第05讲 二次函数、方程与不等式 讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2026-08-10
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摘要:

本讲义聚焦二次函数、方程与不等式核心知识,系统梳理三者关系,通过判别式、图像与解集对应构建基础,结合二次三式联动及恒成立问题,形成从概念到7大应用题型的完整学习支架。 资料以7易错辨析精准突破认知误区,7典例精讲融合数形结合培养数学眼光,标准化解题步骤强化数学思维,助力教师课中系统授课,学生课后通过分层练习查漏补缺,提升逻辑推理与问题解决能力。

内容正文:

第05讲 二次函数、方程与不等式 (核心知识+7易错辨析+7典例精讲+课后作业) 【题型一】一元二次不等式求解 【题型五】一元二次不等式在实数集上恒成立问题 【题型二】由一元二次不等式的解确定参数 【题型六】一元二次不等式在某区间上的恒成立问题 【题型三】一元二次方程根的分布问题 【题型七】一元二次不等式在某区间上有解问题 【题型四】一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系 【知识点01】二次函数与一元二次方程,不等式的解的对应关系 方程的判别式Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0 二次函数的图象 方程的根 有两个不相等的实数根x1,x2(x1<x2) 有两个相等的实数根x1=x2=- 没有实数根 不等式的解集 {x|x<x1或x>x2} R 【知识点02】二次三式联动关系 1. 一元二次方程的根 二次函数图像与轴交点横坐标; 2. 二次不等式大于0解集 函数图像在轴上方的范围; 3. 二次不等式小于0解集 函数图像在轴下方的范围。 【知识点03】全域恒成立 1. 在上恒成立 2. 在上恒成立 注意:含参数题型需额外讨论的一次函数情况。 易错点1:含参式子默认二次型,遗漏分类讨论 错误认知:只要含项就是二次函数、二次不等式。 正确结论:参数未知时,必须分(一次型)和(二次型)讨论,绝大多数漏解失分源于此。 易错点2:负系数不等式求解不变号 错误认知:直接套用开口向上的解集规律求解的不等式。 正确结论:二次项系数为负,必须先化正、翻转不等号,再结合图像判断区间。 易错点3:滥用韦达定理,忽略判别式前提 错误认知:任意二次方程均可使用根与系数关系。 正确结论:韦达定理仅在、方程有实数根时成立,无实根不可使用。 易错点4:重根、无根解集混淆 错误认知:时,解集为全体实数。 正确结论:重根处函数值为0,大于0解集需剔除重根;时,开口向上恒正、开口向下恒负。 易错点5:恒成立只判判别式,忽略开口方向 错误认知:式子恒大于0只需。 正确结论:恒成立需要开口方向+判别式双重条件,缺一不可。 易错点6:区间开闭符号混乱 错误认知:不等式解集统一写开区间。 正确结论:含等号取闭区间,不含等号取开区间。 易错点7:二次函数单调性记忆错误 错误认知:开口向上全程递增,开口向下全程递减。 正确结论:单调性以对称轴为分界,左右区间单调性相反。 【题型一】一元二次不等式求解 【典例1-1】(25-26高一下·河南·期末)不等式的解集为(   ) A. B. C. D. 【典例1-2】(25-26高一上·浙江台州·阶段检测)已知关于x的不等式的解集为,则不等式的解集为______. 【典例1-3】(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:. 【变式1-1】(25-26高一上·湖南邵阳·期中)关于的一元二次不等式的解集不可能为( ) A.或 B. C. D. 【变式1-2】(25-26高一上·海南儋州·期中)不等式的解集为______. 【变式1-3】(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 【题型二】由一元二次不等式的解确定参数 【典例2-1】(2026高一·全国·专题练习)不等式的解集为,则实数a的取值范围是(  ) A. B. C. D. 【变式2-1】(25-26高一上·云南楚雄·期末)已知,关于x的不等式的解集恰为,则a=______,b=______. 【变式2-2】(多选)(25-26高一上·云南曲靖·期中)若关于x的不等式在区间上恰有1个整数解,则m可取(   ) A. B. C. D. 【变式2-3】(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)已知函数 (1)求不等式的解集; (2)若不等式的解集中恰有三个整数解,求实数的取值范围. 【题型三】一元二次方程根的分布问题 【典例3-1】(25-26高一上·北京延庆·期中)若关于的方程有一个正根和一个负根,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式3-1】(25-26高一上·上海宝山·期中)若方程有两个正根,则实数的取值范围是__________. 【变式3-2】若关于x的不等式的解集中恰有两个整数,则a的值可能为(    ) A.0 B. C.1 D. 【变式3-3】(25-26高一上·江苏苏州·期中)已知函数. (1)若关于的方程一个根大于0,一个根小于0,求实数的取值范围; (2)若关于的方程有两个大于的不等实根,求实数的取值范围. 【题型四】一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系 【典例4-1】(25-26高一上·山东德州·阶段检测)若关于的方程组有唯一的一组解,则实数的值是(    ) A. B. C. D.1 【变式4-1】(多选)(25-26高一上·河北唐山·期中)关于的一元二次不等式的解集为或,则(   ) A.且 B.不等式的解集为 C. D.不等式的解集为 【变式4-2】已知不等式的解集是,求a,c的值. 【变式4-3】已知,设集合,若,求的取值范围. 【题型五】一元二次不等式在实数集上恒成立问题 【典例5-1】(25-26高一上·湖南长沙·期末)关于的不等式对恒成立,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式5-1】(25-26高一上·云南大理·阶段检测)已知关于的不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围是________. 【变式5-2】(多选)(25-26高一上·山东临沂·期中)“关于x的不等式对恒成立”的充分不必要条件有(   ) A. B. C. D. 【变式5-3】(25-26高一上·湖南株洲·期中)已知函数. (1)若,求不等式的解集 (2)若关于的不等式对一切恒成立,求实数的取值范围. 【题型六】一元二次不等式在某区间上的恒成立问题 【典例6-1】(25-26高一上·湖北随州·期中)若不等式 对任意恒成立,则x的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式6-1】(24-25高一上·贵州遵义·阶段检测)已知函数,若不等式在上恒成立,则满足条件的一组的值为___________.(写出一组即可) 【变式6-2】(多选)(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)若对于任意,不等式恒成立,则实数的值可能是() A.2 B.4 C. D.5 【变式6-3】(25-26高一上·福建福州·期中)已知,. (1)若,求不等式的解集; (2),恒成立,求实数的取值范围. 【题型七】一元二次不等式在某区间上有解问题 【典例7-1】(25-26高一上·吉林·期中)若关于的不等式在区间上有解,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【变式7-1】(25-26高一上·江西赣州·阶段检测)当时,关于x的不等式有解的充要条件是(   ) A. B. C. D. 【变式7-2】(24-25高一上·广东肇庆·期中)若关于的不等式在上有解,则实数的取值范围为_______. 【变式7-3】已知函数. (1)若的解集是或,求实数的值; (2)当时,若时函数有解,求的取值范围. 1. 核心体系逻辑 本讲围绕「二次方程、二次函数、二次不等式」三位一体展开,方程求根、函数看图、不等式求区间,数形结合是贯穿所有题型的核心解题思想。 2. 标准化解题步骤 二次不等式求解:化正系数 → 算判别式 → 求方程根 → 图像定区间;含参数问题必先分类讨论,杜绝默认二次型。 3. 必背核心公式 判别式: 韦达定理: 对称轴公式: 4. 高频解题口诀 开口向上两边大、中间小;开口向下两边小、中间大;恒成立看开口、判式;含参题型先判零。 5. 考场失分避雷指南 不遗漏参数讨论、不负数系数不变号、不无条件用韦达、不写错区间开闭、不混淆单调区间边界,依托图像解题可规避绝大多数错误。 一、单选题 1.(25-26高一下·贵州六盘水·期末)不等式的解集为(   ) A. B. C.或 D.或 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 3.(25-26高一上·浙江杭州·期中)已知关于x的不等式恰有一个整数解,则a的取值范围是(   ) A. B. C. D.或 二、多选题 4.(25-26高一上·江西·期中)若不等式对任意恒成立,则的值可能是(    ) A. B. C. D. 5.(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 三、填空题 6.(24-25高一上·福建宁德·阶段检测)若不等式解集为,则不等式的解集为______. 7.(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___________. 四、解答题 8.(25-26高一上·山东滨州·期末)已知二次函数. (1)若不等式的解集为,求a和b的值; (2)若且,解关于x的不等式. 9.(25-26高一上·四川成都·期中)已知函数. (1)若的解集为,求不等式的解集; (2)若且在上恒成立,求实数的取值范围. 10.(25-26高一上·天津南开·阶段检测)设二次函数. (1)若关于的方程有两个不相等的实数根,且两根都大于等于且小于等于2,求实数的取值范围; (2)若关于的方程有一个根小于1,另一个根大于1且小于2,求实数的取值范围. 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 第05讲 二次函数、方程与不等式 (核心知识+7易错辨析+7典例精讲+课后作业) 【题型一】一元二次不等式求解 【题型五】一元二次不等式在实数集上恒成立问题 【题型二】由一元二次不等式的解确定参数 【题型六】一元二次不等式在某区间上的恒成立问题 【题型三】一元二次方程根的分布问题 【题型七】一元二次不等式在某区间上有解问题 【题型四】一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系 【知识点01】二次函数与一元二次方程,不等式的解的对应关系 方程的判别式Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0 二次函数的图象 方程的根 有两个不相等的实数根x1,x2(x1<x2) 有两个相等的实数根x1=x2=- 没有实数根 不等式的解集 {x|x<x1或x>x2} R 【知识点02】二次三式联动关系 1. 一元二次方程的根 二次函数图像与轴交点横坐标; 2. 二次不等式大于0解集 函数图像在轴上方的范围; 3. 二次不等式小于0解集 函数图像在轴下方的范围。 【知识点03】全域恒成立 1. 在上恒成立 2. 在上恒成立 注意:含参数题型需额外讨论的一次函数情况。 易错点1:含参式子默认二次型,遗漏分类讨论 错误认知:只要含项就是二次函数、二次不等式。 正确结论:参数未知时,必须分(一次型)和(二次型)讨论,绝大多数漏解失分源于此。 易错点2:负系数不等式求解不变号 错误认知:直接套用开口向上的解集规律求解的不等式。 正确结论:二次项系数为负,必须先化正、翻转不等号,再结合图像判断区间。 易错点3:滥用韦达定理,忽略判别式前提 错误认知:任意二次方程均可使用根与系数关系。 正确结论:韦达定理仅在、方程有实数根时成立,无实根不可使用。 易错点4:重根、无根解集混淆 错误认知:时,解集为全体实数。 正确结论:重根处函数值为0,大于0解集需剔除重根;时,开口向上恒正、开口向下恒负。 易错点5:恒成立只判判别式,忽略开口方向 错误认知:式子恒大于0只需。 正确结论:恒成立需要开口方向+判别式双重条件,缺一不可。 易错点6:区间开闭符号混乱 错误认知:不等式解集统一写开区间。 正确结论:含等号取闭区间,不含等号取开区间。 易错点7:二次函数单调性记忆错误 错误认知:开口向上全程递增,开口向下全程递减。 正确结论:单调性以对称轴为分界,左右区间单调性相反。 【题型一】一元二次不等式求解 【典例1-1】(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. 【典例1-2】(25-26高一上·浙江台州·阶段检测)已知关于x的不等式的解集为,则不等式的解集为______. 【答案】 【分析】根据一次不等式的解集,判断参数的正负和关系,进而判断一元二次函数的零点,求出一元二次不等式的解集. 【详解】由不等式的解集为,可知且, 可知的零点为或,且图像开口向下, 所以的解集为,即. 故答案为:. 【典例1-3】(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. 【变式1-1】(25-26高一上·湖南邵阳·期中)关于的一元二次不等式的解集不可能为( ) A.或 B. C. D. 【答案】A 【分析】对进行分类讨论即可求解 【详解】当时,不等式即为,此时不等式的解集为,故D正确; 当时,不等式的解集为或; 当时,不等式的解集为,故B正确 当时,不等式即为,此时不等式的解集为; 当时,不等式的解集为,故C正确. 综上所述,不等式的解集可能为BCD,不可能为A. 故选:A 【变式1-2】(25-26高一上·海南儋州·期中)不等式的解集为______. 【答案】或 【分析】直接利用一元二次不等式的解法求解即可. 【详解】因为即,所以或, 所以不等式的解集为或. 故答案为:或 【变式1-3】(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 【题型二】由一元二次不等式的解确定参数 【典例2-1】(2026高一·全国·专题练习)不等式的解集为,则实数a的取值范围是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】关于x的不等式的解集为, 当时,即a=2时,不等式即,显然不成立,满足条件; 当时,应满足且,解得. 综上知,实数a的取值范围是. 【变式2-1】(25-26高一上·云南楚雄·期末)已知,关于x的不等式的解集恰为,则a=______,b=______. 【答案】 0 2 【分析】根据一元二次不等式解集与一元二次方程根的关系求解即可. 【详解】,一元二次函数图象的对称轴为直线. 若,则,当时,解得,当时,无解,不符合题意. 若,的解集恰为, 即的解集恰为, 所以,解得,. 若,不等式的解集不可能是. 综上,,. 故答案为:0;2 【变式2-2】(多选)(25-26高一上·云南曲靖·期中)若关于x的不等式在区间上恰有1个整数解,则m可取(   ) A. B. C. D. 【答案】BC 【分析】首先求解不等式,再根据题意,结合端点值列不等式,即可求解. 【详解】,对应方程的根分别为和, 当,即时,不等式的解集为, 由题意可知,得, 当时,即,不等式的解集为 ,在区间上不存在整数解,故不成立, 综上可知,满足条件的的取值范围是, 选项中满足条件的是和. 故选:BC 【变式2-3】(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)已知函数 (1)求不等式的解集; (2)若不等式的解集中恰有三个整数解,求实数的取值范围. 【答案】(1)答案见解析 (2) 【分析】(1)分五类进行讨论; (2)根据第(1)的结论列出不等式即可得出答案. 【详解】(1)当时,, 此时方程的两根为, 不等式的解集为或; 当时,不等式变为,此时不等式的解集为; 当时,,则恒成立, 所以不等式的解集为; 当时, ,不等式即为, 所以不等式的解集为; 当时,, 此时方程的两根为, 不等式的解集为; 综上所述,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. (2)由(1)可知,当时,不等式含有无穷多个整数解,不满足题意; 当时,解集为,不等式的解集为,不满足题意; 当时, 不等式的解集只含一个整数解,不满足题意; 当时,函数,故抛物线的对称轴为且开口向上, 要想不等式的解集中恰有三个整数解,这三个整数解只能是,并且和不是不等式的解, 所以有,解得, 因此,实数的取值范围是. 【题型三】一元二次方程根的分布问题 【典例3-1】(25-26高一上·北京延庆·期中)若关于的方程有一个正根和一个负根,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据给定条件,借助韦达定理列出不等式求解即得. 【详解】由关于的方程有一个正根和一个负根,得该方程为一元二次方程, 因此,解得,所以实数的取值范围是. 故选:B 【变式3-1】(25-26高一上·上海宝山·期中)若方程有两个正根,则实数的取值范围是__________. 【答案】 【分析】根据给定条件,利用一元二次方程实根分布列式求解. 【详解】由方程有两个正根,得,解得, 所以实数的取值范围是. 故答案为: 【变式3-2】若关于x的不等式的解集中恰有两个整数,则a的值可能为(    ) A.0 B. C.1 D. 【答案】BC 【分析】原不等式可化为,根据一次函数和二次函数的图象可知和为原不等式的两个整数解,由此列不等式组求的范围即可. 【详解】可化为, 因为关于的不等式的解集中恰有两个整数, 由一次函数和二次函数的图象可知和为不等式的解集中的两个整数,    所以解得, 故选:BC 【变式3-3】(25-26高一上·江苏苏州·期中)已知函数. (1)若关于的方程一个根大于0,一个根小于0,求实数的取值范围; (2)若关于的方程有两个大于的不等实根,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)由题意得函数图象与轴交点的纵坐标即可. (2)直接根据二次函数根的分布进行求解即可. 【详解】(1)因为方程一个根大于0,一个根小于0, 所以, 所以, 故 (2)因为方程有两个大于的不等实根, 所以, 解得:. 【题型四】一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系 【典例4-1】(25-26高一上·山东德州·阶段检测)若关于的方程组有唯一的一组解,则实数的值是(    ) A. B. C. D.1 【答案】C 【分析】将方程组消去,得到关于的一元二次方程,根据解的个数有求参数值. 【详解】,消去,得, 因为方程组只有一组解,所以只有一个解, 所以,解得. 故选:C 【变式4-1】(多选)(25-26高一上·河北唐山·期中)关于的一元二次不等式的解集为或,则(   ) A.且 B.不等式的解集为 C. D.不等式的解集为 【答案】ACD 【分析】由题意可知,由韦达定理可得,由此即可判断出ABD选项,由二次函数 的性质可得,结合即可判断出C选项. 【详解】因为一元二次不等式的解集为或 所以,且一元二次方程的解,, 由韦达定理有, 所以且,A正确; 不等式等价于 解得或,B错误. 因为函数 ,二次函数开口向上,对称轴, 所以函数在上单调递增,且, 所以,即,C正确; 不等式等价于, 所以不等式的解集为,D正确. 故选:ACD. 【变式4-2】已知不等式的解集是,求a,c的值. 【答案】 【分析】由一元二次不等式的解与二次方程的根之间关系,由韦达定理即可求解. 【详解】由于不等式的解集是,所以和是的两个根,由韦达定理可得且,解得, 【变式4-3】已知,设集合,若,求的取值范围. 【答案】. 【分析】由题意可得不等式有解,分别讨论,,,,结合二次函数的性质即可求解. 【详解】因为,所以不等式有解; 即有解, 当时,不成立,所以不符合题意; 当时,,解集为,符合题意; 当即或时,有解,符合题意; 当时,若不等式有解,则, 解得:或, 综上所述:的取值范围为. 【题型五】一元二次不等式在实数集上恒成立问题 【典例5-1】(25-26高一上·湖南长沙·期末)关于的不等式对恒成立,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】先分析不等式恒成立需满足的条件,再计算求解. 【详解】不等式对恒成立,需满足对应函数开口向上,且判别式小于零: 开口向上,满足条件; ,解得, 的取值范围是,故A正确. 故选:A. 【变式5-1】(25-26高一上·云南大理·阶段检测)已知关于的不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围是________. 【答案】 【分析】对分两种情况讨论不等式的类型,然后利用二次函数根的判别式求解. 【详解】当时,不等式可化为对一切实数都成立,符合题意; 当时,因为不等式对一切实数都成立, 所以,解得, 综上所述:实数的取值范围是. 故答案为:. 【变式5-2】(多选)(25-26高一上·山东临沂·期中)“关于x的不等式对恒成立”的充分不必要条件有(   ) A. B. C. D. 【答案】AC 【分析】先求出“关于x的不等式对恒成立”的的范围,分别讨论和两种情况,当时,对恒成立,则有,计算得到的范围,再由题目要求选出所求的集合的真子集即可. 【详解】, 当时,转化为,不等式对恒成立, 当时,对恒成立, 则有,解得, 综上可知,不等式对恒成立,的范围的集合为, “关于x的不等式对恒成立”的充分不必要条件 须是集合的真子集,故选项A和C正确. 故选:AC. 【变式5-3】(25-26高一上·湖南株洲·期中)已知函数. (1)若,求不等式的解集 (2)若关于的不等式对一切恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1); (2). 【分析】(1)把代入,求解一元二次不等式. (2)利用一元二次型不等式恒成立,按分类讨论求解. 【详解】(1)当时,不等式,解得, 所以原不等式的解集为. (2)不等式对一切恒成立, 当时,恒成立,因此; 当时,,解得, 所以实数的取值范围是. 【题型六】一元二次不等式在某区间上的恒成立问题 【典例6-1】(25-26高一上·湖北随州·期中)若不等式 对任意恒成立,则x的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】首先不等式看成关于的不等式,再根据定义域,列式求解. 【详解】不等式整理为关于的一元一次不等式,恒成立, ,,得或, 所以的取值范围是. 故选:A 【变式6-1】(24-25高一上·贵州遵义·阶段检测)已知函数,若不等式在上恒成立,则满足条件的一组的值为___________.(写出一组即可) 【答案】(答案不唯一). 【分析】不妨设,根据一元二次不等式的求解方法,可知必须是的子集,据此写出一例即可. 【详解】因为该一元二次不等式有解,所以,不妨设, 的解集为,又在上恒成立, 则必须是的子集,所以且, 例如,. 故答案为:(答案不唯一). 【变式6-2】(多选)(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)若对于任意,不等式恒成立,则实数的值可能是() A.2 B.4 C. D.5 【答案】BCD 【分析】根据一元二次不等式的解集与的关系即可求解. 【详解】由得,解得, 故不等式对于任意恒成立, 则且,进而得 故均符合, 故选:BCD 【变式6-3】(25-26高一上·福建福州·期中)已知,. (1)若,求不等式的解集; (2),恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1) 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; (2) 【分析】(1)将不等式进行因式分解,分情况讨论可得不等式的解集; (2)构造函数,分情况讨论二次函数的最值情况,即可解决不等式恒成立问题. 【详解】(1)由不等式,可得,即, 当时, (i)当时,即,; (ii)当时不等式的解集为, (iii)当时,,, 综上可得: 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; (2)化简得: 令, 当时,在不恒成立 当时,为二次函数,对称轴为, (i)当时,二次函数开口向上,此时,则,解得:; (ii)当时,二次函数开口向下 且,此时无解; 综上,得的取值范围为:. 【题型七】一元二次不等式在某区间上有解问题 【典例7-1】(25-26高一上·吉林·期中)若关于的不等式在区间上有解,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由给定不等式分离参数,利用基本不等式求出最小值,再利用存在性问题的解决方法求出范围. 【详解】当时,不等式, 由不等式在区间有解,得不等式在上有解. 而,当且仅当时取等号, 所以的最小值为, 所以a的取值范围是. 故选:B 【变式7-1】(25-26高一上·江西赣州·阶段检测)当时,关于x的不等式有解的充要条件是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】参变分离得到,换元,利用基本不等式求出,从而得到答案. 【详解】,, 关于x的不等式有解,故即可, 令,则, , 当且仅当,即时,等号成立, 所以,故充要条件为. 故选:B 【变式7-2】(24-25高一上·广东肇庆·期中)若关于的不等式在上有解,则实数的取值范围为_______. 【答案】 【分析】只需求函数在上的最大值,即可得答案. 【详解】由题意,在上有解, ∴在上有解, 即,其中, 在中,, 对称轴, ∵,二次函数开口向上, ∴函数在单调递减,在上单调递增, ∴函数在上取最大值,, ∴, 故答案为:. 【变式7-3】已知函数. (1)若的解集是或,求实数的值; (2)当时,若时函数有解,求的取值范围. 【答案】(1);(2) 【分析】(1)根据一元二次不等式的解以及根与系数关系求得的值; (2)对进行分类讨论,根据一元二次不等式在区间上有解列不等式,求得的取值范围,进而求得的取值范围. 【详解】(1)依题意,的解集是或, 所以,解得. (2)时,在有解, 即在有解, 因为的开口向上,对称轴, ①即,时,函数取得最小值,即, ∴. ②即时,当取得最小值,此时, 解得. ③当即时,当时取得最小值,此时, 解得, 综上,或. 所以的范围为. 1. 核心体系逻辑 本讲围绕「二次方程、二次函数、二次不等式」三位一体展开,方程求根、函数看图、不等式求区间,数形结合是贯穿所有题型的核心解题思想。 2. 标准化解题步骤 二次不等式求解:化正系数 → 算判别式 → 求方程根 → 图像定区间;含参数问题必先分类讨论,杜绝默认二次型。 3. 必背核心公式 判别式: 韦达定理: 对称轴公式: 4. 高频解题口诀 开口向上两边大、中间小;开口向下两边小、中间大;恒成立看开口、判式;含参题型先判零。 5. 考场失分避雷指南 不遗漏参数讨论、不负数系数不变号、不无条件用韦达、不写错区间开闭、不混淆单调区间边界,依托图像解题可规避绝大多数错误。 一、单选题 1.(25-26高一下·贵州六盘水·期末)不等式的解集为(   ) A. B. C.或 D.或 【答案】C 【详解】的解为或5, 故不等式的解集为或 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. 3.(25-26高一上·浙江杭州·期中)已知关于x的不等式恰有一个整数解,则a的取值范围是(   ) A. B. C. D.或 【答案】A 【分析】对二次不等式左边进行因式分解,先讨论二次项系数,分析得到不符合题意;再讨论二次项系数得到解集,进而得到解集中的一个整数元素,从而得到不等式,解得的取值范围. 【详解】∵ 当,即,不等式解集为或, 存在无数个整数解,不符合题意,故舍去; 当,即,不等式解集为, 存在无数个整数解,不符合题意,故舍去; 当,即, 当时,, 不等式解集为, ∴原不等式没有整数解,不符合题意,故舍去; 当时,,即, 不等式解集为空集,∴不符合题意,故舍去; 当时,, 不等式解集为, ∴原不等式的个整数解为:, ∴,则; 综上所述:. 二、多选题 4.(25-26高一上·江西·期中)若不等式对任意恒成立,则的值可能是(    ) A. B. C. D. 【答案】AC 【分析】结合和两种情况讨论不等式恒成立问题,即可列式求解. 【详解】当,即时,不等式为,不恒成立; 当时,由,解得. 综上所述,. 故选:AC 5.(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. 三、填空题 6.(24-25高一上·福建宁德·阶段检测)若不等式解集为,则不等式的解集为______. 【答案】 【分析】先由不等式的解集可得,进而可将所求不等式化为,从而可得不等式解集. 【详解】由二次不等式 的解集为. 所以方程的两个根为,且,因此, 即,代入所求不等式 , 得,因为,所以不等式化为, 即,解得 或 . 因此所求不等式的解集为. 7.(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. 四、解答题 8.(25-26高一上·山东滨州·期末)已知二次函数. (1)若不等式的解集为,求a和b的值; (2)若且,解关于x的不等式. 【答案】(1); (2)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. 【分析】(1)根据给定的解集,利用一元二次不等式的解集规律,结合韦达定理求解. (2)把代入,按分类求解含参不等式. 【详解】(1)不等式的解集为, 则,且是方程的两个实根,于是, 所以. (2)当且时,不等式,则, 当时,,解得或; 当时,,不等式恒成立,; 当时,,解得或, 所以当时,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. 9.(25-26高一上·四川成都·期中)已知函数. (1)若的解集为,求不等式的解集; (2)若且在上恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2). 【分析】(1)根据给定条件,利用不等式的解集,结合一元二次方程根与系数的关系列式求出,再代入求解不等式. (2)求出的关系,再由表示并利用一元二次不等式恒成立列式求解. 【详解】(1)不等式,由不等式的解集为, 得且的两根为,则,解得, 不等式为,即,即, 解得,所以不等式的解集为. (2)由,得,将代入, 得对任意的恒成立, (i)当,即时,不等式变为恒成立,满足题意; (ii)当,即时,则,解得; 综上所述,实数的取值范围是. 10.(25-26高一上·天津南开·阶段检测)设二次函数. (1)若关于的方程有两个不相等的实数根,且两根都大于等于且小于等于2,求实数的取值范围; (2)若关于的方程有一个根小于1,另一个根大于1且小于2,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)借助二次函数图像得到求解即可; (2)借助的图象与轴交点横坐标一个小于1,另一个大于1且小于2,得到求解即可. 【详解】(1)令,由题意可知: 的图象与轴有两个交点,且交点位于之间,包括端点, 所以即 解得:, 即实数的取值范围是 (2)由得: 令,由题意可得: 的图象与轴交点横坐标一个小于1,另一个大于1且小于2, 所以即,解得, 即实数的取值范围是. 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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第05讲 二次函数、方程与不等式 讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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