摘要:
**基本信息**
以“二次函数-方程-不等式”内在联系为逻辑主线,通过10类题型系统构建“概念-方法-应用”三层突破体系,突出分类讨论、转化化归等思想方法的迁移应用,培养数学思维与模型意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|二次函数图象与性质|1典例+3变式|图象变换规律、最值求法、图象分析技巧|从顶点式切入,建立“形-数”联系,为后续不等式求解奠定直观基础|
|含参/不含参不等式|各1典例+3变式|分类讨论(系数/判别式/根大小)、三个“二次”关系转化|以方程根为桥梁,实现函数图象与不等式解集的互化|
|分式/高次不等式|各1典例+3变式|分式整式化、穿针引线法|通过等价转化将复杂不等式化归为一元二次不等式模型|
|实根分布/恒成立/有解|各1-2典例+3变式|判别式+端点值+对称轴分析、参数分离法|综合运用函数性质解决参数问题,体现数学思维的严谨性|
|实际应用|1典例+3变式|建模转化、不等式求解|将实际问题抽象为数学模型,培养用数学语言表达现实世界的能力|
内容正文:
专题03 二次函数与一元二次方程、不等式
(题型突破·举一反三)
题型01 二次函数的图象与性质 1
题型02 解不含参数的一元二次不等式 3
题型03 解含有参数的一元二次不等式 5
题型04 三个“二次”关系的应用 6
题型05 解分式不等式 7
题型06 解高次不等式 9
题型07 简单的一元二次方程实根分布 9
题型08 一元二次不等式的恒成立问题 10
题型09 一元二次不等式有解问题 11
题型10 一元二次不等式的实际应用 12
▌题型01 二次函数的图象与性质
1.一元二次函数图象变换
一元二次函数y=a(x-h)2+k的图象是一条_ _,它可以由y=ax2的图象经过向左(或向右)平移____个单位长度,再向上(或向下)平移__个单位长度而得到.
2.一元二次函数y=a(x-h)2+k的图象与性质
(1)函数y=a(x-h)2+k的图象是一条__ ______,顶点坐标是_____,对称轴是直线___ ___;
(2)当a>0时,抛物线开口向__ ___;在区间(-∞,h]上,函数值y随自变量x的增大而________;在区间[h,+∞)上,函数值y随自变量x的增大而__ ______;函数在x=h处有最___ _____值,记作_ _.
当a<0时,抛物线开口向__ ____;在区间(-∞,h]上,函数值y随自变量x的增大而________;在区间[h,+∞)上,函数值y随自变量x的增大而__ ______;函数在x=h处有最_ _____值,记作__.
2.求二次函数的最值方法
求二次函数的最值时,往往先将函数配方成顶点式,则函数的最值一般在区间的端点或顶点处取得,比较这些值的大小即可得最值.
3.二次函数的图象分析与判断
解决二次函数的图象与系数的关系问题有以下两种常见方法:
(1)排除法,抓住函数的特殊性质或特殊点;
(2)讨论函数的图象,依据b对a进行讨论,画出a值不同时对应的函数图象,从而进行判断,显然(1)对解决选择题更为有效.
【典例1-1】(25-26高一上·江苏南通·阶段练习)函数的最小值与最大值分别为( )
A. B. C. D.
【典例1-2】(25-26高一上·广东揭阳·开学考试)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
【变式1-1】(25-26高一上·江西宜春·阶段练习)已知函数的最小值为
【变式1-2】(多选)(25-26高一上·贵州遵义·期中)二次函数的图象如下图所示,则( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】(2026高一上·河北保定·专题练习)在平面直角坐标系中,二次函数(为常数)的图象经过点,其对称轴在轴左侧,则该二次函数有( )
A.最大值5 B.最大值
C.最小值5 D.最小值
▌题型02 解不含参娄的一元二次不等式
1.一元二次不等式
(1)一般地,形如ax2+bx+c>0(≥0)或ax2+bx+c<0(≤0)的不等式(其中a≠ 0 ),叫作一元二次不等式.
(2)使某个一元二次不等式成立的x的值叫这个一元二次不等式的解.
(3)一元二次不等式的所有解组成的集合,叫作一元二次不等式的解集.
2.“三个二次”的关系
一元二次不等式与相应的一元二次方程、二次函数的联系如下表.
Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
y=ax2+bx+c
(a>0)的图象
ax2+bx+c=0
(a>0)的根
有两相异实根
x1,x2(x1<x2)
有两相等实根
x1=x2=-
没有实数根
ax2+bx+c>0
(a>0)的解集
_______
________
_________
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
___________
_______________
_________
3.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.
【典例2】解下列不等式:
(1)2x2+7x+3>0;
(2)-4x2+18x-≥0;
(3)-2x2+3x-2<0;
(4)-x2+3x-5>0.
【变式2-1】(25-26高一下·河南·期末)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(25-26高二下·安徽合肥·期末)已知集合,,则中的元素个数为( )
A.0 B.2 C.3 D.5
【变式2-3】(25-26高一上·安徽合肥·期末)求下列不等式的解集
(1)
(2)
▌题型03 解含有参数的一元二次不等式
1.利用分类讨论法解含有参数的一元二次不等式
若一元二次不等式中的系数是含有字母的代数式,则需对参数进行分类讨论.一般从以下三个方面进行分类讨论:
(1)以二次项系数与零的大小关系作为分类标准;
(2)以判别式与零的大小关系作为分类标准;
(3)若判别式大于零,但两根的大小不能确定,则再以两根的大小关系作为分类标准.
2.含参数的一元二次不等式的解题步骤
(1)将二次项系数转化为正数.
(2)判断相应方程是否有根.
(3)根据根的情况写出相应的解集,若方程有两个相异根,为了正确写出解集还要确定两根的大小.
【典例3】解关于的不等式:.
【变式3-1】(25-26高一上·四川成都·期中)讨论关于的不等式的解集
【变式3-2】(25-26高一上·广东肇庆·阶段检测)解关于的不等式:.
【变式3-3】(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)已知不等式 的解集为.
(1)求,的值;
(2)解不等式 .
▌题型04 三个“二次”关系的应用
利用三个“二次”间关系求参的具体策略
(1)一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集的端点值是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,也是函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的横坐标.
(2)二次函数y=ax2+bx+c的图象在x轴上方的部分,是由不等式ax2+bx+c>0的x的值构成的;图象在x轴下方的部分,是由不等式ax2+bx+c<0的x的值构成的,三者之间相互依存、相互转化
【典例4】(25-26高二下·黑龙江·期末)已知关于的不等式的解集为,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】(25-26高二下·湖南长沙·期末)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.
【变式4-2】(25-26高一下·云南昆明·期中)已知的解集为,则的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C.或 D.或
【变式4-3】(多选)(2026·河南开封·模拟预测)已知,若关于的方程有两个不相等的实数根,,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.若,则的最小值为4
C.关于的不等式的解集为
D.是关于的不等式的一个解
▌题型05 解分式不等式
1.解分式不等式的思路
解分式不等式的思路——转化为整式不等式求解.
2.一般的分式不等式的同解变形法则
(1)
(2)
(3)
(4)
【注意】当分式右侧不为0时,可过移项、通分合并的手段将右侧变为0;当分母符号确定时,可利用不等式的形式直接去分母.
【典例5】(2026春•临夏县校级期中)求不等式的解集:
(1)﹣x2+4x+5<0;
(2)2x2﹣5x+2≤0;
(3);
(4).
【变式5-1】(25-26高一·全国·专项练习)不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】(25-26高二下·湖南衡阳·期末)不等式的解集是( )
A. B.
C.或 D.或
【变式5-3】(25-26高三上·重庆·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
▌题型06 解高次不等式
一般地f(x)=(x-a)(x-b)(x-c)(a<b<c)的图象是一条连续不断的曲线,且f(x)的符号每顺次经过 就会发生一次变化,从右到左在区间 上f(x)的符号正负相间.如图.
故解不等式(x-a)(x-b)(x-c)>0(或<0)时,只需先在x轴上标出“针眼”(a,0),(b,0),(c,0).再从点(c,0)右上方开始穿针引线依次穿过(c,0),(b,0),(a,0),然后根据需要拣取相应区间,如解(x-a)(x-b)(x-c)>0.则拣取区间(a,b)∪(c,+∞),即为所求解集.
【典例6】(24-25高一上·上海·期中)关于的不等式的解集为 .
【变式6-1】不等式>0的解集为( )
A.{x|x<-2或x>3} B.{x|x<-2或1<x<3}
C.{x|-2<x<1或x>3} D.{x|-2<x<1或1<x<3}
【变式6-2】(2026·辽宁朝阳·二模)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【变式6-3】(25-26高一上·黑龙江大庆·开学考试)不等式的解集是( )
A. B.或
C.或 D.或
▌题型07 简单的一元二次方程实根分布
1.一元二次方程根的符号问题可从判别式、两根之和、两根之积等入手求解.
2.一元二次方程根的范围问题可以从判别式、特殊点的函数值、抛物线的对称轴等入手求解.
【典例7-1】(25-26高二下·福建福州·阶段练习)一元二次方程有两个不相等负根的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【典例7-2】(24-25高一上·河南·阶段练习)已知一元二次方程的一根比1大,另一根比1小,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(25-26高一下·云南昭通·阶段练习)若关于的方程的两个不相等实数根满足,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式7-2】(25-26高一上·天津河西·阶段练习)一元二次方程有一个正根和一个负根的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【变式7-3】(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______.
▌题型08 一元二次不等式的恒成立问题
1.一元二次不等式在R上恒成立的求解策略
(1)不等式对任意实数x恒成立,就是不等式的解集为R,对于一元二次不等式ax2+bx+c>0,它的解集为R的条件为
(2)一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为
(3)一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为∅的条件为
2.一元二次不等式在某区间上恒成立的两种求解策略:
(1)分离参数法,先分离参数,把求参数的取值范围化归为求函数的最值问题.当函数y存在最值时,在某区间上恒成立;在某区间上恒成立.
(2)当a>0时,一元二次不等式ax2+bx+c<0在区间[m,n]上恒成立的条件是
(3)当a<0时,一元二次不等式ax2+bx+c>0在区间[m,n]上恒成立的条件是
【典例8-1】若命题“”是假命题,则实数的取值范围是_______.
【典例8-2】(25-26高二下·北京朝阳·期中)已知不等式对任意正实数x恒成立,写出一个a的可能值为 .
【变式8-1】(多选)对于所有实数,使得不等式恒成立的一个充分不必要条件可以是( )
A. B. C. D.
【变式8-2】(25-26高一上·河南许昌·期末)若命题“,”为真命题,则实数的一个值为________.
【变式8-3】(25-26高一下·云南文山·期末)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___________.
▌题型09 一元二次不等式有解问题
一元二次不等式有解的问题,往往利用分离参数法,把求参数的取值范围化归为求函数的最值问题.当函数y存在最值时,有解;有解.
【典例9】(25-26高一下·广东珠海·开学考试)若命题“,使得”为假命题,则实数的取值范围 .
【变式9-1】(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.
【变式9-2】(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______.
【变式9-3】(2026高一·全国·专题练习)若命题“”是假命题,则实数的取值范围是_______.
▌题型10 一元二次不等式的实际应用
一元二次不等式应用题常以二次函数为模型,解题时要弄清题意,准确找出其中的不等关系,再利用一元二次不等式求解,确定答案时应注意变量具有的“实际含义”.
【典例10】(25-26高一上·广东广州·期末)一家货物公司计划租地建造仓库储存货物,经过市场调查了解到下列信息:每月库存货物费(单位:万元)与仓库到车站的距离(单位:km)成正比,比例系数为1.5,每月土地占地费(单位:万元)与x之间的函数关系为,为常数;若在距离车站5km处建造仓库,则两项费用之和为11.5万元.
(1)要使两项费用之和最小,应该把仓库建在距离车站多少千米处?
(2)要使两项费用之和不超过13.5万元,仓库到车站的距离应该在什么范围内?
【变式10-1】(25-26高一上·江苏镇江·期中)汽车在行驶中,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,我们称这段距离为“刹车距离”.刹车距离是分析事故产生原因的一个重要因素.在一个限速为80km/h的桥梁上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了,事后现场勘查测得甲车的刹车距离小于,乙车的刹车距离略超过.又知甲、乙两种车型的刹车距离(单位:)与车速(单位:)之间分别有如下关系:.则( )
A.甲、乙两车均超过规定限速
B.甲车未超过规定限速,乙车超过规定限速
C.甲车超过规定限速,乙车未超过规定限速
D.甲、乙两车均未超过规定限速
【变式10-2】(25-26高一上·广西河池·期中)某工厂生产一种产品,其成本函数为(元),其中为产品数量(单位:件).若每件产品的售价为元,求:
(1)工厂至少生产多少件产品时,才能使平均成本不超过售价?
(2)若工厂希望利润不低于元,那么至少需要生产多少件产品?
【变式10-3】(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)(1)某小型服装厂生产一种风衣,日销货量件()与货价p元/件之间的关系为,生产件所需成本为元.问:该厂日产量多大时,日获利不少于1300元?
(2)一家货物公司计划租地建造仓库储存货物,经过市场调查了解到下列信息:每月土地占地费(单位:万元)与仓库到车站的距离(单位:km)成反比,每月库存货物费(单位:万元)与成正比;若在距离车站10km处建仓库,则和分别为2万元和8万元,这家公司应该把仓库建在距离车站多少千米处,才能使两项费用之和最小?
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专题03 二次函数与一元二次方程、不等式
(题型突破·举一反三)
题型01 二次函数的图象与性质 1
题型02 解不含参数的一元二次不等式 4
题型03 解含有参数的一元二次不等式 6
题型04 三个“二次”关系的应用 9
题型05 解分式不等式 12
题型06 解高次不等式 14
题型07 简单的一元二次方程实根分布 16
题型08 一元二次不等式的恒成立问题 18
题型09 一元二次不等式有解问题 21
题型10 一元二次不等式的实际应用 22
▌题型01 二次函数的图象与性质
1.一元二次函数图象变换
一元二次函数y=a(x-h)2+k的图象是一条_抛物线__,它可以由y=ax2的图象经过向左(或向右)平移__|h|____个单位长度,再向上(或向下)平移_|k|___个单位长度而得到.
2.一元二次函数y=a(x-h)2+k的图象与性质
(1)函数y=a(x-h)2+k的图象是一条__抛物线______,顶点坐标是(h,k),对称轴是直线___x=h_____;
(2)当a>0时,抛物线开口向__上____;在区间(-∞,h]上,函数值y随自变量x的增大而___减小_____;在区间[h,+∞)上,函数值y随自变量x的增大而__增大______;函数在x=h处有最___小_____值,记作__ ymin=k.
当a<0时,抛物线开口向__下____;在区间(-∞,h]上,函数值y随自变量x的增大而___增大_____;在区间[h,+∞)上,函数值y随自变量x的增大而__减小______;函数在x=h处有最_大_____值,记作__ ymax=k.
2.求二次函数的最值方法
求二次函数的最值时,往往先将函数配方成顶点式,则函数的最值一般在区间的端点或顶点处取得,比较这些值的大小即可得最值.
3.二次函数的图象分析与判断
解决二次函数的图象与系数的关系问题有以下两种常见方法:
(1)排除法,抓住函数的特殊性质或特殊点;
(2)讨论函数的图象,依据b对a进行讨论,画出a值不同时对应的函数图象,从而进行判断,显然(1)对解决选择题更为有效.
【典例1-1】(25-26高一上·江苏南通·阶段练习)函数的最小值与最大值分别为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】函数在上y随x的增大而增大,在上y随x的增大而减小,
所以当时,;当时,,故选B.
【典例1-2】(25-26高一上·广东揭阳·开学考试)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.
【变式1-1】(25-26高一上·江西宜春·阶段练习)已知函数的最小值为
【答案】-3
【详解】,
所以,函数在上单调递减,在上单调递增,
所以当x=1时,y取得最小值-3.
【变式1-2】(多选)(25-26高一上·贵州遵义·期中)二次函数的图象如下图所示,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据二次函数的图象,可判断出结果.
【详解】对于A,由图可得对称轴为,所以,故A正确;
对于B,由图可得,当时,,所以,故B错误;
对于C,由图可得,当时,,所以,故C正确;
对于D,该图象开口向下,所以,因为,所以,
当时,,所以,故D正确;
故选:ACD.
【变式1-3】(2026高一上·河北保定·专题练习)在平面直角坐标系中,二次函数(为常数)的图象经过点,其对称轴在轴左侧,则该二次函数有( )
A.最大值5 B.最大值
C.最小值5 D.最小值
【答案】D
【详解】由题意可得:,解得
因为二次函数图象的对称轴在轴左侧,
,即,
二次函数有最小值为.
故选:D.
▌题型02 解不含参娄的一元二次不等式
1.一元二次不等式
(1)一般地,形如ax2+bx+c>0(≥0)或ax2+bx+c<0(≤0)的不等式(其中a≠ 0 ),叫作一元二次不等式.
(2)使某个一元二次不等式成立的x的值叫这个一元二次不等式的解.
(3)一元二次不等式的所有解组成的集合,叫作一元二次不等式的解集.
2.“三个二次”的关系
一元二次不等式与相应的一元二次方程、二次函数的联系如下表.
Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
y=ax2+bx+c
(a>0)的图象
ax2+bx+c=0
(a>0)的根
有两相异实根
x1,x2(x1<x2)
有两相等实根
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}
∅
∅
3.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.
【典例2】解下列不等式:
(1)2x2+7x+3>0;
(2)-4x2+18x-≥0;
(3)-2x2+3x-2<0;
(4)-x2+3x-5>0.
【详解】(1)因为Δ=72-4×2×3=25>0,所以方程2x2+7x+3=0有两个不等实根x1=-3,x2=-.又二次函数y=2x2+7x+3的图象开口向上,所以原不等式的解集为.
(2)原不等式可化为≤0,所以原不等式的解集为.
(3)原不等式可化为2x2-3x+2>0,因为Δ=9-4×2×2=-7<0,所以方程2x2-3x+2=0无实根,又二次函数y=2x2-3x+2的图象开口向上,所以原不等式的解集为R.
(4)原不等式可化为x2-6x+10<0,Δ=(-6)2-40=-4<0,所以方程x2-6x+10=0无实根,又二次函数y=x2-6x+10的图象开口向上,所以原不等式的解集为∅.
【变式2-1】(25-26高一下·河南·期末)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,整理可得,解得或,
所以不等式的解集为.
【变式2-2】(25-26高二下·安徽合肥·期末)已知集合,,则中的元素个数为( )
A.0 B.2 C.3 D.5
【答案】C
【详解】解不等式,得,
所以.
解不等式得,所以.
所以,所以中的元素个数为3.
【变式2-3】(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03 解含有参数的一元二次不等式
1.利用分类讨论法解含有参数的一元二次不等式
若一元二次不等式中的系数是含有字母的代数式,则需对参数进行分类讨论.一般从以下三个方面进行分类讨论:
(1)以二次项系数与零的大小关系作为分类标准;
(2)以判别式与零的大小关系作为分类标准;
(3)若判别式大于零,但两根的大小不能确定,则再以两根的大小关系作为分类标准.
2.含参数的一元二次不等式的解题步骤
(1)将二次项系数转化为正数.
(2)判断相应方程是否有根.
(3)根据根的情况写出相应的解集,若方程有两个相异根,为了正确写出解集还要确定两根的大小.
【典例3】解关于的不等式:.
【分析】根据一元二次不等式的性质,按分类讨论求解.
【详解】当时,不等式为,其解集为,
当时,,
当时,抛物线开口向下,,
方程的根为,且,
故不等式解集为;
若,抛物线开口向上,
当时,,抛物线与轴无交点,函数值恒大于0,不等式解集为;
当时,,方程的根为,
不等式,则,解集为;
当时,,方程的根为,
则不等式解集为;
综上,
时,原不等式解集为;
时,原不等式解集为;
时,原不等式解集为;
时,原不等式解集为.
【变式3-1】(25-26高一上·四川成都·期中)讨论关于的不等式的解集
【详解】1.当时,不等式化为.
(1)当时,不等式解集为:;
(2)当时,不等式解集为:;
2.当时,不等式化为:.
(1)当时,不等式解集为;
(2)当时,不等式解集为;
3.当时,设不等式对应方程两根.
(1)当时,,不等式解集为:或;
(2)当时,,不等式解集为:;
4.当时,不等式对应方程的根为.
(1)当时,不等式解集为:或;
(2)当时,不等式解集为:;
5.当时,不等式对应方程无解.
(1)当时,不等式解集为:R;
(2)当时,不等式解集为:.
【变式3-2】(25-26高一上·广东肇庆·阶段检测)解关于的不等式:.
【分析】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】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.
【变式3-3】(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)已知不等式 的解集为.
(1)求,的值;
(2)解不等式 .
【答案】(1),
(2)当时,解集为或;
当时,解集为;
当时,解集为或.
【分析】(1)利用一元二次不等式解集与对应方程根的关系,结合韦达定理求参数;
(2)代入参数后因式分解,分类讨论两根大小求解含参一元二次不等式.
【详解】(1)由题意知, 和是方程 的两个实根,
由韦达定理得,,解得.
(2)将代入不等式得,即.
方程的两根为, .
当时,解集为或;
当时,不等式为,解集为;
当时,解集为或.
▌题型04 三个“二次”关系的应用
利用三个“二次”间关系求参的具体策略
(1)一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集的端点值是一元二次方程ax2+bx+c=0的根,也是函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点的横坐标.
(2)二次函数y=ax2+bx+c的图象在x轴上方的部分,是由不等式ax2+bx+c>0的x的值构成的;图象在x轴下方的部分,是由不等式ax2+bx+c<0的x的值构成的,三者之间相互依存、相互转化
【典例4】(25-26高二下·黑龙江·期末)已知关于的不等式的解集为,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为的解集为,所以,方程的两个根分别为,
所以,,即,,
所以不等式为,
因为,得,解得.
【变式4-1】(25-26高二下·湖南长沙·期末)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】D
【分析】由不等式的解集结合韦达定理可得、、,则可将不等式化为,解出即可得.
【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.
【变式4-2】(25-26高一下·云南昆明·期中)已知的解集为,则的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【详解】由的解集为,
得和是方程的两个实数根,
所以,
所以等价于,即,
其充要条件为或.
所以和均是的既不充分也不必要条件;
或是的必要不充分条件;
或是的一个充分不必要条件.
【变式4-3】(多选)(2026·河南开封·模拟预测)已知,若关于的方程有两个不相等的实数根,,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.若,则的最小值为4
C.关于的不等式的解集为
D.是关于的不等式的一个解
【答案】ACD
【详解】选项A,因为方程有两不等实根,所以,解得,
因为,所以,即取,A正确;
选项B,由韦达定理,则,由A选项可知,且,所以,
,当时,单调递增,因此,则,无法取到最小值4,B错误;
C选项,令,代入原方程得,即若为原方程两根,则为的两根,又因为,
所以,已知,所以不等式解集为,C正确;
D选项,将代入得,因为,因此,
即是不等式的一个解,D正确.
▌题型05 解分式不等式
1.解分式不等式的思路
解分式不等式的思路——转化为整式不等式求解.
2.一般的分式不等式的同解变形法则
(1)
(2)
(3)
(4)
【注意】当分式右侧不为0时,可过移项、通分合并的手段将右侧变为0;当分母符号确定时,可利用不等式的形式直接去分母.
【典例5】(2026春•临夏县校级期中)求不等式的解集:
(1)﹣x2+4x+5<0;
(2)2x2﹣5x+2≤0;
(3);
(4).
【分析】(1)不等式化为x2﹣4x﹣5>0,求出解集即可;
(2)不等式化为(2x﹣1)(x﹣2)≤0,再求解集;
(3)不等式化为,再求解集;
(4)不等式化为(x﹣1)(x+1)<0,即可求出解集.
【详解】(1)由﹣x2+4x+5<0,得x2﹣4x﹣5>0,
解得x<﹣1或x>5,
所以不等式的解集为{x|x<﹣1或x>5};
(2)由2x2﹣5x+2≤0,得(2x﹣1)(x﹣2)≤0,
解得,
所以不等式的解集为;
(3)由,可得,
解得x≤﹣1或x>3,
所以不等式的解集为{x|x≤﹣1或x>3};
(4)由,可得,
等价于(x﹣1)(x+1)<0,解得﹣1<x<1,
所以不等式的解集为{x|﹣1<x<1}.
【变式5-1】(25-26高一·全国·专项练习)不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】方法一:由,得,
化简得,即,
等价于,解得.
所以原不等式的解集为.
方法二:由,得或,
化简得或(舍去),所以,
所以原不等式的解集为.
【变式5-2】(25-26高二下·湖南衡阳·期末)不等式的解集是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【详解】不等式即,即,即,
等价于,解得或,
故不等式的解集是或.
【变式5-3】(25-26高三上·重庆·阶段检测)已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由得,所以, ,
所以 .
▌题型06 解高次不等式
一般地f(x)=(x-a)(x-b)(x-c)(a<b<c)的图象是一条连续不断的曲线,且f(x)的符号每顺次经过x轴的一个交点就会发生一次变化,从右到左在区间(c,+∞),(b,c),(a,b),(-∞,a)上f(x)的符号正负相间.如图.
故解不等式(x-a)(x-b)(x-c)>0(或<0)时,只需先在x轴上标出“针眼”(a,0),(b,0),(c,0).再从点(c,0)右上方开始穿针引线依次穿过(c,0),(b,0),(a,0),然后根据需要拣取相应区间,如解(x-a)(x-b)(x-c)>0.则拣取区间(a,b)∪(c,+∞),即为所求解集.
【典例6】(24-25高一上·上海·期中)关于的不等式的解集为 .
【答案】
【分析】利用不等式的等价变形可得,再利用数轴标根法可求得不等式的解集.
【详解】由,
可得,
所以
方程的根为,
由数轴标根法可得.
【变式6-1】不等式>0的解集为( )
A.{x|x<-2或x>3} B.{x|x<-2或1<x<3}
C.{x|-2<x<1或x>3} D.{x|-2<x<1或1<x<3}
【答案】C
【详解】由>0,得>0,
即(x-3)(x+2)(x-1)>0,
利用穿针引线法,解得-2<x<1或x>3.
【变式6-2】(2026·辽宁朝阳·二模)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】借助分式不等式与高次不等式的解法计算即可得.
【详解】,
故,解得或,
故该不等式的解集为.
【变式6-3】(25-26高一上·黑龙江大庆·开学考试)不等式的解集是( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】D
【详解】画出函数的大致图象如下图所示,
由图可知不等式的解集是或.
故选:D.
▌题型07 简单的一元二次方程实根分布
1.一元二次方程根的符号问题可从判别式、两根之和、两根之积等入手求解.
2.一元二次方程根的范围问题可以从判别式、特殊点的函数值、抛物线的对称轴等入手求解.
【典例7-1】(25-26高二下·福建福州·阶段练习)一元二次方程有两个不相等负根的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用二次方程判别式以及两根的符号,结合韦达定理列不等式求出a的取值范围,再根据充分、必要条件的定义可得答案
【详解】设两个不等负实数根分别为,
则需满足,
解得,即,
所以是方程有两个不相等负根的充要条件;
是方程有两个不相等负根的既不充分又不必要条件;
是方程有两个不相等负根的既不充分又不必要条件;
是的真子集,所以是方程有两个不相等负根的必要不充分条件,
故选:B.
【典例7-2】(24-25高一上·河南·阶段练习)已知一元二次方程的一根比1大,另一根比1小,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由一元二次方程的根与二次函数的关系,即可由二次函数的性质求解.
【详解】记,则函数为开口向上的二次函数,
要使方程的根一个大于1一个小于1,则只需要时,即可,
即,解得,所以实数a的取值范围是.
故选:C.
【变式7-1】(25-26高一下·云南昭通·阶段练习)若关于的方程的两个不相等实数根满足,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由韦达定理求出两根之和与两根之积,根据判别式大于零,结合列不等式组求解即可.
【详解】因为关于的方程的两个不相等实数根满足,
所以,由根与系数的关系得:,
结合题意得:
即,
解得或,
即实数的取值范围是,
故选:C.
【变式7-2】(25-26高一上·天津河西·阶段练习)一元二次方程有一个正根和一个负根的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由一元二次方程根与系数的关系求解即可;
【详解】∵一元二次方程有一个正根和一个负根,
∴解得.
故满足题意的a的取值集合应是集合的真子集,结合选项可知选C.
故选:C.
【变式7-3】(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08 一元二次不等式的恒成立问题
1.一元二次不等式在R上恒成立的求解策略
(1)不等式对任意实数x恒成立,就是不等式的解集为R,对于一元二次不等式ax2+bx+c>0,它的解集为R的条件为
(2)一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为
(3)一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为∅的条件为
2.一元二次不等式在某区间上恒成立的两种求解策略:
(1)分离参数法,先分离参数,把求参数的取值范围化归为求函数的最值问题.当函数y存在最值时,在某区间上恒成立;在某区间上恒成立.
(2)当a>0时,一元二次不等式ax2+bx+c<0在区间[m,n]上恒成立的条件是
(3)当a<0时,一元二次不等式ax2+bx+c>0在区间[m,n]上恒成立的条件是
【典例8-1】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.
【典例8-2】(25-26高二下·北京朝阳·期中)已知不等式对任意正实数x恒成立,写出一个a的可能值为 .
【答案】4(答案不唯一)
【分析】将问题转化为对任意正实数x恒成立,结合二次函数的性质,列出不等式,即可求解.
【详解】不等式对任意正实数x恒成立,
即对任意正实数x恒成立,
当时,不等式,即,不符合对任意正实数x恒成立,
当时,令,
若对任意正实数x恒成立,
则,无解,或,解得.
所以的一个值可以是.
故答案为:
【变式8-1】(多选)对于所有实数,使得不等式恒成立的一个充分不必要条件可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】若不等式对于所有实数恒成立,则,即,
的充分不必要条件可以是的子集,故A、C正确.
【变式8-2】(25-26高一上·河南许昌·期末)若命题“,”为真命题,则实数的一个值为________.
【答案】(不唯一)
【分析】分离参数后,求出的最小值为,得出的取值范围,即可得解.
【详解】由题意,,对恒成立,
因为,所以当时,的最小值为,
所以,
【变式8-3】(25-26高一下·云南文山·期末)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.
▌题型09 一元二次不等式有解问题
一元二次不等式有解的问题,往往利用分离参数法,把求参数的取值范围化归为求函数的最值问题.当函数y存在最值时,有解;有解.
【典例9】(25-26高一下·广东珠海·开学考试)若命题“,使得”为假命题,则实数的取值范围 .
【答案】
【分析】由题意可得“,使得”为真命题,分离参数可得在内有解,利用基本不等式求出即可.
【详解】因为“,使得”为假命题,
所以“,使得”为真命题,
即在内有解,即,
因为
,
当且仅当,即时等号成立,
所以,所以,解得,
所以实数的取值范围为.
【变式9-1】(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.
【变式9-2】(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.
【变式9-3】(2026高一·全国·专题练习)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.
▌题型10 一元二次不等式的实际应用
一元二次不等式应用题常以二次函数为模型,解题时要弄清题意,准确找出其中的不等关系,再利用一元二次不等式求解,确定答案时应注意变量具有的“实际含义”.
【典例10】(25-26高一上·广东广州·期末)一家货物公司计划租地建造仓库储存货物,经过市场调查了解到下列信息:每月库存货物费(单位:万元)与仓库到车站的距离(单位:km)成正比,比例系数为1.5,每月土地占地费(单位:万元)与x之间的函数关系为,为常数;若在距离车站5km处建造仓库,则两项费用之和为11.5万元.
(1)要使两项费用之和最小,应该把仓库建在距离车站多少千米处?
(2)要使两项费用之和不超过13.5万元,仓库到车站的距离应该在什么范围内?
【分析】(1)根据题意,进而根据题意建立方程关系得,此时可建立函数关系,再结合基本不等式求解最值即可得答案;
(2)根据题意解即可得答案.
【详解】(1)解:因为每月库存货物费(单位:万元)与仓库到车站的距离(单位:km)成正比,比例系数为1.5,
所以,当时,
因为每月土地占地费(单位:万元)与x之间的函数关系为,为常数
所以当时,,
因为在距离车站5km处建造仓库,则两项费用之和为11.5万元,、
所以,解得,
所以两项费用之和为,
因为,
当且仅当,即时等号成立,
所以当时,两项费用之和最小,为.
所以两项费用之和最小,应该把仓库建在距离车站千米处
(2)解:由(1)得两项费用之和为,
要使两项费用之和不超过13.5万元,即,
整理得,解得,
所以仓库到车站的距离应该在范围内.
【变式10-1】(25-26高一上·江苏镇江·期中)汽车在行驶中,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,我们称这段距离为“刹车距离”.刹车距离是分析事故产生原因的一个重要因素.在一个限速为80km/h的桥梁上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了,事后现场勘查测得甲车的刹车距离小于,乙车的刹车距离略超过.又知甲、乙两种车型的刹车距离(单位:)与车速(单位:)之间分别有如下关系:.则( )
A.甲、乙两车均超过规定限速
B.甲车未超过规定限速,乙车超过规定限速
C.甲车超过规定限速,乙车未超过规定限速
D.甲、乙两车均未超过规定限速
【答案】B
【分析】本题考查根据二次不等式求解实际问题中的车速范围,进而判断车辆是否超速,解题思路是分别根据甲、乙两车的刹车距离与车速的关系列出不等式,求解不等式得到车速范围,再与限速比较.
【详解】因为甲车的刹车距离小于且,所以,得到;
因为乙车的刹车距离略超过且,所以,得到;
所以甲车未超过规定限速,乙车超过规定限速.
故选:B
【变式10-2】(25-26高一上·广西河池·期中)某工厂生产一种产品,其成本函数为(元),其中为产品数量(单位:件).若每件产品的售价为元,求:
(1)工厂至少生产多少件产品时,才能使平均成本不超过售价?
(2)若工厂希望利润不低于元,那么至少需要生产多少件产品?
【详解】(1)由题可知平均成本;
要使平均成本不超过售价50元则有;
∵,所以两边同乘以得;
化简得,解得;
∵,
∴至少生产2件产品.
(2)∵利润=售价×数量-成本,所以利润,
即,
要使利润不低于100元,则有;
解得不等式的解集为,
∴至少需要生产件产品.
【变式10-3】(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)(1)某小型服装厂生产一种风衣,日销货量件()与货价p元/件之间的关系为,生产件所需成本为元.问:该厂日产量多大时,日获利不少于1300元?
(2)一家货物公司计划租地建造仓库储存货物,经过市场调查了解到下列信息:每月土地占地费(单位:万元)与仓库到车站的距离(单位:km)成反比,每月库存货物费(单位:万元)与成正比;若在距离车站10km处建仓库,则和分别为2万元和8万元,这家公司应该把仓库建在距离车站多少千米处,才能使两项费用之和最小?
【分析】(1)先根据“日获利=日销售额-成本”列出获利函数,再通过解一元二次不等式,得出日产量的取值范围即可;
(2)先根据已知条件求出反比例函数与正比例函数的系数,得到总费用表达式,再利用均值不等式求最值即可.
【详解】(1)因为日获利等于销售额减去成本,
销售额为,成本为,
故利润函数为:,
要求日获利不少于1300元,即解不等式:,
化简得:,解得:,
又因为,故日产量为20到45之间的整数.
(2)设土地占地费,库存货物费,
由题意知,当时,, ,
得:,所以,即;
,所以,即,
则两项费用之和为:,
由均值不等式得:,当且仅当,即时等号成立,
此时费用之和取到最小值,故仓库应建在距离车站5km处.
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专题03 二次函数与一元二次方程、不等式
(题型突破·举一反三)
题型01 二次函数的图象与性质 1
题型02 解不含参数的一元二次不等式 4
题型03 解含有参数的一元二次不等式 6
题型04 三个“二次”关系的应用 9
题型05 解分式不等式 12
题型06 解高次不等式 14
题型07 简单的一元二次方程实根分布 16
题型08 一元二次不等式的恒成立问题 18
题型09 一元二次不等式有解问题 21
题型10 一元二次不等式的实际应用 22
▌题型01 二次函数的图象与性质
【典例1-1】C
【详解】函数在上y随x的增大而增大,在上y随x的增大而减小,
所以当时,;当时,,故选B.
【典例1-2】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.
【变式1-1】-3
【详解】,
所以,函数在上单调递减,在上单调递增,
所以当x=1时,y取得最小值-3.
【变式1-2】ACD
【分析】根据二次函数的图象,可判断出结果.
【详解】对于A,由图可得对称轴为,所以,故A正确;
对于B,由图可得,当时,,所以,故B错误;
对于C,由图可得,当时,,所以,故C正确;
对于D,该图象开口向下,所以,因为,所以,
当时,,所以,故D正确;
故选:ACD.
【变式1-3】D
【详解】由题意可得:,解得
因为二次函数图象的对称轴在轴左侧,
,即,
二次函数有最小值为.
故选:D.
▌题型02 解不含参娄的一元二次不等式
【典例2】
【详解】(1)因为Δ=72-4×2×3=25>0,所以方程2x2+7x+3=0有两个不等实根x1=-3,x2=-.又二次函数y=2x2+7x+3的图象开口向上,所以原不等式的解集为.
(2)原不等式可化为≤0,所以原不等式的解集为.
(3)原不等式可化为2x2-3x+2>0,因为Δ=9-4×2×2=-7<0,所以方程2x2-3x+2=0无实根,又二次函数y=2x2-3x+2的图象开口向上,所以原不等式的解集为R.
(4)原不等式可化为x2-6x+10<0,Δ=(-6)2-40=-4<0,所以方程x2-6x+10=0无实根,又二次函数y=x2-6x+10的图象开口向上,所以原不等式的解集为∅.
【变式2-1】A
【详解】因为,整理可得,解得或,
所以不等式的解集为.
【变式2-2】C
【详解】解不等式,得,
所以.
解不等式得,所以.
所以,所以中的元素个数为3.
【变式2-3】
【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03 解含有参数的一元二次不等式
【典例3】
【分析】根据一元二次不等式的性质,按分类讨论求解.
【详解】当时,不等式为,其解集为,
当时,,
当时,抛物线开口向下,,
方程的根为,且,
故不等式解集为;
若,抛物线开口向上,
当时,,抛物线与轴无交点,函数值恒大于0,不等式解集为;
当时,,方程的根为,
不等式,则,解集为;
当时,,方程的根为,
则不等式解集为;
综上,
时,原不等式解集为;
时,原不等式解集为;
时,原不等式解集为;
时,原不等式解集为.
【变式3-1】
【详解】1.当时,不等式化为.
(1)当时,不等式解集为:;
(2)当时,不等式解集为:;
2.当时,不等式化为:.
(1)当时,不等式解集为;
(2)当时,不等式解集为;
3.当时,设不等式对应方程两根.
(1)当时,,不等式解集为:或;
(2)当时,,不等式解集为:;
4.当时,不等式对应方程的根为.
(1)当时,不等式解集为:或;
(2)当时,不等式解集为:;
5.当时,不等式对应方程无解.
(1)当时,不等式解集为:R;
(2)当时,不等式解集为:.
【变式3-2】
【分析】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】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.
【变式3-3】
【答案】(1),
(2)当时,解集为或;
当时,解集为;
当时,解集为或.
【分析】(1)利用一元二次不等式解集与对应方程根的关系,结合韦达定理求参数;
(2)代入参数后因式分解,分类讨论两根大小求解含参一元二次不等式.
【详解】(1)由题意知, 和是方程 的两个实根,
由韦达定理得,,解得.
(2)将代入不等式得,即.
方程的两根为, .
当时,解集为或;
当时,不等式为,解集为;
当时,解集为或.
▌题型04 三个“二次”关系的应用
【典例4】C
【详解】因为的解集为,所以,方程的两个根分别为,
所以,,即,,
所以不等式为,
因为,得,解得.
【变式4-1】D
【分析】由不等式的解集结合韦达定理可得、、,则可将不等式化为,解出即可得.
【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.
【变式4-2】D
【详解】由的解集为,
得和是方程的两个实数根,
所以,
所以等价于,即,
其充要条件为或.
所以和均是的既不充分也不必要条件;
或是的必要不充分条件;
或是的一个充分不必要条件.
【变式4-3】ACD
【详解】选项A,因为方程有两不等实根,所以,解得,
因为,所以,即取,A正确;
选项B,由韦达定理,则,由A选项可知,且,所以,
,当时,单调递增,因此,则,无法取到最小值4,B错误;
C选项,令,代入原方程得,即若为原方程两根,则为的两根,又因为,
所以,已知,所以不等式解集为,C正确;
D选项,将代入得,因为,因此,
即是不等式的一个解,D正确.
▌题型05 解分式不等式
【典例5】
【分析】(1)不等式化为x2﹣4x﹣5>0,求出解集即可;
(2)不等式化为(2x﹣1)(x﹣2)≤0,再求解集;
(3)不等式化为,再求解集;
(4)不等式化为(x﹣1)(x+1)<0,即可求出解集.
【详解】(1)由﹣x2+4x+5<0,得x2﹣4x﹣5>0,
解得x<﹣1或x>5,
所以不等式的解集为{x|x<﹣1或x>5};
(2)由2x2﹣5x+2≤0,得(2x﹣1)(x﹣2)≤0,
解得,
所以不等式的解集为;
(3)由,可得,
解得x≤﹣1或x>3,
所以不等式的解集为{x|x≤﹣1或x>3};
(4)由,可得,
等价于(x﹣1)(x+1)<0,解得﹣1<x<1,
所以不等式的解集为{x|﹣1<x<1}.
【变式5-1】C
【详解】方法一:由,得,
化简得,即,
等价于,解得.
所以原不等式的解集为.
方法二:由,得或,
化简得或(舍去),所以,
所以原不等式的解集为.
【变式5-2】C
【详解】不等式即,即,即,
等价于,解得或,
故不等式的解集是或.
【变式5-3】C
【详解】由得,所以, ,
所以 .
▌题型06 解高次不等式
【典例6】
【分析】利用不等式的等价变形可得,再利用数轴标根法可求得不等式的解集.
【详解】由,
可得,
所以
方程的根为,
由数轴标根法可得.
【变式6-1】C
【详解】由>0,得>0,
即(x-3)(x+2)(x-1)>0,
利用穿针引线法,解得-2<x<1或x>3.
【变式6-2】D
【分析】借助分式不等式与高次不等式的解法计算即可得.
【详解】,
故,解得或,
故该不等式的解集为.
【变式6-3】D
【详解】画出函数的大致图象如下图所示,
由图可知不等式的解集是或.
故选:D.
▌题型07 简单的一元二次方程实根分布
【典例7-1】B
【分析】利用二次方程判别式以及两根的符号,结合韦达定理列不等式求出a的取值范围,再根据充分、必要条件的定义可得答案
【详解】设两个不等负实数根分别为,
则需满足,
解得,即,
所以是方程有两个不相等负根的充要条件;
是方程有两个不相等负根的既不充分又不必要条件;
是方程有两个不相等负根的既不充分又不必要条件;
是的真子集,所以是方程有两个不相等负根的必要不充分条件,
故选:B.
【典例7-2】C
【分析】由一元二次方程的根与二次函数的关系,即可由二次函数的性质求解.
【详解】记,则函数为开口向上的二次函数,
要使方程的根一个大于1一个小于1,则只需要时,即可,
即,解得,所以实数a的取值范围是.
故选:C.
【变式7-1】C
【分析】由韦达定理求出两根之和与两根之积,根据判别式大于零,结合列不等式组求解即可.
【详解】因为关于的方程的两个不相等实数根满足,
所以,由根与系数的关系得:,
结合题意得:
即,
解得或,
即实数的取值范围是,
故选:C.
【变式7-2】C
【分析】由一元二次方程根与系数的关系求解即可;
【详解】∵一元二次方程有一个正根和一个负根,
∴解得.
故满足题意的a的取值集合应是集合的真子集,结合选项可知选C.
故选:C.
【变式7-3】
【详解】方程,解得,
依题意,,解得,
所以a的取值范围为.
▌题型08 一元二次不等式的恒成立问题
【典例8-1】
【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.
【典例8-2】4(答案不唯一)
【分析】将问题转化为对任意正实数x恒成立,结合二次函数的性质,列出不等式,即可求解.
【详解】不等式对任意正实数x恒成立,
即对任意正实数x恒成立,
当时,不等式,即,不符合对任意正实数x恒成立,
当时,令,
若对任意正实数x恒成立,
则,无解,或,解得.
所以的一个值可以是.
故答案为:
【变式8-1】AC
【详解】若不等式对于所有实数恒成立,则,即,
的充分不必要条件可以是的子集,故A、C正确.
【变式8-2】(不唯一)
【分析】分离参数后,求出的最小值为,得出的取值范围,即可得解.
【详解】由题意,,对恒成立,
因为,所以当时,的最小值为,
所以,
【变式8-3】
【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.
▌题型09 一元二次不等式有解问题
【典例9】
【分析】由题意可得“,使得”为真命题,分离参数可得在内有解,利用基本不等式求出即可.
【详解】因为“,使得”为假命题,
所以“,使得”为真命题,
即在内有解,即,
因为
,
当且仅当,即时等号成立,
所以,所以,解得,
所以实数的取值范围为.
【变式9-1】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.
【变式9-2】
【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.
【变式9-3】
【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.
▌题型10 一元二次不等式的实际应用
【典例10】
【分析】(1)根据题意,进而根据题意建立方程关系得,此时可建立函数关系,再结合基本不等式求解最值即可得答案;
(2)根据题意解即可得答案.
【详解】(1)解:因为每月库存货物费(单位:万元)与仓库到车站的距离(单位:km)成正比,比例系数为1.5,
所以,当时,
因为每月土地占地费(单位:万元)与x之间的函数关系为,为常数
所以当时,,
因为在距离车站5km处建造仓库,则两项费用之和为11.5万元,、
所以,解得,
所以两项费用之和为,
因为,
当且仅当,即时等号成立,
所以当时,两项费用之和最小,为.
所以两项费用之和最小,应该把仓库建在距离车站千米处
(2)解:由(1)得两项费用之和为,
要使两项费用之和不超过13.5万元,即,
整理得,解得,
所以仓库到车站的距离应该在范围内.
【变式10-1】B
【分析】本题考查根据二次不等式求解实际问题中的车速范围,进而判断车辆是否超速,解题思路是分别根据甲、乙两车的刹车距离与车速的关系列出不等式,求解不等式得到车速范围,再与限速比较.
【详解】因为甲车的刹车距离小于且,所以,得到;
因为乙车的刹车距离略超过且,所以,得到;
所以甲车未超过规定限速,乙车超过规定限速.
故选:B
【变式10-2】
【详解】(1)由题可知平均成本;
要使平均成本不超过售价50元则有;
∵,所以两边同乘以得;
化简得,解得;
∵,
∴至少生产2件产品.
(2)∵利润=售价×数量-成本,所以利润,
即,
要使利润不低于100元,则有;
解得不等式的解集为,
∴至少需要生产件产品.
【变式10-3】
【分析】(1)先根据“日获利=日销售额-成本”列出获利函数,再通过解一元二次不等式,得出日产量的取值范围即可;
(2)先根据已知条件求出反比例函数与正比例函数的系数,得到总费用表达式,再利用均值不等式求最值即可.
【详解】(1)因为日获利等于销售额减去成本,
销售额为,成本为,
故利润函数为:,
要求日获利不少于1300元,即解不等式:,
化简得:,解得:,
又因为,故日产量为20到45之间的整数.
(2)设土地占地费,库存货物费,
由题意知,当时,, ,
得:,所以,即;
,所以,即,
则两项费用之和为:,
由均值不等式得:,当且仅当,即时等号成立,
此时费用之和取到最小值,故仓库应建在距离车站5km处.
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