专题02 等式与不等式(复习讲义)(上海专用)2027年春季高考数学
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内容正文:
专题02 等式与不等式
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01命题精研与考情透视 1
02知识网络梳理 2
03核心考点精讲 8
考点一 等式与不等式的性质 8
考点二 一元二次不等式的解法 10
考点三 分式不等式与含绝对值不等式 12
考点四 含参不等式与恒成立问题(重难点) 13
考点五 基本不等式及其应用(高频考点) 16
考点六 基本不等式的实际应用 17
04实战演练 21
考情解读
考试要求
①会解一元一次方程、一元二次方程(组),理解一元二次方程根与系数的关系,已知两根会构造相应的一元二次方程.
②掌握实数的大小关系与不等式的基本性质,会比较两个代数式值的大小,能用不等式的性质证明简单的不等式.
③会解一元二次不等式、分式不等式与含绝对值的不等式,理解二次函数、一元二次方程、一元二次不等式之间的联系.
④理解基本(平均值)不等式及取等条件,会用其比较大小、求最值、证明简单不等式;能用基本不等式解决简单的实际问题.
命题分析
核心考点
考频
考查内容
命题趋势
等式与不等式的性质
5年2考
不等式的基本性质、比较两个代数式的大小
预测2027年在选择题中考查不等式性质与比较大小
不等式的求解
5年3考
分式不等式、含绝对值不等式、一元二次不等式的解法
预测2027年在填空题中考查分式不等式与含绝对值不等式的解法
基本不等式及其应用
5年2考
平均值不等式求最值、基本不等式的实际应用
预测2027年在填空或解答题中考查用平均值不等式求最值
知识梳理
知识点1等式与不等式的性质
1.方程的解集方程:含有未知数的等式,方程的解:使得方程左右两边相等的未知数的值,方程的解集:以方程的所有解为元素组成的集合
2.韦达定理
若一元二次方程、、的两个根为、,则,.
3.两个实数的大小关系(常常转化为运算关系,是作差比较法的依据)
.
4.不等式的性质
大于号>,小于号<,大于等于号,小于等于号都称为不等号,用不等号将两个表达式连接起来,就得到一个不等式。
(1)传递性
设、、均为实数,如果,且,那么.
(2)加法单调性
设、、均为实数,如果,那么.
(3)乘法单调性
设、、均为实数,如果,且,那么;如果,且,那么。
5.常用不等式
定理对任意的实数和,总有,且等号当且仅当时成立.
6.比较两个代数式值的大小
“作差法”的基本步骤:①作差并整理;②常用因式分解或配方(针对某个参数配方);③判断因式或各部分的符号;④利用不等式基本性质得出结论.
7.常用结论
(1)不等式的同向可加性:如果,那么;如果,那么;
(2)不等式的倒数性质:如果,那么;如果,那么;
(3)不等式的同正同向的可乘性:如果,那么;
(4)不等式的乘方性质:如果,那么(其中是正整数);
(5)不等式的开方性质:如果,那么(其中是正整数).
自主检测(2026·上海·模拟预测)不等式的解集为__________.
【答案】
【知识点】几何意义解绝对值不等式
【详解】,得,
所以.
故不等式的解集为.
知识点2不等式的求解
1.解不等式(组)
不等式的解:在含有未知数的不等式中,能使此不等式成立的未知数的值不等式的解集:一个不等式的解的全体所组成的集合,不等式的求解(解不等式):求不等式解集的过程不等式组:将含有相同未知数的多个不等式联立起来解不等式组:求不等式组中的所有不等式的解集的交集,
2.一元一次不等式的求解,如关于的不等式、
(1)当时,;
(2)当时,;
(3)当时,;
(4)当时,.
3.一元二次不等式的解
(1)定义:设a, b, c为实数,且,形如或的不等式统称为一元二次不等式;
(2)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
二次函数
的图像
一元二次方程的根
有两相异实根
有两相等实根
没有实数根
4.分式不等式的解
(1);
(2);
(3)
(4)[其中为关于的一元多项式].
5.含绝对值不等式的解
(1),
推广为;
(2)或,
推广为或.
[其中、为关于的一元多项式].
6.一元二次不等式恒成立的条件
(1)恒成立的充要条件是恒成立的充要条件是
(2)恒成立的充要条件是恒成立的充要条件是
7、一元二次不等式在给定区间上恒成立问题的求解方法
(1)若在集合中恒成立,即是不等式的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的值(或范围);
(2)转化为函数值域问题,常通过"参变分离"后,列出参数满足的不等式,注意等号能否取到。
自主检测(2026·上海·二模)设,,若是的必要条件,则实数m的取值范围是________.
【答案】
【知识点】根据必要不充分条件求参数、公式法解绝对值不等式
【详解】由得,得,
因为是的必要条件,所以,得,
故实数m的取值范围是.
知识点3基本不等式及其应用
1.平均值不等式
定理(平均值不等式)两个正数的算术平均值大于等于它们的几何平均值,即对于任意的正数、,有,且等号当且仅当时成立.
常用的不等式
定理对于任意的实数a ,b,有,且等号当且仅当时成立.
2.平均值不等式的应用
(1)证明不等式:不等式两边具有两个正数的和与积的形式;
(2)求最值:已知两个正数、,若积x y为定值,则当时,和有最小值;若和为定值,则当时,积x y有最大值.
应用平均值不等式求最值时,注意三个条件:正值、定值、等号成立,三者缺一不可.当等号成立不具备时,常考虑应用(一般称为"耐克"函数)的单调性求之。
3.三角不等式
定理(三角不等式)两个实数和的绝对值小于等于它们绝对值的和,即对于任意给定的实数、,有,且等号当且仅当时成立.
4.常用结论
当时,称为和的调和平均值;称为和的平方平均值。
(1)任意两个正数的任何平均值总是介于这组数的最大值和最小值之间,并且有:
,当且仅当时取等号;
上述结论可推广到一组正数的情形.
(2)平均值不等式的推广:
为个正数,,当且仅当时等号成立;
(3)如果、是实数,则.
当、为复数或向量时结论也成立.
自主检测(2026·上海·三模),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
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、判断命题的必要不充分条件
【详解】,
,
显然当成立时,不一定成立,例如,
当成立时,显然一定成立,
所以,是的必要不充分条件.
必记结论
(1)若一元二次方程()的两根为、,则,.
(2)对一切实数恒成立的充要条件是且;恒成立的充要条件是且.
✅注意:同向不等式可以相加,但不能相减;两边同乘(除以)一个式子时,必须先判断该式子的正负,否则不等号方向可能改变.
⚠️概念辨析
⚠️避坑指南
❌由两边同乘(除以)一个含参数的式子时,忘记讨论其正负,导致不等号方向出错.
❌解一元二次不等式前未化为二次项系数为正的标准形式,或漏掉的讨论,把“恒成立”与“有解”混为一谈.
考点精讲
考点一:等式与不等式的性质
例1(2026·上海杨浦·二模)设,下列不等式中恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】由已知条件判断所给不等式是否正确
【详解】对于A,B,D,若,可设,此时,故A不符合题意;
此时,,得到,故B不符合题意;
此时,得到,故D不符合题意;
对于C,因为在上单调递增,
所以,一定有成立,故C符合题意.
例2(2026·上海松江·模拟预测)若实数满足,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】由不等式的性质比较数(式)大小、由已知条件判断所给不等式是否正确
【详解】对于ABC,当时,满足,此时,,故A错误,B错误,C错误;
对于D,因为,故D正确.
例3(2026·上海·三模)已知,为实数,则“”是“成立”的( )条件.
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分也不必要
【答案】C
【知识点】充要条件的证明、由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】明确不等式有意义的等价条件,再结合绝对值三角不等式分别判断充分性和必要性即可
【详解】验证必要性:首先分式要有意义,因此分母,等价于不同时为,即,故必要性成立.
验证充分性:若,此时;
根据绝对值三角不等式,对任意实数,恒有,
不等式两边同时除以正数,可得,故充分性成立.
综上,“”是“成立”的充要条件.
解题策略比较大小与不等式性质的判断
(1)比较两个代数式的大小,一般用作差法:作差—变形(因式分解或配方)—判断符号—下结论;也可用作商法,但须先判断两式同号.
(2)判断不等式是否恒成立,可用性质逐条推演,也可取特殊值举反例快速排除.
(3)同向不等式只能相加、不能相减;两边同乘(除以)一个式子时,必须先判断其正负.
【变式1】(2025·上海金山·一模)已知,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】由不等式的性质比较数(式)大小、作差法比较代数式的大小、由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】利用不等式的性质,结合作差比较法逐一判断各选项即可.
【详解】对于A,因,由,可得,故A错误;
对于B,因,则,利用不等式的性质,可得,即,故B错误;
对于C,因,由,可得,故C错误;
对于D,因,利用不等式的性质,可得,即,故D正确.
故选:D.
【变式2】(2025·上海金山·二模)已知,则下列结论不恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】绝对值三角不等式、由不等式的性质比较数(式)大小、由已知条件判断所给不等式是否正确
【分析】利用不等式性质判断AD;举例说明判断B;利用绝对值的三角形不等式判断C.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,取,,B错误;
对于C,,当且仅当时取等号,C正确;
对于D,,D正确.
故选:B
考点二:一元二次不等式的解法
例4(2026·上海闵行·二模)设,不等式的解集是______.
【答案】
【知识点】解不含参数的一元二次不等式
【分析】由一元二次不等式的解法求解即可.
【详解】因为,即,
令,
解得,
所以的解集为.
即不等式的解集是.
例5(2026·上海黄浦·二模)若,,则_____________.
【答案】
【知识点】交集的概念及运算、解不含参数的一元二次不等式
【分析】先求解一元二次不等式得到集合,再根据交集的定义计算与的交集.
【详解】首先求解集合:
对不等式因式分解得,解得,即.
已知,所以.
例6(2026·上海虹口·三模)已知全集为,集合,则_____________(用区间表示).
【答案】
【知识点】补集的概念及运算、解不含参数的一元二次不等式
【详解】,则,解得或,
即,
已知全集为,补集.
解题策略一元二次不等式的解法与“三个二次”
(1)先化为()的标准形式,求出相应方程的两根,再按“大于取两边、小于取中间”写出解集,注意端点的开闭.
(2)、、分别对应“两根之外(内)”、“除顶点外”与“全体实数或空集”,可用二次函数图像辅助判断.
(3)解集的端点就是相应方程的根:已知解集可反用韦达定理确定系数或参数.
【变式1】(2026·上海杨浦·模拟预测)若集合,集合,则__________.
【答案】
【知识点】分类讨论解绝对值不等式、交集的概念及运算、分式不等式
【分析】利用分段讨论的方法将集合中方程的绝对值符号去掉,通过解方程得到集合,通过解分式不等式及高次不等式得到集合,再根据交集的定义计算即可得解.
【详解】当时,,
令,解得,与矛盾,故方程无解;
当时,,
等式恒成立,所以都是方程的解;
当时,,
令,解得,与矛盾,故方程无解,
所以.
因为等价于,即,
用穿根法可得不等式组的解为或,
所以.
因为,,
所以.
【变式2】(2026·上海崇明·二模)不等式的解为________.
【答案】
【知识点】公式法解绝对值不等式
【详解】解:,
,解得,
故不等式的解为.
考点三:分式不等式与含绝对值不等式
例7(2026·上海徐汇·二模)不等式的解集为__________.
【答案】/
【知识点】分式不等式
【详解】因为,所以,即,所以解集为
例8(2026·上海·三模)不等式的解集为______.
【答案】
【知识点】分式不等式
【详解】原不等式等价于,即,解得,所求解集为.
例9(2026·上海静安·模拟预测)不等式解集为_________.
【答案】
【知识点】分类讨论解绝对值不等式
【分析】通过对绝对值|2x﹣1|的讨论,分类讨论求解不等式,再把两种情况取并集即可.
【详解】当时,原不等式可化为,即0>0,矛盾,舍去;
当时,左边≥0,右边<0,显然左边>右边,因此;
综上可知,不等式|2x-1|>2x-1解集为.
解题策略分式不等式与绝对值不等式的解法
(1)分式不等式先移项、通分,化为(或)的形式,再等价转化为整式不等式,注意分母.
(2)等价于;等价于或.
(3)含参数或含多个绝对值时,可按零点分段讨论,最后把各段结果与定义域取并集.
【变式1】(2026·上海普陀·二模)设,若关于x的不等式的解集是,则a的值为______.
【答案】
【知识点】由一元二次不等式的解确定参数、分式不等式
【分析】将分式不等式化为等价的二次不等式,根据“三个二次”的关系求解.
【详解】由不等式可得,等价于,
因为原不等式的解集是,所以是方程的两根,
所以,解得.
【变式2】(2026·上海浦东新·三模)不等式的解集为______________.
【答案】
【知识点】公式法解绝对值不等式
【详解】不等式等价于,
化简可得,即,
所以不等式的解集为.
考点四:含参不等式与恒成立问题【重难点】
例10(2026·陕西西安·模拟预测)若命题“,”为真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】根据全称命题的真假求参数、一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【分析】由命题“”为真命题,利用判别式,即可确定实数的取值范围.
【详解】由命题“”为真命题,
,
解得:,
例11(26-27高三上·上海浦东新·阶段检测)若关于的不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围是_________.
【答案】
【知识点】解含有参数的一元二次不等式、一元二次不等式在实数集上恒成立问题
【分析】先讨论不等式的二次项系数是否为0,若不为0,利用一元二次不等式恒成立即可求解.
【详解】时,即,满足条件;
时,需满足,解得;
综上所述:的取值范围是.
例12(2026·上海·一模)若不等式对于任意实数x恒成立,则a的取值范围为______.
【答案】
【知识点】绝对值三角不等式、求绝对值不等式中参数值或范围
【分析】将问题转化为恒成立,然后利用绝对值三角不等式求的最小值,最后解绝对值不等式即可.
【详解】不等式恒成立,即不等式恒成立,
即不等式恒成立,
所以,
因为,当且仅当时等号成立,
所以,两边平方化简得,解得,
即a的取值范围为.
解题策略含参不等式与恒成立问题
(1)恒成立问题首选“参变分离”:把参数移到不等式一侧,转化为求另一侧函数的最值.
(2)二次型恒成立用“开口方向+判别式”判断;限定区间上的恒成立,可比较端点与顶点的函数值,注意等号能否取到.
(3)必须分类讨论时,按“二次项系数是否为0”“的符号”分层,做到不重不漏.
【变式1】(2026·上海杨浦·模拟预测)若对任意,不等式恒成立,则的取值范围为__________.
【答案】
【知识点】绝对值三角不等式、求绝对值不等式中参数值或范围
【分析】应用绝对值三角不等式计算求解最大值,再解绝对值不等式求解.
【详解】因为不等式,不等式的最大值为,
对任意,不等式恒成立,所以,
则的取值范围为,即得的取值范围为.
【变式2】(2025·上海·模拟预测)恒成立,求范围__________
【答案】
【知识点】绝对值三角不等式、求绝对值不等式中参数值或范围
【分析】由绝对值不等式可求出绝对值之和函数的最小值,代入,得到关于的一元二次不等式,解之可得到答案.
【详解】由绝对值不等式可得到:,当时取“=”;
所以,
不等式对所有恒成立,
等价于,
即:,解此不等式:.
故答案为:
考点五:基本不等式及其应用【高频考点】
例13(2026·上海杨浦·模拟预测)已知实数满足,则的最小值为______.
【答案】36
【知识点】条件等式求最值、基本不等式求和的最小值、基本(均值)不等式的应用
【详解】已知实数满足,即,所以,
当且仅当时取等,解得,所以的最小值为36.
例14(2026·上海浦东新·三模)已知,满足,则的最小值是______________.
【答案】
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值、基本不等式求和的最小值
【详解】因为,
则,
则的最小值是,当且仅当时取等号.
例15(2026·上海杨浦·模拟预测)圆关于直线对称,则的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.8
【答案】C
【知识点】圆的对称性的应用、基本不等式“1”的妙用求最值、由圆的一般方程确定圆心和半径
【详解】圆的标准方程为,所以该圆圆心为,半径为,
圆关于直线对称,所以圆心在该直线上,所以,即,
因为,,所以,
当且仅当,即时等号成立,
的最小值为4.
解题策略基本不等式求最值
(1)使用平均值不等式必须满足“一正、二定、三相等”:积为定值时和有最小值,和为定值时积有最大值.
(2)常用变形:、,以及“乘1法”——把已知的定值关系乘到所求式上,凑出积为定值.
(3)等号取不到时不能套用公式,应改用函数()的单调性求最值.
【变式1】(2026·上海静安·三模)若均为正数,且,则的最小值为___________.
【答案】
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值、条件等式求最值、基本不等式求和的最小值
【分析】利用基本不等式“1”的妙用求最值求解.
【详解】,
当且仅当,即时等号成立,
所以,的最小值为.
【变式2】(2026·上海·三模)已知均为正数,且,则的最小值为___________
【答案】2
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值
【详解】因为,所以.
,当且仅当时等号成立.
考点六:基本不等式的实际应用
例16(2025·上海青浦·模拟预测)道路通行能力指单位时间(1小时)内通过道路上指定断面的最大车辆数,是度量道路疏导交通能力的指标.同时为了行驶安全,车辆之间必须保持一定的安全距离.为了研究某城市道路通行能力,现给出如下假设:
假设1:车身长度均为4.8米;
假设2:所有车辆以相同的速度(单位:千米/小时)匀速行驶;
假设3:安全距离(单位:米)与车辆速度近似满足.
该城市道路通行能力的最大值约为_________.(结果保留整数)
【答案】821
【知识点】利用给定函数模型解决实际问题、基本(均值)不等式的应用
【分析】由题意,先进行单位换算统一单位,整理函数解析式,利用基本不等式,可得答案.,
【详解】1小时秒,车辆速度(千米/小时)换算为米/秒是米/秒.
1小时内通过的车辆数
.
根据基本不等式(),,
当且仅当时等号成立.所以,
即该城市道路通行能力的最大值约为821.
故答案为:821.
例17(24-25高三上·上海金山·期末)某海滨浴场平面图是如图所示的半圆,其中O是圆心,直径MN为400米,P是弧MN的中点.一个急救中心A在栈桥OP中点上,计划在弧NP上设置一个瞭望台B,并在AB间修建浮桥.已知越大,瞭望台B处的视线范围越大,则B处的视线范围最大时,AB的长度为________米.(结果精确到1米)
【答案】
【知识点】余弦定理解三角形、基本(均值)不等式的应用
【分析】令,,在中应用余弦定理及基本不等式求最值,并确定取值条件,即可得答案.
【详解】令,,且,
在中,,
当且仅当米时,取最小值,此时最大.
故答案为:
例18(2026·广东梅州·模拟预测)某物流公司有7件快递,按顺序重量分别为:6,3,8,2,5,4,7(百公斤).现按原有顺序分成3组,分别装入3辆货车.设每辆货车装载的快递总重量为该车的“负荷”.那么,这3辆货车中的最大负荷的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】基本不等式的实际应用、由不等式的性质比较数(式)大小、利用不等式求值或取值范围、基本(均值)不等式的应用
【详解】选项A:按顺序分组,若每组重量不超过,第一组最多装,
第二组最多装,剩余,不符合,
同理,其它分组方式总有一组大于12,故A错误;
选项B:按顺序分组,若每组重量不超过,第一组最多装,
第二组最多装,剩余,不符合;
另一种装法:第一组装6,第二组装,剩余,
不符合,同理,其它分组方式总有一组大于13,故B错误;
选项C:按顺序分组,若每组重量不超过,第一组最多装,
第二组最多装,剩余,不符合;
另一种装法:第一组装6,第二组装,剩余,
不符合,同理,其它分组方式总有一组大于14,故C错误;
选项D:按顺序分组,若每组重量不超过,第一组最多装,
第二组最多装,第三组,符合要求,故D正确.
解题策略基本不等式的实际应用
(1)读题设元:把长度、面积、成本、时间等目标量写成关于自变量的函数,并注明定义域.
(2)通过配凑使“积为定值”或“和为定值”,再用基本不等式求最值.
(3)最后必须回到实际情境检验:取最值时自变量的值是否在定义域内、是否符合实际意义.
【变式1】(2026·福建泉州·模拟预测)在平面直角坐标系中,定义为点到点的“折线距离”.点是坐标原点,点在直线上,点在圆上,点在抛物线上.下列结论中不正确的结论为()
A.的最小值为2 B.的最大值为
C.的最小值为 D.的最小值为
【答案】A
【知识点】绝对值三角不等式、辅助角公式、基本(均值)不等式的应用、距离新定义
【分析】A选项,设,利用绝对值不等式的性质得到;B选项,由基本不等式得到;C选项,设,,故,从而得到最小值;D选项,设,,则,D正确.
【详解】对A:设,则
(当且仅当时取“”).故A错;
对B:设,则,由于,
则,故B对;
对C:设,,
则
,
其中,
当且仅当时,取得最小值,最小值为,
此时,时取“”).故C对;
对D:设,,
则
(当且仅当时取“”).故D正确.
故选:A
【点睛】关键点点睛:关键点之一是对“折线距离”的理解,写出折线距离;关键点之二是含有绝对值的式子的处理,可根据绝对值的放缩和绝对值不等式,去掉绝对值的符号求解相关最值.
实战训练
1.(2026·上海黄浦·三模)已知实数,满足,则的最大值为________.
【答案】
【知识点】基本不等式求积的最大值
【详解】由,等式两边平方得:展开得.
由于对任意实数,有,
将其代入上式:,则.
当且仅当时取等号,代入,解得或,此时,满足取等条件,因此的最大值为1.
2.(2026·上海·模拟预测)已知、,复数,,为虚数单位,若,则的取值范围为__________.
【答案】
【知识点】求复数的实部与虚部、利用不等式求值或取值范围、复数的相等
【分析】由复数小于零可知复数的虚部为零,实部小于零,结合基本不等式从而得到答案.
【详解】,,
则,,
因为,
所以,即,,
由,根据基本不等式,当同号时,,
即或,
所以的取值范围为.
3.(2026·上海普陀·二模)设,集合,,若集合,且满足条件的A恰有2个,则a的取值范围为______.
【答案】或
【知识点】根据交集结果求集合或参数、解含有参数的一元二次不等式、根据集合的包含关系求参数
【分析】由题意得出是一元集,然后按的正负或0分类讨论求解.
【详解】由题意的子集恰有2个,所以是一元集,
若,则,而,满足题意,
若,则,,此时,不合题意;
若,则,,只含一个元素,则,
综上,的取值范围是或.
4.(2025·上海·模拟预测)的解集为,则的解集为______.
【答案】
【知识点】解不含参数的一元二次不等式、解含有参数的一元二次不等式
【分析】由不等式的解集为,可得到且,代入一元二次不等式求解即可.
【详解】由题干知,不等式的解集为,
可得到,代入一元二次不等式得
,
由于,所以,即.
故答案为:
5.(2025·上海普陀·一模)设,函数和的表达式分别为,若对任意的实数,皆有成立,则的取值范围是___________.
【答案】
【知识点】求二次函数的值域或最值、利用导数研究不等式恒成立问题、一元二次不等式在实数集上恒成立问题、函数不等式恒成立问题
【分析】利用二次函数不等式恒大于等于零,通过判别式可求得参数范围,再利用分离参变量来求不等式恒成立的参数范围,最后可得充分条件是,接下来分析必要性,即对的补集范围进行分类讨论,利用二次不等式的最小值小于0,来分析此时的,从而找到矛盾,最后可得充要条件是.
【详解】由恒成立可得:,
解得,
再由或,
令,则,
当时,,所以在和上单调递减,
当时,,所以在上单调递增,
所以当时,恒有,则,
当时,,则,
即可得,
综上可得,当时,对任意实数,恒有,即满足题意,即这是充分条件.
当,由,可知不等式的解集不为,
此时对称轴为,必存在,满足,
而此时,所以不满足;
又当,可知不等式不恒成立,此时必存在,
而在时,,不等式恒成立,即此时,
所以不满足;
当,由,可知不等式的解集不为,
此时对称轴为,必存在,使得,
而此时因为,,必有,所以不满足;
当时,由,可知不等式的解集不为,
此时对称轴为,必存在,使得,
而此时因为,,必有,
所以不满足;
综上分析可得:是对任意的实数,都有成立的充要条件,
故答案为:
6.(2026·天津武清·模拟预测)已知函数,当时,对于,恒成立,则取值范围为____________________.
【答案】
【知识点】一元二次不等式在某区间上的恒成立问题、函数不等式恒成立问题
【分析】根据绝对值的概念,化简不等式,根据恒成立的条件,列出不等式,对不等式的参数进行分类讨论,进而求出参数范围.
【详解】由可得,
即,
对于是关于的一次函数,因为,,所以,
对于,恒成立,等价于恒成立,
即,
对于,当时,不等式不能恒成立,不符合题意,
当时,即时,可得,在不等式恒成立,符合题意,
当时,即时,可知,则此时函数在上单调递减,
所以时,得,解得,即取值范围为;
对于,可知时,不等式不能恒成立,不符合题意,
当时,即时,可得,在不等式恒成立,符合题意,
当时,即时,可知对称轴,则此时函数在上单调递增,
所以时,得,解得,即取值范围为;
综上所述,取值范围为.
7.(2026·上海·三模)在中,角、、所对的边分别为、、.
(1)若、、成等比数列,求证:;
(2)若、、成等差数列,且,求的周长的最大值.
【答案】(1)证明:
因为成等比数列,所以.
根据余弦定理:
由基本不等式,当且仅当时取等号,
代入得:,原不等式得证.
(2)6
【知识点】余弦定理解三角形、求三角形中的边长或周长的最值或范围、基本(均值)不等式的应用
【分析】(1)由等比数列性质可得,进而结合余弦定理写出的表达式,再利用基本不等式证明;
(2)由等差数列性质求出角的值,再结合,利用余弦定理得到的关系式,结合基本不等式求的最大值,进而得到周长最大值.
【详解】(1)略
(2)因为成等差数列,所以,
结合三角形内角和,得.
已知,由余弦定理:,
整理可得:,由基本不等式,
代入得:,
因此,当且仅当时取等号.
故周长,
所以周长的最大值为.
8.(2025·上海虹口·一模)已知函数的定义域为(),记,其中,且.
(1)当,,,求函数的零点;
(2)当,,若恒有,求实数的取值范围;
(3)当,求证:“对于任意的正有理数,函数在上均是严格增函数”的充要条件是“任取中两个不相同的元素和,均有”.
【答案】(1)
(2)
(3)证明:必要性:对于,取,
因为函数在上是严格增函数且,所以,
即,
即,
所以.
充分性:,且,
因为,
所以,
即,又,
所以函数在上是严格增函数.
【知识点】充要条件的证明、求函数的零点、定义法判断或证明函数的单调性、一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
【分析】(1)求出,令解方程即可得到答案;
(2)求出并根据题意化简得到,令,根据题意得到,解得,再结合二次函数图象即可求得答案;
(3)利用充要条件的定义,结合函数严格递增的概念进行证明.
【详解】(1)当,,时,,
令,解得,
所以函数的零点为.
(2),
若,当时的二次项系数为负导致当时,,
当时,,均不满足恒成立,故,
所以,设,
则,解得或(舍去),即,
此时,所以在上单调递增,
所以,
所以实数的取值范围为.
(3)略
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专题02 等式与不等式
内容导航
01命题精研与考情透视 1
02知识网络梳理 2
03核心考点精讲 8
考点一 等式与不等式的性质 8
考点二 一元二次不等式的解法 10
考点三 分式不等式与含绝对值不等式 12
考点四 含参不等式与恒成立问题(重难点) 13
考点五 基本不等式及其应用(高频考点) 16
考点六 基本不等式的实际应用 17
04实战演练 21
考情解读
考试要求
①会解一元一次方程、一元二次方程(组),理解一元二次方程根与系数的关系,已知两根会构造相应的一元二次方程.
②掌握实数的大小关系与不等式的基本性质,会比较两个代数式值的大小,能用不等式的性质证明简单的不等式.
③会解一元二次不等式、分式不等式与含绝对值的不等式,理解二次函数、一元二次方程、一元二次不等式之间的联系.
④理解基本(平均值)不等式及取等条件,会用其比较大小、求最值、证明简单不等式;能用基本不等式解决简单的实际问题.
命题分析
核心考点
考频
考查内容
命题趋势
等式与不等式的性质
5年2考
不等式的基本性质、比较两个代数式的大小
预测2027年在选择题中考查不等式性质与比较大小
不等式的求解
5年3考
分式不等式、含绝对值不等式、一元二次不等式的解法
预测2027年在填空题中考查分式不等式与含绝对值不等式的解法
基本不等式及其应用
5年2考
平均值不等式求最值、基本不等式的实际应用
预测2027年在填空或解答题中考查用平均值不等式求最值
知识梳理
知识点1等式与不等式的性质
1.方程的解集方程:含有未知数的等式,方程的解:使得方程左右两边相等的未知数的值,方程的解集:以方程的所有解为元素组成的集合
2.韦达定理
若一元二次方程、、的两个根为、,则,.
3.两个实数的大小关系(常常转化为运算关系,是作差比较法的依据)
.
4.不等式的性质
大于号>,小于号<,大于等于号,小于等于号都称为不等号,用不等号将两个表达式连接起来,就得到一个不等式。
(1)传递性
设、、均为实数,如果,且,那么.
(2)加法单调性
设、、均为实数,如果,那么.
(3)乘法单调性
设、、均为实数,如果,且,那么;如果,且,那么。
5.常用不等式
定理对任意的实数和,总有,且等号当且仅当时成立.
6.比较两个代数式值的大小
“作差法”的基本步骤:①作差并整理;②常用因式分解或配方(针对某个参数配方);③判断因式或各部分的符号;④利用不等式基本性质得出结论.
7.常用结论
(1)不等式的同向可加性:如果,那么;如果,那么;
(2)不等式的倒数性质:如果,那么;如果,那么;
(3)不等式的同正同向的可乘性:如果,那么;
(4)不等式的乘方性质:如果,那么(其中是正整数);
(5)不等式的开方性质:如果,那么(其中是正整数).
自主检测(2026·上海·模拟预测)不等式的解集为__________.
知识点2不等式的求解
1.解不等式(组)
不等式的解:在含有未知数的不等式中,能使此不等式成立的未知数的值不等式的解集:一个不等式的解的全体所组成的集合,不等式的求解(解不等式):求不等式解集的过程不等式组:将含有相同未知数的多个不等式联立起来解不等式组:求不等式组中的所有不等式的解集的交集,
2.一元一次不等式的求解,如关于的不等式、
(1)当时,;
(2)当时,;
(3)当时,;
(4)当时,.
3.一元二次不等式的解
(1)定义:设a, b, c为实数,且,形如或的不等式统称为一元二次不等式;
(2)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
二次函数
的图像
一元二次方程的根
有两相异实根
有两相等实根
没有实数根
4.分式不等式的解
(1);
(2);
(3)
(4)[其中为关于的一元多项式].
5.含绝对值不等式的解
(1),
推广为;
(2)或,
推广为或.
[其中、为关于的一元多项式].
6.一元二次不等式恒成立的条件
(1)恒成立的充要条件是恒成立的充要条件是
(2)恒成立的充要条件是恒成立的充要条件是
7、一元二次不等式在给定区间上恒成立问题的求解方法
(1)若在集合中恒成立,即是不等式的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的值(或范围);
(2)转化为函数值域问题,常通过"参变分离"后,列出参数满足的不等式,注意等号能否取到。
自主检测(2026·上海·二模)设,,若是的必要条件,则实数m的取值范围是________.
知识点3基本不等式及其应用
1.平均值不等式
定理(平均值不等式)两个正数的算术平均值大于等于它们的几何平均值,即对于任意的正数、,有,且等号当且仅当时成立.
常用的不等式
定理对于任意的实数a ,b,有,且等号当且仅当时成立.
2.平均值不等式的应用
(1)证明不等式:不等式两边具有两个正数的和与积的形式;
(2)求最值:已知两个正数、,若积x y为定值,则当时,和有最小值;若和为定值,则当时,积x y有最大值.
应用平均值不等式求最值时,注意三个条件:正值、定值、等号成立,三者缺一不可.当等号成立不具备时,常考虑应用(一般称为"耐克"函数)的单调性求之。
3.三角不等式
定理(三角不等式)两个实数和的绝对值小于等于它们绝对值的和,即对于任意给定的实数、,有,且等号当且仅当时成立.
4.常用结论
当时,称为和的调和平均值;称为和的平方平均值。
(1)任意两个正数的任何平均值总是介于这组数的最大值和最小值之间,并且有:
,当且仅当时取等号;
上述结论可推广到一组正数的情形.
(2)平均值不等式的推广:
为个正数,,当且仅当时等号成立;
(3)如果、是实数,则.
当、为复数或向量时结论也成立.
自主检测(2026·上海·三模),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
必记结论
(1)若一元二次方程()的两根为、,则,.
(2)对一切实数恒成立的充要条件是且;恒成立的充要条件是且.
✅注意:同向不等式可以相加,但不能相减;两边同乘(除以)一个式子时,必须先判断该式子的正负,否则不等号方向可能改变.
⚠️概念辨析
⚠️避坑指南
❌由两边同乘(除以)一个含参数的式子时,忘记讨论其正负,导致不等号方向出错.
❌解一元二次不等式前未化为二次项系数为正的标准形式,或漏掉的讨论,把“恒成立”与“有解”混为一谈.
考点精讲
考点一:等式与不等式的性质
例1(2026·上海杨浦·二模)设,下列不等式中恒成立的是( )
A. B. C. D.
例2(2026·上海松江·模拟预测)若实数满足,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
例3(2026·上海·三模)已知,为实数,则“”是“成立”的( )条件.
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分也不必要
解题策略比较大小与不等式性质的判断
(1)比较两个代数式的大小,一般用作差法:作差—变形(因式分解或配方)—判断符号—下结论;也可用作商法,但须先判断两式同号.
(2)判断不等式是否恒成立,可用性质逐条推演,也可取特殊值举反例快速排除.
(3)同向不等式只能相加、不能相减;两边同乘(除以)一个式子时,必须先判断其正负.
【变式1】(2025·上海金山·一模)已知,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(2025·上海金山·二模)已知,则下列结论不恒成立的是( )
A. B.
C. D.
考点二:一元二次不等式的解法
例4(2026·上海闵行·二模)设,不等式的解集是______.
例5(2026·上海黄浦·二模)若,,则_____________.
例6(2026·上海虹口·三模)已知全集为,集合,则_____________(用区间表示).
解题策略一元二次不等式的解法与“三个二次”
(1)先化为()的标准形式,求出相应方程的两根,再按“大于取两边、小于取中间”写出解集,注意端点的开闭.
(2)、、分别对应“两根之外(内)”、“除顶点外”与“全体实数或空集”,可用二次函数图像辅助判断.
(3)解集的端点就是相应方程的根:已知解集可反用韦达定理确定系数或参数.
【变式1】(2026·上海杨浦·模拟预测)若集合,集合,则__________.
【变式2】(2026·上海崇明·二模)不等式的解为________.
考点三:分式不等式与含绝对值不等式
例7(2026·上海徐汇·二模)不等式的解集为__________.
例8(2026·上海·三模)不等式的解集为______.
例9(2026·上海静安·模拟预测)不等式解集为_________.
解题策略分式不等式与绝对值不等式的解法
(1)分式不等式先移项、通分,化为(或)的形式,再等价转化为整式不等式,注意分母.
(2)等价于;等价于或.
(3)含参数或含多个绝对值时,可按零点分段讨论,最后把各段结果与定义域取并集.
【变式1】(2026·上海普陀·二模)设,若关于x的不等式的解集是,则a的值为______.
【变式2】(2026·上海浦东新·三模)不等式的解集为______________.
考点四:含参不等式与恒成立问题【重难点】
例10(2026·陕西西安·模拟预测)若命题“,”为真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
例11(26-27高三上·上海浦东新·阶段检测)若关于的不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围是_________.
例12(2026·上海·一模)若不等式对于任意实数x恒成立,则a的取值范围为______.
解题策略含参不等式与恒成立问题
(1)恒成立问题首选“参变分离”:把参数移到不等式一侧,转化为求另一侧函数的最值.
(2)二次型恒成立用“开口方向+判别式”判断;限定区间上的恒成立,可比较端点与顶点的函数值,注意等号能否取到.
(3)必须分类讨论时,按“二次项系数是否为0”“的符号”分层,做到不重不漏.
【变式1】(2026·上海杨浦·模拟预测)若对任意,不等式恒成立,则的取值范围为__________.
【变式2】(2025·上海·模拟预测)恒成立,求范围__________
考点五:基本不等式及其应用【高频考点】
例13(2026·上海杨浦·模拟预测)已知实数满足,则的最小值为______.
例14(2026·上海浦东新·三模)已知,满足,则的最小值是______________.
例15(2026·上海杨浦·模拟预测)圆关于直线对称,则的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.8
解题策略基本不等式求最值
(1)使用平均值不等式必须满足“一正、二定、三相等”:积为定值时和有最小值,和为定值时积有最大值.
(2)常用变形:、,以及“乘1法”——把已知的定值关系乘到所求式上,凑出积为定值.
(3)等号取不到时不能套用公式,应改用函数()的单调性求最值.
【变式1】(2026·上海静安·三模)若均为正数,且,则的最小值为___________.
【变式2】(2026·上海·三模)已知均为正数,且,则的最小值为___________
考点六:基本不等式的实际应用
例16(2025·上海青浦·模拟预测)道路通行能力指单位时间(1小时)内通过道路上指定断面的最大车辆数,是度量道路疏导交通能力的指标.同时为了行驶安全,车辆之间必须保持一定的安全距离.为了研究某城市道路通行能力,现给出如下假设:
假设1:车身长度均为4.8米;
假设2:所有车辆以相同的速度(单位:千米/小时)匀速行驶;
假设3:安全距离(单位:米)与车辆速度近似满足.
该城市道路通行能力的最大值约为_________.(结果保留整数)
例17(24-25高三上·上海金山·期末)某海滨浴场平面图是如图所示的半圆,其中O是圆心,直径MN为400米,P是弧MN的中点.一个急救中心A在栈桥OP中点上,计划在弧NP上设置一个瞭望台B,并在AB间修建浮桥.已知越大,瞭望台B处的视线范围越大,则B处的视线范围最大时,AB的长度为________米.(结果精确到1米)
例18(2026·广东梅州·模拟预测)某物流公司有7件快递,按顺序重量分别为:6,3,8,2,5,4,7(百公斤).现按原有顺序分成3组,分别装入3辆货车.设每辆货车装载的快递总重量为该车的“负荷”.那么,这3辆货车中的最大负荷的最小值是( )
A. B. C. D.
解题策略基本不等式的实际应用
(1)读题设元:把长度、面积、成本、时间等目标量写成关于自变量的函数,并注明定义域.
(2)通过配凑使“积为定值”或“和为定值”,再用基本不等式求最值.
(3)最后必须回到实际情境检验:取最值时自变量的值是否在定义域内、是否符合实际意义.
【变式1】(2026·福建泉州·模拟预测)在平面直角坐标系中,定义为点到点的“折线距离”.点是坐标原点,点在直线上,点在圆上,点在抛物线上.下列结论中不正确的结论为()
A.的最小值为2 B.的最大值为
C.的最小值为 D.的最小值为
实战训练
1.(2026·上海黄浦·三模)已知实数,满足,则的最大值为________.
2.(2026·上海·模拟预测)已知、,复数,,为虚数单位,若,则的取值范围为__________.
3.(2026·上海普陀·二模)设,集合,,若集合,且满足条件的A恰有2个,则a的取值范围为______.
4.(2025·上海·模拟预测)的解集为,则的解集为______.
5.(2025·上海普陀·一模)设,函数和的表达式分别为,若对任意的实数,皆有成立,则的取值范围是___________.
6.(2026·天津武清·模拟预测)已知函数,当时,对于,恒成立,则取值范围为____________________.
7.(2026·上海·三模)在中,角、、所对的边分别为、、.
(1)若、、成等比数列,求证:;
(2)若、、成等差数列,且,求的周长的最大值.
8.(2025·上海虹口·一模)已知函数的定义域为(),记,其中,且.
(1)当,,,求函数的零点;
(2)当,,若恒有,求实数的取值范围;
(3)当,求证:“对于任意的正有理数,函数在上均是严格增函数”的充要条件是“任取中两个不相同的元素和,均有”.
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