文档内容
重难点 02 一元二次不等式恒成立、能成立问题【六大题型】
【新高考专用】
【题型1 一元二次不等式在实数集上恒成立问题】............................................................................................2
【题型2 一元二次不等式在某区间上的恒成立问题】.........................................................................................3
【题型3 给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题】.....................................................................................3
【题型4 一元二次不等式在实数集上有解问题】.................................................................................................4
【题型5 一元二次不等式在某区间上有解问题】.................................................................................................5
【题型6 一元二次不等式恒成立、有解问题的综合应用】.................................................................................6
一元二次不等式是高考数学的重要内容.其中,“含参不等式恒成立与能成立问题”是常考的热点内
容,这类问题把不等式、函数、三角、几何等知识有机地结合起来,其以覆盖知识点多、综合性强、解法
灵活等特点备受高考命题者的青睐.另一方面,在解决这类数学问题的过程中涉及的“函数与方程”、
“化归与转化”、“数形结合”、“分类讨论”等数学思想对锻炼学生的综合解题能力,培养其思维能力
都起到很好的作用.一元二次不等式应用广泛,考察灵活,高考复习过程要注重知识与方法的灵活运用.
【知识点1 一元二次不等式恒成立、能成立问题】
1.一元二次不等式恒成立、能成立问题
不等式对任意实数x恒成立,就是不等式的解集为R,对于一元二次不等式ax2+bx+c>0,它的解集
为R的条件为
一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为
一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为∅的条件为
2.一元二次不等式恒成立问题的求解方法
(1)对于二次不等式恒成立问题常见的类型有两种,一是在全集 R上恒成立,二是在某给定区间上恒成
立.
(2)解决恒成立问题一定要搞清谁是自变量,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是变量,求谁的
范围,谁就是参数.
①若ax2+bx+c>0恒成立,则有a>0,且△<0;若ax2+bx+c<0恒成立,则有a<0,且△<0.
②对第二种情况,要充分结合函数图象利用函数的最值求解(也可采用分离参数的方法).
3.给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题的解题策略
解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数;一般情况下,知道谁的范围,就选谁当主元,求
谁的范围,谁就是参数;即把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解.
4.常见不等式恒成立及有解问题的函数处理策略
不等式恒成立问题常常转化为函数的最值来处理,具体如下:
(1)对任意的x∈[m,n],a>f(x)恒成立 a>f(x) ;
max
若存在x∈[m,n],a>f(x)有解 a>f(x) ;
min
若对任意x∈[m,n],a>f(x)无解 a≤f(x) .
min
(2)对任意的x∈[m,n],a0恒成立,则k的取值范围
是( )
A.(−∞,−2) B.(−∞,−4) C.(−4,4) D.(−2,2)
【变式1-1】(2023·山东潍坊·统考一模)“b∈(−2,2)”是“∀x∈R,x2−bx+1≥0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
【变式1-2】(2023上·福建三明·高一校联考期中)己知函数 .
f(x)=−x2+ax−4
(1)当a=5时,解不等式f(x)<0;
(2)若不等式f(x)≤0的解集为R,求实数a的取值范围.
【变式1-3】(2023上·浙江·高一校联考期中)已知函数 .
f (x)=(a2−2a)x2+(2a−2)x+1
(1)若对∀x∈R,都有f (x)>−1成立,求实数a的取值范围;
(2)解关于x的不等式f (x)>0.【题型2 一元二次不等式在某区间上的恒成立问题】
【例2】(2023·辽宁鞍山·鞍山一中校考二模)已知当x>0时,不等式:x2−mx+16>0恒成立,则实数m
的取值范围是( )
A.(−8,8) B.(−∞,8] C.(−∞,8) D.(8,+∞)
【变式2-1】(2023上·辽宁铁岭·高三校联考期中)已知∀x∈[1,2],∀y∈[2,3],y2−xy−mx2≤0,
则实数m的取值范围是( )
A.[4,+∞) B.[0,+∞) C.[6,+∞) D.[8,+∞)
【变式2-2】(2023上·福建莆田·高一校考期中)设函数f (x)=x2−2tx+2,其中t∈R.
(1)若t=1,且对任意的x∈[a,a+2],都有f (x)≤5,求实数a的取值范围;
(2)若对任意的 ,都有 ,求实数 的取值范围.
x ,x ∈[0,4] |f (x )−f (x )|≤8 t
1 2 1 2
【变式2-3】(2023上·江苏盐城·高一校联考期中)设函数 .
f(x)=mx2−mx−1
(1)若对于x∈[−1,1],f(x)<−m+5恒成立,求m的取值范围;
(2)若对于m∈[−2,2],f(x)<−m+5恒成立,求x的取值范围.
【题型3 给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题】
【例3】(2022下·河南濮阳·高一濮阳一高校考期中)已知当−1≤a≤1时,x2+(a−4)x+4−2a>0恒成
立,则实数x的取值范围是( )
A.(−∞,3) B.¿
C.(−∞,1) D.(−∞,1)∪(3,+∞)【变式3-1】(2023上·山东淄博·高一校考阶段练习)若命题“∃−1≤a≤3,ax2−(2a−1)x+3−a<0
”为假命题,则实数x的取值范围为( )
A.¿ B.¿
C.¿ D.¿
【变式3-2】(2023上·浙江宁波·高一校考阶段练习)(1)解关于x不等式ax2−3x+2>5−ax(a>0);
(2)若对于−2≤m≤2,不等式mx2−mx−1<−m+5恒成立,求x的取值范围.
【变式3-3】(2023上·山东潍坊·高一校考阶段练习)已知关于 的不等式 .
x 2x−1>m(x2−1)
(1)是否存在实数m,使不等式对任意x∈R恒成立,并说明理由;
(2)若不等式对于m∈[−2,2]恒成立,求实数x的取值范围;
(3)若不等式对x∈[2,+∞)有解,求m的取值范围.
【题型4 一元二次不等式在实数集上有解问题】
【例4】(2023下·辽宁阜新·高二校考期末)若命题“∃x∈R,x2−2mx+m+2<0”为真命题,则实
数m的取值范围是( ).
A.m<−1或m>2 B.m≤−1或m≥2
C.−1≤m≤2 D.−10
0 0 0
则实数a的取值范围是( )
A.(−∞,−2) B.(−∞,4) C.(−2,+∞) D.(4,+∞)
【变式5-1】(2023上·福建·高一校联考期中)若至少存在一个x<0,使得关于x的不等式
3−|3x−a|>x2+2x成立,则实数a的取值范围是( )
( 37 ) ( 13) ( 37 13)
A. − ,3 B. −3, C. − , D.(−3,3)
4 4 4 4
【变式5-2】(2023上·重庆·高一校联考阶段练习)已知函数f (x)=2x2−2ax+1.
(1)解关于x的不等式f (x)>a+1−x;
(2)若不等式f (x)<0在x∈[−2,0)上有解,求实数a的取值范围.
【变式5-3】(2023上·山东淄博·高一校考期中)设函数f (x)=mx2−mx−1.
(1)若命题:∃x∈R,f (x)>0是假命题,求m的取值范围;
(2)若存在x∈(−4,0),f (x)≥(m+1)x2+3成立,求实数m的取值范围.【题型6 一元二次不等式恒成立、有解问题的综合应用】
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【例6】(2023上·浙江台州·高一校联考期中)已知函数f (x)=2x2−ax+a2−4,g(x)=x2−x+a2− ,
4
(a∈R)
(1)当a=1时,解不等式f (x)>g(x);
(2)若任意x>0,都有f (x)>g(x)成立,求实数a的取值范围;
(3)若 , ,使得不等式 成立,求实数 的取值范围.
∀x ∈[0,1] ∃x ∈[0,1] f (x )>g(x ) a
1 2 1 2
【变式6-1】(2022上·重庆渝中·高一校考阶段练习)若命题p:存在1≤x≤2,x2−x+3−a<0,命题q:
二次函数y=x2−2ax+1在1≤x≤2的图像恒在x轴上方
(1)若命题p,q中至少有一个真命题,求a的取值范围?
(2)对任意的−1≤a≤1,存在0≤b≤2,使得不等式x2−2ax+a≥|b−1|+|b−2|成立,求x的取值范围?
【变式6-2】(2023下·浙江·高二统考学业考试)设二次函数 .
f(x)=x2+bx+c(b,c∈R)
(1)若c=b,且f(x)在[0,2]上的最大值为c+2,求函数f(x)的解析式;
(2)若对任意的实数b,都存在实数x ∈[1,2],使得不等式|f(x )|≥x 成立,求实数c的取值范围.
0 0 0【变式6-3】(2023上·天津北辰·高一校考阶段练习)已知函数 和 .
y =x+m y =ax2+bx+c
1 2
(1)若c=2−a,关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集是¿.求实数a,b的值;
(2)若c=2−a,b=2,a≥0,解关于x的不等式ax2+bx+c>0;
m2
(3)若a=1,b=−m,c= +2m−3,对∀x ∈¿,总∃x ∈¿,使得y (x )>y (x ),求实数m的
2 1 2 1 1 2 2
取值范围、(注:
y (x )
表示的是函数
y =x+m
中
x
对应的函数值,
y (x )
表示的是
y =ax2+bx+c
中
x
1 1 1 1 2 2 2 2
对应的函数值.)
1.(2005·辽宁·高考真题)定义在R上的运算:x∗y=x(1−y).若不等式(x−a)∗(x+a)<1对任意实数
x都成立,则( )
3 1 1 3
A.− a >a >0 (1−a x) 2<1(i=1,2,3) x
1 2 3 i
)
A.( 1 ) B.( 2 ) C.( 1 ) D.( 2 )
0, 0, 0, 0,
a a a a
1 1 3 3
3.(2014·江苏·高考真题)已知函数 ,若对于任意的 都有 ,则实
f(x)=x2+mx−1 x∈[m,m+1] f(x)<0
数m的取值范围为 .
4.(2007·山东·高考真题)当x∈(1,2)时,不等式x2+mx+4<0恒成立,则m的取值范围是 .
5.(2012·福建·高考真题)已知关于x的不等式x2-ax+2a>0在R上恒成立,则实数a的取值范围是
.
1
6.(2010·天津·高考真题)设函数f(x)=x- ,对任意x∈[1,+∞),f(mx)+mf(x)<0恒成立,则实数
xm的取值范围是 .