2023届高考数学一轮复习——专题05 一元二次方程、不等式 讲义(Word版含解析)

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2023届高考数学一轮复习——专题05 一元二次方程、不等式 讲义(Word版含解析)

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专题05 一元二次方程、不等式
1.(2022·上海)已知 ,下列选项中正确的是(  )
A. B. C. D.
2.(2019·四川理)若a>b>0,c<d<0,则一定有(  )
A.> B.< C.> D.<
1.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
判别式 Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0
二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象
方程ax2+bx+c=0(a>0)的根 有两个不相等的实数根x1,x2(x1ax2+bx+c>0(a>0)的解集 {x|xx2} R
ax2+bx+c<0(a>0)的解集 {x|x12.分式不等式与整式不等式
(1)>0(<0) f(x)g(x)>0(<0);
(2)≥0(≤0) f(x)g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0.
3.简单的绝对值不等式
|x|>a(a>0)的解集为(-∞,-a)∪(a,+∞),|x|0)的解集为(-a,a).
考点一 一元二次不等式的解法
1.(2022·吉林模拟)若函数是R上的单调函数,则实数a的取值范围( )
A. B. C. D.
2.已知集合,,若,则实数的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【思维升华】
对含参的不等式,应对参数进行分类讨论,常见的分类有
(1)根据二次项系数为正、负及零进行分类.
(2)根据判别式Δ与0的关系判断根的个数.
(3)有两个根时,有时还需根据两根的大小进行讨论.
考点二 一元二次不等式恒(能)成立问题
3.(2022·漳州模拟)对 x∈R,不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0恒成立,则a的取值范围是(  )
A.-2C.a<-2或a≥2 D.a≤-2或a≥2
4.(2022·宿迁模拟)若不等式x2+px>4x+p-3,当0≤p≤4时恒成立,则x的取值范围是(  )
A.[-1,3]
B.(-∞,-1]
C.[3,+∞)
D.(-∞,-1)∪(3,+∞)
【思维升华】
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Δ,一元二次不等式在给定区间上恒成立,不能用判别式Δ,一般分离参数求最值或分类讨论.
一、单选题
1.(2022·宁乡模拟)不等式 的解集是(  )
A. 或 B.
C. D. 或
2.(2022·邵阳模拟)已知集合,,则(  )
A. B.
C. D.
3.(2021高三上·南开期末)设,则“”是“”的(  ).
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件
4.(2021高三上·洮南月考)若命题“ , ”为假命题,则m的取值范围是(  )
A. B.
C. 或 D. 或
5.(2021高三上·桂林月考)已知函数f(x)= 若关于x的不等式[f(x)]2+af(x)-b2<0恰有1个整数解,则实数a的最大值是(  )
A.2 B.3 C.5 D.8
6.(2021·安阳模拟)已知命题 “ , ”,命题 “函数 的定义域为 ”,若 为真命题,则实数 的取值范围是(  )
A. B. C. D.
7.(2021·遂宁模拟)已知集合 , ,则下列判断正确的是(  )
A. B.
C. 且 D.
8.(2021高三上·南溪月考)已知 是等差数列, 为 的前 项和,若 , ,则 最大值为(  )
A. 16 B.25 C.27 D.32
.9.(2022·湖南多校联考)若关于x的不等式x2-(2a+1)x+2a<0恰有两个整数解,则a的取值范围是(  )
A.
B.
C.
D.
10.已知函数f(x)=4ax2+4x-1, x∈(-1,1),f(x)<0恒成立,则实数a的取值可能是(  )
A.1 B.0 C.-1 D.-2
填空题
11.(2022·怀化模拟)已知,且“”是“”的充分不必要条件,则a的取值范围是   .
12.(2021高三上·慈溪期末)已知平面向量,,,其中,是单位向量且满足,,若,则的最小值为   .
13.若不等式x2-(a+1)x+a≤0的解集是[-4,3]的子集,则a的取值范围是________.
14.若不等式x2+ax-2>0在[1,5]上有解,则a的取值范围是________.
三、解答题
15.已知关于x的不等式-x2+ax+b>0.
(1)若该不等式的解集为(-4,2),求a,b的值;
(2)若b=a+1,求此不等式的解集.
16.若二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),满足f(x+2)-f(x)=16x且f(0)=2.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若存在x∈[1,2],使不等式f(x)>2x+m成立,求实数m的取值范围.
专题05 一元二次方程、不等式
1.(2022·上海)已知 ,下列选项中正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:对于A,令a=2,b=1,c=0,d=-3,则a+d=-1,b+c=1,此时a+d对于B,因为 ,即a>b,c>d,则根据不等式的性质得 ,故B正确;
对于C, 令a=2,b=1,c=0,d=-3,则ad=-3,bc=0,此时ad对于D,令a=-1,b=-2,c=-3,d=-4,则ac=3,bd=8,此时ac故答案为:B
2.(2019·四川理)若a>b>0,c<d<0,则一定有(  )
A.> B.< C.> D.<
【答案】D
【解析】解:不妨令a=3,b=1,c=﹣3,d=﹣1,
则 , ,∴A、B不正确;
, =﹣ ,
∴C不正确,D正确.
1.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
判别式 Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0
二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象
方程ax2+bx+c=0(a>0)的根 有两个不相等的实数根x1,x2(x1ax2+bx+c>0(a>0)的解集 {x|xx2} R
ax2+bx+c<0(a>0)的解集 {x|x12.分式不等式与整式不等式
(1)>0(<0) f(x)g(x)>0(<0);
(2)≥0(≤0) f(x)g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0.
3.简单的绝对值不等式
|x|>a(a>0)的解集为(-∞,-a)∪(a,+∞),|x|0)的解集为(-a,a).
考点一 一元二次不等式的解法
1.(2022·吉林模拟)若函数是R上的单调函数,则实数a的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】恒成立,即,解得:.
故答案为:A
2.已知集合,,若,则实数的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
若,则
故答案为:A.
【思维升华】
对含参的不等式,应对参数进行分类讨论,常见的分类有
(1)根据二次项系数为正、负及零进行分类.
(2)根据判别式Δ与0的关系判断根的个数.
(3)有两个根时,有时还需根据两根的大小进行讨论.
考点二 一元二次不等式恒(能)成立问题
3.(2022·漳州模拟)对 x∈R,不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0恒成立,则a的取值范围是(  )
A.-2C.a<-2或a≥2 D.a≤-2或a≥2
答案 A
解析 不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一切x∈R恒成立,当a-2=0,即a=2时,-4<0恒成立,满足题意;
当a-2≠0时,要使不等式恒成立,
需即有
解得-2综上可得,a的取值范围为(-2,2].
4.(2022·宿迁模拟)若不等式x2+px>4x+p-3,当0≤p≤4时恒成立,则x的取值范围是(  )
A.[-1,3]
B.(-∞,-1]
C.[3,+∞)
D.(-∞,-1)∪(3,+∞)
答案 D
解析 不等式x2+px>4x+p-3
可化为(x-1)p+x2-4x+3>0,
由已知可得[(x-1)p+x2-4x+3]min>0(0≤p≤4),
令f(p)=(x-1)p+x2-4x+3(0≤p≤4),
可得
∴x<-1或x>3.
【思维升华】
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Δ,一元二次不等式在给定区间上恒成立,不能用判别式Δ,一般分离参数求最值或分类讨论.
一、单选题
1.(2022·宁乡模拟)不等式 的解集是(  )
A. 或 B.
C. D. 或
【答案】B
【解析】不等式 得 。
故答案为:B.
2.(2022·邵阳模拟)已知集合,,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为,,
所以 .
故答案为:C.
3.(2021高三上·南开期末)设,则“”是“”的(  ).
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】D
【解析】解:不等式的解为或,
所以“”是“”的既不充分又不必要条件.
故答案为:D.
4.(2021高三上·洮南月考)若命题“ , ”为假命题,则m的取值范围是(  )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】A
【解析】解:∵命题“ , ”为假命题,
∴命题“ , ”为真命题,
∴ =(2m)2-4·1·(m+2)≤0,
解得
故答案为:A
5.(2021高三上·桂林月考)已知函数f(x)= 若关于x的不等式[f(x)]2+af(x)-b2<0恰有1个整数解,则实数a的最大值是(  )
A.2 B.3 C.5 D.8
【答案】D
【解析】由题设,分段函数的图象如下:
若不等式有 且 ,要使 上 恰有1个整数解,
由图及函数性质知: 或 或 ,
∴对应解集端点的最值分别为 或 或 ,而 ,
∴ 或 或 ,A的最大值是8.
故答案为:D
6.(2021·安阳模拟)已知命题 “ , ”,命题 “函数 的定义域为 ”,若 为真命题,则实数 的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由 , 得 ,则 ,所以 或
由函数 的定义域为 ,则 , ,
所以a=0或
因为 为真命题,所以 均真,则
故答案为:A
7.(2021·遂宁模拟)已知集合 , ,则下列判断正确的是(  )
A. B.
C. 且 D.
【答案】A
【解析】 ,解得: ,
即 ,
,解得: ,即 ,
满足 , , 且 ,
只有A符合题意.
故答案为:A
8.(2021高三上·南溪月考)已知 是等差数列, 为 的前 项和,若 , ,则 最大值为(  )
A. 16 B.25 C.27 D.32
【答案】D
【解析】解:由题意得S4=4×5+6d=8,解得d=-2

假设第n项时, 最大 ,
则,即
解得
∵n是正整数
∴n=4
即当n=4时, 最大,最大值为42(6-4)=32
故答案为:D
.9.(2022·湖南多校联考)若关于x的不等式x2-(2a+1)x+2a<0恰有两个整数解,则a的取值范围是(  )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 令x2-(2a+1)x+2a=0,解得x=1或x=2a.
当2a>1,即a>时,
不等式x2-(2a+1)x+2a<0的解集为{x|1则3<2a≤4,
解得当2a=1,即a=时,
不等式x2-(2a+1)x+2a<0无解,
所以a=不符合题意;
当2a<1,即a<时,不等式x2-(2a+1)x+2a<0的解集为{x|2a则-2≤2a<-1,解得-1≤a<-.
综上,a的取值范围是.
10.已知函数f(x)=4ax2+4x-1, x∈(-1,1),f(x)<0恒成立,则实数a的取值可能是(  )
A.1 B.0 C.-1 D.-2
答案 D
解析 因为f(x)=4ax2+4x-1,
所以f(0)=-1<0成立.
当x∈(-1,0)∪(0,1)时,由f(x)<0可得4ax2<-4x+1,
所以4a当x∈(-1,0)∪(0,1)时,
∈(-∞,-1)∪(1,+∞),
所以-=2-4≥-4,
当且仅当x=时,等号成立,
所以4a<-4,解得a<-1.
二、填空题
11.(2022·怀化模拟)已知,且“”是“”的充分不必要条件,则a的取值范围是   .
【答案】[2,+∞)
【解析】等价于或,
而且“”是“”的充分不必要条件,则.
故答案为:[2,+∞).
12.(2021高三上·慈溪期末)已知平面向量,,,其中,是单位向量且满足,,若,则的最小值为   .
【答案】
【解析】
又,是单位向量且
上式
令,代入上式整理得:
关于x的方程有实数解
整理得:,解得
故答案为:.
13.若不等式x2-(a+1)x+a≤0的解集是[-4,3]的子集,则a的取值范围是________.
答案 [-4,3]
解析 原不等式为(x-a)(x-1)≤0,当a<1时,不等式的解集为[a,1],此时只要a≥-4即可,即-4≤a<1;当a=1时,不等式的解为x=1,此时符合要求;当a>1时,不等式的解集为[1,a],此时只要a≤3即可,即114.若不等式x2+ax-2>0在[1,5]上有解,则a的取值范围是________.
答案 
解析 对于方程x2+ax-2=0,
∵Δ=a2+8>0,
∴方程x2+ax-2=0有两个不相等的实数根,
又∵两根之积为负,
∴必有一正根一负根,
设f(x)=x2+ax-2,
于是不等式x2+ax-2>0在[1,5]上有解的充要条件是f(5)>0,
即5a+23>0,
解得a>-.
故a的取值范围是.
三、解答题
15.已知关于x的不等式-x2+ax+b>0.
(1)若该不等式的解集为(-4,2),求a,b的值;
(2)若b=a+1,求此不等式的解集.
解 (1)根据题意得
解得a=-2,b=8.
(2)当b=a+1时,-x2+ax+b>0 x2-ax-(a+1)<0,
即[x-(a+1)](x+1)<0.
当a+1=-1,即a=-2时,
原不等式的解集为 ;
当a+1<-1,即a<-2时,
原不等式的解集为(a+1,-1);
当a+1>-1,即a>-2时,
原不等式的解集为(-1,a+1).
综上,当a<-2时,不等式的解集为(a+1,-1);当a=-2时,不等式的解集为 ;
当a>-2时,不等式的解集为(-1,a+1).
16.若二次函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0),满足f(x+2)-f(x)=16x且f(0)=2.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若存在x∈[1,2],使不等式f(x)>2x+m成立,求实数m的取值范围.
解 (1)由f(0)=2,得c=2,
所以f(x)=ax2+bx+2(a≠0),
由f(x+2)-f(x)=[a(x+2)2+b(x+2)+2]-(ax2+bx+2)=4ax+4a+2b,
又f(x+2)-f(x)=16x,
得4ax+4a+2b=16x,
所以故a=4,b=-8,
所以f(x)=4x2-8x+2.
(2)因为存在x∈[1,2],
使不等式f(x)>2x+m成立,
即存在x∈[1,2],使不等式m<4x2-10x+2成立,
令g(x)=4x2-10x+2,x∈[1,2],
故g(x)max=g(2)=-2,所以m<-2,
即m的取值范围为(-∞,-2).

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