内容正文:
第5讲 一元二次函数、方程和不等式
/ 第2课时 一元二次方程、不等式 /
1
课前基础巩固
课堂考点探究
课时作业
2
1.会结合一元二次函数的图象,判断一元二次方程实根的存在性及实
根的个数,了解函数的零点与方程根的关系.
2.了解一元二次不等式的现实意义.能借助一元二次函数求解一元二
次不等式,并能用集合表示一元二次不等式的解集.
3.借助一元二次函数的图象,了解一元二次不等式与相应函数、方程
的联系.
课 标 要 求
3
◆ 知识聚焦 ◆
1.一元二次不等式
一般地,形如 的不等式称为一元二次不等式,其中
,,是常数,而且 .
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4
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 ,
有两个相等实数根
没有实数根
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5
判别式
的解集 ______________
________ _ ___________ ___
的解集 ______________ ___ ___
或
续表
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6
3.分式不等式
(1) ; .
(2)
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7
常用结论
1.绝对值不等式的解集为 ,绝对值
不等式的解集为 .
2.(1)对于不等式,求解时不要忘记讨论 时的
情形;
(2)注意区分时,的解集为还是 .
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8
◆ 对点演练 ◆
题组一 常识题
1.[教材改编]不等式 的解集为_ __________________.
[解析] 原不等式等价于,即 ,解得
,所以原不等式的解集是 .
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9
2.[教材改编]若不等式 的解集为
,则 ____.
[解析] 由题意可得,,可得, ,故
.
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10
3.[教材改编]若一元二次不等式对一切实数 都
成立,则实数 的取值范围是_______.
[解析] 由题意知解得 .
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题组二 常错题
◆ 索引:忽视二次项系数的符号致误;变形不等价致误;分类讨论
时忽视二次项系数为0的情况致误.
4.不等式 的解集为_ _________________.
[解析] 由可得 ,
即,得或 ,
故不等式的解集为 .
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12
5.不等式 的解集是__________________.
或
[解析] 由得,得,得 ,所以
或,得或或 ,即
或,所以原不等式的解集为或 .
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13
6.若关于的不等式有实数解,则 的取值范围是
__________.
[解析] 当时,不等式为,有实数解,满足题意;
当 时,不等式对应的二次函数的图象开口向上, ,
所以不等式有实数解,满足题意;
当 时,若不等式有实数解,则,可得.
综上,的取值范围是 .
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14
探究点一 一元二次不等式的求解
角度1 不含参的不等式
例1 (多选题)下列说法中正确的是( )
A.不等式的解集为或
B.不等式的解集为
C.不等式的解集为
D.不等式的解集为
√
√
√
课 堂 考 点 探 究
15
[思路点拨]对于A,首先解一元二次方程 ,再结合
不等式对应的二次函数图象写出其解集.对于B,先等价变形,转化为
与其同解的一元二次不等式(组),再求解.对于C,思路一:借助绝
对值的意义求解;思路二:将绝对值不等式转化为一元二次不等式
求解.对于D,分别求出不等式和 的解
集,然后求交集.
课 堂 考 点 探 究
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[解析] 对于A,因为方程的解为, ,所以
不等式的解集为或 ,故A正确.
对于B,因为,所以,可得
,解得,所以不等式的解集为 ,故B正确.
对于C,方法一:由,可得或 ,解得
或,所以不等式的解集为或 ,故C错误.
方法二:由,可得,即 ,所以
,解得或,所以不等式的解集为
或,故C错误.
课 堂 考 点 探 究
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对于D,由题得 即
即 即故原不等式的解集为
,故D正确.
故选 .
课 堂 考 点 探 究
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[总结反思]
解一元二次不等式的一般步骤是:
①化为标准形式 ;
②确定判别式 的符号,若 ,则求出该不等式对应的一元二次方
程的根,若 ,则对应的一元二次方程无根;
③结合二次函数的图象得出不等式的解集.特别地,若一元二次不等式
的左边能因式分解,则可直接写出不等式的解集.
课 堂 考 点 探 究
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角度2 含参的不等式
例2 解关于的不等式 .
[思路点拨]对 进行分类讨论,分别解出不等式即可.
解:若,则不等式化为,解得 ,不等式的解
集为 .
若,则不等式化为 ,一元二次方程
的解为, .
当时,,则原不等式的解集为 ;
课 堂 考 点 探 究
20
当时,,则原不等式的解集为 ;
当时,,则原不等式的解集为 ;
当时,,不等式化为,解得 或
,故原不等式的解集为 .
综上所述,当时,不等式的解集为;当
时,不等式的解集为;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 .
课 堂 考 点 探 究
21
[总结反思]
对含参的不等式,应对参数进行分类讨论,常见的分类有:
(1)根据二次项系数为正、负及零进行分类;
(2)根据判别式 与0的关系判断对应一元二次方程根的个数;
(3)对应的一元二次方程有两个根时,有时还需根据两根的大小进
行讨论.
课 堂 考 点 探 究
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变式题 解关于的不等式, .
解:当时,原不等式为,解得 ,则不等式的
解集为 .
当时,, 的两个根分别为
,,且 ,
此时不等式的解集为 .
当时,若,即,则不等式的解集为 ;
若,即,则不等式的解集为 ;
课 堂 考 点 探 究
若,即,则 的两个根分别
为,, ,则不等式的解集为
.
综上可知,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;
当 时,不等式的解集为 ;
当时,不等式的解集为 .
课 堂 考 点 探 究
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角度3 二次复合含参不等式
例3 已知函数,求关于 的不等式
的解集.
[思路点拨]设 ,通过换元,将不等式化为
,再对 进行讨论,进而求解.
课 堂 考 点 探 究
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解:设,则不等式可化为 .
当时,, 不等式 恒成立,此时不
等式的解集为;
当时,, 由 得 ,
,解得,此时不等式的解集为 .
综上所述,当时,不等式的解集为;
当 时,不等式的解集为 .
课 堂 考 点 探 究
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[总结反思]
对于复合指数(对数)不等式,可通过换元法,转化为一元二次不
等式后求解.需要注意的是换元前后对未知数取值范围的影响.
课 堂 考 点 探 究
27
探究点二 三个二次之间的关系
例4 (多选题)已知关于的不等式 的解集为
,则( )
A.
B.
C.不等式的解集是
D.不等式的解集为
√
√
√
课 堂 考 点 探 究
28
[思路点拨]对于A,结合不等式及其解集判断 的符号;对于B,
易知,3是方程的根,利用根与系数的关系用
表示,,进而可判断的符号;对于C,D,将, 替换成
,解一元一次不等式与一元二次不等式即可.
课 堂 考 点 探 究
29
[解析] 关于的不等式 的解集为
,,故A正确;
易知和3是关于 的方程的两根,由根与系数的关
系得 则,故B错误;
不等式 可化为,得,故C正确;
不等式 可化为,即
,解得或 ,故D正确.故选 .
课 堂 考 点 探 究
30
[总结反思]
1.一元二次方程的根就是相应一元二次函数的零点,也是相应一元二
次不等式解集的端点值.
2.给出一元二次不等式的解集,相当于知道了相应二次函数的开口方
向及与 轴的交点,可以利用代入根或根与系数的关系求待定系数.
课 堂 考 点 探 究
31
变式题 (多选题)已知关于的不等式 的解
集是,其中 ,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
√
√
√
课 堂 考 点 探 究
32
[解析] 由题意可得 ,且
,则,,
即 ,故A,B正确;
由,,得 ,,
即 ,
,又, ,所以 ,故C错误;
,故
D正确.故选 .
课 堂 考 点 探 究
33
探究点三 一元二次不等式恒成立问题
例5 已知函数 .
(1)当时,恒成立,求实数 的取值范围;
[思路点拨]当时,恒成立,即
恒成立,则 ,解不等式即可;
解:因为当时,恒成立,即 恒成立,
所以 ,即,解得 ,
所以实数的取值范围是 .
课 堂 考 点 探 究
34
(2)当时,恒成立,求实数 的取值范围;
[思路点拨]可化为 ,设
,得到二次函数 的图象的对称轴方程
为,按对称轴与 的位置关系讨论求解;
解:由题意,原不等式可转化为对
恒成立,则当时, .
令,则函数 的图象的对称轴方程为 .
当,即时,在 上的最小值为 ,
由,解得 ,舍去;
课 堂 考 点 探 究
35
当,即时,在 上的最小值为
,
由,解得,所以 ;
当,即时,在上的最小值为 ,
由,解得 ,所以.
综上可得,实数的取值范围是 .
课 堂 考 点 探 究
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(3)当时,恒成立,求实数 的取值范围.
[思路点拨]先把化为 ,再
令 ,然后利用单调性即可求解.
解:令 .
当时, 恒成立,只需即
解得或 ,
所以实数的取值范围是 .
课 堂 考 点 探 究
37
[总结反思]
不等式恒成立求参数的取值范围的解题策略
(1)一元二次不等式恒成立,可以利用判别式.
(2)求不等式恒成立问题的常见方法:①分离参数: 恒成
立即可)或恒成立 即可);②数
形结合:的图象在 的图象的上方即可;③讨论最
值:或 恒成立;④讨论参数.
(3)弄清自变量、取值范围,一般情况下,求谁的取值范围,谁就
是参数.
课 堂 考 点 探 究
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变式题(1)若关于的不等式对任意 恒成
立,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
[解析] 当时,原不等式为,恒成立;
当 时,由题得恒成立,令,
,易知 在上单调递增,所以当时,
取得最大值,即,所以,则.
综上,实数 的取值范围为 .故选D.
√
课 堂 考 点 探 究
39
(2)若不等式对任意 恒成立,则
的取值范围为( )
A. B.
C. D.
[解析] 由题得不等式对任意
恒成立,所以即
解得或 .故选A.
√
课 堂 考 点 探 究
40
(3)已知函数,若 对任意
,恒成立,则实数 的取值范围为_______.
[解析] ,所以函数在 上单
调递增,当时, .
由对任意,, 恒成立,得
对任意,恒成立,即对任意 ,
恒成立,因此
解得则 ,所以
实数的取值范围是 .
课 堂 考 点 探 究
41
课时作业
42
◆ 基础热身 ◆
1.不等式 的解集是( )
A. B.
C. D.
[解析] 由得 ,解得
,所以原不等式的解集为 .故选C.
√
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2.[2025· 全国二卷]不等式 的解集是( )
A. B.
C. D.
[解析] 由,得,即 ,可得
且,所以 ,故不等式
的解集为 .
√
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3.若关于的不等式的解集是,则 的取值范
围是( )
A. B.
C. D.
[解析] 因为关于的不等式的解集是 ,所以
且,解得,所以的取值范围是 .故选C.
√
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4.已知不等式的解集为或 ,则不等
式 的解集为( )
A. B.
C.或 D.或
[解析] 由题意知,1为方程的两根且 ,所
以解得则不等式 可化为
,即,解得 .故选A.
√
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5.在物理学中,若不计空气阻力,则竖直上抛的物体距离抛出点的高
度与时间满足关系,其中 ,一名同学
以初速度竖直上拋一排球,排球能够在拋出点 以上
的位置最多停留( )
A. B. C. D.
[解析] 由题意可得,令 ,得
,解得,所以排球能够在拋出点 以
上的位置最多停留 .故选C.
√
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6.(多选题)已知关于的不等式 的解集为
或 ,则下列说法正确的是( )
A.
B.的解集为
C.
D.的解集为
√
√
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[解析] 对于A,的解集为或 ,
解得故选项A正确;
对于B, 可化为,即,故
的解集为 ,故选项B不正确;
对于C, ,故选项C不正确;
对于D, 可化为,即
,其解集为,故选项D正确.故选 .
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7.不等式 的解集为___.
[解析] 因为 恒成立,所以不等式
的解集为 .
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8.若关于的不等式在区间 上有解,则实
数 的最小值为___.
5
[解析] 关于的不等式在区间 上有解,等
价于关于的不等式在区间上有解,即关于
的不等式在区间上有解,又 ,当且仅当
时,等号成立,所以,可得,故 的最小值为5.
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9.已知,,且,关于的不等式 的解集为
或 .
(1)求, 的值;
解:由题意,1,是关于的方程 的两根.
由,得,
由,解得或 (舍去),
故, .
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(2)解关于的不等式 .
解:由(1)可知,原不等式可化为 ,即
.
若,则,解得;
若 ,则,解得或 ;
若,则 ,
当,即时,解得 ,
当,即时,解得 ,
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当,即 时,解得.
综上可知,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;
当时,不等式的解集为 ;
当 时,不等式的解集为 .
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◆ 综合提升 ◆
10.关于的方程 有两根,其中一根小于2,
另一根大于3,则实数 的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.
√
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[解析] 设 ,则由题意可知
即解得
,故实数 的取值范围是 .故选C.
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11.[2025·广西南宁二模]已知函数, .若不等
式的解集为,则 ( )
A. B.1 C. D.2
[解析]
根据选项可知只需要考虑的情况,要使不等式
的解集为,则当时,
的图象如图①所示, 轴的单位长度不相等,
√
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则 可得解得.
当时, 的图象如图②所示,由图可知,
若,则 ,无法满足
的解集为 ,故舍去.故选A.
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12.(多选题)若关于的不等式在 上恒成立,则该不等式称为
单位区间不等式,则下列不等式是单位区间不等式的有( )
A. B. C. D.
√
√
√
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59
[解析] 的解集为,故A错误;
当 时,(当且仅当时,等号成立),因为
,所以对恒成立,故B正确;
的解集为 ,所以对恒成立,故C正确;
当 时,(当且仅当时,等号成立),因为
,所以对恒成立,故D正确.故选 .
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13.若函数的定义域是,则实数 的值
为___.
3
[解析] 依题意,得,即 的解集为
,所以,是方程 的两个根,所以
解得
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14.[2025·渭南二模] 若关于的不等式 有且只有
一个整数解,则实数 的取值范围是______.
[解析] 当时,不等式为,解得 ,不满足条件,
故,不等式 可化为
,所以 ,即
,方程的两根为 ,
,当时,不等式可化为,则 ,
,所以不等式的解集为 ,不满足条件.
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当时,不等式可化为,
当时, ,即,不等式的解集为 ,要使不等式
有且只有一个整数解,则,又因为,所以不满足条件;
当 时,,即,不等式的解集为空集;
当时, ,即,不等式的解集为 ,要使不等
式有且只有一个整数解,则,解得.
综上,实数的取值范围是 .
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15.已知二次函数,为实数 .
(1)若函数图象过点,对任意,恒成立,求实数
的取值范围;
解:依题意得,即,由对任意 ,
恒成立,得 即
整理得解得,
所以实数 的取值范围是 .
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(2)若函数图象过点,对任意, 恒成立,求
实数 的取值范围;
解:由(1)知,,由,得 ,
即 .
依题意得,对任意 恒成立,
令 ,则
解得,所以实数 的取值范围是 .
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(3)若对任意,恒成立,当时,求 的最小值.
解:由对任意,恒成立,得则 ,
因此,显然,当且仅当 ,
即时取等号,由且,得,所以当,
时, 取得最小值1.
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◆ 能力拓展 ◆
16.(多选题)[2025·重庆八中月考]已知,, ,满足
,且 ,则下列结论正确
的有( )
A. B.
C.的最大值为2 D.的最小值为
√
√
√
[解析] 由 ,得
,所以
,解得 ,故A正确;
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,即 ,故B
错误;
由,得 ,
,构造以, 为两根的一元二次方程
,则,解得
,故C,D正确.
故选 .
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17.设,若不等式 对于任意的
恒成立,则 的取值范围是________.
[解析] 因为不等式 对于任意的
恒成立,所以不等式 对于任意
的恒成立,
令,即 对于任意的恒成立,
设,因为 ,,所以,则,
即,解得 或(舍去),故 .
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