《创新课堂》培优课 一元二次不等式恒、能成立问题 课件 高中数学必修一(人教A版)同步讲练测

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《创新课堂》培优课 一元二次不等式恒、能成立问题 课件 高中数学必修一(人教A版)同步讲练测

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(共34张PPT)
培优课 一元二次不等式恒、能成立问题
1.理解一元二次不等式恒、能成立问题的区别及不同的表述形式(直观想象、逻辑推理).
2.会求一元二次不等式在R上(或在给定区间上)的恒成立问题(逻辑推理、数学运算).
3.会求一元二次不等式中简单的能成立问题(直观想象、逻辑推理).
重点解读
一、在R上恒成立问题
01
二、在给定范围上的恒成立问题
02
三、简单的能成立问题
03
目录
课时作业
04
一、在R上恒成立问题
01
PART
【例1】 已知不等式kx2+2kx-(k+2)<0恒成立,求实数k的取值
范围.
解:当k=0时,原不等式化为-2<0,显然符合题意.
当k≠0时,令y=kx2+2kx-(k+2),由y<0恒成立,
∴其图象都在x轴的下方,即开口向下,且与x轴无交点.
∴ 解得-1<k<0.
综上,实数k的取值范围是{k|-1<k≤0}.
【规律方法】
  一元二次不等式在R上的恒成立问题,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
ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立
ax2+bx+c≥0(a≠0)恒成立
ax2+bx+c≤0(a≠0)恒成立
  提醒:若题目中未强调是一元二次不等式,且二次项系数含参,一定
要讨论二次项系数是否为0.
训练1 已知 x∈R,不等式x2+ax+3≥a恒成立,则实数a的取值范围
为 .
解析:原不等式可化为x2+ax+3-a≥0,∵函数y=x2+ax+3-a的图
象开口向上,∴Δ=a2-4(3-a)=a2+4a-12≤0,即(a-2)(a+
6)≤0,∴-6≤a≤2,∴实数a的取值范围为{a|-6≤a≤2}.
{a|-6≤a≤2}
二、在给定范围上的恒成立问题
02
PART
【例2】 当1≤x≤2时,不等式x2+mx+4<0恒成立,求实数m的取值
范围.
解:令y=x2+mx+4,
∵y<0在1≤x≤2上恒成立,
∴y=0的根一个小于1,另一个大于2.
如图,可得 解得m<-5,
∴实数m的取值范围是{m|m<-5}.
【规律方法】
在给定范围上恒成立问题的解题策略
(1)当a>0时,ax2+bx+c<0在x∈{x|α≤x≤β}上恒成立 y=ax2
+bx+c在x=α,x=β时的函数值同时小于0;
(2)当a<0时,ax2+bx+c>0在x∈{x|α≤x≤β}上恒成立 y=ax2
+bx+c在x=α,x=β时的函数值同时大于0.
训练2 若对任意的-1≤x≤2,都有x2-2x+a≤0(a为常数),则a的
取值范围是(  )
A. a≤-3 B. a≤0
C. a≥1 D. a≤1
解析:令y=x2-2x+a,则由题意,得
解得a≤-3.故选A.

03
PART
三、简单的能成立问题
【例3】 已知不等式-x2+4x≥a2-3a在R上有解,则实数a的取值范围
为(  )
A. {a|-1≤a≤4} B. {a|-1<a<4}
C. {a|a≥4或a≤-1} D. {a|-4≤a≤1}
解析:由于-x2+4x=-(x-2)2+4≤4,又因为-x2+4x≥a2-3a在R上有解,只需a2-3a≤4,解得-1≤a≤4,则实数a的取值范围为{a|-1≤a≤4}.

【规律方法】
解决能成立问题的方法
(1)结合二次函数图象,将问题转化为端点值的问题解决;
(2)对一些简单的问题,m>y能成立可转化为m>ymin,m<y能成立
可转化为m<ymax的形式,通过求y的最小值与最大值,求得参数的取值范
围.当y取不到最小值或最大值时,注意参数取值范围的变动.
训练3 若关于x的方程x2+kx-k+3=0有实数解,则实数k的取值范围
是 .
解析:由题设,Δ=k2-4(3-k)=k2+4k-12=(k+6)(k-2)
≥0,所以k≤-6或k≥2.
k≤-6或k≥2
课时作业
04
PART
1. 一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为全体实数的条件是(  )
解析: 一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为全体实数等价于二次
函数y=ax2+bx+c的图象全部在x轴下方,需要开口向下,且与x轴无交
点,故需要
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2. 关于x的不等式x2-mx+1>0的解集为R,则实数m的取值范围是
(  )
A. {m|0<m<4}
B. {m|m<-2或m>2}
C. {m|-2≤m≤2}
D. {m|-2<m<2}
解析: ∵不等式x2-mx+1>0的解集为R,∴函数y=x2-mx+1的图
象在x轴上方,∴方程x2-mx+1=0无实数解,∴Δ<0,即m2-4<0,解
得-2<m<2,∴实数m的取值范围是{m|-2<m<2}.故选D.

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3. 对任意实数x,式子 均有意义,则实数k的取值范围是
(  )
A. k≤8 B. 0≤k<8
C. 0≤k≤8 D. k>8
解析: 由对任意实数x,式子 均有意义知,kx2+kx+
2≥0恒成立,若k=0,则2≥0恒成立,满足题意;若k≠0,则有
解得0<k≤8.综上可知,实数k的取值范围是
0≤k≤8.

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4. 若关于x的不等式-x2+mx-1≥0有解,则实数m的取值范围是(  )
A. {m|m≤-2或m≥2}
B. {m|-2≤m≤2}
C. {m|m<-2或m>2}
D. {m|-2<m<2}
解析:∵关于x的不等式-x2+mx-1≥0有解,且函数y=-x2+mx-1的图象开口向下,∴函数图象与x轴有交点,∴Δ=m2-4≥0,解得m≥2或m≤-2.故选A.

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5. 若关于x的一元二次不等式x2-tx+4≥0在x≥1时恒成立,则实数t的
取值范围是(  )
A. t≤2 B. t≥2
C. t≤4 D. t≥4
解析: ∵x2-tx+4≥0在x≥1时恒成立,∴t≤ =x+ 在x≥1时
恒成立,∴t≤ ,∵x+ ≥2 =4,当且仅当x= ,即x=
2时取等号,∴ =4,则t≤4.

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6. 〔多选〕不等式ax2-2x+1<0的解集非空的一个必要不充分条件是
(  )
A. a<1 B. a≤1
C. a<2 D. a<0
解析:因为ax2-2x+1<0的解集非空,显然当a≤0时恒成立,又由
解得0<a<1.综上,ax2-2x+1<0的解集非空的充要
条件为a<1,所以不等式ax2-2x+1<0的解集非空的必要不充分条件应
该比a<1的范围大,故选项B、C正确.


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7. 〔多选〕不等式x2+bx+c≥2x+b对任意的x∈R恒成立,则(  )
A. b2-4c+4≤0 B. b≤0
C. c≥1 D. b+c≥0



解析:x2+bx+c≥2x+b可整理为x2+(b-2)x+c-b≥0,则Δ=(b-2)2-4(c-b)=b2-4c+4≤0,故A正确;当b=1,c=2时,满足Δ≤0,即原不等式成立,故B错误;由Δ≤0,得c≥ +1,所以c≥1,故C正确;b+c≥ +b+1= ≥0,故D正确.
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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,只需
解得a> .综上,所求实数a的取值范围是
.

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9. 若不等式x2+(m-3)x+m<0无解,则实数m的取值范围是
.
解析:x2+(m-3)x+m<0无解,则Δ=(m-3)2-4m=m2-10m
+9≤0,解得1≤m≤9.
{m|
1≤m≤9}
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10. 命题p: x∈R,(m-3)x2-mx+3<0为真命题,则实数m的取值
范围为 .
解析:因为命题p: x∈R,(m-3)x2-mx+3<0为真命题,所以不
等式(m-3)x2-mx+3<0在R上有解.当m=3时,不等式可化为-3x
+3<0,得x>1,符合题意;当m>3时,由题意得Δ=(-m)2-12
(m-3)>0,即m2-12m+36=(m-6)2>0,解得m≠6;当m<3
时,一定存在x∈R,使得(m-3)x2-mx+3<0成立.综上,实数m的
取值范围为{m|m≠6}.
{m|m≠6}
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11. 已知关于x的不等式(m2+4m-5)x2-4(m-1)x+3>0对一切实
数x恒成立,求实数m的取值范围.
解:令y=(m2+4m-5)x2-4(m-1)x+3.
①当m2+4m-5=0,即m=1或m=-5时,显然m=1符合条件,m=-
5不符合条件;
②当m2+4m-5≠0时,由二次函数大于0对一切实数x恒成立,

解得1<m<19.
综合①②得,实数m的取值范围为{m|1≤m<19}.
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12. 已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点A(1,-2),B
(-1,0),且与反比例函数y= 交于点M(3,4).
(1)求二次函数与反比例函数的表达式;
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解:∵点M(3,4)在反比例函数y= 的图象上,故有4= ,
解得k=12,从而反比例函数为y= .
又∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点A,B,M,
∴ 解得
∴二次函数为y=x2-x-2.
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(2)若对 x∈R,ax2+bx+c≥mx-3恒成立,求实数m的取值范围.
解:由(1)知,二次函数的表达式为y=x2-x-2,故有x2-x-
2≥mx-3在R上恒成立,即x2-(m+1)x+1≥0在R上恒成立,
∴Δ≤0,
又Δ=[-(m+1)]2-4=m2+2m-3,
∴m2+2m-3≤0,解得-3≤m≤1.
故实数m的取值范围为{m|-3≤m≤1}.
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13. 已知关于x的函数y=x2-(a+2)x+4(a∈R).
(1)若关于x的不等式y≤4-2a的解集恰好为{x|2≤x≤5},求实数a
的值;
解:y≤4-2a,即x2-(a+2)x+2a≤0,即(x-a)(x-2)≤0,
因为不等式的解集恰好为{x|2≤x≤5},所以a=5.
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(2)若对任意的x∈{x|1≤x≤4},y+a+1≥0恒成立,求实数a的取
值范围.
解:由题意得,对任意的x∈{x|1≤x≤4},x2-(a+2)x+5+a≥0恒成立,
即a(x-1)≤x2-2x+5恒成立.
当x=1时,0≤4恒成立,此时a∈R;
当x∈{x|1<x≤4}时,a≤ =x-1+ 恒成立,
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因为0<x-1≤3,所以x-1+ ≥2 =4,当且仅当x-
1= ,即x=3时等号成立,
所以a≤4.
综上可得a的取值范围为{a|a≤4}.
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