【文档说明】2023年新高一数学暑假精品课程(人教A版2019) 第二十六讲 含参一元二次不等式的应用 Word版含解析.docx,共(22)页,1.704 MB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-855f5e98482b83edb2db1e8c90457d2a.html
以下为本文档部分文字说明:
第二十六讲:含参一元二次不等式的应用【教学目标】1.经历从实际情境中抽象出一元二次不等式的过程.了解一元二次不等式的现实意义;2.掌握一元二次不等式的逆用;3.分类讨论,求解含参的不等式;4.一元二次不等式整数根的情况,求解相关参数范围.【基础知识】一、解一元二次不等式的步骤:(1)使二次项系数为
正;(2)等号求解两根;(3)大于取两边,小于取中间.判别式Δ=b2-4acΔ>0Δ=0Δ<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)的根有两个不相等的实数根x1,x2(x1<x2)有两个相等的实数根x1=x2=-b2a没有
实数根ax2+bx+c>0(a>0)的解集{x|x<x1,或x>x2}xx≠-b2aRax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x1<x<x2}∅∅二、一元二次不等式的逆用将一元二次不等式转化为一元二次方程,利用根与系数的关系进行求解.三、
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R的情况,即ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立⇔a>0,Δ<0;ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立⇔a<0,Δ<0.2.分离参数
,将恒成立问题转化为求最值问题.【题型目录】考点一:一元二次不等式求解逆用考点二:解含参一元二次不等式(一)考点三:解含参一元二次不等式(二)考点四:一元二次方程根的分布考点五:整数解个数问题考点六:一元二次不等式恒成立问题【考点剖析】考点一:一元二次不等式求解逆用例1.已知不等式2
10axbx+−的解集为{|34}xx,则ab+=()A.12B.12−C.34D.34−【答案】A【详解】由题意可得:方程210+−=axbx的两个根分别为3和4,则34134baa+=−−=,解得:112712ab=−=,所以17112122ab+
=−+=,故选:A变式训练1.已知关于x的不等式210axbx+−的解集为()3,4,则实数a,b的值是()A.12a=,84b=−B.12a=−,84b=C.112a=,712b=−D.112a=−,712b=【答案】D【详解】因为
关于x的不等式210axbx+−的解集为()3,4,所以a<0,且13x=,24x=是方程210+−=axbx的两根,所以1234bxxa+=+=−,12134xxa−==,解得112a=−,712b=,故选:D变式训练2.
已知不等式210axbx−−的解集是1123xx−−,则不等式20xbxa−−的解集是()A.23xxB.2xx或3xC.1132xxD.13xx
或12x【答案】A【详解】210axbx−−的解集为1123xx−−<0a且方程210axbx−−=的两根为:13−和12−1153261111326baa=−+−=−−=−−=
,解得:65ab=−=2256xbxaxx−−=−+即2560xx−+,解得:23x20xbxa−−的解集为23xx故选:A变式训练3.(多选)已知关于x的不等式20axbxc++解集为{3xx−∣或4}x,则下列结论正确的有()A.0aB.不
等式0bxc+的解集为{6}xx−∣C.0abc++D.不等式20cxbxa−+的解集为14xx−∣或13x【答案】AD【详解】关于x的不等式20axbxc++解集为{3xx−∣或4}x,结合二次函数2yaxbxc=++和一元二次方程20axbx
c++=以及不等式的关系,可得0a,且3,4−是20axbxc++=的两根,A正确;则3434baca−+=−−=,故12baca=−=−,所以0bxc+即120,12axax−−−,即0bxc+的解集为{12}x
x−∣,B错误;由于x的不等式20axbxc++解集为{3xx−∣或4}x,故1x=时,20axbxc++,即0abc++,C错误;由以上分析可知不等式20cxbxa−+即2120axaxa−++,因为0a,故211210,4xxx−−−或
13x,故不等式20cxbxa−+的解集为14xx−∣或13x,D正确,故选:AD考点二:解含参一元二次不等式(一)例2.若01a,解不等式()10axxa−−.【答案】1xaxa【详解】解:∵01a,∴1aa
,原不等式可化为()10xaxa−−,解得1axa.故原不等式的解集为1xaxa.变式训练1.若01t,则不等式1()0xtxt−−的解集是()A.1,ttB.1(,),tt−+C.1,(,)tt−
−−+D.1,tt【答案】D【详解】由于01t,所以1tt,所以不等式1()0xtxt−−的解集1,tt,故选:D变式训练2.解下列关于x的不等式()()20xxa−
−【答案】答案见解析【分析】讨论,2a大小关系求一元二次不等式的解集.【详解】由()()20xxa−−=,可得2x=或xa=,则:当2a时,原不等式解集为{|2}xax;当2a=时,原不等式解集为{2};当2a时,原不等式解集为{|2}xxa;变式训练3.解下列不等式:(1)23
20xx+−;(2)2(1)0xaxa−++.【答案】(1){|13}xx−;(2)答案见解析【详解】(1)解:由不等式2320xx+−,可化为223(3)(1)0xxxx−−=−+,解得13x−,所以不等式的解集为{|13}xx−.(2)解:不等式2(1)0xaxa−+
+,可化为1(0)()xax−−,当1a时,不等式的解集为{|1}xxa;当1a=时,不等式的解集为;当1a时,不等式的解集为{|1}xax.考点三:解含参一元二次不等式(二)例3.解关于x的不等式
2(1)10(R)axaxa−++.【答案】答案见解析【分析】对不等式变形为(1)(1)0axx−−,然后对a进行合理分类讨论即可.【详解】原不等式变为(1)(1)0axx−−,①当0a时,原不等式可化为1(1)0xxa−−,所以当1
a时,解得11xa;当1a=时,解集为;当01a时,解得11xa②当0a=时,原不等式等价于10x−+,即1x.③当0a时,11a,原不等式可化为1(1)0xxa−−,解得1
x或1xa.综上,当01a时,不等式的解集为11xxa∣,当1a=时,不等式的解集为,当1a时,不等式的解集为11xxa∣,当0a=时,不等式的解集为{1}xx∣,当a<0时,
不等式的解集为{1xxa∣或1}x.变式训练1.解下列关于x的不等式()22210axax−++.【答案】答案见解析【分析】讨论参数a,结合一元二次不等式的解法求解集即可.【详解】当a<0时,原不等式为()2221(21)(1)0axaxxax−++−=−−+,解集为1
1{|}2xxa;当0a=时,原不等式为210x−+,解集为1{|}2xx;当0a时,原不等式为()2221(21)(1)0axaxxax−++=−−,若112a,即02a时,解集为1{|2xx
或1}xa;若112a=,即2a=时,解集为1{|}2xx;若112a,即2a时,解集为1{|xxa或1}2x;综上,a<0解集为11{|}2xxa;0a=解集为1{|}2xx;02a解集为1{|
2xx或1}xa;2a=解集为1{|}2xx;2a解集为1{|xxa或1}2x.变式训练2.已知函数()2212yaxax=−++.(1)当3a=时,求关于x的不等式0y的解集.(2)若
0a,求关于x的不等式0y的解集.【答案】(1)1,23;(2)答案见解析【详解】(1)3a=时,23720xx−+,解得:123x,故解集为1,23;(2)0a时,()22120axax−++,变形为()()1
20axx−−,当10,2a时,()()120axx−−,解得12xa,当12a=时,解得2x=,当1,2a+时,()()120axx−−,解得12xa,综上:当10,2a
时,解集为12,a,当12a=时,解集为2,当1,2a+时,解集为1,2a.变式训练3.解关于x的不等式210xax−+.【答案】答案见解析【详解】由题
意知24a=−,①当240a−,即2a或2a−时,方程210xax−+=的两根为242aax−=,所以解集为224422aaaaxx−−+−;②若240a−=,即2a=时,当2a=
时,原不等式可化为2210xx−+,即()210x−,所以1x=,当2a=−时,原不等式可化为2210xx++,即()210x+,所以=1x−;③当240a−,即22a−时,原不等式的解集为;综上,当2a或2a−时,原不等式的解集为224422aaaaxx−
−+−;当2a=时,原不等式的解集为{1};当2a=−时,原不等式的解集为{}1−;当22a−时,原不等式的解集为.考点四:一元二次方程根的分布例4.若一元二次方程2240axx−−=(a不等于0)有一个正根和一个负根,则实数a的取值范围为()A.0aB.2aC.1a
D.1a−【答案】A【详解】因为一元二次方程2240axx−−=(a不等于0)有一个正根和一个负根,设两根为12,xx,则()()212Δ244040axxa=−−−=−,解得0a
,故选:A变式训练1.已知一元二次方程()22120xaxa+++−=的一根比1大,另一根比1小,则实数a的取值范围是()A.(3,1)−B.(2,0)−C.(1,0)−D.(0,2)【答案】C【详解】记()2212yxaxa=+++−,则为开口向上的二次函数,要使方程
的根一个大于1一个小于1,则只需要21|=1120xyaa=+++−,解得10a−,故选:C变式训练2.已知二次函数()()222433ymxmxm=+−+++与x轴有两个交点,一个大于1,一个
小于1,则m可能为()A.2−B.1−C.0D.1【答案】B【详解】令()fx=()()222433mxmxm+−+++,则()12243321fmmmm=+−−++=+,由题可知,2m−,且()()210mf+,即()()2210mm++,解得12,?2m
−−,故所有选项中满足题意的m的值是:1−.故选:B.变式训练3.一元二次方程()25400axxa++=有一个正根和一个负根的一个充要条件是()A.0aB.0aC.2a−D.1a【答案】A【详解】
因为一元二次方程()25400axxa++=有一个正根和一负根,设两根为1x和2x,所以212Δ544040axxa=−=,解得25160aa,故a<0.故选:A.考点五:整数解个数问题例5.(多选)已知关于x的一元二次不等式250xxm++
的解集中有且仅有2个整数,则实数m的值可以是()A.4B.5C.6D.7【答案】AB【详解】函数2()5fxxxm=++的图象开口向上,其对称轴为52x=−,因为250xxm++的解集M中有且仅有2个整数,因此2,3MM−
−,其它的整数都不属于集合M,由对称性得:(2)0(1)0ff−−,即6040mm−−,解得46m,显然选项AB满足,CD不满足.故选:AB变式训练1.关于x的不等式2(1)0xaxa−++的解集中恰有2个整
数,则实数a的取值范围()A.(1,0][2,3)−B.[2,1)(3,4]−−C.()(2,13,4−−D.[1,0)(2,3]−【答案】B【详解】不等式2(1)0xaxa−++化为(1)()0xxa−−,当1a=时,不等式无解,当1a时,不等式解为1ax,
这里有且只有2个整数,则21a−−,当1a时,不等式解为1xa,这里有且只有2个整数,则34a,综上a的取值范围是[2,1)(3,4]−−.故选:B.变式训练2.已知aZ,关于x的不等式260xxa−+的解集中有且
只有3个整数,则a的值可以是()A.3B.4C.5D.6【答案】D【解析】本题首先可以令二次函数()26fxxxa=−+,则开口向上且对称轴为3x=,然后结合题意与二次函数对称性得出()()2010ff,最后通过计算即可得出结果.【详解】令
二次函数()26fxxxa=−+,则二次函数()26fxxxa=−+开口向上,且对称轴为3x=,根据二次函数对称性可知:若不等式260xxa−+的解集中有且只有3个整数,则需要满足()()2010ff,即22262016
10aa−+−+,解得58a,故选:D.变式训练3.若关于x的不等式2242axxax−−只有一个整数解,则实数a的取值范围是()A.112aB.12aC.12aD.11a−【答案】C【详解】不等式2242axxax−−化为()22420axax−++,即(
)()2120xax−−,当0a=时,不等式化为()()2120x−−,得12x,有无数个整数解,不符合题意;当0a时,由关于x的不等式2242axxax−−只有一个整数解,可知122a,不
等式()()2120xax−−的解为122xa,由题意,212a,解得12a;当a<0时,不等式()()2120xax−−的解为12x或2xa,有无数个整数解,不符合题意.综上,实数a的取值范围是12a.故选:
C考点六:一元二次不等式恒成立问题例6.已知不等式2440mxmx+−对任意实数x恒成立,则m的取值范围是()A.10mm−B.10mm−C.|1mm−或0mD.10mm−【答案】D【详解】①若0m=,则4<0−恒成立,满足题意;②0m
,则20Δ16160mmm=+,010mm−,∴10m−.综上所述10m−.故选:D变式训练1.若04x,,使得不等式220xxa−+成立,则实数a的取值范围()A.1a
−B.1aC.8aD.8a−【答案】D【详解】因为04x,,使得不等式220xxa−+成立,所以04x,,使得不等式2+2axx−成立,令2()2fxxx=−+,0,4x,因为对称轴为1x=,
0,4x,所以min()(4)8fxf==−,所以8a−,所以实数a的取值范围为()8,−+.故选:D.变式训练2.若存在实数x,使得()220mxmxm−−+成立,则实数m的取值范围为()A.(),2−B.(13,0,32
−C.2,3−D.(),1−【答案】C【详解】①当0m=时,不等式化为20x,解得:0x,符合题意;②当0m时,()22ymxmxm=−−+为开口方向向上的二次函数,只
需()222243440mmmm=−−=−−+,即203m;③当0m时,()22ymxmxm=−−+为开口方向向下的二次函数,则必存在实数x,使得()220mxmxm−−+成立;综上所述:实数m的取值范围为2,3−.故选:C.变式训练3.(多选)对任意实数x,不等式
2230kxkx+−恒成立,则实数k可以是()A.0B.24−C.20−D.2−【答案】ACD【分析】根据不等式2230kxkx+−恒成立,结合二次函数的性质,分类讨论求得k的取值范围,结合选项,即可求解.【详解】当0k
=时,不等式可化为30−恒成立,符合题意;当0k时,要使得不等式2230kxkx+−恒成立,则满足20Δ240kkk=+,解得240k−,综上可得,实数k的取值范围为(24,0]−,结合选项,实数k可
以是0,20,2−−.故选:ACD.【课堂小结】1.知识清单:(1)一元二次不等式逆用求参方法.(2)不等式的恒成立问题.2.方法归纳:分类讨论.3.常见误区:解含参一元二次不等式的分类讨论.【课后作业】1、一元二次不等式的解集是,则的值是()A.B.C.D.【答案】D【
详解】根据条件知:方程20axbxc++=又两个根是1123−和;由二次方程根与系数的关系得:11112,()2323baa−+=−−=.解得12,2.b=-14aba=−=−+则.关系D2、若一元二次不等式23520xxm−++的解集为{13xx−∣或2x},则实数m的值是()A
.1B.1−C.2D.2−【答案】A【详解】依题意由23520xxm−−−,知不等式23520xxm−−的解集为13xx−或2x,由此得方程23520xxm−−=的两个根分别为13−和2,由韦达定理得122=33m−−,
解得1m=故选:A.3、设一元二次不等式210axbx++的解集为{|12}xx−,则ab的值为()A.1B.14−C.4D.12−【答案】B【详解】由题意可知方程210axbx++=的根为1,2−,所以有12b
a−+=−,112a−=,解得11,22ba==−,所以14ab=−.故选:B.4、.若不等式20axxc−−的解集为32xx−,则函数2yaxxc=+−的图象与x轴的交点为()A.()3,0和()2,0−B.()2,0−C.()3,0D.2
−和3【答案】A【详解】若不等式20axxc−−的解集为32xx−,则方程20axxc−−=的两个根为123,2xx=−=且0a,13232aca−+=−=−,解得16ac=−=−,则函数226yaxxcxx=+−=−++,令260yxx
=−++=,解得2x=−或3x=,故函数2yaxxc=+−的图象与x轴的交点为()2,0−和()3,0.故选:A.5、(多选)已知关于x的不等式20axbxc++的解集为|3xx−或4x,则下列说法正确的是()A
.0aB.不等式0bxc+的解集为4xx−C.不等式20cxbxa−+的解集为14xx−或13xD.0abc++【答案】AC【详解】对于A,由二次不等式解集的特点易知0a,故A正确;对于B,因为不等式20axbxc++的解集为|3xx−或
4x,故13x=−或24x=是方程20axbxc++=的两个实根,所以由韦达定理1212bxxacxxa+=−=得,112baca−==−,即12baca=−=−,代入0bxc+,得120axa−−
,即120x+,解得12x−,故B错误;对于C,将12baca=−=−代入20cxbxa−+,得2120axaxa−++,即21210xx−−,因式分解得()()31410xx−+,解得1
4x−或13x,故C正确;对于D,因为12baca=−=−,所以12120abcaaaa++=−−=−,故D错误.故选:AC.6、已知关于x的一元二次不等式210kxx−+的解集为(),ab,则2ab+的最小值是()A.6B.526+C.322
+D.3【答案】C【详解】因为关于x的一元二次不等式210kxx−+的解集为(),ab,所以a,b是方程210kxx−+=的两根,所以11abkabk+==,所以111ababab+=+=,所以()1
12223322baabababab+=++=+++,当且仅当2baab=时,取等号,故选:C7、(多选)已知aZ关于x的一元二次不等式280xxa−+的解集中有且仅有3个整数,则a的值可以是()A.12B.13C.14D.15【答案】BCD【详解】设二次函数()28
fxxxa=−+,开口向上,其对称轴为4x=,因为一元二次不等式280xxa−+的解集中有且仅有3个整数所以3个整数解必然是3,4,5,则根据对称性,满足()()2030ff,故4160a−+,且9240a−+,即1215a,且aZ
,所以a的值为13,14,15.故选:BCD8、(多选)已知aZ,关于x的一元二次不等式260xxa−+的解集中有且仅有3个整数,则a的值可以是()A.4B.5C.6D.7【答案】CD【详解】设()26fxxxa=−+,其图像为开口向上,对称轴是3x=的抛物线,如图所示.若关于x的一
元二次不等式260xxa−+的解集中有且仅有3个整数,因为对称轴为3x=,则2226201610−+−+aa解得58a,又aZ,故a可以为6,7,8.故选:CD9、已知一元二次方程210xmx−+=的两根都在(0,2)内,则实数m的取值范围是()A.52,2
B.52,2C.(5,22,2−−D.(5,22,2−−【答案】B【详解】设()21fxxmx=−+,由题意可得()()2Δ400220102250mmffm=−
==−+,解得522m.因此,实数m的取值范围是52,2.故选:B.10、关于x的方程24260xmxm−++=至少有一个负根的充要条件是()A.32mB.1m−C.32m或1m−D.1m−【答案】B【详解】当方程没有根时,2
168240mm=−−,即2230mm−−,解得312m−;当方程有根,且根都不为负根时,21212Δ16824040260mmxxmxxm=−−+==+,解得32m,综上,1m−,即关于x的方程24260xmxm−++=没
有一个负根时,1m−,所以关于x的方程24260xmxm−++=至少有一个负根的充要条件是1m−,故选:B.11、若关于x的一元二次不等式20axbxc++的解集为,则()A.00aB.00aC.00aD.00a
【答案】B【详解】由题意知关于x的一元二次不等式20axbxc++的解集为R,则二次函数2yaxbxc=++的图象恒在x轴的上方,开口向上,且图象与x轴无公共点,所以00a,故选B.12、若一元二次不等式对一切实数都成立,则的取值范围为()
A.B.C.D.【答案】D【详解】试题分析:由题意0k,20{30kkk+,解得30k−.13、若不等式22253xxaa−+−对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为()A.1,4−B.()),25,−−+C.(
)),14,−−+D.2,5−【答案】A【详解】()2225144xxx−+=−+,当且仅当1x=时等号成立,故234aa−,故14a−,故选:A.14、若关于x的不等式2420xxa−−−有解,则实数a的取值范围是()A.2
aa−B.2aa−C.6aa−D.6aa−【答案】C【详解】若关于x的不等式2420xxa−−−有解,则()16420a=++,解得6a−.故选:C.15、若不等式2(1)3axx++对于[0,)x+恒成立
,则实数a的取值范围是()A.[0,3]B.[0,2]C.(,2]−D.(,3]−【答案】C【详解】原不等式可化为231xax++,设()231xfxx+=+,则()()212124fxxxx+−=−++()4412212211xxxx=++−+−=++
,当且仅当411xx+=+,且0x,即1x=时,函数()fx有最小值为2.因为()afx恒成立,所以2a.故选:C.16、.已知aR,求解关于x的不等式22(1)40axax−++.【答案】答案见解析【详解】2
2(1)40(2)(2)0axaxaxx−++−−,(1)当0a=时,()22140axax−++即240x−+解得2x(2)当0a<时,()22140axax−++()()220axx−−
()()220axx−+−解得22xa(3)当0a时①当1a=时,()22140axax−++即2440xx−+解得2x②当01a时,22a()()220axx−−2x或2xa③当1a时,22a
()()220axx−−2xa或2x综上所述:当0a=时,原不等式的解集为(),2−当0a<时,原不等式的解集为2,2a当01a<<时,原不等式的解集为()2,2,a−+当1a=
时,原不等式的解集为|2xx当1a>时,原不等式的解集为()2,2,a−+17、已知不等式()22600kxxkk−+.(1)若不等式的解集是3xx−或2x−,求k的值;(2)若不等式的解集是R,求k的取值范围.【答案】(1)25k=
−;(2)66k−【详解】(1)由题意可知关于x的二次方程()22600kxxkk−=+的两根分别为2−、3−,所以2232−−==−−kk,解得25k=−;(2)若不等式的解集为R,即2260kxxk−+恒成立,则满足20Δ4240kk=−,解得66k−
.18、已知函数()()2322fxxaxab=+−+++,a,bR.(1)若关于x的不等式()0fx的解集为4xx−或2x,求实数a,b的值;(2)若关于x的不等式()fxb在1,3
x上有解,求实数a的取值范围;(3)若关于x的不等式()12fxb+的解集中恰有3个整数,求实数a的取值范围.【答案】(1)1a=,12b=−(2)(),620,−−+(3))(3,410,11【详解】(1)∵
关于x的不等式()()23220fxxaxab=+−+++的解集为4xx−或2x,∴方程()23220xaxab+−+++=的两根为14x=−,22x=,∴()121223822xxaxxab+=−=−−=−=++,∴
解得1a=,12b=−.(2)令()()()2322gxfxbxaxa=−=+−++,若关于x的不等式()fxb在1,3x上有解,则()0gx在1,3x上有解,∴只需使()gx在区间1,3上的最小值()min0gx.
()()2322gxxaxa=+−++图象是开口向上,对称轴为3322aax−−=−=的抛物线,∴()gx在区间3,2a−−上单调递减,在区间3,2a−+上单调递增,①当312a−,即5a时,()gx在区间1,3上单调递
增,∴()()min160gxga==+,解得6a−,此时,(,6a−−;②当332a−,即9a时,()gx在区间1,3上单调递减,∴()()min3200gxga==−+,解得20a,此时,)20,a+;③当3132a−,即59a时,()
gx在区间31,2a−上单调递减,在区间3,32a−上单调递增,∴()2min3141024aaagxg−−+−==,解得743a−或743a+,此时,a;综上所述,实数a的取值范围是(),620,−−+
.(3)令()()()2123210hxfxbxaxa=−−=+−+−若关于x的不等式()12fxb+的解集中恰有3个整数,则()0hx的解集中恰有3个整数,()()()()()()2232103
2525hxxaxaxaxaxxa=+−+−=+−+−=−−−,①当52a−=,即7a=时,()0hx解集为,不合题意;②当52a−,即7a时,()0hx解集为()2,5a−,若解集中恰有3
个整数,则这3个整数为3,4,5,∴556a−,解得1011a,∴此时(10,11a;③当52a−,即7a时,()0hx解集为()5,2a−,若解集中恰有3个整数,则这3个整数为1−,0,
1,∴251a−−−,解得34a,∴此时)3,4a;综上所述,实数a的取值范围是)(3,410,11.