内容正文:
专题03 二次函数与解不等式 黄慧群高中数学辅导资料
专题03 二次函数与解不等式
一、核心知识:
(一)分解因式
1. 常用公式:
(1)完全平方公式:
(2)平方差公式:
(3)立方差公式:
(4)立方和公式:
2.十字相乘法:
(1)由知,若 则
(2)由知,若,则
3.配方法:若则.
(二)二次函数与一元二次不等式的解集
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
方程ax2+bx+c=0
(a>0)的根
有两相异实根x1,x2(x1<x2)
有两相等实根x1=x2=-
没有实数根
ax2+bx+c>0
(a>0)的解集
{x|x<x1或x>x2}
{x|x∈R}
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
{x|x1< x<x2}
∅
∅
(三)简单不等式的解法:
1.;
2.;;
3.;;
4.;;
二、热门考点:
考点一: 一元二次不等式的解法
经典例题:
1.不等式的解集是 .
【答案】
2.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】即,解得,即该不等式的解集为,故选:C.
3.不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由得即,解得或,
故不等式的解集为.
4.若不等式的解集为,求不等式的解集.
【详解】由题意得:,3是方程的两根,∴,则,
∴,即,即,即
所以不等式的解集为.
强化训练:
1.不等式的解集是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【详解】解方程得或,因为函数开口向上,所以不等式的解集为.故选:A
2.不等式的解集为 .
【答案】
【详解】方程的两根为和3,不等式的解集为:,故答案为:
3.不等式的解集为( )
A.或 B.或 C. D.
【答案】B
【详解】不等式,解得:或,所以不等式的解集为或.故选:B
4.不等式的解集为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【详解】由,可得,所以或,
所以不等式的解集为或.故选:C.
5.不等式的解集为 .
【答案】
【详解】原不等式化为,则不等式的解集为.故答案为:.
6.不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由得,解得,故原不等式的解集为.故选:D.
7.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】原不等式可化为,解集为.故选:C.
8.关于x的不等式的解集为,则关于x的不等式的解集为 .
【答案】
【解析】∵ax2+bx+2>0的解集为-1<x<2,∴解得∴bx2-ax-2>0,即x2+x-2>0,解得x>1或x<-2.所求不等式的解集为
9.若关于的不等式的解集为,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为关于的不等式的解集为,所以0和2为方程的根,且,
即,,因此,即,所以,解得:,
故选:.
10.已知不等式的解集为,则不等式的解集为 .
【答案】
【详解】由题意可得:,是方程的两根,且,则由韦达定理得:,解得,所以不等式化为:,解得,故所求不等式的解集为.
11. (多选)已知关于的不等式的解集为或,则( )
A. B.
C. D.不等式的解集为
【答案】BCD
【详解】根据题意可知,,且方程的两个根为,由韦达定理知,所以,由,得,即,故A错误,B正确;因为,故C正确;不等式可化为,即,且,所以不等式的解集为,故D正确,故选:BCD.
12. (多选)已知关于x的不等式的解集是或,则下列说法正确的是( )
A. B.不等式的解集是
C. D.不等式的解集是
【答案】ABC
【详解】因为解集是或,所以,因此选项A正确;,因此选项B正确;,因此选项C正确;
,因此选项D不正确,
故选:ABC
考点二: 简单的分式不等式的解法
经典例题:
1.不等式的解集是 .
【答案】
【详解】,即不等式的解集是,故答案为.
2.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】不等式等价于,利用数轴标根法可得或,所以不等式解集为.故选:C
3.不等式的解集为_______
【答案】
4.不等式的解集为 .
【答案】
【详解】因为,即,解得,所以不等式的解集为.
5.不等式的解集是 .
【答案】
【详解】,即,即,则,根据穿根法解得,故答案为:.
强化训练:
1.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
2.不等式的解集是 .
【答案】
【详解】或,得.故答案为:.
3.不等式的解集为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【详解】由原式得且,解得,即不等式的解集为.故选B.
4.不等式的解集是 .
【答案】或
【详解】因为,所以当时,,解得,所以,
当时,,解得,所以,当时,,
解得,满足条件的不存在,所以不等式的解集是或.
考点三: 简单含绝对值不等式的解法
经典例题:
1.不等式的解集为( )
A.R B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,则,解得:,所以不等式的解集为:.
2.不等式的解集为 .
【答案】
【详解】因为或或
或或.所以不等式的解集为.
3.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,,且,且,解得:,故不等式的解集是,故选:D.
强化训练:
1.不等式的解集是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【详解】由可得,解得,故原不等式的解集为.故选:A.
2.不等式>3的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】或,即或.故选:A.
3.不等式的解集是( )
A.或 B.或 C.或 D.
【答案】C
【详解】因为,所以或,解得或,所以不等式的解集是或,故选:C.
4.不等式的解集是( )
A. B. C. D.或
【答案】A
【详解】因为,所以,即,所以不等式的解集为.
故选:A.
5.不等式的解集是( )
A.R B. C. D.
【答案】C
【详解】∵不等式,∴,即,解得,∴不等式的解集为,故选C.
6.不等式的解集是 .
【答案】
【详解】由题得,所以,所以或且.
故答案为:.
考点四:二次函数的值域问题
经典例题:
1.函数y=的值域为__________________.
【答案】
【详解】因为,函数的对称轴为,函数图象开口向上,所以时有最小值,函数的值域为.
2.函数的值域为( )
A.(-1,3) B.[-1,3] C.[-1,3) D.[0,2]
【答案】C
3.函数,的值域为__________.
【答案】
【详解】由题意得在上单调递增,在上单调递减,则,,故值域为.故答案为:.
4.函数的值域为 .
【答案】[0,2]
【详解】设则原函数可化为
,,从而,的值域为[0,2].
5.函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由得函数的定义域为,先求的值域为,再求得函数的值域为,则可以求出原函数的值域为.
6.函数的值域为 .
【答案】
【详解】设,所以原函数转化为函数的最小值为,函数值域为
7.函数的值域为.
【答案】
【详解】由题设可得所以,不难求得函数值域.
由题设所以则,根据一元二次函数性质不难得到
时,函数最大值为2,没有最小值,所以函数值域为.
强化训练:
1.函数的值域为__________________.
【答案】
【详解】因为,函数的对称轴为,函数图象开口向下,所以时有最大值,函数的值域为.
2.函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】函数的对称轴为x=1,在[0,1]上单调递减,值域为[-2,-1];在[1,3]上单调递增,值域为[-2,2],∴函数在x∈[0,3]的值域为[-2,2],故答案为B.
3.已知函数f (x),,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,对称轴,当,又因为,所以函数的值域为.故选:D
4.函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】的对称轴为当时,函数有最小值当时,函数有最大值故函数的值域为.
5.函数y= 当时,函数的值域为__________.
【答案】
【详解】因为,所以函数的对称轴为:,所以函数在上是减函数,在上是增函数,所以时有最小值,当时有最大值,所以函数值域为.
6.函数,的值域为________.
【答案】
【详解】,故在上为增函数,在上为减函数,
所以,而,故,故函数的值域为.
7.函数的值域为
【答案】
【详解】令,则在为增函数,则,即函数的值域为.
8.函数的值域是 。
【答案】.
【详解】因为,令,,,所以,所以.
9.函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,,则,即函数的值域为.
10.函数的值域是________________
【答案】
【详解】 ,所以函数在定义域上是增函数,所以值域是.
考点五:二次函数的实际应用
经典例题:
1.某公司在甲、乙两地销售同一种农产品,利润(单位:万元)分别为,,其中x为销售量(单位:吨),若该公司在这两地共销售10吨农产品,则能获得的最大利润为 万元.
【答案】34
【详解】设公司在甲地销售农产品()吨,则在乙地销售农产品吨,利润为,又 且,故当时,能获得的最大利润为34万元.故答案为:34.
2.疫情后全国各地纷纷布局“夜经济”,以满足不同层次的多元消费,并拉动就业、带动创业,进而提升区域经济发展活力.某夜市的一位工艺品售卖者,通过对每天销售情况的调查发现:一工艺品在过去的一个月内(以30天计),每件的销售价格(单位:元)与时间(单位:天)的函数关系近似满足(为常数,且),日销售量(单位:件)与时间(单位:天)的部分数据如下表:
(天)
2
14
18
22
26
30
44
128
140
144
140
128
(1)给出以下三个函数模型:①;②;③.请你根据上面的数据图表,从中选择最合适的一种函数模型来描述日销售量与时间的变化关系,并求出的解析式;(2)已知第2天该工艺品的日销售收入为220元.求在过去的30天中,哪几天该工艺品的日销售收入不低于588元.
【详解】(1)由题中表格知,随着的增加,先增后减,而模型①与③都是单调函数不符题意,
模型②为二次函数模型,符合题意,故选模型②,
由函数图象对称性可知,由表格数据可得,解得,
所以.
(2)已知第2天该工艺品的日销售收入为220元,即售价为,
所以,解得,所以,
所以销售收入,
日销售收入不低于588元,所以只需,解得.
所以在过去的30天中,第18天至第25天该工艺品的日销售收入不低于588元.
3.如图为2022年卡塔尔足球世界杯吉祥物,其设计灵感来自于卡塔尔人的传统服饰,寓意自信与快乐,现有国内一家工厂决定在国内专项生产销售此吉祥物,已知生产这种吉祥物的年固定成本为20万元,每生产千件需另投入资金万元,其中与之间的关系为:,且函数的图象过,,三点,通过市场分析,当每千件吉祥物定价为10万元时,该厂年内生产的此吉祥物能全部销售完.(1)求a,b,c的值,并写出年利润(万元)关于年产量(千件)的函数解析式;
(2)当年产量为多少千件时,该厂所获年利润最大?并求出最大年利润.
【详解】(1)将,,三点代入中有
,解得,故,
由题知;
(2)由(1)知,
当时,,所以当(千件)时,(万元),
当时,,
当且仅当,即(千件)时取等,所以(万元),
综上: 当(千件)时,(万元),
所以当年产量为24千件时,该厂的年利润最大,最大年利润76万元.
强化训练:
1.2014年,几个生产袋装螺蛳粉的小作坊在柳州悄然出现,打破了长期以来螺蛳粉只能“现煮堂食”的局面,政府通过引导,让相关产业逐步走向标准化,2018年8月20日,“柳州螺蛳粉”获得国家地理标志商标,2020年新冠肺炎疫情期间,柳州螺蛳粉逆势而上,成为全国热销产品,迅速走红.2022年,柳州螺蛳粉全产业链销售收入600.7亿元、增长19.8%,其中预包装柳州螺蛳粉销售收入182亿元、增长19.6%,年寄递量达到1.1亿件,今年某平台网红委托某工厂代加工袋装螺蛳粉,生产该款产品每月固定成本为4万元,每生产万袋,需另投入成本万元.当产量不足6万袋时,;当产量不小于6万袋时,.若该产品工厂的供货价为6元/袋,根据平台网流量,该款产品可以全部销售完.(1)求工厂生产该款产品每月所获利润(万元)关于产量(万袋)的函数关系式;(2)当月产量为多少万袋时,工厂生产该款产品每月所获利润最大,为多少万元?
【详解】(1)当时,,
当时,,
所以
(2)当时,,
所以当时,取得最大值,最大值为8.5万元.
当时,
当且仅当,即时,取得最大值,最大值为9.5万元.
综上,当产量为9万件时,该工厂在生产中所获得利润最大,最大利润为9.5万元.
2.受新冠肺炎疫情影响,呼吸机成为紧缺商品,某呼吸机生产厂为了提高产品的产量,投入90万元安装了一台新设备,并立即进行生产,预计使用该设备前n年的材料费、维修费、人工工资等共为万元,每年的销售收入为55万元,设使用该设备前n年的总盈利额为万元.(1)写出关于n的函数关系式,并估计该设备从第几年开始盈利;(2)使用若干年后,对该设备处理的方案有两种:方案一:当总盈利额达到最大值时,该设备以10万元的价格处理;方案二:当年平均盈利额达到最大值时,该设备以50万元的价格处理.请问:使用哪种方案能在更短的时间内达到相应的最值目标?并比较分别使用两种方案处理设备后的总利润大小.
【详解】(1)由题意得:.
由,得,即,解得.
由于,故设备企业从第3年开始盈利;
(2)方案一:总盈利额,当时.
故方案一总利润,此时;
方案二:每年平均利润,当且仅当时等号成立.
故方案二总利润,此时.
比较两种方案,获利都是170万元,但由于第一种方案需要10年,而第二种方案需要6年,故选择第二种方案更合适.
3.某果园占地约200公顷,拟种植某种果树,在相同种植条件下,该种果树每公顷最多可种植600棵,种植成本y(单位:万元)与果树数量x(单位:百棵)之间的关系如下表所示.
x
0
4
9
16
36
y
3
7
9
11
15
为了描述种植成本y(单位:万元)与果树数量x(单位:百棵)之间的关系,现有以下三种模型供选择:①;②;③.
(1)选出你认为最符合实际的函数模型,并写出相应的函数解析式.
(2)已知该果园的年利润z(单位:万元)与x,y的关系式为,则果树数量x(单位:百棵)为多少时年利润最大?并求出年利润的最大值.
【详解】(1)因为模型③在处无意义,所以不符合题意.
若选择①作为y与x的函数模型,将,代入,得,解得,则,
则当时,,当时,,当时,,
与表格中的实际值相差较大,所以①不适合作为y与x的函数模型.
若选择②作为y与x的函数模型,将,代入,得, 解得,则,
当时,,当时,,当时,,与表格中的实际值相同,
所以②更适合作为y与x的函数模型,且相应的函数解析式为;
(2)由题可知,该果园最多可种120000棵该种果树,所以且.
,
令,则,
当,即时,z取得最大值, 最大值为79万元.
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专题03 二次函数与解不等式
一、核心知识:
(一)分解因式
1. 常用公式:
(1)完全平方公式:
(2)平方差公式:
(3)立方差公式:
(4)立方和公式:
2.十字相乘法:
(1)由知,若 则
(2)由知,若,则
3.配方法:若则.
(二)二次函数与一元二次不等式的解集
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
方程ax2+bx+c=0
(a>0)的根
有两相异实根x1,x2(x1<x2)
有两相等实根x1=x2=-
没有实数根
ax2+bx+c>0
(a>0)的解集
{x|x<x1或x>x2}
{x|x∈R}
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
{x|x1< x<x2}
∅
∅
(三)简单不等式的解法:
1.;
2.;;
3.;;
4.;;
二、热门考点:
考点一: 一元二次不等式的解法
经典例题:
1.不等式的解集是 .
2.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.不等式的解集是( )
A. B. C. D.
4.若不等式的解集为,求不等式的解集.
5.已知,,且,若恒成立,则实数的取值范围为 .
强化训练:
1.不等式的解集是( )
A. B. C.或 D.或
2.不等式的解集为 .
3.不等式的解集为( )
A.或 B.或 C. D.
4.不等式的解集为( )
A. B. C.或 D.或
5.不等式的解集为 .
6.不等式的解集是( )
A. B. C. D.
7.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8.关于x的不等式的解集为,则关于x的不等式的解集为 .
9.若关于的不等式的解集为,则的解集为( )
A. B. C. D.
10.已知不等式的解集为,则不等式的解集为 .
11. (多选)已知关于的不等式的解集为或,则( )
A. B.
C. D.不等式的解集为
12. (多选)已知关于x的不等式的解集是或,则下列说法正确的是( )
A. B.不等式的解集是
C. D.不等式的解集是
考点二: 简单的分式不等式的解法
经典例题:
1.不等式的解集是 .
2.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.不等式的解集为_______
4.不等式的解集为 .
5.不等式的解集是 .
强化训练:
1.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2.不等式的解集是 .
3.不等式的解集为( )
A. B. C.或 D.或
4.不等式的解集是 .
考点三: 简单含绝对值不等式的解法
经典例题:
1.不等式的解集为( )
A.R B. C. D.
2.不等式的解集为 .
3.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
强化训练:
1.不等式的解集是( )
A. B. C.或 D.或
2.不等式>3的解集是( )
A. B. C. D.
3.不等式的解集是( )
A.或 B.或 C.或 D.
4.不等式的解集是( )
A. B. C. D.或
5.不等式的解集是( )
A.R B. C. D.
6.不等式的解集是 .
考点四:二次函数的值域问题
经典例题:
1.函数y=的值域为__________________.
2.函数的值域为( )
A.(-1,3) B.[-1,3] C.[-1,3) D.[0,2]
3.函数,的值域为__________.
4.函数的值域为 .
5.函数的值域是( )
A. B. C. D.
6.函数的值域为 .
7.函数的值域为.
强化训练:
1.函数的值域为__________________.
2.函数的值域为( )
A. B. C. D.
3.已知函数f (x),,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
4.函数的值域是( )
A. B. C. D.
5.函数y= 当时,函数的值域为__________.
6.函数,的值域为________.
7.函数的值域为
8.函数的值域是 。
9.函数的值域是( )
A. B. C. D.
10.函数的值域是________________.
考点五:二次函数的实际应用
经典例题:
1.某公司在甲、乙两地销售同一种农产品,利润(单位:万元)分别为,,其中x为销售量(单位:吨),若该公司在这两地共销售10吨农产品,则能获得的最大利润为 万元.
2.疫情后全国各地纷纷布局“夜经济”,以满足不同层次的多元消费,并拉动就业、带动创业,进而提升区域经济发展活力.某夜市的一位工艺品售卖者,通过对每天销售情况的调查发现:一工艺品在过去的一个月内(以30天计),每件的销售价格(单位:元)与时间(单位:天)的函数关系近似满足(为常数,且),日销售量(单位:件)与时间(单位:天)的部分数据如下表:
(天)
2
14
18
22
26
30
44
128
140
144
140
128
(1)给出以下三个函数模型:①;②;③.请你根据上面的数据图表,从中选择最合适的一种函数模型来描述日销售量与时间的变化关系,并求出的解析式;(2)已知第2天该工艺品的日销售收入为220元.求在过去的30天中,哪几天该工艺品的日销售收入不低于588元.
3.如图为2022年卡塔尔足球世界杯吉祥物,其设计灵感来自于卡塔尔人的传统服饰,寓意自信与快乐,现有国内一家工厂决定在国内专项生产销售此吉祥物,已知生产这种吉祥物的年固定成本为20万元,每生产千件需另投入资金万元,其中与之间的关系为:,且函数的图象过,,三点,通过市场分析,当每千件吉祥物定价为10万元时,该厂年内生产的此吉祥物能全部销售完.(1)求a,b,c的值,并写出年利润(万元)关于年产量(千件)的函数解析式;
(2)当年产量为多少千件时,该厂所获年利润最大?并求出最大年利润.
强化训练:
1.2014年,几个生产袋装螺蛳粉的小作坊在柳州悄然出现,打破了长期以来螺蛳粉只能“现煮堂食”的局面,政府通过引导,让相关产业逐步走向标准化,2018年8月20日,“柳州螺蛳粉”获得国家地理标志商标,2020年新冠肺炎疫情期间,柳州螺蛳粉逆势而上,成为全国热销产品,迅速走红.2022年,柳州螺蛳粉全产业链销售收入600.7亿元、增长19.8%,其中预包装柳州螺蛳粉销售收入182亿元、增长19.6%,年寄递量达到1.1亿件,今年某平台网红委托某工厂代加工袋装螺蛳粉,生产该款产品每月固定成本为4万元,每生产万袋,需另投入成本万元.当产量不足6万袋时,;当产量不小于6万袋时,.若该产品工厂的供货价为6元/袋,根据平台网流量,该款产品可以全部销售完.(1)求工厂生产该款产品每月所获利润(万元)关于产量(万袋)的函数关系式;(2)当月产量为多少万袋时,工厂生产该款产品每月所获利润最大,为多少万元?
2.受新冠肺炎疫情影响,呼吸机成为紧缺商品,某呼吸机生产厂为了提高产品的产量,投入90万元安装了一台新设备,并立即进行生产,预计使用该设备前n年的材料费、维修费、人工工资等共为万元,每年的销售收入为55万元,设使用该设备前n年的总盈利额为万元.(1)写出关于n的函数关系式,并估计该设备从第几年开始盈利;(2)使用若干年后,对该设备处理的方案有两种:方案一:当总盈利额达到最大值时,该设备以10万元的价格处理;方案二:当年平均盈利额达到最大值时,该设备以50万元的价格处理.请问:使用哪种方案能在更短的时间内达到相应的最值目标?并比较分别使用两种方案处理设备后的总利润大小.
3.某果园占地约200公顷,拟种植某种果树,在相同种植条件下,该种果树每公顷最多可种植600棵,种植成本y(单位:万元)与果树数量x(单位:百棵)之间的关系如下表所示.
x
0
4
9
16
36
y
3
7
9
11
15
为了描述种植成本y(单位:万元)与果树数量x(单位:百棵)之间的关系,现有以下三种模型供选择:①;②;③.
(1)选出你认为最符合实际的函数模型,并写出相应的函数解析式.
(2)已知该果园的年利润z(单位:万元)与x,y的关系式为,则果树数量x(单位:百棵)为多少时年利润最大?并求出年利润的最大值.
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