2023届高考数学一元二次不等式恒成立与能成立问题 5 大题型含解析.pdf
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1、2023届高考数学一元二次不等式恒成立与能成立问题 5 大题型命题趋势命题趋势不等式是高考数学的重要内容。其中,“含参不等式恒成立与能成立问题”把不等式、函数、三角、几何等内容有机地结合起来,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,培养其思维灵活性、创造性都有这独到的作用。一元二次不等式应用广泛,考察灵活,高考复习过程要注重知识与方法的灵活运用。满分技巧满分技巧一、一元二次不等式在实数集上的恒成立一、一元二次不等式在实数集上的恒成立1.
2、不等式ax2+bx+c0对任意实数x恒成立a=b=0c0 或a00 2.不等式ax2+bx+c0对任意实数x恒成立a=b=0c0 或a00在集合A中恒成立,即集合A是不等式 f x0的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的值(或范围);方法二:方法二:转化为函数值域问题,即已知函数 f x的值域为 m,n,则 f xa恒成立 f xmina,即ma;f xa恒成立 f xmina,即na.三、给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题三、给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题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
3、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。四、常见不等式恒成立及有解问题的函数处理方法四、常见不等式恒成立及有解问题的函数处理方法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 xmax;若存在x m,n,a f x有解a f xmin;公众号:高中数学最新试题若对任意x m,n,a f x无解a f xmin.2.对任意的x m,n,a f x恒成立a f xmin;若存在x m,n,a f x有解a f xmax;若对任意x m,n,a0对xR恒成立的一个充分不必要条件是()A.0a2B.0a2C.a-
4、2【变式【变式1-11-1】(20222022秋秋 山东山东 高三山东省实验中学校考阶段练习高三山东省实验中学校考阶段练习)已知命题“xR R,使4x2+a-1x+10”是假命题,则实数a的取值范围是()A.(-,-3)B.(-5,3)C.(5,+)D.(-3,5)【变式【变式1-21-2】(20232023 全国全国 高三专题练习高三专题练习)若命题“关于x的不等式2mx2+4mx+m-10恒成立,则实数k的取值范围是_【变式【变式1-41-4】(20222022秋秋 山东聊城山东聊城 高三山东聊城一中校考期末高三山东聊城一中校考期末)关于x的不等式 a2-16x2-(a-4)x-10的解集
5、为,则实数a的取值范围为_【题型2一元二次不等式在某区间上的恒成立问题】【例【例2 2】(20222022秋秋 辽宁沈阳辽宁沈阳 高三沈阳市第三十一中学校考开学考试高三沈阳市第三十一中学校考开学考试)已知不等式-2x2+bx+c0的解集 x-1x 0,b R R,若 x 0 时,关 于 x 的 不 等 式ax-2x2+bx-50恒成立,则b+4a的最小值为()A.2B.2 5C.4 3D.3 2【变式【变式2-32-3】(20222022秋秋 广西钦州广西钦州 高三校考阶段练习高三校考阶段练习)已知函数 f x=ax2+x+a,不等式 f xmx在x 0,5上恒成立,求m的取值范围公众号:高中
6、数学最新试题【变式【变式2-42-4】(20212021 秋秋 陕西西安陕西西安 高三校考阶段练习高三校考阶段练习)已知二次函数 f x满足 f 2=-1,f-1=-1,且 f x的最大值是8.(1)试确定该二次函数的解析式;(2)f x2x+k在区间-3,1上恒成立,试求k的取值范围.【题型3给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题】【例【例3 3】(20212021 吉林松原吉林松原 校考三模校考三模)若不等式x2-ax16-3x-4a对任意a-2,4成立,则x的取值范围为()A.-,-8 3,+B.-,0 1,+C.-8,6D.0,3【变式【变式3-13-1】(20222022秋秋 湖北襄
7、阳湖北襄阳 高三校考阶段练习高三校考阶段练习)若命题“a-1,3,ax2-2a-1x+3-a0恒成立,则实数x的取值范围是()A.-,3B.-,1 3,+C.-,1D.-,1 3,+【变式【变式3-33-3】(20232023 全国全国 高三专题练习高三专题练习)当a 2,3时,不等式ax2-x+1-a0恒成立,求x的取值范围【变式【变式3-43-4】(20212021 辽宁沈阳辽宁沈阳 高三沈阳二中校考开学考试高三沈阳二中校考开学考试)设函数 f x=mx2-mx-1(1)若对于x-2,2,f x-m+5恒成立,求m的取值范围;(2)若对于m-2,2,f x-m+5恒成立,求x的取值范围公众
8、号:高中数学最新试题【题型4一元二次不等式在实数集上的有解问题】【例【例4 4】(20232023 全国全国 高三专题练习高三专题练习)若存在实数x,使得mx2-m-2x+m0成立,则实数m的取值范围为()A.-,2B.-,013,32C.-,23D.-,1【变式【变式4-14-1】(20222022秋秋 广西钦州广西钦州 高三校考阶段练习高三校考阶段练习)若关于x的不等式 a2-4x2+a+2x-10的解集不为空集,则实数a的取值范围为()A.-2,65B.-2,65C.(-,-2)65,+D.(-,-265,+【变式【变式4-24-2】(20232023 全国全国 高三专题练习高三专题练习
9、)若关于x的不等式ax2-(a+2)x+940有解,则实数a的取值范围是_【变式【变式4-34-3】(20222022 全国全国 高三专题练习高三专题练习)若关于x的不等式ax2+2x+1 0 在区间0,5内有解,则实数a的取值范围是()A.2,+B.-,5C.-,-3D.-,2【变式【变式5-15-1】(20232023 全国全国 高三专题练习高三专题练习)已知关于x的不等式mx2-6x+3m0成立,则实数a的取值范围是_.【变式【变式5-45-4】(20232023 全国全国 高三专题练习高三专题练习)已知命题“x-1,1,-x02+3x0+a0”为真命题,则实数a的取值范围是_【变式【变
10、式5-55-5】(20222022 全国全国 高三专题练习高三专题练习)设 f x为奇函数,g x为偶函数,对于任意 xR均有 f x+2g x=mx-4.若 f x-x2+2g x 0 在 x 0,+上有解,则实数 m 的取值范围是 _.限时检测(建议用时:60分钟)1.(20222022 甘肃张掖甘肃张掖 高台县第一中学校考模拟预测高台县第一中学校考模拟预测)已知命题 P:x R,x2-2x+m 0,则满足命题P为真命题的一个充分条件是()A.m2B.m0C.m1D.m12.(20222022秋秋 北京大兴北京大兴 高三统考期中高三统考期中)若命题“xR,x2+2x+m0”是真命题,则实数
11、m的取值范围是()A.m1D.m13.(20222022 秋秋 全国全国 高三校联考阶段练习高三校联考阶段练习)设 m R,则“m -34”是“不等式 x2-x+m+1 0 在 R上恒成立”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4.(20222022秋秋 宁夏银川宁夏银川 高三校考期中高三校考期中)已知命题P:xR,x2-x+a0,若-P是假命题,则实数a的取值范围是()A.-,14B.14,12C.14,+D.12,+5.(20222022秋秋 河南河南 高三校联考阶段练习高三校联考阶段练习)设函数 f x=2ax2-ax,命题“x 0,1,f x-a
12、+3”是假命题,则实数a的取值范围为()A.-,3B.3,+C.247,+D.32,+6.(20232023 全国全国 高三专题练习高三专题练习)若对任意的 x-1,0,-2x2+4x+2+m0恒成立,则 m的取值范围是()A.4,+B.2,+C.-,4D.-,2公众号:高中数学最新试题7.(20212021 秋秋 河南南阳河南南阳 高三南阳中学校考阶段练习高三南阳中学校考阶段练习)设函数 f x=mx2-mx-1,若对于任意的 x x|1x3,f x-m+4恒成立,则实数m的取值范围为()A.m57B.0m57C.m0或0m57D.m08.(20222022秋秋 湖南邵阳湖南邵阳 高三统考期
13、中高三统考期中)设函数 f x=x2+2ax+a2-2a+3,若对于任意的xR,不等式 f f x0恒成立,则实数a的取值范围是()A.a32B.a2C.32a2D.a329.(20222022秋秋 辽宁鞍山辽宁鞍山 高三校联考期中高三校联考期中)设aR,若关于x的不等式x2-ax+10在1x2上有解,则()A.a2B.a2C.a52D.a5210.(20232023 全国全国 高三专题练习高三专题练习)已知命题“x0R,4x02+a-2x0+140”是真命题,则实数a的取值范围()A.-,0B.0,4C.4,+D.-,0 4,+11.(20222022 全国全国 高三专题练习高三专题练习)已
14、知关于x的不等式-x2+4xa2-3a在R上有解,则实数 a的取值范围是()A.a|-1a4B.a|-1a 0 在区间 1,5上有解,则实数 a 的取值范围为()A.-235,+B.-235,1C.1,+D.-,-23513.(20212021秋秋 江苏徐州江苏徐州 高三统考阶段练习高三统考阶段练习)若存在实数x,使得关于x的不等式ax2-4x+a-30.若存在 x R 使得关于 x 的不等式 f x ax-1成立,则实数a的取值范围是_.15.(20202020 上海杨浦上海杨浦 复旦附中校考模拟预测复旦附中校考模拟预测)若命题:“存在整数 x 使不等式 kx-k2-4x-40恒成立,则实数
15、a的取值范围是_.17.(20212021 全国全国 高三专题练习高三专题练习)若不等式x2-2mx对满足 m1的一切实数m都成立,则x的取值范围是_18.(20232023 全国全国 高三专题练习高三专题练习)若不等式-x2+t2-2at+1 0 对任意 x -1,1及 a -1,1恒成立,则实数t的取值范围是_公众号:高中数学最新试题一元二次不等式恒成立与能成立问题5大题型命题趋势命题趋势不等式是高考数学的重要内容。其中,“含参不等式恒成立与能成立问题”把不等式、函数、三角、几何等内容有机地结合起来,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
16、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,培养其思维灵活性、创造性都有这独到的作用。一元二次不等式应用广泛,考察灵活,高考复习过程要注重知识与方法的灵活运用。满分技巧满分技巧一、一、一元二次不等式在实数集上的恒成立一元二次不等式在实数集上的恒成立1.不等式ax2+bx+c0对任意实数x恒成立a=b=0c0 或a00 2.不等式ax2+bx+c0对任意实数x恒成立a=b=0c0 或a00在集合A中恒成立,即集合A是不等式 f x0的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的值(或范围);方法二:方法二:转化为函数值域问题
17、,即已知函数 f x的值域为 m,n,则 f xa恒成立 f xmina,即ma;f xa恒成立 f xmina,即na.三、三、给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题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。四、四、常见不等式恒成立及有解问题的函数处理方法常见不等式恒成立及有解问题的函数处理方法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 xmax;若存在
18、x m,n,a f x有解a f xmin;公众号:高中数学最新试题若对任意x m,n,a f x无解a f xmin.2.对任意的x m,n,a f x恒成立a f xmin;若存在x m,n,a f x有解a f xmax;若对任意x m,n,a0对xR恒成立的一个充分不必要条件是()A.0a2B.0a2C.a-2【答案】A【解析】由不等式x2-ax+10对xR恒成立,得0,即-a2-40,解得-2a2,从选项可知0a2是-2a0”是真命题,所以,=(a-1)2-160,解得-3a5,故实数a的取值范围是(-3,5)故选:D.【变式【变式1-21-2】(20232023 全国全国 高三专题
19、练习高三专题练习)若命题“关于x的不等式2mx2+4mx+m-10【解析】若命题是真命题:当m=0时,2mx2+4mx+m-10,可化为-10,成立;当m0时,m0=16m2-8m m-10,解得-1m0综合得当-1m0时,关于x的不等式2mx2+4mx+m-10对一切实数x恒成立是真命题,若命题“关于x的不等式2mx2+4mx+m-10【变式【变式1-31-3】(20222022秋秋 广西钦州广西钦州 高三校考阶段练习高三校考阶段练习)已知关于x的不等式x+kx-k0恒成立,则实数k的取值范围是_【答案】0,4)【解析】x+kx-k0,即x-k x+k0(x0),令t=x 0,则t2-kt+
20、k0(t0)恒成立所以k2002-k0+k0 或k20=-k2-4k0,解得0k4,故实数k的取值范围是0,4)【变式【变式1-41-4】(20222022秋秋 山东聊城山东聊城 高三山东聊城一中校考期末高三山东聊城一中校考期末)关于x的不等式 a2-16x2-(a-4)x-10的解集为,则实数a的取值范围为_【答案】a-125a4 【解析】当a=4时,不等式可化为-10,无解,满足题意;当a=-4时,不等式化为8x-10,解得x18,不符合题意,舍去;当a4时,要使得不等式 a2-16x2-(a-4)x-10的解集为,则a2-160,=a-42+4 a2-160,解得-125a4综上,实数a
21、的取值范围是 a-1250的解集 x-1x 0,b R R,若 x 0 时,关 于 x 的 不 等 式ax-2x2+bx-50恒成立,则b+4a的最小值为()A.2B.2 5C.4 3D.3 2【答案】B【解析】设y=ax-2(x0),y=x2+bx-5(x0),因为a0,所以当0 x2a时,y=ax-22a时,y=ax-20;由不等式(ax-2)x2+bx-50恒成立,得:ax-20 x2+bx-50 或ax-20 x2+bx-50,即当00时,b+4a=5a2-2a+4a=5a2+2a25a22a=2 5,当且仅当5a2=2a,即a=2 55时等号成立,所以b+4a的最小值为2 5.故选:
22、B.【变式【变式2-32-3】(20222022秋秋 广西钦州广西钦州 高三校考阶段练习高三校考阶段练习)已知函数 f x=ax2+x+a,不等式 f xmx在x 0,5上恒成立,求m的取值范围【答案】(1)a=2;(2)m|m5【解析】(1)f x=ax2+x+a5的解集为-32,1,即ax2+x+a-50-32+1=-1a-321=a-5a,解得a=2;(2)由()可得 f x=2x2+x+2,f xmx在x 0,5上恒成立,即2x2+1-mx+20恒成立,令h x=2x2+1-mx+2,则h x0在 0,5上恒成立,有m-140h 0=20 或0m-145m-12-2245h 5=52+
23、5 1-m0,解得m1或1m5或m,综上可得m的范围为m|m2x+k在区间-3,1上恒成立,试求k的取值范围.【答案】(1)f x=-4x2+4x+7;(2)k的取值范围为-,-35.【解析】(1)由 f(2)=f(-1),得x=2-12=12为二次函数的对称轴,因函数 f(x)的最大值为8,所以可设 f x=a x-122+8,公众号:高中数学最新试题又因 f(2)=94a+8=-1,所以a=-4,因此 f x=-4x2+4x+7.(2)由(1)不等式 f x2x+k,可化为-4x2+4x+72x+k,所以k2x+k在区间-3,1上恒成立,所以k-4x2+2x+7在区间-3,1上恒成立,故k
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