第二节 一元二次不等式及其解法
·最新考纲·
1.会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.
2.通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.
3.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.
·考向预测·
考情分析:不等式解法是不等式中的重要内容,且常考常新,“三个二次”之间的联系的综合应用等问题是高考考查的热点,题型多以选择题、填空题为主,难度中等偏下.
学科素养:通过一元二次不等式及恒成立问题的求解考查数学运算、逻辑推理的核心素养.
积 累 必备知识——基础落实 赢得良好开端
一、必记1个知识点
二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
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
方程ax2+bx+c=0(a>0)的根
有两个不相等的实数根x1,x2(x1
0 (a>0)的解集
________
{x|x≠− b2a}
R
ax2+bx+c<0(a>0)的解集
________
________
________
二、必明3个常用结论
1.分式不等式与整式不等式
(1)fxgx>0(<0)⇔f(x)g(x)>0(<0);
(2)fxgx≥0(≤0)⇔f(x)g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0.
2.绝对值不等式的解法
(1)|f(x)|>|g(x)|⇔[f(x)]2>[g(x)]2;
(2)|f(x)|>g(x)⇔f(x)>g(x)或f(x)<-g(x);
(3)|f(x)|0,Δ<0.
(2)不等式ax2+bx+c<0(a≠0)对任意实数x恒成立⇔a<0,Δ<0.
三、必练4类基础题
(一)判断正误
1.判断下列说法是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(1)若不等式ax2+bx+c<0的解集为(x1,x2),则必有a>0.( )
(2)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.( )
(3)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.( )
(4)x−ax−b≥0等价于(x-a)(x-b)≥0.( )
(二)教材改编
2.[必修5·P80习题T2改编]设集合A={x|x2+x-6≤0},集合B为函数y=1x−1的定义域,则A∩B等于( )
A.(1,2) B.[1,2]
C.[1,2) D.(1,2]
3.[必修5·P104习题T3改编]不等式ax2+bx+2>0的解集是−12,13,则a+b的值是________.
(三)易错易混
4.(不等式变形必须等价)不等式x(x+5)<3(x+5)的解集为________.
5.(注意二次项系数的符号)不等式(x+1)(3-2x)≥0的解集为________.
(四)走进高考
6.[2019·全国卷Ⅱ]设集合A={x|x2-5x+6>0},B={x|x-1<0},则A∩▒B=( )
A.(-∞,1) B.(-2,1)
C.(-3,-1) D.(3,+∞)
提 升 关键能力——考点突破 掌握类题通法
考点一 不含参数的一元二次不等式的解法 [基础性]
1.不等式-2x2+x+3<0的解集为( )
A.−1,32
B.−32,1
C.(-∞,-1)∪32,+∞
D.−∞,−32∪1,+∞
2.不等式1−x2+x≥0的解集为( )
A.[-2,1]
B.(-2,1]
C.(-∞,-2)∪1,+∞
D.(-∞,-2]∪1,+∞
反思感悟 解一元二次不等式的4个步骤
考点二 含参数的一元二次不等式的解法 [综合性]
[例1] 解关于x的不等式ax2-(a+1)x+1<0(a>0).
听课笔记:
反思感悟 含参数的一元二次不等式求解步骤
(1)讨论二次项系数的符号,即相应二次函数图象的开口方向.
(2)讨论判别式的符号,即相应二次函数图象与x轴交点的个数.
(3)当Δ>0时,讨论相应一元二次方程两根的大小.
(4)最后按照系数中的参数取值范围,写出一元二次不等式的解集.
【对点训练】
1.已知不等式ax2-bx-1>0的解集是{x|− 12 a2(a∈R).
考点三 一元二次不等式恒成立问题 [综合性]
角度1 在R上的恒成立问题
[例2] 对于任意实数x,不等式(a-2)x2-2(a-2)x-4<0恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,2) B.(-∞,2]
C.(-2,2) D.(-2,2]
听课笔记:
反思感悟 一元二次不等式在R上恒成立的条件
不等式类型
恒成立条件
ax2+bx+c>0
a>0,Δ<0
ax2+bx+c≥0
a>0,Δ≤0
ax2+bx+c<0
a<0,Δ<0
ax2+bx+c≤0
a<0,Δ≤0
角度2 在给定区间上的恒成立问题
[例3] 已知函数f(x)=mx2-mx-1.若对于x∈[1,3],f(x)<5-m恒成立,则实数m的取值范围为________.
听课笔记:
反思感悟 一元二次不等式在区间上恒成立的条件
设f(x)=ax2+bx+c(a≠0).
(1)一元二次不等式f(x)>0(a>0)在区间[m,n]上恒成立⇒n≤−b2a ,fn>0 ,
或𝑚 < −𝑏2𝑎 <𝑛 ,𝑓− 𝑏2𝑎>0 ,或𝑚 ≥ − 𝑏2𝑎𝑓𝑚 ≥ 0 ,
(2)一元二次不等式f(x)<0(a>0)在区间[m,n]上恒成立⇒n≤−b2a ,fm<0 , 或
𝑚 < −𝑏2𝑎 <𝑛 ,max𝑓𝑚, 𝑓𝑛<0 ,或𝑚 ≥ − 𝑏2𝑎𝑓𝑛< 0 .
角度3 给定参数范围的恒成立问题
[例4] 若mx2-mx-1<0对于m∈[1,2]恒成立,则实数x的取值范围为________.
听课笔记:
反思感悟 给定参数范围求x范围的恒成立问题的解法
解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数.一般情况下,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.即把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解.
【对点训练】
1.若不等式ax2-x+a>0对一切实数x都成立,则实数a的取值范围为( )
A.a<-12或a>12 B.a>12或a<0
C.a>12 D.-122,
由f(b)=b得到34b2-3b+4=b,
解得b=43(舍去)或b=4,
由抛物线的对称轴为x=2得到a=0,所以a-b=-4.故选D.
答案:D
名师点评 (1)本题的解法充分体现了转化与化归思想;函数的值域和不等式的解集转化为a,b满足的条件;不等式恒成立可以分离常数,转化为函数值域问题.
(2)注意函数f(x)的值域为[0,+∞)与f(x)≥0的区别.
[变式训练] 已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)的值域为[0,+∞),若关于x的不等式f(x)x2} {x|x1< x0得x>1,即B={x|x>1},
所以A∩B={x|1