高一数学:17分压轴大题,函数、方程、不等式综合题,较难,不少同学只敢做第一问,您敢挑战后两问吗?这里有纯原创详细解析,请收藏关注

B站影视 内地电影 2025-10-09 22:20 1

摘要:y<3-2x对任意x∈R恒成立,求实数a的取值范围(我给出2种解法);

函数、方程、不等式,不仅是高一,也是高考重点。

曾经,不少中考成绩较好的同学,到了高中忽然感到很吃力。

如何让自己在高中有个好开端?

请看本文纯原创详细解析。

19.(17分)已知函数yax2-(a+2)x+2,a∈R。

(1) y<3-2x对任意x∈R恒成立,求实数a的取值范围(我给出2种解法);

(2)求不等式y≥0的解集;

ax-(a+2)|x|+2=m++1有四个不同的实根,求实数a的取值范围(要求2种解法)。

见到参数,一般都知道“分类讨论”。

但,如何分类,如何快速找准“临界点”,有时还真令人发愁。

本题,题干透露二次项系数a∈R,而在正规的二次函数解析式里面,a≠0。

所以,首先注意0是一个讨论点。

您是否发现,本题侧重“数形结合”的考查?

第(1)问的解法一:数形结合法。

顺驴下坡:他说“y<3-2x”,那就立即写上ax2-(a+2)x+2<3-2x。考场上讲究快速拿分。往下谁都会变为一元二次不等式标准形式:axax-1<0。2-ax-1<0(a∈R)恒成立。

凡是二次项系数含参数,首先注意二次项系数能否为0,即0是一个讨论点、临界点。

①当a=0时,不等式ax2-ax-1<0即-1<0,恒成立。故a=0满足题意。②当a≠0时,ax2-ax-1<0恒成立,可理解为二次函数y1=ax2-ax-1的图象恒在x轴下方。则,抛物线必须开口向下即a<0;方程ax2-ax-1=0无实根即△=a2+4a<0。由a2+4a<0得a(a+4)<0,-4<a<0,与a<0取交集,得-4<a<0。

情形①②取并集,得-4<a≤0。

故,实数a的取值范围是{a|-4<a≤0}。

第(1)问的解法二:利用函数图像相切、求导。

yax2-(a+2)x+2,y<3-2x,∴设y22-(a+2)x+2,y3=-2x+3,由题意,y2的函数图象恒在y3的函数图象下方。①当二次项系数a=0时,y2=-2x+2,恒在y3=-2x+3的下方。故a=0满足题意。②当a≠0时,要使y2恒在y3的下方,必须并且只需y22与y3无交点。当y2与y3相切时,由y23的斜率得y2'=2ax-(a+2)=-2,x=0.5。将x=0.5代入y33=2,即y2与y3的切点坐标为(0.5,2)。如上图,要使y2<y3,只需当x=0.5时y2<2即可。
a×0.52-(a+2)×0.5+2<2,即a>-4,又开口向下a<0,故-4<a<0。

情形①②取并,得-4<a≤0。

故,实数a取值范围为{a|-4<a≤0}。

第(2)问求不等式y≥0的解集。

有同学说,让yax2-(a+2)x+2的图象开口向上且与x轴无交点,就保证y≥0了。

那它的解集就是全体实数!不用求!

题目意思是,不管开口向上、向下,或者是一条直线,请你求解图象不在x轴下方时的自变量取值范围。而不是说整个图像全在x轴上方。

情形一:先讨论二次项系数为零:当a=0时:

yax2-(a+2)x+2=-2x+2,令y≥0,即-2x+2≥0,得x≤1。

故,当a=0时y≥0的解集为{x|x≤1}。

情形二:当二次项系数a>0时:

2-(a+2)x+2=-2x+2可化为y=(x-1)(ax-2),

方程(x-1)(ax-2)=0的两实根为和1。

即该抛物线与x轴两交点横坐标为和1,但尚不知谁大谁小。又得讨论。

哎呀!您是否发现,一切的灾祸,全是由于万恶的参数a引起的!

①若=1,则a=2,此时yax2-(a+2)x+2=2x2-4x+2=2(x-1)2≥0,

故,当a=2时y≥0的解集为x∈R。

②若>1,则0<a<2,此时y≥0的解集为大于大根或小于小根,即x≥或x≤1。

故,当0<a<2时,y≥0的解集为{x|x≥或x≤1}。

③若<1,则a>2,此时y≥0的解集为大于大根或小于小根,即x≥1或x≤。

故,当a>2时,y≥0的解集为{x|x≥1或x≤}。

情形三:当二次项系数a<0时:

抛物线开口向下,和1的大小关系为<1。

此情形y≥0的解集为大于小根且小于大根,即≤x≤1。

故,当a<0时,y≥0的解集为{x|≤x≤1}。

综上······。

第(2)问难度虽不算大,

但高一同学可能尚未完全征服这类细腻的分类讨论。

解题,先从大方向上考虑周全,然后别遗漏细节。

做过的典型题以及做错的题,注意领悟、反思、总结。

第(3)问的解法一:数形结合法。

他说“m>0”,则m+≥2=2,

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有关二次函数图像掺杂绝对值,常见图形如下图。

本题的y4=ax2-(a+2)|x|+2,仅一次项x带绝对值,图象形状是个大屁股。
表示直线y=3及y=3上方的直线。原方程有四个不同的实根的充要条件是:y4和直线y5有四个不同交点。

故而在区间(-4+2,0)内,有限的a值,并不恒能满足y≥3的无限。

故满足题意的a的取值范围为(-∞,-4-2)。

第(3)问的解法二:代数法。

t=|x|(t≥0,每个t对应两个不同的x值),原方程可化为at2-(a+2)t+2=m++1,

nm++1≥2+1=3,

原方程有四个不同的实根,

等价于关于t的方程at21和t2)。

要使该方程有两个不等正实根,须满足四个条件:

①二次项系数a≠0;

②判别式△=(a+2)22+4na>0;

③两根之和大于零,即t1+t2=>0;

④两根之积大于零,即tt2=>0。

观察④,n≥3,则2-n<0,而>0,故a<0。如果以后出现a>0,立即舍。

观察③,>0,等价于a(a+2)>0,则a>0(舍)或a<-2。

观察②,△=(a-2)2+4na>0,其中(a-2)2≥0,a<0,n≥3,易知判别式△的值随n的增大而减小,故当n=3时△最大。此时△=(a-2)2+12a>0,即a2+8a+4>0,a>-4+2或a<-4-2。

①②③④取交集,a>-4+2与a<-2相矛盾,

a<-4-2。

即满足题意的a的取值范围为{a|a<-4-2}。

【感悟提升】第(3)问,不仅要熟悉方程根的情况、求解不等式,还要注意转化技巧。如设t=|x|。另,掌握数形结合,不仅大题,选择填空也能快速拿下。

作者简介

中共党员,高中教务主任,常年兼任高中数学、物理、化学等科目。中考数学命题组成员。

专注教育领域,持续发布小升初、中考、高考压轴大题的多角度纯原创详细权威解析,力求篇篇经典。不卖课、不带货、不卖资料,干干净净免费传播知识。

发文涉及科目主要有中考、高考数学,物理,化学,偶尔也有英语,作文。

整个高中,俺依然是您的良师益友。

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来源:金典教育

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