摘要:
**基本信息**
以“概念-原理-应用”为逻辑主线,系统整合二次函数、方程与不等式关系,通过9类题型构建“问题情境-方法提炼-变式迁移”的完整训练体系,培养数学思维与模型意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识梳理|6个核心知识点|解不等式四步法(化标准-算Δ-求根-写解集)、恒成立问题最值转化法|从一元二次不等式概念出发,通过二次函数零点建立与方程、不等式的对应关系,形成“概念生成-原理推导-应用拓展”链条|
|题型突破|9类题型+多变式|含参不等式分类讨论、根分布数形结合法、实际问题建模法|覆盖基础求解到综合应用,题型与方法一一对应,典例精选高考高频考法,实现从知识理解到解题能力的迁移|
内容正文:
第8讲:二次函数与一元二次方程、不等式
题型一、解一元二次 分式与含绝对值不等式 2
题型二、由一元二次不等式的解确定参数 3
题型三、解含有参数的一元二次不等式 3
题型四、一元二次方程根的分布问题 4
题型五、一元二次不等式在实数集上的恒成立问题 4
题型六、一元二次不等式在某区间上的恒成立问题 5
题型七、一元二次不等式在某区间上有解问题 5
题型八、一元二次不等式的实际应用 6
题型九:二次函数与不等式的综合问题 7
知识点一 一元二次不等式的概念
定义
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,叫做一元二次不等式
一般形式
ax2+bx+c>0,ax2+bx+c<0,ax2+bx+c≥0,ax2+bx+c≤0,其中a≠0,a,b,c均为常数
知识点二 一元二次函数的零点
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.
知识点三 二次函数与一元二次方程的根、一元二次不等式的解集的对应关系
判别式Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象
一元二次方程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x1=x2=-
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}
∅
∅
知识点四 解一元二次不等式
①化为基本形式ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(其中a>0);
②计算Δ=b2-4ac,以确定一元二次方程ax2+bx+c=0是否有解;
③有根求根;
④根据图象写出不等式的解集.
知识点五 解分式不等式
(1)>0⇔f(x)·g(x)>0;(2)≤0⇔(3)≥a⇔≥0.
知识点六 一元二次不等式恒成立问题
恒成立的不等式问题通常转化为求最值问题,即:k≥f(x)恒成立⇔k≥f(x)max;k≤f(x)恒成立⇔k≤f(x)min.
题型一、解一元二次 分式与含绝对值不等式
【例1】.(25-26高一上·山东济宁·阶段检测)求下列不等式的解集:
(1);
(2);
(3).
【变式1】求下列不等式的解集:
(1);
(2);
(3).
【变式2】.(25-26高一上·黑龙江大庆·期中)求下列不等式的解集:
(1);(2). (3)
题型二、由一元二次不等式的解确定参数
【例2】.(25-26高一上·四川广安·阶段检测)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
【变式1】.(2026·陕西咸阳·模拟预测)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2】.(25-26高一上·江苏徐州·期末)若关于的不等式的解集为,则关于的不等式的解集为( )
A.或 B.或
C. D.
题型三、解含有参数的一元二次不等式
【例3】.(26-27高一上·全国·课堂例题)解关于x的不等式.
【变式1】.(26-27高一上·全国·课后作业)解下列关于的不等式:
(1);
(2).
【变式2】.(25-26高一上·山东潍坊·阶段检测)已知.
(1)若的解集为,求关于x的不等式的解集;
(2)解关于x的不等式.
题型四、一元二次方程根的分布问题
【例4】.(25-26高一上·山东威海·期中)已知方程的两根都在区间内,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式1】.(25-26高一上·陕西·阶段检测)关于的方程有两个不相等的实数根,若,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C.或 D.或
【变式2】.(24-25高一上·安徽合肥·期中)已知关于x的方程有两个大于2的相异实数根,则实数m的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.或
题型五、一元二次不等式在实数集上的恒成立问题
【例5】.(25-26高一上·福建泉州·阶段检测)已知命题“,”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C. D.或
【变式1】.(25-26高一下·浙江衢州·期中)若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式2】.(25-26高一上·广东·期末)若不等式对任意实数恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型六、一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【例6】.(25-26高一上·湖南湘西·期末)若关于的不等式在区间上恒成立,则实数的最大值为( )
A.6 B. C. D.8
【变式1】.(25-26高一上·云南红河·阶段检测)当时,不等式恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2】.(25-26高一上·山西晋中·期中)已知命题“”为假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型七、一元二次不等式在某区间上有解问题
【例7】.(25-26高一上·重庆开州·阶段检测)已知关于的不等式在区间有解,则实数的取值范围为________.
【变式1】.(25-26高一上·山西临汾·阶段检测)关于的不等式在区间上有实数解,则实数的取值范围是___________.
【变式2】.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)若“,使得成立”是真命题,则实数的取值范围是______.
题型八、一元二次不等式的实际应用
【例8】.(2025高一上·安徽·竞赛)某企业原有200名科技人员,年人均工资a万元().现加大对某芯片研发力度,该企业把原有200名科技人员调整成技术人员和研发人员,其中技术人员x名(且).调整后,研发人员的年人均工资比调整前增加了,技术人员的年人均工资为万元.
(1)若要使调整后研发人员的年总工资不低于调整前200名科技人员年总工资的1.5倍,求调整后的技术人员最少有多少人?
(2)为了激励研发人员的工作热情和保持技术人员的工作积极性,企业决定在工资方面要同时满足以下两个条件:
①研发人员的年总工资始终不低于技术人员的年总工资;
②技术人员的年人均工资始终不低于调整前200名科技人员的年人均工资.
请问是否存在这样的实数m?若存在,求出m的范围;若不存在,说明理由.
【变式1】.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)(1)某小型服装厂生产一种风衣,日销货量件()与货价p元/件之间的关系为,生产件所需成本为元.问:该厂日产量多大时,日获利不少于1300元?
(2)一家货物公司计划租地建造仓库储存货物,经过市场调查了解到下列信息:每月土地占地费(单位:万元)与仓库到车站的距离(单位:km)成反比,每月库存货物费(单位:万元)与成正比;若在距离车站10km处建仓库,则和分别为2万元和8万元,这家公司应该把仓库建在距离车站多少千米处,才能使两项费用之和最小?
【变式2】.(25-26高一上·广东·期末)某公司经市场调研发现,若本季度在某材料上追加投入万元,则该材料的销售量可增加吨,每吨的销售价格为万元,另外生产吨该材料还需要投入其他成本万元.
(1)求出该公司本季度增加的利润(单位:万元)与之间的函数关系式.
(2)若要追加的总成本不超过3万元,求的取值范围.
(3)当为多少时,该公司在本季度增加的利润最大?最大为多少万元?
题型九:二次函数与不等式的综合问题
【例9】.(25-26高一上·广西桂林·阶段检测)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.
【变式1】.(25-26高一上·四川广安·阶段检测)已知函数,.
(1)恒成立,求实数的取值范围;
(2)若关于的方程有两个不相等的实数根、,且,求的取值范围;
(3)若存在使关于的方程有四个不同的实根,求实数的取值范围.
【变式2】.(25-26高一上·山东潍坊·阶段检测)已知函数.
(1)若关于的不等式的解集是实数集,求的取值范围;
(2)当时,解关于的不等式.
一、单选题
1.(26-27高一上·全国·课后作业)不等式的解集是( )
A. B.或
C. D.或
2.(26-27高一上·湖南岳阳·开学考试)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.
3.(26-27高一上·广东揭阳·开学考试)若命题“,都有”是真命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
4.(2026高一·全国·专题练习)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
5.(2026高一·全国·专题练习)下列说法不正确的有( )
A.当时,不等式恒成立,则k的取值范围是
B.在上恒成立,则实数k的取值范围是
C.当时,不等式恒成立,则实数a的取值范围是
D.若不等式对任意恒成立,则实数a的取值范围
6.(25-26高一下·湖北·期中)已知函数,若满足对任意,都有成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
7.(26-27高一上·四川遂宁·开学考试)下列选项中,正确的是( )
A.不等式的解集为或
B.不等式的解集为
C.不等式的解集为
D.不等式 的解集为
8.(2026·西藏林芝·二模)已知关于的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.不等式的解集为 D.不等式的解集为
9.(25-26高一下·浙江·阶段检测)已知关于的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.不等式的解集为 D.不等式的解集为
10.(25-26高一上·江西南昌·阶段检测)已知关于的一元二次不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A.若,则且
B.若,则关于的不等式的解集也为
C.若,则关于的不等式的解集为或
D.若为常数,且,则的最小值为8
三、填空题
11.(26-27高一上·全国·课堂例题)若关于的不等式的非空解集为,则________.
12.(2026高一·全国·专题练习)若命题“”是假命题,则实数的取值范围是_______.
13.(2026高一·全国·专题练习)已知方程的两不相等实根小于2,求实数的取值范围_______.
14.(2026高一·全国·专题练习)若不等式组的解集中所含整数解只有,则的取值范围是________.
四、解答题
15.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)已知关于方程
(1)若方程有两个根且都大于,求实数的取值范围
(2)若方程至少有一个正根,求实数的取值范围
16.(25-26高一下·天津河北·开学考试)设.
(1)若不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围;
(2)解关于的不等式.
17.(24-25高三上·安徽铜陵·阶段检测)美国国家海洋和大气管理局最近发布的一则预测引发全球关注:预计在年月,拉尼娜现象极有可能卷土重来;但尽管其可能带来短暂冷却,却不足以逆转全球变暖的趋势.某企业欲生产一款防暑降温套装,其每月的成本(单位:万元)由两部分构成:
①固定成本(与生产产品的数量无关):万元;
②生产所需材料成本:万元,(单位:万套)为每月生产产品的套数.
(1)该企业每月产量为何值时,平均每万套的成本最低?每万套的最低成本为多少?
(2)若每月生产万套产品,每万套售价为:万元,假设每套产品都能够售出,则该企业应如何制定计划,才能确保该套装每月的利润不低于万元.
18.(25-26高一上·山东德州·期末)已知关于x不等式.
(1)若时,求不等式的解集;
(2)若,解这个关于的不等式;
(3),恒成立,求实数a的取值范围.
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第8讲:二次函数与一元二次方程、不等式
题型一、解一元二次 分式与含绝对值不等式 2
题型二、由一元二次不等式的解确定参数 4
题型三、解含有参数的一元二次不等式 5
题型四、一元二次方程根的分布问题 7
题型五、一元二次不等式在实数集上的恒成立问题 9
题型六、一元二次不等式在某区间上的恒成立问题 10
题型七、一元二次不等式在某区间上有解问题 11
题型八、一元二次不等式的实际应用 12
题型九:二次函数与不等式的综合问题 15
知识点一 一元二次不等式的概念
定义
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,叫做一元二次不等式
一般形式
ax2+bx+c>0,ax2+bx+c<0,ax2+bx+c≥0,ax2+bx+c≤0,其中a≠0,a,b,c均为常数
知识点二 一元二次函数的零点
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.
知识点三 二次函数与一元二次方程的根、一元二次不等式的解集的对应关系
判别式Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象
一元二次方程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x1=x2=-
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}
∅
∅
知识点四 解一元二次不等式
①化为基本形式ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(其中a>0);
②计算Δ=b2-4ac,以确定一元二次方程ax2+bx+c=0是否有解;
③有根求根;
④根据图象写出不等式的解集.
知识点五 解分式不等式
(1)>0⇔f(x)·g(x)>0;(2)≤0⇔(3)≥a⇔≥0.
知识点六 一元二次不等式恒成立问题
恒成立的不等式问题通常转化为求最值问题,即:k≥f(x)恒成立⇔k≥f(x)max;k≤f(x)恒成立⇔k≤f(x)min.
题型一、解一元二次 分式与含绝对值不等式
【例1】.(25-26高一上·山东济宁·阶段检测)求下列不等式的解集:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)将不等式化简为,即
解得x>1或,则解集为.
(2)将不等式化简为,因为,所以该不等式无实数解,即解集为.
(3)因为,即,所以通分可得,则,解得,
所以解集为.
【变式1】.高一数学上学期苏教版必修第一册)求下列不等式的解集:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)因为,所以,解得,故不等式的解集为.
(2)因为,所以,解得,所以的解集为.
(3)因为,所以,等价于,解得或,
所以不等式的解集为.
【变式2】.(25-26高一上·黑龙江大庆·期中)求下列不等式的解集:
(1);(2). (3)
【答案】(1)或 (2) (3)
【详解】(1)因为方程的,
所以该方程有两个不相等的实数根,解得,.
不等式的解集为或.
(2)原不等式可化为,即,解得.
所以原不等式的解集为.
(3)可化为,即,
可等价为①或②,解①得,解②得不等式组无解.
综上,.
所以原不等式的解集为.
题型二、由一元二次不等式的解确定参数
【例2】.(25-26高一上·四川广安·阶段检测)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.
【变式1】.(2026·陕西咸阳·模拟预测)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2】.(25-26高一上·江苏徐州·期末)若关于的不等式的解集为,则关于的不等式的解集为( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】A
【分析】根据一元二次不等式的解法以及韦达定理,可得参数的值,利用分式不等式的解法,可得答案.
【详解】由不等式的解集为,
则方程的解为或,且,
可得,,
由不等式等价于,即,
则,可得,解得或.
故选:A.
题型三、解含有参数的一元二次不等式
【例3】.(26-27高一上·全国·课堂例题)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.
【变式1】.(26-27高一上·全国·课后作业)解下列关于的不等式:
(1);
(2).
【答案】(1)当时,不等式的解集为,当时,不等式的解集为.
(2)当时,不等式的解集为;当或时,不等式的解集为.
【详解】(1)对于一元二次方程,判别式.
当时,的解集为;
当时,的解集为;
当时,,方程的两根分别为,且,
则的解集为.
综上,当时,不等式的解集为,当时,不等式的解集为.
(2)对于一元二次方程,
当时,,的解集为;
当时,的解集为;
当或时,,方程的两根分别为,且,
所以不等式的解集为.
综上,当时,不等式的解集为;
当或时,不等式的解集为.
【变式2】.(25-26高一上·山东潍坊·阶段检测)已知.
(1)若的解集为,求关于x的不等式的解集;
(2)解关于x的不等式.
【答案】(1)
(2)
当时,;
当时,;
当时,.
【分析】(1)根据一元二次不等式解集与一元二次方程的根的关系求出,代入求解分式不等式即可得答案;
(2)不等式可化为,分为,和三种情况,分别求解即可.
【详解】(1)已知的解集为,说明1和2是方程的根.
由韦达定理:,可得,
将代入不等式,得,
所以或.
因此,不等式的解集为.
(2)先对进行因式分解:
即解,需要根据a的取值分类讨论:
(1)当,即时,不等式的解为或;
(2)当,即时,不等式变为,解集为全体实数R;
(3)当,即时,不等式的解为或.
综上所述:当时,;当时,;当时,.
题型四、一元二次方程根的分布问题
【例4】.(25-26高一上·山东威海·期中)已知方程的两根都在区间内,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用一元二次方程实根分布列出不等式组求解即得.
【详解】令,设的两根为,
由都在区间内,得,解得,
所以m的取值范围为.
故选:D
【变式1】.(25-26高一上·陕西·阶段检测)关于的方程有两个不相等的实数根,若,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】B
【详解】当时,方程只有一个根,显然不符合题意;当时,则,解得;当时,则,解得,故或.
故选:B
【变式2】.(24-25高一上·安徽合肥·期中)已知关于x的方程有两个大于2的相异实数根,则实数m的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.或
【答案】B
【详解】设关于x的方程的两个根分别为,
则由根与系数的关系,知,所以由题意知, 即 ,解得.
故选:B.
题型五、一元二次不等式在实数集上的恒成立问题
【例5】.(25-26高一上·福建泉州·阶段检测)已知命题“,”是假命题,则实数的取值范围是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】A
【分析】条件可转化为命题“,”是真命题,结合二次函数性质可得结论.
【详解】因为命题“,”是假命题,
所以命题“,”是真命题,
由题意可得,解得,
故实数的取值范围是.
【变式1】.(25-26高一下·浙江衢州·期中)若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据题意当时,解得当时,不等式恒成立,符合题意;
当,不等式,不符合题意;当,的不等式的解集为,
所以,解得
综上所述,.
【变式2】.(25-26高一上·广东·期末)若不等式对任意实数恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由 ,得: ,
由于分母 ,故只需满足 ,
即原不等式恒成立等价于对任意实数恒成立,
即:,
解得: .
故选:D
题型六、一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【例6】.(25-26高一上·湖南湘西·期末)若关于的不等式在区间上恒成立,则实数的最大值为( )
A.6 B. C. D.8
【答案】A
【详解】由在区间恒成立,可得,
即在区间恒成立.
因为,则,当且仅当,时等号成立,
所以,故,即的最大值为,
故选:A.
【变式1】.(25-26高一上·云南红河·阶段检测)当时,不等式恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】结合题意利用主元变换法转化为一次函数的恒成立问题,进而建立不等式组,求解参数范围即可.
【详解】因为当时,不等式恒成立,
所以恒成立,整理得恒成立,
令,则,
解得,则的取值范围为,故C正确.
故选:C
【变式2】.(25-26高一上·山西晋中·期中)已知命题“”为假命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意,命题的否定为真命题,根据x的范围,整理可得,根据基本不等式,化简计算,即可得答案.
【详解】因为命题“”为假命题,所以命题的否定为真命题,
则,整理得,因为,当且仅当,即时取等号,符合题意,
所以,则实数的取值范围是.
故选:B
题型七、一元二次不等式在某区间上有解问题
【例7】.(25-26高一上·重庆开州·阶段检测)已知关于的不等式在区间有解,则实数的取值范围为________.
【答案】
【详解】令函数,
由题意可知函数在区间的最大值
由二次函数可知,
,,,
①时,,,即,∴,
②时,,,即,∴,
综上所述:.
故答案为:.
【变式1】.(25-26高一上·山西临汾·阶段检测)关于的不等式在区间上有实数解,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【分析】分离参数,转化为求最值,利用对勾函数的单调性求解最值得解.
【详解】由于在区间上有实数解,则在区间上有实数解,
故,
由于在单调递增,故当时,取最小值3,
因此,
故答案为:
【变式2】.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)若“,使得成立”是真命题,则实数的取值范围是______.
【答案】
【详解】由题意知,“,使得成立”是真命题,
所以,根据基本不等式的性质可得:,当且仅当,即时,等号成立.
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
题型八、一元二次不等式的实际应用
【例8】.(2025高一上·安徽·竞赛)某企业原有200名科技人员,年人均工资a万元().现加大对某芯片研发力度,该企业把原有200名科技人员调整成技术人员和研发人员,其中技术人员x名(且).调整后,研发人员的年人均工资比调整前增加了,技术人员的年人均工资为万元.
(1)若要使调整后研发人员的年总工资不低于调整前200名科技人员年总工资的1.5倍,求调整后的技术人员最少有多少人?
(2)为了激励研发人员的工作热情和保持技术人员的工作积极性,企业决定在工资方面要同时满足以下两个条件:
①研发人员的年总工资始终不低于技术人员的年总工资;
②技术人员的年人均工资始终不低于调整前200名科技人员的年人均工资.
请问是否存在这样的实数m?若存在,求出m的范围;若不存在,说明理由.
【答案】(1)50
(2)存在,
【分析】(1)根据题意得到不等式,求出答案;
(2)由两个条件得到不等式,结合基本不等式求出答案
【详解】(1)依题意可得调整后研发人员的年人均工资为万元,
则,(),化简得,
解得,
因为且,所以,
所以调整后的技术人员的人数最少为50人;
(2)假设存在实数m,使得技术人员在已知范围内调整后,满足以上两个条件,
由条件①得,整理得;
因为,
当且仅当,即时等号成立,所以,
由条件②得,解得;
又因为,所以.
所以.
【变式1】.(25-26高一上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)(1)某小型服装厂生产一种风衣,日销货量件()与货价p元/件之间的关系为,生产件所需成本为元.问:该厂日产量多大时,日获利不少于1300元?
(2)一家货物公司计划租地建造仓库储存货物,经过市场调查了解到下列信息:每月土地占地费(单位:万元)与仓库到车站的距离(单位:km)成反比,每月库存货物费(单位:万元)与成正比;若在距离车站10km处建仓库,则和分别为2万元和8万元,这家公司应该把仓库建在距离车站多少千米处,才能使两项费用之和最小?
【答案】(1)且;(2)5km
【分析】(1)先根据“日获利=日销售额-成本”列出获利函数,再通过解一元二次不等式,得出日产量的取值范围即可;
(2)先根据已知条件求出反比例函数与正比例函数的系数,得到总费用表达式,再利用均值不等式求最值即可.
【详解】(1)因为日获利等于销售额减去成本,
销售额为,成本为,
故利润函数为:,
要求日获利不少于1300元,即解不等式:,
化简得:,解得:,
又因为,故日产量为20到45之间的整数.
(2)设土地占地费,库存货物费,
由题意知,当时,, ,
得:,所以,即;
,所以,即,
则两项费用之和为:,
由均值不等式得:,当且仅当,即时等号成立,
此时费用之和取到最小值,故仓库应建在距离车站5km处.
【变式2】.(25-26高一上·广东·期末)某公司经市场调研发现,若本季度在某材料上追加投入万元,则该材料的销售量可增加吨,每吨的销售价格为万元,另外生产吨该材料还需要投入其他成本万元.
(1)求出该公司本季度增加的利润(单位:万元)与之间的函数关系式.
(2)若要追加的总成本不超过3万元,求的取值范围.
(3)当为多少时,该公司在本季度增加的利润最大?最大为多少万元?
【答案】(1);
(2)的取值范围为;
(3)当为5万元时,该公司在本季度增加的利润最大,最大万元.
【详解】(1)由题知,又,解得,
所以.
(2)由题知追加的总成本,整理得,解得,
又,所以的取值范围为.
(3)由知,令,则,代入函数解析式得,当且仅当时,等号成立,
此时,.
故当为5万元时,该公司在本季度增加的利润最大,最大万元.
题型九:二次函数与不等式的综合问题
【例9】.(25-26高一上·广西桂林·阶段检测)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。
【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.
【变式1】.(25-26高一上·四川广安·阶段检测)已知函数,.
(1)恒成立,求实数的取值范围;
(2)若关于的方程有两个不相等的实数根、,且,求的取值范围;
(3)若存在使关于的方程有四个不同的实根,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)由得恒成立,
故不等式对任意的恒成立,
当时,恒成立,符合题意;
当时,则,解得;
综上所述:实数的取值范围为.
(2)由可得,整理得,
由题意可知,且,解得或,
由韦达定理可得,,可得,故,
所以,
因为,所以,所以,
故的取值范围是.
(3)当时,令,由基本不等式可得,
当且仅当时,即当时取等号,
依题意可得关于的方程有四个不等实根,
令,则,则问题转化为存在使得关于的方程
有两个不同正根、,所以,
因为,则,由可得,
由可得或,故,
由知,存在使不等式成立,
把看成主元代入,可得,即,
解得或,综合可得,
故实数的取值范围是.
【变式2】.(25-26高一上·山东潍坊·阶段检测)已知函数.
(1)若关于的不等式的解集是实数集,求的取值范围;
(2)当时,解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)当时,解集为;当时,解集为;当时,解集为
【详解】(1)的解集是实数集,则该不等式在上恒成立.
当时,,则,解集不是实数集,故排除.
当时,要使的解集为,必须满足抛物线开口向上且与 轴最多有一个交点,即:
,,即,解得,综合,可得,即.
(2),不等式两边同时除以,,.这是一个开口向上的二次不等式,解集在两根之外,
当时,即,此时解集为;
当时,即,此时解集为;当时,即,此时解集为.
一、单选题
1.(26-27高一上·全国·课后作业)不等式的解集是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】A
【详解】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.
2.(26-27高一上·湖南岳阳·开学考试)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.
3.(26-27高一上·广东揭阳·开学考试)若命题“,都有”是真命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分和讨论,求解的取值范围后取并集.
【详解】分情况讨论:
当时,不等式化为,符合题意;
当时,为二次函数,
命题为真则二次函数需满足 开口向下,即;
且函数图像与轴至多有一个交点,即,
即,
化简得,解得,
结合,得的取值范围为,
综上,的取值范围为.
4.(2026高一·全国·专题练习)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.
5.(2026高一·全国·专题练习)下列说法不正确的有( )
A.当时,不等式恒成立,则k的取值范围是
B.在上恒成立,则实数k的取值范围是
C.当时,不等式恒成立,则实数a的取值范围是
D.若不等式对任意恒成立,则实数a的取值范围
【答案】D
【分析】利用判别式法来判断二次不等式恒成立,可判断A,利用二次式因式分解法,即可判断B,利用分离参变量再结合基本不等式求最值来判断二次不等式恒成立,即可判断CD.
【详解】对于A,当时,恒成立,
当时,由题意可知:,解得,
综上得,k的取值范围是,故A正确;
对于B,由得,
因该不等式在上恒成立,则需使,即在上恒成立,
故得,即实数k的取值范围是,故B正确;
对于C,由题意得,对恒成立,即 ,
因(当且仅当时取等号),则得,故C正确;
对于D,由题意得,对恒成立,即 ,
因(当且仅当时取等号),可知,故D错误.
6.(25-26高一下·湖北·期中)已知函数,若满足对任意,都有成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】解析:
或.
综上所述或.
二、多选题
7.(26-27高一上·四川遂宁·开学考试)下列选项中,正确的是( )
A.不等式的解集为或
B.不等式的解集为
C.不等式的解集为
D.不等式 的解集为
【答案】AB
【详解】不等式,即,解得或,
故不等式的解集为或,A正确;
不等式,即,即,
所以,解得,
故不等式的解集为,B正确;
不等式,即或,解得或,
即不等式的解集为或,C错误;
因为不等式,
所以,即,D选项的解集中包含了,所以D错误.
8.(2026·西藏林芝·二模)已知关于的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.不等式的解集为 D.不等式的解集为
【答案】AD
【分析】由不等式的解集的特征判断A;利用解集可得、、间关系,即可判断B;利用、、间关系,计算即可判断C、D.
【详解】对于选项A:由关于的不等式的解集为,可得,故A正确;
对于选项B:由题意可得,
故,,则,故B错误;
对于选项C:,由,故,即,
所以不等式的解集为,故C错误;
对于选项D:,
由,则该不等式解集为,故D正确.
9.(25-26高一下·浙江·阶段检测)已知关于的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.不等式的解集为 D.不等式的解集为
【答案】ACD
【分析】由不等式的解集的特征可得A;利用解集可得、、间关系,即可得B;利用、、间关系,计算可得C、D.
【详解】对A:由关于的不等式的解集为,可得,故A正确;
对B:由题意可得,
故,,则,故B错误;
对C:,由,故,即,故C正确;
对D:,
由,则该不等式解集为,故D正确.
10.(25-26高一上·江西南昌·阶段检测)已知关于的一元二次不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A.若,则且
B.若,则关于的不等式的解集也为
C.若,则关于的不等式的解集为或
D.若为常数,且,则的最小值为8
【答案】ACD
【详解】A选项,若,即一元二次不等式无解,则一元二次不等式恒成立,且,A正确;
B选项,令,则、、,
∴不等式可转化为,当时,得,其解集不等于原来的,故B错误;
C选项,若,则,且和是一元二次方程的两根,且,,
所以,,
把代入可得,
因为,所以不等式的解集为或,C正确;
D选项,因为,所以开口向上且,即,
又,得,把代入得,
令,则,
,当且仅当等号成立,
所以的最小值为,D正确.
三、填空题
11.(26-27高一上·全国·课堂例题)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.
12.(2026高一·全国·专题练习)若命题“”是假命题,则实数的取值范围是_______.
【答案】
【详解】该全称命题“”为假命题,
则其否定“”为真命题,即方程在上有解,
的取值范围就是函数在上的值域.
,这是开口向上,对称轴为的二次函数,.
则最小值在处取得:;最大值在端点处取得:.
因此的值域为,即.
13.(2026高一·全国·专题练习)已知方程的两不相等实根小于2,求实数的取值范围_______.
【答案】
【分析】由二次函数的图像性质求解
【详解】令,对称轴为;
根据题意,作函数的图象:
则,解不等式组得.
14.(2026高一·全国·专题练习)若不等式组的解集中所含整数解只有,则的取值范围是________.
【答案】
【详解】由,得,得或,
所以的解集为,由,得,
当,即时,得,所以的解集为,此解集中不含,不符合题意;当,即时,化为,
所以的解集为空集,不符合题意;
当,即时,得,所以的解集为,
因为不等式组的解集中所含整数解只有,
结合数轴分析可知,得.
四、解答题
15.(25-26高一上·江苏无锡·阶段检测)已知关于方程
(1)若方程有两个根且都大于,求实数的取值范围
(2)若方程至少有一个正根,求实数的取值范围
【答案】(1) (2)
【详解】(1)设二次函数,开口向上且对称轴.
则,
由方程有两个实根且都大于,所以,
,解得.
因此,实数的取值范围为.
(2)若方程至少有一个正根,用补集法:即方程没有正根,也等价于方程无实根或所有实根非正.
若方程无根,则,解得;
若方程所有实根非正,则,,解得.
综上,方程无根或方程所有实根非正,则或,即.
因此,根据补集思想,方程至少有一个正根,则.
所以方程至少有一个正根,实数的取值范围
16.(25-26高一下·天津河北·开学考试)设.
(1)若不等式对一切实数恒成立,求实数的取值范围;
(2)解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)当时,解集为;时,解集为;当时,解集为
【详解】(1)解:因为对一切实数恒成立,
所以对一切实数恒成立,所以,当时,,不满足成立;当时,需满足,即,解得,综上,实数的取值范围为
(2)解:,
,因为的实数根为,
所以,当,即时,的解集为;
当,即时,的解集为;
当,即时,的解集为.
综上,时,解集为;时,解集为;当时,解集为.
17.(24-25高三上·安徽铜陵·阶段检测)美国国家海洋和大气管理局最近发布的一则预测引发全球关注:预计在年月,拉尼娜现象极有可能卷土重来;但尽管其可能带来短暂冷却,却不足以逆转全球变暖的趋势.某企业欲生产一款防暑降温套装,其每月的成本(单位:万元)由两部分构成:
①固定成本(与生产产品的数量无关):万元;
②生产所需材料成本:万元,(单位:万套)为每月生产产品的套数.
(1)该企业每月产量为何值时,平均每万套的成本最低?每万套的最低成本为多少?
(2)若每月生产万套产品,每万套售价为:万元,假设每套产品都能够售出,则该企业应如何制定计划,才能确保该套装每月的利润不低于万元.
【答案】(1)万套时,每万套的最低成本为12万元;
(2)该企业至少要生产30万套,才能确保该套装每月的利润不低于万元.
(2)由题设得到,解一元二次不等式求解,即可得结论.
【详解】(1)由题设,平均每万套的成本,
当且仅当万套时取等号,平均每万套的成本最低为12万元/万套;
(2)由题设,该套装每月的利润为,
所以,可得,
所以,即该企业至少要生产30万套,才能确保该套装每月的利润不低于万元.
18.(25-26高一上·山东德州·期末)已知关于x不等式.
(1)若时,求不等式的解集;
(2)若,解这个关于的不等式;
(3),恒成立,求实数a的取值范围.
【详解】(1)当时,则,
即,因式分解可得:,
所以,则不等式的解集为.
(2)当时,则为,即,
当时,则,
因式分解可得:,
当时,有,则此时不等式解集为,
当时,等价于,
若,即时,不等式解集为,
若,即时,不等式解集为,
若,即时,不等式解集为空集,
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.
(3)因为,
所以,
因为,
则,则题目等价于,,
令,因为,所以,
则,
由基本不等式,当且仅当时取等号,
因此的最大值为,即,
所以实数a的取值范围为.
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