含绝对值不等式、一元二次不等式、简易逻辑、充要条件
二. 本周教学重、难点:
1. 掌握简单的绝对值不等式的解法;掌握一元二次不等式的解法;学会运用函数方程、分类讨论、等价转化和数形结合思想解决有关不等式的问题。
2. 理解逻辑联结词“或”“且”“非”的含义,理解四种命题及其相互关系,掌握充分条件,必要条件,充要条件的意义。
【典型例题】
[例1] 解不等式:
(1);
(2)。
解:
(1)方法一:原不等式等价于
即
∴
方法二:原不等式等价于
或 ∴
∴ 或
故原不等式的解集为
(2)方法一:原不等式等价于
①或②
由①得 ∴
由②得 ∴
∴ 原不等式的解集为
方法二:∵
∴ 原不等式可视为关于的一元二次不等式0
解得或(舍去) ∴ 或
故原不等式的解集为
[例2] 解不等式
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
解:
(1)∵ ∴ 原不等式化为
∴ 或
(2) ∴ ∴
(3) ∴ ∴ 且
∴
(4)原不等式化为:且
∴ 且
且或
∴ 或且
(5)
方法一:令 ∴
① 时, ∴
② 时,
③ 时, ∴
∴ 由①②③知:
(6)∵ ∴
利用等号成立的条件得 ∴ ∴
[例3] 解不等式
解:
(1)时,
① 时,
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的两根
∴
② 时, ∴ 且
③ 时, ∴
(2)时,
∵ ∴
∴ 或
(3)时,
[例4] 已知二次函数的二次项系数为,且不等式的解集为(1,3)
(1)若方程有两个相等的根,求的解析式;
(2)若的最大值为正数,求的取值范围。
解:
(1)∵ 的解集为(1,3)
设,且
因而①
由方程,得②
∵ 方程②有两个相等的根
∴
即 解得或
由于,舍去
将代入①得的解析式
(2)由
又,可得的最大值为
由
解得或
[例5] 已知关于的不等式的解集为M。
(1)当时,求集合M;
(2)若且,求实数的取值范围。
解:
(1)当时,不等式化为
所以或
故不等式的解集
(2)因M,得①
因,得或②
由①②解得或
[例6] 判断命题“若,则有实根”的逆否命题的真假。
解:方法一:写出逆否命题,再判断其真假
原命题:若,则有实根
逆否命题:若无实根,则
判断如下:
∵ 无实根 ∴
∴ ∴“若无实根,则”为真命题
方法二:利用命题之间的关系:原命题与逆否命题同真同假(即等价关系)证明。
∵ ∴ ∴
∴ 方程的判别式
∴ 方程有实根
故原命题“若,则有实根”为真
又因原命题与其逆否命题等价,所以“若,则有实根”的逆否命题为真
方法三:利用充要条件与集合的包含、相等关系。
命题:,:有实根
∴ :
:方程有实根}=
∵ ∴
∴ 方程的判别式
∴ 方程有实根,即
∴“若则”为真
∴“若则”的逆否命题“若则”为真
∴ 若,则有实根的逆否命题为真
方法四:设:,:有实根,则无实根
∴
∵ ∴“若则”为真,即“若方程无实根,则”为真
[例7] 已知,设P:函数在R上单调递减;Q:函数的值域为R,如果“P且Q”为假命题,“P或Q”为真命题,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:由题意知P,函数在R上单调递减,则。Q:函数
的值域为R,则二次函数必满足且,解之,得。由“P且Q”为假命题,“P或Q”为真命题可知,P、Q中有且只有一个真命题,又由上述可知Q是P的真子集,则只能满足Q不成立P成立,∴ ,故选A。
[例8] 若是R上的减函数,且,设,,若“”是“”的充分不必要条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
解析:由题意知
∵“”是“”的充分而不必要条件
∴ ∴ ,故选C。
【模拟试题】
一. 选择题:
1. 若,则不等式的解集是( )
A.
B.
C.
D.
2. 已知的解集为R,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3. 不等式的解集为( )
A. B. C. D.
4. 不等式的解集为( )
A.
B.
C.
D. 以上答案都不对
5. 如果函数在区间()上为增函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 命题:若,则是的充分而不必要条件;命题:函数的定义域是则( )
A.“或”为假 B. “且”为真
C. 真假 D. 假真
7. 条件甲:“”是条件乙:“”的( )
A. 既不充分也不必要条件
B. 充要条件
C. 充分不必要条件
D. 必要不充分条件
8. 已知:,:,则是的( )
A. 充分不必要条件
B. 必要不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分又不必要条件
二. 解答题:
1. 已知函数(为常数),且方程有两个实根。
(1)求函数的解析式;
(2)设,解关于的不等式:。
2. 已知集合,
(1)当时,求;
(2)求使的实数的取值范围。
3. 解关于的不等式
4. 设函数的定义域为集合A,关于的不等式的解集为B,求使的实数的取值范围。
【试题答案】
一. 1. A
解析:原不等式 ∵ ∴
故解集为
2. C
解析:令
显然时,
∴ 欲使的解集为,则
3. A
解析:由,可知与异号,即,故
4. C
解析:原不等式,由数轴标根法,可知其解集为或
5. B
解析:当时,,显然在上单调递增
当时,则有
综上,选B。
6. D
解析:∵ ,若,不能推出,而,一定有,故命题为假,又由,解得或,故为真。
7. B
解析:∵ ∴ ∴ ,即,即
当时,则 ∴ ,即
8. A
解析:命题为,即:或
为,故是的充分不必要条件
二. 1. 解析:
(1)将分别代入方程,得
解得 所以
(2)不等式即为,可化为
即
① 当时,解集为
② 当时,不等式为,解集为
③ 当时,解集为
2. 解析:
(1)时,,
∴
(2)① 当时,,
② 当时,,
<1> 当,即或1,
欲使,只需得
<2> 当,即时,, ∴ 不可能成立
<3> 当,即时,
欲使,只需为
综上,可知当时,
3. 解析:由
(1)当时,
(2)当时,
∴ 当,原不等式解集为
当时,原不等式解集为
4. 解析:由,即,解得,即
由
由
(1)如果,则显然成立
故,成立
∴ 符合条件
(2)如果,即时,
∵ ,必须 ∴ ,得
(3)如果,即
此时,满足
∴ 符合条件
综合(1)(2)(3)可得的取值范围为(0,)