专题2.4 解含参数的一元二次不等式(强化训练)-高一数学重难点突破及混淆易错规避(人教A版必修第一册)
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题型一按项的系数的符号分类
1.(1)解关于的不等式;
(2)若关于的不等式的解集为,求关于的不等式的解集.
【答案】(1)答案见解析;(2)
【分析】(1)原不等式化为,对分类讨论求解即可;
(2)根据不等式解集及根与系数的关系,可得,代入所求不等式化简求解即可.
【详解】(1)原不等式化为,
当时,可得,解得,
当时,的根为且,解得或,
当时,可得,解得;
当时,的根为且,解得或;
当时,由解得,故不等式解集为.
综上,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.
(2)由题意得,且,解得,
不等式可化为,
即,解得或,
故不等式解集为.
2.不等式的解集为,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】由题意可得恒成立,分别对,,讨论,
结合二次不等式、二次函数图像与性质即可求出答案.
【详解】由不等式的解集为等价于恒成立,
当时,成立,符合条件;
当时,根据二次函数图像开口向上,肯定会有函数值大于0,故不符合;
当时,只需让,解得,
综上所述,a的取值范围为,
故答案为:
3.(多选)关于x的不等式的解集中恰有3个正整数解,则a的值可以为( )
A.B.C.D.2
【答案】CD
【分析】由题意先判断出,写出不等式的解集,由不等式的解集中恰有3个正整数,分析的这3个正整数为,计算求解即可.
【详解】不等式化简为的解集中恰有3个正整数,
当时,不等式化为,则解集中有无数个整数.
当时,不等式的解集中有无数个正整数,故A错误;
所以,,,所以
所以不等式的解集为:, 根据0一定属于此集合,
则由不等式的解集中恰有3个正整数,
则这3个整数中一定为:,
则,解得
故可取和2,故C,D正确,AB错误;
故选:CD.
4.解关于x的不等式: .
【答案】答案见解析
【分析】对,,进行分类讨论进而解方程即可.
【详解】①当时,不等式化为,解得,
此时不等式的解集为;
②当时,原不等式化为,
解得不等式的解集为:;
③当时,原不等式化为: ,
解得不等式的解集为:.
综上所述,当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为
5.已知函数.
(1)若对任意的,恒成立,求实数的取值范围;
(2)求关于的不等式的解集.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)讨论和,结合二次函数性质解不等式即可得出答案;
(2)不等式等价于,对分类讨论求不等式解集.
【详解】(1),恒成立,
当时,成立,
当时,则,即,即
综上所述.
(2)
当时,,则
当时,令,则,或,此时,∴或
当时,即时,
当,即时,
当时,即时,
综上所述:当时,解集为;当时,解集为;
当时,解集为;当时,;
当时,解集为
6.已知关于的不等式.
(1)若关于的不等式的解集为,求的值
(2)当时,解上述关于的不等式.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由为方程的根,结合韦达定理得出的值;
(2)分类讨论的值,由一元二次不等式的解法求解即可.
【详解】(1)因为不等式的解集为,所以为方程的根,
即,
(2)若,关于的不等式,
当时,代入不等式可得,解得;
当时,化简不等式可得,由解不等式可得,
当时,化简不等式可得,解不等式可得或,
综上可知,当时,不等式解集为,当时,不等式解集为,
当时,不等式解集为或.
7.已知.
(1)当时,求不等式的解集.
(2)解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)当时,根据一元二次不等式的解法求出答案;
(2)分类讨论,根据含参一元二次不等式的解法得出答案.
【详解】(1)当时,,开口向下,
即,
解得:或,
的解集为.
(2)当时,不等式为,得;
当时,令,得,.
当时,则,对应二次函数开口向下,时,或;
当时,则,对应二次函数开口向下,时,;
当时,,,则无解;
当时,则,对应二次函数开口向下,时,.
综上: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.
题型二按判别式的符号分类
8.解决下列问题:
(1)求解关于的不等式:;
(2)设集合,若集合中有3个元素,求的范围.
【答案】(1)答案见解析;
(2).
【分析】(1)讨论判别式可解不等式;
(2)由(1)可知时满足题意,又集合中有3个元素,可得.
【详解】(1)注意到.
①当,即时,此时不等式解集为空集;
②,即时,此时不等式解集为;
③,即时,此时不等式对应方程的解为:
,又,
则不等式解集为:.
综上,当时,解集为;时,解集为;时,解集为.
(2)由(1)可知,时满足题意,又注意到,
结合中有3个元素,则,
得.
故的范围是.
9.解关于的不等式:.
【答案】答案见解析
【分析】分别在、、、和的情况下,利用一元二次不等式的求法求得对应的解集.
【详解】当时,不等式为,解得:,则不等式解集为;
当时,;
①当时,且;
令,解得:,;
若,则,的解为,
即不等式的解集为;
若,则,的解为或,
即不等式的解集为;
②当,即时,不等式为,解得:,
即不等式的解集为;
③当,即时,恒成立,即不等式的解集为;
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;
当时,不等式解集为.
10.已知.
(1)若时,不等式恒成立,求实数的取值范围;
(2)求解上述不等式:.
【答案】(1);
(2)答案见解析.
【分析】(1)根据二次项系数的正负性,结合一元二次不等式解集的性质分类讨论进行求解即可;
(2)根据二次项系数的正负性,结合一元二次不等式的解法分类讨论进行求解即可.
【详解】(1)①当时,原不等式即:,符合题意;
②当时,不等式恒成立,必有:
且,解得:,
综上:实数的取值范围为:;
(2),
当时,,由可得:
,或;
当时,,由可得:;
当时,由(1)知:不等式的解为;
当时,,由可得:
,
综上所述: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 ,
11.已知,解关于的不等式:
(1);
(2).
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【分析】(1)根据题意,分,,,,五种情况讨论求解即可;
(2)根据判别式的符号,分,,三种情况讨论求解即可;
【详解】(1)解:当时,,解得,
当时,由,得,
由,得,或
当时,,则由,得,
当时,,由,得或,
当时,由,得,
当时,,由,得或,
综上,当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为或,
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为或.
(2),
当时,,
方程的两个根分别为或,
则由,得,
当时,,原不等式化为,得,
当时,,不等式无解,
综上, 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
题型三按方程的根的大小来分类
12.解关于x的不等式,其中.
【答案】答案见解析.
【分析】对进行分类讨论,求出解集,讨论的标准为当不等式是一元一次不等式时,当不等式是一元二次不等式时,再通过开口方向,根的判别式的大小,进行讨论求出答案.
【详解】当时,,解得:,
当时,
①当即时,解集为,
②当即时,此时不等式为,解集为;
③当,即时,解集为;
当时,
④当,即时,解集为R,
⑤当,即时,解集为或;
综上: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R,
当时,解集为或.
13.解下列关于的不等式:
(1)
(2)
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【分析】(1)分、、、、五种情况讨论求解;
(2)分、、、四种情况讨论求解.
(1)
当时,原不等式的解
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为或.
(2)
当时,不等式为,其解集为,
当时,,
所以当时,不等式解集为,
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:时,原不等式解集为;
时,原不等式解集为;
时,原不等式解集为;
时,原不等式解集为;
14.已知关于x的不等式.
(1)当时,解上述不等式;
(2)当时,解上述关于x的不等式.
【答案】(1)不等式解集为:;
(2)答案见解析.
【分析】(1)由,,解不等式即可;
(2),讨论与1的大小即可.
【详解】(1)当时,.
.
则不等式解集为:.
(2)注意到,
①当时,不等式解集为:;
②当时,不等式解集为空集;
③当时,不等式解集为:.
15.解关于x的不等式,.
【答案】分类讨论,答案见解析.
【分析】将不等式化为,分,和,求出不等式的解集即可.
【详解】由得,.
因为,
所以①当,即时,不等式的解集为:;
②当,即时,,不等式无解;
③当时,即时,不等式的解集为:.
综上所述,当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为.
16.解关于x的不等式
【答案】答案见解析.
【分析】对参数分类讨论,结合一元二次不等式的求解,讨论每种情况下不等式解集即可.
【详解】当时,原不等式等价于,解得,
故不等式解集为;
当时,原不等式等价于,
其对应二次方程的两根为,
当,即时,不等式解集为;
当,即时,不等式解集为;
当,即时,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;
当时,不等式解集为.
17.(1)求不等式的解集;
(2)求关于的不等式的解集,其中.
【答案】(1)或;(2)见解析
【分析】(1)将分式不等式转化为一元二次不等式,解不等式即可;
(2)分类讨论的范围解不等式即可.
【详解】(1)可化为,即,解得或,所以不等式的解集为或.
(2)当时,不等式的解集为,
当时,不等式可化为,不等式的解集为,
当时,不等式可化为,
当即时,不等式的解集为,
当即时,不等式的解集为或,
当即时,不等式的解集为或.
18.
(1)当时,解关于的不等式;
(2)已知,,当时,证明:,并指出取等号条件.
【答案】(1)答案见解析;
(2)答案见解析.
【分析】(1)先解出的两个根,对根的大小分类讨论,再结合一元二次不等式的解法,即可求解;
(2)根据“1”的代换,结合基本不等式的解法,即可证明.然后列出等号成立的条件,求解即可.
【详解】(1)由已知,
解可得或.
当时,即时,不等式的解集为;
当时,即时,不等式的解集为或;
当时,即时,不等式的解集为或.
综上所述,当时,不等式的解集为或;当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为或.
(2)因为,,,
所以,
当且仅当,即时,等号成立.
19.解关于x的不等式
(1)
(2)
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】根据一元二次不等式的解法计算即可.
【详解】(1)方程,即,
方程的解为,
当,即时,不等式的解集为,
当,即时,不等式的解集为,
当,即时,不等式的解集为,
综上,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;
(2)方程,即,
方程的解为,
因为,
所以,
所以不等式的解集为.
20.已知一元二次函数,.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)求关于x的不等式的解集.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)直接解二次不等式即可;
(2)变形得,分,,讨论,通过确定的大小来解二次不等式.
【详解】(1)由已知得,
解得或.
实数a的取值范围;
(2),
令,得,
当,即时,的解集为,
当,即时,的解集为,
当,即时,的解集为,
综上所述:当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为;
题型四多种分类综合
21.求解不等式
【答案】答案见解析
【分析】将不等式左边因式分解可得,再分、、、、五种情况讨论,分别求出不等式的解集.
【详解】解:因为,
所以,
当时,原不等式即,解得,所以不等式的解集为,
当时,原不等式即,解得,所以不等式的解集为;
当时,原不等式即,解得,所以不等式的解集为;
当时,原不等式即,解得或,
所以不等式的解集为或;
当时,原不等式即,解得或,
所以不等式的解集为或;
综上可得: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或,
当时不等式的解集为或;
22.解关于x的不等式:.
【答案】答案见详解
【分析】对进行分类讨论,结合二次不等式和一次不等式的解法,可得答案.
【详解】当时,不等式的解集为;
当时,分解因式,
当时,原不等式整理得:,即,
不等式的解集为或;
当时,原不等式整理得:,即,
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,
综上所述,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.
23.(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)答案见解析.
【分析】(1)讨论和两种情况,按开口方向和判别式列不等式组,解出实数的取值范围;
(2)按,和三种情况分类讨论,当,比较和的大小,分情况写出不等式的解集.
【详解】(1)由题意,恒成立,
当时,不等式可化为,不满足题意;
当时,满足,
即,解得;
故实数的取值范围是.
(2)不等式等价于.
当时,不等式可化为,所以不等式的解集为;
当时,不等式可化为,此时,
所以不等式的解集为;
当时,不等式可化为,
①当时,,不等式的解集为;
②当时,,不等式的解集为或;
③当时,,不等式的解集为或.
综上:时,等式的解集为或
时,不等式的解集为
时,不等式的解集为或
时,不等式的解集为
时,不等式的解集为
24.已知,解关于的不等式.
【答案】答案见解析
【分析】分类讨论求解含参数的一元二次不等式作答即可.
【详解】当时,不等式为,解得;
当时,不等式化为,
当时,不等式为,解得;
当时,不等式为,
若,不等式为,解得;
若,解得或;
,解得或.
综上所述,当时,原不等式的解集是;
当时,原不等式的解集是;
当时,原不等式的解集是或;
当时,原不等式的解集是或.
25.若,解关于的不等式:
【答案】见解析
【分析】讨论、时,不等式的解集情况;当时解二次不等式,要讨论开口方向及两根的大小关系,求出不等式的解集即可.
【详解】(1)当时,原不等式为;
(2)当时,原不等式为;
①当时,解得
②当时,解得;
③当时,解得;
④当时,解得,或;
综上,①当时,不等式的解集为;
②当时,不等式的解集为;
③当时,不等式的解集为;
④当时,不等式的解集为;
⑤当时,不等式的解集为或.
26.(1)不等式,对任意实数x都成立,求m的取值范围;
(2)求关于x的不等式的解集.
【答案】(1),(2)见解析,
【分析】(1)由题意列不等式求解,
(2)分类讨论求解,
【详解】(1)当时,不等式恒成立,满足题意,
当时,由题意得,解得,
综上,的取值范围是,
(2)①当时,原不等式的解集为,
当时,不等式可化为,
②当时,,原不等式的解集为,
③当时,原不等式的解集为,
④当时,,原不等式的解集为,
⑤当时,,原不等式的解集为.
题型一
按项的系数的符号分类
题型二
按判别式的符号分类
题型三
按方程的根的大小来分类
题型四
多种分类综合
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