内容正文:
§1.5 一元二次方程、不等式
★[考试要求]
1.会从实际情景中抽象出一元二次不等式.2.结合二次函数图象,会判断一元二次方程的根的个数,以及解一
元二次不等式.3.了解简单的分式、绝对值不等式的解法.
学生用书 P12
1.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
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
方程ax2+bx
+c=0(a>0)
的根
有两个不相等的
实 数 根 x1,x2
(x1<x2)
有两个相等 的
实数根x1=x2
=-b2a
没有
实数根
ax2+bx+c>0
(a>0)的解集
{x|x <x1 或
x>x2}
x x≠-b2a}{ R
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
{x|x1<x<x2} ⌀ ⌀
2.分式不等式与整式不等式
(1)f
(x)
g(x)>0
(<0)⇔f(x)g(x)>0(<0);
(2)f
(x)
g(x)≥0
(≤0)⇔f(x)g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0.
3.简单的绝对值不等式
|x|>a(a>0)的解集为(-∞,-a)∪(a,+∞),
|x|<a(a>0)的解集为(-a,a).
(1)一元二次不等式恒成立问题
①不等式ax2+bx+c>0(a≠0),x∈R恒成立⇔
a>0且Δ<0;
②不等式ax2+bx+c<0(a≠0),x∈R恒成立⇔
a<0且Δ<0;
③若a可以为0,需要分类讨论,一般优先考虑a
=0的情形.
(2)对于不等式ax2+bx+c>0,求解时不要忘记a=0
时的情形.
(3)当Δ<0时,不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集
为R还是⌀,要注意区别.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或
“×”)
(1)若不等式ax2+bx+c<0(a≠0)的解集为(x1,x2),则
必有a>0. (√)
(2)若方程ax2+bx+c=0(a≠0)没有实数根,则不等
式ax2+bx+c>0的解集为R. (×)
(3)不等式ax2+bx+c≤0在 R上恒成立的条件是
a<0且Δ=b2-4ac≤0. (×)
(4)若二次函数y=ax2+bx+c的图象开口向下,则不等
式ax2+bx+c<0的解集一定不是空集. (√)
2.不等式x-1x-3≤0
的解集是 ( )
A.(-∞,1)∪[3,+∞) B.(-∞,1]∪(3,+∞)
C.[1,3) D.[1,3]
解析:C [x-1x-3≤0⇔
(x-1)(x-3)≤0,
x-3≠0{ ⇔1≤x
<3,所以不等式x-1x-3≤0
的解集为[1,3).]
3.不等式x2-ax-b<0的解集为(2,3),则a+b=
.
解析:由不等式x2-ax-b<0的解集为(2,3),知
方程x2-ax-b=0的解为2或3,
由韦达定理,得 2+3=a
2×3=-b{ ,解得a=5,b=-6,
所以a+b=-1.
答案:-1
4.不等式mx2+mx+1>0对一切x∈R恒成立,则
实数m 的取值范围是 .
解析:当m=0时,显然成立;当m≠0时,由已知得
m>0,
Δ=m2-4m<0,{ 解得0<m<4.综上知,实数 m
的取值范围是[0,4).
答案:[0,4)
学生用书 P13
一元二次不等式的求解
▶[角度1] 不含参的不等式
[例1-1] [多选]下列选项中,正确的是 ( )
A.不等式-x2-x+2>0的解集为{x|x<-2,或
x>1}
B.不等式2x+1x-2≤1
的解集为{x|-3≤x<2}
C.不等式|x-2|≥1的解集为{x|1≤x≤3}
D.设x∈R,则“|x-1|<1”是“x+4x-5<0
”的充分不
必要条件
81
高考总复习 数学 A版
[解析] 因为方程-x2-x+2=0的解为x1=1,
x2=-2,所以不等式-x2-x+2>0的解集为{x|
-2<x<1},故 A 错误;
因为2x+1
x-2-1≤0
,即x+3
x-2≤0
,即(x+3)(x-2)≤
0(x-2≠0),解得-3≤x<2,所以不等式的解集
为{x|-3≤x<2},故B正确;
由|x-2|≥1,可得x-2≤-1或x-2≥1,
解得x≤1或x≥3,所以不等式的解集为{x|x≤1,
或x≥3},故C错误;
由|x-1|<1,可得-1<x-1<1,解得0<x<2,
由x+4
x-5<0
,可得-4<x<5,因此,“|x-1|<1”是
“x+4
x-5<0
”的充分不必要条件,故 D正确.
[答案] BD
▶[角度2] 含参不等式
[例1-2] 解不等式12x2-ax>a2(a∈R).
[解] 原不等式可化为12x2-ax-a2>0,
即(4x+a)(3x-a)>0,
令(4x+a)(3x-a)=0,
解得x1=-
a
4
,x2=
a
3.
当a>0时,原不等式的解集为
-∞,-a4
æ
è
ç
ö
ø
÷∪ a3
,+∞æ
è
ç
ö
ø
÷;
当a=0时,原不等式的解集为(-∞,0)∪(0,+∞);
当a<0时,原不等式的解集为
-∞,a3
æ
è
ç
ö
ø
÷∪ -a4
,+∞æ
è
ç
ö
ø
÷.
解含参数的一元二次不等式时分类讨论的方法
(1)当二次项系数中含有参数时,应讨论二次项系
数是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式
转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.
(2)当不等式对应的一元二次方程的根的个数不确
定时,讨论判别式Δ与0的关系.
(3)确定无根时可直接写出解集;确定方程有两个根
时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.
解关于x的不等式:
(1)2x1-x≤3
;
(2)ax2-(2a-1)x-2≥0.
解:(1)由题意 2x1-x-3=
5x-3
1-x≤0
,
可得
(5x-3)(x-1)≥0
x-1≠0{ ,解得x≤
3
5
或x>1,
所以不等式的解集为 -∞,35
æ
è
ç ]∪(1,+∞).
(2)不 等 式 ax2 - (2a-1)x-2≥0 可 化 为
(ax+1)(x-2)≥0,
当a=0时,x-2≥0,不等式的解集为[2,+∞);
当a>0时,不等式化为 x+1a
æ
è
ç
ö
ø
÷(x-2)≥0,其解
集为 -∞,-1a
æ
è
ç ]∪[2,+∞);
当a<0时,不等式化为 x+1a
æ
è
ç
ö
ø
÷(x-2)≤0,
(ⅰ)当 - 1a <2
,即a< - 12
时,不 等 式 的 解 集
为 -1a
,2[ ];
(ⅱ)当-1a=2
,即a=-12
时,不等式的解集为{2};
(ⅲ)当-1a>2
,即-12<a<0
时,不等式的解集
为 2,-1a[ ].
三个二次之间的关系
[例2] [多选](2025滨州模拟)已知关于x 的不
等式ax2+bx+c>0的解集为{x|x<-2,或x>
4},则下列说法正确的是 ( )
A.a>0
B.a+b<c
C.bx+c>0的解集是{x|x>-4}
D.cx2-bx+a<0的解集是 x|x<-14
,或x>12{ }
[解析] 因为关于x 的不等式ax2+bx+c>0的
解集为{x|x<-2或x>4},
所以ax2+bx+c=0的两个根为-2和4,且a>0,
所以-2+4=-ba
,-2×4=ca
,得b=-2a,c=
-8a,所以 A 正确,
对于B,因为a+b-c=a+(-2a)-(-8a)=7a>
0,所以a+b>c,所以B错误,
对于C,因为b=-2a,c=-8a,所以bx+c>0可化为
-2ax-8a>0,因为a>0,所以x+4<0,得x<-4,
所以bx+c>0的解集为{x|x<-4},所以C错误,
对于D,因为b=-2a,c=-8a,所以cx2-bx+a<0
可化为-8ax2+2ax+a<0,因为a>0,所以8x2-2x
-1>0,(2x-1)(4x+1)>0,得x<-14
或x>12
,所
以原 不 等 式 的 解 集 为 x|x<-14
,或x>12{ },所
以 D正确.
[答案] AD
已知一元二次不等式的解集,就能够得到相应的一
元二次方程的两根,由根与系数的关系,可以求出
相应的系数.注意结合不等式解集的形式判断二次
项系数的正负.
91
第一章 集合、常用逻辑用语、不等式
[多选](2025蚌埠模拟)已知关于x的不等式ax2+
bx+c<0的解集为(-∞,1)∪(5,+∞),则 ( )
A.a>0
B.a+b+c>0
C.bx+c>0的解集是 x|x>56{ }
D.cx2-bx+a<0的解集是 x|x>-15
,或x<-1{ }
解析:CD [由题意可得1和5是方程ax2+bx+c
=0的两根,且a<0,
由韦达定理可得1+5=-ba
,1×5=ca
,
得b=-6a,c=5a,
对于 A,因为a<0,故 A 错误;对于 B,a+b+c=a
-6a+5a=0,故B错误;对于C,不等式bx+c>0,
即-6ax+5a>0,即6x-5>0,得x>56
,∴不等式
bx+c>0的解集是 x|x>56{ },故C正确;对于D,由
不等式cx2-bx+a<0,得a(5x2+6x+1)<0,即5x2
+6x+1>0,则(5x+1)(x+1)>0,得x>-15
或x<
-1,即解集为 x|x>-15
或x<-1{ },故D正确.]
一元二次不等式恒成立问题
[例3] 已知函数f(x)=mx2-(m-1)x+m-1.
(1)若不等式f(x)<1的解集为R,求m的取值范围;
(2)若不等式f(x)≥0对一切x∈ -12
,1
2[ ] 恒成
立,求m 的取值范围;
(3)若不等式f(x)>2对一切m∈(0,2)恒成立,求
x的取值范围.
[解] (1)不等式f(x)<1,
即mx2-(m-1)x+m-2<0,
当m=0时,x-2<0,解得x<2,不符合题意;
当m≠0时,
有
m<0,
Δ=[-(m-1)]2-4m(m-2)<0,{
解得m<3-2 33
,
综上所述,m 的取值范围为 -∞,3-2 33
æ
è
ç
ö
ø
÷.
(2)不等式f(x)≥0对一切x∈ -12
,1
2[ ] 恒成立,
即m(x2-x+1)≥1-x对一切x∈ -12
,1
2[ ] 恒成立,
因为x2-x+1= x-12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+34>0
,
则 不 等 式 等 价 于 m ≥ 1-x
x2-x+1
对 一 切 x ∈
-12
,1
2[ ] 恒成立,
由x∈ -12
,1
2[ ],
得 1-x
x2-x+1
= 1
x2-x+1
1-x
= 1
-x+ 11-x
= 1
1-x+ 11-x-1
≤ 1
2 (1-x) 11-x-1
=1,
当且仅当1-x= 11-x
,即x=0时等号成立,
所以 1-x
x2-x+1
æ
è
ç
ö
ø
÷
max
=1,
所以m≥1,即m 的取值范围是[1,+∞).
(3)不等式f(x)>2对一切m∈(0,2)恒成立,
即(x2-x+1)m+x-3>0对一切m∈(0,2)恒成立,
令h(m)=(x2-x+1)m+x-3,
因为x2-x+1= x-12
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+34>0
,
所以函数h(m)=(x2-x+1)m+x-3在(0,2)上
单调递增,
则h(0)=x-3≥0,解得x≥3,
所以x的取值范围为[3,+∞).
恒成立问题求参数的范围的解题策略
(1)弄清楚自变量、参数.一般情况下,求谁的范围,
谁就是参数.
(2)一元二次不等式在R上恒成立,可用判别式Δ,
一元二次不等式在给定区间上恒成立,不能用
判别式Δ,一般分离参数求最值或分类讨论.
已知函数f(x)=x2-3x+a.
(1)若f(x)>0在x∈R上恒成立,求实数a的取
值范围;
(2)若f(x)<0在x∈(-1,2)上恒成立,求实数a
的取值范围.
解:(1)f(x)=x2-3x+a= x-32
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+a-94
,
则f(x)min=f
3
2
æ
è
ç
ö
ø
÷=a-94
,
f(x)>0在x∈R上恒成立,即f(x)min=a-
9
4>0
,
故a>94.
故实数a的取值范围是 94
,+∞æ
è
ç
ö
ø
÷.
(2)f(x)=x2-3x+a= x-32
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+a-94
,
f(x)在[-1,2]上的最大值为f(x)max=f(-1)=
-1-32
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+a-94=4+a
,
故f(x)在x∈(-1,2)上满足f(x)<4+a,故4+
a≤0,解得a≤-4.
故实数a的取值范围是(-∞,-4].
02
高考总复习 数学 A版