内容正文:
专题2.6 一元二次函数、方程和不等式全章十大压轴题型归纳(拔尖篇)
【人教A版(2019)】
题型1
利用作差法、作商法比较大小
1.(23-24高一上·重庆长寿·期末)设,为正数,且,记,,则( )
A. B.
C. D.,大小关系不确定
2.(2024高三·上海·专题练习)设,,则( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·贵州六盘水·期中)从下列三组式子中选择一组比较大小:
①设,比较的大小;
②设,比较的大小;
③设,比较的大小.
注:如果选择多组分别解答,按第一个解答计分.
4.(23-24高三上·安徽亳州·期中)已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了.
(1)请将这一事实表示为一个不等式,并证明这个不等式成立;
(2)在锐角中,根据(1)中的结论,证明:.
题型2
利用不等式的性质求取值范围
1.(2023·陕西·模拟预测)已知,则以下错误的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·山西太原·阶段练习)已知,,则的取值范围( )
A. B. C. D.
3.(2024高一·全国·专题练习)已知30<x<42,16<y<24,分别求下列范围.
(1)x+y
(2)x-3y
(3).
4.(23-24高一上·广西河池·阶段练习)(1)已知实数满足,求和的取值范围.
(2)已知,求的取值范围.
题型3
利用不等式的性质证明不等式
1.(24-25高一上·上海·课堂例题)(1)已知,求证:;
(2)已知,,,求证:.
2.(23-24高一上·河北保定·阶段练习)设,,.
(1)证明:;
(2)若,证明.
3.(23-24高一上·吉林长春·阶段练习)不等关系是数学中一种最基本的数关系,生活中随处可见.例如.已知克糖水中含有克糖,再添加m克糖(假设全部溶解),糖水变甜了.
(1)请将这一事实表示为一个不等式.并证明这个不等式成立:
(2)利用(1)中的结论证明:若为三角形的三边长,则.
4.(23-24高一·全国·课后作业)若,则.
(1)若存在常数,使得不等式对任意正数,恒成立,试求常数的值,并证明不等式:;
(2)证明不等式:.
题型4
条件等式求最值
1.(23-24高二下·江西九江·期末)已知,且,则的最小值是( )
A.9 B.12 C.16 D.20
2.(23-24高三下·河北·开学考试)已知,均为正实数,且满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
3.(23-24高一上·甘肃庆阳·期末)已知,,.
(1)求的最大值;
(2)求的最小值.
4.(23-24高一上·山东·阶段练习)已知,.
(1)若,证明:.
(2)若,求的最小值.
(3)若,求的最大值.
题型5
利用基本不等式证明不等式
1.(2024·全国·模拟预测)已知正实数满足.求证:
(1);
(2).
2.(24-25高一上·上海·课后作业)(1)已知、都是正数,求证:;
(2)已知,,,求证:.
3.(23-24高三下·全国·阶段练习)已知.
(1)若,求的最小值;
(2)若,证明:.
4.(23-24高三上·陕西西安·阶段练习)证明下列不等式
(1)已知,,,且,求证:.
(2)已知,,,求证: .
题型6
基本不等式的恒成立问题
1.(23-24高一上·浙江杭州·期末)若正实数、满足,且恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·重庆·期末)当,且满足时,有恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·河南信阳·期中)已知,都是正数,且.
(1)求的最小值及此时x,y的取值;
(2)不等式恒成立,求实数m的取值范围.
4.(23-24高一·全国·课后作业)已知,.
(1)若,,不等式恒成立,求实数m的取值范围;
(2)若不等式恒成立,求实数m的最小值;
(3)若.且恒成立,求正实数a的最小值.
题型7
基本不等式的有解问题
1.(23-24高一上·河北沧州·阶段练习)若存在正实数x,y满足于,且使不等式有解,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·上海虹口·阶段练习)使关于x的不等式有解的实数k的最大值是( )
A. B. C. D.不确定
3.(23-24高一上·辽宁丹东·阶段练习)关于的不符式;
(1)若,求不等式的解集.
(2)若时,不等式有解,求实数的取值范围.
4.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知函数,.
(1)若关于x的不等式在有解,求a的取值范围;
(2)解关于x的不等式.
题型8
由一元二次不等式的解确定参数
1.(23-24高一上·湖北恩施·期末)已知关于的不等式恰有三个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·河南安阳·阶段练习)已知关于的不等式的解集为,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.不等式的解集为
D.不等式的解集为
3.(23-24高一上·河北石家庄·期末)已知关于不等式的解集为.
(1)求实数;
(2)解关于不等式.
4.(23-24高一上·重庆渝中·阶段练习)已知不等式的解集为
(1)若,且不等式有且仅有10个整数解,求的取值范围;
(2)解关于的不等式:.
题型9
一元二次不等式恒成立问题
1.(23-24高一上·北京·期中)若不等式对一切实数都成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(22-23高一上·安徽马鞍山·期末)已知对一切,,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·广东深圳·期中)设函数,.
(1)若,,求的最小值;
(2)若在上恒成立,求实数的取值范围.
4.(23-24高一上·福建龙岩·期末)已知二次函数,对任意都有,且.
(1)求函数的解析式;
(2)若对于,不等式恒成立,求x的取值范围.
题型10
一元二次不等式有解问题
1.(23-24高一下·湖北·期中)若关于的不等式的解集不为空集,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·福建·期中)若至少存在一个,使得关于的不等式成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·辽宁沈阳·期中)已知,其中a是常数.
(1)若的解集是,求a的值,并求不等式的解集;
(2)若不等式有解,且解区间的长度不超过5个单位长度,求实数a的取值范围.
4.(23-24高一上·山东济南·阶段练习)已知函数.
(1)若不等式的解集为,求实数的值;
(2)当时,
(i)解关于x的不等式;
(i)若存在 ,使得,求实数a的取值范围.
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专题2.6 一元二次函数、方程和不等式全章十大压轴题型归纳(拔尖篇)
【人教A版(2019)】
题型1
利用作差法、作商法比较大小
1.(23-24高一上·重庆长寿·期末)设,为正数,且,记,,则( )
A. B.
C. D.,大小关系不确定
【解题思路】利用作差法判断即可.
【解答过程】,
∵,为正数,且,,则,
∴,
∴,
故选:C.
2.(2024高三·上海·专题练习)设,,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】首先配方判断、均大于零,然后作商即可比较大小.
【解答过程】,
,
则
.
故,当且仅当时,取等号,
故选:D.
3.(23-24高一上·贵州六盘水·期中)从下列三组式子中选择一组比较大小:
①设,比较的大小;
②设,比较的大小;
③设,比较的大小.
注:如果选择多组分别解答,按第一个解答计分.
【解题思路】①利用有理根式可得,再由即可得的大小关系;
②用作差法比较即可;
③用作差法或作商法比较即可.
【解答过程】解:
①
,
因为,
所以,
即;
.
②
,
.
③
方法一(作差法)
,
因为,所以,
所以,
所以.
..
方法二(作商法)因为,所以,
所以,
所以.
.
4.(23-24高三上·安徽亳州·期中)已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了.
(1)请将这一事实表示为一个不等式,并证明这个不等式成立;
(2)在锐角中,根据(1)中的结论,证明:.
【解题思路】(1)用作差比较法即可;
(2)结合(1)的结论即可证明.
【解答过程】(1)若,则.
证明:.
因为,所以,又,故,
因此.
(2)在锐角三角形中,由(1)得,
同理,
.
以上式子相加得.
题型2
利用不等式的性质求取值范围
1.(2023·陕西·模拟预测)已知,则以下错误的是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】由不等式的性质结合特殊值排除法逐项分析即可.
【解答过程】因为,所以,
对于A,,,,
综上可得,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,当时,,故D错误;
故选:D.
2.(23-24高一上·山西太原·阶段练习)已知,,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据,结合不等式的性质求解即可.
【解答过程】由题意,,故,
即.
故选:D.
3.(2024高一·全国·专题练习)已知30<x<42,16<y<24,分别求下列范围.
(1)x+y
(2)x-3y
(3).
【解题思路】(1)直接根据不等式基本性质的同向可加性可求解.
(2)先求得的范围,再根据同向可加性求解.
(3)根据第(2)小问的范围结合反比例函数性质求得的范围,再根据同向可乘性即可求解.
【解答过程】(1)因为30<x<42,16<y<24,所以30+16<x+y<42+24,故46<x+y<66.
(2)因为30<x<42,-72<-3y<-48,所以30-72<x-3y<42-48,
故-42<x-3y<-6.
(3)因为30<x<42,-42<x-3y<-6,所以,
所以,所以,故.
4.(23-24高一上·广西河池·阶段练习)(1)已知实数满足,求和的取值范围.
(2)已知,求的取值范围.
【解题思路】(1)根据不等式的可加性和可乘性即可求解范围,
(2)利用整体法,结合不等式的性质即可求解.
【解答过程】(1)因为,所以,
又因为,所以,
所以的取值范围是.
因为,所以,
因为,所以,
所以的取值范围是.
(2)令,即,
则有,解得,
而,于是,
所以,,即,
所以.
题型3
利用不等式的性质证明不等式
1.(24-25高一上·上海·课堂例题)(1)已知,求证:;
(2)已知,,,求证:.
【解题思路】(1)(2)利用不等式的性质推理即得.
【解答过程】(1)由,得,则,
又,则,即,
不等式两边同乘,得,
而,所以.
(2)由,,得,即,
又,所以.
2.(23-24高一上·河北保定·阶段练习)设,,.
(1)证明:;
(2)若,证明.
【解题思路】(1)先根据表示出,结合的符号可证结论;
(2)利用作差比较法得,进而可证结论.
【解答过程】(1)证明:∵,
∴.
a,b,c不同时为,则,∴;
(2).
∵,取等号的条件为,
而,∴等号无法取得,即,
又,∴,∴.
3.(23-24高一上·吉林长春·阶段练习)不等关系是数学中一种最基本的数关系,生活中随处可见.例如.已知克糖水中含有克糖,再添加m克糖(假设全部溶解),糖水变甜了.
(1)请将这一事实表示为一个不等式.并证明这个不等式成立:
(2)利用(1)中的结论证明:若为三角形的三边长,则.
【解题思路】(1)糖水变甜了得出不等式,,作差法比较大小即可;
(2)根据三角形两边之和大于第三边,再结合(1)中不等式放缩即可证明.
【解答过程】(1)糖水变甜了得出不等式,.
证明: .
.,
,.
(2)设的三边长分别为,则有,
由(1)已证不等式可得:,,,
将以上不等式左右两边分别相加得:,
所以,.
4.(23-24高一·全国·课后作业)若,则.
(1)若存在常数,使得不等式对任意正数,恒成立,试求常数的值,并证明不等式:;
(2)证明不等式:.
【解题思路】(1)令即可求解,利用不等式性质即可证明不等式;(2)从原不等式入手,对原不等式变形,通过分类讨论与之间的大小关系即可证明.
【解答过程】证明:(1)当时,,故,
由,且,
利用不等式性质可得,;
(2)欲证,
只需证明,即,
①当时,显然不等式成立,
②当时,不妨令,即,故,
由于,显然成立,
故原不等式成立;
同理,当时,原不等式也成立.
综上所述,对于任意,,均成立.
题型4
条件等式求最值
1.(23-24高二下·江西九江·期末)已知,且,则的最小值是( )
A.9 B.12 C.16 D.20
【解题思路】将条件等式化成,由,利用1的代换法和基本不等式即可求得最小值.
【解答过程】解:由,得,又,
所以
.
当且仅当时等号成立.
故选:B.
2.(23-24高三下·河北·开学考试)已知,均为正实数,且满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【解题思路】先将化为,把待求不等式先通分,再利用均值不等式可得.
【解答过程】因为,均为正实数,且,得,
所以,
又,
当且仅当即时取等号,所以.
故选:B.
3.(23-24高一上·甘肃庆阳·期末)已知,,.
(1)求的最大值;
(2)求的最小值.
【解题思路】(1)利用基本不等式,将等式转化为关于的一元二次方程,即可求解;
(2)首先将等式变形为,再变形,转化为利用基本不等式求和的最小值.
【解答过程】(1)因为,
令,则,所以,解得,
所以,当且仅当,即,时等号成立;
(2)由,得,
所以,
当且仅当,即,时等号成立.
所以的最小值为.
4.(23-24高一上·山东·阶段练习)已知,.
(1)若,证明:.
(2)若,求的最小值.
(3)若,求的最大值.
【解题思路】(1)依题意可得,要证,即证,利用基本不等式计算可得;
(2)利用基本不等式得到关于的不等式,解得即可;
(3)依题意可得,再利用基本不等式得到关于的不等式,解得即可.
【解答过程】(1)因为,
所以,
又,,则,
要证,即证,
即证,
而,当且仅当,即时等号成立,
所以原命题得证;
(2)因为,且,
所以,当且仅当时取等号,
所以或(舍去),当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
(3)因为,
所以,则,
又,当且仅当时等号成立,
即,所以,显然,所以,当且仅当时等号成立,
即的最大值为.
题型5
利用基本不等式证明不等式
1.(2024·全国·模拟预测)已知正实数满足.求证:
(1);
(2).
【解题思路】(1)由题意,根据基本不等式可得,利用作差法,结合立方和公式和基本不等式计算即可证明;
(2)由题意可得,结合基本不等式计算即可证明.
【解答过程】(1)由,且可得,
故,当且仅当时等号成立.
,
,当且仅当时等号成立.
(2)
,
当且仅当时等号成立.故.
2.(24-25高一上·上海·课后作业)(1)已知、都是正数,求证:;
(2)已知,,,求证:.
【解题思路】(1)对,,分别利用基本不等式,然后将得到的式子相乘可得结论;
(2)对,,分别利用基本不等式,然后将得到的式子相加化简可得结论.
【解答过程】证明:(1)∵、都是正数,
∴,,,
∴ ,
当且仅当时,等号成立.
(2)∵,,,
∴,,,
∴,
故,当且仅当,
即时等号成立.
3.(23-24高三下·全国·阶段练习)已知.
(1)若,求的最小值;
(2)若,证明:.
【解题思路】
(1)变形得到,故,利用基本不等式求出最值;
(2)变形后只需证,利用基本不等式“1”的妙用证明出结论.
【解答过程】(1)因为,
所以,
当时等号成立,
所以的最小值为2.
(2)因为且,
要证,
即证,
即证,
整理得,
所以即证,
而
,等号在时成立,
所以成立.
4.(23-24高三上·陕西西安·阶段练习)证明下列不等式
(1)已知,,,且,求证:.
(2)已知,,,求证: .
【解题思路】(1)利用“1”的代换,结合加法法则,根据基本不等式即可证明;
(2)利用基本不等式结合乘法法则即可证明.
【解答过程】(1)
,
当且仅当时,取等号.
(2),,,
,,,
,
当且仅当时等号成立.
题型6
基本不等式的恒成立问题
1.(23-24高一上·浙江杭州·期末)若正实数、满足,且恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】依题意可得,利用乘“1”法及基本不等式求出的最小值,即可得到,解得即可.
【解答过程】因为正实数、满足,
即,所以,
所以,
当且仅当,即,时取等号,
因为正实数、满足,且恒成立,
所以,解得,即实数的取值范围是.
故选:B.
2.(23-24高一上·重庆·期末)当,且满足时,有恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解题思路】把恒成立问题转化成求最值问题,利用基本不等式求出的最小值,然后解二次不等式即可.
【解答过程】因为即且,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
因为不等式恒成立,所以,
即,解得,故的取值范围为.
故选:A.
3.(23-24高一上·河南信阳·期中)已知,都是正数,且.
(1)求的最小值及此时x,y的取值;
(2)不等式恒成立,求实数m的取值范围.
【解题思路】(1)利用乘“1”法及基本不等式计算可得;
(2)依题意可得,参变分离可得恒成立,利用基本不等式求出的最小值,即可得解.
【解答过程】(1)因为,都是正数,且,
所以,
当且仅当,即时取等号,此时的最小值为.
(2)由,得,
故,
又,
当且仅当,即,时等号成立,取得最小值,
故的取值范围为.
4.(23-24高一·全国·课后作业)已知,.
(1)若,,不等式恒成立,求实数m的取值范围;
(2)若不等式恒成立,求实数m的最小值;
(3)若.且恒成立,求正实数a的最小值.
【解题思路】(1)将恒成立,转化为恒成立,再由,利用基本不等式求得其最小值即可;
(2)将恒成立,转化为恒成立,再由,利用基本不等式求得其最小值即可;
(3)根据,,利用基本不等式求解.
【解答过程】(1)解:∵,
∴,
∴恒成立等价于恒成立.
又,
∴,
当且仅当,即,即,时等号成立.
∴,
∴.
故实数m的取值范围是.
(2)∵,,
∴恒成立等价于恒成立.
又,当且仅当,即时取等号,
∴,即.
∴实数的最小值为-4.
(3)∵,,
∴,当且仅当,即时等号成立.
又恒成立,
∴,
∴或(舍去),
∴.
故正实数的最小值为4.
题型7
基本不等式的有解问题
1.(23-24高一上·河北沧州·阶段练习)若存在正实数x,y满足于,且使不等式有解,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】利用乘“1”法及基本不等式求出的最小值,即可得到,解一元二次不等式即可.
【解答过程】因为,且,
所以.
当且仅当,即时等号成立,
所以,即,解得或,
所以m的取值范围是.
故选:D.
2.(23-24高一上·上海虹口·阶段练习)使关于x的不等式有解的实数k的最大值是( )
A. B. C. D.不确定
【解题思路】问题等价于求解的最大值,由均值不等式可得,当且仅当时取等号;当且仅当时取等号;即可求出的最大值,得解.
【解答过程】解:由均值不等式可得,当且仅当时取等号;当且仅当时取等号;
当且仅当,即时等号成立;
的最大值为,的最大值也为.
故选:B.
3.(23-24高一上·辽宁丹东·阶段练习)关于的不符式;
(1)若,求不等式的解集.
(2)若时,不等式有解,求实数的取值范围.
【解题思路】(1)利用一元二次不等式的解法直接求解即可,
(2)将问题转化为当时,有解,然后利用基本不等式求出的最小值即可求得实数的取值范围.
【解答过程】(1)当时,,即,
,解得,
所以不等式的解集为;
(2)由,得,
,
因为时,不等式有解,
所以当时,有解,
因为,所以,
所以,当且仅当,即时取等号,
所以,即实数的取值范围为.
4.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知函数,.
(1)若关于x的不等式在有解,求a的取值范围;
(2)解关于x的不等式.
【解题思路】(1)利用分离常数法将转化为,结合基本不等式求得的取值范围.
(2)将不等式转化为且,然后对进行分类讨论,由此求得不等式的解集.
【解答过程】(1)在有解,即在有解,
因为,
所以,,
因为,
当且仅当时等号成立,
所以.
(2),,且,
1)时,不等式化为,解得,即原不等式的解集为;
当时,方程的两个根为和.
2)时,,所以原不等式解得或,即原不等式的解集为;
3)时,,所以原不等式解得,即原不等式的解集为;
4)时,,原不等式无解;
5)时,,所以原不等式解得,即原不等式的解集为.
题型8
由一元二次不等式的解确定参数
1.(23-24高一上·湖北恩施·期末)已知关于的不等式恰有三个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】化不等式为,分,和三种情况讨论,求得不等式的解集,结合题意即可求解.
【解答过程】不等式,可化为,
当时,不等式的解集为空集,不合题意;
当时,不等式的解集为,
要使不等式恰有三个整数解,则,
当时,不等式的解集为,
要使不等式恰有三个整数解,则,
综上可得,实数的取值范围是.
故选:D.
2.(23-24高一上·河南安阳·阶段练习)已知关于的不等式的解集为,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.不等式的解集为
D.不等式的解集为
【解题思路】先利用题给条件求得三者正负号和三者间的关系,进而否定选项A和选项B,求得不等式的解集判断选项C;求得不等式的解集判断选项D.
【解答过程】关于的不等式的解集为
则且关于的方程的根为,,
则,解之得,
由,可得选项 A判断错误;
,故选项 B判断错误;
不等式可化为,解之得,故选项 C判断正确;
不等式可化为,即,
解之得或,故选项 D判断错误.
故选:C.
3.(23-24高一上·河北石家庄·期末)已知关于不等式的解集为.
(1)求实数;
(2)解关于不等式.
【解题思路】(1)根据不等式的解集,结合根与系数的关系列出方程即可得到结果;
(2)由题意得到不等式对应的方程的两根,然后根据两根的大小讨论即可得到结果.
【解答过程】(1)不等式的解集为,
方程的根为,
,解得.
(2)由(Ⅰ)原不等式可化为,即,
原不等式对应的方程的根为,
当时,原不等式的解集为或;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
4.(23-24高一上·重庆渝中·阶段练习)已知不等式的解集为
(1)若,且不等式有且仅有10个整数解,求的取值范围;
(2)解关于的不等式:.
【解题思路】(1)根据已知可得方程的2个根为2,3,由韦达定理解得,从而得不等式,结合不等式有且仅有10个整数解可得答案;
(2)分、、、、、讨论解不等式可得答案.
【解答过程】(1),原不等式等价于恒成立,
且的解集为,故方程的2个根为2,3,
故由韦达定理,
恒成立,
可得恒成立,所以,
解得,
,
故,
不等式有且仅有10个整数解,故,
所以的取值范围为;
(2)1、当时,由(1)得时,
,
即:,
①当时,原不等式解集为;
②当时,原不等式解集为;
③当时,原不等式解集为.
2、当时,原不等式等价于恒成立,且的解集为,
由韦达定理:恒成立,
解得,
,
该不等式解集为或,
3、当时,
,则无解.
4、当时,
,则.
综上:当时,不等式解集为或;
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,原不等式解集为;
当时,原不等式解集为.
题型9
一元二次不等式恒成立问题
1.(23-24高一上·北京·期中)若不等式对一切实数都成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解题思路】分和讨论,结合恒成立问题分析求解即可.
【解答过程】当时,原不等式为:,对恒成立;
当时,原不等式恒成立,需,解得,
综上得.
故选:C.
2.(22-23高一上·安徽马鞍山·期末)已知对一切,,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】令,分析可得原题意等价于对一切,恒成立,根据恒成立问题结合二次函数的性质分析运算.
【解答过程】∵,,则,
∴,
又∵,且,
可得,
令,则原题意等价于对一切,恒成立,
∵的开口向下,对称轴,
则当时,取到最大值,
故实数的取值范围是.
故选:C.
3.(23-24高一上·广东深圳·期中)设函数,.
(1)若,,求的最小值;
(2)若在上恒成立,求实数的取值范围.
【解题思路】(1)由可得,再利用乘“1”法及基本不等式计算可得;
(2)依题意可得在上恒成立,即可得到,解得即可.
【解答过程】(1)因为且,
所以,即,
又,,所以,
当且仅当,即,时取等号,
即的最小值为.
(2)因为在上恒成立,
即在上恒成立,又,
所以在上恒成立,
因为,所以,解得,
即实数的取值范围为.
4.(23-24高一上·福建龙岩·期末)已知二次函数,对任意都有,且.
(1)求函数的解析式;
(2)若对于,不等式恒成立,求x的取值范围.
【解题思路】(1)由题意可得函数关于对称,再根据求出即可;
(2)不等式即为,将当作参数,分,和三种情况讨论,利用分离参数法求解即可.
【解答过程】(1)因为,所以函数关于对称,
则,解得,
所以;
(2)不等式即为,
当时,则恒成立,
而,
所以,即,
因为,
所以;
当时,恒成立,此时;
当时,则恒成立,
而,
所以,解得,
综上所述,的取值范围为.
题型10
一元二次不等式有解问题
1.(23-24高一下·湖北·期中)若关于的不等式的解集不为空集,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】据题意,分两种情况讨论:①当时,即,将的值代入分析不等式的解集是否为空集,②当时,即,结合二次函数的性质分析不等式解集非空时的取值范围,综合2种情况即可得答案.
【解答过程】解:根据题意,分两种情况讨论:
①当时,即,
若时,原不等式为,解可得:,则不等式的解集为,不是空集;
若时,原不等式为,无解,不符合题意;
②当时,即,
若的解集是空集,则有,解得,
则当不等式的解集不为空集时,有或且,
综合可得:实数的取值范围为;
故选:C.
2.(23-24高一上·福建·期中)若至少存在一个,使得关于的不等式成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解题思路】
化简不等式,根据二次函数的图象、含有绝对值函数的图象进行分析,从而求得的取值范围.
【解答过程】依题意,至少存在一个,使得关于的不等式成立,
即至少存在一个,使得关于的不等式成立,
画出以及的图象如下图所示,其中.
当与相切时,
由消去并化简得,
.
当与相切时,
由消去并化简得①,
由解得,代入①得,
解得,不符合题意.
当过时,.
结合图象可知的取值范围是.
故选:A.
3.(23-24高一上·辽宁沈阳·期中)已知,其中a是常数.
(1)若的解集是,求a的值,并求不等式的解集;
(2)若不等式有解,且解区间的长度不超过5个单位长度,求实数a的取值范围.
【解题思路】(1)由题意可得方程的两个根分别为和6,从而可求出,进而可得不等式的解集;
(2)由不等式有解,可得,设方程的两个根为,利用根与系数的关系,由题意得,平方化简变形得,再结合前面的式子代入可求出实数a的取值范围.
【解答过程】(1)因为的解集是,
所以方程的两个根分别为和6,
所以,
所以,
由,得,解得或,
所以不等式的解集,
(2)由有解,得,解得或,
设方程的两个根为,则
,,
由题意得,
所以,
所以,解得,
综上,或,
即实数a的取值范围为.
4.(23-24高一上·山东济南·阶段练习)已知函数.
(1)若不等式的解集为,求实数的值;
(2)当时,
(i)解关于x的不等式;
(i)若存在 ,使得,求实数a的取值范围.
【解题思路】(1)根据题意,转化为得到和是方程的两个实数根据,列出方程组,即可求解;
(2)(i)由,求得,把不等式,转化为,分类讨论,即可求得不等式的解集;
(i i)由(i)中不等式的解集,结合存在,使得,分类讨论,即可求解.
【解答过程】(1)解:由函数,因为不等式的解集为,
可得和是方程的两个实数根据,
则,解得.
(2)解:(i)由函数,
因为,可得,即,
所以,
由不等式,即,
当时,即时,解得或;
当时,即时,即为 解得;
当时,即时,解得或,
综上可得,当时,不等式解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
(i i)由(i)知,当时,不等式解集为,
若存在,使得,则满足,解得;
当时,不等式的解集为,
此时不存在,使得;
当时,不等式的解集为,
此时不存在,使得,
综上可得,实数的取值范围为.
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