第1节 不等关系与不等式、一元二次不等式及其解法
考试要求 1.了解现实世界和日常生活中存在着大量的不等关系,了解不等式(组)的实际背景;2.会从实际问题的情境中抽象出一元二次不等式模型;3.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;4.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.
知 识 梳 理
1.两个实数比较大小的方法
(1)作差法
(2)作商法
2.不等式的性质
(1)对称性:a>b⇔b<a;
(2)传递性:a>b,b>c⇒a>c;
(3)可加性:a>b⇔a+c>b+c;a>b,c>d⇒a+c>b+d;
(4)可乘性:a>b,c>0⇒ac>bc;a>b>0,c>d>0⇒ac>bd;
(5)可乘方:a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥1);
(6)可开方:a>b>0⇒>(n∈N,n≥2).
3.三个“二次”间的关系
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
一元二次方程ax2+bx+c=0 (a>0)的根
有两相异实根x1,x2(x1<x2)
有两相等实根x1=x2=-
没有实数根
ax2+bx+c>0(a>0)的解集
R
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ax2+bx+c<0(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
[常用结论与易错提醒]
1.对于不等式ax2+bx+c>0,求解时不要忘记讨论a=0时的情形.
2.当Δ0(a≠0)的解集为R还是∅,要注意区别.
基 础 自 测
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)a>b⇔ac2>bc2.( )
(2)若不等式ax2+bx+c<0的解集为(x1,x2),则必有a>0.( )
(3)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.( )
(4)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是a<0且Δ=b2-4ac≤0.( )
解析 (1)由不等式的性质,ac2>bc2⇒a>b;反之,c=0时,a>bac2>bc2.
(3)若方程ax2+bx+c=0(a0的解集为∅.
(4)当a=b=0,c≤0时,不等式ax2+bx+c≤0也在R上恒成立.
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.若a>b>0,c<d<0,则一定有( )
A.> B.<
C.> D.<
解析 因为c<d<0,所以0>>,两边同乘-1,得->->0,又a>b>0,故由不等式的性质可知->->0.两边同乘-1,得<.故选B.
答案 B
3.当x>0时,若不等式x2+ax+1≥0恒成立,则a的最小值为( )
A.-2 B.-3
C.-1 D.-
解析 当Δ=a2-4≤0,即-2≤a≤2时,不等式x2+ax+1≥0对任意x>0恒成立,当Δ=a2-4>0,则需解得a>2,所以使不等式x2+ax+1≥0对任意x>0恒成立的实数a的最小值是-2.
答案 A
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4.(2017·上海卷)不等式>1的解集为________.
解析 1->1⇒a B.a>c≥b
C.c>b>a D.a>c>b
(2)(2019·衢州二中二模)已知非负实数a,b,c满足a+b+c=1,则(c-a)(c-b)的取值范围为________.
解析 (1)∵c-b=4-4a+a2=(2-a)2≥0,∴c≥b.
又b+c=6-4a+3a2,∴2b=2+2a2,∴b=a2+1,
∴b-a=a2-a+1=+>0,
∴b>a,∴c≥b>a.
(2)因为a,b,c为非负实数,且a+b+c=1,则a+b=1-c,0≤c≤1,故|(c-a)(c-b)|=|c-a||c-b|≤c2≤1,即-1≤(c-a)(c-b)≤1;又(c-a)(c-b)=c2-(1-c)c+ab≥2-≥-.综上,有-≤(c-a)(c-b)≤1.
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答案 (1)A (2)
规律方法 (1)比较大小常用的方法:
①作差法;②作商法;③函数的单调性法.
(2)判断多个不等式是否成立,常用方法:一是直接使用不等式性质,逐个验证;二是用特殊法排除.
【训练1】 (1)已知p=a+,q=,其中a>2,x∈R,则p,q的大小关系是( )
A.p≥q B.p>q
C.p2,故p=a+=(a-2)++2≥2+2=4,当且仅当a=3时取等号.因为x2-2≥-2,所以q=≤=4,当且仅当x=0时取等号,所以p≥q.
(2)令a=2,b=,则a+=4,=,log2(a+b)=log2∈(1,2),则<log2(a+b)<a+.
答案 (1)A (2)B
考点二 一元二次不等式的解法 多维探究
角度1 不含参的不等式
【例2-1】 求不等式-2x2+x+30的解集为(-∞,-1)∪,
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即原不等式的解集为(-∞,-1)∪.
角度2 含参不等式
【例2-2】 解关于x的不等式ax2-2≥2x-ax(a∈R).
解 原不等式可化为ax2+(a-2)x-2≥0.
①当a=0时,原不等式化为x+1≤0,解得x≤-1.
②当a>0时,原不等式化为(x+1)≥0,
解得x≥或x≤-1.
③当a<0时,原不等式化为(x+1)≤0.
当>-1,即a<-2时,解得-1≤x≤;
当=-1,即a=-2时,解得x=-1满足题意;
当<-1,即-2