专题09 一元二不等式的求解 (4大知识点+9大题型+强化训练)-2026-2027学年上海高一数学必修一暑假班预习提升讲义
2026-07-31
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学沪教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 2 一元二次不等式的求解 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.33 MB |
| 发布时间 | 2026-07-31 |
| 更新时间 | 2026-07-31 |
| 作者 | 立德树人 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59035017.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦一元一次不等式(组)与一元二次不等式的求解核心知识点,从基础的解集概念、交集运算入手,逐步深入含参分类讨论,再结合二次函数图象与方程根的关系,延伸至恒成立问题、根的分布及实际应用,构建从基础到综合的学习支架。
该资料通过含参不等式分类讨论培养逻辑推理(数学思维),结合函数图象强化几何直观(数学眼光),设计太阳能供电费用等实际问题提升模型意识(数学语言)。题型分层且有跟踪训练,课中助力教师系统教学,课后帮助学生查漏补缺。
内容正文:
2026-2027学年上海高一数学必修一暑假班预习提升讲义
专题09 一元一次不等式(组)与一元二次不等式的求解
知识点一、含参一元一次不等式(组)的求解
1.能够使不等式成立的未知数的值称为不等式的解,不等式的所有解组成的集合称为不等式的解集.
2.不等式组中各个不等式解集的交集称为不等式组的解集.
3.含参不等式求解通常需要对参数进行分类讨论,引起分类讨论的原因在于不等式的性质,注意讨论时要考虑周全.
【注意】若不等式中所含不等式解集的交集为时,则不等式组的解集为;
知识点二、一元二次不等式的求解
1.一元二次不等式的概念
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.一元二次不等式的一般形式是ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a,b,c均为常数,a≠0.
2.一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通过对不等式变形,使二次项系数大于零;
②计算对应方程的判别式;
③求出相应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程没有实根;
④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若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论;
③若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.
3.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
判别式∆=b2-4ac
∆>0
∆=0
∆<0
方程
ax2+bx+ c=0(a>0)的根
有两个相异的实数根
x1,x2(x1<x2)
有两个相等的实数根
没有实数根
二次函数y=ax2+bx+ c(a>0)的图象
ax2+bx+ c>0(a>0)的解集
R
ax2+bx+ c<0(a>0)的解集
(x1,x2)
【注】:(1)对于一元二次不等式的二次项系数为正且存在两个根的情况下,其解集的常用口诀是:大于取两边,小于取中间.
(2)对于二次项系数是负数(即a<0)的不等式,可以先把二次项系数化为正数,再对照上述情况求解.
知识点三、一元二次不等式恒成立问题
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.
一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为.
一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为∅的条件为________.
知识点四、从实际问题中抽象出一元二次不等式模型的步骤
(1)阅读理解,认真审题,分析题目中有哪些已知量和未知量,找准不等关系.
(2)设出起关键作用的未知量,用不等式表示不等关系(或表示成函数关系).
(3)解不等式(或求函数最值).
(4)回扣实际问题.
知识点一、含参一元一次不等式(组)的求解
题型01:含参一元一次不等式的求解
【例1】不等式的解集不可能是( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.若不等式(a+1)x>a+1的解集是{x|x<1},则实数a必须满足 .
2.
若关于的不等式解集为,则关于的不等式的解集为 .
3.
若不等式的解集是,则不等式的解集是 .
题型02:含参一元一次不等式组的求解
【例2】若关于的不等式组的解集非空,则满足条件的最大整数 .
【跟踪训练】
1.若不等式组的解集为,则实数的取值范围为( ).
A. B.
C. D.
2.若关于的一元一次不等式组有解,则的取值范围为 .
知识点二、一元二次不等式的求解
题型03:解一元二次不等式
【例3】求下列不等式的解集:
(1);
(2);
(3);
(4).
【例4】解下列不等式:
(1)(2);(3).(4);
【跟踪训练】
1.求下列不等式的解集:
(1);(2);(3);(4).
2.解下列不等式:
(1); (2);(3).(4);
3.解下列不等式:
(1); (2) (3);(4);(5).(6);
题型04:解含参数的一元二次不等式
【例5】解关于x的不等式:.
【例6】解关于的不等式:.
【跟踪训练】
1. 求下列关于x的不等式的解集,其中a,m是常数:
(1)
(2);
(3).
2.解关于的不等式: .
3.解关于x的不等式
4.已知,求解关于的不等式.
题型05:根据一元二次不等式的解集求参数
【例7】若不等式的解集是,则的值为( )
A.-10 B.-14 C.10 D.14
【例8】若关于x的不等式的解集中恰有3个整数,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.已知关于的一元二次不等式的解集为,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
2.不等式的解集是,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.若关于的不等式的解集为,则的值是( )
A. B. C. D.2
4.已知不等式的解集为或,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.的解集为或
5.若关于x的不等式的解集中恰有3个整数,则实数a的取值范围为( )
A. B.或
C.或 D.或
6. 已知关于x的不等式恰有四个整数解,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
知识点三、综合提升
题型06:有关一元二次不等式恒成立问题
【例9】已知关于的不等式对任意恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C.或 D.或
【跟踪训练】
1.
已知,使得恒成立,则实数a的取值范围为 .
2.
,不等式恒成立,则的最小值为( )
A.9 B. C. D.10
3.若不等式对任意实数均成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型07:一元二次方程根的分布
【例10】关于的方程满足下列条件,求的取值范围.
(1)有两个正根;
(2)一个根大于,一个根小于;
(3)一个根在内,另一个根在内;
(4)一个根小于,一个根大于;
(5)两个根都在内.
【跟踪训练】
1.
关于的方程的两根均大于,则实数的取值集合为 .
2.
若一元二次方程的两根都是负数,求k的取值范围为___________.
3.已知关于的方程在区间内有实根,则实数的取值范围是( )
A. B.C.D.
4.已知方程有两个不相等的实数根,且两个实数根都大于2,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.已知关于x的方.当为何值时,
(1)方程的一个根大于1,另一个根小于1?
(2)方程的一个根大于-1且小于1,另一个根大于2且小于3?
题型08:一元二次不等式的实际应用
【例11】近年来,某企业每年消耗电费36万元.为了节能减排,决定安装一个可使用20年的太阳能供电设备,并接入本企业的电网.安装这种供电设备的费用(单位:万元)与太阳能电池板的面积(单位:)成正比,比例系数约为.为了保证正常用电,安装后采用太阳能和电能互补供电的模式.设在此模式下,安装后该企业每年消耗的电费(单位:万元)与安装的这种太阳能电池板的面积(单位:)之间的函数关系是(为常数).记该企业安装这种太阳能供电设备的费用与20年所消耗的电费之和为(单位:万元).
(1)解释的实际意义,并写出关于的函数关系式;
(2)当为何值时,最小?求出的最小值;
(3)要使不超过安装太阳能供电设备前消耗电费的,求的取值范围.
【跟踪训练】
1.通过技术创新,某公司的汽车特种玻璃已进入欧洲市场.年,该种玻璃售价为 欧元/平方米,销售量为万平方米.
(1)据市场调查,售价每提高欧元/平方米,销售量将减少万平方米;要使销售收入不低于万欧元,试问:该种玻璃的售价最多提高到多少欧元/平方米?
(2)为提高年销售量,增加市场份额,公司将在年对该种玻璃实施二次技术创新和营销策略改革:提高价格到欧元/平方米(其中),其中投入 万欧元作为技术创新费用,投入万欧元作为固定宣传费用,投入万欧元作为浮动宣传费用,试问:该种玻璃的销售量(单位:万平方米)至少达到多少时,才可能使年的销售收入不低于年销售收入与年投入之和?并求出此时的售价.
2.某地区上年度电价为0.8元/(),年用电量为,本年度计划将电价下降到0.55元/()至0.7元/()之间,而用户期望电价为0.4元/().经测算,下调电价后新增用电量和实际电价与用户的期望电价的差成反比(比例系数为).该地区的电力成本价为0.3元/().
(1)写出本年度电价下调后电力部门的收益(单价:元)关于实际电价(单位:元/())的函数解析式;(收益=实际电量(实际电价-成本价))
(2)设,当电价最低定为多少时,仍可保证电力部门的收益比上年至少增长?
题型09:综合提升
【例12】已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)当时,关于的不等式恒成立,求的取值范围.
【跟踪训练】
1. 已知函数f(x)=x2﹣(a+3)x+2a+b+1.
(1)若关于x的不等式f(x)>0的解集为{x|x<2或x>3},求a,b的值.
(2)若关于x的不等式f(x)<b﹣1解集中恰好有1个整数,求实数a的取值范围.
2.
已知,关于的不等式.
(1)若不等式解集为,求实数的取值范围;
(2)若不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围.
3.
已知函数.
(1)求关于的不等式的解集;
(2)当时,设,,若,求的取值范围.
一、填空题
1.已知,若关于的不等式的解集为,则 .
2.不等式组无实数解,则的取值范围是 .
3.不等式的解集为_______
4.不等式的解集是_______
5.不等式的解集为_________.
6.不等式的解集为________
7.不等式的解集是________
8.若不等式的解集是,则的值为_______
9.
,恒成立,则实数a的取值范围是 .
10.若一元二次不等式对一切实数都成立,则的取值范围为_______
11.若关于x的一元二次方程有两个实根,且一个实根小于1,另一个实根大于2,则实数a的取值范围是________.
12.方程的两根均大于1,则实数的取值范围是_______
二、选择题
13.设,解关于的不等式,下列说法正确的是( )
A.该不等式的解集为; B.该不等式的解集为;
C.该不等式的解集可能为; D.该不等式的解集不可能为.
14. 不等式的解集为( )
A. B.
C.或 D.或
15.若不等式的解集为R,则实数的取值范围是( )
A.B.C. D.
16.已知关于x的方程x2+(m-3)x+m=0,下列结论错误的是( )
A.方程x2+(m-3)x+m=0有实数根的充要条件是m∈{m|m<1或m>9}
B.方程x2+(m-3)x+m=0有一正一负根的充要条件是m∈{m|m<0}
C.方程x2+(m-3)x+m=0有两正实数根的充要条件是m∈{m|0<m≤1}
D.方程x2+(m-3)x+m=0无实数根的必要条件是m∈{m|m>1}
三、解答题
17.解下列一元二次不等式
(1) (2)
18.解决下列问题:
(1)求解关于的不等式:;
(2)设集合,若集合中有3个元素,求的范围.
19. 根据要求完成下列问题:
(1)已知命题,命题,若是的必要不充分条件,求实数的取值范围;
(2)已知命题:关于的方程有两个不等的负根;命题:关于的不等式的解集为.若一真一假,求实数的取值范围.
20.已知关于的不等式,其中.
(1)若不等式的解集为,求关于的不等式的解集;
(2)若时,不等式的解集为,求的取值范围.
(3)若,求该不等式的解集(解集用表示)
21.设函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求实数的值;
(2)若不等式对于实数时恒成立,求的取值范围;
(3)解关于的不等式:.
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专题09 一元一次不等式(组)与一元二次不等式的求解
知识点一、含参一元一次不等式(组)的求解
1.能够使不等式成立的未知数的值称为不等式的解,不等式的所有解组成的集合称为不等式的解集.
2.不等式组中各个不等式解集的交集称为不等式组的解集.
3.含参不等式求解通常需要对参数进行分类讨论,引起分类讨论的原因在于不等式的性质,注意讨论时要考虑周全.
【注意】若不等式中所含不等式解集的交集为时,则不等式组的解集为;
知识点二、一元二次不等式的求解
1.一元二次不等式的概念
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.一元二次不等式的一般形式是ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a,b,c均为常数,a≠0.
2.一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通过对不等式变形,使二次项系数大于零;
②计算对应方程的判别式;
③求出相应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程没有实根;
④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若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论;
③若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.
3.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
判别式∆=b2-4ac
∆>0
∆=0
∆<0
方程
ax2+bx+ c=0(a>0)的根
有两个相异的实数根
x1,x2(x1<x2)
有两个相等的实数根
没有实数根
二次函数y=ax2+bx+ c(a>0)的图象
ax2+bx+ c>0(a>0)的解集
R
ax2+bx+ c<0(a>0)的解集
(x1,x2)
【注】:(1)对于一元二次不等式的二次项系数为正且存在两个根的情况下,其解集的常用口诀是:大于取两边,小于取中间.
(2)对于二次项系数是负数(即a<0)的不等式,可以先把二次项系数化为正数,再对照上述情况求解.
知识点三、一元二次不等式恒成立问题
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.
一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为.
一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为∅的条件为________.
知识点四、从实际问题中抽象出一元二次不等式模型的步骤
(1)阅读理解,认真审题,分析题目中有哪些已知量和未知量,找准不等关系.
(2)设出起关键作用的未知量,用不等式表示不等关系(或表示成函数关系).
(3)解不等式(或求函数最值).
(4)回扣实际问题.
知识点一、含参一元一次不等式(组)的求解
题型01:含参一元一次不等式的求解
【例1】不等式的解集不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】解含参数的一元一次不等式
【分析】对参数与的关系以及与的关系进行分类讨论,从而求解不等式即可.
【详解】当时,,则,不等式解集为;
当时,若,则原不等式等价于,不等式解集为空集;
当时,若,则原不等式等价于,不等式解集为;
当时,,则,不等式解集为;
故不等式解集不可能为.
故选:C.
【跟踪训练】
1.若不等式(a+1)x>a+1的解集是{x|x<1},则实数a必须满足 .
【答案】a<-1
【详解】因为不等式(a+1)x>a+1的解集是{x|x<1},
所以a+1<0,则a<-1.
故答案为:a<-1
2.
若关于的不等式解集为,则关于的不等式的解集为 .
【答案】
【知识点】解含参数的一元一次不等式
【分析】根据给定的解集,求出a,b的关系,再代入求解不等式作答.
【详解】因关于的不等式解集为,则1是方程的根,且,
因此,且,不等式化为:,而,解得,
所以关于的不等式的解集为.
故答案为:
3.
若不等式的解集是,则不等式的解集是 .
【答案】
【分析】根据题意得到是方程的根,求得且,进而化简不等式,即可求解.
【详解】因为不等式的解集是,
所以是方程的根,且,
即,且,可得,
则不等式可化为,
因为,解得,
即不等式的解集为.
故答案为:.
题型02:含参一元一次不等式组的求解
【例2】若关于的不等式组的解集非空,则满足条件的最大整数 .
【答案】0
【知识点】利用不等式求值或取值范围、解含参数的一元一次不等式
【分析】先化简不等式组,依题意表示得出的范围,再取最大整数值即可.
【详解】由可得:要使不等式组的解集非空,
须使即:故满足条件的最大整数0.
故答案为:0.
【跟踪训练】
1.若不等式组的解集为,则实数的取值范围为( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】通过画数轴即可求解.
【详解】通过画数轴,根据解集为,判断出和的关系,得.
故选:C.
2.若关于的一元一次不等式组有解,则的取值范围为 .
【答案】
【详解】
因为关于的一元一次不等式组有解,
所以
故答案为:
知识点二、一元二次不等式的求解
题型03:解一元二次不等式
【例3】求下列不等式的解集:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)或
(4)
【分析】根据一元二次不等式运算求解.
【详解】(1)由题意可得,解得或,
所以不等式的解集为.
(2)由题意可得,解得,
所以不等式的解集为.
(3)由题意可得,解得或,
所以不等式的解集为或.
(4)由题意可得,令,解得或,
所以不等式的解集为.
【例4】解下列不等式:
(1)(2);(3).(4);
解:(1),,
所以不等式的解集是;
(2)原不等式化为,
即,∴.
故所求不等式的解集为.
(3)原不等式化为,
即,∴.
故所求不等式的解集为.
(4),整理得:,即
解得:,不等式解集为:.
【跟踪训练】
1.求下列不等式的解集:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)或
(3)
(4)
【分析】根据解一元二次不等式的解法求解即可.
【详解】(1)因为不等式等价于,
所以解得,
所以不等式的解集为.
(2)因为不等式等价于,
所以解得或,
所以不等式的解集为或.
(3)因为不等式等价于,
所以,解得,
所以不等式的解集为.
(4)因为不等式等价于,
所以解得,
所以不等式的解集为.
2. 解下列不等式:
(1); (2);(3).(4);
【答案】(1)或
(2)
(3)
【知识点】解不含参数的一元二次不等式
【分析】(1)通过配方即可得解;
(2)化为一元二次不等式的标准形式,根据判别式即可得解;
(3)先判断判别式,然后即可得解.
【详解】(1)原不等式对应的一元二次方程为,可化为:,
方程的根为,
不等式的解集为(或写为).
(2)原不等式可化为,
此不等式对应的一元二次方程的根的判别式,
原不等式的解集为.
(3)原不等式对应的一元二次方程的根的判别式,
原不等式的解集为.
(4),整理得:
,故不等式再实数范围内无解
不等式解集为:.
3.解下列不等式:
(1); (2) (3);(4);(5).(6);
【答案】(1)或 (2)(3)或(4)(5)(6),,。
【解析】(1)因为,所以方程有两个不等实根x1=-1,x2=-3.
所以原不等式的解集为或.
(2)因为, 所以方程 有两个相等实根x1=x2=
所以原不等式的解集为.
(3)将原不等式变形为,即,解得或,
故原不等式的解集为或;
(4)将原不等式变形为,解得,故原不等式的解集为;
(5)对于不等式,,故原不等式的解集为.
(6)不等式化为,即,解得,
即或,∴原不等式的解集为,,;
题型04:解含参数的一元二次不等式
【例5】解关于x的不等式:.
【答案】答案见解析
【解析】即,
则对应方程的根为,
①当或时,原不等式的解集为,
②当或时,原不等式的解集为,
③当时,原不等式的解集为.
【例6】解关于的不等式:.
【答案】答案见解析
【分析】分,,三种情况解不等式.
【详解】当时,原不等式可化为:.
当时,.
若即时,原不等式的解为:或;
若即时,原不等式的解为:;
若即时,原不等式的解为:或.
当时,.
因为,所以.
综上可知:当时,原不等式的解集为:;
当时,原不等式的解集为:;
当时,原不等式的解集为:;
当时,原不等式的解集为:;
当时,原不等式的解集为:.
【跟踪训练】
1. 求下列关于x的不等式的解集,其中a,m是常数:
(1)
(2);
(3).
【详解】(1)因为,即,
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.
(2),
解得,
所以不等式的解集为.
(3)由得,
即,
当时,即恒成立,
不等式的解集为.
当时,,所以不等式的解集为或.
当时,,所以不等式的解集为或.
2.解关于的不等式: .
【答案】答案见解析
【知识点】解含有参数的一元二次不等式
【分析】分成,,,,几种情况分别讨论不等式的解集;
【详解】原不等式可化为..
(1)当时,有.
(2)当时, 式,∵,
①当时,,∴.
②当时,,,此时解集为.
③ 当时,.∴.
(3)当时,式,∵,∴.∴或.
综上所述,原不等式的解集为:
当时,为或;
当时,为;
当时,为;
当时,为;
当时,为.
3.解关于x的不等式
【答案】答案不唯一,具体见解析
【解析】解:关于x的不等式可化为
(1)当时,,解得.
(2)当,所以
所以方程的两根为-1和,
当,即时,不等式的解集为或},
当,即时,不等式的解集为.
当,即时,不等式的解集为或},.
(3)当时,
因为方程的两根为—1和,
又因为,所以.
即不等式的解集是,
综上所述:当时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为或
当时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为或},
4.已知,求解关于的不等式.
【知识点】解含有参数的一元二次不等式
【分析】由于可化简为,二次项系数中含有参数且是否为零不确定,先按二次项系数的符号分类讨论,再讨论两根的大小即可求解
【详解】,
(1)当时,
即 解得
(2)当时,
解得
(3)当时
①当时,即 解得
②当时,
或
③当时,
或
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,原不等式的解集为
当时,原不等式的解集为
当时,原不等式的解集为
题型05:根据一元二次不等式的解集求参数
【例7】若不等式的解集是,则的值为( )
A.-10 B.-14 C.10 D.14
【答案】B
【解析】由题意,和是方程的两个根,由韦达定理得:且,解得:,,所以.故选:B
【例8】若关于x的不等式的解集中恰有3个整数,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】不等式,即,
当时,不等式解集为,此时要使解集中恰有3个整数,这3个整数只能是4,5,6,故;
当时,不等式解集为,此时不符合题意;
当时,不等式解集为,此时要使解集中恰有3个整数,这3个整数只能是0,1,2,故;
故实数m的取值范围为.故选:C
【跟踪训练】
1.已知关于的一元二次不等式的解集为,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】不等式的解集是,所以方程的解是和,且,
则,解得,,所以不等式化为,即,解得,所以,所求不等式的解集是.故选:A.
2.不等式的解集是,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据一元二次不等式与其对应的方程之间的联系可得,结合一元二次不等式的解法计算即可求解.
【解答过程】设是方程的两个根,
由题意知,,解得,
所以不等式可变为,
即,解得.
所以不等式的解集为.
故选:A.
3.若关于的不等式的解集为,则的值是( )
A. B. C. D.2
【解题思路】根据一元二次方程与不等式的关系,结合韦达定理,即可求解.
【解答过程】由题不等式的解集为,
所以是方程的两不等实数根,
所以,得,,
所以.
故选:C.
4.已知不等式的解集为或,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.的解集为或
【答案】D
【解析】根据二次函数开口与二次不等式之间的关系可知,A正确;
的根为,则,即∴,B正确;
,C正确;,即,则,解得
∴的解集为,D错误;故选:D.
5.若关于x的不等式的解集中恰有3个整数,则实数a的取值范围为( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】B
【解题思路】将原不等式化为,按照与2的大小分类讨论解不等式,再结合解集中的整数个数建立不等式求解可得.
【解答过程】由,得.
当时,不等式的解集为空集,不符合题意.
当时,不等式的解集为,
要使关于x的不等式的解集中恰有3个整数,
只需满足,解得.
当时,不等式的解集为,
要使关于x的不等式的解集中恰有3个整数,
只需满足,解得.
综上,实数的取值范围为或.
故选:B.
6. 已知关于x的不等式恰有四个整数解,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【解题思路】化不等式为,分,和三种情况讨论,求得不等式的解集,结合题意即可求解.
【解答过程】不等式,可化为.
当时,不等式的解集为空集,不符合题意;
当时,不等式的解集为,
要使不等式恰有四个整数解,则;
当时,不等式的解集为,
要使不等式恰有四个整数解,则.
综上可得,实数a的取值范围是或.
故选:C.
知识点三、综合提升
题型06:有关一元二次不等式恒成立问题
【例9】已知关于的不等式对任意恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【解析】当时,恒成立,符合题意;
当时,由题意有,解得,综上,.故选:B.
【跟踪训练】
1.
已知,使得恒成立,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【分析】分和两种情况分析求解即可.
【详解】当时,恒成立,所以符合题意,
当时,因为,使得恒成立,
所以,解得,
综上,,
即实数a的取值范围为.
故答案为:
2.
,不等式恒成立,则的最小值为( )
A.9 B. C. D.10
【答案】A
【分析】先排除的情况,再根据一元二次不等式恒成立,得出的值,最后利用基本不等式求出最小值即可.
【详解】当时,不会恒成立,所以,
所以,即,
所以,,,
所以,
当且仅当,即,时等号成立,
故选:A.
3.若不等式对任意实数均成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得不等式对任意实数均成立,分和,结合二次函数的性质求解即可.
【详解】解:因为不等式对任意实数均成立,
即不等式对任意实数均成立,
当,即时,有恒成立,满足题意;
当,即时,
则有,
解得,
综上所述,实数的取值范围为.
故选:B.
题型07:一元二次方程根的分布
【例10】关于的方程满足下列条件,求的取值范围.
(1)有两个正根;
(2)一个根大于,一个根小于;
(3)一个根在内,另一个根在内;
(4)一个根小于,一个根大于;
(5)两个根都在内.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】根据二次方程根的分布的性质逐一解决每个小问.
【详解】(1)令,设的两个根为.
由题得,解得.
(2)若方程的一个根大于,一个根小于,则,解得
(3)若方程一个根在内,另一个根在内,则,解得
(4)若方程的一个根小于,一个根大于,
则,解得
(5)若方程的两个根都在内,则,解得
【跟踪训练】
1.
关于的方程的两根均大于,则实数的取值集合为 .
【答案】
【分析】不妨设关于的方程的两实数根为,,利用韦达定理推出矛盾,即可得解.
【详解】不妨设关于的方程的两实数根为,,则,
若两根均大于,则,矛盾,
故不存在实数,使得关于的方程的两根均大于,
即实数的取值集合为.
故答案为:
2.
若一元二次方程的两根都是负数,求k的取值范围为___________.
【答案】
【解析】首先,设方程的两根为,则,
所以,又,解得.故答案为:.
3.已知关于的方程在区间内有实根,则实数的取值范围是( )
A. B.C.D.
【答案】B
【分析】参变分离可得在区间内有实根,令,,根据二次函数的性质求出的值域,即可求出参数的取值范围.
【详解】解:因为关于的方程在区间内有实根,
所以在区间内有实根,
令,,所以在上单调递减,
所以,即,
依题意与在内有交点,
所以.
故选:B
4.已知方程有两个不相等的实数根,且两个实数根都大于2,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】令
由题可知:
则,即故选:C
5.已知关于x的方.当为何值时,
(1)方程的一个根大于1,另一个根小于1?
(2)方程的一个根大于-1且小于1,另一个根大于2且小于3?
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据方程根的分布,可得不等式,求得答案;
(2)根据方程根的分布,可得不等式组,求得答案;
【详解】(1)二次函数的图象是开口向上的抛物线,
故方程的一个根大于1,另一个根小于1,
则,解得,所以a的取值范围是.
(2)方程的一个根大于且小于1,另一个根大于2且小于3,
作满足题意的二次函数的大致图象,
由图知, ,
解得.所以的取值范围是.
题型08:一元二次不等式的实际应用
【例11】近年来,某企业每年消耗电费36万元.为了节能减排,决定安装一个可使用20年的太阳能供电设备,并接入本企业的电网.安装这种供电设备的费用(单位:万元)与太阳能电池板的面积(单位:)成正比,比例系数约为.为了保证正常用电,安装后采用太阳能和电能互补供电的模式.设在此模式下,安装后该企业每年消耗的电费(单位:万元)与安装的这种太阳能电池板的面积(单位:)之间的函数关系是(为常数).记该企业安装这种太阳能供电设备的费用与20年所消耗的电费之和为(单位:万元).
(1)解释的实际意义,并写出关于的函数关系式;
(2)当为何值时,最小?求出的最小值;
(3)要使不超过安装太阳能供电设备前消耗电费的,求的取值范围.
【答案】(1)实际意义是未安装太阳能设备时,该企业每年消耗的电费,
(2)当时,的最小值为
(3)
【分析】(1)代入即可求出,从而得到其函数关系,再根据题意得到实际意义;
(2)变形得,再利用基本不等式即可;
(3)由题意得到不等式,解出即可.
【详解】(1)表示太阳能电池板的面积为0时,该企业每年消耗的电费.
即未安装太阳能设备时,该企业每年消耗的电费.
当时,该企业每年消耗的电费36万元,代入可得:
,则,
.
(2),
,
当且仅当,即等号成立,的最小值为.
(3)由题可知.
即,解得,
即的取值范围为.
【跟踪训练】
1.通过技术创新,某公司的汽车特种玻璃已进入欧洲市场.年,该种玻璃售价为 欧元/平方米,销售量为万平方米.
(1)据市场调查,售价每提高欧元/平方米,销售量将减少万平方米;要使销售收入不低于万欧元,试问:该种玻璃的售价最多提高到多少欧元/平方米?
(2)为提高年销售量,增加市场份额,公司将在年对该种玻璃实施二次技术创新和营销策略改革:提高价格到欧元/平方米(其中),其中投入 万欧元作为技术创新费用,投入万欧元作为固定宣传费用,投入万欧元作为浮动宣传费用,试问:该种玻璃的销售量(单位:万平方米)至少达到多少时,才可能使年的销售收入不低于年销售收入与年投入之和?并求出此时的售价.
【答案】(1)40
(2)102万平方米,30欧元/平方米
【分析】(1)设该种玻璃的售价提高到欧元/平方米,根据条件建立不等关系,即可解决问题;
(2)根据条件建立不等关系,整理得到,再利用基本不等式即可解决问题.
【详解】(1)设该种玻璃的售价提高到欧元/平方米,
由题知,即,解得,
所以该种玻璃的售价最多提高到40欧元/平方米.
(2)由题意得,整理得,
两边同除以得,
又,当且仅当,即时取等号,
所以,故该种玻璃的销售量(单位:万平方米)至少达到102万平方米时,才可能使 年的销售收入不低于年销售收入与年投入之和,此时的售价为欧元/平方米.
2.某地区上年度电价为0.8元/(),年用电量为,本年度计划将电价下降到0.55元/()至0.7元/()之间,而用户期望电价为0.4元/().经测算,下调电价后新增用电量和实际电价与用户的期望电价的差成反比(比例系数为).该地区的电力成本价为0.3元/().
(1)写出本年度电价下调后电力部门的收益(单价:元)关于实际电价(单位:元/())的函数解析式;(收益=实际电量(实际电价-成本价))
(2)设,当电价最低定为多少时,仍可保证电力部门的收益比上年至少增长?
【答案】(1),
(2)当电价最低定为元/()时,可保证电力部门的收益比上年至少增长
【分析】(1)设下调电价后新增用电量为,可得出,进而得出收益关于实际电价的函数解析式;
(2)根据题意列不等式组,解一元二次不等式即可得出结论.
【详解】(1)设下调电价后新增用电量为,
因为下调电价后新增用电量和实际电价与用户期望电价的差成反比(比例系数为),
则,所以本年度的用电量为,
所以本年度电力部门的收益关于实际电价的函数解析式为:,.
(2)依题意有:,
整理得:,解得:,
所以当电价最低定为元/()时,可保证电力部门的收益比上年至少增长.
题型09:综合提升
【例12】已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)当时,关于的不等式恒成立,求的取值范围.
【解题思路】(1)把代入,解不等式即可;
(2)把恒成立的问题转化为分离参数求值的问题,再利用基本不等式求的最小值即可.
【解答过程】(1)当时,,
则不等式,即,
解得,或,
因此当时,不等式的解集为.
(2)当时,关于的不等式恒成立,
即当时,关于的不等式恒成立,
在时,恒成立,
令,
令,则,
故,
又,
当且仅当,即时等号成立,
故当,即时,,
因此可得,
即当时,关于的不等式恒成立,的取值范围为.
【跟踪训练】
1. 已知函数f(x)=x2﹣(a+3)x+2a+b+1.
(1)若关于x的不等式f(x)>0的解集为{x|x<2或x>3},求a,b的值.
(2)若关于x的不等式f(x)<b﹣1解集中恰好有1个整数,求实数a的取值范围.
【解题思路】(1)根据一元二次不等式和一元二次方程根的关系,根据韦达定理即可求出;
(2)不等式化为(x﹣2)(x﹣(a+1))<0,分类讨论即可求出.
【解答过程】解:(1)由已知可得方程x2﹣(a+3)x+2a+b+1=0的两个根为x1=2,x2=3,
由韦达定理可得,
解得:a=2,b=1,
(2)不等式f(x)<b﹣1可化为x2﹣(a+3)x+2(a+1)<0,
因式分解得(x﹣2)(x﹣(a+1))<0,
(i)若a+1>2,由题意可得,解得2<a≤3,
(ii)若a+1<2,由题意可得,解得﹣1≤a<0,
(iii)若a+1=2与题意不符,
综上:﹣1≤a<0或2<a≤3.
2.
已知,关于的不等式.
(1)若不等式解集为,求实数的取值范围;
(2)若不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【分析】(1)分析可知,,可得出,即可解得实数的取值范围;
(2)由(1)可知,可得出,即可解得实数的取值范围.
【详解】(1)解:因为不等式的解集为,
则不等式对任意的实数恒成立,
当时,即当时,原不等式即为,解得,不合乎题意;
所以,,由题意可得,解得,
因此,实数的取值范围是.
(2)解:因为不等式对一切实数恒成立,
由(1)可知,,则,解得,
所以,实数的取值范围是.
3.
已知函数.
(1)求关于的不等式的解集;
(2)当时,设,,若,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析;
(2).
【难度】0.65
【知识点】根据集合的包含关系求参数、解含有参数的一元二次不等式、一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【分析】(1)根据题意,利用含参数的一元二次不等式的解法,分类讨论,即可求解;
(2)根据题意,转化为不等式在上恒成立,结合二次函数的图象与性质,列出不等式组,即可求解.
【详解】(1)解:由不等式,
若,不等式即为,解得,即不等式的解集为;
若,不等式可化为,即,
此时方程的两根分别为,
当时,不等式即为,解得,解集为;
当时,不等式即为,
若,可得,解得或,不等式的解集为或;
若,可得,不等式即为,此时不等式的解集为;
若,可得,解得或,不等式的解集为或,
综上可得:
当时,不等式的解集为;
当时不等式的解集为;
当时,不等式的解集为或;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为或.
(2)解:由不等式,可得,即,
因为时,集合,且,
所以不等式在上恒成立,
设,
则满足,解得,
即实数的取值范围为.
一、填空题
1.已知,若关于的不等式的解集为,则 .
【答案】1
【知识点】解不含参数的一元一次不等式
【分析】由题意知不等式的解集为,则,解之即可求解.
【详解】原不等式可化为,
又不等式的解集为,
所以一次函数的图象都在轴的下方,
则,解得,
故答案为:
2.不等式组无实数解,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】分类讨论的取值范围,利用不等式组无实数解即可得解.
【详解】对于,
当时,解得,不满足题意;
当时,与矛盾,即不等式组无实数解,
综上,.
故答案为:
3.不等式的解集为_______
【解题思路】由题可得不等式解集.
【解答过程】或,则得或.
则解集为或.
4.不等式的解集是_______
【解题思路】直接求解一元二次不等式即可.
【解答过程】因为,所以,
所以不等式的解集是.
5.不等式的解集为_________.
【解题思路】利用一元二次不等式的解法求解即可.
【解答过程】因为不等式,
所以,
6.不等式的解集为________
【解题思路】根据题意解一元二次不等式即可.
【解答过程】由,可得,即,
解得,所以不等式的解集为.
7.不等式的解集是________
【解析】原式化为,即,故不等式的解集为.
8.若不等式的解集是,则的值为_______
【解析】由题意,和是方程的两个根,
由韦达定理得:且,解得:,,
所以.
9.
,恒成立,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】分和两种情况,结合二次不等式的恒成立问题运算求解.
【详解】因为,整理得,
当时,则不恒成立,不合题意;
当时,则,解得;
综上所述:实数a的取值范围是.
故答案为:.
10.若一元二次不等式对一切实数都成立,则的取值范围为_______
【解题思路】讨论、,结合一元二次不等式恒成立求参数范围.
【解答过程】当时,恒成立,满足;
当时,,可得,
综上,.
11.若关于x的一元二次方程有两个实根,且一个实根小于1,另一个实根大于2,则实数a的取值范围是________.
【答案】(,+∞)
【解析】设,由题意,解得,故答案为:.
12.方程的两根均大于1,则实数的取值范围是_______
【答案】
【解析】的两个根都大于,解得
可求得实数的取值范围为故答案为:
二、选择题
13.设,解关于的不等式,下列说法正确的是( )
A.该不等式的解集为; B.该不等式的解集为;
C.该不等式的解集可能为; D.该不等式的解集不可能为.
【答案】C
【知识点】解含参数的一元一次不等式
【分析】对分四种情况讨论得解.
【详解】解:当时,,该不等式的解集为;
当时,,该不等式的解集为;
当,时,该不等式的解集为;
当,时,该不等式的解集为.
故选:C
14. 不等式的解集为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】A
【解题思路】利用一元二次不等式的解法解不等式即可.
【解答过程】,解得,
不等式的解集为.
故选:A.
15.若不等式的解集为R,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】∵不等式的解集为R,当a-2=0,即a=2时,不等式为3>0恒成立,
故a=2符合题意;
当a﹣2≠0,即a≠2时,不等式的解集为R,
则,解得,
综合①②可得,实数a的取值范围是.
故选:B.
16.已知关于x的方程x2+(m-3)x+m=0,下列结论错误的是( )
A.方程x2+(m-3)x+m=0有实数根的充要条件是m∈{m|m<1或m>9}
B.方程x2+(m-3)x+m=0有一正一负根的充要条件是m∈{m|m<0}
C.方程x2+(m-3)x+m=0有两正实数根的充要条件是m∈{m|0<m≤1}
D.方程x2+(m-3)x+m=0无实数根的必要条件是m∈{m|m>1}
【答案】A
【解析】方程x2+(m-3)x+m=0有实数根的充要条件是,解得,A错误;
方程x2+(m-3)x+m=0有一正一负根的充要条件是,解得,B正确;
方程x2+(m-3)x+m=0有两正实数根的充要条件是,解得,C正确;
方程x2+(m-3)x+m=0无实数根的充要条件是,解得,
,故必要条件是m∈{m|m>1},故D正确.
故选:A.
三、解答题
17.解下列一元二次不等式
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】根据一元二次不等式的解法求解即可.
【详解】(1)由,得,
解得,
所以不等式的解集为;
(2)由,得,
即,解得或,
所以不等式的解集为.
18.解决下列问题:
(1)求解关于的不等式:;
(2)设集合,若集合中有3个元素,求的范围.
【答案】(1)答案见解析;
(2).
【详解】(1)注意到.
①当,即时,此时不等式解集为空集;
②,即时,此时不等式解集为;
③,即时,此时不等式对应方程的解为:
,又,
则不等式解集为:.
综上,当时,解集为;时,解集为;时,解集为.
(2)由(1)可知,时满足题意,又注意到,
结合中有3个元素,则,
得.
故的范围是.
19. 根据要求完成下列问题:
(1)已知命题,命题,若是的必要不充分条件,求实数的取值范围;
(2)已知命题:关于的方程有两个不等的负根;命题:关于的不等式的解集为.若一真一假,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)解一元二次不等式先计算两个命题对应变量的范围,再结合必要不充分条件的定义计算即可;
(2)分类讨论两个命题的真假结合一元二次方程根的情况计算即可;
【详解】(1)由,记;
由,记.
因为是的必要不充分条件,所以,则
且等号不同时成立,解得,
综上,的取值范围为;
(2)若命题为真,设为的两个不等的负根,则
,解得;
若命题为真,则当时,不等式化为,恒成立;
当时,,解得,于是的范围是.
若真假,则,
若假真,则,
综上,若一真一假,则.
20.已知关于的不等式,其中.
(1)若不等式的解集为,求关于的不等式的解集;
(2)若时,不等式的解集为,求的取值范围.
(3)若,求该不等式的解集(解集用表示)
【答案】(1);
(2);
(3)答案见解析.
【知识点】解含有参数的一元二次不等式、由一元二次不等式的解确定参数、一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【分析】(1)根据一元二次不等式的解集得,代入所求不等式求解即可;
(2)由一元二次不等式在R上恒成立列不等式求解即得;
(3)由题设,讨论参数求对应的解集即可.
【详解】(1)由一元二次不等式的解集知,可得,
又由,可得,即,
解得,
故不等式的解集为;
(2)由条件知,不等式在R上恒成立,
当时,显然恒成立;
当时,需使,解得,
综上;
(3)由题设,,则有,
① 当时,不等式可化成
若,即时,解集为
若,即时,无解;
若,即时,解集为.
② 当时,则,解集为;
③ 当,则,解集为.
综上,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.
21.设函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求实数的值;
(2)若不等式对于实数时恒成立,求的取值范围;
(3)解关于的不等式:.
【答案】(1)2
(2):
(3)答案见解析
【分析】(1)由二次不等式与二次方程的关系,得到方程的解,即可求出实数的值;
(2)整理不等式,将不等式左边看成关于的一次函数,代入两端点不等式成立即可解出的解集;
(3)整理不等式,讨论参数的取值,得到相应不等式的解集即可.
【详解】(1)由题意知,是方程的两个根,
则,则.
(2),
则对于实数时恒成立,
则,即,
解得,∴
则的取值范围为.
(3)依题意,等价丁,
当时,不等式可化为,解集为.
当时,不等式可化为,此时,
所以不等式的解集为.
当时,不等式化为,
①当时,,不等式的解集为;
②当时,,不等式的解集为或;
③当时,,不等式的解集为或;
综上,当时,解集为或;
当时,解集为;
当时,解集为或;
当时,解集为;
当时,解集为.
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