内容正文:
第 二 章
一元二次函数、方程和不等式
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
课标要点
1、理解二次函数、一元二次方程、一元二次不等式三者之间的联系(函数零点对应方程的根,不等式解集对应函数图像在x轴上方或下方的部分)。
2、掌握利用二次函数图像解一元二次不等式的方法(数形结合)。
3、能根据一元二次方程的根的情况(判别式)判断对应不等式的解集形式。
4、掌握含参数的一元二次不等式的分类讨论思路(按二次项系数、判别式、根的大小分类)。
5、能解决简单的分式不等式及一元二次不等式恒成立问题(转化为最值或判别式)。
学习重难点
重点:
1、二次函数图像与x轴的位置关系与不等式解集的对应(大于0取两边,小于0取中间);2、判别式对解集的影响(Δ大于0、等于0、小于0时解集不同);
3、含参不等式中对二次项系数是否为零的讨论;恒成立问题转化为判别式小于0或最值条件。
难点:
1、含参一元二次不等式的分类讨论中,参数对根的大小和开口方向的影响,讨论的完整性与端点值的取舍;
2、分式不等式化为整式不等式时,分母不能为零以及不等号方向是否需要改变(需考虑分母符号);
3、“二次项系数含参且为零”时,不等式退化为一次不等式,容易遗漏该情形。
知识点 一元二次不等式及其解法
1、一元二次不等式的定义
一般地,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,,,(其中均为常数).
2、一元二次不等式的解集
满足一元二次不等式或,其中的实数组成的集合叫一元二次不等式的解集。
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一般步骤:
①求出相应的一元二次方程的根(根据判别式判断方程没有实根,用因式分解或求根公式求根);
②根据函数图象与x轴的相关位置写出不等式的解集.
(2)解含参数的一元二次不等式的一般步骤:
①若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0、等于0与小于0进行讨论;
②若可以因式分解,则能求出两根来;
③若不能因式分解,先讨论判别式,再讨论有根的情况.
④求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论
特别提醒
解一元二次不等式,先化为标准形式 (或 <),确保 a>0,再求对应方程的根,最后大于取两边,小于取中间。若判别式小于0,则看 的符号判断解集为全体实数或空集。注意若二次项系数为负,先变号,重根时解集需排除该点(若为严格不等号)。
随学随练
1.(25-26高一下·湖南长沙·开学考试)已知关于x的不等式的解集是M.
(1)若,求解集M;
(2)若,解关于x的不等式.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)把代入,解二次不等式可求;
(2)由二次不等式的解集与二次方程的根的关系可先求出,然后解分式不等式即可求解.
【详解】(1)若,,
方程的根为,
所以,解得或,
故或;
(2)因为不等式的解集,
所以的一个解为,
所以,解得,
此时的解集为,满足题意.
不等式即,
等价于,解得,
故不等式的解集为.
知识点 三个二次的关系
1、三个“二次”:①二次函数,②一元二次方程,③一元二次不等式.
2、二次函数的零点
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叫做二次函数的零点.
3、三个“二次”之间的关系
二次函数
()
二次方程
有两相异实根
有两相等实根
无实根
二次不等式
二次不等式
随学随练
1.(25-26高一上·重庆·期中)(多选)已知关于 的不等式 的解集为 ,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 的解集为
D. 的最大值为 1
【答案】BCD
【分析】根据三个“二次”的关系逐项判断A、B、C,代入消元求解判断D.
【详解】对于A:因为不等式的解集为,
所以对应函数开口向上,所以,A错误;
对于B:由已知可知的两根为,
由韦达定理可得,所以,B正确;
对于C:因为不等式的解集为,
所以的解集为,
即的解集为,C正确;
对于D:由得,
所以,
当时,取得最大值,D正确;
故选:BCD.
知识点 一元二次不等式恒成立问题
(1)在R上恒成立(讨论)
①在上恒成立恒成立
②在上恒成立
(2)在区间上恒成立(参变分离或讨论)
①若能参变分离,推荐参变分类,建立明确的参数和变量的关系,并利用函数最值求解。
②若在参变分离时要谈论参数,就不用参变分离,直接在区间内讨论 :开口,对称轴,区间端点的值,可以利用数形结合来讨论。
随学随练
1.下列说法不正确的有( )
A.当时,不等式恒成立,则k的取值范围是
B.在上恒成立,则实数k的取值范围是
C.当时,不等式恒成立,则实数a的取值范围是
D.若不等式对任意恒成立,则实数a的取值范围
【答案】D
【分析】利用判别式法来判断二次不等式恒成立,可判断A,利用二次式因式分解法,即可判断B,利用分离参变量再结合基本不等式求最值来判断二次不等式恒成立,即可判断CD.
【详解】对于A,当时,恒成立,
当时,由题意可知:,解得,
综上得,k的取值范围是,故A正确;
对于B,由得,
因该不等式在上恒成立,则需使,即在上恒成立,
故得,即实数k的取值范围是,故B正确;
对于C,由题意得,对恒成立,即 ,
因(当且仅当时取等号),则得,故C正确;
对于D,由题意得,对恒成立,即 ,
因(当且仅当时取等号),可知,故D错误.
知识点 一元二次函数根的分布
1、二次函数的根与定值的位置关系(讨论开口向上的情况 )
两根都小于,
即
两根都大于,
即
一根小于,一根大于,即
2、二次函数的根与区间的位置关系(讨论开口向上的情况)
两根都在外
两根都在内
两根有且仅有一根在内
一根内,
另一根在内
3、只有一根在之间
(1)当时,分两种情况,方程有两相同的根,且根在, 或方程有两个不相同的根,有一个根在
(2)当时, 方程有两不同的根,有一个根正好在或处,另一个根在则 或
随学随练
1.(25-26高一下·浙江宁波·强基计划)关于x的一元二次方程有一个大于0小于4的根,则a的取值范围为______.
【答案】
【详解】方程,解得,
依题意,,解得,
所以a的取值范围为.
题型 解一元二次不等式
▌例1 (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.
▌例2(25-26高一上·河北唐山·期中)解关于的不等式.
【答案】当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为全体实数,
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为.
【分析】根据实数的正负性,结合一元二次不等式解集的性质分类讨论进行求解即可.
【详解】由已知,得,:
当时,不等式化为,解得;
当时,不等式等价于,
若,解得,或;
若,解得,
若,解得,或;
当时,不等式等价于,解得.
综上所述,当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为全体实数,
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为.
解题贴士
解一元二次不等式,不含参时直接求根,大于取两边、小于取中间;含参时需先讨论二次项系数(是否为零、正负),再根据判别式讨论根的大小关系(若两根含参需比较大小),最后结合开口方向写解集。
▌对点练1-1 (25-26高一上·广东肇庆·阶段检测)(1)求不等式的解集;
(2)解关于的不等式:.
【答案】(1);(2)答案见解析
【分析】(1)将不等式二次项系数化正后直接求解即可;
(2)因式分解,结合分类讨论,根据一元二次不等式的解的性质即可求解.
【详解】(1)因,
故原不等式的解集为.
(2)由不等式,得,
又因为,所以原不等式等价于,
当时,,此时不等式无解;
当时,,解得;
当时,,解得;
综上:当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为.
▌对点练1-2(25-26高一下·山东潍坊·期中)设函数.
(1)若,解关于x的不等式;
(2)求不等式的解集
【答案】(1)
(2)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】(1)把函数解析式代入不等式,原不等式转化为,由,得到不等式解集为;
(2)分=0, 0,0,三种情况去讨论. 其中,对于0,再对2个根进行大小比较讨论.
【详解】(1)当时,函数化简为,代入不等式,
得,得,得原不等式转化为,
由分母不为0,得,所以得,
所以,所以,
得不等式解集为;
(2),
当=0,即时,,则的解集为,
当0,方程的两个根为
当0,即时,二次项系数,抛物线开口向上,且,
不等式的解集为.
当0,即,
当时,,不等式化为,
解集为,
当时,二次项系数,抛物线开口向下,且
不等式的解集为,
当时,二次项系数,抛物线开口向下,且
不等式的解集为,
综上所述,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
题型 三个“二次”关系的应用
▌例1(25-26高二下·湖南长沙·期中)已知关于x的不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由条件结合韦达定理得到参数关系,即可将问题转化为,结合进而,求解即可.
【详解】由不等式的解集为可知,
且,,所以,
所以不等式可化为,
又,则,解得或.
▌例2(25-26高一下·四川成都·期中)(多选)已知关于的不等式的解集为. 则( )
A. B.不等式的解集是
C. D.不等式 的解集是
【答案】BC
【分析】根据一元二次不等式与一元二次方程的关系,结合韦达定理逐项分析判断即可.
【详解】由题意知,(A错误),且,是方程的两根,
所以,,即,.
B:可化为,因为,,
所以不等式的解集是,B正确.
C:因为,所以,C正确,
D:可化为,
因为,所以,解得或,故D错误.
解题贴士
三个“二次”(二次函数、一元二次方程、一元二次不等式)关系核心是根与图象:方程的根是对应函数与x轴交点的横坐标,不等式的解集由函数图象在x轴上方或下方决定。解题时先求根,再结合开口方向写解集;若含参则需讨论根的大小及判别式。二次函数的最值或恒成立问题常转化为判别式或顶点位置条件。
▌对点练1-1(25-26高一上·湖南常德·期末)(多选)已知关于的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A.函数有最大值
B.
C.
D.的解集为
【答案】ABC
【分析】根据一元二次不等式的解集,可判断的符号和关系,再逐项进行判断即可.
【详解】因为关于的不等式的解集为,
所以,抛物线开口向下,故函数有最大值,选项A正确;
不在解集内,,选项B正确;
已知,方程的两根分别为,故,
所以;,所以,故,选项C正确;
易知,不等式化为,可得,
即,解得,故选项D错误.
故选:ABC
▌对点练1-2(25-26高一上·浙江宁波·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.不等式的解集为
C.
D.不等式的解集为
【答案】A
【分析】先根据不等式的解集判断的符号和与的关系式,进而逐项判断即可.
【详解】因为关于的不等式的解集为,
所以,A正确;
且-3和4是方程的两个解,则.
所以,所以不等式可化简为,
解得或,所以不等式的解集为,B错误;
,所以C错误;
不等式化简为,即,解得,
所以不等式的解集为,D错误;
故选:A.
题型 一元二次不等式在R上恒成立
▌例1 (2026高二下·浙江·学业考试)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.
▌例2(25-26高一上·福建泉州·阶段检测)已知命题“,”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】A
【分析】条件可转化为命题“,”是真命题,结合二次函数性质可得结论.
【详解】因为命题“,”是假命题,
所以命题“,”是真命题,
由题意可得,解得,
故实数的取值范围是.
解题贴士
若二次项系数含参,必须先讨论 a=0 的特殊情况(此时退化为一次不等式,判断是否恒成立),再讨论的情形。
▌对点练1-1(25-26高一下·上海宝山·期末)若对任意,不等式都成立,则实数的取值范围是______.
【答案】
【详解】对任意,不等式都成立,
所以,即,
解得,即k的取值范围是.
▌对点练1-2(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.
题型 一元二次不等式在区间上恒成立
▌例1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.
▌例2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.
解题贴士
在区间上恒成立,常用分离参数法(将参数与变量分离,转化为求函数最值)或数形结合(画二次函数图象,按对称轴与区间位置分类讨论端点与顶点值)。注意区间端点是否包含会影响最值的取等条件。
▌对点练1-1(25-26高一下·云南普洱·期中)不等式对任意恒成立,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】转化问题为对任意恒成立,再结合基本不等式求最值即可求解.
【详解】根据题意可得对任意恒成立,
而,当且仅当时等号成立,
则,所以,则的最小值为.
▌对点练1-2 (2026·天津河东·二模)已知二次函数,若对于任意,都有成立,则实数的取值范围是________.
【答案】
【分析】根据的范围分类讨论,结合对于任意,都有成立,解不等式即可求解.
【详解】因为是一个区间,所以,
二次函数的对称轴为直线,
①当时,即,函数在上单调递增,
所以,
要使对于任意,都有成立,则,
所以,解得;
②当时,即时,
函数在处取得最小值,,
则,不等式无解;
③当时,即,函数在上单调递减,
所以,
则,不等式无解;
综上所述,的取值范围是.
题型 一元二次不等式有解问题
▌例1 (2026高一·全国·专题练习)已知命题,使得.则命题为真命题的一个充要条件是______.
【答案】
【详解】当时,显然,使得;
当时,,解得,即,
综上,命题为真命题的充要条件是.
▌例2 (25-26高二下·河北沧州·阶段检测)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.
解题贴士
一元二次不等式有解,分R上有解或者在区间上有解。在R上有解则可以通过图像结合来判断。若在区间上有解,常分离参数转化为最值问题。注意“有解”与“恒成立”方向相反(有解是存在性,恒成立是任意性)。
▌对点练1-1(25-26高二下·黑龙江哈尔滨·阶段检测)命题“,”为假命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】原命题“”为假命题,等价于它的否定“”为真命题,
即对于,成立.
设,开口向上,对称轴为,故在上单调递减,
最小值为,因此原命题为假等价于,即原命题为假对应集合为.
充分不必要条件对应集合是的真子集,选项中仅有,满足条件,
因此命题“,”为假命题的一个充分不必要条件是.
▌对点练1-2(25-26高一上·黑龙江大庆·期末)若存在,使不等式成立,则a的取值范围是______.
【答案】
【分析】使用分离参数的方法,将不等式转化为的形式,只需即可.
【详解】因为,所以.
又因为,所以,所以,
设,其中,则.
设,则转化为,,
因为在上单调递减,在上单调递增,
所以,即,
所以存在,使不等式成立时,只需,
故的取值范围是,
故答案为:.
题型 一元二次方程根的分布问题
▌例1(25-26高一上·辽宁大连·期中)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.
▌例2(25-26高二下·天津滨海新区·阶段检测)已知方程的两根都大于2,则实数的取值范围是_____.
【答案】
【分析】构造对应二次函数,结合一元二次方程根的分布特征列不等式组,求解后取交集得到的取值范围.
【详解】令二次函数,其图象开口向上.
已知方程有两个根,则,
化简得,解得或.
因为两个实根都大于,所以对称轴位于直线右侧,且处的函数值大于0.
即对称轴,即,解得.
处的函数值大于: ,解得.
因此.
解题贴士
一元二次方程根的分布,核心是结合二次函数图象的开口、对称轴、判别式及区间端点函数值列不等式组。常见类型(如两正根、一正一负、在区间内)需根据根的相对位置分类讨论,优先考虑判别式、韦达定理及对称轴位置。注意端点是否为根需单独检验,且含参时需讨论二次项系数是否为零。若根与区间关系复杂,可用分离参数或数形结合直观判断。
▌对点练1-1(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
▌对点练1-2(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)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.
题型 一元二次不等式的应用
▌例1(25-26高一上·北京顺义·期末)某公司为进一步增强市场竞争力,计划改进技术生产某产品.已知该产品年利润(单位:万元)与年产量(单位:台)的函数关系为.假设生产的产品当年能全部销售完,且每年最大产量为100台.
(1)当年产量为20台时,求公司所获年利润;
(2)当年产量不超过40台时,为实现年盈利,该产品的年产量至少为多少台?
(3)当该产品的年产量为多少台时,公司所获年利润最大?
【答案】(1)万元;
(2)台;
(3)台.
【分析】(1)根据分段函数求值即可;
(2)解一元二次不等式,即可得解;
(3)利用二次函数性质和基本不等式分别求出各段最大值,比较即可作出判断.
【详解】(1)当年产量为20台时,(万元),
所以当年产量为20台时,公司所获年利润为万元;
(2)当年产量不超过40台时,为实现年盈利,即,
解得,又因为,所以,
即为实现年盈利,该产品的年产量至少为台;
(3)当时,,
此时当时,在此区间内公司所获年利润最大值为万元,
当时,,
当且仅当时,在此区间内公司所获年利润取得最大值为万元,
综上可得:当该产品的年产量为台时,公司所获年利润最大值为万元.
▌例2(25-26高一上·广东·期末)某公司经市场调研发现,若本季度在某材料上追加投入万元,则该材料的销售量可增加吨,每吨的销售价格为万元,另外生产吨该材料还需要投入其他成本万元.
(1)求出该公司本季度增加的利润(单位:万元)与之间的函数关系式.
(2)若要追加的总成本不超过3万元,求的取值范围.
(3)当为多少时,该公司在本季度增加的利润最大?最大为多少万元?
【答案】(1);
(2)的取值范围为;
(3)当为5万元时,该公司在本季度增加的利润最大,最大万元.
【分析】(1)由题意知,增加的利润增加的产量售价追加投入投入的其他成本;(2)由题意知,追加的总成本追加投入投入的其他成本,列出不等式求解即可;(3)将函数解析式进行化简,利用换元法再结合基本不等式求解.
【详解】(1)由题知,
又,解得,
所以.
(2)由题知追加的总成本,
整理得,解得,
又,所以的取值范围为.
(3)由知,令,则,
代入函数解析式得,
当且仅当时,等号成立,
此时,.
故当为5万元时,该公司在本季度增加的利润最大,最大万元.
解题贴士
应用题先设未知数,用代数式表示相关量,根据题意(如面积限制、利润范围)列出一元二次不等式。解不等式后,结合实际问题背景(如数量为整数、长度为正)筛选解集,最终写出符合题意的答案。注意隐含条件(如非负、整数)及单位统一,若解集为区间,需说明范围内所有值均满足条件。
▌对点练1-1(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)为发展空间互联网,抢占技术制高点,某企业计划加大对空间卫星网络研发的投入,据了解,该企业研发部原有人,年人均投入万元,现把研发部人员分成技术人员和研发人员两类,其中技术人员有名(,且),调整后研发人员的年人均投入增加,技术人员的年人均投入为万元.
(1)要使调整后的研发人员的年总投入不低于调整前的人的年总投入,则调整后的技术人员至少有多少人?
(2)是否存在实数,同时满足两个条件:①技术人员的年人均投入始终不减少;②调整后研发人员的年总投入始终不低于调整后技术人员的年总投入?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)人;
(2)存在,.
【分析】(1)根据题意列出不等式并求解出解集,再根据的范围可求解出结果;
(2)分别根据条件①和条件②列出不等式,通过分离参数求解出不等式最值,由此可求解出的取值范围,则结果可知.
【详解】(1)调整前的人的年总投入为万元,
调整后的研发人员的年总投入为万元,
由题意可知,,解得,
又因为,且,所以调整后的技术人员至少有人.
(2)由①可知,所以,所以,
又因为,且,所以,所以;
由②可知,化简可得,
因为,当且仅当,即时(符合条件)取等号,
所以,所以,
由上可知,所以,
所以存在实数满足条件.
▌对点练1-2(25-26高一上·上海静安·阶段检测)甲乙两地的高速公路全长166千米,汽车从甲地进入该高速公路后匀速行驶到乙地,车速(千米/时).已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分为,固定部分为220元.
(1)若每小时的运输成本不高于420元,汽车的速度应该控制在什么范围?
(2)汽车应以多大速度行驶才能使全程运输成本最小?最小运输成本约为多少元?(结果保留整数)
【答案】(1)(千米/时);
(2)当时,最小运输成本为696元.
【分析】(1)根据题意列出不等式,根据一元二次不等式的解法,求出结果即可.
(2)根据题意,列出函数,根据基本不等式,求出最小值即可.
【详解】(1)由题意得汽车每小时的运输成本为(元),
每小时的运输成本不高于420元,所以,解得,
可得,即(千米/时),
所以,此时汽车的速度应该控制在(千米/时);
(2)因为汽车从甲地进入该高速公路后匀速行驶到乙地,车速(千米/时),
所以汽车的行驶时间为(小时),
所以全程运输成本,,
由基本不等式可得,当且仅当时,即时取等号,
即当速度为(千米/时),最小运输成本为696元.
基础通关
1.(25-26高二下·宁夏石嘴山·阶段检测)设实数满足 ,实数满足 ,且是的必要不充分条件,则实数的取值范围是_________.
【答案】
【分析】先明确的关系,再根据集合的包含关系求的取值范围.
【详解】因为是的必要不充分条件,
所以是的充分不必要条件,
由,因为,所以;
由.
因为是的充分不必要条件,所以⫋.
所以.
即实数的取值范围是.
2.(25-26高二下·河南南阳·阶段检测)(1)求下列不等式的解集.
①;②;③
(2)若 ,求的最小值.
(3)解关于 的不等式:
【答案】(1)①;②或;③或
(2)7
(3)当时,不等式的解集为;
当时,不等式化为,解集为;
当时,不等式的解集为.
【分析】(1)根据一元二次不等式的解法和绝对值不等式的解法求解;
(2)根据均值定理求和的最小值;
(3)含参一元二次不等式讨论的范围解不等式.
【详解】(1)①,所以,
则解得, 得到此不等式的解集为;
②,则,
得到的解为,
所以的解集为或;
③,则或,
所以或,
所以的解集为或.
(2)因为,由题.
当且仅当,即时取等号;
所以的最小值为7.
(3)原不等式可化为,
方程的两根为.
当时,不等式的解集为;
当时,不等式化为,解集为;
当时,不等式的解集为.
3.(25-26高二下·宁夏石嘴山·阶段检测)已知关于的不等式 的解集为.
(1)求实数,的值;
(2)若,求关于的不等式的解集;
(3)若对任意实数,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)当时,所求不等式的解集为;
当时,所求不等式的解集为;
当时,所求不等式的解集为;
当时,所求不等式的解集为
(3)
【分析】(1)根据和2是方程的两根,利用韦达定理可求的值.
(2)对的取值分类讨论,结合一元二次不等式解集的形式解不等式.
(3)问题转化为,恒成立,再求,的最大值即可.
【详解】(1)由题意,和2是方程的两根,且,
所以,解得.
(2)因为,所以不等式可化为,
即.
当时,不等式可化为;
当时,不等式可化为.
若,即时,不等式的解为;
若,即时,不等式的解为;
若,即时,不等式的解为.
综上,当时,所求不等式的解集为;
当时,所求不等式的解集为;
当时,所求不等式的解集为;
当时,所求不等式的解集为.
(3)因为,所以不等式可化为,
因为时,不等式恒成立,即恒成立.
因为,所以,,,所以.
由恒成立,可得.
即所求的取值范围为.
4.(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.
5.(25-26高一上·浙江杭州·期中)不等式的解集是,则下列选项正确的有( )
A.
B.
C.不等式的解集是或
D.不等式的解集是
【答案】ABD
【分析】根据题意,利用二次式的关系,结合韦达定理,求得,且,再由不等式的性质和解法,逐项分析判断,即可求解.
【详解】对于A,由不等式的解集是,
可得,可得,且,所以A正确;
对于B,因为,代入不等式得,所以,所以B正确;
对于C,因为,不等式即为,
又因为,不等式等价于,即,
解得,所以不等式的解集为,所以C错误;
对于D,因为,不等式即为,
因为,可得,解得,
所以不等式的解集为,所以D正确.
6.(25-26高二下·重庆·期末)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.(25-26高二下·湖南长沙·期末)(多选)下列说法正确的是( )
A.,则实数的取值范围为
B.,则实数的取值范围为
C.,则实数的取值范围为
D.,使得不等式成立,则实数的取值范围为
【答案】ACD
【分析】对于A,参变分离得;对于B,参变分离得;对于C,根据题意可得,再解不等式即可;对于D,不等式可变形为,则,则,再求出最值即可.
【详解】对于A:,
则,故A正确;
对于B:,
则,故B错误;
对于C:原式子可化为,
则,即,解得,
所以实数的取值范围为,故C正确;
对于D:不等式可变形为,则,解得,
因,则,此时,即,
所以的取值范围为,故D正确.
8.(25-26高一上·湖南湘西·期末)若关于的不等式在区间上恒成立,则实数的最大值为( )
A.6 B. C. D.8
【答案】A
【分析】参变分离可得,再根据基本不等式求解最小值即可.
【详解】由在区间恒成立,可得,
即在区间恒成立.
因为,则,当且仅当,时等号成立,
所以,故,即的最大值为,
故选:A.
9.(25-26高一上·云南昆明·阶段检测)对,不等式恒成立的一个充分不必要条件为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,分类讨论解含有参数的一元二次不等式,再由不等式恒成立确定的范围,最后结合充分不必要条件的定义即可得解.
【详解】整理得,
当时,解得;当时,解得;
当时,解得.
又,不等式恒成立,,即,
因为⫋,故 “”是“”的充分不必要条件,
故选:D.
10.(25-26高一上·山西晋城·期末)(多选)存在使得不等式成立,则实数的取值可以是( )
A.0 B. C.2 D.4
【答案】BD
【分析】由,和三种情况讨论求解即可.
【详解】当时,原不等式不成立,
时,函数对应的图象是开口向下的抛物线,根据图象特征,一定存在使得原不等式成立.
时,则,即解得,
综上所述,的取值集合是或,
结合选项,所以实数可取值,4,
故选:BD.
素养提升
1.(25-26高一上·浙江杭州·期中)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.
2.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.
3.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.
4.(2025高一上·安徽·竞赛)某企业原有200名科技人员,年人均工资a万元().现加大对某芯片研发力度,该企业把原有200名科技人员调整成技术人员和研发人员,其中技术人员x名(且).调整后,研发人员的年人均工资比调整前增加了,技术人员的年人均工资为万元.
(1)若要使调整后研发人员的年总工资不低于调整前200名科技人员年总工资的1.5倍,求调整后的技术人员最少有多少人?
(2)为了激励研发人员的工作热情和保持技术人员的工作积极性,企业决定在工资方面要同时满足以下两个条件:
①研发人员的年总工资始终不低于技术人员的年总工资;
②技术人员的年人均工资始终不低于调整前200名科技人员的年人均工资.
请问是否存在这样的实数m?若存在,求出m的范围;若不存在,说明理由.
【答案】(1)50
(2)存在,
【分析】(1)根据题意得到不等式,求出答案;
(2)由两个条件得到不等式,结合基本不等式求出答案
【详解】(1)依题意可得调整后研发人员的年人均工资为万元,
则,(),化简得,
解得,
因为且,所以,
所以调整后的技术人员的人数最少为50人;
(2)假设存在实数m,使得技术人员在已知范围内调整后,满足以上两个条件,
由条件①得,整理得;
因为,
当且仅当,即时等号成立,所以,
由条件②得,解得;
又因为,所以.
所以.
5.(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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第二章
一元二次函数、方程和不等式
2.3二次函数与一元二次方程、不等式
课时目标
1、理解二次函数、一元二次方程、一元二次不等式三者之间的联系(函数零点对应方程
的根,不等式解集对应函数图像在x轴上方或下方的部分)。
2、掌握利用二次函数图像解一元二次不等式的方法(数形结合)。
课标要点
3、能根据一元二次方程的根的情况(判别式)判断对应不等式的解集形式。
4、掌握含参数的一元二次不等式的分类讨论思路(按二次项系数、判别式、根的大小分
类)。
5、
能解决简单的分式不等式及一元二次不等式恒成立问题(转化为最值或判别式)。
重点:
1、二次函数图像与x轴的位置关系与不等式解集的对应(大于0取两边,小于0取中
间);2、判别式对解集的影响(△大于0、等于0、小于0时解集不同);
3、含参不等式中对二次项系数是否为零的讨论:恒成立问题转化为判别式小于0或最值
条件。
学习重难点
难点:
1、含参一元二次不等式的分类讨论中,参数对根的大小和开口方向的影响,讨论的完整
性与端点值的取舍;
2、分式不等式化为整式不等式时,分母不能为零以及不等号方向是否需要改变(需考虑
分母符号):
3、“二次项系数含参且为零”时,不等式退化为一次不等式,容易遗漏该情形。
清主线
课时内容导图
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定义:只含一个未知数且最高次数为2的不等式
知识点一:一元二次
解不含参不等式:求对应方程的根,大于取两边,小于取
不等式及其解法
中间
解含参不等式:先讨论二次项系数(是否为零、正负),
再讨论判别式,最后比较根的大小
二次函数图像与X轴交点横坐标是对应方程的根
知识点二:三个二次
不等式解集由图像在x轴上方或下方决定
的关系
判别式决定根的情况和不等式解集形式
二次函数与一
在R上恒成立:a结合判别式讨论
元二次方程、
知识点三:一元二次
不等式恒成立问题
在区间上恒成立:常用分离参数转化为最值,或数形结合
不等式
讨论端点与顶点
结合图像,根据开口方向、对称轴、判别式、端点函数值
列不等式组
知识点四:一元二次
常见类型:两正根、一正一负、两根在区间内等
方程根的分布
注意端点是否为根需单独检验
分式不等式:化为整式不等式,注意分母不为零
综合要点
有解问题:分离参数转化为最值,注意与恒成立方向相反
应用题:设变量列式,结合实际背景筛选解集
理新知
教材全盘梳理
知识点
7
一元二次不等式及其解法
1、一元二次不等式的定义
般地,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.
般形式,ax2+bx+c>0(≥0),ax2+bx+c<0(≤0),(其中a≠0,a,b,c均为常数).
2、一元二次不等式的解集
满足一元二次不等式ax2+bx+c>0(≥0)或ax+bx+c<0(≤0),其中a≠0的实数x组成的集合叫一元二
次不等式的解集。
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一般步骤:
①求出相应的一元二次方程的根(根据判别式判断方程没有实根,用因式分解或求根公式求根):
②根据函数图象与x轴的相关位置写出不等式的解集.
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(2解含参数的一元二次不等式的一般步骤:
①若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0、等于0与小于0进行讨论:
②若可以因式分解,则能求出两根来:
③若不能因式分解,先讨论判别式,再讨论有根的情况.
④求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论
特别提醒
解一元二次不等式,先化为标准形式ax+bx+c>0(或<),确保a0,再求对应方程的根,最后
大于取两边,小于取中间。若判别式小于0,则看a的符号判断解集为全体实数或空集。注意若二次项
系数为负,先变号,重根时解集需排除该点(若为严格不等号)。
随学随练
1.(25-26高一下·湖南长沙开学考试)已知关于x的不等式ax2+5x-2>0的解集是M
(1)若a=1,求解集M,
(2)若M=x
1<x<2Y
解关于1的不等式2
->1.
知识点
2
三个二次的关系
1、三个“二次”:①二次函数,②一元二次方程,③一元二次不等式
2、二次函数的零点
一般地,对于二次函数y=ax2+bx十c,我们把使ax2+bx十c=0的实数x叫做二次函数的零点.
3、三个“二次”之间的关系
△=b2-4ac
4>0
△=0
△<0
二次函数
y=ax2+bx+c (a>0)
茶士
二次方程
有两相异实根
有两相等实根
ax2+bx+c=0
b
无实根
(a>0的根
X1,X2(x1<x2)
X1=X2=-
20
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二次不等式
ax2+bx+c>0
分
(a>0)的解集
二次不等式
乙
0
0
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
随学随练
1.(25-26高一上重庆期中)(多选)已知关于x的不等式am+(b-l)x+c<0的解集为
{<x<3},则下列说法正确的是()
A.a<0
B.4a+b=1
C.ex2+(b-1)x+a<0
的解集为
o
D.(a-1(b-1)的最大值为1
知识点
一元二次不等式恒成立问题
(1)在R上恒成立(讨论△)
①ax2+bx+c>0(a≠0)在x∈R上恒成立~乙恒成立
②ax+bx+c<0(a≠0)在x∈R上恒成立~乙
(2)在区间上恒成立(参变分离或讨论)
①若能参变分离,推荐参变分类,建立明确的参数和变量x的关系,并利用函数最值求解。
b
②若在参变分离时要谈论参数,就不用参变分离,直接在区间内讨论:开口a,对称轴~2
,区间端点的
值,可以利用数形结合来讨论。
7随学随练
1.下列说法不正确的有()
A.当x∈R时,不等式2-:+1>0恒成立,则k的取值范围是[0,4)
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B.x2-c+k-1<0在(L,2)上恒成立,则实数k的取值范围是[3,+∞)
C.当x>0时,不等式x2-ax+16>0恒成立,则实数a的取值范围是(-∞,8)
D.若不等式x2-ax+4≥0对任意x∈[L,3]恒成立,则实数a的取值范围(-0,5]
知识点
4
一元二次函数根的分布
1、二次函数的根与定值k的位置关系(讨论开口向上的情况a>0)
两根都小于k,
两根都大于k,
一根小于k,一根大于k,即
即X1<k,X2<k
即X1>k,X2>k
x<k<x
:
k
X1
△>0
△>0
b∠k
2
b-k
2a
f(k)<0
flk)>o
flk]>0
,二次函数的根与区间的位置关系(讨论开口向上的情况a>0)
两根有且仅有一根在
根(m,n)内,
两根都在(m,n)外
两根都在(m,n)内
m,n)内
另一根在(p,q内
m
X2
f(m>0
△>0
f(n]<0
[f(m]<o
f(m>0
f(p<o
(fin)<o
f(n>0
f(mlf(n)<o
flal>o
名n
or
f(mlf(n)<o
f p f(q<o
3、只有一根在(m,n之间
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△=
(1)当fmfn)≠0时,分两种情况,方程有两相同的根,且根在m,n之间,
b∠n
或方程
2
有两个不相同的根,有一个根在m,n之间,一根在m,n之外,fmfn<0
(2)当fm小fn=0时,方程有两不同的根,有一个根正好在m或n处,另一个根在m,n之间则
△>0
△>0
f(m=0
f(n)=0
m<-
<n或m<b<n
b
2a
2a
f(n)>0
fm>0
7随学随练
1.(25-26高一下浙江宁波强基计划)关于x的一元二次方程x+(2a+1)x+2a=0有一个大于0小于4
的根,则a的取值范围为
通题型
解题能力构建
题型
解一元二次不等式
■例1(25-26高一上安徽合肥期末)求下列不等式的解集
(1)x2-3x+2<0
(2)x(x+2)>x(3-x)+1
■例2(25-26高一上河北唐山期中)解关于x的不等式ar2-(a+1)x+1≥0,a∈R
解题贴士
解一元二次不等式,不含参时直接求根,大于取两边、小于取中间;含参时需先讨论二次项系数(是
否为零、正负),再根据判别式讨论根的大小关系(若两根含参需比较大小),最后结合开口方向写
解集。
I对点练1-1(25-26高一上广东肇庆阶段检测)(1)求不等式-x+3x+4>0的解集:
(2)解关于x的不等式:ar2-(3a+1)x+3<0(a>0).
对点练1-2(25-26高一下山东潍坊期中)设函数f(x)=(2a+1)x2-2ax-1(aeR)】
f似≥2
若。=0解关于x的不等式(-可
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(2)求不等式f(x)<0的解集
题型
2
三个“二次”关系的应用
Ⅱ例1(25-26高二下湖南长沙期中)已知关于x的不等式ar2+bx+c<0的解集为(0,-4U(1,+∞),则不
等式bx2-cx+a<0的解集为()
A.(-03+
c.(mut,+o)
■例2(25-26高一下~四川成都期中)(多选)已知关于x的不等式ax'+bx+c<0的解集为{l<x<6},
则()
A.a<0
B.不等式ar+c>0的解集是{x>6
C.
a+2b-c<0
D.不等式c-br-a<
的解架是6<x<引
解题贴士
三个“二次”(二次函数、一元二次方程、一元二次不等式)关系核心是根与图象:方程的根是对应
函数与x轴交点的横坐标,不等式的解集由函数图象在x轴上方或下方决定。解题时先求根,再结合开
口方向写解集;若含参则需讨论根的大小及判别式。二次函数的最值或恒成立问题常转化为判别式或
顶点位置条件。
■对点练1-1(25-26高一上湖南常德期末)(多选)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(-1,2)
则下列说法正确的是()
A.函数f(x)=ar+br+c有最大值
B.4a-2b+c<0
C.abc<0
D.br2+a+c>0的解集为(-2,2)
■对点练1-2(25-26高一上浙江宁波阶段检测)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为
{xx(-3减x4),则下列说法正确的是()
A.a>0
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B.不等式4-+<0的解突为号或rj3
C.a+b+c>0
D.不等式bx+c>0的解集为{x<-4}
题型
元二次不等式在R上恒成立
0例1(2026高二下浙江学业考试)若不等式2+:<0对一切实数.都成立,则实数的取值泥
围为()
A.-3<k<0B.-3≤k≤0
C.-3<k≤0
D.k<-3或k>0
■例2(25-26高一上福建泉州阶段检测)己知命题“xeR,x+(a-l)x+4≤0”是假命题,则实数a
的取值范围是()
A.-3<a<5
B.a<-3或a>5
C.-3≤a≤5
D.a≤-3或a≥5
解题贴士
若二次项系数含参,必须先讨论=0的特殊情况(此时退化为一次不等式,判断是否恒成立),再讨
论a与△的情形。
■对点练1-1(25-26高一下·上海宝山期末)若对任意x∈R,不等式x2-c+4>0都成立,则实数k的取
值范围是
I对点练1-2(25-26高一上福建厦门阶段检测)若关于x的不等式ar2-x-1<0对x∈R恒成立,则实
数a的取值范围为
题型
一元二次不等式在区间上恒成立
例1若命题“1≤x≤4,x-4x-m≠0”是假命题,则实数m的取值范围是
1例2若对于x∈,3],mx2-mx-6+m<0恒成立,求实数m的取值范围,
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解题贴士
在区间上恒成立,常用分离参数法(将参数与变量分离,转化为求函数最值)或数形结合(画二次函
数图象,按对称轴与区间位置分类讨论端点与顶点值)。注意区间端点是否包含会影响最值的取等条
件。
Ⅱ对点练11(25-26高一下云南普洱期中)不等式x2+mx+15≥0对任意x∈[B,]恒成立,则m的最小值
是()
A.-√5
B.-2√15
C.15
D.215
■对点练12(2026天津河东二模)已知二次函数f(x)=m2-2x+a,若对于任意x∈[a,2d,都有
f(x)≥0成立,
则实数a的取值范围是
题型
元二次不等式有解问题
1例1
(2026商一全国专题练习)已知命思p:xER,使得2+x+令<0则命题p为真命题的一个充
8
要条件是
■例2(25-26高二下·河北沧州阶段检测)若x∈R,mr+2(m-3)x+4>0的否定为真命题,则实数m
的取值范围为()
A.(1,9)
B.(-00,0)
C.(-o,1U(9,+o)D.(-o,小U[9,+∞)
解题贴士
元二次不等式有解,分R上有解或者在区间上有解。在R上有解则可以通过图像结合△来判断。若
在区间上有解,常分离参数转化为最值问题。注意“有解”与“恒成立”方向相反(有解是存在性,
恒成立是任意性)。
1对点练1-1(25-26高二下黑龙江哈尔滨阶段检测)命题“x∈[-1,,x2-2x-a>0”为假命题的一个
充分不必要条件是()
A.a>-2
B.a>-1
C.a≥-2
D.a≥-1
I对点练1-2(25-26高一上黑龙江大庆·期末)若存在0≤x≤3,使不等式x2-ax-a+1≥0成立,则a的
取值范围是
题型
一元二次方程根的分布问题
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■例1(25-26高一上辽宁大连期中)若方程3x+(3a+1)x+b=0(a,b∈R)在-2≤x≤2上有实根,
则b-a的最大值为
1例2(25-26高二下·天津滨海新区·阶段检测)已知方程x+2r-m+12=0的两根都大于2,则实数m
的取值范围是,
解题贴士
一元二次方程根的分布,核心是结合二次函数图象的开口、对称轴、判别式及区间端点函数值列不等
式组。常见类型(如两正根、一正一负、在区间内)需根据根的相对位置分类讨论,优先考虑判别式
韦达定理及对称轴位置。注意端点是否为根需单独检验,且含参时需讨论二次项系数是否为零。若根
与区间关系复杂,可用分离参数或数形结合直观判断。
■对点练1-1(25-26高一上江苏无锡阶段检测)己知关于x方程x+2(m-1)x+2m+6=0
(1)若方程有两个根且都大于1,求实数m的取值范围
(2)若方程至少有一个正根,求实数m的取值范围
【对点练1-2(25-26高二下·江苏南京阶段检测)若x2+2mx+m+1=0在x∈(1,3)上有两个不相等的实数
根,则实数的取值范围为
题型
元二次不等式的应用
■例1(25-26高一上·北京顺义·期末)某公司为进一步增强市场竞争力,计划改进技术生产某产品.已知
该产品年利润W(:)(单位:万元)与年产量x(单位:台)的函数关系为
-4x2+240x-2000,0<x≤40
w(x)
3600
+180,40<x≤100假设生产的产品当年能全部销售完,且每年最大产量为100台.
(1)当年产量为20台时,求公司所获年利润:
(2)当年产量不超过40台时,为实现年盈利,该产品的年产量至少为多少台?
(3)当该产品的年产量为多少台时,公司所获年利润最大?
■例2(25-26高一上广东期末)某公司经市场调研发现,若本季度在某材料上追加投入x(0<x<10)万
14
5
元,则该材料的销售量可增加p=
、吨,每吨的销售价格为
2
x+
万元,另外生产吨该材料还需要
P
投入其他成本4万元
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()求出该公司本季度增加的利润少(单位:万元)与x之间的函数关系式
(2)若要追加的总成本不超过3万元,求x的取值范围。
(3)当x为多少时,该公司在本季度增加的利润最大?最大为多少万元?
解题贴士
应用题先设未知数,用代数式表示相关量,根据题意(如面积限制、利润范围)列出一元二次不等式,
解不等式后,结合实际问题背景(如数量为整数、长度为正)筛选解集,最终写出符合题意的答案。
注意隐含条件(如非负、整数)及单位统一,若解集为区间,需说明范围内所有值均满足条件。
■对点练1-1(25-26高一上·江苏南通阶段检测)为发展空间互联网,抢占6G技术制高点,某企业计划加
大对空间卫星网络研发的投入,据了解,该企业研发部原有100人,年人均投入(a>0)万元,现把研发
部人员分成技术人员和研发人员两类,其中技术人员有x名(x∈N,且45≤x≤75),调整后研发人员的
2x
年人均投入增加4%,技术人员的年人均投入为“m
25万元.
(1)要使调整后的研发人员的年总投入不低于调整前的100人的年总投入,则调整后的技术人员至少有多少
人?
(2)是否存在实数m,同时满足两个条件:①技术人员的年人均投入始终不减少;②调整后研发人员的年总
投入始终不低于调整后技术人员的年总投入?若存在,求出m的值:若不存在,说明理由
■对点练1-2(25-26高一上·上海静安·阶段检测)甲乙两地的高速公路全长166千米,汽车从甲地进入该
高速公路后匀速行驶到乙地,车速y[70,120](千米时)·己知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由
可变部分和固定部分组成:可变部分为0.02v2,固定部分为220元.
(1)若每小时的运输成本不高于420元,汽车的速度应该控制在什么范围?
(2)汽车应以多大速度行驶才能使全程运输成本最小?最小运输成本约为多少元?(结果保留整数)
刷好题
课时巩固精炼
基础通关
1.(25-26高二下·宁夏石嘴山阶段检测)设p实数x满足x2-4ax+3a<0(a<0),9:实数x满足
x2-x-6≤0,且P是9的必要不充分条件,则实数a的取值范围是
2.(25-26高二下·河南南阳·阶段检测)(1)求下列不等式的解集,
①2x2+5x-3<0:②-3x2+6x-2≤0;③2x-1>2
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(2)若x>3,求x+3的最小值,
(3)解关于x的不等式:x+(1-a)x-a<0
3.(25-26高二下宁夏石嘴山阶段检测)已知关于x的不等式(a-1)x2-2brx-2<0的解集为
{x|-1<x<2}
(1)求实数a,b的值:
(2)若m≤0,求关于x的不等式amr2+(m-a)x-l≥0的解集;
(3)若对任意实数xe[l,2],amr2+(m-a)x-12mr恒成立,求实数m的取值范围。
4.(25-26高一下浙江阶段检测)已知关于x的不等式a2+bx+c>0的解集为(-1,2),则下列说法正确
的是()
A.a<0
B.a+b+c<0
C.不等式ax+b<0的解集为(1,+∞)
D.不等式x+e-+2>0的解头为[2
5.(25-26高一上·浙江杭州期中)不等式a2-bx+c>0的解集是x-2<x<1,则下列选项正确的有
()
A.a<0
B.a+b+c>0
C.不等式ar2+bx+c>0的解集是{dx<-2或x>1
D.不等式bx-c>0的解集是{xx>2
6.(25-26高二下·重庆期末)使命题“3x∈R,mx2-mx+3≤0”是假命题的一个充分不必要条件是
()
A.m∈[0,12)B.m∈[0,12]
C.m∈(L,12)
D.m∈[l,12]
7.(25-26高二下湖南长沙期末)(多选)下列说法正确的是(
)
93
A.x∈R,-x+9r+a+3<0,则实数,的取值范围为-D,-4)
9
B.1xR,-2+9x+a+3<-2r2+5x+3则实数。的取值范围为-
C.3aeR,x∈R,-2r2-(4-b)x+3<-x+bx+a+3<10,则实数b的取值范围为(-2V5,23)
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D.
3x∈(-o,0):
使得不等式0<-2+9x+a+3<-2+5x+3成立,则实数。的取值范围为-3)
8.(25-26高一上湖南湘西期末)若关于x的不等式x2-(m-2)x+4≥0在区间1,3]上恒成立,则实数
m的最大值为()
A.6
B.25
C.2+25
D.8
9.(25-26高一上云南昆明阶段检测)对x∈1,2],不等式r-(a+)x+a≤0恒成立的一个充分不必要
条件为()
A.a<2
B.a≥2
C.a<3
D.a≥3
10.(25-26高一上山西晋城期末)(多选)存在x使得不等式mx2-2mx+3≤0成立,则实数m的取值
可以是()
A.0
B.-4
C.2
D.4
®素养提升
1.(25-26高一上·浙江杭州期中)关于x的不等式x2+bx+3>0的解集有下列说法,其中正确的是
()
A.不等式ax2+bx+3>0的解集可以是R
B.不等式ar2+bx+3>0的解集可以是{x<3}
C.不等式ax2+bx+3>0的解集可以是☑
D.不等式ar2+br+3>0的解集可以是{-1<x<3}
2.关于x的方程x2+(m-3)x+m=0一个根小于2,一个根大于4,求m的取值范围.
3.已知关于x的方程ar-2(a+)x+a-1=0,方程一根小于1,一根大于1且小于2,求实数a的取值范
围.
4.(2025高一上安徽竞赛)某企业原有200名科技人员,年人均工资a万元(a>0).现加大对某芯
片研发力度,该企业把原有200名科技人员调整成技术人员和研发人员,其中技术人员x名(x∈N且
40≤x≤80).调整后,研发人员的年人均工资比调整前增加了(2x)%,技术人员的年人均工资为
x
a m-i
10万元.
(1)若要使调整后研发人员的年总工资不低于调整前200名科技人员年总工资的1.5倍,求调整后的技术人
员最少有多少人?
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(2)为了激励研发人员的工作热情和保持技术人员的工作积极性,企业决定在工资方面要同时满足以下两个
条件:
①研发人员的年总工资始终不低于技术人员的年总工资:
②技术人员的年人均工资始终不低于调整前200名科技人员的年人均工资,
请问是否存在这样的实数m?若存在,求出m的范围:若不存在,说明理由.
5.(25-26高一上·内蒙古包头阶段检测)完成下列各题:
x■
图(1)
图(2)
(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96m,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8m,宽为6m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m,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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