内容正文:
掌握柯西不等式及其变式的结构,常用巧拆常数、
重新安排某些项的次序、改变结构、添项等方法.
设a=(1,-2),b=(x,y),若x2+y2=16,则ab
的最大值为 .
解析:∵a=(1,-2),b=(x,y),
∴ab=x-2y.
由柯西不等式的向量形式可得
[12+(-2)2](x2+y2)≥(x-2y)2,
即5×16≥(x-2y)2,
∴-4 5≤x-2y≤4 5,(∗)
当且仅当b=ka,
即
x=4 55
,
y=-8 55
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
时,(∗)式中右边等号成立,
或
x=-4 55
,
y=8 55
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
时,(∗)式中左边等号成立,
∴当x=4 55
,y=-8 55
时,
ab的最大值为4 5.
答案:4 5
第4节 一元二次函数与一元二次不等式
★[课程标准]
1.经历从实际情境中抽象出一元二次不等式的过程,了解一元二次不等式的现实意义.
2.能借助二次函数求解一元二次不等式,并能用集合表示一元二次不等式的解集.
3.借助二次函数的图象,了解一元二次不等式与相应函数、方程的联系.
学生用书 P13
1.一元二次不等式的概念
(1)一般地,只含有一个未知数,并且未知数的最高次
数是2的不等式叫作一元二次不等式.
(2)使一元二次不等式成立的所有未知数的值组成的
集合叫作这个一元二次不等式的解集.
2.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方
程的关系
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
一元二次方程
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=
-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}
⌀ ⌀
1.简单的分式不等式与一元二次不等式的等价关系
(1)x-ax-b>0
等价于(x-a)(x-b)>0.
(2)x-ax-b<0
等价于(x-a)(x-b)<0.
(3)x-ax-b≥0
等价于
(x-a)(x-b)≥0,
x-b≠0.{
(4)x-ax-b≤0
等价于
(x-a)(x-b)≤0,
x-b≠0.{
2.不等式ax2+bx+c>0(<0)恒成立的条件要结合
其对应的函数图象决定.
①不等式ax2+bx+c>0对任意实数x恒成立⇔
a=b=0,
c>0{ 或
a>0,
Δ<0.{
②不等式ax2+bx+c<0对任意实数x恒成立⇔
a=b=0,
c<0{ 或
a<0,
Δ<0.{
3.关注点
①对于不等式ax2+bx+c>0,求解时不要忘记
a=0时的情形.
②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.
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里
打“√”,错误的打“×”.
(1)若不等式ax2+bx+c<0的解集为(x1,x2),则
必有a>0. ( )
91
主题一 第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
(2)若不等式ax2+bx+c>0的解集是(-∞,x1)
∪(x2,+∞),则方程ax2+bx+c=0的两个根是
x1 和x2. ( )
(3)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. ( )
(4)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是
a<0且Δ=b2-4ac≤0. ( )
(5)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.
( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√
◆[小题查验]
1.不等式-x2-2x+3<0的解集为 ( )
A.{x|-3<x<1} B.{x|-1<x<3}
C.{x|x<-3或x>1} D.{x|x<-1或x>3}
解析:C [不等式变形为x2+2x-3>0,方程x2+
2x-3=0有两个根,即-3和1,则x2+2x-3>0
的解集为{x|x<-3或x>1},即不等式-x2-2x
+3<0的解集为{x|x<-3或x>1}.]
2.若关于x 的不等式ax2-6x+a2<0的解集是
(1,m),则m= ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
解析:A [根据不等式与方程之间的关系知1为
方程ax2-6x+a2=0的一个根,即a2+a-6=0,
解得a=2或a=-3,当a=2时,不等式ax2-6x
+a2<0的解集是(1,2),符合要求;当a=-3时,
不等式ax2-6x+a2<0的解集是(-∞,-3)∪
(1,+∞),不符合要求,舍去.故m=2.]
3.(忽视不等式性质致误)不等式x-1x+2≤2
的解集是
( )
A.(-∞,-5)∪(-2,+∞)
B.(-∞,-5]∪(-2,+∞)
C.(-∞,-5)∪[-2,+∞)
D.(-∞,-5]∪[-2,+∞)
解析:B [原不等式可化为:x-1x+2-2≤0⇒
x+5
x+2≥0
,
解得x≤-5或x>-2,
所以原不等式的解集为(-∞,-5]∪(-2,+∞).]
4.(BSD必修第一册P39习题1-4A组T2(4)改编)若
不 等 式 ax2 + bx + 2 > 0 的 解 集 为
x -12<x<
1
3{ },则a-b的值是 ( )
A.-10 B.-14 C.10 D.14
解析:A [因为x1=-
1
2
,x2=
1
3
是方程ax2+bx+2
=0的两个根,所以
a
4-
b
2+2=0
,
a
9+
b
3+2=0
,
ì
î
í
ï
ï
ïï
解得
a=-12,
b=-2.{
所以a-b=-10.]
5.(忽视m为零的讨论)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,1>0,不等式恒成立,当m≠0时,
m>0,
Δ=m2-4m<0,{ 得0<m<4.综上,0≤m<4.
答案:[0,4)
学生用书 P14
一元二次不等式的解法
▶[命题点1] 不含参数的一元二次不等式的解法
[典例1] (1)(2025河北模拟)已知集合 A=
{x|x2-2x+3≥0},B = x∈Z x-3x+2≤0{ },则
A∩B= ( )
A.{x|-2<x≤3} B.{-1,0,1,2,3}
C.{-2,-1,1,2,3} D.R
[解析] 解不等式x2-2x+3≥0,x2-2x+3
=(x-1)2+2>0,x∈R,解不等式x-3x+2≤0
,得-2
<x≤3,B={-1,0,1,2,3},∴A∩B={-1,0,1,2,3}.
[答案] B
(2)不等式 x+5(x-1)2
≥2的解集是 ( )
A.-3,12[ ] B.-
1
2
,3[ ]
C.12
,1[ öø÷∪(1,3] D.-
1
2
,1[ öø÷∪(1,3]
[解析] 不等式可化为2x
2-5x-3
(x-1)2
≤0,
即
(2x+1)(x-3)
(x-1)2
≤0,
解得-12≤x<1
或1<x≤3.
[答案] D
(3)(2025江苏南京模拟)不等式|x+ 2|<
x(x+2 2)的解集为 ( )
A.(-∞,-3 2)∪(2 2,+∞)
B.(-∞,-2- 2)∪(2- 2,+∞)
C.(-∞,2- 2)∪(2+ 2,+∞)
D.(-∞,-2+ 2)∪(2+ 2,+∞)
[解析] 当x≥- 2时,x+ 2<x(x+2 2),可得
x2+(2 2-1)x- 2>0,
所以x>2- 2或x<-1- 2,
又x≥- 2,所以x>2- 2;
当x<- 2时,-x- 2<x(x+2 2),可得x2+
(22+1)x+2>0,解得x<-2-2或x>1-2,
又x<- 2,所以x<- 2-2;综上,不等式|x+
2|<x(x+2 2)的解集为(-∞,-2- 2)∪(2-
2,+∞).
[答案] B
02
高考总复习 数学(BS)
解一元二次不等式的4个步骤
变
把不等式变形为二次项系数大于零
的标准形式
判
↓ 计算对应方程的判别式
求
↓
求出对应的一元二次方程的根,或根据
判别式说明方程有没有实根
写
↓
利用“大于取两边,小于取中间”或结合
图象写出不等式的解集
[口诀助解]
求解不含参数的一元二次不等式口诀
函数方程不等式,图象交点是标志;
首项系数先化正,判别式,符号定;
若为正,记口诀,小于中间大于侧;
或为负,或为零,配方观察解自明.
▶[命题点2] 含参数的一元二次不等式
[典例2] 设函数f(x)=ax2+(1-a)x+a-2(a∈R).
(1)若不等式f(x)≥-2对一切实数x恒成立,求
a的取值范围;
(2)解关于x的不等式f(x)<a-1.
[解] (1)f(x)≥-2对一切实数x 恒成立,等价
于∀x∈R,ax2+(1-a)x+a≥0恒成立.
当a=0时,不等式可化为x≥0,不满足题意.
当a≠0,有 a>0
,
Δ≤0,{ 即
a>0,
3a2+2a-1≥0,{
解得a≥13
,所以a的取值范围是 13
,+∞[ öø÷.
(2)依题意,f(x)<a-1等价于ax2+(1-a)x-1
<0,
当a=0时,不等式可化为x<1,所以不等式的解
集为{x|x<1}.
当a>0时,不等式化为(ax+1)(x-1)<0,此时
-1a<1
,所以不等式的解集为{x|-1a<x<1
}.
当a<0时,不等式化为(ax+1)(x-1)<0,
①当a=-1时,-1a=1
,不等式的解集为{x|x≠1};
②当 -1<a<0时,-1a >1
,不 等 式 的 解 集
为 x|x>-1a
或x<1{ };
③ 当 a< -1 时,- 1a <1
,不 等 式 的 解 集
为 x|x>1或x<-1a{ };
综 上,当 a < - 1 时,原 不 等 式 的 解 集
为 x|x>1或x<-1a{ };
当a=-1时,原不等式的解集为{x|x≠1};
当 - 1 < a < 0 时,原 不 等 式 的 解 集
为 x|x>-1a
或x<1{ };
当a=0时,原不等式的解集为{x|x<1};
当a>0时,原不等式的解集为 x|-1a<x<1{ }.
解含参数的一元二次不等式的步骤
(1)若二次项系数含有参数,则应讨论参数是等于
0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为二
次项系数为正的形式;
(2)判断方程根的个数,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,从而确定不等式
的解集.
[口诀助读]
求解含参数一元二次不等式的分类口诀
含参二次不等式,有无实根判别式;
或为负,或为零,配方法,解自明;
若为正,求两根,两种题型要区分;
首项系数无参数,根的大小定胜负;
首项系数含参数,先论系数零正负;
系数化一是旨要,负数变换不等号.
▶[命题点3] 三个二次之间的关系
[典例3] (1)若不等式ax2+bx+c>0的解集为
{x|-1<x<2},则不等式a(x2+1)+b(x-1)+
c>2ax的解集是 ( )
A.{x|0<x<3} B.{x|x<0或x>3}
C.{x|1<x<3} D.{x|-1<x<3}
[解析] 由a(x2+1)+b(x-1)+c>2ax,
整理得ax2+(b-2a)x+(a+c-b)>0, ①
又不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|-1<x<2},
所以a<0,且
(-1)+2=-ba
,
(-1)×2=ca
,
ì
î
í
ï
ï
ïï
即
b
a=-1
,
c
a=-2
,
ì
î
í
ï
ï
ïï
②
将 ① 两 边 同 除 以 a 得:x2 + ba-2
æ
è
ç
ö
ø
÷x +
1+ca-
b
a
æ
è
ç
ö
ø
÷<0, ③
将②代入③得:x2-3x<0,解得0<x<3.
[答案] A
(2)(多选)不等式x2+ax+b≤0(a,b∈R)的解集
为{x|x1≤x≤x2},且|x1|+|x2|≤2.以下结论错
误的是 ( )
A.|a+2b|≥2 B.|a+2b|≤2
C.|a|≥1 D.b≤1
[解析] 因为不等式x2+ax+b≤0(a,b∈R)的
解集为{x|x1≤x≤x2},
则x1,x2 是方程x2+ax+b=0的两个实数根,
x1x2=b,又因为|x1|+|x2|≤2,
不妨令a=-1,b=0,则x1=0,x2=1,但|a+2b|
=1,故A不成立,符合题意;令a=2,b=1,则x1
=x2=-1,但|a+2b|=4,故B不成立,符合题
意;令a=0,b=-1,则x1=-1,x2=1,但|a|=
0,故C不成立,符合题意;b=x1x2≤
x1+x2
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
≤
|x1|+|x2|
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
≤1,故D成立,不符合题意.
[答案] ABC
12
主题一 第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
一元二次不等式与韦达定理及判别式结合问题思路
(1)牢记二次函数的基本性质.
(2)含参的注意利用根与系数的关系找关系进行
代换.
1.(多选)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解
集是{x|1<x<3},则 ( )
A.a<0
B.a+b+c=0
C.4a+2b+c<0
D.不等式cx2-bx+a<0的解集是 x|x<-1{
或x>-13}
解析:ABD [由题意可知,1,3是方程ax2+bx+c
=0的两个根,且a<0,
-ba=4
,
c
a=3
,
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
⇒
b=-4a,
c=3a,{
由以上可知a<0,故A正确;当x=1时,代入方程
可得a+b+c=0,故B正确;因为1<2<3,不等式
ax2+bx+c>0的解集是{x|1<x<3},故将x=2
代入不等式左边为4a+2b+c>0,故C错误;原不
等式可变为3ax2+4ax+a<0,且a<0,约分可得
3x2+4x+1>0,解集为 x|x<-1或x>-13{ },
故D正确.]
2.(2025河北唐山月考)已知关于x的不等式
ax2-(3a+1)x+3<0.
(1)当a=-2时,解此不等式;
(2)当a>0时,解此不等式.
解:(1)当a=-2时,不等式-2x2+5x+3<0,
整理得(2x+1)(x-3)>0,解得x<-12
或x>3,
当a=-2时,原不等式解集为 xx<-12
或x>3}{ .
(2)当a>0时,不等式ax2-(3a+1)x+3<0,
整理得(x-3)x-1a
æ
è
ç
ö
ø
÷<0,
当a=13
时,1
a=3
,此时不等式无解;
当0<a<13
时,1
a>3
,解得3<x<1a
;
当a>13
时,1
a<3
,解得1
a<x<3
;
综上,当a=13
时,解集为⌀;
当0<a<13
时,解集为 x3<x<1a }{ ;
当a>13
时,解集为 x 1a<x<3}{ .
与一元二次不等式有关的恒成立问题
▶[命题点1] 在实数R上的恒成立
[典例1] 若一元二次不等式2kx2+kx-38<0
对
一切实数x都成立,则k的取值范围为 ( )
A.(-3,0] B.[-3,0)
C.[-3,0] D.(-3,0)
[解析] 2kx2+kx-38<0
对一切实数x都成立,
因为2kx2+kx-38<0
是 一 元 二 次 不 等 式,所
以k≠0.
则必有
2k<0,
Δ=k2-4×2k× -38
æ
è
ç
ö
ø
÷<0,{
解得-3<k<0.
[答案] D
▶[命题点2] 在给定区间上的恒成立问题
[典例2] (2025浙江模拟)若关于x 的不等式
10-x3
kx+2x2-x3
>1对任意的x∈(0,2)恒成立,则实
数k的取值范围为 .
[解析] 由题意知:kx+2x2-x3>0,
即k>x2-2x对任意的x∈(0,2)恒成立,
∴k≥0,
当x∈(0,2), 10-x
3
kx+2x2-x3
>1,
得kx+2x2-x3<10-x3,
即2x2+kx-10<0对任意的x∈(0,2)恒成立,即
k<10-2x
2
x =
10
x-2x
对任意的x∈(0,2)恒成立,
令f(x)=10x-2x
,f(x)在x∈(0,2)上单调递减,
所以f(x)>f(2)=1,所以k≤1,
∴0≤k≤1.
[答案] [0,1]
▶[命题点3] 给定参数范围的恒成立问题
[典例3] 已知a∈[-1,1]时不等式x2+(a-4)x
+4-2a>0恒成立,则x的取值范围为 ( )
A.(-∞,2)∪(3,+∞)
B.(-∞,1)∪(2,+∞)
C.(-∞,1)∪(3,+∞)
D.(1,3)
[解析] 把不等式的左端看成关于a的一次函数,
记f(a)=(x-2)a+x2-4x+4,
则由f(a)>0对于任意的a∈[-1,1]恒成立,
所以f(-1)=x2-5x+6>0,
且f(1)=x2 -3x+2>0 即 可,解 不 等 式 组
x2-5x+6>0,
x2-3x+2>0,{ 得x<1或x>3.
[答案] C
22
高考总复习 数学(BS)
恒成立问题求解思路
(1)一元二次不等式在 R上恒成立确定参数的范
围时,结合一元二次方程,利用判别式来求解.
(2)一元二次不等式在x∈[a,b]上恒成立确定参
数范围时,要根据函数的单调性,求其最小值,
让最小值大于等于0,从而求参数的范围.
(3)一元二次不等式对于参数m∈[a,b]恒成立确定x
的范围,要注意变换主元,一般地,知道谁的范围,
就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.
1.(多选)(2025齐齐哈尔模拟)若不等式sin2x-
asinx+2≥0对任意的x∈ 0,π2
æ
è
ç ] 恒成立,则实数
a可能是 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:ABC [设t=sinx,∵x∈ 0,π2
æ
è
ç ],∴t∈(0,1],
则 不 等 式 sin2x-asinx+2≥0 对 任 意 x∈
0,π2
æ
è
ç ] 恒成立,
即转化为不等式t2-at+2≥0在t∈(0,1]上恒
成立,
即转化为a≤t
2+2
t =t+
2
t
在t∈(0,1]上恒成立,
由对勾函数知y=t+2t
在t∈(0,1]上单调递减,
ymin=1+
2
1=3
,∴a≤3.]
2.若命题“∃a∈[-1,3],ax2-(2a-1)x+3-a<0”
为假命题,则实数x的取值范围为 ( )
A.[-1,4]
B.0,53[ ]
C.[-1,0]∪ 53
,4[ ]
D.[-1,0)∪ 53
,4æ
è
ç ]
解析:C [命题“∃a∈[-1,3],ax2-(2a-1)x+
3-a<0”为假命题,其否定为真命题,
即“∀a∈[-1,3],ax2-(2a-1)x+3-a≥0”为真
命题.令g(a)=ax2-2ax+x+3-a
=(x2-2x-1)a+x+3≥0,
则 g
(-1)≥0,
g(3)≥0,{ 即
-x2+3x+4≥0,
3x2-5x≥0,{
解得
-1≤x≤4,
x≥53
或x≤0,{ 所以实数x的取值范围为
[-1,0]∪ 53
,4[ ].]
一元二次不等式的实际应用
[典例] 某汽车制造厂上年度生产汽车的投入成本为
10万元/辆,出厂价为12万元/辆,年销售量为10000
辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品质量,适度
增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x
(0<x<1),则出厂价相应地提高比例为0.75x,同时
预计年销售量增加的比例为0.6x,已知年利润=(出
厂价-投入成本)×年销售量.
(1)写出本年度预计的年利润y与投入成本增加的
比例x 的关系式;
(2)为使本年度的年利润比上年度有所增加,则投
入成本增加的比例x应在什么范围内?
[解] (1)由题意得y=[12(1+0.75x)-10(1+
x)]×10000×(1+0.6x)(0<x<1),
整理得y=-6000x2+2000x+20000(0<x<1).
(2)要保证本年度的年利润比上年度有所增加,必
须有 y-
(12-10)×10000>0,
0<x<1,{
即
-6000x2+2000x>0,
0<x<1,{ 解得0<x<
1
3
,
所以投入成本增加的比例应在 0,13
æ
è
ç
ö
ø
÷范围内.
求解不等式应用题的四个步骤
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8
5x
成.要求售价不能低于成本价.
(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y=f(x),并写出定义域;
(2)若再要求该商品一天营业额至少为10260元,
求x的取值范围.
解:(1)由题意,得
y=1001-x10
æ
è
ç
ö
ø
÷1001+850x
æ
è
ç
ö
ø
÷.
因为售价不能低于成本价,
所以1001-x10
æ
è
ç
ö
ø
÷-80≥0.
所以y=f(x)=40(10-x)(25+4x),定义域为
x∈[0,2].
(2)由题意得40(10-x)(25+4x)≥10260,化简得
8x2-30x+13≤0,解得12≤x≤
13
4
,
所以x的取值范围是 12
,2[ ].
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主题一 第一章 集合与常用逻辑用语、不等式