夜雨聆风学习资料网 资料列表 开通 VIP 用登录 / 注册 ⌄
DOCX

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)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年_2026年高考数学一轮复习举一反三专练(新高考专用)-G54_资料_2026版

查看资料信息、公开预览和下载状态。

共 28 页DOCX · 1.1MB
下载

文档在线预览

公开展示前 10 页
100%
1
《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)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年_2026年高考数学一轮复习举一反三专练(新高考专用)-G54_资料_2026版》第1页预览
2
《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)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年_2026年高考数学一轮复习举一反三专练(新高考专用)-G54_资料_2026版》第2页预览
3
《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)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年_2026年高考数学一轮复习举一反三专练(新高考专用)-G54_资料_2026版》第3页预览
4
《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)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年_2026年高考数学一轮复习举一反三专练(新高考专用)-G54_资料_2026版》第4页预览
5
《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)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年_2026年高考数学一轮复习举一反三专练(新高考专用)-G54_资料_2026版》第5页预览
6
《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)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年_2026年高考数学一轮复习举一反三专练(新高考专用)-G54_资料_2026版》第6页预览
7
《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)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年_2026年高考数学一轮复习举一反三专练(新高考专用)-G54_资料_2026版》第7页预览
8
《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)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年_2026年高考数学一轮复习举一反三专练(新高考专用)-G54_资料_2026版》第8页预览
9
《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)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年_2026年高考数学一轮复习举一反三专练(新高考专用)-G54_资料_2026版》第9页预览
10
《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)(教师版)_高考一二三轮复习_数学_2026年_2026年高考数学一轮复习举一反三专练(新高考专用)-G54_资料_2026版》第10页预览

本文档共 28 页 剩余 18 页未展示,请下载后查阅

下载

文档文本内容

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】.....................................................................................5
【题型4  一元二次不等式在实数集上有解问题】.................................................................................................5
【题型5  一元二次不等式在某区间上有解问题】.................................................................................................8
【题型6  基本不等式求解恒成立、有解问题】...................................................................................................10
【题型7  不等式恒成立、能成立问题综合】.......................................................................................................12
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.
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],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
【解题思路】由∀x∈R,b x
2−bx +1>0成立求出b 的范围,再利用充分条件、必要条件的定义判断作
答.
【解答过程】由∀x∈R,b x
2−bx +1>0成立,则当b=0时,1>0恒成立,即b=0,
当b≠0时,{
b>0
b
2−4 b<0),解得0<b<4,
因此∀x∈R,b x
2−bx +1>0成立时,0≤b<4,
因为(0,4)[0,4),所以“b∈(0,4)”是“∀x∈R,b x
2−bx +1>0成立”的充分不必要条件.
故选:A.
【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
【解题思路】根据一元二次不等式恒成立解得q:0≤a≤4,结合充分、必要条件的概念即可求解.
【解答过程】命题q:一元二次不等式a x
2−ax +1≥0对一切实数x 都成立,
当a=0时,1>0,符合题意;
当a≠0时,有{
a>0
Δ≤0),即{
a>0
a
2−4 a≤0),解为a∈(0,4 ],
∴q:0≤a≤4.又p:0≤a≤2,
设A =[0,2],B =[0,4 ],则A是B的真子集,
所以p 是q 成立的充分非必要条件,
故选:A.
【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)
【解题思路】由题知4 k
2−16<0,再解不等式即可得答案.
【解答过程】解:因为无论x取何值时,不等式x
2−2kx + 4>0恒成立,
所以,4 k
2−16<0,解得−2<k <2,
所以,k的取值范围是(−2,2)
故选:D.
【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
【解题思路】先求出关于x 的不等式m x
2−mx +1>0对∀x∈R恒成立的充要条件,然后根据充分不必要
条件的定义即可求解.
【解答过程】若关于x 的不等式m x
2−mx +1>0对∀x∈R恒成立,
当m=0时,不等式等价于1>0恒成立,故m=0满足要求,
当m≠0时,原不等式恒成立当且仅当{
m>0
Δ=(−m)
2−4 m<0),解得0<m<4,
综上所述,若关于x 的不等式m x
2−mx +1>0对∀x∈R恒成立,则当且仅当0≤m<4,
而选项中只有0<m<2是0≤m<4的充分不必要条件.
故选:B.
【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]
【解题思路】变形给定不等式,分离参数,利用均值不等式求出最小值作答.
【解答过程】∀x∈(0,+∞), x
2−mx +1>0⇔m< x + 1
x ,而当x>0时,x + 1
x ≥2❑√x⋅1
x =2,当且仅当
x = 1
x ,即x =1时取等号,
则m<2,所以m 的取值范围是(−∞,2).
故选:C.
【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
【解题思路】参变分离计算可得a≥5,再利用充分不必要条件定义即可判断.
【解答过程】由x
2+1−a≤0⇒a≥x
2+1,因为x∈[1,2),所以x
2+1∈[2,5),
要想该命题为真命题,只需a≥5,四个选项中只有A 符合充分不必要的性质.
故选:A.
【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
【解题思路】根据不等式恒成立有2m≤x + 1
x 恒成立,应用基本不等式及充分、必要性定义判断条件间的
关系.
【解答过程】对于x∈(0,+ ∞),x
2−2mx +1≥0可化为2m≤x + 1
x 恒成立,
由x + 1
x ≥2❑√x⋅1
x =2,当且仅当x =1时取等号,故2m≤2⇒m≤1,
所以“−1≤m≤1”是“不等式x
2−2mx +1≥0在x∈(0,+∞)上恒成立”的充分不必要条件.
故选:A.
【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 ,+∞)
【解题思路】利用分离常数法,结合基本不等式来求得a的取值范围.
【解答过程】当x =0时,4≥0恒成立;当x∈(0,+∞)时,a≥−(x + 4
x)恒成立,
又x + 4
x ≥2❑√x⋅4
x = 4,当且仅当x = 4
x ,即x =2时取等号,
所以−(x + 4
x)≤−4,所以a≥−4.
故选:B.
【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))
【解题思路】由题意可得:命题“∀−1≤a≤3,a x
2−(2a−1) x +3−a≥0”为真命题,根据恒成立问题
结合一次函数运算求解.
【解答过程】由题意可得:命题“∀−1≤a≤3,a x
2−(2a−1) x +3−a≥0”为真命题,
即a x
2−(2a−1) x +3−a=(x
2−2 x −1)a+ x +3≥0对a∈[−1,3)恒成立,
则{
−(x
2−2 x−1)+ x +3≥0
3(x
2−2 x−1)+ x +3≥0),解得−1≤x ≤0或5
3 ≤x ≤4,
即实数x的取值范围为{x|−1≤x ≤0 或5
3 ≤x ≤4)).
故选:C.
【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,+∞)
【解题思路】将x
2+(a−4) x + 4−2a>0化为(x−2)a+ x
2−4 x + 4>0,将a看成主元,令
f (a)=(x−2)a+ x
2−4 x + 4,分x =2,x>2和x<2三种情况讨论,从而可得出答案.
【解答过程】解:x
2+(a−4) x + 4−2a>0恒成立,
即(x−2)a+ x
2−4 x + 4>0,对任意得a∈[−1,1)恒成立,
令f (a)=(x−2)a+ x
2−4 x + 4,a∈[−1,1),
当x =2时,f (a)=0,不符题意,故x≠2,
当x>2时,函数f (a)在a∈[−1,1)上递增,
则f (a)min= f (−1)=−x +2+ x
2−4 x + 4>0,
解得x>3或x<2(舍去),
当x<2时,函数f (a)在a∈[−1,1)上递减,
则f (a)min= f (1)= x−2+ x
2−4 x + 4>0,
解得x<1或x>2(舍去),
综上所述,实数x的取值范围是(−∞,1)∪(3,+ ∞).
故选:D.
【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)
【解题思路】由(1−ai x)
2<1可求得0< x< 2
ai
(ai>0),
【解答过程】由(1−ai x)
2<1,得:1−2ai x +ai
2 x
2<1,
即x(ai
2 x −2ai)<0,解之得0< x< 2
ai
(ai>0),
因为a1>a2>a3>0,使得(1−ai x)
2<1(i =1,2,3)都成立,
所以0< x< 2
a1
;
故选:B.
【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
【解题思路】将不等式整理成关于m的一次函数,利用一次函数性质解不等式即可求得结果.
【解答过程】根据题意可将不等式整理成关于m的一次函数(x
2−x)m−1<0,
由一次函数性质可知{
(x
2−x)×1−1<0
(x
2−x)×2−1<0),即{
x
2−x−1<0
2 x
2−2 x−1<0);
解得{
1−❑√5
2
< x< 1+ ❑√5
2
1−❑√3
2
< x< 1+ ❑√3
2 )
,综合可得1−❑√3
2
< x< 1+ ❑√3
2
;
故选:B.
【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 ,+∞)
【解题思路】先写出命题的否定,再根据命题的否定为真命题,列不等式解得结果.
【解答过程】因为命题“∀x∈R , x
2−x +m≥0”是假命题,
所以“∃x∈R , x
2−x +m<0” 是真命题,
因此Δ=1−4 m>0,∴m< 1
4
即实数m的取值范围是(−∞, 1
4).
故选:B.
【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,+ ∞)
【解题思路】分m=0,m<0和m>0三种情况分类讨论,其中当m>0时,利用判别式列不等式求解即可,
最后求并集.
【解答过程】当m=0时,不等式为−3 x +2≤0,即x ≥2
3,显然−3 x +2≤0在x∈R有解,符合题意;
m≠0,命题“∃x∈R ,m x
2+2(m−3) x + 4≤0”为真命题,
当m<0时,对于抛物线y =m x
2+2(m−3) x + 4,开口向下,
显然m x
2+2(m−3) x + 4≤0在x∈R有解,符合题意;
当m>0时,对于抛物线y =m x
2+2(m−3) x + 4,开口向上,
只需Δ=[2(m−3))
2−4×4×m≥0,解得m≤1或m≥9,
又m>0,所以0<m≤1或m≥9,
综上,实数m的取值范围是m≤1或m≥9,即m∈(−∞,1)∪[9,+ ∞).
故选:D.
【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
【解题思路】由已知可得2m≤−x
2−x在R 上有解,只需2m≤(−x
2−x)max,再根据二次函数的性质求出
最大值,由此即可
【解答过程】因为∃x∈R ,使得x
2+ x +2m≤0是真命题,
即2m≤−x
2−x在R 上有解,只需2m≤(−x
2−x)max,
又函数−x
2−x =−( x + 1
2 )
2
+ 1
4 ≤1
4 ,所以2m≤1
4 ,解得m≤1
8
即实数m的取值范围为(−∞, 1
8 ].
故选:B.
【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
【解题思路】根据一元二次不等式有实数解的充要条件列式求解作答.
【解答过程】不等式−x
2+ax−1>0有解,即不等式x
2−ax +1<0有解,
因此Δ=a
2−4>0,解得a<−2或a>2,
所以实数a的取值范围为a<−2或a>2.
故选:A.
【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,+ ∞)
【解题思路】将问题转化为f ( x)max≥m
2−4 m,结合二次函数的最值性质即可得解.
【解答过程】依题意,令f ( x)= x
2−4 x , x∈[0,1],
则f ( x)= x
2−4 x =( x−2)
2−4,其图象开口向上,对称轴为x =2,
所以函数f ( x)在区间[0,1]上单调递减,则f (x)max = f (0)=0
2−4×0=0,
因为存在x∈[0,1],使得x
2−4 x ≥m
2−4 m成立,
所以f ( x)max≥m
2−4 m,即0≥m
2−4 m,
即m(m−4)≤0,解得0≤m≤4,
所以m的取值范围是[0,4),
故选:C.
【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)
【解题思路】化简不等式3−|3 x−a)> x
2+2 x,根据二次函数的图象、含有绝对值函数的图象进行分析,
从而求得a的取值范围.
【解答过程】依题意,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,
即至少存在一个x<0,使得关于x的不等式−x
2−2 x +3>|3 x−a)成立,
画出y =−x
2−2 x +3(x<0)以及y =|3 x−a)的图象如下图所示,其中−x
2−2 x +3>0.
当y =3 x−a与y =−x
2−2 x +3(x<0)相切时,
由{
y =3 x−a
y =−x
2−2 x +3)消去y并化简得x
2+5 x−a−3=0,
Δ=25+ 4 a+12=0,a=−37
4 .
当y =−3 x +a与y =−x
2−2 x +3(x<0)相切时,
由{
y =−3 x +a
y =−x
2−2 x +3)消去y并化简得x
2−x +a−3=0①,
由Δ=1−4 a+12=0解得a= 13
4 ,代入①得x
2−x + 1
4 =(x−1
2)
2
=0,
解得x = 1
2,不符合题意.
当y =−3 x +a过(0,3)时,a=3.
结合图象可知a的取值范围是(−37
4 ,3).
故选:A.
【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)
【解题思路】不等式x
2−6 x +2−a>0在区间[0,5)内有解,仅需( x
2−6 x +2)max>a,利用一元二次函数的
图像和性质求解即可.
【解答过程】不等式x
2−6 x +2−a>0在区间[0,5)内有解,仅需( x
2−6 x +2)max>a即可,
令f ( x)= x
2−6 x +2,因为f ( x)的对称轴为x =−−6
2×1 =3,f (0)=2,f (5)=−3,
所以由一元二次函数的图像和性质的得( x
2−6 x +2)max=2,
所以a<2,
故选:D.
【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,+∞)
【解题思路】求得x
2−4 x的最大值,由此列不等式来求得m的取值范围.
【解答过程】x
2−4 x =(x −2)
2−4 , x ∈[0,4),所以当x =0或x = 4时,
x
2−4 x取得最大值为0,
由于关于x的不等式x
2−4 x>a
2−5a在区间[0,4)内有解,
所以a
2−5a<0,a(a−5)<0,解得0<a<5.
故选:A.
【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.¿
【解题思路】利用“乘1 法”和基本不等式的性质,x + y >m
2+8m恒成立
 
⇔m
2+8m<(x + y)min再解不等
式即可.
【解答过程】∵x>0,y >0且4 x + y = xy,∴4
y + 1
x =1
∴x + y =(x + y)(
1
x + 4
y) =5+ 4 x
y + y
x ≥5+2❑√
4 x
y × y
x =9.
当且仅当x =3, y =6时取等号.
若x + y >m
2+8m恒成立,∴m
2+8m<(x + y)min
∴9>m
2+8m, 即得(m+9)(m−1)<0解得−9<m<1.
故选: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}
【解题思路】根据题意,利用基本不等式求得x + y
4 的最小值,把不等式x + y
4 <m
2−m有解,转化为不等
式m
2−m>2,即可求解.
【解答过程】由两个正实数x , y满足4 x + y =2 xy,得1
x + 4
y =2,
则x + y
4 = 1
2(
1
x + 4
y)(x + y
4)= 1
2(2+ 4 x
y + y
4 x)≥1
2(2+2❑√
4 x
y ⋅y
4 x)=2,
当且仅当4 x
y = y
4 x ,即y = 4 x = 4时取等号,
又由不等式x + y
4 <m
2−m有解,可得m
2−m>2,解得m<−1或m>2,
所以实数m的取值范围为{m∣m<−1或m>2}.
故选:B.
【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.¿
【解题思路】先求得x + y
4 的最小值,由此列出关于m的不等式,进而求得m的取值范围.
【解答过程】由于x + y
4 =(x + y
4)(
1
x + 4
y)=2+ y
4 x + 4 x
y ≥2+2❑√
y
4 x ⋅4 x
y = 4,
当且仅当y
4 x = 4 x
y , y = 4 x =8时等号成立.
若不等式x + y
4 <m
2+3m有解,
则需m
2+3m>4,即m
2+3m−4 =(m+ 4)(m−1)>0,
解得m<−4或m>1,
所以m的取值范围是¿.
故选:B.
【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
【解题思路】根据基本不等式的乘“1”法求解1
x +
1
2−x 的最小值,即可将问题转化为2≥m
2+m,解一元
二次不等式即可.
【解答过程】依题意有(
1
x +
1
2−x)min
≥m
2+m,
因为x∈(0,2),故2−x>0,则1
2(
1
x +
1
2−x)( x +2−x)= 1
2(
2−x
x
+
x
2−x +2)≥2,
当且仅当2−x
x
=
x
2−x ,即x =1时,等号成立,
所以2≥m
2+m,得−2≤m≤1.
故选:B.
【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,+∞)
【解题思路】先由二次函数的性质求出p为真时m<1,解二次不等式可得命题q等价于0≤m≤3,可求p,
q 都是真命题m的范围,进而可得答案.
【解答过程】若p 为真命题,即对任意−1≤x ≤1,不等式x
2−2 x−4 +m<0恒成立,
等价于当−1≤x ≤1时,m<(−x
2+2 x + 4)min,
当−1≤x ≤1时,−x
2+2 x + 4 =−(x−1)
2+5≥−(−1−1)
2+5=1,
即(−x
2+2 x + 4)min=1,所以m<1;
若q 为真命题,即存在0≤x ≤1,不等式2 x−2≥m
2−3m成立,
等价于当0≤x ≤1时,(2 x−2)max≥m
2−3m.
由于0≤x ≤1,−2≤2 x−2≤0,所以m
2−3m≤0,解得0≤m≤3.
若p,q 都是真命题,则{
m<1
0≤m≤3)⇒0≤m<1;
所以,若命题p,q 中至少有一个是假命题,则m<0或m≥1.
即m∈(−∞,0)∪[1,+∞),
故选:D.
【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,+∞)
【解题思路】根据条件,先求出命题p和命题q同时为真命题时m的取值范围,再求其补集,即可求解.
【解答过程】当命题p为真命题,即∃x∈R,使(m+1)(x
2+1)≤0成立,得到m+1≤0,即m≤−1,
当命题q为真命题,即对∀x∈R,x
2−mx +1>0恒成立,得到Δ=m
2−4<0,
即−2<m<2,
所以当命题p和命题q同时为真命题时,有{
m≤−1
−2<m<2),即−2<m≤−1,
又命题p和命题q至多有一个为真命题,所以m≤−2或m>−1,
故选:D.
【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.
【解题思路】(1)讨论m=0和m≠0两类情况即可;
(2)将不等式化为m< 2 x−1
x
2+2 ,通过换元2 x−1=t,借助基本不等式即可求解;
(3)将不等式化为m(x
2+2)−2 x +1<0,借助一次函数单调性即可求解.
【解答过程】(1)当m=0时,不等式为2 x−1>0,可得x> 1
2,不符合题意;
将不等式化为:m x
2−2 x +2m+1<0,由于∀x∈R,不等式恒成立,
所以{
m<0
Δ=−8m
2−4 m+ 4<0)解得:m<−1,
所以m的取值范围是m<−1.
(2)因为∃x>1,使不等式能成立,
也即∃x>1,使得m< 2 x−1
x
2+2 成立,
令2 x−1=t >1,则x = t +1
2 ,
则
2 x−1
x
2+2
=
t
(
t +1
2 )
2
+2
=
4t
t
2+2t +9
=
4
t +2+ 9
t
 
≤
4
2❑√t ⋅9
t +2
= 1
2,
当t =3时取等号,所以m< 1
2
(3)2 x−1>m(x
2+2)可化为m(x
2+2)−2 x +1<0,
若不等式对−1≤m≤1恒成立,因为x
2+2>0,
所以x
2+2−2 x +1<0也即x
2−2 x +3=(x−1)
2+2<0,无解,
故不存在.
【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.
【解题思路】(1)利用十字相乘的方法解二次不等式即可;
(2)利用参变分离的方法解恒成立问题,其中最值可由均值不等式求得;
(3)将问题转化为f (x)min> g(x)min,分类讨论求出f (x)min,再解f (x)min> g(x)min范围即可.
【解答过程】(1)当a=1时,f (x)> g(x)即2 x
2−2 x +1> x
2+3 x−5,
所以x
2−5 x +6>0,所以( x−3)( x−2)>0,所以x>3或x<2,
所以不等式f (x)> g(x)的解集为{x|x>3))或x<2).
(2)“对任意x>0,都有f (x)> g(x)恒成立”等价于“对任意x>0,都有x + 6
x −3>2a恒成立”,
因为x>0时,x + 6
x −3≥2❑√x⋅6
x −3=2❑√6−3(当且仅当x = ❑√6时等号成立),
所以2a<2❑√6−3即a<❑√6−3
2,
所以实数a的取值范围是(−∞,❑√6−3
2 ).
(3)因为对∀x1∈[0,1),∃x2∈[0,1),使得不等式f (x1)>g(x2)成立,
所以不等式f (x1)min> g(x2)min,
因为g(x)= x
2+3 x−a
2−4 =( x + 3
2 )
2
−a
2−25
4 ,
所以y = g(x)在[0,1)单调递增,
所以g(x)min= g(0)=−a
2−4.
因为f (x)=2 x
2−2ax +2−a
2=2( x−a
2 )
2
+2−3a
2
2 ,
所以当a
2 <0,即a<0时,y = f (x)在[0,1)单调递增,
所以f (x)min= f (0)=2−a
2,
则2−a
2>−a
2−4成立,故a<0;
当0≤a
2 ≤1,即0≤a≤2时,f (x)min= f ( a
2 )=2−3a
2
2 ,
由2−3a
2
2 >−a
2−4得−2❑√3≤a≤2❑√3,所以0≤a≤2;
当a
2 >1,即a>2时,f (x)min= f (1)=−a
2−2a+ 4,
由−a
2−2a+ 4>−a
2−4得a<4,所以2<a<4.
综上所述,实数a的取值范围是(−∞,4).
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
【解题思路】由不等式x
2+2 x +a>0的解集为R可得Δ<0,即可求解.
【解答过程】因为不等式x
2+2 x +a>0的解集为R,所以4−4 a<0,所以a>1,
所以“x
2+2 x +a>0的解集为R”是“a>0”的充分不必要条件.
故选:A.
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
【解题思路】分类讨论k =0与k ≠0两种情况,结合二次不等式恒成立问题的解决方法即可得解.
【解答过程】当k =0时,不等式k x
2+(k −6) x +2>0可化为−6 x +2>0,显然不合题意;
当k ≠0时,因为k x
2+(k −6) x +2>0的解为全体实数,
所以{
k >0
Δ=(k −6)
2−4 k ×2<0),解得2<k <18;
综上:2<k <18.
故选:C.
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
【解题思路】根据能成立问题求a 的取值范围,结合充分不必要条件理解判断.
【解答过程】∵∃x∈[1,2], x
2≤a,则(x
2)min≤a,即a≥1,
∴a 的取值范围[1,+∞)
由题意可得:选项中的取值范围对应的集合应为[1,+∞)的真子集,
结合选项可知B 对应的集合为[4 ,+∞)为[1,+ ∞)的真子集,其它都不符合,
∴符合的只有B,
故选:B.
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
【解题思路】化简“∀x∈R , x
2−cx +3≥0成立”,再结合充分条件和必要条件的定义判断.
【解答过程】由∀x∈R , x
2−cx +3≥0可得Δ=c
2−4×3≤0,
化简可得−2❑√3≤c≤2❑√3,
所以“∀x∈R , x
2−cx +3≥0成立”等价于“c∈(−2❑√3,2❑√3)”,
“c∈(−2❑√3,2❑√3)”可推出“∀x∈R , x
2−cx +3≥0成立”,
“∀x∈R , x
2−cx +3≥0成立”不能推出“c∈(−2❑√3,2❑√3)”
所以“c∈(−2❑√3,2❑√3)”是“∀x∈R , x
2−cx +3≥0成立”的充分不必要条件,
故选:A.
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
【解题思路】分a=0和a≠0两种情况讨论求出a的范围,再根据充分条件和必要条件的定义即可得解.
【解答过程】当a=0时,−2 x +1>0,得x< 1
2,与题意矛盾,
当a≠0时,则{
a>0
Δ= 4−4 a<0),解得a>1,
综上所述,a>1,
所以不等式a x
2−2 x +1>0(a∈R)恒成立的一个充分不必要条件是A 选项.
故选:A.
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,+∞)
【解题思路】先由x
2−mx +16>0得m< x + 16
x ,由基本不等式得x + 16
x ≥8,故m<8.
【解答过程】当x>0时,由x
2−mx +16>0得m< x + 16
x ,
因x>0,故x + 16
x ≥2❑√x× 16
x =8,当且仅当x = 16
x 即x = 4时等号成立,
因当x>0时,m< x + 16
x 恒成立,得m<8,
故选:C.
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 ,+ ∞)
【解题思路】由题知x0∈[−1,1)时,a>(x0
2−3 x0)min,再根据二次函数求最值即可得答案.
【解答过程】解:因为命题“∃x0∈[−1,1),−x0
2+3 x0+a>0”为真命题,
所以,命题“∃x0∈[−1,1),a> x0
2−3 x0”为真命题,
所以,x0∈[−1,1)时,a>(x0
2−3 x0)min,
因为,y = x
2−3 x =(x−3
2)
2
−9
4 ,
所以,当x∈[−1,1)时,ymin=−2,当且仅当x =1时取得等号.
所以,x0∈[−1,1)时,a>(x0
2−3 x0)min=−2,即实数a的取值范围是(−2,+ ∞)
故选:C.
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,+∞)
【解题思路】将点代入直线方程,再利用基本不等式求得a+b的最小值,从而将问题转化9≥t
2+5t +3,
解之即可.
【解答过程】因为点A(1,4)在直线x
a + y
b =1(a>0,b>0)上,
所以1
a + 4
b =1,
故a+b=(a+b)(
1
a + 4
b)= b
a + 4 a
b +5≥2❑√
b
a ⋅4 a
b +5=9,
当且仅当b
a = 4 a
b 且1
a + 4
b =1,即a=3,b=6时等号成立,
因为关于t的不等式a+b≥t
2+5t +3恒成立,
所以9≥t
2+5t +3,解得−6≤t ≤1,
所以t ∈[−6,1).
故选:A.
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
【解题思路】对于AB,直接解一元二次不等式即可判断;对于C,对a分类讨论即可判断;对于D,由一
元二次不等式的解集与一元二次方程的根的关系,先求得p,q,然后即可判断.
【解答过程】对于A,4 x
2−5 x +1>0⇔(x−1)(4 x−1)>0⇔x< 1
4 或x>1,故A 错误;
对于B,2 x
2−x−6≤0⇔(x−2)(2 x +3)≤0⇔−3
2 ≤x ≤2,故B 错误;
若不等式a x
2+8ax +21<0恒成立,
当a=0时,21<0是不可能成立的,
所以只能{
a<0
Δ=64 a
2−84 a<0),而该不等式组无解,综上,故C 正确;
对于D,由题意得q ,1是一元二次方程2 x
2+ px−3=0的两根,
从而{
q×1= −3
2
2+ p−3=0)
,解得p=1,q =−3
2,
而当p=1,q =−3
2时,一元二次不等式2 x
2+ x−3<0⇔(x−1)(2 x +3)<0⇔−3
2 < x<1满足题意,
所以p+q的值为−1
2,故D 正确.
故选:CD.
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
【解题思路】利用不等式恒成立求解判断A;分离参数求出最大值判断B;由方程有两个正根求出范围判
断C;由不等式解集求出a判断D.
【解答过程】对于A,由x
2−ax + 4≥0恒成立,得Δ=a
2−16≤0,解得−4≤a≤4,A 正确;
对于B,当x∈[1,2]时,f ( x)≥0⇔ax≤x
2+ 4⇔a≤x + 4
x ,函数y = x + 4
x 在[1,2]上递减,
当x =1时,( x + 4
x )
max
=5,由∃x∈[1,2]使得f ( x)≥0有解,得a≤5,B 错误;
对于C,依题意,方程x
2−ax + 4 =0有两个不等的正根,则{
Δ=a
2−16>0
a>0
),解得a>4,C 正确;
对于D,由x
2−ax + 4≤0的解集是[1,4 ],得1,4是方程x
2−ax + 4 =0的两个根,则a=5,D 正确.
故选:ACD.
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)
【解题思路】讨论k的取值,结合一元二次不等式恒成立可得k的范围,选项A 正确;利用分离参数的方法
可得选项B 正确;利用分离参数的方法得到关于a的不等式,恒成立问题转化为小于(或小于等于)函数
的最小值,结合基本不等式可得选项C 正确,选项D 错误.
【解答过程】A.当k =0时,1>0恒成立,
当k ≠0时,{
k >0
Δ=k
2−4 k <0),解得0<k <4,
综上得,k 的取值范围是[0,4),选项A 正确.
B.由x
2−kx +k −1<0得( x−1)( x +1−k )<0,
由x∈(1,2)得,x +1−k <0,k > x +1在(1,2)上恒成立,故k ≥3,即实数k 的取值范围是[3,+∞),选项B
正确.
C.由题意得,a< x + 16
x ( x>0)恒成立,即a<( x + 16
x )
min
,
由x + 16
x ≥2❑√x⋅16
x =8(当且仅当x = 4时取等号)可知( x + 16
x )
min
=8,
故实数a 的取值范围是(−∞,8),选项C 正确.
D. 由题意得,a≤x + 4
x , x∈[1,3),即a≤( x + 4
x )
min
,
由x + 4
x ≥2❑√x⋅4
x = 4(当且仅当x =2时取等号)可知( x + 4
x )
min
= 4,
故实数a 的取值范围是(−∞,4 ],选项D 错误.
故选:ABC.
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  (−2,2)  .
【解题思路】先将原不等式变形,然后分m=2和m≠2两种情况进行讨论,当m=2时直接判断不等式是否
恒成立,当m≠2时,根据二次函数的性质列出不等式组求解,最后综合两种情况得出m的取值范围.
【解答过程】原不等式等价于(m−2) x
2+2(m−2) x−4<0,
当m=2时,对x∈R,不等式恒成立;
当m≠2时,则有¿,解得:−2<m<2.
综上所述,实数m的取值范围是(−2,2].
故答案为:(−2,2).
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  [−1,4)  .
【解题思路】求出f (x)=−x
2+ 4 x在x∈[1,4 ]的最大值,然后可得关于a 的不等式,解出即可.
【解答过程】设f (x)=−x
2+ 4 x,则f (x)=−x
2+ 4 x在x∈[1,4 ]的最大值为4,
因为关于x的不等式−x
2+ 4 x ≥a
2−3a在x∈[1,4 ]上有解,
即4≥a
2−3a,解得−1≤a≤4,
故答案为:[−1,4).
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  [−6,6)  .
【解题思路】令f (x)= p(x
2+1)+q,根据函数的单调性可得−2≤p+q≤2,−2≤5 p+q≤2,利用通向可
加性即可求解.
【解答过程】令f (x)= p(x
2+1)+q,则f (x)为单调函数或常数函数,
若当x∈[0,2)时,不等式|p(x
2+1)+q)≤2恒成立,
则|f (0))=|p+q)≤2,|f (2))=|5 p+q)≤2,
所以−2≤p+q≤2,−2≤5 p+q≤2,所以−4≤2( p+q)≤4 ,,
所以−6≤7 p+3q =2( p+q)+(5 p+q)≤6.
故答案为:[−6,6).
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.
【解题思路】(1)根据绝对值不等式的性质即可求解,
(2)将问题转化为3 x
2+(2t −8) x + 4−t
2≤0在[−1,0)上恒成立,即可利用二次函数零点分布求解.
【解答过程】(1)由f (x)≤b得|2 x−a)≤b,
易知b≥0,则−b≤2 x−a≤b,解得a−b
2
≤x ≤b+a
2
,
由于f (x)≤b的解集为[−1,3),则b+a
2
=3, a−b
2
=−1,解得a=2,b= 4.
(2)由(1)知f (x)=|2 x−2),由f (x)≤|x−t )得|2 x−2|≤) x−t),
得3 x
2+(2t −8) x + 4−t
2≤0在[−1,0)上恒成立,
Δ=(2t −8)
2−4×3×(4−t
2)=16(t −1)
2>0,故t ≠1.
令g(x)=3 x
2+(2t −8) x + 4−t
2,若g(x)≤0在[−1,0)上恒成立,
则{
g(−1)≤0
g(0)≤0 ),即{
−t
2−2t +15≤0
4−t
2≤0 ),解得t ≤−5或t ≥3,
故实数t的取值范围为(−∞,−5)∪[3,+ ∞).
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.
【解题思路】(1)分类讨论,求解不等式即可;
(2)将问题转化为二次函数在区间上恒成立的问题,列出不等式组即可求得.
【解答过程】(1)当x ≤−2时,f (x)≤5等价于−2 x−1≤5,
解得x∈[−3,−2];
当−2< x<1时,f (x)≤5等价于3≤5,恒成立,
解得x∈(−2,1);
当x ≥1时,f (x)≤5等价于2 x +1≤5,
解得x∈[1,2];
综上所述,不等式的解集为[−3,2].
(2)不等式f (x)≥x
2−ax +1的解集包含[−1,1),
等价于f (x)≥x
2−ax +1在区间[−1,1]上恒成立,
也等价于x
2−ax−2≤0在区间[−1,1]恒成立.
则只需g(x)= x
2−ax−2满足:
g(−1)≤0且g(1)≤0即可.
即1+a−2≤0,1−a−2≤0,
解得a∈[−1,1].
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).
【解题思路】(1)将给定的不等式等价转化成a x
2+(1−a)x +a≥0,按a=0与a≠0并结合二次函数的性质
讨论存在实数使不等式成立即可;
(2)将给定的不等式等价转化成( x
2−x +1)a+ x ≥0,根据给定条件借助一次函数的性质即可作答;
(3)将不等式化为a x
2+(1−a)x−1<0,分类讨论并借助一元二次不等式的解法即可作答.
【解答过程】(1)依题意,f (x)≥−2有实数解,即不等式a x
2+(1−a)x +a≥0有实数解,
当a=0时,x ≥0有实数解,则a=0,
当a>0时,取x =0,则a x
2+(1−a)x +a=a>0成立,即a x
2+(1−a)x +a≥0有实数解,于是得a>0,
当a<0时,二次函数y =a x
2+(1−a)x +a的图象开口向下,要y ≥0有解,当且仅当
Δ=(1−a)
2−4 a
2≥0⇔−1≤a≤1
3,从而得−1≤a<0,
综上,a≥−1,
所以实数a的取值范围是a≥−1;
(2)不等式f (x)≥−2对于实数a∈[−1,1)时恒成立,即∀a∈[−1,1],( x
2−x +1)a+ x ≥0,
显然x
2−x +1>0,函数g(a)=( x
2−x +1)a+ x在a∈[−1,1)上递增,从而得g(−1)≥0,即
−x
2+2 x−1≥0,解得x =1,
所以实数x的取值范围是{1};
(3) 不等式f ( x)<a−1⇔a x
2+(1−a)x −1<0,
当a=0时,x<1,
当a>0时,不等式可化为( x + 1
a )( x−1)<0,而−1
a <0,解得−1
a < x<1,
当a<0时,不等式可化为( x + 1
a )( x−1)>0,
当−1
a =1,即a=−1时,x∈R , x≠1,
当−1
a <1,即a<−1时,x<−1
a或x>1,
当−1
a >1,即−1<a<0时,x<1或x>−1
a,
所以,当a=0时,原不等式的解集为(−∞,1),
当a>0时,原不等式的解集为(−1
a ,1),
当−1≤a<0时,原不等式的解集为(−∞,1)∪(−1
a ,+∞),
当a<−1时,原不等式的解集为(−∞,−1
a )∪(1,+∞).
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.
【解题思路】(1)结合一元二次不等式解集的形式,分情况讨论一元二次不等式的解集.
(2)问题可转化为含参数的二次函数在给定区间上的值域问题求解.
【解答过程】(1)f (x)>−a+2,即x
2−(a+1) x +a>0,即(x−1)(x−a)>0,
所以当a>1时,解集为(−∞,1)∪(a,+ ∞);
当a=1时,解集为{x| x≠1);
当a<1时,解集为(−∞,a)∪(1,+ ∞).
(2)因为对∀x1,∀x2∈[1,2),都有|f (x1)−f (x2))<4恒成立,所以[f (x))max−[f (x))min<4,
当a+1
2
≤1时,即a≤1时,[f (x))max= f (2)= 4−2a,[f (x))min= f (1)=2−a,
由[f (x))max−[f (x))min<4 ⇒ (4−2a)−(2−a)<4 ⇒ 2−a<4,即a>−2,故−2<a≤1;
当a+1
2
≥2时,即a≥3时,[f (x))max= f (1)=2−a,[f (x))min= f (2)= 4−2a,
由[f (x))max−[f (x))min<4 ⇒ (2−a)−(4−2a)<4 ⇒ a<6,故3≤a<6,
当3
2 ≤a+1
2
<2时,即2≤a<3时,[f (x))min= f(
a+1
2 )= −a
2−2a+7
4
,
[f (x))max= f (1)=2−a,
由[f (x))max−[f (x))min<4 ⇒ (2−a)−−a
2−2a+7
4
<4 ⇒ 1−2❑√2<a<1+2❑√2,故2≤a<3,
当1< a+1
2
< 3
2时,即1<a<2时,[f (x))min= f(
a+1
2 )= −a
2−2a+7
4
,
[f (x))max= f (2)= 4−2a,
由[f (x))max−[f (x))min<4 ⇒ (4−2a)−−a
2−2a+7
4
<4 ⇒ 3−❑√2<a<3+ ❑√2,故1<a<2.
综上可知:−2<a<6.
所以a的取值范围为(−2,6).
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.
【解题思路】(1)由题意可得x =−2, x =1是方程a x
2−3 x +6=0的两根,结合韦达定理求解即可;
(2)由(1)可知a x
2−3 x +6=−3 x
2−3 x +6= 27
4 −3( x + 1
2 )
2
,求出27
4 −3( x + 1
2 )
2
在
x∈{x|1≤x ≤3}上的最小值,即可得答案;
(3)结合(2)求出27
4 −3( x + 1
2 )
2
在x∈{x|1≤x ≤3}上的最大值,即可得答案
【解答过程】(1)由题意可得x =−2, x =1是方程a x
2−3 x +6=0的两根,
由韦达定理可得{
3
a =−2+1=−1
6
a =−2×1=−2)
,
解得a=−3;
(2)因为a=−3,
所以a x
2−3 x +6=−3 x
2−3 x +6= 27
4 −3( x + 1
2 )
2
,
当x∈{x|1≤x ≤3}时,则27
4 −3( x + 1
2 )
2
的最小值为−30,
所以t ≤−30,
所以实数t的取值范围为(−∞,−30];
(3)由(2)可知当x∈{x|1≤x ≤3}时,则27
4 −3( x + 1
2 )
2
的最大值为0,
所以实数t的取值范围为(−∞,0].