内容正文:
2026年湖南省普通高中学业水平复习
数 学
第2讲 一元二次函数、方程和不等式
必修第一册
目录
1.考情分析
2.知识梳理
3.考点探究
4.达标训练
考情分析
核心知识 评价要求
了解 理解 掌握
等式性质与不等式性质 √
基本不等式 √
二次函数与一元二次方程、不等式 √
知识梳理
a-b>0
a-b=0
a-b<0
差
0
b=a
a=c
<
>
ac>bc
ac<bc
a+c>b+d
ac>bd
>
≤
a=b
{x|x<x1,或x>x2}
{x|x1<x<x2}
∅
∅
考点探究
探究点一: 用不等式(组)表示不等关系
【变式题】
探究点二: 不等式的性质
C
【变式题】
D
探究点三:基本不等式及其应用
C
C
B
【变式题】
C
C
C
探究点四:一元二次不等式的解法
A
【变式题】
B
-6
探究点五:二次函数与一元二次方程、不等式间的关系及应用
D
A
【变式题】
C
-2
巩固练习
一、选择题
C
D
C
C
A
A
B
D
A
C
D
D
<
二、填空题
3
1
{a|a≤-1}
三、解答题
本课结束!
1.两个实数a,b,其大小关系有三种可能,即a>b,a=b,a<b.
依据
a>b⇔①
a=b⇔②
a<b⇔③
结论
要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的④ 与⑤ 的大小
2.等式的基本性质
性质1 如果a=b,那么⑥ ;
性质2 如果a=b,b=c,那么⑦ ;
性质3 如果a=b,那么a±c=b±c;
性质4 如果a=b,那么ac=bc;
性质5 如果a=b,c≠0,那么 eq \f(a,c)= eq \f(b,c).
3.不等式的性质
性质
别名
性质内容
注意
1
对称性
a>b⇔b⑧ a
⇔
2
传递性
a>b,b>c⇒a>c
不可逆
3
可加性
a>b⇔a+c⑨ b+c
可逆
4
可乘性
a>b,c>0⇒⑩
a>b,c<0⇒⑪
c的符号
5
同向可加性
a>b,c>d⇒⑫
同向
6
同向同正可乘性
b>0,c>d>0⇒⑬
同向
7
可乘方性
a>b>0⇒an⑭ bn(n∈N,n≥2)
同正
续表
4.基本不等式
如果a>0,b>0, eq \r(ab)⑮ eq \f(a+b,2),当且仅当⑯ 时,等号成立.其中, eq \f(a+b,2)叫做正数a,b的算术平均数, eq \r(ab)叫做正数a,b的几何平均数.
变形:ab≤( eq \f(a+b,2))2,a,b∈R,当且仅当a=b时,等号成立.a+b≥2 eq \r(ab),a,b都是正数,当且仅当a=b时,等号成立.
5.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
判别式
Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数y=ax2+bx+c(a
>0)的图象
一元二次方程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x1=x2=- eq \f(b,2a)
没有实数根
判别式
Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
ax2+bx+c>0
(a>0)的解集
⑰
{x|x≠- eq \f(b,2a)}
R
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
⑱
⑲
⑳
续表
【例1】 某地规定本地最低生活保障x元不低于800元,则这种不等关系写成不等式为 .
【解析】 由最低生活保障金为x元,则x≥800.
用一段长为30 m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18 m,要求菜园的面积不小于96 m2,靠墙的一边长为x m.试用不等式(组)表示其中的不等关系.
【解析】 由于矩形菜园靠墙的一边长为x m,而墙长为18 m,所以0<x≤18,
这时菜园的另一条边长为 eq \f(30-x,2)=15- eq \f(x,2).
因此菜园面积S=x(15- eq \f(x,2)),
依题意有S≥96,即x(15- eq \f(x,2))≥96,
故该题中的不等关系可用不等式组表示为 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(0<x≤18,,x(15-\f(x,2))≥96.))
【例2】 (2023·湖南省学考)下列命题为真命题的是( )
A.若a>b,则a2>b2
B.若a>b,则ac>bc
C.若a>b,c>d,则a+c>b+d
D.若a>b,c>d,则ac>bd
【解析】 对于A,若0>a>b,则a2<b2,故A错误;
对于B,若c<0,则ac<bc,故B错误;
对于C,a+c>b+c>b+d,故C正确;
对于D,若a=2,b=0,c=0,d=-1,则a>b,c>d,但是ac=0=bd.
故D错误.
下列说法正确的个数为( )
① eq \f(c,a)< eq \f(c,b),且c>0⇒a>b;
②a>b⇒a+c>b+c;
③a>b>0,且c>d>0⇒ eq \f(a,d)> eq \r(\f(b,c));
④ eq \f(a,c2)> eq \f(b,c2)⇒a>b.
A.0 B.1
C.2 D.3
【解析】 ① eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(c,a)<\f(c,b),,c>0))⇒ eq \f(1,a)< eq \f(1,b),当a<0,b>0时,此式成立,推不出a>b,所以①错误.
②a>b⇒a+c>b+c,所以②正确.
③ eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a>b>0,,c>d>0))⇒ eq \f(a,d)> eq \f(b,c)>0⇒ eq \f(a,d)> eq \r(\f(b,c))成立,所以③正确.
④显然c2>0,所以 eq \f(a,c2)> eq \f(b,c2)的两边同乘以c2,得a>b,所以④正确.
【例3】 (1)(2024·湖南省学考)已知函数f(x)=x+ eq \f(9,x)(x>0),则f(x)的最小值是( )
A.2 B.3
C.6 D.10
【解析】 由基本不等式可得x+ eq \f(9,x)≥2 eq \r(x·\f(9,x))=6,
当且仅当x=3时取等号,
所以x+ eq \f(9,x)的最小值为6.
(2)已知a>0,b>0,且ab=4,则a+b的最小值为( )
A.2 B.2 eq \r(2) C.4 D.5
【解析】 因为a>0,b>0,ab=4,
所以a+b≥2 eq \r(ab)=4,当且仅当a=b=2时取等号.
故选C.
(3)已知m,n∈(0,+∞), eq \f(1,m)+n=4,则m+ eq \f(9,n)的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【解析】 ∀m,n∈(0,+∞), eq \f(1,m)+n=4,
则m+ eq \f(9,n)= eq \f(1,4)(m+ eq \f(9,n))( eq \f(1,m)+n)= eq \f(1,4)(10+mn+ eq \f(9,mn))≥ eq \f(1,4)(10+2 eq \r(mn·\f(9,mn)))=4,
当且仅当mn= eq \f(9,mn)且 eq \f(1,m)+n=4,即m=1,n=3时等号成立.
【答案】 B
(1)若实数a,b满足a2+b2=16,则ab的最大值是( )
A.2 B.4
C.8 D.16
【解析】 由不等式a2+b2≥2ab,得ab≤ eq \f(a2+b2,2)=8,当且仅当a=b=±2 eq \r(2)时等号成立.故选C.
(2)用12 cm长的铁丝折成一个面积最大的矩形,则这个矩形的面积是( )
A.3 cm2 B.6 cm2
C.9 cm2 D.12 cm2
【解析】 设矩形的长、宽分别为x cm,y cm,则有2(x+y)=12,即x+y=6.
因为矩形的面积S=xy,所以S=xy≤ eq \f((x+y)2,4)=9,当且仅当x=y=3时等号成立.
(3)若x>2,则y=x+ eq \f(4,x-2)的最小值为( )
A.4 B.5
C.6 D.8
【解析】 因为x>2,所以x-2>0,
所以y=x+ eq \f(4,x-2)=x-2+ eq \f(4,x-2)+2≥2 eq \r((x-2)·\f(4,x-2))+2=6,
当且仅当x-2= eq \f(4,x-2),即x=4时等号成立.
【例4】 (2023·河南省学考)不等式x2+x-2<0的解集是( )
A.{x|-2<x<1}
B.{x|-1<x<2}
C.{x|x<-2或x>1}
D.{x|x<-1或x>2}
【解析】 方程x2+x-2=0的两根为x1=-2,x2=1.结合二次函数的图象知,原不等式的解集为{x|-2<x<1}.故选A.
(1)不等式(x+2)(x-3)>0的解集是( )
A.{x|-2<x<3}
B.{x|x<-2或x>3}
C.{x|-3<x<2}
D.{x|x<-3或x>2}
【解析】 方程(x+2)(x-3)=0的两根为x1=-2,x2=3.结合二次函数的图象知,原不等式的解集为{x|x<-2或x>3}.故选B.
(2)若一元二次不等式ax2+4x+2>0的解集是{x|- eq \f(1,3)<x
<1},则实数a的值为 .
【解析】 根据题意,若一元二次不等式ax2+4x+2>0的解集是{x|- eq \f(1,3)<x<1},
则方程ax2+4x+2=0的两根为- eq \f(1,3)和1,且a<0,
由韦达定理,可得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-\f(1,3)+1=-\f(4,a),,(-\f(1,3))×1=\f(2,a),))解得a=-6.
【例5】 (1)若不等式ax2+bx+c<0(a≠0)的解集是R,则下列条件中正确的是( )
A.a>0且b2-4ac<0
B.a>0且b2-4ac>0
C.a<0且b2-4ac>0
D.a<0且b2-4ac<0
【解析】 由二次函数的性质可知,函数图象的开口向下且与x轴没有交点,所以二次项系数a<0,且判别式b2-4ac<0,故选D.
(2)已知二次函数y=-x2+bx+c的零点为-2和1,则关于x的不等式x2+bx-c>0的解集为( )
A.(-∞,-1)∪(2,+∞)
B.(-1,2)
C.(-2,1)
D.(-∞,-2)∪(1,+∞)
【解析】 二次函数y=-x2+bx+c的零点为-2和1,
所以-2和1是方程-x2+bx+c=0的实数根,
由根与系数的关系知, eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-2+1=b,,-2×1=-c,))解得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(b=-1,,c=2,))
所以不等式x2+bx-c>0即为x2-x-2>0,解得x<-1或x>2,
所以不等式的解集为(-∞,-1)∪(2,+∞).
【答案】 A
(1)若不等式x2+mx+1<0的解集不为空集,则m的取值范围是( )
A.{x|-2<m<2}
B.{x|-2≤m≤2}
C.{x|m<-2或m>2}
D.{x|m≤-2或m≥2}
【解析】 由已知得Δ=m2-4>0,解得m<-2或m>2,故选C.
(2)(2024·河南省学考模拟)若关于x的不等式2x2+ax+b<0的解集为(1,2),则a+b= .
【解析】 根据题意,可得方程2x2+ax+b=0的根是1和2,所以 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(1+2=-\f(a,2),,1×2=\f(b,2),))解得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a=-6,,b=4,))
所以a+b=-2.
1.“a与b的积是非正数”用不等式表示为( )
A.ab<0
B.ab>0
C.ab≤0
D.ab≥0
2.某校对高一美术生划定录取分数线,专业成绩x不低于95分,文化课总分y高于380分,体育成绩z超过45分,用不等式(组)表示就是( )
A. eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x≥95,y≥380,z>45)) B. eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x≥95,y>380,z≥45))
C. eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x>95,y>380,z>45)) D. eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x≥95,y>380,z>45))
3.(2025·湖南省学考)能使不等式(x-2)·(x-4)<0 成立的一个x的值是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
4.(2025·云南省学考)已知a>0,则a+ eq \f(16,a)的最小值为( )
A.1
B.4
C.8
D.16
【解析】 由基本不等式可知a+ eq \f(16,a)≥2 eq \r(a·\f(16,a))=8,当且仅当a=4时取等号.故选C.
5.(2023·福建省学考)已知a<2,则下列不等式正确的是( )
A.a+c<2+c
B.a2<c2
C.ac<2c
D.a<0
6.若a为实数,则“a>1”是“a2>a”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
7.已知b克糖水中含有a克糖(b>a>0),再添加m克糖(m>0)(假设全部溶解),糖水变甜了.将这一事实表示成一个不等式为( )
A. eq \f(a,b)< eq \f(a+m,b) B. eq \f(a,b)< eq \f(a+m,b+m)
C. eq \f(a+m,b+m)< eq \f(a,b) D. eq \f(a,b+m)< eq \f(a,b)
【解析】 这一事实表示成一个不等式为: eq \f(a,b)< eq \f(a+m,b+m),
证明如下:b>a>0,m>0,
则 eq \f(a,b)- eq \f(a+m,b+m)= eq \f(a(b+m)-b(a+m),b(b+m))= eq \f(m(a-b),b(b+m))<0,即 eq \f(a,b)< eq \f(a+m,b+m).
8.(2023·福建省学考)已知mn=2,则m2+n2的最小值为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
9.(2023·江苏省学考)已知a>b,则( )
A.a+3>b+3
B.3-a>3-b
eq \f(3,a)> eq \f(3,b)
D.a2>b2
10.(2024·河南省学考模拟)若不等式x2+bx+c<0的解集是{x|-4<x<3},则c的值是( )
A.-1 B.1
C.-12 D.12
【解析】 因为不等式x2+bx+c<0的解集是{x|-4<x<3},所以-4和3是方程x2+bx+c=0的实数根,由根与系数的关系知, eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-4+3=-b,,-4×3=c,))解得 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(b=1,,c=-12.))所以c的值是-12.
11.(2023·湖南省学考)已知0<x<4,则 eq \r(x(4-x))的最大值为( )
A. eq \f(1,2) B.1
C. eq \r(2) D.2
【解析】 因为0<x<4,所以 eq \r(x(4-x))≤ eq \f(x+(4-x),2)=2,当且仅当x=4-x即x=2时取等号.
12.已知关于x的不等式x2-ax+b≤0的解集为{x|2≤x≤3},则关于x的不等式x2-bx+a<0的解集为( )
A.{x|2<x<3} B.{x|1<x<3}
C.{x|2<x<5} D.{x|1<x<5}
【解析】 因为关于x的不等式x2-ax+b≤0的解集为{x|2≤x≤3},所以2和3是方程x2-ax+b=0的解,由根与系数的关系得a=2+3=5,b=2×3=6,所以不等式x2-bx+a<0为x2-6x+5<0,解得1<x<5,则不等式x2-6x+5<0的解集为{x|1<x<5},故选D.
13.已知a,b是实数,且a>b,则-a -b(填“>”或“<”).
14.(2025·河北省学考模拟)若x>0,则x+ eq \f(4,x+1)的最小值为 .
【解析】 因为x>0,由基本不等式得x+ eq \f(4,x+1)=x+1+ eq \f(4,x+1)-1≥2 eq \r((x+1)·\f(4,x+1))-1=3,当且仅当x+1= eq \f(4,x+1),且x>0,即x=1时等号成立.所以x+ eq \f(4,x+1)的最小值为3.
15.已知关于x的不等式(ax-2)(x-1)≤0的解集为{x|1≤x≤2},则a= .
【解析】 由题可得2a-2=0,解得a=1.
16.已知集合A={x|-x2-2x+a>0},B=R,若A∩B=∅,则a的取值范围是 .
【解析】 集合A={x|-x2-2x+a>0},B=R,若A∩B=∅,则A=∅,所以不等式-x2-2x+a>0无解,即x2+2x-a<0无解,所以Δ=4+4a≤0,解得a≤-1,所以a的取值范围是{a|a≤-1}.
17.已知集合A={x|x2-2x-8<0},B={x|x-m<0}.
(1)当m=3时,求A∩B;
(2)若A∪B=B,求实数m的取值范围.
【解析】 (1)A={x|x2-2x-8<0}={x|-2<x<4},
当m=3时,B={x|x-3<0}={x|x<3},
所以A∩B={x|-2<x<3}.
(2)B={x|x-m<0}={x|x<m},
因为A∪B=B,所以m≥4,
所以实数m的取值范围为{m|m≥4}.
18.如图,利用已有墙的一面(墙足够长),用总长为20 m的篱笆围成一个矩形场地,试求这块场地的长x和宽y各为多少时,矩形场地面积最大?并求矩形场地的最大面积是多少平方米?
【解析】 由题意得x+2y=20,
由基本不等式可知,20=x+2y≥2 eq \r(2xy),
当且仅当x=2y,即x=10,y=5时取等号,
解得xy≤50,则矩形面积S=xy≤50,
所以x=10 m,y=5 m时,矩形面积取得最大值50 m2.
19.已知函数f(x)=x2+3x+m.
(1)当m=-4时,解不等式f(x)≤0;
(2)对任意的x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,求实数m的取值范围.
【解析】 (1)当m=-4时,
将其代入f(x)≤0,得x2+3x-4≤0,解得-4≤x≤1,
所以不等式的解集为{x|-4≤x≤1}.
(2)若对任意的x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,
则m>-x2-3x在x∈[1,+∞)上恒成立.
设g(x)=-x2-3x,
则g(x)在[1,+∞)上为减函数,g(x)max=g(1)=-4,
所以m的取值范围为(-4,+∞).
$