内容正文:
第6讲 一元二次不等式恒成立问题
[例1] (2026·浙江杭州模拟)若不等式kx2+(k-6)x+2>0的解集为R,则实数k的取值范围是( )
A.2≤k≤18 B.-18<k<-2
C.2<k<18 D.0<k<2
考点一 在实数集R上恒成立
C
[解析] 当k=0 时,不等式kx2+(k-6)x+2>0可化为-6x+2>0,显然不合题意;当k≠0 时,因为kx2+(k-6)x+2>0的解集为R,所以解得2<k<18,所以实数k 的取值范围是2<k<18.
方法总结
1.特别注意对二次项系数为0的讨论,因为不等式不一定为一元二次不等式.
2.一元二次不等式在R上恒成立,可以用判别式Δ.
跟踪训练
1.若关于x的不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一切实数x恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,2] B.(-∞,-2)
C.(-2,2) D.(-2,2]
解析:当a=2时,不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0可化为-4<0,恒成立;当a≠2时,要使关于x的不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一切实数x恒成立,只需
解得-2<a<2.综上,-2<a≤2.
D
[例2] 若不等式ax2-x+a>0对任意的x∈(1,+∞)恒成立,则实数a的取值范围为 .
考点二 在给定区间上恒成立
[解析] 法一(函数法):当a=0时,原不等式可化为x<0,易知不合题意;当a≠0时,令f (x)=ax2-x+a,要满足题意,需
解得a≥,所以实数a的取值范围是.
法二(分离变量法):ax2-x+a>0⇔ax2+a>x⇔a>.因为x∈(1,+∞),=<,所以a≥.
变式 将本例变为:若当x∈[m,m+1]时,x2+mx-1<0恒成立,求实数m的取值范围.
解:设f (x)=x2+mx-1,则
即
化简得
所以-<m<0.
则实数m的取值范围为 -,0 .
方法总结
一元二次不等式在给定区间上恒成立,不能用判别式Δ,一般分离参数求最值或分类讨论.
跟踪训练
2.若对任意的x∈[-1,0],-2x2+4x+2+m≥0恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.[4,+∞) B.[2,+∞)
C.(-∞,4] D.(-∞,2]
A
解析:法一:因为对任意的x∈[-1,0],-2x2+4x+2+m≥0恒成立,所以对任意的x∈[-1,0],m≥2x2-4x-2恒成立,设y=2x2-4x-2=2(x-1)2-4,x∈[-1,0],则m≥ymax.易知y=2(x-1)2-4 在[-1,0] 上单调递减,所以当x=-1 时,ymax=2×
(-1-1)2-4=4,所以m≥4,所以实数m的取值范围是[4,+∞).
法二:设f(x)=-2x2+4x+2+m,易知f(x)的图象开口向下,对称轴为直线x=1,f(x)在[-1,0]上单调递增,结合题意可得,f(-1)≥0,即-2-4+2+m≥0, 解得m≥4.
[例3] (2026·江西新余模拟)若当0≤p≤4时,不等式x2+px>4x+p-3恒成立,则x的取值范围是( )
A.[-1,3] B.(-∞,-1]
C.[3,+∞) D.(-∞,-1)∪(3,+∞)
D
考点三 在给定参数范围内恒成立
[解析] 不等式x2+px>4x+p-3,
可化为(x-1)p+x2-4x+3>0,
由已知可得[(x-1)p+x2-4x+3]min>0(0≤p≤4),
令f(p)=(x-1)p+x2-4x+3(0≤p≤4),
可得
解得x<-1或x>3.
方法总结
1.弄清楚自变量、参数.一般情况下,求谁的范围,谁就是参数.
2.已知参数范围求函数自变量的范围常需要更换主元,把参数当作函数的自变量,得到一个新的函数,然后利用新函数求解.
跟踪训练
3.若mx2-mx-1<0对于m∈[1,2]恒成立,则实数x的取值范围为( )
A. B.
C. D.R
解析:设g(m)=mx2-mx-1=(x2-x)m-1,其图象是直线,当m∈[1,2]时,图象为一条线段,则<x<.
B
$