内容正文:
2.3 二次函数与一元二次方程,不等式
【考点1:求二次函数的值域或最值】
【考点2:二次函数的图象分析与判断】
【考点3:判断二次函数的单调性和求解单调区间】
【考点4:解一元二次不等式】
【考点5:根据一元二次不等式解求参数】
【考点6:一元二次不等式恒成立】
【考点7:不等式分式的解法】
【考点8:实际问题】
知识点1 一元二次不等式的概念
一般地,我们把只含有一个末知数,并且末知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式,即形如或(其中a,b,c均为常数,的不等式都是一元二次不等式.
知识点2 二次函数的零点
1.一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
2.二次函数的零点不是点,是二次函数与x轴交点的横坐标.
3.一元二次方程的根是相应一元二次函数的零点.
知识点3 二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
【解读】(1)对于一元二次不等式的二次项系数为正且存在两个根的情况下,其解集的常用口诀是:大于取两边,小于取中间.
(2)对于二次项系数是负数(即a<0)的不等式,可以先把二次项系数化为正数,再对照上述情况求解.
知识点4 解含参数的一元二次不等式
1.若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0、等于0与小于0进行讨论;
2.若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论;
3.若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.
知识点5 简单的分式不等式的解法
系数化为正,大于取“两端”,小于取“中间”
知识点6 一元二次不等式的恒成立
1.不等式对任意实数x恒成立,就是不等式的解集为R,对于一元二次不等式ax2+bx+c>0,它的解集为R的条件为
2.一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为
3.一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为空集的条件为
【考点1:求二次函数的值域或最值】
【典例1】已知,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】函数在上的最小值是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】函数的最大值为( )
A. B. C.1 D.
【考点2:二次函数的图象分析与判断】
【典例2】多选题二次函数的部分图象如图所示,则下面结论中正确的是( )
A. B.
C. D.当时,
【变式2-1】一次函数与二次函数在同一坐标系中的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】多选题二次函数的图象如图所示,则下列结论中,错误的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-3】多选题如图是二次函数图象的一部分,其对称轴是直线,且过点,下列说法正确的是( )
A. B.C. D.是抛物线上两点,
【考点3:判断二次函数的单调性和求解单调区间】
【典例3】37.已知函数,
(1)求的单调区间;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
【变式3-1】已知二次函数的图像与x轴交点的横坐标为和3,则二次函数的单调递减区间为( ).
A. B.
C. D.
【变式3-2】函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】已知二次函数.
(1)若,求在上的最值;
(2)求函数在上的最小值.
【考点4:解一元二次不等式】
【典例4】解下列一元二次不等式:
(1);
(2).
【变式4-1】不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】不等式-x2-2x+3≥0的解集为 ( )
A.{x|x≥-3} B.{x|x≥1}
C.{x|x≤2} D.{x|-3≤x≤1}
【变式4-3】求下列关于的不等式的解集.
(1)
(2)
【考点5:根据一元二次不等式解求参数】
【典例5】已知不等式的解集为或
(1)求的值
(2)解不等式.
【变式5-1】已知不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】一元二次不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】若不等式的解集是,求不等式的解集.
【考点6:一元二次不等式恒成立】
【典例6】若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.
【变式6-1】若,使恒成立,则的取值范围为
【变式6-2】已知不等式对任意的实数x恒成立,则实数k的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【考点7:不等式分式的解法】
【典例7】不等式的解集为( )
A.或B. C.或 D.
【变式7-1】不等式的解集是( )
A. B.
C.或 D.或
【变式7-2】不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式7-3】不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【考点8:实际问题】
【典例8】经过长期观测得到:在交通繁忙的时段内,某公路段汽车的车流量(千辆/小时)与汽车的平均速度(千米/小时)之间的函数关系为:.
(1)在该时段内,当汽车的平均速度为多少时,车流量最大?最大车流量为多少?(保留分数形式)
(2)若要求在该时段内车流量超过10千辆/小时,则汽车的平均速度应在什么范围内?
【变式8-1】如图所示,将一矩形花坛扩建成一个更大的矩形花坛,使点,分别在,的延长线上,且对角线过点,已知米,米.
(1)若要使矩形的面积不大于平方米,则的长应在什么范围内?
(2)当的长为多少时,矩形花坛的面积最小?并求出最小值.
【变式8-2】为持续推进“改善农村人居环境,建设宜居美丽乡村”,某村委计划在该村广场旁一矩形空地进行绿化.如图所示,两块完全相同的长方形种植绿草坪,草坪周围(阴影部分)均种植宽度相同的花,已知两块绿草坪的面积均为300平方米.
(1)若矩形草坪的长比宽至少多5米,求草坪宽的最大值;
(2)若草坪四周的花坛宽度均为2米,求整个绿化面积的最小值.
【变式8-3】北京、张家港2022年冬奥会申办委员会在俄罗斯索契举办了发布会,某公司为了竞标配套活动的相关代言,决定对旗下的某商品进行一次评估.该商品原来每件售价为元,年销售万件.据市场调查,若价格每提高元,销售量将相应减少件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?
1.若,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
2.不等式的解集为,则函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
3.已知条件,条件,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.既不充分也不必要条件
4.多选题若关于的不等式有实数解,则的值可能为( )
A.0 B.3 C.1 D.
5.多选题已知,关于x的一元二次不等式的解集可能是( )
A.或 B.
C. D.
6.多选题对于给定的实数,关于实数的一元二次不等式的解集可能为( )
A. B.
C. D.
7.若是假命题,则实数的取值范围为 .
8.不等式的解集是 .
9.函数的图象如图所示.不等式的解集是 .
10.对任意,都成立,则实数的取值范围为 .
12.求不等式的解集.
(1) (2)
13.解关于x的不等式:
(1); (2).
13.已知集合, .
(1)当时,求;
(2)若,“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
14.已知函数.
(1)解关于的不等式;
(2)若不等式有且仅有唯一整数解,求实数a的取值范围.
15.已知不等式的解集为.
(1)求实数,的值;
(2)若,,且,求的最小值.
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2.3 二次函数与一元二次方程,不等式
【考点1:求二次函数的值域或最值】
【考点2:二次函数的图象分析与判断】
【考点3:判断二次函数的单调性和求解单调区间】
【考点4:解一元二次不等式】
【考点5:根据一元二次不等式解求参数】
【考点6:一元二次不等式恒成立】
【考点7:不等式分式的解法】
【考点8:实际问题】
知识点1 一元二次不等式的概念
一般地,我们把只含有一个末知数,并且末知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式,即形如或(其中a,b,c均为常数,的不等式都是一元二次不等式.
知识点2 二次函数的零点
1.一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
2.二次函数的零点不是点,是二次函数与x轴交点的横坐标.
3.一元二次方程的根是相应一元二次函数的零点.
知识点3 二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
【解读】(1)对于一元二次不等式的二次项系数为正且存在两个根的情况下,其解集的常用口诀是:大于取两边,小于取中间.
(2)对于二次项系数是负数(即a<0)的不等式,可以先把二次项系数化为正数,再对照上述情况求解.
知识点4 解含参数的一元二次不等式
1.若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0、等于0与小于0进行讨论;
2.若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论;
3.若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.
知识点5 简单的分式不等式的解法
系数化为正,大于取“两端”,小于取“中间”
知识点6 一元二次不等式的恒成立
1.不等式对任意实数x恒成立,就是不等式的解集为R,对于一元二次不等式ax2+bx+c>0,它的解集为R的条件为
2.一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为
3.一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为空集的条件为
【考点1:求二次函数的值域或最值】
【典例1】已知,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据二次函数的单调性判断求解.
【详解】,,开口向上,对称轴为,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
当时,函数取得最小值为,
结合对称性,当时,函数取得最大值为5,
所以的取值范围为.
故选:C.
【变式1-1】函数在上的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,结合二次函数的性质,即可求解.
【详解】由函数,
因为,所以当时,函数取得最小值,最小值为.
故选:C.
【变式1-2】函数的最大值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【分析】换元再配方可得答案.
【详解】令,则,
所以.
故选:D.
【考点2:二次函数的图象分析与判断】
【典例2】多选题二次函数的部分图象如图所示,则下面结论中正确的是( )
A. B.
C. D.当时,
【答案】ABC
【分析】利用二次函数的图像和性质逐个选项判断即可.
【详解】根据图像可得,,,A正确;
由对称性和时,,所以时,,
即,,
当时,,BC正确,D错误.
故选:ABC
【变式2-1】一次函数与二次函数在同一坐标系中的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】分类讨论,和时,由一次函数的单调性与二次函数图象的开口方向,排除一些选项,再由的的正负,确定二次函数对称轴的位置,从而可得最后结果.
【详解】若,则一次函数为增函数,
二次函数的开口向上,故可排除A;
若,则一次函数为减函数,
二次函数的开口向下,故可排除D;
对于选项C,由直线可知,,从而,
而二次函数的对称轴在y轴的右侧,故应排除C.
故选:B.
【变式2-2】多选题二次函数的图象如图所示,则下列结论中,错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】根据二次函数的图象中的信息,即可判断选项.
【详解】由图象可知,当时,,故A正确;
当时,,故B正确;
函数图象的开口向下,,对称轴,即,当时,,则,故C错误;
若,则对称轴,与图象不符,故D错误.
故选:CD
【变式2-3】多选题如图是二次函数图象的一部分,其对称轴是直线,且过点,下列说法正确的是( )
A. B.C. D.是抛物线上两点,
【答案】ABC
【分析】利用抛物线的性质逐个选项分析判断即可.
【详解】由图知该抛物线开口向上,故,对称轴是直线,,
故,即,故B正确,
抛物线与轴的交点在轴下方,,故A正确,
由抛物线对称性得该函数图像必过,可得,结合,可得,故C正确,
易知点到对称轴距离相等,故,故D错误,
故选:ABC
【考点3:判断二次函数的单调性和求解单调区间】
【典例3】37.已知函数,
(1)求的单调区间;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
【答案】(1)在上单调递减,在上单调递增
(2),
【分析】(1)由二次函数开口和对称轴可直接判断;
(2)由定区间的图像特征直接求解即可.
【详解】(1)由,函数对称轴为,又因函数开口向上,
故在上函数单调递减,在上函数单调递增;
(2)因为,时单减,时单增,
,.
【变式3-1】已知二次函数的图像与x轴交点的横坐标为和3,则二次函数的单调递减区间为( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题意求得对称轴,再由开口方向求解.
【详解】解:因为二次函数的图像与x轴交点的横坐标为和3,
所以其对称轴方程为:,
又,
所以二次函数的单调递减区间为,
故选:A
【变式3-2】函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由二次函数性质可直接得到结果.
【详解】为开口方向向下,对称轴为的二次函数,
的单调递减区间为.
故选:B.
【变式3-3】已知二次函数.
(1)若,求在上的最值;
(2)求函数在上的最小值.
【答案】(1)最小值为,最大值为
(2)
【分析】(1)代入,根据二次函数的性质,得出单调区间,进而结合端点处的函数值,即可得出最值;
(2)求出函数的对称轴,分类讨论对称轴与区间的关系,得出函数的单调性,进而得出函数的最小值.
【详解】(1)当时,.
∵的对称轴为,
∴在上单调递减,在上单调递增.
又,,,
所以,当时,取得最小值为,
当时,取得最大值为.
(2)二次函数的对称轴为.
当,即时,在上单调递增,
∴;
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
∴;
当,即时,在上单调递减,
∴.
综上,.
【考点4:解一元二次不等式】
【典例4】解下列一元二次不等式:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】根据一元二次不等式的解法求解即可.
【详解】(1)由,得,
即,所以,
所以不等式得解集为;
(2)由,得,无解,
所以不等式的解集为.
【变式4-1】不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用二次不等式的解法求解即可.
【详解】因为,
所以,解得,
则不等式的解集为.
故选:B.
【变式4-2】不等式-x2-2x+3≥0的解集为 ( )
A.{x|x≥-3} B.{x|x≥1}
C.{x|x≤2} D.{x|-3≤x≤1}
【答案】D
【详解】
-x2-2x+3≥0,即x2+2x-3≤0⇔(x-1)(x+3)≤0,解得-3≤x≤1,所以不等式的解集为{x|-3≤x≤1}.
【变式4-3】求下列关于的不等式的解集.
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)(2)首先将式子因式分解,再解得即可.
【详解】(1)不等式,即,解得,
所以不等式的解集为.
(2)不等式,即,即,
解得,所以不等式的解集为.
【考点5:根据一元二次不等式解求参数】
【典例5】已知不等式的解集为或
(1)求的值
(2)解不等式.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由题知,是方程的两个解,根据韦达定理列出方程,解出即可;
(2)化简不等式,分类讨论,即可得到不等式的解集.
【详解】(1)因为不等式的解集为或,
所以,是方程的两个解,且,
所以,解得.
(2)由(1)知原不等式为,
即,
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
【变式5-1】已知不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据给定一元二次不等式的解集求出,再代入解不等式即可.
【详解】不等式的解集为,则是方程的两个根,且,
于是,解得,则不等式为,
解得或,所以不等式的解集为或.
故选:D
【变式5-2】一元二次不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据不等式的 解集可得到,,,把结果代入到所求不等式中即可求解.
【详解】根据题意可知,,,则,,
所求的不等式可化为:,即,解得:或.
故选:C
【变式5-3】若不等式的解集是,求不等式的解集.
【答案】
【分析】由不等式的解集可知方程的解,根据韦达定理求出的值,代入不等式即可求出解集.
【详解】解:因为不等式的解集是,
所以是方程的解,
由韦达定理解得,
故不等式为,
即,解得或,
故不等式得其解集为或.
【考点6:一元二次不等式恒成立】
【典例6】若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.
【答案】A
【分析】利用二次不等式恒成立问题的解法,分类讨论与即可得解.
【详解】因为在上恒成立,
当时,得,显然成立;
当时,要使问题成立则,解得;
综上,实数的取值范围为.
故选:A.
【变式6-1】若,使恒成立,则的取值范围为
【答案】
【分析】参变分离可得,使恒成立,由二次函数的性质求出,即可得解.
【详解】因为,使恒成立,
所以,使恒成立,
又函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,所以,
即的取值范围为.
故答案为:
【变式6-2】已知不等式对任意的实数x恒成立,则实数k的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先对的取值进行分类讨论,在时,需结合二次函数的图象分析,得到与之等价的不等式组,求解即得.
【详解】因不等式对任意的实数x恒成立,则
①当时,不等式为,恒成立,符合题意;
②当时,不等式在R上恒成立等价于,解得:.
综上可得:实数k的取值范围为.
故选:C.
【考点7:不等式分式的解法】
【典例7】不等式的解集为( )
A.或B. C.或 D.
【答案】A
【分析】移项、通分,再转化为等价的一元二次不等式,解得即可.
【详解】不等式,即,等价于,解得或,
所以原不等式的解集为或.
故选:A
【变式7-1】不等式的解集是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】B
【分析】化分式不等式为一元二次不等式求解即得.
【详解】不等式化为:,解得,
所以不等式的解集是.
故选:B
【变式7-2】不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】将原不等式转化为或,再由二次不等式和一次不等式的解法,即可得到解集.
【详解】不等式化为,即有0,
于是或,解得或,
所以原不等式的解集为.
故选:B
【变式7-3】不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将不等式移项,通分,转化为,等价于,利用一元二次不等式的求法,即可得出结果.
【详解】不等式可以转化为.
等价于,∴,
∴,
∴不等式的解集为.
故选:A
【考点8:实际问题】
【典例8】经过长期观测得到:在交通繁忙的时段内,某公路段汽车的车流量(千辆/小时)与汽车的平均速度(千米/小时)之间的函数关系为:.
(1)在该时段内,当汽车的平均速度为多少时,车流量最大?最大车流量为多少?(保留分数形式)
(2)若要求在该时段内车流量超过10千辆/小时,则汽车的平均速度应在什么范围内?
【答案】(1)当千米/小时时,车流量最大,最大车流量约为千辆/时;
(2)大于千米/小时且小于千米/小时.
【分析】(1)根据题意将表达式整理可得,利用基本不等式即可求得当千米/小时时,车流量最大约为千辆/时;
(2)将不等式整理可得,解得.
【详解】(1)依题意,由于,
所以
当且仅当,即时,上式等号成立,
此时(千辆/时).
当千米/小时时,车流量最大,最大车流量约为千辆/时;
(2)由条件得,
整理得,即,
解得.
所以,如果要求在该时段内车流量超过10千辆/时,则汽车的平均速度应大于千米/小时且小于千米/小时.
【变式8-1】如图所示,将一矩形花坛扩建成一个更大的矩形花坛,使点,分别在,的延长线上,且对角线过点,已知米,米.
(1)若要使矩形的面积不大于平方米,则的长应在什么范围内?
(2)当的长为多少时,矩形花坛的面积最小?并求出最小值.
【答案】(1)
(2),面积最小为平方米
【分析】(1)根据已知条件列不等式,从而求得的范围.
(2)先求得花坛面积的表达式,然后利用基本不等式求得最小值.
【详解】(1)设的长为米,则米,
因为,所以,
所以矩形的面积,
因为矩形的面积不大于平方米,
所以,而,所以整理得,
解得,所以的长的取值范围是.
(2)矩形花坛的面积,
当且仅当,即时,矩形花坛的面积最小为平方米.
【变式8-2】为持续推进“改善农村人居环境,建设宜居美丽乡村”,某村委计划在该村广场旁一矩形空地进行绿化.如图所示,两块完全相同的长方形种植绿草坪,草坪周围(阴影部分)均种植宽度相同的花,已知两块绿草坪的面积均为300平方米.
(1)若矩形草坪的长比宽至少多5米,求草坪宽的最大值;
(2)若草坪四周的花坛宽度均为2米,求整个绿化面积的最小值.
【答案】(1)15米
(2)864平方米
【分析】(1)根据“矩形草坪的长比宽至少多5米”列不等式,解不等式来求得草坪宽的最大值.
(2)求得绿化面积的表达式,利用基本不等式求得最小值.
【详解】(1)设草坪的宽为x米,长为y米,由面积为300平方米,得,
∵矩形草坪的长比宽至少多5米,∴,
∴,解得,
又,∴,
草坪宽的最大值为15米.
(2)记整个绿化面积为S平方米,由题意可得
,
当且仅当时,等号成立,
∴整个绿化面积的最小值为864平方米.
【变式8-3】北京、张家港2022年冬奥会申办委员会在俄罗斯索契举办了发布会,某公司为了竞标配套活动的相关代言,决定对旗下的某商品进行一次评估.该商品原来每件售价为元,年销售万件.据市场调查,若价格每提高元,销售量将相应减少件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?
【答案】每件定价最多为元.
【分析】设每件定价为元,依题可知原收入为万元,现收入为万元,即可列出不等式解出.
【详解】设每件定价为元,依题意得,整理得
,解得:.
所以要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为元.
1.若,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,直接求解不等式即可.
【详解】由,得,解不等式,得,
所以不等式的解集是.
故选:A
2.不等式的解集为,则函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,可得方程的两个根为和,且,结合二次方程根与系数的关系得到、、的关系,再结合二次函数的性质判断即可.
【详解】根据题意,的解集为,则方程的两个根为和,且.
则有,变形可得,
故函数是开口向下的二次函数,且与轴的交点坐标为和.
对照四个选项,只有C符合.
故选:C.
3.已知条件,条件,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.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】解一元二次不等式结合充分不必要条件的定义即可得解.
【详解】由题意条件,条件或,所以是的充分不必要条件.
故选:A.
4.多选题若关于的不等式有实数解,则的值可能为( )
A.0 B.3 C.1 D.
【答案】ACD
【分析】
分类讨论,利用判别式法列式求解即可.
【详解】
当时,不等式有解,符合题意;
当时,得,则不等式有解;
当时,由,解得.
综上,的取值范围为,对照选项,选项ACD中的值符合题意.
故选:ACD
5.多选题已知,关于x的一元二次不等式的解集可能是( )
A.或 B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】分,,三种情况结合与的大小关系讨论,可得不等式的解集.
【详解】当时,;
当时,或,故A正确;
当时,,
若,则解集为空集;
若,则不等式的解为:,故D正确;
若,则不等式的解为:,故C正确.
故选:ACD
6.多选题对于给定的实数,关于实数的一元二次不等式的解集可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】对进行分、和讨论即可.
【详解】当时,此时解集为;
当时,此时解集为;
当时,此时解集为;
故选:CD.
7.若是假命题,则实数的取值范围为 .
【答案】或
【分析】根据给定,利用一元二次不等式恒成立求出的范围,再求其补集得解.
【详解】若原命题为真,由,即,得,解得,
所以该命题为假,故实数的取值范围是或.
故答案为:或
8.不等式的解集是 .
【答案】
【分析】利用分式不等式的解法做即可.
【详解】
……①
……②
由①②可得的解集为:.
故答案为:.
9.函数的图象如图所示.不等式的解集是 .
【答案】
【分析】根据图象直接解不等式即可.
【详解】观察图象可知不等式的解集是.
故答案为:
10.对任意,都成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】分、两种情况讨论,在第一种情况下,直接验证即可;在第二种情况下,根据二次不等式恒成立可得出关于实数的不等式组,综合可得出实数的取值范围.
【详解】对任意,都成立,
当时,则有,合乎题意;
当时,则有,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
12.求不等式的解集.
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】把一元二次不等式的左边分解因式,结合二次函数的图象即得其解集.
【详解】(1)由可得,则得或,
故不等式的解集为;
(2)由可得,则得,
故不等式的解集为.
13.解关于x的不等式:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用分式不等式的解法求解即可得解;
(2)将不等式化为,分类讨论的取值范围,从而得解.
【详解】(1)由题意,
可得,解得或,
所以不等式的解集为.
(2)不等式可化为,
当时,,不等式的解集为;
当时,不等式化为,其解集为;
当时,不等式化为,
(ⅰ)当,即时,不等式的解集为;
(ⅱ)当,即时,不等式的解集为;
(ⅲ)当,即时,不等式的解集为.
13.已知集合, .
(1)当时,求;
(2)若,“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出集合,再由交集的定义求得结果;
(2)由题意可得,列出关于的不等式组,求解即可.
【详解】(1)当时,,
,
所以.
(2)由“”是“”的必要不充分条件,得,
所以解得,
又,故实数的取值范围为.
14.已知函数.
(1)解关于的不等式;
(2)若不等式有且仅有唯一整数解,求实数a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2).
【分析】(1)由题得,再对进行分类讨论,利用一元二次不等式的解法,即可求出结果;
(2)结合(1)中结果,得出符合条件的解集为,再结合条件,即可求出结果.
【详解】(1)因为,
所以当时,解得;
当时,解得或;
当时,解得;
当时,不等式无解;
当时,解得;
综上所述,当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为或;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
(2)由(1)知,当时不符合题意;
当时,解集为,则,解得,
所以.
15.已知不等式的解集为.
(1)求实数,的值;
(2)若,,且,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由解集可得一元二次方程的两个实根,由韦达定理可求得实数的值;
(2)根据均值不等式进行求解即可.
【详解】(1)因为的解集为,
所以和为方程的两个实根,二次项系数a不为0,
根据韦达定理,则有,解得.
当时,的解集为,符合题意.
综上,.
(2)由(1)可知,,
因为,,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
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