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【变式3】若关于x的不等式mx2?(2m?1)x?m?1?0的解集为非空集,求m的取值范围.
【答案】当m?0时,原不等式为:?x?1?0,即x??1,符合题意.
当m?0时,原不等式为一元二次不等式,显然也符合题意 当m?0时,只需??0,
?(2m?1)2?4m(m?1)?01即?,解得??m?0,
8?m?0综上,m的取值范围为:m?[?,??).
类型四:含字母系数的一元二次不等式的解法
例4.解下列关于x的不等式 (1)x2-2ax≤-a2+1;
2
(2)x-ax+1>0;
2
(3)x-(a+1)x+a<0; 解析:
(1) x2?2ax?a2?1?0?[(x?a)?1][(x?a)?1]?0?a?1?x?a?1
∴原不等式的解集为{x|a?1?x?a?1}。 (2) Δ=a-4
当Δ>0,即
2
18a>2或a<-2时,原不等式的解集为
a?a2?4a?a2?4{x|x?或x?}
22当Δ=0,即a=2或-2时,原不等式的解集为{x|x?a}。 2当Δ<0,即-2
当a>1时,原不等式的解集为{x|1
①定号:对二次项系数大于零和小于零分类,确定了二次曲线的开口方向;
②求根:求相应方程的根。当无法判断判别式与0的关系时,要引入讨论,分类求
解;
③定解:根据根的情况写出不等式的解集;当无法判断两根的大小时,引入讨论。 举一反三:
【变式1】解关于x的不等式:x?(a?【答案】原不等式化为(x?a)(x?①a=1或a=-1时,解集为?; ②当0
21)x?1?0(a?0) a1)?0 a11,解集为:{x|a?x?}; aa 专业知识整理分享
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③当a>1或 -1
11,解集为:{x|?x?a}。 aa【变式2】解关于x的不等式:x2?(a?a2)x?a3?0(a?R) 【答案】x2?(a?a2)x?a3?0?(x?a)(x?a2)?0
当a<0或a>1时,解集为{x|x?a或x?a2}; 当a=0时,解集为{x|x?0};
当0<a<1时,解集为{x|x?a2或x?a}; 当a=1时,解集为{x|x?1};
例5.解关于x的不等式:ax2-(a+1)x+1<0。
解析:若a=0,原不等式?-x+1<0?x>1;
若a<0,原不等式?x?(1?)x?>1;
若a>0,原不等式?x?(1?)x?其解的情况应由
221a111?0?(x?)(x?1)?0?x?或xaaa11?0?(x?)(x?1)?0, aa1a1与1的大小关系决定,故 a(1)当a=1时,原不等式?x??;
1(2)当a>1时,原不等式??x?1;
a1(3)当0<a<1时,原不等式?1?x?
a综上所述:
当a<0,解集为{x|x?1或x?1}; a1a当a=0时,解集为{x|x>1};
当0<a<1时,解集为{x|1?x?}; 当a=1时,解集为?; 当a>1时,解集为{x|1?x?1}。 a总结升华:熟练掌握一元二次不等式的解法是解不等式的基础,对最高项含有字母系数的不等式,要注意按字母的取值情况进行分类讨论,分类时要“不重不漏”。
举一反三:
【变式1】解关于x的不等式:(ax-1)(x-2)≥0; 【答案】当a=0时,x∈(-?,2].
当a≠0时,方程(ax-1)(x-2)=0两根为x1?①当a>0时,
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1,x2?2 a WORD格式 可编辑
111时,x?(??,2]?[,??);
a2a11
若a?0,=2, 即a?时,x∈R;
a2111若a?0,?2, 即a?时,x?(??,]?[2,??).
a2a112]。 ②当a<0时,则有:?2, ∴ x?[,aa若a?0,?2, 即0?a?【变式2】解关于x的不等式:ax+2x-1<0; 【答案】当a=0时,x?(??,).
当a≠0时,Δ=4+4a=4(a+1), ①a>0时,则Δ>0,x?(2
12?1?1?a?1?1?a,).
aa②a<0时,
若a<0,△<0, 即a<-1时,x∈R;
若a<0,△=0, 即a=-1时,x∈R且x≠1; 若a<0,△>0, 即 -1
aa【变式3】解关于x的不等式:ax2-x+1>0
【答案】若a=0,原不等式化为-x+1>0,解集为{x|x<1};
若a≠0,原不等式为关于x的一元二次不等式.
2方程ax?x?1?0的判别式△=1-4a
(Ⅰ)当△=1-4a<0,即a?212时,方程ax?x?1?0没有实数根, 4故函数f(x)?ax?x?1的图象开口向上,与x轴没有交点,其简图如下:
所以,此时不等式ax?x?1?0的解集为实数集R; (Ⅱ)当△=1-4a=0,即a?2212时,方程ax?x?1?0有两个相等实数根x=2, 4故函数f(x)?ax?x?1的图象开口向上,与x轴有唯一交点(2,0),其简图
如下:
所以,此时不等式ax?x?1?0的解集为(??,2)?(2,??);
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(Ⅲ)当△=1-4a>0,即a?14时,方程ax2?x?1?0有两个不等实数根 x1?1?4a1?11?2a,x?4a2?2a,
①当0?a?14时,函数f(x)?ax2?x?1的图象开口向上, 与x轴有两个不同的交点,且x1?x2,其简图如下:
所
以
,
此
时
不
等
式
ax2?x?1?0的解集??1?1?4a??1?1?????,???4a?;?2a????2a,??? ?②当a<0时,函数f(x)?ax2?x?1的图象开口向下, 与x轴有两个不同的交点,且x1?x2,其简图如下:
所以,此时不等式ax2?x?1?0的解集为??1?1?4a1?1?4a??,??2a2a?; ?综上所述:
a<0时,原不等式解集为??1?1?4a?,1?1?4a??; ?2a2a??a=0时,原不等式解集为(??,1);
0?a?1?1?1?4a?4时,原不等式解集为????,????1?1?4a??; ?2a???,???2a??a?14时,原不等式解集为(??,2)?(2,??); a?14时,原不等式解集为实数集R.
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