内容正文:
二次方程、二次函数与二次不等式
一.知识点过关填空
1.三个“二次”间的关系
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=-
没有实数根
ax2+bx+c>0
(a>0)的解集
R
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
2.解一元二次不等式的一般步骤
(1)二次项系数化为正数
(2)解对应二次方程的根
(3)根据二次方程的根画对应二次函数的图像
(4)根据图像写出不等式的解集
注:(1)一元二次方程的两根是相应的不等式的解集的端点的取值,是抛物线与轴的交点的横坐标;
(2)表中不等式的二次系数均为正,如果不等式的二次项系数为负,应先利用不等式的性质转化为二次项系数为正的形式,然后讨论解决;
(3)解集分三种情况,得到一元二次不等式与的解集.
3. 一元二次不等式恒成立问题
(1)转化为一元二次不等式解集为的情况,即恒成立恒成立,
(2)如果x的范围有一定的限制,则优先考虑分离参数,将恒成立问题转化为求最值问题.
(3)已知参数范围求x范围
对于参数变化的情形,大多利用参变量转换法,即参数转换为变量;变量转换为参数,把关于x的二次不等式转换为关于a的不等式,化繁为简,然后再求关于a的不等式恒成立问题,求出x的取值范围。
注: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。
5.与二次函数有关的零点(解)分布问题求参数范围
解决与二次函数有关的零点(解)分布问题常用的方法有三种:
(1)韦达定理 :设x1,x2是实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的两实根
①若二次函数有两个正零点;
②若二次函数有两个负零点;
③若二次函数有一个负零点和一个正零点 ;
④若二次函数有两个大于k的零点 ;
⑤若二次函数有两个小于k的零点;
⑥若二次函数有一个小于k和一个大于k的零点;
(2)分离参数:将方程转化为:g(a)=f(x),然后根据函数与方程的思想,转化为求平行于x轴的直线y=g(a)与f(x)图像交点个数问题。
(3)画图像定条件:画出满足条件的函数的图象后“看图说话”,主要从以下四个方面分析:①开口方向;②判别式;③区间端点函数值的正负;④对称轴x=-与区间端点的关系,设x1,x2是实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的两实根,则x1,x2的分布范围与系数之间的关系如表所示。
根的分布
(m<n<p且m,n,p均为常数)
图象
满足的条件
x1<x2<m
m<x1<x2
x1<m<x2
③f(m)<0.
m<x1<x2<n
m<x1<n<x2<p
只有一根在区间(m,n)内
f(m)·f(n)<0或
二.基础题型过关练
1.设集合或,,则( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】B
【解析】由或,可得,
又由不等式,解得或,所以或,
所以.
故选:B.
2.若不等式的解集为R,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】∵不等式的解集为R,
当a-2=0,即a=2时,不等式为3>0恒成立,故a=2符合题意;
当a﹣2≠0,即a≠2时,不等式的解集为R,
则,解得,
综合①②可得,实数a的取值范围是.
故选:B.
3.设,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】由,得,
解得;
由,得,得
因为当时,一定可以推出,
而当时,不能推出。
所以“”是“”的充分不必要条件,
故选:A.
4.若方程的两实根中一个小于,另一个大于2,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为方程有两根,一个大于,另一个小于,所以
函数 有两零点,一个大于,另一个小于,由二次函数的图像可知,
,即:
解得:
故选:A.
5.若存在恒成立,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解:因为存在成立,
所以存在成立,
因为当,,
所以,,
即m的取值范围是
故选:C
6.某小型服装厂生产一种风衣,日销售量x(件)与单价P(元)之间的关系为,生产x件所需成本为C(元),其中元,若要求每天获利不少于1300元,则日销量x的取值范围是( )
A.20≤x≤30 B.20≤x≤45
C.15≤x≤30 D.15≤x≤45
【答案】B
【解析】设该厂每天获得的利润为y元,
则y=(160-2x)x-(500+30x)=-2x2+130x-500(0<x<80).
由题意,知-2x2+130x-500≥1300,即x2-65x+900≤0,解得:20≤x≤45,
所以日销量x的取值范围是20≤x≤45.
故选:B.
7.关于的方程的两根都大于2,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】解:∵关于的方程的两根都大于2,
令,可得,即,
求得,
故选:D
8.已知关于x的一元二次不等式的解集中有且仅有3个整数,则所有符合条件的a的值之和是( )
A.13 B.18 C.21 D.26
【答案】C
【解析】设,其图象为开口向上,对称轴为的抛物线,
根据题意可得,,解得,
因为解集中有且仅有3个整数,结合二次函数的对称性可得
,即,解得,又
所以a=6,7,8,所以符合题意的a的值之和6+7+8=21.
故选:C
9.已知,,不等式恒成立,则的取值范围为
A.,, B.,,
C.,, D.
【答案】C
【解析】解:令,
则不等式恒成立转化为在上恒成立.
有,即,
整理得:,
解得:或.
的取值范围为.
故选:C.
10.(多选)已知不等式的解集为或,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.的解集为或
【答案】ABC
【解析】由不等式和解集的形式可知,
,且方程的实数根为或,
那么,所以,
所以,且,故ABC正确;
不等式,
即,解得:,
所以不等式的解集为,故D错误.
故选:ABC
11.已知条件p:,条件q:(其中),若p是q的必要而不充分条件,则实数m的取值可以为( )
A.0 B.1 C. D.2
【答案】BC
【详解】
解:由,得,
所以,
由,得,
所以,
因为P是q的必要而不充分条件,
所以
所以,解得,
即实数m的取值范围为.
故选:BC.
12.不等式的解集为 .
【答案】/
【解析】方法一:原不等式
即,故.
故答案为:.
方法二:原不等式可化为,即.
原不等式等价于或,解得.
故答案为:.
13.若时,恒成立,则a的取值范围为 .
【答案】
【解析】时,恒成立,
即恒成立,即恒成立.
令(),则,,
当且仅当,即,等号成立,
故,即a的取值范围为.
14.解关于的不等式: .
【解析】原不等式可化为..
(1)当时,有.
(2)当时, 式,∵,
①当时,,∴.
②当时,,,此时解集为.
③ 当时,.∴.
(3)当时,式,∵,∴.∴或.
综上所述,原不等式的解集为:
当时,为或;
当时,为;
当时,为;
当时,为;
当时,为.
15.已知函数
(1)当时,求该函数的值域;
(2)若对于恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】由对数的运算性质和换元法,结合二次函数的最值求法,可得所求值域;
由题意可得,恒成立,运用换元法和参数分离,以及二次函数的图象和性质,解不等式可得所求范围.
【详解】(1),
令,则函数化为,,
因此当时,取得最小值,
当时,,取得最大值0,
即当时,函数取得最小值;当时,函数取得最大值0,
可得函数的值域为;
(2),恒成立,
即,恒成立,
令,则,恒成立,
令,,
则,
解得,
所以实数的取值范围为
(
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二次方程、二次函数与二次不等式
一.知识点过关填空
1.三个“二次”间的关系
判别式
Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
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=-
没有实数根
二次函数
y=ax2+bx+c
(a>0)的图象
ax2+bx+c>0
(a>0)的解集
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
2.解一元二次不等式的一般步骤
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
注:①一元二次方程的两根是相应的不等式的解集的端点的取值,也是二次函数与轴的交点的 ;
②表中不等式的二次系数均为正,如果不等式的二次项系数为负,应先利用不等式的性质转化为二次项系数为正的形式,然后讨论解决;
3.解含参一元二次不等式的步骤
(1)把不等式化成一般形式;
(2)讨论二次项系数是否为零;
(3)当二次项系数不为零时:利用十字相乘得到,求出两个根,若不能用十字相乘法求根,则要讨论的情况;
(4)讨论开口方向以及比较两个根的大小关系,分为:;;,并分别在每一种情况下写出不等式的解集。
4. 一元二次不等式恒成立问题
(1)转化为一元二次不等式解集为的情况,即恒成立
, 。
(2)如果x的范围有一定的限制,则优先考虑 ,将恒成立问题转化为求最值问题。
(3)已知参数范围求x范围
对于参数变化的情形,大多利用参变量转换法,即参数转换为变量;变量转换为参数,把关于x的二次不等式转换为关于a的不等式,化繁为简,然后再求关于a的不等式恒成立问题,求出x的取值范围。
注: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。
5.与二次函数有关的零点(解)分布问题求参数范围
解决与二次函数有关的零点(解)分布问题常用的方法有三种:
(1)韦达定理 :设x1,x2是实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的两实根
①若二次函数有两个正零点 ;
②若二次函数有两个负零点 ;
③若二次函数有一个负零点和一个正零点 ;
④若二次函数有两个大于k的零点 ;
⑤若二次函数有两个小于k的零点 ;
⑥若二次函数有一个小于k和一个大于k的零点 ;
(2)分离参数:将方程转化为:g(a)=f(x),然后根据函数与方程的思想,转化为求平行于x轴的直线y=g(a)与f(x)图像交点个数问题。
(3)画图像定条件:画出满足条件的函数的图象后“看图说话”,主要从以下四个方面分析:①开口方向;②判别式;③区间端点函数值的正负;④对称轴x=-与区间端点的关系,设x1,x2是实系数一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的两实根,则x1,x2的分布范围与系数之间的关系如表所示。
根的分布
(m<n<p且m,n,p均为常数)
图象
满足的条件
x1<x2<m
m<x1<x2
x1<m<x2
m<x1<x2<n
m<x1<n<x2<p
在区间(m,n)有一根
二.基础题型过关练
1.设集合或,,则( )
A. B.
C.或 D.或
2.若不等式的解集为R,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.设,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.若方程的两实根中一个小于,另一个大于2,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.若存在恒成立,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.某小型服装厂生产一种风衣,日销售量x(件)与单价P(元)之间的关系为,生产x件所需成本为C(元),其中元,若要求每天获利不少于1300元,则日销量x的取值范围是( )
A.20≤x≤30 B.20≤x≤45
C.15≤x≤30 D.15≤x≤45
7.关于的方程的两根都大于2,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.已知关于x的一元二次不等式的解集中有且仅有3个整数,则所有符合条件的a的值之和是( )
A.13 B.18 C.21 D.26
9.已知,,不等式恒成立,则的取值范围为
A.,, B.,,
C.,, D.
10.(多选)已知不等式的解集为或,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.的解集为或
11.已知条件p:,条件q:(其中),若p是q的必要而不充分条件,则实数m的取值可以为( )
A.0 B.1 C. D.2
12.不等式的解集为 .
13.若时,恒成立,则a的取值范围为 .
14.解关于的不等式: .
15.已知函数
(1)当时,求该函数的值域;
(2)若对于恒成立,求实数的取值范围.
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