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2.1 不等式的性质及一元二次不等式(精练)(提升版)
题组一 不等式性质
1.(2022·湖北·高三阶段练习)(多选)对于实数a,b,m,下列说法正确的是( )
A.若 ,则
B.若 , ,则
C.若 且 ,则
D.若 ,则
【答案】ACD
【解析】依题意,当 时, ,则有 ,A正确;
因 ,取 ,满足 ,而 ,此时有 ,B不正确;
因 ,则 ,而 ,于是得 ,即 ,有 ,
由 得 ,又函数 在 上单调递增,所以 ,C正确;
函数 ,则 ,即 在 上单调递减,
因 ,则 ,所以 ,D正确.故选:ACD
2.(2022·山东聊城·一模)(多选)设 ,且 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】对于A: ,且 , ,解得 ,故A正确;
对于B: ,即 , ,故B错误;
对于C: ,且 , ,当且仅当 时,等号成立, ,故C正确;
对于D ,且 ,
,
当且仅当 ,即 时等号成立,
∵ -3= ,∴ ,∴D错误.
故选:AC.
3.(2022·江苏南京·高三开学考试)(多选)下列说法中正确的有( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C. ,“ 恒成立”是“ ”的充分不必要条件
D.若 ,则 的最小值为
【答案】AD
【解析】对于A,因为 ,所以 ,
所以 ,即 ,故A正确;
对于B,因为 ,所以 ,
所以 ,即 .故B 不正确;
对于C, , 恒成立等价于 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
当且仅当 即 时,等号成立,所以当 时, 取得最小值为 ,即 .
所以 ,“ 恒成立”是“ ”的充要条件,故C不正确.
对于D,因为 , ,
= ,
当且仅当 即 时,等号成立,
所以当 时, 取得最小值为 ,故D正确.
故选:AD.
4.(2021·江苏·高三阶段练习)(多选)若不等式 与 (m,n为实数)同时成立,则下列不等
关系可能成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】由题设, 且 ,则 ,即 同号,
所以 或 .故选:AB
5.(2022·重庆八中模拟预测)(多选)已知 是实数,则下列不等关系的表述,一定正确的有
( )
A. B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 .则
a0 B.sinx-siny>0 C. >0 D. >2
【答案】ACD
【解析】因为x,y∈R,且 <0,
且 , ,
A,由题意可得 ,故A正确;
B,因为正弦函数是周期函数,仅有 ,不能得出sinx-siny>0,故B错误;
C,由 ,则 ,即 ,故C正确;
D,因为 ,则 ,即 ,当且仅当 ,即 取等号,又因为 ,
所以 ,故D正确.
故选:ACD
9.(2022·天津·南开中学)已知a,b,c,d是四个互不相等的正实数,满足 ,且 ,
则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 选项:取 , , , 则 , ,可知 错误;
选项:取 , , , 则 , ,可知 错误;
选项:取 , , ,
则 , ,又 ,可知 错误;
选项:设 , ,则
则要证 ,只需证
即证: ,又 ,只需 即可
即证:
又 ,则只需 即可
即
综上所述: ,可知 正确.本题正确选项:
题组二 不等式恒成立1.(2022·全国·高三专题练习)若不等式 对一切实数 都成立,则 的取值范围为
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 对一切实数 都成立,① 时, 恒成立,
② 时,则 ,解得 ,综上可得, .故选:D.
2.(2022·全国·高三专题练习)不等式 对一切实数 恒成立,则 的取值范围是
( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】当 ,即 时, 可化为 ,即不等式 恒成立;
当 ,即 时,因为 对一切实数 恒成立,所以 ,
解得 ;综上所述, .故选:C.
3.(2022·全国·高三专题练习)若对任意的 恒成立,则m的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为对任意的 恒成立,所以任意的 恒成立,
因为当 , ,所以 , ,即m的取值范围是
故选:A4.(2022·全国·高三专题练习)已知 时,不等式 恒成立,则 的取值范围
为
A.(-∞,2)∪(3,+∞) B.(-∞,1)∪(2,+∞)
C.(-∞,1)∪(3,+∞) D.(1,3)
【答案】C
【解析】由题意,因为 时,不等式 恒成立,
可转化为关于 的函数 ,则 对应任意 恒成立,
则满足 ,解得: 或 ,即 的取值范围为 .选:C
5.(2022·重庆南开中学模拟预测)已知命题 :“ ”为真命题,则实数a的取
值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】命题p:“ , ”,即 ,
设 ,对勾函数在 时取得最小值为4,在 时取得最大值为 ,故 ,故选:B.
6.(2022·北京师大附中)关于 的不等式 对任意 恒成立,则实数 的取值范围是
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】当 时,不等式为 恒成立, ;当 时,不等式可化为: ,
, (当且仅当 ,即 时取等号), ;
综上所述:实数 的取值范围为 .故选:B.
7.(2022·浙江·高三专题练习)若关于 的不等式 对任意的 恒成立,则实数 的
取值范围为____________.
【答案】
【解析】由题意知: ,即 对任意的 恒成立,
当 , 得: ,
即 对任意的 恒成立,即 对任意的 恒成立,
令 , 在 上单减,所以 ,所以 .故答案为:
8.(2022·全国·高三专题练习)若不等式 对任意 及 恒成立,则实数
的取值范围是__________.
【答案】
【解析】由题意得 对任意 及 恒成立,
所以 对任意 恒成立,即 对 恒成立,
令 ,则 是关于 的一次函数,
所以只需 ,即 ,解得 或 或 ,
所以实数 的取值范围是 .故答案为: .9.(2022·江苏·高三专题练习)若对 时,不等式 恒成立,则实数 的取值
范围是____________..
【答案】
【解析】不等式 转化为 ,化简为 ,
令 ,又 ,则 ,
即 恒成立,令 ,又 ,
当 时, 取最小值 ,
所以, 恒成立,化简得 ,解不等式得 .故答案为:
10.(2022·全国·高三专题练习)已知关于 的不等式 在区间 上有解,则实数 的取值范
围为_______
【答案】
【解析】由题意得:关于 的不等式 在区间 上有解,等价于不等式 在区间 上
有解,设 ,则函数 在 上单调递增,所以 ,
所以实数 的取值范围为 .
题组三 一元二次方程(不等式)根的分布
1.(2022·浙江·高三专题练习)若关于 的方程 有两个不同的正根,则实数 的取值范围
是( )
A. B. C. D.
【答案】C【解析】因为关于 的方程 有两个不同的正根,
所以 ,解得 ,故实数 的取值范围是 .故选:C
2.(2021·河南焦作·高三期中(理))已知实系数一元二次方程 的两个实根为 、
,并且 ,则 的取值范围是 ( )
A. B. C. D. .
【答案】C
【解析】令 ,则 ,可得 ,
又 表示 与可行域上点所成直线的斜率,如下图示:
由图知: ,可得 ,即 ;
所以 ,结合 斜率知: 的取值范围是 .故选:C3.(2022·北京海淀)已知函数 (b,c为实数), .若方程 有两
个正实数根 , ,则 的最小值是( )
A.4 B.2 C.1 D.
【答案】B
【解析】因为函数 (b,c为实数), ,所以 ,
解得 ,所以 ,
因为方程 有两个正实数根 , ,所以 ,解得 ,
所以 ,当c=2时,等号成立,所以其最小值是2,故选:B
4.(2021·江苏)设a为实数,若方程 在区间 上有两个不相等的实数解,则a的取值
范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】令 ,由方程 在区间 上有两个不相等的实数解可得
,即 或 ,解得 ,故选:C
5.(2022·河南开封)关于 的不等式 的解集为 ,且 ,则( )
A.3 B. C.2 D.
【答案】A
【解析】由不等式 的解集为 ,
得 ,不等式对应的一元二次方程为 ,
方程的解为 ,由韦达定理,得 , ,
因为 ,所以 ,
即 ,整理,得 .
故选:A
6.(2021·新疆)已知关于 的不等式组 仅有一个整数解,则 的取值范围为
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解不等式 ,得 或
解方程 ,得 ,
(1)当 ,即 时,不等式 的解为:
此时不等式组 的解集为 ,
若不等式组的解集中仅有一个整数,则 ,即 ;
(2)当 ,即 时,不等式 的解为:
此时不等式组 的解集为 ,若不等式组的解集中仅有一个整数,则 ,即 ;
综上,可知 的取值范围为
故选:B
7.(2021·江苏)若关于 的不等式 恰好有 个整数解,则实数 的范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】依题意可得,0<k<1,
函数 y=k|x|与 y=﹣|x﹣2|的图象如下,
由0<k<1,可得xA>1,∴关于x的不等式k|x|﹣|x﹣2|>0恰好有4个整数解,他们是2,3,4,5,
由 xB ,故 k ;
⇒
故选:C
8.(2022·全国·高三专题练习)若关于 的不等式 恰有1个正整数解,则 的取值范
围是___________.
【答案】
【解析】不等式 等价于 .令 ,解得 或
.
当 时,不等式 的解集为 ,要想恰有1个正整数解,则 ;当 时,不等式 无解,所以 不符合题意;
当 时,不等式 的解集为 ,则 .
综上, 的取值范围是 .
故答案为:
9.(2022·全国·高三专题练习)设集合 ,集合 . 若
中恰含有2个整数,则实数a的取值范围是________
【答案】
【解析】由 中不等式变形得: ,解得 或 ,即 或 ,
函数 的对称轴为 , , , ,
由对称性可得,要使 恰有个整数,即这个整数解为2,3,
(2) 且 (3) 且 即 ,解得 ,
则 的取值范围为 , .故答案为:10.(2021·四川雅安·模拟预测(理))已知关于 的方程 在 上有实数根,且
满足 ,则 的取值范围是__________.
【答案】
【解析】问题等价于 在 上有公共点.
,
设 , ,点 在线段 上,
的图象是过线段 和抛物线 弧上各一点的直线 如图 ,其中
.
故答案为: .
11.(2021·江苏·高三)已知 是实数,若a,b是关于x的一元二次方程 的两个非负实根,
则 的最小值是___________.
【答案】
【解析】 a,b是关于x的一元二次方程 的两个非负实根,
可得 , , ,又 ,可得 , ,
又
, ,
又 , ,故答案为: .
12.(2022·山东师范大学附中)在 中,已知 是x的方程 的两个实根,
则 ________.
【答案】
【解析】由题设, , ,
又 ,且 ,∴ .故答案为: .
13.(2021·湖南益阳)已知关于x的方程 有4个不同的实数解,则实数a的取值范围是
___________.
【答案】
【解析】由题意可知关于x的方程 有4个不同的实数解,可分为以下几种情况:
①当 时,方程 ,化为 ,解得 ,不满足题意,舍掉;
②当 时,方程 ,化为 ,此方程有两个正根,即
,解得 ;
③当 时,方程 ,化为 ,此方程有两个负根,即,解得 ;
由①②③可知,实数a的取值范围是 .
故答案为: .
14.(2021·全国·单元测试) 为何值时,关于 的方程 的两根:
(1)为正数根;
(2)为异号根且负根绝对值大于正根;
(3)都大于1;
(4)一根大于2,一根小于2;
(5)两根在0,2之间.
【答案】(1) 或 ;(2) ;(3) ;(4) ;(5) 或
【解析】设函数由题意可得 ,方程有两根设为 ,对称轴 ,
解得 或
(1)由题意可得 或
(2)由题意可得(3)由题意可得
(4)由题意可得
(5)由题意可得 或
题组四 比较大小
1.(2022·四川凉山·二模(文))已知 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为 ,所以 ;
令 , ,所以 在 上单调递增,
因为 ,所以 ,即 ,
所以 ,所以 ;
同理 ,所以 ,即 ,也即 ,
所以 ,所以 .综上, ,
故选:D.
2.(2022·全国·高三专题练习)已知 , , ,则 , , 的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 ,所以 ,故 ,又 ,则
在 上单调递减,又 , ,所以存在 ,
使得 ,且在 时, ,在 时, ,即 在
上单调递增,在 单调递减,且 ,所以 ,又因为
,所以当 时, ,其中因为 ,所以 ,所以
,故 ,即 .
故选:B
3.(2021·河南·南阳中学高三阶段练习(理))已知实数a,b满足 , ,则
下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意, ,
所以 ,因为 ,所以 ,即 .所以 ,即 ,所以
.
再来比较 的大小:
因为 ,
所以
,所以 ,即 ,所以 .综上所述,
.故选:A.
4.(2022·河南·模拟预测(理))设 则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】 又 ,即 ,则
, ,又 ,由于
,所以 ,故 ,即 ,综上:
故选:A
5.(2022·安徽亳州·高三期末(理))设 , ,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为 ,所以 ,所以 ,故A错误;因为 ,当 时, ,故B错误;
由 ,且 时, ,
所以 ,故C错误;
因为 ,所以
所以 ,故D正确.
故选:D.
6.(2022·广东佛山·高三阶段练习)已知实数a,b满足 , ,则下列判断正确
的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为 ,所以
;
由 且 ,所以 ,所以 ,
令 , ,
令 ,则 ,
则 , 等价于 , ;
又 ,
所以当 时, ,
故 ,所以 .
故选:C.
7.(2022·全国·高三专题练习)已知 , , ,则( )A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 ,即 ,∵ ,∴综上, .
故选:B
题组五 解含参的一元二次不等式
1.(2022·全国·高三专题练习)已知 ,求关于x的不等式 的解集.
【答案】见解析
【解析】当 时, ,∴ ,则 的解集为
当 时,解 ,得 ,
①当 时, ,则 的解集为 .
②当 时,(1) ,即 ,则 可化简为 ,无解;
(2) ,即 ,则 的解集为 ;
(3) ,即 ,则 的解集为 ;
综上:(1) 时,解集为 ;
(2)当 时,解集为 ;
(3)当 时,无解;
(4)当 时,解集为 ;
(5)当 时,解集为 .
2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 .(1)若对于任意 恒成立,求实数 的取值范围;
(2)若对于任意 恒成立,求实数 的取值范围;
(3)若对于任意 成立,求实数 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) ;(3) .
【解析】(1)若对于任意 , 恒成立,
则有 ,解得 ;
(2)由于对于任意 , 恒成立,故 .
又函数 的图象的对称轴方程为 ,
当 时, ,求得 无解;
当 时, ,求得 ;
当 时, ,求得 .
综上可得, 的范围为 ;
(3)若对于任意 , 恒成立,等价于 ,
∴ ,求得 ,即 的范围为 .
2.(2021·江苏·专题练习)解关于x的不等式 .
【答案】答案见解析.
【解析】(1)当 时,原不等式 ,解得 , 不等式解集为 ;
(2)当 时, , 开口向上,由图象得:若 时, , 的两个零点为 , ,
不等式 的解集为 ;
若 时, ,不等式 解集为 ;
(3)当 时, ,
的两个零点为 ,
开口向下,
由图象得不等式解集为 ;
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 ;
当 时,不等式解集为 .
3.(2021·江苏·专题练习)已知函数 .
(1)若不等式 的解集为R,求m的取值范围;
(2)解关于x的不等式 ;
(3)若不等式 对一切 恒成立,求m的取值范围.
【答案】(1) ;(2)答案见解析;
(3) .
【解析】(1)根据题意, 当 ,即 时, ,不合题意;
当 ,即 时,
的解集为R,即 的解集为R,
即 ,故 时, 或 .故 .
(2) ,即 ,即 ,
当 ,即 时,解集为 ;
当 ,即 时, ,
, 解集为 或 ;
当 ,即 时, ,
, 解集为 .
综上所述:当 时,解集为 ;
当 时,解集为 ;当 时,解集为 或 .
(3) ,即 ,
恒成立, ,
设 则 ,,
,当且仅当 时取等号,
,当且仅当 时取等号,
当 时, , .
4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 .
(1)当 时,求 在 上的值域;
(2)当 时,解关于 的不等式 .
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】(1)当 时, 是开口向上,对称轴为 的二次函数,又 ,
所以当 时,函数 单调递减;当 时,函数 单调递增;
所以 ,
又 , ,因此 在 上的值域为 .
(2)∵ .
①当 时, ,即解集为 ;
②当 时, 且 开口方向向下,所以 的解集为
③当 时,若 ,即 时,原不等式的解集为 ;
若 ,即 ,原不等式的解集为
若 ,即 ,原不等式的解集为
综上,当 时, 的解集为 ;
当 时, 的解集为 ;
当 时, 的解集为
当 时, 的解集为 ;
当 时, 的解集为 .
5.(2022·江苏省如皋中学)解关于 的不等式: .
【答案】见解析
【解析】当 时,原不等式等价于 ,所以解为 ,
当 时, ,
当 时,令 得 ,
所以当 时, ,不等式所对应方程的根为 或 ,
此时不等式的解为 ;
当 时, ,不等式的解为 ;当 时, ,不等式的解集为 ;
当 时, ,原不等式等价于 ,
不等式所对应方程的根 或 (且 ),
所以不等式的解为 或 .
综上可知:当 时,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 ;
当 时,不等式的解集为 .