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一轮复习
第19讲 一元二次不等式讲义-2022届高考一轮复习理科数学( 全国通用版)(Word含答案解析)
文档属性
名称
第19讲 一元二次不等式讲义-2022届高考一轮复习理科数学( 全国通用版)(Word含答案解析)
格式
zip
文件大小
292.1KB
资源类型
教案
版本资源
通用版
科目
数学
更新时间
2021-10-10 09:52:43
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文档简介
一元二次不等式
一、自我诊断知己知彼
1.已知集合A={x|x2-2x-3≥0},B={x|-2≤x≤2},则A∩B=( )
A.[-2,-1] B.[-1,2]
C.[-1,1] D.[1,2]
2. 设集合A={x|x2–4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|–2≤x≤1},则a=( )
A. –4 B. –2 C. 2 D. 4
3.函数的定义域是________________.
4.已知不等式对一切实数恒成立,则实数的取值范围为______________.
5.不等式的解集为__________.
二、温故知新夯实基础
1.二次函数、二次方程、二次不等式之间的关系
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
ax2+bx+c>0(a>0)的解集 {x|x
x2} {x|x≠x1} {x|x∈R}
ax2+bx+c<0 (a>0)的解集 {x|x1
2.含参数的一元二次型的不等式
在解含参数的一元二次型的不等式时,往往要对参数进行分类讨论,为了做到分类“不重不漏”,讨论需从如下三个方面进行考虑:
(1)关于不等式类型的讨论:二次项系数.
(2)关于不等式对应的方程根的讨论:二根(),一根(),无根().
(3)关于不等式对应的方程根的大小的讨论:,,.
3.简单的分式不等式的解法
4. 一元二次不等式恒成立问题
(1)转化为一元二次不等式解集为R的情况,
即恒成立 ,恒成立 .
(2)分离参数,将恒成立问题转化为求最值问题,即:
恒成立 ;
恒成立 .
三、典例剖析举一反三
(一)典例剖析
考点一 一元二次不等式的解法
例1关于x的不等式ax-b<0的解集是(1,+∞),
则关于x的不等式(ax+b)(x-3)>0的解集是( )
A.(-∞,-1)∪(3,+∞) B.(1,3)
C.(-1,3) D.(-∞,1)∪(3,+∞)
(二)举一反三
已知x=1是不等式的解,则的取值范围是________.
2、已知不等式ax2-bx+2<0的解集为{x|1
3、二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)的部分对应值如下表:
x -3 -2 -1 0 1 2 3 4
y 6 0 -4 -6 -6 -4 0 6
则不等式ax2+bx+c>0的解集是________.
考点二 解含参数的一元二次不等式
(一)典例剖析
例1解关于x的不等式(a∈R):.
(二)举一反三
1、若,则不等式的解集为 ( ).
A. B.
C. D.
解关于x的不等式:x2+(1-a)x-a<0.
考点三 分式不等式的解法
(一)典例剖析
例1 (1);(2);(3).
(二)举一反三
1已知集合,,则集合等于 ( ).
A.M∩N B.M∪N
C. R(M∩N) D. R(M∪N)
考点四 不等式的恒成立问题
(一)典例剖析
例1设函数.
(1)若对于一切实数,恒成立,求的取值范围.
(2)对于x∈[1,3],恒成立,求m的取值范围.
(二)举一反三
1、若集合A={x|ax2-ax+1<0}= ,则实数a的值的集合是 ( ).
2、若关于x的不等式x2-4x-m≥0对任意x∈(0,1]恒成立,则m的最大值为 ( ).
A.1 B.-1 C.-3 D.3
3、在R上定义运算:AB=A(1-B),若不等式(x-a)(x+a)<1对任意的实数x∈R恒成立.则实数a的取值范围为 ( ).
A.-1
四、分层训练能力进阶
【基础】
1、若产品的总成本y(万元)与产量x(台)之间的函数关系式是y=3000+20x-0.1x2(0
A.100台B.120台C.150台 D.180台
2、关于x的方程x2+(a2-1)x+a-2=0的两根满足(x1-1)(x2-1)<0,则a的取值范围是________.
3、设函数f(x)=若f(-4)=f(0),f(-2)=0,则关于x的不等式f(x)≤1的解集为
A.(-∞,-3]∪[-1,+∞) B.[-3,-1]
C.[-3,-1]∪(0,+∞) D.[-3,+∞)
【巩固】
1、若关于x的不等式ax2-6x+a2<0的解集是(1,m),则m=________.
2、已知二次函数y=x2+px+q,当y<0时,有-
0.
3、已知集合P={x|>0},集合Q={x|x2+x-2≥0},则x∈Q是x∈P的( )
A.充分条件但不是必要条件 B.必要条件但不是充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【拔高】
已知函数f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)为f(x)的导函数,函数y=f′(x)的图象如右图所示,
且f(-2)=1,f(3)=1,则不等式f(x2-6)>1的解集为________.
2、已知a1>a2>a3>0,则使得(1-aix)2<1 (i=1,2,3)都成立的x的取值范围是( )
A. B.C. D.
3、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.一元二次不等式
一、自我诊断知己知彼
1.已知集合A={x|x2-2x-3≥0},B={x|-2≤x≤2},则A∩B=( )
A.[-2,-1] B.[-1,2]
C.[-1,1] D.[1,2]
【答案】 A
【解析】 A={x|x2-2x-3≥0}={x|(x-3)(x+1)≥0}={x|x≤-1或x≥3},又B={x|-2≤x≤2},
所以A∩B={x|-2≤x≤-1}.
2. 设集合A={x|x2–4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|–2≤x≤1},则a=( )
A. –4 B. –2 C. 2 D. 4
【答案】B
【解析】求解二次不等式可得:,
求解一次不等式可得:.
由于,故:,解得:.
【点睛】本题主要考查交集的运算,不等式的解法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
3.函数的定义域是________________.
【答案】
【解析】∵,故.
4.已知不等式对一切实数恒成立,则实数的取值范围为______________.
【答案】
【解析】由题意知,开口向上的一元二次不等式大于0对一切实数x恒成立,则判别式Δ<0,也即,故的取值范围为.
5.不等式的解集为__________.
【答案】
【解析】 将分式不等式化为一元二次不等式,得(且),故解集为.
二、温故知新夯实基础
1.二次函数、二次方程、二次不等式之间的关系
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
ax2+bx+c>0(a>0)的解集 {x|x
x2} {x|x≠x1} {x|x∈R}
ax2+bx+c<0 (a>0)的解集 {x|x1
2.含参数的一元二次型的不等式
在解含参数的一元二次型的不等式时,往往要对参数进行分类讨论,为了做到分类“不重不漏”,讨论需从如下三个方面进行考虑:
(1)关于不等式类型的讨论:二次项系数.
(2)关于不等式对应的方程根的讨论:二根(),一根(),无根().
(3)关于不等式对应的方程根的大小的讨论:,,.
3.简单的分式不等式的解法
4. 一元二次不等式恒成立问题
(1)转化为一元二次不等式解集为R的情况,
即恒成立 ,恒成立 .
(2)分离参数,将恒成立问题转化为求最值问题,即:
恒成立 ;
恒成立 .
三、典例剖析举一反三
(一)典例剖析
考点一 一元二次不等式的解法
例1关于x的不等式ax-b<0的解集是(1,+∞),
则关于x的不等式(ax+b)(x-3)>0的解集是( )
A.(-∞,-1)∪(3,+∞) B.(1,3)
C.(-1,3) D.(-∞,1)∪(3,+∞)
【答案】 C
【解析】 关于x的不等式ax-b<0的解集是(1,+∞),即不等式ax<b的解集是(1,+∞),∴a=b<0,∴不等式(ax+b)(x-3)>0可化为(x+1)(x-3)<0,解得-1<x<3,∴所求解集是(-1,3).故选C.
(二)举一反三
已知x=1是不等式的解,则的取值范围是________.
【答案】(-∞,0)∪(0,2]∪[4,+∞)
【解析】由已知k2-6k+8≥0 (k-2)(k-4)≥0 k≤2或k≥4.
又,∴k<0或0
2、已知不等式ax2-bx+2<0的解集为{x|1
【答案】
【解析】把x=1,2分别代入方程ax2-bx+2=0中,得解得.
3、二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)的部分对应值如下表:
x -3 -2 -1 0 1 2 3 4
y 6 0 -4 -6 -6 -4 0 6
则不等式ax2+bx+c>0的解集是________.
【答案】{x|x<-2或x>3}
【解析】将点(0,-6),(1,-6),(2,-4)代入y=ax2+bx+c得:
不等式化为x2-x-6>0,即(x-3)(x+2)>0.
故不等式的解集为{x|x<-2或x>3}.
考点二 解含参数的一元二次不等式
(一)典例剖析
例1解关于x的不等式(a∈R):.
【答案】略
【解析】若a=0,原不等式等价于-x+1<0,解得x>1.
若a<0,则原不等式等价于(x-1)>0,解得x<,或x>1.
若a>0,原不等式等价于(x-1)<0.①当a=1时,=1,解(x-1)<0得,解集为 ;
②当a>1时,<1,解(x-1)<0得
1,解(x-1)<0得1
综上所述:当a<0,解集为;当a=0时,解集为{x|x>1};
当0
1时,解集为.
【易错点】首要考虑二次项系数能否为0,再考虑正负,同时要做到不重不漏.
【方法点拨】讨论的取值范围,不同的取值范围得到不同的不等式的解集.
(二)举一反三
1、若,则不等式的解集为 ( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】∵0
1,∴t<.∴(x-t)<0 t
解关于x的不等式:x2+(1-a)x-a<0.
【答案】(1)当a<-1时,原不等式解集为{x|a
(2)当a=-1时,原不等式解集为空集;
(3)当a>-1时,原不等式解集为{x|-1
【解析】方程x2+(1-a)x-a=0的解为x1=-1,x2=a.
函数y=x2+(1-a)x-a的图象开口向上,所以
(1)当a<-1时,原不等式解集为{x|a
(2)当a=-1时,原不等式解集为空集;
(3)当a>-1时,原不等式解集为{x|-1
考点三 分式不等式的解法
(一)典例剖析
例1 (1);(2);(3).
【答案】(1){x|-2
【解析】(1)<0 (x-3)(x+2)<0 -2
(2)∵≤1,∴-1≤0,∴≤0,即≥0.
此不等式等价于(x-4)≥0且x-≠0,解得x<或x≥4.
∴原不等式的解集为.
(3)由<0得>0,此不等式等价于(x-1)>0,
解得x<-或x>1,∴原不等式的解集为.
【易错点】分式不等式转化为整式不等式出现了问题,特别是正负号问题.
【方法点拨】核心在把分式不等式化为整式不等式.
(二)举一反三
1已知集合,,则集合等于 ( ).
A.M∩N B.M∪N
C. R(M∩N) D. R(M∪N)
【答案】D
【解析】 <0 (x+3)(x-1)<0,故集合M可化为{x|-3
(如图),易知答案D.
考点四 不等式的恒成立问题
(一)典例剖析
例1设函数.
(1)若对于一切实数,恒成立,求的取值范围.
(2)对于x∈[1,3],恒成立,求m的取值范围.
【答案】(1)-4
【解析】(1)要使mx2-mx-1<0恒成立,若m=0,显然-1<0.
若m≠0, -4
(2)要使f(x)<-m+5在x∈[1,3]上恒成立.
就要使m2+m-6<0在x∈[1,3]上恒成立.
令g(x)=m2+m-6,x∈[1,3].
当m>0时,g(x)是增函数∴g(x)max=g(3) 7m-6<0,
∴0
当m<0时,g(x)是减函数,∴g(x)max=g(1)=m-6<0,得m<6,
∴m<0.综上所述:m<.
法二 当x∈[1,3]时,f(x)<-m+5恒成立,
即当x∈[1,3]时,m(x2-x+1)-6<0恒成立.
∵x2-x+1=2+>0,
又m(x2-x+1)-6<0,∴m<.
∵函数y==在[1,3]上的最小值为,
∴只需m<即可.
【易错点】最值易取错,或者是没考虑自变量的范围.
【方法点拨】做这类题的两种方法,分离常数和分类讨论.根据情况,哪种较简便用哪种.
(二)举一反三
1、若集合A={x|ax2-ax+1<0}= ,则实数a的值的集合是 ( ).
A.{a|0
【答案】D
【解析】若a=0时符合题意,a>0时,相应二次方程中的Δ=a2-4a≤0,得{a|0
2、若关于x的不等式x2-4x-m≥0对任意x∈(0,1]恒成立,则m的最大值为 ( ).
A.1 B.-1 C.-3 D.3
【答案】C
【解析】由已知可得m≤x2-4x对一切x∈(0,1]恒成立,又f(x)=x2-4x在(0,1]上为减函数,
∴f(x)min=f(1)=-3,∴m≤-3.故选C.
3、在R上定义运算:AB=A(1-B),若不等式(x-a)(x+a)<1对任意的实数x∈R恒成立.则实数a的取值范围为 ( ).
A.-1
【答案】C
【解析】 (x-a)(x+a)=(x-a)[1-(x+a)]=-x2+x+a2-a,
∴-x2+x+a2-a<1,即x2-x-a2+a+1>0对x∈R恒成立.
∴Δ=1-4(-a2+a+1)=4a2-4a-3<0,
∴(2a-3)(2a+1)<0,即-
四、分层训练能力进阶
【基础】
1、若产品的总成本y(万元)与产量x(台)之间的函数关系式是y=3000+20x-0.1x2(0
A.100台B.120台C.150台 D.180台
【答案】C
【解析】 y-25x=-0.1x2-5x+3 000≤0,∴x2+50x-30 000≥0,得x≥150.故选C.
2、关于x的方程x2+(a2-1)x+a-2=0的两根满足(x1-1)(x2-1)<0,则a的取值范围是________.
【答案】-2
【解析】(x1-1)(x2-1)<0 一根大于1,一根小于1.令f(x)=x2+(a2-1)x+a-2,
则f(1)<0 -2
3、设函数f(x)=若f(-4)=f(0),f(-2)=0,则关于x的不等式f(x)≤1的解集为
A.(-∞,-3]∪[-1,+∞) B.[-3,-1]
C.[-3,-1]∪(0,+∞) D.[-3,+∞)
【答案】C
【解析】∵f(-4)=f(0),f(-2)=0,可得,.又x2+4x+4≤1可得,
又时,.故选C.
【巩固】
1、若关于x的不等式ax2-6x+a2<0的解集是(1,m),则m=________.
【答案】2
【解析】根据三个二次的关系,将代入可得.将代入不等式可得.
2、已知二次函数y=x2+px+q,当y<0时,有-
0.
【答案】{x|-2
【解析】因为当y<0时,有-
由根与系数的关系得解得
所以不等式qx2+px+1>0 -x2+x+1>0 x2-x-6<0,解得-2
即不等式qx2+px+1>0的解集为{x|-2
3、已知集合P={x|>0},集合Q={x|x2+x-2≥0},则x∈Q是x∈P的( )
A.充分条件但不是必要条件 B.必要条件但不是充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】D
【解析】化简得P={x<-1,或x>1},Q={x≤-2,或x≥1},集合P,Q之间不存在包含关系,
所以x∈Q是x∈P的既不充分又不必要条件.
【拔高】
已知函数f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)为f(x)的导函数,函数y=f′(x)的图象如右图所示,
且f(-2)=1,f(3)=1,则不等式f(x2-6)>1的解集为________.
【答案】(2,3)∪(-3,-2)
【解析】由导函数图象知当x<0时,f′(x)>0,即f(x)在(-∞,0)上为增函数;
当x>0时,f′(x)<0,即f(x)在(0,+∞)上为减函数,
故不等式f(x2-6)>1等价于f(x2-6)>f(-2)或f(x2-6)>f(3),即-2
解得x∈(2,3)∪(-3,-2).
2、已知a1>a2>a3>0,则使得(1-aix)2<1 (i=1,2,3)都成立的x的取值范围是( )
A. B.C. D.
【答案】B
【解析】(1-aix)2<1,即ax2-2aix<0,
即aix(aix-2)<0,由于ai>0,这个不等式可以化为x<0,即0
则应最小,即ai应最大,也即是0
3、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.
【解析】 (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.又因为|p|≤2,所以-2≤p≤2,可得
∴x>3或x<-1.故x的取值范围是.
(2)不等式可化为(x-1)p>-x2+2x-1,∵2≤x≤4,∴x-1>0.
∴p>=1-x.由于不等式当2≤x≤4时恒成立,
所以p>(1-x)max.而2≤x≤4,所以(1-x)max=-1,
于是p>-1.故p的取值范围是.
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