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含参数的一元二次不等式的解法
解含参数的一元二次不等式,通常情
况下,均需分类讨论,那么如何讨论呢?对含参一元二次不等式常用的分类方法有三种:
一、按x
项的系数
a
的符号分类,即
a?0,a?0,a?0
;
例1 解不等式:
ax
2
2
?
?
a?2
?
x?1?0
2
2
分析:本题二次项系数含有参数,??
?
a?2
?
?4a?a
系数进行分类讨论。
解
:∵
??
?
a?2
?
?4a?a
2
2
?4
?0
,故只需对二次项
?4?0
解得方程
ax
2?
?
a?2
?
x?1?0
两根
x
1
?
?a?2?
2a
a?4
2
,
x
2
?
?a?2?
2a
a?4
2
22
?
?a?2?a
?4?a?2?a?4
?
??
或x?
∴当
a?0
时,解集为
?
x|x?
?
2a2a
??
??
当a?0
时,不等式为
2x?1?0
,解集为
?
x|x?
?
?
1
?
?
2
?
22
?
?a?2?a?4?a?2?a?4
?
??
?x?
当
a?0
时, 解集为
?
x|
?
2a2a
??
??
例2 解不等式
ax
解 <
br>?a(x
2
2
?5ax?6a?0
?
a?0
?
分析
因为
a?0
,
??0
,所以我们只要讨论二次项系数的正负。
?5
x?6)?a
?
x?2
??
x?3
?
?0
?
当
a?0
时,解集为
?
x|x?2或x?3
?
;当
a?0
时,解集为
?
x|2?x?3
?
二、按判别式
?
的符号分类,即
??0,??0,??0
;
例3 解不等式
x
2
?ax?4?0
2
分析
本题中由于
x
的系数大于0,故只需考虑
?
与根的情况。
解:∵
??a
2
?
a
?
?16
∴当<
br>a?
?
?4,4
?
即
??0
时,解集为
R<
br>;当
a??4
即
Δ
=0时,解集为
?
xx?R且x?
?
;
2
??
当
a?4
或
a??4
即
??0
,此时两根分别为
x
1
?
?a?a?16
2
2
,
x
2
?
?a?a?16
2
2,显然
x
1
?x
2
,
22
?
?a
?a?16?a?a?16
?
或x〈
∴不等式的解集为
?
xx?22
?
?
例4 解不等式
m
解 因
m
2
?
2
?1x?4x?1?0
?
m?R
?
2
2
?
?
?
?
?
?
1
??
3
,即
??0
时,解集为
?
x|x?
?
;
2
??
?1?0,
??(?4)?4m?1?43?m
?
2
??
2
?
,所以当
m??
当
?3?
m?
22
?
2?3?m2?3?m
?
3
,即
??0
时,解集为
?
xx?或x〈
22
m?1m?1
?
?
?
?
?
;
?
?
当
m??3或m?
2
3
,即
??0
时,解集为R。
三、按方程
ax?bx
?c?0
的根
x
1
,x
2
的大小来分类,即
x1
?x
2
,x
1
?x
2
,x
1
?x
2
;
2
例5
解不等式
x?(a?
1
a
)x?1?0 (a?0)
1
a
)?0
,故对应的方程必有两解。本题只需讨论两根的大小即可。 分析
:此不等式可以分解为:
?
x?a
?
(x?
解:原不等式可化为:<
br>?
x?a
?
(x?
1
a
)?0
,令
a?
1
a
,可得:
a??1
,∴当
a??1
或0?a?1
时,
a?
1
a
,故原不
等
式的解集为
?
x|a?x?
?
?
1
1
?
?
;当
a?1
或
a??1
时,
a?
,可得其解集为<
br>?
;
a
?
a
1
a
,解集为
?x|
当
?1?a?0
或
a?1
时,
a?
例6
解不等式
x
2
?
?
1
?
?x?a
?
。
a
?
?5ax?6a
2
2
?0
,
a
?0
2
分析 此不等式
??
?
?5a
?
?24a?a
2
?0
,又不等式可分解为
?
x?2a
?<
br>(x?3a)?0
,故只需比较两根
2a
与
3a
的大小.
解 原不等式可化为:
?
x?2a
?
(x?3a)?0
,对
应方程
?
x?2a
?
(x?3a)?0
的两根为
x
1
?2a,x
2
?3a
,当
a?0
时,即<
br>2a?3a
,解集为
?
x|x?3a或x?2a
?
;当
a?0
时,即
2a?3a
,解集为
?
x|x?2a或x?3
?
a
一元二次不等式 参考例题(2)
x?1
2x
?1
(
{x|x??1,或x?0}
)
1.(1)解不等式
(2)不等式
ax
x?1
?1
的解集为
{x|x?1,或x?2}
,求
a
的值
. (
a?
1
2
)
2.解下列关于
x
的不等式:
(1)
x
2
?(a?
(1)当a??1,或0?a?1时,{x|a?x?
1
a
}
(1)当a??
2时,{x|x?a,或?2?x?3}
1
a
)x?1?0
(2)
x?a
(x?2)(x?3)
?0(a?3,且a??2)
(2)当a??1时,?
(3)当a?1,或?1?a?0时,{x|
1
a<
br>?x?a}
(2)当?2?a?3时,{x|x??2,或a?x?3}
(3)当a?3时,{x|x??2,或3?x?a}
(3)
ax
2
?(a?1)x?1?0
(4)
(x?2)(ax?2)?0
(1)当a?0时,{x|x?
1a
,或x?1}(1)当a?0时,{x|
2
a
?x?2}
(2
)当a?0时,{x|x?1}(2)当a?0时,{x|x?2}
1
a
}
(3)当0?a?1时,{x|x?2,或x?
(4)当a?1时,{x|x?2}
2
a
}
(3)当0?a?1时,{x|1?x?
(4)当a?1
时,?
(5)当a?1时,{x|
2
1
a
?x?1}(5)当a?1
时,{x|x?
x
x?1
2
a
,或x?2}
(5)
ax?x?1?0
(6)
?1?a(a?R)
(1)当a?0时,{x|x
?
?1?1?4a
2a
,或x?
?1?1?4a
2a
}(1)当a?0时,{x|
a?1
a
(2)当a?0时,{x|x??1}
(3)当0?a?
(4)当a?
1
4
1
4
时,{x|?1?1?4a
2a
?x?
?1?1?4a
2a
}
?x
?1}
(2)当a?0时,{x|x?1}
(3)当a?0时,{x|x
?1,或x?
a?1
a
}
时,?
3.(1)若不等式
(a?2)x
2
?2(a?2)x?4?0
对<
br>x?R
恒成立,求实数
a
的取值范围.(
?2?a?2
)
(2)若不等式
4.(1)已知
A?{x|x
2
?3x?2?0},B?{x|x
2
?(a?1)x?a?0}
,
①若
A
(
a?2
)
B
,求实数
a
的取值范围.;
②若
B?A
,求实数
a
的取值范围.;(
1?a?2
)
③若
A?B
为仅含有一个元素的集合,求
a
的值.(
a?1
)
(2)已知
A?{x|
x?1
x?3
?0}
,
B?{x|x?(a?1)x?a
?0},且A?B?B
,求实数
a
的取值范围.
2
2x
2
?2mx?m
2
4x?6x?3
?1
的解集为
R
,求实数
m
的取值范围.(
1?m?3
)
(
1?a?3
)
(3) 关于
x
的不等
式
|x?
(a?1)
2
2
|?
(a?1)
2
2
与
x?3(a?1)x?2(3a?1)?0
的解集依次为
A
与
B
,
2
若
A?B
,求实数
a
的取值范围.
(
a??1,或1?a?3
)
(4)设全集U?R
,集合
A?{x|
x?a
x?1
?0},B?{x||2
x?1|?3}
,若
A?B?R
,
求实数
a
的取值范围.
(
?2?a?1
)
2222
(
5)已知全集
U?R
,
A?{x|x?x?6?0},B?{x|x?2x?8?0}
,C?{x|x?4ax?3a?0}
,
若
(A?B)?C
,求实数
a
的取值范围.(
1?a?2
)
一元二次不等式及其解法
1.二次函数的图象及性质:二次函数
y?ax
2.二次函数的解析式的三种形式:
2
;
f(x)?ax?bx?c
(一般式)
2
?
b4ac?b
2
,顶点坐标是
?
?
?bx?c
的图象的对称
轴方程是
x??
?
2a
,
4a
2a
?
b<
br>?
?
.
?
?
;
f(x)?a(x?x
1
)?(x?x
2
)
(零点式)
.
f(x)?a(x?m)?n
(顶点式)
3.一元二次不等式的解法
一元二
次不等式
ax?bx?c?0
或ax?bx?c?0
?
a?0
?的解集:
2
2
2
设相应的一元二次方程
ax?bx?c?0<
br>?
a?0
?
的两根为
x
1
、x
2
且
x
1
?x
2
,
??b
2
2
?4ac
,则不等式的解的各种情况如下表:
??0
??0
??0
y?ax
二次函数
2
2
?bx?c
y?ax
2
?bx?c
y?ax
2
?bx?c
y?ax
?bx?c
(
a?0
)的图象
无实根
一元二次方程
2
有两相等实根
ax?bx?c?0
有两相异实根
?
a?0
?
的根
2
x
1
,x
2
(x
1
?x
2
)
x
1
?x
2
??
b
2aax?bx?c?0
(a?0)的解集
ax?bx?c?0
(a?0)的解集2
?
xx?x或x?x
?
12
?
b
?
xx??
??
2a
??
?
R
?
?
xx
1
?x?x
2
?
4.解一元二次不等式的步骤:
(1)将二次项系数化为“+”:A=
ax
(3)写出解集.
5.讨论二次
函数
y?ax
(1)注意对称轴
x??
2
2
?bx?c>0(或<0)(a>0);
(2)计算判别式
?
,分析不等式的解的情况;
?bx?c
?
a?0
?
在指定区间
?
p,q
?
上的最值问题:
b
2a
与区间
?
p,q
?<
br>的相对位置.一般分为三种情况讨论,即:①对称轴
?
b
2a
在区间左
边,函数在此区间上具有单
调性;②对称轴
?
(2)函数
y?ax
三
、典型例题选讲
b
2a
2
在区间之内;③对称轴
?
b2a
在区间右边.
?bx?c
?
a?0
?
在区间?
p,q
?
上的单调性.要注意系数
a
的符号对抛物线开口的影
响.
6.二次函数的区间根的分布情况一般需从三方面考虑:①判别式;②区间端点的函数值的符号;
③对称轴与区间的相对位置.
题型1:考查一元二次函数的性质
例1
函数
y?x?bx?c (x?[0,??))
是单调函数的充要条件是( )
A.
b?0
B.
b?0
C.
b?0
D.
b?0
2
解:∵函数
y?x?bx?c (
x?[0,??))
的对称轴为
x??
2
2
b
2
,
∴函数
y?x?bx?c(x?[0,??)
)是单调函数
?
-<
br>b
2
b
?(0,??)
?
?
b
2
?
0
,
?
b?0
.故选A.
归纳小结:二次函数的单调区间是
(??,?
例2 已知二次函数的对称轴为
x??
解:∵二次函数的对称轴为
x??
b
2a
]
和[?
2a
,??)
,结合开口方向就可得出所需的条件,从而求出
b的范围.
2
,截
x
轴上的弦长为
4
,且过点
(0,?1)
,求函数的解析.
2)?b
,∵
f(x)
截
x
轴上的弦长为
4
,
2
2
,可设所求函数为
f(
x)?a(x?
1
?
?
4a?b?0
?
a?
∴f(x)
过点
(?2?2,0)
和
(?2?2,0)
,
f(x)
又过点
(0,?1)
,∴
?
,解之得
?
2
,
2a?b??1
?
?
b??2
?
1
2
∴
f(x)?(x?2)?2
.
2
归纳小结:求二次函数的解析式
一般采用待定系数法,但要注意根据已知条件选择恰当的解析式形式:一般式、零点式和顶点式,正确
的
选择会使解题过程得到简化.
题型2:简单不等式的求解问题
例3
求下列不等式的解集.
(1)
4x?4x?1?0
;(2)
?x?2x?3?0
解法一:因为
??0,方程4x
2
2
22
?4x?1?0的解是x<
br>1
?x
2
?
1
2
.所以,原不等式的解集是
?
x
?
?
x?
1
?
?
.
2
?
解法二:整理,得
x?2x?3?0
.
因为
??0,方程x?2x?3?0
无实数解,所以不等式
x?2x?3?0
的解集是?
.从而,原不等式的解集是
?
.
归纳小结:解一元二次不等式要抓住
“三个二次”的关系,按照解一元二次不等式的步骤求解,必要时要画出二次函数的图象进行观察.
例4 不等式
ax?bx?2?0
的解集为
?
x?1?x?2?
,求
a
与
b
的值.
2
2
2
解法一:设
ax
2
?bx?2?0
的两根为
x
1
、
x
2
,由韦达定理得:
b
??
x?x???
12
??
??
a
由题意得
??
2
?
x?x??
?
?
12
?
?
a
??
b
a
2
a
??1?2
∴
a?1
,
b??1
,此时满足
a?0
,
??b?4a?(?
2)?0
.
2
??1?2
解法二:构造解集为
?
x?1?
x?2
?
的一元二次不等式:
22
(x?1)(x?2)?0
,即
x?x?2?0
,此不等式与原不等式
ax?bx?2?0
应为同解不等式,
故
a?1
,
b??1
.
归纳小结:此题为一元二次不等式逆向思维
题,要使解集为
?
x?1?x?2
?
,不等式
ax?bx?2?0<
br>需满足条件
a?0
,
??0
,
2
ax?bx?2?0
的两根为
x
1
??1
,
x
2
?2
.在解题时要抓住一元二次方程、一元二次不等式解集的关系.
题型3:含参不等式的求解问题
例5 解关于
x
的不等式
ax?(a?1)x?1?0
.
证:分以下情况讨论
(1)当
a?0
时,原不等式变为:
?x?1
?0
,∴
x?1
,
即不等式的解集为
{x|x?1}
(2)当
a?0
时,原不等式变为:
(ax?1)(x?1)?0
① ①当
a?0
时,①式变为
(x?
2
2
1
a
)(x?1)?0
,∴不等式的解为
x?1
或
1
a
1
a
x?
1
a
.即不等式的解集为
{x|x?1或x?1
a
}
;②当
a?0
时,①式变为
(x?
1<
br>a
1
a
)(x?1)?0
.②,∵
?1?
1?aa
,
∴当
0?a?1
时,
当
a?1
时,1
a
?1
,此时②的解为
1?x?
.即不等式的解集为
{x|1?x?
1
a
}
;当
a?1
时,
?1
,此时②的解为
?
.
1
a
?1
,即不等式的解集为{x|
1
a
?x?1}
.
归纳小结:解本题要注意分类讨论思想的运用,关键是要找到分类的标准,就本题来说有三级分类: <
/p>
?
a?0
?
?
a?0
?
?
?
a?R
?
?
0?a?1
?
?
a?0?
a?0
?
a?1
?
?
?
?
a?1<
br>?
?
?
?
?
分类应做到使所给参数
a
的集合
的并集为全集,交集为空集,要做到不重不漏.另外,解本题还要注意在讨论
a?0
时,解一元
二次不
等式
ax
2
?(a?1)x?1?0
应首选做到将二次项系数
变为正数再求解.
题型4:一元二次不等式的应用
例6 (1)已知函数
f?
x
?
?
?
?
?x?1
?
x?1x?0
x?0
,则不等式
x?
?
x?1
?
f<
br>?
x?1
?
?1
的解集是( )
?
C.
?
x|x?
A.
x|?1?x?
?
B.
?
x|x?1
?
D.
?
x|?2?1?x?2?1
?
2?1
2?1
?
解:依题意得
?
?
x?
1?0
?
x?1?0
或
?
?
x?(x?1)(?
x)?1
?
x?(x?1)x?1
?
x??1
?
?
x??1
所以
?
或
?
x?R
?
?
?
?2?1?x?
(2)若函数f(x) =
解:
?
函数
f(x)?
?x??1或?1?x?
2?1
2?1?x?2?1
,选C.
2<
br>x?2ax?a
x?2ax?a
2
2
?1
的定义域为R,则a
的取值范围为_______.
x
?1
的定义域为R,
?
对一切<
br>x?R
都有
2
2
2
?2ax?a
?1
恒成立
,即
x?2ax?a?0
恒成立,
2
???0
成立,即
4
a
2
?4a?0
,
??1?a?0
,故选A.
归纳小结:解一元二次不等式往往与分段函数、指数函数和对数函数结合进行综合考查,
一般
是借助于函数的性质和图象进行转化,再求解一元二次不等式,利用一元二次不等式分析相应一元二次函数的性质
,体现“三个二
次”之间的紧密联系,这也是一元二次不等式的重要考点之一.
例7 已知
函数
y??sinx?asinx?
2
a
4
?
1
2
的最大值为
2
,求
a
的值.
解:令
t?sinx
,
t?[?1,1]
,∴
y??(t?
a
2
)?<
br>2
1
4
(a?a?2)
,对称轴为
t?
2
a
2
,当
?1?
a
2
2
?1
,即
?
2?a?2
时,
1
4
a
2
(a?a?2)
在
[?1,1]
)?
2
2
y
max
?
1
4
(a?a?2)?2
,得
a??2
或
a?3
(舍去).当<
br>1
4
a?
1
2
1
4
?2
,得
a?
a?
1
2
2
a
2
即
a?2
时,函数
y??(t?
?1
,
a
2
)?
上单调递增
,由
y
max
??1?a?
10
3
;当
a
2
??1
,即
a??2
时,函数
y??(t?
1
4
(a?a?2)
在
2
[?1,1]
上单调递减,由
y
max
??1?a?
综上可得,
a
的值为
a??2
或a?
?2
,得
a??2
(舍去).
10
3
.
归纳小结:令
t?sinx
,问题就转化为二次函数的区间最值问题,再由对称轴与区
间
[?1,1]
的三种位置关系的讨论就可求得
a
的值.此
题中要注
意
a?0
的条件.
例8 设不等式
x?2ax?a?2?0
的解
集为
M
,如果
M
?
[1,4]
,求实数
a
的取值范围?
解:
M
?
[1,4]
有两种情况:其一是
M
=
?
,此时
?
<0;其二是M≠
?
,此时
?
=0或
?
>0,分三种情况计算a的取值范围.设
222
f(x)
?x?2ax?a?2
,有
?
=
(?2a)?4(a?2)
=
4(a?a?2)
,当
?
<0时,-1<
a
<2,
M=
?
?
[1,4]
;当
?
=0
2
时,
a
=-1或2;当
a
=-1时
M
=
{?1}
?
[1,4]
;当
a
=2时,
m
=
{2}
?
[1,4]
当
?
>0时,a<-1或a>2.设方程
f(x)?0
的两根
x
1
,
x
2
,且
x<
br>1
<
x
2
,那么M=[
x
1
,
x<
br>2
],M
?
[1,4]
?
1≤x
1
<x2
≤
4
?
?
?a?3?0
,
?
?
18?7a?0 ,
?
f(1)?0,且f(4)?0<
br>18
,即
?
解得2<
a
<
?
7
?<
br>1?a?4,且??0
?
a?0 ,
?
?<
br>a??1或a?2,
,∴
M
?
[1,4]时,
a
的取
值范围是(-1,
18
7
).
一元二次不等式解法应试能力测试
1.不等式
6?x?2x
2
?0
的解集是( )
A.
{x|?
3
2
?x?2}
B.
{x|?2?x?
2
3
2
}
C.
{x|x??
3
2
或x?2}
D.
{x|x??2或x?
3
2
}
2.设集合M={x|
0≤x<2},
N?{x|x?2x?3?0}
,则有M∩N=( )
A.{x|0≤x<1} B.{x|0≤x<2} C.{x|0≤x≤1}
D.{x|0≤x≤2}
3.对于任意实数x,不等式
ax?2ax?(a?2)?0
恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.-1≤a≤0 B.-1≤a<0
C.-14.不等式
(x?4)(x?6)?0
的解集为( )
A.{x|-2≤x≤2} B.{x|x≤-2或x≥2}
C.{x|-2≤x≤2或x=6} D.{x|x≥2}
5.已知
A?{x|
x?3x?4?0,x?Z}
,
B?{x|2x
A.2 B.3
C.7 D.8
6.已知
A?{x|x
2
22
2
2
2
?x?6?0,x?Z}
,则A∩B的非空真子集个数为( )
?0}
,且A∪B=R,A∩B={x|3
A.p=-3,q=-4 B.p=-3,q=4
C.p=3,q=-4 D.p=3,q=4
7.若关于x的二次不等式
mx?
8mx?21?0
的解集是{x|-7
8.不等式axx?x?1?0
同解,则( )
A.a=0且b≤0 B.b=0且a>0 C.a=0且b>0
D.b=0且a<0
1.不等式
2x
2
?px?q?0},
B?{x|
x?3
2
2
?3|x|?35?0
的解为
_______________.
2.使函数
y?x
2
?2x?3?1
3?|x|
有意义的x的取值范围是_______________.
3.
已知
A?{x|x
2
?3x?2?0}
,
B?{x|x
2<
br>?(a?1)x?a?0}
,若
A
?
?
B
,则a的取
值范围是_______________;
若
A?B
,则a的取值范围是_______________.
4.关于x的不等式
1.为使周长为20cm的长方形面积大于
15cm<
br>,不大于
20cm
,它的短边要取多长?
2.解不等式
|x
3.解关于x的不等式
ax
2
a?x
x?b
?0
(a+b>0)的解集是_______________
.
2
2
2
?2x|?
1
2
x
.
?2(a?1)x?4?0
(a>0).
4.k为何值时,关于x的不等式
2x
2
2
?2kx?k
?6x?34x
?1
对一切
实数x恒成立.
参考答案
一、
1.D 2.B
3.C 4.C
5.A 提示:因为A∩B={3,4}
6.A 提示:因B=
{x|x<-1或x>3},由已知得A={x|-1≤x≤4}∴-1,4是
x
2
?
px?q?0
的两根,∴p=-3,q=-4.
7.C 8.A,提示:因
x<
br>2
?x?1?0
的解为
?
,只有a=0且b≤0时,ax?
二、
1.x<-5或x>5
提示:原不等式化为
2|x|
2
?3|x|?35?0
,∴|x|>5
2.{x|-3
A
?
?
B
,∴a>2 4.{x|x<-b或x>a},提示:原不等式可化为(a-x)(x+b)<0,即(x-a)(x+b
)>0,∵a+b>0,∴a>-b,∴x>a或x<-b.
三、
?
?
x
(10?x)?15
?
5?10?x?5?10
1.设长方形较短边长为x
cm,则其邻边长(10-x)cm,显然0
,∴
?
<
br>x(10?x)?20
?
?
?
x?5?5或x?5?5
∴5?10?x?5?5
. 2.当x≤0时,不等式无解,当x>0时,不等式化为
x|
x?2|?
1
2
x
,即
|x?2|?
1
2
35
2
2
2
解得:
?x?
3.原不等式化为(ax-2)(x-2)>0 ,∵a>0,∴
(x?)(x?2)?0
,当
a=1时,
?2
,∴
(x?2)?0
,∴{x|x∈R
22a
a
且x≠2},当a≠1时:若a>1,则
4.∵
4x
2
2
a
?2
,∴
{x|x?
2
2
a
或x?2}
,若02
2
a
?2
,∴
{x|x?2或x?
2
2
a
}
.
?6x?3
恒正,∴不等式化为2x
2
?2kx?k?4x?6x?3
,即
2x?(6?2k)x?(3
?k)?0
恒成立
∴⊿
?(6?2k)?8(3?k)?0
,∴
k
2
?4k?3?0
,∴1
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