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  • 2021-06-11 发布

【数学】2019届高考一轮复习北师大版理7-2一元二次不等式及其解法学案

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第2讲 一元二次不等式及其解法 ‎1.一元一次不等式ax>b(a≠0)的解集 ‎(1)当a>0时,解集为;‎ ‎(2)当a<0时,解集为.‎ ‎2.三个“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(x10(a>0)‎ 的解集 ‎{x|x>x2‎ 或x0)‎ 的解集 ‎{x|x10(<0)⇔f(x)g(x)>0(<0);‎ ‎(2)≥0(≤0)⇔ ‎4.绝对值不等式的解法 ‎(1)|f(x)|>|g(x)|⇔[f(x)]2>[g(x)]2;‎ ‎(2)|f(x)|>g(x)⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x);‎ ‎(3)|f(x)|0.(  )‎ ‎(2)若不等式ax2+bx+c>0的解集是(-∞,x1)∪(x2,+∞),则方程ax2+bx+c=0的两个根是x1和x2.(  )‎ ‎(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.(  )‎ ‎(5)若二次函数y=ax2+bx+c的图象开口向下,则不等式ax2+bx+c<0的解集一定不是空集.(  )‎ 答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√‎ ‎ (教材习题改编)不等式2x2-x-3>0的解集为(  )‎ A. B. C. D. 解析:选B.2x2-x-3>0⇒(x+1)(2x-3)>0,‎ 解得x>或x<-1.‎ 所以不等式2x2-x-3>0的解集为 .‎ ‎ 不等式≤0的解集为(  )‎ A. B. C.∪[1,+∞)‎ D.∪[1,+∞)‎ 解析:选A.由不等式≤0,‎ 可得 解得-0的解集为,则ab的值为________.‎ 解析:由不等式ax2+bx+1>0的解集为,知a<0且ax2+bx+1=0的两根为x1=-1,x2=,‎ 由根与系数的关系知 所以a=-3,b=-2,ab=6.‎ 答案:6‎ ‎ 若不等式x2+ax+4<0的解集不是空集,则实数a的取值范围是__________.‎ 解析:因为不等式x2+ax+4<0的解集不是空集,‎ 所以Δ=a2-4×4>0,即a2>16.‎ 所以a>4或a<-4.‎ 答案:(-∞,-4)∪(4,+∞)‎ ‎      一元二次不等式的解法(高频考点) ‎ 一元二次不等式的解法是高考的常考内容,题型多为选择题或填空题,难度为中档题.高考对一元二次不等式解法的考查主要有以下三个命题角度:‎ ‎(1)解不含参数的一元二次不等式;‎ ‎(2)解含参数的一元二次不等式;‎ ‎(3)已知一元二次不等式的解集求参数.‎ ‎[典例引领]‎ 角度一 解不含参数的一元二次不等式 ‎ (1)解不等式:-x2-2x+3≥0;‎ ‎(2)已知函数f(x)=解不等式f(x)>3.‎ ‎【解】 (1)不等式两边同乘以-1,原不等式可化为x2+2x-3≤0.‎ 方程x2+2x-3=0的解为x1=-3,x2=1.‎ 而y=x2+2x-3的图象开口向上,可得原不等式-x2-2x+3≥0的解集是{x|-3≤x≤1}.‎ ‎(2)由题意或解得x>1.‎ 故原不等式的解集为{x|x>1}.‎ 角度二 解含参数的一元二次不等式 ‎ (分类讨论思想)解关于x的不等式:12x2-ax>a2(a∈R).‎ ‎【解】 因为12x2-ax>a2,‎ 所以12x2-ax-a2>0,即(4x+a)(3x-a)>0.‎ 令(4x+a)(3x-a)=0,解得x1=-,x2=.‎ ‎①当a>0时,-<,‎ 解集为;‎ ‎②当a=0时,x2>0,解集为{x|x∈R,且x≠0};‎ ‎③当a<0时,->,‎ 解集为.‎ 综上所述:当a>0时,不等式的解集为;当a=0时,不等式的解集为{x|x∈R,且x≠0};当a<0时,不等式的解集为.‎ 角度三 已知一元二次不等式的解集求参数 ‎ 已知不等式ax2-bx-1>0的解集是,则不等式x2-bx-a≥0的解集是________.‎ ‎【解析】 由题意,知-,-是方程ax2-bx-1=0的两个根,且a<0,所以解得 即不等式x2-bx-a≥0为x2-5x+6≥0,‎ 解得x≥3或x≤2.‎ ‎【答案】 {x|x≥3或x≤2}‎ ‎(1)解一元二次不等式的方法和步骤 ‎(2)解含参数的一元二次不等式的步骤 ‎①二次项若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为二次项系数为正的形式.‎ ‎②判断相应方程的根的个数,讨论判别式Δ与0的关系.‎ ‎③确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.  ‎ ‎[通关练习]‎ ‎1.(2018·陕西西安模拟)若集合A=,B={x|x2<2x},则A∩B=(  )‎ A.{x|00的解集是(  )‎ A.(-∞,-1)∪(3,+∞) B.(1,3)‎ C.(-1,3) D.(-∞,1)∪(3,+∞)‎ 解析:选C.关于x的不等式ax-b<0的解集是(1,+∞),即不等式ax0可化为(x+1)(x-3)<0,解得-10,|a|≤1恒成立的x的取值范围.‎ ‎【解】 将原不等式整理为形式上是关于a的不等式(x-3)a+x2-6x+9>0.‎ 令f(a)=(x-3)a+x2-6x+9,则-1≤a≤1.‎ 因为f(a)>0在|a|≤1时恒成立,所以 ‎(1)若x=3,则f(a)=0,不符合题意,应舍去.‎ ‎(2)若x≠3,则由一次函数的单调性,‎ 可得即 解得x<2或x>4.‎ 则实数x的取值范围为(-∞,2)∪(4,+∞).‎ ‎(1)不等式恒成立问题的求解方法 ‎①一元二次不等式在R上恒成立确定参数的范围时,结合一元二次方程,利用判别式来求解.‎ ‎②一元二次不等式f(x)≥0在x∈[a,b]上恒成立确定参数范围时,要根据函数的单调性,求其最小值,让最小值大于等于0,从而求参数的范围.‎ ‎③一元二次不等式对于参数m∈[a,b]恒成立确定x的范围,要注意变换主元,一般地,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.‎ ‎(2)求解不等式恒成立问题的数学思想 求解此类问题常利用分类讨论思想及转化与化归思想,如例22是不等式与函数的转化,例23是主元与次元的转化,而例21是对二次项系数是否为0进行讨论.  ‎ ‎[通关练习]‎ ‎1.若函数y=的定义域为R,则m的取值范围是________.‎ 解析:要使y=有意义,即mx2-(1-m)x+m≥0对∀x∈R恒成立,‎ 则解得m≥.‎ 答案:m≥ ‎2.若关于x的不等式4x-2x+1-a≥0在[1,2]上恒成立,则实数a的取值范围为________.‎ 解析:因为不等式4x-2x+1-a≥0在[1,2]上恒成立,‎ 所以4x-2x+1≥a在[1,2]上恒成立.‎ 令y=4x-2x+1=(2x)2-2×2x+1-1=(2x-1)2-1.‎ 因为1≤x≤2,所以2≤2x≤4.‎ 由二次函数的性质可知:当2x=2,即x=1时,y取得最小值0,‎ 所以实数a的取值范围为(-∞,0].‎ 答案:(-∞,0]‎ ‎ 解分式不等式的关键是先将给定不等式移项,通分,整理成一边为商式,另一边为0的形式,再通过等价转化化成整式不等式(组)的形式进行求解.‎ ‎ 对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在 给定的区间上全部在x轴下方.另外常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值.‎ ‎ 易错防范 ‎(1)对于不等式ax2+bx+c>0,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)的解集是R还是∅,要注意区别.‎ ‎(3)不同参数范围的解集切莫取并集,应分类表述.                                         ‎ ‎1.设集合A={x|x2+x-6≤0},集合B为函数y=的定义域,则A∩B等于(  )‎ A.(1,2)  B.[1,2]‎ C.[1,2) D.(1,2]‎ 解析:选D.A={x|x2+x-6≤0}={x|-3≤x≤2},由x-1>0得x>1,即B={x|x>1},所以A∩B={x|10,所以不等式的解集是.‎ ‎4.若不等式x2-2x+5≥a2-3a对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为(  )‎ A.[-1,4]‎ B.(-∞,-2]∪[5,+∞)‎ C.(-∞,-1]∪[4,+∞)‎ D.[-2,5]‎ 解析:选A.x2-2x+5=(x-1)2+4的最小值为4,所以x2-2x+5≥a2-3a对任意实数x恒成立,‎ 只需a2-3a≤4即可,解得-1≤a≤4.‎ ‎5.(2018·福建龙岩模拟)已知函数f(x)=(ax-1)(x+b),若不等式f(x)>0的解集是(-1,3),则不等式f(-2x)<0的解集是(  )‎ A.∪ B. C.∪ D. 解析:选A.不等式f(x)>0的解集是(-1,3),故f(x)<0的解集是{x|x<-1或x>3},故f(-2x)<0的解集为{x|-2x<-1或-2x>3},‎ 即.‎ ‎6.不等式|x(x-2)|>x(x-2)的解集是________.‎ 解析:不等式|x(x-2)|>x(x-2)的解集即x(x-2)<0的解集,解得00的解集是.‎ ‎(1)求实数a的值;‎ ‎(2)求不等式ax2-5x+a2-1>0的解集.‎ 解:(1)由题意知a<0,且方程ax2+5x-2=0的两个根为,2,代入解得a=-2.‎ ‎(2)由(1)知不等式为-2x2-5x+3>0,‎ 即2x2+5x-3<0,解得-30的解集为.‎ ‎10.(2018·合肥市第二次教学质量检测)已知函数f(x)=(a≠0).‎ ‎(1)求函数f(x)的定义域;‎ ‎(2)若当x∈[0,1]时,不等式f(x)≥1恒成立,求实数a的取值范围.‎ 解:(1)要使函数有意义,需4-|ax-2|≥0,即|ax-2|≤4,|ax-2|≤4⇔-4≤ax-2≤4⇔-2≤ax≤6.‎ 当a>0时,函数f(x)的定义域为;当a<0时,函数f(x)的定义域为.‎ ‎(2)f(x)≥1⇔|ax-2|≤3,记g(x)=|ax-2|,因为x∈[0,1],所以需且只需⇔⇔-1≤a≤5,又a≠0,所以-1≤a≤5且a≠0.‎ ‎1.已知函数f(x)=-x2+ax+b2-b+1(a∈R,b∈R),对任意实数x都有f(1-x)=f(1+x)成立,若当x∈[-1,1]时,f(x)>0恒成立,则b的取值范围是(  )‎ A.(-1,0)‎ B.(2,+∞)‎ C.(-∞,-1)∪(2,+∞)‎ D.不能确定 解析:选C.由f(1-x)=f(1+x)知f(x)的图象关于直线x=1对称,即=1,解得a=2.‎ 又因为f(x)开口向下,‎ 所以当x∈[-1,1]时,f(x)为增函数,‎ 所以f(x)min=f(-1)=-1-2+b2-b+1=b2-b-2,‎ f(x)>0恒成立,即b2-b-2>0恒成立,‎ 解得b<-1或b>2.‎ ‎2.(2018·陕西咸阳模拟)已知a∈Z,关于x的一元二次不等式x2-6x+a≤0的解集中有且仅有3个整数,则所有符合条件的a的值之和是(  )‎ A.13 B.18‎ C.21 D.26‎ 解析:选C.设f(x)=x2-6x+a,其图象为开口向上,对称轴是x=3的抛物线,如图所示.‎ 若关于x的一元二次不等式x2-6x+a≤0的解集中有且仅有3个整数,‎ 则即 解得50的解集;‎ ‎(2)若a>0,且00,‎ 即a(x+1)(x-2)>0.‎ 当a>0时,不等式F(x)>0的解集为{x|x<-1,或x>2};‎ 当a<0时,不等式F(x)>0的解集为{x|-10,且00.‎ 所以f(x)-m<0,即f(x)