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微专题:一元二次不等式的解法
【考点梳理】
1. 一元二次不等式
一元二次不等式
定义 一般地,我们把只含有一个未知数,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
ax2+bx+c>0,ax2+bx+c<0,
一般
ax2+bx+c≥0,ax2+bx+c≤0,
形式
其中a,b,c均为常数,a≠0
2. 二次函数的零点
一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
3. 三个“二次”的对应关系
Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0
y=ax2+bx+c(a>0)的图
象
有两个不相等的实数根x, 没有实数
1
ax2+bx+c=0(a>0)的根 有两个相等的实数根x=x=-
1 2
x(x<x) 根
2 1 2
ax2+bx+c>0(a>0)的解集 { x | x < x ,或 x > x} R
1 2
ax2+bx+c<0(a>0)的解集 { x | x < x < x } ∅ ∅
1 2
4.解一元二次不等式的步骤:
第一步,将二次项系数化为正数;第二步,解相应的一元二次方程;第三步,根据一元二次方程的根,结合
不等号的方向画图;第四步,写出不等式的解集.
【题型归纳】
题型一:解不含参数的一元二次不等式
1.已知集合 ,若 ,则实数 的取值集合为( )
A. B. C. D.
2.记全集 ,设集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
第 1 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司3.已知集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
题型二: 解含有参数的一元二次不等式
4.关于 的不等式 的解集中恰有 个整数,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.若关于 的不等式 的解集为 ,则 的取值范围为( )
A. B.(0,1) C. D.(-1,0)
6.设 :实数 满足 , :实数 满足 ,若 是 的充分不必要条件,求实数 的取
值范围( )
A. B. C. D.
题型三: 由一元二次不等式的解确定参数
7.若不等式 的解集是 ,则不等式 的解集是( )
A. B.
C. D.
8.二次不等式 的解集是 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
9.已知 的解集为 ,则 的值为( )
第 2 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A.1 B.2 C.-1 D.-2
【双基达标】
10.不等式 的解集为( )
A. 或 B. C. 或 D.
11.集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
12.集合 , ,则 的子集个数为( )
A.3 B.2 C.4 D.8
13.不等式 的解集为 ,则函数 的图像大致为( )
A. B.
C. D.
14.已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
15.已知关于 的不等式 的解集为 ,其中 ,则 的最小值为( )
A. B.1 C.2 D.8
第 3 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司16.一元二次不等式2x2+x﹣6≥0的解集为( )
A. B. C. D.
17.已知集合 则 ( )
A. B.
C. D.
18.若函数 ,则 的解集为( )
A. B.
C. D.
19.设集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
20.不等式 的解集为( )
A. 或 B. C. 或 D.
21.关于x的不等式 的解集是 ,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
22.已知集合 ,下列命题为假命题的是( )
A. B.
C. D.
23.关于 的不等式 成立的一个充分不必要条件是 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
24.如果二次方程ax2+bx+c=0的两根为 ,3,且a<0,那么不等式ax2+bx+c>0的解集为( )
第 4 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A.{x|x>3或x<-2} B.{x|x>2或x<-3}
C.{x|-2<x<3} D.{x|-3<x<2}
25.已知集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【高分突破】
一、单选题
26.已知不等式ax2﹣bx+2>0的解集为{x| <x<2},则不等式2x2+bx+a<0的解集为( )
A.{x| <x<1} B.{ x|x< 或x> }
C.{x| <x< } D.{x|x< 或x>1}
27.已知 是定义在 上的偶函数,且在区间 单调递减,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
28.设集合 , ,则 ( )
A. 或 B.
C. D.
29.已知函数 ,若关于 的不等式 的解集为 ,则
A. B.
C. D.
30.不等式-3x2+7x-2<0的解集为( )
A. B. 或
C. D.{x|x>2}
31.在R上定义运算“⊙”:a⊙b=ab+2a+b,则满足x⊙(x-2)<0的实数x的取值范围为( )
A.{x|0<x<2} B.{x|-2<x<1}
C.{x|x<-2或x>1} D.{x|-1<x<2}
第 5 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司32.已知全集 ,集合 , ( )
A. B. C. D.
33.函数 的定义域( )
A. B. C. D.
34.已知x>0,y>0,且x+2y=1,若不等式 m2+7m恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.﹣8≤m≤1 B.m≤﹣8或m≥1 C.﹣1≤m≤8 D.m≤﹣1或m≥8
二、多选题
35.已知 ,关于 一元二次不等式 的解集中有且仅有3个整数,则 的值可以是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
36.对于给定实数 ,关于 的一元二次不等式 的解集可能是( )
A. B. C. D.
37.已知二次函数 图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 在区间 上单调递减
B.不等式 的解集为
C.若 ,则 在 上的值域为
D.不等式 的解集为
第 6 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司38.已知关于 的不等式 的解集为 或 ,则下列说法正确的是( )
A.
B. 的解集为
C.
D. 的解集为
三、填空题
39.已知函数 ,则不等式 的解集为____________ .
40.已知关于 的不等式 的解集为 ,则 的取值范围为
________________.
41.设 为常数,且 ,若不等式 的解集是 ,则不等式 的解集是
__________.
42.设集合 , , ,则集合 的子集个数为______.
43.不等式 的解集为___________.
44.若关于 的不等式 的解集是 ,则 ______.
四、解答题
45.已知集合 .
(1)当 时,求 ;
(2)若 ,求实数 的取值范围.
46.已知不等式 的解为 或 .
(1)求 , 的值;
(2)解关于 的不等式: ,其中 是实数.
47.已知 : , : .
(1)当 时,求实数 的取值范围;
(2)若 是 的充分不必要条件,求实数 的取值范围.
第 7 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司48.设函数 .
(1)若对于一切实数 , 恒成立,求 的取值范围;
(2)解不等式 .
49.(1)解这个关于x的不等式 .
(2)若不等式 对任意实数x恒成立,求实数a的取值范围.
第 8 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司参考答案
1.D
【解析】
【分析】
根据二次不等式的求解,结合集合关系的区间端点大小关系求解即可
【详解】
,因为 ,故 ,解得
故选:D
2.A
【解析】
【分析】
解不等式可得集合 与 ,进而可得 .
【详解】
因为 , ,
所以 ,
所以 ,
故选:A.
3.B
【解析】
【分析】
先求得集合A、B,根据交集运算的概念,即可得答案.
【详解】
由题意得集合 ,集合 ,
所以 .
故选:B
4.C
【解析】
【分析】
分类讨论一元二次不等式的解,根据解集中只有一个整数,即可求解.
【详解】
由 得 ,
若 ,则不等式无解.
若 ,则不等式的解为 ,此时要使不等式的解集中恰有 个整数解,则此时 个整数解为 ,则
.
若 ,则不等式的解为 ,此时要使不等式的解集中恰有 个整数解,则此时 个整数解为 ,则
第 9 页.
综上,满足条件的 的取值范围是
故选:C.
5.C
【解析】
【分析】
不等式 等价于 ,运用二次函数的性质求解即可.
【详解】
不等式 等价于 ,设 ,
显然a=0不符合题意,
若 , , 是开口向上,零点分别为1和 的抛物线,
对于 ,解集为 或 ,不符合题意;
若 ,则 是开口向下,零点分别为1和 的抛物线,
对于 ,依题意解集为 , ,即 ,
故选:C.
6.B
【解析】
【分析】
先求出两不等式的解集,然后由 是 的充分不必要条件,可得 ,从而可求出实数 的取值范围
【详解】
由 ,得 ,解得 ,
所以 : ,
由 ,得 ,
所以 : ,
因为 是 的充分不必要条件,
所以 ,
所以 ,解得 ,
故选:B
7.C
【解析】
第 10 页【分析】
依题意 和 是方程 的两个实数根,利用韦达定理得到方程组,即可求出 、 ,再解一元二次不
等式即可.
【详解】
解:因为不等式 的解集是 ,
∴ 和 是方程 的两个实数根,
由 ,解得: , ,
故不等式 即 ,
即 ,即 ,解得: ,
所以所求不等式的解集是: .
故选:C.
8.B
【解析】
【分析】
由题意得2,3为方程 的两个根,根据韦达定理,化简计算,即可得答案.
【详解】
因为二次不等式,所以 ,
因为不等式 的解集是 ,
所以2,3为方程 的两个根,
所以 ,即
所以 .
故选:B
9.B
【解析】
【分析】
由题知 为方程 的一个根,由韦达定理即可得出答案.
【详解】
因为 的解集为 ,
所以 为方程 的一个根,
所以 .
故选:B.
第 11 页10.D
【解析】
【分析】
根据一元二次不等式的解法求解即可.
【详解】
解:因为 的实数根为 和 ,
所以根据一元二次不等式与方程的关系得不等式 的解集为 .
故选:D
11.B
【解析】
先解一元二次不等式求出集合A,再通过交集的运算,可得到本题答案.
【详解】
由 ,得 ,从而 , ,
.
故选:B
【点睛】
本题考查了集合的交集运算,以及一元二次不等式的解法,属于基础题.
12.D
【解析】
【分析】
先求出集合AB,进而得到 ,皆可以求出 的子集个数.
【详解】
因为 , ,所以 ,
∴ 的子集个数为 个.
故选:D
13.C
【解析】
【分析】
由一元二次不等式的解集形式确定 的正负, 的关系,得函数零点,然后确定函数图象.
【详解】
∵不等式 的解集为 ,
∴ ,∴ ,
,图象开口向下,两个零点为 .
第 12 页故选:C.
14.C
【解析】
【分析】
解不等式,再进行交集运算.
【详解】
或
故选:C
15.C
【解析】
【分析】
由一元二次不等式的解与方程根的关系求出系数 ,确定 ,然后结合基本不等式得最小值.
【详解】
的解集为 ,则 的两根为 , ,
∴ ,∴ , ,则 ,即 ,
,当且仅当 时取“=”,
故选:C.
16.A
【解析】
【分析】
一元二次不等式化为 ≥0,求出解集即可.
【详解】
一元二次不等式2x2+x﹣6≥0可化为
≥0,
解得x≤﹣2或x≥ ,
所以原不等式的解集为(﹣∞,﹣2]∪[ ,+∞).
故选:A.
【点睛】
本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题,是简单题.
17.D
【解析】
【分析】
首先解一元二次不等式求得集合A,之后利用交集中元素的特征求得 ,得到结果.
第 13 页【详解】
由 解得 ,
所以 ,
又因为 ,所以 ,
故选:D.
【点睛】
本题考查的是有关集合的问题,涉及到的知识点有利用一元二次不等式的解法求集合,集合的交运算,属于基础
题目.
18.B
【解析】
【分析】
求导函数 ,解不等式 ,结合定义域即可.
【详解】
函数 的定义域为 ,由 ,得 .
故选:B.
19.B
【解析】
【分析】
解一元二次不等式,得到集合A,根据集合的交集运算,求得答案.
【详解】
解不等式 得: ,
故 ,
故 ,
故选:B
20.D
【解析】
【分析】
不等式等价于 ,即 ,且 ,由此求得不等式的解集.
【详解】
不等式等价于 ,即 ,且 ,解得 ,
故不等式的解集为 ,
故选:D.
21.A
【解析】
【分析】
第 14 页不等式 的解集是 ,即对于 , 恒成立,即 ,分 和
两种情况讨论,结合基本不等式即可得出答案.
【详解】
解:不等式 的解集是 ,
即对于 , 恒成立,
即 ,
当 时, ,
当 时, ,
因为 ,
所以 ,
综上所述 .
故选:A.
22.C
【解析】
求解一元二次不等式,根据集合中元素的情况,即可判断选择.
【详解】
.又 ,
故当 时不一定有 ,故 不正确,即 不正确;
显然其它选项的命题都是真命题.
故选:C.
【点睛】
本题考查含有量词命题真假的判断,涉及一元二次不等式的求解,属综合基础题.
23.D
【解析】
【分析】
由题意可知, 是不等式 解集的一个真子集,然后对 与 的大小关系进行分类讨论,求得不
等式的解集,利用集合的包含关系可求得实数 的取值范围.
【详解】
由题可知 是不等式 的解集的一个真子集.
第 15 页当 时,不等式 的解集为 ,此时 ;
当 时,不等式 的解集为 ,
,合乎题意;
当 时,不等式 的解集为 ,
由题意可得 ,此时 .
综上所述, .
故选:D.
【点睛】
本题考查利用充分不必要条件求参数,同时也考查了一元二次不等式的解法,考查计算能力,属于中等题.
24.C
【解析】
【分析】
本题先根据一元二次方程的两根因式分解,再根据a<0求一元二次不等式的解集即可.
【详解】
解析:由二次方程ax2+bx+c=0的两根为-2,3,且a<0,知不等式ax2+bx+c>0可化为a(x+2)(x-3)>0,即(x
+2)(x-3)<0,方程(x+2)(x-3)=0的两根为x=-2,x=3,则不等式(x+2)(x-3)<0的解集是{x|-2<x<3},
1 2
故选:C.
【点睛】
本题考查根据一元二次方程的根求对应一元二次不等式的解集,是基础题.
25.A
【解析】
【分析】
先计算集合B里的不等式,将B所代表的区间计算出来,再根据交集的定义计算即可.
【详解】
不等式 ,即 , ,
, ,所以 ;
故选:A.
26.A
【解析】
根据不等式ax2﹣bx+2>0的解集求出a、b的值,再代入不等式2x2+bx+a<0中求解集.
【详解】
不等式ax2﹣bx+2>0的解集为{x| <x<2},
所以 ,2是方程ax2-bx+2=0的两个实数根,且a<0,
由根与系数的关系知 ,解得 ;
所以不等式2x2+bx+a<0化为2x2﹣x﹣1<0,
第 16 页解得 <x<1;
所以不等式2x2+bx+a<0的解集为{x| <x<1}.
故选:A.
【点睛】
结论点睛:若一元二次不等式 的解集为 或 ,则 是方程
的两个根.
27.A
【解析】
【分析】
根据函数的奇偶性和单调性化简 ,由此求得不等式的解集.
【详解】
依题意 是定义在 上的偶函数,且在区间 单调递减,
所以 ,
.
故选:A
28.C
【解析】
【分析】
求出集合 ,再由集合的补运算即可求解.
【详解】
,
,
所以 .
故选:C
29.B
【解析】
【分析】
由题意可得 ,且 ,3为方程 的两根,运用韦达定理可得 , , 的关系,可得 的解析式,
计算 , (1), (4),比较可得所求大小关系.
【详解】
关于 的不等式 的解集为 ,
可得 ,且 ,3为方程 的两根,
可得 , ,即 , ,
第 17 页, ,
可得 , (1) , (4) ,
可得 (4) (1),故选 .
【点睛】
本题主要考查二次函数的图象和性质、函数与方程的思想,以及韦达定理的运用.
30.B
【解析】
【分析】
先将二次不等式二次项系数化正,再因式分解求解即可
【详解】
解析不等式-3x2+7x-2<0可化为3x2-7x+2>0,即 ,
解得 或
故选:B.
31.B
【解析】
【分析】
根据定义可得(x+2)(x-1)<0,结合一元二次不等式的解法即可选出正确答案.
【详解】
根据给出的定义得,x⊙(x-2)=x(x-2)+2x+(x-2)=x2+x-2=(x+2)(x-1),
又x⊙(x-2)<0,则(x+2)(x-1)<0,故不等式的解集是{x|-2<x<1}.
故选:B.
32.A
【解析】
解一元二次不等式求得全集 ,由此求得 .
【详解】
由 ,解得 ,所以 ,所以 .
故选:A
【点睛】
本小题主要考查一元二次不等式的解法,考查集合补集的概念和运算,属于基础题.
33.C
【解析】
【分析】
解不等式组 得出定义域.
【详解】
,解得
第 18 页即函数 的定义域
故选:C
34.A
【解析】
【分析】
由题意可得 (x+2y)( ) 4≥4+2 8,不等式 m2+7m成立 m2+7m<( )
⇔
min,即可求得实数m的取值范围.
【详解】
解:∵x>0,y>0,x+2y=1,
∴ (x+2y)( ) 4≥4+2 8.(当 ,即x=2y 时取等号),
∵不等式 m2+7m成立,
∴m2+7m≤8,
求得﹣8≤m≤1.
故选:A.
35.ABC
【解析】
【分析】
利用对应二次函数的性质,结合题设不等式解集仅有3个整数可得 求a的范围,即知其可能值.
【详解】
由 开口向上且对称轴为 ,
∴要使题设不等式解集有且仅有3个整数,则 ,解得 ,
∴ 的可能值A、B、C.符合.
故选:ABC.
36.AB
【解析】
【分析】
讨论参数 ,得到一元二次不等式的解集,进而判断选项的正误.
【详解】
由 ,分类讨论 如下:
当 时, ;
当 时, ;
当 时, 或 ;
第 19 页当 时, ;
当 时, 或 .
故选:AB.
37.ABD
【解析】
【分析】
分析出 且二次函数 的对称轴为直线 ,可判断A选项的正误;利用图象可判断B选项的正误;求出
的值,利用二次函数的基本性质可判断C选项的正误;利用一元二次方程的解法可判断D选项的正误.
【详解】
由图象可知,二次函数 的图象开口向上,则 ,对称轴为直线 .
对于A选项,函数 在区间 上单调递减,A对;
对于B选项,不等式 的解集为 ,B对;
对于C选项,由图可知 ,则 ,可得 ,
所以, ,
当 时, ,C错;
对于D选项,对于二次方程 ,该方程的两根分别为 、 ,
由韦达定理可得 ,所以 且 ,
由 得 ,即为 ,解得 ,D对.
故选:ABD.
38.AD
【解析】
【分析】
根据一元二次不等式解集的性质逐一判断即可.
【详解】
因为关于 的不等式 的解集为 或 ,
所以 且方程 的两个根为 , ,
即 .
因此选项A正确;
第 20 页因为 , ,所以由 ,因此选项B不正确;
由 可知: ,因此选项C不正确;
因为 ,所以由 ,
解得: ,因此选项D正确,
故选:AD
39.
【解析】
【分析】
由 的单调性可得结果.
【详解】
因为 是 上的增函数,所以 .
故答案为: .
40.
【解析】
【分析】
由一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系,应用韦达定理把 用 表示,化待求式为一元函数,再利用
基本不等式得结论.
【详解】
由不等式解集知 ,由根与系数的关系知
,则 ,
当且仅当 ,即 时取等号.
故答案为: .
【点睛】
易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的
因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的
最值,这也是最容易发生错误的地方
41.
【解析】
【分析】
第 21 页把不等式 化为 ,求得 或 ,即可求得不等式的解集.
【详解】
因为 不等式 的解集是 ,
所以不等式 的解是 或 ,
又不等式 ,可化为 ,
可得 或 ,即 或 ,
所以不等式 的解集是 .
故答案为: .
42.4
【解析】
【分析】
解一元二次不等式,再结合 得集合 ,从而可求得集合 , ,再用列举法列出集合
的子集即可.
【详解】
解不等式 得, ,
所以 ,
所以 , ,
集合 的子集个数为4,列举如下: , , , .
故答案为:4.
43.
【解析】
【分析】
直接解一元二次不等式即可
【详解】
解:由 ,得 ,
,得 ,
所以不等式的解集为 ,
故答案为:
44.1
【解析】
【分析】
由题意可得 是方程 的两个根,所以 ,从而可求得结果
【详解】
解:因为关于 的不等式 的解集是 ,
第 22 页所以 是方程 的两个根,
所以由根与系数的关系可得 ,得 ,
故答案为:1
45.(1) ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)分别求解集合 ,再求解 的值;
(2)由条件可知 ,利用子集关系,分 和 列式求解实数 的取值范围.
【详解】
解:(1)当 时,
或
(2) , ,
①当 时, ,此时满足 ;
②当 时,要使 成立,
则需满足 ,
综上,实数 的取值范围是
46.(1) , ;(2)答案见解析.
【解析】
【分析】
(1)利用不等式的解集与方程解之间的关系,可求 , 的值;
(2)根据不等式对应方程的两根的大小,进行分类讨论即可.
【详解】
解:(1)依题意 ,
(2)原不等式为: ,即
①当 ,即 时,原不等式的解集为 ;
②当 ,即 时,原不等式的解集为 ;
③当 ,即 时,原不等式的解集为
47.(1) ;(2) .
【解析】
第 23 页【分析】
(1)将 代入 即可求解;(2)首先结合已知条件分别求出命题 和 的解,写出 ,然
后利用充分不必要的特征即可求解.
【详解】
(1)由题意可知, ,解得 ,
故实数 的取值范围为 ;
(2)由 ,解得 或 ,
由 ,解得 ,
故命题 : 或 ;命题 : ,
从而 : 或 ,
因为 是 的充分不必要条件,
所以 或 或 ,
从而 ,解得 ,
故实数 的取值范围为 .
48.(1) ;(2)答案见解析.
【解析】
【分析】
(1)分别在 和 两种情况下,结合二次函数图象的分析可确定不等式组求得结果;
(2)将不等式整理为 ,分别在 , 和 三种情况下求得结果.
【详解】
(1)由 知: ,
当 时, ,满足题意;
当 时,则 ,解得: ;
综上所述: 的取值范围为 .
(2)由 得 ,
即 ,即 ;
当 时,解得: ;当 时,解得 ;当 时,解集为 .
综上所述:当 时,解集为 ;当 时,解集为 ;当 时,解集为 .
49.(1)答案见解析;(2) .
第 24 页【解析】
【分析】
(1)按实数a与1的大小关系分类讨论求解即得;
(2) 时,求出 的最小值得关系a的不等式,求解即可作答.
【详解】
(1)原不等式可化为 ,
时,解不等式得 或 ,
时,不等式恒成立,即 ,
时,解不等式得 或 ,
综上: 时解集为 或 , 时解集为R, 时解集为 或 ;
(2)因 时, ,当且仅当 时取“=”,
又不等式 对任意实数x恒成立,即有 ,解得 ,
所以实数a的取值范围 .
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