文档内容
第2单元 一元二次函数、方程与不等式(基础篇)
基础知识讲解
一.不等式定理
【基础知识】
①对任意的a,b,有a>b⇔a﹣b>0;a=b⇒a﹣b=0;a<b⇔a﹣b<0,这三条性质是做差
比较法的依据.
②如果a>b,那么b<a;如果a<b,那么b>a.
③如果a>b,且b>c,那么a>c;如果a>b,那么a+c>b+c.
推论:如果a>b,且c>d,那么a+c>b+d.
④如果a>b,且c>0,那么ac>bc;如果c<0,那么ac<bc.
二.不等式大小比较
【技巧方法】
不等式大小比较的常用方法
(1)作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果;
(2)作商(常用于分数指数幂的代数式);
(3)分析法;
(4)平方法;
(5)分子(或分母)有理化;
(6)利用函数的单调性;
(7)寻找中间量或放缩法;(8)图象法.其中比较法(作差、作商)是最基本的方法.
三.基本不等式
【基础知识】
基本不等式主要应用于求某些函数的最值及证明不等式.其可表述为:两个正实数的几
何平均数小于或等于它们的算术平均数.公式为: ≥ (a≥0,b≥0),变形为ab≤
( )2或者a+b≥2 .常常用于求最值和值域.
四、基本不等式的应用
【基础知识】
1、求最值
2、利用基本不等式证明不等式
3、基本不等式与恒成立问题
4、均值定理在比较大小中的应用
【技巧方法】
技巧一:凑项
需要调整项的符号,又要配凑项的系数,使其积为定值.
技巧二:凑系数
遇到无法直接运用基本不等式求解,但凑系数后可得到和为定值,从而可利用基本不等式
求最大值.
技巧三:分离
技巧四:换元
一般,令t=x+1,化简原式在分离求最值.技巧五:结合函数f(x)=x+ 的单调性.
技巧六:整体代换
多次连用最值定理求最值时,要注意取等号的条件的一致性,否则就会出错.
技巧七:取平方
两边平方构造出“和为定值”,为利用基本不等式创造条件.
总结我们利用基本不等式求最值时,一定要注意“一正二定三相等”,同时还要注意一些
变形技巧,积极创造条件利用基本不等式.
五.二次函数的性质
【基础知识】
二次函数相对于一次函数而言,顾名思义就知道它的次数为二次,且仅有一个自变量,因
变量随着自变量的变化而变化.它的一般表达式为:y=ax2+bx+c(a≠0)
【技巧方法】
①开口、对称轴、最值与x轴交点个数,当a>0(<0)时,图象开口向上(向下);对称
轴x= ;最值为:f( );判别式△=b2﹣4ac,当△=0时,函数与x轴只有一
个交点;△>0时,与x轴有两个交点;当△<0时无交点.
②根与系数的关系.若△≥0,且x 、x 为方程y=ax2+bx+c的两根,则有x +x = ,
1 2 1 2
x •x = ;
1 2③二次函数其实也就是抛物线,所以x2=2py的焦点为(0, ),准线方程为y= ,
含义为抛物线上的点到到焦点的距离等于到准线的距离.
④平移:当y=a(x+b)2+c向右平移一个单位时,函数变成y=a(x﹣1+b)2+c;
六.一元二次不等式
【基础知识】
含有一个未知数且未知数的最高次数为2的不等式叫做一元二次不等式.它的一般形
式是 ax2+bx+c>0 或 ax2+bx+c<0(a不等于0)其中ax2+bx+c是实数域内的二次三项式.
【技巧方法】
(1) 当△=b2﹣4ac>0时,
一元二次方程ax2+bx+c=0有两个实根,那么ax2+bx+c可写成a(x﹣x )(x﹣x )
1 2
(2) 当△=b2﹣4ac=0时,
一元二次方程ax2+bx+c=0仅有一个实根,那么ax2+bx+c可写成a(x﹣x )2.
1
(3) 当△=b2﹣4ac<0时.
一元二次方程ax2+bx+c=0没有实根,那么ax2+bx+c与x轴没有交点.
二.不等式的解法
(1)整式不等式的解法(根轴法).
步骤:正化,求根,标轴,穿线(偶重根打结),定解.
特例:
①一元一次不等式ax>b解的讨论;
②一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)解的讨论.
(2)分式不等式的解法:先移项通分标准化,.(3)无理不等式:转化为有理不等式求解.
(4)指数不等式:转化为代数不等式
(5)对数不等式:转化为代数不等式
(6)含绝对值不等式
①应用分类讨论思想去绝对值;
②应用数形思想;
③应用化归思想等价转化.
七.一元二次方程根与系数的关系
【基础知识】
一元二次方程根与系数的关系其实可以用一个式子来表达,即当ax2+bx+c=0(a≠0)
有解时,不妨设它的解为x ,x ,那么这个方程可以写成ax2﹣a(x +x )x+ax •x =0.即
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x2﹣(x +x )x+x •x =0.它表示根与系数有如下关系:x +x =﹣ ,x •x = .
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习题演练
一.选择题(共12小题)
1.若a,b,c 是是实数,则下列选项正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】A【解析】
对于A,若 ,则 , ,故A正确;
对于B,若 , ,则 ,故B错误;
对于C,若 , ,则满足 ,但此时 ,故C错误;
对于D,若 , ,则满足 ,但此时 ,故D错误.
故选:A.
2.下列不等式中,正确的是
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】A
【解析】
若 ,则 ,故B错,
设 ,则 , 所以C、D错,故选A
3.如果实数 满足: ,则下列不等式中不成立的是 ( )
A. B. C. D.【答案】D
【解析】
,则 , ,A正确;
由 两边同除以 得 ,B正确;
由 得 ,C正确;
,则 , ,D错误.
故选:D.
4.下列结论正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 , 则 D.若 ,则
【答案】C
【解析】
当 时,满足 ,但 不成立,所以A错;
当 时,满足 ,但 不成立,所以B错;
当 时,满足 ,但 不成立,所以D错;因为 所以 ,又 ,因此同向不等式相加得 ,即C对;
故选:C
5.函数 的最小值是( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【解析】
因为 ,
所以 ,
取等号时 ,即 ,
所以 .
故选:C.
6.函数 的最小值是( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【解析】解:因为 ,
所以 ,
取等号时 ,即 ,
所以 .
故选:C
7.已知 , , ,则 的最小值为( )
A.16 B.4 C. D.
【答案】C
【解析】
因为 , , ,
则 ,
当且仅当 且 即 , 时取等号.
故选:C.8.不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
解:不等式 ,即 ,
求得 ,
所以原不等式的解集为
故选: .
9.已知不等式 的解集为空集,则实数 的取值范围是()
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
欲使不等式 的解集为空集,即函数 的图像与 轴无交点或只有一个交点,
则 ,
解得 ,
故选A项.
10.若不等式 对任意实数 均成立,则实数 的取值范围是(
)
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
由题意,不等式 ,可化为 ,
当 ,即 时,不等式恒成立,符合题意;
当 时,要使不等式恒成立,需 ,
解得 ,
综上所述,所以 的取值范围为 ,
故选: .11.已知集合 , ,则 ( )
A. B. C.
D.
【答案】C
【解析】
集合 ,
则
故选:C
12.已知集合 ,则集合 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
由 ,解得 ,所以 .
.,所以 .
故选:A
二.填空题(共6小题)
13.不等式 的解集为____________.【答案】
【解析】
由 得 ,
所以不等式 的解集为 .
故答案为: .
14.已知 , ,且 ,则 的最小值为_____.
【答案】9
【解析】
,
,等号成立时 , .
故答案为:9.
15.已知 ,则 的取值范围是________.
【答案】
【解析】因为 ,则 ,
又由 ,根据不等式的基本性质,可得 ,
所以 的取值范围是 .
16.已知正数a,b满足 ,则 的最小值为__________.
【答案】49
【解析】
因为正数a,b满足 ,
所以 ,
当且仅当 时,等号成立.
故答案为:49
17.已知 , ,且 ,则 的最小值为______.
【答案】4
【解析】
, ,,
可得 ,当且仅当 时取等号.
,或 (舍去),
.
故 的最小值为4.
故答案为:4.
18.关于 的不等式 的解集是 ,则 ______.
【答案】
【解析】
因为关于 的不等式 的解集是 ,
所以关于 的方程 的解是 ,
由根与系数的关系得 ,解得 ,
所以 .
三.解析题(共6小题)
19.已知不等式 的解集是 .(1)若 ,求 的取值范围;
(2)若 ,求不等式 的解集.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】
试题分析:(1)由2是解集中的元素可知其满足不等式,代入可得 的取值范围;(2)
结合三个二次关系可得到 值,代入不等式 可求解其解集
试题解析:(1)∵ ,∴ ,∴
(2)∵ ,∴ 是方程 的两个根,
∴由韦达定理得 解得
∴不等式 即为:
其解集为 .
20.已知函数 .
(1)若关于 的不等式 的解集为 ,求 的值;(2)当 时,解关于 的不等式 .
【答案】(1) ;(2)当 时,不等式的解集为 ;当 时,
不等式的解集为 .
【解析】
(1)由条件知,关于 的方程 的两个根为1和2,
所以 ,解得 .
(2)当 时, ,即 ,
当 时,解得 或 ;当 时,解得 ;
当 时,解得 或 .
综上可知,当 时,不等式的解集为 ;
当 时,不等式的解集为 .
21.已知关于 的不等式:
(1)若不等式的解集为 ,求 的值;
(2)若不等式的解集为 ,求 的取值范围.【答案】(1) ;(2) .
【解析】
(1)因为关于 的不等式: 的解集为 ,
所以 和1是方程 的两个实数根,
由韦达定理可得: ,得 .
(2)因为关于 的不等式 的解集为 .
当 时,-3<0恒成立.
当 时,由 ,解得:
故 的取值范围为 .
22.设函数 .
(1)若不等式 的解集为 ,求 的值
(2)若 , , ,求 的最小值.
【答案】(1) (2)9.
【解析】(1)因为不等式 的解集为 ,
所以 和 是方程 的两实根,
从而有 ,即 ,
解得 .
(2)由 ,得 .
因为 , ,
所以 ,
当且仅当 ,即 时等号成立.
所以 的最小值为9.
23.已知 .
(1)当 时,求不等式 的解集;
(2)解关于 的不等式 .
【答案】(1) ;(2)答案见解析.
【解析】(1) 时,不等式 化为 ,
解得 , 不等式的解集为
(2)关于 的不等式 ,即 ;
当 时,不等式化为 ,解得 ;
当 时,解不等式 ,得 或 ;
当 时,解不等式 ,得 或 ;
综上所述,当 时,不等式解集为 ;
当 时,不等式的解集为 ;
当 时,不等式的解集为 .
24.已知函数 ,其中 .
(1)若 ,求不等式 的解集;
(2)求 的最小值.
【答案】(1) ;(2)最小值为 .
【解析】(1)当 时, ,解得 ,
不等式 的解集为
(2)
当且仅当 ,即 时取等号.
故 的最小值为 .