内容正文:
二次函数与一元二次方程不等式及解含参不等式
知识点 1 一元二次不等式
1. 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
或 ,其中 均为常数,
2. 一元二次不等式的解与解集
使某一个一元二次不等式成立的 的值,叫做这个一元二次不等式的解;一元二次不等式的所有的解组成的集合,叫做这个一元二次不等式的解集;将一个不等式转化为另一个与它解集相同的不等式,叫做不等式的同解变形.
注意: 不等式的解集最好写成集合形式,也可以写成区间形式,不能写成不等式的形式!如果求参数的取值范围,以上三种都可!
知识点 2 一元二次不等式与函数和方程
1. 二次函数的零点
一般地,对于二次函数 ,我们把使 的实数 叫二次函数 的零点.
2. 三个“二次”间的关系
判别式
二次函数 的图象
一元二次方程 的根
有两个不相等的实数根
有两个相等的实数根
没有实数根
的解集
的解集
3. 理解
1. 零点不是点,而是函数的图象与 轴交点的横坐标.
1. 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.
1. 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.
知识点 3 一元二次不等式的解法
1. 解不含参数的一元二次不等式的步骤及其它说法
1. 识别: 识别二次项系数是否为正.可通过对不等式变形,使不等式的右侧为 0,使二次项系数为正.
1. 求实根. 求出相应的一元二次方程的根或根据判别式说明方程无实数根.
1. 画草图. 根据一元二次方程根的情况画出对应的二次函数的草图.
其他说法:
1. 将原不等式化为 的形式(利用开口向上的二次函数的图象来解不等式);
1. 不等式若能因式分解,则求出两根,利用图象求出解集(口诀“大于取两边,小于取中间”);
1. 不等式若不能因式分解,则判断 :当 ,不等式 恒成立,不等式 无解;当 ,用求根公式或者配方求出根,再用口诀!
2. 解含参数的一元二次不等式的讨论
1. 不等式类型的讨论:二次项系数 .
1. 不等式对应的方程根的讨论:先看看能否因式分解,若不可则需讨论判别式!两不同实根 ,两相同实根 ,无根 .
1. 不等式对应的方程根的大小的讨论:.
知识点 4 分式不等式、解绝对值和高次不等式的解法
1. 解分式不等式的步骤
1. 移项通分;如:;(2) ;(3) .
1. 再化为整式(注意分母不能为 0).如 ,注意: 且 .
2. 解绝对值和高次不等式
★ 绝对值不等式: 常用方法:① 零点分段法 ② 绝对值定义法 ③ 平方法;例:(1) ;(2) ;(3) .
★ 高次不等式的解法: 先把高次不等式分解因式化成 的形式( 的系数必须为正) 标记方程的实根(注意空心和实心之分) 穿针引线,从右往左,从上往下穿(奇穿偶不穿) 写出不等式的解集.实际上,序轴标根法适用于所有的整式不等式,根据它可以很快地写出整式不等式的解集.
知识点 5 解决一元二次不等式应用问题的关键和步骤
解决一元二次不等式应用问题的关键在于构造一元二次不等式模型,即分析题目中有哪些未知量,然后选择关键量并设出此关键量,再根据题目中的不等关系列不等式.解决一元二次不等式的应用问题,一般步骤如下:
1. 审题:阅读题干,认真审题,把握问题中的关键词,找准不等关系;
1. 设元:引进数学符号,用不等式表示不等关系;
1. 列式:解不等式;
1. 解答:回归实际问题.
例 1. 解下列不等式:
1. ;(2) ;(3) ;(4) ;(5) .
例 2. 若不等式 的解集为 ,求 的值.
例 3. 若关于 的不等式 的解为一切实数,求实数 的取值范围.
例 4. 解关于 的不等式 .
例 5. 解关于 的不等式 .
例 6. 解关于 的不等式 .
例 7. 解关于 的不等式 .
例 8. 解关于 的不等式 .
例 9. 解关于 的不等式:
7. 根据不等式的解求值求参数
一元二次不等式解集的端点方程为方程等于 0 的根,结合韦达定理 求解如: 的解集为 ,则 为方程 两根.
1. 不等式 的解集为 或 ,则实数 的值为( )
A. 2 B. -3 C. 1 D. 3
1. 已知不等式 的解集为 ,则 ( )
A. -1 B. 1 C. -2 D. 2
1. 关于 的不等式 的解集为 ,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
1. 关于 的不等式 的解集为 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
1. 关于 的不等式 的解集为 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. ,或 D. ,或
1. 已知关于 的不等式 的解集是 ( ),则不等式 的解集是( )
A. B. C. ,或 D. ,或
1. 若关于 的不等式 的解集中恰有 4 个正整数,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
1. 关于 的不等式 的解集中恰有两个整数,则实数 的取值范围是( )
巩固练习
一、单选题
1.如图,已知二次函数的图象顶点在第一象限,且经过、两个点.则下列说法正确的是:( )
①;②;③;④.
A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
2.若,的否定为真命题,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.命题:“,”为假命题,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.函数的定义域为R的充要条件是( )
A. B.且
C. D.
5.若不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.或
6.使命题“,”是假命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
7.若不等式对一切恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.不等式的解集是( )
A. B. C. D.
9.“”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
10.关于x的不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
11.已知,“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
12.当时,关于x的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
13.关于的一元二次方程的两个实数根互为相反数,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.或0
14.已知,若不等式能成立,则实数的最小值是( )
A.0 B.1 C.3 D.4
二、多选题
15.已知函数,且的解集为,则( )
A.函数图象的对称轴为直线 B.且
C.若,则不等式的解集为 D.的最大值为
16.已知的解集是,则下列说法正确的是( )
A.
B.不等式的解集是
C.的最小值是
D.当时,,的值域是,则的取值范围是
17.关于的不等式的解集有下列说法,其中正确的是( )
A.不等式的解集可以是
B.不等式的解集可以是
C.不等式的解集可以是
D.不等式的解集可以是
18.下列不等式解集为的有( )
A. B.
C. D.
三、填空题
19.若不等式 对一切实数恒成立,则的取值范围__________.
20.已知命题“,”为真命题,则实数m的取值范围是__________.
21.若关于的不等式对恒成立,则实数a的取值范围为_______.
22.对任意满足的正实数,一元二次不等式在上恒成立,则实数的取值范围为___________.
23.若在上有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围为___________.
24.已知方程的两不相等实根小于2,求实数的取值范围_______.
25.若关于的不等式的解集为空集,则实数的取值范围是______.
26.存在,使不等式成立.则实数的取值范围是____________.
27.已知函数的值域为,且关于x的不等式的解集为.则有如下结论:
①;
②函数图像与直线的两个交点之间的距离等于6;
③若关于x的不等式的解集为,则;
④的值与的大小有关.
其中所有正确结论的序号是_________.
28.已知不等式的解集为.若不存在整数满足不等式,则实数的取值范围是__________.
29.已知是不等式的一个解.若,则实数的取值范围是_____________.
30.若命题“”是假命题,则实数的取值范围是_______.
31.已知关于的方程的四个实根均为正数,则的取值范围为________.
32.若方程(,)在上有实根,则的最大值为______.
四、解答题
33.已知函数.
(1)当时,,恒成立,求实数a的取值范围;
(2)若函数图象的顶点M在第二象限,且经过点,与x轴的另一个交点为C,求实数a的取值范围.
34.设函数,关于的不等式(为常数)的解集为.
(1)若,求实数的值;
(2)当时, 恒成立,试求的取值范围.
35.关于的方程一个根小于,一个根大于,求的取值范围.
36.(1)若关于的不等式的解集为,求实数的取值范围;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
37.设函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若不等式对任意实数恒成立,求的取值范围.
38.解不等式.
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二次函数与一元二次方程不等式及解含参不等式
知识点 1 一元二次不等式
1. 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
或 ,其中 均为常数,
2. 一元二次不等式的解与解集
使某一个一元二次不等式成立的 的值,叫做这个一元二次不等式的解;一元二次不等式的所有的解组成的集合,叫做这个一元二次不等式的解集;将一个不等式转化为另一个与它解集相同的不等式,叫做不等式的同解变形.
注意: 不等式的解集最好写成集合形式,也可以写成区间形式,不能写成不等式的形式!如果求参数的取值范围,以上三种都可!
知识点 2 一元二次不等式与函数和方程
1. 二次函数的零点
一般地,对于二次函数 ,我们把使 的实数 叫二次函数 的零点.
2. 三个“二次”间的关系
判别式
二次函数 的图象
一元二次方程 的根
有两个不相等的实数根
有两个相等的实数根
没有实数根
的解集
的解集
3. 理解
1. 零点不是点,而是函数的图象与 轴交点的横坐标.
1. 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.
1. 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.
知识点 3 一元二次不等式的解法
1. 解不含参数的一元二次不等式的步骤及其它说法
1. 识别: 识别二次项系数是否为正.可通过对不等式变形,使不等式的右侧为 0,使二次项系数为正.
1. 求实根. 求出相应的一元二次方程的根或根据判别式说明方程无实数根.
1. 画草图. 根据一元二次方程根的情况画出对应的二次函数的草图.
其他说法:
1. 将原不等式化为 的形式(利用开口向上的二次函数的图象来解不等式);
1. 不等式若能因式分解,则求出两根,利用图象求出解集(口诀“大于取两边,小于取中间”);
1. 不等式若不能因式分解,则判断 :当 ,不等式 恒成立,不等式 无解;当 ,用求根公式或者配方求出根,再用口诀!
2. 解含参数的一元二次不等式的讨论
1. 不等式类型的讨论:二次项系数 .
1. 不等式对应的方程根的讨论:先看看能否因式分解,若不可则需讨论判别式!两不同实根 ,两相同实根 ,无根 .
1. 不等式对应的方程根的大小的讨论:.
知识点 4 分式不等式、解绝对值和高次不等式的解法
1. 解分式不等式的步骤
1. 移项通分;如:;(2) ;(3) .
1. 再化为整式(注意分母不能为 0).如 ,注意: 且 .
2. 解绝对值和高次不等式
★ 绝对值不等式: 常用方法:① 零点分段法 ② 绝对值定义法 ③ 平方法;例:(1) ;(2) ;(3) .
★ 高次不等式的解法: 先把高次不等式分解因式化成 的形式( 的系数必须为正) 标记方程的实根(注意空心和实心之分) 穿针引线,从右往左,从上往下穿(奇穿偶不穿) 写出不等式的解集.实际上,序轴标根法适用于所有的整式不等式,根据它可以很快地写出整式不等式的解集.
知识点 5 解决一元二次不等式应用问题的关键和步骤
解决一元二次不等式应用问题的关键在于构造一元二次不等式模型,即分析题目中有哪些未知量,然后选择关键量并设出此关键量,再根据题目中的不等关系列不等式.解决一元二次不等式的应用问题,一般步骤如下:
1. 审题:阅读题干,认真审题,把握问题中的关键词,找准不等关系;
1. 设元:引进数学符号,用不等式表示不等关系;
1. 列式:解不等式;
1. 解答:回归实际问题.
例 1. 解下列不等式:
1. ;(2) ;(3) ;(4) ;(5) .
解: (1)
因式分解:,解得:
解集:
(2)
因式分解:,解得:
解集:
(3)
判别式:,解集: (空集)
(4)
移项并整理:,得
平方项恒非负,故对任意实数 均成立。
解集: (全体实数)
(5)
判别式:
二次项系数 ,抛物线开口向上,且与 x 轴无交点,故 恒为正。
因此原不等式恒成立。
解集: (全体实数)
例 2. 若不等式 的解集为 ,求 的值.
解: 经分析一元二次不等式的解集的端点值,就是对应的一元二次方程的实数根.由题意可知: 是方程 的两个实数根,由根与系数的关系定理可得:
解之得:.
例 3. 若关于 的不等式 的解为一切实数,求实数 的取值范围.
解: 当 ,即 时, 恒成立,符合题意;
当 ,即 时,则有:
解之得:.
综上所述,实数 的取值范围是 .
例 4. 解关于 的不等式 .
解: 原不等式可化为 .
当 时,,解之得:;当 时,原不等式可化为 .
若 ,则 ,解之得:.
若 ,则 .
当 时,,此时原不等式的解集为 .
当 时,,此时原不等式的解集为 .
当 时,,此时原不等式的解集为 .
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,原不等式解集为 ;当 时,原不等式的解集为 ;当 时,原不等式的解集为 .
时,原不等式解集为 ;当 时,原不等式的解集为 ;当 时,原不等式的解集为 .
例 5. 解关于 的不等式 .
解析: 不等式 ,变形为 .
当 时, 不等式的解集为 . 当 时, 不等式的解集为 或 . 当 时, 若 则 , 不等式的解集为 ; 若 , 则 , 不等式的解集为 ; 若 , 则 , 不等式的解集为 .
综上所述, 当 时, 不等式的解集为 ; 当 时, 不等式的解集为 或 ; 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 .
例 6. 解关于 的不等式 .
解析: ; ① 当 时, , 即
② 当 时, , 即 ; ③ 当 时, , 即
综上: 时, ; 当 时, ; 当 时
例 7. 解关于 的不等式 .
解: 原不等式等价于
1. 当 时,原不等式为 ,解得 ,(2) 若 时,原不等式两个根为
① 若 ,即 时,不等式的解为 或 ; ② 若 ,即 时,不等式的解集为空集
③ 若 ,即 时,不等式的解为 或
1. 若 时,原不等式两个根为 ;显然 时,不等式的解为
综上: 当 时,原不等式的解集为 ;当 时,不等式的解集为 ;当 时,
不等式的解集为空集;当 时,不等式的解集为 ;当 时,不等式的解集为
例 8. 解关于 的不等式 .
解析: ; ① 当 时,即 或 时,不等式的解为: 或
② 当 时,即 时,不等式的解为: ; ③ 当 时,即 时,不等式的解为:全体实数
综上所述: 当 或 时,不等式的解集为: 或
当 时,不等式的解集为: ;当 时,不等式的解集为:
例 9. 解关于 的不等式:
解析: 当 时,不等式为一次不等式,原不等式可化为 ,原不等式的解集为: 当 时,(1) 当 时,原不等式可化为 所以不等式的解集: 或 (2) ,原不等式可化为 ,因为 当 时, ,原不等式解集为 当 时, ,原不等式的解集为 当 时, ,原不等式的解集为 综上: 省略!
7. 根据不等式的解求值求参数
一元二次不等式解集的端点方程为方程等于 0 的根,结合韦达定理 求解如: 的解集为 ,则 为方程 两根.
1. 不等式 的解集为 或 ,则实数 的值为( )
A. 2 B. -3 C. 1 D. 3
1. 已知不等式 的解集为 ,则 ( )
A. -1 B. 1 C. -2 D. 2
1. 关于 的不等式 的解集为 ,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
1. 关于 的不等式 的解集为 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
1. 关于 的不等式 的解集为 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. ,或 D. ,或
1. 已知关于 的不等式 的解集是 ( ),则不等式 的解集是( )
A. B. C. ,或 D. ,或
1. 若关于 的不等式 的解集中恰有 4 个正整数,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
1. 关于 的不等式 的解集中恰有两个整数,则实数 的取值范围是( )
参考答案: 1-5: D, B, A, D, C 6-8: A, A, 或
巩固训练
一、单选题
1.如图,已知二次函数的图象顶点在第一象限,且经过、两个点.则下列说法正确的是:( )
①;②;③;④.
A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】根据图象结合一元二次函数的性质逐项判断即可.
【详解】由图象可知,二次函数图象开口向下,则,图象与轴交点为,所以,顶点在第一象限,对称轴,
又,所以,所以,①说法正确;
因为图象经过、两个点,所以,
解得,因为,,所以,②说法正确;
由得,即,③说法正确;
因为图象顶点在第一象限,且经过,由二次函数的对称性可知与轴另一个交点的横坐标在上,
所以当时,,又,,,
所以,即,④说法正确.
2.若,的否定为真命题,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将命题转化为有解问题,分情况讨论的值,时,不等式为一次不等式有解;时为一元二次不等式,根据二次函数的性质确定不等式有解.
【详解】,的否定为真命题,
即命题“”为真命题,
当时,不等式化为,即,符合题意;
,命题“”为真命题,
当时,对于抛物线,开口向下,
显然在有解,符合题意;
当时,对于抛物线,开口向上,
只需,解得或,
又,所以或,
综上实数的取值范围是或,
即.
3.命题:“,”为假命题,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】原命题的否命题:“,”为真命题,结合不等式恒成立求解即可.
【详解】命题:“,”为假命题,即命题:“,”为真命题.
①当时,恒成立,符合题意;
②当时,则,结合.
综上,.
4.函数的定义域为R的充要条件是( )
A. B.且
C. D.
【答案】D
【分析】讨论的取值以区分函数类型以保证根号下非负即可求解.
【详解】由题意得恒成立,,
当时,由二次函数的性质可得且,解得,
当时,一次函数不恒成立,
综上, .
5.若不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.或
【答案】C
【分析】根据一元二次不等式恒成立问题,分,,三种情况讨论即可.
【详解】当时,显然有成立,符合题意;
当时,二次函数开口向上,故总存在,使得,故时不合题意;
当时,要使不等式对一切实数都成立,需使,
即,解得.
综上所述,实数的取值范围为.
6.使命题“,”是假命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将问题转化为不等式恒成立问题,对参数进行分类讨论求出充要条件,然后分析即可得出结论.
【详解】命题“,”是假命题等价于“,”是真命题,
即,不等式恒成立,
当时,则不等式化简为恒成立,
当时,不等式恒成立,
则等价于,解得,
综上所述命题“,”是真命题的充要条件是
即命题“,”是假命题的充要条件是,
若要找命题“,”是假命题的充分不必要条件,
则只需要找的真子集,由选项知只有是的真子集.
7.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,.
8.不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】,,
,解得.
9.“”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】求解出不等式的解集,结合充分条件、必要条件判断即可.
【详解】解不等式,得;解不等式,得,
而集合真包含于集合,
所以“”是“”的必要不充分条件.
10.关于x的不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】依题意可得且,即可将不等式等价转化为,求解即可.
【详解】因为关于的不等式的解集为,
所以且,则,
所以不等式,即,即,等价于,
解得或,
所以不等式的解集为.
11.已知,“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【分析】求解出不等式的解集,结合充分条件、必要条件判断即可.
【详解】解不等式,化简可得,即,
所以或,
所以或;
解不等式,得或,
而集合或真包含于集合或,
所以“”是“”的充分不必要条件.
12.当时,关于x的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先化简得,作差比较与的大小,利用一元二次不等式即可求解.
【详解】时,,不等式可化为,
因为,且,
则,故有,
则原不等式等价于,
所以原不等式的解集为.
13.关于的一元二次方程的两个实数根互为相反数,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.或0
【答案】A
【详解】设一元二次方程的两个实数根为,,
因为,互为相反数,
所以根据韦达定理可得,
解得或,
当时,方程为无解,舍去;
当时,方程为,两根为符合题意,
的值为,故选项A正确.
14.已知,若不等式能成立,则实数的最小值是( )
A.0 B.1 C.3 D.4
【答案】A
【分析】利用计算的取值范围,能成立,即转化为.
【详解】,,
所以,所以,
,所以能成立,
令,所以,
所以当时,有最小值0,
所以,在上有最小值0,
能成立,即,
所以实数的最小值是0.
二、多选题
15.已知函数,且的解集为,则( )
A.函数图象的对称轴为直线 B.且
C.若,则不等式的解集为 D.的最大值为
【答案】ACD
【分析】对于,根据不等式的解集,可得的两根,进而求出对称轴;对于,根据不等式解的结构及韦达定理可判断的范围;对于,求出的值,直接解不等式即可;对于,利用,化简表达式,再利用基本不等式求解即可.
【详解】易知方程的根为和,且,
对称轴为直线,正确;
由韦达定理得,,
则,错误;
若,则,
所以方程可化为,
即恒成立,故不等式的解集为,正确;
因为,
所以,
当且仅当时,等号成立,
故的最大值为,正确,
故选:
16.已知的解集是,则下列说法正确的是( )
A.
B.不等式的解集是
C.的最小值是
D.当时,,的值域是,则的取值范围是
【答案】BCD
【分析】对A,B,利用一元二次不等式与相应函数和方程的关系求解判断;对C,利用基本不等式求最值,对D,利用二次函数图象与性质,进行分析可得结果.
【详解】对于A,由题意可知: 是关于x的方程 的两个根,且 ,故A错误;
对于B,由题意可知: ,可得 ,.
不等式 化为: ,
由 可得 ,解得 ,
所以不等式 的解集为 ,故B正确;
对于C,因为, ,
可得 ,
当且仅当 ,即 时,等号成立,
所以 的最小值是,故C正确;
对于D,当 时, ,
则 ,
当 时, 取到最大值 ,
由 得, 或 ,
的值域是 ,
因 在 上的最小值为 ,最大值为1,
从而得 或 ,
因此 ,故D正确.
故选:BCD.
17.关于的不等式的解集有下列说法,其中正确的是( )
A.不等式的解集可以是
B.不等式的解集可以是
C.不等式的解集可以是
D.不等式的解集可以是
【答案】ABD
【分析】根据一元二次不等式解集的性质,结合二次函数的性质即可判断.
【详解】对于A,若,解集为,故A正确;
对于B,当时,,解集为,故B正确;
对于C,若不等式的解集为,则,
显然该不等式组无解,假设不成立,故C错误;
对于D,若不等式的解集是,
则且方程的两根为,
所以,解得,
所以当时,不等式的解集是,故D正确.
18.下列不等式解集为的有( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】选项 A:二次项系数,判别式,
故 解集为,A 正确;
选项 B:二次项系数,判别式,
不等式等价于 ,不等式的解集为, B 错误;
选项 C:二次项系数,判别式,
解集为,C 正确;
选项 D:二次项系数,判别式,
恒大于 0,不等式无解,D 错误.
三、填空题
19.若不等式 对一切实数恒成立,则的取值范围__________.
【答案】
【分析】分二次项系数和两种情况讨论,当时结合一元二次不等式恒成立的条件求解参数范围.
【详解】若不等式对一切实数恒成立的问题,需分和两种情况讨论:
当时:
此时不等式变为:,
该式对所有实数恒成立,故符合条件;
当时:
此时不等式为二次不等式,需满足:,
,
令,即:,
结合,解得:,
综上,的取值范围是.
20.已知命题“,”为真命题,则实数m的取值范围是__________.
【答案】
【详解】当时,不等式化为,对任意恒成立,符合题意;
当时,对任意恒成立,需满足:
,解得,
综上可得.
21.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.
22.对任意满足的正实数,一元二次不等式在上恒成立,则实数的取值范围为___________.
【答案】
【分析】利用基本不等式得到,再利用一元二次不等式在上恒成立得,从而可得实数的取值范围.
【详解】已知正实数满足,所以,当且仅当时,取得最大值9.
因为一元二次不等式在上恒成立,
所以,即,解得.
所以.
23.若在上有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围为___________.
【答案】
【分析】根据一元二次方程根的分布直接求解.
【详解】方程在上有两个不相等的实数根,
,解得.
24.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.
25.若关于的不等式的解集为空集,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】当时,直接代入计算;当时,由关于的不等式的解集为空集,可得,求解不等式即可.
【详解】因为不等式的解集为空集,所以对任意实数,恒成立.
当时,原不等式化为,不等式不成立,所以原不等式的解集为空集,符合条件.
当时,结合二次函数的性质,得抛物线开口向上,与轴最多有1个公共点,
所以,且判别式,解得.
综上,实数的取值范围是.
26.存在,使不等式成立.则实数的取值范围是____________.
【答案】
【分析】应用存在性条件结合一元二次不等式计算求解.
【详解】存在,使不等式成立,
则实数,即得,
所以,所以的取值范围是
27.已知函数的值域为,且关于x的不等式的解集为.则有如下结论:
①;
②函数图像与直线的两个交点之间的距离等于6;
③若关于x的不等式的解集为,则;
④的值与的大小有关.
其中所有正确结论的序号是_________.
【答案】②③
【分析】根据二次函数的性质与一元二次不等式的解之间的关系判断.
【详解】由已知,①错误;
关于x的不等式的解集为.即函数图像与直线的两个交点的横坐标分别为,它们的距离为6,②正确;
由上讨论知,因此把的图象向右平行个单位得函数的图象,从而直线与函数的图象的两个交点间距离也是6,③正确;
由③的分析知,是确定的值,与的大小无关, ④错.
故答案为:②③.
28.已知不等式的解集为.若不存在整数满足不等式,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】根据一元二次不等式的解集,结合韦达定理可得,,然后代入目标不等式化简即可得解.
【详解】不等式的解集为,
则,且分别为方程的两根,
由根与系数的关系,得即.
将代入不等式,
化简得,即.
容易判断或时,均不符合题意,所以.
所以原不等式即为,
依题意应有且,所以.
故答案为:
29.已知是不等式的一个解.若,则实数的取值范围是_____________.
【答案】
【分析】对进行分类讨论,结合二次函数图象性质可得答案
【详解】令,
当时,抛物线开口向下,对称轴为,
在上单调递减,且当趋向于时,趋向于,
由函数连续性可知,必存在,使得,故满足要求;
当时,不等式可化为,解得,
故存在使得不等式成立,满足要求;
当时,抛物线开口向上,需满足以下条件,,解得,
此时对称轴为,
所以在上,函数最小值为,满足要求,
即当时,存在,使得,
综上,实数的取值范围为.
30.若命题“”是假命题,则实数的取值范围是_______.
【答案】
【详解】该全称命题“”为假命题,
则其否定“”为真命题,即方程在上有解,
的取值范围就是函数在上的值域.
,这是开口向上,对称轴为的二次函数,.
则最小值在处取得:;最大值在端点处取得:.
因此的值域为,即.
31.已知关于的方程的四个实根均为正数,则的取值范围为________.
【答案】
【分析】关于的方程的四有正实根,两边同除以,等价变形为,然后利用分离变量法转化成值域问题即可解决.
【详解】由题意知:,
关于的方程有正实根,,
等价变形为,(1)
设,则,(1)可变形为:有根,
分离变量得:,
原方程有四个正根,所以,
所以,
所以,当且仅当时取等,
所以,
32.若方程(,)在上有实根,则的最大值为______.
【答案】
【分析】通过不断构造函数利用一元二次函数性质求解最值.
【详解】设实根,则,
,所以.
由二次函数特性可知,时取得最大值.
,
又当时取得最大值,且.
所以.
四、解答题
33.已知函数.
(1)当时,,恒成立,求实数a的取值范围;
(2)若函数图象的顶点M在第二象限,且经过点,与x轴的另一个交点为C,求实数a的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用一元二次型不等式恒成立,并按是否为0分类求解.
(2)求出函数图象的顶点坐标,列出不等式求解.
【详解】(1)由,得,
当时,恒成立,当时,,解得,
所以实数a的取值范围是.
(2)依题意,,由的图象过点,得,即,
因此,
由顶点在第二象限,得,解得,
所以实数a的取值范围是.
34.设函数,关于的不等式(为常数)的解集为.
(1)若,求实数的值;
(2)当时, 恒成立,试求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将问题转化为的两根分别为,利用韦达定理即可;
(2)利用韦达定理得出,,再结合一元二次函数的性质求参即可.
【详解】(1)时,的解集为,
则的两根分别为,
故,,得.
(2)因为的两根分别为,
所以,,得,,则,
因为当时,恒成立,
所以对恒成立,
则且,得,
故的取值范围为.
35.关于的方程一个根小于,一个根大于,求的取值范围.
【答案】
【分析】直接构造二次函数,由三个二次的关系及数形结合可得.
【详解】设,函数是开口向上的一个二次函数,
由方程的一个根小于,一个根大于,作的大致图象:
则满足,即,解得,
再验证当时,,方程一定有两个不同的根.
所以实数的取值范围为.
36.(1)若关于的不等式的解集为,求实数的取值范围;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)分别按照和讨论求出实数的取值范围;
(2)原不等式可化为,利用基本不等式求解,即可得到实数的取值范围.
【详解】(1)①当,即时,
不等式转化为,
此不等式无解,解集为,满足题设;
②当,即时,
,
解得;
综上:实数的取值范围为.
(2)因为,所以,
解得,即,
因为,所以,
当且仅当即时,等号成立,
所以,故实数的取值范围为.
37.设函数.
(1)若,求不等式的解集;
(2)若不等式对任意实数恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由二次不等式解法结合题设可得答案;
(2)问题等价于恒成立,然后分,两种情况可得答案.
【详解】(1)由函数,
若,可得,
又由,即不等式,
即,所以不等式的解集为;
(2)由对任意实数x恒成立,等价于恒成立,
当时,不等式可化为,不满足题意.
当,则满足,即,
解得,所以的取值范围是.
38.解不等式.
【答案】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.
【分析】需要分类讨论,先讨论,和,时,相应方程的两根大小易判断,可直接得出不等式的解集,时,相应方程的两根的大小不确定,需按两根大小分类.
【详解】当,原不等式等价于,解得.
当时,原不等式
1)当时,原不等式,此时,原不等式解集为
2)当时,原不等式
①当,即时,原不等式解集为
②当,即时,易得原不等式解集为
③当,即时,易得原不等式解集为
综上所述得: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.
【点睛】思路点睛:本题考查解含参数的一元二次不等式,解题时要注意分类讨论,分类讨论有三个层次:第一层次是最高次项系数是否为0,在最高次项系数不为零时,还应分正负,第二层次是相应的二次方程有无实根,在有实根的前提下,第三层次就是比较两根的大小.
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