資源簡介 考點 05 一元二次方程、不等式(2 種核心題型+基礎保分練+綜合提升練+拓展沖刺練)【考試提醒】1. 會從實際情景中抽象出一元二次不等式.2. 結合二次函數圖象,會判斷一元二次方程的根的個數,以及解一元二次不等式.3.了解簡單的分式、絕對值不等式的解法.【知識點】1.二次函數 y=ax2+bx+c(a>0)與一元二次方程 ax2+bx+c=0(a>0),不等式 ax2+bx+c>0(a>0)的解的對應關系判別式 Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0二次函數的圖象有兩個相等的實數根有兩個不相等的實數方程的根 b 沒有實數根根 x1,x2(x1b不等式的解集 {x|xx2} {x|x≠- } R2a2.分式不等式與整式不等式f x (1) >0(<0) f(x)g(x)>0(<0);g x f x (2) ≥0(≤0) f(x)g(x)≥0(≤0)且 g(x)≠0.g x 3.簡單的絕對值不等式|x|>a(a>0)的解集為(-∞,-a)∪(a,+∞),|x|0)的解集為(-a,a).【核心題型】題型一 一元二次不等式的解法對含參的不等式,應對參數進行分類討論,常見的分類有(1)根據二次項系數為正、負及零進行分類.(2)根據判別式 Δ 與 0 的關系判斷根的個數.(3)有兩個根時,有時還需根據兩根的大小進行討論.命題點 1 不含參數的不等式【例題 1】(2024·青海·一模)已知集合 A = x y = lg -x2 + 2x + 3 B = x x2, - 4 < 0 ,則A B =( )A. -1,3 B. -1,2 C. -2,3 D. -2,2 【答案】C【分析】根據對數真數大于零和一元二次不等式的解法可分別求得集合 A, B,根據并集定義可求得結果.2【詳解】由-x2 + 2x + 3 > 0得: x - 2x - 3 = x +1 x - 3 < 0 ,\-1 < x < 3,\ A = -1,3 ;由 x2 - 4 < 0得: x + 2 x - 2 < 0 ,\-2 < x < 2 ,\B = -2,2 ,\ AUB = -2,3 .故選:C.【變式 1】(2024·全國· 2模擬預測)已知集合M = x | x - 6x + 8 < 0 , N = {x |1 < x 3},則M N =( )A.{x | 2 x 3} B.{x | 2 < x 3} C.{x | 2 < x 4} D.{x |1 < x 3}【答案】B【分析】解一元二次不等式化簡集合 M,再根據交集運算求解即可.2【詳解】因為M = x | x - 6x + 8 < 0 = {x | 2 < x < 4}, N = {x |1 < x 3},所以M I N = {x | 2 < x 3} .故選:B【變式2】(2024·山東濟寧·一模)設集合 A = x | x2 - x - 6 < 0 ,B = {x | -a x a},若 A B ,則實數 a的取值范圍是 .【答案】 3, + 【分析】求解一元二次不等式解得集合A ,再根據集合的包含關系,列出不等式求解即可.2【詳解】集合 A = x | x - x - 6 < 0 = x| x - 3 x + 2 < 0 = {x | -2 < x < 3},又B = {x | -a x a},且 A B ,ì-a -2 ìa 2故可得 í ,即 í ,解得 a 3,+ . a 3 a 3故答案為: 3, + .2【變式 3】(2024·安徽合肥·一模)已知集合 A = x∣x 4 , B = x∣a -1 x a +1 ,若A B = ,則 a的取值范圍是 .【答案】 - , -3 U 3, + 【分析】利用一元二次不等式的解法及交集的定義即可求解.【詳解】由 x2 4,得 x - 2 x + 2 0 ,解得-2 x 2,所以 A = x∣- 2 x 2 。因為 A B = ,所以 a +1< -2或 a -1 > 2,解得 a < -3或 a > 3,所以 a的取值范圍是 - , -3 U 3, + .故答案為: - , -3 U 3, + .命題點 2 含參數的一元二次不等式1 1【例題 2】(2024·云南紅河·二模)已知 a,b均為正實數,則“ > ”是“ a2 + 2b2a b > 3ab”的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】A【分析】運用不等式的性質,證明充分性,否定必要性即可.1 1【詳解】因為 a,b 均為正實數,若 > ,則b > a > 0;a b若 a2 + 2b2 > 3ab,則 (a - 2b)(a - b) > 0 ,即 a > 2b > 0或b > a > 0;1 1所以“ > ”是“ a2 + 2b2 > 3ab ”的充分不必要條件.a b故選:A.【變式 1】(23-24 高三下·陜西安康·階段練習)在區間 0,5 內隨機取一個實數 a,則關于 x2的不等式 x + 2 - a x - 2a < 0僅有 2 個整數解的概率為( )2 3 1 1A. B. C. D.5 10 5 10【答案】C【分析】利用一元二次不等式解得 x -2, a ,可得區間 -2, a 內僅包含-1,0兩個整數,再利用幾何概型概率公式可得結果.2【詳解】根據題意可得不等式 x + 2 - a x - 2a < 0等價于 x + 2 x - a < 0;因為 a 0,5 ,所以不等式的解集為 -2, a ;依題意可得區間 -2, a 內僅有兩個整數,即包含-1,0兩個整數,可得0 < a 1;1- 0 1由幾何概型概率公式可得其概率為P = = .5 - 0 5故選:Cìex - ax2 , x > 0【變式 2】(2023·江西南昌·三模)函數 f (x) = í 2 ,若關于 x 的不等式 -x + (a - 2)x + 2a, x 0f (x) 0的解集為[-2,+ ),則實數 a的取值范圍是( ) e ù é e ù é e2 ù é 2 A. -2,eú B. ê0, ú C. ê0, ú D.{0}U ê ,+ ÷è 2 2 4 4 【答案】C【分析】當 x > 0時,運用參數分離法,構造函數利用導數研究函數的性質即得,當 x 0 時根據二次不等式的解法討論 a的范圍進而即得.【詳解】由題意知,當 x - ,-2 時, f x < 0 ;當 x -2,0 時, f x 0;當 x 0, + 時, f x 0.x xx 2 e e x - 2當 x > 0時, f x = e - ax 0 ,即 a 2 ,構造函數 g x = '2 , g x = ex ,x x x3'當 x>2 時, g x >0, g x 單調遞增,當 0<x<2 時, g ' x <0, g x 單調遞減,e2 2g x = g 2 = ,\a e ;min 4 4當 x 0 時, f x = - x + 2 x - a ,當 a - ,-2 時,由 f x 0,解得 x a, -2 ,不合題意;當 a = -2 時,由 f x 0,得 x = -2,不合題意;當a -2,0 時,由 f x 0,得 x -2,a , x 0 ,所以 x -2,a ,此時 -2, a U 0, + -2, + ,不合題意;當 a = 0時, f x = -x x + 2 ,由 f x 0,解得-2 x 0,x此時當 x > 0時 f x = e > 0恒成立,所以 f x 0的解集為[-2,+ ),符合題意;當 a 0, + 時,由 f x 0,得 x -2,a ,又 x 0 ,所以 x -2,0 ,此時 -2,0 U 0, + = -2, + 適合題意;2綜上,關于 x 的不等式 f x 0的解集為 -2, + e,則0 a .4故選:C.2【變式 3】.(2023·湖南·模擬預測)若關于 x 的不等式 x + 7a < 7 + a x的解集恰有 50 個整數元素,則 a 的取值范圍是 ,這 50 個整數元素之和為 .【答案】 -44, -43 U 57,58 -925或 1625【分析】討論 a的范圍,解出不等式,結合題意確定 a的范圍及解集中的整數解,再利用等差數列求和公式求和即可.2【詳解】不等式 x + 7a < 7 + a x等價于不等式 x - a x - 7 < 0.當 a = 7時, x - a x - 7 < 0的解集為 ,不合題意;當 a < 7時, x - a x - 7 < 0的解集為 a,7 ,則 50 個整數解為-43,-42,…,5,6,-43 + 6 50所以-44 a < -43 ,這 50 個整數元素之和為 = -925;2當 a > 7時, x - a x - 7 < 0的解集為 7,a ,則 50 個整數解為 8,9,…,56,57,所以57 < a 58, 8 + 57 50這 50 個整數元素之和為 =1625.2綜上,a 的取值范圍是 -44, -43 U 57,58 ,這 50 個整數元素之和為-925或 1625.故答案為: -44, -43 U 57,58 ;-925或 1625題型二 一元二次不等式恒成立問題恒成立問題求參數的范圍的解題策略(1)弄清楚自變量、參數.一般情況下,求誰的范圍,誰就是參數.(2)一元二次不等式在 R 上恒成立,可用判別式 Δ;一元二次不等式在給定區間上恒成立,不能用判別式 Δ,一般分離參數求最值或分類討論.命題點 1 在 R 上恒成立問題2【例題 3】(2024·浙江·模擬預測)若不等式 kx + k - 6 x + 2 > 0的解為全體實數,則實數 k的取值范圍是( )A. 2 k 18 B.-18 < k < -2C. 2 < k <18 D.0 < k < 2【答案】C【分析】分類討論 k = 0與 k 0兩種情況,結合二次不等式恒成立問題的解決方法即可得解.2【詳解】當 k = 0時,不等式 kx + k - 6 x + 2 > 0可化為-6x + 2 > 0,顯然不合題意;當 k 0 2時,因為 kx + k - 6 x + 2 > 0的解為全體實數,ì k > 0所以 í 2 ,解得 2 < k <18; Δ = k - 6 - 4k 2 < 0綜上: 2 < k <18 .故選:C.【變式 1】(23-24 高三上·河南·期中)“關于 x 的不等式 2a - 3 x2 - 2a - 3 x + 4 0的解集為3R ”是“ < a < 9 ”的(2 )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】B2【分析】求出不等式 2a - 3 x - 2a - 3 x + 4 0的解集為R 的 a的范圍,再由必要不充分條件的定義判斷可得答案.3【詳解】當2a - 3 = 0 即 a = 時,不等式0 x2 - 0 x + 4 0的解集為R ,符合題意;23當2a - 3 0 a 2即 時,若不等式 2a - 3 x - 2a - 3 x + 4 0的解集為R ,2 ì2a - 3 > 0 3 19可得 í 2a - 3 2,解得 < a , -16 2a - 3 0 2 22所以不等式 2a - 3 x - 2a - 3 x + 4 0 3 a 19的解集為R 可得 ,充分性不成立,2 23若 < a < 9,則不等式 2a - 3 x2 - 2a - 3 x + 4 0的解集為R ,必要性成立,2所以不等式 2a - 3 x2 - 2a - 3 x + 4 0 3的解集為R ”是“ < a < 9 ”的必要不充分條件.2故選:B.【變式 2】(2023·福建廈門·二模)“ b 0,4 ”是“ "x R ,bx2 - bx +1 > 0成立”的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】A【分析】由"x R ,bx2 - bx +1 > 0成立求出 b 的范圍,再利用充分條件、必要條件的定義判斷作答.【詳解】由"x R ,bx2 - bx +1 > 0成立,則當b = 0時,1 > 0恒成立,即b = 0,ìb > 0當b 0 時, íb2 ,解得0 < b < 44b 0 , - <因此"x R ,bx2 - bx +1 > 0成立時,0 b < 4,因為 (0, 4) [0, 4),所以“ b 0,4 ”是“ "x R ,bx2 - bx +1 > 0成立”的充分不必要條件.故選:A【變式 3】(23-24 高三上·河北邢臺·階段練習)“不等式 ax2 + 2ax -1< 0恒成立”的一個充分不必要條件是( )A.-1 a < 0 B. a 0C.-1 < a 0 D.-1 < a < 0【答案】D【分析】分 a = 0和 a 0兩種情況討論求出 a的范圍,再根據充分條件和必要條件的定義即可得解.【詳解】當 a = 0時,-1 < 0恒成立,ìa < 0當 a 0時,則 í 2 ,解得-1 < a < 0 4a,+ 4a < 0綜上所述,不等式 ax2 + 2ax -1< 0恒成立時,-1 < a 0,所以選項中“不等式 ax2 + 2ax -1< 0恒成立”的一個充分不必要條件是-1 < a < 0 .故選:D.命題點 2 在給定區間上恒成立問題【例題 4】(2023·浙江寧波·一模)已知函數 f x = x2 + ax + b,若不等式 f x 2 在 x 1,5 上恒成立,則滿足要求的有序數對 (a , b ) 有( )A.0 個 B.1 個 C.2 個 D.無數個【答案】Bì-2 1+ a + b 2, 1 【分析】由題意有 í-2 9 + 3a + b 2, 2 ,通過分析得到 a = -6 ,b = 7 是滿足題意的唯一 -2 25 + 5a + b 2, 3 解,注意檢驗.【詳解】由題意若不等式 f x 2 在 x 1,5 上恒成立,ì-2 f 1 2 ì-2 1+ a + b 2, 1 則必須滿足 í-2 f 3 2 ,即 í-2 9 + 3a + b 2, 2 , -2 f 5 2 -2 25 + 5a + b 2, 3 ì-2 -1- a - b 2, 1 由 í ,兩式相加得-4 8 + 2a 4 -6 a -2, 4 -2 9 3a b 2, 2 , + + ì-2 -9 - 3a - b 2, 2 再由 í ,兩式相加得-4 16 + 2a 4 -10 a -6, 5 -2 25 + 5a + b, 2, 3 ì-2 -5 + b 2, 1 結合(4),(5)兩式可知 a = -6 ,代入不等式組得 í-2 -9 + b 2, 2 , -2 -5 + b 2, 3 解得b = 7 ,經檢驗,當 a = -6 ,b = 7 時, f x = x2 - 6x + 7 = x - 3 2 - 2,有 é f x ù = f 1 = f 5 = 2, é f x ù = f 3 = -2 ,滿足 f x 2 在 x 1,5 max min 上恒成立,綜上所述:滿足要求的有序數對 (a , b ) 為: -6,7 ,共一個.故選:B.ì-2 f 1 2 【點睛】關鍵點點睛:解題的關鍵是首先得到 í-2 f 3 2 ,進一步由不等式的性質通過 -2 f 5 2分析即可求解.é1 ù【變式 1】(2023· 2陜西咸陽·模擬預測)已知命題 p :任意 x ê , 2 2 ú,使 log2 x - m × log2 x - 3 0為真命題,則實數m 的取值范圍為( )A. - , 2 B. - , -2 C. -2,2 D. -2, + 【答案】C【分析】設 t = log2 x ,由題意可得任意 t -1,1 , t 2 - mt - 3 0恒成立,結合二次函數性質列不等式求m 的取值范圍.【詳解】設 t = log2 x ,則 t -1,1 ,原命題等價于:任意 t -1,1 ,使 t 2 - mt - 3 0為真命題, t 2所以 - mt - 3 0 ,其中 t -1,1 max設 f t = t 2 - mt - 3 -1 t 1 , 則2函數 f t = t - mt - 3, t -1,1 的最大值為 f -1 與 f 1 中的較大者, ì f -1 0所以 í , f 1 0ì1+ m - 3 0∴ í -2 m 2 1- m,解得 ,- 3 0故選:C.【變式 2】(2023·遼寧鞍山·二模)已知當 x > 0時,不等式: x2 - mx +16 > 0恒成立,則實數m 的取值范圍是( )A. -8,8 B. - ,8 C. - ,8 D. 8,+ 【答案】C16 16【分析】先由 x2 - mx +16 > 0得m < x + ,由基本不等式得 x + 8,故m < 8 .x x16【詳解】當 x > 0時,由 x2 - mx +16 > 0得m < x + ,x16 16 x 16因 x > 0,故 x + 2 x = 8,當且僅當 = 即 x = 4時等號成立,x x xm x 16因當 x > 0時, < + 恒成立,得m < 8,x故選:C【變式 3】(2024·全國·模擬預測)已知函數 f (x) = x2 + ax + b,若對任意 x [1,5], f (x) 2,則所有滿足條件的有序數對 (a , b ) 是 .【答案】 (-6,7)ì-2 f (1) 2 【分析】由題意可得 í-2 f (3) 2,然后利用不等式的性質對不等式組變形可求得結果. -2 f (5) 2【詳解】因為 f (x) = x2 + ax + b對任意 x [1,5], f (x) 2,ì-2 f (1) 2 所以必須滿足 í-2 f (3) 2, -2 f (5) 2ì-2 1+ a + b 2 即 í-2 9 + 3a + b 2 , -2 25 + 5a + b 2ì-2 -1- a - b 2由 í 2 9 3a b 2,得-4 8 + 2a 4, - + + 解得-6 a 2,①,ì-2 -9 - 3a - b 2再由 í -4 16 + 2a 4 -2 25 + 5a + b 2,得 ,解得-10 a -6,②,由①②得 a = -6 ,ì-2 1- 6 + b 2 ì3 b 7 所以 í-2 9 -18 + b 2 ,即 í7 b 11,解得b = 7 , -2 25 - 30 + b 2 3 b 7經檢驗,當 a = -6 ,b = 7 時, f (x) = x2 - 6x + 7 = (x - 3)2 - 2,則f (x) 的最大值為 f (1) = f (5) = 2 , f (x) 的最小值為 f (3) = -2,滿足任意 x [1,5], f (x) 2,所以滿足條件的有序數對 (a , b ) 只有一對 (-6,7),故答案為: (-6,7)命題點 3 在給定參數范圍內的恒成立問題【例題 5】(23-24 高三上·河南信陽·階段練習)若mx2 -1< 0對于m 0,2 恒成立,則實數 x的取值范圍為 . 2 2 【答案】 - , ÷÷ .è 2 2 ì f (0) < 0【分析】令 f (m) = mx2 -1(m [0, 2]),則由題意可得 í f (2) 0,解不等式組可得結果. <【詳解】令 f (m) = mx2 -1(m [0, 2]),因為mx2 -1< 0對于m 0,2 恒成立,ì f (0) < 0 ì-1 < 0 2 2所以 í f (2) < 0,即 í2x2 1 0,解得 , - <- < x <2 2 2 2 所以實數 x 的取值范圍為 - , ÷÷,è 2 2 2 2 故答案為: - , ÷÷ .è 2 2 【變式 1】(2024 高三·全國·專題練習)設函數 f (x) 是定義在 (- , + )上的增函數.若不等式 f 1- ax - x2 < f (2 - a)對于任意a [0,1]恒成立,求實數 x 的取值范圍.【答案】 (- , -1) (0,+ )【分析】首先利用函數的單調性,把函數值的大小關系轉化為自變量的大小關系,接下來把a 作為主元(變量),x 作為參數,把不等式恒成立問題轉化為求函數的最值解決,2【詳解】∵ f (x) 是增函數,∴ f 1- ax - x < f (2 - a)對于任意a [0,1]恒成立. 1- ax - x2 < 2 - a ,即 x2 + ax +1- a > 0對于任意a [0,1]恒成立.令 g(a) = (x -1)a + x2 +1.a [0,1], g(a)為關于 a 的一次函數,在[0,1]上是一條線段, ìg 0 = x2 +1 > 0由 í 2 ,得 x (- ,-1) (0,+ ). g 1 = x + x > 0【變式 2】(22-23 高三上·山東濰坊·階段練習)若對于任意m -1,1 ,任意 y R ,使得不2等式 x + 3- m x - 6 < y -1 + y - 3 成立,則實數 x 的取值范圍是 .【答案】 -4,2 3 - 2 【分析】應用恒成立問題與最值的關系轉化兩個恒成立,再解不等式即可.【詳解】因為對于任意m -1,1 ,任意 y R ,使得不等式 x2 + 3- m x - 6 < y -1 + y - 3 成立,設 t y = y -1 + y - 3 ,則 x2 + 3- m x - 6 < t y min又因為 t y = y -1 + y - 3 y -1 - y - 3 = 2 ,所以 t y = 2min .2所以 x + 3- m x - 6 < 2 2即 x + 3- m x -8 < 0設 g m = x2 + 3 - m x -8 = -mx + x2 + 3x -8 ,對于任意m -1,1 , g m = -mx + x2 + 3x -8 < 0 ,應用一次函數性質可知ì g 1 = -x + x2 + 3x -8 < 0í g -1 = x + x2 + 3x -8 < 0ìx2 + 2x -8 < 0 ì -2 - 2 3 < x < 2 3 - 2即得 í 2 ,解得 í x + 4x -8 < 0 -4 < x < 2則實數 x 的取值范圍是 -4,2 3 - 2 .故答案為: -4,2 3 - 2 .2【變式 3】(2023 高三·全國·專題練習)若不等式 2x -1 > m x -1 對任意m -1,1 恒成立,實數 x 的取值范圍是 .【答案】 3 -1,2 2 2【分析】把題意轉化為m x -1 - 2x +1< 0 ,設 f m = m x -1 - 2x +1,由一次函數的單調性列不等式組,即可求解.【詳解】 2x -1 > m x2 -1 2可轉化為m x -1 - 2x +1< 0 .設 f m = m x2 -1 - 2x +1,則 f m 是關于 m 的一次型函數.ì f 1f m 0 = x2 - 2x < 0要使 < 恒成立,只需 í f -1 = -x2 - 2x 2 0,+ <解得 3 -1< x < 2 .故答案為: 3 -1,2 【課后強化】基礎保分練一、單選題1 2.(2024 高三·全國·專題練習)已知集合 A = x x - 4x - 5 0 , B = x a - 3 < x < a + 4 ,若A U B = R,則實數 a的取值范圍為( )A. a a >1 B. a 1 < a < 2 C. a a < 2 D. a 1 a 2 【答案】D【分析】先求出一元二次不等式的解集,依題借助于數軸得到關于 a的不等式組,解之即得.【詳解】Q x2 - 4x - 5 0,\ x -1或 x≥5,\ A = x x -1或 x 5 ,a - 3 -1又 A B = R,ì\í 1 a 2 . a + 4 5,解得故選:D.2.(2024· 2浙江·模擬預測)若不等式 kx + k - 6 x + 2 > 0的解為全體實數,則實數 k 的取值范圍是( )A. 2 k 18 B.-18 < k < -2C. 2 < k <18 D.0 < k < 2【答案】C【分析】分類討論 k = 0與 k 0兩種情況,結合二次不等式恒成立問題的解決方法即可得解.2【詳解】當 k = 0時,不等式 kx + k - 6 x + 2 > 0可化為-6x + 2 > 0,顯然不合題意;2當 k 0時,因為 kx + k - 6 x + 2 > 0的解為全體實數, ìk > 0所以 í 2 ,解得 2 < k <18; Δ = k - 6 - 4k 2 < 0綜上: 2 < k <18 .故選:C.1 13.(2024·云南紅河·二模)已知 a,b均為正實數,則“ > ”是“ a2 + 2b2 > 3ab ”的(a b )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】A【分析】運用不等式的性質,證明充分性,否定必要性即可.1 1【詳解】因為 a,b 均為正實數,若 > ,則b > a > 0;a b若 a2 + 2b2 > 3ab,則 (a - 2b)(a - b) > 0 ,即 a > 2b > 0或b > a > 0;1 1所以“ > ”是“ a2 + 2b2 > 3ab ”的充分不必要條件.a b故選:A.4.(2024 高三·全國·專題練習)若不等式 a - 2 x2 + 2 a - 2 x - 4 < 0 對一切 x R 恒成立,則實數 a 的取值范圍是( )A. - , 2 B. -2,2 C. -2,2 D. - , -2 【答案】C【分析】對二次項系數進行分類討論可得 a = 2符合題意,當 a 2時利用判別式可求得結果.【詳解】當a - 2 = 0,即 a = 2時,不等式為-4<0 對一切 x R 恒成立.ì a - 2 < 0當 a 2時,需滿足 í , Δ = 4 a - 2 2 +16 a - 2 < 0ìa - 2 < 0即 í ,解得-2 < a < 2 . a - 2 + 4 > 0綜上可知,實數 a 的取值范圍是 -2,2 .故選:C5.(23-24 高三下·湖南衡陽·階段練習)條件 p 是q的充分不必要條件是( )A.函數 y = f (x) 定義域為A , p : f (x) 0在 A 上成立. q: y = f (x) 為增函數;B. p1:"x R, x2 - 3x + a > 0成立,q: a + 最小值為 4;a - 2C.p:函數 f (x) = 24ax2 + 4x -1在區間 (1 1-1,1)恰有一個零點,q: - < a < ;8 4D.p:函數 f (x) = cos 2x cosj + sin 2x sinj 為偶函數( x R ),q:j = kπ(k Z)【答案】B1【分析】對于 A,D 我們都可以證明 p, q互為充要條件,對于 C,取 a = - 即可判斷;對于69 1B, p 成立當且僅當 a > ,注意到 a > 2時有q: a + 最小值為 4 成立,由此即可判斷.4 a - 2【詳解】對于 A,不妨設 f x = 0,則函數 y = f (x) 定義域為全體實數, f (x) = 0 0在實數域上成立,但它不是增函數,故 A 不符合題意;2對于 B, p :"x R, x2 - 3x + a > 0成立等價于 a > -x2 + 3x 3 9= - x - ÷ + 恒成立,從而è 2 4a 9> ,41注意到當 a > 2時有, a + = a 21- + + 2 2 + 2 = 4,等號成立當且僅當 a = 3,即 a > 2a - 2 a - 21時有q: a + 最小值為 4 成立,故 B 符合題意;a - 21對于 C,當 a = - 時, f (x) = 24ax2 + 4x -1 = -4x2 + 4x -1在區間 (-1,1)1恰有一個零點 x = ,6 2a 1 a 1但此時 不滿足- < < ,故 C 不滿足題意;8 4對于 D,p:函數 f (x) = cos 2x cosj + sin 2x sinj 為偶函數( x R )等價于cos 2x cosj + sin 2x sinj = cos -2x cosj + sin -2x sinj 恒成立,也就是說 2sin 2x sinj = 0恒成立,這意味著只能 sinj = 0 ,從而當且僅當j = kπ(k Z),故D 不滿足題意.故選:B.6.(2024 高三·全國·專題練習)已知 a ,b R 且 ab 0,若 x - a x - b x - 2a - b 0在 x 0上恒成立,則( )A. a < 0 B. a > 0 C.b < 0 D.b > 0【答案】C【分析】對 a,b的符號分正負兩種情況討論,結合穿根法及三次函數的性質分析即可得到答案.【詳解】由 ab 0得 a 0,b 0,f x = x - a x - b x - 2a - b = 0 x1 = a, x2 = b, x3 = 2a + b①若 a > 0,b > 0,則 2a + b > 0 ,且 2a + b > a, 2a + b > b ,根據穿根法可知 x a, 2a + b 或 x b, 2a + b 時不符合題意,舍去;②若 a > 0,b < 0 ,要滿足題意則 a = 2a + b > b a + b = 0 ,符合題意,如圖所示;③當 a < 0,b > 0 時,同理要滿足題意需 2a + b = b > a a = 0,與前提矛盾;④當 a < 0,b < 0,此時 2a + b < 0,則 f x = x - a x - b x - 2a - b 的三個零點都是負數,由穿根法可知符合題意;綜上可知滿足 x - a x - b x - 2a - b 0在 x 0 恒成立時,只有b < 0滿足題意.故選:C .二、多選題1.(23-24 高三上·湖南邵陽·階段練習)已知 a > 0,b > 0,且 a + 2b = 7 ,若 a2 + 3b2 t 恒成立,則實數 t 的值可能為( )A.20 B.21 C.49 D.50【答案】CD7【分析】利用 a,b的關系式以及其范圍可得 a = 7 - 2b 且0 < b < ,將不等式轉化為27 b - 2 2 + 21 t ,利用二次函數單調性即可得 t 49 .【詳解】由 a + 2b = 7 可得 a = 7 - 2b ,又 a > 0可得0 < b7< ,2所以可得 a2 + 3b2 = 7 - 2b 2 + 3b2 = 7b2 - 28b + 49 = 7 b - 2 2 + 21, 2 0 b 7即7 b - 2 + 21 t 在 < < 時恒成立即可,22由二次函數單調性可得7 0 - 2 + 21 t ,即 t 49,可知 CD 滿足題意;故選:CD2.(2024 高三·全國·專題練習)(多選)下列命題正確的是( )A.若不等式 ax2+bx+c<0 的解集為(x1,x2),則必有 a>0B.若方程 ax2+bx+c=0(a≠0)沒有實數根,則不等式 ax2+bx+c>0 的解集為 RC.不等式 ax2+bx+c≤0 在 R 上恒成立的條件是 a<0 且 Δ=b2-4ac≤0D.若二次函數 y=ax2+bx+c 的圖象開口向下,則不等式 ax2+bx+c<0 的解集一定不是空集【答案】AD【解析】略三、填空題1.(23-24 高三下·上海·階段練習)設 a > 0,若關于 x 的不等式 x2 - ax < 0的解集是區間 0,1 的真子集,則 a的取值范圍是 .【答案】 0,1 【分析】解一元二次不等式結合真子集的概念即可得解.【詳解】因為 a > 0,所以 x2 - ax < 0 0 < x < a ,又不等式 x2 - ax < 0的解集是區間 0,1 的真子集,則 a 0,1 .故答案為: 0,1 .2.(23-24高三下·河北保定·開學考試)已知集合 A = x log2 3- x < 2 , B = x x 5 - x - 4 0 ,則 AI B = .【答案】 1,3 【分析】由對數不等式和一元二次不等式化簡集合 A, B,再由交集運算即可求解.【詳解】 log2 3- x < 2 0 < 3- x < 4,解得-1 < x < 3,故 A = -1,3 ;x 5 - x - 4 0 x2 - 5x + 4 0 ,解得1 x 4,故B = 1,4 ,故 A B = 1,3 .故答案為: 1,3 四、解答題1.(2024·全國·模擬預測)已知函數 f x = 2x - a ,且 f x b 的解集為 -1,3 .(1)求 a和b 的值;(2)若 f x x - t 在 -1,0 上恒成立,求實數 t 的取值范圍.【答案】(1) a = 2,b = 4(2) - , -5 3, + 【分析】(1)根據絕對值不等式的性質即可求解,(2 2)將問題轉化為3x + 2t -8 x + 4 - t 2 0在 -1,0 上恒成立,即可利用二次函數零點分布求解.【詳解】(1)由 f x b 得 2x - a b,a - b b + a易知b 0,則-b 2x - a b,解得 x ,2 2由于 f x b -1,3 b + a a - b的解集為 ,則 = 3, = -1,解得 a = 2,b = 4.2 2(2)由(1)知 f x = 2x - 2 ,由 f x x - t 得 2x - 2 x - t ,3x2 + 2t -8 x + 4 - t 2得 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 = 3x2 + 2t -8 x + 4 - t 2 ,若 g x 0在 -1,0 上恒成立,ì g -1 0 ì-t 2 - 2t +15 0則 í ,即 í 2 ,解得 t -5 t 3 g 0 0或 , 4 - t 0故實數 t 的取值范圍為 - , -5 3, + .2.(2024 高三·全國·專題練習)(1)解關于實數 x 的不等式: x2 - (a +1)x + a < 0 .(2)解關于實數 x 的不等式: x2 - ax +1 < 0.【答案】(1)答案見解析;(2)答案見解析;【分析】對不等式所對應方程的判別式進行判斷,分情況討論參數 a即可求得(1)(2)中的不等式解集.【詳解】(1)易知方程 x2 - (a +1)x + a = 0 2的Δ = a -1 0,由 x2 - (a +1)x + a = 0得 (x - a)(x -1) = 0,解得 x1 = a, x2 =1,當 a > 1時, x2 - (a +1)x + a < 0 的解集為 x 1< x < a ,當 a =1時, x2 - (a +1)x + a < 0 的解集為 ,當a < 1時, x2 - (a +1)x + a < 0 的解集為 x a < x <1 .(2)對方程 x2 - ax +1 = 0 ,當D = a2 - 4 0時,即-2 a 2時,不等式的解集為 當D = a2 - 4 > 0時,即 a > 2或 a < -2時,2x2 - ax +1 = 0 x a - a - 4 , x a + a2 - 4的根為 1 = = ,2 2 2 ì 2 2x a - a - 4 x a + a - 4ü不等式的解集為 í < < 2 2 ; 綜上可得,-2 a 2時,不等式的解集為 , ì a - a2 2 üa > 2或 a < -2時,不等式的解集為 íx- 4 a + a - 4< x < . 2 2 3.(2024·全國·模擬預測)已知函數 f x = 2x +1 .(1)求不等式 f x - f x -1 >1的解集;(2)若 h x = f x + f x -1 ,且存在 x R 2使不等式 a + 2a -1 h x 成立,求實數 a的取值范圍. 1 【答案】(1) ,+ è 4 ÷ (2) - , -3 1, + 【分析】(1)借助零點分段法計算即可得;(2)借助絕對值三角不等式可得 h x min ,再解出含 a的不等式即可得.【詳解】(1) f x - f x -1 >1,即 2x +1 - 2x -1 >1,1當 x < - 時,-2x -1+ 2x -1 >1,該方程無解;21 x 1 1 1當- 時, 2x +1+ 2x -1 >1,解得 < x ;2 2 4 21 1當 x > 時, 2x +1- 2x +1 >1,解得 x > ;2 21綜上所述, x > ,41\ 不等式 f x - f x -1 >1的解集為 , + 4 ÷;è (2)由題知, h x = 2x +1 + 2x -1 2x +1- 2x -1 = 2,當且僅當 2x +1 2x -1 0 時等號成立,\a2 + 2a -1 h x = 2min ,解得 a -3或a 1,\實數 a的取值范圍為 - , -3 1, + .綜合提升練一、單選題1.(2023·遼寧鞍山·二模)若對任意的 x (0,+ ), x2 - mx +1 > 0 恒成立,則 m 的取值范圍是( )A. (-2,2) B. (2,+ ) C. (- ,2) D. (- , 2]【答案】C【分析】變形給定不等式,分離參數,利用均值不等式求出最小值作答.【詳解】"x (0, + ), x21- mx +1 > 0 m < x + ,而當 x > 0 x 1 2 x 1時, + × = 2,當且僅x x x當 x1= ,即 x =1時取等號,x則m < 2,所以 m 的取值范圍是 (- ,2) .故選:C2.(2023 高三·全國·專題練習)已知命題 p:“ x∈ R ,(a+1)x2-2(a+1)x+3>0”為真命題,則實數 a 的取值范圍是( )A.-1C.a<-1 D.-1≤a<2【答案】D2【分析】根據題意,利用解含參的一元二次不等式 a +1 x - 2 a +1 x + 3 > 0恒成立問題的方法求解,即可得出答案.【詳解】當 a=-1 時,3>0 成立;ì a +1 > 0當 a≠-1 時,需滿足 í , Δ = 4 a +1 2 -12 a +1 < 0解得-1綜上所述,-1≤a<2.故選:D3.(2024·陜西西安·模擬預測)已知集合 A = x N∣y = 6 - 2x ,B = y∣y2 - 4 0 ,則集合 A B 中元素的個數為( )A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【分析】分別求解集合 A, B,根據交集的定義計算即可.【詳解】因為集合 A = x N∣y = 6 - 2x = 0,1,2,3 , B = y∣y2 - 4 0 = y∣- 2 y 2 ,故AI B = 0,1,2 .故選:C.f (x) ax2 2x a x é1 ,2ù4.(23-24 高三上·重慶長壽·期末)已知函數 = - + ,對 ê 都有 f (x) 0 2 ú 成立,則實數 a的取值范圍是( )A. 1, é 4 é 4+ ù 4 ùB. ê ,+ ÷ C. ê ,15 ú D.5 - , è 5 ú【答案】Aa 2 é1【分析】根據不等式恒成立,分離參數,可得 1 ,對 x ê , 2ùx + ú 恒成立,構造函數,x 2 結合函數的單調性求得其最小值,即可求得答案.é1 ù【詳解】由題意知函數 f (x) = ax2 - 2x + a,對 x ê , 2 2 ú都有 f (x) 0成立, é1 ù即 ax2 - 2x + a 0對 x , 2 ê 2 ú恒成立, a 2x 2 2 = x é1 ù即 x +1 ,2x 1+ ,對 ê ú 恒成立, 2x g(x) x 11設 = + ,由于 g(x)1= x + é ,1ù在 上單調遞減,在 1,2 上單調遞增,x x ê 2 ú 2則 g 1min (1) = 2,則 x 1+ ,當且僅當 x =1時等號成立,x故a 1,即實數 a的取值范圍為[1, + ),故選:A5.(23-24 高三上·內蒙古通遼· 2階段練習)已知命題 p : $x0 R, x0 + a -1 x0 +1< 0 ,若命題 p 是假命題,則 a的取值范圍為( )A.1 a 3 B.-1 < a < 3C.-1 a 3 D.0 a 2【答案】C2【分析】利用含有一個量詞命題的否定轉化為不等式 x + a -1 x +1 0對"x R 恒成立,根據判別式可求得-1 a 3 .2【詳解】根據題意可知,命題 p 的否定為“ "x R , x + a -1 x +1 0 ”為真命題;2即不等式 x + a -1 x +1 0對"x R 恒成立,所以D = a -1 2 - 4 0,解得-1 a 3;可得 a的取值范圍為-1 a 3 .故選:C6.(23-24 2 2高三下·山東菏澤·階段練習)已知條件q:“不等式 a - 4 x + a + 2 x -1 0的解集是空集”,則條件 p : “ -2 a <1”是條件q的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】A【分析】先分 a 2 - 4 = 0 和 a 2 - 4 0 兩種情況討論求出 a的范圍,再根據充分條件和必要條件的定義即可得解.2 2【詳解】因為不等式 a - 4 x + a + 2 x -1 0的解集是空集,2 2所以不等式 a - 4 x + a + 2 x -1 < 0的解集是R ,當 a 2 - 4 = 0 即 a = ±2 時,1若 a = 2 ,則 4x -1< 0, x < ( 舍 );4若 a = -2 ,則 -1 < 0, x R ;ìa2 - 4 < 02 6當 a - 4 0 時,則 í ,解得 -2 < a < Δ < 0 5,綜上所述-2 a6< ,5所以條件 p 是條件q的充分不必要條件.故選:A.7.(2024·天津河西·一模)“ x21 x ”是“ 1”的(x )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】B【分析】根據分式不等式和一元二次不等式的解法,結合充分條件和必要條件的定義即可得解.【詳解】由 x2 x得 x x -1 0 ,解得0 x 1,1 1- x ìx x -1 0由 1得 0,所以x x í,解得0 < x 1, x 01所以“ x2 x ”是“ 1”成立的必要不充分條件.x故選:Bì p, p q8.(2023· x廣東廣州·三模)定義max p, q = í ,設函數 f x = max 2 - 2, x2 - 2ax + aq, p < q , 若$x R 使得 f x 0 成立,則實數 a 的取值范圍為( ).A. - ,0 U 1, + B. -1,0 1, + C. - , -1 1,+ D. -1,1 【答案】A【分析】先考慮命題$x R 使得 f x 0 成立的否定為真命題時 a 的取值范圍,再求其補集即可.【詳解】命題$x R 使得 f x 0 成立的否定為對"x R , f x > 0,因為當 x >1或 x < -1時, 2 x - 2 > 0,當-1 x 1時, 2 x - 2 < 0,所以當 x >1或 x < -1時, f x > 0,若命題"x R , f x > 0為真命題,則當-1 x 1時, x2 - 2ax + a > 0恒成立, x2所以 - 2ax + a > 0min ,其中 x -1,1 ,設 g x = x2 - 2ax + a -1 x 1 ,當 a -1時,函數 g x 在 -1,1 單調遞增,所以當 x=-1時,函數 g x 取最小值,所以1+ 2a + a > 0 ,1所以 a > - ,矛盾;3當a 1時,函數 g x 在 -1,1 單調遞減,所以當 x =1時,函數 g x 取最小值,所以1- 2a + a > 0,所以a < 1,矛盾;當-1 < a <1時,函數 g x 在 -1, a 上單調遞減,在 a,1 上單調遞增,所以 x = a時,函數 g x 取最小值,所以 a2 - 2a2 + a > 0,所以 0 < a < 1,所以當 0 < a < 1時,命題"x R , f x > 0為真命題,所以若$x R 使得 f x 0 成立,則 a 的取值范圍為 - ,0 U 1, + .故選:A.【點睛】關鍵點點睛:“新定義”主要是指即時定義新概念、新公式、新定理、新法則、新運算五種,然后根據此新定義去解決問題,有時還需要用類比的方法去理解新的定義,這樣有助于對新定義的透徹理解.但是,透過現象看本質,它們考查的還是基礎數學知識,所以說“新題”不一定是“難題”,掌握好三基,以不變應萬變才是制勝法寶.二、多選題1.(23-24 高三上·浙江紹興·期末)已知 a R ,關于 x 的一元二次不等式 ax - 2 x + 2 > 0的解集可能是( )ì 2A. íx x > 或 x < -2 B. x x > -2 aìC. íx 22 ü ì 2 ü- < x < D. íx < x < -2a a 【答案】ACD2【分析】分 a = 0, a > 0, a<0三種情況結合 與-2的大小關系討論,可得不等式的解集.a【詳解】當 a = 0時, ax - 2 x + 2 = -2 x + 2 > 0 x < -2; 2 當 a > 0時, ax - 2 x + 2 = a x - ÷ x + 2 2> 0 x > 或 x<- 2,故 A 正確;è a a當 a < 0時, ax - 2 x + 2 = a x 2 - a ÷ x + 2 ,è 2若 = -2 a = -1,則解集為空集;a2 2若 < -2 -1< a < 0 ,則不等式的解為: < x < -2,故 D 正確;a a2 2若 > -2 a < -1,則不等式的解為:-2 < x < ,故 C 正確.a a故選:ACD2.(2024·廣東深圳·模擬預測)下列說法正確的是( )ì 1 üA.不等式 4x2 - 5x +1 > 0的解集是 íx x > 或x <1 4 ìB.不等式 2x2 - x - 6 0的解集是 íx x3 x ü - 或 2 2 C.若不等式 ax2 + 8ax + 21 < 0 恒成立,則 a 的取值范圍是 1D.若關于 x 的不等式 2x2 + px - 3 < 0的解集是 q,1 ,則 p + q 的值為-2【答案】CD【分析】對于 AB,直接解一元二次不等式即可判斷;對于 C,對 a分類討論即可判斷;對于D,由一元二次不等式的解集與一元二次方程的根的關系,先求得 p, q,然后即可判斷.【詳解】對于 A, 4x2 - 5x +1 > 0 x -1 4x -1 > 0 1 x < 或 x >1,故 A 錯誤;4B 2x2對于 , - x - 6 0 x - 2 2x + 3 0 3 - x 2 ,故 B 錯誤;2若不等式 ax2 + 8ax + 21 < 0 恒成立,當 a = 0時, 21< 0是不可能成立的,ìa < 0所以只能 íΔ 64a2 84a 0,而該不等式組無解,綜上,故C 正確; = - <對于 D,由題意得 q,1是一元二次方程 2x2 + px - 3 = 0 的兩根,ì q 1-3= 3從而 í 2 ,解得 p =1, q = - , 2 + p - 3 = 023而當 p =1, q = - 時,一元二次不等式 2x2 + x - 3 < 0 x -1 2x 3 3+ < 0 - < x <1滿足題2 2意,p + q 1所以 的值為- ,故 D 正確.2故選:CD.3.(22-23 高三上· 2河北唐山·階段練習)若 ax - 4 x + b 0對任意 x - ,0 恒成立,其中a ,b 是整數,則 a+b 的可能取值為( )A. -7 B.-5 C.-6 D. -17【答案】BCD2【分析】對b 分類討論,當b 0時,由 ax - 4 x + b 0可得 ax - 4 0,由一次函數的圖2象知不存在;當b < 0時,由 ax - 4 x + b 0,利用數形結合的思想可得出 a,b的整數解.2【詳解】當b 0時,由 ax - 4 x + b 0可得 ax - 4 0對任意 x - ,0 恒成立,4即 a 對任意 x - ,0 恒成立,此時 a 不存在;x當b < 0時,由 ax - 4 x2 + b 0對任意 x - ,0 恒成立,可設 f x = ax - 4, g x = x2 + b,作出 f x , g x 的圖象如下,ì a<0 ì a=- 1 ìa=- 4 ìa=- 2由題意可知 í 4 ,再由 a ,b 是整數可得 í =- -b b=- 16或 í b= 1或- í b=- 4 a所以 a+b 的可能取值為 -17或-5或-6故選:BCD三、填空題ìx2 + 2x + a - 2, x 01.(2024 高三 ·全國 ·專題練習)已知 a R ,函數 f x = í 2 若對任意 -x + 2x - 2a, x > 0x –3, + , f x x 恒成立,則 a 的取值范圍是 .é1【答案】 ê , 2ù 8 ú 【分析】由題意分類討論 x > 0和 x 0 兩種情況,結合恒成立的條件整理計算即可求得最終結果.【詳解】分類討論:①當 x > 0時, f x x 即:-x2 + 2x - 2a x,1 2 1整理可得: a - x + x,2 2 1 1由恒成立的條件可知: a - x2 + x ÷ x > 0 2 2 ,è max1 1 2 1 1 1 1結合二次函數的性質可知:當 x = 時, - x + x ÷ = - + =1,則 a ;2 è 2 2 max 8 4 8 8②當-3 x 0 時, f x x 即: x2 + 2x + a - 2 -x ,整理可得: a -x2 - 3x + 2,2由恒成立的條件可知: a -x - 3x + 2 -3 x 0 min ,2結合二次函數的性質可知:當 x = -3或 x = 0時, -x - 3x + 2 = 2min ,則 a 2;é1 ù綜合①②可得 a的取值范圍是 ê , 2ú, 8 é1故答案為: ê , 2ùú . 8 2 2 2.(23-24 高三上·河南·階段練習)若命題“ $x R, a -1 x + a -1 x -1 0 ”為假命題,則a的取值范圍為 . 3【答案】 - ,1ùè 5 ú【分析】根據已知條件知命題“ "x R , a2 -1 x2 + a -1 x -1 < 0 ”為真命題,再分類討論,即可求解.2 2【詳解】由題意可知,命題“ "x R , a -1 x + a -1 x -1 < 0 ”為真命題.當a2 -1 = 0時,可得 a = ±1 .若 a =1,則有-1 < 0,符合題意;1若 a = -1,則有-2x -1 < 0 ,解得 x > - ,不符合題意;2ì 2 a -1< 0 3當 a2 -1 0時,則 í ,解得- < a <1 . D = a -1 2 + 4 a2 -1 < 0 5綜上, a 3的取值范圍是 - ,1ùú .è 5 3故答案為: - ,1ù.è 5 ú3.(23-24 高三下·上海閔行·階段練習)設集合 A = {x | 4x2 1}, B = {x | lnx < 0},則 AI B = .【答案】 (0,1]2【分析】分別求出A 與 B 中不等式的解集,再根據交集的運算法則求解.1 1 1 1 1【詳解】由A 2中不等式變形得: x ,解得:- x ,即 A = [- , ]4 2 2 2 2,由 B 中 lnx < 0 = ln1,得到0 < x <1,即B = (0,1),則 A I B1= (0, ] ,21故答案為: (0, ] .2四、解答題1.(2024 高三·全國·專題練習)已知集合 A={x|x2-4x-5≤0},B={x|2x-6≥0},M=A∩B.(1)求集合 M;(2)已知集合 C={x|a-1≤x≤7-a,a∈R},若 M∩C=M,求實數 a 的取值范圍.【答案】(1)[3,5](2)(-∞,2]【詳解】(1) 由 x2-4x-5≤0,得-1≤x≤5,所以 A=[-1,5].由 2x-6≥0,得 x≥3,所以 B=[3,+∞).所以 M=[3,5].(2) 因為 M∩C=M,所以 M C,則 解得 a≤2.故實數 a 的取值范圍是(-∞,2].2.(23-24 高三上·河南南陽·階段練習)二次函數 f (x) 滿足 f (x +1) - f (x) = 2x,且 f (0) =1(1)求 f (x) 的解析式;(2)在區間[-1,1]上,函數 y = f (x) 的圖象恒在直線 y = m的上方,試確定實數 m 的取值范圍.【答案】(1) f (x) = x2 - x +13(2) m <4【分析】(1)設 f (x) = ax2 + bx + c(a 0),利用 f (0) =1求得 c,由 f (x +1) - f (x) = 2x可求得 a,b,即得答案;(2)由題意可知 x2 - x +1 > m在區間 [-1,1]上恒成立,結合二次函數性質求出 f (x) 的最小值,即可得答案.【詳解】(1)由題意設 f (x) = ax2 + bx + c(a 0),由 f (0) =1得 c =1;由 f (x +1) - f (x) = 2x得 a(x +1)2 + b(x +1) + c - ax2 - bx - c = 2x,即 2ax + a + b = 2x恒成立,故 2a = 2, a + b = 0,則 a =1,b = -1,故 f (x) = x2 - x +1;(2)由題意在區間[-1,1]上,函數 y = f (x) 的圖象恒在直線 y = m的上方,即 x2 - x +1 > m在區間[-1,1]上恒成立,2 1 2 3 1由于 f (x) = x - x +1 = (x - ) + ,當 x [-1, ]時, f (x) 單調遞減;2 4 2當 x [1 ,1]時, f (x) 單調遞增;2故當 x [-1,1]1 3 3時, f (x)min = f ( ) = ,故m < .2 4 43.(2024 高三·全國·專題練習)設函數 f (x) = x2 +1 - ax ,其中 a > 0.解不等式 f (x) 1;【答案】答案見解析ì a2 -1 x + 2a 0【分析】由題知 x2 +1 1+ ax ,進而得 x 0 ,將問題轉化為 í ,再分 x 00 < a < 1,a 1兩種情況討論求解即可;【詳解】因為 f (x) = x2 +1 - ax a > 0 ,不等式 f (x) 1等價于 x2 +1 1+ ax ,又 x2 +1 1,所以1 1+ ax,即 ax 0,其中 a > 0,所以 x 0 , ìx2 +1 1+ ax 2所以原不等式等價于 í , x 0 ì a2 -1 x + 2a 0即 í , x 0ì a2 -1 x + 2a 0 é 2a ù所以當 0 < a < 1時,不等式組 í 的解集為 ê0, 2 ú; x 0 1- a ì a2 -1 x + 2a 0當a 1時,不等式組 í 的解集為 0, + . x 0é 2a ù綜上,當 0 < a < 1時,不等式 f (x) 1的解集為 ê0, ; 1- a2 ú當a 1時,不等式 f (x) 1的解集為 0, + ;ì x , x…04.(2024 高三·全國·專題練習)已知 f(x)= í 2 求 f(f(x))≥1 的解集. x2 , x < 0【答案】{x|x≥4 或 x≤- }【詳解】解:當 x≥0 時,f(x)= ≥0,所以 f(f(x))=f( )= ≥1,解得 x≥4;當 x<0 時,f(x)=x2>0,所以 f(f(x))=f(x2)= ≥1,解得 x≥ (舍去)或 x≤- .綜上,f(f(x))≥1 的解集為{x|x≥4或 x≤- }.5.(2023·河南開封·模擬預測)已知函數 f x 滿足2 f x + f 1- x = 3x2 + a - 2 x - 2a +1 x R .(1)討論 f x 的奇偶性;(2)設函數 h x = x + ln é f x ù x 1 ,求證: 1, + y∣y = h x .【答案】(1)答案見解析;(2)證明見解析.【分析】(1)對已知等式中的 x 用1- x代換,得到新的等式,結合已知等式可求出 f (x) ,然后分 a = 0和 a 0討論函數的奇偶性,(2)由(1)知 h x = x + ln x2 + ax - a = ln éex x2 + ax - a ù ,則 x2 + ax - a > 0對 x 1,+ 恒成立,得 a > -4 ,設函數M x = ex x2 + ax - a ,利用導數可求出函數的最小值得函數 h x 的值域,并求出最小的范圍,進而根據集合關系即可證明.【詳解】(1)因為 2 f x + f 1- x = 3x2 + a - 2 x - 2a +1,2 f 1- x + f x = 3(1- x)2所以 + a - 2 1- x - 2a +1,根據以上兩式可得3 f x = 2 é 2 f x + f 1- x - 2 f 1- x + f x ù 2 = 3x + 3ax - 3a,所以, f x = x2 + ax - a .a = 0 f x = x2當 時, 為偶函數.當 a 0時,因為 f -x = (-x)2 - ax - a = x2 - ax - a ,所以 f (-x) f (x), f (-x) - f (x),所以 f x 為非奇非偶函數.(2)由(1)知 h x = x + ln x2 + ax - a = ln éex x2 + ax - a ù .依題意得 x2 + ax - a > 0對 x 1,+ 恒成立.a當- 1,即 a -2時,12 + a - a > 0恒成立;2a 2當- >1,即 a < -2 a- 時, ÷ - a > 0,得-4 < a < -2 .2 è 2 故 a > -4 .設函數M x = ex x2 + ax - a ,則M x = ex éx2 + a + 2 x ù = xex x + a + 2 .因為 a > -4 ,所以-a - 2 < 2 .①當-a - 2 1,即 a -3時,M x 0在 1, + 上恒成立,故M x 在 1, + 上單調遞增,M x M 1 = e,則 h x lne =1,即 h x 在 1, + 上的最小值為 1.②當1 < -a - 2 < 2,即-4 < a < -3時,因為當M x > 0時, x > -2 - a,當M x < 0時,1 x < -2 - a ,所以M x 在 1, -2 - a 上單調遞減,在 -2 - a,+ 上單調遞增,故M x M -2 - a = a + 4 e-2-a ,則 h x ln é a + 4 e-2-a ù = -2 - a + ln a + 4 ,即 h x 在 1, + 上的最小值為-2 - a + ln a + 4 . ì1, a 3綜上,函數 h x 在 1, + 上的最小值 h(x)min = í -2 - a + ln(a + 4), -4 < a 3,< -所以,函數 h x 在 1, + 上的值域為 h(x)min ,+ ,當-4 < a < -3,令 g a = -2 - a + ln a + 4 ,g a 1 1 -a - 3則 = - + = > 0,故 g a 在 -4, -3 上單調遞增,a + 4 a + 4因為 g -3 = -2 + 3 + ln -3+ 4 =1,所以, g a < g -3 =1,即函數 h x 在 1, + 上的最小值 h(x)min 1,所以, 1, + y∣y = h x .【點睛】關鍵點點睛:此題第(2)問解題的關鍵是由題意得 x2 + ax - a > 0對 x 1,+ 恒x 2成立,求出 a的范圍,然后構造函數M x = e x + ax - a ,利用導數求其最小值的取值范圍即可證明.拓展沖刺練一、單選題1.(2024 2高三·全國·專題練習)已知集合 A = x x - x -12 < 0 , B = x R log2 5 - x <1 ,則 R A I B =( )A. x -3 < x 4 B. x -3 x < 4 C. x x 4 D. x 4 x < 5 【答案】D【分析】分別解二次不等式,對數不等式化簡集合 A,B,后由補集,交集定義可得答案.【詳解】由 x2 - x -12 < 0 ,得-3 < x < 4,所以 A = x -3 < x < 4 ;由 log2 5 - x <1,得0 < 5 - x < 2,解得3 < x < 5,所以B = x 3 < x < 5 .所以 R A = x x -3或 x 4 ,所以 R A B = x 4 x < 5 .故選:D.2.(23-24 高三下·陜西安康·階段練習)在區間 0,5 內隨機取一個實數 a,則關于 x 的不等式x2 + 2 - a x - 2a < 0僅有 2 個整數解的概率為( )2 3 1 1A. B. C. D.5 10 5 10【答案】C【分析】利用一元二次不等式解得 x -2, a ,可得區間 -2, a 內僅包含-1,0兩個整數,再利用幾何概型概率公式可得結果.2【詳解】根據題意可得不等式 x + 2 - a x - 2a < 0等價于 x + 2 x - a < 0;因為 a 0,5 ,所以不等式的解集為 -2, a ;依題意可得區間 -2, a 內僅有兩個整數,即包含-1,0兩個整數,可得0 < a 1;1- 0 1由幾何概型概率公式可得其概率為P = = .5 - 0 5故選:C3.(2023·福建廈門·二模)不等式 ax2 - 2x +1 > 0 ( a R )恒成立的一個充分不必要條件是( )1A. a > 2 B.a 1 C. a > 1 D.0 < a <2【答案】A【分析】分 a = 0和 a 0兩種情況討論求出 a的范圍,再根據充分條件和必要條件的定義即可得解.1【詳解】當 a = 0時,-2x +1 > 0,得 x < ,與題意矛盾,2ìa > 0當 a 0時,則 í ,解得 a > 1Δ 4 4a 0 , = - <綜上所述, a > 1,所以不等式 ax2 - 2x +1 > 0 ( a R )恒成立的一個充分不必要條件是 A 選項.故選:A.4 3 2.(2023·全國·模擬預測)已知函數 f x = x + sin x,若不等式 f x - ax + 2 0 恒成立,則實數 a 的最大值為( )A. 2 B.2 C. 2 2 D.4【答案】C【分析】先根據導函數結合余弦函數的范圍得出函數單調遞增.又 f 0 = 0,根據已知可推得 x2 - ax + 2 0恒成立,得出D 0,求解即可得出答案.【詳解】由題, f x = 3x2 + cos x ,π π當 x é- , ùê 時, cos x 0恒成立, f x > 0; 2 2 úx π π當 - ,- ÷或 x ,+ ÷ 時,-1 cos x 1,3x2 >1,所以 f xè 2 2 > 0.è 所以 f x 在 R 上單調遞增.又 f 0 = 0,f x2所以由 - ax + 2 0 2恒成立,可得 f x - ax + 2 f 0 恒成立,即 x2 - ax + 2 0恒成立,故D = a2 -8 0,得-2 2 a 2 2 ,所以 a 的最大值為 2 2 .故選:C.二、多選題r r r r5.(2023·全國·模擬預測)已知平面向量 a,b滿足 | a |= 2 , | b |= 4,且對任意的實數 t ,都有rb + tar r b - a 恒成立,則下列結論正確的是( )r r r r rA. 4a - b 與b 垂直 B. (3ar+ b) ×b = 27lar 1r r r rC. - b + lar b r r 1- 的最小值為 21 D. la - b - la - b 的最大值為4 2 2 2【答案】ACrb tar r【分析】根據題中條件,結合向量的運算法則,不等式 + b - a ,可化為1 r rt 2 + 4t cosq + 4cosq -1 0,利用D 0,可求得 cosq = ,故可求得 a ×b 的值,繼而可判斷2r r r 1 r r r r r r 1 r出 A,B;設 a = (2,0),b = (2, 2 3) ,用坐標表達 la - b + la - b 及 la - b - la - b ,結4 2合結果的幾何意義即可求得最值,繼而判定 C,D.r r r r r 2 r 2【詳解】由 b + ta b - a 恒成立得 b + ta | b - a | ,r r r r即b 2 + 2tar ×b + t 2ar2 b 2 - 2ar ×b + ar2恒成立,r r因為 | a |= 2 , | b |= 4,r r設 a,b夾角為q ,則 t 2 + 4t cosq + 4cosq -1 0恒成立,所以Δ = (4cosq )2 - 4(4cosq -1) 0,即 4cos2 q - 4cosq +1 0,所以 (2cosq -1)2 0 ,則 cosq1= ,2r r r所以 a ×b ar b 1= = 4,2r r r r所以 (4ar - b) ×b = 4ar ×b - b 2 = 4 4 -16 = 0,r r r所以 4a - b 與b 垂直,A 正確;r r r r r r(3a + b) ×b = 3a ×b + b 2 = 3 4 +16 = 28,B 不正確;r r設 a = (2,0),b = (2, 2 3) ,lar 1r 1 3 1 3則 - b = (2l,0) - ( , ) = (2l - ,- ),4 2 2 2 2r rla - b = (2l,0) - (2, 2 3) = (2l - 2, -2 3)r 1 r r rla b la b (2l 1)2 ( 3所以 - + - = - + - )2 + (2l - 2)2 + (-2 3)24 2 22( (l 1= - )2 + (0 3+ )2 + (l -1)2 + (0 - 3)2 ) ,4 41 3其幾何意義是 A(l,0)與 B( ,- )和C(1, 3)連線的距離之和的 2 倍,4 43 5 3當三點共線時取得最小值,最小值為 2 | BC |= 2 ( )2 + ( )2 = 21,C 正確;4 4r r lar 1rla - b = (2l - 2,-2 3) , - b = (2l,0) - (1, 3) = (2l -1, - 3),2r r rla - b r 1- la - b = (2l - 2)2 + (-2 3)2所以 - (2l -1)2 + (- 3)22= 2( (l -1)2 1 3+ (- 3)2 - (l - )2 + (- )2 )2 2A(l,0) C(1, 3) D(1 , 3其幾何意義是 與 和 )連線的距離之差的 2 倍,2 2 12 3 當三點共線時最得最大值,最大值為 2 CD = 2 1- ÷ + 3 - ÷è 2 2 ÷= 2,D 不正確,è 故選:AC.6.(23-24 2高三上·遼寧葫蘆島·階段練習)若關于 x 的不等式 x + 7a < 7 + a x的解集恰有 50個整數元素,則下列各選項正確的是( )A. a的值可能為-43B.這 50 個整數元素之和可能為-925C. a的值可能為 57.5D.這 50 個整數元素之和可能為 1625【答案】BCD【分析】考慮 a = 7, a < 7, a > 7,解不等式,再根據解集恰有 50 個整數元素,計算得到答案.2【詳解】不等式 x + 7a < 7 + a x等價于不等式 x - a x - 7 < 0 .當 a = 7時, x - a x - 7 < 0的解集為 ,不合題意;當 a < 7時, x - a x - 7 < 0的解集為 a,7 ,則 50 個整數解為-43, -42,L,5,6,-43 + 6 50所以-44 a < -43,這 50 個整數元素之和為 = -925;2當 a > 7時, x - a x - 7 < 0的解集為 7,a ,則 50 個整數解為8,9,L,56,57 ,8 + 57 50所以57 < a 58 ,這 50 個整數元素之和為 =1625 .2綜上所述: a的取值范圍是 -44, -43 U 57,58 ,這 50 個整數元素之和為-925 或 1625.故選:BCD.三、填空題7.(2022 高三上·河南·專題練習)已知 p : x -1 < 1, q : x2 - a +1 x + a 0,若 p 是q的必要不充分條件,則實數 a的取值范圍是 .【答案】 0,2 【分析】先對 p 求解得 p : 0 < x < 2,對q化簡得 q : x -1 x - a 0,再結合 p 是q的必要不充分條件,對 a進行分類討論,即可求解.【詳解】由 x -1 <1,解得0 < x < 2,所以 p : 0 < x < 2,對于 q : x2 - a +1 x + a 0,即 x -1 x - a 0 ,若 a > 1,解得1 x a ,要使 p 是q的必要不充分條件,則 a < 2,所以1 < a < 2 ;若a < 1,解得 a x 1,要使 p 是q的必要不充分條件,則 a > 0,所以 0 < a < 1;若 a =1,則q為{x | x =1},符合題意,所以實數 a的取值范圍是 0,2 .故答案為: 0,2 .8.(23-24 高三上·江蘇·階段練習)已知二次函數 y = ax -1 x - a .甲同學: y > 0的解集為 1- ,a U ,+ ÷ ;乙同學: y1< 0 的解集為 - ,a U ,+ a ÷;丙同學:y 的對稱軸大于è è a 零.在這三個同學的論述中,只有一個假命題,則 a 的范圍為 .【答案】 0 < a < 1【分析】利用二次函數的性質分別分析甲乙丙三位同學的論述,從而得解.1【詳解】若甲正確,則 a > 0且 > a,即a2 < 1,則 0 < a < 1;a0 a 1若乙正確,則 a< 且 < ,即 a2 > 1,則 a < -1;aa2 +1若丙正確,則二次函數的對稱軸方程 x = > 0 ,可得 a > 0;2a因為只有一個同學的論述為假命題,所以只能乙的論述錯誤,故 0 < a < 1 .故答案為: 0 < a < 19.(2024 高三·全國·專題練習)已知函數 f (x) = x2 + ax + b,若對任意 x 1,5 , f x 2,則所有滿足條件的有序數對 a,b 是 .【答案】 (-6,7)ì-2 f (1) 2 【分析】由題意可得 í-2 f (3) 2,然后利用不等式的性質對不等式組變形可求得結果. -2 f (5) 2【詳解】因為 f (x) = x2 + ax + b對任意 x [1,5], | f (x) | 2,ì-2 f (1) 2 所以必須滿足 í-2 f (3) 2, -2 f (5) 2ì -2 1+ a + b 2 即 í -2 9 + 3a + b 2 , -2 25 + 5a + b 2ì-2 -1- a - b 2由 í ,得-4 8 + 2a 4, -2 9 + 3a + b 2解得-6 a 2,①,ì-2 -9 - 3a - b 2再由 í ,得-4 16 + 2a 42 25 5a b 2 , - + + 解得-10 a -6,②,由①②得 a = -6 ,ì -2 1- 6 + b 2 ì 3 b 7 所以 í -2 9 -18 + b 2 ,即 í7 b 11,解得b = 7 , -2 25 - 30 + b 2 3 b 72經檢驗,當 a = -6 ,b = 7 時, f x = x2 - 6x + 7 = x - 3 - 2,則f (x) 的最大值為 f (1) = f (5) = 2 , f (x) 的最小值為 f (3) = -2,滿足任意 x [1,5], | f (x) | 2,所以滿足條件的有序數對 (a , b ) 只有一對 (-6,7),故答案為: (-6,7) .10.(23-24 高三上·全國·階段練習)對任意的 x R ,不等式 2 2x - 7x +14 m x2 - 6x +13 x2 - 8x +17 恒成立,則實數m 的取值范圍為 . 1 ù【答案】 - ,è 2 ú【分析】設u = x2 - 6x +13 = x - 3 2 + 4 4 , v = x2 -8x +17 = x - 4 2 +1 1,將不等式恒成é u + v - 2 2 ùm ê ú u + v - 2 2立問題轉化成 ,構造4uv f v = ,根據單調性求最值.ê ú 4uvmin2【詳解】設u = x2 - 6x +13 = x - 3 + 4 4 ,v = x2 -8x +17 = x - 4 2 +1 1,x2 7x 14 1則 - + = u + v - 2 ,22則 x2 - 7x +14 m 2 1 2x - 6x +13 x2 -8x +17 恒成立可化為 u + v - 2 muv恒成立,4 u + v - 2 2 é u + v - 2m 2 ù即m 恒成立,故 ê ú ,4uv ê 4uv úmin u + v - 2 2 v2 + 2 u - 2 v + u - 2 2 1 é u - 2 2 ù設 f v = = = êv + + 2 u - 2 ú,4uv 4uv 4u ê v ú 易知 f v 在1< v < u - 2時遞減,在 v > u - 2時遞增,f v f u 2 u - 2所以 = - = =1 2- = g umin ,u u而 g u 1顯然在u 4時單調遞增,所以 g u = g 4 =min ,2m 1ìu = 4故 ,當且僅當 í 時,即 x = 3時,等號成立,2 v = 2 1 ù所以實數m 的取值范圍為 - ,è 2 ú. 【點睛】方法點睛:本題將恒成立問題轉化成求最值問題,然后采用雙換元和輪流作主法求最值.四、解答題11.(23-24 2高三上·福建莆田·階段練習)解關于 x 的不等式: ax - a + 2 x + 2 < 0 a R .【答案】答案見詳解【分析】討論 a = 0, a > 0, a < 0時,分別解出不等式即可.【詳解】若 a = 0,不等式化為-2x + 2 < 0,解得 x >1;不等式的解集為{x | x >1};若 a 0,則不等式化為 (ax - 2)(x -1) < 0,且 (ax - 2)(x -1) = 02時, x1 = , x2 =1,a①若 a > 0,2則若 >1,即0 < a < 2 2時,原不等式的解集為{x |1 < x < };a a2若 =1,即 a = 2時,原不等式的解集為 ;a2 2若 < 1,即 a > 2時,原不等式的解集為{x | < x <1};a a2②若 a<0,則 < 1,a且不等式變化為 (-ax + 2)(x -1) > 0,解得 x >1或 x2< ,aìx x 1 x 2< ü原不等式的解集 í 或 ; a 綜上所述,當 a<0時,不等式的解集為{x | x > 1 ìíx x 1或x2< ü; a 當 a = 0,不等式的解集為{x | x >1};當0 < a < 2 時,不等式的解集為{x |1 < x 2< };a當 a = 2時,不等式的解集為 ;2當 a > 2時,不等式的解集為{x | < x <1};a12.(2024 2高三·全國·專題練習)設函數 f x = mx - mx -1.(1)若對于一切實數 x , f (x) < 0恒成立,求實數m 的取值范圍;(2)若對于 x 1,3 , f (x) < -m + 5恒成立,求實數m 的取值范圍.【答案】(1) -4,0 ì(2) ím | m6< ü 7 【分析】(1)分m = 0和m 0 兩類情況,當m = 0時采用驗證法即可;當m 0 時根據一元二次不等式和二次函數之間的關系建立不等式組即可求出實數m 的取值范圍.6 6(2)方法一:先利用分離參數法得出m < 2 ;再求出函數 y = 在[1,3]上的最x - x +1 x2 - x +12小值即可求解. 1 3方法二:先將問題轉化為m x - ÷ + m - 6 < 0 在 x 1,3 上恒成立;再分類è 2 41 2 討論,利用函數的單調性求出函數 g x = m x 3- ÷ + m - 6, x 1,3 的最大值即可求解.è 2 4【詳解】(1)要使mx2 - mx -1 < 0恒成立,若m = 0,顯然-1 < 0;ìm < 0若m 0 ,則 íΔ m2 4m 0,解得-4 < m < 0 . = + <綜上:實數m 的取值范圍是 -4,0 .(2)方法一:由 f (x) < -m + 5得:mx2 - mx -1 < -m + 5 2,即m x - x +1 - 6 < 0 .2因為 x26- x +1 = x1 3- + > 0,所以m < .è 2 ÷ 2 4 x - x +1因為函數 y = x2 - x +1在[1,3]上單調遞增,y 6 6= =所以函數 x2 - x +1 2 1 3 在[1,3]上單調遞減, x - +è 2 ÷ 4y 6= 6當 x = 3 2時,函數 x 1- 3 在[1,3]+ 上取得最小值,最小值為 , 2 ÷ 4 7è 6 ì 6 ü所以只需m < 即可,所以m 的取值范圍是 ím | m <7 . 7 方法二:2由 f (x) < -m + 5 1 3,得mx2 - mx -1 < -m + 5,即m x - 2 ÷+ m - 6 < 0 .è 42 1 3令 g x = m x - ÷ + m - 6, x 1,3 ,è 2 4當m > 0時, g(x)在[1,3]上是增函數,則 g x = g 3 = 7m - 6 < 0 m 6max ,解得 < ,所以0 < m6< ;7 7當m = 0時, g x = -6 < 0恒成立;當m < 0時, g(x)在[1,3]上是減函數,則 g x = g 1 = m - 6 < 0max ,解得m < 6,所以m < 0.ì 6 ü綜上所述,m 的取值范圍是 ím | m < 7 . 113 2.(2023·陜西咸陽·模擬預測)已知函數 f (x) = x - 3x + 2ln x .2(1)求曲線 y = f (x) 在點 (1, f (1))處的切線方程;(2)(ⅰ)若對于任意 x1, x2 [1,3],都有 f (x1) - f (x2 ) 2m - 2,求實數m 的取值范圍;(ⅱ)設 g(x) = f (x)1 x2 7+ ,且 g(x1) + g(x2 ) = 0 ,求證: x1 + x2 > .2 25【答案】(1) y = -2(2)(ⅰ)m ln3 3+ ;(ⅱ)證明見解析2 4【分析】(1)運用導數幾何意義求得切線斜率,進而求得切線方程.(2)(ⅰ)運用導數求 f (x) 的最值,代入解不等式即可.(ⅱ)運用導數研究 h(t) = 2t - 2ln t在 (0, + )上的最小值,進而解關于 x1 + x2 的一元二次不等式即可. 【詳解】(1)由已知得 f (x) x 32 5= - + ,切點 (1, - ),x 2則切線斜率 k = f (1) = 0,5所以切線方程為 y = - .2(2)(ⅰ)依題意知,只要 f x - f x 2m - 2 x [1,3]max min , ,2因為 f (x) x 2 x - 3x + 2 (x -1)(x - 2)= - 3 + = = ,x x xf (x) < 0 1< x < 2, f (x) > 0 2 < x < 3,所以 f (x) 在[1,2)遞減,在 (2,3]遞增,所以 f (x)max = max{ f (1), f (3)} max{5 ,2 ln 3 9} 2ln 3 9= - - = - , f (x)min = f (2) = 2ln 2 - 4,2 2 2所以 2m - 2 2ln 39- - (2 ln 2 - 4) = 2ln 3 1- ,2 2 2m ln 3 3解得: + .2 4(ⅱ)證明:因為 g(x) = x2 - 3x + 2ln x ,定義域為 (0, + ),由 g(x1) + g(x22 ) = 0 得 x1 + x22 - 3(x1 + x2 ) + 2(ln x1 + ln x2 ) = 0,即 (x 21 + x2 ) - 3(x1 + x2 ) = 2x1x2 - 2ln(x1x2 ),令 t = x1x2 > 0令 h(t) = 2t - 2ln t t 0 h (t)2(t -1), > ,則 = ,th (t) > 0 t >1, h (t) < 0 0 < t <1,所以 h(t)在( 0, 1)上單調遞減,在 (1, + )上單調遞增,所以 h(t) h(1) = 2,所以 (x1 + x2 )2 - 3(x1 + x2 ) = 2x1x2 - 2ln(x1x2 ) 22即 (x1 + x2 ) - 3(x1 + x2 ) - 2 0 ,又因為 x1, x2 > 0,所以 x 3 + 17 71 + x2 > ,即 x1 + x72 > .2 2 2【點睛】運用導數證明不等式策略(1)將不等式轉化為函數的最值問題,(2)將不等式轉化為兩個函數的最值進行比較,(3)適當放縮證明不等式.2x14.(23-24 高三上·天津南開· a - b期中)設函數 f (x) = x (a > 0, 且a 1)是定義域為R 的奇a函數,且 y = f (x) 3 的圖象過點 1, 2 ÷ .è (1)求 a,b 的值;(2)設 g(x) = (x - p)(x - q)2 , p < q,若"x R, f (-g(x)) + f mxg (x) 0 ( g (x) 為函數 g(x)的導數),試寫出符合上述條件的函數 g(x)的一個解析式,并說明你的理由.【答案】(1)2(2) g(x) = (x +1)x2 ,理由見解析【分析】(1)根據奇函數的定義和過定點,代入即可;(2)結合奇函數和單調性性,可化為mxg (x) g(x) 對"x R 恒成立,整理的(x - q) (1- 3m)x2 + [m(2 p + q) - ( p + q)x]+ pq 0 1,分m 1與m = 3討論即可.3【詳解】(1)因為 f (x) 是定義域為R 的奇函數,-2x 2x所以 f (-x) = - f (x)a - b a - b,即 = - ,a- x a x(b -1) a x + a- x整理得 = 0 ,解得b =1,所以 f (x) = a x - a- x ,又 y = f (x) 的圖象過點 1,3 2 ÷,è a - a-1 3 1則 = ,解得 a = 2或 a = - ,2 2又 a > 0,且a 1,所以 a = 2.(2)因為 f (x) 為奇函數,所以 f (-g(x)) + f mxg (x) 0,得 f mxg (x) f (g(x)) .由(1)可得, f (x) = 2x - 2- x ,因為 f (x) = 2x + 2- x ln 2 > 0,所以 f (x) 為R 上的單調遞增函數,所以mxg (x) g(x) 對"x R 恒成立.因為 g(x) = (x - p)(x - q)2 , g (x) = (x - q)2 + 2(x - p)(x - q),所以mx(x - q)(3x - 2 p - q) (x - p)(x - q)2 ,整理得 (x - q) (1- 3m)x2 + [m(2 p + q) - ( p + q)x]+ pq 0 ,*當m1 時,左邊是一個一次因式乘一個恒正(或恒負)的二次三項式,3或者是三個一次因式的積,無論哪種情況,總有一個一次因式的指數是奇次的,這個因式的零點左右的符號不同,1因此不可能恒非負,所以m = 3.所以*式化為 (x - q)[-( p + 2q)x + 3pq] 0恒成立,p 2q 0, q 3pq所以 + < = p + 2q .①若 q = 0,則 p < 0;3p②若 q 0,則 =1p 2q ,即p = q ,與 p < q 矛盾,舍去.+m 1綜上, = , p < 0, q = 0,3所以 g(x) = (x +1)x2 為滿足條件的 g(x)的一個解析式.(答案不唯一)考點 05 一元二次方程、不等式(2 種核心題型+基礎保分練+綜合提升練+拓展沖刺練)【考試提醒】1. 會從實際情景中抽象出一元二次不等式.2. 結合二次函數圖象,會判斷一元二次方程的根的個數,以及解一元二次不等式.3.了解簡單的分式、絕對值不等式的解法.【知識點】1.二次函數 y=ax2+bx+c(a>0)與一元二次方程 ax2+bx+c=0(a>0),不等式 ax2+bx+c>0(a>0)的解的對應關系判別式 Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0二次函數的圖象有兩個相等的實數根有兩個不相等的實數方程的根 b 沒有實數根根 x1,x2(x1b不等式的解集 {x|x≠- } R2a2.分式不等式與整式不等式f x (1) >0(<0) ;g x f x (2) ≥0(≤0) .g x 3.簡單的絕對值不等式|x|>a(a>0)的解集為 ,|x|0)的解集為 .【核心題型】題型一 一元二次不等式的解法對含參的不等式,應對參數進行分類討論,常見的分類有(1)根據二次項系數為正、負及零進行分類.(2)根據判別式 Δ 與 0 的關系判斷根的個數.(3)有兩個根時,有時還需根據兩根的大小進行討論.命題點 1 不含參數的不等式【例題 1】(2024·青海·一模)已知集合 A = x y = lg -x2 + 2x + 3 2,B = x x - 4 < 0 ,則A B =( )A. -1,3 B. -1,2 C. -2,3 D. -2,2 【變式 1】(2024·全國· 2模擬預測)已知集合M = x | x - 6x + 8 < 0 , N = {x |1 < x 3},則M N =( )A.{x | 2 x 3} B.{x | 2 < x 3} C.{x | 2 < x 4} D.{x |1 < x 3}【變式2】(2024·山東濟寧·一模)設集合 A = x | x2 - x - 6 < 0 ,B = {x | -a x a},若 A B ,則實數 a的取值范圍是 .【變式 3】(2024·安徽合肥·一模)已知集合 A = x∣x2 4 , B = x∣a -1 x a +1 ,若A B = ,則 a的取值范圍是 .命題點 2 含參數的一元二次不等式【例題 2】(2024·云南紅河·二模)已知 a,b1 1均為正實數,則“ > ”是“a b a2 + 2b2 > 3ab ”的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【變式 1】(23-24 高三下·陜西安康·階段練習)在區間 0,5 內隨機取一個實數 a,則關于 x2的不等式 x + 2 - a x - 2a < 0僅有 2 個整數解的概率為( )2 3 1 1A. B. C. D.5 10 5 10ìex - ax2 , x > 0【變式 2】(2023·江西南昌·三模)函數 f (x) = í ,若關于 x 的不等式 -x2 + (a - 2)x + 2a, x 0f (x) 0的解集為[-2,+ ),則實數 a的取值范圍是( ) -2, e ù é0, e ùé e2 ù é 2 A. ú B. ê ú C. ê0, ú D.{0}Ueê ,+ ÷è 2 2 4 4 【變式 3】.(2023· 2湖南·模擬預測)若關于 x 的不等式 x + 7a < 7 + a x的解集恰有 50 個整數元素,則 a 的取值范圍是 ,這 50 個整數元素之和為 .題型二 一元二次不等式恒成立問題恒成立問題求參數的范圍的解題策略(1)弄清楚自變量、參數.一般情況下,求誰的范圍,誰就是參數.(2)一元二次不等式在 R 上恒成立,可用判別式 Δ;一元二次不等式在給定區間上恒成立,不能用判別式 Δ,一般分離參數求最值或分類討論.命題點 1 在 R 上恒成立問題【例題 3】(2024· 2浙江·模擬預測)若不等式 kx + k - 6 x + 2 > 0的解為全體實數,則實數 k的取值范圍是( )A. 2 k 18 B.-18 < k < -2C. 2 < k <18 D.0 < k < 2【變式 1】(23-24 高三上·河南·期中)“關于 x 的不等式 2a - 3 x2 - 2a - 3 x + 4 0的解集為3R ”是“ < a < 9 ”的(2 )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【變式 2】(2023·福建廈門·二模)“ b 0,4 ”是“ "x R ,bx2 - bx +1 > 0成立”的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【變式 3】(23-24 高三上·河北邢臺·階段練習)“不等式 ax2 + 2ax -1< 0恒成立”的一個充分不必要條件是( )A.-1 a < 0 B. a 0C.-1 < a 0 D.-1 < a < 0命題點 2 在給定區間上恒成立問題【例題 4】(2023·浙江寧波· 2一模)已知函數 f x = x + ax + b,若不等式 f x 2 在 x 1,5 上恒成立,則滿足要求的有序數對 (a , b ) 有( )A.0 個 B.1 個 C.2 個 D.無數個é1 ù 2【變式 1】(2023·陜西咸陽·模擬預測)已知命題 p :任意 x ê , 2ú ,使 log2 x - m × log2 x - 3 0 2 為真命題,則實數m 的取值范圍為( )A. - , 2 B. - , -2 C. -2,2 D. -2, + 【變式 2】(2023·遼寧鞍山·二模)已知當 x > 0時,不等式: x2 - mx +16 > 0恒成立,則實數m 的取值范圍是( )A. -8,8 B. - ,8 C. - ,8 D. 8,+ 【變式 3】(2024·全國·模擬預測)已知函數 f (x) = x2 + ax + b,若對任意 x [1,5], f (x) 2,則所有滿足條件的有序數對 (a , b ) 是 .命題點 3 在給定參數范圍內的恒成立問題【例題 5】(23-24 高三上·河南信陽·階段練習)若mx2 -1< 0對于m 0,2 恒成立,則實數 x的取值范圍為 .【變式 1】(2024 高三·全國·專題練習)設函數 f (x) 是定義在 (- , + )上的增函數.若不等式 f 1- ax - x2 < f (2 - a)對于任意a [0,1]恒成立,求實數 x 的取值范圍.【變式 2】(22-23 高三上·山東濰坊·階段練習)若對于任意m -1,1 ,任意 y R ,使得不2等式 x + 3- m x - 6 < y -1 + y - 3 成立,則實數 x 的取值范圍是 .【變式 3】(2023 高三·全國·專題練習)若不等式 2x -1 > m x2 -1 對任意m -1,1 恒成立,實數 x 的取值范圍是 .【課后強化】基礎保分練一、單選題1 2.(2024 高三·全國·專題練習)已知集合 A = x x - 4x - 5 0 , B = x a - 3 < x < a + 4 ,若A U B = R,則實數 a的取值范圍為( )A. a a >1 B. a 1 < a < 2 C. a a < 2 D. a 1 a 2 2.(2024·浙江·模擬預測)若不等式 kx2 + k - 6 x + 2 > 0的解為全體實數,則實數 k 的取值范圍是( )A. 2 k 18 B.-18 < k < -2C. 2 < k <18 D.0 < k < 21 13.(2024·云南紅河·二模)已知 a,b均為正實數,則“ > ”是“ a2 + 2b2 > 3ab ”的( )a bA.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件4.(2024 2高三·全國·專題練習)若不等式 a - 2 x + 2 a - 2 x - 4 < 0 對一切 x R 恒成立,則實數 a 的取值范圍是( )A. - , 2 B. -2,2 C. -2,2 D. - , -2 5.(23-24 高三下·湖南衡陽·階段練習)條件 p 是q的充分不必要條件是( )A.函數 y = f (x) 定義域為A , p : f (x) 0在 A 上成立. q: y = f (x) 為增函數;B. p1:"x R, x2 - 3x + a > 0成立,q: a + 最小值為 4;a - 21 1C.p:函數 f (x) = 24ax2 + 4x -1在區間 (-1,1)恰有一個零點,q: - < a < ;8 4D.p:函數 f (x) = cos 2x cosj + sin 2x sinj 為偶函數( x R ),q:j = kπ(k Z)6.(2024 高三·全國·專題練習)已知 a ,b R 且 ab 0,若 x - a x - b x - 2a - b 0在 x 0上恒成立,則( )A. a < 0 B. a > 0 C.b < 0 D.b > 0二、多選題1.(23-24 高三上·湖南邵陽·階段練習)已知 a > 0,b > 0,且 a + 2b = 7 ,若 a2 + 3b2 t 恒成立,則實數 t 的值可能為( )A.20 B.21 C.49 D.502.(2024 高三·全國·專題練習)(多選)下列命題正確的是( )A.若不等式 ax2+bx+c<0 的解集為(x1,x2),則必有 a>0B.若方程 ax2+bx+c=0(a≠0)沒有實數根,則不等式 ax2+bx+c>0 的解集為 RC.不等式 ax2+bx+c≤0 在 R 上恒成立的條件是 a<0 且 Δ=b2-4ac≤0D.若二次函數 y=ax2+bx+c 的圖象開口向下,則不等式 ax2+bx+c<0 的解集一定不是空集三、填空題1.(23-24 高三下·上海·階段練習)設 a > 0,若關于 x 的不等式 x2 - ax < 0的解集是區間 0,1 的真子集,則 a的取值范圍是 .2.(23-24 高三下·河北保定·開學考試)已知集合 A = x log2 3- x < 2 , B = x x 5 - x - 4 0 ,則 AI B = .四、解答題1.(2024·全國·模擬預測)已知函數 f x = 2x - a ,且 f x b 的解集為 -1,3 .(1)求 a和b 的值;(2)若 f x x - t 在 -1,0 上恒成立,求實數 t 的取值范圍.2.(2024 高三·全國·專題練習)(1)解關于實數 x 的不等式: x2 - (a +1)x + a < 0 .(2)解關于實數 x 的不等式: x2 - ax +1 < 0.3.(2024·全國·模擬預測)已知函數 f x = 2x +1 .(1)求不等式 f x - f x -1 >1的解集;(2)若 h x = f x + f x -1 ,且存在 x R 2使不等式 a + 2a -1 h x 成立,求實數 a的取值范圍.綜合提升練一、單選題1.(2023·遼寧鞍山·二模)若對任意的 x (0,+ ), x2 - mx +1 > 0 恒成立,則 m 的取值范圍是( )A. (-2,2) B. (2,+ ) C. (- ,2) D. (- , 2]2.(2023 高三·全國·專題練習)已知命題 p:“ x∈ R ,(a+1)x2-2(a+1)x+3>0”為真命題,則實數 a 的取值范圍是( )A.-1C.a<-1 D.-1≤a<23.(2024·陜西西安·模擬預測)已知集合 A = x N∣y = 6 - 2x ,B = y∣y2 - 4 0 ,則集合 A B 中元素的個數為( )A.1 B.2 C.3 D.4é1 ù4.(23-24 高三上·重慶長壽·期末)已知函數 f (x) = ax2 - 2x + a,對 x ê , 2 都有 f (x) 0 2 ú 成立,則實數 a的取值范圍是( ) 1, 4 4+ é ,+ é ,1ù 4 ùA. B. ê C. D.5 ÷ ê5 ú - , è 5 ú5.(23-24 2高三上·內蒙古通遼·階段練習)已知命題 p : $x0 R, x0 + a -1 x0 +1< 0 ,若命題 p 是假命題,則 a的取值范圍為( )A.1 a 3 B.-1 < a < 3C.-1 a 3 D.0 a 26.(23-24 高三下·山東菏澤· 2階段練習)已知條件q:“不等式 a - 4 x2 + a + 2 x -1 0的解集是空集”,則條件 p : “ -2 a <1”是條件q的( )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件17.(2024·天津河西·一模)“ x2 x ”是“ 1”的(x )A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件8.(2023·廣東廣州·三模)定義max p, q ìp, p q= í ,設函數 f x = max 2 x - 2, x2 - 2ax + aq, p < q , 若$x R 使得 f x 0 成立,則實數 a 的取值范圍為( ).A. - ,0 U 1, + B. -1,0 1, + C. - , -1 1,+ D. -1,1 二、多選題1.(23-24 高三上·浙江紹興·期末)已知 a R ,關于 x 的一元二次不等式 ax - 2 x + 2 > 0的解集可能是( )ì 2A. íx x > 或 x < -2 B. x x > -2 aìC. íx -2 < x2 ü ì< D. íx2 x 2ü< < - a a 2.(2024·廣東深圳·模擬預測)下列說法正確的是( )ì 1 üA.不等式 4x2 - 5x +1 > 0的解集是 íx x > 或x <1 4 ì 3 üB.不等式 2x2 - x - 6 0的解集是 íx x - 或x 2 2 C.若不等式 ax2 + 8ax + 21 < 0 恒成立,則 a 的取值范圍是 1D.若關于 x 的不等式 2x2 + px - 3 < 0的解集是 q,1 ,則 p + q 的值為-23 2.(22-23 高三上·河北唐山·階段練習)若 ax - 4 x + b 0對任意 x - ,0 恒成立,其中a ,b 是整數,則 a+b 的可能取值為( )A. -7 B.-5 C.-6 D. -17三、填空題ìx2 + 2x + a - 2, x 01.(2024 高三 ·全國 ·專題練習)已知 a R ,函數 f x = í 若對任意 -x2 + 2x - 2a, x > 0x –3, + , f x x 恒成立,則 a 的取值范圍是 .2.(23-24 高三上· 2 2河南·階段練習)若命題“ $x R, a -1 x + a -1 x -1 0 ”為假命題,則a的取值范圍為 .3.(23-24 高三下·上海閔行·階段練習)設集合 A = {x | 4x2 1}, B = {x | lnx < 0},則 AI B = .四、解答題1.(2024 高三·全國·專題練習)已知集合 A={x|x2-4x-5≤0},B={x|2x-6≥0},M=A∩B.(1)求集合 M;(2)已知集合 C={x|a-1≤x≤7-a,a∈R},若 M∩C=M,求實數 a 的取值范圍.2.(23-24 高三上·河南南陽·階段練習)二次函數 f (x) 滿足 f (x +1) - f (x) = 2x,且 f (0) =1(1)求 f (x) 的解析式;(2)在區間[-1,1]上,函數 y = f (x) 的圖象恒在直線 y = m的上方,試確定實數 m 的取值范圍.3.(2024 高三·全國·專題練習)設函數 f (x) = x2 +1 - ax ,其中 a > 0.解不等式 f (x) 1;ì x , x…04.(2024 高三·全國·專題練習)已知 f(x)= í 2 求 f(f(x))≥1 的解集. x2 , x < 05.(2023·河南開封·模擬預測)已知函數 f x 滿足2 f x + f 1- x = 3x2 + a - 2 x - 2a +1 x R .(1)討論 f x 的奇偶性;(2)設函數 h x = x + ln é f x ù x 1 ,求證: 1, + y∣y = h x .拓展沖刺練一、單選題1 2.(2024 高三·全國·專題練習)已知集合 A = x x - x -12 < 0 , B = x R log2 5 - x <1 ,則 R A I B =( )A. x -3 < x 4 B. x -3 x < 4 C. x x 4 D. x 4 x < 5 2.(23-24 高三下·陜西安康·階段練習)在區間 0,5 內隨機取一個實數 a,則關于 x 的不等式x2 + 2 - a x - 2a < 0僅有 2 個整數解的概率為( )2 3 1 1A. B. C. D.5 10 5 103.(2023·福建廈門·二模)不等式 ax2 - 2x +1 > 0 ( a R )恒成立的一個充分不必要條件是( )1A. a > 2 B.a 1 C. a > 1 D.0 < a <24.(2023· 3全國·模擬預測)已知函數 f x = x + sin x 2,若不等式 f x - ax + 2 0 恒成立,則實數 a 的最大值為( )A. 2 B.2 C. 2 2 D.4二、多選題r r r r5.(2023·全國·模擬預測)已知平面向量 a,b滿足 | a |= 2 , | b |= 4,且對任意的實數 t ,都有rb + tar b ar- 恒成立,則下列結論正確的是( )r r r r rA. 4a - b 與b 垂直 B. (3ar+ b) ×b = 27lar 1r r r rC. - b + lar r r 1- b 的最小值為 21 D. la - b - la - b 的最大值為4 2 2 26.(23-24 高三上· 2遼寧葫蘆島·階段練習)若關于 x 的不等式 x + 7a < 7 + a x的解集恰有 50個整數元素,則下列各選項正確的是( )A. a的值可能為-43B.這 50 個整數元素之和可能為-925C. a的值可能為 57.5D.這 50 個整數元素之和可能為 1625三、填空題7.(2022 高三上·河南· 2專題練習)已知 p : x -1 < 1, q : x - a +1 x + a 0,若 p 是q的必要不充分條件,則實數 a的取值范圍是 .8.(23-24 高三上·江蘇·階段練習)已知二次函數 y = ax -1 x - a .甲同學: y > 0的解集為 - ,a U 1 ,+ ÷ ;乙同學: y 0 ,a U 1< 的解集為 - ,+ a a ÷;丙同學:y 的對稱軸大于è è 零.在這三個同學的論述中,只有一個假命題,則 a 的范圍為 .9.(2024 高三·全國·專題練習)已知函數 f (x) = x2 + ax + b,若對任意 x 1,5 , f x 2,則所有滿足條件的有序數對 a,b 是 .10.(23-24 高三上·全國·階段練習)對任意的 x R ,不等式 2x2 - 7x +14 m x2 - 6x +13 x2 - 8x +17 恒成立,則實數m 的取值范圍為 .四、解答題11.(23-24 高三上· 2福建莆田·階段練習)解關于 x 的不等式: ax - a + 2 x + 2 < 0 a R .12.(2024 高三·全國·專題練習)設函數 f x = mx2 - mx -1.(1)若對于一切實數 x , f (x) < 0恒成立,求實數m 的取值范圍;(2)若對于 x 1,3 , f (x) < -m + 5恒成立,求實數m 的取值范圍.113.(2023· 2陜西咸陽·模擬預測)已知函數 f (x) = x - 3x + 2ln x .2(1)求曲線 y = f (x) 在點 (1, f (1))處的切線方程;(2)(ⅰ)若對于任意 x1, x2 [1,3],都有 f (x1) - f (x2 ) 2m - 2,求實數m 的取值范圍;g(x) f (x) 1 2 7(ⅱ)設 = + x ,且 g(x1) + g(x2 ) = 0 ,求證: x + x > .2 1 2 22x14.(23-24 高三上· · a - b天津南開 期中)設函數 f (x) = x (a > 0, 且a 1)是定義域為R 的奇a函數,且 y = f (x) 3 的圖象過點 1, ÷ .è 2 (1)求 a,b 的值;(2)設 g(x) = (x - p)(x - q)2 , p < q,若"x R, f (-g(x)) + f mxg (x) 0 ( g (x) 為函數 g(x)的導數),試寫出符合上述條件的函數 g(x)的一個解析式,并說明你的理由. 展開更多...... 收起↑ 資源列表 考點05一元二次方程、不等式(2種核心題型+基礎保分練+綜合提升練+拓展沖刺練)(學生版) 2025年高考數學大一輪復習核心題型講與練+易錯重難點專項突破(新高考版).pdf 考點05一元二次方程、不等式(2種核心題型+基礎保分練+綜合提升練+拓展沖刺練)(教師版) 2025年高考數學大一輪復習核心題型講與練+易錯重難點專項突破(新高考版).pdf 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫