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期中复习02 一元二次函数、方程和不等式
目录
模块一
不等式的性质
1
模块二
基本不等式
4
模块三
二次函数与一元二次方程、不等式
7
模块四
一元二次不等式的综合题
11
模块一 不等式的性质
知
识
点
睛
①熟悉不等式的8条基本性质
1. 对称性:
2. 传递性: (注意:传递性不可逆)
3. 可加性: (加减同一个数,不等号方向不变)
4. 可乘性(极度易错!):
①若 (乘正数,方向不变);
②若 (乘负数,方向改变);
5. 同向可加性: (同向不等式可以相加)
6. 同向同正可乘性: (两边同为正数的同向不等式可以相乘)
7. 可乘方性:
8. 可开方性:
②会用作差法或作商法比大小
③遇到选择题,可尝试代数法排除错误选项
热
点
题
型
归
纳
【例1】(多选)已知实数,其中,以下叙述正确的是( )
A. 若,那么. B. 若,那么.
C. 若,那么 D. 若,那么
【练习1】(单选)对于任意实数a,b,c,d,以下四个命题中的真命题是( )
A. 若,则 B. 若,,则
C. 若,则 D. 若,则
【练习2】(单选)如果,,那么下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【练习3】(多选) 已知,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
模块二 基本不等式
知
识
点
睛
①熟悉使用基本不等式的条件“一正二定三相等”;
②熟悉几个高频考点:配凑法、“1”的妙用、换元法、消元法
③熟悉高频考点不等式链:当a>0,b>0时, ,
当且仅当a=b时等号成立。
热
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题
型
归
纳
【例2】(多选)已知 ,且,则( )
A. 的最大值是 B. 的最小值是9
C. 的最小值是4 D. 的最小值是1
【练习4】(单选)若正实数a,b满足,则下列说法正确的是( )
A. 有最大值 B. 有最大值
C. 有最大值4 D. 有最小值
【练习5】(多选)已知,,则( )
A.的最大值为 B.的最小值为9
C.的最小值为 D.的最小值为1
【练习6】(多选)下列命题正确的有( )
A. 若正数满足,则的最大值为
B. 若正数满足,则的最小值为
C. 若满足,则的最小值为2
D. 若满足,则的最小值为
模块三 二次函数与一元二次方程、不等式
知
识
点
睛
①解一元二次不等式步骤:化正->求根->画图->写解集
1. 化正:将不等式化为标准形式,确保二次项系数 。(若 ,不等式两边同乘,切记变号!)
1. 求根:计算判别式 ,求出对应一元二次方程的实数根。
1. 画图:根据 和求出的根,快速画出二次函数 的草图。
1. 写解集:根据不等号的方向,结合图象写出解集(大于取两边,小于取中间)。
②解分式不等式:不等式两端直接乘以分母的平方,将不等式化成一元二次不等式求解,
注意分母不为0.
③理解不等式解集和方程根的关系:关于x的不等式解集端点,是将不等号改成等号时所成方程的根。
Eg.关于的不等式的解集为,2是方程的根,则有。
关于一元二次不等式根与系数的关系,可以使用韦达定理:
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题
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【例3】若关于的不等式的解集为,则关于的不等式的解集为________.
【练习7】(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
【练习8】不等式的解集为________
【练习9】已知关于的不等式的解集为M,不等式的解集为
若集合,求集合N;
【例4】(多选)已知关于的一元二次不等式的解集为或,则下列说法正确的是( )
A.
B. 不等式的解集为
C. 不等式的解集为
D.
【练习10】若为实数,关于的不等式解集为,那么不等式的解集是________
【练习11】已知不等式的解集为.求和的值;
【练习12】(多选)已知关于不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A. B. 不等式的解集为
C. D. 的最小值为-4.
模块四 一元二次不等式的综合题
知
识
点
睛
题型一:解含参的一元二次不等式(分类讨论)
①若二次项系数带参,分三种情况来看;
②尝试十字相乘找出两根,若不会十字相乘法,可以直接求根公式,分三种情况来求解;(若用求根公式,此时的△一般为平方数,可以直接开方)
③若无法直接找出两根,求△,分三种情况来看。
④若题中给出根的范围,第②、③步求出的根还需分析是否在题中所给的范围内,结合图像来求解。
题型二:一元二次不等式整数解的个数问题
先求解集,再分析解集中的整数解,确定好区间长度,列不等式把解集端点置于整数解的下一个区间中求解参数范围。
Eg.已知关于的不等式的解集中有且仅有4个正整数解,求实数a的取值范围。
解:不等式可化为,当时,解集为,因为解集中有4个整数解,应为1,2,3,4,
所以应大于等于4小于5.
题型三:不等式中的恒成立(能成立)问题
常用将不等式进行参变分离后求最值问题。恒成立,求f(x)最大值即可;
若为能成立,求f(x)的最小值。
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题
型
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【例5】已知关于的不等式的解集为M,不等式的解集为
(1)若集合,求集合
(2)是否存在整数m,使得解集M中恰有3个整数?若存在,求出所有满足条件的整数m的值,若不存在,请说明理由.
【练习13】解关于的不等式.
【练习14】 已知.
(1)若的解集为,求a的取值范围;
(2)解关于x的不等式.
【练习15】(单选)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
【例6】(单选)对不等式恒成立的一个充分不必要条件为( )
A. B. C. D.
【练习16】(单选)若关于的不等式在区间上有解,则实数的最小值为( )
A. 9 B. 6 C. D. 5
【例7】已知函数
(1)若函数在上存在零点,求实数的取值范围;
(2)当时,若对任意的总存在使得 ,求实数的取值范围.
【练习17】已知是方程的两个实根.
(1)若,求实数的值;
(2)若两根都大于1,求的取值范围.
课后作业
1. (单选)设,则“且”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
2.(单选)已知正数满足,那么的最大值是( )
A. B. C. D. 1
3.(单选) 正数a,b满足,若不等式对任意实数x恒成立,则实数m的取值范围是
A. B. C. D.
4.(单选) 已知实数,,满足,则的最小值为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
5.(多选)下列命题正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
6.(多选) 下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
7.(多选) 设.且,则( )
A. B. C. D.
8.(多选)若正实数满足,则下列说法正确的是( )
A. 的最小值为9 B. ab的最大值为
C. 的最小值是 D. 的最小值是
9. 已知正实数x,y满足,则的最小值为________.
10. 若,且,则的最大值是__________.
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模块一
不等式的性质
1
模块二
基本不等式
4
模块三
二次函数与一元二次方程、不等式
7
模块四
一元二次不等式的综合题
11
模块一 不等式的性质
知
识
点
睛
①熟悉不等式的8条基本性质
1. 对称性:
2. 传递性: (注意:传递性不可逆)
3. 可加性: (加减同一个数,不等号方向不变)
4. 可乘性(极度易错!):
①若 (乘正数,方向不变);
②若 (乘负数,方向改变);
5. 同向可加性: (同向不等式可以相加)
6. 同向同正可乘性: (两边同为正数的同向不等式可以相乘)
7. 可乘方性:
8. 可开方性:
②会用作差法或作商法比大小
③遇到选择题,可尝试代数法排除错误选项
热
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题
型
归
纳
【例1】(多选)已知实数,其中,以下叙述正确的是( )
A. 若,那么. B. 若,那么.
C. 若,那么 D. 若,那么
【答案】AB
【解析】A选项,由于,则,若,则由不等式的性质可得,,A正确;
B选项,若,则, 则,所以,B选项正确;
C选项,若,则,则,C错误;
D选项,若,则,则,D错误;
故选:AB.
【练习1】(单选)对于任意实数a,b,c,d,以下四个命题中的真命题是( )
A. 若,则 B. 若,,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】D
【解析】对于A,取,满足,而,A错误;
对于B,取,满足,而,B错误;
对于C,取,满足,而,C错误;
对于D,由,得,则,,D正确.
故选:D
【练习2】(单选)如果,,那么下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由选项可知,仅需要比较三个数的大小,
显然, ,所以最大,
由可得,,所以,即
可得
故选:D
【练习3】(多选) 已知,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】对于选项A,由,,得,所以选项A正确;
对于选项B,由,得,所以选项B正确;
对于选项C,由,得,所以选项C错误;
对于选项D,由,得,所以选项D错误.
故选:AB
模块二 基本不等式
知
识
点
睛
①熟悉使用基本不等式的条件“一正二定三相等”;
②熟悉几个高频考点:配凑法、“1”的妙用、换元法、消元法
③熟悉高频考点不等式链:当a>0,b>0时, ,
当且仅当a=b时等号成立。
热
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题
型
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纳
【例2】(多选)已知 ,且,则( )
A. 的最大值是 B. 的最小值是9
C. 的最小值是4 D. 的最小值是1
【答案】AC
【解析】对于A,由,可得,
所以,当且仅当,取得最大值,故A正确;
对于B,,,
,
当且仅当,即,时,等号成立, 的最小值为,故B错误;
对于C,,且,则,
当且仅当,即, 时等号成立,的最小值为4,故C正确;
对于D,,且,则,所以,
所以,
当且仅当,时取等号,故D错误.
故选:AC
【练习4】(单选)若正实数a,b满足,则下列说法正确的是( )
A. 有最大值 B. 有最大值
C. 有最大值4 D. 有最小值
【答案】B
【解析】对于A,,当且仅当 时,等号成立,故A错误;
对于B,,
所以,当且仅当 时等号成立,故B正确;
对于C,,
当且仅当,即 时,等号成立,故C错误;
对于D,因为,所以,
当且仅当 时等号成立,故D错误.
【练习5】(多选)已知,,则( )
A.的最大值为 B.的最小值为9
C.的最小值为 D.的最小值为1
【答案】AB
【解析】对于A,因,由可得,
当且仅当,即时等号成立,故A正确;
对于B,由,
当且仅当。即时,等号成立,故B正确;
对于C,因,由B项已得,当且仅当时,取得最小值为9,故此时取得最大值为,故C错误;
对于D,,当且仅当时等号成立,
因无解,故得,即D错误.
故选:AB.
【练习6】(多选)下列命题正确的有( )
A. 若正数满足,则的最大值为
B. 若正数满足,则的最小值为
C. 若满足,则的最小值为2
D. 若满足,则的最小值为
【答案】ABD
【解析】对于A,,当且仅当时等号成立,故A正确;
对于B,,
,当且仅当且时等号成立,故B正确;
对于C,,整理得,又,所以,
则,
当且仅当,即时等号成立,故C错误;
对于D,对任意,有,即,
,解得,
当且仅当或时等号成立,即的最小值为,故D正确.
故选:ABD.
模块三 二次函数与一元二次方程、不等式
知
识
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睛
①解一元二次不等式步骤:化正->求根->画图->写解集
1. 化正:将不等式化为标准形式,确保二次项系数 。(若 ,不等式两边同乘,切记变号!)
1. 求根:计算判别式 ,求出对应一元二次方程的实数根。
1. 画图:根据 和求出的根,快速画出二次函数 的草图。
1. 写解集:根据不等号的方向,结合图象写出解集(大于取两边,小于取中间)。
②解分式不等式:不等式两端直接乘以分母的平方,将不等式化成一元二次不等式求解,
注意分母不为0.
③理解不等式解集和方程根的关系:关于x的不等式解集端点,是将不等号改成等号时所成方程的根。
Eg.关于的不等式的解集为,2是方程的根,则有。
关于一元二次不等式根与系数的关系,可以使用韦达定理:
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题
型
归
纳
【例3】若关于的不等式的解集为,则关于的不等式的解集为________.
【答案】
【解析】因为关于的不等式的解集为,所以,且有,故,故不等式即为,即为,
等价于,解得,故不等式的解集为.
故答案为:.
【练习7】(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
【解析】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.
【练习8】不等式的解集为________
【答案】
【解析】移项通分可得,等价于,解得,
故答案为:.
【练习9】已知关于的不等式的解集为M,不等式的解集为
若集合,求集合N;
【答案】
【解析】由集合,得方程的两根为1或5,
则,解得,由,即为,则,
即,解得,
所以.
【例4】(多选)已知关于的一元二次不等式的解集为或,则下列说法正确的是( )
A.
B. 不等式的解集为
C. 不等式的解集为
D.
【答案】AC
【解析】由关于的一元二次不等式的解集为或,
得是方程的根,且,则,即
对于A,,A正确;对于B,不等式,化为,解得,B错误;
对于C,不等式,化,即,解得或,C正确;对于D,,D错误.
故选:AC
【练习10】若为实数,关于的不等式解集为,那么不等式的解集是________
【答案】
【解析】关于的不等式解集为可得两根为和2,
则由韦达定理可得,则,
不等式即,即,
解得,故答案为:.
【练习11】已知不等式的解集为.求和的值;
【答案】
【解析】法一:由题意,和为方程的两解,且,
所以,解得或(舍去),
所以 .
法二:由题意,为方程的两解,由韦达定理得,解得.
【练习12】(多选)已知关于不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A. B. 不等式的解集为
C. D. 的最小值为-4.
【答案】ABC
【解析】选项A:由关于的不等式的解集为,得:函数的图象是一条开口向下的抛物线,且与x轴有两个交点,分别是.所以选项A 正确;
选项B :由选项A知,关于方程的解集为,
所以,所以.所以不等式可化为,
即,即.解得:.所以选项B正确;
选项C :,所以选项C正确;
选项D:由选项B知:.所以
因为,所以,当且仅当,
即时,等号成立.
因为,所以等号不成立,所以取不到-4,所以选项D错误.
故选:ABC.
模块四 一元二次不等式的综合题
知
识
点
睛
题型一:解含参的一元二次不等式(分类讨论)
①若二次项系数带参,分三种情况来看;
②尝试十字相乘找出两根,若不会十字相乘法,可以直接求根公式,分三种情况来求解;(若用求根公式,此时的△一般为平方数,可以直接开方)
③若无法直接找出两根,求△,分三种情况来看。
④若题中给出根的范围,第②、③步求出的根还需分析是否在题中所给的范围内,结合图像来求解。
题型二:一元二次不等式整数解的个数问题
先求解集,再分析解集中的整数解,确定好区间长度,列不等式把解集端点置于整数解的下一个区间中求解参数范围。
Eg.已知关于的不等式的解集中有且仅有4个正整数解,求实数a的取值范围__________.
解:不等式可化为,当时,解集为,因为解集中有4个整数解,应为1,2,3,4,
所以应大于等于4小于5.
题型三:不等式中的恒成立(能成立)问题
常用将不等式进行参变分离后求最值问题。恒成立,求f(x)最大值即可;
若为能成立,求f(x)的最小值。
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【例5】已知关于的不等式的解集为M,不等式的解集为
(1)若集合,求集合
(2)是否存在整数m,使得解集M中恰有3个整数?若存在,求出所有满足条件的整数m的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)答案见解析 (2)存在,m的值为-2或3
【解析】(1)若,则方程,解得,
由,则,即,
当时,不等式为,解得,即;
当,不等式变形为,
令,解得或,
当时,,不等式解集为;
当时,,不等式解集为;
当时,,不等式解集为;
综上所述,当时,;
当时,;
当 时,;
当时, .
(2)由,解得或,
令,解得,
即的解集为,
若存在整数m,使解集M中恰有3个整数,则这三个整数解为,
可得,即,解得 或 ,
又或,则满足条件的整数m的值为-2或3.
【练习13】解关于的不等式.
【答案】 见解析
【解析】①当时,不等式可化为,则解集为;
又不等式可转化为,
②当时,则,则不等式的解集为;
③当时,则,则不等式的解集为或.
综上,当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为或.
【练习14】 已知.
(1)若的解集为,求a的取值范围;
(2)解关于x的不等式.
【答案】(1) (2)答案见解析
【解析】(1)由题可知,,解得.
(2)由题得,,
当,即时,不等式的解集为,
当时,即时,不等式的解集为,
当时,即时,不等式的解集为,
综上所述,时,不等式的解集为,
时,不等式的解集为,
时,不等式的解集为.
【练习15】(单选)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
【解析】∵
当,即,不等式解集为或,存在无数个整数解,不符题意,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1个整数解为:2,
∴,则;综上所述:.
【例6】(单选)对不等式恒成立的一个充分不必要条件为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当时,不等式为符合不等式;
当,,可将不等式参变分离可变成恒成立,
则,所以;
综上,,选项A为充要条件,选项C为必要不充分条件,选项D为既不充分也不必要条件,选项B为充分不必要条件,符合题意.故选:B.
【练习16】(单选)若关于的不等式在区间上有解,则实数的最小值为( )
A. 9 B. 6 C. D. 5
【答案】D
【解析】将不等式移项成在区间上有解,即在区间上有解,
又,当且仅当时, 取最小值6.故,可得,则实数的最小值为5.
故选:D.
【例7】已知函数
(1)若函数在上存在零点,求实数的取值范围;
(2)当时,若对任意的总存在使得 ,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)因为 ,所以该函数的对称轴为,开口向上,
所以函数在上单调递减;又因为函数在上存在零点,所以,
所以,解得,所以a的取值范围为
(2)若对任意的总存在使得 成立,
只需函数的值域为函数的值域的子集.
当时,的值域为.
当时,为常数,不符合题意舍去.
当时,的值域为,要使,
需且,解得.
当时,的值域为,要使,
需且,解得.
综上,的取值范围为.
【练习17】已知是方程的两个实根.
(1)若,求实数的值;
(2)若两根都大于1,求的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由是方程的两个实根,得,,
且,解得或,
由,得,即,
解得或,又或,经检验,不满足应舍去,
所以.
(2)由方程两根都大于1,得,解得,
所以的取值范围是.
课后作业
1. (单选)设,则“且”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
【解析】且,则,但,不能推出且,
例如:,满足,但.故选:A.
2.(单选)已知正数满足,那么的最大值是( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】由于正数满足,则由基本不等式可得:
,解得,当且仅当时等号成立
故选:C.
3.(单选) 正数a,b满足,若不等式对任意实数x恒成立,则实数m的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,,且a,b为正数,
,
当且仅当,即时,,
若不等式对任意实数恒成立,则对任意实数恒成立,即对任意实数恒成立,
,,故选:A
4.(单选) 已知实数,,满足,则的最小值为( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】B
【解析】因为,,且,所以,
当且仅当,即,时取等号.故选:B
5.(多选)下列命题正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BD
【解析】对于A:若,则结论不成立,故A错误;
对于B:由可得,.故B正确;
对于C:若,则结论不成立,故C错误;
对于D:,,故D正确.故选:BD.
6.(多选) 下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BD
【解析】对于A,因,若,则,故A错误;
对于B, ,因为,
所以,则,即,故B正确;
对于C,若,取,则,故C错误;
对于D,若,则,
即,当且仅当时,等号成立,故D正确.故选:BD
7.(多选) 设.且,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】因为,,所以,故A正确;
因为,设,则,故B错误;
因为,所以,故C正确;
因为,当且仅当,即,时,等号成立,此时满足,,所以,故D正确.
故选:ACD
8.(多选)若正实数满足,则下列说法正确的是( )
A. 的最小值为9 B. ab的最大值为
C. 的最小值是 D. 的最小值是
【答案】ABC
【解析】对于A,,
当且仅当,即时等号成立,故A正确;
对于B,,所以,
当且仅当,即时等号成立,故B正确;
对于C,,
当且仅当,即时等号成立,故C正确;
对于D,由,则,而,
所以,当且仅当时等号成立,故D错误.
9. 已知正实数x,y满足,则的最小值为________.
【答案】
【解析】设,则,
因为,所以,
所以
,
当且仅当,即,
所以当时,的最小值.
10. 若,且,则的最大值是__________.
【答案】0
【解析】,
又,
,
,
当且仅当,即当时,等号成立,则的最大值为0.
故答案为:0.
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