内容正文:
2025-2026学年高一数学上学期同步培优讲义【精英班课程】
重难点04 含参不等式求解的四类综合题
题型一、讨论参数的取值确定解集
【名师点拨】讨论参数的取值确定解集,分类讨论一般需要注意以下两方面:
(1)
的最高次项系数含有参数时,需要讨论系数大于零、等于零、小于零的情况;
(2) 讨论含参数的根与其他根的大小关系。
对含参的一元二次不等式,应对参数进行分类讨论,常见的分类和讨论步骤有:
1、对二次项系数含有参数的一元二次不等式,要注意对二次项系数是否为零进行讨论,特别当二次项系数为零时需转化为一元一次不等式问题来求解;
2、对含参数的一元二次不等式,在其解的情况不明确的情况下,需要对其判别式分Δ>0,Δ=0,Δ<0三种情况并加以讨论;
3、若含参数的一元二次不等式可以转化成用其根x1,x2表示的形如a(x-x1)(x-x2)的形式时,往往需要对其根分x1>x2,x1=x2,x1<x2三种情况进行讨论或用根与系数的关系帮助求解;
【例1】(2024上海徐汇中学高一期中)解关于x的不等式ax2-(a+1)x+1<0(a∈R).
【提示】注意理解与体验一元二次不等式的基本步骤与解法;
【解析】原不等式变为(ax-1)(x-1)<0,
①当a>0时,原不等式可化为(x-1)<0,所以当a>1时,解得<x<1;
当a=1时,解集为∅;
当0<a<1时,解得1<x<.
②当a=0时,原不等式等价于-x+1<0,即x>1.
③当a<0时,<1,原不等式可化为(x-1)>0,解得x>1或x<.
综上,
当0<a<1时,不等式的解集为,
当a=1时,不等式的解集为∅,
当a>1时,不等式的解集为,
当a=0时,不等式的解集为{x|x>1},
当a<0时,不等式的解集为;
【例2】(2024闵行中学高一期中)解关于的不等式.
【答案】答案见解析
【分析】不等式等价于,然后分和的大小关系,利用不等式取解集的方法分别求出各自的解集即可.
【解析】等价于
当时,或,;
当时,或,;
当时,,.
综上所述:或,无解;
当或时,解集为;
当时,解集为.
【例3】(2023闵行区莘松中学高一期中)解关于的不等式:.
【答案】答案见解析
【分析】根据绝对值的性质(或定义)求解.
【解析】解:当时,不等式的解集为.
当时,原不等式等价于,
所以或,
综上所述,当时,原不等式的解集为.
当时,原不等式的解集为.
【跟踪训练】
1.(2024上海高一课时作业)解下列关于的不等式:
(1).
(2).
【解析】(1)若,则原不等式等价于,解得;
若,则原不等式等价于,解得或;
若,则原不等式等价于(1)
(i)当时,不等式(1)的解集为;
(ii)当时,不等式(1)的解为;
(iii)当时,不等式(1)的解为.
综上所述,当时,解集为或;当时,解集为;当时,解集为;当时,解集为;当时,解集为
(2)若,则原不等式等价于,解得;若,则.
(i),即时,不等式的解为;
(ii),即时,原不等式等价于,此时无解;若,即时,不等式的解集为.
若,则,不等式的解为或.
(ii),即时,原不等式等价于,此时无解;若,即时,不等式的解集为.
若,则,不等式的解为或.综上所述,当时,解集为;当时,解集为;
当时,解集为
当时,解集为.
2.(2024上海高一课时作业)解关于的不等式
【解析】等价于,等价于
(i)当时,原不等式化为且,即;
(ii)当时,原不等式化为
若,即,原不等式化为此时无解;
若,即,解集为;
若,即,解集为.
(iii)当时,原不等式化为
若即,原不等式化为此时无解.
若,即,解集为或;
若,即,解集为或.
3.(2024上海高一课时作业)解关于的不等式:.
【答案】答案见解析
【分析】变换得到,考虑,,三种大情况,再考虑,,三种小情况,解不等式得到答案.
【解析】因为,则,即,等价于,
当时,,解得;
当时,解得;
当时,,
①当,则,不等式解集为;
②当,则,不等式解集为;
③当,则,不等式解集为;
综上所述: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,不等式解集为;
当时,不等式解集为;
4.(2020年上海华东师范大学附属东昌中学高一课时练习)
【答案】
【解析】不等式两边平方得,(x-1)2>(x-a)2,整理得,2(a-1)x>a2-1,
当a=1时,不等式无解,所以原不等式的解集为空集Ø;
当a>1时,不等式的解集为;
当a<1时,不等式的解集为;
故原不等式的解集为.
题型二、给定解集确定参数的取值
【名师点拨】已知以a,b,c为参数的不等式(如ax2+bx+c>0)的解集,求解其他方程、函数、不等式的解集时,一般遵循:
(1))根据解集来判断二次项系数的符号;
(2)根据根与系数的关系把b,c用a表示出来并代入所要解的不等式;
(3)约去 a, 将不等式化为具体的一元二次不等式求解;
【例4】(2024学年闵行中学高一上期中) 若关于的不等式的解集是,则________
【答案】
【分析】
根据一元二次不等式与一元二次方程之间的关系求解出结果即可.
【详解】解:由题设可知:关于的一元二次方程的两根为与,
由韦达定理可得:,解得:,,
故答案为:.
【例5】 (2024-2025学年洋泾中学高一上期中)定义区间、,、的长度均为,其中.若不等式组的解集中各区间长度和等于8,则实数t的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】先解不等式,并求出解集区间的长度,再从分类讨论解不等式,结合题意即可得出答案.
【详解】由,得且,
由得,解得,
由得,解得或,
所以不等式的解集为,
此不等式解集的长度恰好为,
由得,
当时,此不等式的解集为空集,舍去;
当时,此不等式的解集为,
要满足题意则,解得;
当时,此不等式的解集为,
要满足题意则,解得,
综上所述,实数t的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:分别解不等式和是解决本题的关键.
【例6】(2022秋·上海嘉定·高一校考期中)若不等式的解集为,则实数 .
【答案】
【分析】根据绝对值不等式去掉绝对值符号化为,分,解不等式,由不等式的解集列方程可得的值.
【详解】解:不等式解集为,则,所以,
当时,不等式的解为,所以,解得不符合,舍去;
当时,不等式的解为,所以,解得符合.
故答案为:.
【跟踪训练】
1.(2024-2025学年普陀区长征中学高一上期中)关于的不等式的解集为,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据一元二次不等式的解集求得,进而求得.
【详解】由于不等式的解集为,
所以,解得,
所以.
故答案为:
2.(2024上海市嘉定区中光高级中学期中)若不等式的解集是(2,3),则的解集为( )
A. B.(2,3) C. D.
【答案】D
【分析】
由已知可得方程的两个根为2和3,从而可求出,则不等式可化为,进而可求出不等式的解集
【详解】
因为不等式的解集是(2,3),
所以方程的两个根为2和3,
所以,得,
不等式可化为,即,
解得或,
所以不等式的解集为,
故选:D
3.(2022-2023学年曹杨第二中学高一上期中)设、,若关于的不等式的解集为,则__________.
【答案】0
【解析】
【分析】化简不等式,结合一元二次不等式的解集与一元二次方程的解的关系,列关系式求,即可.
【详解】不等式可化为或,
因为不等式的解集为,所以方程的解为,不等式的解集为,
所以, ,是方程的解,
所以,,所以,所以,
故答案为:0.
4.(2024上海高一课时作业)已知<1的解集是{x|x<1或x>2},则实数a的值为 .
【答案】;
【解析】∵<1,∴<0,即[(a-1)x+1](x-1)<0,
又∵不等式<1的解集为{x|x<1或x>2},∴a-1<0,∴(x-1)>0,
∴-=2,∴a=.
5.(2024上海高一课时作业)已知关于x不等式的解集为A,若,则实数m的取值范围是 .
【答案】或
【分析】根据得到时不等式不成立,即或,然后解不等式和方程即可.
【解析】因为,所以或,即或,解得或.
故答案为:或.
6.(2024上海高一课时作业)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞),则下列选项中不正确的是( )
A.a>0 B.不等式bx+c>0的解集是{x|x<-6}
C.a+b+c>0 D.不等式cx2-bx+a<0的解集为(-) ,+)
【答案】C
【解析】∵关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞),∴a>0,A选项正确;
且-2和3是关于x的方程ax2+bx+c=0的两根,由根与系数的关系得
则b=-a,c=-6a,则a+b+c=-6a<0,C选项错误;
不等式bx+c>0即为-ax-6a>0,解得x<-6,B选项正确;
不等式cx2-bx+a<0即为-6ax2+ax+a<0,即6x2-x-1>0,解得x<-或x>,D选项正确.
7.(2024上海高一课时作业)若不等式(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集是空集,则实数a的取值范围是
【答案】
【解析】当a2-4=0时,解得a=2或a=-2,
当a=2时,不等式可化为4x-1≥0,解集不是空集,不符合题意;
当a=-2时,不等式可化为-1≥0,此式不成立,解集为空集.
当a2-4≠0时,要使不等式的解集为空集,
则有解得-2<a<.
综上,实数a的取值范围是.
8.(2024上海高一课时作业)不等式的解集中的整数有且仅有,,,则的取值范围是_______
【答案】,解集中的整数有且仅有,,,故要满足
,则的取值范围是
9.(2023学年控江中学高一上期中)关于的不等式的解集是,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】由题意首先由三角不等式得到的最小值为,然后将问题转换为恒成立问题来做,进一步分类讨论解绝对值不等式即可.
【详解】因为,
所以,
即,
所以,等号成立当且仅当在和1两个数之间,规定时的取等条件为,
综上所述的最小值为,
因为关于的不等式的解集是,
所以恒成立,
所以当且仅当,
当时,不可能成立,当时,,解得.
综上所述:实数的取值范围是.
故答案为:.
题型三、不等式求解与集合综合
【名师点拨】不等式解集间的包含关系求参数的方法
(1)当集合为不连续数集时,常根据集合间包含关系的意义,转化为方程或方程组求解,此时应注意分类讨论;
(2)当集合为连续数集时,常借助数轴来建立不等关系求解,应注意端点处是实点还是虚点.
(3)关键是将两集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn图化抽象为直观进行求解.
易错警示:B⊆AA≠∅,应分B=∅和B≠∅两种情况讨论.
【例7】(2022-2023学年曹杨第二中学高一上期中)设,集合.若为单元素集,则( )
A. 实数既有最大值,也有最小值
B. 实数有最大值,无最小值
C. 实数无最大值,有最小值
D. 实数既无最大值,也无最小值
【答案】B
【解析】
【分析】由题得或,再对分两种情况讨论,利用零点存在性定理结合条件即得.
【详解】由题可知,
所以或,
令,
当时,因为,,
则为单元素集,
所以;
当时,因为,,
所以,
解得,
所以;
综上,或;
所以,无最小值.
故选:B.
【例9】(上海复旦附中高一课时练习)已知不等式的解集为M.
(1)当a=4时,求解集M;
(2)若3∈M,5∉M,求实数a的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)因为a=4,所以不等式为,可化为(4x-5)(x2-4)<0
根据数轴标根法,可得不等式的解集为;
(2)
若3∈M,则有,①
若5∉M,则有,②
联立①②可得.
【跟踪训练】
1.(2022-2023学年上海中学高一上期中)已知全集,,,且,求a的取值范围.
【答案】
【解析】
【分析】由一元二次方程根的分布求解,
【详解】由得,而,
当时,由得,
当时,对于有,
则解得,
综上,a的取值范围是.
2.(2024上海高一单元测试)设关于的不等式和的解集分别为和.
(1)求集合;
(2)是否存在实数,使得?如果存在,求出的值,如果不存在,请说明理由;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)或;(2)不存在;理由见解析;(3).
【分析】
(1)解一元二次不等式能求出集合.
(2)由,根据和分类讨论,得到不存在实数,使得.
(3)由,根据和分类讨论,能求出实数的取值范围.
【详解】
解:(1)不等式可化为,
解得或,所以不等式的解集为或;
(2)当时,不等式化为,此时不等式无解,
当时,,不等式的解集为,
当时,,不等式的解集为,
当时,,不等式化为,此时不等式无解,
当时,,不等式的解集为,
综上所述:当或时,,
当或时,,
当时,,
要使,
当时,,, 或,无解,
当时,,,,,无解,
故不存在实数,使得.
(3),当时,,或,即,
解得 或,
此时实数的取值范围是,,,
当时,或,即,
解得,
此时,实数的取值范围是.
【点睛】
本题考查含参一元二次不等式的解法,解含参一元二次不等式需分类讨论,首先判断二次项系数是否为零,再对所对应的一元二次方程的根进行分类讨论;
3.(2024上海高一课时作业)(1)关于x的不等式的解集为,求实数a的取值范围;
(2)解关于x的不等式;
(3)设(1)中a的整数值构成集合A,(2)中不等式的解集是B,若中有且只有三个元素,求实数m的取值范围.
【答案】(1);(2)答案不唯一,具体见解析;(3).
【分析】(1)根据题意,分,和三种情况讨论,结合二次函数的性质,即可求解;
(2)化简不等式为,转化为且,结合一元二次不等式的解法,分类讨论,即可求解.
(3)由(1)得,根据中有且只有三个元素,结合不等式的解集,分类讨论,得出不等式组,即可求解.
【解析】(1)当时,不等式可化为无解,满足题意;
当时,不等式化为,解得,不符合题意,舍去;
当时,要使得不等式的解集为,
则满足,解得,
综上可得,实数a的取值范围是.
(2)由不等式,可得,
即且,
当时,不等式等价于,解得;
当时,由,
不等式且的解集为,
当时,且,
当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为,
综上,当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为.
(3)由(1)得,
当中有且只有三个元素,显然不可能,
当时,
因为,不合题意,舍去,
当时,,
因为中有且只有三个元素,所以,,解得,
综上,实数m的取值范围是.
【点睛】解含参数的一元二次不等式的步骤:
(1)若二次项含有参数,应先讨论参数是等于0、小于0,还是大于0,然后整理不等式;
(2)当二次项系数不为0时,讨论判别式与0的关系,判断方程的根的个数;
(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集的形式.
题型四、不等式求解与常用逻辑用语综合
【名师点拨】不等式解集间存在逻辑关系求参数:
(1)解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(组)求解.
(2)求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.
【例10】(2022-23)控江中学度高一上期中)设为实常数,.若是的必要非充分条件,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先分类讨论解不等式,再通过是的必要非充分条件列不等式求实数的取值范围.
【详解】对于,
当时,解得;
当时,,解得;
当时,,解得;
综合得
即,
对于,变形得,
解得或
即:或
因为是的必要非充分条件
可得,解得
即实数的取值范围为
故答案为:
【跟踪训练】
1.(2024奉贤中学高一期中)已知,(),若是成立的必要非充分条件,则实数的取值范围是_________
【答案】绝对值不等式,
一元二次不等式
是成立的必要非充分条件,则而,即,故有,得
2.已知全集,非空集合,
(1)当时,求;
(2)命题p:,命题q:,若q是p的必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)当代入两个集合,分别求解集合,再求;
(2)由条件可知,,分情况讨论集合,再利用子集关系,列不等式求实数的取值范围.
【解析】(1)当时,,
或,.
(2)由q是p的必要条件,即,可知,
由,得.
①当,即时,,再由,
解得.
②当,即时,,不符合题意;
③当,即时,,再由,
解得:.
综上,.
一、单选题
1.(2024复兴高级中学高一期中)若关于x的不等式的解集是,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分类讨论m是否为0,时结合判别式列出不等式,即可求得答案.
【详解】当时,即,解集是,
当时,不等式的解集是,
需满足,解得,
综合可得m的取值范围是,
故选:B
2.(2024奉贤中学高一期中)已知不等式ax2+bx+2>0的解集为{x|-1<x<2},则不等式2x2+bx+a<0的解集为( )
A. B. C.{x|-2<x<1} D.{x|x<-2或x>1}
【答案】A;
【解析】因为不等式ax2+bx+2>0的解集为{x|-1<x<2},
所以ax2+bx+2=0的两根为-1,2,且a<0,即-1+2=-,(-1)×2=,解得a=-1,b=1,
则不等式可化为2x2+x-1<0,解得-1<x<,则不等式2x2+bx+a<0的解集为.
3.(2023延安中学高一期中)关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(m,n)(m<n),有下列四个结论:
甲:m=-3;乙:n=-1;丙:m+n=-2;丁:ac<0.
如果只有一个假命题,则假命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【解析】假设只有甲是假命题,当n=-1,m+n=-2时,m=-1,所以mn=1=>0,所以ac<0是假命题,与已知矛盾,所以这种情况不符合题意;
假设只有乙是假命题,当m=-3,m+n=-2时,n=1,所以mn=-3=<0,所以ac<0,符合题意;
假设只有丙是假命题,m=-3,n=-1,所以mn=3=>0,所以ac<0是假命题,与已知矛盾,所以这种情况不符合题意;
假设只有丁是假命题,m=-3,n=-1时,m+n≠-2,与已知矛盾,所以这种情况不符合题意.
4.(2024松江二中高一期中)关于的不等式的解集中,恰有2个整数,则的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据题意,求得一元二次不等式的解集,结合端点的大小列出不等式,即可求解.
【详解】由不等式,可得,
当时,即时,可得,即不等式的解集为,
若满足解集中恰好有2个整数,则,解得;
当时,即时,可得,即不等式的解集为,
若满足解集中恰好有2个整数,则,解得;
当时,即时,即不等式的解集为,显然不成立,
综上可得,实数的取值范围是.
故选:C.
5.(2022秋·上海徐汇·高一上海市第二中学校考阶段练习)已知关于x的不等式组 仅有一个整数解,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】对实数与的大小进行分类讨论,解原不等式组,确定解集中的整数解,可得出关于实数的不等式,解之即可.
【详解】由可得或,
由可得,
当时,不等式即为,该不等式无解;
当时,不等式的解集为,
此时,原不等式组的解集为,则,,
所以,,解得;
当时,不等式的解集为,
由题意可知,,所以,,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
故选:B.
二、填空题
6.(2021·上海市金山中学高一月考)若不等式的解集为,则___________.
【答案】28
【分析】
根据根与系数的关系即可求得.
【详解】
由题意,方程的两根为,则
故答案为:28.
7. (2024-2025学年上师大附中高一上期中)已知关于的不等式的解集为,则关于的不等式的解集为______.
【答案】
【解析】
【分析】由不等式的解集求出的关系,再把不等式化为可以解答的一元二次不等式,求出解集即可.
【详解】因为不等式的解集为,
所以 和是的两根,且,
所以即,
所以可化为,
所以,
解得.
故答案为:
8.(2022秋·上海徐汇·高一上海市徐汇中学校考期中)已知关于的不等式的解集为,则 .
【答案】16
【分析】根据给定的条件,利用一元二次方程根与系数的关系计算作答.
【详解】因关于x的不等式的解集为,则是方程的二根,
则有,解得,所以.
故答案为:16.
9.(2020秋·上海浦东新·高一上海市进才中学校考阶段练习)若关于的不等式的解集为,则 .
【答案】-10
【分析】根据一元二次不等式的解集与一元二次方程的根的关系可求a,b的值,进而得解.
【详解】依题意有,得,所以.
故答案为:-10.
10.(2022秋·上海徐汇·高一校考期末)若关于的不等式的解集为,则实数的值是
【答案】
【分析】由条件可得方程的两根为,然后根据韦达定理可得答案.
【详解】因为不等式的解集为,
所以方程的两根为,
由韦达定理得,所以.
故答案为:
11.(2021·上海高一专题练习)若不等式的解集是{x|-1≤x<5},则a的值为____.
【答案】5
【分析】
将分式不等式转化为整式不等式,然后利用不等式的解集求得参数的结果.
【详解】
原不等式等价于(x+1)(x-a)≤0且.
因为不等式的解集为{x|-1≤x<5},
所以( x-5) (x+1)≤0,且x≠5,
故a=5.
故答案为:5.
12.(2024奉贤中学高一期中)关于的不等式的解集中恰有两个整数,则实数的取值范围是________.
【解析】
【解法1】设.判别式或.
(i)当时,对称轴为,又.
故有
(ii)当时,对称轴为,又,
故有
综上,的取值范围是或.
13.(2021秋·上海浦东新·高一上海南汇中学校考阶段练习)关于不等式组的整数解的集合为,则实数k的取值范围是 .
【答案】
【分析】结合已知条件,对参数进行分类讨论,并结合不等式组的整数解的集合即可求解.
【详解】由或,
由可知,
当时,,
因为不等式组整数解的集合为,所以;
当时,的解为,
则此时不等式组的整数解的集合为,不满足题意;
当时,的解为,
则此时不等式组的整数解的集合为空集,不满足题意,
综上所述,实数k的取值范围为.
故答案为:.
14.(2022秋·上海黄浦·高一格致中学校考阶段练习)若关于的不等式组只有一个整数解,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】由已知,先求解不等式的解集,然后再对不等式进行转化,通过讨论,和三种情况,分别列式作答即可.
【详解】由已知,不等式的解集为,
不等式可转化为,
当时,不等式的解集为,
由解集中整数为,不合题意;
当时,不等式的解集为,
由解集中整数为,得,解得,
当时,不等式的解集为,不满足题意,
综上,实数的取值范围是.
故答案为:.
15.若不等式的解集是{x|-1≤x<5},则a的值为 .
【答案】5
【解析】原不等式等价于(x+1)(x-a)≤0.
因为不等式的解集为{x|-1≤x<5},
所以( x-5) (x+1)≤0,且x≠5,
故a=5.
16.关于x的不等式的解集是{x|≤x<2},则a的值为 .
【答案】3
【解析】原不等式等价于(x-2)(3x-a-2)≤0.
因为不等式的解集为{x|≤x<2},
所以( x-2) (x-)≤0,且x≠2,
故=.
故a=3.
17.(2024上海奉贤中学高一月考)已知集合A=,若1∉A,则实数a的取值范围是 .
【答案】.
【解析】因为1∉A,原不等式等价于(1-a)(1+a)≥0,且1+a≠0,或1+a=0,则有-1≤a≤1.
18.已知关于x的不等式的解集为{x|x<1或x>3},则a的值是 .
【答案】
【解析】原不等式等价于(x-1)[(a-1)x+1]<0.
因为不等式的解集为{x|x<1或x>3},
所以( x-3) (x-1)>0.
即.
故a=.
19.已知关于的不等式组的整数解恰好有两个,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】分、、、四种情况求解不等式组的解集,再根据题意列不等式组求解即可.
【解析】由可得,
当时,,原不等式组无解,不符合题意舍去;
当时,,原不等式组的解集为,没有两个整数解,不符合题意舍去;
当时,,原不等式组的解集为,没有两个整数解,不符合题意舍去;
当时,,原不等式组的解集为,
因为原不等式组的解集中恰好有两个整数解,
所以这两个整数解为,所以,解得,
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
20.已知关于的不等式组仅有一个整数解,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】求出第一个不等式的解,讨论的范围得出第二个不等式的解,根据不等式组织含有一个整数得出第二个不等式的端点的范围,从而求得的范围.
【解析】由不等式,即,解得或,
解方程,解得或,
1.若,即时,不等式的解集为,不合题意;
2.若,即时,不等式的解集为,
若不等式组只有1个整数解,则,解得;
3.若,即时,不等式的解集为,
若不等式组只有1个整数解,则,解得;
综上可得,实数的取值范围是.
故答案为:
21.已知不等式有解,则实数的取值范围是_________
【答案】方法一:,故
方法二:当时,;
当,;
当时,,分段函数图像如下:
由图像知:有解,则
22.已知不等式的解集是,则实数的取值范围是________
【答案】,故
23.若关于的不等式的解集为,且,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】转化为不等式在上恒成立,求解即可.
【解析】由题意,不等式在上恒成立,
所以,即在上恒成立,
所以,解得.
故答案为:.
三、解答题
24.解关于的不等式: .
【答案】答案见解析
【分析】分成,,,,几种情况分别讨论不等式的解集;
【详解】原不等式可化为..
(1)当时,有.
(2)当时, 式,∵,
①当时,,∴.
②当时,,,此时解集为.
③ 当时,.∴.
(3)当时,式,∵,∴.∴或.
综上所述,原不等式的解集为:
当时,为或;
当时,为;
当时,为;
当时,为;
当时,为.
25.解关于的不等式.
【答案】答案见解析
【分析】先将不等式左边因式分解,再分类讨论与的大小,从而得解.
【详解】因为可化为,
当时,不等式可化为,则不等式解集为;
当时,可化为,
当,即时,可得不等式解集为;
当,即时,可得不等式解集为;
当,即时,可得不等式解集为;
当时,可化为,
此时显然,可得不等式解集为;
综上: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,不等式解集为;
当时,不等式解集为.
26.解关于的不等式
【解析】(i)当.时,原不等式可化为不等式的解集为.
(ii)当时,原不等式可化为.
当时,原不等式可化为不等式的解集为;
当时,原不等式可化为,
若,即时,不等式的解集为或;
若,即时,不等式可化为则不等式的解集为;
若,即时,不等式的解集为或.
综上,当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为;
当1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.
27.解不等式.
【解析】将不等式移项,通分,得.①
不等式(1)同解于不等式②
(i)当时,不等式(2)可化为,则原不等式的解集为.
(ii)当,即时,不等式(2)可化为.
下面比较与2的大小关系.
,又,即
当时,原不等式的解集为或.
(iii)当时,不等式(2)可化为.
则原不等式的解集为.
(iv)当时,原不等式的解集为.
(v)当时,不等式(2)可化为.
则原不等式的解集为.
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,原不等式的解集为当时,原不等式的解集为;当1时,原不等式的解集为或.
28.已知不等式的解集为或.
(1)求的值;
(2)解不等式.
【答案】(1),;
(2)答案见解析
【分析】(1)根据由不等式的解集为或,根据三个二次之间的对应关系,易得的值;
(2)原不等式可化为,分类讨论即可求出答案.
【详解】(1)因为不等式的解集为或
所以的根为.
时,;
所以,即,
所以,所以.
(2)由(1)知,,即,
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.
综上,时,不等式的解集为,时,,不等式的解集为,时,不等式的解集为.
29.已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求,的值;
(2)当时,解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)根据一元二次不等式解集与对应一元二次方程的关系求解;
(2)不等式左边分解因式后,根据的大小关系分类讨论即可得解.
【详解】(1)由题意知方程的两个根为和,
所以
解得
(2)当时,,
即,
当,即时,解得;
当时,解得;
当,即时,解得.
综上可知,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.
30.(2021·上海高一专题练习)已知关于的不等式.
(1)当时,求此不等式的解集;
(2)当时,求此不等式的解集.
【答案】(1);(2)当,解集为;当,解集为空集;当,解集为.
【分析】
(1)当时,不等式即,变形可得,解得的取值范围即可得答案;
(2)原不等式变形可以转化为,对的值分3种情况进行讨论,求出不等式的解集,即可得答案.
【详解】
(1)根据题意,当时,不等式即,
变形可得,解可得,
即该不等式的解集为;
(2)根据题意,不等式:即,
则有,
又,不等式可以变形为
分3种情况讨论:
①,时,不等式的解集为,;
②,当时,不等式为,解集为空集;
③,当时,不等式的解集为.
【点睛】
本题考查分式不等式的解法,注意将分式不等式转化为整式不等式求解,考查了一元二次不等式的解法以及分类讨论思想的应用,属于基础题.
31.(2020·上海市张堰中学)已知不等式的解集为.
(1)求m、n的值;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)根据一元二次不等式的端点为对应方程的解,代入即可得解;
(2)由的值解分式不等式,即可得解.
【详解】
(1)由题意可得,所以,
不等式为,
解得,所以,
综上可得:;
(2)由可得,
即 ,可得,
即解集为:.
32.(1)解关于的不等式;
(2)解关于的不等式;
(3)已知关于的不等式的解集与整数集满足,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析;(3)
【分析】(1)将不等式,转化为,分,, ,,,,讨论求解.
(2)将不等式,转化为,分,,,讨论求解.
(3)根据,令,易知开口向上,由求解.
【解析】(1)由,
得,即 ,
所以,
当时, ,不等式化为,解得或 ;
当时, ,不等式化为,解集R;
当时, ,不等式化为,解得或 ;
当时,不等式化为,解得
当时, ,不等式化为,解得;
当时,不等式化为,解集为;
当时, ,不等式化为,解得;
综上:当时, ,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为.
(2)由,
得,
即,
即,
当时,解得;
当时,不等式,
解得或;
当时,不等式,
解得;
综上: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.
(3)因为不等式的解集与整数集满足,
所以,
因为,
所以,
即,
即,
解得或,
所以实数的取值范围是
【点睛】方法点睛:含有参数的不等式的求解,往往需要比较(相应方程)根的大小,对参数进行分类讨论:(1)若二次项系数为常数,可先考虑分解因式,再对参数进行讨论;若不易分解因式,则可对判别式进行分类讨论;(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项是否为零,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式;(3)其次对相应方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集.
33.(2024-2025学年洋泾中学高一上期中) 若设为曼哈顿扩张距离,它由个绝对值之和组成,其中为正整数.
(1)若,求的取值范围;
(2)若对一切实数恒成立,求实数的取值范围;
(3)是否存在最小值?若存在,求出该最小值与此时的取值范围;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,最小值为9,
【解析】
【分析】(1)根据题意,分类讨论的取值范围解绝对值不等式即可得解;
(2)根据题意,利用三角绝对值不等式即可得解;
(3)根据题意,利用绝对值几何意义分析得绝对值的最小值,从而得解.
【小问1详解】
依题意,得,
当时,,解得,故;
当时,,故;
当时,,解得,故;
综上:.
【小问2详解】
依题意,得对一切实数恒成立,
因为,
当且仅当,即时,等号成立,
故,实数的取值范围为.
【小问3详解】
其中的几何意义为:
在数轴上一点到的距离之和,
要想距离之和最小,其中时,取得最小值,
当时,取得最小值,当时,取得最小值,
综上:当时,取得最小值,
最小值为,
故的最小值为9.
【点睛】思路点睛:关于新定义题思路有:
(1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什么意思;
(2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言;
(3)将已知条件代入新定义的要素中;
(4)结合数学知识进行解答.
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2025-2026学年高一数学上学期同步培优讲义【精英班课程】
重难点04 含参不等式求解的四类综合题
题型一、讨论参数的取值确定解集
【名师点拨】讨论参数的取值确定解集,分类讨论一般需要注意以下两方面:
(1)
的最高次项系数含有参数时,需要讨论系数大于零、等于零、小于零的情况;
(2) 讨论含参数的根与其他根的大小关系。
对含参的一元二次不等式,应对参数进行分类讨论,常见的分类和讨论步骤有:
1、对二次项系数含有参数的一元二次不等式,要注意对二次项系数是否为零进行讨论,特别当二次项系数为零时需转化为一元一次不等式问题来求解;
2、对含参数的一元二次不等式,在其解的情况不明确的情况下,需要对其判别式分Δ>0,Δ=0,Δ<0三种情况并加以讨论;
3、若含参数的一元二次不等式可以转化成用其根x1,x2表示的形如a(x-x1)(x-x2)的形式时,往往需要对其根分x1>x2,x1=x2,x1<x2三种情况进行讨论或用根与系数的关系帮助求解;
【例1】(2024上海徐汇中学高一期中)解关于x的不等式ax2-(a+1)x+1<0(a∈R).
【例2】(2024闵行中学高一期中)解关于的不等式.
【例3】(2023闵行区莘松中学高一期中)解关于的不等式:.
【跟踪训练】
1.(2024上海高一课时作业)解下列关于的不等式:
(1).
(2).
2.(2024上海高一课时作业)解关于的不等式
3.(2024上海高一课时作业)解关于的不等式:.
4.(2020年上海华东师范大学附属东昌中学高一课时练习)
题型二、给定解集确定参数的取值
【名师点拨】已知以a,b,c为参数的不等式(如ax2+bx+c>0)的解集,求解其他方程、函数、不等式的解集时,一般遵循:
(1))根据解集来判断二次项系数的符号;
(2)根据根与系数的关系把b,c用a表示出来并代入所要解的不等式;
(3)约去 a, 将不等式化为具体的一元二次不等式求解;
【例4】(2024学年闵行中学高一上期中) 若关于的不等式的解集是,则________
【例5】 (2024-2025学年洋泾中学高一上期中)定义区间、,、的长度均为,其中.若不等式组的解集中各区间长度和等于8,则实数t的取值范围是______.
【例6】(2022秋·上海嘉定·高一校考期中)若不等式的解集为,则实数 .
【跟踪训练】
1.(2024-2025学年普陀区长征中学高一上期中)关于的不等式的解集为,则__________.
2.(2024上海市嘉定区中光高级中学期中)若不等式的解集是(2,3),则的解集为( )
A. B.(2,3) C. D.
3.(2022-2023学年曹杨第二中学高一上期中)设、,若关于的不等式的解集为,则__________.
4.(2024上海高一课时作业)已知<1的解集是{x|x<1或x>2},则实数a的值为 .
5.(2024上海高一课时作业)已知关于x不等式的解集为A,若,则实数m的取值范围是 .
6.(2024上海高一课时作业)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞),则下列选项中不正确的是( )
A.a>0 B.不等式bx+c>0的解集是{x|x<-6}
C.a+b+c>0 D.不等式cx2-bx+a<0的解集为(-) ,+)
7.(2024上海高一课时作业)若不等式(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集是空集,则实数a的取值范围是
8.(2024上海高一课时作业)不等式的解集中的整数有且仅有,,,则的取值范围是_______
9.(2023学年控江中学高一上期中)关于的不等式的解集是,则实数的取值范围是______.
题型三、不等式求解与集合综合
【名师点拨】不等式解集间的包含关系求参数的方法
(1)当集合为不连续数集时,常根据集合间包含关系的意义,转化为方程或方程组求解,此时应注意分类讨论;
(2)当集合为连续数集时,常借助数轴来建立不等关系求解,应注意端点处是实点还是虚点.
(3)关键是将两集合间的关系转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、Venn图化抽象为直观进行求解.
易错警示:B⊆AA≠∅,应分B=∅和B≠∅两种情况讨论.
【例7】(2022-2023学年曹杨第二中学高一上期中)设,集合.若为单元素集,则( )
A. 实数既有最大值,也有最小值
B. 实数有最大值,无最小值
C. 实数无最大值,有最小值
D. 实数既无最大值,也无最小值
【例9】(上海复旦附中高一课时练习)已知不等式的解集为M.
(1)当a=4时,求解集M;
(2)若3∈M,5∉M,求实数a的取值范围.
【跟踪训练】
1.(2022-2023学年上海中学高一上期中)已知全集,,,且,求a的取值范围.
2.(2024上海高一单元测试)设关于的不等式和的解集分别为和.
(1)求集合;
(2)是否存在实数,使得?如果存在,求出的值,如果不存在,请说明理由;
(3)若,求实数的取值范围.
3.(2024上海高一课时作业)(1)关于x的不等式的解集为,求实数a的取值范围;
(2)解关于x的不等式;
(3)设(1)中a的整数值构成集合A,(2)中不等式的解集是B,若中有且只有三个元素,求实数m的取值范围.
题型四、不等式求解与常用逻辑用语综合
【名师点拨】不等式解集间存在逻辑关系求参数:
(1)解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(组)求解.
(2)求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.
【例10】(2022-23)控江中学度高一上期中)设为实常数,.若是的必要非充分条件,则实数的取值范围为__________.
【跟踪训练】
1.(2024奉贤中学高一期中)已知,(),若是成立的必要非充分条件,则实数的取值范围是_________
2.已知全集,非空集合,
(1)当时,求;
(2)命题p:,命题q:,若q是p的必要条件,求实数a的取值范围.
一、单选题
1.(2024复兴高级中学高一期中)若关于x的不等式的解集是,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2024奉贤中学高一期中)已知不等式ax2+bx+2>0的解集为{x|-1<x<2},则不等式2x2+bx+a<0的解集为( )
A. B. C.{x|-2<x<1} D.{x|x<-2或x>1}
3.(2023延安中学高一期中)关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(m,n)(m<n),有下列四个结论:
甲:m=-3;乙:n=-1;丙:m+n=-2;丁:ac<0.
如果只有一个假命题,则假命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
4.(2024松江二中高一期中)关于的不等式的解集中,恰有2个整数,则的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
5.(2022秋·上海徐汇·高一上海市第二中学校考阶段练习)已知关于x的不等式组 仅有一个整数解,则k的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、填空题
6.(2021·上海市金山中学高一月考)若不等式的解集为,则___________.
7. (2024-2025学年上师大附中高一上期中)已知关于的不等式的解集为,则关于的不等式的解集为______.
8.(2022秋·上海徐汇·高一上海市徐汇中学校考期中)已知关于的不等式的解集为,则 .
9.(2020秋·上海浦东新·高一上海市进才中学校考阶段练习)若关于的不等式的解集为,则 .
10.(2022秋·上海徐汇·高一校考期末)若关于的不等式的解集为,则实数的值是
11.(2021·上海高一专题练习)若不等式的解集是{x|-1≤x<5},则a的值为____.
12.(2024奉贤中学高一期中)关于的不等式的解集中恰有两个整数,则实数的取值范围是________.
13.(2021秋·上海浦东新·高一上海南汇中学校考阶段练习)关于不等式组的整数解的集合为,则实数k的取值范围是 .
14.(2022秋·上海黄浦·高一格致中学校考阶段练习)若关于的不等式组只有一个整数解,则实数的取值范围是 .
15.若不等式的解集是{x|-1≤x<5},则a的值为 .
16.关于x的不等式的解集是{x|≤x<2},则a的值为 .
17.(2024上海奉贤中学高一月考)已知集合A=,若1∉A,则实数a的取值范围是 .
18.已知关于x的不等式的解集为{x|x<1或x>3},则a的值是 .
19.已知关于的不等式组的整数解恰好有两个,则实数的取值范围是 .
20.已知关于的不等式组仅有一个整数解,则的取值范围为 .
21.已知不等式有解,则实数的取值范围是_________
22.已知不等式的解集是,则实数的取值范围是________
23.若关于的不等式的解集为,且,则实数的取值范围是 .
三、解答题
24.解关于的不等式: .
25.解关于的不等式.
26.解关于的不等式
27.解不等式.
28.已知不等式的解集为或.
(1)求的值;
(2)解不等式.
29.已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求,的值;
(2)当时,解关于的不等式.
30.(2021·上海高一专题练习)已知关于的不等式.
(1)当时,求此不等式的解集;
(2)当时,求此不等式的解集.
31.(2020·上海市张堰中学)已知不等式的解集为.
(1)求m、n的值;
(2)求不等式的解集.
32.(1)解关于的不等式;
(2)解关于的不等式;
(3)已知关于的不等式的解集与整数集满足,求实数的取值范围.
33.(2024-2025学年洋泾中学高一上期中) 若设为曼哈顿扩张距离,它由个绝对值之和组成,其中为正整数.
(1)若,求的取值范围;
(2)若对一切实数恒成立,求实数的取值范围;
(3)是否存在最小值?若存在,求出该最小值与此时的取值范围;若不存在,说明理由.
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