高考数学一轮复习第1节不等式的性质与一元二次不等式教学案理(word解析版)

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高考数学一轮复习第1节不等式的性质与一元二次不等式教学案理(word解析版)

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[考纲传真] 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.通过函数图像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.
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(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,c<0?aca>b>0,c>d>0?ac>bd;
(5)乘方法则:a>b>0?an>bn(n≥2,n∈N);
(6)开方法则:a>b>0?>(n≥2,n∈N);
(7)倒数性质:设ab>0,则a.
3.“三个二次”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)的图像
一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根
有两相异实根x1,x2(x1有两相等实根x1=x2=-
没有实数根
ax2+bx+c>0(a>0)的解集
{x|xx2}
{x|x≠x1}
R
ax2+bx+c<0(a>0)的解集
{x|x1?
?
1.若a>b>0,m>0,则<;
若b>a>0,m>0,则>.
2.(x-a)(x-b)>0或(x-a)(x-b)<0型不等式的解法口诀:大于取两边,小于取中间.
3.恒成立问题的转化:a>f(x)恒成立?a>f(x)max;a≤f(x)恒成立?a≤f(x)min.
4.能成立问题的转化:a>f(x)能成立?a>f(x)min;a≤f(x)能成立?a≤f(x)max.
[基础自测]
1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(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.
(  )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.(教材改编)设A=(x-3)2,B=(x-2)(x-4),则A与B的大小关系为(  )
A.A≥B     
B.A>B
C.A≤B
D.A<B
B [∵A-B=(x-3)2-(x-2)(x-4)
=x2-6x+9-x2+6x-8
=1>0,
∴A>B,故选B.]
3.(教材改编)若a>b>0,c<d<0,则一定有(  )
A.>
B.<
C.>
D.<
B [∵c<d<0,∴-c>-d>0,
∵a>b>0,∴-ac>-bd,
∴->-,即<.故选B.]
4.不等式-x2-3x+4>0的解集为________.(用区间表示)
(-4,1) [由-x2-3x+4>0得x2+3x-4<0,解得-40的解集为(-4,1).]
5.(教材改编)若不等式ax2+bx+2>0的解集为,则a+b=________.
-14 [由题意知x1=-,x2=是方程ax2+bx+2=0的两个根,

解得
(经检验知满足题意).
∴a+b=-14.]
比较大小及不等式性质的应用
1.设α∈,β∈[0,π],那么2α-的取值范围是(  )
A.      
B.
C.
D.
D [∵α∈,β∈[0,π],
∴2α∈,∈,
即-<2α<π,
-≤-≤0.
∴-<2α-<π,故选D.]
2.已知a,b,c满足c<b<a,且ac<0,那么下列选项中一定成立的是(  )
A.ab>ac
B.c(b-a)<0
C.cb2<ab2
D.ac(a-c)>0
A [∵c<b<a,且ac<0,
∴c<0,a>0,
∴ac<ab,
即A选项正确.]
3.设f(x)=ax2+bx,若1≤f(-1)≤2,3≤f(1)≤4,则f(-2)的取值范围是________.
[6,10] [法一:(待定系数法)由题意知f(-2)=4a-2b,设存在实数m,n,使得4a-2b=m(a+b)+n(a-b),
即4a-2b=(m+n)a+(m-n)b,
所以解得所以f(-2)=4a-2b=(a+b)+3(a-b).
又3≤a+b≤4,3≤3(a-b)≤6,
所以6≤(a+b)+3(a-b)≤10,即f(-2)的取值范围是[6,10].
法二:(运用方程思想)由得
所以f(-2)=4a-2b=3f(-1)+f(1).
又所以6≤3f(-1)+f(1)≤10,
即f(-2)的取值范围是[6,10].]
[规律方法] 1.用同向不等式求差范围的技巧
??a-d<x-y<b-c.
这种方法在三角函数中求角的范围时经常用到.
2.比较大小的三种常用方法
(1)作差法:直接作差判断正负即可.
(2)作商法:直接作商与1的大小比较,注意两式的符号.
(3)函数的单调性法:把比较的两个数看成一个函数的两个值,根据函数的单调性比较.
一元二次不等式的解法
【例1】 解下列不等式:
(1)3+2x-x2≥0;
(2)x2-(a+1)x+a<0.
[解] (1)原不等式化为x2-2x-3≤0,
即(x-3)(x+1)≤0,
故所求不等式的解集为{x|-1≤x≤3}.
(2)原不等式可化为(x-a)(x-1)<0,
当a>1时,原不等式的解集为(1,a);
当a=1时,原不等式的解集为?;
当a<1时,原不等式的解集为(a,1).
[母题探究] 将本例(2)中不等式改为ax2-(a+1)x+1<0,求不等式的解集.
[解] 若a=0,原不等式等价于-x+1<0,解得x>1.
若a<0,原不等式等价于(x-1)>0,
解得x<或x>1.
若a>0,原不等式等价于(x-1)<0.
①当a=1时,=1,(x-1)<0无解;
②当a>1时,<1,解(x-1)<0得③当01,解
(x-1)<0得1综上所述:当a<0时,解集为;
当a=0时,解集为{x|x>1};当01时,解集为.
[规律方法] 1.解一元二次不等式的一般方法和步骤:
(1)化:把不等式变形为二次项系数大于零的标准形式.
(2)判:计算对应方程的判别式,根据判别式判断方程有没有实根(无实根时,不等式解集为R或?).
(3)求:求出对应的一元二次方程的根.
(4)写:利用“大于取两边,小于取中间”写出不等式的解集.
2.解含参数的一元二次不等式的步骤:
(1)二次项中若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.
(2)判断方程的根的个数,讨论判别式Δ与0的关系.
(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.
(1)已知不等式ax2-bx-1>0的解集是,则不等式x2-bx-a≥0的解集是(  )
A.{x|2B.{x|x≤2或x≥3}
C.
D.
(2)不等式≥-1的解集为________.
(1)B (2)  [(1)∵不等式ax2-bx-1>0的解集是,
∴ax2-bx-1=0的解是x1=-和x2=-,且a<0,
∴解得
则不等式x2-bx-a≥0即为x2-5x+6≥0,解得x≤2或x≥3.
(2)将原不等式移项通分得≥0,
等价于解得x≤或x>5.
∴原不等式的解集为.]
一元二次不等式恒成立问题
?考法1 在R上恒成立,求参数的范围
【例2】 不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一切x∈R恒成立,则实数a的取值范围是________.
(-2,2] [当a-2=0,即a=2时,不等式即为-4<0,对一切x∈R恒成立,
当a≠2时,则有
即∴-2综上,可得实数a的取值范围是(-2,2].]
?考法2 在指定区间上恒成立,求参数的范围
【例3】 设函数f(x)=mx2-mx-1.若对于x∈[1,3],f(x)<-m+5恒成立,求m的取值范围.
[解] 要使f(x)<-m+5在x∈[1,3]上恒成立,即m2+m-6<0在x∈[1,3]上恒成立.
有以下两种方法:
法一:令g(x)=m2+m-6,x∈[1,3].
当m>0时,g(x)在[1,3]上是增函数,
所以g(x)max=g(3)?7m-6<0,
所以m<,所以0当m=0时,-6<0恒成立;
当m<0时,g(x)在[1,3]上是减函数,
所以g(x)max=g(1)?m-6<0,所以m<6,所以m<0.
综上所述:m的取值范围是.
法二:因为x2-x+1=2+>0,
又因为m(x2-x+1)-6<0,所以m<.
因为函数y==在[1,3]上的最小值为,所以只需m<即可.
所以m的取值范围是.
?考法3 变换主元,求x的范围
【例4】 对任意的k∈[-1,1],函数f(x)=x2+(k-4)x+4-2k的值恒大于零,则x的取值范围是__________.
{x|x<1或x>3} [对任意的k∈[-1,1],x2+(k-4)x+4-2k>0恒成立,即g(k)=(x-2)k+(x2-4x+4)>0,在k∈[-1,1]时恒成立.
只需g(-1)>0且g(1)>0,即
解得x<1或x>3.]
[规律方法] 一元二次不等式恒成立问题的求解思路
(1)形如f(x)>0或f(x)<0(x∈R)的不等式确定参数的范围时,结合一元二次方程,利用判别式来求解.
(2)形如f(x)>0或f(x)<0(x∈[a,b])的不等式确定参数范围时,常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值.
(3)形如f(x)>0或f(x)<0(参数m∈[a,b])的不等式确定x的范围时,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.
(1)若不等式x2+ax-2>0在区间[1,5]上有解,则实数a的取值范围是________.
(2)求使不等式x2+(a-6)x+9-3a>0(|a|≤1)恒成立的x的取值范围.
(1) [设f(x)=x2+ax-2,由题知Δ=a2+8>0,
所以方程x2+ax-2=0恒有一正一负两根,
于是不等式x2+ax-2>0在区间[1,5]上有解的充要条件是f(5)>0,即a∈.]
(2)[解] 将原不等式整理为形式上是关于a的不等式(x-3)a+x2-6x+9>0.
令f(a)=(x-3)a+x2-6x+9,
因为f(a)>0在|a|≤1时恒成立,所以
(1)若x=3,则f(a)=0,不符合题意,舍去.
(2)若x≠3,则由一次函数的单调性,可得即解得x<2或x>4.
综上可知,使原不等式恒成立的x的取值范围是(-∞,2)∪(4,+∞).
1.(2016·全国卷Ⅰ)设集合A={x|x2-4x+3<0},B={x|2x-3>0},则A∩B=(  )
A.      
B.
C.
D.
D [∵x2-4x+3<0,∴1<x<3,∴A={x|1<x<3}.
∵2x-3>0,∴x>,∴B=.
∴A∩B={x|1<x<3}∩=.
故选D.]
2.(2016·全国卷Ⅲ)设集合S={x|(x-2)(x-3)≥0},T={x|x>0},则S∩T=(  )
A.[2,3]
B.(-∞,2]∪[3,+∞)
C.[3,+∞)
D.(0,2]∪[3,+∞)
D [由题意知S={x|x≤2或x≥3},则S∩T={x|0<x≤2或x≥3}.故选D.]
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