内容正文:
第04讲 一元二次函数(方程,不等式)
目录
第一部分:基础知识 1
第二部分:高频考点一遍过 3
高频考点一:一元二次(分式)不等式解法(不含参) 3
高频考点二:一元二次不等式解法(含参) 5
高频考点三:一元二次不等式与相应的二次函数(方程)的关系 7
高频考点四:一元二次不等式恒成立问题 7
角度1:上恒成立(优选法) 7
角度2:上成立(优选法) 8
角度3:上恒成立(优选分离变量法) 9
角度5:已知参数,求取值范围(优选变更主元法) 10
高频考点五:一元二次不等式的应用 11
第三部分:典型易错题型 12
第一部分:基础知识
1、二次函数
(1)形式:形如的函数叫做二次函数.
(2)特点:
①函数的图象与轴交点的横坐标是方程的实根.
②当且()时,恒有();当且()时,恒有().
2、一元二次不等式
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.
3.或型不等式的解集
不等式
解集
4、一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系
判别式
二次函数的图象
一元二次方程
的根
有两相异实数根,()
有两相等实数根
没有实数根
一元二次不等式
的解集
一元二次不等式
的解集
5、分式不等式解法
(1)
(2)
(3)
(4)
6、单绝对值不等式
(1)
(2)
第二部分:高频考点一遍过
高频考点一:一元二次(分式)不等式解法(不含参)
典型例题
例题1.(25-26高三上·全国·课后作业)解下列不等式(组):
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
例题2.(24-25高三下·湖北黄石·阶段练习)求下列不等式的解集
(1);
(2).
方法总结
1.解不含参的一元二次不等式有以下3种方法(先化为标准式)(优先推荐十字相乘法).
(1)因式分解法:若不等式对应的一元二次方程能因式分解,则可以直接由一元二次方程的根及不等号方向得到不等式的解集;
(2)配方法:若不等式对应的一元二次方程能够化为完全平方式,不论取何值,完全平方式始终大于或等于零,不等式的解集易得;
(3)图象法:利用二次方程求根公式求不等式对应的一元二次方程的根(先用判别式判断根的情况),然后结合对应的二次函数的图象写出不等式的解集.
2.分式不等式的解法
(1);
(2)且.(特别注意不要忽略了分母不为0)
(3)另外要先移项,通分再求解。
精练高频考点
1.(24-25高三上·山西晋中·期中)解下列不等式:
(1);
(2)
(3)
2.(24-25高三上·广东广州·阶段练习)(1)解不等式;
(2)解不等式.
高频考点二:一元二次不等式解法(含参)
典型例题
例题1.(2026高三·全国·专题练习)若,解关于的不等式.
例题2.(2024高三·全国·专题练习)解关于的不等式:.
精练高频考点
1.(23-24高三上·北京·期中)已知关于的不等式的解集为.
(1)求实数,的值;
(2)求关于的不等式的解集.
2.(24-25高三上·江苏泰州·期中)已知函数.
(1)求函数的解析式;
(2)求关于的不等式的解集.(其中)
3.(24-25高三上·河南驻马店·阶段练习)已知函数,二次函数满足:且.
(1)求的解析式;
(2)若,解关于x的不等式.
4.(24-25高三上·浙江丽水·期中)已知不等式的解集为.
(1)解不等式;
(2)若,当时,解关于的不等式.
高频考点三:一元二次不等式与相应的二次函数(方程)的关系
典型例题
例题1.(23-24高二下·吉林长春·期末)不等式的解集为,则不等式的解集为 .
例题2.(23-24高三下·湖南长沙·阶段练习)设为常数,且,若不等式的解集是,则不等式的解集是 .
精练高频考点
1.(2024高三·全国·专题练习)已知函数,若的解集为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.必与同号 D.必与异号
2.(多选)(24-25高三上·河南信阳·阶段练习)已知关于的一元二次不等式的解集为,则( )
A. B. C. D.
3.(多选)(23-24高三上·福建龙岩·期中)若不等式的解集是,则下列结论正确的是( )
A.且
B.
C.关于的不等式的解集是
D.关于的不等式的解集是
高频考点四:一元二次不等式恒成立问题
角度1:上恒成立(优选法)
典型例题
例题1.(2025高三下·全国·专题练习)若一元二次不等式对一切实数都成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
例题2.(2025高三下·全国·专题练习)不等式对一切恒成立,则实数的取值范围是 .
精练高频考点
1.(24-25高三上·山东·阶段练习)已知不等式的解集为空集,则的取值集合为( )
A. B. C. D.
2.(2026高三·全国·专题练习)已知函数,若对任意,恒成立,则实数的取值范围是 .
角度2:上成立(优选法)
典型例题
例题1.(24-25高三上·山东济南·期末)若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
例题2.(23-24高三上·江苏无锡·期中)已知关于x的不等式 在R上有解,则a的取值范围为
精练高频考点
1.(23-24高三上·福建龙岩·阶段练习)若命题“,”是真命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三上·江苏苏州·期末)若命题“”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
角度3:上恒成立(优选分离变量法)
典型例题
例题1.(24-25高三上·安徽宿州·期中)已知,恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
例题2.(23-24高三上·河南·阶段练习)当时,关于x的不等式恒成立,则m的取值集合是 .
精练高频考点
1(2024高三·全国·专题练习)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
2.(24-25高三上·山东淄博·阶段练习)已知函数.
(1)若不等式的解集为,求的取值范围;
(2)对任意的,不等式恒成立,求的取值范围.
角度5:已知参数,求取值范围(优选变更主元法)
典型例题
例题1.(23-24高一上·江苏盐城·期中)设函数.
(1)若对于恒成立,求的取值范围;
(2)若对于恒成立,求的取值范围.
精练高频考点
1.(24-25高三上·天津武清·阶段练习)(1)若对于任意,恒成立,求实数的取值范围;
(2)若对于任意,恒成立,求实数的取值范围.
高频考点五:一元二次不等式的应用
典型例题
例题1.(2024高三·全国·专题练习)在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于的内接矩形花园(阴影部分),则图中矩形花园的其中一边的边长(单位:m)的取值范围是( )
A. B.
C. D.
例题2.(23-24高三上·山东济宁·期中)2022中国国际智能产业博览会于8月22~24日在重庆隆重举办,主题延续“智能化:为经济赋能,为生活添彩”,某企业遵循国家发展战略目标,进一步优化内部结构,深入拓展大数据智能化建设,据悉,该企业研发部原有80人,年人均投入a()万元,现把研发部人员分成两类:技术人员和研发人员,其中技术人员有x名(且),调整后,研发人员的年人均投入增加,技术人员的年人均投入为(其中且)万元.
(1)要使调整后的研发人员的年总投入不低于调整前的80人的年总投入,则优化结构调整后的技术人员x的取值范围是多少?
(2)若研发部新招聘1名员工,原来的研发部人员调整策略不变,且同时满足下列两个条件:①技术人员的年人均投入始终不减少;②调整后研发人员的年总投入始终不低于调整后技术人员的年总投入.请分析是否存在满足上述条件的正实数m,若存在,则求出m的值;若不存在,则说明理由.
精练高频考点
1.(2025高三·北京·专题练习)某商家为了提高一等品M的销售额,对一等品M进行分类销售.据统计,该商家有200件一等品M,产品单价为 元.现计划将这200件一等品分为两类:精品和优品.其中优品x件(,),分类后精品的单价在原来的基础上增加2x%,优品的单价调整为元(),因市场需求旺盛,假设分类后精品与优品可以全部售完.若优品的单价不低于分类前一等品M的单价,且精品的总销售额不低于优品的总销售额,则n的值可能为 .
2.(23-24高三上·上海·期中)为确保2023年第六届中国国际进口博览会安全顺利进行,上海市公安局决定在进博会期间实施交通管制.经过长期观测发现,某最高时速不超过100千米/小时的公路段的车流量(辆/小时)与车辆的平均速度(千米/小时)之间存在函数关系:.
(1)当车辆的平均速度为多少时,公路段的车流量最大?最大车流量为多少?
(2)若进博会期间对该公路段车辆实行限流管控,车流量不超过4125辆/小时,则汽车的平均速度应在什么范围内?
第三部分:典型易错题型
备注:一元二次不等式最高项系数容易忽略化正。
1.(24-25高一上·福建福州·期中)解下列一元二次不等式
2.(24-25高一上·四川成都·阶段练习)解下列不等式
;
备注:分式不等式容易直接乘到另一侧忽略正负而漏解。
1.(24-25高三上·四川成都·阶段练习)解下列不等式
.
2.(24-25高三上·陕西西安·阶段练习)解下列关于的不等式.
;
学科网(北京)股份有限公司
$$
第04讲 一元二次函数(方程,不等式)
目录
第一部分:基础知识 1
第二部分:高频考点一遍过 3
高频考点一:一元二次(分式)不等式解法(不含参) 3
高频考点二:一元二次不等式解法(含参) 6
高频考点三:一元二次不等式与相应的二次函数(方程)的关系 10
高频考点四:一元二次不等式恒成立问题 12
角度1:上恒成立(优选法) 12
角度2:上成立(优选法) 13
角度3:上恒成立(优选分离变量法) 15
角度5:已知参数,求取值范围(优选变更主元法) 18
高频考点五:一元二次不等式的应用 20
第三部分:典型易错题型 23
第一部分:基础知识
1、二次函数
(1)形式:形如的函数叫做二次函数.
(2)特点:
①函数的图象与轴交点的横坐标是方程的实根.
②当且()时,恒有();当且()时,恒有().
2、一元二次不等式
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.
3.或型不等式的解集
不等式
解集
4、一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系
判别式
二次函数的图象
一元二次方程
的根
有两相异实数根,()
有两相等实数根
没有实数根
一元二次不等式
的解集
一元二次不等式
的解集
5、分式不等式解法
(1)
(2)
(3)
(4)
6、单绝对值不等式
(1)
(2)
第二部分:高频考点一遍过
高频考点一:一元二次(分式)不等式解法(不含参)
典型例题
例题1.(25-26高三上·全国·课后作业)解下列不等式(组):
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
【答案】(1)或
(2)或
(3)
(4)
(5)或
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、解含有参数的一元二次不等式
【详解】解:(1)方程的两根为,.结合二次函数的图象知,原不等式的解集为或.
(2)原不等式可化为,方程的两根分别为,.结合二次函数的图象知,原不等式的解集为或.
(3)原不等式为,整理得.解方程,得.结合二次函数的图象知,原不等式的解集为.
(4)不等式可化为.因为方程的两根为,.又二次函数的图象开口向上,所以不等式的解集是.
(5)原不等式等价于不等式组不等式①可化为,解得或.不等式②可化为,解得.故原不等式的解集为或.
例题2.(24-25高三下·湖北黄石·阶段练习)求下列不等式的解集
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、分式不等式
【分析】(1)不等式化为,分解因式法求解不等式.
(2)不等式化为,转化为整式不等式求解.
【详解】(1)化为,即,解得或,
所以不等式的解集为.
(2)不等式化为,则,
解得或,所以原不等式的解集是.
方法总结
1.解不含参的一元二次不等式有以下3种方法(先化为标准式)(优先推荐十字相乘法).
(1)因式分解法:若不等式对应的一元二次方程能因式分解,则可以直接由一元二次方程的根及不等号方向得到不等式的解集;
(2)配方法:若不等式对应的一元二次方程能够化为完全平方式,不论取何值,完全平方式始终大于或等于零,不等式的解集易得;
(3)图象法:利用二次方程求根公式求不等式对应的一元二次方程的根(先用判别式判断根的情况),然后结合对应的二次函数的图象写出不等式的解集.
2.分式不等式的解法
(1);
(2)且.(特别注意不要忽略了分母不为0)
(3)另外要先移项,通分再求解。
精练高频考点
1.(24-25高三上·山西晋中·期中)解下列不等式:
(1);
(2)
(3)
【答案】(1)或;
(2);
(3).
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、分式不等式
【分析】(1)(2)利用一元二次不等式的解法求解.
(3)化分式不等式为不等式组,再利用一元二次不等式的解法求解.
【详解】(1)不等式化为:,解得或,
所以原不等式的解集为或.
(2)不等式化为:,则,
所以原不等式的解集为.
(3)不等式化为:,解得,
所以原不等式的解集为.
2.(24-25高三上·广东广州·阶段练习)(1)解不等式;
(2)解不等式.
【答案】(1);(2).
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、分式不等式
【分析】(1)利用二次不等式的解法可得出原不等式的解集;
(2)利用分式不等式的解法可得出原不等式的解集.
【详解】(1)原不等式即为,即,解得或,
故原不等式的解集为;
(2)将不等式移项并通分,得到,解得,
因此原不等式的解集为.
高频考点二:一元二次不等式解法(含参)
典型例题
例题1.(2026高三·全国·专题练习)若,解关于的不等式.
【答案】答案见解析
【知识点】解含有参数的一元二次不等式
【分析】对二次式因式分解,即可求解方程的两个根,分类讨论两个根的大小即可求解.
【详解】移项得,对应的方程的两根为和1,
当时,,解得;
当时,,原不等式无解;
当时,,解得.
综上所述,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.
例题2.(2024高三·全国·专题练习)解关于的不等式:.
【答案】答案见解析
【知识点】解含有参数的一元二次不等式
【分析】根据解含参的一元二次不等式的解法计算即可.
【详解】将不等式变形为.
当时,原不等式的解集为或;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为或;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为或
综上所述,当或时,原不等式的解集为或;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为或;
当时,原不等式的解集为.
精练高频考点
1.(23-24高三上·北京·期中)已知关于的不等式的解集为.
(1)求实数,的值;
(2)求关于的不等式的解集.
【答案】(1),
(2)答案见解析
【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】(1)根据一元二次方程与不等式的关系,结合韦达定理即可求解;
(2)根据(1)的结果,并不等式转化为,因式分解后,讨论的取值,解不等式.
【详解】(1)由题意可知,的根是1和2,
所以,解得:,;
(2)由(1)知,,,
所以不等式为,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.
2.(24-25高三上·江苏泰州·期中)已知函数.
(1)求函数的解析式;
(2)求关于的不等式的解集.(其中)
【答案】(1)
(2)答案见解析
【知识点】已知f(g(x))求解析式、解含有参数的一元二次不等式
【分析】(1)利用换元法求解;
(2)分类讨论求解一元二次不等式即可.
【详解】(1)由题意,函数,令,
,
所以.
(2)不等式,即,
整理得,即,
当时,,∴不等式的解集为或;
当时,,∴不等式的解集为;
当时,,∴不等式的解集为或.
3.(24-25高三上·河南驻马店·阶段练习)已知函数,二次函数满足:且.
(1)求的解析式;
(2)若,解关于x的不等式.
【答案】(1)
(2)答案见详解
【知识点】已知函数类型求解析式、解含有参数的一元二次不等式
【分析】(1)利用待定系数法求二次函数解析式;
(2)不等式可整理为,根据的符号以及和的大小关系分类讨论即可.
【详解】(1)设二次函数 ,
所以,
即,故,
解得,所以,
所以,解得,
所以.
(2)因为,
所以,即,
当时,则不等式为,解得,此时解集为;
当,即时,不等式的解集为,
当,即时,不等式的解集为,
当,即时,不等式的解集为,
当,即时,不等式的解集为或,
综上所述,时,不等式的解集为,
时,解集为;
时,不等式的解集为或,
时,不等式的解集为,
时,不等式的解集为.
4.(24-25高三上·浙江丽水·期中)已知不等式的解集为.
(1)解不等式;
(2)若,当时,解关于的不等式.
【答案】(1)或
(2)
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、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】(1)根据一元二次不等式的解与方程根之间的关系,可得,即可由因式分解求解不等式的解,
(2)利用因式分解即可求解.
【详解】(1)∵不等式的解集为,
∴,且,是方程的两根,
则,解得,
则有,所以,解得或
故不等式的解集为或
(2)由(1)可知:,
故不等式,
即,又,∴不等式,
方程的两根为,,
又,得,
∴不等式解集为.
高频考点三:一元二次不等式与相应的二次函数(方程)的关系
典型例题
例题1.(23-24高二下·吉林长春·期末)不等式的解集为,则不等式的解集为 .
【答案】
【知识点】一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系、一元二次不等式的实际应用、分式不等式
【分析】根据的解集求出的关系,再化简不等式,求出它的解集即可.
【详解】解:因为的解集为,则,且对应方程的根为-2和4,
所以,,且,
不等式可化为,则,即,
解得或.
故答案为.
例题2.(23-24高三下·湖南长沙·阶段练习)设为常数,且,若不等式的解集是,则不等式的解集是 .
【答案】
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系
【分析】把不等式化为,求得或,即可求得不等式的解集.
【详解】因为 不等式的解集是,
所以不等式的解是或,
又不等式,可化为,
可得或,即或,
所以不等式的解集是.
故答案为:.
精练高频考点
1.(2024高三·全国·专题练习)已知函数,若的解集为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.必与同号 D.必与异号
【答案】D
【解析】根据题中条件,得到,是一元二次方程的两个实数根,且,得出,进而可判断出结果.
【详解】∵的解集为,
∴,是一元二次方程的两个实数根,且.
∴.
∴与必异号.
故选:D.
2.(多选)(24-25高三上·河南信阳·阶段练习)已知关于的一元二次不等式的解集为,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【知识点】由一元二次不等式的解确定参数、一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系
【分析】根据一元二次不等式的解集得出、,对选项一一判断即可得出答案.
【详解】关于的一元二次不等式的解集为或,
所以,是方程的根,且,故A正确;
所以,所以,则,故B正确;
所以,故C错误;
,故D正确;
故选:ABD.
3.(多选)(23-24高三上·福建龙岩·期中)若不等式的解集是,则下列结论正确的是( )
A.且
B.
C.关于的不等式的解集是
D.关于的不等式的解集是
【答案】ACD
【知识点】解含有参数的一元二次不等式、一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系
【分析】根据题意可得,,,从而可对A、C项判断,由是方程的根,可对B项判断,将化简为并结合一元二次不等式可对D项判断.
【详解】对于A项:由题意可知,,和1是方程的两根,可得,,所以,,即故A项正确.
对于B项:因为是方程的根,所以,故B项错误.
对于C项:由A项知:,即,因为,得:,故C项正确.
对于D项:不等式即,化简得,解得或,故D正确.
故选:ACD.
高频考点四:一元二次不等式恒成立问题
角度1:上恒成立(优选法)
典型例题
例题1.(2025高三下·全国·专题练习)若一元二次不等式对一切实数都成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【分析】根据一元二次不等式定义可得,由条件结合二次函数性质列不等式求结论.
【详解】因为是一元二次不等式,所以.
因为对一切实数都成立,
所以,解得.
故选:D.
例题2.(2025高三下·全国·专题练习)不等式对一切恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【知识点】一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【分析】分和两种情况讨论,当时,只需结合二次函数的性质解决问题即可.
【详解】当时,,不等式恒成立;
当时,,解得.
综上,.
故答案为:.
精练高频考点
1.(24-25高三上·山东·阶段练习)已知不等式的解集为空集,则的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【分析】将问题转化为在上恒成立,从而得解.
【详解】不等式的解集为空集,
不等式在上恒成立,
,,
即的取值范围是.
故选:D.
2.(2026高三·全国·专题练习)已知函数,若对任意,恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【知识点】一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【分析】根据判别式,结合分类讨论即可求解.
【详解】当时,恒成立;
当时,要使恒成立,只需且,解得.
综上,实数的取值范围是.
故答案为:
角度2:上成立(优选法)
典型例题
例题1.(24-25高三上·山东济南·期末)若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】一元二次不等式在某区间上有解问题
【分析】分,和三种情况分类讨论,其中当时,利用判别式列不等式求解即可,最后求并集.
【详解】当时,不等式为,即,显然在有解,符合题意;
,命题“”为真命题,
当时,对于抛物线,开口向下,
显然在有解,符合题意;
当时,对于抛物线,开口向上,
只需,解得或,
又,所以或,
综上,实数的取值范围是或,即.
故选:D
例题2.(23-24高三上·江苏无锡·期中)已知关于x的不等式 在R上有解,则a的取值范围为
【答案】
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、一元二次不等式在某区间上有解问题
【分析】根据一元二次不等式的解法即可得.
【详解】关于x的不等式 在R上有解,
即在R上有解,
只需函数的图象与轴有公共点,
所以,即,即,
解得,所以实数的取值范围是.
故答案为:.
精练高频考点
1.(23-24高三上·福建龙岩·阶段练习)若命题“,”是真命题,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】根据特称(存在性)命题的真假求参数、一元二次不等式在某区间上有解问题
【分析】根据条件得到,即可求解.
【详解】命题“,”等价于有两个不等的实数根,
所以,即,解得或,
故选:D.
2.(24-25高三上·江苏苏州·期末)若命题“”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】根据全称命题的真假求参数、一元二次不等式在某区间上有解问题
【分析】先写出命题的否定,再根据命题的否定为真命题,列不等式解得结果.
【详解】因为命题“”是假命题,
所以“” 是真命题,
因此
即实数的取值范围是.
故选:B.
角度3:上恒成立(优选分离变量法)
典型例题
例题1.(24-25高三上·安徽宿州·期中)已知,恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】一元二次不等式在某区间上的恒成立问题、基本不等式求和的最小值
【分析】利用分离常数法,结合基本不等式来求得的取值范围.
【详解】当时,恒成立;当时,恒成立,
又,当且仅当,即时取等号,
所以,所以.
故选:B
例题2.(23-24高三上·河南·阶段练习)当时,关于x的不等式恒成立,则m的取值集合是 .
【答案】
【知识点】一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【分析】当时不等式显然成立;当、时,根据一元二次不等式恒成立,结合二次函数的性质即可求解.
【详解】当时,,显然恒成立.
当时,二次函数的图像开口向上,对称轴为直线,
当时,恒成立,则,解得.
当时,二次函数的图像开口向下,对称轴为直线,
当时,恒成立,则,显然成立,所以,
故的取值集合是.
故答案为:.
精练高频考点
1(2024高三·全国·专题练习)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】
【知识点】一元二次不等式在某区间上的恒成立问题、基本不等式的恒成立问题
【分析】由参变量分离法可得对任意恒成立,利用基本不等式求出函数在上的最小值,即可求得实数的取值范围.
【详解】不等式对任意的恒成立,
等价于对任意的恒成立,
记,等价于,
因为,由基本不等式可得,
当且仅当时,即当时,等号成立.
所以,,解得.
因此,实数的取值范围是.
2.(24-25高三上·山东淄博·阶段练习)已知函数.
(1)若不等式的解集为,求的取值范围;
(2)对任意的,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】由一元二次不等式的解确定参数、一元二次不等式在某区间上的恒成立问题、基本不等式求和的最小值
【分析】(1)分类讨论,当不等式为二次不等式时,由题意列出不等式组求解即可;
(2)分离参数,换元后利用基本不等式求最值,即可得出m的取值范围.
【详解】(1)当时,由,得到,所以,不合题意,
当时,由的解集为,
得到,解得,
所以实数的取值范围为.
(2)由题对任意,不等式恒成立.
即,因为时,恒成立.
可得,设,则,所以,
可得.
因为,当且仅当时取等号.
所以,当且仅当时取等号.
故得m的取值范围.
角度5:已知参数,求取值范围(优选变更主元法)
典型例题
例题1.(23-24高一上·江苏盐城·期中)设函数.
(1)若对于恒成立,求的取值范围;
(2)若对于恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求二次函数的值域或最值、解不含参数的一元二次不等式、一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【分析】(1)先转化为对于恒成立,再求的最小值,即得m的取值范围.
(2)题设条件可以转化为对于恒成立,将分别代入不等式,即可求出的范围.
【详解】(1)由题意得,在恒成立,
即在恒成立,
∵对一切实数恒成立,
∴在恒成立,
∵函数在上单调递减,在上单调递增,
∴,∴在上的最小值为,∴.
故的取值范围为.
(2)对于恒成立,
对于恒成立,
,
解得,
故的取值范围为.
精练高频考点
1.(24-25高三上·天津武清·阶段练习)(1)若对于任意,恒成立,求实数的取值范围;
(2)若对于任意,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2);
【知识点】解含有参数的一元二次不等式、一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【分析】(1)根据题意,转化为恒成立,令,结合一次函数的单调性,列出不等式,即可求解;
(2)根据题意,转化为恒成立,令,结合二次单调性,求得,进而求得实数的取值范围;
(3)根据题意,不等式化为,分,和,三种情况分类讨论,结合一元二次不等式的解法,即可求解.
【详解】解:(1)不等式可得化为,
因为对于任意,不等式恒成立,
即对于任意,不等式恒成立,
令,
因为,所以函数在上为单调递增函数,
所以,即,
解得,所以实数的取值范围为.
(2)由不等式可化为,
因为,且对于任意,恒成立,
即对于任意,恒成立,
令,可得函数在为单调递增函数,
所以,所以的最小值为,
可得,所以实数的取值范围为.
高频考点五:一元二次不等式的应用
典型例题
例题1.(2024高三·全国·专题练习)在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于的内接矩形花园(阴影部分),则图中矩形花园的其中一边的边长(单位:m)的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】一元二次不等式的实际应用
【分析】根据题意,由相似三角形将表示出来,从而表示出,然后求解不等式,即可得到结果.
【详解】
如图,过作于,交于,易知,即,
则,.所以矩形花园的面积,
解得.
故选:C.
例题2.(23-24高三上·山东济宁·期中)2022中国国际智能产业博览会于8月22~24日在重庆隆重举办,主题延续“智能化:为经济赋能,为生活添彩”,某企业遵循国家发展战略目标,进一步优化内部结构,深入拓展大数据智能化建设,据悉,该企业研发部原有80人,年人均投入a()万元,现把研发部人员分成两类:技术人员和研发人员,其中技术人员有x名(且),调整后,研发人员的年人均投入增加,技术人员的年人均投入为(其中且)万元.
(1)要使调整后的研发人员的年总投入不低于调整前的80人的年总投入,则优化结构调整后的技术人员x的取值范围是多少?
(2)若研发部新招聘1名员工,原来的研发部人员调整策略不变,且同时满足下列两个条件:①技术人员的年人均投入始终不减少;②调整后研发人员的年总投入始终不低于调整后技术人员的年总投入.请分析是否存在满足上述条件的正实数m,若存在,则求出m的值;若不存在,则说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
【知识点】一元二次不等式的实际应用、基本(均值)不等式的应用
【分析】(1)根据调整后的研发人员的年总投入不低于调整前的80人的年总投入列不等式求解;
(2)先根据条件①列不等式求出的最小值,根据条件②列不等式求出的最大值,通过的最值可得答案.
【详解】(1)依题意得,调整后研发人员人数为人,年人均投入为万元,
则有,
解得.
因为,且,所以.
所以优化调整后的技术人员人数的范围是.
(2)由题意知,现在研发部共有81人.
假设存在正实数同时满足题设中的条件①②,那么,
由条件①,技术人员的年人均投入始终不减少,则有,
解得且,
因为且,所以当时,,
所以;
由条件②,研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入,
则有且,
即,
所以且.
由于,
当且仅当,即时等号成立,
即,
所以.
综上所述,显然不存在正实数同时满足题设条件(1)和(2).
精练高频考点
1.(2025高三·北京·专题练习)某商家为了提高一等品M的销售额,对一等品M进行分类销售.据统计,该商家有200件一等品M,产品单价为 元.现计划将这200件一等品分为两类:精品和优品.其中优品x件(,),分类后精品的单价在原来的基础上增加2x%,优品的单价调整为元(),因市场需求旺盛,假设分类后精品与优品可以全部售完.若优品的单价不低于分类前一等品M的单价,且精品的总销售额不低于优品的总销售额,则n的值可能为 .
【答案】6或7
【知识点】利用函数单调性求最值或值域、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、不等式综合
【分析】根据题意列出不等式组求解即可.
【详解】依题意,则,
由知:,且,
由知:在上恒成立,
因为在上递增,
所以,即,
综上,,.
故答案为: 6或7.
2.(23-24高三上·上海·期中)为确保2023年第六届中国国际进口博览会安全顺利进行,上海市公安局决定在进博会期间实施交通管制.经过长期观测发现,某最高时速不超过100千米/小时的公路段的车流量(辆/小时)与车辆的平均速度(千米/小时)之间存在函数关系:.
(1)当车辆的平均速度为多少时,公路段的车流量最大?最大车流量为多少?
(2)若进博会期间对该公路段车辆实行限流管控,车流量不超过4125辆/小时,则汽车的平均速度应在什么范围内?
【答案】(1)车辆的平均速度为35千米/小时,最大车流量为12000辆/小时;
(2).
【知识点】一元二次不等式的实际应用、基本(均值)不等式的应用、分段函数模型的应用、解不含参数的一元二次不等式
【分析】(1)利用函数的单调性及基本不等式求出分段函数的最大值即得.
(2)利用给定条件,列出不等式并求解即得.
【详解】(1)当时,函数在上单调递增,当时,,
当时,,
当且仅当,即时取等号,而,
所以车辆的平均速度为35千米/小时时,公路段的车流量最大,最大车流量为12000辆/小时.
(2)当时,,整理得,解得,则,
当时,,不等式化为:
,整理得,解得或,则,
所以汽车的平均速度应在范围内.
第三部分:典型易错题型
备注:一元二次不等式最高项系数容易忽略化正。
1.(24-25高一上·福建福州·期中)解下列一元二次不等式
【答案】
【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即可.
【详解】由,得,
即,解得或,
所以不等式的解集为.
2.(24-25高一上·四川成都·阶段练习)解下列不等式
;
【答案】
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、分式不等式
【详解】将不等式化简为,
因为,
该不等式无实数解,即解集为;
备注:分式不等式容易直接乘到另一侧忽略正负而漏解。
1.(24-25高三上·四川成都·阶段练习)解下列不等式
.
【答案】
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、分式不等式
【详解】,即,通分可得,
则,解得,
所以解集为.
2.(24-25高三上·陕西西安·阶段练习)解下列关于的不等式.
;
【详解】(1)由,得,即,即,
等价于,解得,
所以原不等式的解集为.
学科网(北京)股份有限公司
$$