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专题05 含参数不等式的分类讨论与不等式恒成立、能成立
问题
题型脑图·核心考法构建
考法深研·解题技能通关
题型01 含参一元二次不等式的分类讨论
解含参数的一元二次不等式的步骤
特别提醒:(1)对应方程的根优先考虑用因式分解确定,分解不开时再求判别式Δ,用求根公式计算.
(2)在解含参数的一元二次型的不等式时,往往要对参数进行分类讨论,为了做到分类“不重不漏”,讨
论需从如下三个方面进行考虑:
①关于不等式类型的讨论:二次项系数a>0,a<0,a=0.
②关于不等式对应的方程根的讨论:两个不相等实数根(Δ>0),两个相等实数根(Δ=0),无实数根(Δ<
0).
③关于不等式对应的方程根的大小的讨论:x1>x2,x1=x2,x1<x2.
1.(2026 高三·全国·专题练习)解不等式
.
【答案】当
时,解集为
;当
时,解集为
;当
时,解集为
;当
时,解集为
;当
时,不等式的解集为
【分析】分
、
及
进行讨论,结合一元二次不等式解法计算即可得.
【详解】原不等式可化为
,
当
时,不等式为
,解得
;
当
时,不等式可化为
,
则当
时,不等式可化为
,解集为
;
当
时,
,不等式的解集为
;
当
时,
,不等式的解集为
;
当
时,不等式可化为
,
则不等式的解集为
.
综上可得:当
时,不等式的解集为
;
当
时,不等式的解集为
;
当
时,不等式的解集为
;
当
时,不等式的解集为
;
当
时,不等式的解集为
.
2.(2026 高三·天津东丽·阶段检测)已知关于x 的不等式
的解集为
.
(1)求实数a,b 的值;
(2)若
,求关于x 的不等式
的解集.
【答案】(1)
(2)答案见详解
【分析】(1)根据一元二次不等式的解集与其对应的方程的根之间的关系,结合韦达定理计算即可求解;
(2)原不等式可变形为
,分类讨论:
、
、
、
,解出对
应不等式的解集即可.
【详解】(1)由题意知,
,即
.
因为不等式
的解集为
,
所以
是方程
的两个实根,
有
,解得
,
此时不等式为
,符合题意,
所以
;
(2)由(1)知,
,
则不等式
可变形为
,
若
,则
,解得
,
此时原不等式的解集为
;
若
,则方程
的解为
或
,
当
即
时,原不等式的解集为
;
当
即
时,原不等式的解集为
;
当
即
时,原不等式的解集为
.
综上,当
时,不等式的解集为
;
当
时,不等式的解集为
;
当
时,不等式的解集为
;
当
时,不等式的解集为
.
3.(2026 高三·全国·专题练习)设
.
(1)若不等式
对于一切实数
恒成立,求实数
的取值范围;
(2)解关于
的不等式
.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)分
、
两种情况,结合一元二次函数的性质可求;
(2)因式分解,根据
、
、
以及根的大小进行分类,结合一元二次函数图象求.
【详解】(1)不等式
对于一切实数
恒成立等价于
对于一切实数
恒成立,
当
时,不等式可化为
,不满足题意;
当
时,
,解得
;
综上,实数
的取值范围为
.
(2)不等式
等价于
,即
,
当
时,不等式可化为
,所以不等式的解集为
;
当
时,不等式可化为
,此时
,
所以不等式的解集为
;
当
时,不等式可化为
,
①当
时,
,不等式的解集为
;
②当
时,
,不等式的解集为
或
;
③当
时,
,不等式的解集为
.
综上可得:当
时,不等式的解集为
,
当
时,不等式的解集为
,
当
时,不等式的解集为
,
当
时,不等式的解集为
或
,
当
时,不等式的解集为
.
4.(2026 高三·河北衡水·阶段检测)设
;
.若
是
的充分条件,则
实数
的取值范围是__________.
【答案】
【分析】根据充分条件,判断两个解集之间的包含关系,进而求出参数范围.
【详解】由
可得
,
由
可得
,
当
时,解得
,符合题意;
当
时,解得
,
若
是
的充分条件,可知
,
所以
,即
,
成立,
综上,
的取值范围是
.
故答案为:
.
5.(2026 高三·山东青岛·期中)若关于
的不等式
的解集中恰有两个整数,则
的范围是______;
【答案】
【分析】分类讨论求解不等式,结合解集中恰有两个整数可得答案.
【详解】当
时,显然不合题意;
当
时,原不等式可化为
,即
,所以
,
因为解集中恰有两个整数,所以
,即
;
当
时,原不等式可化为
,即
,
所以若
时,则
或
,不合题意;若
时,则
或
,不合题意;若
时,则
,不合题意.
综上可得,
;
故答案为:
题型02 一元二次不等式在实数集上恒成立问题
(1)一般地,一元二次不等式ax2+bx+c>0(≥0)对于x∈R 恒成立的条件是一元二次不等式ax2+bx+c<
0(≤0)对于x∈R 恒成立的条件是
(2)在解关于x 的不等式ax2+bx+c>0(≥0)对一切x 恒成立问题时,应注意对二次项的系数进行讨论,需
研究二次项系数为0 时是否满足题意.
6.(2026·陕西西安·模拟预测)若命题“
,
”为真命题,则实数
的取值范围是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由命题“
”为真命题,利用判别式,即可确定实数
的取值范围.
【详解】由命题“
”为真命题,
,
解得:
,
7.(2026·甘肃张掖·模拟预测)命题
“
,使得不等式
成立”为假命题,则实数
的
取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】题意说明
:“
,
恒成立”是真命题,然后对
分类讨论可得.
【详解】命题
“
,使得不等式
成立”为假命题,则命题
:“
,
恒成立”是真命题,
时,不等式为
恒成立,满足题意,
时,则
,解得
,
综上,
的范围是
.
8.(2026 高三·浙江衢州·期中)若关于
的不等式
的解集为
,则实数
的取
值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】分类讨论结合一元二次函数的性质可得结果
【详解】根据题意当
时,解得
当
时,不等式
恒成立,符合题意;
当
,不等式
,不符合题意;
当
,
的不等式
的解集为
,
所以
,解得
综上所述,
.
9.(2026·上海宝山·模拟预测)已知
是实数,不等式
.
(1)若
,求上述关于
的不等式的解集.
(2)若上述不等式对任意实数
恒成立,求实数
的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将
看作整体,然后由二次不等式解法可得答案;
(2)由题可得
,然后由基本不等式求得
最小值可得答案.
【详解】(1)原不等式等价于
或
,
又
,
或
,
则不等式解集为:
;
(2)由题设可得
恒成立,即
,
注意到
,当且仅当
时取等号,从而
.
10.(2026·内蒙古呼伦贝尔·模拟预测)当
,
且满足
时,若
恒成立,
则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由
,
,
,利用基本不等式推得
,再由
恒成立得
,求解即得.
【详解】因为
,
且满足
,
,
即
,则
,即
,当且仅当
时,等号成立,
又因为
恒成立,所以
,即
,
即
,解得
.
11.(2026·湖南·模拟预测)若对任意的正实数x、y 满足
,不等式
恒成立,则实
数m 的取值范围是( )
A.
B.
或
C.
或
D.
【答案】A
【详解】因为不等式
恒成立,
所以
.
因为
,
所以
,
当且仅当
,即
时等号成立.
所以
,所以
,所以
,
所以实数m 的取值范围是
.
12.【多选】(2026·江西九江·模拟预测)已知不等式
对任意实数
恒成立,则实数
的可能取值为( )
A.
B.1
C.3
D.5
【答案】BC
【分析】首先根据绝对值三角不等式求
的最小值,再根据不等式恒成立,转化为
,
即可求解.
【详解】不等式
,
由不等式
恒成立,可知
,
即
,解得:
,
选项中满足条件的只有BC.
13.(2026·天津滨海新区·模拟预测)已知函数
,
,不等式
对任意的
恒成立,则实数
的取值范围为_____________.
【答案】
【分析】分类讨论先去绝对值符号,根据二次函数的对称性,依次讨论对称轴
与端点
的大小关系,结合最值求解一元二次不等式组即得.
【详解】令
,即
,
由题意可知
在R 上恒成立,
①若
,即
时,
要满足题意需
,
整理得
,解得
或(
舍去),
故得
;
②若
,即
时,
要满足题意需
,
整理得
,
解得
或
,与前提矛盾舍去;
③若
,即
时,
要满足题意需
,
整理得
,解得
或(
,舍去),
故得
;
综上所述
或
故
题型03 一元二次不等式在某区间上的恒成立问题
方法1:分离参数法(优先推荐,减少分类)
1.把参数单独放一侧,化为
或
;
2.恒成立最值转化口诀:
;
;
;
。
3.求区间内函数最值(二次函数看对称轴、对勾函数、基本不等式)。
方法2:二次函数区间最值法(不分离参数)
设
,区间
1.
在
恒成立
;
2.
在
恒成立
;
3.求区间最值三步:
①求对称轴
;
②判断对称轴在区间左侧、内部、右侧;
③分别计算端点/顶点函数值,确定最大、最小值。
方法3:区间全包含法(简单二次不等式)
若不等式解集为
,要求区间
全部落在解集内,则:
区间左端点
解集右边界或区间右端点
解集左边界。
14.(2026 高三·全国·专题练习)不等式
对任意
恒成立,则
的最小值是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】分离参数,利用基本不等式求出最值.
【详解】不等式
对任意
恒成立,
即
对任意
恒成立,
设
,
,则
,
,当且仅当
时等号成立,
,
,所以
.
的最小值为
.
15.(2027 高三·全国·专题练习)“
,
恒成立”的一个充分不必要条件是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】先求出原命题恒成立时
的取值范围,再寻找该范围的真子集,即为充分不必要条件.
【详解】若
,
恒成立,则
,故
,
解得
.
要求充分不必要条件,即求
的真子集,
观察选项可知,C 选项满足题意.
故选:C.
16.(2026 高三·江苏南通·期中)
恒成立,则实数
的取值范围为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】将问题转化为
对于
恒成立,进而由
结合基本不
等式求解即可.
【详解】由
,且
,得
,
则问题转化为
对于
恒成立,
又
,
当且仅当
,即
时等号成立,
所以
,即实数
的取值范围为
.
故选:D.
17.(2026·天津河东·模拟预测)已知二次函数
,若对于任意
,都有
成立,则实数
的取值范围是________.
【答案】
【分析】根据
的范围分类讨论,结合对于任意
,都有
成立,解不等式即可求解.
【详解】因为
是一个区间,所以
,
二次函数
的对称轴为直线
,
①当
时,即
,函数
在
上单调递增,
所以
,
要使对于任意
,都有
成立,则
,
所以
,解得
;
②当
时,即
时,
函数
在
处取得最小值,
,
则
,不等式无解;
③当
时,即
,函数
在
上单调递减,
所以
,
则
,不等式无解;
综上所述,
的取值范围是
.
18.(2026 高三·陕西渭南·期末)若不等式
对任意
恒成立,则实数a 的取值范
围是________.
【答案】
【分析】不等式
在
上恒成立,则需区间
都落在解集
内,这
等价于要求
与开区间
没有交集,从而得出
的取值范围.
【详解】由
化简得:
,
不等式
等价于
,
解得
要使此不等式对任意
恒成立,
则区间
必须完全包含在解集
中,
等价于
与开区间
的交集为空集,
区间
在
左侧,即
,解得
,
区间
在
右侧,即
,解得
,
当
,则
与
必有交集,不满足条件,
综上,实数
的取值范围是
或
,
故答案为:
19.(2026 高三·四川眉山·期末)函数
对
恒成立,则实数
的取值范围
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】先应用参数分离得出
,再应用换元法应用指数函数值域结合二次函数计算最小值求解.
【详解】函数
对
恒成立,
则
,即
设
,
,则
,
当
时,
,
则实数
的取值范围
.
故选:A.
题型04 已知参数范围的一元二次不等式恒成立问题
1.核心判断规则:谁给了取值范围,谁做主元;求范围的量做参数。
2.一次函数区间恒成立结论:
一次函数
在
上恒大于0
;
恒小于0
。
3.适用场景:式子含双变量,其中一个变量给出有限区间,换主元后降为一次函数,大幅简化计算。
20.(2026 高三·云南红河·阶段检测)当
时,不等式
恒成立,则
的取值
范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】结合题意利用主元变换法转化为一次函数的恒成立问题,进而建立不等式组,求解参数范围即可.
【详解】因为当
时,不等式
恒成立,
所以
恒成立,整理得
恒成立,
令
,则
,
解得
,则
的取值范围为
,故C 正确.
故选:C
21.(2026 高三·湖北随州·期中)若不等式
对任意
恒成立,则x 的取值范围
为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】首先不等式看成关于
的不等式,再根据定义域,列式求解.
【详解】不等式整理为关于
的一元一次不等式
,
恒成立,
,
,得
或
,
所以
的取值范围是
.
故选:A
22.(2026 高三·黑龙江哈尔滨·期中)若
,使得关于
的不等式
成立,则实数
的取值范围为( )
A.
或
B.
或
C.
D.
【答案】A
【分析】将问题转化为
,结合函数单调性求出
在
的最大值大于等于
即可
求解.
【详解】将不等式
变形为:
,令
,所以
是关
于
的函数;
当
时,
满足条件;
当
时,
满足条件;
当
时,即
时,
在
上单调递减,
若
,使得关于
的不等式
成立,则
,解得:
或
,
由于
,则
;
当
时,即
或
时,
在
上单调递增,
若
,使得关于
的不等式
成立,则
,解得:
或
,
由于
或
,则
或
;
综上,实数
的取值范围为:
或
;
故选:A
23.(2026 高三·天津南开·期中)已知关于
的不等式
.
(1)是否存在实数
,使不等式对任意
恒成立,并说明理由;
(2)若不等式对于
恒成立,求实数
的取值范围;
(3)若存在
使不等式成立,求
的取值范围.
【答案】(1)不存在,理由见解析;
(2)
;
(3)
.
【分析】(1)分
和
讨论,当
时,结合二次函数开口和判别式即可得到答案;
(2)变换主元,代入边界值得到不等式组,解出即可;
(3)分离参数得
,再利用换元法并结合函数单调性即可得到答案.
【详解】(1)当
时,
不恒成立;
当
时,若不等式对于任意实数
恒成立,
则需
且
,无解,所以不存在实数
,使不等式恒成立.
(2)设
,当
时,
恒成立.
当且仅当
,即
,解得
或
,
所以
的取值范围是
.
(3)因为
,所以
.
设
,
所以
.
设
,显然
在
上为增函数,
所以
,所以
,
所以
的取值范围是
.
题型05 一元二次不等式在某区间上有解问题
等价转化口诀(与恒成立对比记忆)
设
,函数
在区间值域
1.
有解
;
2.
有解
;
3.
有解
;
4.
有解
。
两种通用解法
1.分离参数法:同恒成立,分离后找另一侧函数最值,套上面口诀;
2.补集思想(反面求解)
“
”
“
”
存在使不等式成立的反面是任意都不成立,先求无解时参数范围,再取补集,适合复杂分类。
24.(2026 高三·山西太原·期中)若存在
,使得不等式
成立,则实数
的取值范围是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】应用分类讨论,结合对应二次函数的性质列不等式求参数范围.
【详解】当
,则
,在
上显然不成立,
当
,则
或
,得
或
,
综上,实数
的取值范围是
.
故选:D
25.(2026 高三·湖北孝感·期中)当
时,关于
的不等式
有解,则实数
的取值范围
是( )
A.
B.
或
C.
D.
【答案】C
【分析】根据题意参变分离得
,再根据对勾函数求最值即可.
【详解】由
时,
有解,
所以
,
又
在
上单调递减,在
上单调递增,
且
时,
,
时,
所以
.
故选:C.
26.(2026 高三·天津南开·阶段检测)设
,若关于
的不等式
在
上有解,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】通过分离参数,得到
,由对勾函数单调性求得
最大值即可求解.
【详解】由
,
得到
,
由题意
,
令
,由对勾函数单调性可知
在
上单调递增,
即最大值为
,
所以
,
故选:C
27.(2026 高三·福建·期中)已知存在
,使得
成立,则
的取值范围是( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】将问题转化为
,结合二次函数的单调性即可得解.
【详解】依题意,令
,
则
,其图象开口向上,对称轴为
,
所以函数
在区间
上单调递减,在区间
上单调递增,
又
,
,
则
,
因为存在
,使得
成立,
所以
,即
,即
,解得
,
所以
的取值范围是
.
故选:B
28.(2026 高三·黑龙江大庆·期末)若存在
,使不等式
成立,则a 的取值范围是
______.
【答案】
【分析】使用分离参数的方法,将不等式转化为
的形式,只需
即可.
【详解】因为
,所以
.
又因为
,所以
,所以
,
设
,其中
,则
.
设
,则
转化为
,
,
因为
在
上单调递减,在
上单调递增,
所以
,即
,
所以存在
,使不等式
成立时,只需
,
故
的取值范围是
,
故答案为:
.
29.(2026 高三·全国·专题练习)若关于
的不等式
在区间
内有解,则实数
的取值范
围是______.
【答案】
【分析】根据一元二次函数的性质进行求解即可.
【详解】不等式
在区间
内有解,即
在区间
内有解,
那么
,设
.
根据二次函数的性质可知
,所以
.
故答案为:
.
30.(2026 高三·江苏无锡·期中)已知存在
是不等式
一个解.若
,则实数m 的取值
范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】对参数
进行分类讨论,利用二次函数的性质计算即可求解.
【详解】当
时,抛物线
开口向下,对称轴为
,
在区间
上函数
单调递减,且当
时,
,
由连续性知,必存在
使得
,故
满足条件;
当
时,不等式化简为
,解得
,故
满足条件;
当
时,抛物线开口向上,需满足以下条件:
判别式
,即
,所以对称轴
;
所以最小值
,此时抛物线在对称轴处取得最小值且位于 区间
内,
故存在
使得
,即
满足条件.
综上,
的取值范围为
.
故选:B.
31.(2026 高三·河南南阳·阶段检测)已知函数
(1)当
时,解不等式
,
(2)若不等式
在
上有解,求实数
的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)分情况讨论二次不等式解的情况;
(2)分离参数,结合对勾函数单调性可得取值范围.
【详解】(1)由已知
,即
,
因为
,所以不等式化简可得
,
当
时,
,则不等式的解集为
;
当
时,
,则不等式的解集为
;
当
时,
,则不等式的解集为
;
(2)由已知不等式
在
上有解,
化简可得
,
设
,则
,
又函数
在
上单调递增,
所以当
时,
,
所以
,
即
的取值范围是
.
题型06 两个函数乘积的恒成立问题
形式:
对
恒成立
1. 核心逻辑:两个因式在定义域内全程同号,或至少一个恒为0;
2. 零点匹配关键结论:
若两二次/一次乘积恒非负,二者零点必须重合;若零点不重合,则区间内必出现一正一负,不满足恒
成立;
3. 解题步骤:
① 分别求出两个因式的零点;
② 令零点完全相等,建立参数方程;
③ 验证开口方向,保证零点两侧因式符号一致;
4. 特殊简化模型:
若其中一个因式零点为
≤
,且乘积恒0,则另一因式必有相同零点,且开口与前者相反。
32.(2026 高三·江苏苏州·阶段检测)若命题“
”是真命题,则实数a 的取值
集合为_______.
【答案】
【分析】先将全称命题“
恒成立”转化为函数恒成立问题,对函数
化简,再根据参数
与
的取值范围分析不等式的成立条件, 最后将符合题意的参数取值范围合并,得解即可.
【详解】因为命题“
”为真,
则意味着对所有
,
恒成立;
当
时,则表达式变为
,
当
时,
,不满足恒成立,故
;
当
时,当
时,
,需
对所有
恒成立,
但
是开口向上的二次函数,当
时,
,
无法满足恒小于等于0,故
不成立;
当
时,令
,得
(
),
将
代入
,得
,
要使
对所有
恒成立,
需
是
的根(即两个因式在
时同号或同时为0),
因此
,即
,所以
(负根舍去),
验证:当
时,
,
,
解方程
,解得
或
(舍去)
而
,故两因式的正零点重合于
;
当
时,
,
,故
;
当
时,
,且
,故
;
当
时,
,且
,故
;
满足对所有
,
,
综上所述,实数
的取值集合为
.
故答案为:
.
33.(2026·河南南阳·模拟预测)已知对
,关于
的不等式
恒成
立,则实数
的取值范围为_____.
【答案】
【分析】将已知等式变形为
,可得出
,
令
,
,
,分析可知
,可得出
,即可得出
,利用导数和基本不等式求解即可.
【详解】对
,有
,所以
,
所以不等式左右两侧同时除以
,
所以
,
转化为关于
的一元二次不等式,所以
,
令
,
,
,
,当
时,
,即函数
在
上单调递增,
当
时,
,即函数
在
上单调递减,
所以
;
由基本不等式可得
,
当且仅当
时,即当
时,等号成立,故
,
因为
,故对任意的
,则
,
故当
时,
,
,
由
可得
,
故
,故
,即实数
的取值范围是
.
故答案为:
.
34.(2026 高三·上海·期中)设
,若对任意
,都有
,则
_____.
【答案】
【分析】先根据已知不等式构造函数
,
,分析得出
,再利用二次函数性
质得出
在
和
上的符号,结合已知条件得出
在相应区间上的符号,最
后利用一次函数的性质列不等式组得出
的关系,结合
求出
,从而求解
.
【详解】设
,
,
当
时,
,但
不可能在
时恒成立(如
),
不满足对任意
,都有
,
,
时,
;
时,
;
若对任意
,都有
,则
在
时,
;在
时,
,
为一次函数,则
,
解得
,
,则
,
.
故答案为:
.
35.【多选】(2026 高三·浙江温州·期中)对任意
,不等式
恒成立,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【分析】分析可知,关于
的方程有一个根1,另外一个根小于等于0,进而计算可得结论.
【详解】当
时,
,由
,可得
,
当
时,
,由
,可得
,
所以
时,
,即1 是方程
的一个根,
则题意可得
还有一个根小于等于0,
所以
,解得
,故A 正确;B 错误;
又
开口向下,所以
,
所以
,故C 正确,D 错误.
故选:AC.
36.(2026 高三·江苏盐城·期中)若不等式
对
恒成立,则
______.
【答案】
【分析】分析当
时,函数
的零点及函数值的变化情况,由不等式
对
恒成立,可得二次函数
的零点,建立关于
的方程,
求解即可.
【详解】当
时,函数
的零点为
和
,
当
时,
;当
时,
;当
时,
,
不等式
对
恒成立,
则函数
满足
,有
,
解得
,所以
.
故答案为: