重难点01 不等式恒成立、能成立问题(举一反三专项训练)
【全国通用】
【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】.................................................................................................3
【题型5 一元二次不等式在某区间上有解问题】.................................................................................................4
【题型6 基本不等式求解恒成立、有解问题】.....................................................................................................5
【题型7 不等式恒成立、能成立问题综合】.........................................................................................................5
1、不等式恒成立、能成立问题
一元二次不等式是高考数学中的重要内容.从近几年的高考情况来看,“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,复习时需要加强这方面的训练.
知识点
1
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
.
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.
若
①
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.
对第二种情况,要充分结合函数图象利用函数的最值求解
②
(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],a<f(x)恒成立
a<f(x)min;
若存在x∈[m,n],a<f(x)有解
a<f(x)max;
若对任意x∈[m,n],a<f(x)无解
a≥f(x)max.
【题型1 一元二次不等式在实数集上恒成立问题】
【例1】(2025·福建厦门·二模)“b∈(0,4)”是“∀x∈R,b x
2−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1-1】(2025·四川德阳·模拟预测)已知p:0≤a≤2,q:任意x∈R ,a x
2−ax +1≥0,则p 是q 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】(2025·江西九江·模拟预测)无论x取何值时,不等式x
2−2kx + 4>0恒成立,则k的取值范围
是( )
A.(−∞,−2)
B.(−∞,−4)
C.(−4,4)
D.(−2,2)
【变式1-3】(24-25 高一上·安徽淮北·阶段练习)下列条件中,为“关于x 的不等式m x
2−mx +1>0对
∀x∈R恒成立”的充分不必要条件的有( )
A.0≤m<4
B.0<m<2
C.1<m<6
D.−1<m<6
【题型2 一元二次不等式在某区间上的恒成立问题】
【例2】(2025·辽宁鞍山·二模)若对任意的x∈(0,+ ∞), x
2−mx +1>0恒成立,则m 的取值范围是
( )
A.(−2,2)
B.(2,+ ∞)
C.(−∞,2)
D.(−∞,2]
【变式2-1】(24-25 高一上·云南文山·期末)命题“∀x∈[1,2), x
2+1−a≤0”为真命题的一个充分不必
要条件是( )
A.a>5
B.a≥5
C.a≥3
D.a≥2
【变式2-2】(24-25 高二下·北京·期中)“−1≤m≤1”是“不等式x
2−2mx +1≥0在x∈(0,+∞)上恒成
立”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【变式2-3】(24-25 高一上·安徽宿州·期中)已知∀x∈[0,+∞),x
2+ax + 4≥0恒成立,则实数a的取值
范围为( )
A.[−4,4)
B.[−4 ,+∞)
C.(−∞,4)
D.(−∞,−4)∪(4 ,+∞)
【题型3 给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题】
【例3】(24-25 高一上·山东淄博·阶段练习)若命题“∃−1≤a≤3,a x
2−(2a−1) x +3−a<0”为假命
题,则实数x 的取值范围为( )
A.{x|−1≤x ≤4))
B.{x|0≤x ≤5
3))
C.{x|−1≤x ≤0 或5
3 ≤x ≤4))
D.{x|−1≤x<0 或5
3 < x ≤4))
【变式3-1】(24-25 高一下·河南濮阳·期中)已知当−1≤a≤1时,x
2+(a−4) x + 4−2a>0恒成立,则实
数x的取值范围是( )
A.(−∞,3)
B.(−∞,1¿∪)3,+∞¿¿
C.(−∞,1)
D.(−∞,1)∪(3,+∞)
【变式3-2】(2008·宁夏·高考真题)已知a1>a2>a3>0,则使得(1−ai x)
2<1(i=1,2,3)都成立的x取值范
围是( )
A.(0, 1
a1)
B.(0, 2
a1)
C.(0, 1
a3)
D.(0, 2
a3)
【变式3-3】(24-25 高一上·广东深圳·阶段练习)当1≤m≤2时,m x
2−mx −1<0恒成立,则实数x的取
值范围是( )
A.1−❑√2
2
< x< 1+ ❑√2
2
B.1−❑√3
2
< x< 1+ ❑√3
2
C.1−❑√5
2
< x< 1+ ❑√5
2
D.1−❑√7
2
< x< 1+ ❑√7
2
【题型4 一元二次不等式在实数集上有解问题】
【例4】(24-25 高一上·江苏苏州·期末)若命题“∀x∈R , x
2−x +m≥0”是假命题,则实数m的取值范
围是( )
A.(−∞, 1
4)
B.(−∞, 1
4)
C. (
1
4 ,+∞)
D. [
1
4 ,+∞)
【变式4-1】(24-25 高一上·山东济南·期末)若∃x∈R ,m x
2+2(m−3) x + 4≤0,则实数m的取值范围
为( )
A.(1,9)
B.(−∞,0)
C.(−∞,1)∪(9,+∞)D.(−∞,1)∪[9,+ ∞)
【变式4-2】(24-25 高一上·海南·阶段练习)命题“∃x∈R ,使得x
2+ x +2m≤0”是真命题,则实数m的
取值范围是( )
A.m< 1
8
B.m≤1
8
C.m> 1
8
D.m≥1
8
【变式4-3】(24-25 高一上·山东临沂·阶段练习)若不等式−x
2+ax−1>0有解,则实数a的取值范围为
( )
A.a<−2或a>2 B.−2<a<2
C.a≠±2
D.1<a<3
【题型5 一元二次不等式在某区间上有解问题】
【例5】(24-25 高一上·北京·期中)已知存在x∈[0,1),使得x
2−4 x ≥m
2−4 m成立,则m的取值范围是
( )
A.[0,1)
B.[1,3)
C.[0,4)
D.[0,+ ∞)
【变式5-1】(24-25 高一上·福建·期中)若至少存在一个x<0,使得关于x的不等式3−|3 x−a)> x
2+2 x
成立,则实数a的取值范围是( )
A.(−37
4 ,3)
B.(−3, 13
4 )
C.(−37
4 , 13
4 )
D.(−3,3)
【变式5-2】(2025·甘肃张掖·模拟预测)若关于x的不等式x
2−6 x +2−a>0在区间[0,5)内有解,则实数a
的取值范围是( )
A.(2,+∞)
B.(−∞,5)
C.(−∞,−3)
D.(−∞,2)
【变式5-3】(24-25 高一上·江西南昌·阶段练习)若关于x的不等式x
2−4 x>a
2−5a在区间[0,4)内有解,
则实数a的取值范围是( )
A.(0,5)
B.(1,4)
C.(−∞,0)∪(5,+ ∞)
D.(−∞,1)∪(4,+∞)
【题型6 基本不等式求解恒成立、有解问题】
【例6】(24-25 高一上·河南驻马店·阶段练习)已知x>0,y >0且4 x + y = xy.若x + y >m
2+8m恒成立,
则实数m的取值范围是( )
A.¿
B.¿
C.{m|m>1))
D.¿
【变式6-1】(2025·福建宁德·模拟预测)若两个正实数x,y 满足4 x + y =2 xy,且不等式x + y
4 <m
2−m
有解,则实数m 的取值范围是( )
A.{m∣−1<m<2}
B.{m∣m<−1或m>2}
C.{m∣−2<m<1}
D.{m∣m<−2或m>1}
【变式6-2】(24-25 高一上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)两个正实数x , y满足1
x + 4
y =1,若不等式
x + y
4 <m
2+3m有解,则实数m的取值范围是( )
A.{m|−1<m<4))
B.¿
C.{m|−4<m<1))
D.¿
【变式6-3】(24-25 高一上·江西·阶段练习)若对于任意x∈(0,2),不等式1
x +
1
2−x ≥m
2+m恒成立,则
实数m 的取值范围为( )
A.m≤−2或m≥1
B.−2≤m≤1
C.−1−❑√17
2
≤m≤−1+ ❑√17
2
D.m≤−1−❑√17
2
或m≥−1+ ❑√17
2
【题型7 不等式恒成立、能成立问题综合】
【例7】(24-25 高一上·河北·阶段练习)设命题p:对任意−1≤x ≤1,不等式x
2−2 x−4 +m<0恒成立;
命题q:存在0≤x ≤1,使得不等式2 x−2≥m
2−3m成立,若p,q 中至少有一个是假命题,则实数m 的取
值范围为( )
A.{m∣m<−1)
B.{m∣0≤m≤3)
C.{m∣0≤m<1)
D.(−∞,0)∪[1,+∞)
【变式7-1】(24-25 高一上·北京·阶段练习)已知命题p:∃x∈R,(m+1)(x
2+1)≤0,命题q:∀x∈R,
x
2−mx +1>0恒成立.若p和q至多有一个为真命题,则实数m的取值范围为( )
A.[2,+ ∞)
B.(−1,2]
C.(−∞,−2]∪[2,+∞)
D.(−∞,−2]∪(−1,+∞)
【变式7-2】(24-25 高一上·山东青岛·阶段练习)已知不等式2 x−1>m(x
2+2).
(1)若∀x∈R,使不等式恒成立,求m的取值范围;
(2)若∃x>1,使不等式能成立,求m的取值范围;
(3)是否存在实数x,使不等式对−1≤m≤1恒成立.若存在,求出x取值范围;若不存在,请说明理由.
【变式7-3】(24-25 高一上·河北张家口·阶段练习)已知函数f (x)=2 x
2−2ax +2−a
2,
g(x)= x
2+3 x−a
2−4 (a∈R).
(1)当a=1时,解不等式f (x)> g(x);
(2)若对任意x>0,都有f (x)> g(x)成立,求实数a的取值范围;
(3)若对∀x1∈[0,1),∃x2∈[0,1),使得不等式f (x1)> g(x2)成立,求实数a的取值范围.
一、单选题
1.(2025·重庆·一模)已知a∈R,则“x
2+2 x +a>0的解集为R”是“a>0”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
2.(2025·浙江·模拟预测)若不等式k x
2+(k −6) x +2>0的解为全体实数,则实数k的取值范围是( )
A.2≤k ≤18
B.−18<k <−2
C.2<k <18
D.0<k <2
3.(2025·福建宁德·模拟预测)命题“∃x∈[1,2], x
2≤a”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A.a≥1
B.a≥4
C.a≥−2
D.a≤4
4.(2025·山东泰安·模拟预测)“c∈(−2❑√3,2❑√3)”是“∀x∈R , x
2−cx +3≥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
5.(2025·福建厦门·二模)不等式a x
2−2 x +1>0(a∈R)恒成立的一个充分不必要条件是( )
A.a>2
B.a≥1
C.a>1
D.0<a< 1
2
6.(2025·辽宁鞍山·二模)已知当x>0时,不等式:x
2−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,+∞)
7.(2025·河南·模拟预测)已知命题“∃x0∈[−1,1),−x0
2+3 x0+a>0”为真命题,则实数a的取值范
围是( )
A.(−∞,−2)
B.(−∞,4)
C.(−2,+∞)
D.(4 ,+ ∞)
8.(2025·宁夏中卫·二模)已知点A(1,4)在直线x
a + y
b =1(a>0,b>0)上,若关于t的不等式
a+b≥t
2+5t +3恒成立,则实数t的取值范围为( )
A.[−6,1)
B.[−1,6)
C.(−∞,−1)∪[6,+ ∞)
D.(−∞,−6)∪[1,+∞)
二、多选题
9.(2025·广东深圳·模拟预测)下列说法正确的是( )
A.不等式4 x
2−5 x +1>0的解集是{x|x> 1
4 或x<1))
B.不等式2 x
2−x−6≤0的解集是{x|x ≤−3
2 或x ≥2))
C.若不等式a x
2+8ax +21<0恒成立,则a 的取值范围是∅
D.若关于x 的不等式2 x
2+ px−3<0的解集是(q ,1),则p+q的值为−1
2
10.(24-25 高一上·四川成都·阶段练习)已知函数f ( x)= x
2−ax + 4 ,a∈R,则下列叙述正确的是
( )
A.若对∀x∈R都有f ( x)≥0成立,则−4≤a≤4
B.若∃x∈[1,2]使得f ( x)≥0有解,则a≤4
C.若∃x1, x2>0且x1≠x2使得f ( x1)= f ( x2)=0,则a>4
D.若f ( x)≤0的解集是[1,4 ],则a=5
11.(24-25 高一上·湖北·期中)下列说法正确的有( )
A.当x∈R时,不等式k x
2−kx +1>0恒成立,则k 的取值范围是[0,4)
B.x
2−kx + k −1<0在(1,2)上恒成立,则实数k 的取值范围是[3,+∞)
C.当x>0时,不等式x
2−ax +16>0恒成立,则实数a 的取值范围是(−∞,8)
D.若不等式x
2−ax + 4≥0对任意x∈[1,3)恒成立,则实数a 的取值范围(−∞,5)
三、填空题
12.(2025·甘肃兰州·模拟预测)若不等式m x
2+2mx−4<2 x
2+ 4 x对任意x∈R都成立,则实数m的取
值范围是
.
13.(24-25 高一上·新疆哈密·期末)已知关于x的不等式−x
2+ 4 x ≥a
2−3a在x∈[1,4 ]上有解,则实数a
的取值范围是
.
14.(2025·河南南阳·模拟预测)已知p,q∈R,若当x∈[0,2)时,不等式|p(x
2+1)+q)≤2恒成立,则
7 p+3q的取值范围是
.
四、解答题
15.(2025·全国·模拟预测)已知函数f (x)=|2 x−a),且f (x)≤b的解集为[−1,3).
(1)求a和b的值;
(2)若f (x)≤|x−t )在[−1,0)上恒成立,求实数t的取值范围.
16.(2024·新疆乌鲁木齐·一模)已知函数f (x)=| x−1|+| x +2|.
(1)求不等式f (x)≤5的解集;
(2)若不等式f (x)≥x
2−ax +1的解集包含[−1,1),求实数a的取值范围.
17.(23-24 高一上·江苏·阶段练习)设函数f ( x)=a x
2+(1−a)x +a−2.
(1)若关于x的不等式f (x)≥−2有实数解,求实数a的取值范围;
(2)若不等式f (x)≥−2对于实数a∈[−1,1)时恒成立,求实数x的取值范围;
(3)解关于x的不等式:f ( x)<a−1,(a∈R).
18.(24-25 高一上·山东菏泽·期中)已知函数f (x)= x
2−(a+1) x +2.
(1)解关于x的不等式f (x)>−a+2;
(2)∀x1
,x2∈[1,2),都有|f (x1)−f (x2))<4恒成立,求实数a的取值范围.
19.(24-25 高三上·贵州贵阳·阶段练习)已知关于x的不等式a x
2−3 x +6>0的解集为{x|−2< x<1}.
(1)求实数a的值;
(2)∀x∈{x|1≤x ≤3},都有a x
2−3 x +6≥t,求实数t的取值范围
(3)若存在实数x∈{x|1≤x ≤3},使不等式a x
2−3 x +6≥t成立,求实数t的取值范围.