高考数学一轮复习题型讲解+专题训练(新高考专用)专题04二次函数与一元二次方程、不等式(原卷版+解析)
展开练高考 明方向
1、【2022年新高考I卷第15题】
2、【2022年新高考II卷第15题】
3.(2023年高考数学课标Ⅰ卷理科)设集合A={x|x2–4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|–2≤x≤1},则a=( )
A.–4B.–2C.2D.4
4.【2019年高考天津卷理数】设,则“”是“”的
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(2023全国卷Ⅰ)已知集合,则
A. B.
C. D.
6.(2023山东)设函数的定义域,函数的定义域为,则
A. B. C. D.
7.(2023江苏)记函数的定义域为.在区间上随机取一个数,则的概率是 .
8.(2023山东)已知集合,,则=
A.(1,3) B.(1,4) C.(2,3) D.(2,4)
9.(2023新课标Ⅰ)已知集合A={|},B={|-2≤<2},则=
A.[-2, -1] B.[-1,1]
C.[-1,2) D.[1,2)
10.(2023重庆)关于的不等式()的解集为,且,则
A. B. C. D.
11.(2023江苏)已知函数若对于任意,都有成立,则实数的取值范围是 .
12.(2023重庆)设,不等式对恒成立,则的取值范围为 .
13.(2023福建)已知关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围是_________.
14.(2023江苏)已知函数的值域为,若关于的不等式的解集为,则实数的值为 .
15.(2023江苏)设实数满足3≤≤8,4≤≤9,则的最大值是 .
16.(2023天津)设函数,对任意,
恒成立,则实数的取值范围是 .
讲典例 备高考
二次函数与一元二次方程、不等式
一元二次不等式
一元二次不等式恒成立
一元二次方程根的分布
三个二次之间的关系
含参的一元二次不等式系
类型一、一元二次方程、不等式
基础知识:
1.一元二次不等式
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.
2.三个“二次”间的关系
注意:(1)记忆口诀:大于号取两边,小于号取中间.
(2)解不等式ax2+bx+c>0(<0)时不要忘记当a=0时的情形.
基本题型:
1.不等式(x-2)(3-2x)≥0的解集为( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),+∞)) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3,2),2))
C.[2,+∞) D.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,\f(3,2)))
2.若a<0,则关于x的不等式(ax-1)(x-2)>0的解集为( )
A.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(2
3.(多选题)下列不等式解集为空集的有( )
A.x2+2x+2≤0 B.x2+2x+1≤0C.|x+1|+|x+2|<1D.|x+|<2
4.(多选题)与不等式的解集相等的不等式为( )
A. B. C. D.
基本方法:解一元二次不等式的4个步骤
类型二、一元二次不等式恒成立
基础知识:1、不等式ax2+bx+c>0(<0)恒成立的条件要结合其对应的函数图象决定.
①不等式ax2+bx+c>0对任意实数x恒成立⇔eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=b=0,,c>0))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a>0,,Δ<0.))
②不等式ax2+bx+c<0对任意实数x恒成立⇔eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=b=0,,c<0))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a<0,,Δ<0.))
2、对于二次不等式恒成立问题常见的类型有两种,一是在全集R上恒成立,二是在某给定区间上恒成立.对第一种情况,恒大于0就是相应的二次函数的图象全部在x轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象全部在x轴下方;对第二种情况,要充分结合函数图象进行分类讨论(也可采用分离参数的方法).
基本题型:
1.在R上定义运算: ,若不等式 对任意实数恒成立,则实数的最大值为( )
A.B. C.D.
2.设函数,若对于任意的x∈{x|1 ≤ x ≤ 3},恒成立,则实数m的取值范围为( )
A.m≤0B.0≤m<
C.m<0或0
A.B.
C.D.
4.设函数,若对于,恒成立,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
5.已知函数,.
(1)若对任意,都有成立,求实数的取值范围;
(2)若存在,使成立,求实数的取值范围;
(3)若对任意,都有成立,求实数的取值范围.
【基本方法】
1、一元二次不等式恒成立问题求解思路:
(1)一元二次不等式在R上恒成立确定参数的范围时,结合一元二次方程,利用判别式来求解。
(2)一元二次不等式在x∈[a,b]上恒成立确定参数范围时,要根据函数的单调性,求其最小值,让最小值大于等于0,从而求参数的范围。
2、解决恒成立问题一定要搞清谁是自变量,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是变量,求谁的范围,谁就是参数.
3、一元二次型不等式恒成立问题的3大破解方法
类型三、有关一元二不等式的能成立问题
1.若关于的不等式在内有解,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
2.已知,关于x的一元二次不等式的解集中有且仅有3个整数,则所有符合条件的a的值之和是( )
A.13B.21C.26D.30
3.已知函数.若存在、,使得,则实数的取值范围_________.
类型四、“三个二次”之间的关系
基础知识:一元二次方程的根就是相应一元二次函数的零点,也是相应一元二次不等式解集的端点值.
基本题型:
1.不等式的解集为,函数的图象大致为( )
A.B.
C.D.
2.已知不等式的解集为,则不等式的解集为()
A.B.
C.D.
3.(多选题)若不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.关于的不等式解集为
D.关于的不等式解集为
4.已知.若关于x的不等式f(x)>0的解集为(,b),则a+b的值为_____.
基本方法:给出一元二次不等式的解集,相当于知道了相应二次函数的开口方向及与x轴的交点,可以利用代入根或根与系数的关系求待定系数.
类型五、一元二次方程根的分布
1.一元二次方程有一个正根和一个负根的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
2.(多选题)已知关于x的不等式的解集是,其中,则下列结论中正确的是( )
A.B.
C.D.
3.设、是关于的方程的两个实数根,则的最小值为______.
4.已知关于x的方程x2+2(m-2)x+m2+4=0有实数根.
(1)若两根的平方和比两根之积大21,求实数m的值;
(2)若两根均大于1,求实数m的取值范围.
类型六、含参数的一元二次不等式
基础知识;对含参的不等式,应对参数进行分类讨论
(1)根据二次项系数为正、负及零进行分类.
(2)根据判别式Δ与0的关系判断根的个数.
(3)有两个根时,有时还需根据两根的大小进行讨论.
1.(两根大小引起的分类讨论)解关于的不等式:.(且).
2.(二次项系数引起的分类讨论)若关于的不等式的解集不为空集,则实数的取值范围为( )
A.B.
C.D.
3.(二次项系数引起的分类讨论)使函数的定义域为的实数取值的一个充分不必要条件是( )
A.B.C.D.
4、(判别式引起的分类讨论)已知f(x)=-3x2+a(6-a)x+b.
(1)解关于a的不等式f(1)>0;(2)若不等式f(x)>0的解集为(-1,3),求实数a,b的值.
5、(二次项系数及两根大小引起的分类讨论)解关于x的不等式ax2-(a+1)x+1<0(a∈R)。
基本方法:
1、含有参数的不等式的求解,往往需要比较(相应方程)根的大小,对参数进行分类讨论
(1)若二次项系数为常数,可先考虑分解因式,再对参数进行讨论;若不易分解因式,则可对判别式进行分类讨论。
(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项系数是否为零,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式。
(3)其次对相应方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集。
新预测 破高考
1.已知集合,,则( )
A. B.C. D.
2.在R上的定义运算:则满足的解集为( )
A.(0,2)B.(-2,1)C. D.(-1,2)
3.设,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件B.必要非充分条件
C.充要条件D.既非充分也非必要条件
4.(多选题)已知不等式的解集为或,则下列结论正确的是( )
A.B.
C.D.的解集为或
5.(多选题)若“”是“”的充分不必要条件,则实数可以是( )
A.B.C.D.
6、定义区间长度为这样的一个量:的大小为区间右端点的值减去左端点的值.若关于的不等式有解,且解集区间长度不超过5个单位长度,则实数的取值范围是( ).
A.B.
C.D.
7.已知函数,若当时,恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.C.D.
8.已知方程有两个负实根,则实数的取值范围是( )
A.B.
C.D.
9、已知定义在R上的奇函数f(x)满足:当x≥0时,f(x)=x3,若不等式f(-4t)>f(2m+mt2)对任意实数t恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,-eq \r(2)) B.(-eq \r(2),0) C.(-∞,0)∪(eq \r(2),+∞) D.(-∞,-eq \r(2))∪(eq \r(2),+∞)
10.已知函数为偶函数,且在上单调递减,则的解集为( )
A.B.
C.D.
11.已知方程有两个不等正根,则实数的取值范围是______.
12、设函数f(x)=mx2-mx-1。若对于x∈[1,3],f(x)<-m+5恒成立,求m的取值范围。
13.设集合,若,则实数的取值范围是_______;
14.已知函数若关于的不等式的解集是,则的值为_____.
15.若不等式对于恒成立,则实数的取值范围是______.
16、已知函数.
(1)若,解关于x的不等式;
(2)若存在,使得成立,求整数a的最大值.
17、解关于x的不等式x2-(3a+1)x+2a(a+1)>0.
18.已知函数.
(1)解关于的不等式;
(2)若对任意的,恒成立,求实数的取值范围.
19.已知函数.
(1)若,,求函数的最小值;
(2)若,解关于的不等式.
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
有两相异实根x1,x2 (x1<x2)
有两相等实根x1=x2=-eq \f(b,2a)
没有实数根
ax2+bx+c>0 (a>0)的解集
{x|x>x2或x<x1}
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(xeq \b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠-\f(b,2a)))))
R
ax2+bx+c<0 (a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
方法
解读
适合题型
判别
式法
(1)ax2+bx+c≥0对任意实数x恒成立的条件是eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a>0,,Δ≤0;))
(2)ax2+bx+c≤0对任意实数x恒成立的条件是eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a<0,,Δ≤0))
二次不等式在R上恒成立
分离参数法
如果不等式中的参数比较“孤单”,分离后其系数与0能比较大小,便可将参数分离出来,利用下面的结论求解.a≥f(x)恒成立等价于a≥f(x)max;a≤f(x)恒成立等价于a≤f(x)min
适合参数与变量能分离且f(x)的最值易求
主参换位法
把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解.常见的是转化为一次函数f(x)=ax+b(a≠0)在[m,n]恒成立问题,若f(x)>0恒成立
⇔eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(fm>0,,fn>0,))
若f(x)<0恒成立⇔eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(fm<0,,fn<0))
若在分离参数时会遇到讨论参数与变量,使求函数的最值比较麻烦,或者即使能容易分离出却难以求出时
2023高考一轮复习讲与练
04 二次函数与一元二次方程、不等式
练高考 明方向
1、【2022年新高考I卷第15题】
2、【2022年新高考II卷第15题】
3.(2023年高考数学课标Ⅰ卷理科)设集合A={x|x2–4≤0},B={x|2x+a≤0},且A∩B={x|–2≤x≤1},则a=( )
A.–4B.–2C.2D.4
答案:B
【解析】求解二次不等式可得:,求解一次不等式可得:
.由于,故:,解得:.
【点睛】本题主要考查交集的运算,不等式的解法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
4.【2019年高考天津卷理数】设,则“”是“”的
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案:B
【解析】化简不等式,可知 推不出,由能推出,故“”是“”的必要不充分条件,故选B.
【名师点睛】本题考查充分必要条件,解题关键是化简不等式,由集合的关系来判断条件.
5.(2023全国卷Ⅰ)已知集合,则
A. B.
C. D.
答案:B
【解析】因为,所以,故选B.
6.(2023山东)设函数的定义域,函数的定义域为,则
A. B. C. D.
答案:D
【解析】由得,由得,故,选D.
7.(2023江苏)记函数的定义域为.在区间上随机取一个数,则的概率是 .
答案:
【解析】由,解得,根据几何概型的计算公式得概率为.
8.(2023山东)已知集合,,则=
A.(1,3) B.(1,4) C.(2,3) D.(2,4)
答案:C
【解析】.
9.(2023新课标Ⅰ)已知集合A={|},B={|-2≤<2},则=
A.[-2, -1] B.[-1,1]
C.[-1,2) D.[1,2)
答案:A
【解析】 ,故=[2, 1].
10.(2023重庆)关于的不等式()的解集为,且,则
A. B. C. D.
答案:A
【解析】∵由 (),得,即,∴.
∵,∴.故选A.
11.(2023江苏)已知函数若对于任意,都有成立,则实数的取值范围是 .
答案:
【解析】由题意可得对于上恒成立,即,解得.
12.(2023重庆)设,不等式对恒成立,则的取值范围为 .
答案:
【解析】由题意可得对于上恒成立,即,解得.
13.(2023福建)已知关于的不等式在上恒成立,则实数的取值范围是_________.
答案:(0,8)
【解析】因为不等式x2﹣ax+2a>0在R上恒成立.∴△=,解得0<<8.
14.(2023江苏)已知函数的值域为,若关于的不等式的解集为,则实数的值为 .
答案:9
【解析】因为的值域为[0,+∞),所以即,所以的两根,由一元二次方程根与系数的关系得解得=9.
15.(2023江苏)设实数满足3≤≤8,4≤≤9,则的最大值是 .
答案:27
【解析】,,,的最大值是27.
16.(2023天津)设函数,对任意,
恒成立,则实数的取值范围是 .
答案:D
【解析】依据题意得在上恒定成立,即在上恒成立.当时函数取得最小值,所以,即,解得或.
讲典例 备高考
二次函数与一元二次方程、不等式
一元二次不等式
一元二次不等式恒成立
一元二次方程根的分布
三个二次之间的关系
含参的一元二次不等式系
类型一、一元二次方程、不等式
基础知识:
1.一元二次不等式
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.
2.三个“二次”间的关系
注意:(1)记忆口诀:大于号取两边,小于号取中间.
(2)解不等式ax2+bx+c>0(<0)时不要忘记当a=0时的情形.
基本题型:
1.不等式(x-2)(3-2x)≥0的解集为( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),+∞)) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3,2),2))
C.[2,+∞) D.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,\f(3,2)))
答案:B
【解析】由(x-2)(3-2x)≥0得(x-2)(2x-3)≤0,解得eq \f(3,2)≤x≤2,故不等式的解集为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3,2),2)).
2.若a<0,则关于x的不等式(ax-1)(x-2)>0的解集为( )
A.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(2
答案:B
【解析】方程(ax-1)(x-2)=0的两个根为x=2和x=eq \f(1,a),因为a<0,所以eq \f(1,a)<2,
故不等式(ax-1)(x-2)>0的解集为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)
A.x2+2x+2≤0 B.x2+2x+1≤0C.|x+1|+|x+2|<1D.|x+|<2
答案:ACD
分析:求解不等式的解集即可得到结果.
【详解】对于A,因为,所以无解,解集为;对于B,的解集为{﹣1};对于C,因为,
所以的解集为;对于D,因为,
所以的解集为.
4.(多选题)与不等式的解集相等的不等式为( )
A. B. C. D.
答案:BC
分析:先求出解集,再依次解不等式判断即可.
【详解】,所以,解得,对于A选项:解得,故A不正确;对于B选项:等价于,解得,故B正确;
对于C选项:等价于,解得,故C正确;对于D选项:解得或,故D不正确.
基本方法:解一元二次不等式的4个步骤
类型二、一元二次不等式恒成立
基础知识:1、不等式ax2+bx+c>0(<0)恒成立的条件要结合其对应的函数图象决定.
①不等式ax2+bx+c>0对任意实数x恒成立⇔eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=b=0,,c>0))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a>0,,Δ<0.))
②不等式ax2+bx+c<0对任意实数x恒成立⇔eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=b=0,,c<0))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a<0,,Δ<0.))
2、对于二次不等式恒成立问题常见的类型有两种,一是在全集R上恒成立,二是在某给定区间上恒成立.对第一种情况,恒大于0就是相应的二次函数的图象全部在x轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象全部在x轴下方;对第二种情况,要充分结合函数图象进行分类讨论(也可采用分离参数的方法).
基本题型:
1.在R上定义运算: ,若不等式 对任意实数恒成立,则实数的最大值为( )
A.B. C.D.
答案:D
【解析】由定义知,不等式等价于,所以对任意实数恒成立.因为,所以,解得 ,则实数的最大值为.
2.设函数,若对于任意的x∈{x|1 ≤ x ≤ 3},恒成立,则实数m的取值范围为( )
A.m≤0B.0≤m<
C.m<0或0
【解析】若对于任意的x∈{x|1 ≤ x ≤ 3},恒成立,即可知:mx2-mx+m-5 < 0在
x∈{x|1 ≤ x ≤ 3}上恒成立,令g(x)=mx2-mx+m-5,对称轴为,当m=0时,-5 < 0恒成立,
当m < 0时,有g(x)开口向下且在[1,3]上单调递减,∴在[1,3]上,得m < 5,
故有m < 0,当m>0时,有g(x) 开口向上且在[1,3]上单调递增,∴在[1,3]上,得综上,实数m的取值范围为。
3.(多选题)下列条件中,为 “关于的不等式对恒成立”的充分不必要条件的有( )
A.B.
C.D.
答案:BC
分析:对讨论:;,;,结合二次函数的图象,解不等式可得的取值范围,再由充要条件的定义判断即可.
【详解】因为关于的不等式对恒成立,
当时,原不等式即为恒成立;
当时,不等式对恒成立,可得,即,解得:.
当时,的图象开口向下,原不等式不恒成立,
综上:的取值范围为:.
所以“关于的不等式对恒成立”的充分不必要条件的有或.
4.设函数,若对于,恒成立,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
答案:B
【解析】由题意,函数其中,
①当时,,此时对于,恒成立,符合题意;
②当时,要使得对于,恒成立,则满足,解得,即;
③当时,的开口向下,且对称轴的方程为,可得函数在区间单调递减,要使得对于,恒成立,则满足,解得,即,
综上可得,实数的取值范围是.
5.已知函数,.
(1)若对任意,都有成立,求实数的取值范围;
(2)若存在,使成立,求实数的取值范围;
(3)若对任意,都有成立,求实数的取值范围.
答案:(1);(2);(3).
【解析】(1)由题意得:对任意恒成立,即对任意恒成立,当时,取得最大值,,即的取值范围为.
(2)由题意得:存在,使得成立,即存在,使得成立,当时,取得最小值,,即的取值范围为.
(3)由题意得:当时,,当时,;
当时,,,解得:,即的取值范围为.
【基本方法】
1、一元二次不等式恒成立问题求解思路:
(1)一元二次不等式在R上恒成立确定参数的范围时,结合一元二次方程,利用判别式来求解。
(2)一元二次不等式在x∈[a,b]上恒成立确定参数范围时,要根据函数的单调性,求其最小值,让最小值大于等于0,从而求参数的范围。
2、解决恒成立问题一定要搞清谁是自变量,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是变量,求谁的范围,谁就是参数.
3、一元二次型不等式恒成立问题的3大破解方法
类型三、有关一元二不等式的能成立问题
1.若关于的不等式在内有解,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
答案:A
分析:把不等式化为,求出在区间[1,4]内的最大值,即可得出的取值范围.
【详解】不等式在内有解等价于时,.当时,,所以.
2.已知,关于x的一元二次不等式的解集中有且仅有3个整数,则所有符合条件的a的值之和是( )
A.13B.21C.26D.30
答案:B
分析:设,根据题意得出,从而求的值;
【详解】设,其图象是开口向上,对称轴为的抛物线,如图所示,若关于x的一元二次不等式的解集中有且仅有3个整数,则,即,解得,又因为,所以,故所有符合条件的a的值之和是.
3.已知函数.若存在、,使得,则实数的取值范围_________.
答案:.
分析:分析可得,利用二次函数的基本性质求出和,可得出关于实数的不等式,即可解得实数的取值范围.
【详解】只需,因为函数的图象开口朝上,且对称轴为直线,所以,,,所以,,解得.
类型四、“三个二次”之间的关系
基础知识:一元二次方程的根就是相应一元二次函数的零点,也是相应一元二次不等式解集的端点值.
基本题型:
1.不等式的解集为,函数的图象大致为( )
A.B.
C.D.
答案:A
【详解】由题知,和1是的两根,由根与系数的关系知,,求得:,,所以,开口向下,令,即,解得两个根分别为-2,1.
2.已知不等式的解集为,则不等式的解集为()
A.B.
C.D.
答案:D
【解析】由不等式的解集为,知,是不等式不等式对应方程的两个根,所以有,,由以上两式得,,所以即为,分解因式得,不等式对应方程的根为,,由口诀“大于取两边,小于取中间”得不等式的解为;
3.(多选题)若不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.关于的不等式解集为
D.关于的不等式解集为
答案:ABD
分析:先由题意及根与系数的关系得到,,即可判断A、B;对于C、D:把不等式转化为,即可求解.
【详解】因为不等式的解集为,所以,故,此时,所以A正确, B正确;,解得:或.所以D正确;C错误.
4.已知.若关于x的不等式f(x)>0的解集为(,b),则a+b的值为_____.
答案:
【详解】因为f(x)>0的解集为(,b),即不等式的解集为(,b),
所以的两根分别为,且,由韦达定理得,
解得,所以.
基本方法:给出一元二次不等式的解集,相当于知道了相应二次函数的开口方向及与x轴的交点,可以利用代入根或根与系数的关系求待定系数.
类型五、一元二次方程根的分布
1.一元二次方程有一个正根和一个负根的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
答案:C
【详解】由题意,记方程的两根分别为,,因为一元二次方程有一个正根和一个负根,所以,解得,则充分不必要条件的范围应是集合的真子集,
2.(多选题)已知关于x的不等式的解集是,其中,则下列结论中正确的是( )
A.B.
C.D.
答案:ABD
【解析】
分析:由韦达定理得根与系数的关系,对选项逐一判断
【详解】,即的解集为,可知,且,故A,D正确,,
故C错误,由对称性可知,,故B正确,
3.设、是关于的方程的两个实数根,则的最小值为______.
答案:
【详解】因为、是关于的方程的两个实数根,所以,解得 ,所以,
则 ,
所以的最小值为。
4.已知关于x的方程x2+2(m-2)x+m2+4=0有实数根.
(1)若两根的平方和比两根之积大21,求实数m的值;
(2)若两根均大于1,求实数m的取值范围.
答案:(1);(2)
【详解】(1)设方程的根为
则
或(舍),即;
(2)设
由题意得:且
即实数m的取值范围为。
类型六、含参数的一元二次不等式
基础知识;对含参的不等式,应对参数进行分类讨论
(1)根据二次项系数为正、负及零进行分类.
(2)根据判别式Δ与0的关系判断根的个数.
(3)有两个根时,有时还需根据两根的大小进行讨论.
1.(两根大小引起的分类讨论)解关于的不等式:.(且).
答案:时,解集为:或;时,解集为:;时,解集为:;时,解集为:
【解析】因为,所以;
若,解得:;
若,,解得:;
若,,解得:;
若,,解得:或;
综上:时,解集为:或;时,解集为:;时,解集为:;时,解集为:
2.(二次项系数引起的分类讨论)若关于的不等式的解集不为空集,则实数的取值范围为( )
A.B.
C.D.
答案:C
【解析】根据题意,分两种情况讨论:
①当时,即,
若,原不等式为,可得,则不等式的解集为,不是空集;
若,原不等式为,无解,不符合题意.
②当,即,
若不等式的解集为空集,则,解得,
则当不等式的解集不为空集,则或且,
综上可得:实数的取值范围为.
3.(二次项系数引起的分类讨论)使函数的定义域为的实数取值的一个充分不必要条件是( )
A.B.C.D.
答案:D
分析:求得的定义域为时的取值范围,由此确定正确选项.
【详解】函数的定义域为,则时,符合.时,需满足.综上所述,函数的定义域为,则的取值范围是.
所以使函数的定义域为的实数取值的一个充分不必要条件是.
4、(判别式引起的分类讨论)已知f(x)=-3x2+a(6-a)x+b.
(1)解关于a的不等式f(1)>0;(2)若不等式f(x)>0的解集为(-1,3),求实数a,b的值.
【解析】(1)∵f(1)>0,∴-3+a(6-a)+b>0.即a2-6a+3-b<0.Δ=(-6)2-4(3-b)=24+4b.
①当Δ≤0,即b≤-6时,原不等式的解集为∅.
②当Δ>0,即b>-6时,方程a2-6a+3-b=0有两根a1=3-eq \r(6+b),a2=3+eq \r(6+b),
∴不等式的解集为(3-eq \r(6+b),3+eq \r(6+b)).
综上所述:当b≤-6时,原不等式的解集为∅;
当b>-6时,原不等式的解集为(3-eq \r(6+b),3+eq \r(6+b)).
(2)由f(x)>0,得-3x2+a(6-a)x+b>0,即3x2-a(6-a)x-b<0.∵它的解集为(-1,3),
∴-1与3是方程3x2-a(6-a)x-b=0的两根.∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-1+3=\f(a6-a,3),,-1×3=-\f(b,3),))
解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=3-\r(3),,b=9))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=3+\r(3),,b=9.))
5、(二次项系数及两根大小引起的分类讨论)解关于x的不等式ax2-(a+1)x+1<0(a∈R)。
【解析】若a=0,原不等式等价于-x+1<0,解得x>1。
若a<0,原不等式等价于eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,a)))(x-1)>0,解得x
若a>0,原不等式等价于eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,a)))(x-1)<0。
当a=1时,eq \f(1,a)=1,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,a)))(x-1)<0无解; ②当a>1时,eq \f(1,a)<1,解eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,a)))(x-1)<0,得eq \f(1,a)
当01时,解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|\f(1,a)
1、含有参数的不等式的求解,往往需要比较(相应方程)根的大小,对参数进行分类讨论
(1)若二次项系数为常数,可先考虑分解因式,再对参数进行讨论;若不易分解因式,则可对判别式进行分类讨论。
(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项系数是否为零,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式。
(3)其次对相应方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集。
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1.已知集合,,则( )
A. B.C. D.
答案:A
【详解】集合或,集合或,
则,或
2.在R上的定义运算:则满足的解集为( )
A.(0,2)B.(-2,1)C. D.(-1,2)
答案:B
【解析】因为运算:所以,即,
解得.所以的解集为:(-2,1).
3.设,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件B.必要非充分条件
C.充要条件D.既非充分也非必要条件
答案:A
【详解】“”等价于 “或”,“”能推出“或”,
而“或”不能推出“”,所以“”是“”的充分非必要条件,
4.(多选题)已知不等式的解集为或,则下列结论正确的是( )
A.B.
C.D.的解集为或
答案:ABC
分析:根据题意可得且的根为,利用韦达定理可得,分别代入计算判断正误.
【详解】根据二次函数开口与二次不等式之间的关系可知,A正确;的根为,则,即,∴,B正确;,C正确;,即,则,解得,∴的解集为,D错误.
5.(多选题)若“”是“”的充分不必要条件,则实数可以是( )
A.B.C.D.
答案:AD
分析:解不等式、,根据已知条件可得出这两个不等式解集的包含关系,可得出关于实数的不等式,即可解得实数的取值范围,即可得出合适的选项.
【详解】解不等式得,解不等式,即,解得或,因为“”是“”的充分不必要条件,
则或,所以,或,解得或,
6、定义区间长度为这样的一个量:的大小为区间右端点的值减去左端点的值.若关于的不等式有解,且解集区间长度不超过5个单位长度,则实数的取值范围是( ).
A.B.
C.D.
答案:B
【解析】因为关于的不等式有解,所以,解得或,设方程的两个根分别为和,则,,又因为解集区间长度不超过5个单位长度,所以,所以,即,所以,解得,综上可得实数的取值范围是.故选:B.
7.已知函数,若当时,恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.C.D.
答案:C
【解析】依题意得对恒成立, 令 ,
又时,, 所以当时,即时,取得最大值, , 故实数的取值范围是。
8.已知方程有两个负实根,则实数的取值范围是( )
A.B.
C.D.
答案:D
【解析】要原方程有两个负实根,必须:.
或,∴实数的取值范围是.
9、已知定义在R上的奇函数f(x)满足:当x≥0时,f(x)=x3,若不等式f(-4t)>f(2m+mt2)对任意实数t恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,-eq \r(2)) B.(-eq \r(2),0) C.(-∞,0)∪(eq \r(2),+∞) D.(-∞,-eq \r(2))∪(eq \r(2),+∞)
答案:A
【解析】因为f(x)在R上为奇函数,且在[0,+∞)上为增函数,所以f(x)在R上是增函数,结合题意得-4t>2m+mt2对任意实数t恒成立⇒mt2+4t+2m<0对任意实数t恒成立⇒eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m<0,,Δ=16-8m2<0))⇒m∈(-∞,-eq \r(2))。
10.已知函数为偶函数,且在上单调递减,则的解集为( )
A.B.
C.D.
答案:B
【解析】因为为偶函数,所以,即,∴,
因为在上单调递减,所以,∴,可化为,
即,解得或.
11.已知方程有两个不等正根,则实数的取值范围是______.
答案:
【详解】有两个不等正根,则,解得.
12、设函数f(x)=mx2-mx-1。若对于x∈[1,3],f(x)<-m+5恒成立,求m的取值范围。
答案:{m|m
令g(x)=meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2)))2+eq \f(3,4)m-6,x∈[1,3],当m>0时,g(x)在[1,3]上是增函数,所以g(x)max=g(3)⇒
7m-6<0,所以m
答案:
【解析】,因为,
当时,,,此时,,满足题设;
当时,,,要使,需满足,即;
综上所述,
14.已知函数若关于的不等式的解集是,则的值为_____.
答案:
【解析】因为函数,关于的不等式的解集是,的两根为:和;所以有:且;且;。
15.若不等式对于恒成立,则实数的取值范围是______.
答案:
【解析】由,得,则对于恒成立,令,则;令,
则;综上:.
16、已知函数.
(1)若,解关于x的不等式;
(2)若存在,使得成立,求整数a的最大值.
答案:(1)答案见解析;(2).
分析:(1)对分三种情况讨论得解;(2)由题得,再利用基本不等式即得解.
【详解】(1)由,得,, 当,即,或时,的根,原不等式的解集为或;当,即,或时,的根,原不等式的解集为;当,即时,原不等式的解集为.
(2)由,得,再由得, 所以存在,使得成立就等价于.而(当且仅当时等号成立),
所以,解得,故整数a的最大值为.
17、解关于x的不等式x2-(3a+1)x+2a(a+1)>0.
【解析】∵x2-(3a+1)x+2a(a+1)>0,∴(x-2a)[x-(a+1)]>0,
令f(x)=(x-2a)[x-(a+1)],则f(x)的图象开口向上,且与x轴交点横坐标分别为2a,a+1.
①当2a=a+1,即a=1时,解得x≠2;
②当2a>a+1,即a>1时,解得x2a;
③当2aa+1.
综上,当a<1时,不等式的解集为{x|x<2a或x>a+1};
当a=1时,不等式的解集为{x|x<2或x>2};
18.已知函数.
(1)解关于的不等式;
(2)若对任意的,恒成立,求实数的取值范围.
答案:(1)答案见解析;(2).
【解析】(1)∵,∴,即;
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,不等式解集为;当时,不等式解集为;
当时,不等式解集为.
(2)∵对任意的,恒成立,∴恒成立,
即恒成立.当时,不等式为恒成立;当时,,∵,∴,∴,当且仅当时,即,时取“=”.∴.当时,.
∵,∴.令,则,∵函数在上单调递增,
∴当,即时,函数取到最大值,∴.
综上所述,的取值范围是.
19.已知函数.
(1)若,,求函数的最小值;
(2)若,解关于的不等式.
答案:(1)8;(2)当时, ;当时,;当时,;当时,;当时,.
【解析】(1)若,,则,∵,
∴,当且仅当,即时取得最小值8;
(2)若,则.
1、若,化为,即;
2、若,的两根为1,.
若,则,则不等式的解集为;
若,则,则不等式的解集为;
若,化为,;
若,则,则不等式的解集为.
综上,当时, ;当时,;当时,;当时,;当时,.
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
有两相异实根x1,x2 (x1<x2)
有两相等实根x1=x2=-eq \f(b,2a)
没有实数根
ax2+bx+c>0 (a>0)的解集
{x|x>x2或x<x1}
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(xeq \b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠-\f(b,2a)))))
R
ax2+bx+c<0 (a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
方法
解读
适合题型
判别
式法
(1)ax2+bx+c≥0对任意实数x恒成立的条件是eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a>0,,Δ≤0;))
(2)ax2+bx+c≤0对任意实数x恒成立的条件是eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a<0,,Δ≤0))
二次不等式在R上恒成立
分离参数法
如果不等式中的参数比较“孤单”,分离后其系数与0能比较大小,便可将参数分离出来,利用下面的结论求解.a≥f(x)恒成立等价于a≥f(x)max;a≤f(x)恒成立等价于a≤f(x)min
适合参数与变量能分离且f(x)的最值易求
主参换位法
把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解.常见的是转化为一次函数f(x)=ax+b(a≠0)在[m,n]恒成立问题,若f(x)>0恒成立
⇔eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(fm>0,,fn>0,))
若f(x)<0恒成立⇔eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(fm<0,,fn<0))
若在分离参数时会遇到讨论参数与变量,使求函数的最值比较麻烦,或者即使能容易分离出却难以求出时
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