内容正文:
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第四节
一元二次不等式及其解法
教材梳理
知识点1一元二次不等式
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数为2的整式不等式叫做一元二次不等式.
知识点2三个“二次”间的关系
判别式=b2-4ac
4>0
4=0
4<0
二次函数
3y
y=ax2+bx+c
x0压x
(a>0)的图象
01=x2文
一元二次方程
有两相异实根x,2(c
有两相等实根x1=x=
ax2+bx+c-0
没有实数根
<x2)
(a>0)的根
ax2+bx+c>0
(-∞,xU
(a>0)的解集
u
R
c2,土∞)
ax2+bx+c<0
(,x
2
(a>0)的解集
知识点3(x一a)x一b)>0或(x一a)x一b)<0型不等式的解集
不等式
解集
a<b
a=b
a>b
(x-a(x-b)>0
{xr≤a或≥b
x≠a
{xr≤b或x之a
(x-a:(x-b)<0
{xla≤x≤b}
{xb<r≤a}
知识点4分式不等式与整式不等式
(1)>0(<0)台fx)gx)>0(<0).
(2)≥0(≤0)台fx)g(x)≥0(≤0)且gx)≠0.
[常用结论]
1.绝对值不等式xpa(a>0)的解集为(-∞,一a)U(a,+∞):x<a(a>0)的解集为(
a,a).
记忆口诀:大于号取两边,小于号取中间.
2.解不等式ax2+bx十c>0(<0)时不要忘记当a=0时的情形.
3.不等式ax2+bx十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~或
(2)不等式a2+bx十c<0对任意实数x恒成立台或
诊断自测
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思考辨析
1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)若不等式ax2+bx十c>0的解集是(-∞,x)U(c2,+∞),则方程x2+bx+c=0的两
个根是x1和2.()
(2)若不等式ax2+br十c<0的解集为c,x),则必有a>0.(
)
(3)不等式x2≤a的解集为-,].()
(4)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实数根,则不等式ax2+bx十c>0(a<0)的解集为R.(
[解析](3)错误.对于不等式2≤a,当a>0时,其解集为[-,];当a=0时,其解集
为{0},当a<0时,其解集为②,
(4)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实根,则不等式ax2+bx+c>0(a<0)的解集为②.
[答案](1)√(2)V(3)×(4)×
教材衍化
2.(24一25高一下·河南新乡·期末)不等式>0的解集为
,≥1的解集为
[解析]由>0,得2x-1>0,得x>
所以不等式>0的解集为,
由≥1,得≥0,得≤0,
则,解得<x≤1.
所以不等式≥1的解集为.
[答案]
3.y=l0g2(3x2-2x-2)的定义域是
[解析]由题意,得3x2-2x-2>0,令3x2-2x-2=0,得x1=,2=,3x2-2x-2>0
的解集为U.
[答案]U
考题体验
4.(2024大连·质检)若不等式ax2+bx+2>0的解集为,则a-b的值是()
A.-10
B.-14
C.10
D.14
[解析]由题意知,-,是方程ax2+bx+2=0的两根,所以解得
故-b=-10.
[答案]A
5.(24-25高二下江西萍乡·期末)若命题“3t∈R,一4t一a<0”是假命题,则实数a
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方
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的取值范围为
[解析]命题“]t∈R,-4t-a<0”是假命题,
则命题“t∈R,-4t-a≥0”是真命题,
所以4=16+4a≤0→a≤-4,
即实数a的取值范围为(-∞,-4].
[答案](一∞,一4]
典例精讲
>>>>>>
[例1](2025·高二下·天津南开·学业考试)不等式一x2+x+2>0的解集为()
A.
{x-1<r<2}
B.{x-2<<1}
C.{xx<-1或x>2}
D.{xx<-2或x>1}
[自主解答]-x2+x+2>0可化为x2-x-2<0,即x-2)x+1)<0,可得或,解得
1<<2,所以不等式-x2+x+2>0的解集为{x-1<x<2},故选A.
[答案]A
[解题心得]解一元二次不等式的一般步骤
(1)化为标准形式。
(2)确定判别式4的符号,若≥0,则求出该不等式对应的一元二次方程的根,若
<0,则对应的一元二次方程无根.
(3)结合二次函数的图象得出不等式的解集,特别地,若一元二次不等式左边的二次三
项式能分解因式,则可直接写出不等式的解集
[例2](24-25高二下.安徽期末)设函数fx)=ax2-(b+1)x+1.
(1)若x)=0的两根分别为一2和1,求实数a,b的值;
(2)若b=a>0,解关于x的不等式fx)<0.
[自主解答](1)由已知得,解得a=b=-.
∴a=b=-.
(2)由已知得x)=ax2-(a+1)x+1,
由fx)<0整理得:(ax-1)x-1)<0,
(a-1)x-1)=0的两根为x1=1,x2=.
①当0<a<1时,>l,解得1<x<;
②当a=1时,不等式为(x-1)2<0,x)<0的解集为☑;
③当心1时,<1,解得<<1.
综上,
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当0<a<1时,fx)<0的解集为;
当a=1时,x)<0的解集为☑;
当a心1时,fx)<0的解集为,
[解题心得]解含参数的一元二次不等式的步骤
讨论二次
二次项若含有参数应讨论是等于0,小于0
还是大于0,然后将不等式转化为二次项系
项系数
数为正的形式
判断方程
判断方程的根的个数,讨论判别式△与0
根的个数
的关系
确定无根时可直接写出解集,确定方程有
写出解集
两个根时,要讨论两根的大小关系,从而
确定解集形式
[例3](1)2024·清远·一模)关于x的不等式ax-b<0的解集是(1,+∞),则关于x的不
等式(ax+b)x-3)>0的解集是()
A.(-∞,-1)U(3,+∞)
B.(1,3)
C.(-1,3)
D.(-∞,1)U(3,+∞)
(2)2024·江苏宿迁·期末)己知函数y=ar2+2bx-c(a>0)的图象与x轴交于
A(2,0),B(6,0)两点,则不等式cx2+2bx一a<0的解集为(
A.(-6,-2)
B.U
C
D.U
[思路点拨](2)题的关键是利用根与系数的关系得到b=-4a,c=-12a,再代入不等
式cx2+2bx-a<0化简后进行求解.本题考查二次函数的图象和一元二次不等式的解集,
[自主解答](1)C
(2)由题意可知ax2+2bx-c=0(a>0)的两个根分别为x1=2,x2=6,
则2+6=-,2×6=-,
得b=-4a,c=-12a,
.cx2+2bx-a=-12ax2-8ax-a<0,
整理得(2x+1)6x+1)>0,
解得x<-或x>-,
所以不等式cx2+2bx-a<0的解集为U.故选D.
[答案](1)C(2)D
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[解题心得]一元二次不等式解集逆向应用问题的解法及步骤
(1)求解方法
由已知不等式的解可转化为一元二次方程的两根,从而由根与系数的关系,找出系数
a,b,c之间的关系,写出不等式的解集:
(2)求解步骤
第一步:审结论一一明确解题方向
如要解ax2+bx+c<0,首先确定a的符号,最好能确定a,b,c的值;
第二步:审条件一一挖掘题目信息
利用一元二次方程的根与一元二次不等式的解集的关系列出关于a,b,c的方程组,用
a表示b,c:
第三步:建联系一一找解题突破口
由给定不等式的解集形式→确定关于a,b,c的方程组→用a表示b,c→代入所求不等
式→求解ax2+bx+c<0的解集,
高考再现
>>>>>>
1.(2025新高考川卷)不等式≥2的解集是(
A.{x-2≤x≤1}
B.{xt≤-2}
C.{x-2≤x<1}
D.>
[分析]移项后转化为求一元二次不等式的解即可.
[解析≥2即为≤0
即,故-2≤x<1,
故解集为[-2,1),故选C.
[答案]C
2.(2024新课标1卷)已知函数fx)=在R上单调递增,则a的取值范围是()
A.(-∞,0]
B.[-1,0]
C.[-1,1]
D.[0,+∞)
[分析]根据二次函数的性质和分界点的大小关系即可得到不等式组,解出即可
[解析]因为fx)在R上单调递增,且x≥0时,fx)=e+≥0恒成立,∴fw)=e+ln(x
+1)单调递增,当x<0时,x)=-x2-2ax-a,则fx)=-2x-2a≥0恒成立,则需满足
解得-1≤a≤0,即a的范围是[-1,0]故选B.
[答案]B
3.(2025·上海卷)不等式<0的解集为
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[解析原不等式转化为(x-1)x-3)<0,解得1<x<3,则其解集为1,3).
[答案](1,3)
4.(2025·天津卷)若a,b∈R,对Vx∈[-2,2],均有(2a+b)x2+bx-a-1≤0恒成立,
则2a+b的最小值为
[解析]设t=2a+b,原题转化为求t的最小值,
原不等式可化为对任意的-2≤x≤2,tx2+(t-2a)x-a-1≤0,
不妨代入x=-,
得t-(t-2a)-a-1≤0,
得t≥-4,
当t=-4时,原不等式可化为-4x2+(-4-2ax-a-1≤0
即-+a2≤0
观察可知,当a=0时,-(2x+1)2≤0对-2≤x≤2一定成立,当且仅当x=-取等号,
此时,a=0,b=-4,说明t=-4时,a,b均可取到,满足题意,故t=2a+b的最小值为
-4.
[答案]-4
课时作业(四)
1.(2025·天津河北模拟预测)不等式xx一1)>0的解集为()
A.{x<0或x>l}
B.{x0<<1}
C.{xr<-1或x>0}
D.{-1<x<0}
[解析]由xx-1)>0,可得<0或>1,故解集为{x<0或>1}.故选A.
[答案]A
2.(24-25高一上·新疆和田·期末)不等式-3x2+7x一2<0的解集为()
A.
B.U(2,+∞)
c
D.(2,+∞)
[解析]因为-3x2+7x-2<0,所以3x2-7x+2>0.所以(3x-1)x-2)>0,所以x>2或x<.
所以不等式的解集为U(2,+∞).故选B.
[答案]B
3.(24一25高二下·陕西西安·期末)下列不等式的解集为R的是()
A.4x2-4x+1≥0
B.-x2+2x-3>0
C.x2-3x+2>0
D.x+≥1
[解析]因为4x2-4x+1=(2x-1)2≥0恒成立,故A正确;当x=0时,-x2+2x-3=
-3<0,故B错误;当x=1时,x2-3x+2=0,故C错误;当x=-2时,x+=-3<1,故D
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错误.故选A.
[答案]A
4.若不等式x2-(a+1)x十a≤0的解集是[-4,3]的子集,则a的取值范围是()
A.[-4,1]
B.[4,3]
C.[1,3]
D.[-1,3]
[解析]原不等式为(x-a)x-1)≤0,当a<1时,不等式的解集为[a,1],此时只要
a≥-4即可,即-4≤a<1;当a=1时,不等式的解为x=1,此时符合要求;当a>1时,
不等式的解集为[1,a,此时只要a≤3即可,即1<a≤3,综上可得-4≤a≤3.
[答案]B
5.(24一25高二下·浙江丽水期末)已知不等式x2+bx十c<0的解集为{x3<x<4},则
cx2+bx+1>0的解集为()
A.
B.U
C.
D.U
[解析]因为不等式x2+bx+c<0的解集为{x3<<4},所以3,4是方程x2+bx+c=0的
两个根,3+4=-b,3×4=c,即b=-7,c=12,代入可得12x2-7x+1>0,解得x<或
x>,所以cx2+bx+1>0的解集为U.故选D.
[答案]D
6.若0<K1,则不等式(x一)<0的解集是()
A.
B.(-∞,t)U
C.U(-t,+∞)
0
[解析]由于0<1,所以>t,所以不等式(x-t)<0的解集故选D.
[答案]D
7.x∈R,不等式ax2+4x一1<0恒成立,则a的取值范围为()
A.a<-4
B.a<-4或a=0
C.a≤-4
D.-4<a<0
[解析]x∈R,不等式ax2+4x-1<0恒成立,当a=0时,显然不恒成立,所以,解
得a<-4.故选A.
[答案]A
8.(24一25高二下·江苏无锡·阶段练习)不等式x2-ax一b<0的解集是{x1<x<3},则
bx2-ax-1>0的解集是(
A.{x-3<<-1}
B.
C.{xr<-3或x>一1}
D.
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[解析]因为不等式x2-ax-b<0的解集是{xl<x<3},所以1,3是方程x2-ax-b=0的
两个根.所以,解得.所以不等式-3x2-4x-1>0化简得(3x+1)x+1)<0.所以-1<<-故选
B
[答案]B
9.已知p:“x心2,”q:“x2-x一a>0”,若p是q的充分不必要条件,则实数a的取
值范围是()
A.
B.(-∞,2]
C.
D.[2,+∞)
[解析]若p是g的充分不必要条件,故x2-x-a>0在x心2时恒成立,故得<x2-x,令
x)=x2-x,由二次函数性质得x)在(2,+∞)时单调递增,则x)>2)=2,可得a∈(-
∞,2],故B正确故选B.
[答案]B
10.已知一元二次函数y=ax2+bx十c(a≠0)的图象经过原点且关于直线x=2对称,且
在[0,2]上y随x的增大而增大,y≥0的解集是()
A.[0+∞)
B.(-∞,0)
C.[0,4]
D.(-∞,0]U[4,+∞)
[解析]因为图象经过原点且关于直线x=2对称,根据二次函数的性质可知,函数图
象也过点(4,0),又因为在[0,2]上y随x的增大而增大,且[0,2]在对称轴的左侧,所以二
次函数图象开口向下,所以当0≤x≤4时,y≥0,即y≥0的解集为[0,4]故选C.
[答案]C
11.(24-25高二下山东青岛·期末)已知关于x的不等式ax2-x+3>0的解集为,则a=
[解析]由题意可知,-,1是一元二次方程ax2-x+3=0的两根,且a<0,则由韦达
定理可得,=-×1=-,得a=-2.
[答案]一2
12.已知不等式ax十≥4对任意正实数x恒成立,写出一个a的可能值为
[解析]不等式ax+≥4对任意正实数x恒成立,即ax2-4x+1≥0对任意正实数x恒成
立,当a=0时,不等式-4x+1≥0,即x≤,不符合对任意正实数x恒成立,当a≠0时,
令x)=ax2-4x+1,若对任意正实数x恒成拉,则无解,或解得a≥4.所以a的一个值可以
是4.
[答案]4(答案不唯一)
13.不等式ax2+x+1>0的解集为(m,1),则m=
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[解析]由已知,关于x的二次方程ax2+x+1=0的两根分别为m、1,且a<0,所以,
解得
[答案]-(或-0.5)
14.(24一25高一上·海南·期末)设a心1,关于x的不等式ax2-(2a十2)x+4<0的解集为
A.
(1)求A:
(2)设集合B={x-3<x<3a-5},其中a>1,若BECRA,求实数a的取值范围,
[解](1)不等式ax2-(2a+2)x+4<0,
即(ax-2)x-2)<0.
因为a心1,所以0<<2,
所以由(ax-2)x-2)<0,
可得<<2,即A=.
(2)因为a>1,所以3a-5>-2,所以B≠0,
由(I)得CRA=,
要使BECRA,则需3a-5≤,
整理得3a2-5a-2≤0,解得-≤a≤2
又a心1,所以a的取值范围为(1,2].
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