二次项系数为2,Δ=a2-16不是一个完全平方式,故不能确定根的个数,因此需对判别式Δ的符号进行讨论,确定根的个数.
方法归纳
含参数一元二次不等式求解步骤
(1)讨论二次项系数的符号,即相应二次函数图象的开口方向;
(2)讨论判别式的符号,即相应二次函数图象与x轴交点的个数;
(3)当Δ>0时,讨论相应一元二次方程两根的大小;
(4)最后按照系数中的参数取值范围,写出一元二次不等式的解集.
跟踪训练3 解关于x的不等式x2-(a+a2)x+a3>0.
解析:
原不等式可变形为(x-a)·(x-a2)>0,则方程(x-a)(x-a2)=0的两个根为x1=a,x2=a2,
(1)当a<0时,有aa2,此时原不等式的解集为{x|xa2};
(2)当0a2,即xa,此时原不等式的解集为{x|xa};
(3)当a>1时,有a2>a,即xa2,此时原不等式的解集为{x|xa2};
(4)当a=0时,有x≠0;∴原不等式的解集为{x|x∈R且x≠0};
(5)当a=1时,有x≠1,此时原不等式的解集为{x|x∈R且x≠1};
综上可知:
当a<0或a>1时,原不等式的解集为{x|xa2};
当0a};
当a=0时,原不等式的解集为{x|x∈R且x≠0};
当a=1时,原不等式的解集为{x|x∈R且x≠1}.
→
→
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题型四 一元二次不等式的实际应用[经典例题]
例4 某工厂的固定成本为3万元,该工厂每生产100台某产品的生产成本为1万元,设生产该产品x(百台),其总成本为g(x)万元(总成本=固定成本+生产成本),并且销售收入r(x)满足r(x)=
假定该产品产销平衡,根据上述统计规律求:
(1)要使工厂有盈利,产品数量x应控制在什么范围?
(2)工厂生产多少台产品时盈利最大?
【解析】
(1)依题意得g(x)=x+3,设利润函数为f(x),则
f(x)=r(x)-g(x),所以f(x)=
要使工厂有盈利,则有f(x)>0,因为f(x)>0⇒
或
⇒
或
⇒
或
则3<x≤7或7<x<10.5,即3<x<10.5,所以要使工厂盈利,产品数量应控制在大于300台小于1050台的范围内.
(2)当3<x≤7时,f(x)=-0.5(x-6)2+4.5,故当x=6时,f(x)有最大值4.5,而当x>7时,f(x)<10.5-7=3.5,所以当工厂生产600台产品时盈利最大.
(1)求利润函数f(x)⇒解不等式f(x)>0⇒回答实际问题.
(2)根据第
(1)题所求范围,分类讨论求函数最值⇒回答实际问题.
方法归纳
解不等式应用题的四步骤
(1)审:
认真审题,把握问题中的关键量,找准不等关系.
(2)设:
引进数学符号,用不等式表示不等关系.
(3)求:
解不等式.
(4)答:
回答实际问题.
特别提醒:
确定答案时应注意变量具有的“实际含义”.
跟踪训练4 某农贸公司按每担200元收购某农产品,并按每100元纳税10元(又称征税率为10个百分点),计划可收购a万担,政府为了鼓励收购公司多收购这种农产品,决定将征税率降低x(x≠0)个百分点,预测收购量可增加2x个百分点.
(1)写出税收y(万元)与x的函数关系式;
(2)要使此项税收在税率调节后,不少于原计划税收的83.2%,试确定x的取值范围.
解析:
(1)降低税率后的税率为(10-x)%,农产品的收购量为a(1+2x%)万担,收购总金额为200a(1+2x%)
依题意得,y=200a(1+2x%)(10-x)%
=
a(100+2x)(10-x)(0(2)原计划税收为200a·10%=20a(万元).
依题意得,
a(100+2x)(10-x)≥20a×83.2%,
化简得x2+40x-84≤0,
∴-42≤x≤2.
又∵0<x<10,∴0<x≤2.
∴x的取值范围是{x|0<x≤2}.
根据题意,列出各数量之间的关系表,如下:
原计划
降税后
价格(元/担)
200
200
税率
10%
(10-x)%(0收购量(万担)
a
a(1+2x%)
收购总金额(万元)
200a
200·a(1+2x%)
税收y(万元)
200a·10%
200·a(1+2x%)(10-x)%
一、选择题
1.不等式3x2-2x+1>0的解集为( )
A.
B.
C.∅D.R
解析:
因为Δ=(-2)2-4×3×1=-8<0,所以抛物线y=3x2-2x+1开口向上,与x轴无交点,故3x2-2x+1>0恒成立,即不等式3x2-2x+1>0的解集为R.
答案:
D
2.设m+n>0,则关于x的不等式(m-x)(n+x)>0的解集是( )
A.{x|x<-n或x>m}B.{x|-nC.{x|x<-m或x>n}D.{x|-m解析:
不等式(m-x)(n+x)>0可化为(x-m)(x+n)<0,方程(x-m)(x+n)=0的两根为x1=m,x2=-n.由m+n>0,得m>-n,则不等式(x-m)(x+n)<0的解集是{x|-n答案:
B
3.不等式ax2+5x+c>0的解集为
,则a,c的值分别为( )
A.a=6,c=1B.a=-6,c=-1
C.a=1,c=1D.a=-1,c=-6
解析:
由题意知,方程ax2+5x+c=0的两根为x1=
,x2=
,由根与系数的关系得x1+x2=
+
=-
,x1·x2=
×
=
.解得a=-6,c=-1.
答案:
B
4.若不等式x2+mx+
>0的解集为R,则实数m的取值范围是( )
A.(2,+∞)B.(-∞,2)
C.(-∞,0)∪(2,+∞)D.(0,2)
解析:
由题意知原不等式对应方程的Δ<0,即m2-4×1×
<0,即m2-2m<0,解得0答案:
D
二、填空题
5.不等式(2x-5)(x+3)<0的解集为________.
解析:
方程(2x-5)(x+3)=0的两根为x1=
,x2=-3,函数y=(2x-5)(x+3)的图象与x轴的交点坐标为(-3,0)和
,所以不等式(2x-5)(x+3)<0的解集为
.
答案:
6.不等式
<0的解集为________.
解析:
原不等式可以化为(2x-1)(2x+1)<0,
即
<0,
故原不等式的解集为
.
答案:
7.用一根长为100m的绳子能围成一个面积大于600m2的矩形吗?
若“能”,当长=________m,宽=________m时,所围成的矩形的面积最大.
解析:
设矩形一边的长为xm,则另一边的长为(50-x)m,0600,即x2-50x+600<0,解得20答案:
25 25
三、解答题
8.解下列不等式:
(1)x2+2x-15>0;
(2)x2-3x+5>0;
(3)4(2x2-2x+1)>x(4-x).
解析:
(1)x2+2x-15>0⇔(x+5)(x-3)>0⇔x<-5或x>3,所以不等式的解集是{x|x<-5或x>3}.
(2)因为Δ=(-3)2-4×1×5=-11<0,再根据函数y=x2-3x+5图象的开口方向,所以原不等式的解集为R.
(3)由原不等式得8x2-8x+4>4x-x2.
∴原不等式等价于9x2-12x+4>0.
解方程9x2-12x+4=0,得x1=x2=
.
结合二次函数y=9x2-12x+4的图象知,原不等式的解集为
.
9.若关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为
,求关于x的不等式cx2-bx+a>0的解集.
解析:
由题意知
所以
代入不等式cx2-bx+a>0中得
ax2+
ax+a>0(a<0).
即
x2+
x+1<0,化简得x2+5x+6<0,
所以所求不等式的解集为{x|-3[尖子生题库]
10.解关于x的不等式x2-ax-2a2<0.
解析:
方程x2-ax-2a2=0的判断式Δ=a2+8a2=9a2≥0,得方程两根x1=2a,x2=-a.
(1)若a>0,则-a(2)若a<0,则2a(3)若a=0,则原不等式即为x2<0,此时解集为∅.
综上所述,原不等式的解集为:
当a>0时,{x|-a当a<0时,{x|2a当a=0时,∅.