1、1“三个二次”的关系判别式b24ac000)的图像一元二次方程ax2bxc0 (a0)的根有两相异实根x1,x2(x10 (a0)的解集x|xx2x|xx|xR一元二次不等式ax2bxc0)的解集x|x1 x0或(xa)(xb)0型不等式的解法不等式解集ab(xa)(xb)0x|xbx|xax|xa(xa)(xb)0x|axbx|bx0(0(0)(2)0(0)f(x)g(x)0(0)且g(x)0.以上两式的核心要义是将分式不等式转化为整式不等式【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)若不等式ax2bxc0.()(2)若不等式ax2bxc0的解集是(,x1)(x2,),则
2、方程ax2bxc0的两个根是x1和x2.()(3)若方程ax2bxc0(a0)没有实数根,则不等式ax2bxc0的解集为R.()(4)不等式ax2bxc0在R上恒成立的条件是a0且b24ac0.()(5)若二次函数yax2bxc的图像开口向下,则不等式ax2bxc0的解集是()A(2,5) B(5,)C(,2) D(,2)(5,)答案D解析解方程x23x100得x12,x25,由于yx23x10的图像开口向上,所以x23x100的解集为(,2)(5,)2设集合Mx|x23x40,Nx|0x5,则MN等于()A(0,4 B0,4)C1,0) D(1,0答案B解析Mx|x23x40x|1x0,令3
3、x22x20,得x1,x2,3x22x20的解集为(,)(,),即函数ylog2(3x22x2)的定义域是(,)(,)4(教材改编)若关于x的不等式ax2bx20的解集是(,),则ab_.答案14解析x1,x2是方程ax2bx20的两个根,解得ab14.5不等式x2ax40的解集不是空集,则实数a的取值范围是_答案(,44,)解析x2ax40的解集不是空集,x2ax40一定有解a24140,即a216,a4或a4.题型一一元二次不等式的求解命题点1不含参数的不等式例1求不等式2x2x30的解集解化2x2x30,解方程2x2x30,得x11,x2,不等式2x2x30的解集为(,1)(,),即原不
4、等式的解集为(,1)(,)命题点2含参数的不等式例2解关于x的不等式:x2(a1)xa1时,x2(a1)xa0的解集为x|1xa,当a1时,x2(a1)xa0的解集为,当a1时,x2(a1)xa0的解集为x|ax1引申探究将原不等式改为ax2(a1)x10,求不等式的解集解若a0,原不等式等价于x11.若a0,解得x1.若a0,原不等式等价于(x)(x1)0.当a1时,1,(x)(x1)1时,1,解(x)(x1)0,得x1;当0a1,解(x)(x1)0,得1x.综上所述,当a0时,解集为x|x1;当a0时,解集为x|x1;当0a1时,解集为x|1x1时,解集为x|x1思维升华含有参数的不等式的
5、求解,往往需要对参数进行分类讨论(1)若二次项系数为常数,首先确定二次项系数是否为正数,再考虑分解因式,对参数进行分类讨论,若不易分解因式,则可依据判别式符号进行分类讨论;(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项系数是否为零,确定不等式是不是二次不等式,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式;(3)对方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集解下列不等式:(1)0x2x24;(2)求不等式12x2axa2(aR)的解集解(1)原不等式等价于借助数轴,如图所示,所以原不等式的解集为x|2x1或2x3(2)12x2axa2,12x2axa20,即(4xa)(3xa)0,令(4xa)(
6、3xa)0,得x1,x2.当a0时,解集为;当a0时,x20,解集为x|xR且x0;当a0时,解集为.综上所述,当a0时,不等式的解集为;当a0时,不等式的解集为x|xR且x0;当a0时,不等式的解集为.题型二一元二次不等式恒成立问题命题点1在R上的恒成立问题例3(1)若一元二次不等式2kx2kx0,则a的取值范围是()A(0,4) B0,4)C(0,) D(,4)答案(1)D(2)B解析(1)2kx2kx0为一元二次不等式,k0,又2kx2kx0对一切实数x都成立,则必有解得3k0,则必有或a0,0a4.命题点2在给定区间上的恒成立问题例4设函数f(x)mx2mx1.若对于x1,3,f(x)
7、m5恒成立,求m的取值范围解要使f(x)m5在x1,3上恒成立,即m2m60时,g(x)在1,3上是增加的,所以g(x)maxg(3)7m60,所以m,所以0m;当m0时,60恒成立;当m0时,g(x)在1,3上是减少的,所以g(x)maxg(1)m60,所以m6,所以m0.综上所述,m的取值范围是m|m0,又因为m(x2x1)60,所以m.因为函数y在1,3上的最小值为,所以只需m即可所以,m的取值范围是.命题点3给定参数范围的恒成立问题例5对任意m1,1,函数f(x)x2(m4)x42m的值恒大于零,求x的取值范围解由f(x)x2(m4)x42m(x2)mx24x4,令g(m)(x2)mx
8、24x4.由题意知在1,1上,g(m)的值恒大于零,解得x3.故当x的取值范围为(,1)(3,)时,对任意的m1,1,函数f(x)的值恒大于零思维升华(1)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像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像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(2)解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数(1)已知函数f(x)x2mx1,若对于任意xm,m1,都有f(x)0成立,则实数m的取值范围是_答案(,0)解析作出二次函数f(x)的草
9、图,对于任意xm,m1,都有f(x)0,则有即解得m0.(2)已知不等式mx22xm10,是否存在实数m对所有的实数x,使不等式恒成立?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由解不等式mx22xm10恒成立,即函数f(x)mx22xm1的图像全部在x轴下方当m0时,12x,不满足题意;当m0时,函数f(x)mx22xm1为二次函数,需满足开口向下且方程mx22xm10无解,即不等式组的解集为空集,即m无解综上可知,不存在这样的m.题型三一元二次不等式的应用例6某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件若售价降低x成(1成10%),售出商品数量就增加x成要求售价不能低于成本
10、价(1)设该商店一天的营业额为y,试求y与x之间的函数关系式yf(x),并写出定义域;(2)若再要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x的取值范围解(1)由题意得,y100100.因为售价不能低于成本价,所以100800.所以yf(x)40(10x)(254x),定义域为x0,2(2)由题意得40(10x)(254x)10 260,化简得8x230x130,解得x.所以x的取值范围是.思维升华求解不等式应用题的四个步骤(1)阅读理解,认真审题,把握问题中的关键量,找准不等关系(2)引进数学符号,将文字信息转化为符号语言,用不等式表示不等关系,建立相应的数学模型(3)解不等式,得出数学结论
11、,要注意数学模型中自变量的实际意义(4)回归实际问题,将数学结论还原为实际问题的结果甲厂以x千克/小时的速度匀速生产某种产品(生产条件要求1x10),每小时可获得的利润是100(5x1)元(1)要使生产该产品2小时获得的利润不低于3 000元,求x的取值范围;(2)要使生产900千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生产速度?并求最大利润解(1)根据题意,得200(5x1)3 000,整理得5x140,即5x214x30,又1x10,可解得3x10.即要使生产该产品2小时获得的利润不低于3 000元,x的取值范围是3,10(2)设利润为y元,则y100(5x1)9104(5)91043
12、()2,故当x6时,ymax457 500元即甲厂以6千克/小时的生产速度生产900千克该产品时获得的利润最大,最大利润为457 500元思维升华求解不等式应用题的四个步骤(1)阅读理解,认真审题,把握问题中的关键量,找准不等关系(2)引进数学符号,将文字信息转化为符号语言,用不等式表示不等关系,建立相应的数学模型(3)解不等式,得出数学结论,要注意数学模型中自变量的实际意义(4)回归实际问题,将数学结论还原为实际问题的结果14转化与化归思想在不等式中的应用典例(1)已知函数f(x)x2axb(a,bR)的值域为0,),若关于x的不等式f(x)0恒成立,则实数a的取值范围是_思想方法指导函数的
13、值域和不等式的解集转化为a,b满足的条件;不等式恒成立可以分离常数,转化为函数值域问题解析(1)由题意知f(x)x2axb2b.f(x)的值域为0,),b0,即b.f(x)2.又f(x)c,2c,即x0恒成立,即x22xa0恒成立即当x1时,a(x22x)g(x)恒成立而g(x)(x22x)(x1)21在1,)上是减少的,g(x)maxg(1)3,故a3.实数a的取值范围是a|a3答案(1)9(2)a|a31不等式(x1)(2x)0的解集为()Ax|1x2 Bx|x1或x2Cx|1x2 Dx|x2答案A解析由(x1)(2x)0可知(x2)(x1)0,所以不等式的解集为x|1x22(2016潍坊
14、模拟)函数f(x)的定义域是()A(,1)(3,) B(1,3)C(,2)(2,) D(1,2)(2,3)答案D解析由题意得x24x30,即x24x30,1x3,又ln(x24x3)0,即x24x31,x24x40,x2.故函数定义域为(1,2)(2,3)3若集合Ax|ax2ax10,则实数a的取值范围是()Aa|0a4 Ba|0a4Ca|0a4 Da|0a4答案D解析由题意知a0时,满足条件当a0时,由得0f(1)的解集是()A(3,1)(3,)B(3,1)(2,)C(1,1)(3,)D(,3)(1,3)答案A解析由题意得或解得3x3.5已知不等式x22x30的解集为A,不等式x2x60的解
15、集为B,不等式x2axb0的解集为AB,那么ab等于()A3 B1C1 D3答案A解析由题意,Ax|1x3,Bx|3x2,ABx|1x2,则不等式x2axb0的解集为x|1x2由根与系数的关系可知,a1,b2,所以ab3,故选A.6若关于x的不等式x22ax8a20)的解集为(x1,x2),且x2x115,则a等于()A. B.C. D.答案A解析由x22ax8a20,得(x2a)(x4a)0,所以不等式的解集为(2a,4a),即x24a,x12a,由x2x115,得4a(2a)15,解得a.7已知不等式ax2bx10的解集是,则不等式x2bxa0的解集是()A(2,3) B(,2)(3,)C
16、. D.答案A解析由题意知,是方程ax2bx10的根,所以由根与系数的关系得,.解得a6,b5,不等式x2bxa0,即x25x60恒成立,则b的取值范围是()A1b2Cb2 D不能确定答案C解析由f(1x)f(1x)知f(x)图像的对称轴为直线x1,则有1,故a2.由f(x)的图像可知f(x)在1,1上是增加的x1,1时,f(x)minf(1)12b2b1b2b2,令b2b20,解得b2.9若不等式2x22axa1有唯一解,则a的值为_答案解析若不等式2x22axa1有唯一解,则x22axa1有两个相等的实根,所以4a24(a1)0,解得a.10设f(x)是定义在R上的以3为周期的奇函数,若f
17、(1)1,f(2),则实数a的取值范围是_答案(1,)解析f(x3)f(x),f(2)f(13)f(1)f(1)1.10(3a2)(a1)0,1a. 11.已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x0时,f(x)x24x,则不等式f(x2)5的解集是_答案x|7x3解析令x0,x0时,f(x)x24x,f(x)(x)24(x)x24x,又f(x)为偶函数,f(x)f(x),x0时,f(x)x24x,故有f(x)再求f(x)5的解,由得0x5;由得5x0,即f(x)5的解集为(5,5)由于f(x)向左平移两个单位即得f(x2),故f(x2)5的解集为x|7x312设二次函数f(x)ax2bxc,函数F(x)f(x)x的两个零点为m,n(m0的解集;(2)若a0,且0xmn0,即a(x1)(x2)0.当a0时,不等式F(x)0的解集为x|x2;当a0的解集为x|1x0,且0xmn,xm0.f(x)m0,即f(x)m. 13.(2016烟台模拟)已知不等式(ab)x(2a3b),解不等式(a2b)x22(ab1)x(a2)0.解因为(ab)x(2a3b)0,所以(ab)x,所以ab0,且,解得a3b0等价为bx2(4b2)x(3b2)0,即x2(4)x(3)0,即(x1)(x3)0.因为31,所以不等式的解为3x1.即所求不等式的解集为x|3x1