内容正文:
专题02 一元二次函数、方程和不等式
考点一:等式性质与不等式性质
1.(2022河北)若实数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】由已知条件判断所给不等式是否正确、由不等式的性质比较数(式)大小
【分析】对于ABC,令,举反例即可;对于D,直接由不等式的传递性即可得证.
【详解】对于ABC,令,显然满足,同时,,,故ABC错误;
对于D,若,则,故D正确.
故选:D.
2.(2024安徽)若,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】由已知条件判断所给不等式是否正确、由不等式的性质比较数(式)大小
【分析】取特殊值作反例,可判断A、B、C项;根据不等式的性质可判断D项.
【详解】对于A,取,,则,,显然,但是,A项错误;
对于B,取,,,满足,,
,,但,B项错误;
对于C,取,,但,故C项错误;
对于D,若,,则,故D正确.
故选:D.
3.(2023广西)若实数a,b满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】利用已知条件,根据不等式的性质可得答案.
【详解】因为,所以,故A正确,B错误;
因为,所以,故C错误;
因为,所以,故D错误.
故选:A.
4.(2024云南)已知都是实数.若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】由不等式的性质比较数(式)大小、作差法比较代数式的大小
【分析】由不等式的性质依次判断即可.
【详解】对于A项,,由于,得,但的正负无法判断,故A项错误;
对于B项,当时,得,故B项错误;
对于C项,,由于,得,但的正负无法判断,故C项错误;
对于D项,由于,得,故D项正确,
故选:D
5.(2024新疆)下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【知识点】由不等式的性质比较数(式)大小、由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】举反例排除ABD,利用不等式的性质判断C,从而得解.
【详解】对于A,若,取,则,故A错误;
对于B,若,取,则,故B错误;
对于C,若,则由不等式的性质可知,故C正确.
对于D,若,取,此时无意义,故D错误.
故选:C.
6.(2024浙江杭州)若,,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】由不等式的性质比较数(式)大小、由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】先给出作为A,C,D的反例,再直接证明B正确.
【详解】当时,有,,但,,,故A,C,D错误;
由于
,当且仅当时等号成立,故B正确.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于使用不等式的性质证明不等式.
7.(2024浙江)下列不等式中成立的是( )
A.,则
B.,则
C.,则
D.,则
【答案】B
【知识点】由已知条件判断所给不等式是否正确、作差法比较代数式的大小
【分析】利用作差法可求得A错误,B正确,D错误,取特殊值可证明C错误,可得结论.
【详解】对于A,易知,
又,所以,,所以,即,A错误;
对于B,,
又,可得,所以,即,可得B正确;
对于C,当时,不成立,即C错误;
对于D,易知,又,所以,即,
可得,因此D错误.
故选:B
8.(2024福建)若,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】由已知条件判断所给不等式是否正确、由不等式的性质比较数(式)大小
【分析】利用特殊值判断A、B、C,根据不等式的性质判断D.
【详解】对于A,当,时,满足,但是,故A错误;
对于B,当,时,满足,但是,故B错误;
对于C,当,时,满足,但是,故C错误;
对于D,因为,所以,即,故D正确.
故选:D
9.(2024北京)已知,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】利用不等式求值或取值范围
【分析】先通过条件求出的范围,再消去求范围即可.
【详解】由得,
所以,得,
所以.
故选:C.
10.(2024湖南)若,则下列各式一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】由不等式的性质比较数(式)大小、由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】根据不等式的性质以及反例即可求解.
【详解】对于A,因为,不等式两边同时加或减去同一个整式,不等号方向不变,
所以,故A正确;
对于B,因为,不等式两边同时乘(或除以)同一个小于的整式,不等号方向改变,
所以,故B错误;
对于C,因为,不等式两边同时乘(或除以)同一个大于0的整式,不等号方向不变,
所以,故C错误;
对于D,若,,此时,故D错误.
故选:A.
11.(2024江苏)已知,,则下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】由不等式的性质比较数(式)大小、由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】ACD可举出反例;B选项,可利用不等式的性质得到.
【详解】A选项,若,则,A错误;
B选项,由不等式的性质可得,B正确;
C选项,若,满足,但,C错误;
D选项,若,满足,但,D错误.
故选:B
12.(2023辽宁)如果,那么下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】由不等式的性质比较数(式)大小
【分析】利用不等式的性质可判断B;通过特值法可判断ACD.
【详解】取,则,此时,故A错误;
如果,由不等式的性质可得,故B正确;
当时,,故C错误;
取,得,此时,故D错误.
故选:B.
13.(2023江苏)若,则以下结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】比较对数式的大小、作差法比较代数式的大小、由不等式的性质比较数(式)大小、由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】举反例可判断选项A;利用不等式的性质可判断选项B;利用对数函数的单调性可判断选项C;作差法可判断选项D.
【详解】对于选项A:当时,若,
则,与矛盾,故选项A错误;
对于选项B:因为
所以由不等式性质可得,故选项B成立;
对于选项C:因为,函数在上单调递增
所以,故选项C成立;
对于选项D:因为,,
所以,故选项D成立.
故选:A
14.(2023新疆)若,则下列不等式①;②;③;④中,正确的不等式有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【知识点】基本(均值)不等式的应用、由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】将转化为,利用不等式性质和基本不等式判断即可.
【详解】因为,即,
所以,,(因为,所以等号取不到),
即①④正确,②③错误,
故选:B
15.(2023黑龙江)若,则下列各式一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】由不等式的性质比较数(式)大小、由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】根据不等式的性质以及举反例逐项分析判断.
【详解】因为,则,,,
故A正确,BC错误;
对于D:例如,满足,但无意义,故D错误.
故选:A.
16.(2022甘肃)若,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】根据不等式的性质推导可判断AB;取特值验证可判断CD.
【详解】因为,所以,A错误;
因为,且,所以,B正确;
当时,,C错误;
取,则,故D错误.
故选:B
17.(多选)(2023山西)设,则下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】BD
【知识点】判断命题的真假、由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】举反例得到AC错误,根据不等式性质知BD正确,得到答案.
【详解】对选项A:取,则,错误;
对选项B:据不等式性质知正确;
对选项C:取,则,错误;
对选项D:,则,正确;
故选:BD.
18.(2024北京)已知,且,则 (填“>”或“<”).
【答案】<
【知识点】由不等式的性质比较数(式)大小
【分析】根据不等式的基本性质即可求解.
【详解】由题意知,,则,
所以,即.
故答案为:<
考点二:基本不等式
1.(2022河北)已知实数满足,则的最大值是( )
A. B. C.3 D.6
【答案】C
【知识点】基本不等式求和的最小值
【分析】根据重要的不等式直接计算即可求解.
【详解】由题意知,,
得,当且仅当时等号成立,
即的最大值为3.
故选:C
2.(2022河北)已知正数满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】条件等式求最值、基本不等式求和的最小值
【分析】根据条件,利用基本不等式,即可求出结果.
【详解】因为,所以,当且仅当时取等号,
故选:C.
3.(2024安徽)已知,且,则( )
A.的最大值为1 B.的最小值为1
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】A
【知识点】条件等式求最值、基本不等式求积的最大值
【分析】由基本不等式求解即可.
【详解】因为,且,
所以,当且仅当时,等号成立,
所以的最大值为1,
而,且,故无最小值.
故选:A
4.(2024湖南)已知,,,若不等式恒成立,则实数的最大值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】C
【知识点】基本不等式求和的最小值、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】根据“1”的变形技巧,利用均值不等式求最值即可得解.
【详解】因为,,
所以,即,
所以
,当且仅当,即时等号成立,
故.
故选:C
5.(2024湖南)已知,则的最大值为( )
A. B.1 C. D.3
【答案】D
【知识点】基本不等式求积的最大值
【分析】利用基本不等式直接求出最大值.
【详解】当时,,当且仅当,即时取等号,
所以的最大值为3.
故选:D
6.(2024江苏)若,则函数的最小值为( )
A.6 B.9 C.12 D.15
【答案】D
【知识点】基本不等式求和的最小值
【分析】利用基本不等式分析求解.
【详解】因为,则,
可得,
当且仅当,即时,等号成立,
所以函数的最小值为15.
故选:D.
7.(2024广东)若,则有( )
A.最小值 B.最小值
C.最大值 D.最大值
【答案】A
【知识点】基本不等式求和的最小值
【分析】利用基本不等式求出最值.
【详解】因为,由基本不等式可得,
当且仅当时,等号成立,所以当时,则有最小值6.
故选:A.
8.(2023江西)下列函数中,最小值为2的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】利用函数单调性求最值或值域、基本不等式求和的最小值
【分析】举反例判断A,利用基本不等式判断BC,利用函数单调性判断D.
【详解】对于A,当时,,故A错误;
对于B,,
当且仅当,即时取等号,又,等号取不到,故B错误;
对于C,,当且仅当,即时取等号,故C正确;
对于D,因为和在和单调递增,
所以在和单调递增,无最小值,故D错误.
故选:C
9.(2023新疆)设,若,则的最小值等于( )
A.1 B.3 C.2 D.4
【答案】D
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】根据题意,结合基本不等式,即可求解.
【详解】因为,且,
则,
当且仅当时,即时,等号成立,所以的最小值为.
故选:D.
10.(2023新疆)设,,则以下不等式中不恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】由不等式的性质比较数(式)大小、作差法比较代数式的大小、由基本不等式证明不等关系、绝对值的三角不等式应用
【分析】利用基本不等式判断A;特殊值验证判断B;作差法判断C;利用绝对值性质去绝对值判断D.
【详解】对于A,因为,,所以,
当且仅当时取等号,所以恒成立,故A错误;
对于B,当时,,,此时,所以不恒成立,故B正确;
对于C,,因为,
所以,即,所以恒成立,故C错误;
对于D,因为,,所以,,此时,
所以恒成立,故D错误,
故选:B.
11.(2022广东)已知,且,,则的最小值是( )
A.24 B.25 C.26 D.27
【答案】B
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】根据基本不等式“1”的妙用即可求解.
【详解】,
当且仅当时等号成立,又,解得.
故选:B.
12.(2023广东)若,则的最小值( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【知识点】基本不等式求和的最小值
【分析】由基本不等式,当且仅当时等号成立
【详解】,当且仅当时取等号.
故选:C
13.(2024广东)已知正实数x,y满足,若恒成立,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】基本不等式求和的最小值、基本不等式的恒成立问题
【分析】根据恒成立问题结合基本不等式运算求解.
【详解】因为,当且仅当,即时,等号成立,
即的最小值为18,可得,
所以实数m的取值范围为.
故选:B.
14.(2023广东)已知且,则的最小值为( )
A. B.4 C.6 D.12
【答案】D
【知识点】基本不等式求和的最小值
【分析】根据题意,结合基本不等式,即可求解.
【详解】因为且,可得,当且仅当时,等号成立.
故选:D.
15.(2024安徽)某服装加工厂为了适应市场需求,引进某种新设备,以提高生产效率和降低生产成本.已知购买台设备的总成本为(单位:万元).若要使每台设备的平均成本最低,则应购买设备 台.
【答案】400
【知识点】基本(均值)不等式的应用
【分析】由的表达式得到每台设备的平均成本,由均值不等式等号成立条件得到答案.
【详解】每台设备的平均成本,
当且仅当,时,等号成立,
故答案为:400.
【点睛】方法点睛:均值不等式常用结论
1、如果,,则,当且仅当时取等号;
推论:;
2、如果,那么,当且仅当时取等号;
推论:;
3、
16.(2024浙江)已知正数a,b,c满足,,则的最小值为 .
【答案】2
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值、条件等式求最值
【分析】使用不等式将放缩,使用“1”的代换及基本不等式求得目标最小值.
【详解】由题意知,当时取等号,
故
,当时取等号,
综上,当时,的最小值为2.
故答案为:2
【点睛】关键点点睛:本题求最小值关键是第一步用放缩法将放掉,第二步是将中的2代换为,将整式处理为,再用“1”的代换求最小值.
17.(2024天津)已知,的最小值为 .
【答案】12
【知识点】基本不等式求和的最小值
【分析】利用不等式即可求解.
【详解】,
当且仅当,即或时,等号成立,
故的最小值为12.
故答案为:12.
18.(2024浙江)已知正实数,满足,则的最小值为 .
【答案】/
【知识点】条件等式求最值、基本不等式求和的最小值
【分析】依题意可得,令,,即可得到且,,目标式子,利用基本不等式计算可得.
【详解】因为正实数,满足,
即,令,,则且,,
所以,
当且仅当,即,时取等号.
故答案为:
19.(2023江西)正实数满足,写出一个满足不等式恒成立的整数的值为 .
【答案】1(中任一个均可以)
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、基本不等式的恒成立问题、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】根据“1”的灵活应用可得的最小值为2,结合恒成立问题可得,运算求解即可.
【详解】由题可知,,
当且仅当,即时,等号成立,
要使不等式恒成立,则,解得,
且,所以.
故答案为:1(中任一个均可以).
20.(2023宁夏)若,且,则的最大值为 .
【答案】
【知识点】基本不等式求积的最大值
【分析】根据给定条件,利用基本不等式求出最大值即得.
【详解】由,且,得,当且仅当时取等号,
所以当时,取得最大值.
故答案为:
考点三:二次函数与一元二次方程,不等式
1.(2022辽宁)已知关于的方程有两个相等的实数根,下列选项中可以取的值是( ).
A.4 B.2 C.0 D.
【答案】B
【知识点】一元二次方程的解集及其根与系数的关系
【分析】根据判别式求解即可.
【详解】解:因为关于的方程有两个相等的实数根,
所以,即
所以选项中可以取的值是
故选:B
2.(2022贵州)记函数的两个零点为,,若,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】求函数的零点、一元二次方程的解集及其根与系数的关系
【分析】将题设转化为的两根为,,再由韦达定理求解即可.
【详解】由整理得,
则的两根为,,则,
又,则,则.
故选:B.
3.(2024北京)在下列各数中,满足不等式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】解不含参数的一元二次不等式
【分析】解二次不等式,判断数是否在解集内即可得到答案.
【详解】解不等式得.
故选:B.
4.(2022河北)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】区间的定义与表示、解不含参数的一元二次不等式
【分析】由二次不等式解法可得答案.
【详解】.
故选:C
5.(2024安徽)不等式的解集是( )
A. B.或
C.或 D.
【答案】A
【知识点】解不含参数的一元二次不等式
【分析】因式分解,求出不等式解集.
【详解】,解得,
故不等式的解集为.
故选:A
6.(2023广西)二次函数的图象如图所示,不等式的解集为( )
A.R B. C. D.
【答案】B
【知识点】函数图象的应用、解不含参数的一元二次不等式
【分析】根据函数的图象数形结合得出解集.
【详解】根据函数的图象可得的解集为.
故选:B.
7.(2024云南)不等式的解集为( )
A. B. C.或 D.
【答案】D
【知识点】解不含参数的一元二次不等式
【分析】由一元二次不等式求解即可.
【详解】由,得,
则不等式的解集为:,
故选:D
8.(2023安徽)不等式的解集为( )
A. B.,或
C. D.,或
【答案】B
【知识点】解不含参数的一元二次不等式
【分析】根据一元二次不等式的解的特征即可求解.
【详解】由可得,
解得或,
故不等式的解为或,
故选:B
9.(2024广东)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】解不含参数的一元二次不等式
【分析】根据一元二次不等式的解法求解.
【详解】由得,,
解得,
所以不等式的解集为.
故选:A
10.(2023新疆)不等式的解集是( )
A.或 B.
C. D.
【答案】B
【知识点】解不含参数的一元二次不等式
【分析】利用一元二次不等式的解法求解.
【详解】解:不等式即为,
解得,
故不等式的解集为,
故选:B
11.(2023浙江)已知函数,其中,,若对任意,恒成立,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】求二次函数的值域或最值、一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【分析】先按a的不同取值区间分类讨论在上的最大值,得到a与b 的关系,结合a的范围,求得的最小值,再取不同情况下最小值中的最小者.
【详解】,
①当时,,对称轴为,
在上单调递增,
所以,则,
所以.
②当时,,对称轴为,
在上递增,在上递减,
所以,则,
所以.
③当时,
若,,;
若,, .
当时,,
,;
当时,,
,.
综上所述:的最小值为.
故选:C.
12.(2023浙江)不等式的解集是( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】B
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、公式法解绝对值不等式
【分析】依题意可得,再解一元二次不等式(组)即可.
【详解】不等式,即,所以,
即,解得或,
故不等式的解集为或.
故选:B
13.(2023福建)不等式的解集为( )
A.或. B.或.
C. D.
【答案】B
【知识点】解不含参数的一元二次不等式
【分析】根据一元二次不等式的解法,即可求解.
【详解】不等式,解得:或,
所以不等式的解集为或.
故选:B
14.(多选)(2023浙江)关于x的不等式的解集中恰有3个正整数解,则a的值可以为( )
A. B. C. D.2
【答案】CD
【知识点】解含有参数的一元二次不等式、由一元二次不等式的解确定参数
【分析】由题意先判断出,写出不等式的解集,由不等式的解集中恰有3个正整数,分析的这3个正整数为,计算求解即可.
【详解】不等式化简为的解集中恰有3个正整数,
当时,不等式化为,则解集中有无数个整数.
当时,不等式的解集中有无数个正整数,故A错误;
所以,,,所以
所以不等式的解集为:, 根据0一定属于此集合,
则由不等式的解集中恰有3个正整数,
则这3个整数中一定为:,
则,解得
故可取和2,故C,D正确,AB错误;
故选:CD.
15.(2024浙江)对任意,不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【知识点】一元二次不等式在某区间上的恒成立问题、函数不等式恒成立问题
【分析】将原问题条件等价转换为对任意恒成立,故只需求出在上的最大值即可.
【详解】由题意对任意恒成立,
由复合函数单调性可知在上单调递减,
所以,即实数的取值范围是.
故答案为:.
16.(2022福建)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 .
【答案】1
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、一元二次不等式的实际应用
【分析】设花卉带的宽度为米,根据题设有求解集,即可确定最小值.
【详解】设花卉带的宽度为米,则,即,
所以,故,
所以花卉带的宽度至少应为1米.
故答案为:1
17.(2022浙江)已知函数,(是实数)
(1)若,求关于的方程的解;
(2)若关于的方程有三个不同的正实数根且,求证:
①;
②
【答案】(1);
(2)①证明见解析;②证明见解析.
【知识点】分类讨论解绝对值不等式、一元二次方程的解集及其根与系数的关系
【分析】(1)由,分,求解;,
(2)由,易知时,在上单调递增,得到且,然后由是方程和是方程的根求解.
【详解】(1)解:,
当时,则或(舍);
当时,则无实数解,
.
(2),
若,则在上单调递增,题设方程不可能存在3个不同正实根,
且,满足题设,
,
是方程,即的两个根,
是方程,即的较大根,
且在区间上单调递减.
①;
②是关于的递增函数,
,
不等式成立.
18.(2022浙江)已知函数,.定义,设,,为常数.
(1)当时,判断函数的奇偶性;
(2)定义区间的长度为.若的解集为,问是否存在,使得的全部区间长度之和等于6,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)偶函数
(2)存在,
【知识点】分段函数的性质及应用、函数奇偶性的定义与判断、解含有参数的一元二次不等式、函数新定义
【分析】(1)代入得,则可判断其奇偶性;
(2)对进行分,和讨论即可.
【详解】(1)当时,.
当时,成立;
当时,成立;
则此时,
因为.且因此为偶函数.
(2)①因为函数的最小值为1,函数的最小值为2,
函数是函数和函数左右平移取小后得到,
所以函数的最小值为1.
若有解,首先应满足.
由于函数的最小值为2,则当时,
,即,解得,
则其解集为,
此时的区间长度为,解得,舍去.
②当,,
化简得
时,恒成立,
则两根为
当时,.
当时,的解集为,
,即,解得,
的解集为,
此时
此时的区间长度为,解得舍去)成立.
③当时,由于
恒成立.
此时,
此时的区间长度为,
解得或,全部舍去.
综上,.
【点睛】关键点睛:本题第二问的关键是通过作图,找到分界点位置从而对进行合理地分类讨论,如首先分析出必须大于1,然后再找到两个分界点2和3即可.
19.(2023天津)设,,函数.
(1)求不等式的解集;
(2)若在上的最大值为,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【知识点】求二次函数的值域或最值、解含有参数的一元二次不等式、根据二次函数的最值或值域求参数
【分析】(1)根据题意可知,将不等式分解可得,求出该不等式对应方程的两个根再进行分类讨论即可;
(2)利用二次函数性质,讨论对称轴与区间的关系,求出在上的最大值,即可求得的取值范围.
【详解】(1)根据题意可得即,即,
的两根为1和,
当,即时,解集为;
当,即时,解集为;
当,即时,解集为.
综上所述,当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为.
(2)因为,,所以,的对称轴为,
当时,即时,,与矛盾,不合题意;
当时,即时,,而,符合题意;
所以可得,又,,因此;
故取值范围为.
20.(2023河北)已知二次函数(且),其对称轴为,函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)当时,求函数在区间上的最小值和最大值;
(3)若函数有两个零点,,且,求证:.
【答案】(1)
(2)最小值为,最大值为-3
(3)证明见解析
【知识点】求二次函数的值域或最值、根据函数零点的个数求参数范围、根据二次函数零点的分布求参数的范围、解不含参数的一元二次不等式
【分析】(1)根据一元二次不等式的求解即可得解,
(2)利用二次函数的单调性即可求解最值,
(3)根据韦达定理得,,由判别式可得或.进而分情况讨论即可求解.
【详解】(1)当时,,
即,解得或,
∴当时,不等式的解集为.
(2)当时,.
∵二次函数图象的对称轴为直线且二次项系数为,开口向上,
∴在区间上单调递减,在区间上单调递增,
∴.
∵,,
∴,
∴函数在区间上的最小值为,最大值为-3.
(3)证明:令,则,.
由得.
则,.
由,解得或.
又,所以或.
又函数的对称轴为,所以.
显然,故或,
①当时,.这时.
因为,所以.故,即.
②当时,,即.
又因为或,所以,所以.
这时.
因为,,所以,故.
所以,故,即.
综上可知:
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专题02 一元二次函数、方程和不等式
考点一:等式性质与不等式性质
1.(2022河北)若实数满足,则( )
A. B.
C. D.
2.(2024安徽)若,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
3.(2023广西)若实数a,b满足,则( )
A. B. C. D.
4.(2024云南)已知都是实数.若,则( )
A. B.
C. D.
5.(2024新疆)下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
6.(2024浙江杭州)若,,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
7.(2024浙江)下列不等式中成立的是( )
A.,则
B.,则
C.,则
D.,则
8.(2024福建)若,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
9.(2024北京)已知,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.(2024湖南)若,则下列各式一定正确的是( )
A. B. C. D.
11.(2024江苏)已知,,则下列不等式恒成立的是( )
A. B. C. D.
12.(2023辽宁)如果,那么下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
13.(2023江苏)若,则以下结论错误的是( )
A. B.
C. D.
14.(2023新疆)若,则下列不等式①;②;③;④中,正确的不等式有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
15.(2023黑龙江)若,则下列各式一定正确的是( )
A. B. C. D.
16.(2022甘肃)若,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
17.(多选)(2023山西)设,则下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
18.(2024北京)已知,且,则 (填“>”或“<”).
考点二:基本不等式
1.(2022河北)已知实数满足,则的最大值是( )
A. B. C.3 D.6
2.(2022河北)已知正数满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
3.(2024安徽)已知,且,则( )
A.的最大值为1 B.的最小值为1
C.的最大值为 D.的最小值为
4.(2024湖南)已知,,,若不等式恒成立,则实数的最大值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
5.(2024湖南)已知,则的最大值为( )
A. B.1 C. D.3
6.(2024江苏)若,则函数的最小值为( )
A.6 B.9 C.12 D.15
7.(2024广东)若,则有( )
A.最小值 B.最小值
C.最大值 D.最大值
8.(2023江西)下列函数中,最小值为2的是( )
A. B.
C. D.
9.(2023新疆)设,若,则的最小值等于( )
A.1 B.3 C.2 D.4
10.(2023新疆)设,,则以下不等式中不恒成立的是( )
A. B.
C. D.
11.(2022广东)已知,且,,则的最小值是( )
A.24 B.25 C.26 D.27
12.(2023广东)若,则的最小值( )
A.4 B.5 C.6 D.7
13.(2024广东)已知正实数x,y满足,若恒成立,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
14.(2023广东)已知且,则的最小值为( )
A. B.4 C.6 D.12
15.(2024安徽)某服装加工厂为了适应市场需求,引进某种新设备,以提高生产效率和降低生产成本.已知购买台设备的总成本为(单位:万元).若要使每台设备的平均成本最低,则应购买设备 台.
16.(2024浙江)已知正数a,b,c满足,,则的最小值为 .
17.(2024天津)已知,的最小值为 .
18.(2024浙江)已知正实数,满足,则的最小值为 .
19.(2023江西)正实数满足,写出一个满足不等式恒成立的整数的值为 .
20.(2023宁夏)若,且,则的最大值为 .
考点三:二次函数与一元二次方程,不等式
1.(2022辽宁)已知关于的方程有两个相等的实数根,下列选项中可以取的值是( ).
A.4 B.2 C.0 D.
2.(2022贵州)记函数的两个零点为,,若,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024北京)在下列各数中,满足不等式的是( )
A. B. C. D.
4.(2022河北)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
5.(2024安徽)不等式的解集是( )
A. B.或
C.或 D.
6.(2023广西)二次函数的图象如图所示,不等式的解集为( )
A.R B. C. D.
7.(2024云南)不等式的解集为( )
A. B. C.或 D.
8.(2023安徽)不等式的解集为( )
A. B.,或
C. D.,或
9.(2024广东)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
10.(2023新疆)不等式的解集是( )
A.或 B.
C. D.
11.(2023浙江)已知函数,其中,,若对任意,恒成立,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
12.(2023浙江)不等式的解集是( )
A.或 B.或
C. D.
13.(2023福建)不等式的解集为( )
A.或. B.或.
C. D.
14.(多选)(2023浙江)关于x的不等式的解集中恰有3个正整数解,则a的值可以为( )
A. B. C. D.2
15.(2024浙江)对任意,不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
16.(2022福建)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 .
17.(2022浙江)已知函数,(是实数)
(1)若,求关于的方程的解;
(2)若关于的方程有三个不同的正实数根且,求证:
①;
②
18.(2022浙江)已知函数,.定义,设,,为常数.
(1)当时,判断函数的奇偶性;
(2)定义区间的长度为.若的解集为,问是否存在,使得的全部区间长度之和等于6,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
19.(2023天津)设,,函数.
(1)求不等式的解集;
(2)若在上的最大值为,求的取值范围.
20.(2023河北)已知二次函数(且),其对称轴为,函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)当时,求函数在区间上的最小值和最大值;
(3)若函数有两个零点,,且,求证:.
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