内容正文:
高一数学必修第一册秋季同步培优专项讲义
2.3二次函数与一元二次方程、不等式
知识归纳与题型总结
考点01 一元二次不等式
1.一元二次不等式
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.
考向01 一元二次不等式的概念与辨析
【例1】(多选)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.
考向02 解不含参数的一元二次不等式
【例2】当时,不等式与的解集分别是什么?
【答案】,
【解析】略
考向03 解含有参数的一元二次不等式
【例3】(多选)对于给定的实数,关于实数的一元二次不等式的解集可能是( )
A.或
B.
C.
D.且
【答案】ABD
【分析】分三种情况解一元二次不等式.
【详解】对于二次函数,,
当,即时,不等式的解集为;
当,即时,不等式的解集为且;
当,即或时,
不等式的解集为或.
考向04 由一元二次不等式的解确定参数
【例4】已知函数.
(1)若,求函数在区间上的最大值;
(2)若不等式的解集为,求实数,的值;
(3)若,解关于的不等式.
【答案】(1)
(2),
(3)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)代入参数得二次函数解析式,结合对称轴与区间的位置关系求最大值;
(2)根据三个二次的关系,利用韦达定理直接求参数;
(3)整理不等式后按的值分类,结合二次函数的性质求解集.
【详解】(1)若,则,
因为 开口向上,,,
所以函数在区间上的最大值为3;
(2)因为不等式的解集为,
所以的解集为和,
由韦达定理得:,,
解得;
(3)若,整理得,
当时,,解得;
当时,,
当时,,
的解集为;
当时,,的解集为
当时,,
的解集为;
当时,,
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.
【对点1】设全集,集合,则中元素个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】先解出全集再计算即可.
【详解】由且,解得全集,则,共有6个元素.
故选:C.
【对点2】解不等式:
(1);
(2).
【答案】(1)或
(2)
【详解】(1)因为,即
等价于或,解得或,
所以原不等式的解集为或.
(2)因为,可得,即,
等价于,解得,
所以原不等式的解集为.
【对点3】(1)解不等式 .
(2)求关于x的不等式 的解集,其中a是常数.
【答案】(1)或
(2)当时,不等式的解集是;
当时,不等式的解集是;
当时,不等式的解集是.
【分析】(1)根据一元二次不等式的解法求解即可;
(2)分类讨论,结合一元二次不等式的解法求解即可.
【详解】(1)方程有两个不相等的实数根,.
函数的图象如图所示,与轴有两个交点,,
由图象得不等式 的解集为或.
(2)原不等式 可化为 ,
方程的根为或.
当时,不等式的解是;
当时,不等式无解;
当时,不等式的解是
综上所述,当时,不等式的解集是;
当时,不等式的解集是;
当时,不等式的解集是.
【对点4】若一元二次不等式的解集是或,那么下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.的两根为
【答案】D
【详解】因为一元二次不等式的解集是或,
所以且的两根为,
所以,即,
所以,即,
故ABC错误,D正确.
考点02 分式、高次、绝对值不等式的解法
1.分式不等式的解法
解分式不等式的一般步骤:
(1)对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.
(2)对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.
2.高次不等式的解法
(1)高次不等式的解法:如果将分式不等式转化为正式不等式后,未知数的次数大于2,一般采用“穿针引线法”.
(2)解高次不等式的一般步骤:①标准化;②分解因式;③求根;④穿线;⑤得解集.
3.绝对值不等式的解法
解绝对值不等式的一般步骤:对于绝对值不等式,可以分类讨论然后去括号求解;还可以借助数轴来求解.
考点03 一元二次不等式恒成立、存在性问题
1.一元二次不等式恒成立、存在性问题
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.
考向01 一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【例1】(多选)在上定义运算:,若不等式对任意实数恒成立,则实数可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】结合题设新定义,将原不等式转化为一个含参一元二次不等式在上恒成立的问题,实施参变分离,进而转化为求最值的问题,最后求解关于的一元二次不等式即可.
【详解】由定义知,不等式等价于,
所以对任意实数恒成立,即.
因为,所以,解得.
结合选项可知实数a可以为.
考向02 一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【例2】设函数,若恒成立,求的取值范围.
【答案】.
【分析】将不等式化为,由参变分离得恒成立,再求函数在上的最小值,进而得到取值范围即可.
【详解】由恒成立,得,
即在上恒成立,
因为,所以恒成立,
设,,
由二次函数性质得在上单调递增,所以,
于是,当时取得等号,
可得,即的取值范围为.
考向03 一元二次不等式在某区间上有解问题
【例3】已知是不等式的一个解.若,则实数的取值范围是_____________.
【答案】
【分析】对进行分类讨论,结合二次函数图象性质可得答案
【详解】令,
当时,抛物线开口向下,对称轴为,
在上单调递减,且当趋向于时,趋向于,
由函数连续性可知,必存在,使得,故满足要求;
当时,不等式可化为,解得,
故存在使得不等式成立,满足要求;
当时,抛物线开口向上,需满足以下条件,,解得,
此时对称轴为,
所以在上,函数最小值为,满足要求,
即当时,存在,使得,
综上,实数的取值范围为.
【对点1】(多选)下列命题正确的是( )
A.设,则“是“”的既不充分也不必要条件
B.“关于的不等式恒成立”的一个充分不必要条件是“”
C.真包含于
D.命题“,”为假命题
【答案】BC
【详解】A选项,当时,若,则,所以是的不充分条件,
反之,若,则必然成立,
所以是的必要条件,则是的必要不充分条件,所以A选项错误;
B选项,关于的不等式恒成立等价于,解得:,
所以是不等式恒成立的充分不必要条件,所以B选项正确;
C选项,设集合,集合,
,当时,为奇数,
,当时,为奇数或偶数,
所以真包含于,所以C选项正确;
D选项,不妨设,由,
所以恒成立,则,为真命题,所以D选项错误.
【对点2】已知,;,.
(1)若为真命题,求实数的取值范围;
(2)若,中有且仅有一个真命题,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)通过分离参数,将全称命题转化为求函数在给定闭区间上的最小值问题,从而解出实数的取值范围;
(2)先利用二次方程判别式求出特称命题为真的条件,再分“真假”与“假真”两种情况分别求解不等式组并取并集即可.
【详解】(1)若p为真,在恒成立,即.
时,,故
(2)若q为真,方程有实根,
解得或
由p、q一真一假:
①p真q假:,解得,
②p假q真:,解得,
综上:
【对点3】存在,使不等式成立.则实数的取值范围是____________.
【答案】
【分析】应用存在性条件结合一元二次不等式计算求解.
【详解】存在,使不等式成立,
则实数,即得,
所以,所以的取值范围是
考点04 三个“二次”的关系
1.二次函数的零点
一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
注:(1)二次函数的零点不是点,是二次函数与x轴交点的横坐标.
(2)一元二次方程的根是相应一元二次函数的零点.
2.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
∆>0
∆=0
∆<0
y=ax2+bx+ c(a>0)的图象
ax2+bx+ c=0(a>0)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
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}
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.
考向01 一元二次方程根的分布问题
【例1】(多选)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.
考向02 一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系
【例2】已知不等式的解集为,求不等式的解集.
【答案】
【详解】根据已知解集可知,
原不等式可化为,
方程的两个根为、,
,.
,,,.
因而不等式可化为.
由,可得
是方程的两个根.
又,.
故不等式的解集为.
考向03 一元二次不等式的实际应用
【例3】某工厂生产的某种产品每件售价为80元,不加收附加税时,每年销量为100万件.若加收附加税,每销售100元要征收元(叫做税率),则每年销售量要减少万件,要使每年的附加税不少于128万元,确定的取值范围.
【答案】
【分析】根据“附加税=年销售额×税率”的等量关系建立关于的不等式,结合实际意义求解一元二次不等式即可得到结果。
【详解】由题意: ,且年销售量为正,即,解得,
此时附加税,
由题意,解得:,满足,
即的取值范围是.
考向04 一元二次不等式在几何中的应用
【例4】爱护环境,从点滴做起,让我们共同守护祖国美丽的蓝天绿水.某施工单位在对一个长800 m,宽600 m的草坪进行绿化时,是这样想的:中间为矩形绿草坪,四周是等宽的花坛,如图所示,若要保证绿草坪的面积不小于总面积的二分之一,试确定花坛宽度的取值范围.
【答案】
【详解】设花坛的宽度为,则草坪的长为,宽为,
根据题意得,
整理得,解得(舍去)或,
由题意可知:,可得,
当x在之间取值时,绿草坪的面积不小于总面积的二分之一.
考向05 二次函数的图象分析与判断
【例5】(多选)如图,抛物线与x轴交于点,点,下列结论正确的为( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【详解】由图象知,,对称轴为,由对称轴公式得,
解得,
抛物线与轴交于轴正半轴,则时,,
则,故A错误;
由可得,故B正确;
抛物线与轴有2个不同交点,故一元二次方程有两个不等实根,
则,故C正确;
当时,,即是时的函数值,
由图象可知,时,,且,
故,故D正确.
【对点1】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
【分析】(1)先讨论m是否为0,再利用一元二次方程根的判别式判断即可.
(2)因式分解求解二次方程,再判断根为整数的情况即可.
【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.
【对点2】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.
【对点3】(多选)在一个限速40的弯道上,甲,乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相撞了.事发后现场测得甲车的刹车距离略超过12,乙车的刹车距离略超过10.又知甲、乙两种车型的刹车距离S与车速之间分别有如下关系:两车是否超速下列判断正确的是( )
A.甲车超速 B.乙车超速 C.甲车无法判断 D.乙车无法判断
【答案】BC
【分析】设甲的速度为,解不等式得到甲的速度范围;设乙的速度为,解不等式得到乙的速度范围,即得解.
【详解】设甲的速度为
由题得,解得或;
设乙的速度为,
由题得,解得或.
由于,从而得,.
经比较知乙车超过限速,但无法判断甲车是否超过限速.
【对点4】(多选)社区中心有一块三角形闲置空地,为打造居民休闲花园,计划在空地内规划种植区.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于的内接矩形花园(阴影部分),则其边长(单位:)可以取( )
A.10 B.20 C.30 D.40
【答案】ABC
【分析】设矩形的另一边长为,由三角形相似得出的关系,再根据矩形的面积公式建立不等式即可求解.
【详解】设矩形的另一边长为,如图:
由与相似得且,
所以,又矩形的面积,
所以即,解得,
故边长可以取10,20,30,即ABC符合题意,D不符合题意.
故选:ABC
【对点5】小明为了描点作出函数的图像,取的个值:,且,并分别算出对应的值,列出下表:
51
107
185
285
407
549
717
但由于粗心算错了其中一个值,则算错的值其正确的值是_____________.
【答案】
【分析】根据条件可得为常数,其中,再结合表中数据,即可求解.
【详解】令,
则
,其中,
所以为常数,其中
由图表知,
则,
,
由此可知错误,由,得到.
一、选择题
1.设,使得不等式成立的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先解不等式,再根据不必要条件的判断方法即可确定选项.
【详解】由解得,即不等式的解集为,
而在选项中,仅有C项中的范围是的真子集,故C正确.
2.不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】通过移项通分将分式不等式转化为等价整式不等式组,结合分母不为零的条件求解集.
【详解】,
解得.
3.设是实数,且,则的取值范围是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【详解】由题意可知:关于的一元二次方程有实根,
则,解得或.
4.已知关于x的方程有实数根,则k的取值范围是( )
A.且 B. C.且 D.
【答案】B
【详解】当,即,方程为,解得,方程有实数根,符合题意;
当,即,∵此时一元二次方程有实数根,∴,解得且;
综上,的取值范围是.
5.不等式的解集是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】A
【详解】利用绝对值的意义,分和两种情况,再利用一元二次不等式的解法,即可求解.
当时,原不等式等价于,解得,所以,
当时,原不等式等价于,解得,所以,
综上,原不等式的解为.
6.若关于的不等式的解集为,且,则实数的值为( )
A. B. C.1或-1 D.4
【答案】B
【分析】根据不等式的解集为,利用根与系数的关系,结合题意,列出方程,即可求解.
【详解】因为关于的不等式的解集为,
所以,且,解得,
因为,所以,解得或(舍去).
所以实数的值为.
7.,,若,则以下结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将问题转化为有两个不等根,其中一根小于,另一根为即可求解.
【详解】因为,,
所以有两个不等根,其中一根小于,另一根为,
则,即,故B、D选项错误;
消元解得,故A错误,C选项正确.
8.不等式的解集为或,则( )
A.3 B.1 C. D.
【答案】C
【详解】因为,,由不等式的解集可得,
令,得,得或,
由不等式的解集可得、是方程的解,
所以,所以.
9.若关于x的不等式的解集中恰有4个整数,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意讨论的符号,结合整数解个数构造不等式,解不等式求a的取值范围.
【详解】若时,不等式,解集为,有无数个整数解,不符合题意;
若时,开口向下,
的解集为两侧无限区间,有无穷多个整数解,不符合题意;
故,开口向上,
,对应方程两根为:
,
由得,故不等式解集为:,
则4个整数解为,故,解得,
故a的取值范围为.
10.已知,若不等式能成立,则实数的最小值是( )
A.0 B.1 C.3 D.4
【答案】A
【分析】利用计算的取值范围,能成立,即转化为.
【详解】,,
所以,所以,
,所以能成立,
令,所以,
所以当时,有最小值0,
所以,在上有最小值0,
能成立,即,
所以实数的最小值是0.
二、填空题
11.若“,”为真命题,则实数的取值范围是________.
【答案】
【详解】当时命题为真;
当时命题为真,必使,即,所以.
综上,实数的取值范围为:.
12.若关于的不等式的非空解集为,则________.
【答案】
【分析】根据一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系即可求解.
【详解】由不等式的非空解集为,
则二次函数开口向上,且和是一元二次方程的两个不相等的实数根,
即,且,整理得,
解得,或,
当时,,不符合题意,所以.
13.已知关于x的不等式的解集是,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】由条件知与同解,再对分类讨论,结合二次函数的图象和性质求出实数的取值范围.
【详解】由,解得,
由条件知与同解,
当时,显然不符合条件;
所以,或,
即,或,
解得或,综上.
所以的取值范围为.
14.解不等式________.
【答案】
【分析】根据分式不等式的解法以及一元二次不等式求解方法解不等式即可.
【详解】要使分式有意义,需满足分母不为0,即,
对任意,恒有,当且仅当时等号成立,
所以不等式的解等价于,
即,解得:或,
所以不等式的解集为:.
15.已知二次函数,反比例函数.若这两个函数的图象的所有交点横、纵坐标都是整数,则符合条件的正整数有________个.
【答案】12
【分析】联立方程去分母整理成三次形式,然后将其分解,讨论二次函数根的情况,逐个分析即可求出结果.
【详解】联立这两个函数解析式,得到,注意到始终是方程的根,
所以可以将方程整理为,
当时,,
只要为正整数,,
因此不是方程的根.
(1)若无实根,则两个函数图象只有1个交点,
此时,解得,
又,所以,共11个;
(2)若有整数根,显然,
分离参数有,这说明可能是,.
当时,不符合题意;当时,;
当时,不符合题意;当时,,
此种情况下,只能取16.
综上,符合条件的正整数有12个.
三、解答题
16.在①;②这两个条件中任选一个,补充到下面问题的横线中,并求解该问题.
已知函数.
(1)当时,求在上的取值范围;
(2)若________,,求实数a的取值范围.
注:如果选择两个条件分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)选择条件①,;选择条件②,
【分析】(1)配方,分析函数单调性,得出函数最小值位置,进而求出在上的取值范围;
(2)选条件①:利用函数的性质,按对称轴位置分3类讨论,进而求出实数a的取值范围;
选择条件②:利用存在性把问题进行等价转换,区间内的最大值出现在端点,计算端点函数值,进而求最大值,从而求出实数a的取值范围.
【详解】(1)当时,,
则在上单调递减,在上单调递增,
在上的最小值为,
在上的最大值为,
在上的取值范围为.
(2)选择条件①:
当即时,在上单调递增,
在上的最小值为,
解得,又,;
当,即时,
在上单调递减,
在上单调递增,
在上的最小值为,
解得,又,,
当,即时,在上单调递减,
在上的最小值为,解得,
又,∴,
综上所述,实数a的取值范围是.
选择条件②:
,
当时,,
即,
或,解得或,
,即实数a的取值范围是.
17.求下列关于x的不等式的解集.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1).
(2).
(3)时解集为;时解集为;
时解集为;
【详解】(1)即为,故或,
故不等式的解集为.
(2)即为,故或,
所以或,
故不等式的解集为.
(3)即为,
若,则不等式的解集为;
若,则不等式的解集为;
若,则不等式的解集为;
综上,不等式的解集为:
时解集为;时解集为;
时解集为;
18.对任意实数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】由题可得对任意实数恒成立,分两种情况讨论,结合二次函数开口方向,二次方程判别式可得答案.
【详解】即对任意实数恒成立.
当,得,当时不成立;
当,则二次函数图象恒在轴下方,
得.
综上可得:.
19.解关于x的不等式.
【答案】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;
当时,不等式的解集为.
【分析】根据含参一元二次不等式的解法,分类讨论最高项系数以及根的大小即可得答案.
【详解】①当时,原不等式即为,解得;
②当时,原不等式化为,解得或;
③当时,原不等式化为,
若,即,不等式无解,
若,即时,解得,
若,即时,解得.
综上可知,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;
当时,不等式的解集为.
20.已知命题,,集合为命题为真命题时实数的取值集合.集合.
(1)求集合;
(2)若,求实数的值;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
或
【分析】 (1)根据存在性命题为真的条件,结合二次函数判别式大于0求解集合;
(2)将代入对应方程求出的可能值,再验证交集是否符合要求;
(3)由得,分为空集、非空两类,结合判别式和韦达定理求解的范围.
【详解】(1)命题为真,即存在使得成立,
二次函数开口向上,故需判别式,
所以 ,解得,因此集合;
(2)由得,
将代入对应方程得: ,
化简得,解得或,
当时,方程为,根为、,
此时,,不符合条件,舍去;
当时,方程为,根为、,
此时,,符合条件, 综上,;
(3)由得,即中所有元素均为负实数,分两类讨论:
① 当时,方程无实根,
判别式 解得,符合条件;
② 当时,方程有实根,需满足,且两根均为负,
由韦达定理得: ,分别解得、、或,
所以,
综合两类情况,实数的取值范围是或.
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$高一数学必修第一册秋季同步培优专项讲义
2.3二次函数与一元二次方程、不等式
知识归纳与题型总结
考点01 一元二次不等式
1.一元二次不等式
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.
考向01 一元二次不等式的概念与辨析
【例1】(多选)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
考向02 解不含参数的一元二次不等式
【例2】当时,不等式与的解集分别是什么?
考向03 解含有参数的一元二次不等式
【例3】(多选)对于给定的实数,关于实数的一元二次不等式的解集可能是( )
A.或
B.
C.
D.且
考向04 由一元二次不等式的解确定参数
【例4】已知函数.
(1)若,求函数在区间上的最大值;
(2)若不等式的解集为,求实数,的值;
(3)若,解关于的不等式.
【对点1】设全集,集合,则中元素个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【对点2】解不等式:
(1);
(2).
【对点3】(1)解不等式 .
(2)求关于x的不等式 的解集,其中a是常数.
【对点4】若一元二次不等式的解集是或,那么下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.的两根为
考点02 分式、高次、绝对值不等式的解法
1.分式不等式的解法
解分式不等式的一般步骤:
(1)对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.
(2)对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.
2.高次不等式的解法
(1)高次不等式的解法:如果将分式不等式转化为正式不等式后,未知数的次数大于2,一般采用“穿针引线法”.
(2)解高次不等式的一般步骤:①标准化;②分解因式;③求根;④穿线;⑤得解集.
3.绝对值不等式的解法
解绝对值不等式的一般步骤:对于绝对值不等式,可以分类讨论然后去括号求解;还可以借助数轴来求解.
考点03 一元二次不等式恒成立、存在性问题
1.一元二次不等式恒成立、存在性问题
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.
考向01 一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【例1】(多选)在上定义运算:,若不等式对任意实数恒成立,则实数可以为( )
A. B.
C. D.
考向02 一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【例2】设函数,若恒成立,求的取值范围.
考向03 一元二次不等式在某区间上有解问题
【例3】已知是不等式的一个解.若,则实数的取值范围是_____________.
【对点1】(多选)下列命题正确的是( )
A.设,则“是“”的既不充分也不必要条件
B.“关于的不等式恒成立”的一个充分不必要条件是“”
C.真包含于
D.命题“,”为假命题
【对点2】已知,;,.
(1)若为真命题,求实数的取值范围;
(2)若,中有且仅有一个真命题,求实数的取值范围.
【对点3】存在,使不等式成立.则实数的取值范围是____________.
考点04 三个“二次”的关系
1.二次函数的零点
一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
注:(1)二次函数的零点不是点,是二次函数与x轴交点的横坐标.
(2)一元二次方程的根是相应一元二次函数的零点.
2.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
∆>0
∆=0
∆<0
y=ax2+bx+ c(a>0)的图象
ax2+bx+ c=0(a>0)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
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}
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.
考向01 一元二次方程根的分布问题
【例1】(多选)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
考向02 一元二次不等式与二次函数、一元二次方程的关系
【例2】已知不等式的解集为,求不等式的解集.
考向03 一元二次不等式的实际应用
【例3】某工厂生产的某种产品每件售价为80元,不加收附加税时,每年销量为100万件.若加收附加税,每销售100元要征收元(叫做税率),则每年销售量要减少万件,要使每年的附加税不少于128万元,确定的取值范围.
考向04 一元二次不等式在几何中的应用
【例4】爱护环境,从点滴做起,让我们共同守护祖国美丽的蓝天绿水.某施工单位在对一个长800 m,宽600 m的草坪进行绿化时,是这样想的:中间为矩形绿草坪,四周是等宽的花坛,如图所示,若要保证绿草坪的面积不小于总面积的二分之一,试确定花坛宽度的取值范围.
考向05 二次函数的图象分析与判断
【例5】(多选)如图,抛物线与x轴交于点,点,下列结论正确的为( )
A. B.
C. D.
【对点1】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.
【对点2】若不等式解集为,则不等式的解集为______.
【对点3】(多选)在一个限速40的弯道上,甲,乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相撞了.事发后现场测得甲车的刹车距离略超过12,乙车的刹车距离略超过10.又知甲、乙两种车型的刹车距离S与车速之间分别有如下关系:两车是否超速下列判断正确的是( )
A.甲车超速 B.乙车超速 C.甲车无法判断 D.乙车无法判断
【对点4】(多选)社区中心有一块三角形闲置空地,为打造居民休闲花园,计划在空地内规划种植区.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于的内接矩形花园(阴影部分),则其边长(单位:)可以取( )
A.10 B.20 C.30 D.40
【对点5】小明为了描点作出函数的图像,取的个值:,且,并分别算出对应的值,列出下表:
51
107
185
285
407
549
717
但由于粗心算错了其中一个值,则算错的值其正确的值是_____________.
一、选择题
1.设,使得不等式成立的一个充分不必要条件是( )
A. B.
C. D.
2.不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
3.设是实数,且,则的取值范围是( )
A. B. C.或 D.或
4.已知关于x的方程有实数根,则k的取值范围是( )
A.且 B. C.且 D.
5.不等式的解集是( )
A. B.或
C. D.或
6.若关于的不等式的解集为,且,则实数的值为( )
A. B. C.1或-1 D.4
7.,,若,则以下结论正确的是( )
A. B. C. D.
8.不等式的解集为或,则( )
A.3 B.1 C. D.
9.若关于x的不等式的解集中恰有4个整数,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
10.已知,若不等式能成立,则实数的最小值是( )
A.0 B.1 C.3 D.4
二、填空题
11.若“,”为真命题,则实数的取值范围是________.
12.若关于的不等式的非空解集为,则________.
13.已知关于x的不等式的解集是,则实数的取值范围是__________.
14.解不等式________.
15.已知二次函数,反比例函数.若这两个函数的图象的所有交点横、纵坐标都是整数,则符合条件的正整数有________个.
三、解答题
16.在①;②这两个条件中任选一个,补充到下面问题的横线中,并求解该问题.
已知函数.
(1)当时,求在上的取值范围;
(2)若________,,求实数a的取值范围.
注:如果选择两个条件分别解答,则按第一个解答计分.
17.求下列关于x的不等式的解集.
(1);
(2);
(3).
18.对任意实数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
19.解关于x的不等式.
20.已知命题,,集合为命题为真命题时实数的取值集合.集合.
(1)求集合;
(2)若,求实数的值;
(3)若,求实数的取值范围.
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