一元二次不等式及其解法(教师版)

2026/4/28 13:29:20

综上所述:当a=0时,不等式解集为空集;当a>0时,不等式解集为

???2?x?0<x<

a???

??

?;当??

a<0

???2

时,不等式解集为?x?a

???

??

<x<0?.

??

【例9】已知不等式ax2+4x+a>1-2x2对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围.

[审题视点] 化为标准形式ax2+bx+c>0后分a=0与a≠0讨论.当a≠0时,?a>0,

有? 2

?Δ=b-4ac<0.

解 原不等式等价于(a+2)x2+4x+a-1>0对一切实数恒成立,显然a=-2时,解集不是R,因此a≠-2, ?a+2>0,从而有? 2

?Δ=4-4?a+2??a-1?<0,

?a>-2,?a>-2,?整理,得所以? ??a-2??a+3?>0,?a<-3或a>2,所以a>2.

故a的取值范围是(2,+∞).

不等式ax2+bx+c>0的解是全体实数(或恒成立)的条件是当a=0时,

?a>0,

b=0,c>0;当a≠0时,?不等式ax2+bx+c<0的解是全体实数(或恒

?Δ<0;?a<0,

成立)的条件是当a=0时,b=0,c<0;当a≠0时,?

?Δ<0.

【例10】 已知f(x)=x2-2ax+2(a∈R),当x∈[-1,+∞)时,f(x)≥a恒成立,求a的取值范围.

解 法一 f(x)=(x-a)2+2-a2,此二次函数图象的对称轴为x=a. ①当a∈(-∞,-1)时,f(x)在[-1,+∞)上单调递增, f(x)min=f(-1)=2a+3.要使f(x)≥a恒成立, 只需f(x)min≥a,

即2a+3≥a,解得-3≤a<-1;

②当a∈[-1,+∞)时,f(x)min=f(a)=2-a2,

由2-a2≥a,解得-1≤a≤1.

综上所述,所求a的取值范围为[-3,1].

法二 令g(x)=x2-2ax+2-a,由已知,得x2-2ax+2-a≥0在[-1,+∞)上恒成立,

Δ>0,?

即Δ=4a2-4(2-a)≤0或?a<-1,

?g?-1?≥0.解得-3≤a≤1.

所求a的取值范围是[-3,1].

【例11】. 若不等式2x-1>m(x2-1)对满足|m|≤2的所有m都成立,求x的取值范围.

剖析:对于m∈[-2,2],不等式2x-1>m(x2-1)恒成立,把m视为主元,利用函数的观点来解决.

解:原不等式化为(x2-1)m-(2x-1)<0. 令f(m)=(x2-1)m-(2x-1)(-2≤m≤2).

???(2x2?1)?(2x?1)?0,?f(?2)则?

2?f(2)?(2x?1)?(2x?1)?0.?解得

?1?71?3<x<. 222??x?x?2?0,【例12】.关于x的不等式?2的整数解的集合为{-2},求实数k

?(2k?5)x?5k?0?2x?的取值范围.

解:由x2-x-2>0可得x<-1或x>2.

2??x?x?2?0,∵?的整数解为x=-2,

2?(2k?5)x?5k?0?2x?又∵方程2x2+(2k+5)x+5k=0的两根为-k和-①若-k<-②若-

5. 25,则不等式组的整数解集合就不可能为{-2}; 25<-k,则应有-2<-k≤3. 2∴-3≤k<2.

综上,所求k的取值范围为-3≤k<2.

【例13】.(2003年天津质量检测题)已知适合不等式|x2-4x+a|+|x-3|≤5的x的最大值为

3,求实数a的值,并解该不等式.

解:∵x≤3,∴|x-3|=3-x.

若x2-4x+a<0,则原不等式化为x2-3x+a+2≥0.

此不等式的解集不可能是集合{x|x≤3}的子集,∴x2-4x+a<0不成立.

于是,x2-4x+a≥0,则原不等式化为x2-5x+a-2≤0.∵x≤3, 令x2-5x+a-2=(x-3)(x-m)=x2-(m+3)x+3m,比较系数,得m=2,∴a=8. 此时,原不等式的解集为{x|2≤x≤3}.

【例14】. f(x)是定义在(-∞,3]上的减函数,不等式f(a2-sinx)≤f(a+1+cos2x)

对一切x∈R均成立,求实数a的取值范围.

解:由题意可得

?a2?sinx?3,??2 ?a?1?cosx?3,?22a?sinx?a?1?cosx???2?a?3?sinx,?即?a?2?cos2x,对x∈R恒成立. ?912?a2?a???(sinx?)42???a2?2,?故?a?1, ?912?a2?a???(sinx?)max42?∴-2≤a≤

1?10. 2一、选择题

1.(2014·长春调研)已知集合P={x|x2-x-2≤0},Q={x|log2(x-1)≤1},则 (?RP)∩Q= A.[2,3] C.(2,3]

( ).

B.(-∞,-1]∪[3,+∞) D.(+∞,-1]∪(3,+∞)

解析 依题意,得P={x|-1≤x≤2},Q={x|1<x≤3},则(?RP)∩Q=(2,3]. 答案 C

2.(2014·沈阳质检)不等式x2+ax+4<0的解集不是空集,则实数a的取值范围是

A.[-4,4]

( ).

B.(-4,4)

C.(-∞,-4]∪[4,+∞) D.(-∞,-4)∪(4,+∞)

解析 不等式x2+ax+4<0的解集不是空集,只需Δ=a2-16>0,∴a<-4或a>4,故选D. 答案 D

x??,x≥0,

3.(2013·咸阳模拟)已知f(x)=?2

??-x2+3x,x<0,

A.{x|x≥4} C.{x|-3

则不等式f(x)

( ).

B.{x|x<4} D.{x|x<-3}

4

解析 f(4)=2=2,不等式即为f(x)<2. x

当x≥0时,由2<2,得0≤x<4;

当x<0时,由-x2+3x<2,得x<1或x>2,因此x<0. 综上,x<4.故f(x)

1??1

4.已知不等式ax2-bx-1≥0的解集是?-2,-3?,则不等式x2-bx-a<0的

??解集是 A.(2,3)

B.(-∞,2)∪(3,+∞) ?11?

C.?3,2? ??

1??1??D.?-∞,3?∪?2,+∞?

????

11

解析 由题意知-2,-3是方程ax2-bx-1=0的根,所以由根与系数的关1?1?b?1??1?1

系得-2+?-3?=a,?-2?×?-3?=-a.解得a=-6,b=5,不等式x2-bx

??????-a<0即为x2-5x+6<0,解集为(2,3). 答案 A

5.已知函数f(x)=ax2+bx+c,不等式f(x)<0的解集为{x|x<-3,或x>1},则

( ).


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