名称 | 人教B版(2019)数学必修(第一册):第二章 等式与不等式(课件+学案+教案)(21份打包) | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 6.5MB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 人教B版(2019) | ||
科目 | 数学 | ||
更新时间 | 2020-08-05 11:21:56 |
0,则x>q或x基础自测:
1.下列不等式中是一元二次不等式的是(
)
A.a2x2+2≥0
B.<3
C.-x2+x-m≤0
D.x3-2x+1>0
解析:选项A中,a2=0时不符合;选项B是分式不等式;选项D中,最高次数为三次;只有选项C符合.
答案:C
2.不等式x(x+1)≤0的解集为(
)
A.[-1,+∞)
B.[-1,0)
C.(-∞,-1]
D.[-1,0]
解析:解不等式得-1≤x≤0,故选D.
答案:D
3.函数y=的定义域为(
)
A.[-7,1]
B.(-7,1)
C.(-∞,-7]∪[1,+∞)
D.(-∞,-7)∪(1,+∞)
解析:由7-6x-x2>0,得x2+6x-7<0,即(x+7)(x-1)<0,所以-7答案:B
4.不等式1+2x+x2≤0的解集为________.
解析:不等式1+2x+x2≤0化为(x+1)2≤0,解得x=-1.
答案:{-1}
二、素养提升
题型一:解不含参数的一元二次不等式
例1:(1)求不等式x2-x-2>0的解集.
(2)求不等式x2-6x-1≤0的解集.
(3)求不等式-x2+2x-1<0的解集.
解析:(1)因为x2-x-2=(x+1)(x-2),
所以原不等式等价于(x+1)(x-2)>0,因此所求解集为(-∞,-1)∪(2,+∞).
(2)因为x2-6x-1=x2-6x+9-9-1=(x-3)2-10,
所以原不等式可化为(x-3)2-10≤0,即(x-3)2≤10,
两边开平方得|x-3|≤,从而可知-≤x-3≤,
因此3-≤x≤3+,所以不等式的解集为[3-,3+].
(3)原不等式可化为x2-2x+1>0,
又因为x2-2x+1=(x-1)2,所以上述不等式可化为
(x-1)2>0.
注意到只要x≠1,上述不等式就成立,所以不等式的解集为(-∞,1)∪(1,+∞).
三、教材反思
我们以求解可化成ax2+bx+c>0(a>0)形式的不等式为例,用框图表示其求解过程.
跟踪训练1:解下列不等式:
(1)x2-7x+12>0;
(2)-x2-2x+3≥0;
(3)x2-2x+1<0;
(4)-2x2+3x-2<0.
解析:(1)因为Δ=1>0,所以方程x2-7x+12=0有两个不等实根x1=3,x2=4.再根据函数y=x2-7x+12的图像开口向上,可得不等式x2-7x+12>0的解集是{x|x<3或x>4}.
(2)不等式两边同乘-1,原不等式可化为x2+2x-3≤0.因为Δ=16>0,所以方程x2+2x-3=0有两个不等实根x1=-3,x2=1.再根据函数y=x2+2x-3的图像开口向上,可得不等式-x2-2x+3≥0的解集是{x|-3≤x≤1}.
(3)因为Δ=0,所以方程x2-2x+1=0有两个相等的实根x1=x2=1.再根据函数y=x2-2x+1的图像开口向上,可得不等式x2-2x+1<0的解集为?.
(4)原不等式可化为2x2-3x+2>0,因此Δ=9-4×2×2=-7<0,所以方程2x2-3x+2=0无实根,又二次函数y=2x2-3x+2的图像开口向上,所以原不等式的解集为R.
―→
题型二:三个“二次”之间的关系
例2:已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|2解析:方法一:由不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|2 0,即x2-x+>0,解得x<或x>,所以不等式cx2+bx+a<0的解集为∪.
方法二:由不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|2→→
→→
方法归纳:
一元二次不等式与其对应的函数与方程之间存在着密切的联系,在解决具体的数学问题时,要注意三者之间的相互联系,并在一定条件下相互转换.
(1)若一元二次不等式的解集为区间的形式,则区间的端点值恰是对应一元二次方程的根,要注意解集的形式与二次项系数的联系.
(2)若一元二次不等式的解集为R或?,则问题可转化为恒成立问题,此时可以根据二次函数图像与x轴的交点情况确定判别式的符号,进而求出参数的范围.
跟踪训练2:已知一元二次不等式x2+px+q<0的解集为,求不等式qx2+px+1>0的解集.
解析:因为x2+px+q<0的解集为,所以x1=-与x2=是方程x2+px+q=0的两个实数根,
由根与系数的关系得解得
所以不等式qx2+px+1>0即为-x2+x+1>0,
整理得x2-x-6<0,解得-2即不等式qx2+px+1>0的解集为{x|-2 →→→
题型三:含参数的一元二次不等式的解法[经典例题]
例3:解关于x的不等式2x2+ax+2>0.
解析:对于方程2x2+ax+2=0,其判别式Δ=a2-16=(a+4)(a-4).
①当a>4或a<-4时,Δ>0,方程2x2+ax+2=0的两根为x1=(-a-),x2=(-a+).
∴原不等式的解集为.
②当a=4时,Δ=0,方程有两个相等实根,x1=x2=-1,
∴原不等式的解集为{x|x≠-1}.
③当a=-4时,Δ=0,方程有两个相等实根,x1=x2=1,
∴原不等式的解集为{x|x≠1}.
④当-4二次项系数为2,Δ=a2-16不是一个完全平方式,故不能确定根的个数,因此需对判别式Δ的符号进行讨论,确定根的个数.
方法归纳:
含参数一元二次不等式求解步骤
(1)讨论二次项系数的符号,即相应二次函数图像的开口方向;
(2)讨论判别式的符号,即相应二次函数图像与x轴交点的个数;
(3)当Δ>0时,讨论相应一元二次方程两根的大小;
(4)最后按照系数中的参数取值范围,写出一元二次不等式的解集.
跟踪训练3:解关于x的不等式x2-(a+a2)x+a3>0.
解析:原不等式可变形为(x-a)·(x-a2)>0,则方程(x-a)(x-a2)=0的两个根为x1=a,x2=a2,
(1)当a<0时,有aa2,此时原不等式的解集为{x|xa2};
(2)当0a2,即xa,此时原不等式的解集为{x|x a};
(3)当a>1时,有a2>a,即xa2,此时原不等式的解集为{x|xa2};
(4)当a=0时,有x≠0;∴原不等式的解集为{x|x∈R且x≠0};
(5)当a=1时,有x≠1,此时原不等式的解集为{x|x∈R且x≠1};
综上可知:
当a<0或a>1时,原不等式的解集为{x|xa2};
当0a};
当a=0时,原不等式的解集为{x|x∈R且x≠0};
当a=1时,原不等式的解集为{x|x∈R且x≠1}.
→→→
题型四:一元二次不等式的实际应用
例4:某工厂的固定成本为3万元,该工厂每生产100台某产品的生产成本为1万元,设生产该产品x(百台),其总成本为g(x)万元(总成本=固定成本+生产成本),并且销售收入r(x)满足r(x)=
假定该产品产销平衡,根据上述统计规律求:
(1)要使工厂有盈利,产品数量x应控制在什么范围?
(2)工厂生产多少台产品时盈利最大?
解析:(1)依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则
f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=
要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0?或?或?或则3<x≤7或7<x<10.5,即3<x<10.5,所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.
(2)当3<x≤7时,f(x)=-0.5(x-6)2+4.5,故当x=6时,f(x)有最大值4.5,而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5,所以当工厂生产600台产品时盈利最大.
(1)求利润函数f(x)?解不等式f(x)>0?回答实际问题.
(2)根据第(1)题所求范围,分类讨论求函数最值?回答实际问题.
方法归纳:
解不等式应用题的四步骤
(1)审:认真审题,把握问题中的关键量,找准不等关系.
(2)设:引进数学符号,用不等式表示不等关系.
(3)求:解不等式.
(4)答:回答实际问题.
特别提醒:确定答案时应注意变量具有的“实际含义”.
跟踪训练4:某农贸公司按每担200元收购某农产品,并按每100元纳税10元(又称征税率为10个百分点),计划可收购a万担,政府为了鼓励收购公司多收购这种农产品,决定将征税率降低x(x≠0)个百分点,预测收购量可增加2x个百分点.
(1)写出税收y(万元)与x的函数关系式;
(2)要使此项税收在税率调节后,不少于原计划税收的83.2%,试确定x的取值范围.
解析:(1)降低税率后的税率为(10-x)%,农产品的收购量为a(1+2x%)万担,收购总金额为200a(1+2x%)
依题意得,y=200a(1+2x%)(10-x)%=a(100+2x)(10-x)(0(2)原计划税收为200a·10%=20a(万元).
依题意得,a(100+2x)(10-x)≥20a×83.2%,
化简得x2+40x-84≤0,
∴-42≤x≤2.
又∵0<x<10,∴0<x≤2.
∴x的取值范围是{x|0<x≤2}.
根据题意,列出各数量之间的关系表,如下:
原计划
降税后
价格(元/担)
200
200
税率
10%
(10-x)%(0收购量(万担)
a
a(1+2x%)
收购总金额(万元)
200a
200·a(1+2x%)
税收y(万元)
200a·10%
200·a(1+2x%)(10-x)%
四、课时作业
(一)选择题
1.不等式3x2-2x+1>0的解集为(
)
A.
B.
C.?
D.R
解析:因为Δ=(-2)2-4×3×1=-8<0,所以抛物线y=3x2-2x+1开口向上,与x轴无交点,故3x2-2x+1>0恒成立,即不等式3x2-2x+1>0的解集为R.
答案:D
2.设m+n>0,则关于x的不等式(m-x)(n+x)>0的解集是(
)
A.{x|x<-n或x>m}
B.{x|-nC.{x|x<-m或x>n}
D.{x|-m解析:不等式(m-x)(n+x)>0可化为(x-m)(x+n)<0,方程(x-m)(x+n)=0的两根为x1=m,x2=-n.由m+n>0,得m>-n,则不等式(x-m)(x+n)<0的解集是{x|-n 答案:B
3.不等式ax2+5x+c>0的解集为,则a,c的值分别为(
)
A.a=6,c=1
B.a=-6,c=-1
C.a=1,c=1
D.a=-1,c=-6
解析:由题意知,方程ax2+5x+c=0的两根为x1=,x2=,由根与系数的关系得x1+x2=+=-,x1·x2=×=.解得a=-6,c=-1.
答案:B
4.若不等式x2+mx+>0的解集为R,则实数m的取值范围是(
)
A.(2,+∞)
B.(-∞,2)
C.(-∞,0)∪(2,+∞)
D.(0,2)
解析:由题意知原不等式对应方程的Δ<0,即m2-4×1×<0,即m2-2m<0,解得0答案:D
(二)填空题
5.不等式(2x-5)(x+3)<0的解集为________.
解析:方程(2x-5)(x+3)=0的两根为x1=,x2=-3,函数y=(2x-5)(x+3)的图像与x轴的交点坐标为(-3,0)和,所以不等式(2x-5)(x+3)<0的解集为.
答案:
6.不等式<0的解集为________.
解析:原不等式可以化为(2x-1)(2x+1)<0,
即<0,
故原不等式的解集为.
答案:
7.用一根长为100m的绳子能围成一个面积大于600m2的矩形吗?若“能”,当长=________m,宽=________m时,所围成的矩形的面积最大.
解析:设矩形一边的长为x
m,则另一边的长为(50-x)m,0600,即x2-50x+600<0,解得20 m2的矩形.用S表示矩形的面积,则S=x(50-x)=-(x-25)2+625(0 m时,所围成的矩形的面积最大.
答案:25;25
(三)解答题
8.解下列不等式:
(1)x2+2x-15>0;
(2)x2-3x+5>0;
(3)4(2x2-2x+1)>x(4-x).
解析:(1)x2+2x-15>0?(x+5)(x-3)>0?x<-5或x>3,所以不等式的解集是{x|x<-5或x>3}.
(2)因为Δ=(-3)2-4×1×5=-11<0,再根据函数y=x2-3x+5图像的开口方向,所以原不等式的解集为R.
(3)由原不等式得8x2-8x+4>4x-x2.
∴原不等式等价于9x2-12x+4>0.
解方程9x2-12x+4=0,得x1=x2=.
结合二次函数y=9x2-12x+4的图像知,原不等式的解集为.
9.若关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为,求关于x的不等式cx2-bx+a>0的解集.
解析:由题意知所以
代入不等式cx2-bx+a>0中得ax2+ax+a>0(a<0).
即x2+x+1<0,化简得x2+5x+6<0,
所以所求不等式的解集为{x|-3尖子生题库:
10.解关于x的不等式x2-ax-2a2<0.
解析:方程x2-ax-2a2=0的判断式Δ=a2+8a2=9a2≥0,得方程两根x1=2a,x2=-a.
(1)若a>0,则-a(2)若a<0,则2a (3)若a=0,则原不等式即为x2<0,此时解集为?.
综上所述,原不等式的解集为:
当a>0时,{x|-a当a<0时,{x|2a 当a=0时,?.
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等式的性质与方程的解集
谢
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7不等式及其性质
【学习目标】
理解不等式的概念,掌握不等式的性质.
【学习重难点】
不等式的性质.
【学习过程】
一、自主学习
知识点一:实数大小比较
1.文字叙述
如果a-b是正数,那么a>b;
如果a-b等于0,那么a=b;
如果a-b是负数,那么a2.符号表示
a-b>0?a>b;
a-b=0?a=b;
a-b<0?a比较两实数a,b的大小,只需确定它们的差a-b与0的大小关系,与差的具体数值无关.因此,比较两实数a,b的大小,其关键在于经过适当变形,能够确认差a-b的符号,变形的常用方法有配方、分解因式等.
知识点二:不等式的性质
性质
别名
性质内容
注意
1
对称性
a>b?b可逆
2
传递性
a>b,b>c?a>c
3
可加性
a>b?a+c>b+c
可逆
4
可乘性
?ac>bc
c的符号
?ac5
同向
可加性
?a+c>b+d
同向
6
同向同正
可乘性
?ac>bd
同向
7
可乘方性
a>b>0?an>bn
(n∈N,n≥2)
同正
8
可开方
a>b>0?>(n∈N,n≥2)
同正
(1)性质3是移项的依据.不等式中任何一项改变符号后,可以把它从一边移到另一边.即a+b>c?a>c-b.性质3是可逆性的,即a>b?a+c>b+c.
(2)注意不等式的单向性和双向性.性质1和3是双向的,其余的在一般情况下是不可逆的.
(3)在应用不等式时,一定要搞清它们成立的前提条件.不可强化或弱化成立的条件.要克服“想当然”“显然成立”的思维定势.
基础自测:
1.大桥桥头竖立的“限重40吨”的警示牌,是提示司机要安全通过该桥,应使车和货物的总质量T满足关系(
)
A.T<40
B.T>40
C.T≤40
D.T≥40
解析:“限重40吨”是不超过40吨的意思.
答案:C
2.设M=x2,N=-x-1,则M与N的大小关系是(
)
A.M>N
B.M=N
C.MD.与x有关
解析:因为M-N=x2+x+1=2+>0,所以M>N.
答案:A
3.已知x)
A.x2B.x2>ax>a2
C.x2D.x2>a2>ax
解析:因为xa2;不等号两边同时乘x,则x2>ax,故x2>ax>a2.
答案:B
4.不等式组的解集为________.
解析:,∴-答案:
二、素养提升
题型一:比较大小
例1:比较x2-x和x-2的大小.
解析:因为(x2-x)-(x-2)=x2-2x+2=(x-1)2+1,
又因为(x-1)2≥0,所以(x-1)2+1≥1>0,从而(x2-x)-(x-2)>0,
因此x2-x>x-2.
通过考察这两个多项式的差与0的大小关系,可以得出它们的大小关系.
三、教材反思
用作差法比较两个实数大小的四步曲
跟踪训练1:若f(x)=3x2-x+1,g(x)=2x2+x-1,则f(x)与g(x)的大小关系是(
)
A.f(x)B.f(x)=g(x)
C.f(x)>g(x)
D.随x值变化而变化
解析:f(x)-g(x)=(3x2-x+1)-(2x2+x-1)
=x2-2x+2=(x-1)2+1>0,
所以f(x)>g(x).故选C.
答案:C
→→→
题型二:不等式的性质
例2:对于实数a、b、c,有下列说法:
①若a>b,则ac②若ac2>bc2,则a>b;
③若aab>b2;
④若c>a>b>0,则>;
⑤若a>b,>,则a>0,b<0.
其中正确的个数是(
)
A.2
B.3
C.4
D.5
解析:对于①,令c=0,则有ac=bc.①错.
对于②,由ac2>bc2,知c≠0,
∴c2>0?a>b.②对.
对于③,由a两边同乘以a得a2>ab,
两边同乘以b得ab>b2,
∴a2>ab>b2.③对.
对于④,?0.④对.
对于⑤,??a>0,b<0.⑤对.
故选C.
答案:C
→
方法归纳:
(1)首先要注意不等式成立的条件,不要弱化条件,尤其是不凭想当然随意捏造性质.
(2)解决有关不等式选择题时,也可采用特值法进行排除,注意取值一定要遵循以下原则:一是满足题设条件;二是取值要简单,便于验证计算.
跟踪训练2:(1)已知a)
A.4a<4b
B.-4a<-4b
C.a+4D.a-4(2)对于任意实数a,b,c,d,下列命题中正确的是(
)
A.若a>b,c≠0,则ac>bc
B.若a>b,则ac2>bc2
C.若ac2>bc2,则a>b
D.若a>b,则<
解析:(1)根据不等式的性质,a0?4a<4b,A项正确;a-4b,B项错误;a(2)对于选项A,当c<0时,不正确;对于选项B,当c=0时,不正确;对于选项C,∵ac2>bc2,∴c≠0,∴c2>0,∴一定有a>b.故选项C正确;对于选项D,当a>0,b<0时,不正确.
答案:(1)B
(2)C
利用不等式的性质,解题关键找准使不等式成立的条件.
题型三:利用不等式性质求范围
例3:已知-2(1)|a|;(2)a+b;(3)a-b;(4)2a-3b.
解析:(1)|a|∈[0,3];(2)-1(3)依题意得-2(4)由-2由1≤b<2得-6<-3b≤-3,②
由①②得,-10<2a-3b≤3.
运用不等式性质研究代数式的取值范围,关键是把握不等号的方向.
方法归纳:
利用不等式性质求范围的一般思路
(1)借助性质,转化为同向不等式相加进行解答;
(2)借助所给条件整体使用,切不可随意拆分所给条件;
(3)结合不等式的传递性进行求解.
跟踪训练3:已知实数x,y满足:1(1)求xy的取值范围;
(2)求x-2y的取值范围.
解析:(1)∵1(2)由(1)知1 (1)根据不等式的性质6可直接求解;
(2)求出-2y的取值范围后,利用不等式的性质5即可求x-2y的取值范围.
四、课时作业
(一)选择题
1.若A=a2+3ab,B=4ab-b2,则A、B的大小关系是(
)
A.A≤B
B.A≥B
C.AB
D.A>B
解析:因为A-B=a2+3ab-(4ab-b2)=2+b2≥0,所以A≥B.
答案:B
2.已知:a,b,c,d∈R,则下列命题中必成立的是(
)
A.若a>b,c>b,则a>c
B.若a>-b,则c-aC.若a>b,c
D.若a2>b2,则-a<-b
解析:选项A,若a=4,b=2,c=5,显然不成立;选项C不满足倒数不等式的条件,如a>b>0,c<0b>0时才可以.否则如a=-1,b=0时不成立.
答案:B
3.若-1<α<β<1,则下列各式中恒成立的是(
)
A.-2<α-β<0
B.-2<α-β<-1
C.-1<α-β<0
D.-1<α-β<1
解析:∵-1<β<1,∴-1<-β<1.
又-1<α<1,∴-2<α+(-β)<2,
又α<β,∴α-β<0,即-2<α-β<0.故选A.
答案:A
4.有四个不等式:①|a|>|b|;②ab3.若<<0,则不正确的不等式的个数是(
)
A.0
B.1
C.2
D.3
解析:由<<0可得bb,②不正确;a+b<0,ab>0,则a+bb3,④正确.故不正确的不等式的个数为2.
答案:C
(二)填空题
5.已知a,b均为实数,则(a+3)(a-5)________(a+2)(a-4)(填“>”“<”或“=”).
解析:因为(a+3)(a-5)-(a+2)(a-4)=(a2-2a-15)-(a2-2a-8)=-7<0,所以(a+3)(a-5)<(a+2)(a-4).
答案:<
6.如果a>b,那么c-2a与c-2b中较大的是________.
解析:c-2a-(c-2b)=2b-2a=2(b-a)<0.
答案:c-2b
7.给定下列命题:
①a>b?a2>b2;②a2>b2?a>b;③a>b?<1;④a>b,c>d?ac>bd;⑤a>b,c>d?a-c>b-d.
其中错误的命题是________(填写相应序号).
解析:由性质7可知,只有当a>b>0时,a2>b2才成立,故①②都错误;对于③,只有当a>0且a>b时,<1才成立,故③错误;由性质6可知,只有当a>b>0,c>d>0时,ac>bd才成立,故④错误;对于⑤,由c>d得-d>-c,从而a-d>b-c,故⑤错误.
答案:①②③④⑤
(三)解答题
8.已知x<1,比较x3-1与2x2-2x的大小.
解析:x3-1-(2x2-2x)=x3-2x2+2x-1
=(x3-x2)-(x2-2x+1)=x2(x-1)-(x-1)2
=(x-1)(x2-x+1)=(x-1)·,
因为x<1,所以x-1<0,
又因为2+>0,
所以(x-1)<0,
所以x3-1<2x2-2x.
9.若bc-ad≥0,bd>0.求证:≤.
证明:因为bc-ad≥0,所以ad≤bc,
因为bd>0,所以≤,
所以+1≤+1,所以≤.
尖子生题库:
10.设f(x)=ax2+bx,1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,求f(-2)的取值范围.
解析:方法一:设f(-2)=mf(-1)+nf(1)(m,n为待定系数),
则4a-2b=m(a-b)+n(a+b)=(m+n)a+(n-m)b,
于是得,解得
∴f(-2)=3f(-1)+f(1).
又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4.∴5≤3f(-1)+f(1)≤10,
故f(-2)的取值范围是[5,10].
方法二:由,得,
∴f(-2)=4a-2b=3f(-1)+f(1).
又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,
∴5≤3f(-1)+f(1)≤10,
故f(-2)的取值范围是[5,10].
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