内容正文:
强化专题04 不等式含参数、恒成立、能成立问题
【方法技巧】
在解决不等式恒成立、能成立的问题时,常常使用不等式解集法、分离参数法、主参换位法和数形结合法解决,方法灵活,能提升学生的逻辑推理,数学运算等素养.
一、“Δ”法解决恒成立问题
(1)如图①一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)在R上恒成立⇔一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集为R⇔二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象恒在x轴上方⇔ymin>0⇔
(2)如图②一元二次不等式ax2+bx+c<0(a≠0)在R上恒成立⇔一元二次不等式ax2+bx+c<0(a≠0)的解集为R⇔二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象恒在x轴下方⇔ymax<0⇔
二、数形结合法解决恒成立问题
结合函数的图象将问题转化为函数图象的对称轴,区间端点的函数值或函数图象的位置(相对于x轴)关系求解.可结合相应一元二次方程根的分布解决问题.
三、分离参数法解决恒成立问题
通过分离参数将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题.
四、主参换位法解决恒成立问题
转换思维角度,即把变元与参数变换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围求解.
五、利用图象解决能成立问题
结合二次函数的图象,将问题转化为端点值的问题解决.
六、转化为函数的最值解决能成立问题
能成立问题可以转化为m>ymin或m<ymax的形式,从而求y的最大值与最小值,从而求得参数的取值范围.
【考点目录】
· 考点一、“Δ”法解决恒成立问题
· 考点二、数形结合法解决恒成立问题
· 考点三、分离参数法解决恒成立问题
· 考点四:一元二次不等式在某区间有解问题
· 考点六:含参数的一元二次不等式的解
· 考点六、一元二次不等式恒(能))成立综合问题
【例题详解】
题型一、“Δ”法解决恒成立问题
1.(25-26高一上·全国)若关于的不等式的解集是,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
2.(24-25高一上·上海·单元测试)不等式对恒成立,则实数a的取值范围为( ).
A. B.
C. D.
3.(2024·浙江·模拟预测)若不等式的解为全体实数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型二、数形结合法解决恒成立问题
4.(23-24高一上·重庆·期末)已知命题“对,都有恒成立”为真,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高一上·浙江绍兴·期中)已知函数,若对于都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(22-23高一上·四川成都)若,且恒成立,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型三、分离参数法解决恒成立问题
7.(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.
8.(23-24高一上·江苏南通·阶段练习)若,使得成立是真命题,则实数的最大值为( )
A. B. C.4 D.
9.(23-24高一上·山东菏泽·期中)已知函数的定义域为B,函数的定义域为,若,使得恒成立,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型四:一元二次不等式在某区间有解问题
10.(2023高三·全国·专题练习)若关于x的不等式在区间上有解,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
11.(22-23高一·全国·课堂例题)若关于x的不等式在时有解,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.(23-24高一上·北京·阶段练习)若存在,有成立,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型六:含参数的一元二次不等式的解
13.(24-25高一上·上海)解关于的不等式:(其中).
14.(24-25高一上·上海·假期作业)解关于的不等式:
(1); (2).
15.(23-24高一上·云南德宏·期末)已知.
(1)若恒成立,求实数的取值范围;
(2)求不等式的解集.
题型六、一元二次不等式恒(能))成立综合问题
16.(23-24高二下·江苏常州·阶段练习)已知函数.
(1)若,解关于的不等式;
(2)若不等式在上有解,求实数的取值范围.
17.(24-25高三上·福建宁德)已知不等式.
(1)是否存在实数,使不等式对任意恒成立,并说明理由;
(2)若不等式对于恒成立,求的取值范围;
(3)若不等式对于恒成立,求实数的取值范围.
18.(2024高三·全国)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:.
【专题训练】
一、单选题
19.(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.
20.(23-24高一下·云南·阶段练习)若关于的不等式的解集中恰有三个整数,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
21.(24-25高一上·河南驻马店·开学考试)若不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
22.(24-25高一上·全国·随堂练习)若关于x的一元二次方程有实数根,则k的取值范围是( )
A. B.且 C.且 D.
23.(23-24高三上·青海西宁·阶段练习)若关于的不等式对任意均成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
24.(23-24高三下·山东菏泽·阶段练习)已知条件:“不等式的解集是空集”,则条件: “”是条件的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
25.(23-24高一上·湖南长沙·期末)已知,若命题“,或”为真命题,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
26.(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)命题:“使得不等式成立”是真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
27.(22-23高一下·江苏·开学考试)已知,,若时,关于的不等式恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
28.(24-25高一上·全国·课后作业)已知实数,则不等式的解集可能是( )
A. B.
C.或 D.或
29.(23-24高一下·云南曲靖·期中)已知不等式的解集为,则以下选项正确的有( )
A.
B.
C.函数有两个零点2和3
D.的解集为或
30.(23-24高一上·新疆喀什·期末)下列几种说法中正确的是( )
A.若,则的最小值是4
B.命题“,”的否定是“,”
C.若不等式的解集是,则的解集是
D.“”是“不等式对一切x都成立”的充要条件
31.(23-24高一上·陕西咸阳·期中)下列结论正确的是( )
A.若方程没有根,则不等式的解集为
B.若不等式的解集是,则
C.若关于的不等式的解集为,则
D.不等式的解集为
三、填空题
32.(24-25高一上·全国·随堂练习)若命题“,”为真命题,则实数m的取值范围是 .
33.(24-25高一上·全国·课前预习)若不等式对一切正实数都成立,则实数的取值范围是 .
34.(23-24高一下·广东深圳·期末)若 ,不等式 恒成立,则的取值范围为 .
35.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)已知关于x的不等式,若,则该不等式的解集是 ,若该不等式对任意的均成立,则实数的取值范围是 .
四、解答题
36.(24-25高一上·上海)
(1)解关于的不等式
(2)已知不等式对一切都成立.求实数的取值范围.
37.(24-25高一上·辽宁·阶段练习)根据要求完成下列问题:
(1)解关于的不等式;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
38.(23-24高二下·黑龙江绥化·期末)已知函数.
(1)若对于任意,不等式恒成立,求实数a的取值范围;
(2)当时,解关于x的不等式.
39.(2024高三·全国·专题练习)已知函数在区间上有最大值2和最小值1.
(1)求的值;
(2)不等式在上恒成立,求实数的取值范围;
40.(24-25高一上·上海)(1)已知,
①如果对一切,恒成立,求实数的取值范围;
②如果对,恒成立,求实数的取值范围.
(2)已知关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.
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强化专题04 不等式含参数、恒成立、能成立问题
【方法技巧】
在解决不等式恒成立、能成立的问题时,常常使用不等式解集法、分离参数法、主参换位法和数形结合法解决,方法灵活,能提升学生的逻辑推理,数学运算等素养.
一、“Δ”法解决恒成立问题
(1)如图①一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)在R上恒成立⇔一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集为R⇔二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象恒在x轴上方⇔ymin>0⇔
(2)如图②一元二次不等式ax2+bx+c<0(a≠0)在R上恒成立⇔一元二次不等式ax2+bx+c<0(a≠0)的解集为R⇔二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象恒在x轴下方⇔ymax<0⇔
二、数形结合法解决恒成立问题
结合函数的图象将问题转化为函数图象的对称轴,区间端点的函数值或函数图象的位置(相对于x轴)关系求解.可结合相应一元二次方程根的分布解决问题.
三、分离参数法解决恒成立问题
通过分离参数将不等式恒成立问题转化为求函数最值问题.
四、主参换位法解决恒成立问题
转换思维角度,即把变元与参数变换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围求解.
五、利用图象解决能成立问题
结合二次函数的图象,将问题转化为端点值的问题解决.
六、转化为函数的最值解决能成立问题
能成立问题可以转化为m>ymin或m<ymax的形式,从而求y的最大值与最小值,从而求得参数的取值范围.
【考点目录】
· 考点一、“Δ”法解决恒成立问题
· 考点二、数形结合法解决恒成立问题
· 考点三、分离参数法解决恒成立问题
· 考点四:一元二次不等式在某区间有解问题
· 考点六:含参数的一元二次不等式的解
· 考点六、一元二次不等式恒(能))成立综合问题
【例题详解】
题型一、“Δ”法解决恒成立问题
1.(25-26高一上·全国)若关于的不等式的解集是,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】B
【分析】根据和,结合判别式即可求解.
【详解】当时,恒成立,则符合题意;
当时,由题意可得解得.
综上,实数的取值范围是.
故选:B.
2.(24-25高一上·上海·单元测试)不等式对恒成立,则实数a的取值范围为( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分和两种情况,结合二次函数的性质分析讨论即可得解.
【详解】当,即时,恒成立,
当时,因为对恒成立,
所以,解得,
综上,,
即实数a的取值范围为.
故选:C
3.(2024·浙江·模拟预测)若不等式的解为全体实数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分类讨论与两种情况,结合二次不等式恒成立问题的解决方法即可得解.
【详解】当时,不等式可化为,显然不合题意;
当时,因为的解为全体实数,
所以,解得;
综上:.
故选:C.
题型二、数形结合法解决恒成立问题
4.(23-24高一上·重庆·期末)已知命题“对,都有恒成立”为真,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令,则问题转化为在的最小值满足,再利用二次函数的性质解不等式即可求出.
【详解】令,则问题转化为在上的最小值满足即可.
当时,,最小值为,符合题意;
当时,对称轴,函数在上单调递减,
而适合题意;
当时,对称轴,
则,
所以;
综上的取值范围为.
故选:A.
5.(23-24高一上·浙江绍兴·期中)已知函数,若对于都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用一元二次函数的图象与性质分析运算即可得解.
【详解】解:由题意,对于都有成立,
∴,解得:,
即实数的取值范围是.
故选:D.
6.(22-23高一上·四川成都)若,且恒成立,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】转化为在恒成立,令,分、、讨论,再结合对称轴的位置和特殊点的函数值可得答案.
【详解】因为,所以,
即在恒成立,
令,
时,
由,方程无解;
由,解得由;
由,方程组无解;
时,只须即可,解得;
时,,时单调递减,,满足题意;
综上所述,.
故选:B.
题型三、分离参数法解决恒成立问题
7.(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
【分析】参变分离可得对任意的恒成立,利用基本不等式求出的最小值,即可求出参数的取值范围.
【详解】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
8.(23-24高一上·江苏南通·阶段练习)若,使得成立是真命题,则实数的最大值为( )
A. B. C.4 D.
【答案】B
【分析】依据题意先将问题等价转化成在上恒成立,接着将恒成立问题转化成最值问题,再结合基本不等式即可求解.
【详解】,使得成立是真命题,
所以,恒成立.
所以在上恒成立,
所以,
因为,当且仅当即时等号成立,
所以,所以,即实数的最大值为.
故选:B.
9.(23-24高一上·山东菏泽·期中)已知函数的定义域为B,函数的定义域为,若,使得恒成立,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的定义域求得集合,利用分离常数法、基本不等式求得的取值范围.
【详解】函数的定义域为,即,
所以,所以的定义域,
由于,,
所以在区间上恒成立,
由于,当且仅当时等号成立,
所以,即的取值范围是.
故选:C
题型四:一元二次不等式在某区间有解问题
10.(2023高三·全国·专题练习)若关于x的不等式在区间上有解,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用二次函数的图象及根的分布计算即可.
【详解】易知恒成立,即有两个不等实数根,
又,即二次函数有两个异号零点,
所以要满足不等式在区间上有解,
所以只需,
解得,所以实数m的取值范围是.
故选A.
11.(22-23高一·全国·课堂例题)若关于x的不等式在时有解,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】问题等价于当时,,数形结合求出二次函数在时的最大值即可.
【详解】不等式在时有解,
等价于当时,.
由二次函数的图象知,当时,,所以.
故选:A.
12.(23-24高一上·北京·阶段练习)若存在,有成立,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】参数分离可得,设,将存在问题转化为,求出函数的最大值,即可得到实数a的取值范围.
【详解】因为,所以将原不等式参数分离可得,设,
已知存在,有成立,则,
令,则,,
由对勾函数知在上单调递减,在上单调递增,
,,
所以,即,
故选:B.
题型六:含参数的一元二次不等式的解
13.(24-25高一上·上海)解关于的不等式:(其中).
【答案】答案见解析.
【分析】左边进行因式分解,根据函数与不等式的关系,求出端点值,后将端点值比较大小,分类讨论即可.
【详解】解:原不等式可化为.
①若,即,此时原不等式的解集为或;
②若,即,此时原不等式的解集为;
③若,即,此时原不等式的解集为或.
14.(24-25高一上·上海·假期作业)解关于的不等式:
(1);
(2).
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【分析】(1)(2)将不等式因式分解,即可分类讨论求解.
【详解】(1)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
(2)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.
15.(23-24高一上·云南德宏·期末)已知.
(1)若恒成立,求实数的取值范围;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由恒成立,即恒成立,即得,从而可求解.
(2)由即,然后对分情况讨论,从而可求解.
【详解】(1)∵ 恒成立,
∴ 对恒成立,
故,化简得,解得,
故实数的取值范围.
(2),即;
当时,不等式的解为或,
当时,不等式的解为或,
当时,不等式的解为.
题型六、一元二次不等式恒(能))成立综合问题
16.(23-24高二下·江苏常州·阶段练习)已知函数.
(1)若,解关于的不等式;
(2)若不等式在上有解,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析 (2)
【分析】(1)利用因式分解法求解含参一元二次不等式即可.
(2)利用分离参数法结合基本不等式求解参数范围即可.
【详解】(1)易得
当时,,所以解集为;
当时,,所以解集为;
当时,,所以解集为.
(2)若在上有解,
则在上有解,
故,即在上有解,
由,得,
进而知,令,则,
设,
当且仅当时取等号,所以.
17.(24-25高三上·福建宁德)已知不等式.
(1)是否存在实数,使不等式对任意恒成立,并说明理由;
(2)若不等式对于恒成立,求的取值范围;
(3)若不等式对于恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)不存在,理由见解析
(2)
(3)
【分析】(1)分及进行讨论,结合根的判别式计算即可得;
(2)参变分离后借助换元法计算即可得;
(3)令,则可结合一次函数的性质计算即可得.
【详解】(1)当时, ,此时,不符合要求,
当时,,
若不等式对任意恒成立,则有,
即,该不等式组无解,
故不存在实数,使不等式对任意恒成立;
(2)由题意可得:当时,恒成立,
令,则,则,
由在上单调递增,故,
则,故;
(3)设,
由题意可得在上恒成立,
故有,即,
由①得或,
由②得,
即可得.
18.(2024高三·全国)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
【分析】(1)对是否为零进行讨论,再结合二次函数的性质即可求解.
(2)不等式化简为,根据一元二次不等式的解法,分类讨论即可求解.
【详解】(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.
【专题训练】
一、单选题
19.(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
【分析】利用不等式与对应方程的关系,由韦达定理得到的关系,再根据一元二次不等式的解法,即可求解.
【详解】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
20.(23-24高一下·云南·阶段练习)若关于的不等式的解集中恰有三个整数,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分类讨论的两根大小,结合已知条件,通过求一元二次不等式即可求解.
【详解】原不等式可化为,
当时,得,此时解集中的整数为2,3,4,则;
当时,得,此时解集中的整数为,,,则,
综上所述,的取值范围是.
故选:A
21.(24-25高一上·河南驻马店·开学考试)若不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分和两种情况,结合不等式恒成立求参数的取值范围.
【详解】当时,不等式为对一切实数都成立,符合题意,
当时,要使得不等式对一切实数都成立,
则,解得,
综上所述,的取值范围为.
故选:D.
22.(24-25高一上·全国·随堂练习)若关于x的一元二次方程有实数根,则k的取值范围是( )
A. B.且 C.且 D.
【答案】C
【分析】利用一元二次方程的判别式,列出不等式组求解即得.
【详解】关于x的一元二次方程有实数根,则,解得且,
所以k的取值范围是且.
故选:C
23.(23-24高三上·青海西宁·阶段练习)若关于的不等式对任意均成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】当时显然恒成立,当时参变分离可得恒成立,令,,根据单调性求出,即可求出参数的取值范围.
【详解】因为关于的不等式对任意均成立,
当时,恒成立,
当时,恒成立,
令,,
因为与在上单调递增,
则在上单调递增,所以当时取得最大值,
即,
所以,则,
综上可得实数的取值范围为.
故选:D
24.(23-24高三下·山东菏泽·阶段练习)已知条件:“不等式的解集是空集”,则条件: “”是条件的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】先分和两种情况讨论求出的范围,再根据充分条件和必要条件的定义即可得解.
【详解】因为不等式的解集是空集,
所以不等式的解集是,
当即 时,
若 ,则 , 舍;
若 ,则 , ;
当时,则 ,解得 ,
综上所述 ,
所以条件是条件的充分不必要条件.
故选:A.
25.(23-24高一上·湖南长沙·期末)已知,若命题“,或”为真命题,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分段讨论x的取值范围,结合命题的真假列出相应不等式,最后综合即可得答案.
【详解】当时,,无论取何值,均符合题意;
当时,,只需,
解得或;
当时,,由题中条件可得,只需对于恒成立,
当时,不符合题意;
当时,图象为开口向上的抛物线,
不能满足对恒成立,不符合题意;
当时,的2个根为,
需满足,结合,可得,
综合上述可知的取值范围是,
故选:B.
26.(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)命题:“使得不等式成立”是真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,转化为不等式在有解,结合二次函数的性质,求得其最小值,即可求解.
【详解】由使得不等式成立是真命题,
即不等式在有解,
因为,当时,,
所以,即实数的取值范围为.
故选:C.
27.(22-23高一下·江苏·开学考试)已知,,若时,关于的不等式恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】注意到原题条件等价于当时,恒成立,当时,恒成立,故当时,,从而得,由此结合基本不等式即可求解.
【详解】设,,
因为,所以当时,;
当时,;
时,;
由不等式恒成立,得或,
即当时,恒成立,
当时,恒成立,
所以当时,,
则,即,
则当时,,当且仅当,即时等号成立,
故的最小值为.
故选:C.
二、多选题
28.(24-25高一上·全国·课后作业)已知实数,则不等式的解集可能是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】AD
【分析】分、、三种情况讨论,分别求出不等式的解集,即可判断.
【详解】由,
当时,不等式即为,解得,即不等式的解集为;
当时,解得,即不等式的解集为;
当时,不等式即为,即,
解得或,即不等式的解集为或;
综上可得:当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为或,结合选项可知只有AD符合题意.
故选:AD
29.(23-24高一下·云南曲靖·期中)已知不等式的解集为,则以下选项正确的有( )
A.
B.
C.函数有两个零点2和3
D.的解集为或
【答案】ACD
【分析】由题意,方程的根为和,由韦达定理可知,,判断;结合二次函数的图象知当时,,判断;由不等式的解集为,判断;由韦达定理可知,,代入,求解不等式即可.
【详解】不等式的解集为,
所以根据一元二次不等式解法可知,
且,,,,则,正确;
由二次函数的图象知当时,,故,错误;
方程的根为和,显然正确;
由,可知:,,
代入,得,
由可得,解得或,
故的解集为或,正确;
故选:.
30.(23-24高一上·新疆喀什·期末)下列几种说法中正确的是( )
A.若,则的最小值是4
B.命题“,”的否定是“,”
C.若不等式的解集是,则的解集是
D.“”是“不等式对一切x都成立”的充要条件
【答案】BCD
【分析】A:取进行分析;B:根据含一个量词的命题的否定方法得到结果;C:先根据韦达定理求解出的值,然后可求的解集;D:分析不等式对一切x都成立时的取值范围,然后作出判断.
【详解】对于A:当时,,但,故A错误;
对于B:修改量词,否定结论可得命题的否定为:“,”,故B正确;
对于C:因为的解集是,所以,所以,
所以,解得,故C正确;
对于D:当时,恒成立,
当时,若不等式对一切x都成立,
则,解得,
综上,时,不等式对一切x都成立,
所以“”是“不等式对一切x都成立”的充要条件,故D正确;
故选:BCD.
31.(23-24高一上·陕西咸阳·期中)下列结论正确的是( )
A.若方程没有根,则不等式的解集为
B.若不等式的解集是,则
C.若关于的不等式的解集为,则
D.不等式的解集为
【答案】BCD
【分析】由方程和不等式之间的关系能判断A、B、C,由分式不等式能确定选项D.
【详解】选项A:若方程没有根,则,
故当时,不等式的解集为,故不符合题意;A错误.
选项B:不等式的解集是,则、为方程的根,
则代入得;故B正确;
选项C:当时,不等式变为,则解集不是R,不符合题意;
当时,不等式得解集为R,则,即;
综上,,故C正确;
选项D:不等式,即,解得,故D正确.
故选:BCD
三、填空题
32.(24-25高一上·全国·随堂练习)若命题“,”为真命题,则实数m的取值范围是 .
【答案】或
【分析】根据题意可知,运算求解即可.
【详解】若命题“,”为真命题,
则,解得或,
所以实数m的取值范围是或.
故答案为:或.
33.(24-25高一上·全国·课前预习)若不等式对一切正实数都成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】由题意恒成立,即,然后由基本不等式求的最大值即可.
【详解】由题意恒成立,即,
因为,所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最大值为,
所以.
故答案为:.
34.(23-24高一下·广东深圳·期末)若 ,不等式 恒成立,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】分离参数得,令,求出函数在上的最大值即可求解.
【详解】,不等式 恒成立,
则,即,恒成立,
令,由图知在上单调递减,在上单调递增,
又,故,则.
故答案为: .
35.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)已知关于x的不等式,若,则该不等式的解集是 ,若该不等式对任意的均成立,则实数的取值范围是 .
【答案】 , .
【分析】代入,化简可得 ,根据一元二次不等式解法求结论,当时由条件求的取值范围,当时,化简不等式,由条件求的取值范围,由此可得结论.
【详解】当时,不等式可化为,
所以,
所以或,
所以不等式的解集是,
由已知对任意的,不等式恒成立,
当时,,此时,
当时,不等式,可化为,
所以,其中,
所以,所以,
所以不等式对任意的均成立时,的取值范围是.
故答案为:,.
四、解答题
36.(24-25高一上·上海·开学考试)(1)解关于的不等式
(2)已知不等式对一切都成立.求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析(2)
【分析】(1)对参数分类讨论,利用不等式性质解不等式即可;
(2)对二次项前面系数分类讨论求解即可.
【详解】(1)由原不等式可得,
当时,可得恒成立,所以;
当时,由原不等式可得;
当时,由原不等式可得.
综上,时,不等式解集为,时,不等式解集为,
时,不等式解集为.
(2)当时,由原不等式可得,对恒成立;
当时,由二次不等式对一切都成立,
需满足,即,
解得.
综上,实数的取值范围为.
37.(24-25高一上·辽宁·阶段练习)根据要求完成下列问题:
(1)解关于的不等式;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)对不同参数范围进行讨论,求解不等式即可.
(2)利用分离参数法结合换元法对函数进行化简,再利用基本不等式求解范围即可.
【详解】(1)因为,
当时,即时,原不等式可化为,解得,
所以原不等式的解集为;
当时,即时,原不等式可化为,
当时,即时,,
因为,所以原不等式的解集为;
当时,即时,,
因为,所以原不等式的解集为;
(2)因为,
即,
因为恒成立,
所以,
故,
令,因为,所以,
所以对于一切恒成立,
因为,当且仅当时取等号,所以,
所以,且仅当时取等号,即实数的取值范围为.
38.(23-24高二下·黑龙江绥化·期末)已知函数.
(1)若对于任意,不等式恒成立,求实数a的取值范围;
(2)当时,解关于x的不等式.
【答案】(1);
(2)答案见解析
【分析】(1)讨论或两种情况,由不等式恒成立,求参数的取值范围;
(2)首先不等式整理为,讨论对应方程的两根大小关系,解不等式.
【详解】(1)即为,
所以不等式对于任意恒成立,
当时,得,显然符合题意;
当时,得,解得.
综上,实数a的取值范围是.
(2)不等式即为,
即.
又,不等式可化为,
若,即时,得或,即解集为或;
若,即时,得,即解集为;
若,即时,得或,即解集为或.
综上可知,当时,解集为或;
当时,解集为;
当时,解集为或.
39.(2024高三·全国·专题练习)已知函数在区间上有最大值2和最小值1.
(1)求的值;
(2)不等式在上恒成立,求实数的取值范围;
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)将函数配方,根据抛物线开口方向分类讨论函数单调性,依题意列出方程组,计算即得;
(2)将函数式代入,再利用参变分离法,将其转化为求函数的最小值问题即得.
【详解】(1)由已知可得.
当时,在上为增函数,所以,解得;
当时,在上为减函数,所以,解得.
由于,所以.
(2)由(1)知,
所以在上恒成立,即,
因为,所以在上恒成立,
即在上恒成立,
又,当且仅当时取等号.
所以,即.
即实数的范围为.
40.(24-25高一上·上海·假期作业)(1)已知,
①如果对一切,恒成立,求实数的取值范围;
②如果对,恒成立,求实数的取值范围.
(2)已知关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)①;② ;(2)
【分析】(1)①根据判别式即可列不等式求解,
②由二次函数的性质,结合分类讨论即可求解,
(2)分类讨论即可求解.
【详解】(1)①由题意可得,解得,
②为开口向上的二次函数,对称轴
如果对,恒成立,则或或
解得
(2)①若;此时不等式为,满足题意,
②若,
综上可得
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