2.2 不等式的求解(讲义)高一数学沪教版必修第一册
2026-08-15
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精品
摘要:
本讲义聚焦不等式求解核心知识点,系统梳理一元二次、分式、绝对值不等式的定义识别、解法(因式分解、穿根、零点分段等)及二次函数、方程、不等式的关系,构建从基础定义到综合应用的学习支架。
资料以“即学即练+典例变式”设计,通过实际应用题型(如成本控制问题)培养数学眼光,易错提醒强化数学思维严谨性,助力教师授课效率提升,学生课后可通过分层练习查漏补缺,提升用数学语言规范表达解集的能力。
内容正文:
第2章
等式与不等式
2.2 不等式的求解
课标要点
1.掌握一元二次、分式、绝对值三类不等式定义,能准确识别不同类型不等式。
2.熟练运用因式分解、配方、穿根、零点分段等方法求解各类不等式。
3.理清二次函数、一元二次方程、一元二次不等式三者图像与解集关系。
4.规避各类不等式求解常见错误,规范书写解集,能解决综合基础题型。
学习重难点
重点:
1.一元二次不等式两种基础解法,熟记判别式三种情况对应的解集规律。
2.分式不等式等价转化规则,牢记分母不为零,掌握移项化零解题步骤。
3.绝对值不等式三种去绝对值手段,熟记基础绝对值不等式标准解集。
难点:
1.结合二次函数图像,区分 Δ 三种情况,准确写出一元二次不等式解集。
2.分式不等式转化时容易忽略分母不能为 0,导致解集多出无意义端点。
3.多绝对值不等式零点分段,区间划分、去符号与解集合并容易出错。
知识点一 一元二次不等式
1.一元二次不等式的概念
只含有一个未知数,且未知数最高次数为2的整式不等式,叫作一元二次不等式,标准形式:、、、()。
2.因式分解法解一元二次不等式(优先解法)
若二次三项式可分解为:
,解集为;
,解集为。
补充:若二次项系数,先两边同乘,同时改变不等号方向再求解。
3.配方法解一元二次不等式
对配方,化为的形式;
结合完全平方式恒非负的性质,分判断取值范围,直接写出不等式解集。
即学即练
1.已知,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
知识点二 二次函数、一元二次方程、一元二次不等式三者对应关系
的图象
的根
有两个不相等的实数根
有两个相等的实数根
没有实数根
的解集
的解集
易错提醒
判别式三种情况解集混淆,忽略等号区别
(1)错误表现:时,漏掉;误以为解为。
(2)原理:完全平方式恒大于等于0,仅零点处等于0,因此大于0要剔除零点,小于0无实数解。
即学即练
2.已知关于的一元二次不等式的解集为,则实数的值为_________.
知识点三 分式不等式
1.定义
分母中含有未知数的不等式叫作分式不等式,标准形式:,其中为整式,。
2.标准解题步骤
①移项化零:所有项移到左边,统一化为(代表不等号);
②等价转化:
; ;
; ;
③因式分解,求出零点;
④利用穿根法快速写出解集,分母零点永远取不到。
即学即练
3.不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
4.设集合,,那么“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
知识点四 简单绝对值不等式
1.基础概念
(1)绝对值不等式:含有绝对值符号的不等式称为绝对值不等式。
(2)数轴距离公式:实数对应数轴点,;中点对应数:。
2.去绝对值三种通用方法
①几何法:利用代表数轴上到的距离,数形结合求解;
②平方法:不等式两侧均非负时,两边同时平方消去绝对值;
③分段讨论法:令绝对值内式子为0求出零点,划分区间分段去掉绝对值计算。
3.基础绝对值不等式固定结论()
(1) (2)
(3) (4)
4.常见拓展类型
(1):转化为解一次不等式;
(2):拆成或分别求解;
(3)多绝对值不等式(如):零点分段法,按绝对值零点划分区间逐段去绝对值。
即学即练
5.不等式的解集为__________.
题型01 一元一次不等式(组)的求解
典|例|精|析
例1.已知集合,则( )
A. B.
C. D.
变|式|巩|固
变式1-1.不等式组 的解集为________.
变式1-2.关于的不等式的正整数解有________个.
变式1-3.“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.既非充分又非必要条件
C.充要条件 D.必要非充分条件
题型02 己知一元一次不等式(组)的解求参数
典|例|精|析
例2.已知,若这个关于的不等式组恰好有3个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
变|式|巩|固
变式2-1.不等式的解集为,则_________.
变式2-2.若关于的不等式组的解集非空,则满足条件的最大整数a为( ).
A.2 B.1 C.0 D.
变式2-3.关于的不等式组的最小整数解为,则符合条件的的取值范围为________.
题型03 解不含参数的一元二次不等式
解题贴士
1.标准解题三步:化二次项系数为正→计算判别式→结合图像写解集。
2.、存在两根时口诀:大于取两边,小于取中间。
3.时,解集为全体实数,解集为空集。
典|例|精|析
例3.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
变式3-1.下列不等式中解集为R的是( )
A. B.
C. D.
变式3-2.不等式组的解集为( )
A. B.
C. D.
变式3-3.下列不等式的解集为空集的是( )
A. B. C. D.
题型04 解简单的分式不等式
典|例|精|析
例4.不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
变|式|巩|固
变式4-1.不等式的解集是( )
A. B.或
C. D.或
变式4-2.不等式的解集是( )
A. B. C. D.
变式4-3.关于x的不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
题型05 解含一个绝对值不等式
典|例|精|析
例5.已知全集,,,则( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
变式5-1.不等式的解集为___________.
变式5-2.设p:,q:,则p是q的( ).
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
变式5-3.不等式组的解集为__________.
题型06 解含两个绝对值不等式
典|例|精|析
例6.不等式的解集是( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
变式6-1.不等式的解集为________.
变式6-2.不等式的解集为______________.
变式6-3. 的解集为_____
题型07 解含参数的一元二次不等式
解题贴士
1.讨论顺序:先讨论二次项系数是否为0(区分一次/二次不等式);再讨论;最后比较两根大小。
2.参数导致两根含字母时,需要分情况判断两根谁大谁小。
典|例|精|析
例7.已知不等式的解集是,则的值是( )
A.1 B. C.0 D.2
变|式|巩|固
变式7-1.若关于的不等式的解集为空集,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
变式7-2.已知关于的不等式的解集为,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C.或 D.
变式7-3.甲、乙两人解关于的不等式,甲写错了常数,得到的解集为;乙写错了常数,得到的解集为.若甲、乙两人除写错常数外,其余求解过程都正确,则原不等式的解集为( )
A. B. C. D.
题型08 由一元二次不等式的解确定参数
解题贴士
1.讨论顺序:先讨论二次项系数是否为0(区分一次/二次不等式);再讨论;最后比较两根大小。
2.参数导致两根含字母时,需要分情况判断两根谁大谁小。
典|例|精|析
例8.
解关于的不等式,其中.
变|式|巩|固
变式8-1.关于的不等式的解集不可能是 ( )
A.或 B.
C. D.
变式8-2.关于的不等式:,当时,不等式的解集为__________.
变式8-3.设,解关于x的不等式:.
题型09 一元二次方程的实根分布问题
典|例|精|析
例9.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.
变|式|巩|固
变式9-1.若方程有两个正根,则实数的取值范围是__________.
变式9-2.已知关于的方程,则下列说法正确的是( )
A.当时,方程的两个实根和为0
B.方程无实根的一个必要条件是
C.方程有两个正实根的充要条件是
D.方程有两个正实根的一个充分条件是
变式9-3.已知关于x的方程.
(1)求证:不论m取何值,方程都有实数根;
(2)若方程有两个整数根,求整数m的值.
题型10 一元二次不等式的实际应用
典|例|精|析
例10.某企业生产智能台灯,总生产成本(单位:万元)与生产数量(单位:千台)的关系为:.企业希望总成本不超过5000万元,则生产数量的取值范围可以是( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
变式10-1.某文创店购进一批冰箱贴,若按每个25元的价格销售,每日能售出50个;若售价在25元基础上每提高1元,日销售量则对应减少2个.为确保这批冰箱贴每日销售总收入不低于1200元,其销售价格最高是____________元.
变式10-2.已知某零件原来的售价为15元,可售出50万件,据市场调查,该零件的单价每提高1元,销售量就减少2万件.现该零件的销售商计划对该零件进行提价销售,若提价后的售价为元,为使提价后该零件的销售总收入不低于原来的销售总收入,则的最大值是( )
A.20 B.25 C.27 D.28
变式10-3.某工厂2025年年初用100万元购进一台新的设备,并立即投入使用,使用该设备后,每年的总收入预计为50万元.设使用年后该设备的维修、保养费用为万元,盈利总额为万元,从第__________年开始,使用该设备开始盈利.
题型11 一元二次不等式恒成立问题与有解问题
典|例|精|析
例11.已知关于的不等式对任意恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
变|式|巩|固
变式11-1.若不等式有解,则实数的取值集合是_________.
变式11-2."”是“关于x的不等式有解”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
变式11-3.不等式,对任意 恒成立,求实数的取值范围.
基础通关
一、填空题
1.不等式的解集为____________.
2.不等式的解集为______.
3.不等式的解集为__________.
4.已知,使得不等式成立的一个充分不必要条件是,则的取值范围是__________.
5.若关于的不等式的解集是,则关于的不等式的解集是___________
6.若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是___________
二、单选题
7.已知集合 ,则 ( )
A. B.
C. D.
8.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
9.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
三、解答题
10.解下列不等式:
(1);
(2);
(3).
11.已知全集,集合.
(1)求;
(2)若集合,且,求实数的取值范围.
12.设关于x的不等式的解集是,则的值是多少?
素养提升
1.若不等式解集为,则不等式的解集为______.
2.若方程(,)在上有实根,则的最大值为______.
3.关于的一元二次不等式与的解集分别为、,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
4.不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5.已知集合,,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
6.已知集合,若集合中恰好只有两个整数,则实数的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.
迁移创新
1.若,不等式恒成立,则实数的值为_________.
2.已知[x]表示不超过的最大整数,则满足不等式的的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.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
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第2章
等式与不等式
2.2 不等式的求解
课标要点
1.掌握一元二次、分式、绝对值三类不等式定义,能准确识别不同类型不等式。
2.熟练运用因式分解、配方、穿根、零点分段等方法求解各类不等式。
3.理清二次函数、一元二次方程、一元二次不等式三者图像与解集关系。
4.规避各类不等式求解常见错误,规范书写解集,能解决综合基础题型。
学习重难点
重点:
1.一元二次不等式两种基础解法,熟记判别式三种情况对应的解集规律。
2.分式不等式等价转化规则,牢记分母不为零,掌握移项化零解题步骤。
3.绝对值不等式三种去绝对值手段,熟记基础绝对值不等式标准解集。
难点:
1.结合二次函数图像,区分 Δ 三种情况,准确写出一元二次不等式解集。
2.分式不等式转化时容易忽略分母不能为 0,导致解集多出无意义端点。
3.多绝对值不等式零点分段,区间划分、去符号与解集合并容易出错。
知识点一 一元二次不等式
1.一元二次不等式的概念
只含有一个未知数,且未知数最高次数为2的整式不等式,叫作一元二次不等式,标准形式:、、、()。
2.因式分解法解一元二次不等式(优先解法)
若二次三项式可分解为:
,解集为;
,解集为。
补充:若二次项系数,先两边同乘,同时改变不等号方向再求解。
3.配方法解一元二次不等式
对配方,化为的形式;
结合完全平方式恒非负的性质,分判断取值范围,直接写出不等式解集。
即学即练
1.已知,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】不等式解集为,
所以,“”是“”的必要不充分条件.
知识点二 二次函数、一元二次方程、一元二次不等式三者对应关系
的图象
的根
有两个不相等的实数根
有两个相等的实数根
没有实数根
的解集
的解集
易错提醒
判别式三种情况解集混淆,忽略等号区别
(1)错误表现:时,漏掉;误以为解为。
(2)原理:完全平方式恒大于等于0,仅零点处等于0,因此大于0要剔除零点,小于0无实数解。
即学即练
2.已知关于的一元二次不等式的解集为,则实数的值为_________.
【答案】3
【详解】因为关于的一元二次不等式的解集为,
所以和是方程的两个实数根,
则由韦达定理可得,解得:.
知识点三 分式不等式
1.定义
分母中含有未知数的不等式叫作分式不等式,标准形式:,其中为整式,。
2.标准解题步骤
①移项化零:所有项移到左边,统一化为(代表不等号);
②等价转化:
; ;
; ;
③因式分解,求出零点;
④利用穿根法快速写出解集,分母零点永远取不到。
即学即练
3.不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由,即,解得:,
所以不等式的解集为:.
4.设集合,,那么“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】解不等式可得,所以,
又,显然⫋,即是的真子集,
因此,“”能推出“”,但反过来不成立,故“”是“”的充分不必要条件.
知识点四 简单绝对值不等式
1.基础概念
(1)绝对值不等式:含有绝对值符号的不等式称为绝对值不等式。
(2)数轴距离公式:实数对应数轴点,;中点对应数:。
2.去绝对值三种通用方法
①几何法:利用代表数轴上到的距离,数形结合求解;
②平方法:不等式两侧均非负时,两边同时平方消去绝对值;
③分段讨论法:令绝对值内式子为0求出零点,划分区间分段去掉绝对值计算。
3.基础绝对值不等式固定结论()
(1) (2)
(3) (4)
4.常见拓展类型
(1):转化为解一次不等式;
(2):拆成或分别求解;
(3)多绝对值不等式(如):零点分段法,按绝对值零点划分区间逐段去绝对值。
即学即练
5.不等式的解集为__________.
【答案】
【详解】,得,
所以.
故不等式的解集为.
题型01 一元一次不等式(组)的求解
典|例|精|析
例1.已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为,所以.
变|式|巩|固
变式1-1.不等式组 的解集为________.
【答案】
【分析】详解】由,得;由,得,
所以原不等式的解集为.
故答案为:
变式1-2.关于的不等式的正整数解有________个.
【答案】2
【详解】由题,,正整数解只有1和2.
变式1-3.“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.既非充分又非必要条件
C.充要条件 D.必要非充分条件
【答案】D
【分析】详解】由,解得,由,解得.
因为可以推出,反之不能推出,
所以“”是“”的必要非充分条件.
故选:D.
题型02 己知一元一次不等式(组)的解求参数
典|例|精|析
例2.已知,若这个关于的不等式组恰好有3个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】详解】不等式组恰好有3个整数解,
由可得,由可得,则这3个整数为,
所以,即.
故选:A.
变|式|巩|固
变式2-1.不等式的解集为,则_________.
【答案】
【分析】详解】由不等式的解集为,可得,则,
故,
故答案为:5
变式2-2.若关于的不等式组的解集非空,则满足条件的最大整数a为( ).
A.2 B.1 C.0 D.
【答案】C
【分析】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.
故选:C.
变式2-3.关于的不等式组的最小整数解为,则符合条件的的取值范围为________.
【答案】
【分析】详解】由解得,
由解得,
所以不等式组的解集为,
因为不等式组的最小整数解为,
所以,解得,
所以符合条件的的取值范围为,
故答案为:
题型03 解不含参数的一元二次不等式
解题贴士
1.标准解题三步:化二次项系数为正→计算判别式→结合图像写解集。
2.、存在两根时口诀:大于取两边,小于取中间。
3.时,解集为全体实数,解集为空集。
典|例|精|析
例3.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】详解】不等式的解集为,故B正确.
变|式|巩|固
变式3-1.下列不等式中解集为R的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】详解】对于A,由,得,解得,不符合题意;
对于B,由,,则解集不为,不符合题意;
对于C,由,,解集为,符合题意.
对于D,由,,解得,不符合题意.
变式3-2.不等式组的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由可得:或,
又因为,所以不等式组的解集为.
变式3-3.下列不等式的解集为空集的是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【详解】对于A,由,得,解得,A不满足题意;
对于B,由,得,该不等式的解集为,B不满足题意;
对于C,,即,又,所以的解集为空集,C满足题意;
对于D,因为,所以的解集为空集,D满足题意.
题型04 解简单的分式不等式
典|例|精|析
例4.不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】详解】不等式等价于,解得,即,所以原不等式的解集为,故B正确.
变|式|巩|固
变式4-1.不等式的解集是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】D
【分析】详解】分式不等式等价于:,即.
解得或.
故不等式的解集为或.
变式4-2.不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】不等式化简为,即,且.
解得或.
即不等式的解集.
变式4-3.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】详解】因为关于的不等式的解集为,
所以且,则,
所以不等式,即,即,等价于,
解得或,
所以不等式的解集为.
题型05 解含一个绝对值不等式
典|例|精|析
例5.已知全集,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】详解】解得或,即,
则,则.
变|式|巩|固
变式5-1.不等式的解集为___________.
【答案】
【分析】详解】原不等式等价于,即,
故原不等式的解集为.
变式5-2.设p:,q:,则p是q的( ).
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【分析】详解】,,
注意到与集合之间无包含关系,则命题是命题的既不充分也不必要条件.
变式5-3.不等式组的解集为__________.
【答案】
【分析】详解】对于,即,可得,解得;
对于,即,可得,解得;
综上所述:不等式组的解集为.
故答案为:.
题型06 解含两个绝对值不等式
典|例|精|析
例6.不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】详解】当时,不等式为,解得:且,即为空集,
当时,不等式为,解得:,
当时,不等式为,解得,
综上不等式的解集为,
故选:C
变|式|巩|固
变式6-1.不等式的解集为________.
【答案】
【分析】详解】当时,原不等式化为,解得;
当时,原不等式化为,解得;
当时,原不等式化为3,无解.
综上,不等式的解集为.
变式6-2.不等式的解集为______________.
【答案】
【详解】不等式等价于,
化简可得,即,
所以不等式的解集为.
变式6-3. 的解集为_____
【答案】
【分析】详解】原不等式等价于
当时,原不等式等价于,即得不成立,不等式无解;
当时,原不等式等价于,解得,不等式的解集为;
当时,原不等式等价于,即得,不等式的解集为;
综上所述,原不等式的解集为.
故答案为:
题型07 解含参数的一元二次不等式
解题贴士
1.讨论顺序:先讨论二次项系数是否为0(区分一次/二次不等式);再讨论;最后比较两根大小。
2.参数导致两根含字母时,需要分情况判断两根谁大谁小。
典|例|精|析
例7.已知不等式的解集是,则的值是( )
A.1 B. C.0 D.2
【答案】C
【详解】由不等式的解集是,
所以是方程的两根,
所以,解得,所以.
变|式|巩|固
变式7-1.若关于的不等式的解集为空集,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】详解】当时,,显然不成立,此时不等式的解集为空集,符合题意;
当时,要想该一元二次不等式的解集为空集,只需满足下列条件:
,
综上所述:实数的取值范围是.
故选:B
变式7-2.已知关于的不等式的解集为,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C.或 D.
【答案】C
【详解】因关于的不等式的解集为,
则,即,
则,即,
所以,解得或.
变式7-3.甲、乙两人解关于的不等式,甲写错了常数,得到的解集为;乙写错了常数,得到的解集为.若甲、乙两人除写错常数外,其余求解过程都正确,则原不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】详解】因为甲写错了常数,得到的解集为,根据根与系数的关系,所以.
因为乙写错了常数,得到的解集为,根据根与系数的关系,所以,即.
所以原不等式为,解得.
故选:D.
题型08 由一元二次不等式的解确定参数
解题贴士
1.讨论顺序:先讨论二次项系数是否为0(区分一次/二次不等式);再讨论;最后比较两根大小。
2.参数导致两根含字母时,需要分情况判断两根谁大谁小。
典|例|精|析
例8.解关于的不等式,其中.
【答案】
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.
【分析】详解】解不等式,即解,即解.
①当 时,此时为开口向下的二次函数,且,故不等式的解集为;
②当时,为开口向上的二次函数.
i.当时,有,故不等式的解集为或;
ii.当时,有,此时不等式为,故不等式的解集为;
iii.当时,有,故不等式的解集为或.
综上所述,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.
变|式|巩|固
变式8-1.关于的不等式的解集不可能是 ( )
A.或 B.
C. D.
【答案】A
【分析】详解】若,则等价于,
若,则不等式的解集为,故B不符合题意;
若,则不等式的解集为,故D不符合题意;
若,则不等式的解集为,故C不符合题意;
若,则等价于,
则不等式的解集为或;
若,则不等式的解集为,
综上可知,A选项符合题意.
故选:A
变式8-2.关于的不等式:,当时,不等式的解集为__________.
【答案】
【分析】详解】由得,
由,得,
解得,或,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
变式8-3.设,解关于x的不等式:.
【答案】答案见解析.
【分析】详解】不等式,
当时,不等式为,解得;
当时,不等式为,解得或;
当时,不等式为,
当时,,不等式无解;当时,,解得;
当时,,解得,
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;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
题型09 一元二次方程的实根分布问题
典|例|精|析
例9.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】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.
变|式|巩|固
变式9-1.若方程有两个正根,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】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9-2.已知关于的方程,则下列说法正确的是( )
A.当时,方程的两个实根和为0
B.方程无实根的一个必要条件是
C.方程有两个正实根的充要条件是
D.方程有两个正实根的一个充分条件是
【答案】BCD
【详解】对于A,当时,方程无实数根,所以A错误;
对于B,方程无实数根,则,解得,
又由是的真子集,方程无实根的一个必要条件是,
所以B正确;
对于CD,方程有两个正实数根的充要条件是,
解得,且是的真子集,
所以方程有两个正实根的一个充分条件是,故CD正确.
变式9-3.已知关于x的方程.
(1)求证:不论m取何值,方程都有实数根;
(2)若方程有两个整数根,求整数m的值.
【答案】(1)当时,方程为,有实数根;
当时,方程为一元二次方程,,
此时方程有解.
综上,不论m取何值,方程都有实数根.
(2)或
【详解】(1)略
(2)方程有两个整数根,则且为整数,化简有,
解得,则为整数,
所以或.
题型10 一元二次不等式的实际应用
典|例|精|析
例10.某企业生产智能台灯,总生产成本(单位:万元)与生产数量(单位:千台)的关系为:.企业希望总成本不超过5000万元,则生产数量的取值范围可以是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】详解】由题意得,结合,
解得,
因为,所以生产数量的取值范围为,
同时可入验证当时,此时,则BCD均错误.
故选:A.
变|式|巩|固
变式10-1.某文创店购进一批冰箱贴,若按每个25元的价格销售,每日能售出50个;若售价在25元基础上每提高1元,日销售量则对应减少2个.为确保这批冰箱贴每日销售总收入不低于1200元,其销售价格最高是____________元.
【答案】30
【分析】详解】设每件售价为元,
则,
即,即,
解得,
又,
所以.
所以销售价格最高是30元.
故答案为:30.
变式10-2.已知某零件原来的售价为15元,可售出50万件,据市场调查,该零件的单价每提高1元,销售量就减少2万件.现该零件的销售商计划对该零件进行提价销售,若提价后的售价为元,为使提价后该零件的销售总收入不低于原来的销售总收入,则的最大值是( )
A.20 B.25 C.27 D.28
【答案】B
【分析】详解】由题意可得,整理得,
即,解得,则的最大值是25.
故选:B
变式10-3.某工厂2025年年初用100万元购进一台新的设备,并立即投入使用,使用该设备后,每年的总收入预计为50万元.设使用年后该设备的维修、保养费用为万元,盈利总额为万元,从第__________年开始,使用该设备开始盈利.
【答案】
【分析】详解】由题意得,,
令,得,
又,则,故从第年开始,使用该设备开始盈利.
故答案为:
题型11 一元二次不等式恒成立问题与有解问题
典|例|精|析
例11.已知关于的不等式对任意恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】详解】首先,若,明显不恒成立.
若,恒成立.
若,可知当时最大,
所以即可,
解得.
所以综上所述,.
变|式|巩|固
变式11-1.若不等式有解,则实数的取值集合是_________.
【答案】
【分析】详解】由题意,可得,即,
则实数的取值集合是.
故答案为:.
变式11-2."”是“关于x的不等式有解”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】详解】若关于的不等式有解,则,得.
由“”可以推出“”,由“”不能推出“”,
所以“”是“关于的不等式有解”的充分不必要条件.
故选:A
变式11-3.不等式,对任意 恒成立,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】详解】根据不等式,构造关于的函数,令,,
根据题意,对任意,恒成立,由于是一次函数,只要两端点的函数值都小于即可,
即,所以,化简得,解得,
所以实数的取值范围是.
基础通关
一、填空题
1.不等式的解集为____________.
【答案】
【详解】已知,方程 的两个根为7和,
所以不等式的解集为.
2.不等式的解集为______.
【答案】
【详解】当时,不等式变为,即,
解得,又,所以此时不等式的解集为;
当时,不等式变为,即,
解得,又,所以此时不等式的解集为;
所以不等式的解集为.
3.不等式的解集为__________.
【答案】或.
【详解】由可得,
故或,
故不等式的解集为或.
4.已知,使得不等式成立的一个充分不必要条件是,则的取值范围是__________.
【答案】
【详解】由,可得且.
因为,所以,故不等式的解集为.
由是不等式成立的充分不必要条件,可得是的真子集,
故,解得,
所以的取值范围是.
5.若关于的不等式的解集是,则关于的不等式的解集是___________
【答案】
【详解】因为关于的不等式的解集是,
所以有,
所以,或,
所以原不等式的解集为.
故答案为:
6.若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是___________
【答案】
【详解】因为关于的不等式的解集为,
所以,
所以实数的取值范围是.
故答案为:
二、单选题
7.已知集合 ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由已知,
所以.
8.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由不等式,即,
则,解得,即,
所以不等式的解集为.
9.已知集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】已知集合,由,解得,所以,
集合,由,解得或,所以,
因此,即,故C正确.
三、解答题
10.解下列不等式:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】
【详解】(1)因,
则原不等式的解集为;
(2)因,
则原不等式的解集为;
(3)因,
因方程的判别式,故原不等式的解集为.
11.已知全集,集合.
(1)求;
(2)若集合,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】
【详解】(1)或.
.
或.
(2).
当时,,解得.
当时,,解得.
综上,实数的取值范围是.
12.设关于x的不等式的解集是,则的值是多少?
【答案】3
【详解】由可得,
即,
又不等式解集为,
所以,解得,
所以
素养提升
1.若不等式解集为,则不等式的解集为______.
【答案】
【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.
2.若方程(,)在上有实根,则的最大值为______.
【答案】
【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.
3.关于的一元二次不等式与的解集分别为、,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】D
【详解】充分性:若,抛物线与开口方向相反,
所以关于的一元二次不等式与的解集为;
必要性:当两个不等式的解集相同时,系数不一定成比例,
例如:不等式解集为,不等式解集也为,但对应系数不成比例.
综上所述,“”是“”的既不充分又不必要条件.
4.不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由,
于是由,或,
所以不等式的解集为.
5.已知集合,,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】已知集合,解不等式,可得,
所以,
又因为集合,解不等式,可得,
所以,所以,
对于A,由于,所以,故A正确;
对于B,由于,所以,故B正确;
对于C,由于,,所以,故C正确;
对于D,由于,,
所以,故D错误.
6.已知集合,若集合中恰好只有两个整数,则实数的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】,解得,
集合中的整数元素有:共4个,
,
集合至少包含3个整数,
又集合中恰好只有两个整数,
或,
若,需满足,解得,
若,需满足,,
的取值范围为,故A正确.
故选:A.
迁移创新
1.若,不等式恒成立,则实数的值为_________.
【答案】
【详解】设 , ,
二次函数 开口向上,
令 ,解得:,
因为 ,我们只考虑正根,设 ,
根据二次函数的性质:
当 时, ;
当 时, ;
当 时, ,
一次函数 的零点为:,
要使 恒成立, 和 必须在各自区间内同号,
即需要满足:,
解得:.
2.已知[x]表示不超过的最大整数,则满足不等式的的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由,令,则,
解得,即,所以.
3.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
【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:.
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