文档内容
专题 04 一元二次不等式与其他不等式
【考纲要求】
1.理解必要条件、充分条件与充要条件的含义.
2.理解全称量词与存在量词的意义.
3.能正确地对含有一个量词的命题进行否
【思维导图】
【考点总结】
一、一元二次不等式的概念
一元二次不等式
定义 只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,叫做一元二次不等式
表达式 ax2+bx+c>0,ax2+bx+c<0,ax2+bx+c≥0,ax2+bx+c≤0,其中a≠0,a,b,c均为常数
ax2+bx+c>0(a≠0) 解集是使f(x)=ax2+bx+c的函数值为正数的自变量x的取值集合
ax2+bx+c<0(a≠0) 解集是使f(x)=ax2+bx+c的函数值为负数的自变量x的取值集合
解集是使f(x)=ax2+bx+c的函数值大于或等于0的自变量x的取值集
解集 ax2+bx+c≥0(a≠0)
合
解集是使f(x)=ax2+bx+c的函数值小于或等于0的自变量x的取值集
ax2+bx+c≤0(a≠0)
合
二、一元二次不等式的解法
利用“三个二次”的关系我们可以解一元二次不等式.解一元二次不等式的一般步骤:
(1)将不等式变形,使一端为0且二次项系数大于0;
(2)计算相应的判别式;
(3)当Δ≥0时,求出相应的一元二次方程的根;
(4)根据对应二次函数的图像,写出不等式的解集.
三、一元二次不等式的恒成立问题
1.一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集是R的等价条件是a>0且Δ<0.
2.一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集是R的等价条件是a<0且Δ<0.
3.分离参数,将恒成立问题转化为求最值问题,即:k≥f(x)恒成立⇔k≥f(x) ;k≤f(x)恒成立⇔k≤f(x) .
max min
四、“三个二次”(二次函数、一元二次方程、一元二次不等式)的关系
Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0
y=ax2+bx+c(a>0)
的图像
ax2+bx+c=0(a>0) 有两个不相等的实根 有两个相等的实数根
没有实数根
的根 x,x,且x<x x,x
1 2 1 2 1 2ax2+bx+c>0(a>0)
{x|x<x 或x>x} R
1 2
的解集
ax2+bx+c<0(a>0)
{x|x<x<x} ∅ ∅
1 2
的解集
五、分式不等式
(1)
(2)
(3)
(4)
六、绝对值不等式
(1)
(2) ;
;
(3)含有两个或两个以上绝对值符号的不等式,可用零点分段法和图象法求解
【题型汇编】
题型一:一元二次不等式的解法
题型二:一元二次不等式的恒成立问题
题型三:分式不等式的解法
【题型讲解】
题型一:一元二次不等式的解法
一、单选题
1.(2022·江西九江·三模(理))已知集合 , ,则
( )A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
先化简 集合,再由交集的定义求解即可
【详解】
∵
∴ ,
故选:A.
2.(2022·江苏·苏州市第六中学校三模)设集合 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
化简集合A,根据交集运算求解.
【详解】
, ,
,
故选:B
3.(2022·海南海口·二模)已知x, 且 ,则“ ”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】C
【解析】
【分析】
求出不等式的等价条件,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.【详解】
因为 ,所以 ,则“ ”两边同除以 即可得到“ ”,反过来同乘以 即可,故“
”是“ ”的充要条件.
故选:C.
4.(2022·天津·耀华中学二模)已知集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
求得集合 再求交集即可
【详解】
由题, ,故
故选:D
5.(2022·山东烟台·三模)若集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
首先解一元二次不等式求出集合 ,再根据补集、交集的定义计算可得;
【详解】
解:由 ,即 ,解得 ,
所以 ,
又 ,所以 ,所以 ;
故选:B
6.(2022·广东广州·三模)已知命题 ,命题 ,则 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】A
【解析】
【分析】
先由 和 解出 的范围,再由充分必要的定义判断即可.
【详解】
由 解得 ,由 解得 或 ,显然 ,故 是 的充分不必要条件.
故选:A.
7.(2022·天津·二模)设 ,则“ ”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
【解析】
【分析】
解不等式 ,再根据充分条件和必要条件的定义即可得出答案.
【详解】
解:由 ,得 ,
所以“ ”是“ ”的必要不充分条件.
故选:B.
8.(2022·广西·南宁三中二模(文))设集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.【答案】B
【解析】
【分析】
解出一元二次不等式,根据交集的运算法则求解即可.
【详解】
由题,解 ,可得 ,则可得 ,
故选:B
9.(2022·天津南开·一模)设 ,则“ ”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】A
【解析】
【分析】
由 ,解得 或 ,利用充分、必要条件的定义即可判断出.
【详解】
由 ,解得 或 ,
由“ ”可推出“ ”,而由“ ”推不出“ ”,
∴“ ”是“ ”的充分不必要条件.
故选:A.
10.(2022·江西南昌·二模(文))已知集合 , ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查集合的交集,易错点在于集合A元素是自然数,集合B的元素是实数.
【详解】
∵ , ,∴ .
故选: .11.(2022·湖北十堰·三模)设集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
利用集合的补集运算求解.
【详解】
因为 ,
所以 .
故选:C
12.(2022·山西临汾·三模(理))已知集合 , ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据对数函数的单调性,结合解一元二次不等式的方法、集合交集的定义进行求解即可.
【详解】
因为 , ,
所以 ,
故选:D
13.(2022·天津·一模)已知集合 , ,那么 ( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】
【分析】
先化简集合 ,再求
【详解】
,所以
所以
故选:B
14.(2022·四川遂宁·三模(文))已知集合 , ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据集合的交集运算即可求解.
【详解】
解: ,
,
故选:C.
15.(2022·安徽·合肥市第七中学二模(理))集合 ,集合 ,则
( )
A.(-2,2) B.(-1,2) C.(-2,3) D.(-1,3)
【答案】B
【解析】
【分析】
先求集合 ,进一步求出答案.
【详解】集合 , ,
∴ .
故选:B.
二、多选题
1.(2022·山东济南·一模)平面内到两定点距离之积为常数的点的轨迹称为卡西尼卵形线,它是1675年
卡西尼在研究土星及其卫星的运行规律时发现的.已知在平面直角坐标系 中, , ,动
点P满足 ,其轨迹为一条连续的封闭曲线C.则下列结论正确的是( )
A.曲线C与y轴的交点为 , B.曲线C关于x轴对称
C. 面积的最大值为2 D. 的取值范围是
【答案】ABD
【解析】
【分析】
根据给定条件,求出曲线C的方程,由 判断A;由曲线方程对称性判断B;取特值计算判断C;求出
的范围计算判断D作答.
【详解】
设点 ,依题意, ,整理得: ,
对于A,当 时,解得 ,即曲线C与y轴的交点为 , ,A正确;
对于B,因 ,由 换 方程不变,曲线C关于x轴对称,B正确;
对于C,当 时, ,即点 在曲线C上, ,C不正确;
对于D,由 得: ,解得 ,于是得 ,解得 ,D正确.
故选:ABD
【点睛】
结论点睛:曲线C的方程为 ,(1)如果 ,则曲线C关于y轴对称;
(2)如果 ,则曲线C关于x轴对称;(3)如果 ,则曲线C关于原点对称.
2.(2022·湖南·一模)下列选项中,与“ ”互为充要条件的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】
先求出 的范围,再逐项求出对应的范围,从而可得正确的选项.
【详解】
的解为 ,
对于A,因为 为 的真子集,故A不符合;
对于B,因为 等价于 ,其范围也是 ,故B符合;
对于C, 即为 ,其解为 ,故C符合;
对于D, 即 ,其解为 ,
为 的真子集,故D不符合,
故选:BC.
题型二:一元二次不等式的恒成立问题
一、单选题1.(2022·河南·襄城县教育体育局教学研究室二模(文))已知函数 ,若 ,
恒成立,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据函数解析式画出函数图象,即可判断函数为奇函数且在定义域上单调递减,则不等式等价于
,即 恒成立,再分 和 两种情况讨论,当 时 ,
即可求出参数 的取值范围;
【详解】
解:因为 ,所以函数图象如下所示:由函数图象可知函数为定义域 上单调递减的奇函数,当 时 ,则
,当 时 ,则 ,所以
,因为 , 恒成立,即 ,
恒成立,所以 恒成立,即 恒成
{ m>0
立,当 ,显然不成立,当 时,则 ,解得 ,即 ;
Δ=81−48m≤0
故选:C
2.(2022·四川攀枝花·二模(文))已知函数 ,若关于 的不等式
恒成立,则实数 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
先判断 时, 在 上恒成立;若 在 上恒成立,转化为 在
上恒成立.
【详解】
当 时,由 恒成立,二次函数的对称轴为 ,
(1)当 时, 在 上单调递减,则 恒成立,
(2)当 时, ,所以综上可知,当 时, 在 上恒成立;
当 时, 恒成立,即 在 上恒成立,
令 ,则 ,
当 时, ,函数单增,又 ,所以 ;
综上可知, 的取值范围是 ,
故选:D
3.(2022·陕西·宝鸡市渭滨区教研室一模(理))若“ ,使得 ”是假命题,则实数
的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意,“ ,使得 ”是真命题,进而根据二次不等式恒成立求解即可.
【详解】
解:因为“ ,使得 ”是假命题,
所以“ ,使得 ”是真命题,
所以 ,解得 .
所以实数 的取值范围是 .
故选:B
4.(2022·天津河东·一模)已知函数 设 ,若关于x的不等式 在R
上恒成立,则a的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】A【解析】
【详解】
不等式 为 (*),
当 时,(*)式即为 , ,
又 ( 时取等号),
( 时取等号),
所以 ,
当 时,(*)式为 , ,
又 (当 时取等号),
(当 时取等号),
所以 ,
综上 .故选A.
【考点】不等式、恒成立问题
【名师点睛】首先满足 转化为 去解决,由于涉及分段函数问题要遵循
分段处理原则,分别对 的两种不同情况进行讨论,针对每种情况根据 的范围,利用极端原理,求出对
应的 的范围.
5.(2022·山西运城·模拟预测(理))已知椭圆 的上顶点为A,离心率为e,若在
C上存在点P,使得 ,则 的最小值是( )
A. B. C. D.【答案】C
【解析】
【分析】
设出 ,利用 得到 在区间 上有解,结合端点值的符号得到
,求出 的最小值.
【详解】
易知 ,设 ,则 ,
所以 ,
即 ,
即方程 在区间 上有解,
令 ,
因为 , ,
所以只需 ,
即
解得: .
故选:C.
6.(2022·河北·模拟预测)“ ”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
【解析】
【分析】
,列出不等式,求出 ,从而判断出答案.
【详解】
,则要满足 ,解得: ,
因为 ,但
故“ ”是“ ”的必要不充分条件.
故选:B
7.(2022·天津·耀华中学模拟预测)对于任意实数 ,不等式 恒成立,则实数
的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
分 与 两种情况进行讨论,求解出答案.
【详解】
当 时,不等式为 恒成立,故满足要求;
当 时,要满足:
,解得: ,
综上:实数 的取值范围是 .
故选:D
8.(2022·黑龙江齐齐哈尔·二模(文))若命题“ ”为假命题,则实
数x的取值范围为( )A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
等价于“ ”为真命题.令 ,解不等式
即得解.
【详解】
解:命题“ ”为假命题,其否定为真命题,
即“ ”为真命题.
令 ,
则 ,即 ,
解得 ,所以实数x的取值范围为 .
故选:C
9.(2022·新疆阿勒泰·三模(理))“ ”是“ 使 成立”为假命题的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】
“ 使 成立” 为假命题,则“ 使 成立”为真命题,对a分情况讨论,求得 ,结合充分、必要条件判定方法,即可得解.
【详解】
解:“ 使 成立”为假命题,则“ 使 成立”为真命题,当 时
成立,当 ,则 , ,∴ ,综合得 ,则“ ”是 的充
分不必要条件.
故选:B.
10.(2022·北京石景山·一模)“ ”是“ 在 上恒成立”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
【解析】
【分析】
在给定区间内恒成立问题,可参变分离求解后判断
【详解】
在 上恒成立,
即 在 上恒成立,
故
“ ”是“ ”的必要不充分条件
故选:B
二、多选题
1.(2022·河北·石家庄二中模拟预测)命题“ ”为真命题的一个充分不必要条件是
( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】先求命题“ ”为真命题的等价条件,再结合充分不必要的定义逐项判断即可.
【详解】
因为 为真命题,
所以 或 ,
所以 是命题“ ”为真命题充分不必要条件,A对,
所以 是命题“ ”为真命题充要条件,B错,
所以 是命题“ ”为真命题充分不必要条件,C对,
所以 是命题“ ”为真命题必要不充分条件,D错,
故选:AC
2.(2022·全国·模拟预测)已知二次函数 ,若对任意 ,则
( )
A.当 时, 恒成立
B.当 时, 恒成立
C. 使得 成立
D.对任意 , ,均有 恒成立
【答案】AD
【解析】
【分析】
二次函数开口向下,对称轴为 ,结合二次函数的性质对选项逐一判断即可.
【详解】
依题意,二次函数 的对称轴为 .因为 ,所以其函数图象为开口向下的抛物线,
对于A选项,当 时, , 关于直线 对称,
所以 恒成立,所以A选项正确;
对于B选项,当 ,若 ,则不等式可化为 ,
所以 ;
若 ,则不等式可化为 ,所以 ,所以B选项错误;
对于C选项,因为 ,所以 ,
所以二次函数 的图象开口向下,且二次函数与x轴无交点,所以不存在
使得 成立,所以C选项错误;
对于D选项, ,
所以对任意 , ,均有 恒成立,所以D选项正确,
故选:AD.
三、填空题
1.(2022·山东聊城·三模)命题“ , ”为假命题,则实数 的取值范围为
______.
【答案】
【解析】
【分析】
分析可知命题“ , ”为真命题,分 、 两种情况讨论,
结合已知条件可得出关于 的不等式(组),综合可求得实数 的取值范围.
【详解】由题意可知,命题“ , ”为真命题.
①当 时,可得 .
若 ,则有 ,合乎题意;
若 ,则有 ,解得 ,不合乎题意;
②若 ,则 ,解得 .
综上所述,实数 的取值范围是 .
故答案为: .
2.(2022·浙江嘉兴·二模)已知函数 的定义域为R,则 的最大值是
___________.
【答案】
【解析】
【分析】
由题意得到 , 恒成立,进而得到 ,即 ,再代入
,令 ,利用基本不等式求解.
【详解】
解:因为函数 的定义域为R,
所以 , 恒成立,
所以 ,即 ,
所以 ,令 ,则 ,
当且仅当 ,即 时,等号成立,
所以 的最大值是 ,
故答案为:
3.(2022·江苏江苏·二模)已知定义在 上的奇函数 满足 ,当 时,
,若 对一切 恒成立,则实数 的最大值为___________.
【答案】 ## 0.25
【解析】
【分析】
根据题设条件画出函数的图象,结合图象可求实数 的最大值.
【详解】
因为 ,故 的图象关于 中心对称
当 时, ,
故 的图象如图所示:结合图象可得:只需当 时, 即可,
即 ,故 ,
故答案为: .
四、解答题
1.(2022·上海奉贤·二模)对于函数 ,如果对于定义域 中任意给定的实数 ,存在非负实数 ,
使得 恒成立,称函数 具有性质 .
(1)判别函数 , 和 , 是否具有性质 ,请说明理由;
(2)函数 , ,若函数 具有性质 ,求 满足的条件;
(3)若函数 的定义域为一切实数, 的值域为 ,存在常数 且 具有性质 ,判别
是否具有性质 ,请说明理由.
【答案】(1)答案见解析;
(2) ;
(3) 具有性质 ,理由见解析.
【解析】
【分析】
(1)由性质 的定义,结合作差法判断函数是否具有性质 即可;
(2)根据已知条件有 对任意 恒成立,讨论 、 判断不
等式是否恒成立,即可得参数范围;
(3)由 的性质可得 ,再根据对数函数的单调性及性质定义判断 是否具有性质 .
(1)
, ,
所以 ,则 ,故 , 不具有性质 ;
,
恒成立,故 , 具有性质 .
(2)
由 ,则 ,
对任意 恒成立,
显然 时,上式不等式成立;
时 ,则 ,对任意 不恒成立,舍去;
综上, .
(3)
因为 具有性质 ,所以 ,
因为函数的值域为 ,所以 ,
则 , ,
,
,
,所以 ,即 具有性质 .
【点睛】
关键点点睛:第三问,注意应用性质 、不等式性质得到 、
、 ,进而有 ,
结合对数函数的单调性判断结论.
2.(2022·江西上饶·二模(理))已知 .
(1)解关于x的不等式 ;
(2)若对任意实数x,及任意正实数a,b,且 ,都有 恒成立,求实数 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)对绝对值进行分类讨论,即可求解
(2)根据基本不等式,可得 ,进而问题转化为
,进而求出所求的 范围
(1)
可得,
当 时,不等式 等价于 ,解得 , ,
当 时,不等式 等价于 ,此时不等式恒成立, ,
当 时,不等式 等价于 ,解得 , ,综上所述,不等式 的解集是
(2)
, ,
,当且仅当 时成立,
所以,对任意实数x,及任意正实数a,b,且 ,都有 恒成立,
等价于 ,设 ,由(1)得, ,明显可
见, , ,所以, ,当 时, 有最小值,
,
所以,此时实数 的取值范围为 ,综上所述,实数 的取值范围
题型三:分式不等式的解法
一、单选题
1.(2022·安徽黄山·一模(理))设集合 , ,则 ( )
A. 或 B.
C. 或 D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据集合交补集定义运算即可.
【详解】由 , 或
所以 或
故选:C
2.(2022·四川·宜宾市叙州区第一中学校二模(文))已知集合 , ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
解出集合 ,利用交集的定义可求得集合 .
【详解】
, ,因此, .
故选:D.
3.(2022·山西·太原五中二模(文))下列命题中正确的是( )
A.命题“ , ”的否定是“ , ”
B.已知 与 为非零向量,则“ ”是“ 与 的夹角为锐角”的充要条件
C.“ ”是“不等式 成立”的必要不充分条件
D.已知 , ,则M是N的充分不必要条件
【答案】D
【解析】
【分析】
利用特称命题的否定是全称命题判断A选项;利用平面向量的数量积和充分必要条件的定义判断B选项;
解不等式 ,再利用充分必要条件的定义判断C选项;利用充分必要条件的定义直接判断D选项.【详解】
对于A,命题“ , ”为特称命题,又特称命题的否定是全称命题,可知其否定为:“
, ”,故A错误;
对于B,由向量数量积定义可知,若 ,则 与 的夹角为锐角或零角;若 与 的夹角为锐角,则
一定有 ,故“ ”是“ 与 的夹角为锐角”的必要不充分条件,故B错误;
对于C,不等式 ,解不等式得: 或 ,故“ ”是
“不等式 成立”的充分不必要条件,故C错误;
对于D, , 不能推出 ,故“ ”是“ ”的充分不必要条件,故D正确.
故选:D
【点睛】
易错点睛:本题考查含一个量词的命题的否定,充分必要条件的判断,两个向量数量积的定义,解不等式,
在判断B选项时,要注意当两个向量的数量积大于0时,这两个向量也可以同向共线,此时两个向量的夹
角为零角,考查学生的逻辑推理能力与转化能力,综合性强,属于一般题.
4.(2022·河南河南·一模(理))若 成立的一个充分不必要条件是 ,则实数a的取
值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
解一元二次不等式、分式不等式求得题设条件为真时对应 的范围,再根据条件的充分不必要关系求参数a
的取值范围.
【详解】
由 ,可得: ;由 ,则 ,可得 ;
∵ 成立的一个充分不必要条件是 ,
∴ ,可得 .
故选:D.
5.(2022·辽宁·一模)已知集合 , ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
排除法可得.
【详解】
取 ,易知 ,所以 ,故排除ABD.
故选:C
6.(2022·河南·三模(理))若集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
分别求出集合A,B,根据集合的交集和补集运算得出答案.
【详解】由 ,则 解得: .
, ,
= 或 , .
故选:A.
7.(2022·新疆喀什·一模(理))已知集合 , ,则
( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
解分式不等式,求得集合A,再根据集合的交集运算,求得答案。
【详解】
解不等式 ,则 或 ,
故 或 ,
故 ,
故选:A
8.(2022·天津·一模)设 ,则“ ”是“ ”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】【分析】
解不等式,根据充分必要性分别判断.
【详解】
解不等式可得 , ,
又 ,反之不成立,
所以“ ”是“ ”的必要不充分条件,
故选:B.
9.(2022·江西南昌·三模(理))已知集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
解不等式,求出集合A和B,进而求出交集.
【详解】
,解得: ,所以 , ,解得: 或 ,故 ,
故
故选:C
10.(2022·陕西·安康市高新中学三模(理))已知集合 , ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据对数型函数定义域解法求出集合M,根据分式不等式解法求出集合N,再根据集合交集概念即可求得
结果.
【详解】
由题意知 , ,
所以 .
故选:C.
二、多选题
1.(2022·湖南·一模)下列选项中,与“ ”互为充要条件的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】
先求出 的范围,再逐项求出对应的范围,从而可得正确的选项.
【详解】
的解为 ,
对于A,因为 为 的真子集,故A不符合;
对于B,因为 等价于 ,其范围也是 ,故B符合;
对于C, 即为 ,其解为 ,故C符合;
对于D, 即 ,其解为 ,
为 的真子集,故D不符合,
故选:BC.
2.(2021·江西·模拟预测)下列命题正确的是( )A. B.集合 的真子集个数是4
C.不等式 的解集是 D. 的解集是 或
【答案】AC
【解析】
【分析】
A. 利用集合相等判断;B.根据集合的真子集定义判断;C.利用一元二次不等式的解法判断;D.利用分式不
等式的解法判断.
【详解】
A. ,故正确;
B.集合 的真子集个数是3,故错误;
C.不等式 的解集是 ,故正确;
D. 的解集是 或 ,
故选:AC
3.(2021·重庆·模拟预测)已知全集 ,集合 ,则关于 的表达方式正确的有
( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】
根据补集的概念及分式不等式及其解法即可求解.
【详解】由题意得, ,
所以 ,
故AB正确,CD错误,
故选:AB.
三、填空题
1.(2022·广东·华南师大附中三模)当 时, 成立,则实数a的取值范围是____________.
【答案】
【解析】
【分析】
由 可得 或 ,当 时, 成立,即可求出a的取值范围.
【详解】
或 ,则当 时, 成立,所以 .
故答案为: .
2.(2022·天津·一模)已知实数 , ,且满足 ,则 的最小值为
___________.
【答案】25
【解析】
【分析】
由题干条件得到 且 ,对 变形得到 ,利用基本
不等式求解最小值.
【详解】
由 得: ,因为 , ,所以 ,
其中,当且仅当 ,即 时,等号成立,故 的最小值
为25.
故答案为:25
3.(2022·四川德阳·三模(文))对于问题:“已知关于 的不等式 的解集为 ,解关于
的不等式 ”,给出如下一种解法:
解析:由 的解集 ,得
的解集为 ,即
关于 的不等式 的解集为 .
参考上述解法,若关于 的不等式 的解集为
关于 的不等式 的解集为____.
【答案】 .
【解析】
【分析】
关于 的不等式 可看成前者不等式中的 用 代入可得不等式 的解集.
【详解】
若关于 的不等式 的解集为
则关于 的不等式 可看成前者不等式中的 用 代入可得,
则 ,则 .
故解集为: .【点睛】
本题考查不等式的解法,考查方法的类比,正确理解题意是关键.
4.(2022·上海杨浦·二模)已知 , ,则 ________.
【答案】
【解析】
【分析】
求出 与 中不等式的解集分别确定出 与 ,找出两集合的交集即可.
【详解】
集合 中不等式,当 时,解得: ,此时 ,
当 时,解得: ,无解,
,
集合 中不等式变形得: ,即 ,
解得: ,即 ,
则 .
故答案为: .
【点睛】
本题考查不等式的求解、集合的交运算,考查运算求解能力,属于基础题.
5.(2022·上海徐汇·二模)不等式 的解集为______.
【答案】
【解析】
【详解】
因为 ,∴ ,∴ ,∴解集为 .
故答案为: .
四、解答题
6.(2022·陕西·西北工业大学附属中学二模(理))已知 .(1)求不等式 的解集;
(2)若 ,且 ,求证: .
【答案】(1)
(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)先换元后再解不等式
(2)由条件得到 关系,再通过基本不等式证明
(1)
令 , ,易知 ,可解得
解集为
(2)
,则 , ,又
故 ,由基本不等式得: ,即证