内容正文:
专题02一元二次函数、方程、不等式
基础知识(思维导图)
比较x2+x与x2-2x-3的大小
0作差法一a-b>0→a>b
(m2+x)-(x2-2x-3)=3a+3
x>-1时前者大,x<-1时后者大,x=-1时相等
●传递性一a>b,b>c→a>c
@加法单调性一a>b→a+c>b+c
不等式性质
女性质〈
©乘法单调性一a>b,c>0→aC>bc
④可乘性一a>b>0,c>d>0→ac>bd
第二章
6可乘方性一a>b>0→a”>b,n∈N*
一元二次函数
糖水不等式一
方程、不等式
若a>b>0,c>0,则8<
解不等式ax2+bx十c>0(a≠0)
知识
开口方向+△
次函数与一元二次方程、不等式
函数划=ax2十bm十c图象与x轴关系
如,ax2+x+1>0
Q解含参不等式
分类讨论
、如,x2+2x-a2+2a>0
佩核心考点(思维导图)
作差法一原理根据a一b>0可证a>b一如,第三章“用定义证明函数的弹调性
比较大小
关注e=0一如,若a>b.则ac2>bc2为假命题
根据性质判断不等式
陆水不等式一如,第4章对数比大小一og2=器<等=祭<祭=og43
0作差后平方
根式比较大小
log64>log86¥=¥一因为44>63
(●两边同次释一如,比较og64与og95大小
\0g95<l0g9i=是一因为54<g3
求解一
教材51页表2.3-1
ar2+be+c>0(或<0)的解集为{re>1,或x<r2}(或{ae1<E<x2})
参数问题
c1和x2为方程ax2+ba十c=0的两根
二次不等式
第二章
不能(易)因式分解:ax2+x+1>0一
0a=0-次一0a≠0=和
△
一元二次函数、
方程、不等式
0即,(e+a)(x-(a-2))>0
(题型)
可因式分解1:x2+2x-a2+2a>0←@讨论两根大小一-a>a-2
含参不等式
0{>a或<a-2}
0a=0时,-(¥-1)>0.得x<1
即(x-)(x-1)<0
可因式分解2:(a-1)(x-1)>0
a<0时,}<1
解得{片<x<1}
@a≠0时,讨论两根大小
即(-)(x-1)>0
a>0时千a<1时,1>1一解得{xz>点,或x<1}
a>1时,是<1一解得{xx>1,或x<}
恒能问题一●恒成立一●能问题一●双变量问题一参见第-章
基础题型
题型一不等式性质的应用
方法点拨:
1.熟练掌握不等式的性质
(1)对称性:如果a心b,那么b<a;如果ba,那么a>b.即a>b台b<a.
(2)传递性:如果a>b,b>c,那么a>c.即a>b,b>c→a>c.
(3)可加性:如果a>b,那么a+c>b+c.
(4)可乘性:如果a>b,c>0,那么ac>bc;如果a>b,c<0,那么ac<bc
(5)同向可加性:如果a>b,c>d,那么a十c>b+d.
(6)同向同正可乘性:如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd.
(7)同正可乘方性:如果a>b>0,那么a>b(n∈N,≥2).
2稀水不等式:。<tm(a>b,m>0】
aa+m
3.作差法与作商法:a-b>0→a>b;
g1a,6>0j=0>6
例题解析:
例一
①利用不等式性质-判断正误
例二
·糖水不等式-判断正误
例三
不等式性质的应用
★利用不等式性质比较大小
例四
皇利用不等式性质-求不等式范围
例五
例1.对于实数a,b,C,下列说法正确的是()
<1
A.若。>6则。
a b
a>b,则ac2>bc2
B.
a
C.若a>0>b则ab<a
、b
D.若c>a>b'c-ac-b
例2.若a,b,c,d均为实数,则下列结论正确的是()
A.若a>6esd
,则
a+c>b+d
8.者a>bc>d
则ac>bd
c.若bc-ad>0,S-d、
a、b
0后名>0,则b<0D.若a>b0c>d>0,则V后2
例3.生活经验告诉我们:a克糖水中有b克糖(a>0,b>0,且a>b),若再添加m克
bb+m
糖((m>0)后,糖水会更甜,于是得出“糖水不等式”:。a+m
根据“糖水不等式”
等知识判断,下列命题一定正确的是()
bb+m
A.若b>4>0,m>0?则a之a+m
+m
B.若a>b>0’m<0且b+m>0,a+m>0,则a
'aa+m
C.若a’b’c为△4BC三条边长,则1+a+1+b>1+
a+
b
D.若a6'c为△ABC三条边长,则b十e+a十c+a+b<2
例4若x为任意实数,(x-4_(x-3(x-5),3x2+3x+2_22+2x+1(用“>”或
“<”填空)
例5.若ae14,be(-L2)
,则4+2b
的取值范围是一
变式突破:
a,b,c,d
1.(多选)已知
均为实数,则下列命题正确的是()
A.若a>6c>dma-d>h-c
则
axzb,c>d ac>bd
B.若
则
a、b
C.若a>b,c>d>0,则d>e
c、d
D.若ab>0,bc-ad>0,则ab
a,b,c,d
2.(多选)已知
均为实数,则下列命题中正确的是()
A.者>6c>
,则ac>d
B.若ab>0,S_
>0,则bc-ad>0
a b
c若。60,则中6
11
c_d>0
D.若ab<0,bc>ad,则ab
3.已知a>0,b>0,设m=a-45+5n=26-b,则()
A.m≥n
B.m>n
C.m≤n
D.m<n
4.若1<a<5,-1<b<2,则a-b的取值范围是()
A.2<a-b<3
B.-1<a-b<6
c.2<a-b<7
D.0<a-b<7
a,b,c
.ab≠0
5.(多选)若实数满足
,则下列不等式一定成立的是()
11
A.若ac2>bc2,则a>b
B.若
>b’则
a b
,则a'>6
C.若>b
则ac2>bc2
D.若a>b
6.从下列三组式子中选择一组比较大小:
@设>L,M=-,N=+-F,比较M,N的大小
②设M=(x+3训x+4,N=(x+2x+5),比较M,N的大小
@爱6>0M存N会比锐MN的大小
a+62,Ws4-b
注:如果选择多组分别解答,按第一个解答计分.
题型二一元二次不等式的解法
方法点拨:
1.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
△>0
△-0
△<0
y=ax2+bx+c
(>0)的图象
可=
0
有两个不相等
有两个相篓
ax2+bx+c=0
的实数根
的实数根
没有实数根
(a>0)的根
1,x2(x1<2)
b
x1=C2=一
2a
{xx<,或
ax?+bx+c-0
b
R
(a>0)的解集
x>2}
≠-
ax"+bx+c<0
{xx1<r<x2}
0
0
(a>0)的解集
2.含参数一元二次不等式的一般解法:
(1)确定不等式类型(是否为二次不等式)
(2)讨论对应方程的根的情况(△判别式)
(3)比较根的大小(△>0时)
例题解析:
⊙例-
解一元二次不等式(不含参数)
。例二
易错
。例三一含绝对值
已知解集,另求解集
⊙例四
一元二次不等式的解法
区间内有整数解,求参数
Q例五
⊙例六/
第一问一可因式分解
解一元二次不等式(含参数)
第二问一不可因式分解
例1.不等式行店小0的解集是《)
e
。冰
钢2.不等式22的解集是《)
{x|-2≤x≤1}
{x|x≤-2
A.
c.x-2≤x<l
D.{>
例3.不等式-川2<0的解集是()
A.x-2<x<2
B.x<-2或>2
c.-1<x<y
D.xx>B
或
例4.(多速已知关于x的不等式2+x+c>0的解集为xx<-3或>,则下列说法正
确的是()
A.a>0
B.不等式cx2-bx+a<0的解集为
C.a+b+c>0
D.不等式r+c>0的解集为xx<-4
例5.(多选)若关于x的不等式+(m-2到x+1-m<0
在区间0+0上恰有1个整数解,则
m可取()
A.3
B.2
C.
D.-1
例6,(1)解关于x的不等式a-(a+x+1<0(a<1)
(2)解关于*的不等式2r+m+2>0
变式突破:
1.不等式2x-x-3>0
解集为()
B.<-1或
1
xx<-
2或x>3}
x-3≤0的解集为()
2.不等式2-x
A.{dx≤2或之3到
B.{x|2<x≤3
c.{r<2或23
D.{x2≤x≤3到
3若aeR,则a-3a-4>0是>4的()
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
4.(多选)关于x的不等式ar-b>0的解集为
x>,关于x的不等式ar-+c>0的
解集为x<1或x>
或
”则下列说法正确的是()
A.t=2
B.
cr2+br+a<0的解集为x<-2或x>y
D.若不等式ar2-x+a<0对x∈l,2]恒成立,则a的取值范围为
5.(多选)已知关于x的不等式r2+bc+c≥0的解集为x≤-4或x之3,则下列说法正
确的是()
A.a>0
B.a+b+c>0
C.不等式x+c>0的解集为<12
0不移式如o为词
6已知不等式-(2m+3到x+6m<0。
的解集中恰好有两个偶数解,则实数”的取值范围是
()
B.[3,4
c.[-1,0U3,4
。.3
7解关于x的不等式:
、2xz4:
1)x-11
2)r+2x-1<0
专题02 一元二次函数、方程、不等式
基础知识(思维导图)
核心考点(思维导图)
基础题型
题型一 不等式性质的应用
方法点拨:
1.熟练掌握不等式的性质
(1)对称性:如果a>b,那么b<a;如果b<a,那么a>b.即a>b⇔b<a.
(2)传递性:如果a>b,b>c,那么a>c.即a>b,b>c⇒a>c.
(3)可加性:如果a>b,那么a+c>b+c.
(4)可乘性:如果a>b,c>0,那么ac>bc;如果a>b,c<0,那么ac<bc.
(5)同向可加性:如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.
(6)同向同正可乘性:如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd.
(7)同正可乘方性:如果a>b>0,那么an>bn(n∈N,n≥2).
2.糖水不等式:
3.作差法与作商法: ;
例题解析:
例1.对于实数,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,
【答案】C
【分析】利用不等式的性质判断C,取特殊值判断ABD.
【详解】对于A,取,满足,但是,故A错误;
对于B,当时,,故B错误;
对于C,因为,所以,,所以,故C正确;
对于D,取,满足,
而,故D错误.
故选:C.
例2.若,,,均为实数,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】D
【分析】通过举反例判断AB;根据不等式的性质判断CD.
【详解】对于A,,,但,所以A错误;
对于B,,,但,所以B错误;
对于C,因为,,则,所以C错误;
对于D,由得,又,所以,所以,所以D正确.
故选:D.
例3.生活经验告诉我们:克糖水中有克糖(,,且),若再添加克糖()后,糖水会更甜,于是得出“糖水不等式”:.根据“糖水不等式”等知识判断,下列命题一定正确的是( )
A.若,,则
B.若,且,则
C.若,,为三条边长,则
D.若,,为三条边长,则
【答案】ACD
【分析】对A,利用作差法比较;对B,举反例说明;对CD,根据糖水不等式可依次判断.
【详解】对于A,,
,即,故A正确;
对于B,当,时,,,故B错误;
对于C,由题,,则,
,
又,所以,故C正确;
对于D,,,,
,故D正确.
故选:ACD.
例4.若x为任意实数, ; (用“>”或“<”填空)
【答案】 > >
【分析】利用作差法得到结论.
【详解】,
∴,
,
∴,
故答案为:>,>.
例5.若,,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】由不等式的性质求解即可.
【详解】由得,
又,所以的取值范围是.
故答案为:.
变式突破:
1.(多选)已知均为实数,则下列命题正确的是( )
A.若则.
B.若则.
C.若,则
D.若,则
【答案】AD
【分析】根据不等式的性质、特殊值对选项逐个分析,从而确定正确答案.
【详解】若,则,又,则,A选项正确;
若,满足,但不成立,B选项错误;
若,满足,但不成立,C选项错误;
,则,又,即,D选项正确.
故选:AD
2.(多选)已知均为实数,则下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】BC
【分析】举例说明判断A;利用不等式的性质推理判断BCD.
【详解】对于A,取,满足,而,A错误;
对于B,由,得,B正确;
对于C,由,得,则,C正确;
对于D,由,得,D错误.
故选:BC
3.已知,,设,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用作差法,计算化简,即可得答案.
【详解】由题意
,
当且仅当时取等号,
所以.
故选:A
4.若,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据不等式的基本性质可求的取值范围.
【详解】由条件,又,故,
所以.
故选:B
5.(多选)若实数满足,则下列不等式一定成立的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】AC
【分析】由作差法判断A,取特殊值判断BD,利用作差法判断C.
【详解】对A,,则,所以,故A正确;
对B,当时,不成立,故B错误;
对C,,
因为,,所以,即,故C正确;
对D,当时,不成立,故D错误.
故选:AC
6.从下列三组式子中选择一组比较大小:
①设,比较的大小;
②设,比较的大小;
③设,比较的大小.
注:如果选择多组分别解答,按第一个解答计分.
【答案】①;②;③;
【分析】①利用有理根式可得,再由即可得的大小关系;
②用作差法比较即可;
③用作差法或作商法比较即可.
【详解】解:
①
,
因为,所以,
即;.
②
,
.
③
方法一(作差法)
,
因为,所以,
所以,所以...
方法二(作商法)因为,所以,
所以,
所以..
题型二 一元二次不等式的解法
方法点拨:
1.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
∆>0
∆=0
∆<0
y=ax2+bx+ c
(a>0)的图象
ax2+bx+ c=0
(a>0)的根
有两个不相等
的实数根
x1,x2(x1<x2)
有两个相等
的实数根
没有实数根
ax2+bx+ c>0
(a>0)的解集
或
R
ax2+bx+ c<0
(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
2.含参数一元二次不等式的一般解法:
(1)确定不等式类型(是否为二次不等式)
(2)讨论对应方程的根的情况(Δ判别式)
(3)比较根的大小(Δ>0时)
例题解析:
例1.不等式的解集是( )
A. B.或
C. D.
【答案】B
【分析】先将不等式变形为,再求出变形后的一元二次不等式的解,即可得解.
【详解】原不等式可化为,
解得或,
所以不等式的解集为或.
故选:
例2.不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】移项通分,转化为一元二次不等式即可求解.
【详解】,可得,
即为,且,可得
故选:C
例3.不等式的解集是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】A
【分析】分、两种情况分别求解一元二次不等式即可.
【详解】当时,不等式可化为,即,
得;
当时,不等式可化为,即,
得;
则不等式的解集是.
故选:A
例4.已知关于的不等式的解集为或,则下列说法正确的是( )
A. B.不等式的解集为或
C. D.不等式的解集为
【答案】AB
【分析】根据不等式的解集为或,可得,且和是的两个根,再对各个选项逐一分析判断,即可求解.
【详解】由题意可知,,且和是的两个根,
则,,得到,,
对于A选项,由可判断A正确;
对于B选项,由得,
整理得到,解得或,所以B正确,
对于C选项,因为,故C错误,
对于D选项,由,得,得,故D错误,
故选:AB
例5.若关于x的不等式在区间上恰有1个整数解,则m可取( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】首先求解不等式,再根据题意,结合端点值列不等式,即可求解.
【详解】,对应方程的根分别为和,
当,即时,不等式的解集为,
由题意可知,得,
当时,即,不等式的解集为 ,在区间上不存在整数解,故不成立,
综上可知,满足条件的的取值范围是,
选项中满足条件的是和.
故选:BC
例6.(1)解关于的不等式.
(2)解关于的不等式.
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析
【分析】(1)分、及,结合一元二次不等式的解法计算即可得;
(2)计算,分及,结合一元二次不等式的解法计算即可得.
【详解】(1),
①若,则原不等式可化为,解得;
②若,则原不等式化为,解得或;
③若,则原不等式化为,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;
(2)由题意得,
①当,即时,
方程无实根,所以原不等式的解集为;
②当,即或时,
方程的两个根为,,
所以当时,原不等式的解集为;
当或时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
变式突破:
1.不等式的解集为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】B
【分析】利用一元二次不等式的解法可得出原不等式的解集.
【详解】原不等式可化为,解得或.
故原不等式的解集为或.
故选:B.
2.不等式的解集为( )
A.或 B.
C.或 D.
【答案】C
【分析】将分式不等式转化为一元二次不等式,即可求得.
【详解】依题意,不等式等价于,即,
解得,或,所以原不等式的解集为或.
故选:
3.若,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】解不等式,根据解的范围与结合充分、必要条件关系,即可得出答案.
【详解】由,得或,
则不能推出,由可以推出,
所以是的必要不充分条件.
故选:B.
4.(多选)关于的不等式的解集为,关于的不等式的解集为或.则下列说法正确的是( )
A.
B.的解集为或
C.的解集为
D.若不等式对恒成立,则的取值范围为
【答案】AB
【分析】对A,由已知条件可得,结合二次函数的对称性求得;对BC,由A,,,代入求解一元二次不等式;对D,令,由题意可得,运算得解.
【详解】由不等式的解集为,则,且,即,
对于A,由的对称轴,则是的两根,
所以,得,且,故A正确;
对于BC,由A知即,所以不等式变为,
又,所以,解得或,故B正确,C错误;
对于D,令,由对恒成立,
由于表示开口向上的抛物线,
所以,解得,
又,所以,故D错误.
故选:AB.
5.(多选)已知关于的不等式的解集为或,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.不等式的解集为
D.不等式的解集为
【答案】AD
【分析】根据一元二次不等式的解法,结合一元二次方程的韦达定理,即可求解.
【详解】由条件知,,函数的两个零点分别为和,
由函数图象的开口向上,且,所以,故A正确,B错误;
方程的两个根分别为和,则,所以,
不等式,则,故C错误;
不等式,则,得或,
所以不等式的解集为或,故D正确.
故选:AD
6.已知不等式的解集中恰好有两个偶数解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】因式分解,分三种情况讨论,即可得出结果.
【详解】由,得,
当时,此时,不等式的解集为,不合题意,舍去;
当时,此时,不等式的解集为,
此时若有2个偶数解,则需,解得;
当时,此时,不等式的解集为,
此时若有2个偶数解,则需,解得.
综上,实数的取值范围为,故C正确.
故选:C.
7.解关于x的不等式:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)根据分式不等式解法运算求解;
(2)分类讨论和判别式的符号,结合一元二次不等式运算求解.
【详解】(1)不等式,移项得,通分得,
可转化为且,解得,
故原不等式解集为.
(2)当时,,解得;
当时,则,
①时,则,解得;
②时,则有:
若,即时,则;
若,即时,则且;
若,即时,解得或;
综上所述:
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为或;
当时,解集为;
当时,解集为.
题型三 恒能问题
方法点拨:
1.分离参数法解决恒(能)成立问题
①分离变量:根据不等式的性质将分离出参数.
② ; ;
能成立; .
2.函数图像法
一元二次不等式在R上恒成立,则;在R上恒成立,则
例题解析:
例1.对于任意实数,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分与讨论即可得.
【详解】当时,可得,符合题意;
当时,需使,解得;
综上,实数的取值范围为.
故选:D.
例2.若不等式 对任意恒成立,则x的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先不等式看成关于的不等式,再根据定义域,列式求解.
【详解】不等式整理为关于的一元一次不等式,恒成立,
,,得或,
所以的取值范围是.
故选:A
例3.若命题“,使得”为真命题,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.
【答案】C
【分析】根据题意,关于的不等式有解,则对应二次函数的判别式,解关于的不等式即可.
【详解】因为“,使得”为真命题,
则,即,
解之得{或},即C正确.
故选:C
例4.当时,关于的不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意参变分离得,再根据对勾函数求最值即可.
【详解】由时,有解,
所以,
又在上单调递减,在上单调递增,
且时,,时,
所以.
故选:C.
例5.若存在,,则实数的最大值为 .
【答案】
【分析】分离参数,根据存在得到,再利用换元法求出的最大值即可.
【详解】原不等式化为
存在
只需,
令,则,
当且仅当,即时,等号成立,
,则实数的最大值为
变式突破:
1.若“,”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据已知在R上能成立,分类讨论参数,结合二次函数的性质求参数范围.
【详解】由题设,为真命题,
所以在R上能成立,
当,即时,在R上能成立,满足要求,
当,即时,的图象开口向上,满足要求,
当,即时,只需,则,
所以,即,
综上,.
故选:B
2.若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】分情况讨论和,结合二次函数单调性及函数值判断参数范围.
【详解】当时,不等式为,恒成立;
当时,令,则在上恒成立,
因为函数的图象的对称轴为,且图象过点,
故当时,在上单调递减,在上单调递增,
则,解得;
当时,在上单调递增,在上单调递减,
则,解得;
综上,的取值范围是.
故答案为:.
3.已知命题:,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分离参数,将不等式化为,利用基本不等式求的最小值即可求出答案.
【详解】根据题意可得,因为,则,
利用基本不等式得,当且仅当时,等号成立,
所以,
故选:C.
4.若不等式的解集为,
(1)求关于的不等式的解集;
(2)若对任意实数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由三个二次的关系得出,,,代入不等式化简求解即可;
(2)由(1)代入不等式,由恒成立可得,再结合得出的范围即可.
【详解】(1)由的解集为,
知,且关于的方程的两个根分别为,
所以不等式可变形为
即.
又因为,所以,
所以所求不等式的解集为.
(2)由(1)知.
不等式化为
即:对任意实数x恒成立,所以,
又,
所以,得,
又,所以.
4.设.
(1)当时,,使得,求实数a的取值范围;
(2)解关于x的不等式.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)先求出时,函数的最小值,再利用已知命题得出大于等于函数的最小值,进而求出的取值范围;
(2)先对原不等式化简,再对进行分类讨论解不等式求出不等式的解集.
【详解】(1)当时,,函数图象开口向上,对称轴为,
函数最小值,
,使得,则,
的取值范围为.
(2),
,
当时,不等式化为,解得,解集为;
当时,解不等式得 ,解集为;
当时,,不等式化为,解得或,故解集为;
当时,不等式化为,解得,解集为;
当时,,不等式化为,解得或,
故解集为;
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.
5.设函数(),.
(1)若不等式对一切实数恒成立,求的取值范围;
(2)解关于的不等式:;
(3)求函数在上的最小值.
【答案】(1)
(2)答案见解析
(3)
【分析】(1)转化问题为恒成立,进而结合二次不等式恒成立问题求解即可;
(2)不等式化简为,进而根据含参一元二次不等式的解法,分类讨论即可求解.
(3)求出二次函数的对称轴,结合图像讨论的范围即可求解.
【详解】(1)对一切实数恒成立,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,
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,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.
(3)函数是二次函数,函数图象是抛物线,
开口向上,对称轴为直线;
当,即时,在上的最小值为;
当,即时,在上单调递增,最小值为;
当,即时,在上单调递减,最小值为;
综上,在上的最小值为,
6.已知二次函数的图象经过三点.
(1)求的解析式;
(2)若当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)求在区间上的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设函数解析式,用待定系数法求解;
(2)将函数转化为,求最值即可;
(3)分析区间与对称轴的位置关系,分三种情况讨论.
【详解】(1)设函数解析式为,
因为二次函数的图象经过三点,
则,解得,所以函数解析式为.
(2)因为,即化简为
,由当时,恒成立,即,
令,对称轴为,所以,所以,解得,
所以实数的取值范围是
(3)由可知,对称轴为,
当时,函数在区间上单调递减,则,
即;
当,即时,,即;
当时,函数在区间上单调递增,则,即;
综上.
题型四 一元二次不等式的应用
方法点拨:
一元二次不等式的应用包括在几何和生活中的应用两个部分,突破的核心流程是完成从“文字场景”到“数学解集”的转化,即,(1)审题建模:用变量表示未知量,根据题意列出二次函数关系式,(2)转化不等式:根据问题中的“大于”“小于”“至少”“不超过”等关键词,列出不等式 (3)求解集并检验:解不等式得参数范围,结合实际意义确定最终答案。
例题解析:
例1.(多选)社区中心有一块三角形闲置空地,为打造居民休闲花园,计划在空地内规划种植区.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),则其边长(单位:)可以取( )
A.10 B.20 C.30 D.40
【答案】ABC
【分析】设矩形的另一边长为,由三角形相似得出的关系,再根据矩形的面积公式建立不等式即可求解.
【详解】设矩形的另一边长为,如图:
由与相似得且,
所以,又矩形的面积,
所以即,解得,
故边长可以取10,20,30,即ABC符合题意,D不符合题意.
故选:ABC
例2.某汽车租赁公司共有300辆汽车,在十一黄金周期间,若每辆汽车每天的租金为200元,则所有汽车均能被租赁出去;若将每辆汽车每天的租金在200元的基础上提高元(,),则被租出去的汽车会减少辆.若要使该公司每天租赁汽车的收入超过万元,则该公司每辆汽车每天的租金定价为 元.
【答案】
【分析】根据题意列出收入表达式,则得到一元二次不等式,解出即可.
【详解】依题意,每天有辆汽车被租出去,
该汽车租赁公司每天租赁汽车的收入为
元.
因为要使该汽车租赁公司每天租赁汽车的收入超过万元,
所以,
即,解得,又因为且,所以,
即该汽车租赁公司每辆汽车每天的租金应定为元.
故答案为:.
变式突破:
1.如图,将一矩形花坛扩建成一个更大的矩形花坛,要求点在上,点在上,且对角线过点,已知,那么要使矩形花坛的面积大于27,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据三角形相似,求出线段之间的关系,列出不等式求出参数范围.
【详解】设,根据矩形的性质,易知,可得,
代入可得,解得,
则矩形花坛的面积为,
令,则,解得或,
综上,或.
故答案为:.
2.某洗衣店今年年初,用万元购进一台新设备.已知使用年所需的总维护费用为万元,经估算该设备每年可为洗衣店创造收入万元.设该设备使用年的盈利总额为万元(盈利总额总收入成本总维护费用).
(1)该店从第几年开始盈利?
(2)若干年后,该洗衣店想在年平均盈利达到最大值时,以万元的价格卖出设备,请问总获利为多少?(总获利盈利总额设备卖出价格)
【答案】(1)第二年
(2)万元
【分析】(1)由已知条件得出的解析式,解不等式,结合可得出结论;
(2)设年平均利润为,利用基本不等式求出的最大值,利用等号成立的条件求出的值,结合题意可求出总获利.
【详解】(1)由题可知,
若开始盈利即,所以,解得,
因为,所以第二年开始盈利.
(2)设年平均利润为,则
当且仅当,即时等号成立,
当时,最终获利万元.
3.如图是一份矩形的宣传单,其排版面积(矩形)为,左右两边都留有宽为的空白,顶部和底部都留有宽为的空白.
(1)若,,且该宣传单的面积不超过,则的最大值是多少?
(2)若,,则当长多少时,宣传单的面积最小?最小的面积是多少?
【答案】(1)
(2),宣传单的面积最小,最小的面积为
【分析】(1)根据题意可得出关于的不等式,结合可得出的取值范围;
(2)设cm,则cm,设宣传单的面积为,根据题意可得出关于的函数关系式,利用基本不等式可求得的最小值及其对应的值,即可得解.
【详解】(1)由宣传单的面积不超过可得:,
化简得,解得,
又,所以,故的最大值为.
(2)设cm,则cm,设宣传单的面积为,
则,
当且仅当,即时取等号.
所以当长为,宣传单的面积最小,最小的面积是
易错点
1. 忽略一次不等式的情况
核心问题:忽略中的情况
1.设函数.
(1)当时,解不等式;
(2)解关于的不等式:.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由一元二次不等式解法即可求解;
(2)根据含参一元二次不等式的解法求解即可.
【详解】(1)当时,
可得:,
解得或,
所以不等式的解集
(2)由,则,
当时,不等式可化为,即,解集为,
当时,不等式可化为,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,,不等式的解集为或;
③当时,,不等式的解集为或;
综上所述,当时,解集为或;
当时,解集为;
当时,解集为或;
当时,解集为;
当时,解集为.
2.设函数.
(1)对,恒成立,求的取值范围.
(2)解不等式.
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【分析】(1)分类讨论结合分离参数法、基本不等式计算即可;
(2)含参分类讨论解一元二次不等式即可.
【详解】(1)若,显然,符合题意;
若,则,
由,即在上恒成立,
即,,
令,
当且仅当,即时取得最小值,所以,
则的取值范围为;
(2)根据题意可知,
若,则,
若,
当,即时,,
当,此时原不等式为,即,
当,此时,令,
此时不等式解集为,
若,此时,不等式解集为,
综上所述:当时,解集为R,当时,解集为,
当时,解集为,
当时,解集为.
3.(1)已知关于x的不等式的解集为,求a,b的值:
(2)解不等式.
【答案】(1),;(2)答案见解析
【分析】(1)借助一元二次不等式的性质计算即可得;
(2)结合二次函数的性质,分、、、及讨论即可得.
【详解】(1)由题意可得,
且,故,解得,
即,;
(2)由,即,
当时,即,解得,即其解集为;
当时,令,解得,,
若,有,则原不等式的解集为;
若,
当时,有,则原不等式的解集为;
当时,,则原不等式的解集为;
当时,,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;
当时,则原不等式的解集为.
2. 一元二次不等式的已知解集问题
核心问题:直接带入求解,未考虑对应函数图像的开口问题
1.已知关于x的不等式.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若不等式的解集为;
(i)求实数a,b的值;
(ii)讨论关于x的不等式的解集.
【答案】(1)或
(2)(i)(ii)答案见解析
【分析】(1)直接解一元二次不等式即可求解;
(2)(i)根据一元二次不等式、一元二次方程的关系以及韦达定理即可求解;(ii)原不等式等价于,对分类讨论即可得解.
【详解】(1)因为,所以不等式为即,
解得或,
所以不等式的解集为:或.
(2)(ⅰ)因为不等式的解集为,
所以是方程的根,所以,
所以不等式为即,解集为
所以,
综上:;
(ⅱ)所以不等式即为,
即,
情形一:当时,解得,解集为,
情形二:当时,解得,解集为,
情形三:当时,解得,解集为.
2.已知关于的不等式.
(1)若此不等式的解集为,求实数的值;
(2)若,解这个关于的不等式;
(3),恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)由题意可得,为方程的两根,由代入法可得所求值;
(2)讨论,又分时,由二次不等式的解法,即可得到所求解集;
(3)利用分离参数法将原问题等价为可得在恒成立,再令,结合对勾函数的单调性可得的最大值,可得的范围.
【详解】(1)关于的不等式的解集为,
可得为方程的两根,
可得,即;
(2)当时,原不等式即为,解得,解集为;
当时,原不等式化为,解集为或;
当时,原不等式化为,
①若,可得,解集为;
②若,,可得解集为;
③若,,可得解集为;
(3)对,恒成立,
等价于在恒成立,
由于恒成立,
可得在恒成立,
由,可得,
而在上单调递增,
所以在时取得最小值,在时取得最大值,
可得的最大值为,可得.
所以的取值范围是.
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