内容正文:
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
知识点一 解无参的一元二次方程
【解题思路】解一元二次不等式的一般步骤
(1)将一元二次不等式化为一端为0的形式(习惯上二次项系数大于0).
(2)求出相应一元二次方程的根,或判断出方程没有实根.
(3)画出相应二次函数示意草图,方程有根的将根标在图中.
(4)观察图象中位于x轴上方或下方的部分,对比不等式中不等号的方向,写出解集.
【例1】(24-25高一上·上海·假期作业)解下列不等式:
(1);(2);(3).(4);(5);
(6);(7).
【变式】
(23-24高一上·河南濮阳·阶段练习)解下列一元二次不等式:
(1);(2).(3);(4);(5);(6).
(7);(8).(9)(10)
知识点二 已知一元二次不等式的解求参数
【解题思路】已知以a,b,c为参数的不等式(如ax2+bx+c>0)的解集,求解其他不等式的解集时,一般遵循
(1)根据解集来判断二次项系数的符号.
(2)根据根与系数的关系把b,c用a表示出来并代入所要解的不等式.
(3)约去 a,将不等式化为具体的一元二次不等式求解.
【例2】(23-24高一上·河南濮阳·阶段练习)已知关于x的一元二次不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A.或 B.或
C. D.
【变式】
1.(2024高一上·全国·专题练习)已知关于的一元二次不等式的解集为,其中,,为常数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·吉林延边·阶段练习)已知不等式的解集为,则下列结论错误的是( )
A.
B.
C.
D.的解集为
3.(23-24高一下·河北张家口·开学考试)已知不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
知识点三 分式不等式与绝对值不等式
【解题思路】
1.绝对值不等式
2.分式不等式
【例3-1】(24-25高一上·上海·假期作业)求下列不等式的解集.
(1)(2)(3)(4)
【例3-2】(2025湖北)解下列关于x的不等式:
(1);(2);(3);(4);(5);(6).
【变式】
1(2023湖南)解下列不等式
(1); (2).(3); (4).(5)
2.(2023北京)解下列不等式:
(1); (2) (3).
(4); (5); (6).
3.(24-25高一上·上海·假期作业)(1)解不等式;(2);(3).
知识点四 实际应用题
【例4】(23-24高一上·江苏南京·期中)通过技术创新,某公司的汽车特种玻璃已进入欧洲市场.年,该种玻璃售价为 欧元/平方米,销售量为万平方米.
(1)据市场调查,售价每提高欧元/平方米,销售量将减少万平方米;要使销售收入不低于万欧元,试问:该种玻璃的售价最多提高到多少欧元/平方米?
(2)为提高年销售量,增加市场份额,公司将在年对该种玻璃实施二次技术创新和营销策略改革:提高价格到欧元/平方米(其中),其中投入 万欧元作为技术创新费用,投入万欧元作为固定宣传费用,投入万欧元作为浮动宣传费用,试问:该种玻璃的销售量(单位:万平方米)至少达到多少时,才可能使年的销售收入不低于年销售收入与年投入之和?并求出此时的售价.
【变式】
1.(23-24高一上·湖北襄阳·期中)中华人民共和国第14届冬季运动会将于2024年2月17日至2月27日在内蒙古自治区呼伦贝尔市举行,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25元,年销售 8万件.
(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少0.2万件,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?
(2)为了抓住此次契机,扩大该商品的影响力,提高年销售量,公司决定立即对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到元.公司拟投入 万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入 万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品改革后的销售量 至少应达到多少万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时商品的每件定价.
2.(23-24高一上·陕西宝鸡·阶段练习)如图,在长为,宽为的矩形地面的四周种植花卉,中间种植草坪,如果要求草坪外侧四周的花卉带的宽度都相同,且草坪的面积不超过总面积的一半,则花卉带的宽度至少应为多少米?
3.(22-23高一上·上海徐汇·阶段练习)如图所示,将一个矩形花坛ABCD扩建成一个更大的矩形花坛AMPN,要求M在射线AB上,N在射线AD上,且对角线MN过点C,已知AB长为4米,AD长为3米,设米.
(1)要使矩形花坛AMPN的面积大于54平方米,则AN的长应在什么范围内;
(2)要使矩形花坛AMPN的扩建部分铺上大理石,则AN的长度是多少时,用料最省?
重难点一 一元二次函数的单调性求参
【例5-1】(23-24高一上·江苏南京·期末)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例5-2】(23-24 陕西渭南·阶段练习)若二次函数在上为减函数,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式】
1.(23-24高一上·浙江·单元测试)设函数在区间上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2 .(22-23高一上·广东东莞·期中)若函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·山东枣庄·阶段练习)若函数在区间上为减函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(22-23高一上·陕西咸阳·阶段练习)若函数 在区间 上是单调函数,则实数 的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
重难点二 解含参数的一元二次不等式
【解题思路】解含参数的一元二次不等式的步骤
(1) 二次项系数的讨论:二项式系数若含有参数,应讨论等于0、小于0、大于0.
(2) 判断方程根的个数:判断根的个数,利用判别式与0的关系、
(3) 写出解集:无根时直接写解集;确定有两个根时,要讨论两根的大小关系,两根的大小关系有等于、大于、小于
【例6】(2025广东潮州)解下列关于的不等式
(1);(2);(3);(4).
【变式】
(2023-2024江苏)解关于实数的不等式
(1)
;(2);(3).(4);(5)
(6)(是常数)(7)
重难点三 一元二次不等式恒成立
【解题思路】一元二次不等式恒成立问题的解法
(1)转化为对应的二次函数图象与x轴的交点问题,考虑两个方面:x2的系数和对应方程的判别式的符号.
(2)转化为二次函数的最值问题:分离参数后,求相应二次函数的最值,使参数大于(小于)这个最值.
解不等式应用题的步骤
【例7-1】(2024高一广西)若命题“”为真命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例7-2】(23-24高一下·贵州贵阳·期中)对任意的,恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【例7-3】(23-24高一上·全国·期末)“,为真命题”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【例7-4】(23-24高二下·重庆·期末)若命题“,”为假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式】
1.(23-24高一上·安徽宣城·期末)若命题“,使”是真命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·江苏徐州·期末)若命题“,”是假命题,则实数的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
3.(23-24高一下·湖南·期中)设命题p:,(其中m为常数),则“命题p为真命题”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.(23-24高二下·浙江·期中)关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.或
5.(23-24高一上·安徽亳州·期末)若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围为 .
1. 单选题
1.(23-24高一下·广东湛江·开学考试)关于的不等式的解集为,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(23-24 山西吕梁·阶段练习)第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在中国杭州举行,参赛的各国运动员在比赛、训练之余,都爱逛逛杭州亚运会特许商品零售店,开启“买买买”模式.某商店售卖的一种亚运会纪念章,每枚的最低售价为15元,若每枚按最低售价销售,每天能卖出45枚,每枚售价每提高1元,日销售量将减少3枚,为了使这批纪念章每天获得600元以上的销售收入,则这批纪念章的销售单价x(单位:元)的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(22-23高一下·上海宝山·阶段练习)函数在区间上严格增,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(22-23高一上·陕西宝鸡·阶段练习)“”是“函数在区间上单调递增”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
5.(2023春·福建泉州)“关于的不等式的解集为”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.或
6.(2023·全国·高一专题练习)若关于的不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(21-22高一上·重庆沙坪坝·期末)关于x的不等式恰有2个整数解,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.(23-24高一上·贵州铜仁·期末)当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2. 多选题
9.(23-24高一上·江西赣州·期中)已知函数在上是单调函数,则的值可能为( )
A. B.2 C.3 D.4
10.(23-24高二下·浙江宁波·期末)若关于的一元二次不等式的解集为,则( )
A. B.
C. D.
11.(23-24高一上·云南昆明·期末)已知,若关于的不等式只有一个整数解,则的可能取值有( )
A. B.1 C.2 D.3
3. 填空题
12.(23-24高二下·福建福州·期中)已知,若关于的不等式的解集中恰有3个整数解,则的取值范围是 .
13.(23-24·北京朝阳·期中)已知不等式对任意正实数x恒成立,写出一个a的可能值为 .
14.(2024天津南开)已知当时,不等式恒成立,则实数a的取值范围是 .
4. 解答题
15.(2024高一北京)设函数
(1)若不等式对一切实数x恒成立,求a的取值范围;
(2)解关于的不等式:.
16.(23-24高一上·广东河源·阶段练习)设.
(1)若不等式对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围;
(2)在(1)的条件下,求的最小值;
(3)解关于x的不等式.
17.(22-23高一上·天津·期末)已知函数
(1)若的解集为,求实数的值;
(2)若对恒成立,求实数的取值范围;
(3)若,求关于的不等式的解集.
18.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数.
(1)当时,解不等式;
(2)若,的解集为,求最小值.
19.(23-24高一上·浙江台州·期中)已知函数,,
(1)当时,解不等式;
(2)若任意,都有成立,求实数的取值范围;
(3)若,,使得不等式成立,求实数的取值范围.
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$$
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
知识点一 解无参的一元二次方程
【解题思路】解一元二次不等式的一般步骤
(1)将一元二次不等式化为一端为0的形式(习惯上二次项系数大于0).
(2)求出相应一元二次方程的根,或判断出方程没有实根.
(3)画出相应二次函数示意草图,方程有根的将根标在图中.
(4)观察图象中位于x轴上方或下方的部分,对比不等式中不等号的方向,写出解集.
【例1】(24-25高一上·上海·假期作业)解下列不等式:
(1);(2);(3).(4);(5);
(6);(7).
【答案】(1)或(2)(3)(4)或(5)(6)
(7)
【解析】(1)原不等式对应的一元二次方程为,可化为:,
方程的根为,
不等式的解集为(或写为).
(2)原不等式可化为,
此不等式对应的一元二次方程的根的判别式,
原不等式的解集为.
(3)原不等式对应的一元二次方程的根的判别式,
原不等式的解集为.
(4)解:由可得,解得或,故原不等式的解集为或.
(5)解:由可得,即,解得,故原不等式的解集为.
(6)解:由可得,解得或,故原不等式的解集为.
(7)解:由可得,,故原不等式的解集为.
【变式】
(23-24高一上·河南濮阳·阶段练习)解下列一元二次不等式:
(1);(2).(3);(4);(5);(6).
(7);(8).(9)(10)
【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)
(8)(9);(10);
【解析】(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.
(3),所以,故不等式的解集为;
(4),所以,故不等式的解集为;
(5)因为的判别式,故原不等式的解集为;
(6),所以或,故不等式的解集为.
(7)可化为,解得或,
所以解集为.
(8)可化为,解得,
所以解集为.
(9)由,则或,所以或,故不等式解集为.
(10)由,可得,所以不等式解集为.
知识点二 已知一元二次不等式的解求参数
【解题思路】已知以a,b,c为参数的不等式(如ax2+bx+c>0)的解集,求解其他不等式的解集时,一般遵循
(1)根据解集来判断二次项系数的符号.
(2)根据根与系数的关系把b,c用a表示出来并代入所要解的不等式.
(3)约去 a,将不等式化为具体的一元二次不等式求解.
【例2】(23-24高一上·河南濮阳·阶段练习)已知关于x的一元二次不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】D
【解析】因为关于x的一元二次不等式的解集为,
所以且方程的解为,
所以,所以,
则不等式,即为不等式,
则,解得,
所以不等式的解集为.
故选:D.
【变式】
1.(2024高一上·全国·专题练习)已知关于的一元二次不等式的解集为,其中,,为常数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】关于的一元二次不等式的解集为,
则,且是一元二次方程的两根,
于是,解得,
则不等式化为,即,解得,
所以不等式的解集是.
故选:A
2.(23-24高一上·吉林延边·阶段练习)已知不等式的解集为,则下列结论错误的是( )
A.
B.
C.
D.的解集为
【答案】D
【解析】根据题意,可以知道,的两根为.
由根与系数的关系得到: .
因为开口向下,则,故A正确. ,故B正确.
且,对称轴为,,故C正确.
,两边同时除以,
得到,解得,故D错误.
故选:D.
3.(23-24高一下·河北张家口·开学考试)已知不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】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
知识点三 分式不等式与绝对值不等式
【解题思路】
1.绝对值不等式
2.分式不等式
【例3-1】(24-25高一上·上海·假期作业)求下列不等式的解集.
(1)(2)(3)(4)
【答案】(1)(2)(3)(4)
【解析】(1),则,解得,所以解集为.
(2)因为,所以,即,
解出或,
或,即,无实数解,
综上,解集为.
(3),,,
两边平方得到:,
即,解得或,
,所以解集为:.
(4),,即,
解得,故解集为.
【例3-2】(2025湖北)解下列关于x的不等式:
(1);(2);(3);(4);(5);(6).
【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)
【解析】(1)由题得
由可得:或,又,
则得或,即不等式的解集为.
(2)由,得,
所以,解得或,
所以不等式的解集为.
(3)当,即时,,得,此时,,
当,即时,,得,此时,,
综上所述,,即不等式的解集为.
(4)原不等式可化为或,
即或.
由图可知,原不等式的解集为或.
(5)原不等式可化为,即,
即或,即或.
由图可知,原不等式的解集为或.
(6)对于,变形为,即,与同解,
,即.
【变式】
1(2023湖南)解下列不等式
(1); (2).(3); (4).(5)
【答案】(1)(2)(3);(4)(5)
【解析】(1),,即,
不等式的解集是.
(2),或,
或.原不等式的解集为.
(3)原不等式可化为.解不等式,得.
(4)原不等式可化为.两边平方,得.
解不等式组,得.
(5)∵,∴,即,解得:或,
即不等式的解为.
2.(2023北京)解下列不等式:
(1); (2) (3).
(4); (5); (6).
【答案】(1);(2)(3)或.
(4)(5)(6)
【解析】(1)等价于,解得,
∴原不等式的解集为.
(2)由题意,不等式可转化为或,解得或,所以不等式的解集为.
(3)∵,∴,∴,即.
此不等式等价于且x-≠0,解得或,
∴原不等式的解集为或.
(4)移项、通分,,此不等式与不等式组的解集相同.解不等式组,得.
(5)将原不等式转化为同解的整式不等式,即,所以原不等式解集为.
(6)移项、通分,得.转化为整式不等式组或.解不等式组,得或.∴不等式的解集为
3.(24-25高一上·上海·假期作业)(1)解不等式;(2);(3).
【答案】(1);(2) ;(3)
【解析】(1),即,
令,有或或,则该不等式的解集为;
(2),即,
令,有或或,又恒成立,故该不等式的解集为;
(3),即,由,故,
对:
令,有或或,
又恒成立,故有,
故该不等式的解集为.
知识点四 实际应用题
【例4】(23-24高一上·江苏南京·期中)通过技术创新,某公司的汽车特种玻璃已进入欧洲市场.年,该种玻璃售价为 欧元/平方米,销售量为万平方米.
(1)据市场调查,售价每提高欧元/平方米,销售量将减少万平方米;要使销售收入不低于万欧元,试问:该种玻璃的售价最多提高到多少欧元/平方米?
(2)为提高年销售量,增加市场份额,公司将在年对该种玻璃实施二次技术创新和营销策略改革:提高价格到欧元/平方米(其中),其中投入 万欧元作为技术创新费用,投入万欧元作为固定宣传费用,投入万欧元作为浮动宣传费用,试问:该种玻璃的销售量(单位:万平方米)至少达到多少时,才可能使年的销售收入不低于年销售收入与年投入之和?并求出此时的售价.
【答案】(1)40
(2)102万平方米,30欧元/平方米
【解析】(1)设该种玻璃的售价提高到欧元/平方米,
由题知,即,解得,
所以该种玻璃的售价最多提高到40欧元/平方米.
(2)由题意得,整理得,
两边同除以得,
又,当且仅当,即时取等号,
所以,故该种玻璃的销售量(单位:万平方米)至少达到102万平方米时,才可能使 年的销售收入不低于年销售收入与年投入之和,此时的售价为欧元/平方米.
【变式】
1.(23-24高一上·湖北襄阳·期中)中华人民共和国第14届冬季运动会将于2024年2月17日至2月27日在内蒙古自治区呼伦贝尔市举行,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25元,年销售 8万件.
(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少0.2万件,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?
(2)为了抓住此次契机,扩大该商品的影响力,提高年销售量,公司决定立即对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到元.公司拟投入 万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入 万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品改革后的销售量 至少应达到多少万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时商品的每件定价.
【答案】(1)40元;
(2)至少应达到10.2万件,每件定价30元.
【解析】(1)设每件定价为t元,依题意得,
则,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40元
(2)依题意,时,不等式有解 ,
等价于时,有解,
因为(当且仅当时等号成立),
所以,此时该商品的每件定价为30元,
当该商品明年的销售量至少应达到10.2万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的每件定价为30元.
2.(23-24高一上·陕西宝鸡·阶段练习)如图,在长为,宽为的矩形地面的四周种植花卉,中间种植草坪,如果要求草坪外侧四周的花卉带的宽度都相同,且草坪的面积不超过总面积的一半,则花卉带的宽度至少应为多少米?
【答案】花卉的宽度至少为
【解析】设花卉带的宽度为,则,可得,
所以,草坪的长为,宽为,
则草坪的面积为,
因为草坪的面积不超过总面积的一半,则,
整理可得,解得,又因为,可得.
所以,花卉的宽度至少为.
3.(22-23高一上·上海徐汇·阶段练习)如图所示,将一个矩形花坛ABCD扩建成一个更大的矩形花坛AMPN,要求M在射线AB上,N在射线AD上,且对角线MN过点C,已知AB长为4米,AD长为3米,设米.
(1)要使矩形花坛AMPN的面积大于54平方米,则AN的长应在什么范围内;
(2)要使矩形花坛AMPN的扩建部分铺上大理石,则AN的长度是多少时,用料最省?
【答案】(1)
(2)米时,用料最省.
【解析】(1)解:由,可得,则,则,
花坛AMPN面积等于,
由题意,可得,即,
解得或,所以AN的长应在范围内.
(2)解:根据题以,可得扩建部分面积,
令,可得,
当且仅当时,即时,等号成立,即米时,用料最省.
重难点一 一元二次函数的单调性求参
【例5-1】(23-24高一上·江苏南京·期末)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数在区间上单调递减,所以,解得.故选:D
【例5-2】(23-24 陕西渭南·阶段练习)若二次函数在上为减函数,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为二次函数在上为减函数,
所以的取值范围为,故选:D
【变式】
1.(23-24高一上·浙江·单元测试)设函数在区间上是减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数的对称轴方程为:,
因为函数在区间上是减函数,
所以,解得,
故选:B
2 .(22-23高一上·广东东莞·期中)若函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为函数开口向上,对称轴为,
若函数在区间上是增函数,
则,所以,故实数的取值范围是;
故选:A.
3.(23-24高一上·山东枣庄·阶段练习)若函数在区间上为减函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当时,,满足在上为减函数;
当时,为二次函数,
要满足在区间上为减函数,则,解得.
综上,a的取值范围是.
故选:B.
4.(22-23高一上·陕西咸阳·阶段练习)若函数 在区间 上是单调函数,则实数 的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由于 在区间 上是单调函数,所以
当时,在区间 上是单调递增,则 ,解得,
当时,在区间 上是单调递减,则 ,解得,
综上故选:B
重难点二 解含参数的一元二次不等式
【解题思路】解含参数的一元二次不等式的步骤
(1) 二次项系数的讨论:二项式系数若含有参数,应讨论等于0、小于0、大于0.
(2) 判断方程根的个数:判断根的个数,利用判别式与0的关系、
(3) 写出解集:无根时直接写解集;确定有两个根时,要讨论两根的大小关系,两根的大小关系有等于、大于、小于
【例6】(2025广东潮州)解下列关于的不等式
(1);(2);(3);(4).
【答案】答案见解析
【解析】(1)由,可得或,则:
当时,原不等式解集为;
当时,原不等式解集为;
当时,原不等式解集为;
(2)由对应函数开口向上,且,
当,即时,恒成立,原不等式解集为;
当,即或时,由,可得,
所以原不等式解集为;
综上,解集为;
或解集为.
(3)由得或.
当,即时,不等式解集为;
当,即时,解集为;
当,即时,解集为.
综上:时,不等式解集为;
时,解集为;
时,解集为.
(4)①当时,;∴.
②当时,由得或,
(i)当即时,,
(ⅱ)当即时,,
(ⅲ)当即时,,
综上,当时,所求不等式的解集为.
当时,所求不等式的解集为,
当时,所求不等式的解集为,
当时,所求不等式的解集为.
【变式】
(2023-2024江苏)解关于实数的不等式
(1)
;(2);(3).(4);(5)
(6)(是常数)(7)
【答案】答案见解析
【解析】(1)易知方程的,
由得,解得,
当时,的解集为,
当时,的解集为,
当时,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.
(3)对方程 ,
当时,即时不等式的解集为;
当时,即或时的根为,,
不等式的解集为;
综上,时不等式的解集为,或时不等式的解集为.
(4)由可得,
当时,不等式的解为或;
当时,不等式的解为;
当时,不等式的解为或
(5)由可得,
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;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
(6)由,解得,或.故分以下情况讨论不等式的解集:
①当时,不等式为,无解;
②当时,不等式为,无解;
③当,即,或时,
(i)当时,不等式可化为,解得,或;
(ii)当时,不等式可化为,解得;
④当,即时,
不等式可化为,解得;
综上所述,当时,不等式的解集为;
当,或,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.
(7)原不等式可化为,
当时,原不等式为,故原不等式的解集为,
当时,,
当时,则,原不等式的解集为或,
当时,则,原不等式的解集为或,
综上,当时,原不等式的解集为,
当时,原不等式的解集为或
重难点三 一元二次不等式恒成立
【解题思路】一元二次不等式恒成立问题的解法
(1)转化为对应的二次函数图象与x轴的交点问题,考虑两个方面:x2的系数和对应方程的判别式的符号.
(2)转化为二次函数的最值问题:分离参数后,求相应二次函数的最值,使参数大于(小于)这个最值.
解不等式应用题的步骤
【例7-1】(2024高一广西)若命题“”为真命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,不等式在R上有解,∴,解得,
∴实数m的取值范围是.故选:A.
【例7-2】(23-24高一下·贵州贵阳·期中)对任意的,恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为对任意的,恒成立,
所以对任意的,恒成立,
又,当且仅当,即时取等号,
所以,解得,即的取值范围为.
故选:D
【例7-3】(23-24高一上·全国·期末)“,为真命题”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件 C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】若“,为真命题”,
则,对恒成立,则,解得,
显然可以推出,但不可以推出,
则“,为真命题”是“”的充分不必要条件,
故选:B.
【例7-4】(23-24高二下·重庆·期末)若命题“,”为假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由于“,”为假命题,
故其否定为“,”为真命题,则,得,
故选:D
【变式】
1.(23-24高一上·安徽宣城·期末)若命题“,使”是真命题,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意命题“,使”是真命题,所以,
当且仅当,有,所以实数m的取值范围是.
故选:C.
2.(23-24高一上·江苏徐州·期末)若命题“,”是假命题,则实数的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【解析】因为命题“,”是假命题,
所以命题“,”是真命题,
因此有,所以实数的最小值为,
故选:C
3.(23-24高一下·湖南·期中)设命题p:,(其中m为常数),则“命题p为真命题”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
【解析】由命题p为真命题,得,解得,显然,
所以“命题p为真命题”是“”的充分不必要条件.
故选:A
4.(23-24高二下·浙江·期中)关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.或
【答案】B
【解析】的解集为,
即恒成立,
当时,即,不符合题意,
当时,则’解得
综上所述,实数的取值范围是.
故选:B
5.(23-24高一上·安徽亳州·期末)若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】当时,,,不满足题意;
当时,,所以,
综上,实数的取值范围为.
故答案为:
1. 单选题
1.(23-24高一下·广东湛江·开学考试)关于的不等式的解集为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为不等式的解集为,
所以是方程的两个实根,
所以,解得,
所以.
故选:C.
2.(23-24 山西吕梁·阶段练习)第19届亚运会于2023年9月23日至10月8日在中国杭州举行,参赛的各国运动员在比赛、训练之余,都爱逛逛杭州亚运会特许商品零售店,开启“买买买”模式.某商店售卖的一种亚运会纪念章,每枚的最低售价为15元,若每枚按最低售价销售,每天能卖出45枚,每枚售价每提高1元,日销售量将减少3枚,为了使这批纪念章每天获得600元以上的销售收入,则这批纪念章的销售单价x(单位:元)的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意,得,
即,∴,
解得.又每枚的最低售价为15元,∴.
故选:B.
3.(22-23高一下·上海宝山·阶段练习)函数在区间上严格增,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】依题意知,
函数的图象对称轴为,开口向上,
因为函数在区间上严格增,
所以,解得.
故选:C.
4.(22-23高一上·陕西宝鸡·阶段练习)“”是“函数在区间上单调递增”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】若函数在区间上单调递增,
则,解得,
因为,
因此,“”是“函数在区间上单调递增”的充分不必要条件,
故选:B.
5.(2023春·福建泉州)“关于的不等式的解集为”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.或
【答案】C
【解析】因为不等式的解集为,所以应有,
解得.选择的必要不充分条件的范围,应该大于包含的范围,显然只有C项满足.故选:C.
6.(2023·全国·高一专题练习)若关于的不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】若关于的不等式有解,则,解得.故选:C.
7.(21-22高一上·重庆沙坪坝·期末)关于x的不等式恰有2个整数解,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由恰有2个整数解,即恰有2个整数解,
所以,解得或,
①当时,不等式解集为,因为,故2个整数解为1和2,
则,即,解得;
②当时,不等式解集为,因为,故2个整数解为,,
则,即,解得,
综上所述,实数的取值范围为或.
故选:B.
8.(23-24高一上·贵州铜仁·期末)当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】当时,不等式恒成立,
当时,满足不等式恒成立;
当时,令,则在上恒成立,
函数的图像抛物线对称轴为,
时,在上单调递减,在上单调递增,
则有,解得;
时,在上单调递增,在上单调递减,
则有,解得.
综上可知,的取值范围是.
故选:D.
2. 多选题
9.(23-24高一上·江西赣州·期中)已知函数在上是单调函数,则的值可能为( )
A. B.2 C.3 D.4
【答案】ABD
【解析】依题意可得的图象的对称轴为,
又函数在上是单调函数,
则或.
故选:ABD.
10.(23-24高二下·浙江宁波·期末)若关于的一元二次不等式的解集为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】对于A,由题意,结合二次函数的图象知,抛物线开口应向下,则,故A错误;
对于B,依题意,,且一元二次方程的两根为和3,
由韦达定理,,故,,即,故B正确;
对于C,由上分析可得,故C正确;
对于D,由上分析可得,故D正确.
故选:BCD.
11.(23-24高一上·云南昆明·期末)已知,若关于的不等式只有一个整数解,则的可能取值有( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】AD
【解析】关于的不等式即,
即,
当时,即,解集为空集,不合题意;
当时,的解满足,
要使得关于的不等式只有一个整数解,需,
由于,故;
当时,的解满足,
要使得关于的不等式只有一个整数解,需,
由于,故,
综合得的可能取值,
故选:AD
3. 填空题
12.(23-24高二下·福建福州·期中)已知,若关于的不等式的解集中恰有3个整数解,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】由于,,
则不等式的解为,
由于恰有3个解,其中,于是3个解为,
则要求,解出,
综上,.
故答案为:
13.(23-24·北京朝阳·期中)已知不等式对任意正实数x恒成立,写出一个a的可能值为 .
【答案】4(答案不唯一)
【解析】不等式对任意正实数x恒成立,
即对任意正实数x恒成立,
当时,不等式,即,不符合对任意正实数x恒成立,
当时,令,
若对任意正实数x恒成立,
则,无解,或,解得.
所以的一个值可以是.
故答案为:
14.(2024天津南开)已知当时,不等式恒成立,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为当时,不等式恒成立,则,
原题意等价于当时,不等式恒成立,
又因为,当且仅当,即等号成立,
可得,所以实数a的取值范围是.
故答案为:.
4. 解答题
15.(2024高一北京)设函数
(1)若不等式对一切实数x恒成立,求a的取值范围;
(2)解关于的不等式:.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】(1)对一切实数x恒成立,等价于恒成立.
当时,不等式可化为,不满足题意.
当,有,即,解得
所以的取值范围是.
(2)依题意,等价于,
当时,不等式可化为,所以不等式的解集为.
当时,不等式化为,此时,所以不等式的解集为.
当时,不等式化为,
①当时,,不等式的解集为;
②当时,,不等式的解集为;
③当时,,不等式的解集为;
综上,当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
16.(23-24高一上·广东河源·阶段练习)设.
(1)若不等式对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围;
(2)在(1)的条件下,求的最小值;
(3)解关于x的不等式.
【答案】(1)
(2)4
(3)答案见解析
【解析】(1)由恒成立得:对一切实数x恒成立.
当时,不等式为,不合题意;
当时,,解得:;
综上所述:实数m的取值范围为.
(2),,
,
(当且仅当,即时取等号),的最小值为4.
(3)由得:;
①当时,,解得:,即不等式解集为;
②当时,令,解得:,;
1)当,即时,不等式解集为;
2)当,即时,不等式解集为;
3)当,即时,不等式可化为,
,不等式解集为;
4)当,即时,不等式解集为;
综上所述:当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为.
17.(22-23高一上·天津·期末)已知函数
(1)若的解集为,求实数的值;
(2)若对恒成立,求实数的取值范围;
(3)若,求关于的不等式的解集.
【答案】(1);
(2);
(3)详见解析.
【解析】(1)因为的解集为,
所以且和3为方程的两根,所以,
解得;
(2)对恒成立,
①当时,,符合题意;
②当时,,解得,
综上,实数a的取值范围是;
(3)由,得,
即,
当时,,即,
当时,,
当时,,解得,
当时,,
解得,或,
当时,,
解得,或,
综上:当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为 ,或
当时,原不等式的解集为,或
18.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数.
(1)当时,解不等式;
(2)若,的解集为,求最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)当时,,
则,即,
解得或,
所以不等式的解集为;
(2)因为的解集为,
所以方程的解为,且,
则,
因为,所以,
则,
当且仅当,即时,取等号,
所以最小值为.
19.(23-24高一上·浙江台州·期中)已知函数,,
(1)当时,解不等式;
(2)若任意,都有成立,求实数的取值范围;
(3)若,,使得不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)当时,,
所以,所以,所以的解集为.
(2)若对任意,都有成立,即在恒成立,
解法一:设,,对称轴,由题意,只须,
①当,即时,在上单调递增,所以,符合题意,所以;
②当,即时,在上单调递城,在单调递增,
所以,解得且,
所以.
综上,.
解法二:不等式可化为,即,设,,
由题意,只须,,
当且仅当即时等号成立,则,
所以,即.
(3)若对任意,存在,使得不等式成立,
即只需满足,,
,对称轴,在递减,在递增,
,,,对称轴,
①即时,在递增,恒成立;
②即时,在递减,在递增,
,,所以,故;
③即时,在递减,,,
所以,解得,综上:.
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