内容正文:
第5讲 一元二次方程、不等式
1
【课标要求】
1.会结合一元二次函数的图象,判断一元二次方程实根的存在性及实
根的个数,了解函数的零点与方程根的关系.
2.经历从实际情境中抽象出一元二次不等式的过程,了解一元二次不
等式的现实意义,能借助一元二次函数求解一元二次不等式,并能用
集合表示一元二次不等式的解集.
3.借助一元二次函数的图象,了解一元二次不等式与相应函数、方程
的联系.
2
◆ 知识聚焦 ◆
1.一元二次不等式
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,其一般形式为 或________________
,,均为常数, .
3
2.一元二次不等式的解法步骤
(1)将不等式化为右边为零,左边为二次项系数大于零的不等式
或 .
(2)求出相应的一元二次方程的根.
(3)利用二次函数的图象与 轴的交点确定一元二次不等式的解集.
4
3.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系
判别式
二次函数
的图象
一元二次方程
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
5
判别式
的解集 _____________
_________ _ ___________
的解集 _____________
__
或
续表
6
4.一元二次方程根的分布
设函数<m></m>,且<m></m>的两实根分别为<m></m>,<m></m>.
7
分布
情况 两实根都在
内 两实根有且仅有
一根在 内 一根在 内,另一
根在内
大致
图象
及结论 ___ 或
8
分布
情况 两实根都在
内 两实根有且仅有
一根在 内 一根在 内,另一根
在内
大致
图象
及结论 ____________________________
____________________________
______________________________
或
续表
9
常用结论
1.一元二次不等式恒成立问题
(1)不等式<m></m>,<m></m>恒成立<m></m>且
<m></m>;
(2)不等式<m></m>,<m></m>恒成立<m></m>且
<m></m>.
10
2.简单分式不等式
(1)
(2) .
3.能成立问题的转化:能成立 ;
能成立 .
11
◆ 课前演练 ◆
题组一 易错辨析
判断下列说法是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)关于的一元二次方程的两实根分别是0, .( )
√
[解析] 由题意得,,方程的两实根分别是0, ,故正确.
12
(2)若关于的方程没有实数根,则关于
的不等式的解集为 .( )
×
[解析] 因为关于的方程 没有实数根,
且二次函数的图象开口向下,
所以 恒成立,则不等式的解集为 ,故错误.
13
(3)如果二次函数 的图象开口向上,那么不等式
的解集一定不是空集. ( )
√
[解析] 当二次函数的图象开口向上时, ,
则不等式 的解集不是空集,故正确.
(4)关于的不等式的解集可能是
为常数 .( )
√
[解析] 由题意,当,时,原不等式变为 ,
解得,此时,若,则 ,故正确.
14
题组二 教材改编
1.不等式 的解集为( )
A. B.
C.或 D.或
[解析] 原不等式可化为,解得 .故选B.
√
15
2.已知关于的不等式的解集是,则关于 的不
等式 的解集是_ ____________(用集合表示).
[解析] 关于的不等式的解集为,
,且1,2是关于的方程 的两个实数根,
解得
关于的不等式 可化为,
又, ,解得,
所求不等式的解集为 .
16
3.若不等式对任意恒成立,则实数 的取
值范围为________.
[解析] 当时,恒成立,满足题意;
当 时,若不等式对任意 恒成立,
则解得.
综上可得,,则实数 的取值范围为 .
17
探究点一 一元二次不等式的解法
题型1 不含参数的不等式
例1(1)[2025·湖南邵阳期末]已知集合 ,
,,,0,1,2,,则 ( )
A.,, B., C. D.
[解析] 由不等式 ,
解得,即,
则或 ,所以,, .故选A.
√
18
(2)不等式 的解集是( )
A. B.
C. D.
[解析] 由,得,即 ,
即解得,
故不等式 的解集为 .故选C.
√
19
题型2 含参数的不等式
例2(1)[2025·广东汕头质检]对于给定实数,关于 的一元二次不
等式 的解集可能是( )
A. B.
C. D.
√
20
[解析] 当时, ,此时所求解集为;
当时, ,此时所求解集为;
当时, ,此时所求解集为;
当时,不满足题意;
当时, ,此时所求解集为 ,故选A.
21
(2)当时,关于 的不等式
的解集为( )
A. B.
C. D.
√
22
[解析] 由得或 .
因为,所以,所以 .
又因为,
所以 等价于,
可得 ,
所以的解集为 .故选B.
23
总结反思
(1)解含参数的一元二次不等式的
一般步骤
(2)在处理分式不等式过程中,
如果不能确定分母正负,则可先
进行移项,将分式不等式转化为整式不等式,
可避免去分母过程中产生的分类讨论.
24
【对点演练1】(1)不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
[解析] 不等式可化为 ,
则不等式的解集为 ,故选A.
√
25
(2)[2026·陕西安康期末]不等式 的解集是( )
A. B.
C. D.
[解析] 由题意可得,等价于
解得,故原不等式的解集为 .故选C.
√
26
(3)(多选题)已知关于的不等式
的解集为 ,则下列结论正确的是( )
A. 可能为空集
B. 中可能只有一个元素
C.若,则 中的元素为负数
D.若,则
√
√
√
27
[解析] 对于A,由题意得 ,
则 不可能为空集,A错误;
对于B,由,得 ,
当,即时,,得 ,
此时,B正确;
对于C,当,即 时,,C正确;
对于D,当,即 时,,
因为,所以,得 ,D正确.故选 .
28
探究点二 三个二次间的关系
例3(1)若关于的不等式 的解集为
,则 的解集为( )
A. B.
C. D.
√
29
[解析] 由关于的不等式的解集为 ,
得即
所以不等式 可化为,
又,所以,解得 或.
所以不等式的解集为 .故选B.
30
(2)[2026·江苏南京期中] 关于的方程 的
一根在内,另一根在内,则实数 的取值范围是______.
[解析] 设 ,其图象开口向上,
由题意得解不等式组得,
故实数 的取值范围是 .
31
总结反思
一元二次不等式的解集与相应一元二次方程的根或函数的零点之间
是相通的,这是构成三个二次之间关系的桥梁.
在求解根的分布问题时,要结合根与系数的关系或方程所对应的函数
的函数值大小,转化为代数问题进行求解.
32
【对点演练2】(1)已知关于 的一元二次方程
的一根比1大,另一根比1小,则实数 的
取值范围是( )
A. B.
C. D.
[解析] 记 ,其图象开口向上.
因为原方程的根一个大于1一个小于1,
所以当时, ,即,解得,
所以实数 的取值范围是 .故选C.
√
33
(2)(多选题)[2025·山东菏泽期中]已知为任意实数,关于 的
方程 ,则( )
A.当 时,方程有两个实数根
B.当 时,方程有两个异号的实数根
C.当时,方程有两个实数根,,且
D.若方程有两个实数根,,则
√
√
34
[解析] .
对于A,当 时, ,此时方程有两个实数根,故A正确;
对于B,若方程有两个异号的实数根,则解得 ,
即当时,方程有两个异号的实数根,故B正确;
对于C,当 时, ,方程无实数根,故C错误;
对于D,若方程有两个实数根,,则,即,
当 时,方程的两根,,
显然 无意义,故D错误.故选 .
35
探究点三 一元二次不等式恒(能)成立问题
题型1 在 上恒成立问题
例4(1)[2026·江西临川联考]当 时,一元二次不等式
恒成立,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.或
[解析] 由一元二次不等式 恒成立,
可得解得 .故选A.
√
36
(2)[2026·辽宁辽阳期末]函数 的定义域
为,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
[解析] 由题得恒成立.
当时, ,符合题意;
当时,需满足解得.
综上, 的取值范围是 .故选C.
√
37
题型2 在给定区间上的恒成立问题
例5(1)[2025·福建三明期末]已知 ,当
时,恒成立,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
√
38
[解析] 依题意,.
令 ,当时,,
不等式 可化为,
则对任意的, 恒成立.
当时,恒成立,此时;
当 时,,函数在上单调递减,
当 时,,因此;
当 时,,而 ,
当且仅当时取等号,因此.
所以 的取值范围是 .故选B.
(2)已知函数,且 的解集为
,求函数在区间上的最小值 .
解:因为的解集为,
所以1,3为关于 的方程 的两根,
所以解得所以 .
因为图象的对称轴为直线,
所以 在区间上单调递减,在上单调递增.
41
当时, 在区间上单调递增,
此时 ;
当,即时,在区间 上单调递减,
在区间上单调递增,此时 ;
当,即时,在区间 上单调递减,
此时 .
综上所述,
题型3 给定参数范围的恒成立问题
例6 [2025·湖北武汉武钢三中检测]已知对任意 ,
恒成立,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
√
43
[解析] 对任意,不等式 恒成立,
即对任意, 恒成立,
所以对任意,恒成立,
所以对任意 ,,
所以 ,解得,
故实数的取值范围是 .故选D.
44
题型4 不等式能成立问题
例7 若存在,,则实数 的取值范围
为( )
A. B.
C. D.
√
45
[解析] 当时,不等式为,即 ,
显然在上有解,符合题意;
当 时,抛物线开口向下,
显然 在上有解,符合题意;
当 时,抛物线开口向上,
若存在 , ,
则只需 ,解得或,
又,所以或 .
综上,实数的取值范围是 .故选D.
46
总结反思
1.一元二次不等式在 上恒成立的情况:
恒成立
恒成立
2.(1)一元二次不等式在给定区间上的恒成立问题,其本质是将不等
式恒成立转化为最大(小)值问题,即若 的图象连续不断,则
恒成立等价于 ,
恒成立等价于 .
(2)用分离参数法可避免分类讨论,直接求出参数的取值范围.
47
【对点演练3】(1)[2026·重庆期末]若不等式
对一切恒成立,则实数 的取值
范围为( )
A. B.
C. D.
[解析] 当时,恒成立,则满足题意;
当 时,由题可得解得 .
综上,实数的取值范围为 .故选D.
√
48
(2)对任意,不等式恒成立,则实数 的
取值范围是( )
A. B. C. D.
√
49
[解析] 因为对任意,不等式 恒成立,
所以, ,
设,,
因为 ,
所以当时,函数, 取得最小值,
最小值为,所以 ,故选B.
(3)“”是“在 上恒成立”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
√
51
[解析] 若在上恒成立,
则 在上恒成立.
由对勾函数的性质可知,函数在 上单调递增,
所以当时,,所以 ,
所以“在上恒成立”的充要条件是“ ”.
因为,
所以“”是“ 在 上恒成立”的充分不必要条件.
故选A.
52
(4)[2025· 河北廊坊期末]函数,则 在
上有解的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
[解析] 在上有解,即在 上有解,
又当时,,当且仅当,即 时取等号,
所以.
因为,
所以在 上有解的一个充分不必要条件是 .故选B.
√
53
$