角度一 形如f(x)≥0(f(x)≤0)(x∈R)确定参数的范围
若关于x的不等式ax2+2x+2>0在R上恒成立,则实数a的取值范围是
________.
【解析】 当a=0时,原不等式可化为2x+2>0,其解集不为R,故a=0不满足题意,舍去;
当a≠0时,要使原不等式的解集为R,
??a>0,1只需?解得a>.
2?Δ=22-4×2a<0,?
1?综上,所求实数a的取值范围是??2,+∞?. 1?【答案】 ??2,+∞?
角度二 形如f(x)≥0(f(x)≤0)(x∈[a,b])确定参数的范围
若不等式(a-a2)(x2+1)+x≤0对一切x∈(0,2]恒成立,则a的取值范围是( ) 1-3??A.?-∞,?
2??B.?
?1+3?,+∞?
?2?
1-3??1+3??C.?-∞,∪??,+∞?
2??2??D.?
?1-31+3?
?
?2,2?
x
1
11x+x
【解析】 因为x∈(0,2], 所以a2-a≥
=x2+1
1x+x
.要使a2-a≥
在x∈(0,2]时恒成立,
?1?
则a2-a≥?1?,
x+?x?max
?1?11
由基本不等式得x+≥2,当且仅当x=1时等号成立,即?1?=.
xx+2
?x?max
1-31+31
故a2-a≥,解得a≤或a≥.
222【答案】 C
角度三 形如f(x)≥0(f(x)≤0)(参数m∈[a,b])确定x的范围
已知a∈[-1,1],不等式x2+(a-4)x+4-2a>0恒成立,则x的取值范围为
________.
【解析】 把不等式的左端看成关于a的一次函数,记f(a)=(x-2)a+(x2-4x+4),
则由f(a)>0对于任意的a∈[-1,1]恒成立,易知只需f(-1)=x2-5x+6>0,且f(1)=x2-3x+2>0即可,联立方程解得x<1或x>3.
【答案】 {x|x<1或x>3}
(1)不等式恒成立问题的求解方法
①一元二次不等式在R上恒成立确定参数的范围时,结合一元二次方程,利用判别式来求解.
②一元二次不等式f(x)≥0在x∈[a,b]上恒成立确定参数范围时,要根据函数的单调性,求其最小值,让最小值大于等于0,从而求参数的范围.
③一元二次不等式对于参数m∈[a,b]恒成立确定x的范围,要注意变换主元,一般地,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.
(2)三个“二次”间的转化
二次函数、二次方程与二次不等式统称三个“二次”,解决此类问题首先采用转化思想,把方程、不等式问题转化为函数问题.借助于函数思想研究方程、不等式(尤其是恒成立)问题.
1.若函数y=mx2-(1-m)x+m的定义域为R,则m的取值范围是________. 解析:要使y=mx2-(1-m)x+m有意义,即mx2-(1-m)x+m≥0对?x∈R恒成立,
??m>0,1则?解得m≥.
3??(1-m)2-4m2≤0,
1
答案:m≥
3
2.若关于x的不等式4x-2x1-a≥0在[1,2]上恒成立,则实数a的取值范围为________. 解析:因为不等式4x-2x1-a≥0在[1,2]上恒成立, 所以4x-2x1≥a在[1,2]上恒成立.
令y=4x-2x1=(2x)2-2×2x+1-1=(2x-1)2-1. 因为1≤x≤2,所以2≤2x≤4.
由二次函数的性质可知:当2x=2,即x=1时,y取得最小值0, 所以实数a的取值范围为(-∞,0]. 答案:(-∞,0]
++
++
一元二次不等式的应用
某汽车厂上年度生产汽车的投入成本为10万元辆,出厂价为12万元辆,年
销售量为10 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品质量,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x(0 (1)写出本年度预计的年利润y与投入成本增加的比例x的关系式; (2)为使本年度的年利润比上年度有所增加,则投入成本增加的比例x应在什么范围内? 【解】 (1)由题意得y=[12(1+0.75x)-10(1+x)]×10 000(1+0.6x)(0 ??y-(12-10)×10 000>0,必须有? ?0 2??-6 000x+2 000x>0,即? ?0 1解得0 3 1 0,?范围内. 所以投入成本增加的比例应在??3? 解不等式应用题的步骤 (1)阅读理解,认真审题,把握问题中的关键量,找准不等关系; (2)将文字语言转化为符号语言,用不等式(组)表示不等关系; (3)解不等式(组),得到数学结论,要注意数学模型中元素的实际意义; (4)回归实际问题,将数学结论还原为实际问题的结果. 某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价 8 降低x成(1成=10%),售出商品数量就增加x成.要求售价不能低于成本价. 5 (1)设该商店一天的营业额为y,试求y与x之间的函数关系式y=f(x),并写出定义域; (2)若要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x的取值范围. x8 1-?·100?1+x?. 解:(1)由题意得y=100??10??50?因为售价不能低于成本价, x 1-?-80≥0,得x≤2. 所以100??10?所以y=f(x)=20(10-x)(50+8x),定义域为[0,2]. (2)由题意得20(10-x)(50+8x)≥10 260,化简得8x2-30x+13≤0. 113解得≤x≤. 24 1?所以x的取值范围是??2,2?. 思想方法系列5 转化与化归思想在不等式中的应用 (2020·嘉兴模拟)不等式f(x)=ax2-x-c>0的解集为{x|-2 x)的图象为( ) ? ?-2+1=1,??a=-1, a【解析】 由题意得?解得?则函数y=f(-x)=-x+x+2,结 ?c=-2,? c??-2×1=-a, 2 a<0, 合选项可知选C. 【答案】 C 本例利用了转化思想,其思路为 (1)一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集的端点值是一元二次方程ax2+bx+c=0的根(如本例),也是函数y=ax2+bx+c与x轴交点的横坐标. (2)二次函数y=ax2+bx+c的图象在x轴上方的部分,是由不等式ax2+bx+c>0的x的值构成的;图象在x轴下方的部分,是由不等式ax2+bx+c<0的x的值构成的,三者之间相互依存、相互转化. 设a,b是关于x的一元二次方程x2-2mx+m+6=0的两个实根,则(a -1)2+(b-1)2的最小值是( ) 49 A.- 4 B.18 C.8 D.-6 解析:选C.因为关于x的一元二次方程x2-2mx+m+6=0的两个根为a,b, ??a+b=2m,所以?且Δ=4(m2-m-6)≥0,解得m≥3或m≤-2. ?ab=m+6,? 所以y=(a-1)2+(b-1)2=(a+b)2-2ab-2(a+b)+2=4m2-6m-10=4 ?m-3?-49. 4??4 2 由二次函数的性质知,当m=3时,函数y=4m2-6m-10取得最小值,最小值为8.故选C. [基础题组练] 1.设集合A={x|-3≤2x-1≤3},集合B为函数y=lg(x-1)的定义域,则A∩B=( ) A.(1,2) C.[1,2) B.[1,2] D.(1,2] 解析:选D.A=[-1,2],B=(1,+∞),A∩B=(1,2]. 11?a-b? x<-,或x>?,则2.若不等式ax2+bx+2<0的解集为?x?的值为( ) 23?a??5 A. 61C.- 6 1B. 65D.- 6 a-b11b111 解析:选A.由题意得ax2+bx+2=0的两根为-与,所以-=-+=-,则 23a236ab15 =1-=1-=. a66 ??x+2,x≤0,3.(2020·浙江省名校协作体高三联考)已知函数f(x)=?则不等式f(x)≥x2 ?-x+2,x>0,? 的解集为( ) A.[-1,1] C.[-2,1] 解析:选A.法一:当x≤0时,x+2≥x2, 所以-1≤x≤0;① 当x>0时,-x+2≥x2, 所以0 a16b 4.(2020·宁波效实中学模拟)不等式x2+2x<+对任意a,b∈(0,+∞)恒成立,则 ba B.[-2,2] D.[-1,2]
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