第1章 第6节 一元二次不等式恒(能)成立问题(Word教参)-【优化指导】2026年高考数学一轮复习高中总复习·第1轮(人教A基础版)
第6节 一元二次不等式恒(能)成立问题
[对应学生用书P19]
考点一 在R上的恒成立问题
[例1] (2024·济南模拟)不等式(a-2)x2+4(a-2)x-12<0的解集为R,则实数a的取值范围是( )
A.{a|-1≤a<2} B.{a|-1<a≤2}
C.{a|-1<a<2} D.{a|-1≤a≤2}
B 解析:当a=2时,原不等式为-12<0,满足解集为R;当a≠2时,根据题意得a-2<0,且Δ=16(a-2)2-4(a-2)×(-12)<0,解得-1<a<2.综上所述,实数a的取值范围为{a|-1<a≤2}.
一元二次不等式在R上恒成立的条件
不等式类型 | 恒成立条件 |
ax2+bx+c>0 | a>0,Δ<0 |
ax2+bx+c≥0 | a>0,Δ≤0 |
ax2+bx+c<0 | a<0,Δ<0 |
ax2+bx+c≤0 | a<0,Δ≤0 |
训练1 (1)若关于x的一元二次不等式2x2-kx+>0对于一切实数x都成立,则实数k满足( )
A.{k|k<} B.{k|k<-
}
C.{k|-<k<
} D.{k|k>-
}
C 解析:由题意得Δ=(-k)2-4×2×<0,整理可得k2-3<0,解得-
<k<
.
(2)(2025·常州模拟)已知不等式>2对任意的x∈R恒成立,则实数k的取值范围是________.
答案:[2,10) 解析:因为x2+x+2=(x+)2+
>0,所以原不等式等价于kx2+kx+6>2x2+2x+4,即(k-2)x2+(k-2)x+2>0恒成立.当k=2时,2>0,显然成立;当k≠2时,k满足不等式组
解得2<k<10.综上所述,实数k的取值范围是[2,10).
考点二 在给定区间上的恒成立问题
[例2] 已知函数f(x)=mx2-mx-1.若对于x∈[1,3],f(x)<5-m恒成立,则实数m的取
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值范围为________.
答案:(-∞,) 解析:要使f(x)<5-m在x∈[1,3]上恒成立,即m(x2-x+1)-6<0在x∈[1,3]上恒成立.因为x2-x+1=(x-
)2+
>0,又m(x2-x+1)-6<0在x∈[1,3]上恒成立,所以m<
在x∈[1,3]上恒成立.令y=
,因为函数y=
=
在[1,3]上的最小值为
,所以只需m<
即可.所以m的取值范围是(-∞,
).
一元二次不等式在给定区间上的
恒成立问题的两种解法
(1)讨论参数的范围或分离参数转化为最值问题.
(2)结合图象进行分类讨论,转化为根的分布问题.
训练2 (1)若不等式x2+ax-1≤0对于一切x∈[1,4]恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.{a|a>-} B.{a|-
≤a≤0}
C.{a|a>0} D.{a|a≤-}
D 解析:x2+ax-1≤0,x∈[1,4],则a≤-x+,y1=-x和y2=
在[1,4]上单调递减,故f(x)=-x+
在[1,4]上单调递减,f(x)min=f(4)=-4+
=-
,即a≤-
.
(2)(2025·荆宜三校联考)设函数f(x)=mx2-mx-1,命题“∃x∈[1,3],f(x)≤-m+2”是假命题,则实数m的取值范围为( )
A.(-∞,] B.(-∞,3]
C.(,+∞) D.(3,+∞)
D 解析:方法一 因为命题“∃x∈[1,3],f(x)≤-m+2”是假命题,所以∀x∈[1,3],f(x)>-m+2为真命题,又f(x)>-m+2,即mx2-mx-1>-m+2,即m(x2-x+1)>3.当x∈[1,3]时,x2-x+1∈[1,7],所以m>在x∈[1,3]上恒成立,所以m>(
)max,因为x∈[1,3],当x=1时,x2-x+1有最小值1,此时
有最大值3,所以m>3,故实数m的取值范围是(3,+∞).
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