第1章 第5讲 一元二次不等式(word教参)-【高考快车道】2027年高考数学大一轮总复习(基础版)
2026-06-24
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 一元二次不等式 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.04 MB |
| 发布时间 | 2026-06-24 |
| 更新时间 | 2026-06-24 |
| 作者 | 长歌文化 |
| 品牌系列 | 高考快车道·大一轮总复习 |
| 审核时间 | 2026-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58469473.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学高考复习讲义聚焦一元二次不等式核心考点,涵盖解集判定、恒成立问题、分式与绝对值不等式转化及含参不等式分类讨论,通过知识梳理构建“三个二次”内在联系,结合激活思维、题型突破、真题训练环节,形成从基础到综合的系统复习路径。
讲义突出“三个二次”关系深度剖析与恒成立问题多策略解法,如例2结合二次函数图象与方程根的关系培养数学思维,设置分层练习与即时反馈,助力学生高效突破难点,为教师提供清晰复习节奏指导,提升学生应考能力。
内容正文:
第5讲 一元二次不等式
知识梳理 体系构建
激活思维
1.(教材经典题改编)不等式3x2-7x≤10的解集为____.
2.(教材经典题改编)不等式-3x2+5x-4>0的解集为____.
3.已知不等式ax2+bx-1>0的解集是{x|3<x<4},则a=____,b=____.
4.(教材经典题改编)若不等式2kx2+kx-<0对一切实数x都成立,则k的取值范围为___.
5.(教材经典题改编)如图,在长为8 m、宽为 6 m 的矩形地面的四周种植花卉,中间种植草坪.如果要求花卉带的宽度相同,且草坪的面积不超过总面积的一半,那么花卉带的宽度的取值范围是____(单位:m).
(第5题)
聚焦知识
1.一元二次不等式ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(a≠0)的解集
设相应的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个实数根为x1,x2且x1≤x2,Δ=b2-4ac,则不等式的解集的各种情况如下表:
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
有两个相异实数根x1,x2(x1<x2)
有两个相等实数根x1=x2=-
无实
数根
ax2+bx+c>0(a>0)的解集
____
{x|x≠-}
____
ax2+bx+c<0(a>0)的解集
____
____
____
2.与一元二次不等式有关的恒成立问题
(1) 一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为R的条件是
(2) 一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为R的条件是
注意:对于不等式ax2+bx+c>0(<0),求解时不要忘记a=0时的情形.
3.分式不等式与整式不等式
(1) >0(<0)⇔____;
(2) ≥0(≤0)⇔____.
4.简单的绝对值不等式
|x|>a(a>0)的解集为____,|x|<a(a>0)的解集为____.
题型突破 能力进阶
举题说法
解不等式
视角1 不含参的不等式
例 1-1 解下列关于x的不等式.
(1) -6x2-5x+1<0;
(2) ≤1;
(3) <0.
(1) 可通过解相应一元二次方程的根,再画出相应二次函数的图象,求出不等式的解集.
(2) 分式不等式转化为整式不等式时,要注意等价转化,必要时要对分母进行限制,转化为不等式组.
(3) 解高次不等式,先分解成若干个因式的积,并使每一个因式中最高次项的系数为正,然后将每一个一次因式的根标在数轴上,最后从最大根的右上方依次通过每一点画曲线,并注意奇穿过偶弹回.
视角2 含参的一元二次不等式
例 1-2 解关于x的不等式:ax2-(a+1)x+1<0(a∈R).
对含参的不等式,应对参数进行分类讨论
(1) 二次项中若含有参数应讨论是等于0、小于0还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.
(2) 当不等式对应方程的实根的个数不确定时,讨论判别式Δ与0的关系.
(3) 确定无实根时可直接写出解集,确定方程有两个实根时,要讨论两实根的大小关系,从而确定解集形式.
变式1 解下列关于x的不等式:
(1) x2-(3m+1)x+2m2+3m-2<0.
(2) ax2-x+a<0(a<0).
三个二次之间的关系
例2 (多选)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞),则( )
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∪
一元二次不等式与其对应的函数与方程之间存在着密切的联系:
(1) 若一元二次不等式的解集为区间的形式,则区间的端点值恰是对应一元二次方程的根,要注意解集的形式与二次项系数的联系.
(2) 若一元二次不等式的解集为R或∅,则问题可转化为恒成立问题,此时可以根据二次函数图象与x轴的交点情况确定对应一元二次方程的判别式的符号,进而求出参数的取值范围.
1.已知不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|x<-1或x>3},则下列结论正确的是( )
A.a>0
B.c<0
C.a+b+c>0
D.cx2-bx+a<0的解集为
2.(2025·武汉期中)已知关于x的不等式x2-(a+1)x+a<0恰有四个整数解,则实数a的取值范围是____.
3.已知二次函数y=x2-2ax+b2的最小值为0,若关于x的不等式x2-2ax+b2<c的解集为(t,t+4),则实数c的值为____.
一元二次不等式恒成立问题
例3 (1) 如果关于x的不等式ax2-ax+1≥0恒成立,那么实数a的取值范围为____.
(2) 若不等式x2+ax+4≥0对一切x∈[1,3]恒成立,则实数a的最小值为____.
(3) (变更主元)若命题“∃a∈[-1,3],ax2-(2a-1)x+3-a<0”为假命题,则实数x的取值范围为____.
(1) 解决恒成立问题时,可以利用分离参数法,一定要弄清楚谁是自变量,谁是参数.一般地,知道谁的范围,谁就是自变量,求谁的范围,谁就是参数.
(2) 对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x轴下方.
(3) 解决不等式在给定区间上的恒成立问题,也可先求出相应函数在这个区间上的最值,再转化为与最值有关的不等式问题.
变式3 设函数f(x)=mx2-mx-1.
(1) 若对一切实数x,f(x)<0恒成立,则m的取值范围是____;
(2) 若当x∈[1,3]时,f(x)<-m+5恒成立,则m的取值范围是____.
随堂内化
1.(2025·新高考Ⅱ卷)不等式≥2的解集是( )
A.{x|-2≤x≤1} B.{x|x≤-2}
C.{x|-2≤x<1} D.{x|x>1}
2.(2025·南昌模拟)若关于x的不等式x2-4x>a2-5a在区间[0,4]内有解,则实数a的取值范围是( )
A.(0,5)
B.(1,4)
C.(-∞,0)∪(5,+∞)
D.(-∞,1)∪(4,+∞)
3.(多选)若关于x的一元二次不等式ax2+bx+1>0的解集为,则下列结论成立的是( )
A.a<0
B.a2+b2=5
C.关于x的一元二次不等式bx2+ax-1≥0的解集为∅
D.函数f(x)=xa为其定义域上的减函数
4.已知关于x的不等式x2-2x<0的解集中恰有1个整数,则正整数a=____.
配套精练
一、 单项选择题
1.不等式≥0的解集为( )
A.[-3,1)∪[2,+∞)
B.(-∞,-3]∪(1,2]
C.[-3,1)∪(1,2]
D.(-∞,-3]∪[2,+∞)
2.(2025·金华模拟)已知不等式ax2+bx+c>0的解集是(-∞,-1)∪(3,+∞),则对函数f(x)=ax2+bx+c,下列不等式成立的是( )
A.f(4)>f(0)>f(1) B.f(4)>f(1)>f(0)
C.f(0)>f(1)>f(4) D.f(0)>f(4)>f(1)
3.(2025·广东模拟)若对任意的x∈[-1,1],不等式x2-x+≥m恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.已知二次不等式x2-bx+2b-3<0的解集为(x1,x2),+<2,则b的取值范围是( )
A.
B.∪(6,+∞)
C.∪(2,+∞)
D.(2,6)
5.若关于x的不等式x2-(m+3)x+3m<0的解集中恰有3个整数,则实数m的取值范围为( )
A.(6,7] B.[-1,0)
C.[-1,0)∪(6,7] D.[-1,7]
二、 多项选择题
6.已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为,则下列结论正确的是( )
A.a>0
B.c<0
C.a+b>0
D.关于x的不等式cx2+bx+a>0的解集为(-3,-1)
7.已知ax2+bx+c>0的解集是(-2,3),则下列说法正确的是( )
A.a>0
B.不等式cx2+bx+a<0的解集是
C.+b的最小值是
D.当c=2时,f(x)=3ax2+6bx,x∈[n1,n2]的值域是[-3,1],则n2-n1的取值范围是[2,4]
三、 填空题
8.不等式>x的解集是____.
9.已知f(x)=x2-x+1,当x∈[-1,2]时,不等式f(x)>2x+m恒成立,则实数m的取值范围为____.
10.某种汽车在水泥路面上的刹车距离s(单位:m)和汽车刹车前的车速v(单位:km/h)之间有如下关系:s=0.21v+0.006v2.在一次交通事故中,测得这种车的刹车距离不小于39 m,则这辆汽车刹车前的车速至少为____km/h.
四、 解答题
11.解关于x的不等式:ax2+2x+1>0(a∈R).
12.设函数f(x)=ax2+(1-a)x+a-2.
(1) 若不等式f(x)≥-2对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围;
(2) 解关于x的不等式:f(x)<a-1(a∈R).
13.已知关于x的不等式kx2-(2k+1)x+2<0的解集为A,其中k∈R.
(1) 若A={x|1<x<2},求k的值.
(2) 求不等式的解集A.
(3) 是否存在实数k,使上述不等式的解集A中恰有3个整数?若存在,求出k的取值范围;若不存在,请说明理由.
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第5讲 一元二次不等式
知识梳理 体系构建
激活思维
1.(教材经典题改编)不等式3x2-7x≤10的解集为____.
2.(教材经典题改编)不等式-3x2+5x-4>0的解集为__∅__.
3.已知不等式ax2+bx-1>0的解集是{x|3<x<4},则a=__-__,b=____.
4.(教材经典题改编)若不等式2kx2+kx-<0对一切实数x都成立,则k的取值范围为__(-3,0]__.
【解析】 当k=0时,满足题意;当k≠0时,解得-3<k<0.综上,-3<k≤0.
5.(教材经典题改编)如图,在长为8 m、宽为 6 m 的矩形地面的四周种植花卉,中间种植草坪.如果要求花卉带的宽度相同,且草坪的面积不超过总面积的一半,那么花卉带的宽度的取值范围是__[1,3)__(单位:m).
(第5题)
【解析】 设花卉带的宽度为 x m,则草坪面积为(8-2x)(6-2x).由题意得(8-2x)(6-2x)≤24,即x2-7x+6≤0,解得1≤x≤6.又因为所以x<3.综上,x∈[1,3).
聚焦知识
1.一元二次不等式ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(a≠0)的解集
设相应的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个实数根为x1,x2且x1≤x2,Δ=b2-4ac,则不等式的解集的各种情况如下表:
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
有两个相异实数根x1,x2(x1<x2)
有两个相等实数根x1=x2=-
无实
数根
ax2+bx+c>0(a>0)的解集
__{x|x<x1或x>x2}__
{x|x≠-}
__R__
ax2+bx+c<0(a>0)的解集
__{x|x1<x<x2}__
__∅__
__∅__
2.与一元二次不等式有关的恒成立问题
(1) 一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为R的条件是
(2) 一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为R的条件是
注意:对于不等式ax2+bx+c>0(<0),求解时不要忘记a=0时的情形.
3.分式不等式与整式不等式
(1) >0(<0)⇔__f(x)g(x)>0(<0)__;
(2) ≥0(≤0)⇔__f(x)g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0__.
4.简单的绝对值不等式
|x|>a(a>0)的解集为__(-∞,-a)∪(a,+∞)__,|x|<a(a>0)的解集为__(-a,a)__.
题型突破 能力进阶
举题说法
解不等式
视角1 不含参的不等式
例 1-1 解下列关于x的不等式.
(1) -6x2-5x+1<0;
【解答】 原不等式转化为6x2+5x-1>0,因为方程6x2+5x-1=0的解为x1=,x2=-1,所以根据二次函数y=6x2+5x-1的图象可得原不等式的解集为.
(2) ≤1;
【解答】 由不等式≤1,可得-1=≤0,结合分式不等式的解法,可得-2<x≤3,即不等式≤1的解集为(-2,3].
(3) <0.
【解答】 由<0,得<0,等价于(x-1)(x-2)(x-3)(x+1)<0,如图,由穿根法可得不等式的解集为(-1,1)∪(2,3).
(例1-1(3)答)
(1) 可通过解相应一元二次方程的根,再画出相应二次函数的图象,求出不等式的解集.
(2) 分式不等式转化为整式不等式时,要注意等价转化,必要时要对分母进行限制,转化为不等式组.
(3) 解高次不等式,先分解成若干个因式的积,并使每一个因式中最高次项的系数为正,然后将每一个一次因式的根标在数轴上,最后从最大根的右上方依次通过每一点画曲线,并注意奇穿过偶弹回.
视角2 含参的一元二次不等式
例 1-2 解关于x的不等式:ax2-(a+1)x+1<0(a∈R).
【解答】 若a=0,则原不等式转化为-x+1<0,解得x>1.若a<0,则原不等式转化为(x-1)>0,此时对应方程(x-1)=0的两个根为x1=,x2=1,所以原不等式的解集为.若a>0,则原不等式转化为(x-1)<0,此时对应方程(x-1)=0的两个根为x1=,x2=1.当=1,即a=1时,原不等式的解集为∅;当>1,即0<a<1时,原不等式的解集为;当<1,即a>1时,原不等式的解集为.综上所述,当a=0时,原不等式的解集为{x|x>1};当a<0时,原不等式的解集为;当0<a<1时,原不等式的解集为;当a=1时,原不等式的解集为∅;当a>1时,原不等式的解集为.
对含参的不等式,应对参数进行分类讨论
(1) 二次项中若含有参数应讨论是等于0、小于0还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.
(2) 当不等式对应方程的实根的个数不确定时,讨论判别式Δ与0的关系.
(3) 确定无实根时可直接写出解集,确定方程有两个实根时,要讨论两实根的大小关系,从而确定解集形式.
变式1 解下列关于x的不等式:
(1) x2-(3m+1)x+2m2+3m-2<0.
【解答】 由题意得x2-(3m+1)x+2m2+3m-2=x2-(3m+1)x+(2m-1)(m+2)<0,得(x-2m+1)(x-m-2)<0.当2m-1<m+2,即m<3时,由(x-2m+1)(x-m-2)<0,得2m-1<x<m+2;当2m-1=m+2,即m=3时,(x-2m+1)(x-m-2)<0无解;当2m-1>m+2,即m>3时,由(x-2m+1)(x-m-2)<0,得m+2<x<2m-1.综上,当m<3时,该不等式的解集为{x|2m-1<x<m+2};当m=3时,该不等式的解集为∅;当m>3时,该不等式的解集为{x|m+2<x<2m-1}.
(2) ax2-x+a<0(a<0).
【解答】 对于一元二次方程ax2-x+a=0,a<0,判别式Δ=1-4a2.当a=-时,Δ=0,-x2-x-<0等价于(x+1)2>0,解得x≠-1,故不等式的解集为{x|x≠-1};当-<a<0时,Δ>0,方程ax2-x+a=0的两根分别为x1=,x2=,且x1>x2,则ax2-x+a<0的解集为;当a<-时,Δ<0,不等式的解集为R.综上,当a<-时,不等式的解集为R;当-<a<0时,不等式的解集为;当a=-时,不等式的解集为{x|x≠-1}.
三个二次之间的关系
例2 (多选)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞),则( AB )
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∪
【解析】 令f(x)=ax2+bx+c,因为ax2+bx+c>0的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞),所以f(x)=ax2+bx+c的图象开口向上,a>0,故A正确;由题意得ax2+bx+c=0的两个根为-2与3,由韦达定理得-2+3=-,-2×3=,所以b=-a,c=-6a,所以不等式bx+c>0可化为-ax-6a>0,解得{x|x<-6},故B正确;因为a>0,所以c=-6a<0,由b=-a得a+b+c=c<0,故C错误;cx2-bx+a<0即-6ax2+ax+a<0,同除以a得-6x2+x+1<0,解得x∈∪,故D错误.
一元二次不等式与其对应的函数与方程之间存在着密切的联系:
(1) 若一元二次不等式的解集为区间的形式,则区间的端点值恰是对应一元二次方程的根,要注意解集的形式与二次项系数的联系.
(2) 若一元二次不等式的解集为R或∅,则问题可转化为恒成立问题,此时可以根据二次函数图象与x轴的交点情况确定对应一元二次方程的判别式的符号,进而求出参数的取值范围.
1.已知不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|x<-1或x>3},则下列结论正确的是( C )
A.a>0
B.c<0
C.a+b+c>0
D.cx2-bx+a<0的解集为
【解析】 由题意知,-1和3是方程ax2+bx+c=0的两根,且a<0,则有-1+3=-,-1×3=,所以b=-2a,c=-3a.对于A,B,由a<0和b=-2a,c=-3a,可得b>0,c>0,故A,B均错误;对于C,a+b+c=-4a>0,故C正确;对于D,不等式cx2-bx+a<0可化为-3ax2+2ax+a<0,即a(3x+1)(x-1)>0,而a<0,解得-<x<1,即cx2-bx+a<0的解集为,故D错误.
2.(2025·武汉期中)已知关于x的不等式x2-(a+1)x+a<0恰有四个整数解,则实数a的取值范围是__[-4,-3)∪(5,6]__.
【解析】 不等式x2-(a+1)x+a<0可化为(x-a)(x-1)<0.当a=1时,不等式x2-(a+1)x+a<0的解集为∅,不合题意;当a>1时,不等式x2-(a+1)x+a<0的解集为(1,a),要使不等式x2-(a+1)x+a<0恰有四个整数解,则5<a≤6;当a<1时,不等式x2-(a+1)x+a<0的解集为(a,1),要使不等式x2-(a+1)x+a<0恰有四个整数解,则-4≤a<-3.综上可得,实数a的取值范围是[-4,-3)∪(5,6].
3.已知二次函数y=x2-2ax+b2的最小值为0,若关于x的不等式x2-2ax+b2<c的解集为(t,t+4),则实数c的值为__4__.
【解析】 y=(x-a)2+b2-a2,则b2-a2=0,所以x2-2ax+b2=(x-a)2.由x2-2ax+b2<c,得(x-a)2<c,所以解集为(a-,a+).由题意知2=4,解得c=4.
一元二次不等式恒成立问题
例3 (1) 如果关于x的不等式ax2-ax+1≥0恒成立,那么实数a的取值范围为__[0,4]__.
【解析】 当a=0时,原不等式变为1≥0,恒成立,符合题意;当a≠0时,由ax2-ax+1≥0恒成立,得解得0<a≤4.综上,实数a的取值范围为[0,4].
(2) 若不等式x2+ax+4≥0对一切x∈[1,3]恒成立,则实数a的最小值为__-4__.
【解析】 因为当x∈[1,3]时,x2+ax+4≥0恒成立,所以a≥-在[1,3]上恒成立.当x∈[1,3]时,x+≥2=4,当且仅当x=2时取等号,所以-≤-4,所以a≥-4,故a的最小值为-4.
(3) (变更主元)若命题“∃a∈[-1,3],ax2-(2a-1)x+3-a<0”为假命题,则实数x的取值范围为__[-1,0]∪__.
【解析】 命题“∃a∈[-1,3],ax2-(2a-1)x+3-a<0”为假命题,则其否定为真命题,即“∀a∈[-1,3],ax2-(2a-1)x+3-a≥0”为真命题.令g(a)=ax2-2ax+x+3-a=(x2-2x-1)a+x+3≥0,则即解得-1≤x≤0或≤x≤4,所以实数x的取值范围为[-1,0]∪.
(1) 解决恒成立问题时,可以利用分离参数法,一定要弄清楚谁是自变量,谁是参数.一般地,知道谁的范围,谁就是自变量,求谁的范围,谁就是参数.
(2) 对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x轴下方.
(3) 解决不等式在给定区间上的恒成立问题,也可先求出相应函数在这个区间上的最值,再转化为与最值有关的不等式问题.
变式3 设函数f(x)=mx2-mx-1.
(1) 若对一切实数x,f(x)<0恒成立,则m的取值范围是__(-4,0]__;
【解析】 若m=0,f(x)=-1<0恒成立.若m≠0,则有解得-4<m<0.综上,m的取值范围是(-4,0].
(2) 若当x∈[1,3]时,f(x)<-m+5恒成立,则m的取值范围是____.
【解析】 方法一:f(x)<-m+5在[1,3]上恒成立,即m2+m-6<0在[1,3]上恒成立.令g(x)=m2+m-6,x∈[1,3].当m>0时,g(x)在[1,3]上单调递增,所以g(x)max=g(3)=7m-6<0,可得0<m<;当m=0时,-6<0恒成立;当m<0时,g(x)在[1,3]上单调递减,所以g(x)max=g(1)=m-6<0,可得m<0.综上所述,m的取值范围是.
方法二:当1≤x≤3时,f(x)<-m+5恒成立,即当1≤x≤3时,m(x2-x+1)-6<0恒成立.因为x2-x+1=+>0,所以m<.因为y==在[1,3]上单调递减,所以当x=3时,y取得最小值,所以m的取值范围是.
随堂内化
1.(2025·新高考Ⅱ卷)不等式≥2的解集是( C )
A.{x|-2≤x≤1} B.{x|x≤-2}
C.{x|-2≤x<1} D.{x|x>1}
【解析】 ≥2⇔≤0,即解得-2≤x<1,故不等式的解集为[-2,1).
2.(2025·南昌模拟)若关于x的不等式x2-4x>a2-5a在区间[0,4]内有解,则实数a的取值范围是( A )
A.(0,5)
B.(1,4)
C.(-∞,0)∪(5,+∞)
D.(-∞,1)∪(4,+∞)
【解析】 因为x2-4x=(x-2)2-4,x∈[0,4],所以当x=0或x=4时,x2-4x取得最大值0.因为关于x的不等式x2-4x>a2-5a在区间[0,4]内有解,所以a2-5a<0,即a(a-5)<0,解得0<a<5.
3.(多选)若关于x的一元二次不等式ax2+bx+1>0的解集为,则下列结论成立的是( AB )
A.a<0
B.a2+b2=5
C.关于x的一元二次不等式bx2+ax-1≥0的解集为∅
D.函数f(x)=xa为其定义域上的减函数
【解析】 因为一元二次不等式ax2+bx+1>0的解集为,所以-1和是方程ax2+bx+1=0的两个根,且a<0,所以解得则a2+b2=5,故A正确,B正确.bx2+ax-1≥0即为-x2-2x-1≥0,即x2+2x+1≤0,解得x=-1,故C错误.f(x)=xa=x-2,则函数f(x)是定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)的偶函数,且在定义域上不单调,故D错误.
4.已知关于x的不等式x2-2x<0的解集中恰有1个整数,则正整数a=__1__.
【解析】 因为a为正整数,所以不等式x2-2x<0可转化为x(x-2a)<0,所以不等式的解集为{x|0<x<2a}.因为解集中恰有1个整数,所以0<x<2a中只含一个整数1,所以1<2a≤2,即<a≤1,所以正整数a=1.
配套精练
一、 单项选择题
1.不等式≥0的解集为( A )
A.[-3,1)∪[2,+∞)
B.(-∞,-3]∪(1,2]
C.[-3,1)∪(1,2]
D.(-∞,-3]∪[2,+∞)
【解析】 ≥0等价于或解得x≥2或-3≤x<1,即不等式≥0的解集为[-3,1)∪[2,+∞).
2.(2025·金华模拟)已知不等式ax2+bx+c>0的解集是(-∞,-1)∪(3,+∞),则对函数f(x)=ax2+bx+c,下列不等式成立的是( A )
A.f(4)>f(0)>f(1) B.f(4)>f(1)>f(0)
C.f(0)>f(1)>f(4) D.f(0)>f(4)>f(1)
【解析】 由不等式ax2+bx+c>0的解集为(-∞,-1)∪(3,+∞),得a>0,-1,3是方程ax2+bx+c=0的两个实数根,则-1+3=-,-1×3=,即b=-2a,c=-3a,则f(x)=ax2+bx+c,a>0,其图象开口向上,且对称轴为直线x=-,即x=1,所以f(4)>f(0)>f(1).
3.(2025·广东模拟)若对任意的x∈[-1,1],不等式x2-x+≥m恒成立,则实数m的取值范围是( B )
A. B.
C. D.
【解析】 因为对任意的x∈[-1,1],不等式x2-x+≥m恒成立,所以min≥m,其中x∈[-1,1].设y=x2-x+,x∈[-1,1],因为y=x2-x+=+,所以当x=时,y取得最小值,所以m≤.
4.已知二次不等式x2-bx+2b-3<0的解集为(x1,x2),+<2,则b的取值范围是( B )
A.
B.∪(6,+∞)
C.∪(2,+∞)
D.(2,6)
【解析】 因为x1+x2=b,x1x2=2b-3,所以+==<2,所以-2==<0,即-3(b-2)(2b-3)<0,解得b>2或b<.因为x2-bx+2b-3=0有两个不等实根x1,x2,所以Δ=b2-4(2b-3)>0,解得b>6或b<2.综上,b的取值范围是∪(6,+∞).
5.若关于x的不等式x2-(m+3)x+3m<0的解集中恰有3个整数,则实数m的取值范围为( C )
A.(6,7] B.[-1,0)
C.[-1,0)∪(6,7] D.[-1,7]
【解析】 不等式x2-(m+3)x+3m<0可化为(x-3)(x-m)<0.当m>3时,不等式的解集为(3,m),要使解集中恰有3个整数,则这3个整数只能是4,5,6,所以6<m≤7;当m=3时,不等式的解集为∅,此时不符合题意;当m<3时,不等式的解集为(m,3),要使解集中恰有3个整数,则这3个整数只能是0,1,2,所以-1≤m<0.综上可知,实数m的取值范围是[-1,0)∪(6,7].
二、 多项选择题
6.已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为,则下列结论正确的是( BC )
A.a>0
B.c<0
C.a+b>0
D.关于x的不等式cx2+bx+a>0的解集为(-3,-1)
【解析】 由不等式ax2+bx+c>0的解集为,可知a<0,且和1是方程ax2+bx+c=0的两个根.由根与系数的关系可得解得a=3c,b=-4c.又a<0,所以c<0,a+b=-c>0,故A错误,B正确,C正确.不等式cx2+bx+a>0即为cx2-4cx+3c>0,x2-4x+3<0,解得1<x<3,故D错误.
7.已知ax2+bx+c>0的解集是(-2,3),则下列说法正确的是( BCD )
A.a>0
B.不等式cx2+bx+a<0的解集是
C.+b的最小值是
D.当c=2时,f(x)=3ax2+6bx,x∈[n1,n2]的值域是[-3,1],则n2-n1的取值范围是[2,4]
【解析】 对于A,由题意可知-2,3是关于x的方程ax2+bx+c=0的两个根,且a<0,故A错误.对于B,由题意可知可得b=-a,c=-6a,a<0.不等式cx2+bx+a<0化为-6ax2-ax+a<0,由a<0可得6x2+x-1<0,解得-<x<,所以不等式cx2+bx+a<0的解集为,故B正确.对于C,因为b=-a,所以b>0,可得+b=+(3b+4)-≥2-=,当且仅当=(3b+4),即b=时等号成立,所以+b的最小值是,故C正确.对于D,当c=2时,a=-,b=,则f(x)=-x2+2x=-(x-1)2+1,当x=1时,f(x)取最大值f(1)=1,由f(x)=-3,得x=-1或x=3.因为f(x)=3ax2+6bx,x∈[n1,n2]的值域是[-3,1],所以f(x)在[n1,n2]上的最小值为-3,最大值为1,从而n1=-1,1≤n2≤3,或-1≤n1≤1,n2=3,因此2≤n2-n1≤4,故D正确.
三、 填空题
8.不等式>x的解集是__(-∞,-1)∪(1,5)__.
【解析】 由题得-x>0,即>0,即->0,则(x-1)(x+1)·(x-5)<0,根据穿根法解得x∈(-∞,-1)∪(1,5).
9.已知f(x)=x2-x+1,当x∈[-1,2]时,不等式f(x)>2x+m恒成立,则实数m的取值范围为____.
【解析】 由题意可得x2-x+1>2x+m对任意的x∈[-1,2]恒成立,即m<x2-3x+1对任意的x∈[-1,2]恒成立.令g(x)=x2-3x+1=-,x∈[-1,2],则g(x)min=g=-,所以m<-.
10.某种汽车在水泥路面上的刹车距离s(单位:m)和汽车刹车前的车速v(单位:km/h)之间有如下关系:s=0.21v+0.006v2.在一次交通事故中,测得这种车的刹车距离不小于39 m,则这辆汽车刹车前的车速至少为__65__km/h.
【解析】 根据题意,有s=0.21v+0.006v2≥39,整理得6v2+210v-39×1 000≥0,解得v≥65或v≤-100(舍去),所以这辆汽车刹车前的车速至少为65 km/h.
四、 解答题
11.解关于x的不等式:ax2+2x+1>0(a∈R).
【解答】 当a=0时,不等式为2x+1>0,解得x>-,则不等式的解集为.
当a≠0时,Δ=4-4a.
①当Δ>0时,a<1且a≠0.令ax2+2x+1=0,解得x1=,x2=.若a<0,则x2<x1,所以ax2+2x+1>0的解为<x<,即不等式的解集为;若0<a<1,则x1<x2,所以ax2+2x+1>0的解为x<或x>,即不等式的解集为∪;
②当Δ=0,即a=1时,不等式为x2+2x+1=(x+1)2>0,解得x≠-1,即不等式的解集为(-∞,-1)∪(-1,+∞);
③当Δ<0,即a>1时,ax2+2x+1>0恒成立,即不等式的解集为R.
综上所述,当a=0时,不等式的解集为;当a<0时,不等式的解集为;当0<a≤1时,不等式的解集为∪;当a>1时,不等式的解集为R.
12.设函数f(x)=ax2+(1-a)x+a-2.
(1) 若不等式f(x)≥-2对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围;
【解答】 ∀x∈R,f(x)≥-2恒成立等价于∀x∈R,ax2+(1-a)x+a≥0.当a=0时,x≥0,不满足题意,则a≠0,此时必有即解得a≥,所以实数a的取值范围是.
(2) 解关于x的不等式:f(x)<a-1(a∈R).
【解答】 依题意,f(x)<a-1可化为ax2+(1-a)x-1<0.①若a=0,可得x<1;②若a>0,可得(x-1)<0,又-<1,解得-<x<1;③若a<0,可得(x-1)>0,当a=-1时,-=1,解得x≠1,当-1<a<0时,->1,解得x<1或x>-,当a<-1时,0<-<1,解得x<-或x>1.综上,当a>0时,原不等式的解集为;当a=0时,原不等式的解集为{x|x<1};当-1<a<0时,原不等式的解集为;当a=-1时,原不等式的解集为{x∈R|x≠1};当a<-1时,原不等式的解集为.
13.已知关于x的不等式kx2-(2k+1)x+2<0的解集为A,其中k∈R.
(1) 若A={x|1<x<2},求k的值.
【解答】 若A={x|1<x<2},则关于x的方程kx2-(2k+1)x+2=0的两根分别为1,2,由韦达定理可得解得k=1,经检验符合题意.
(2) 求不等式的解集A.
【解答】 原不等式即为(kx-1)(x-2)<0.当k=0时,原不等式即为x-2>0,解得x>2,此时A={x|x>2};当k≠0时,方程(kx-1)(x-2)=0的解为x1=,x2=2;若k<0,由(kx-1)·(x-2)<0,可得x<或x>2,此时A=;若=2,即k=,则原不等式即为(x-2)2<0,此时A=∅;若0<<2,即k>,由(kx-1)(x-2)<0,解得<x<2,此时A=;若>2,即0<k<,由(kx-1)(x-2)<0,解得2<x<,此时A=.综上所述,当k<0时,A=;当k=0时,A={x|x>2};当0<k<时,A=;当k=时,A=∅;当k>时,A=.
(3) 是否存在实数k,使上述不等式的解集A中恰有3个整数?若存在,求出k的取值范围;若不存在,请说明理由.
【解答】 由(2)可知,若集合A恰有三个整数,则0<k<或k>.当0<k<时,A=,则集合A中的三个整数分别为3,4,5,所以5<≤6,解得≤k<;当k>时,0<<2,A=,此时,集合A中至多有一个整数,不合题意.综上,实数k的取值范围是.
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