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第 05 讲 一元二次不等式与其他常见不等式解法
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考点要求 考题统计 考情分析
(1)会从实际情景中抽象出 从近几年高考命题来看,三个 “二
一元二次不等式. 次” 的关系是必考内容,单独考查的
(2)结合二次函数图象,会 频率很低,偶尔作为已知条件的一部
判断一元二次方程的根的个 2020年I卷第1题,5分 分出现在其他考点的题目中.
数,以及解一元二次不等
式.
(3)了解简单的分式、绝对
值不等式的解法.1、一元二次不等式
一元二次不等式 ,其中 , 是方程 的
两个根,且
(1)当 时,二次函数图象开口向上.
(2)①若 ,解集为 .
②若 ,解集为 .
③若 ,解集为 .
(2) 当 时,二次函数图象开口向下.
①若 ,解集为
②若 ,解集为
2、分式不等式
(1)
(2)
(3)
(4)3、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
【解题方法总结】
1、已知关于x的不等式
ax2 +bx+c>0
的解集为
(m,n)
(其中
mn>0),解关于x的不等式
cx2 +bx+a>0
.
1 1 1 1
a( ) 2 +b +c>0 ( , )
由 ax2 +bx+c>0 的解集为 (m,n) ,得: x x 的解集为 n m ,即关于x的不等式
1 1
( , )
cx2 +bx+a>0 的解集为 n m .
已知关于x的不等式
ax2 +bx+c>0
的解集为
(m,n)
,解关于x的不等式
cx2 +bx+a≤0
.
1 1 1 1
a( ) 2 +b +c≤0 (−∞, ]∪[ ,+∞)
由 ax2 +bx+c>0 的解集为 (m,n) ,得: x x 的解集为 n m 即关于x的
1 1
(−∞, ]∪[ ,+∞)
不等式 cx2 +bx+a≤0 的解集为 n m .
2、已知关于x的不等式 ax2 +bx+c>0 的解集为 (m,n) (其中n>m>0),解关于x的不等式
cx2 −bx+a>0
.
1 1 1 1
a( ) 2 −b +c>0 (− ,− )
由 ax2 +bx+c>0 的解集为 (m,n) ,得: x x 的解集为 m n 即关于x的不等式
1 1
(− ,− )
cx2 −bx+a>0 的解集为 m n .
3、已知关于x的不等式
ax2 +bx+c>0
的解集为
(m,n)
,解关于x的不等式
cx2 −bx+a≤0
.
1 1 1 1
a( ) 2 −b +c≤0 (−∞,− ]∪[− ,+∞)
由 ax2 +bx+c>0 的解集为 (m,n) ,得: x x 的解集为 m n 即关于x
1 1
(−∞,− ]∪[− ,+∞)
的不等式 cx2 −bx+a≤0 的解集为 m n ,以此类推.
{a>0¿¿¿¿
4、已知关于x的一元二次不等式 ax2 +bx+c>0 的解集为R,则一定满足 ;
{a<0¿¿¿¿
5、已知关于x的一元二次不等式
ax2 +bx+c>0
的解集为
φ
,则一定满足 ;
{a<0¿¿¿¿
6、已知关于x的一元二次不等式 ax2 +bx+c<0 的解集为R,则一定满足 ;{a>0¿¿¿¿
7、已知关于x的一元二次不等式
ax2 +bx+c<0
的解集为
φ
,则一定满足 .
【典例例题】
题型一:不含参数一元二次不等式的解法
【解题总结】
解一元二次不等式不等式的思路是:先求出其相应方程根,将根标在 轴上,结合图象,写出其解集
例1.(2023·上海金山·统考二模)若实数 满足不等式 ,则 的取值范围是__________.
【答案】
【解析】不等式 ,即 ,解得 ,则 的取值范围是 .
故答案为: .
例2.(2023·高三课时练习)不等式 的解集为______.
【答案】
【解析】解:由题知不等式为 ,
即 ,
即 ,
解得 ,
所以解集为 .
故答案为:
例3.(2023·高三课时练习)函数 的定义域为______.
【答案】
【解析】要使函数有意义,则 ,解得 .
所以函数的定义域为 .
故答案为: .
例4.(2023·高三课时练习)不等式 的解集为______.【答案】
【解析】不等式 即 ,
的根为 ,
故 的解集为 ,
即不等式 的解集为 ,
故答案为:
题型二:含参数一元二次不等式的解法
【解题总结】
1、数形结合处理.
2、含参时注意分类讨论.
例5.(2023·全国·高三专题练习)已知集合 ,集合 ,若“
”是“ ”的充分不必要条件,则实数 的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由 得: , ,解得: , ;
由 得: ;
“ ”是“ ”的充分不必要条件, ,
当 时, ,不满足 ;当 时, ,不满足 ;
当 时, ,若 ,则需 ;
综上所述:实数 的取值范围为 .
故选:A.
例6.(2023·全国·高三专题练习)若关于x的不等式 的解集中恰有4个整数,则实数
m的取值范围为( )A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】不等式 即 ,
当 时,不等式解集为 ,此时要使解集中恰有4个整数,
这四个整数只能是3,4,5,6,故 ,
当 时,不等式解集为 ,此时不符合题意;
当 时,不等式解集为 ,此时要使解集中恰有4个整数,
这四个整数只能是 ,故 ,,
故实数m的取值范围为 ,
故选:C
例7.(2023·全国·高三专题练习)解下列关于 的不等式 .
【解析】方程: 且
解得方程两根: ;
当 时,原不等式的解集为:
当 时,原不等式的解集为:
综上所述, 当 时,原不等式的解集为:
当 时,原不等式的解集为:
例8.(2023·全国·高三专题练习)不等式 的解集为( )
A. B.C. D.
【答案】A
【解析】原不等式可以转化为: ,
当 时,可知 ,对应的方程的两根为1, ,
根据一元二次不等式的解集的特点,可知不等式的解集为: .
故选:A.
题型三:一元二次不等式与韦达定理及判别式
【解题总结】
1、一定要牢记二次函数的基本性质.
2、含参的注意利用根与系数的关系找关系进行代换.
例9.(2023·全国·高三专题练习)已知关于 的不等式 的解集为 或 ,则下
列说法正确的是( )
A. B.不等式 的解集为
C. D.不等式 的解集为
【答案】B
【解析】因为关于 的不等式 的解集为 或 ,所以 ,所以选项A错误;
由题得 ,所以 为 .所以选项
B正确;
设 ,则 ,所以选项C错误;
不等式 为 ,所以选项D错误.
故选:B
例10.(2023·全国·高三专题练习)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.
例11.(2023·全国·高三专题练习)关于 的不等式 的解集为 ,则不等式
的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 的解集是 , ,得 ,
则不等式 ,
即 ,解得: ,
所以不等式的解集是 .
故选:D
例12.(2023·北京海淀·101中学校考模拟预测)已知关于x的不等式 的解集是
,则下列四个结论中错误的是( )
A.
B.
C.若关于x的不等式 的解集为 ,则
D.若关于x的不等式 的解集为 ,且 ,则
【答案】C
【解析】由题意 ,所以 正确;
对于 : ,当且仅当 ,即 时成立,
所以 正确;对于 ,由韦达定理,可知 ,所以 错误;
对于 ,由韦达定理,可知 ,
则 ,解得 ,
所以 正确,
故选: .
例13.(2023·全国·高三专题练习)已知关于x的不等式 的解集为 ,其中 ,则
的最小值为( )
A.-2 B.1 C.2 D.8
【答案】C
【解析】由题意可知,方程 的两个根为m, ,则 ,解得: ,故
, ,
所以 ,当且仅当 ,即 时取等号,则 ,
所以 ,当且仅当 ,即 时取等号,
故 的最小值为2.
故选:C.
题型四:其他不等式解法
【解题总结】
1、分式不等式化为二次或高次不等式处理.
2、根式不等式绝对值不等式平方处理.
例14.(2023·北京海淀·统考一模)不等式 的解集为_________.
【答案】 或
【解析】根据分式不等式解法可知 等价于 ,
由一元二次不等式解法可得 或 ;所以不等式 的解集为 或 .
故答案为: 或
例15.(2023·全国·高三专题练习)不等式的 的解集是______
【答案】:
【解析】 则 或
【考点定位】本题考查将分式不等式等价转化为高次不等式、考查高次不等式的解法
例16.(2023·上海·高三专题练习)若不等式 ,则x的取值范围是____________.
【答案】
【解析】∵ ,则 ,解得 ,
∴x的取值范围是 .
故答案为: .
例17.(2023·上海浦东新·统考三模)不等式 的解集是__________.
【答案】
【解析】当 时, ,解得 ,此时解集为空集,
当 时, ,即 ,符合要求,此时解集为 ,
当 时, ,解得 ,此时解集为空集,
综上:不等式的解集为 .
故答案为:
例18.(2023·上海杨浦·高三复旦附中校考阶段练习)已知集合
,则 ___________.
【答案】
【解析】 ,
.
故 .
故答案为:
题型五:二次函数根的分布问题
【解题总结】
解决一元二次方程的根的分布时,常常需考虑:判别式,对称轴,特殊点的函数值的正负,所对应的二次函数图象的开口方向.
例19.(2023·全国·高三专题练习)方程 在区间 内有两个不同的根, 的取值
范围为__.
【答案】
【解析】令 ,图象恒过点 ,
方程 0在区间 内有两个不同的根,
,解得 .
故答案为:
例20.(2023·全国·高三专题练习)已知方程 的两根分别在区间 , 之
内,则实数 的取值范围为______.
【答案】 .
【解析】方程
方程两根为 ,
若要满足题意,则 ,解得 ,
故答案为: .
例21.(2023·全国·高三专题练习)若方程 有两个不相等的实根,则 可取的最大整
数值是______.
【答案】1
【解析】方程化为 ,
由 , 解得 ,
所以 最大整数值是 .
故答案为:1.
例22.(2023·全国·高三专题练习)已知 , ,则 的取值范围为________.
【答案】
【解析】 ,故 ,, ,
将 看成方程 的两根,则 ,
即 ,故 ,解得 .
故答案为:
题型六:一元二次不等式恒成立问题
【解题总结】
恒成立问题求参数的范围的解题策略
(1)弄清楚自变量、参数.一般情况下,求谁的范围,谁就是参数.
(2)一元二次不等式在R上恒成立,可用判别式 ,一元二次不等式在给定区间上恒成立,不能用
判别式 ,一般分离参数求最值或分类讨论.
例23.(2023·全国·高三专题练习)若不等式 对 恒成立,则实数 的取值范围是
________.
【答案】
【解析】原不等式可化为 对 恒成立.
(1)当 时,若不等式对 恒成立,
只需 ,解得 ;
(2)当 时,若该二次不等式恒成立,
只需 ,解得 ,
所以 ;
综上: .
故答案为:
例24.(2023·全国·高三专题练习)若不等式 对 恒成立,则a的取值范围是
____________.
【答案】
【解析】由不等式 对 恒成立,可转化为 对 恒成立,即 ,
而 ,
当 时, 有最大值 ,所以 ,
故答案为: .
例25.(2023·全国·高三专题练习)若关于x的不等式 在区间 上有解,则实数a的取
值范围是______.
【答案】
【解析】因为 ,所以由 得 ,
因为关于 的不等式 在区间 上有解,
所以只需 小于等于 的最大值,
当 时, ,
当 时, ,当且仅当 时,等号成立,
故 的最大值为1,
所以 ,
即实数 的取值范围是 .
故答案为: .
例26.(2023·全国·高三专题练习)若 使关于 的不等式 成立,则实数 的取值范围
是______.
【答案】
【解析】 ,使关于 的不等式 成立,
则 ,即 , ,
令 , ,则对勾函数 在 上单调递增,
所以 ,故
故答案为:
例27.(2023·全国·高三专题练习)若不等式 对任意 恒成立,实数x的取值范围
是_____.
【答案】
【解析】 可转化为 .
设 ,则 是关于m的一次型函数.
要使 恒成立,只需 ,
解得 .
故答案为:
1.(2020·山东·统考高考真题)已知二次函数 的图像如图所示,则不等式 的
解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】结合图像易知,
不等式 的解集 ,
故选:A.
2.(2020·全国·统考高考真题)已知集合 则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由 解得 ,所以 ,
又因为 ,所以 ,
故选:D.
3.(2018·全国·高考真题)已知集合 ,则
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】解不等式 得 ,
所以 ,
所以可以求得 ,故选B.