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- 2021-06-10 发布
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第1讲 不等式的性质与一元二次不等式
最新考纲 1.了解现实世界和日常生活中存在着大量的不等关系,了解不等式(组)的实际背景;2.会从实际问题的情境中抽象出一元二次不等式模型;3.通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系;4.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.
知 识 梳 理
1.两个实数比较大小的方法
(1)作差法
(2)作商法
2.不等式的性质
(1)对称性:a>b⇔b<a;
(2)传递性:a>b,b>c⇒a>c;
(3)可加性:a>b⇔a+c>b+c;a>b,c>d⇒a+c≥b+d;
(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;
(5)可乘方:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥1);
(6)可开方:a>b>0⇒>(n∈N,n≥2).
3.三个“二次”间的关系
判别式Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象
一元二次方程ax2+bx+c=0 (a>0)的根
有两相异实根
x1,x2(x1<x2)
有两相等实根
x1=x2=-
没有实数根
ax2+bx+c>0 (a>0)的解集
R
ax2+bx+c<0 (a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
诊 断 自 测
1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)a>b⇔ac2>bc2.( )
(2)若不等式ax2+bx+c<0的解集为(x1,x2),则必有a>0.( )
(3)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实数根,则不等式ax2+bx+c>0的解集为R.( )
(4)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是a<0且Δ=b2-4ac≤0.( )
解析 (1)由不等式的性质,ac2>bc2⇒a>b;反之,c=0时,a>b⇒ac2>bc2.
(3)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实根.则不等式ax2+bx+c>0的解集为∅.
(4)当a=b=0,c≤0时,不等式ax2+bx+c≤0也在R上恒成立.
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.若a>b>0,c<d<0,则一定有( )
A.> B.<
C.> D.<
解析 因为c<d<0,所以0>>,两边同乘-1,得->->0,又a>b>0,故由不等式的性质可知->->0.两边同乘-1,得<.故选B.
答案 B
3.设集合M={x|x2-3x-4<0},N={x|0≤x≤5},则M∩N等于( )
A.(0,4] B.[0,4) C.[-1,0) D.(-1,0]
解析 ∵M={x|x2-3x-4<0}={x|-10的解集为,则a=________,b=________.
解析 由题意知,方程ax2+bx+2=0的两根为x1=-,x2=,又即
解得
答案 -12 -2
5.当x>0时,若不等式x2+ax+1≥0恒成立,则a的最小值为( )
A.-2 B.-3
C.-1 D.-
解析 当Δ=a2-4≤0,即-2≤a≤2时,不等式x2+ax+1≥0对任意x>0恒成立,当Δ=a2-4>0,则需解得a>2,所以使不等式x2+ax+1≥0对任意x>0恒成立的实数a的最小值是-2.
答案 A
6.(必修5P80A3改编)若关于x的一元二次方程x2-(m+1)x-m=0有两个不相等的实数根,则m的取值范围是________.
解析 由题意知Δ=[(m+1)]2+4m>0.即m2+6m+1>0,
解得m>-3+2或m<-3-2.
答案 (-∞,-3-2)∪(-3+2,+∞)
考点一 比较大小及不等式的性质的应用
【例1】 (1)已知实数a,b,c满足b+c=6-4a+3a2,c-b=4-4a+a2,则a,b,c的大小关系是( )
A.c≥b>a B.a>c≥b
C.c>b>a D.a>c>b
(2)若<<0,给出下列不等式:①<;②|a|+b>0;③a->b-;④ln a2>ln b2.其中正确的不等式是( )
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
解析 (1)∵c-b=4-4a+a2=(a-2)2≥0,∴c≥b.
又b+c=6-4a+3a2,∴2b=2+2a2,∴b=a2+1,
∴b-a=a2-a+1=+>0,
∴b>a,∴c≥b>a.
(2)法一 因为<<0,故可取a=-1,b=-2.
显然|a|+b=1-2=-1<0,所以②错误;因为ln a2=ln(-1)2=0,ln b2=ln(-2)2=ln 4>0,所以④错误.综上所述,可排除A,B,D.
法二 由<<0,可知b<a<0.①中,因为a+b<0,ab>0,所以<0,>0.故有<,即①正确;
②中,因为b<a<0,所以-b>-a>0.故-b>|a|,即|a|+b<0,故②错误;
③中,因为b<a<0,又<<0,则->->0,
所以a->b-,故③正确;
④中,因为b<a<0,根据y=x2在(-∞,0)上为减函数,可得b2>a2>0,而y=ln x在定义域(0,+∞)上为增函数,所以ln b2>ln a2,故④错误.由以上分析,知①③正确.
答案 (1)A (2)C
规律方法 (1)比较大小常用的方法:
①作差法;②作商法;③函数的单调性法.
(2)判断多个不等式是否成立,常用方法:一是直接使用不等式性质,逐个验证;二是用特殊法排除.
【训练1】 (1)(2017·金华四校联考)已知p=a+,q=,其中a>2,x∈R,则p,q的大小关系是( )
A.p≥q B.p>q C.p
2,故p=a+=(a-2)++2≥2+2=4,当且仅当a=3时取等号.因为x2-2≥-2,所以q=≤=4,当且仅当x=0时取等号,所以p≥q. (2)由不等式性质及a>b>1知<,又c<0,所以>,①正确;构造函数y=xc,∵c<0,∴y=xc在(0,+∞)上是减函数,又a>b>1,∴ac<bc,知②正确; ∵a>b>1,c<0,∴a-c>b-c>1, ∴logb(a-c)>loga(a-c)>loga(b-c),知③正确. 答案 (1)A (2)D 考点二 一元二次不等式的解法(多维探究) 命题角度一 不含参的不等式 【例2-1】 求不等式-2x2+x+3<0的解集. 解 化-2x2+x+3<0为2x2-x-3>0, 解方程2x2-x-3=0得x1=-1,x2=, ∴不等式2x2-x-3>0的解集为(-∞,-1)∪, 即原不等式的解集为(-∞,-1)∪. 命题角度二 含参不等式 【例2-2】 解关于x的不等式ax2-2≥2x-ax(x∈R). 解 原不等式可化为ax2+(a-2)x-2≥0. ①当a=0时,原不等式化为x+1≤0,解得x≤-1. ②当a>0时,原不等式化为(x+1)≥0, 解得x≥或x≤-1. ③当a<0时,原不等式化为(x+1)≤0. 当>-1,即a<-2时,解得-1≤x≤; 当=-1,即a=-2时,解得x=-1满足题意; 当<-1,即-20,求解时不要忘记讨论a=0时的情形. 2.当Δ<0时,ax2+bx+c>0(a≠0)的解集为R还是∅,要注意区别. 3.含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论.