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1、 精品資料
第二節(jié) 一元二次不等式及其解法
高頻考點
考點一 一元二次不等式的解法
[來源:]
1.一元二次不等式的解法是高考的??純?nèi)容,題型多為選擇題或填空題,難度適中,屬中檔題.[來源:]
2.高考對一元二次不等式解法的考查常有以下幾個命題角度:
(1)直接考查一元二次不等式的解法;
(2)與函數(shù)的奇偶性等相結(jié)合,考查一元二次不等式的解法;
(3)已知一元二次不等式的解集求參數(shù).
[例1] (1)(2013·廣東高考)不等式x2+x-2<0的解集為_______
2、_______.
(2)(2013·江蘇高考)已知f(x)是定義在R上的奇函數(shù).當(dāng)x>0時,f(x)=x2-4x,則不等式f(x)>x的解集用區(qū)間表示為________________.
(3)(2013·重慶高考)關(guān)于x的不等式x2-2ax-8a2<0(a>0)的解集為(x1,x2),且x2-x1=15,則a=( )
A. B. C. D.
[自主解答] (1)由x2+x-2<0,得(x-1)(x+2)<0,∴-2<x<1,即不等式x2+x-2<0的解集為{x|-
3、2<x<1}.
(2)∵f(x)是定義在R上的奇函數(shù),∴f(0)=0,又當(dāng)x<0時,-x>0,∴f(-x)=x2+4x.
又f(x)為奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x),
∴f(x)=-x2-4x(x<0),
∴f(x)=
①當(dāng)x>0時,由f(x)>x,得x2-4x>x,解得x>5;
②當(dāng)x=0時,f(x)>x無解;
③當(dāng)x<0時,由f(x)>x,得-x2-4x>x,解得-5<x<0.
綜上得不等式f(x)>x的解集用區(qū)間表示為(-5,0)∪(5,+∞).
(3)法一:∵不等式x2-
4、2ax-8a2<0的解集為(x1,x2),
∴x1,x2是方程x2-2ax-8a2=0的兩根.
由韋達(dá)定理知
∴x2-x1===15,
又∵a>0,∴a=.
法二:由x2-2ax-8a2<0,得(x+2a)(x-4a)<0,∵a>0,
∴不等式x2-2ax-8a2<0的解集為(-2a,4a),
又∵不等式x2-2ax-8a2<0的解集為(x1,x2),
∴x1=-2a,x2=4a.
∵x2-x1=15,∴4a-(-2a)=15,解得a=.
[答案] (1){x|-2<x<1} (2)(-5,0)∪(5,+∞)
(3)A
5、
一元二次不等式的解法問題的常見類型及解題策略
(1)直接求解一元二次不等式.①對于常系數(shù)一元二次不等式,可以用因式分解法或判別式法求解;②對于含參數(shù)的不等式,首先需將二次項系數(shù)化為正數(shù),若二次項系數(shù)不能確定,則需討論它的符號,然后判斷相應(yīng)的方程有無實根,最后討論根的大小,即可求出不等式的解集.
(2)與函數(shù)的奇偶性相結(jié)合的一元二次不等式的解法.先借助函數(shù)的奇偶性確定函數(shù)的解析式,然后求解,或直接根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)求解.
(3)已知一元二次不等式的解集求參數(shù).根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系求解.
1.已知關(guān)于x的不等式x2-ax+2a>0在R上恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是_______
6、_.
解析:不等式x2-ax+2a>0在R上恒成立,即Δ=(-a)2-8a<0,∴0<a<8,即a的取值范圍是(0,8).
答案:(0,8)
2.已知函數(shù)f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)的值域為[0,+∞),若關(guān)于x的不等式f(x)<c的解集為(m,m+6),則實數(shù)c的值為________.
解析:∵f(x)=x2+ax+b的值域為[0,+∞),∴Δ=0,
∴b-=0,∴f(x)=x2+ax+=2.
又∵f(x)<c的解集為(m,m+6),
∴m,m+6是方程x2+ax+-c=0的兩根.
由一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,得解得c=9.
7、答案:9
3.解關(guān)于x的不等式:x2-(3+a)x+3a>0.
解:∵x2-(3+a)x+3a>0,∴(x-3)(x-a)>0.
①當(dāng)a<3時,x<a或x>3,不等式的解集為{x|x<a或x>3};
②當(dāng)a=3時,不等式為(x-3)2>0,不等式的解集為{x|x∈R且x≠3};
③當(dāng)a>3時,x<3或x>a,不等式的解集為{x|x<3或x>a}.
考點二
一元二次不等式的恒成立問題
[例2] 設(shè)函數(shù)f(x)=mx2-mx-1.
(1)若對于一切實數(shù)x,f(x)<0恒成立,求m
8、的取值范圍;
(2)若對于x∈[1,3],f(x)<-m+5恒成立,求m的取值范圍.
[自主解答] (1)要使mx2-mx-1<0恒成立,
若m=0,顯然-1<0;
若m≠0,則?-4<m<0.
所以m的取值范圍為(-4,0].
(2)要使f(x)<-m+5在[1,3]上恒成立,只需mx2-mx+m<6恒成立(x∈[1,3]),
又因為x2-x+1=2+>0,
所以m<.
令y==,
因為t=2+在[1,3]上是增函數(shù),
所以y=在[1,3]上是減函數(shù).
因此函數(shù)的最小值ymin=.
所以,m的取值范圍是.
【互
9、動探究】
在本例條件下,求使f(x)<0,且|m|≤1恒成立的x的取值范圍.
解:將不等式f(x)<0整理成關(guān)于m的不等式為(x2-x)m-1<0.
令g(m)=(x2-x)m-1,m∈[-1,1].
則即
解得<x<,
即x的取值范圍為.
【方法規(guī)律】
不等式恒成立問題的求解方法
(1)解決恒成立問題一定要搞清誰是主元,誰是參數(shù),一般地,知道誰的范圍,誰就是主元,求誰的范圍,誰就是參數(shù).
(2)對于一元二次不等式恒成立問題,恒大于0就是相應(yīng)的二次函數(shù)的圖象在給定的區(qū)間上全部在x軸上方,恒小于0就是相應(yīng)的二次函數(shù)的圖象在給定的區(qū)間上全
10、部在x軸下方.另外常轉(zhuǎn)化為求二次函數(shù)的最值或用分離參數(shù)求最值.
已知f(x)=x2-2ax+2(a∈R),當(dāng)x∈[-1,+∞)時,f(x)≥a恒成立,求a的取值范圍.
解:法一:f(x)=(x-a)2+2-a2,此二次函數(shù)圖象的對稱軸為x=a.
①當(dāng)a∈(-∞,-1)時,f(x)在[-1,+∞)上單調(diào)遞增,f(x)min=f(-1)=2a+3.
要使f(x)≥a恒成立,只需f(x)min≥a,
即2a+3≥a,解得-3≤a<-1;
②當(dāng)a∈[-1,+∞)時,f(x)min=f(a)=2-a2,由
2-a2≥a,解得-1≤a≤1.
綜上所述,所求a的取值范圍為[-3,1]
11、.
法二:令g(x)=x2-2ax+2-a,由已知,
得x2-2ax+2-a≥0在[-1,+∞)上恒成立,[來源:]
即Δ=4a2-4(2-a)≤0或
解得-3≤a≤1.
故a的取值范圍是[-3,1].
考點三
一元二次不等式的實際應(yīng)用
[例3] 某商人如果將進(jìn)貨單價為8元的商品按每件10元出售,每天可銷售100件.現(xiàn)在他采用提高售價,減少進(jìn)貨量的辦法增加利潤.已知這種商品每件銷售價每提高1元,銷售量就要減少10件,則他將銷售價每件定為多少元時,才能使得每天所獲的利潤最大?銷售價每件定為多少元時,才能保證每天所獲的利潤在300元以上?
[自主解答] 設(shè)每件提高x元
12、(0≤x≤10),
則每件獲利潤(2+x)元,每天可銷售(100-10x)件,
又設(shè)每天獲的利潤為y元,
由題意有y=(2+x)(100-10x)=-10x2+80x+200.
當(dāng)x=4時,y取得最大值360.
∴當(dāng)售價定為每件14元時,
每天所獲利潤最大,為360元.
要使每天所獲的利潤在300元以上,則有
-10x2+80x+200>300,
即x2-8x+10<0,
解得4-<x<4+.
故每件定價在(4-)元到(4+)元之間[不含(4-)元和(4+)元]時,才能保證每天所獲的利潤在300元以上.
【方法規(guī)律】
求解不等式應(yīng)用題的四個步驟
13、
(1)閱讀理解,認(rèn)真審題,把握問題中的關(guān)鍵量,找準(zhǔn)不等關(guān)系.
(2)引進(jìn)數(shù)學(xué)符號,將文字信息轉(zhuǎn)化為符號語言,用不等
式表示不等關(guān)系,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型.
(3)解不等式,得出數(shù)學(xué)結(jié)論,要注意數(shù)學(xué)模型中自變量的實際意義.
(4)回歸實際問題,將數(shù)學(xué)結(jié)論還原為實際問題的結(jié)果.
某農(nóng)貿(mào)公司按每擔(dān)200元收購某農(nóng)產(chǎn)品,并每100元納稅10元(又稱征稅率為10個百分點),計劃可收購a萬擔(dān),政府為了鼓勵收購公司多收購這種農(nóng)產(chǎn)品,決定將征稅率降低x(x≠0)個百分點,預(yù)測收購量可增加2x個百分點.
(1)寫出降稅后稅收y(萬元)與x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)要使此項稅收在稅率調(diào)節(jié)后不少于原
14、計劃稅收的83.2%,試確定x的取值范圍.
解:(1)降低稅率后的稅率為(10-x)%,
農(nóng)產(chǎn)品的收購量為a(1+2x%)萬擔(dān),
收購總金額為200a(1+2x%)萬元.
依題意得y=200a(1+2x%)(10-x)%=a(100+2x)·(10-x)(0<x<10).
(2)原計劃稅收為200a·10%=20a(萬元).
依題意得a(100+2x)(10-x)≥20a×83.2%,
化簡得x2+40x-84≤0,[來源:]
解得-42≤x≤2.
又∵0<x<10,
∴0<x≤2.即x的取值范圍為(0,2].
15、
———————————[課堂歸納——通法領(lǐng)悟]————————————————
1個過程——一元二次不等式的求解過程
解一元二次不等式的一般過程是:一看(看二次項系數(shù)的符號),二算(計算判別式,判斷方程根的情況),三寫(寫出不等式的解集).
2種思想——分類討論和轉(zhuǎn)化思想
(1)分類討論的思想:含有參數(shù)的一元二次不等式一般需要分類討論.在判斷方程根的情況時,判別式是分類的標(biāo)準(zhǔn);需要表示不等式的解集時,根的大小是分類的標(biāo)準(zhǔn).
(2)轉(zhuǎn)化思想:不等式在指定范圍的恒成立問題,一般轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值或值域問題.
3個注意點——解含參數(shù)不等式應(yīng)注意的問題
(1)二次項系數(shù)中含有參數(shù)時,參數(shù)的符號影響不等式的解集;不要忘了二次項系數(shù)為零的情況.[來源:]
(2)解含參數(shù)的一元二次不等式,可先考慮因式分解,再對根的大小進(jìn)行分類討論;若不能因式分解,則可對判別式進(jìn)行分類討論,分類要不重不漏.
(3)不同參數(shù)范圍的解集切莫取并集,應(yīng)分類表述.