文档内容
2.1 不等式的性质及一元二次不等式(精讲)(提升版)
思维导图考点呈现
例题剖析
考点一 不等式的性质
【例1-1】(2022·浙江)已知 , 是正实数,则下列式子中能使 恒成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对于A,取 ,该不等式成立,但不满足 ;
对于C,该不等式等价于 ,取 , ,该不等式成立,但不满足 ;
对于D,该不等式等价于 ,取 , ,该不等式成立,但不满足 ;
下面证明B
法一:不等式等价于 ,而 .函数 在 上单增,故 .
法二:若 ,则 ,故 ,矛盾.故选:B
【例1-2】(2016·浙江)设实数 , , 满足 , ,则下列不等式中不成立的是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【解析】选项A,要证 ,只需证 即可.
由题意可知 ,则 成立,则 成立.
要证 ,只需证
由题意可知 ,则 ,
又因为 ,所以 ,则 ,即 成立
故选项A成立,不符合题意.
选项B,要证 ,只需证 即可.
由题意可知 , 则 , 成立.
所以 成立,即 .
要证 ,只需证 ,只需证
由题意可知 , 则 , , , .
所以 成立,即 成立.
故选项B成立,不符合题意.
选项C,要证 ,只需证 即可.
由题意可知 则 .
又因为 ,所以 .
所以 成立,即 .要证 ,只需证 即可
由题意可知 则 .
又因为 ,所以 .
所以 成立,即 成立.
故选项C成立,不符合题意.
选项D,令 , , 则
即 ,所以 不成立,符合题意.故选:D
【一隅三反】
1.(2022·福建·三模)若 ,则“ ”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,
对于A,当 ,取 ,明显可见, 不成立,故必要性不成立,A错误;
对于B,当 , ,得 ,必要性成立;当 ,取 ,
,明显可见, ,则 不成立,充分性不成立;则B正确
对于C,当 ,取 ,明显可见, ,则 不成立,故必要性不
成立,则C错误;
对于D,当 成立,则 ,明显可见, 成立;当 ,两边平方,同样
有 ,充分性也成立,D错误;故选:B
2.(2022·全国·高三专题练习)若实数 , , 满足 ,则下列不等式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】实数 , , 满足 ,
所以对于 :当 , , 时, 不成立,故 错误;
对于 :当 , , 时, ,故 错误;
对于 :由于 ,所以 ,故 ,故 正确;
对于 :当 , , 时, 无意义,故 错误.故选: .
3.(2022·江苏苏州·高三期末)已知 则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】取 ,则 ,故A选项错误;
取 , , ,则B选项错误;
取 , ,则 , ,即 ,
故D选项错误;
关于C选项,先证明一个不等式: ,令 , ,
于是 时 , 递增; 时 , 递减;
所以 时, 有极小值,也是最小值 ,于是 ,当且仅当 取得等号,
由 ,当 时,同时取对数可得, ,
再用 替换 ,得到 ,当且仅当 取得等号,
由于 ,得到 , , ,即 ,C选项正确. 故选:C.
考点二 不等式恒成立
【例2-1】(2022·海南·嘉积中学)对任意的 , 恒成立,则 的取值范围为
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】当 时,由 得: , (当且仅当 ,即 时取等
号), ,解得: ,即 的取值范围为 .选:D.
【例2-2】(2022·重庆·高三阶段练习)若关于 的不等式 对任意 恒成立,则
实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】令 ,则 .
(1)当 时,则 ,
令 , .故 .
(2)当 时,则 ,令①当 时, ,则
②当 时, ,则 故
(3)当 时,则 在 上恒成立,故 .综上所述: 故选:A.
【一隅三反】
1.(2022·全国·高三专题练习)不等式 对一切 恒成立,则实数 的取值范
围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】令 ,对一切 均大于0恒成立,
所以 ,或 ,或 ,
解得 或 , ,或 ,综上,实数 的取值范围是 ,或 .故选:A.
2.(2022·全国·高三专题练习)若不等式 的解集为R,则实数 的取值范围是
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】∵不等式 的解集为R,当a-2=0,即a=2时,不等式为3>0恒成立,
故a=2符合题意;
当a﹣2≠0,即a≠2时,不等式 的解集为R,则 ,解得 ,
综合①②可得,实数a的取值范围是 .故选:B.
3.(2022·浙江·高三专题练习)若不等式 对一切 恒成立,则 的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】若不等式 对一切 恒成立,则 ,即
, 在 单调递增, ,所以 .故选:C
4.(2022·全国·高三专题练习)若不等式 对任意的 恒成立,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】B
【解析】由选项可知 ,故原不等式等价于 ,
当 时,显然不满足题意,故 ,由二次函数的性质可知,此时必有 ,即 ,故选:B
考点三 一元二次方程(不等式)根的分布
【例3-1】(2022·全国·高三专题练习)关于 的一元二次方程: 有两个实数根 、 ,则
=( )A. B. C.4 D.-4
【答案】D
【解析】由 有两个实数根 ,可得 ,
所以 .故选:D.
【例3-2】(2022·浙江·高三专题练习)若不等式 的解集中的整数有且仅有1,2,3,则实数
的取值范围是___________.
【答案】
【解析】因为 ,所以 ,解得 ,所以原不等式的解集
为 ,又解集中的整数有且仅有1,2,3,所以 解得: ,即
,
故答案为: .
【一隅三反】
1.(2022·全国·高三专题练习)若 和 分别是一元二次方程 的两根,则 的是
______.
【答案】
【解析】由韦达定理: , , 故答案为: .2.(2022·全国·高三专题练习)若关于 的不等式 的解集中恰有 个正整数,则实数
的取值范围为______
【答案】
【解析】解:因为不等式 的解集中恰有 个正整数,
即不等式 的解集中恰有 个正整数,所以 ,所以不等式的解集为 ,
所以这三个正整数为 ,所以 ,故答案为: .
3.(2021·全国·专题练习)已知方程 有两个不相等的实数根,且两个实数根都大于
2,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】令
由题可知:
则 ,即 故选:C
4.(2021·上海·华师大二附中高一期中)已知实数 ,关于 的不等式 的解集
为 ,则实数a、b、 、 从小到大的排列是( )
A. B.
C. D.
【答案】A【解析】由题可得: , .由 , ,设 ,则 .所以
,所以 , .又 ,所以 ,
所以 .故 , .又 ,故 .故选:A.
考点四 比较大小
【例4-1】(2022·全国·高三专题练习)已知 , , ,则 , , 的大小
关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】∵ ,构造函数 , ,
令 ,则 ,∴ 在 上单减,∴ ,
故 ,所以 在 上单减,
∴ ,
同理可得 ,故 ,故选:C.
【例4-2】.(2022·广东茂名·高三阶段练习)(多选)已知 , , (其中 为自然对数
的底数),则 , , 的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】令 , ,则 ,所以当 时 ,当 时 ,所以 在 上单调递减,在 上单调递增,所以 ,所以 , ,
又 ,所以 ,所以 ;故选:AD
【一隅三反】
1.(2021·全国·高三专题练习(文))已知 , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 , ,所以 ,
又因为 ,因为 ,所以 ,
又因为 ,
所以 且 ,所以 ,所以 ,故选:B.
2.(2022·山东·模拟预测)已知非零实数m,n满足 ,则下列关系式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为 ,所以 .
取 , ,得 ,故A选项不正确;
取 , ,得 ,所以 ,故B选项不正确;取 , ,得
,故C选项不正确;当 时,则 ,所以 ,所以 ,
当 时,则 , ,所以 ,
当 时, ,所以 ,综上得D选项正确,
故选:D.
3.(2022·广东广州·一模)若正实数a,b满足 ,且 ,则下列不等式一定成立的是
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为 , 为单调递增函数,故 ,由于 ,故 ,或
,
当 时, ,此时 ;
,故 ;
, ;
当 时, ,此时 , ,故 ;
, ;
故ABC均错误;
D选项, ,两边取自然对数, ,因为不管 ,还是 ,均有
,所以 ,故只需证 即可,
设 ( 且 ),则 ,令 ( 且 ),则,当 时, ,当 时, ,所以 ,所以
在 且 上恒成立,故 ( 且 )单调递减,因为 ,所以 ,
结论得证,D正确故选:D
考点五 解含参的一元二次不等式
【例5】(2022·全国·高三专题练习)解关于 的不等式 .
【答案】答案见解析
【解析】若 ,原不等式等价于-x+1<0,解得x>1.
若 ,原不等式等价于 ,解得 或x>1.
若 ,原不等式等价于 .
①当 时, , 无解;
②当 时, ,解 ,得 ;
③当 时, ,解 ,得 ;
综上所述,当 时,解集为 或 ;
当 时,解集为{x|x>1};
当 时,解集为 ;
当 时,解集为 ;
当 时,解集为 .
【一隅三反】
1.(2022·全国·高三专题练习)已知关于 的不等式: ,当 时解不等式.
【答案】答案不唯一,具体见解析
【解析】原不等式可变形为: ,当 时, ,所以 ,即原不等式的解集为 ;
当 时, ,所以 ,即原不等式的解集为 ;
当 时, ,令 ,所以 ,
若 时, ,所以原不等式的解集为 ,
若 时, ,所以原不等式的解集为 ,
若 时, ,所以原不等式的解集为 ,
综上可知: 时,原不等式的解集为 ;
时,原不等式的解集为 ;
时,原不等式的解集为 ;
时,原不等式的解集为 .
2.(2022·上海·高三专题练习)解关于 的不等式: .
【答案】答案见解析
【解析】当 时,不等式化为 ,解得 ;
当 时,不等式化为 ,解得 ,或 ;
当 时, ,不等式化为 ,解得 ;
当 时,不等式化为 ,此时无解;
当 时, ,不等式化为 ,解得 ;
综上, 时,不等式的解集是 ;时,不等式的解集是 或 ;
时,不等式的解集是 ;
时,不等式无解;
时,不等式的解集是 .
3.(2022·全国·高三专题练习)设函数 .
(1)若 ,求不等式 的解集;
(2)若 (1) , ,求 的最小值.
【答案】(1)答案不唯一,具体见解析 ;(2) .
【解析】(1)由题意可得 ,即为 ,
即 ,
当 时, ,由 ,解得 或 ;
当 时, ,可得 ;
当 时, ,由 ,解得 ;
当 时, ,由 ,解得 .
综上可得, 时,解集为 或 ; 时,解集为 ;
时,解集为 ; 时,解集为 ;
(2)由 , ,可得 , ,
可得 ,当 时, ,可得 的最小值为 ,当且仅当 , 时等号成立;
当 时, ,可得 的最小值为 ,当且仅当 , 时等号成立.
所以 的最小值为 .