内容正文:
第08讲 二次函数与一元二次方程、不等式
(知识详解+8典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:一元二次不等式的概念
知识点02:一元二次不等式的解法
典例精讲·例题解析
(举一反三)
题型01:解不含参数的一元二次不等式
题型02:解含有参数的一元二次不等式
题型03:由一元二次不等式的解确定参数
题型04:一元二次方程根的分布问题
题型05:一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系
题型06:一元二次不等式在实数集上恒成立问题
题型07:一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
题型08:一元二次不等式的实际应用
课后作业·巩固延伸
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
【知识点01】一元二次不等式的概念
定义
一般地,我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式
一般形式
ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a,b,c均为常数,a≠0
【例1】判断下列式子是否为一元二次不等式,并说明理由;若为一元二次不等式,写出其标准形式:。
【知识点02】一元二次不等式的解法
1.一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
2.
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=-
没有实数根
ax2+bx+c>0(a>0)的解集
{x|x<x1或x>x2}
R
ax2+bx+c<0(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
注意点:
(1)零点不是点,而是函数的图象与x轴交点的横坐标.
(2)若二次项系数为正数的不等式对应的一元二次不等式能因式分解,可直接利用“大于取两边,小于取中间”的方法得到不等式的解集.
(3)不等式的解集必须写成集合的形式,若不等式无解,则应说解集为空集.
【例2】解一元二次不等式:。
【题型01】解不含参数的一元二次不等式
【典例1-1】(26-27高一·全国·暑假作业)不等式的解集为( )
A. B.或
C. D.或
【变式1-1】不等式的解集为( )
A. B.
C.或 D.或
【变式1-2】(多选)(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)“”的充分不必要条件可以是( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】(25-26高一上·安徽合肥·期末)求下列不等式的解集
(1)
(2)
【题型02】解含有参数的一元二次不等式
【典例2-1】(2026高一·全国·专题练习)若,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【变式2-1】(多选)(25-26高一上·吉林松原·期中)对于给定的实数,关于实数的一元二次不等式的解集可能为( )
A.或 B.或 C. D.
【变式2-2】(25-26高一上·辽宁盘锦·阶段检测)若,则关于的不等式的解集为______.
【变式2-3】(25-26高一上·吉林·阶段检测)(1)求不等式的解集;
(2)求不等式的解集.
【题型03】由一元二次不等式的解确定参数
【典例3-1】(25-26高一上·浙江·期末)关于的不等式的解集为,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(25-26高一上·河北·期末)已知,关于的不等式的解集为,则( )
A.3 B.2 C. D.
【变式3-2】(25-26高一上·安徽马鞍山·期中)若关于x的不等式的解集是,则实数__________.
【变式3-3】(25-26高一上·湖南衡阳·期中)求下列不等式的解集:
(1);
(2)
(3)已知不等式的解集为或.求实数,的值;
【题型04】一元二次方程根的分布问题
【典例4-1】(25-26高一上·山东威海·期中)已知方程的两根都在区间内,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(多选)(24-25高一上·重庆·期中)已知关于的方程,则下列说法正确的是( )
A.方程有一个正根和一个负根的充要条件是
B.方程无实数根的一个必要条件是或
C.方程有两个正根的充要条件是
D.当时,方程的两个实数根之和为0
【变式4-2】(2025高一上·全国·专题练习)关于的方程满足下列条件,一个根在内,另一个根在内;求的取值范围.
【变式4-3】(26-27高一·全国·暑假作业)已知关于x的方程,方程一根小于1,一根大于1且小于2,求实数的取值范围.
【题型05】一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系
【典例5-1】如果关于的不等式的解集是,那么等于( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)已知,关于的不等式的解集为,则( )
A.3 B. C.1 D.
【变式5-2】(多选)(25-26高一下·吉林长春)已知不等式的解集为,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【变式5-3】已知二次函数的图象如图所示,则不等式的解集是__________.
【题型06】一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【典例6-1】(25-26高一上·广东·期末)若不等式对任意实数恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式6-1】(25-26高一上·湖北恩施·期末)若不等式对一切实数都成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)若关于的不等式对恒成立,则实数a的取值范围为_______.
【变式6-3】(25-26高一上·贵州毕节·期末)已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求的值;
(2)当时,若关于的不等式在上恒成立,求的取值范围.
【题型07】一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【典例7-1】(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·期中)当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式7-1】(24-25高一上·广东佛山·阶段检测)若存在,使不等式成立,则实数a取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式7-2】(25-26高一上·河北秦皇岛·期中)若 则b的取值范围为_______.
【变式7-3】(26-27高一·全国·暑假作业)若对于,恒成立,求实数的取值范围.
【题型08】一元二次不等式的实际应用
【典例8-1】(2025高一上·全国·专题练习)某企业研发部原有80人,年人均投入万元,为了优化内部结构,现把研发部人员分为两类:技术人员和研发人员,其中技术人员有名(且),调整后,研发人员的年人均投入增加.要使调整后研发人员的年总投入不低于调整前的80人的年总投入,则优化结构调整后的技术人员的人数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式8-1】(25-26高一上·福建泉州·期中)为配制一种药液,进行了二次稀释.先在体积为10升的桶中盛满纯药液,第一次将桶中药液倒出一部分溶液后用水补满,再搅拌均匀,第二次倒出相同数量的溶液后用水补满.若第二次稀释后桶中药液含量不超过容积的64%,则每次至少倒出_____升溶液.
【变式8-2】(24-25高一上·全国·课后作业)某农户想在一边靠墙(墙长20m)的空地上修建一个矩形养鸡场,另三边用总长为48m的栅栏围住,若要使养鸡场面积不小于,设养鸡场的宽为(宽小于长,),求的取值范围.
【变式8-3】(25-26高一上·四川达州·阶段检测)某种杂志原以2.5元的价格销售,可以售出8万本.据市场调查,杂志的单价每提高0.1元,销售量就可能减少2000本.
(1)当杂志提价后销售总收入是21万元时,求每本杂志的售价为多少元?
(2)如何定价才能使提价后的杂志销售总收入不低于20万元?
知识点01一元二次不等式的概念
1. 严格定义
只含一个未知数,未知数最高次数为2,且为整式不等式,称为一元二次不等式。
2. 标准形式
当 时,一元二次不等式的四种标准形式:
3. 判定三要素
① 整式形式(无分母含未知数、无根号含未知数);
② 仅有一个未知数;
③ 最高次数为2,且二次项系数 。
4. 规范整理规则
解题统一规范:将不等式整理为 、右侧为0的标准形式,方便后续求解。
5. 解集定义
能使一元二次不等式成立的所有未知数的值构成的集合,即为一元二次不等式的解集。
知识点02一元二次不等式核心解题依据
1. 判别式公式(核心工具)
对于一元二次式 ,判别式:
判别式决定对应方程根的个数,直接决定不等式解集形式。
2. 三者对应关系
二次函数 、一元二次方程 、一元二次不等式解集三者紧密关联,通过函数图像位置可快速求解不等式。
知识点03一元二次不等式通用解法(必考步骤)
适用于所有 的一元二次不等式,四步标准解题法:
第一步:化标准
整理不等式,保证二次项系数 ,不等号右侧化为0。
第二步:算判别、求方程根
计算 ,求解对应方程 的实数根。
第三步:判图像趋势
,抛物线开口向上;根据与x轴交点个数判断区间。
第四步:写解集
大于零取两边区间,小于零取中间区间;含等号则包含端点值。
知识点04一元二次不等式解集总表(a>0)
1. 当 ,方程有两个不等实根
,解集:
,解集:
2. 当 ,方程有两个相等实根
,解集:
,解集:(空集)
3. 当 ,方程无实数根
,解集:(全体实数)
,解集:(空集)
知识点05核心口诀与易错点总结
1. 解题万能口诀(a>0)
有根不等:大于取两边,小于取中间;
有根相等:大于全体去端点,小于为空;
无根无交:大于全体实数,小于为空。
2. 高频易错点
① 未将二次项系数化为正数直接求解,导致解集区间颠倒;
② 忽略等号,遗漏端点取值;
③ 特殊情况解集记忆混淆;
④ 最终结果未按要求写成集合或区间形式。
一、单选题
1.(25-26高一上·安徽芜湖·阶段检测)设,则“”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
2.(26-27高一·全国·暑假作业)不等式的解集为( )
A. B.或
C. D.或
3.(25-26高一上·安徽宿州·期末)已知关于的不等式的解集为,则的值( )
A. B. C.1 D.2
4.(25-26高一上·重庆江北·阶段检测)已知不等式恒成立,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高一上·四川成都·期末)若不等式对一切恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一上·陕西渭南·期末)已知关于的方程的两个实数根一个比3大,一个比3小,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一上·陕西·阶段检测)关于的方程有两个不相等的实数根,若,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C.或 D.或
8.(25-26高一上·全国·课后作业)某地区上年度电价为0.8元/,年用电量为.本年度计划将电价降到0.55元/至0.75元/之间,而用户期望电价为0.4元/.经测算,下调电价后新增的用电量与实际电价和用户期望电价的差成反比(比例系数为K).该地区的电力成本为0.3元/.设,为保证电力部门的收益比上年至少增长20%,则电价最低定为( )
A.0.55元/ B.0.6元/ C.0.7元/ D.0.75元/
二、多选题
9.(24-25高一上·贵州毕节·期末)已知命题,那么命题p成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
10.(25-26高一上·山东德州·期末)已知实数满足,若关于的不等式的解集中有且仅有3个整数,则实数的可能取值是( )
A. B.3 C. D.
11.(25-26高一下·浙江·阶段检测)已知关于的不等式的解集为,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
三、填空题
12.(26-27高一·全国·暑假作业)已知方程的两不相等实根小于2,求实数的取值范围_______.
13.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)若不等式的解集是,求不等式的解集_____.
14.(25-26高一上·安徽·期中)若关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围是___________.
四、解答题
15.(25-26高一上·安徽马鞍山·期末)已知函数.
(1)若对,恒成立,求实数的取值范围;
(2)解关于的不等式.
16.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求,的值;
(2)求关于的不等式的解集.
17.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)已知关于方程
(1)若方程有两个根且都大于,求实数的取值范围
(2)若方程至少有一个正根,求实数的取值范围
18.(2025高一上·安徽·竞赛)已知a为实数,函数.
(1)若对任意,恒成立,求a的取值范围;
(2)若对任意,总存在,使得成立,求a的取值范围.
19.(25-26高一上·内蒙古包头·阶段检测)完成下列各题:
(1)如图(1),公园的管理员计划在一面墙的同侧,用彩带围成四个相同的长方形区域,若每个区域的面积为,要使围成四个区域的彩带总长最小,则每个区域的长和宽分别是多少米?并求彩带总长的最小值;
(2)如图(2),某学校要在长为,宽为的一块矩形地面上进行绿化,计划四周种花卉,花卉带的宽度相同,均为,中间植草坪.
①写出草坪的面积S关于花卉带的宽度x的函数解析式;
②若要求草坪的面积大于总面积的一半,则花卉带的宽度x的取值范围是多少?
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第08讲 二次函数与一元二次方程、不等式
(知识详解+8典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:一元二次不等式的概念
知识点02:一元二次不等式的解法
典例精讲·例题解析
(举一反三)
题型01:解不含参数的一元二次不等式
题型02:解含有参数的一元二次不等式
题型03:由一元二次不等式的解确定参数
题型04:一元二次方程根的分布问题
题型05:一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系
题型06:一元二次不等式在实数集上恒成立问题
题型07:一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
题型08:一元二次不等式的实际应用
课后作业·巩固延伸
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
【知识点01】一元二次不等式的概念
定义
一般地,我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式
一般形式
ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a,b,c均为常数,a≠0
【例1】判断下列式子是否为一元二次不等式,并说明理由;若为一元二次不等式,写出其标准形式:。
解:步骤1:判断类型
该式子为整式不等式,仅含未知数 ,未知数最高次数为2,且二次项系数不为0,符合一元二次不等式定义。
步骤2:整理为规范标准形式
一元二次不等式标准形式习惯将二次项系数化为正数,对原式移项整理:
结论:该式子是一元二次不等式,规范标准形式为。
【知识点02】一元二次不等式的解法
1.一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
2.
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=-
没有实数根
ax2+bx+c>0(a>0)的解集
{x|x<x1或x>x2}
R
ax2+bx+c<0(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
注意点:
(1)零点不是点,而是函数的图象与x轴交点的横坐标.
(2)若二次项系数为正数的不等式对应的一元二次不等式能因式分解,可直接利用“大于取两边,小于取中间”的方法得到不等式的解集.
(3)不等式的解集必须写成集合的形式,若不等式无解,则应说解集为空集.
【例2】解一元二次不等式:。
解:步骤1:确认标准形式
不等式 中,二次项系数 ,已为标准形式。
步骤2:计算判别式、求解对应方程
对应方程:
方程有两个不相等的实数根,因式分解求解:
解得:
步骤3:结合函数图像确定解集
二次函数 开口向上,图像在x轴上方的部分对应,即 或 。
结论:不等式的解集为 。
【题型01】解不含参数的一元二次不等式
【典例1-1】(26-27高一·全国·暑假作业)不等式的解集为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】A
【详解】因为,所以,
由一元二次不等式解得,所以解集为.
【变式1-1】不等式的解集为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】B
【分析】整理可得,结合一元二次不等式运算求解即可.
【详解】因为,可得,解得,
所以不等式的解集为.
【变式1-2】(多选)(25-26高一上·广东惠州·阶段检测)“”的充分不必要条件可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】求出一元二次不等式的解,再利用充分不必要条件定义判断得解.
【详解】由,得,
因此“”,“”是“”的充分不必要条件;
“”是“”的充分必要条件;
“”是“”的充分不必要条件.
故选:ABD
【变式1-3】(25-26高一上·安徽合肥·期末)求下列不等式的解集
(1)
(2)
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)利用一元二次不等式的解法求解;
(2)利用一元二次不等式的解法求解.
【详解】(1)由,得,
解得,
所以不等式的解集为.
(2)将不等式,
化简为,即,
解得或,
所以解集为.
【题型02】解含有参数的一元二次不等式
【典例2-1】(2026高一·全国·专题练习)若,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由题意可知:一元二次方程的两个根为,
因为,则,
所以不等式的解集是.
【变式2-1】(多选)(25-26高一上·吉林松原·期中)对于给定的实数,关于实数的一元二次不等式的解集可能为( )
A.或 B.或 C. D.
【答案】CD
【分析】分类讨论的范围即可求解.
【详解】当时,关于实数的一元二次不等式的解集为;
当时,关于实数的一元二次不等式的解集为;
当时,关于实数的一元二次不等式的解集为;
故选:CD
【变式2-2】(25-26高一上·辽宁盘锦·阶段检测)若,则关于的不等式的解集为______.
【答案】或
【分析】求方程的根,结合一元二次不等式的解法求结论.
【详解】当时,设方程的两根为,,
则和,
因为,所以,又,
所以不等式的解集为或.
故答案为:或
【变式2-3】(25-26高一上·吉林·阶段检测)(1)求不等式的解集;
(2)求不等式的解集.
【答案】答案见解析
【分析】(1)讨论判别式的正负,结合一元二次方程与不等式的关系,即可求解;
(2)分类讨论a的取值情况,结合一元二次方程与不等式的关系,即可求解.
【详解】(1)对于,,
当,即或时,
有两不相等实数解,
则的解集为;
当,即时,有两相等实数解,
此时的解集为;
当,即时,无实数解,
此时的解集为;
综合上述:或时,解集为;
时,解集为;
(2)对于,
当时,不等式为,即得;
当时,不等式为,
当时,,则可得或,
当时,,此时不等式化为,
解得,
当时,,此时不等式化为,此时;
当时,,此时不等式为,
解得,
综合可得解集为:当时,;
当时, 或,
当时,,
当时,;
当时,。
【题型03】由一元二次不等式的解确定参数
【典例3-1】(25-26高一上·浙江·期末)关于的不等式的解集为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分析可知关于的方程的两根分别为、,且,利用韦达定理可得出、的值,即可得出的值.
【详解】因为关于的不等式的解集为,
所以关于的方程的两根分别为、,且,
由韦达定理可得,解得,,故.
故选:B.
【变式3-1】(25-26高一上·河北·期末)已知,关于的不等式的解集为,则( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】B
【分析】依题意可得关于的方程的根为和,利用韦达定理求出、的值,即可得解.
【详解】因为关于的不等式的解集为,
所以关于的方程的根为和,
所以,解得,
所以.
故选:B
【变式3-2】(25-26高一上·安徽马鞍山·期中)若关于x的不等式的解集是,则实数__________.
【答案】10
【分析】根据给定的解集,结合韦达定理列式求解.
【详解】由不等式的解集是,得是方程的二根,且,
因此,所以.
故答案为:10
【变式3-3】(25-26高一上·湖南衡阳·期中)求下列不等式的解集:
(1);
(2)
(3)已知不等式的解集为或.求实数,的值;
【答案】(1)或
(2)
(3),
【分析】(1)根据一元二次不等式的解法,即可求解;
(2)不等式化为,结合,即可求解;
(3)根据三个二次式的关系,结合韦达定理,即可求解.
【详解】(1)由不等式,可得,解得或,
所以不等式的解集为或.
(2)由不等式,可得,
因为 所以原不等式解集为.
(3)由不等式的解集为或,
可得和是方程两个实数根,
可得,且,解得.
【题型04】一元二次方程根的分布问题
【典例4-1】(25-26高一上·山东威海·期中)已知方程的两根都在区间内,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用一元二次方程实根分布列出不等式组求解即得.
【详解】令,设的两根为,
由都在区间内,得,解得,
所以m的取值范围为.
故选:D
【变式4-1】(多选)(24-25高一上·重庆·期中)已知关于的方程,则下列说法正确的是( )
A.方程有一个正根和一个负根的充要条件是
B.方程无实数根的一个必要条件是或
C.方程有两个正根的充要条件是
D.当时,方程的两个实数根之和为0
【答案】BC
【分析】由一元二次方程根的分布逐项判断即可.
【详解】对于A:当时,方程为:解得:,只有一根,故A错误;
对于B:若方程无实数根,则解得:或,故B正确;
对于C:方程有两个正根等价于解得:,故C正确;
对于D:当时,方程为:,方程无解,故D错误.
故选:BC
【变式4-2】(2025高一上·全国·专题练习)关于的方程满足下列条件,一个根在内,另一个根在内;求的取值范围.
【答案】
【分析】根据方程的所在的区间,得到不等式组,解出即可.
【详解】若方程一个根在内,另一个根在内,
令,则,解得
【变式4-3】(26-27高一·全国·暑假作业)已知关于x的方程,方程一根小于1,一根大于1且小于2,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】由二次函数的图像性质求解
【详解】若,则方程化为,只有一个解,与题意不符;
若,,
方程一根小于1,一根大于1且小于2,则大致图象:
所以,解得,即的取值范围是.
【题型05】一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系
【典例5-1】如果关于的不等式的解集是,那么等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据一元二次不等式的解集与一元二次方程根之间的关系,结合韦达定理可求得的值,进而得到结果.
【详解】不等式的解集为,
方程的两根分别为和,
,即,,.
故选:C.
【变式5-1】(25-26高一上·贵州毕节·阶段检测)已知,关于的不等式的解集为,则( )
A.3 B. C.1 D.
【答案】C
【分析】根据一元二次不等式和一元二次方程的关系,求出、的值,进而求出的值.
【详解】因为关于的不等式的解集为,
所以和2是方程的两个根,
所以,,所以,.
所以.
故选:C.
【变式5-2】(多选)(25-26高一下·吉林长春)已知不等式的解集为,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】根据一元二次方程与一元二次函数的关系,结合韦达定理逐项判断即可.
【详解】由不等式的解集为,
所以,,故A错误;
方程的两个根为,
,则,故B正确,C错误;
,故D正确.
【变式5-3】已知二次函数的图象如图所示,则不等式的解集是__________.
【答案】
【分析】根据一元二次函数的图象与的交点的横坐标,结合二次函数与一元二次不等式的关系,即可求解.
【详解】由二次函数的图象,可得函数的图象与的交点的横坐标分别为,
即方程的两根分别为
结合函数的图象,可得不等式的解集为.
故答案为:.
【题型06】一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【典例6-1】(25-26高一上·广东·期末)若不等式对任意实数恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】把分式不等式恒成立转化为一元二次不等式恒成立问题,利用判别式可得答案.
【详解】由 ,得: ,
由于分母 ,故只需满足 ,
即原不等式恒成立等价于对任意实数恒成立,
即:,
解得: .
故选:D
【变式6-1】(25-26高一上·湖北恩施·期末)若不等式对一切实数都成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用分类讨论,利用二次不等式恒成立求参数范围.
【详解】当时,不等式恒成立,
当时,要使得不等式对一切实数都成立,
则,解得:,
综上可得:的取值范围为,
故选:D.
【变式6-2】(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)若关于的不等式对恒成立,则实数a的取值范围为_______.
【答案】
【分析】对参数分和两类讨论,求解范围后合并即可.
【详解】①当时,不等式化为,对任意恒成立,符合题意;
②当时,一元二次不等式对恒成立,
则有 ,
解得.
即实数a的取值范围为.
【变式6-3】(25-26高一上·贵州毕节·期末)已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求的值;
(2)当时,若关于的不等式在上恒成立,求的取值范围.
【答案】(1),或,
(2)
【分析】(1)根据条件,利用一元二次不等式的解法知方程的两根为和,再由根与系数间的关系,即可求解;
(2)根据条件得,即可求解.
【详解】(1)因为关于的不等式的解集为,
所以方程的两根为和,则,
解得或,,所以的值为,或,.
(2)当时,,
因为关于的不等式在上恒成立,所以,
解得.
【题型07】一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【典例7-1】(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·期中)当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,转化为不等式在上恒成立,求得,即可求解.
【详解】由时,不等式恒成立,即不等式在上恒成立,
当时,可得,所以,所以实数的取值范围为.
故选:A.
【变式7-1】(24-25高一上·广东佛山·阶段检测)若存在,使不等式成立,则实数a取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】令,将问题等价转化为,然后讨论的最大值,从而求出的取值范围.
【详解】令,对称轴方程为,
若存在,使不等式成立,
等价于,
当时,即时,,解得,
因为,所以;
当时,即时,,解得,
因为,所以;
因为,所以.
故选:C.
【变式7-2】(25-26高一上·河北秦皇岛·期中)若 则b的取值范围为_______.
【答案】
【分析】令,再结合一次函数性质分及进行讨论即可得.
【详解】令,
当时,,不满足,舍去;
当时,是关于的一次函数,
则有,结合,解得.
故答案为:.
【变式7-3】(26-27高一·全国·暑假作业)若对于,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】含参恒成立问题,通过,,可直接分离参数,转化为在上恒成立问题,即,计算即可.
【详解】要使 在上恒成立,
即 ,,
因为当时,,则有在上恒成立,
当,令,即,
所以在上恒成立,则,
即,故实数的取值范围为.
【题型08】一元二次不等式的实际应用
【典例8-1】(2025高一上·全国·专题练习)某企业研发部原有80人,年人均投入万元,为了优化内部结构,现把研发部人员分为两类:技术人员和研发人员,其中技术人员有名(且),调整后,研发人员的年人均投入增加.要使调整后研发人员的年总投入不低于调整前的80人的年总投入,则优化结构调整后的技术人员的人数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题知调整后研发人员人数为,年人均投入为万元,再列出不等式,解不等式即可.
【详解】依题意得,调整后研发人员人数为,年人均投入为万元,
则有,
化简整理得,解得.
因为,且,所以.
故选:A.
【变式8-1】(25-26高一上·福建泉州·期中)为配制一种药液,进行了二次稀释.先在体积为10升的桶中盛满纯药液,第一次将桶中药液倒出一部分溶液后用水补满,再搅拌均匀,第二次倒出相同数量的溶液后用水补满.若第二次稀释后桶中药液含量不超过容积的64%,则每次至少倒出_____升溶液.
【答案】2
【分析】求出第一次、第二次稀释后的浓度,根据第二次稀释后桶中药液含量不超过容积的列式,解不等式可得结果.
【详解】设每次倒出升溶液
第一次稀释后,药液浓度为,
第二次稀释后,药液浓度为,
依题意有,即,解得,
又,即,所以每次至少倒出升溶液;
故答案为:
【变式8-2】(24-25高一上·全国·课后作业)某农户想在一边靠墙(墙长20m)的空地上修建一个矩形养鸡场,另三边用总长为48m的栅栏围住,若要使养鸡场面积不小于,设养鸡场的宽为(宽小于长,),求的取值范围.
【答案】
【分析】讨论矩形的长靠墙以及宽靠墙的情况,由题意列出相应不等式组,即可求得答案.
【详解】若矩形养鸡场的长靠墙,则矩形的长为.
由题意,解得,
即.
若矩形养鸡场的宽靠墙,则长为.
由题意,解得,
即无解.
综上,的取值范围为.
【变式8-3】(25-26高一上·四川达州·阶段检测)某种杂志原以2.5元的价格销售,可以售出8万本.据市场调查,杂志的单价每提高0.1元,销售量就可能减少2000本.
(1)当杂志提价后销售总收入是21万元时,求每本杂志的售价为多少元?
(2)如何定价才能使提价后的杂志销售总收入不低于20万元?
【答案】(1)3元或3.5元
(2)每本杂志的售价不低于2.5元且不超过4元
【分析】(1)设每本杂志的售价为元,由题意可得,进而解方程即可求解;
(2)设每本杂志的售价为元,由题意可得,进而解不等式即可求解.
【详解】(1)设每本杂志的售价为元,
由题意,,解得或,
则当杂志提价后销售总收入是21万元时,每本杂志的售价为3元或3.5元.
(2)设每本杂志的售价为元,
由题意,,解得,
则每本杂志的售价不低于2.5元且不超过4元时,才能使提价后的杂志销售总收入不低于20万元.
知识点01一元二次不等式的概念
1. 严格定义
只含一个未知数,未知数最高次数为2,且为整式不等式,称为一元二次不等式。
2. 标准形式
当 时,一元二次不等式的四种标准形式:
3. 判定三要素
① 整式形式(无分母含未知数、无根号含未知数);
② 仅有一个未知数;
③ 最高次数为2,且二次项系数 。
4. 规范整理规则
解题统一规范:将不等式整理为 、右侧为0的标准形式,方便后续求解。
5. 解集定义
能使一元二次不等式成立的所有未知数的值构成的集合,即为一元二次不等式的解集。
知识点02一元二次不等式核心解题依据
1. 判别式公式(核心工具)
对于一元二次式 ,判别式:
判别式决定对应方程根的个数,直接决定不等式解集形式。
2. 三者对应关系
二次函数 、一元二次方程 、一元二次不等式解集三者紧密关联,通过函数图像位置可快速求解不等式。
知识点03一元二次不等式通用解法(必考步骤)
适用于所有 的一元二次不等式,四步标准解题法:
第一步:化标准
整理不等式,保证二次项系数 ,不等号右侧化为0。
第二步:算判别、求方程根
计算 ,求解对应方程 的实数根。
第三步:判图像趋势
,抛物线开口向上;根据与x轴交点个数判断区间。
第四步:写解集
大于零取两边区间,小于零取中间区间;含等号则包含端点值。
知识点04一元二次不等式解集总表(a>0)
1. 当 ,方程有两个不等实根
,解集:
,解集:
2. 当 ,方程有两个相等实根
,解集:
,解集:(空集)
3. 当 ,方程无实数根
,解集:(全体实数)
,解集:(空集)
知识点05核心口诀与易错点总结
1. 解题万能口诀(a>0)
有根不等:大于取两边,小于取中间;
有根相等:大于全体去端点,小于为空;
无根无交:大于全体实数,小于为空。
2. 高频易错点
① 未将二次项系数化为正数直接求解,导致解集区间颠倒;
② 忽略等号,遗漏端点取值;
③ 特殊情况解集记忆混淆;
④ 最终结果未按要求写成集合或区间形式。
一、单选题
1.(25-26高一上·安徽芜湖·阶段检测)设,则“”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】解不等式,结合充分条件与必要条件的定义逐项判断即可得结论.
【详解】由,得,解得,
所以“”是“”的充分不必要条件,故A错误;
由,得,所以,解得,
所以“”是“”的充要条件,故B错误;
由,得,解得,
所以“”是“”的既不充分也不必要条件,故C错误;
由,得,所以“”是“”的必要不充分条件,故D正确.
故选:D.
2.(26-27高一·全国·暑假作业)不等式的解集为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】A
【详解】因为,所以,
由一元二次不等式解得,所以解集为.
3.(25-26高一上·安徽宿州·期末)已知关于的不等式的解集为,则的值( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】根据一元二次不等式解集性质进行求解即可.
【详解】因为关于的不等式的解集为,
所以有.
故选:D
4.(25-26高一上·重庆江北·阶段检测)已知不等式恒成立,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】换元后结合二次函数的性质分对称轴的位置讨论可得.
【详解】令,
则不等式变为在上恒成立,
设,对称轴,
当时,函数在上单调递增,最小值为或,所以;
当时,最小值在对称轴处取得,即,解得或,所以,
综上,a的取值范围为.
故选:C.
5.(24-25高一上·四川成都·期末)若不等式对一切恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】当时,原不等式化为,显然恒成立;
当时,不等式对一切恒成立,则有
且,即,
解得,
综上可得,.
6.(25-26高一上·陕西渭南·期末)已知关于的方程的两个实数根一个比3大,一个比3小,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设关于的方程对应的函数,根据二次函数的零点即可求解.
【详解】依题意,设函数,则函数有两个零点,且一个比3大,一个比3小;
所以,即,解得.
故选:B.
7.(25-26高一上·陕西·阶段检测)关于的方程有两个不相等的实数根,若,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】B
【分析】按照、和分类讨论,按照二次方程根的分布列不等式组求解即可.
【详解】当时,方程只有一个根,显然不符合题意;
当时,则,解得;
当时,则,解得,
故或.
故选:B
8.(25-26高一上·全国·课后作业)某地区上年度电价为0.8元/,年用电量为.本年度计划将电价降到0.55元/至0.75元/之间,而用户期望电价为0.4元/.经测算,下调电价后新增的用电量与实际电价和用户期望电价的差成反比(比例系数为K).该地区的电力成本为0.3元/.设,为保证电力部门的收益比上年至少增长20%,则电价最低定为( )
A.0.55元/ B.0.6元/ C.0.7元/ D.0.75元/
【答案】B
【详解】设下调后的电价为x元/.依题意知用电量增至,电力部门的收益为.依题意有,整理得.又,解得.
二、多选题
9.(24-25高一上·贵州毕节·期末)已知命题,那么命题p成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】解不等式,只需是或的真子集,得到答案.
【详解】或,
要求命题p成立的一个充分不必要条件,只需满足或的真子集即可,
其中和满足要求,其他选项不满足.
故选:AC
10.(25-26高一上·山东德州·期末)已知实数满足,若关于的不等式的解集中有且仅有3个整数,则实数的可能取值是( )
A. B.3 C. D.
【答案】ACD
【分析】关于的不等式即为,讨论,,时的情况,确定,进而结合题意列出相应不等式,即可求得答案.
【详解】由题意知实数满足,则,,
关于的不等式即,
当时,表示开口向下的抛物线,
则的解集中不可能仅有3个整数,不合题意;
当时,即,解得,
则的解集中不可能仅有3个整数,不合题意;
当时,,则的解集为,
因为解集中有且仅有3个整数,所以解集里的整数是,,故,
所以,结合,可得,解得,故,
故实数的取值范围是,故实数的可能取值,,.
11.(25-26高一下·浙江·阶段检测)已知关于的不等式的解集为,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】ACD
【分析】由不等式的解集的特征可得A;利用解集可得、、间关系,即可得B;利用、、间关系,计算可得C、D.
【详解】对A:由关于的不等式的解集为,可得,故A正确;
对B:由题意可得,
故,,则,故B错误;
对C:,由,故,即,故C正确;
对D:,
由,则该不等式解集为,故D正确.
三、填空题
12.(26-27高一·全国·暑假作业)已知方程的两不相等实根小于2,求实数的取值范围_______.
【答案】
【分析】由二次函数的图像性质求解
【详解】令,对称轴为;
根据题意,作函数的图象:
则,解不等式组得.
13.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)若不等式的解集是,求不等式的解集_____.
【答案】
【分析】利用韦达定理求出系数,再解不等式.
【详解】由不等式的解集是,
可知和为方程的两根,则有,即.
所以即为,即,
则解集为.
14.(25-26高一上·安徽·期中)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:.
四、解答题
15.(25-26高一上·安徽马鞍山·期末)已知函数.
(1)若对,恒成立,求实数的取值范围;
(2)解关于的不等式.
【答案】(1);
(2)分类讨论,答案见解析.
【分析】(1)利用一元二次不等式恒成立列式求出范围.
(2)根据给定条件,按分类求解含参数的不等式.
【详解】(1),不等式恒成立,则,解得,
所以实数的取值范围是.
(2)不等式,
当时,,解得或;
当时,,解得或,
所以当时,原不等式的解集为或;
当时,原不等式的解集为或.
16.(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求,的值;
(2)求关于的不等式的解集.
【答案】(1)2,
(2)
【分析】(1)方程的两根为1和,且,及求解;
(2)原不等式可以化为,利用一元二次不等式的解法求解.
【详解】(1)关于的不等式的解集为
方程的两根为1和,且
由韦达定理得:,
解得.
(2)原不等式可以化为.
,
令,
解得:或且,
所以不等式的解为:或,
故不等式的解集为:.
17.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)已知关于方程
(1)若方程有两个根且都大于,求实数的取值范围
(2)若方程至少有一个正根,求实数的取值范围
【答案】(1)
(2)
【分析】1)根据三个二次的关系并结合二次函数图象可得不等式组,解不等式组可得;
(2)先求方程无正根的情况,即方程无实根或所有实根非正,再用补集的思想方法可得.
【详解】(1)设二次函数,开口向上且对称轴.
则 ,
由方程有两个实根且都大于,所以,
,解得.
因此,实数的取值范围为.
(2)若方程至少有一个正根,用补集法:即方程没有正根,也等价于方程无实根或所有实根非正.
若方程无根,则,解得;
若方程所有实根非正,则,,解得.
综上,方程无根或方程所有实根非正,则或,即.
因此,根据补集思想,方程至少有一个正根,则.
所以方程至少有一个正根,实数的取值范围
18.(2025高一上·安徽·竞赛)已知a为实数,函数.
(1)若对任意,恒成立,求a的取值范围;
(2)若对任意,总存在,使得成立,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分和两种情况,再结合一元二次不等式的解法,即可求解;
(2)根据一次函数和二次函数的性质,分别求出两个函数在区间上的最值,进而结合条件即可求出a的取值范围.
【详解】(1)当时,,成立,
当时,有,解得.
故a的取值范围为.
(2)当时,不等式为,成立;
当时,函数的对称轴为,
当时,函数在上单调递增,在上单调递增,
由题有,解得,则;
当时,函数在上单调递减,在上单调递减,
由题有,解得,则,
综上所述,实数a的取值范围为.
19.(25-26高一上·内蒙古包头·阶段检测)完成下列各题:
(1)如图(1),公园的管理员计划在一面墙的同侧,用彩带围成四个相同的长方形区域,若每个区域的面积为,要使围成四个区域的彩带总长最小,则每个区域的长和宽分别是多少米?并求彩带总长的最小值;
(2)如图(2),某学校要在长为,宽为的一块矩形地面上进行绿化,计划四周种花卉,花卉带的宽度相同,均为,中间植草坪.
①写出草坪的面积S关于花卉带的宽度x的函数解析式;
②若要求草坪的面积大于总面积的一半,则花卉带的宽度x的取值范围是多少?
【答案】(1)和时,彩带的总长最小值为
(2)①;②
【分析】(1)先根据题意列出等式,然后根据基本不等式的性质求出彩带的总长的最小值.
(2)①根据矩形面积公式列出函数解析式即可;②根据题意要求列出不等式,然后求解集即可.
【详解】(1)设每个区域的长与宽分别为米和米,由题意可得,,
则彩带总长,当且仅当,即,时,彩带的总长最小.
所以每个区域的长与宽分别为和时,彩带的总长最小,最小值为.
(2)①由题意,();
②因为,即,
所以,解得或,又因为,所以,
所以的取值范围时,草坪的面积大于总面积的一半.
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