
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文檔簡介
PAGE第七章不等式1.不等關(guān)系了解現(xiàn)實(shí)世界和日常生活中存在著大量的不等關(guān)系,了解不等式(組)的實(shí)際背景.2.一元二次不等式(1)會從實(shí)際問題的情境中抽象出一元二次不等式模型.(2)通過函數(shù)圖象了解一元二次不等式與相應(yīng)的二次函數(shù)、一元二次方程的聯(lián)系.(3)會解一元二次不等式,對給定的一元二次不等式,會設(shè)計(jì)求解的程序框圖.3.二元一次不等式組與簡單線性規(guī)劃問題(1)會從實(shí)際情境中抽象出二元一次不等式組.(2)了解二元一次不等式的幾何意義,能用平面區(qū)域表示二元一次不等式組.(3)會從實(shí)際情境中抽象出一些簡單的二元線性規(guī)劃問題,并能加以解決.4.基本不等式:eq\r(ab)≤eq\f(a+b,2)(a≥0,b≥0)(1)了解基本不等式的證明過程.(2)會用基本不等式解決簡單的最大(小)值問題.§7.1不等關(guān)系與不等式1.比較原理兩實(shí)數(shù)a,b之間有且只有以下三個(gè)大小關(guān)系之一:__________、__________、__________.其中a>b?a-b>0;a<b?______________;a=b?__________.2.不等式的性質(zhì)(1)對稱性:a>b?__________;(2)傳遞性:a>b,b>c?__________;(3)不等式加等量:a>b?a+c______b+c;(4)不等式乘正量:a>b,c>0?__________;不等式乘負(fù)量:a>b,c<0?__________.(5)同向不等式相加:a>b,c>d?__________;(6)異向不等式相減:a>b,c<d?__________;(7)同向不等式相乘:a>b>0,c>d>0?__________;(8)異向不等式相除:a>b>0,0<c<d?eq\f(a,c)______eq\f(b,d);(9)不等式取倒數(shù):a>b,ab>0?eq\f(1,a)______eq\f(1,b);(10)不等式的乘方:a>b>0?______________;(11)不等式的開方:a>b>0?______________.注:1.(5)(6)說明,同向不等式可相加,但不可相減,而異向不等式可相減;2.(7)(8)說明,都是正數(shù)的同向不等式可相乘,但不可相除,而都是正數(shù)的異向不等式可相除.自查自糾:1.a>ba<ba=ba-b<0a-b=02.(1)b<a(2)a>c(3)>(4)ac>bcac<bc(5)a+c>b+d(6)a-c>b-d(7)ac>bd(8)>(9)<(10)an>bn(n∈N*且n>1)(11)eq\r(n,a)>eq\r(n,b)(n∈N*且n>1)(eq\a\vs4\al(2013·上海))如果a<b<0,那么下列不等式成立的是()A.eq\f(1,a)<eq\f(1,b) B.ab<b2C.-ab<-a2 D.-eq\f(1,a)<-eq\f(1,b)解:eq\f(1,a)-eq\f(1,b)=eq\f(b-a,ab)>0,故eq\f(1,a)>eq\f(1,b),∴-eq\f(1,a)<-eq\f(1,b).故選D.設(shè)f(x)=3x2-x+1,g(x)=2x2+x-1,x∈R,則f(x)與g(x)的大小關(guān)系是()A.f(x)>g(x) B.f(x)≥g(x)C.f(x)=g(x) D.f(x)<g(x)解:f(x)-g(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1>0恒成立,故選A.已知a>0,b>0,則aabb與abba的大小關(guān)系為()A.aabb≥abba B.aabb<abbaC.aabb≤abba D.與a,b的大小有關(guān)解:不妨設(shè)a≥b>0,則eq\f(a,b)≥1,a-b≥0,故eq\f(aabb,abba)=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,b)))eq\s\up12(a-b)≥1,即aabb≥abba.同理當(dāng)b>a>0時(shí),亦有aabb≥abba.故選A.已知a=2eq\r(7),b=eq\r(6)+2eq\r(2),則a,b的大小關(guān)系是a________b.解:由于a=2eq\r(7),b=eq\r(6)+2eq\r(2),平方作差得a2-b2=28-14-8eq\r(3)=14-8eq\r(3)=8eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,4)-\r(3)))>0,從而a>b.故填>.若a,b∈R+,則eq\f(1,a)+eq\f(1,b)與eq\f(1,a+b)的大小關(guān)系是__________.解:∵a,b∈R+,∴eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,a)+\f(1,b)))÷eq\f(1,a+b)=eq\f((a+b)2,ab)≥eq\f(4ab,ab)=4>1,∴eq\f(1,a)+eq\f(1,b)>eq\f(1,a+b).故填eq\f(1,a)+eq\f(1,b)>eq\f(1,a+b).類型一建立不等關(guān)系燃放禮花彈時(shí),為了確保安全,人在點(diǎn)燃導(dǎo)火線后要在燃放前轉(zhuǎn)移到10m以外的安全區(qū)域.已知導(dǎo)火線的燃燒速度為0.2m/s,人離開的速度為4m/s,導(dǎo)火線的長度解:人到達(dá)安全區(qū)域的時(shí)間小于導(dǎo)火線燃燒的時(shí)間,所以eq\f(10,4)<eq\f(x,0.2).點(diǎn)撥:解決有關(guān)不等關(guān)系的實(shí)際問題,應(yīng)抓住關(guān)鍵字詞,例如“要”“必須”“不少于”“大于”等,從而建立相應(yīng)的方程或不等式模型.用錘子以均勻的力敲擊鐵釘進(jìn)入木板.隨著鐵釘?shù)纳钊?,鐵釘所受的阻力會越來越大,使得每次釘入木板的釘子長度為前一次的eq\f(1,k)(k∈N*),已知一個(gè)鐵釘受擊3次后全部進(jìn)入木板,且第一次受擊后進(jìn)入木板部分的鐵釘長度是釘長的eq\f(4,7),試從中提煉出一個(gè)不等式組.(釘帽厚度不計(jì))解:假設(shè)釘長為1,第一次受擊后,進(jìn)入木板部分的鐵釘長度是eq\f(4,7);第二次受擊后,該次鐵釘進(jìn)入木板部分的長度為eq\f(4,7k),此時(shí)進(jìn)入木板部分的鐵釘?shù)目傞L度為eq\f(4,7)+eq\f(4,7k),有eq\f(4,7)+eq\f(4,7k)<1;第三次受擊后,該次釘入木板部分的長度為eq\f(4,7k2),此時(shí)應(yīng)有eq\f(4,7)+eq\f(4,7k)+eq\f(4,7k2),有eq\f(4,7)+eq\f(4,7k)+eq\f(4,7k2)≥1.所以可從中提煉出一個(gè)不等式組:eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(4,7)+\f(4,7k)<1,,\f(4,7)+\f(4,7k)+\f(4,7k2)≥1.))類型二不等式的性質(zhì)已知下列三個(gè)不等式①ab>0;②eq\f(c,a)>eq\f(d,b);③bc>ad.以其中兩個(gè)作為條件,余下一個(gè)作結(jié)論,則可組成幾個(gè)正確命題?解:(1)對②變形eq\f(c,a)>eq\f(d,b)?eq\f(bc-ad,ab)>0,由ab>0,bc>ad得②成立,∴①③?②.(2)若ab>0,eq\f(bc-ad,ab)>0,則bc>ad,∴①②?③.(3)若bc>ad,eq\f(bc-ad,ab)>0,則ab>0,∴②③?①.綜上所述可組成3個(gè)正確命題.點(diǎn)撥:運(yùn)用比較法及不等式性質(zhì)進(jìn)行比較時(shí)要注意不等式需滿足的條件,如比較ac與bc的大小關(guān)系應(yīng)注意從c>0,c=0,c<0三個(gè)方面討論.(eq\a\vs4\al(2014·四川))若a>b>0,c<d<0,則一定有()A.eq\f(a,c)>eq\f(b,d) B.eq\f(a,c)<eq\f(b,d) C.eq\f(a,d)>eq\f(b,c) D.eq\f(a,d)<eq\f(b,c)解:由c<d<0?-eq\f(1,d)>-eq\f(1,c)>0,又a>b>0,故由不等式性質(zhì),得-eq\f(a,d)>-eq\f(b,c)>0,所以eq\f(a,d)<eq\f(b,c).故選D.類型三不等式性質(zhì)的應(yīng)用(1)若1<α<3,-4<β<2,則eq\f(α,2)-β的取值范圍是________.解:由1<α<3得eq\f(1,2)<eq\f(α,2)<eq\f(3,2),由-4<β<2得-2<-β<4,所以eq\f(α,2)-β的取值范圍是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2),\f(11,2))).故填eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2),\f(11,2))).點(diǎn)撥:①需要注意的是,兩同向不等式可以相加但不可以相減,所以不能直接由eq\f(1,2)<eq\f(α,2)<eq\f(3,2)和-4<β<2兩式相減來得到eq\f(α,2)-β的范圍.②此類題目用線性規(guī)劃也可解.(2)已知-1<a+b<3且2<a-b<4,求2a+3b的取值范圍解:設(shè)2a+3b=x(a+b)+y(a-b),∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+y=2,,x-y=3.))解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=\f(5,2),,y=-\f(1,2).))∴-eq\f(5,2)<eq\f(5,2)(a+b)<eq\f(15,2),-2<-eq\f(1,2)(a-b)<-1.∴-eq\f(9,2)<eq\f(5,2)(a+b)-eq\f(1,2)(a-b)<eq\f(13,2),即-eq\f(9,2)<2a+3b<eq\f(13,2),故2a+3b的取值范圍為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(9,2),\f(13,2))).點(diǎn)撥:由于a+b,a-b的范圍已知,所以要求2a+3b的取值范圍,只需將2a+3b用已知量a+b,a-b表示出來,可設(shè)2a+3b=x(a+b)+y(a-b),用待定系數(shù)法求出x,y,再利用同向不等式的可加性求解.(1)若角α,β滿足-eq\f(π,2)<α<β<eq\f(π,2),則2α-β的取值范圍是________.解:∵-eq\f(π,2)<α<β<eq\f(π,2),∴-eq\f(π,2)<α<eq\f(π,2),-eq\f(π,2)<β<eq\f(π,2),-eq\f(π,2)<-β<eq\f(π,2),而α<β,∴-π<α-β<0,∴2α-β=(α-β)+α∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3π,2),\f(π,2))).故填eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3π,2),\f(π,2))).(2)設(shè)f(x)=ax2+bx,且1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,求f(-2)的取值范圍.解法一:由已知eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1≤a-b≤2,,2≤a+b≤4.))eq\a\vs4\al\co1(①,②)f(-2)=4a-2設(shè)4a-2b=m(a-b)+n(a+b)(m,n為待定系數(shù)),即4a-2b=(m+n)a-(m-n)b,于是得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m+n=4,,m-n=2.))解得m=3,n=1.由①×3+②×1得5≤4a-2b≤10,即5≤f(-2)≤10.解法二:由eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a-b=f(-1),,a+b=f(1)))得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=\f(1,2)[f(1)+f(-1)],,b=\f(1,2)[f(1)-f(-1)].))∴f(-2)=4a-2b=3f(-1)+f(1),后面同解法一.類型四比較大小比較eq\f(a+m,b+m)與eq\f(a,b)(其中實(shí)數(shù)b>a>0,實(shí)數(shù)m>0)的大小.解法一:(作差比較):eq\f(a+m,b+m)-eq\f(a,b)=eq\f(b(a+m)-a(b+m),b(b+m))=eq\f(m(b-a),b(b+m)),∵b>a>0,m>0,∴eq\f(m(b-a),b(b+m))>0,∴eq\f(a+m,b+m)>eq\f(a,b).解法二(作商比較):∵b>a>0,m>0,∴bm>am?ab+bm>ab+am>0,∴eq\f(ab+bm,ab+am)>1,即eq\f(a+m,b+m)·eq\f(b,a)>1?eq\f(a+m,b+m)>eq\f(a,b).點(diǎn)撥:本題思路是作差整理,定符號,所得結(jié)論也稱作真分?jǐn)?shù)性質(zhì).作差(商)比較法的步驟是:①作差(商);②變形:配方、因式分解、通分、分母(分子)有理化等;③判斷符號(判斷商和“1”的大小關(guān)系);④作出結(jié)論.若a<0,-1<b<0,則下列不等式成立的是________.①log0.5(-a)<log0.5(-ab2);②(-a)2<(-ab2)2;③(-a)-1>(-ab2)-1;④0.5-a>0.5-ab2.解法一:對于①,∵a<0,-1<b<0,可知-a>0,0<b2<1,∴-a>-ab2>0,結(jié)合對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)容易得到log0.5(-a)<log0.5(-ab2),①成立;對于②,由①知-a>-ab2>0,故(-a)2>(-ab2)2,②不成立;對于③,由-a>0知,-eq\f(1,a)>-eq\f(1,ab2)?1>eq\f(1,b2)?b2>1,與-1<b<0矛盾,③不成立;對于④,由①知④不成立.解法二:用作差或作商法解本題也是可行的,如對于①,有l(wèi)og0.5(-a)-log0.5(-ab2)=log0.5eq\f(1,b2)<0,從而①正確,其余類似可解.故填①.1.理解不等關(guān)系的意義、實(shí)數(shù)運(yùn)算的符號法則、不等式的性質(zhì),是解不等式和證明不等式的依據(jù)和基礎(chǔ).2.一般數(shù)學(xué)結(jié)論都有前提,不等式性質(zhì)也是如此.在運(yùn)用不等式性質(zhì)之前,一定要準(zhǔn)確把握前提條件,注意放寬條件和加強(qiáng)條件與其結(jié)論的關(guān)系,以及條件與結(jié)論間的相互聯(lián)系.如:同向不等式相加,方向不改變;都是正數(shù)的同向不等式相乘,方向不改變;異向不等式相減,方向與被減不等式方向相同;都是正數(shù)的異向不等式相除,方向與被除不等式方向相同;兩個(gè)正數(shù)的n次(n∈N+,n>1)方(開n次方),當(dāng)這兩個(gè)正數(shù)相等時(shí),它們的冪(方根)相等;而不等的兩個(gè)正數(shù),它們的冪(方根)不等,較大的正數(shù)冪(方根)較大.3.不等式性質(zhì)包括“充分條件(或者是必要條件)”和“充要條件”兩種,前者一般是證明不等式的理論基礎(chǔ),后者一般是解不等式的理論基礎(chǔ).4.比較兩個(gè)實(shí)數(shù)的大小,有作差法和作商法兩種方法.一般多用作差法,注意當(dāng)這兩個(gè)數(shù)都是正數(shù)時(shí),才可以用作商法.作差法是比較作差后的式子與“0”的大小關(guān)系;作商法是比較作商后的式子與“1”的大小關(guān)系.5.對于實(shí)際問題中的不等量關(guān)系,還要注意實(shí)際問題對各個(gè)參變數(shù)的限制.1.設(shè)a∈R,則a>1是eq\f(1,a)<1的()A.充分不必要條件B.必要不充分條件C.充要條件D.既不充分也不必要條件解:若a>1,則eq\f(1,a)<1成立;反之,若eq\f(1,a)<1,則a>1或a<0.即a>1?eq\f(1,a)<1,而eq\f(1,a)<1a>1,故選A.2.已知a,b為正數(shù),a≠b,n為正整數(shù),則anb+abn-an+1-bn+1的正負(fù)情況為()A.恒為正B.恒為負(fù)C.與n的奇偶性有關(guān)D.與a,b的大小有關(guān)解:anb+abn-an+1-bn+1=an(b-a)+bn(a-b)=-(a-b)(an-bn),不妨設(shè)a>b,則an>bn,所以anb+abn-an+1-bn+1<0恒成立.故選B.3.若a,b,c∈R,a>b,則下列不等式成立的是()A.eq\f(1,a)<eq\f(1,b) B.a2>b2C.eq\f(a,c2+1)>eq\f(b,c2+1) D.aeq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(c))>beq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(c))解:用排除法.取a=1,b=-1,排除A,B;取c=0,排除D.顯然eq\f(1,c2+1)>0,對不等式a>b的兩邊同時(shí)乘以eq\f(1,c2+1),得eq\f(a,c2+1)>eq\f(b,c2+1)成立.故選C.4.(eq\a\vs4\al(2014·湖南))已知命題p:若x>y,則-x<-y;命題q:若x>y,則x2>y2.在命題①p∧q;②p∨q;③p∧(綈q);④(綈p)∨q中,真命題是()A.①③B.①④C.②③D.②④解:當(dāng)x>y時(shí),兩邊乘以-1可得-x<-y,∴命題p為真命題;當(dāng)x=1,y=-2時(shí),顯然x2<y2,∴命題q為假命題,∴②③為真命題.故選C.5.(eq\a\vs4\al(2014·浙江))已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c,且0<f(-1)=f(-2)=f(-3)≤3,則()A.c≤3 B.3<c≤6C.6<c≤9 D.c>9解:由f(-1)=f(-2)=f(-3)得,-1+a-b+c=-8+4a-2b+c=-27+9a-3b+c,消去c得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3a-b=7,,5a-b=19,))解得a=6,b=11,于是0<c-6≤3,即6<c≤9.故選C.6.如果0<m<b<a,則()A.coseq\f(b+m,a+m)<coseq\f(b,a)<coseq\f(b-m,a-m)B.coseq\f(b,a)<coseq\f(b-m,a-m)<coseq\f(b+m,a+m)C.coseq\f(b-m,a-m)<coseq\f(b,a)<coseq\f(b+m,a+m)D.coseq\f(b+m,a+m)<coseq\f(b-m,a-m)<coseq\f(b,a)解:作商比較:eq\f(b+m,a+m)÷eq\f(b,a)=eq\f(ab+am,ab+bm)>1,所以1>eq\f(b+m,a+m)>eq\f(b,a)>0,同理,0<eq\f(b-m,a-m)<eq\f(b,a)<1,∴1>eq\f(b+m,a+m)>eq\f(b,a)>eq\f(b-m,a-m)>0.而y=cosx在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))上單調(diào)遞減,所以coseq\f(b+m,a+m)<coseq\f(b,a)<coseq\f(b-m,a-m).故選A.7.已知a=log23+log2eq\r(3),b=log29-log2eq\r(3),c=log32,則a,b,c的大小關(guān)系是____________.解:∵a=log23eq\r(3),b=log2eq\f(9,\r(3))=log23eq\r(3),∴a=b.∵a>1,c<1,∴a=b>c.故填a=b>c.8.給出下列命題:①若a>b,則ac2>bc2;②若a>b,則eq\f(1,a)<eq\f(1,b);③若a,b是非零實(shí)數(shù),且a<b,則eq\f(1,ab2)<eq\f(1,a2b);④若a<b<0,則a2>ab>b2.其中正確的命題是________.(填對應(yīng)序號即可)解:當(dāng)c=0時(shí)①不成立;對于②,a正b負(fù)時(shí)不成立;對于③,當(dāng)a<b時(shí),eq\f(1,ab2)-eq\f(1,a2b)=eq\f(a-b,a2b2)<0,∴eq\f(1,ab2)<eq\f(1,a2b);對于④,若a<b<0,則eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a<b,,a<0))?a2>ab,eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a<b,,b<0))?ab>b2,從而得a2>ab>b2,④成立.故填③④.9.設(shè)實(shí)數(shù)a,b,c滿足①b+c=6-4a+3a2,②c-b=4-4a+a2.試確定a,b,c的大小關(guān)系.解:∵c-b=(a-2)2≥0,∴c≥b,又2b=2+2a2,∴b=1+a2,∴b-a=a2-a+1=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a-\f(1,2)))eq\s\up12(2)+eq\f(3,4)>0,∴b>a,從而c≥b>a.10.某企業(yè)去年年底給全部的800名員工共發(fā)放1000萬元年終獎,該企業(yè)計(jì)劃從今年起,10年內(nèi)每年發(fā)放的年終獎都比上一年增加30萬元,企業(yè)員工每年凈增a人.(1)若a=10,在計(jì)劃時(shí)間內(nèi),該企業(yè)的人均年終獎是否會超過1.5萬元?(2)為使人均年終獎年年有增長,該企業(yè)每年員工的凈增量不能超過多少人?解:(1)設(shè)從今年起的第x年(今年為第1年)該企業(yè)人均發(fā)放年終獎為y萬元.則y=eq\f(1000+30x,800+ax)(a∈N*,1≤x≤10).假設(shè)會超過1.5萬元,則當(dāng)a=10時(shí)有eq\f(1000+30x,800+10x)>1.5,解得x>eq\f(40,3)>10.所以,10年內(nèi)該企業(yè)的人均年終獎不會超過1.5萬元.(2)設(shè)1≤x1<x2≤10,y=f(x)=eq\f(1000+30x,800+ax),則f(x2)-f(x1)=eq\f(1000+30x2,800+ax2)-eq\f(1000+30x1,800+ax1)=eq\f((30×800-1000a)(x2-x1),(800+ax2)(800+ax1))>0,所以30×800-1000a>0,得a<24.所以,為使人均年終獎年年有增長,該企業(yè)每年員工的凈增量不能超過23人.11.已知0<a<eq\f(1,2),A=1-a2,B=1+a2,C=eq\f(1,1-a),D=eq\f(1,1+a),試比較A,B,C,D的大小.解:∵0<a<eq\f(1,2),∴0<a2<eq\f(1,4),eq\f(1,2)<1-a<1,1<1+a<eq\f(3,2),顯然A與D均比B與C小,因此接下來我們只要比較A與D的大小及B與C的大小即可.∵C≠0,D≠0,∴eq\f(A,D)=(1-a2)(1+a)=1+a-a2-a3=1+a(1-a-a2)>1,∴A>D.同樣eq\f(B,C)=(1-a)(1+a2)=1-a(1-a+a2)<1,∴B<C,∴D<A<B<C.設(shè)a>b>1,c<0,給出下列三個(gè)結(jié)論:①eq\f(c,a)>eq\f(c,b);②ac<bc;③logbeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a-c))>logaeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b-c)).其中所有正確結(jié)論的序號是()A.①B.①②C.②③D.①②③解:①∵a>b>1,∴0<eq\f(1,a)<eq\f(1,b)<1,又c<0,∴eq\f(c,a)>eq\f(c,b),①正確;②由于a>b>1,可設(shè)f(x)=ax,g(x)=bx,當(dāng)x=c<0時(shí),根據(jù)指數(shù)函數(shù)的性質(zhì),得ac<bc,②正確;③∵a>b>1,c<0,即a-c>b-c>1,∴l(xiāng)oga(a-c)>loga(b-c),又由對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)知logb(a-c)>loga(a-c),∴l(xiāng)ogb(a-c)>loga(b-c),③正確.故選D.
§7.2一元二次不等式及其解法1.解不等式的有關(guān)理論(1)若兩個(gè)不等式的解集相同,則稱它們是;(2)一個(gè)不等式變形為另一個(gè)不等式時(shí),若兩個(gè)不等式是同解不等式,這種變形稱為不等式的;(3)解不等式變形時(shí)應(yīng)進(jìn)行同解變形;解不等式的結(jié)果,一般用集合表示.2.一元一次不等式解法任何一個(gè)一元一次不等式經(jīng)過不等式的同解變形后,都可以化為ax>b(a≠0)的形式.當(dāng)a>0時(shí),解集為;當(dāng)a<0時(shí),解集為.若關(guān)于x的不等式ax>b的解集是R,則實(shí)數(shù)a,b滿足的條件是.3.一元二次不等式及其解法(1)我們把只含有一個(gè)未知數(shù),并且未知數(shù)的最高次數(shù)是2的不等式,稱為__________不等式.(2)使某個(gè)一元二次不等式成立的x的值叫做這個(gè)一元二次不等式的解,一元二次不等式所有的解組成的集合叫做一元二次不等式的________.(3)若一元二次不等式經(jīng)過同解變形后,化為一元二次不等式ax2+bx+c>0(或ax2+bx+c<0)(其中a>0)的形式,其對應(yīng)的方程ax2+bx+c=0有兩個(gè)不相等的實(shí)根x1,x2,且x1<x2(此時(shí)Δ=b2-4ac>0),則可根據(jù)“大于號取,小于號取”求解集(4)一元二次不等式的解:函數(shù)與不等式Δ>0Δ=0Δ<0二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a>0)的圖象一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根有兩相異實(shí)根x1,x2(x1<x2)有兩相等實(shí)根x1=x2=-eq\f(b,2a)無實(shí)根ax2+bx+c>0(a>0)的解集①②Rax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x1<x<x2}?③4.分式不等式解法(1)化分式不等式為標(biāo)準(zhǔn)型.方法:移項(xiàng),通分,右邊化為0,左邊化為eq\f(f(x),g(x))的形式.(2)將分式不等式轉(zhuǎn)化為整式不等式求解,如:eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(\f(f(x),g(x))>0))?f(x)g(x)>0;eq\f(f(x),g(x))<0?f(x)g(x)<0;eq\f(f(x),g(x))≥0?eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(f(x)g(x)≥0,,g(x)≠0;))eq\f(f(x),g(x))≤0?eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(f(x)g(x)≤0,,g(x)≠0.))自查自糾:1.(1)同解不等式(2)同解變形2.eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|x>\f(b,a)))eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|x<\f(b,a)))a=0,b<03.(1)一元二次(2)解集(3)兩邊中間(4)①eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x<x1或x>x2))))②eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x≠-\f(b,2a)))))③?(eq\a\vs4\al(2014·課標(biāo)Ⅰ))已知集合A={x|x2-2x-3≥0},B={x|-2≤x<2},則A∩B=()A.[-2,-1] B.[-1,2)C.[-1,1] D.[1,2)解:∵A={x|x≥3或x≤-1},B={x|-2≤x<2},∴A∩B={x|-2≤x≤-1}=[-2,-1].故選A.設(shè)f(x)=x2+bx+1且f(-1)=f(3),則f(x)>0的解集為()A.{x|x∈R} B.{x|x≠1,x∈R}C.{x|x≥1} D.{x|x≤1}解:f(-1)=1-b+1=2-b,f(3)=9+3b+1=10+3b,由f(-1)=f(3),得2-b=10+3b,解出b=-2,代入原函數(shù),f(x)>0即x2-2x+1>0,x的取值范圍是x≠1.故選B.已知-eq\f(1,2)<eq\f(1,x)<2,則x的取值范圍是()A.-2<x<0或0<x<eq\f(1,2) B.-eq\f(1,2)<x<2C.x<-eq\f(1,2)或x>2 D.x<-2或x>eq\f(1,2)解:當(dāng)x>0時(shí),x>eq\f(1,2);當(dāng)x<0時(shí),x<-2.所以x的取值范圍是x<-2或x>eq\f(1,2),故選D.不等式eq\f(1-2x,x+1)>0的解集是.解:根據(jù)分式不等式的轉(zhuǎn)化結(jié)論:eq\f(a,b)>0?ab>0,知不等式eq\f(1-2x,x+1)>0等價(jià)于(1-2x)(x+1)>0,也就是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))(x+1)<0,所以-1<x<eq\f(1,2).故填eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|-1<x<\f(1,2),x∈R)).(eq\a\vs4\al(2014·武漢調(diào)研))若一元二次不等式2kx2+kx-eq\f(3,8)<0對一切實(shí)數(shù)x都成立,則k的取值范圍為________.解:顯然k≠0.若k>0,則只須(2x2+x)max<eq\f(3,8k),解得k∈?;若k<0,則只須eq\f(3,8k)<(2x2+x)min,解得k∈(-3,0).故k的取值范圍是(-3,0).故填(-3,0).類型一一元一次不等式的解法已知關(guān)于x的不等式(a+b)x+2a-3b<0的解集為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(1,3))),求關(guān)于x的不等式(a-3b)x+b-2a>0的解集.解:由(a+b)x<3b-2a的解集為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(1,3))),得a+b>0,且eq\f(3b-2a,a+b)=-eq\f(1,3),從而a=2b,則a+b=3b>0,即b>0,將a=2b代入(a-3b)x+b-2a>0,得-bx-3b>0,x<-3,故所求解集為(-∞,-3).點(diǎn)撥:一般地,一元一次不等式都可以化為ax>b(a≠0)的形式.挖掘隱含條件a+b>0且eq\f(3b-2a,a+b)=-eq\f(1,3)是解本題的關(guān)鍵.解關(guān)于x的不等式:(m2-4)x<m+2.解:(1)當(dāng)m2-4=0即m=-2或m=2時(shí),①當(dāng)m=-2時(shí),原不等式的解集為?,②當(dāng)m=2時(shí),原不等式的解集為R.(2)當(dāng)m2-4>0即m<-2或m>2時(shí),x<eq\f(1,m-2).(3)當(dāng)m2-4<0即-2<m<2時(shí),x>eq\f(1,m-2).類型二一元二次不等式的解法解下列不等式:(1)x2-7x+12>0;(2)-x2-2x+3≥0;(3)x2-2x+1<0;(4)x2-2x+2>0.解:(1)方程x2-7x+12=0的解為x1=3,x2=4.而y=x2-7x+12的圖象開口向上,可得原不等式x2-7x+12>0的解集是{x|x<3或x>4}.(2)不等式兩邊同乘以-1,原不等式可化為x2+2x-3≤0.方程x2+2x-3=0的解為x1=-3,x2=1.而y=x2+2x-3的圖象開口向上,可得原不等式-x2-2x+3≥0的解集是{x|-3≤x≤1}.(3)方程x2-2x+1=0有兩個(gè)相同的解x1=x2=1.而y=x2-2x+1的圖象開口向上,可得原不等式x2-2x+1<0的解集為?.(4)因?yàn)棣ぃ?,所以方程x2-2x+2=0無實(shí)數(shù)解,而y=x2-2x+2的圖象開口向上,可得原不等式x2-2x+2>0的解集為R.點(diǎn)撥:解一元二次不等式的步驟:(1)將二次項(xiàng)系數(shù)化為正數(shù);(2)解相應(yīng)的一元二次方程;(3)根據(jù)一元二次方程的根,結(jié)合不等號的方向畫圖;(4)寫出不等式的解集.容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤有:①未將二次項(xiàng)系數(shù)化正,對應(yīng)錯(cuò)標(biāo)準(zhǔn)形式;②解方程出錯(cuò);③結(jié)果未按要求寫成集合.(eq\a\vs4\al(2013·金華十校聯(lián)考))已知函數(shù)f(x)=eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-x+1,x<0,,x-1,x≥0,))則不等式x+(x+1)f(x+1)≤1的解集是()A.{x|-1≤x≤eq\r(2)-1}B.{x|x≤1}C.{x|x≤eq\r(2)-1}D.{x|-eq\r(2)-1≤x≤eq\r(2)-1}解:由題意得不等式x+(x+1)f(x+1)≤1等價(jià)于①eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+1<0,,x+(x+1)[-(x+1)+1]≤1))或②eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+1≥0,,x+(x+1)[(x+1)-1]≤1,))解不等式組①得x<-1;解不等式組②得-1≤x≤eq\r(2)-1.故原不等式的解集是{x|x≤eq\r(2)-1}.故選C.類型三二次不等式、二次函數(shù)及二次方程的關(guān)系已知關(guān)于x的不等式x2-bx+c≤0的解集是{x|-5≤x≤1},求實(shí)數(shù)b,c的值.解:∵不等式x2-bx+c≤0的解集是{x|-5≤x≤1},∴x1=-5,x2=1是x2-bx+c=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,∴由韋達(dá)定理知eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-5+1=b,,-5×1=c,))∴eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(b=-4,,c=-5.))點(diǎn)撥:已知一元二次不等式的解集,就能夠得到相應(yīng)的一元二次方程的兩根,由根與系數(shù)的關(guān)系,可以求出相應(yīng)的系數(shù).已知不等式ax2+bx+c>0的解集為{x|2<x<3},求不等式cx2-bx+a>0的解集.解:∵不等式ax2+bx+c>0的解集為{x|2<x<3},∴a<0,且2和3是方程ax2+bx+c=0的兩根,由根與系數(shù)的關(guān)系得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-\f(b,a)=2+3,,\f(c,a)=2×3,,a<0.))即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(b=-5a,,c=6a,,a<0.))代入不等式cx2-bx+a>0,得6ax2+5ax+a>0(a<0).即6x2+5x+1<0,∴所求不等式的解集為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|-\f(1,2)<x<-\f(1,3))).類型四含有參數(shù)的一元二次不等式解關(guān)于x的不等式:mx2-(m+1)x+1<0.解:(1)m=0時(shí),不等式為-(x-1)<0,得x-1>0,不等式的解集為{x|x>1};(2)當(dāng)m≠0時(shí),不等式為meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,m)))(x-1)<0.①當(dāng)m<0,不等式為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,m)))(x-1)>0,∵eq\f(1,m)<1,∴不等式的解集為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|x<\f(1,m)或x>1)).②當(dāng)m>0,不等式為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,m)))(x-1)<0.(Ⅰ)若eq\f(1,m)<1即m>1時(shí),不等式的解集為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|\f(1,m)<x<1));(Ⅱ)若eq\f(1,m)>1即0<m<1時(shí),不等式的解集為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|1<x<\f(1,m)));(Ⅲ)若eq\f(1,m)=1即m=1時(shí),不等式的解集為?.點(diǎn)撥:當(dāng)x2的系數(shù)是參數(shù)時(shí),首先對它是否為零進(jìn)行討論,確定其是一次不等式還是二次不等式,即對m≠0與m=0進(jìn)行討論,這是第一層次;第二層次:x2的系數(shù)正負(fù)(不等號方向)的不確定性,對m<0與m>0進(jìn)行討論;第三層次:eq\f(1,m)與1大小的不確定性,對m<1、m>1與m=1進(jìn)行討論.解關(guān)于x的不等式ax2-2≥2x-ax(a∈R).解:不等式整理為ax2+(a-2)x-2≥0,當(dāng)a=0時(shí),解集為(-∞,-1].當(dāng)a≠0時(shí),ax2+(a-2)x-2=0的兩根為-1,eq\f(2,a),所以當(dāng)a>0時(shí),解集為(-∞,-1]∪eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,a),+∞));當(dāng)-2<a<0時(shí),解集為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2,a),-1));當(dāng)a=-2時(shí),解集為{x|x=-1};當(dāng)a<-2時(shí),解集為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-1,\f(2,a))).類型五分式不等式的解法(1)解不等式eq\f(x-1,2x+1)≤1.解:eq\f(x-1,2x+1)≤1?eq\f(x-1,2x+1)-1≤0?eq\f(-x-2,2x+1)≤0?eq\f(x+2,2x+1)≥0.得{xx>-eq\f(1,2)或x≤-2}.解法二:eq\f(x+2,2x+1)≥0?eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+2≥0,,2x+1>0))或eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+2≤0,,2x+1<0.))得{x|x>-eq\f(1,2)或x≤-2}.※(2)不等式eq\f(x-2,x2+3x+2)>0的解集是.解:eq\f(x-2,x2+3x+2)>0?eq\f(x-2,(x+2)(x+1))>0?(x-2)(x+2)(x+1)>0,數(shù)軸標(biāo)根得{x|-2<x<-1或x>2},故填{x|-2<x<-1或x>2}.點(diǎn)撥:分式不等式可以先轉(zhuǎn)化為簡單的高次不等式,再利用數(shù)軸標(biāo)根法寫出不等式的解集,如果該不等式有等號,則要注意分式的分母不能為零.※用“數(shù)軸標(biāo)根法”解不等式的步驟:(1)移項(xiàng):根據(jù)不等式的性質(zhì)對不等式進(jìn)行移項(xiàng),使得右端為0,化為不等式的標(biāo)準(zhǔn)形式(注意:一定要保證x的最高次冪的項(xiàng)的系數(shù)為正數(shù)).(2)求根:就是求出不等式所對應(yīng)的方程的所有根.①若是整式不等式,將其分解因式,求出所有根;②若是分式不等式,用積和商的符號法則,將其轉(zhuǎn)化為整式不等式,再求出所有根.(3)標(biāo)根:在數(shù)軸上按從左到右(由小到大)依次標(biāo)出各根(不需標(biāo)出準(zhǔn)確位置,只需標(biāo)出相對位置即可).(4)畫穿根線:從數(shù)軸“最右根”的右上方向左下方畫線,穿過此根,再往左上方穿過“次右根”,一上一下依次穿過各根.但畫線時(shí)遇偶重根不穿過(即線畫至此根時(shí),不穿過此根,而向左依次穿過其余的根),遇奇重根要穿過,可用口訣:“奇穿偶不穿”來記憶.(5)寫出不等式的解集:若不等號為“>”,則取數(shù)軸上方穿根線以內(nèi)的范圍;若不等號為“<”,則取數(shù)軸下方穿根線以內(nèi)的范圍;若不等式中含有“=”號,就連根一同取,但若是分式不等式,寫解集時(shí)要考慮分母不能為零.(1)若集合A={x|-1≤2x+1≤3},B=eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|\f(x-2,x)≤0)),則A∩B=()A.{x|-1≤x<0} B.{x|0<x≤1}C.{x|0≤x≤2} D.{x|0≤x≤1}解:易知A={x|-1≤x≤1},B集合就是不等式組eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x(x-2)≤0,,x≠0))的解集,求出B=eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|0<x≤2)),所以A∩B={x|0<x≤1}.故選B.(2)不等式eq\f(x-1,2x+1)≤0的解集為()A.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),1))B.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),1))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(1,2)))∪[1,+∞)D.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(1,2)))∪[1,+∞)解:eq\f(x-1,2x+1)≤0?eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1((x-1)(2x+1)≤0,,2x+1≠0))得-eq\f(1,2)<x≤1.故選A.類型六和一元二次不等式有關(guān)的恒成立問題(1)若不等式x2+ax+1≥0對于一切x∈eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))成立,則a的最小值為()A.0B.-2C.-eq\f(5,2)D.-3解法一:不等式可化為ax≥-x2-1,由于x∈eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2))),∴a≥-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,x))).∵f(x)=eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,x)))在eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(1,2)))上是減函數(shù),∴eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-x-\f(1,x)))eq\s\do7(max)=-eq\f(5,2).∴a≥-eq\f(5,2).解法二:令f(x)=x2+ax+1,對稱軸為x=-eq\f(a,2).①eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-\f(a,2)≤0,,f(0)≥0))?a≥0.(如圖1)②eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(0<-\f(a,2)<\f(1,2),,f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(a,2)))≥0))?-1<a<0.(如圖2)③eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-\f(a,2)≥\f(1,2),,f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))≥0))?-eq\f(5,2)≤a≤-1.(如圖3)圖1圖2圖3綜上①②③,a≥-eq\f(5,2).故選C.(2)已知對于任意的a∈[-1,1],函數(shù)f(x)=x2+(a-4)x+4-2a的值總大于0,則xA.1<x<3 B.x<1或x>3C.1<x<2 D.x<1或x>2解:記g(a)=(x-2)a+x2-4x+4,a∈[-1,1],依題意,只須eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(g(1)>0,,g(-1)>0))?eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x2-3x+2>0,,x2-5x+6>0))?x<1或x>3,故選B.點(diǎn)撥:(1)一元二次不等式恒成立問題,對于x變化的情形,解法一利用參變量分離法,化成a>f(x)(a<f(x))型恒成立問題,再利用a>f(x)max(a<f(x)min),求出參數(shù)范圍.解法二化歸為二次函數(shù),由于是軸動區(qū)間定,結(jié)合二次函數(shù)對稱軸與定義域的位置關(guān)系、單調(diào)性等相關(guān)知識,求出參數(shù)范圍.(2)對于參數(shù)變化的情形,大多利用參變量轉(zhuǎn)換法,即參數(shù)轉(zhuǎn)換為變量;變量轉(zhuǎn)換為參數(shù),把關(guān)于x的二次不等式轉(zhuǎn)換為關(guān)于a的一次不等式,化繁為簡,然后再利用一次函數(shù)的單調(diào)性,求出x的取值范圍.(1)已知函數(shù)f(x)=x2+ax+3-a,若x∈[-2,2]時(shí),f(x)≥2恒成立,求a的取值范圍.解法一:令f(x)在[-2,2]上的最小值為g(a).當(dāng)-eq\f(a,2)<-2,即a>4時(shí),g(a)=f(-2)=7-3a≥2,∴a≤eq\f(5,3),與a>4矛盾,∴a不存在.當(dāng)-2≤-eq\f(a,2)≤2,即-4≤a≤4時(shí),g(a)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(a,2)))=-eq\f(a2,4)-a+3≥2,-2eq\r(2)-2≤a≤2eq\r(2)-2,∴-4≤a≤2eq\r(2)-2.當(dāng)-eq\f(a,2)>2,即a<-4時(shí),g(a)=f(2)=7+a≥2,∴a≥-5,∴-5≤a<-4.綜上所述-5≤a≤2eq\r(2)-2.解法二:在x∈[-2,2]時(shí),f(x)=x2+ax+3-a≥2恒成立?a(x-1)≥-x2-1恒成立,當(dāng)x=1時(shí),a∈R;當(dāng)1<x≤2時(shí),a≥eq\f(-x2-1,x-1);當(dāng)-2≤x<1時(shí),a≤eq\f(-x2-1,x-1).接下來通過恒成立問題的等價(jià)轉(zhuǎn)化,變成最值問題即可求解.(2)對于滿足|a|≤2的所有實(shí)數(shù)a,求使不等式x2+ax+1>2x+a成立的x的取值范圍.解:原不等式轉(zhuǎn)化為(x-1)a+x2-2x+1>0,設(shè)f(a)=(x-1)a+x2-2x+1,則f(a)在[-2,2]上恒大于0,故有:eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(f(-2)>0,,f(2)>0))即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x2-4x+3>0,,x2-1>0))解得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x>3或x<1,,x>1或x<-1.))∴x<-1或x>3.類型七二次方程根的討論若方程2ax2-x-1=0在(0,1)內(nèi)有且僅有一解,則a的取值范圍是()A.a<-1 B.a>1C.-1<a<1 D.0≤a<1解法一:令f(x)=2ax2-x-1,則f(0)·f(1)<0,即-1×(2a-2)<0,解得a>1.解法二:當(dāng)a=0時(shí),x=-1,不合題意,故排除C,D;當(dāng)a=-2時(shí),方程可化為4x2+x+1=0,而Δ=1-16<0,無實(shí)根,故a=-2不適合,排除A.故選B.點(diǎn)撥:本題考查一元二次方程的根的分布與系數(shù)的關(guān)系,畫出相應(yīng)函數(shù)的圖象后“看圖說話”,主要從以下四個(gè)方面分析:①開口方向;②判別式;③區(qū)間端點(diǎn)函數(shù)值的正負(fù);④對稱軸x=-eq\f(b,2a)與區(qū)間端點(diǎn)的關(guān)系.本書2.4節(jié)有較詳細(xì)的討論,可參看.如果方程x2+(m-1)x+m2-2=0的兩個(gè)實(shí)根一個(gè)小于-1,另一個(gè)大于1,那么實(shí)數(shù)m的取值范圍是()A.-eq\r(2)<m<eq\r(2) B.-2<m<0C.-2<m<1 D.0<m<1解:令f(x)=x2+(m-1)x+m2-2,結(jié)合二次函數(shù)圖象可知,eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(f(-1)<0,,f(1)<0,))即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m2-m<0,,m2+m-2<0,))解之,得實(shí)數(shù)m的取值范圍是0<m<1.故選D.類型八一元二次不等式的應(yīng)用(eq\a\vs4\al(2013·上海))甲廠以x千克/小時(shí)的速度勻速生產(chǎn)某種產(chǎn)品(生產(chǎn)條件要求1≤x≤10),每小時(shí)可獲得利潤是100eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5x+1-\f(3,x)))元.(1)要使生產(chǎn)該產(chǎn)品2小時(shí)獲得的利潤不低于3000元,求x的取值范圍;(2)要使生產(chǎn)900千克該產(chǎn)品獲得的利潤最大,問:甲廠應(yīng)該選取何種生產(chǎn)速度?并求最大利潤.解:(1)根據(jù)題意,200eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5x+1-\f(3,x)))≥3000?5x-14-eq\f(3,x)≥0?5x2-14x-3≥0?(5x+1)(x-3)≥0,又1≤x≤10,可解得3≤x≤10.(2)設(shè)利潤為y元,則y=eq\f(900,x)·100eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5x+1-\f(3,x)))=9×104eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,x2)+\f(1,x)+5))=9×104eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,x)-\f(1,6)))2+\f(61,12))).故x=6時(shí),ymax=457500元.點(diǎn)撥:和一元二次不等式有關(guān)的實(shí)際應(yīng)用題是教材中的重點(diǎn),這也是將實(shí)際生活和數(shù)學(xué)相結(jié)合的切入點(diǎn),是考查能力的好載體,應(yīng)予以重視.某小型服裝廠生產(chǎn)一種風(fēng)衣,日銷貨量x件與貨價(jià)p元/件之間的關(guān)系為p=160-2x,生產(chǎn)x件所需成本為C=500+30x元,則該廠日產(chǎn)量為時(shí),日獲利不少于1300元.解:由題意,得(160-2x)x-(500+30x)≥1300,化簡得x2-65x+900≤0,解之得20≤x≤45.因此,該廠日產(chǎn)量在20件至45件時(shí),日獲利不少于1300元.故填20件至45件.1.一元二次不等式ax2+bx+c>0(或ax2+bx+c<0)(a≠0)的解集的確定,受二次項(xiàng)系數(shù)a的符號及判別式Δ=b2-4ac的符號制約,且與相應(yīng)的二次函數(shù)、一元二次方程有密切聯(lián)系,可結(jié)合相應(yīng)的函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象,數(shù)形結(jié)合求得不等式的解集;二次函數(shù)y=ax2+bx+c的值恒大于0的條件是a>0且Δ<0;若恒大于或等于0,則a>0且Δ≤0.若二次項(xiàng)系數(shù)中含參數(shù)且未指明該函數(shù)是二次函數(shù)時(shí),必須考慮二次項(xiàng)系數(shù)為0這一特殊情形2.解分式不等式要使一邊為零;求解非嚴(yán)格分式不等式時(shí),要注意分母不等于0,轉(zhuǎn)化為不等式組.(注:形如eq\f(f(x),g(x))≥0或eq\f(f(x),g(x))≤0的不等式稱為非嚴(yán)格分式不等式).3.解含參數(shù)的不等式的基本途徑是分類討論,能避免討論的應(yīng)設(shè)法避免討論.對字母參數(shù)的邏輯劃分要具體問題具體分析,必須注意分類不重、不漏、完全、準(zhǔn)確.4.解不等式的過程,實(shí)質(zhì)上是不等式等價(jià)轉(zhuǎn)化的過程.因此保持同解變形是解不等式應(yīng)遵循的基本原則.5.各類不等式最后一般都要化為一元一次不等式(組)或一元二次不等式(組)來解,這體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學(xué)思想.6.對給定的一元二次不等式,求解的程序框圖是:1.不等式eq\f(x-2,x+1)≤0的解集是()A.(-∞,-1)∪(-1,2] B.[-1,2]C.(-∞,-1)∪[2,+∞) D.(-1,2]解:eq\f(x-2,x+1)≤0?eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+1))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-2))≤0,且x≠-1,即x∈(-1,2],故選D.2.關(guān)于x的不等式(mx-1)(x-2)>0,若此不等式的解集為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|\f(1,m)<x<2)),則m的取值范圍是()A.m>0 B.0<m<2C.m>eq\f(1,2) D.m<0解:由不等式的解集形式知m<0.故選D.3.(eq\a\vs4\al(2013·安徽))已知一元二次不等式f(x)<0的解集為eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|x<-1或x>\f(1,2))),則f(10x)>0的解集為()A.{x|x<-1或x>lg2} B.{x|-1<x<lg2}C.{x|x>-lg2} D.{x|x<-lg2}解:可設(shè)f(x)=a(x+1)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))(a<0),由f(10x)>0可得(10x+1)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(10x-\f(1,2)))<0,從而10x<eq\f(1,2),解得x<-lg2,故選D.4.(eq\a\vs4\al(2013·陜西))在如圖所示的銳角三角形空地中,欲建一個(gè)面積不小于300m2的內(nèi)接矩形花園(陰影部分),則其邊長x(單位:m)的取值范圍是()A.[15,20] B.[12,25]C.[10,30] D.[20,30]解:設(shè)矩形的另一邊為ym,依題意得eq\f(x,40)=eq\f(40-y,40),即y=40-x,所以x(40-x)≥300,解得10≤x≤30.故選C.5.若關(guān)于x的不等式2x2-8x-4-a>0在(1,4)內(nèi)有解,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A.a<-12 B.a>-4C.a>-12 D.a<-4解:關(guān)于x的不等式2x2-8x-4-a>0在(1,4)內(nèi)有解,即a<2x2-8x-4在(1,4)內(nèi)有解,令f(x)=2x2-8x-4=2(x-2)2-12,當(dāng)x=2時(shí),f(x)取最小值f(2)=-12;當(dāng)x=4時(shí),f(4)=2(4-2)2-12=-4,所以在(1,4)上,-12≤f(x)<-4.要使a<f(x)有解,則a<-4.故選D.6.若關(guān)于x的方程3x2-5x+a=0的一個(gè)根大于-2且小于0,另一個(gè)根大于1且小于3,則()A.a<2B.a>-12C.-22<a<0D.-12<a<0解:設(shè)f(x)=3x2-5x+a,則由題意有eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(f(-2)>0,,f(0)<0,,f(1)<0,,f(3)>0.))即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(22+a>0,,a<0,,-2+a<0,,12+a>0.))解得-12<a<0.故選D.7.若不等式x2-kx+k-1>0對x∈(1,2)恒成立,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是____________.解:∵x∈(1,2),∴x-1>0.則x2-kx+k-1=(x-1)(x+1-k)>0,等價(jià)于x+1-k>0,即k<x+1恒成立,由于2<x+1<3,所以只要k≤2即可.故填(-∞,2].8.(eq\a\vs4\al(2014·江蘇))已知函數(shù)f(x)=x2+mx-1,若對于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________.解:由題可得f(x)<0對于x∈[m,m+1]恒成立,即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(f(m)=2m2-1<0,,f(m+1)=2m2+3m<0,))解得-eq\f(\r(2),2)<m<0.故填eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(2),2),0)).9.若關(guān)于x的不等式x2-ax-a≤-3的解集不是空集,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.解法一:設(shè)f(x)=x2-ax-a.則關(guān)于x的不等式x2-ax-a≤-3的解集不是空集?f(x)min≤-3,即feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)))=-eq\f(4a+a2,4)≤-3,解得a≤-6或a≥2.解法二:x2-ax-a≤-3的解集不是空集?x2-ax-a+3=0的判別式Δ≥0,解得a≤-6或a≥2.10.汽車在行駛中,由于慣性的作用,剎車后還要繼續(xù)向前滑行一段距離才能停住,我們稱這段距離為“剎車距離”.剎車距離是分析事故的一個(gè)重要因素.在一個(gè)限速為40km/h的彎道上,甲、乙兩輛車相向而行,發(fā)現(xiàn)情況不對,同時(shí)剎車,但還是相碰了.事后現(xiàn)場勘查測得甲車的剎車距離略超過12m,乙車的剎車距離略超過10m,又知甲、乙兩種車型的剎車距離s(m)與車速x(s甲=0.1x+0.01x2,s乙=0.05x+0.005x2.問甲、乙兩車有無超速現(xiàn)象?解:由題意知,對于甲車,有0.1x+0.01x2>12,即x2+10x-1200>0,解得x>30或x<-40(舍去).這表明甲車的車速超過30km/h,又由甲車剎車距離略超12m,可判斷甲車車速不會超過限速40km/h.對于乙車有0.05x+0.005x2>10,即x2+10x-2000>0,解得x>40或x<-50(舍去).這表明乙車超過40km/h,超過規(guī)定限速.11.已知二次函數(shù)f(x)的二次項(xiàng)系數(shù)為a,且不等式f(x)>-2x的解集為(1,3).(1)若方程f(x)+6a=0有兩個(gè)相等的實(shí)根,求f(x(2)若f(x)的最大值為正數(shù),求a的取值范圍.解:(1)∵f(x)+2x>0的解集為(1,3),∴f(x)+2x=a(x-1)(x-3),且a<0.因而f(x)=a(x-1)(x-3)-2x=ax2-(2+4a)x+3a.①由方程f(x)+6a=0得ax2-(2+4a)x+9a=0.②因?yàn)榉匠挞谟袃蓚€(gè)相等的實(shí)根,所以Δ=[-(2+4a)]2-4a·9即5a2-4a-1=0,解得a=1或a=-eq\f(1,5).由于a<0,舍去a=1,將a=-eq\f(1,5)代入①得f(x)的解析式f(x)=-eq\f(1,5)x2-eq\f(6,5)x-eq\f(3,5).(2)由f(x)=ax2-2(1+2a)x+=aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1+2a,a)))eq\s\up12(2)-eq\f(a2+4a+1,a),及a<0,可得f(x)的最大值為-eq\f(a2+4a+1,a).由eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-\f(a2+4a+1,a)>0,,a<0,))解得a<-2-eq\r(3)或-2+eq\r(3)<a<0.故當(dāng)f(x)的最大值為正數(shù)時(shí),實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-∞,-2-eq\r(3))∪(-2+eq\r(3),0).解關(guān)于x的不等式:eq\f(a(x-1),x-2)>1(a<1).解:(x-2)[(a-1)x+2-a]>0,當(dāng)a<1時(shí)有(x-2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(a-2,a-1)))<0,若eq\f(a-2,a-1)>2,即0<a<1時(shí),解集為{x|2<x<eq\f(a-2,a-1)};若eq\f(a-2,a-1)=2,即a=0時(shí),解集為?;§7.3二元一次不等式(組)與簡單的線性規(guī)劃問題1.二元一次不等式表示的區(qū)域(1)當(dāng)B>0時(shí),Ax+By+C>0表示直線Ax+By+C=0的;Ax+By+C<0表示直線Ax+By+C=0的.(2)當(dāng)B<0時(shí),Ax+By+C>0表示直線Ax+By+C=0的;Ax+By+C<0表示直線Ax+By+C=0的.2.線性規(guī)劃(1)不等式組是一組對變量x,y的約束條件,由于這組約束條件都是關(guān)于x,y的一次不等式,所以又可稱其為線性約束條件.Z=Ax+By是要求最大值或最小值的函數(shù),我們把它稱為.由于Z=Ax+By是關(guān)于x,y的一次解析式,所以又可叫做.另外注意:線性約束條件除了用一次不等式表示外,也可用一次方程表示.(2)一般地,求線性目標(biāo)函數(shù)在線性約束條件下的的問題,統(tǒng)稱為線性規(guī)劃問題.(3)滿足線性約束條件的解(x,y)叫做,由所有可行解組成的集合叫做.其中,使目標(biāo)函數(shù)取得最大值或最小值的可行解都叫做這個(gè)問題的.線性目標(biāo)函數(shù)的最值常在可行域的邊界上,且通常在可行域的頂點(diǎn)處取得;而求最優(yōu)整數(shù)解首先要看它是否在可行域內(nèi).(4)用圖解法解決簡單的線性規(guī)劃問題的基本步驟:①首先,要根據(jù)(即畫出不等式組所表示的公共區(qū)域).②設(shè),畫出直線l0.③觀察、分析、平移直線l0,從而找到最優(yōu)解.④最后求得目標(biāo)函數(shù)的.(5)利用線性規(guī)劃研究實(shí)際問題的解題思路:首先,應(yīng)準(zhǔn)確建立數(shù)學(xué)模型,即根據(jù)題意找出條件,確定函數(shù).然后,用圖解法求得數(shù)學(xué)模型的解,即,在可行域內(nèi)求得使目標(biāo)函數(shù).自查自糾:1.(1)上方區(qū)域下方區(qū)域(2)下方區(qū)域上方區(qū)域2.(1)目標(biāo)函數(shù)線性目標(biāo)函數(shù)(2)最大值或最小值(3)可行解可行域最優(yōu)解(4)①線性約束條件畫出可行域②z=0④最大值或最小值(5)約束線性目標(biāo)畫出可行域取得最值的解下列命題中正確的是()A.點(diǎn)(0,1)在區(qū)域x-y+1>0內(nèi)B.點(diǎn)(0,0)在區(qū)域x+y+1<0內(nèi)C.點(diǎn)(1,0)在區(qū)域y≥2x內(nèi)D.點(diǎn)(0,0)在區(qū)域x+y≥0內(nèi)解:將(0,0)代入x+y≥0,成立.故選D.不等式x-2y+6>0表示的區(qū)域在直線x-2y+6=0的()A.左下方B.左上方C.右下方D.右上方解:畫出直線及區(qū)域范圍知C正確.故選C.(eq\a\vs4\al(2014·湖北))若變量x,y滿足約束條件eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+y≤4,,x-y≤2,,x≥0,y≥0,))則z=2x+y的最大值是()A.2 B.4 C.7 D.8解:畫出不等式組的可行域如圖陰影部分所示,結(jié)合目標(biāo)函數(shù)可知,當(dāng)直線y=-2x+z經(jīng)過點(diǎn)A(3,1)時(shí),z取最大值,且為7.故選C.點(diǎn)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-2,t))在直線2x-3y+6=0的上方,則t的取值范圍是.解:eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-2,t))在2x-3y+6=0的上方,則2×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-2))-3t+6<0,解得t>eq\f(2,3).故填eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(t|t>\f(2,3))).不等式組eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x>0,,y>0,,4x+3y<12))表示的平面區(qū)域內(nèi)的整點(diǎn)(橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都是整數(shù)的點(diǎn))共有個(gè).解:畫出平面區(qū)域的圖象,可以看出整點(diǎn)有(1,1),(1,2),(2,1),共3個(gè),故填3.類型一二元一次不等式(組)表示的平面區(qū)域(eq\a\vs4\al(2013·大綱))記不等式組eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x≥0,,x+3y≥4,,3x+y≤4))所表示的平面區(qū)域?yàn)镈,若直線y=a(x+1)與D有公共點(diǎn),則a的取值范圍是________.解:作出題中不等式組表示的可行域如圖中陰影部分所示,∵直線y=a(x+1)恒過定點(diǎn)C(-1,0),由圖并結(jié)合題意易知kBC=eq\f(1,2),kAC=4,∴要使直線y=a(x+1)與平面區(qū)域D有公共點(diǎn),則eq\f(1,2)≤a≤4.故填eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,2),4)).點(diǎn)撥:①關(guān)于不等式組所表示的平面區(qū)域(可行域)的確定,可先由“直線定界”,再由“不等式定域”,定域的常用方法是“特殊點(diǎn)法”,且一般取坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0)為特殊點(diǎn);②這里的直線y=a(x+1)是過定點(diǎn)(-1,0)且斜率為a的直線系.注意:含一個(gè)參數(shù)的直線方程都可看成有一個(gè)定元素的直線系.(eq\a\vs4\al(2014·安徽))不等式組eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+y-2≥0,,x+2y-4≤0,,x+3y-2≥0))表示的平面區(qū)域的面積為________.解:不等式組所表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,易求得|BD|=2,C點(diǎn)坐標(biāo)(8,-2),∴S△ABC=S△ABD+S△BCD=eq\f(1,2)×2×(2+2)=4.故填4.類型二利用線性規(guī)劃求線性目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解(eq\a\vs4\al(2014·廣東))若變量x,y滿足約束條件eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y≤x,,x+y≤1,,y≥-1,))且z=2x+y的最大值和最小值分別為m和n,則m-n=()A.8B.7C.6D.5解:作出可行域(如圖陰影部分所示)后,結(jié)合目標(biāo)函數(shù)可知,當(dāng)直線y=-2x+z經(jīng)過點(diǎn)A時(shí),z的值最大,易得A(2,-1),則m=zmax=2×2-1=3.當(dāng)直線y=-2x+z經(jīng)過點(diǎn)B時(shí),z的值最小,易得B(-1,-1),則n=zmin=2×(-1)-1=-3.故m-n=6.故選C.點(diǎn)撥:可行域是封閉區(qū)域時(shí),可以將端點(diǎn)代入目標(biāo)函數(shù)z=2x+y,求出最大值3與最小值-3,從而得到相應(yīng)范圍.若線性規(guī)劃的可行域不是封閉區(qū)域時(shí),不能簡單的運(yùn)用代入頂點(diǎn)的方法求最優(yōu)解.如變式2,需先準(zhǔn)確地畫出可行域,再將目標(biāo)函數(shù)對應(yīng)直線在可行域上移動,觀察z的大小變化,得到最優(yōu)解.設(shè)x,y滿足eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x+y≥4,,x-y≥1,,x-2y≤2,))則z=x+y()A.有最小值2,最大值3B.有最小值2,無最大值C.有最大值3,無最小值D.既無最小值,也無最大值解:畫出不等式表示的平面區(qū)域,如圖,由z=x+y,得y=-x+z,令z=0,畫出y=-x的圖象,當(dāng)它的平行線經(jīng)過A(2,0)時(shí),z取得最小值為zmin=2+0=2,由于可行域是向右上方無限延伸的非封閉區(qū)域,y=-x+z向右上方移動時(shí),z=x+y也趨于無窮大,所以z=x+y無最大值,故選B.類型三含參數(shù)的線性規(guī)劃問題(1)若不等式組eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x≥0,,x+3y≥4,,3x+y≤4))所表示的平面區(qū)域被直線y=kx+eq\f(4,3)分為面積相等的兩部分,則k的值是()A.eq\f(7,3) B.eq\f(3,7) C.eq\f(4,3) D.eq\f(3,4)解:由題目所給的不等式組可知,其表示的平面區(qū)域如圖陰影部分所示,這里直線y=kx+eq\f(4,3)只需經(jīng)過線段AB的中點(diǎn)D即可,此時(shí)D點(diǎn)的坐標(biāo)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(5,2))),代入可得k=eq\f(7,3).故選A.(2)在平面直角坐標(biāo)系中,若不等式組eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+y-1≥0,,x-1≤0,,ax-y+1≥0))(a為常數(shù)
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