内容正文:
高一数学必修第一册秋季同步培优专项讲义
第2章 一元二次函数、方程和不等式
知识归纳与题型总结
题型01 等式性质与不等式性质
一、不等关系:
1.不等式的概念
用数学符号“≠”“>”“<”“≥”“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等式关系,含有这些不等式号的式子,叫做不等式.
2.常见文字语言与符号语言之间的对应关系
文字语言
大于、高于、超过
小于、低于、少于
大于或等于、 至少、不低于
小于或等于、至多、
不多于、不超过
符号语言
>
<
≥
≤
3.不等关系的建立
在用不等式(组)表示实际问题中的不等关系时,先通过审题,设出未知量,找出其中的不等关系,再将不等关系用不等式表示出来,即得不等式或不等式组.
二、比较大小
1.两个实数大小的比较
如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b等于零,那么a=b;如果a-b是负数,那么a<b.反过来也对.这个基本事实可以表示为:a>b⇔a-b>0,a=b⇔a-b=0,a<b⇔a-b<0.
从上述基本事实可知,要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的差与0的大小.
2.比较大小的基本方法
关系
方法
作差法
与0比较
作商法
与1比较
或
a<b
或
3、 等式的基本关系
1.等式的基本性质
性质1 对称性:如果a=b,那么b=a;
性质2 传递性:如果a=b,b=c,那么a=c;
性质3 可加(减)性:如果a=b,那么a±c=b±c;
性质4 可乘性:如果a=b,那么ac=bc;
性质5 可除性:如果a=b,c≠0,那么.
4、 不等式的性质
1.不等式的性质
(1)对称性:如果a>b,那么b<a;如果b<a,那么a>b.即a>b⇔b<a.
(2)传递性:如果a>b,b>c,那么a>c.即a>b,b>c⇒a>c.
(3)可加性:如果a>b,那么a+c>b+c.
(4)可乘性:如果a>b,c>0,那么ac>bc;如果a>b,c<0,那么ac<bc.
(5)同向可加性:如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.
(6)同向同正可乘性:如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd.
(7)同正可乘方性:如果a>b>0,那么an>bn(n∈N,n≥2).
2.不等式的两类常用性质
(1)倒数性质
①a>b,ab>0⇒;
②a<b<0⇒;
③a>b>0,0<c<d⇒;
④0<a<x<b或a<x<b<0⇒.
(2)有关分数的性质
若a>b>0,m>0,则
①真分数的性质
;
②假分数的性质
.
【典例1-1】“”是的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【详解】充分性:若,取,,则不满足,所以充分性不成立;
必要性:若,则,,,
原不等式两边同时乘得,,则必要性成立,所以仅C选项正确.
【典例1-2】甲、乙同去加油站加油两次,两次汽油单价分别为,元/升().甲每次加固定金额的油,乙每次加固定体积的油.哪种方式更经济实惠呢?( )
A.加固定金额的方式 B.加固定体积的方式
C.两种方案一样 D.要视具体价格而定
【答案】A
【分析】设两次加油的油价分别为,(,且),分别计算两种方案的平均油价,然后比较即得到答案.
【详解】设两次加油的油价分别为,(,且),
乙方案每次加油的量为;甲方案每次加油的钱数为,
则乙方案的平均油价为,
甲方案的平均油价为,
因为,所以,即甲方案更经济.
【典例1-3】(多选)若,,则下列不等式中正确的有( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】利用不等式的基本性质推导即可.
【详解】由可得,故A对.
由可得,故B错.
由,可得,,所以,故C错.
由,可得,,所以,
即,所以,故D对.
题型02 基本不等式
一、两个不等式
1. 两个不等式
不等式
内容
等号成立条件
重要不等式
a2+b2≥2ab(a,b∈R)
当且仅当“a=b”时取“=”
基本不等式
(a>0,b>0)
当且仅当“a=b”时取“=”
叫做正数a,b的算术平均数,叫做正数a,b的几何平均数.
基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
注:“当且仅当a=b时,等号成立”是指若a≠b,则a2+b2≠2ab,,即只能有a2+b2>2ab,.
2. 基本不等式的常见变形
(1).
(2).
二、基本不等式与最值
1.基本不等式与最值
已知x,y都是正数,
(1)如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值;
(2)如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值.
注:从上面可以看出,利用基本不等式求最值应满足三个条件:“一正、二定、三相等”.
2.利用基本不等式求最值的几种常见方法
(1)直接法:条件和问题间存在基本不等式的关系,可直接利用基本不等式来求最值.
(2)配凑法:利用配凑法求最值,主要是配凑成“和为常数”或“积为常数”的形式.
(3)常数代换法:主要解决形如“已知x+y=t(t为常数),求的最值”的问题,先将转化为,再用基本不等式求最值.
(4)消元法:当所求最值的代数式中的变量比较多时,通常考虑利用已知条件消去部分变量后,凑出“和为常数”或“积为常数”的形式,最后利用基本不等式求最值.
【典例2-1】(多选)设,,,则( )
A.最小值为 B.最小值为
C.最小值为 D.最大值为
【答案】ABD
【详解】已知,故.
对选项A:
∵ ,∴ ,代入得:
,
该式为关于的二次函数,开口向上,对称轴为,且,
∴ 当时,取最小值,代入得,故A正确.
对选项B:
.
∵ ,∴ ,
当且仅当即,即时等号成立,
故最小值为,B正确.
对选项C:
由基本不等式得,
代入得,整理得,当且仅当,即时等号成立,
即存在最大值,当时,,无最小值,故C错误.
对选项D:
令,,两边平方得:
,
由C得 ,代入得,
∴ ,当且仅当时等号成立,代入解得,满足取值范围,
故最大值为,D正确.
【典例2-2】(多选)若,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【详解】选项 A:由,当且仅当时取等号.A 正确.
选项 B:由基本不等式,当且仅当时取等号.B 正确.
选项 C:因,故,不可能有.C 错误.
选项 D:由,将所求式乘:,
由基本不等式,, 当且仅当,即时取等号,结合,得.
因此.D 正确.
【典例2-3】(多选)若正实数,满足,则( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最小值为1 D.的最小值为
【答案】ACD
【分析】利用基本不等式可判断A、B、D,利用二次函数的性质可判断C.
【详解】对于A,由于,当时等号成立,
因此的最大值为,故A正确;
对于B,由于,
当,时等号成立,因此的最小值为9,故B错误;
对于C,由于,
当时等号成立,因此的最小值为1,故C正确;
对于D,由于,
当时等号成立,因此的最小值为,故D正确.
考点03 二次函数与一元二次方程、不等式
一、一元二次不等式
1.一元二次不等式
一般地,我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.一元二次不等式的一般形式是ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a,b,c均为常数,a≠0.
2.一元二次不等式的解法
(1)解不含参数的一元二次不等式的一般步骤:
①通过对不等式变形,使二次项系数大于零;
②计算对应方程的判别式;
③求出相应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程没有实根;
④根据函数图象与x轴的相关位置写出不等式的解集.
(2)解含参数的一元二次不等式的一般步骤:
①若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0、等于0与小于0进行讨论;
②若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论;
③若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.
二、分式、高次、绝对值不等式的解法
1.分式不等式的解法
解分式不等式的一般步骤:
(1)对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.
(2)对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.
2.高次不等式的解法
(1)高次不等式的解法:如果将分式不等式转化为正式不等式后,未知数的次数大于2,一般采用“穿针引线法”.
(2)解高次不等式的一般步骤:①标准化;②分解因式;③求根;④穿线;⑤得解集.
3.绝对值不等式的解法
解绝对值不等式的一般步骤:对于绝对值不等式,可以分类讨论然后去括号求解;还可以借助数轴来求解.
三、一元二次不等式恒成立、存在性问题
1.一元二次不等式恒成立、存在性问题
不等式对任意实数x恒成立,就是不等式的解集为R,对于一元二次不等式ax2+bx+c>0,它的解集为R的条件.
一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为.
一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为∅的条件为.
四、三个“二次”的关系
1.二次函数的零点
一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
注:(1)二次函数的零点不是点,是二次函数与x轴交点的横坐标.
(2)一元二次方程的根是相应一元二次函数的零点.
2.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
∆>0
∆=0
∆<0
y=ax2+bx+ c(a>0)的图象
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
没有实数根
ax2+bx+ c>0(a>0)的解集
{x|x<x1或x>x2}
R
ax2+bx+ c<0(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
注:(1)对于一元二次不等式的二次项系数为正且存在两个根的情况下,其解集的常用口诀是:大于取两边,小于取中间.
(2)对于二次项系数是负数(即a<0)的不等式,可以先把二次项系数化为正数,再对照上述情况求解.
【典例3-1】(多选)下列选项中,正确的是( )
A.不等式的解集为或
B.不等式的解集为
C.不等式的解集为
D.已知关于x的不等式 的解集为, 则的解集是
【答案】ABD
【详解】不等式即,解得或,
故不等式的解集为或,A正确;
不等式即,即,即,
解得,故不等式的解集为,B正确;
不等式即或,解得或,
即不等式的解集为或,C错误;
由关于x的不等式 的解集为知,
方程有两个实数根为1和5,且,
由韦达定理得,可得,
故,即,即,
即的解集是,D正确.
【典例3-2】已知是二次函数,且满足.
(1)求的解析式;
(2)当时,求的最大值;
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)设,,求出未知系数;(2)利用换元法和基本不等式求解.
【详解】(1)设,,,
因为,故,
所以,
故,解得,
故二次函数为;
(2)当时,,
令,
故,
由基本不等式得,当且仅当,即,时,等号成立,
故. 即最大值为1
【典例3-3】已知函数.
(1)若关于的不等式的解集是实数集,求的取值范围;
(2)当时,解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)当时,解集为;当时,解集为;当时,解集为
【分析】(1)先考虑的情况,再考虑的情况即可;
(2)先进行因式分解,然后求出对应方程的两个根,再对分类讨论求出不同情况下的不等式的解集即可.
【详解】(1)的解集是实数集,则该不等式在上恒成立.
当时,,则,解集不是实数集,故排除.
当时,要使的解集为,必须满足抛物线开口向上且与 轴最多有一个交点,即:
,,即,
解得,综合,可得,即.
(2),
不等式两边同时除以,,.
这是一个开口向上的二次不等式,解集在两根之外,
当时,即,此时解集为;
当时,即,此时解集为;
当时,即,此时解集为.
一、单选题
1.不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为不等式满足,所以,
所以,即,即,解得.
所以不等式的解集为.
2.不等式的解集是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】A
【详解】当时,原不等式等价于,解得,所以,
当时,原不等式等价于,解得,所以,
综上,原不等式的解为.
3.已知x,y,z都是正数,则,,这三个数( )
A.都大于2 B.都小于2
C.至多有一个大于2 D.至少有一个不小于2
【答案】D
【分析】将三个代数式求和,结合基本不等式得到总和的最小值,再通过特例排除和反证法判断各选项正误.
【详解】首先计算三个代数式的和:
已知x,y,z均为正数,由基本不等式:对任意正数a,有,当且仅当时等号成立,
因此,当且仅当时等号成立,对选项逐一判断:
对于A项:当时,三个代数式的值均为2,不满足都大于2,故A错误;
对于B项:若三个数都小于2,则三者之和小于6,与三者之和矛盾,故B错误;
对于C项:取,此时,存在两个数大于2,故C错误;
对于D项:假设三个数都小于2,则三者之和小于6,与三者之和矛盾,因此三个数至少有一个不小于2,故D正确.
4.“,”的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,所以,
当,,当且仅当,即时取等号,所以,
则,,
选项A,能推出,不能推出,故是它的一个充分不必要条件;
选项B是它的充分必要条件,选项C、D,是既不充分也不必要条件.
5.已知,,且,则下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】对于A,将变形成,直接用基本不等式即可.对于B,将完全平方,再利用基本不等式即可.对于C,根据基本不等式可直接求解.对于D,常数代换法,根据选项中的分母,先将题干的式子凑成分母的形式,再将两个多项式相乘,利用基本不等式即可求范围.
【详解】对于A,根据基本不等式,
,当且仅当,即时等号成立,
所以,A选项正确.
对于B,.
根据基本不等式,,当且仅当,即时等号成立,
所以,
因为,,所以,B选项正确.
对于C,根据基本不等式,,当且仅当,即时等号成立,
所以,C选项错误.
对于D,因为,
所以,即,
.
当且仅当,即,时,等号成立,
所以,D选项正确.
6.已知正实数,满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【详解】正实数,满足,
则有 ,
当且仅当,即时等号成立,
故的最小值为.
7.关于的不等式恰有2个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先将不等式进行变式,将a的取值范围初步求出,再根据初步范围和不等式恰有2个整数解进行分类讨论,最终求出a的范围.
【详解】由恰有2个整数解,即恰有2个整数解,
所以,解得或,
①当时,不等式解集为,因为,故2个整数解为1和2,
则,即,解得;
②当时,不等式解集为,因为,
故2个整数解为,则,
即,解得,
综上所述,实数的取值范围为或.
8.,设,则下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,即,
而,
则,
即,得,所以.
二、多选题
9.(多选)下列结论正确的是( )
A.若,,,则的最小值9
B.若,,,则的最大值9
C.若,则
D.
【答案】BCD
【分析】对于A,B,C,D,分别用均值不等式依次判断,注意取等条件即可.
【详解】对于A,因为,,则,
当且仅当时取等号,A错误.
对于B,因为,,则,
当且仅当时取等号,B正确.
对于C,,则,
当且仅当即时取等号,C正确.
对于D,,
当且仅当即时取等号,D正确.
10.(多选)下列命题为真命题的是( )
A.
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
【答案】BC
【详解】A.∵,,
又∵,∴
即,故A错误;
B.∵,∴,又∵,∴,故B正确;
C.∵,∴,又∵,∴,故C正确;
D.∵,又,,
∴,∴,即,故D错误.
11.(多选)已知, 且, 则( )
A.x的最小值是 B.z的最大值为
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】BCD
【分析】利用变量大小顺序,结合放缩系数,构造不等式求范围,判断选项A, B;结合,采用增量换元统一变量判断选项C,D.
【详解】对于A:由,故,故A错误;
对于B:则,故,故B正确;
对于C:令,则,
且,
则依题意
,
因此,当时取等号,故C正确;
对于D:
,
即,当且仅当时取等号,故D正确.
三、填空题
12.已知不等式对任意满足的实数恒成立,则实数的最大值是______.
【答案】/
【分析】利用均值不等式可求实数的最大值.
【详解】因为,故,故,
而,故,
故,当且仅当时等号成立,
故,故实数的最大值是.
13.已知,,则的取值范围为_____________________.
【答案】
【分析】先将变形为,再分别求出和的范围,利用同向不等式的可加性,即可得到的取值范围.
【详解】将原式变形: .
因为,所以 ①;
又,所以,
所以 ②;
将①和②相加可得, ,即,
故的取值范围为.
14.设正数满足,则使恒成立的实数的最大值是_______.
【答案】
【分析】由正数条件得,作比值换元,将约束条件与目标不等式全部转化为关于的不等式,恒成立问题转化为求式子最小值,借助换元和基本不等式求解.
【详解】由,得,即,
利用立方和公式得,
令,则,代入得,
所以,所以,
则,
要使恒成立,需使恒成立,
因为,所以,分离参数得,
,
当且仅当时等号成立,所以,
要对所有恒成立,则,
所以,的最大值为.
四、解答题
15.设,命题:,使得不等式成立,若为真命题,求的取值范围.
【答案】
【分析】分、、三种情况讨论求解即可.
【详解】因为:,使得不等式成立为真命题,
当时,不等式化为,为假命题,不符合题意;
当时,函数开口向上,
则,使得不等式成立,为真命题,符合题意;
当时,需满足,解得.
综上所述,的取值范围为.
16.求关于的不等式的解集
【答案】当时,解集为;当时,解集为空集;当时,解集为
【详解】原不等式可化为 ,
两边除以得,对应方程的根为,
当即时,不等式解集为;
当即时,不等式化为,解集为空集;
当即时,不等式解集为.
17.如图,在长为,宽为的矩形地面的四周种植花卉,中间种植草坪.如果要求花卉带的宽度相同,且草坪的面积不超过总面积的一半,那么花卉带的宽度应为多少米?
【答案】花卉带的宽度应大于等于,且小于.
【详解】设花卉带的宽度应为,则,
即,化简得
解得,又因为,所以,
所以花卉带的宽度应大于等于,且小于.
18.某文具店购进一批新型台灯,最低销售价格为15元,若按每盏台灯15元的价格销售,每天能卖出30盏,若售价每提高1元,则日销售量将减少2盏,为了使这批台灯每天获得400元以上(不含400元)的销售收入,求这批台灯的销售价格的取值范围?
【答案】
【分析】根据已知得到销售收入且,再由求范围.
【详解】由题设,销售收入且,
为了使这批台灯每天获得400元以上(不含400元)的销售收入,则,
所以,可得,
综上,.
19.若,求证:.
【答案】由,得,
设,,
因此
,
而,则,当且仅当时取等号,所以.
【分析】根据给定条件,利用配凑法及基本不等式推理得证.
【详解】略
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第2章 一元二次函数、方程和不等式
知识归纳与题型总结
题型01 等式性质与不等式性质
一、不等关系:
1.不等式的概念
用数学符号“≠”“>”“<”“≥”“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等式关系,含有这些不等式号的式子,叫做不等式.
2.常见文字语言与符号语言之间的对应关系
文字语言
大于、高于、超过
小于、低于、少于
大于或等于、 至少、不低于
小于或等于、至多、
不多于、不超过
符号语言
>
<
≥
≤
3.不等关系的建立
在用不等式(组)表示实际问题中的不等关系时,先通过审题,设出未知量,找出其中的不等关系,再将不等关系用不等式表示出来,即得不等式或不等式组.
二、比较大小
1.两个实数大小的比较
如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b等于零,那么a=b;如果a-b是负数,那么a<b.反过来也对.这个基本事实可以表示为:a>b⇔a-b>0,a=b⇔a-b=0,a<b⇔a-b<0.
从上述基本事实可知,要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的差与0的大小.
2.比较大小的基本方法
关系
方法
作差法
与0比较
作商法
与1比较
或
a<b
或
3、 等式的基本关系
1.等式的基本性质
性质1 对称性:如果a=b,那么b=a;
性质2 传递性:如果a=b,b=c,那么a=c;
性质3 可加(减)性:如果a=b,那么a±c=b±c;
性质4 可乘性:如果a=b,那么ac=bc;
性质5 可除性:如果a=b,c≠0,那么.
4、 不等式的性质
1.不等式的性质
(1)对称性:如果a>b,那么b<a;如果b<a,那么a>b.即a>b⇔b<a.
(2)传递性:如果a>b,b>c,那么a>c.即a>b,b>c⇒a>c.
(3)可加性:如果a>b,那么a+c>b+c.
(4)可乘性:如果a>b,c>0,那么ac>bc;如果a>b,c<0,那么ac<bc.
(5)同向可加性:如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.
(6)同向同正可乘性:如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd.
(7)同正可乘方性:如果a>b>0,那么an>bn(n∈N,n≥2).
2.不等式的两类常用性质
(1)倒数性质
①a>b,ab>0⇒;
②a<b<0⇒;
③a>b>0,0<c<d⇒;
④0<a<x<b或a<x<b<0⇒.
(2)有关分数的性质
若a>b>0,m>0,则
①真分数的性质
;
②假分数的性质
.
【典例1-1】“”是的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【典例1-2】甲、乙同去加油站加油两次,两次汽油单价分别为,元/升().甲每次加固定金额的油,乙每次加固定体积的油.哪种方式更经济实惠呢?( )
A.加固定金额的方式 B.加固定体积的方式
C.两种方案一样 D.要视具体价格而定
【典例1-3】(多选)若,,则下列不等式中正确的有( )
A. B. C. D.
题型02 基本不等式
一、两个不等式
1. 两个不等式
不等式
内容
等号成立条件
重要不等式
a2+b2≥2ab(a,b∈R)
当且仅当“a=b”时取“=”
基本不等式
(a>0,b>0)
当且仅当“a=b”时取“=”
叫做正数a,b的算术平均数,叫做正数a,b的几何平均数.
基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
注:“当且仅当a=b时,等号成立”是指若a≠b,则a2+b2≠2ab,,即只能有a2+b2>2ab,.
2. 基本不等式的常见变形
(1).
(2).
二、基本不等式与最值
1.基本不等式与最值
已知x,y都是正数,
(1)如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值;
(2)如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值.
注:从上面可以看出,利用基本不等式求最值应满足三个条件:“一正、二定、三相等”.
2.利用基本不等式求最值的几种常见方法
(1)直接法:条件和问题间存在基本不等式的关系,可直接利用基本不等式来求最值.
(2)配凑法:利用配凑法求最值,主要是配凑成“和为常数”或“积为常数”的形式.
(3)常数代换法:主要解决形如“已知x+y=t(t为常数),求的最值”的问题,先将转化为,再用基本不等式求最值.
(4)消元法:当所求最值的代数式中的变量比较多时,通常考虑利用已知条件消去部分变量后,凑出“和为常数”或“积为常数”的形式,最后利用基本不等式求最值.
【典例2-1】(多选)设,,,则( )
A.最小值为 B.最小值为
C.最小值为 D.最大值为
【典例2-2】(多选)若,,且,则( )
A. B. C. D.
【典例2-3】(多选)若正实数,满足,则( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最小值为1 D.的最小值为
考点03 二次函数与一元二次方程、不等式
一、一元二次不等式
1.一元二次不等式
一般地,我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.一元二次不等式的一般形式是ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a,b,c均为常数,a≠0.
2.一元二次不等式的解法
(1)解不含参数的一元二次不等式的一般步骤:
①通过对不等式变形,使二次项系数大于零;
②计算对应方程的判别式;
③求出相应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程没有实根;
④根据函数图象与x轴的相关位置写出不等式的解集.
(2)解含参数的一元二次不等式的一般步骤:
①若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0、等于0与小于0进行讨论;
②若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论;
③若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.
二、分式、高次、绝对值不等式的解法
1.分式不等式的解法
解分式不等式的一般步骤:
(1)对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.
(2)对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.
2.高次不等式的解法
(1)高次不等式的解法:如果将分式不等式转化为正式不等式后,未知数的次数大于2,一般采用“穿针引线法”.
(2)解高次不等式的一般步骤:①标准化;②分解因式;③求根;④穿线;⑤得解集.
3.绝对值不等式的解法
解绝对值不等式的一般步骤:对于绝对值不等式,可以分类讨论然后去括号求解;还可以借助数轴来求解.
三、一元二次不等式恒成立、存在性问题
1.一元二次不等式恒成立、存在性问题
不等式对任意实数x恒成立,就是不等式的解集为R,对于一元二次不等式ax2+bx+c>0,它的解集为R的条件.
一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为.
一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为∅的条件为.
四、三个“二次”的关系
1.二次函数的零点
一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
注:(1)二次函数的零点不是点,是二次函数与x轴交点的横坐标.
(2)一元二次方程的根是相应一元二次函数的零点.
2.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
∆>0
∆=0
∆<0
y=ax2+bx+ c(a>0)的图象
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
没有实数根
ax2+bx+ c>0(a>0)的解集
{x|x<x1或x>x2}
R
ax2+bx+ c<0(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
注:(1)对于一元二次不等式的二次项系数为正且存在两个根的情况下,其解集的常用口诀是:大于取两边,小于取中间.
(2)对于二次项系数是负数(即a<0)的不等式,可以先把二次项系数化为正数,再对照上述情况求解.
【典例3-1】(多选)下列选项中,正确的是( )
A.不等式的解集为或
B.不等式的解集为
C.不等式的解集为
D.已知关于x的不等式 的解集为, 则的解集是
【典例3-2】已知是二次函数,且满足.
(1)求的解析式;
(2)当时,求的最大值;
【典例3-3】已知函数.
(1)若关于的不等式的解集是实数集,求的取值范围;
(2)当时,解关于的不等式.
一、单选题
1.不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
2.不等式的解集是( )
A. B.或
C. D.或
3.已知x,y,z都是正数,则,,这三个数( )
A.都大于2 B.都小于2
C.至多有一个大于2 D.至少有一个不小于2
4.“,”的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
5.已知,,且,则下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.
6.已知正实数,满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
7.关于的不等式恰有2个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.,设,则下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(多选)下列结论正确的是( )
A.若,,,则的最小值9
B.若,,,则的最大值9
C.若,则
D.
10.(多选)下列命题为真命题的是( )
A.
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
11.(多选)已知, 且, 则( )
A.x的最小值是 B.z的最大值为
C.的最大值为 D.的最小值为
三、填空题
12.已知不等式对任意满足的实数恒成立,则实数的最大值是______.
13.已知,,则的取值范围为_____________________.
14.设正数满足,则使恒成立的实数的最大值是_______.
四、解答题
15.设,命题:,使得不等式成立,若为真命题,求的取值范围.
16.求关于的不等式的解集
17.如图,在长为,宽为的矩形地面的四周种植花卉,中间种植草坪.如果要求花卉带的宽度相同,且草坪的面积不超过总面积的一半,那么花卉带的宽度应为多少米?
18.某文具店购进一批新型台灯,最低销售价格为15元,若按每盏台灯15元的价格销售,每天能卖出30盏,若售价每提高1元,则日销售量将减少2盏,为了使这批台灯每天获得400元以上(不含400元)的销售收入,求这批台灯的销售价格的取值范围?
19.若,求证:.
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