2022版新教材高考数学一轮复习第1章预备知识学案含解析(5份打包)新人教B版

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2022版新教材高考数学一轮复习第1章预备知识学案含解析(5份打包)新人教B版

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预备知识
课程标准
命题解读
1.通过实例,了解集合的含义,理解元素与集合的“属于”关系,能够用符号语言刻画集合.2.理解集合之间包含与相等的含义.3.理解两个集合的并集、交集与补集的含义,能求两个集合的并集、交集及补集.4.理解充分条件、必要条件、充要条件的意义,理解性质定理与必要条件的关系、判定定理与充分条件的关系、数学定义与充要条件的关系.5.理解全称量词与存在量词的意义.6.理解等式和不等式的概念与性质,能用均值不等式解决简单的求最大值或最小值的问题.7.能够借助一元二次函数求解一元二次不等式.
考查形式:一般为一个选择题或两个选择题.考查内容:集合的概念及集合的运算、充分必要条件的判定、一元二次不等式的解法.备考策略:(1)熟练掌握集合的基本运算,以及相关不等式的解法.(2)重视基础知识的复习,熟悉在不同知识背景下对充分必要条件的判定.(3)注意对利用均值不等式求最值方法的总结和归纳.核心素养:数学抽象、逻辑推理、数学运算.
第1节 集合
一、教材概念·结论·性质重现
1.集合与元素
(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.
(2)元素与集合的关系是属于或不属于,用符号∈或?表示.
(3)集合的表示法:列举法、描述法、维恩图法.
(4)常见数集的记法
集合
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N
(或N+)
Z
Q
R
2.集合间的基本关系
关系
自然语言
符号语言
维恩图
子集
集合A中的任意一个元素都是集合B的元素
A?B(或B?A)
真子集 
集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A
A?B(或B?A)
集合相等
组成集合A与组成集合B的元素完全相同或集合A,B互为子集
A=B
与子集有关的性质
(1)若有限集A中有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有(2n-1)个,非空真子集有(2n-2)个.
(2)子集的传递性:A?B,B?C?A?C.
(3)A?B?A∩B=A?A∪B=B??UA??UB?A∩(?UB)=?.
3.集合的基本运算
运算
自然语言
符号语言
维恩图
交集
给定两个集合A,B,由既属于集合A又属于集合B的所有元素(即A和B的公共元素)组成的集合
A∩B={x|x∈A,且x∈B}
并集
给定两个集合A,B,由这两个集合的所有元素组成的集合
A∪B={x|x∈A,或x∈B}
补集
如果集合A是全集U的一个子集,则由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合
?UA={x|x∈U,且x?A}
集合的运算性质
(1)并集的性质:A∪?=?∪A=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A?B?A.
(2)交集的性质:A∩?=?∩A=?;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A?A?B.
(3)补集的性质:A∪(?UA)=U;A∩(?UA)=?;?U(?UA)=A;?U(A∩B)=(?UA)∪(?UB);?U(A∪B)=(?UA)∩(?UB).
二、基本技能·思想·活动体验
1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.
(1){x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.(
×
)
(2)若{x2,1}={0,1},则x=0或1.(
×
)
(3)对于任意两个集合A,B,(A∩B)?(A∪B)恒成立.(
×
)
(4)含有n个元素的集合有2n个真子集.(

)
(5)若A∩B=A∩C,则B=C.(
×
)
(6)若a属于集合A,则可用符号表示为a?A.(
×
)
2.(2020·潍坊市高三上期中)已知U={2,4,6,8,10},A={4,6,8},B={6,10},则下列结论正确的是(  )
A.B?A
B.A∪B={6}
C.A∩B={4,8,10}
D.?UA={2,10}
D 解析:由于A,B没有包含关系,故A错;A∪B={4,6,8,10},A∩B={6},故B,C错;?UA={2,10},故D正确.
3.若集合A={x∈N|x≤},a=2,则下面结论中正确的是(  )
A.{a}?A
B.a?A
C.{a}∈A
D.a?A
D 解析:因为2不是自然数,所以a?A.
4.已知集合A={x|x2-2x-3≤0},B={x|0A.[-1,4]
B.(0,3]
C.(-1,0]∪(1,4]
D.[-1,0]∪[1,4]
A 解析:A={x|x2-2x-3≤0}={x|-1≤x≤3},所以A∪B={x|-1≤x≤4}.
5.若{x|ax+1=0}?{x|x2-1=0},则实数a的值为________.
0或-1或1 解析:{x|x2-1=0}={-1,1}.
当a=0时,{x|ax+1=0}=?,
满足{x|ax+1=0}?{x|x2-1=0}.
当a≠0时,{x|ax+1=0}=.
由题意知,-=1或-1,此时a=-1或1.
综上所述,a的值为0或-1或1.
考点1 集合的概念——基础性
1.若集合A={x∈R|ax2-3x+2=0}中只有一个元素,则a=(  )
A.
B.
C.0
D.0或
D 解析:当a=0时,显然成立;当a≠0时,Δ=(-3)2-8a=0,即a=.故选D.
2.(2020·长沙市长郡中学高三)集合中含有的元素个数为
(  )
A.4
B.6
C.8
D.12
B 解析:因为集合中的元素表示的是被12整除的正整数,所以集合中的元素为1,2,3,4,6,12.故选B.
3.设a,b∈R,集合{1,a+b,a}=,则b-a=(  )
A.1
B.-1
C.2
D.-2
C 解析:因为{1,a+b,a}=,a≠0,所以a+b=0,则=-1,所以a=-1,b=1,所以b-a=2.故选C.
4.已知P={x|2(5,6] 解析:因为P中恰有3个元素,所以P={3,4,5},故k的取值范围为(5,6].
与集合中的元素有关问题的求解思路
(1)确定集合的元素特征,即集合是数集还是点集.
(2)看清元素的限制条件.
(3)根据限制条件求参数的值或确定集合中元素的个数,但要检验参数是否满足集合元素的互异性.
考点2 集合的基本关系——综合性
(1)设全集U=R,则集合M={0,1,2}和N={x|x·(x-2)·log2x=0}的关系可表示为
(  )
(2)已知集合A={x|-1(1)A 解析:因为N={x|x·(x-2)·log2x=0}={1,2},M={0,1,2},所以N是M的真子集.故选A.
(2)(-∞,1] 解析:当m≤0时,B=?,显然B?A.
当m>0时,A={x|-1若B?A,在数轴上标出两集合,如图,
所以所以0综上所述,m的取值范围为(-∞,1].
1.若本例(1)中M不变,则满足N?M的集合N的个数为(  )
A.2   
B.3   
C.7   
D.8
C 解析:因为M={0,1,2},N?M,所以N={0},{1},{2},{0,1},{0,2},{1,2},?,共7个.
2.若本例(2)中,把条件“B?A”变为“A?B”,其他条件不变,则m的取值范围为________.
[3,+∞) 解析:若A?B,由得m≥3,所以m的取值范围为
[3,+∞).
1.判断两集合关系的方法
(1)列举法:先用列举法表示集合,再从元素中寻求关系.
(2)化简集合法:用描述法表示的集合,若代表元素的表达式比较复杂,往往需对表达式变形、化简,再寻求两个集合间的关系.
2.根据两集合的关系求参数的方法
已知两个集合之间的关系求参数时,要明确集合中的元素,对含参数的集合是否为空集进行分类讨论,做到不漏解.
(1)若集合中的元素是一一列举的,依据集合间的关系,转化为解方程(组)求解,此时注意集合中元素的互异性.
(2)若集合表示的是不等式的解集,常依据数轴转化为不等式(组)求解,此时需检验端点值能否取到.
1.(2021·八省联考)已知M,N均为R的子集,且?RM?N,则M∪(?RN)=
(  )
A.?
B.M
C.N
D.R
B 解析:因为?RM?N,所以M??RN,据此可得M∪(?RN)=M.
2.(2020·哈尔滨市高三调研)已知集合A={0,1},B={0,1,2},则满足A∪C=B的集合C的个数为(  )
A.4
B.3
C.2
D.1
A 解析:由A∪C=B可知集合C中一定有元素2,所以符合要求的集合C有{2},{2,0},{2,1},{2,0,1},共4种情况.故选A.
3.已知集合A={1,2},B={x|x2+mx+1=0,x∈R}.若B?A,则实数m的取值范围为________.
[-2,2) 解析:若B=?,则Δ=m2-4<0,
解得-2<m<2.
若1∈B,则12+m+1=0,
解得m=-2,此时B={1},符合题意.
若2∈B,则22+2m+1=0,
解得m=-,此时B=,不符合题意.
综上所述,实数m的取值范围为[-2,2).
考点3 集合的运算——应用性
考向1 集合的运算
(1)(2020·泰安一模)已知全集U=R,集合M={x|-3A.[-1,1]
B.(-3,1]
C.(-∞,-3)∪(-1,+∞)
D.(-3,-1)
D 解析:阴影部分表示M∩?UN.由U=R,N={x||x|≤1},可得?UN={x|x<-1或x>1}.又M={x|-3(2)若集合A={x|2x2-9x>0},B={y|y≥2},则A∩B=________,(?RA)∪B=________.
 [0,+∞) 解析:因为A={x=,所以?RA=.又B={y|y≥2},所以A∩B=,(?RA)∪B=[0,+∞).
已知全集U={1,3,5,7},集合A={1,3},B={3,5},则如图所示的阴影区域表示的集合为(  )
A.{3}          
B.{7}
C.{3,7}         
D.{1,3,5}
B 解析:由题图可知,阴影区域为?U(A∪B).由并集的概念知,A∪B={1,3,5}.又U={1,3,5,7},于是?U(A∪B)={7}.故选B.
集合基本运算的方法技巧
考向2 集合运算的应用
(1)(2020·岳阳市高三质量检测)已知集合A={x|x-1≤0},B={x|x≥a}.若A∪B=R,则实数a的值不可以为(  )
A.2
  
B.1
  
C.0
  
D.-2
A 解析:因为A={x|x≤1},B={x|x≥a}且A∪B=R,所以a≤1,
所以a的值不可以为2.故选A.
(2)(2020·南昌适应性测试)已知集合M={x|0A.9
  
B.8
  
C.7
  
D.6
B 解析:因为M∩N={x|0根据集合的运算结果求参数的值或范围的方法
(1)将集合中的运算关系转化为两个集合之间的关系.若集合中的元素能一一列举,则用观察法得到不同集合中元素之间的关系;若集合是与不等式有关的集合,则一般利用数轴解决,要注意端点值能否取到.
(2)将集合之间的关系转化为解方程(组)或不等式(组)问题求解.
(3)根据求解结果来确定参数的值或取值范围.
1.设集合A={x∈N|5-x≥0},B={x|x2-3x+2=0},则?AB=(  )
A.{0,3,4}
B.{0,3,4,5}
C.{3,4}
D.{3,4,5}
B 解析:因为集合A={x∈N|5-x≥0}={x∈N|x≤5}={0,1,2,3,4,5},B={x|x2-3x+2=0}={1,2},所以?AB={0,3,4,5}.故选B.
2.(2021·潍坊一中月考)已知集合A={x|-2A.(2,4)
B.(-2,4)
C.(-2,2)
D.(-2,2]
D 解析:B={x|y=lg(x-2)}={x|x>2},
所以?RB={x|x≤2}.
所以A∩(?RB)={x|-2故选D.
3.(2020·全国卷Ⅲ)已知集合A={(x,y)|x,y∈N
,y≥x},B={(x,y)|x+y=8},则A∩B中元素的个数为(  )
A.2
B.3
C.4
D.6
C 解析:由题意,A∩B中的元素满足
且x,y∈N
.由x+y=8≥2x,得x≤4,
所以满足x+y=8的有(1,7),(2,6),(3,5),(4,4),
故A∩B中元素的个数为4.
4.(多选题)已知全集U=R,函数y=ln(1-x)的定义域为M,集合N={x|x2-x<0},则(  )
A.M∩N=N
B.M∩(?UN)≠?
C.M∪N=U
D.M??UN
AB 解析:由题意知M={x|x<1},N={x|0<x<1},所以M∩N=N.又?UN={x|x≤0或x≥1},所以M∩(?UN)={x|x≤0}≠?,M∪N={x|x<1}=M,M?(?UN).故选AB.
全集U={x|x<10,x∈N
},A?U,B?U,(?UB)∩A={1,9},A∩B={3},(?UA)∩(?UB)={4,6,7},则集合A=________,B=________.
[四字程序]




求集合A,B
解有限集问题常用什么方法?
集合间的运算
转化与化归
集合A,B为有限集,且与已知全集U及集合间的运算关系
有限集问题可利用维恩图法或集合运算含义求解
1.利用维恩图表示集合;2.利用集合的运算求解
1.维恩图;2.集合的交、并、补运算
思路参考:将集合用维恩图表示出来,进行观察,写出集合A,B.
{1,3,9} {2,3,5,8} 解析:根据题意作出维恩图,如图所示,
由图可知A={1,3,9},B={2,3,5,8}.
思路参考:直接根据集合运算的含义分析求解.
{1,3,9} {2,3,5,8} 解析:因为(?UB)∩A={1,9},(?UA)∩(?UB)={4,6,7},所以?UB={1,4,6,7,9}.
又U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},
所以B={2,3,5,8}.
因为(?UB)∩A={1,9},A∩B={3},
所以A={1,3,9}.
1.有限集的混合运算涉及交、并、补及其关系问题,常用维恩图法处理.
2.涉及有交叉集合的元素个数问题往往用维恩图法处理较为方便.
3.基于新课程标准,对于集合问题,要熟练掌握基本概念,数学阅读技能、推理能力和表达能力,体现了数学抽象、直观想象、逻辑推理的数学素养.
某班共40人,其中24人喜欢篮球运动,16人喜欢乒乓球运动,6人这两项运动都不喜欢,则喜欢篮球运动但不喜欢乒乓球运动的人数为(  )
A.17
B.18
C.19
D.20
B 解析:记全集U为该班全体同学,喜欢篮球运动的记作集合A,喜欢乒乓球运动的记作集合B,则喜欢篮球但不喜欢乒乓球运动的记作A∩?UB(如图),有18人.第2节 充分条件与必要条件
一、教材概念·结论·性质重现
1.充分条件、必要条件与充要条件
(1)当p?q时,我们称p是q的充分条件,q是p的必要条件;
当pq时,我们称p不是q的充分条件,q不是p的必要条件.
(2)如果p?q且q?p,则称p是q的充分必要条件(简称为充要条件),记作p?q.
①p是q的充分不必要条件是指:p?q且qp;
②p的充分不必要条件是q是指:q?p且pq.在解题中要弄清它们的区别,以免出现错误.
2.充要关系与集合子集之间的关系
设A={x|p(x)},B={x|q(x)}.
(1)若A?B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.
(2)若A?B,则p是q的充分不必要条件,q是p的必要不充分条件.
(3)若A=B,则p是q的充要条件.
二、基本技能·思想·活动体验
1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.
(1)若已知p:x>1和q:x≥1,则p是q的充分不必要条件.(

)
(2)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.(

)
(3)“若p不成立,则q不成立”等价于“若q成立,则p成立”.(

)
(4)若q不是p的必要条件,则pq.(

)
(5)若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则B是A的子集.(
×
)
2.设x∈R,则“2-x≥0”是“(x-1)2≤1”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
B 解析:2-x≥0,则x≤2,(x-1)2≤1,则-1≤x-1≤1,即0≤x≤2,所以“2-x≥0”是“(x-1)2≤1”的必要不充分条件.
3.下面四个条件中,使a>b成立的充分不必要条件是(  )
A.a>b+1      
B.a>b-1
C.a2>b2
D.a3>b3
A 解析:选项A中,a>b+1>b,所以充分性成立,但必要性不成立,所以“a>b+1”为“a>b”成立的充分不必要条件.
4.已知p:x>a是q:2(-∞,2] 解析:由已知,可得{x|2a},所以a≤2.
5.设p,r都是q的充分条件,s是q的充要条件,t是s的必要条件,t是r的充分条件,那么p是t的________条件,r是t的________条件.(用“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”填空)
充分不必要 充要 解析:由题意知p?q,q?s,s?t,又t?r,r?q,故p是t的充分不必要条件,r是t的充要条件.
考点1 充分条件与必要条件的判断——基础性
1.(2020·天津卷)设a∈R,则“a>1”是“a2>a”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
A 解析:因为a2>a?a<0或a>1,所以a>1?a2>a,反之不成立.故“a>1”是“a2>a”的充分不必要条件.
2.(2019·浙江卷)若a>0,b>0,则“a+b≤4”是“ab≤4”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
A 解析:当a>0,b>0,a+b≤4时,有2≤
a+b≤4.所以
ab≤4,此时充分性成立.当a>0,b>0,ab≤4时,令a=4,b=1,则a+b=5>4,这与a+b≤4矛盾,因此必要性不成立.综上所述,当a>0,b>0时,“a+b≤4”是“ab≤4”的充分不必要条件.故选A.
3.设x∈R,则“x2-5x<0”是“|x-1|<1”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
B 解析:由x2-5x<0可得0判断充分、必要条件的两种方法
(1)定义法:根据p?q,q?p进行判断,适用于定义、定理判断性问题.
(2)集合法:根据p,q成立的对象的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及字母范围的推断问题.
考点2 充分条件与必要条件的探究与证明——综合性
(1)命题“?x∈[1,3],x2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件是
(  )
A.a≥9
B.a≤9
C.a≥10
D.a≤10
C 解析:?x∈[1,3],x2-a≤0??x∈[1,3],x2≤a?9≤a.所以a≥10是命题“?x∈[1,3],x2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件.
(2)设x,y∈R,求证:|x+y|=|x|+|y|成立的充要条件是xy≥0.
证明:设p:xy≥0,q:|x+y|=|x|+|y|.
①充分性(p?q):如果xy≥0,则有xy=0和xy>0两种情况.当xy=0时,不妨设x=0,则|x+y|=|y|,|x|+|y|=|y|,所以等式成立;
当xy>0时,则x>0,y>0,或x<0,y<0.
又当x>0,y>0时,|x+y|=x+y,|x|+|y|=x+y,所以等式成立.
当x<0,y<0时,|x+y|=-(x+y),|x|+|y|=-x-y,所以等式成立.
综上,当xy≥0时,|x+y|=|x|+|y|成立.
②必要性(q?p):若|x+y|=|x|+|y|且x,y∈R,
则|x+y|2=(|x|+|y|)2,即x2+2xy+y2=x2+y2+2|x|·|y|.
所以|xy|=xy,所以xy≥0.
由①②可得,xy≥0是等式|x+y|=|x|+|y|成立的充要条件.
1.区分两种易混说法
“p是q的充分不必要条件”与“p的一个充分不必要条件是q”,前者是“p?q,且qp”,后者是“pq,q?p”,这种推导关系极易混淆.
2.充要条件的证明策略
(1)要证明p是q的充要条件,需要从充分性和必要性两个方向进行,即证明命题“若p,则q”和“若q,则p”均为真.
(2)证明前必须分清楚充分性和必要性,即清楚由哪个条件推证到哪个结论.
1.函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像关于y轴对称的充要条件是(  )
A.b=c=0
B.b=0且c≠0
C.b=0
D.b≥0
C 解析:函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像关于y轴对称?-=0?b=0.
2.设集合A={x|x>-1},B={x||x|≥1},则“x∈A且x?B”成立的充要条件是(  )
A.-1<x≤1
B.x≤1
C.x>-1
D.-1<x<1
D 解析:由题意可知,x∈A?x>-1,x?B?-1<x<1,所以“x∈A且x?B”成立的充要条件是-1<x<1.故选D.
3.设n∈N
,一元二次方程x2-4x+n=0有整数根的充要条件是n=________.
3或4 解析:一元二次方程x2-4x+n=0有实数根?(-4)2-4n≥0?n≤4.又n∈N
,则n=4时,方程x2-4x+4=0有整数根2;n=3时,方程x2-4x+3=0有整数根1,3;n=2时,方程x2-4x+2=0无整数根;n=1时,方程x2-4x+1=0无整数根.所以n=3或n=4.
考点3 充分条件、必要条件的应用——应用性
已知P={x|x2-8x-20≤0},非空集合S={x|1-m≤x≤1+m}.若“x∈P”是“x∈S”的必要条件,则m的取值范围为________.
[0,3] 解析:由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,
所以P={x|-2≤x≤10}.
因为“x∈P”是“x∈S”的必要条件,
所以S?P.
所以解得0≤m≤3.
故0≤m≤3时,“x∈P”是“x∈S”的必要条件.
若本例条件不变,是否存在实数m,使“x∈P”是“x∈S”的充要条件?请说明理由.
解:由例题知P={x|-2≤x≤10}.
若“x∈P”是“x∈S”的充要条件,则P=S,
所以得
这样的m不存在.
充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上.解题时需注意:
(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解.
(2)要注意区间端点值的检验.
1.若“x>2m2-3”是“-1<x<4”的必要不充分条件,则实数m的取值范围是(  )
A.[-3,3]
B.(-∞,-3]∪[3,+∞)
C.(-∞,-1]∪[1,+∞)
D.[-1,1]
D 解析:因为“x>2m2-3”是“-1<x<4”的必要不充分条件,
所以(-1,4)?(2m2-3,+∞),所以2m2-3≤-1,解得-1≤m≤1.故选D.
2.已知p:x∈A={x|x2-2x-3≤0,x∈R},q:x∈B={x|x2-2mx+m2-4≤0,x∈R,m∈R}.若p是q的充分条件,则实数m的取值范围是________.
(-∞,-3)∪(5,+∞) 
解析:因为A={x|-1≤x≤3},B={x|m-2≤x≤m+2},所以?RB={x|xm+2}.因为p是q的充分条件,所以A??RB,所以m-2>3或m+2<-1,所以m>5或m<-3.
已知条件p:x>1或x<-3,条件q:5x-6>x2,则p是q的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
[四字程序]




判断充分必要条件
1.充分必要条件的概念;2.判断充分、必要条件的方法
解不等式
转化与化归
不等式5x-6>x2
1.定义法;2.集合法;3.等价转化法
1.一元二次不等式的解法;2.集合间的包含关系
充分必要条件与集合包含关系
思路参考:解不等式+求p,q.
A 解析:由5x-6>x2,得2思路参考:解不等式+判断集合间的包含关系.
A 解析:由5x-6>x2,得2思路参考:原命题与逆否命题等价性+转化.
A 解析:利用命题与其逆否命题的等价性,该问题可转化为判断q是p的什么条件.由5x-6>x2,得2判断充分、必要、充要条件关系的三种方法:
(1)定义法是最基本、最常用的方法.
(2)集合法主要是针对与不等式解集有关的问题.
(3)等价转化法体现了“正难则反”的解题思想,在正面解题受阻或不易求解时可考虑此方法.
若集合A={x|x-x2>0},B={x|(x+1)(m-x)>0},则“m>1”是“A∩B≠?”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
A 解析:A={x|01,则B={x|-10.故选A.第3节 全称量词命题与存在量词命题
一、教材概念·结论·性质重现
1.全称量词和存在量词
量词名称
常见量词
符号表示
全称量词
所有、一切、任意、全部、每一个等
?
存在量词
存在、有、至少有一个、有些、某些等
?
2.全称量词命题和存在量词命题及其否定
名称
形式
全称量词命题
存在量词命题
结构
对M中任意一个x,有p(x)成立
存在M中的一个x,使p(x)成立
简记
?x∈M,p(x)
?x∈M,p(x)
否定
?x∈M,p(x)
?x∈M,p(x)
二、基本技能·思想·活动体验
1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.
(1)“?x∈R,x2≥0”的否定是“?x∈R,x2<0”.(

)
(2)“长方形的对角线相等”是存在量词命题.(
×
)
(3)“?x∈R,x2+1=0”为真命题.(
×
)
(4)写存在量词命题的否定时,存在量词变为全称量词.(

)
(5)?x∈M,p(x)与?x∈M,p(x)的真假性相反.(

)
2.(2021·烟台模拟)已知命题p:?x∈R,log2(3x+1)≤0,则(  )
A.p是假命题;p:?x∈R,log2(3x+1)≤0
B.p是假命题;p:?x∈R,log2(3x+1)>0
C.p是真命题;p:?x∈R,log2(3x+1)≤0
D.p是真命题;p:?x∈R,log2(3x+1)>0
B 解析:因为3x>0,所以3x+1>1,则log2(3x+1)>0,所以p是假命题;p:?x∈R,log2(3x+1)>0.故选B.
3.若命题“?x∈R,x2+mx+2≥0”为真命题,则m的取值范围是(  )
A.(2,+∞)
B.(-2,2)
C.[-2,2]
D.(-∞,-2]∪[2,+∞)
C 解析:?x∈R,x2+mx+2≥0为真命题,等价于f(x)=x2+mx+2的图像与x轴有一个交点或没有交点,故Δ=m2-8≤0,解得-2≤m≤2.
考点1 全称量词命题、存在量词命题的否定——基础性
1.(2020·淄博市部分学校高三检测)命题“?x∈(0,+∞),ln
x=x-1”的否定是(  )
A.?x∈(0,+∞),ln
x≠x-1
B.?x?(0,+∞),ln
x=x-1
C.?x∈(0,+∞),ln
x≠x-1
D.?x?(0,+∞),ln
x=x-1
C 解析:存在量词命题的否定是全称量词命题,将结论加以否定,所以命题的否定为“?x∈(0,+∞),ln
x≠x-1”.
2.命题“?x>0,>0”的否定是(  )
A.?x<0,≤0
B.?x>0,0≤x≤1
C.?x>0,≤0
D.?x<0,0≤x≤1
B 解析:因为>0,所以x<0或x>1,所以>0的否定是0≤x≤1,所以命题的否定是?x>0,0≤x≤1.故选B.
3.命题“?x∈R,?n∈N
,使得n≥x2”的否定形式是(  )
A.?x∈R,?n∈N
,使得n<x2
B.?x∈R,?n∈N
,使得n<x2
C.?x∈R,?n∈N
,使得n<x2
D.?x∈R,?n∈N
,使得n<x2
D 解析:“?x∈R,?n∈N
,使得n≥x2”的否定形式为“?x∈R,?n∈N
,使得n<x2”.
全称量词命题与存在量词命题的否定
(1)改写量词:确定命题所含量词的类型,省去量词的要结合命题的含义加上量词,再对量词进行改写.
(2)否定结论:对原命题的结论进行否定.
考点2 全称量词命题、存在量词命题的真假判断——基础性
1.下列四个命题中的真命题是(  )
A.?n∈R,n2≥n
B.?n∈R,?m∈R,m·n=m
C.?n∈R,?m∈R,m2D.?n∈R,n2B 解析:对于选项A,令n=,即可验证其不正确;对于选项C,D,可令n=-1加以验证,均不正确.故选B.
2.下列四个命题中的假命题是(  )
A.?x∈R,x2≥0
B.?x∈R,2x-1>0
C.?x∈R,lg
x<1
D.?x∈R,sin
x+cos
x=2
D 解析:A显然正确;由指数函数的性质知2x-1>0恒成立,所以B正确;当0<x<10时,lg
x<1,所以C正确;因为sin
x+cos
x=sin,所以-≤sin
x+cos
x≤,所以D错误.故选D.
全称量词命题与存在量词命题真假的判断方法
命题名称
真假
判断方法一
判断方法二
全称量词命题

所有对象使命题真
否定为假

存在一个对象使命题假
否定为真
存在量词命题

存在一个对象使命题真
否定为假

所有对象使命题假
否定为真
考点3 全称量词命题、存在量词命题的应用——应用性
(1)(2020·潍坊市高三上期中)“?x∈R,x2-2x-a<0”
为假命题,则实数a的最大值为________.
-1 解析:由“?x∈R,x2-2x-a<0”为假命题,可知,“?x∈R,x2-2x-a≥0”为真命题,
所以a≤x2-2x恒成立.
由二次函数的性质可知,x2-2x≥-1,
则实数a≤-1,即a的最大值为-1.
(2)已知f(x)=x2,g(x)=x-m.若对?x1∈[0,3],?x2∈[1,2],使得f(x1)≥g(x2),则实数m的取值范围是________.
 解析:当x∈[0,3]时,f(x)min=f(0)=0;当x∈[1,2]时,g(x)min=g(2)=-m.
由f(x)min≥g(x)min,得0≥-m,所以m≥.
本例(2)中,若将“?x2∈[1,2]”改为“?x2∈[1,2]”,其他条件不变,则实数m的取值范围是________.
 解析:当x∈[1,2]时,g(x)max=g(1)=-m.由f(x)min≥g(x)max,得0≥-m,所以m≥.
根据全称(存在)量词命题的真假求参数的思路
此类问题的本质是恒成立问题或有解问题.一般先利用等价转化思想将条件合理转化,得到关于参数的方程或不等式(组),再通过解方程或不等式(组)求出参数的值或范围.
1.已知函数f(x)=2ax-a+3.若?x0∈(-1,1),使得f(x0)=0,则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,-3)∪(1,+∞)
B.(-∞,-3)
C.(-3,1)
D.(1,+∞)
A 解析:依题意可得f(-1)·f(1)<0,即(-2a-a+3)·(2a-a+3)<0,解得a<-3或a>1.故选A.
2.已知函数f(x)=x2-2x+3,g(x)=+m,对任意的x1,x2∈[1,4]有f(x1)>g(x2)恒成立,则实数m的取值范围是________.
(-∞,0) 解析:f(x)=x2-2x+3=(x-1)2+2.当x∈[1,4]时,f(x)min=f(1)=2,g(x)max=g(4)=2+m,则f(x)min>g(x)max,即2>2+m,解得m<0.故实数m的取值范围是(-∞,0).第4节 相等关系与不等关系
一、教材概念·结论·性质重现
1.两个实数比较大小的方法
(1)作差法
①a-b>0?a>b;
②a-b=0?a=b;
③a-b<0?a(2)作商法
①>1(a∈R,b>0)?a>b(a∈R,b>0);
②=1(a∈R,b≠0)?a=b(a∈R,b≠0);
③<1(a∈R,b>0)?a0).
2.等式的性质
(1)等式的两边同时加上(或减去)同一个数或代数式,等式仍成立;
(2)等式的两边同时乘(或除以)同一个不为零的数或代数式,等式仍成立.
3.不等式的性质及推论
(1)性质1:如果a>b,那么a+c>b+c;
(2)性质2:如果a>b,c>0,那么ac>bc;
(3)性质3:如果a>b,c<0,那么ac(4)性质4:如果a>b,b>c,那么a>c;
(5)性质5:a>b?b(6)推论1:如果a+b>c,那么a>c-b;
(7)推论2:如果a>b,c>d,那么a+c>b+d;
(8)推论3:如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd;
(9)推论4:如果a>b>0,那么an>bn(n∈N,n>1);
(10)推论5:如果a>b>0,那么>.
1.倒数性质的几个必备结论
(1)a>b,ab>0?<;
(2)a<0<b?<;
(3)a>b>0,0<c<d?>;
(4)0<a<x<b或a<x<b<0?<<.
2.两个重要不等式
若a>b>0,m>0,则:
(1)<,>(b-m>0);
(2)>,<(b-m>0).
4.均值不等式:≥
(1)均值不等式成立的条件:a>0,b>0.
(2)等号成立的条件:当且仅当a=b时取等号.
(3)其中,称为正数a,b的算术平均值,称为正数a,b的几何平均值.
5.两个重要的不等式
(1)a2+b2≥2ab(a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.
(2)2≥ab(a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.
6.利用均值不等式求最值
已知x≥0,y≥0,
(1)如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2(简记:积定和最小).
(2)如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值(简记:和定积最大).
(1)+≥2(ab>0),当且仅当a=b时取等号.
(2)2≤(a,b∈R).
(3)≤≤≤.
(4)连续使用均值不等式求最值,要求每次等号成立的条件一致.
二、基本技能·思想·活动体验
1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.
(1)一个不等式的两边同时加上或乘同一个数,不等号方向不变.(
×
)
(2)一个非零实数越大,则其倒数就越小.(
×
)
(3)不等式a2+b2≥2ab与≥成立的条件是相同的.(
×
)
(4)函数f(x)=sin
x+的最小值为4.(
×
)
2.设M=2a(a-2),N=(a+1)(a-3),则有(  )
A.M>N
B.M≥N
C.M<N
D.M≤N
A 解析:因为M-N=2a(a-2)-(a+1)(a-3)=a2-2a+3=(a-1)2+2>0,所以M>N.故选A.
3.在所给的四个条件:①b>0>a;②0>a>b;③a>0>b;④a>b>0中,能推出<的有(  )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
C 解析:<成立,即<0成立,逐个验证可得,①②④满足题意.
4.已知0A.
B.
C.
D.
B 解析:因为05.若用总长为20
m的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是________m2.
25 解析:设矩形的一边长为x
m,矩形场地的面积为y
m2,
则矩形另一边长为×(20-2x)=(10-x)m,所以y=x(10-x)≤2=25
(m2),当且仅当x=10-x,即x=5时,ymax=25.
考点1 比较大小与不等式的性质——基础性
1.(多选题)(2020·泰安市高三上期末)已知a,b,c,d均为实数,则下列命题正确的是(  )
A.若a>b,c>d,则ac>bd
B.若ab>0,bc-ad>0,则->0
C.若a>b,c>d,则a-d>b-c
D.若a>b,c>d>0,则>
BC 解析:若a>0>b,0>c>d,则ac若ab>0,bc-ad>0,则>0,化简得->0,故B正确;
若c>d,则-d>-c,又a>b,则a-d>b-c,故C正确;
若a=-1,b=-2,c=2,d=1,则=-1,=-1,==-1,故D错误.
故选BC.
2.设a,b∈R,则“(a-b)a2<0”是“a<b”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
A 解析:若(a-b)·a2<0,则必有a-b<0,即a<b;而当a<b时,不能推出(a-b)·a2<0,例如a=0,b=1.所以“(a-b)·a2<0”是“a<b”的充分不必要条件.
3.已知实数b>a>0,m<0,则mb________ma,________(填“>”或“<”).
< < 解析:因为b>a>0,m<0,所以b-a>0.
因为mb-ma=m(b-a)<0,所以mb因为-==<0,所以<.
4.设f(x)=ax2+bx,若1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,则f(-2)的取值范围是________.
[5,10] 解析:(方法一:待定系数法)设f(-2)=mf(-1)+nf(1)(m,n为待定系数),则4a-2b=m(a-b)+n(a+b),即4a-2b=(m+n)a+(n-m)b.
于是得解得
∴f(-2)=3f(-1)+f(1).
又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4.
∴5≤3f(-1)+f(1)≤10,
故5≤f(-2)≤10.
(方法二:运用方程思想)由

∴f(-2)=4a-2b=3f(-1)+f(1).
又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,
∴5≤3f(-1)+f(1)≤10,
故5≤f(-1)≤10.
比较大小的方法
(1)作差法,步骤:作差?变形?判断差与0的大小?得出结论.
(2)作商法,步骤:作商?变形?判断商与1的大小?得出结论.
(3)构造函数法:构造函数,利用函数的单调性比较大小.
(4)赋值法和排除法:可以多次取特殊值,根据特殊值比较大小,从而得出结论.
考点2 利用均值不等式求最值——综合性
考向1 配凑法求最值
(1)函数y=(x>1)的最小值为________.
2+2 解析:因为x>1,所以x-1>0.
y==

=(x-1)++2≥2+2.
当且仅当x-1=,即x=+1时,取等号.
所以函数y=(x>1)的最小值为2+2.
(2)若函数f(x)=x+(x>2)在x=a处取最小值,则a=________.
3 解析:因为x>2,所以x-2>0,所以f(x)=x+=(x-2)++2≥2+2=4.当且仅当x-2=,即(x-2)2=1时等号成立,解得x=1或3.
又因为x>2,所以x=3,即a=3时,函数f(x)在x=3处取得最小值.
拼凑法求最值的实质及关键点
拼凑法就是将相关代数式进行适当的变形,通过添项、拆项等方法凑成和为定值或积为定值的形式,然后利用均值不等式求解最值的方法.拼凑法的实质是代数式的灵活变形,拼系数、凑常数是关键.
考向2 常值代换求最值
已知a>0,b>0,a+b=1,则+的最小值为________.
4 解析:因为a+b=1,
所以+=(a+b)=2+≥2+2=2+2=4.当且仅当a=b=时,取等号.
1.将条件“a+b=1”改为“a+2b=3”,则+的最小值为________.
1+ 解析:因为a+2b=3,所以a+b=1.
所以+=
=+++≥1+2
=1+.
当且仅当a=b时,取等号.
2.本例条件不变,则的最小值为________.
9 解析:


=5+2≥5+4=9.
当且仅当a=b=时,取等号.
     
     
   
考向3 消元法求最值
若正数x,y满足x2+6xy-1=0,则x+2y的最小值是(  )
A.
B.
C.
D.
A 解析:因为正数x,y满足x2+6xy-1=0,
所以y=.
由即解得0所以x+2y=x+=+≥2=,
当且仅当=,即x=,y=时取等号.
故x+2y的最小值为.
消元法求最值的策略
当所求最值的代数式中的变量比较多时,通常是考虑利用已知条件消去部分变量,凑出“和为常数”或“积为常数”,最后利用均值不等式求最值.
考向4 两次应用均值不等式求最值
设实数x,y满足2x+y=1.若x>0,y>0,求证:+-≥.
证明:因为x>0,y>0,2x+y=1,
所以+=(2x+y)=4++≥4+4=8,
当且仅当=,即2x=y=时取等号.
又-≥-=-,当且仅当2x=y=时取等号,
所以+-≥,当且仅当2x=y=时取等号.
两次利用均值不等式求最值的注意点
当多次使用均值不等式时,一定要注意每次是否能保证等号成立,并且注意取等号的条件的一致性.
1.设0 解析:y=4x(3-2x)=2[2x(3-2x)]≤22=,当且仅当2x=3-2x,即x=时,等号成立.
因为∈,所以函数y=4x(3-2x)的最大值为.
2.已知x>0,y>0,且+=1,则xy+x+y的最小值为________.
7+4 解析:因为+=1,所以xy=y+2x,xy+x+y=3x+2y=(3x+2y)·=7++≥7+4,当且仅当y=x,即x=1+,y=2+时取等号.
所以xy+x+y的最小值为7+4.
3.(2020·
天津卷)已知a>0,b>0,且ab=1,则++的最小值为________.
4 解析:因为a>0,b>0,且ab=1,
所以++=++
=+≥2=4,
当且仅当=且ab=1,即
或时,等号成立.
故++的最小值为4.
考点3 利用均值不等式解决实际问题——应用性
某厂家拟在2021年“双十一”举行大型的促销活动,经测算某产品当促销费用为x万元时,销售量t万件满足t=5-(其中0≤x≤k,k为正常数).现假定产量与销售量相等,已知生产该产品t万件还需投入成本(10+2t)万元(不含促销费用),产品的销售价格定为元/件.
(1)将该产品的利润y万元表示为促销费用x万元的函数;
(2)促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?
解:(1)由题意知,该产品售价为2×元/件,所以y=2××t-10-2t-x,
代入t=5-化简,
得y=20-(0≤x≤k).
(2)y=20-=21-
≤21-2=17,
当且仅当=x+1,即x=1时,上式取等号.
当k≥1时,促销费用投入1万元时,厂家的利润最大;
当00,
故y=21-在0≤x≤k上单调递增.
所以,在x=k时,函数有最大值,即促销费用投入k万元时,厂家的利润最大.
综上,当k≥1时,促销费用投入1万元时,厂家的利润最大;
当0均值不等式的实际应用问题的解题技巧
(1)根据实际问题抽象出函数的解析式,再利用均值不等式求得函数的最值.
(2)解应用题时,一定要注意变量的实际意义及其取值范围.
(3)在应用均值不等式求函数最值时,若等号取不到,可利用函数的单调性求解.
某学校为了支持生物课程基地研究植物生长,计划利用学校空地建造一间室内面积为900
m2的矩形温室.在温室内划出三块全等的矩形区域,分别种植三种植物.相邻矩形区域之间间隔1
m,三块矩形区域的前、后与内墙各保留1
m宽的通道,左、右两块矩形区域分别与相邻的左右内墙保留3
m宽的通道,如图.设矩形温室的室内长为x(单位:m),三块种植植物的矩形区域的总面积为S(单位:m2).
(1)求S关于x的函数关系式;
(2)求S的最大值.
解:(1)由题设,得S=(x-8)=-2x-+916,x∈(8,450).
(2)因为8所以2x+≥2=240,
当且仅当x=60时,等号成立,从而S≤676.
故当矩形温室的室内长为60
m时,三块种植植物的矩形区域的总面积最大,最大为676
m2.
已知a>b>0,则a2+的最小值是________.
[四字程序]




a2+最小值
求最小值的方法?
构造定积
转化与化归
a>b>0
1.构造定积;2.三角换元
1.定和求积→定积求和;2.变形:b+(a-b)=a,构造定积;3.三角代换构造定积
1.定和求积积最大,定积求和和最小;2.三角代换条件
思路参考:消b,转化为含a的式子求最值.
由于a2+中有两个变量,并注意到b+(a-b)=a,则b(a-b)≤=.
这样就消去变量b,因此a2+≥a2+≥4.
当且仅当b=a-b,a2=时等号成立,即a=,b=时等号成立.
故a2+的最小值是4.
思路参考:用b和a-b表达a后求最值.
注意到b+(a-b)=a,则[b+(a-b)]2=a2,则a2+=[b+(a-b)]2+≥4b(a-b)+≥4.
当且仅当4b2(a-b)2=1,即a=,b=时等号成立.
故a2+的最小值是4.
思路参考:利用三角换元求最值.
由b+(a-b)=a,联想到三角换元,令a-b=acos2α,
b=asin2α,
于是a2+=a2+=a2+≥a2+≥4,当且仅当a2=,sin22α=1,即a=,b=时等号成立.
故a2+的最小值是4.
1.利用均值不等式,通过恒等变形及配凑,使“和”或“积”为定值,是求解最值问题的常用方法.
其中常见的变形手段有拆项、并项、配式及配系数等.
2.基于新课程标准,求最值问题一般要熟练掌握对代数式的变形能力、推理能力和表达能力,体现了逻辑推理、数学运算的核心素养.
已知x>0,y>0,且+=1,则x+y的最小值为________.
16 解析:(方法一:1的代换)因为+=1,
所以x+y=(x+y)·=10++.
因为x>0,y>0,
所以+≥2=6.
当且仅当=,即y=3x时,取等号.
又+=1,所以x=4,y=12,所以x+y≥16.
所以当x=4,y=12时,x+y取最小值16.
(方法二:消元法)由+=1,得x=.
因为x>0,y>0,所以y>9.
x+y=+y=y+
=y++1
=(y-9)++10.
因为y>9,所以y-9>0,
所以y-9+≥2=6.
当且仅当y-9=,即y=12时取等号,此时,x=4,所以当x=4,y=12时,x+y取最小值16.
(方法三:配凑法)由+=1,得y+9x=xy,
所以(x-1)(y-9)=9.
所以x+y=10+(x-1)+(y-9)
≥10+2=16.
当且仅当x-1=y-9时取等号.
又因为+=1,所以x=4,y=12.
所以当x=4,y=12时,x+y取最小值16.第5节 一元二次不等式及其解法
一、教材概念·结论·性质重现
                
1.一元二次不等式
一般地,形如ax2+bx+c>0的不等式称为一元二次不等式,其中a,b,c是常数,而且a≠0.一元二次不等式中的不等号也可以是“<”“≥”“≤”等.
2.三个“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)的图像
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=-
没有实数根
ax2+bx+c>0(a>0)的解集
{x|x>x2或x<x1}
R
ax2+bx+c<0(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
?
?
3.(x-a)(x-b)>0或(x-a)(x-b)<0型不等式的解集
不等式
解集
aa=b
a>b
(x-a)·(x-b)>0
{x|xb}
{x|x≠a}
{x|xa}
(x-a)·(x-b)<0
{x|a?
{x|b(1)解不等式ax2+bx+c>0(<0)时不要忘记a=0时的情形.
(2)不等式ax2+bx+c>0(<0)恒成立的条件要结合其对应的函数图像决定.
①不等式ax2+bx+c>0对任意实数x恒成立?或
②不等式ax2+bx+c<0对任意实数x恒成立?或
二、基本技能·思想·活动体验
1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.
(1)不等式≤0的解集为[-1,2].( × )
(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.( × )
2.已知集合A={x|x2-2x-3≥0},B={x|-2≤x<2},则A∩B=(  )
A.[-2,-1]
B.[-1,2)
C.[-1,1]
D.[1,2)
A 解析:A={x|x≤-1或x≥3},故A∩B=[-2,-1].故选A.
3.函数f(x)=的定义域为(  )
A.[0,3]
B.(0,3)
C.(-∞,0]∪[3,+∞)
D.(-∞,0)∪(3,+∞)
A 解析:要使函数f(x)=有意义,
则3x-x2≥0,
即x2-3x≤0,
解得0≤x≤3.
4.若函数y=的定义域为R,则实数m的取值范围是________.
 解析:由题意可知mx2-(1-m)x+m≥0对?x∈R恒成立,即解得m≥.
5.若不等式ax2+bx+2>0的解集为,则a+b=________.
-14 解析: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).
所以a+b=-14.
考点1 一元二次不等式的解法——综合性
考向1 不含参数的一元二次不等式的解法
(1)函数y=的定义域是________.
[-1,7] 解析:要使函数有意义,需7+6x-x2≥0,即x2-6x-7≤0,解得-1≤x≤7.故所求函数的定义域为[-1,7].
(2)解不等式:0解:原不等式等价于
??
?
借助于数轴,如图所示,
原不等式的解集为{x|-2≤x<-1或2<x≤3}.
解一元二次不等式的一般方法和步骤
考向2 含参数的一元二次不等式的解法
解不等式x2-(a+1)x+a<0.
解: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).
将本例中不等式改为ax2-(a+1)x+1<0(a>0),求不等式的解集.
解:原不等式可化为(ax-1)(x-1)<0.
因为a>0,所以a(x-1)<0.
所以,当a>1时,解得当a=1时,解集为?;
当0综上,当01时,不等式的解集为.
解含参数一元二次不等式的分类讨论依据
 提醒:含参数讨论问题最后要综上所述.
                
1.(2019·天津卷)设x∈R,使不等式3x2+x-2<0成立的x的取值范围为________.
 解析:3x2+x-2<0变形为(x+1)·(3x-2)<0,解得-12.(2021·江淮十校联考)已知函数f(x)=则不等式x2·f(x)+x-2≤0的解集是________.
{x|-1≤x≤1} 解析:原不等式等价于或
即或
所以-1≤x<或≤x≤1,即解集为{x|-1≤x≤1}.
3.已知常数a∈R,解关于x的不等式12x2-ax>a2.
解:因为12x2-ax>a2,所以12x2-ax-a2>0,
即(4x+a)(3x-a)>0.
令(4x+a)(3x-a)=0,解得x1=-,x2=.
①当a>0时,-<,
不等式的解集为

②当a=0时,x2>0,
不等式的解集为{x|x≠0};
③当a<0时,->,
不等式的解集为.
综上所述,当a>0时,不等式的解集为;当a=0时,不等式的解集为{x|x≠0};当a<0时,不等式的解集为.
考点2 一元二次方程与一元二次不等式——基础性
1.(2021·济南模拟)已知不等式ax2-5x+b>0的解集为,则不等式bx2-5x+a>0的解集为(  )
A.
B.
C.{x|-3D.{x|x<-3或x>2}
C 解析:由题意知a>0,且,-是方程ax2-5x+b=0的两根,所以解得所以不等式bx2-5x+a=-5x2-5x+30>0,即x2+x-6<0,解得-32.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.
B 解析:因为不等式ax2-bx-1>0的解集是,
所以ax2-bx-1=0的解是x1=-和x2=-,且a<0,
所以
解得
则不等式x2-bx-a≥0即为x2-5x+6≥0,解得x≤2或x≥3.所以不等式x2-bx-a≥0的解集是{x|x≤2或x≥3}.
3.若关于x的不等式ax-b<0的解集是(1,+∞),则关于x的不等式(ax+b)(x-3)>0的解集是(  )
A.(-∞,-1)∪(3,+∞)
B.(1,
3)
C.(-1,3)
D.(-∞,
1)∪(3,+∞)
C 解析:由关于x的不等式ax-b<0的解集是(1,+∞),可知a=b<0,所以不等式(ax+b)(x-3)>0可化为(x+1)(x-3)<0,解得-13)
1.
一元二次方程的根就是相应二次函数的零点,也是相应一元二次不等式解集的端点值.
2.给出一元二次不等式的解集,相当于知道了相应二次函数的开口方向及与x轴的交点,可以借助根与系数的关系求待定系数.
考点3 一元二次不等式的恒成立问题——应用性
考向1 在实数集R上的恒成立问题
若不等式(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(  )
A.(-∞,2]
B.[-2,2]
C.(-2,2]
D.(-∞,-2)
C 解析:当a-2=0,即a=2时,不等式为-4<0,对一切x∈R恒成立.
当a≠2时,则
即解得-2综上,实数a的取值范围是(-2,2].
一元二次不等式恒成立的条件
(1)ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立的充要条件是
(2)ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立的充要条件是
考向2 在给定区间上的恒成立问题
若对任意的x∈[-1,2],都有x2-2x+a≤0(a为常数),则a的取值范围是(  )
A.(-∞,-3]
B.(-∞,0]
C.[1,+∞)
D.(-∞,1]
A 解析:(方法一)令f(x)=x2-2x+a.则由题意,得
解得a≤-3.故选A.
(方法二)当x∈[-1,2]时,不等式x2-2x+a≤0恒成立等价于a≤-x2+2x恒成立.令f(x)=-x2+2x(x∈[-1,2]).而f(x)=-x2+2x=-(x-1)2+1,当x=-1时,f(x)min=-3,所以a≤-3.故选A.
给定区间上的恒成立问题的求解方法
(1)若f(x)>0在给定集合上恒成立,可利用一元二次函数的图像转化为等价不等式(组)求范围.
(2)转化为函数值域问题,即已知函数f(x)的值域为[m,n],则f(x)≥a恒成立?f(x)min≥a,即m≥a;f(x)≤a恒成立?f(x)max≤a,即n≤a.
函数f(x)=x2+ax+3.
(1)当x∈R时,f(x)≥a恒成立,求实数a的取值范围;
(2)当x∈[-2,2]时,f(x)≥a恒成立,求实数a的取值范围.
解:(1)当x∈R时,x2+ax+3-a≥0恒成立.
则Δ=a2-4(3-a)≤0,即a2+4a-12≤0,
解得-6≤a≤2.
所以实数a的取值范围是[-6,2].
(2)对于任意x∈[-2,2],f(x)≥a恒成立,
即x2+ax+3-a≥0对任意x∈[-2,2]恒成立.
令g(x)=x2+ax+3-a,
则有①Δ≤0或②
或③
解①得-6≤a≤2,
解②得a∈?,
解③得-7≤a<-6.
综上可知,实数a的取值范围为[-7,2].

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