3.2 一元二次不等式(一)
学习目标 1.会解可化为一元二次不等式(组)的简单分式不等式.2.能够从实际生活和生产中抽象出一元二次不等式的模型,并加以解决.3.掌握与一元二次不等式有关的恒成立问题的解法.
知识点一 分式不等式的解法 思考
梳理 一般的分式不等式的同解变形法则: (1)
x-3x-3
>0与(x-3)(x+2)>0等价吗?将>0变形为(x-3)(x+2)>0,有什么好处? x+2x+2
fx>0?____________;
gx?? ;fx(2)≤0??
gx?? ;
(3)
fxfx-agx≥a?≥0.
gxgx知识点二 一元二次不等式恒成立问题
思考 x-1>0在区间[2,3]上恒成立的几何意义是什么?区间[2,3]与不等式x-1>0的解集有什么关系?
梳理 一般地,“不等式f(x)>0在区间[a,b]上恒成立”的几何意义是函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象全部在x轴________方.区间[a,b] 是不等式f(x)>0的解集的________. 恒成立的不等式问题通常转化为求最值问题, 即在[a,b]上,
k≥f(x)恒成立?k≥________;
1
k≤f(x)恒成立?k≤________.
类型一 一元二次不等式在生活中的应用
例1 某种汽车在水泥路面上的刹车距离(刹车距离是指汽车刹车后由于惯性往前滑行的距112
离)s m和汽车车速x km/h有如下关系:s=x+x.在一次交通事故中,测得这种车的
20180刹车距离大于39.5 m,那么这辆汽车刹车前的车速至少为多少?(精确到1 km/h,28 521≈168.882)
反思与感悟 一元二次不等式应用题常以二次函数为模型,解题时要弄清题意,准确找出其中的不等关系,再利用一元二次不等式求解,确定答案时应注意变量具有的“实际含义”. 跟踪训练1 在一个限速40 km/h的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了.事发后现场测得甲车的刹车距离略超过12 m,乙车的刹车距离略超过10 m.又知甲、乙两种车型的刹车距离S m与车速x km/h之间分别有如下关系:S甲=0.1x+0.01x,S乙=0.05x+0.005x.问超速行驶谁应负主要责任.
类型二 分式不等式的解法 例2 解下列不等式.
2
2
2
(1)
x-3x+1
<0;(2)≤1. x+22x-3
反思与感悟 分式不等式的解法:先通过移项、通分整理成标准型
fxfx>0(<0)或
gxgx≥0(≤0),再化成整式不等式来解.如果能判断出分母的正负,直接去分母也可. 跟踪训练2 解下列不等式. 2x-12-x(1)≥0;(2)>1. 3x+1x+3
3
类型三 不等式恒成立问题 例3 设函数f(x)=mx-mx-1.
(1)若对于一切实数x,f(x)<0恒成立,求m的取值范围; (2)对于x∈[1,3],f(x)<-m+5恒成立,求m的取值范围. 引申探究
若将例3(2)改为:对于任意m∈[1,3],f(x)<-m+5恒成立,求实数x的取值范围.
反思与感悟 有关不等式恒成立求参数的取值范围,通常处理方法有两种:
(1)考虑能否进行参变量分离,若能,则构造关于变量的函数,转化为求函数的最大(小)值,从而建立参变量的不等式;
(2)若参变量不能分离,则应构造关于变量的函数(如一次函数、二次函数),并结合图象建立参变量的不等式求解.
跟踪训练3 当x∈(1,2)时,不等式x+mx+4<0恒成立,则m的取值范围是________.
2
2
1.若不等式x+mx+1≥0的解集为R,则实数m的取值范围是________.
2.若产品的总成本y(万元)与产量x(台)之间的函数关系式是y=3 000+20x-0.1x(0 3.不等式x+x+k>0恒成立时,k的取值范围为________. 4.解下列不等式. (1) 2 2 2 x-12x-1 ≥0;(2)>1. x-23-4x4 1.解分式不等式时,一定要等价变形为一边为零的形式,再化归为一元二次不等式(组)求解.当不等式含有等号时,分母不为零. 2.对于有的恒成立问题,分离参数是一种行之有效的方法.这是因为将参数予以分离后,问题往往会转化为函数问题,从而得以迅速解决.当然这必须以参数容易分离作为前提.分离参数时,经常要用到下述简单结论:(1)若f(x)有最大值f(x)max,则a>f(x)恒成立?a>f(x)max;(2)若f(x)有最小值f(x)min,则a 3.解一元二次不等式应用题的关键在于构造一元二次不等式模型,选择其中起关键作用的未知量为x,用x来表示其他未知量,根据题意,列出不等关系再求解. 5