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高一数学必修5不等式题型总结

含参数的一元二次不等式的解法解含参数的一元二次不等式,通常情况下,均需分类讨论,那么如何讨论呢?对含参一元二次不等式常用的分类方法有三种: 一、按2x 项的系数a 的符号分类,即0,0,0<=>a a a;例1 解不等式:()0122>+++x a ax分析:本题二次项系数含有参数,()044222>+=-+=∆a a a ,故只需对二次项系数进行分类讨论。

解:∵()044222>+=-+=∆a a a解得方程 ()0122=+++x a ax 两根,24221a a a x +---=aa a x 24222++--=∴当0>a 时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<++-->a a a x a a a x x 242242|22或当0=a 时,不等式为012>+x ,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21|x x当0<a 时, 解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<<++--a a a x a a a x 242242|22例2 解不等式()00652≠>+-a a ax ax分析 因为0≠a ,0>∆,所以我们只要讨论二次项系数的正负。

解 ()()032)65(2>--=+-x x a x x a∴当0>a 时,解集为{}32|><x x x 或;当0<a 时,解集为{}32|<<x x 二、按判别式∆的符号分类,即0,0,0<∆=∆>∆;例3 解不等式042>++ax x分析 本题中由于2x 的系数大于0,故只需考虑∆与根的情况。

解:∵162-=∆a ∴当()4,4-∈a 即0<∆时,解集为R ;当4±=a 即Δ=0时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧≠∈2a x R x x 且; 当4>a 或4-<a 即0>∆,此时两根分别为21621-+-=a a x ,21622---=a a x ,显然21x x >,∴不等式的解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧----+->21621622a a x a a x x 〈或例4 解不等式()()R m x x m ∈≥+-+014122解 因,012>+m ()()2223414)4(m m -=+--=∆,所以当3±=m ,即0=∆时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧=21|x x ;当33<<-m ,即0>∆时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+--+-+>1321322222m m x m m x x 〈或; 当33>-<m m 或,即0<∆时,解集为R 。

三、按方程02=++c bx ax 的根21,x x 的大小来分类,即212121,,x x x x x x <=<;例5 解不等式)0( 01)1(2≠<++-a x aa x分析:此不等式可以分解为:()0)1(<--a x a x ,故对应的方程必有两解。

本题只需讨论两根的大小即可。

解:原不等式可化为:()0)1(<--ax a x ,令a a 1=,可得:1±=a ,∴当1-<a 或10<<a 时,a a 1< ,故原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<a x a x 1|;当1=a 或1-=a 时,a a 1=,可得其解集为φ; 当01<<-a 或1>a 时, a a 1>,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<a x a x 1|。

例6 解不等式06522>+-a ax x ,0≠a分析 此不等式()0245222>=--=∆a a a ,又不等式可分解为()0)3(2>--a x a x ,故只需比较两根a 2与a 3的大小.解 原不等式可化为:()0)3(2>--a x a x ,对应方程()0)3(2=--a x a x 的两根为a x a x 3,221==,当0a 时,即23a a ,解集为{}a x a x x 23|<>或;当0<a 时,即23a a ,解集为{}|23x x a x a ><或一元二次不等式 参考例题(2)1.(1)解不等式121≤-xx (}0,1|{>-≤x x x 或)(2)不等式11<-x ax的解集为}21|{><x x x ,或,求a 的值. (21=a )2.解下列关于x 的不等式:(1)01)1(2<++-x a a x (2))23(0)3)(2(-≠≠<-+-a a x x ax ,且}1|{01,1)3(1)2(}1|{10,1)1(a x ax a a a ax a x a a <<<<->Φ±=<<<<-<时,或当时,当时,或当 }3,2|{3)3(}3,2|{32)2(}32,|{2)1(a x x x a x a x x a x a x x a <<-<><<-<<<-<<-<-<或时,当或时,当或时,当(3)01)1(2<++-x a ax (4)0)2)(2(>--ax x}11|{1)5(1)4(}11|{10)3(}1|{0)2(}1,1|{0)1(<<>Φ=<<<<>=><<x a x a a ax x a x x a x ax x a 时,当时,当时,当时,当或时,当 }2,2|{,1)5(}2|{,1)4(}2,2|{,10)3(}2|{,0)2(}22|{,0)1(><>≠=><<<<=<<<x ax x a x x a ax x x a x x a x ax a 或时当时当或时当时当时当(5)012<++x ax (6))(11R a a x x ∈-<-Φ≥-+-<<---<<-<=--->-+-<<时,当时,当时,当或时,当41)4(}24112411|{410)3(}1|{0)2(}2411,2411|{0)1(a a a x a a x a x x a aax a a x x a }1,1|{0)3(}1|{0)2(}11|{0)1(a a x x x a x x a x aa x a -><<<=<<->或时,当时,当时,当3.(1)若不等式04)2(2)2(2<--+-x a x a 对R x ∈恒成立,求实数a 的取值范围.(22≤<-a )(2)若不等式13642222<++++x x m mx x 的解集为R ,求实数m 的取值范围.(31<<m )4.(1)已知}0)1(|{},023|{22≤++-=≤+-=a x a x x B x x x A ,①若A B ,求实数a 的取值范围.;(2>a )②若A B ⊆,求实数a 的取值范围.;(21≤≤a )③若B A 为仅含有一个元素的集合,求a 的值.(1≤a )(2)已知}031|{≤--=x x x A ,B B A a x a x x B =≤++-= 且},0)1(|{2,求实数a 的取值范围. (31<≤a )(3) 关于x 的不等式2)1(|2)1(|22-≤+-a a x 与0)13(2)1(32≤+++-a x a x 的解集依次为A 与B , 若B A ⊆,求实数a 的取值范围. (31,1≤≤-=a a 或)(4)设全集R U =,集合}3|12||{},01|{<+=≥+-=x x B x ax x A ,若R B A = , 求实数a 的取值范围. (12≤≤-a )(5)已知全集R U =,}034|{},082|{},06|{2222<+-=>-+=<--=a ax x x C x x x B x x x A ,若C B A ⊆)( ,求实数a 的取值范围.( 21≤≤a )一元二次不等式及其解法1.二次函数的图象及性质:二次函数c bx ax y ++=2的图象的对称轴方程是a bx 2-=,顶点坐标是⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--a b ac ab 4422,. 2.二次函数的解析式的三种形式:2()f x ax bx c =++(一般式);12()()()f x a x x x x =-⋅-(零点式); n m x a x f +-=2)()((顶点式).3.一元二次不等式的解法 一元二次不等式20axbx c ++>()200ax bx c a ++<≠或的解集:设相应的一元二次方程20ax bx c ++=()0a ≠的两根为2121x x x x ≤且、,ac b 42-=∆,则不等式的解的各种情况如下表:0>∆0=∆ 0<∆二次函数c bx ax y ++=2(0>a )的图象c bx ax y ++=2c bx ax y ++=2c bx ax y ++=2一元二次方程()的根002>=++a c bx ax有两相异实根)(,2121x x x x <有两相等实根abx x 221-==无实根的解集)0(02>>++a c bx ax{}21x x x x x ><或⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2R 的解集)0(02><++a c bx ax{}21x x xx <<∅∅4.解一元二次不等式的步骤: (1)将二次项系数化为“+”:A=c bx ax ++2>0(或<0)(a >0);(2)计算判别式∆,分析不等式的解的情况;(3)写出解集. 5.讨论二次函数()02≠++=a c bx ax y 在指定区间[]q p ,上的最值问题:(1)注意对称轴a b x2-=与区间[]q p ,的相对位置.一般分为三种情况讨论,即:①对称轴2ba -在区间左边,函数在此区间上具有单调性;②对称轴2b a -在区间之内;③对称轴2ba-在区间右边.(2)函数()02≠++=a c bx ax y 在区间[]q p ,上的单调性.要注意系数a 的符号对抛物线开口的影响.6.二次函数的区间根的分布情况一般需从三方面考虑:①判别式;②区间端点的函数值的符号;③对称轴与区间的相对位置. 三、典型例题选讲题型1:考查一元二次函数的性质 例1 函数2 ([0,))y x bx c x =++∈+∞是单调函数的充要条件是( )A .0b ≥B .0b ≤C .0b >D .0b <解:∵函数2 ([0,))y x bx c x =++∈+∞的对称轴为2b x =-, ∴函数2([0,)y x bx c x =++∈+∞)是单调函数⇔ -(0,)2b ∉+∞⇔02b-≤,⇔0b ≥.故选A .归纳小结:二次函数的单调区间是(,]2b a -∞-和[,)2ba-+∞,结合开口方向就可得出所需的条件,从而求出b 的范围.例2已知二次函数的对称轴为x =x 轴上的弦长为4,且过点(0,1)-,求函数的解析.解:∵二次函数的对称轴为x=2()(f x a x b =++,∵()f x 截x 轴上的弦长为4,∴()f x过点(2,0)和(2,0),()f x 又过点(0,1)-,∴4021a b a b +=⎧⎨+=-⎩,解之得122a b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,∴21()(22f x x =-.归纳小结:求二次函数的解析式一般采用待定系数法,但要注意根据已知条件选择恰当的解析式形式:一般式、零点式和顶点式,正确的选择会使解题过程得到简化. 题型2:简单不等式的求解问题 例3 求下列不等式的解集. (1)01442>+-x x;(2)0322>-+-x x解法一:因为210144,0212===+-=∆x x x x 的解是方程.所以,原不等式的解集是⎭⎬⎫⎩⎨⎧≠21x x . 解法二:整理,得0322<+-x x .因为032,02=+-<∆x x 方程无实数解,所以不等式0322<+-x x 的解集是∅.从而,原不等式的解集是∅.归纳小结:解一元二次不等式要抓住“三个二次”的关系,按照解一元二次不等式的步骤求解,必要时要画出二次函数的图象进行观察. 例4 不等式022<-+bx ax 的解集为{}21<<-x x ,求a 与b 的值.解法一:设022=-+bx ax的两根为1x 、2x ,由韦达定理得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=⋅-=+a x x a b x x 22121 由题意得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯-=-+-=-21221aa b∴1=a ,1-=b ,此时满足0>a ,0)2(42>-⨯-=∆a b . 解法二:构造解集为{}21<<-x x 的一元二次不等式:0)2)(1(<-+x x ,即022<--x x ,此不等式与原不等式022<-+bx ax 应为同解不等式,故1=a ,1-=b .归纳小结:此题为一元二次不等式逆向思维题,要使解集为{}21<<-x x ,不等式022<-+bx ax 需满足条件0>a ,0>∆,022=-+bx ax 的两根为11-=x ,22=x .在解题时要抓住一元二次方程、一元二次不等式解集的关系.题型3:含参不等式的求解问题 例5 解关于x 的不等式01)1(2<++-x a ax .证:分以下情况讨论(1)当0=a 时,原不等式变为:01<+-x ,∴1>x ,即不等式的解集为{|1}x x >(2)当0≠a 时,原不等式变为:0)1)(1(<--x ax ① ①当0<a 时,①式变为0)1)(1(>--x ax ,∴不等式的解为1>x 或a x 1<.即不等式的解集为1{|1}x x x a><或;②当0>a 时,①式变为0)1)(1(<--x a x .②,∵a aa -=-111, ∴当10<<a 时,11>a ,此时②的解为a x 11<<.即不等式的解集为1{|1}x x a<<;当1=a 时,11=a ,此时②的解为∅.当1a >时,11a <,即不等式的解集为1{|1}x x a<<. 归纳小结:解本题要注意分类讨论思想的运用,关键是要找到分类的标准,就本题来说有三级分类:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧>=<<><≠=∈11100000a a a a a a a R a 分类应做到使所给参数a 的集合的并集为全集,交集为空集,要做到不重不漏.另外,解本题还要注意在讨论0<a 时,解一元二次不等式01)1(2<++-x a ax应首选做到将二次项系数变为正数再求解.题型4:一元二次不等式的应用 例6 (1)已知函数()⎩⎨⎧≥-<+-=0101x x x x x f ,则不等式()()111≤+++x f x x 的解集是( )A .{}121|-≤≤-x x B .{}1|≤x xC .{}12|-≤x xD .{}1212|-≤≤--x x解:依题意得11010(1)()(1)1x x x x x x x x +<+⎧⎧⎨⎨++-++⎩≥≤⎩≤或所以1111R x x x x ≥-∈⎧<-⎧⎪⎨⎪≤⎨⎩≤⎩或1111x x x ≤≤<-⇒⇒≤-或,选C . (2)若函数f (x ) =1222--+aax x 的定义域为R ,则a 的取值范围为_______.解:函数()f x =R ,∴对一切x R ∈都有2221xax a+-≥恒成立,即220x ax a +-≥恒成立,0∴∆≤成立,即2440a a +≤,10a ∴-≤≤,故选A .归纳小结:解一元二次不等式往往与分段函数、指数函数和对数函数结合进行综合考查,一般是借助于函数的性质和图象进行转化,再求解一元二次不等式,利用一元二次不等式分析相应一元二次函数的性质,体现“三个二次”之间的紧密联系,这也是一元二次不等式的重要考点之一.例7 已知函数21sin sin 42a y x a x =-+-+的最大值为2,求a 的值. 解:令sin t x =,[1,1]t ∈-,∴221()(2)24a y t a a =--+-+,对称轴为2a t =,当112a-≤≤,即22a -≤≤时,2max 1(2)24y a a =-+=,得2a =-或3a =(舍去).当12a >,即2a >时,函数221()(2)24a y t a a =--+-+在[1,1]-上单调递增,由max 111242y a a =-+-+=,得103a =;当12a <-,即2a <-时,函数221()(2)24a y t a a =--+-+在[1,1]-上单调递减,由max 111242y a a =---+=,得2a =-(舍去).综上可得,a 的值为2a =-或103a =.归纳小结:令sin t x =,问题就转化为二次函数的区间最值问题,再由对称轴与区间[1,1]-的三种位置关系的讨论就可求得a 的值.此题中要注意0a <的条件.例8 设不等式2220x ax a -++≤的解集为M ,如果M ⊆[1,4],求实数a 的取值范围?解:M ⊆[1,4]有两种情况:其一是M =∅,此时∆<0;其二是M ≠∅,此时∆=0或∆>0,分三种情况计算a 的取值范围.设2()22f x x ax a =-++,有∆=2(2)4(2)a a --+=24(2)a a --,当∆<0时,-1<a <2,M =∅⊆[1,4];当∆=0时,a =-1或2;当a =-1时M ={1}-⊄[1,4];当a =2时,m ={2}⊆[1,4] 当∆>0时,a <-1或a >2.设方程()0f x =的两根1x ,2x ,且1x <2x ,那么M =[1x ,2x ],M ⊆[1,4]⇔1≤x 1<x 2≤4⎩⎨⎧>∆≤≤>>⇔0,410)4(,0)1(且且a f f ,即30 1870 0 12a a a a a -+>⎧⎪->⎪⎨>⎪⎪<->⎩,,,或,解得2<a <718,∴M ⊆[1,4]时,a 的取值范围是(-1,718).一元二次不等式解法应试能力测试1.不等式0x2x 62<--的解集是( )A .}2x 23|x {<<-B .}23x 2|x {<<-C .}2x 23x |x {>-<或D .}23x 2x |x {>-<或2.设集合M ={x|0≤x<2},}03x 2x |x {N 2<--=,则有M ∩N =( )A .{x|0≤x<1}B .{x|0≤x<2}C .{x|0≤x ≤1}D .{x|0≤x ≤2} 3.对于任意实数x ,不等式0)2a (ax 2ax 2<+-+恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .-1≤a ≤0B .-1≤a<0C .-1<a ≤0D .-1<a<04.不等式0)6x )(4x(22≤--的解集为( )A .{x|-2≤x ≤2}B .{x|x ≤-2或x ≥2}C .{x|-2≤x ≤2或x =6}D .{x|x ≥2} 5.已知}Z x 04x 3x|x {A 2∈≤--=,,}Z x 06x x 2|x {B 2∈>--=,,则A ∩B 的非空真子集个数为( ) A .2 B .3 C .7 D .8 6.已知}0q px x|x {A 2≤++=,}01x 3x |x {B >+-=,且A ∪B =R ,A ∩B ={x|3<x ≤4},则p 、q 的值为( ) A .p =-3,q =-4 B .p =-3,q =4 C .p =3,q =-4 D .p =3,q =4 7.若关于x 的二次不等式021mx 8mx 2<++的解集是{x|-7<x<-1},则实数m 的值是( ) A .1 B .2 C .3 D .48.不等式ax<b 与01x x 2<++同解,则( )A .a =0且b ≤0B .b =0且a>0C .a =0且b>0D .b =0且a<01.不等式035|x |3x22>--的解为_______________.2.使函数|x |313x 2x y 2-+--=有意义的x 的取值范围是_______________.3.已知}02x 3x|x {A 2≤+-=,}0a x )1a (x |x {B 2≤++-=,若B A ≠⊂,则a 的取值范围是_______________;若B A ⊇,则a 的取值范围是_______________. 4.关于x 的不等式0bx xa <+-(a +b>0)的解集是_______________.1.为使周长为20cm 的长方形面积大于2cm 15,不大于2cm 20,它的短边要取多长?2.解不等式x 21|x 2x |2<-.3.解关于x 的不等式04x )1a (2ax 2>++-(a>0).4.k 为何值时,关于x 的不等式13x 6x 4kkx 2x 222<++++对一切实数x 恒成立.参考答案一、1.D 2.B 3.C 4.C 5.A 提示:因为A ∩B ={3,4}6.A 提示:因B ={x|x<-1或x>3},由已知得A ={x|-1≤x ≤4}∴-1,4是0q px x 2=++的两根,∴p =-3,q =-4.7.C 8.A ,提示:因01x x 2<++的解为∅,只有a =0且b ≤0时,ax<b 解为∅二、1.x<-5或x>5 提示:原不等式化为035|x |3|x |22>--,∴|x|>52.{x|-3<x ≤-1} 3.a>2,1≤a ≤2 ,提示:∵A ={x|1≤x ≤2},B ={x|(x -1)(x -a)≤0},∵B A ≠⊂,∴a>2 4.{x|x<-b 或x>a},提示:原不等式可化为(a -x)(x +b)<0,即(x -a)(x +b)>0,∵a +b>0,∴a>-b ,∴x>a 或x<-b . 三、1.设长方形较短边长为x cm ,则其邻边长(10-x)cm ,显然0<x<5,由已知⎩⎨⎧≤->-20)x 10(x 15)x 10(x ,∴⎪⎩⎪⎨⎧-≤+≥+<<-55x 55x 105x 105或∴55x 105-≤<-. 2.当x ≤0时,不等式无解,当x>0时,不等式化为x 21|2x |x <-,即21|2x |<- 解得:25x 23<< 3.原不等式化为(ax -2)(x -2)>0 ,∵a>0,∴0)2x )(a2x (>--,当a =1时,2a 2=,∴0)2x (2>-,∴{x|x ∈R且x ≠2},当a ≠1时:若a>1,则2a 2<,∴}2x a 2x |x {><或,若0<a<1,则2a 2>,∴}22|{ax x x ><或.4.∵3x 6x 42++恒正,∴不等式化为3x 6x 4k kx 2x 222++<++,即0)k 3(x )k 26(x 22>-+-+恒成立∴⊿0)k 3(8)k 26(2<---=,∴03k 4k 2<+-,∴1<k<3.。

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