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- 2021-06-16 发布
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§3.2 一元二次不等式及其解法(二)
【课时目标】
1.会解可化为一元二次不等式(组)的简单分式不等式.
2.会解与一元二次不等式有关的恒成立问题.
1.一元二次不等式的解集:
判别式
Δ=b2-4ac
Δ>0
x10
(a>0) {x|x< x1 或 x>x2} {x|x∈R 且 x≠- b
2a} R
ax2+bx+c<0
(a>0) {x|x10⇔f(x)·g(x)>0;
(2)fx
gx
≤0⇔ fx·gx≤0
gx≠0
;
(3)fx
gx
≥a⇔fx-agx
gx
≥0.
3.处理不等式恒成立问题的常用方法:
(1)一元二次不等式恒成立的情况:
ax2+bx+c>0 (a≠0)恒成立⇔ a>0
Δ<0
;
ax2+bx+c≤0 (a≠0)恒成立⇔ a<0
Δ≤0
.
(2)一般地,若函数 y=f(x),x∈D 既存在最大值,也存在最小值,则:
a>f(x),x∈D 恒成立⇔a>f(x)max;
a0 的解集是( )
A.(-3,2)
B.(2,+∞)
C.(-∞,-3)∪(2,+∞)
D.(-∞,-2)∪(3,+∞)
答案 C
解析 解不等式x-2
x+3
>0 得,x>2 或 x<-3.
2.不等式(x-1) x+2≥0 的解集是( )
A.{x|x>1} B.{x|x≥1}
C.{x|x≥1 或 x=-2} D.{x|x≤-2 或 x=1}
答案 C
解析 当 x=-2 时,0≥0 成立.当 x>-2 时,原不等式变为 x-1≥0,即 x≥1.
∴不等式的解集为{x|x≥1 或 x=-2}.
3.不等式x2-2x-2
x2+x+1
<2 的解集为( )
A.{x|x≠-2} B.R
C.∅ D.{x|x<-2 或 x>2}
答案 A
解析 原不等式⇔x2-2x-2<2x2+2x+2⇔x2+4x+4>0⇔(x+2)2>0,∴x≠-2.
∴不等式的解集为{x|x≠-2}.
4.不等式 x+5
x-12
≥2 的解是( )
A.[-3,1
2] B.[-1
2
,3]
C.[1
2
,1)∪(1,3] D.[-1
2
,1)∪(1,3]
答案 D
解析 x+5
x-12
≥2⇔ x+5≥2x-12
x-1≠0
⇔
-1
2
≤x≤3,
x≠1,
∴x∈[-1
2
,1)∪(1,3].
5.设集合 A={x|(x-1)2<3x+7,x∈R},则集合 A∩Z 中元素的个数是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
答案 C
解析 解不等式(x-1)2<3x+7,然后求交集.
由(x-1)2<3x+7,
得-13 C.12
答案 B
解析 设 g(a)=(x-2)a+(x2-4x+4),
g(a)>0 恒成立且 a∈[-1,1]⇔ g1=x2-3x+2>0
g-1=x2-5x+6>0
⇔ x<1 或 x>2
x<2 或 x>3
⇔x<1 或 x>3.
二、填空题
7.若关于 x 的不等式x-a
x+1
>0 的解集为(-∞,-1)∪(4,+∞),则实数 a=________.
答案 4
解析 x-a
x+1
>0⇔(x+1)(x-a)>0
⇔(x+1)(x-4)>0
∴a=4.
8.若不等式-x2+2x-a≤0 恒成立,则实数 a 的取值范围是________.
答案 a≥1
解析 ∵Δ=4-4a≤0,∴a≥1.
9.若全集 I=R,f(x)、g(x)均为 x 的二次函数,P={x|f(x)<0},Q={x|g(x)≥0},则不等
式组 fx<0,
gx<0
的解集可用 P、Q 表示为________.
答案 P∩∁IQ
解析 ∵g(x)≥0 的解集为 Q,
所以 g(x)<0 的解集为∁IQ,
因此 fx<0,
gx<0
的解集为 P∩∁IQ.
10.如果 A={x|ax2-ax+1<0}=∅,则实数 a 的取值范围为________.
答案 0≤a≤4
解析 a=0 时,A=∅;当 a≠0 时,A=∅⇔ax2-ax+1≥0 恒成立⇔ a>0
Δ≤0
⇔00,
2x2+2k+5x+5k<0
的整数解的集合为{-2},求实数 k 的取
值范围.
解 由 x2-x-2>0,可得 x<-1 或 x>2.
∵ x2-x-2>0,
2x2+2k+5x+5k<0
的整数解的集合为{-2},
方程 2x2+(2k+5)x+5k=0 的两根为-k 与-5
2
,
①若-k<-5
2
,则不等式组的整数解的集合就不可能为{-2};
②若-5
2<-k,则应有-2<-k≤3,
∴-3≤k<2.
综上,所求的 k 的取值范围为-3≤k<2.
【能力提升】
13.已知 x1、x2 是方程 x2-(k-2)x+k2+3k+5=0(k∈R)的两个实数根,则 x21+x 22的最
大值为( )
A.18 B.19 C.50
9 D.不存在
答案 A
解析 由已知方程有两实数根得,Δ≥0,
即(k-2)2-4(k2+3k+5)≥0.
解得-4≤k≤-4
3
,
又 x21+x22=(x1+x2)2-2x1x2=-(k+5)2+19,
∴当 k=-4 时,x21+x 22有最大值,最大值为 18.
14.已知不等式 x2+px+1>2x+p.
(1)如果不等式当|p|≤2 时恒成立,求 x 的取值范围;
(2)如果不等式当 2≤x≤4 时恒成立,求 p 的取值范围.
解 (1)不等式化为(x-1)p+x2-2x+1>0,
令 f(p)=(x-1)p+x2-2x+1,
则 f(p)的图象是一条直线.又∵|p|≤2,
∴-2≤p≤2,于是得: f-2>0,
f2>0.
即 x-1·-2+x2-2x+1>0,
x-1·2+x2-2x+1>0.
即 x2-4x+3>0,
x2-1>0.
∴x>3 或 x<-1.
故 x 的取值范围是 x>3 或 x<-1.
(2)不等式可化为(x-1)p>-x2+2x-1,
∵2≤x≤4,∴x-1>0.
∴p>
-x2+2x-1
x-1
=1-x.
由于不等式当 2≤x≤4 时恒成立,
∴p>(1-x)max.而 2≤x≤4,
∴(1-x)max=-1,于是 p>-1.
故 p 的取值范围是 p>-1.
1.解分式不等式时,一定要等价变形为一边为零的形式,再化归为一元二次不等式(组)
求解.若不等式含有等号时,分母不为零.
2.对于有的恒成立问题,分离参数是一种行之有效的方法.这是因为将参数予以分离
后,问题往往会转化为函数问题,从而得以迅速解决.当然这必须以参数容易分离作为前
提.分离参数时,经常要用到下述简单结论:(1)a>f(x)恒成立⇔a>f(x)max;(2)a
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