第10讲 二次函数与一元二次方程、不等式6种题型
【考点分析】
考点一:一元二次不等式的概念
一般地,我们把只含有一个末知数,并且末知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式,即形如或(其中a,b,c均为常数,的不等式都是一元二次不等式.
考点二:二次函数的零点
一般地,对于二次函数,我们把使的实数叫做二次函数的零点.
考点三: 二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
对于一元二次方程的两根为且,设,它的解按照,,可分三种情况,相应地,二次函数的图像与轴的位置关系也分为三种情况.因此我们分三种情况来讨论一元二次不等式或的解集.
二次函数 ()的图象
有两相异实根 有两相等实根 无实根
考点四: 一元二次不等式恒成立问题
①在上恒成立恒成立
②在上恒成立
考点五:简单的分式不等式的解法
;
;
考点六:简单的绝对值不等式的解法
;
【题型目录】
题型一:解不含参数的一元二次不等式
题型二:一元二次不等式与根与系数关系的交汇
题型三:含有参数的一元二次不等式的解法
题型四:不等式的恒成立问题
题型五:一次分式不等式的解法
题型六:实际问题中的一元二次不等式问题
【典型例题】
题型一:解不含参数的一元二次不等式
【例1】(2022·浙江·高一阶段练习)不等式的解集是( )
A. B.
C.或 D.
【答案】D
【解析】
【分析】
直接解一元二次不等式即可得答案.
【详解】
解:原式化为,即,故不等式的解集为.
故选:D
【例2】(2022·湖北·宜昌市夷陵中学模拟预测)记集合 ,, 则( )
A. B.或
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
化简集合,再由交集的定义即得.
【详解】
∵或,,
所以.
故选:A.
【例3】(2022·浙江·诸暨市教育研究中心高二学业考试)设,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】
先解出不等式,再判断充分性和必要性即可.
【详解】
由于不等式的解集为,则可推出,反之不成立,
所以“”是“”的充分而不必要条件.
故选:A.
【例4】(2022·广东·新会陈经纶中学高一期中)不等式的解集是( )
A.R B. C.或 D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据二次函数的性质,分析即可得答案.
【详解】
由题意得所求,令,为开口向上的抛物线,
,
所以恒成立,
所以不成立,故的解集为.
故选:B
【例5】(2022·安徽省利辛县第一中学高一阶段练习)不等式的解集为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】B
【解析】
【分析】
将式子变形再因式分解,即可求出不等式的解集;
【详解】
解:依题意可得,故,解得或,
所以不等式的解集为或
【题型专练】
1.(2022·全国·高一单元测试)设集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
先化简集合,,再求二者交集
【详解】
,,
则.
故选:B.
2.(2022·新疆喀什·高一期末)解下列不等式:
(1);
(2).
【答案】(1)或
(2)
【解析】
(1)
(1)因为,
所以方程有两个不等实根x1=-1,x2=-3.
所以原不等式的解集为或.
(2)
(2)因为,
所以方程 有两个相等实根x1=x2=
所以原不等式的解集为.
3.(2022·四川眉山·高一期末(理))不等式的解集为( )
A. B.(-4,1)
C.(-1,4) D.
【答案】C
【解析】
【分析】
直接用因式分解求得解集即可.
【详解】
因为不等式可化为:
解得:
所以解集为:.
故选:C.
4.(2022·贵州·高二学业考试)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
直接解不等式即可求解.
【详解】
由得,解得,即解集为.
故选:C.
5.(2022·北京·东直门中学高二阶段练习)不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
将不等式化简为,即可求出其解集.
【详解】
由可得:,所以不等式的解集为:.
故选:C.
6.(2022·全国·高一多选)下列不等式的解集为R的有( )
A.x2+x+1≥0 B.x2-2x+>0
C.x2+6x+10>0 D.2x2-3x+4<1
【答案】AC
【解析】
【分析】
利用判别式的正负,即可判断选项.
【详解】
A中.满足条件;
B中,解集不为R;
C中,满足条件;
D中不等式可化为2x2-3x+3<0,所对应的二次函数开口向上,显然不可能.
故选:AC
题型二:一元二次不等式与根与系数关系的交汇
【例1】(2022·四川甘孜·高一期末)若不等式 的解集为 , 则 =( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【解析】
【分析】
利用二次函数,把不等式问题转化为方程问题,再用韦达定理.
【详解】
因为不等式 的解集为
所以 ,-2和1是方程 的两实数根
所以 ,解得
所以.故A,B,C错误.
故选:D.
【例2】(2022·四川省高县中学校高一阶段练习(理))已知关于的不等式的解集为,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由根与系数关系及基本不等式求目标式的最小值,注意等号成立条件.
【详解】
由题设,,且,
所以,当且仅当时等号成立.
故选:C
【例3】(2022·全国·高一专题练习)若不等式的解集是,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
依题意和是方程的两个实数根,利用韦达定理得到方程组,即可求出、,再解一元二次不等式即可.
【详解】
解:因为不等式的解集是,
∴和是方程的两个实数根,
由,解得:,,
故不等式即,
即,即,解得:,
所以所求不等式的解集是:.
故选:C.
【例4】(2023·全国·高三专题练习)已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)的值域为[0,+∞),若关于x的不等式f(x)<c的解集为(m,m+6),则实数c的值为( )
A.4 B.3 C.9 D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据函数的值域求出与的关系,然后根据不等式的解集可得的两个根为,最后利用根与系数的关系建立等式,解之即可.
【详解】
∵函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)的值域为[0,+∞),
∴f(x)=x2+ax+b=0只有一个根,即Δ=a2﹣4b=0则b,
不等式f(x)<c的解集为(m,m+6),
即为x2+axc解集为(m,m+6),
则x2+axc=0的两个根为m,m+6
∴|m+6﹣m|6
解得c=9
故选:C.
【题型专练】
1.(2022·四川·射洪中学高一阶段练习)已知不等式的解集为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据一元二次不等式的解集和一元二次方程根的关系直接求解即可.
【详解】
由不等式的解集知:和是方程的两根,.
故选:A.
2.(2022·湖南·怀化五中高一期中)若关于x的不等式的解集为,则实数m的值为______.
【答案】3
【解析】
【分析】
根据二次不等式的解,结合韦达定理即可求出m.
【详解】
由题可知,-7和-1是二次方程的两个根,
故.经检验满足题意
故答案为:3.
3.(2021·安徽省定远中学高一阶段练习)已知关于的不等式的解集为,则不等式的解集是( )
A.或 B.
C.或 D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据不等式的解集,得到,代入中即可求解.
【详解】
由题意得,即,
所以即,解得.
故选:B
4.(2022·内蒙古赤峰·高一期末(文))二次不等式的解集是,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由题意得2,3为方程的两个根,根据韦达定理,化简计算,即可得答案.
【详解】
因为二次不等式,所以,
因为不等式的解集是,
所以2,3为方程的两个根,
所以,即
所以.
故选:B
5.(2022·黑龙江·大庆中学高二期末)若不等式的解集是,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用根于系数的关系先求出,再解不等式即可.
【详解】
不等式的解集是
则根据对应方程的韦达定理得到:,
解得,
则的解集为
故选:A
6.(2022·浙江·金华市曙光学校高一阶段练习)已知不等式的解集是,则不等式 的解集是________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据给定的解集求出a,b的值,再代入解不等式即可作答.
【详解】
依题意,,是方程的两个根,且,
于是得,解得:,
因此,不等式为:,解得,
所以不等式 的解集是.
故答案为:
题型三:含有参数的一元二次不等式的解法
【例1】(2023·全国·高三专题练习)若关于x的不等式的解集中恰有4个整数,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
讨论m与2的大小关系,求得不等式的解集, 根据解集中恰有4个整数,确定m的取值范围.
【详解】
不等式即 ,
当时,不等式解集为,此时要使解集中恰有4个整数,
这四个整数只能是3,4,5,6,故,
当时,不等式解集为 ,此时不符合题意;
当 时,不等式解集为,此时要使解集中恰有4个整数,
这四个整数只能是 ,故,,
故实数m的取值范围为,
故选:C
【例2】(2022·广东·梅州市梅江区梅州中学高一阶段练习)解关于x的不等式
【答案】答案不唯一,具体见解析
【解析】
【分析】
原不等式可化为然后分,和三种情况求解不等式
【详解】
解:关于x的不等式
可化为
(1)当时,,解得.
(2)当,所以
所以方程的两根为-1和,
当,即时,不等式的解集为或},
当,即时,不等式的解集为.
当,即时,不等式的解集为或},.
(3)当时,
因为方程的两根为—1和,
又因为,所以.
即不等式的解集是,
综上所述:当时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为或
当时,不等式的解集为
当时,不等式的解集为或},
【例3】(2022·河南·华中师范大学附属息县高级中学高二阶段练习(文))已知条件p:,条件q:(其中),若p是q的必要而不充分条件,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
分别解出两个不等式,再根据p是q的必要而不充分条件,可得对应得集合是对应得集合的真子集,列出不等式组,从而可得出答案.
【详解】
解:由,得,
所以,
由,得,
所以,
因为P是q的必要而不充分条件,
所以
所以,解得,
即实数m的取值范围为.
故选:C.
【例4】(2022·湖南·新邵县第二中学高一开学考试)设.
(1)若不等式对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围;
(2)解关于x的不等式.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【解析】
【分析】
(1)不等式转化为对一切实数成立,列不等式即可求解;
(2)不等式转化为,对a进行分类讨论求解即可.
(1)由题意可得对一切实数成立,当时,不满足题意;当时,得.所以实数a的取值范围为.
(2)由题意可得,当时,不等式可化为,所以不等式的解集为,当时,,当时,,①当,解集,②当,解集为或,③当,解集为或.综上所述,当,不等式的解集为或,当,不等式的解集为,当,不等式的解集为或,当时,不等式的解集为,当时,不等式的解集为.
【例5】(2023·全国·高三专题练习)解关于x的不等式.
【答案】详见解析.
【解析】
【分析】
分类讨论,求不等式的解集即可.
【详解】
原不等式变形为.
①当时,;
②当时,不等式即为,
当时,x或;
由于,于是
当时,;
当时,;
当时,.
综上,当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为.
【例6】(2022·全国·高一课时练习)解关于的不等式:.
【答案】答案不唯一,见解析
【解析】
【分析】
由于参数的不确定性,可分为和,当时,又可具体分为,,,再结合二次函数的图像开口与判别式的关系即可求解
【详解】
解: 当时,不等式即,解得.
当时,对于方程,
令,解得或;
令,解得或;
令,解得或,方程的两根为.
综上可得,当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
【题型专练】
1.(2022·黑龙江·铁人中学高二期末)若关于x的不等式的解集中恰有3个整数,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由题设可得,讨论的大小关系求解集,并判断满足题设情况下m的范围即可.
【详解】
不等式,即,
当时,不等式解集为,此时要使解集中恰有3个整数,这3个整数只能是4,5,6,故;
当时,不等式解集为,此时不符合题意;
当时,不等式解集为,此时要使解集中恰有3个整数,这3个整数只能是0,1,2,故;
故实数m的取值范围为.
故选:C
2.(2022·陕西·长安一中高一期中)已知关于x的不等式的解集为.
(1)写出a和b满足的关系;
(2)解关于x的不等式.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)化简,结合不等式的解集即可判断,得到即可得到a和b满足的关系.
(2)可用或对不等式进行等价转化,化简计算即可求出不等式的解集.
(1)
解:因为,所以,
因为不等式的解集为,所以,且,解得.
(2)
由(1)得
则不等式等价为,
即,即.
因为,所以不等式的解为.
即所求不等式的解集为.(说明:解集也可以用a表示)
3.(2022·贵州·遵义航天高级中学高一阶段练习)设函数.
(1)若,解不等式;
(2)若,解关于x的不等式
【答案】(1)或;
(2)详见解析.
【解析】
【分析】
(1)利用二次不等式的解法即可得解;
(2)将原不等式变形为,对实数的取值进行分类讨论,结合二次不等式的解法即可得解.
(1)当时,由,解得或,
故当时,不等式的解集为或.
(2)由可得,
当时,方程的两根分别为,.
当时,,解原不等式可得;
当时,原不等式即为,该不等式的解集为;
当时,,解原不等式可得.
综上所述,当时,原不等式的解集为;当时,原不等式的解集为;当时,原不等式的解集为.
4.(2022·陕西·西安高新第三中学高一期中)已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求的值;
(2)若,解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)时,解集为;
时,解集为;
时,解集为或
【解析】
(1)的解集为,和是方程的两个根,∴,解得:.
(2)不等式,
可化为:.
当时,原不等式即为,.
当时,原不等式化为,或.
当时,原不等式为,可化为
因,.
综上,
时,原不等式的解集为;
时,原不等式的解集为;
时,原不等式的解集为或
5.(2022·北京市第五中学高一阶段练习)求关于的不等式的解集.
【答案】答案见解析
【解析】解:不等式,即,即,
当时,原不等式解集为;
当时,方程的根为,,
①当时,,原不等式的解集为或;
②当时,,原不等式的解集为;
③当时,,原不等式的解集为;
④当时,,原不等式的解集为.
题型四:不等式的恒成立问题
【例1】(2023·全国·高三专题练习)关于的不等式恒成立,则的取值范围为
A. B.,
C.,, D.,
【答案】B
【解析】
【分析】
通过讨论的范围,结合二次函数的性质求出的范围即可.
【详解】
解:时,成立,
时,,
故,
综上:,
故选:B.
【例2】(2022·全国·高一专题练习)若命题“”的否定是真命题,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
写出命题的否定,则,从而可得出答案.
【详解】
:解:命题“”的否定为“”为真命题,
所以,解得,
即实数a的取值范围是.
故选:B.
【例3】(2021·新疆喀什·高一期中)若不等式的解集为R,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由一元二次不等式的解集,讨论、分别求出满足条件的m范围即可.
【详解】
由题设,,
当时,恒成立,满足要求;
当,可得;
综上,.
故选:B
【例4】(2022·江西师大附中高一期中)若不等式对任意恒成立,则实数a的取值范围是____________.
【答案】
【解析】
【分析】
分离参数,求出的取值范围即可得到答案.
【详解】
解:∵不等式对任意恒成立,
即对任意恒成立,
又
所以.
故答案为:.
【例5】(2022·四川南充·高一期末(理))不等式的解集为R,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
分、两种情况讨论,根据已知条件可得出关于实数的不等式组,综合可得出实数的取值范围.
【详解】
关于的不等式的解集为.
当时,即当时,则有恒成立,符合题意;
②当时,则有,解得.
综上所述,实数的取值范围是.
故选:B.
【例6】(2022·福建省华安县第一中学高二期末)下列条件中,为 “关于的不等式对恒成立”的充分不必要条件的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】
对讨论:;,;,结合二次函数的图象,解不等式可得的取值范围,再由充要条件的定义判断即可.
【详解】
因为关于的不等式对恒成立,
当时,原不等式即为恒成立;
当时,不等式对恒成立,
可得,即,解得:.
当时,的图象开口向下,原不等式不恒成立,
综上:的取值范围为:.
所以“关于的不等式对恒成立”的充分不必要条件的有
或.
故选:BC.
【例7】(2023·全国·高三专题练习)已知a>b,关于x的不等式对于一切实数x恒成立,又存在实数,使得成立,则最小值为_________.
【答案】
【解析】
【分析】
由对于一切实数恒成立,可得,且;再由,使成立,可得,进而可得的值为1,将可化为,利用基本不等式可得结果.
【详解】
因为对于一切实数恒成立,
所以,且,所以;
再由,使成立,
可得,所以,
所以,
因为,即,所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为,
故答案为:
【题型专练】
1.(2023·全国·高三专题练习多选题)“关于x的不等式 对恒成立”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】
求得关于x的不等式 对恒成时a的取值范围,根据必要不充分条件与集合包含之间的关系,即可判断答案.
【详解】
由题意可知,关于x的不等式恒成立,
则,解得 ,
对于选项A,“”是“关于x的不等式对恒成立”的充要条件;
对于选项B,,
故“”是“关于x的不等式对恒成立”的必要不充分条件;
对于选项C,,
“”是“关于x的不等式对恒成立”的充分不必要条件;
对于选项D中, , “”是“关于x的不等式对恒成立”必要不充分条件,
故选:BD.
2.(2022·江苏·高一专题练习)若关于的不等式有解,则实数a的取值范围是____________.
【答案】或
【解析】
【详解】
本题考查了二次函数的性质,函数恒成立问题.分类讨论,先验证是否成立,再根据二次函数的性质列出不等式得出a的范围.
【解答】
当时,不等式为有解,故,满足题意;
当时,若不等式有解,
则满足,解得或;
当时,此时对应的函数的图象开口向下,此时不等式总是有解,
所以,
综上可得,实数a的取值范围是或.
3.(2022·湖北·黄石市有色第一中学高一期中)关于的不等式在内有解,则的取值范围为________.
【答案】
【解析】
在内有解,,其中;
设,则当时,,
,解得:,的取值范围为.
故答案为:.
4.(2022·河南濮阳·高一期末(理))已知命题“,”是假命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
先求出命题为真时实数的取值范围,即可求出命题为假时实数的取值范围.
【详解】
若“,”是真命题,
即判别式,解得:,
所以命题“,”是假命题,
则实数的取值范围为:.
故选:A.
5.(2022·江苏省天一中学高一期中)已知关于的不等式在上有解,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】
求出的最大值,然后可得,解出即可.
【详解】
因为关于的不等式在上有解,
的最大值为4
所以,解得
故答案为:
6.(2022·江苏·南京市金陵中学河西分校高一阶段练习)若对任意, 恒成立,则的最大值为_________.
【答案】##
【解析】
【分析】
先令,可得,再根据恒成立,可得,,由此可得,再验证符合恒成立即可.
【详解】
解:令,则,故,
对任意,,则恒成立,
∴
∴,此时,
∴,当时取等号,
此时成立,
∴的最大值为.
故答案为:.
7.(2022·湖南·高一课时练习)设二次函数.
(1)若方程有实根,则实数的取值范围是______;
(2)若不等式的解集为,则实数的取值范围是______;
(3)若不等式的解集为R,则实数的取值范围是______.
【答案】 或.
【解析】
【分析】
根据方程的解或不等式的解的情况结合判别式可得相应的结果.
【详解】
对于(1),因为方程有实根,故,解得或.
对于(2),因为不等式的解集为,故,解得.
对于(3),不等式的解集为R,故,故.
8.(2022·江苏·高一)命题“”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】
先求命题“”为真命题的等价条件,再结合充分不必要的定义逐项判断即可.
【详解】
因为为真命题,
所以或,
所以是命题“”为真命题充分不必要条件,A对,
所以是命题“”为真命题充要条件,B错,
所以是命题“”为真命题充分不必要条件,C对,
所以是命题“”为真命题必要不充分条件,D错,
故选:AC
9.(2022·全国·高一专题练习)已知二次函数.若时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】.
【解析】
【分析】
对目标式分离参数,结合基本不等式,即可求得参数的取值范围.
【详解】
不等式即为:,
当时,可变形为:,即.
又,
当且仅当,即时,等号成立,
,即.
故实数的取值范围是:.
题型五:一次分式不等式的解法
分式不等式转化为整式不等式
(1)
(2)
(3)且
(4)且
【例1】(2022·江苏·苏州中学高二期末)已知集合,则A∩B=( )
A.{x|-2≤x<2} B.{x|-2≤x≤1} C.{x|-2≤x≤-1} D.{x|-2≤x<-1}
【答案】D
【分析】求出集合后可求.
【详解】,而或,
故,
故选:D.
【例2】(2022·吉林延边·高一期末)若不等式的解集为,则不等式的解集为___________.
【答案】
【解析】
【分析】
由不等式的解集为可得参数a的值,则不等式也具体化了,按分式不等式解之即可.
【详解】
由不等式的解集为,
可知方程有两根,故,
则不等式即等价于,
不等式的解集为,
则不等式的解集为,
故答案为:.
【例3】(2022·吉林·长春市第二中学高二期末)不等式的解集为,则不等式的解集为______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据的解集求出的关系,再化简不等式,求出它的解集即可.
【详解】
解:因为的解集为,则,且对应方程的根为-2和4,
所以,,且,
不等式可化为,则,即,
解得或.
故答案为.
【例4】(2022·河北省博野中学高一阶段练习)不等式的解集是____________.
【答案】##
【解析】
【分析】
根据题意将化为,利用分式不等式的解法解分式不等式即可.
【详解】
可化为,
,等价于,
解得,
所以不等式的解集是,
故答案为:.
【例5】(2022·黑龙江·大庆实验中学高二期末)不等式的解集是A,关于x的不等式的解集是B.
(1)若时,求;
(2)设命题p:实数x满足,其中;命题q:实数x满足.若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】
(1)时,求出集合,,由此能求出.
(2)利用不等式的解法求解出命题,中的不等式范围问题,结合二者的关系得出关于字母的不等式,从而求解出的取值范围.
(1)解:不等式的解集为,关于的不等式的解集为,时,,.
(2)解:当时,的解集为;若是的必要不充分条件,,,则; 故的取值范围是.
【题型专练】
1.(2022·内蒙古·满洲里市第一中学高二期末(理))“”是“”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
【答案】A
【分析】首先解分式不等式,再根据充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】解:因为,所以,,,
或,
当时,或一定成立,所以“”是“”的充分条件;
当或时,不一定成立,所以“”是“”的不必要条件.
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
2.(2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期末(文))设集合,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】首先解分式不等式与一元二次不等式求出集合、,再根据交集的定义计算可得.
【详解】解:由,即,解得,
所以,
由,即,解得,
所以,
所以.
故选:B
3.(2022·四川凉山·高一期末(理))不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用分式不等式的解法法则即可求解.
【详解】由,得,解得,
所以不等式的解集为.
故选:B.
4.(2022·四川成都·高一期末)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据分式不等式的解法,即可得答案.
【详解】由题意得,等价于,即,
所以解集为.
故选:D
5.(2022·山东济宁·高二期末)设,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】B
【分析】首先解分式不等式与绝对值不等式,再根据集合的包含关系判断即可;
【详解】解:由,即,解得,
由,即,解得,
因为,所以“”是“”的必要不充分条件;
故选:B
6.(2022·全国·高一期末)不等式的解集为______.
【答案】或
【解析】
【分析】
将分式不等式变形转化为二次不等式求解即可.
【详解】
,
解得不等式解集为或
故答案为:或.
7.(2022·上海师大附中高一期中)不等式的解集是_________
【答案】##
【解析】
【分析】
原不等式转化为,即,进而可解得结果.
【详解】
等价于,即,
等价于,
解得.
故答案为:.
题型六:实际问题中的一元二次不等式问题
【例1】(2021·山东·枣庄市第三中学高一阶段练习)某小型服装厂生产一种风衣,日销售量x(件)与单价P(元)之间的关系为P=160-2x,生产x件所需成本为C(元),其中C=500+30x,若要求每天获利不少于1300元,则日销量x的取值范围是( )
A.20≤x≤30,x∈N* B.20≤x≤45,x∈N*
C.15≤x≤30,x∈N* D.15≤x≤45,x∈N*
【答案】B
【分析】利用关于x的函数表示每天的获利,然后令获利≥1300,求得x的取值范围即可.
【详解】由题意知每天的获利为Px-C=(160-2x)x-(500+30x)=-2x2+130x-500,
令-2x2+130x-500≥1300,解得20≤x≤45,x∈N*,
故选:B
【例2】(2020·上海·华东师范大学附属周浦中学高一阶段练习)要在长为800m,宽为600m的一块长方形地面上进行绿化,要求四周种花卉(花卉的宽度相同),中间种草皮.要求草皮的面积不少于总面积的一半,则花卉宽度的范围是___________.
【答案】
【分析】设花卉宽度为,求出草皮面积,解不等式即可得,注意未知数的实际意义.
【详解】设花卉宽度为,显然,则草皮面积为,
由,,
又,故解得.
故答案为:.
【例3】(2022·安徽·合肥市第十中学高一期中)经过长期观测得到:在某地交通繁忙时段内,公路段汽车的车流量y(单位:千辆/h)与汽车的平均速度v(单位:km/h)之间的函数解析式为:
(1)若要求在该时间段内车流量超过9.1千辆/h,则汽车的平均速度应在什么范围内?
(2)该时段内当汽车的平均速度v为多少时车流量最大?最大车流量为多少?
【答案】(1)大于且小于
(2);10千辆/.
【解析】
【分析】
(1)由已知解不等式可得;
(2)由基本不等式可得结论.
(1)
由已知,整理得,解得,
所以若要求在该时间段内车流量超过9.1千辆/h,则汽车的平均速度应大于25且小于64;
(2)
由题意,
当且仅当,即时,等号成立.
所以当汽车的平均速度是40时,轩流量最大,最大车流量是10千辆.
【例4】(2021·河南·新蔡县第一高级中学高一阶段练习)某蛋糕厂生产某种蛋糕的成本为40元/个,出厂价为60元/个,日销售量为1 000个,为适应市场需求,计划提高蛋糕档次,适度增加成本.若每个蛋糕成本增加的百分率为x(0<x<1),则每个蛋糕的出厂价相应提高的百分率为0.5x,同时预计日销售量增加的百分率为0.8x,
(1)为使日利润有所增加,求x的取值范围;
(2)当每个蛋糕成本增加的百分率为多少时,日利润最大,并求出最大日利润.
【答案】(1);(2)当,最大日利润是元.
【分析】(1)先求得日利润为y,根据日利润有所增加,由求解;
(2)根据(1)的日利润函数,利用二次函数的性质求解.
【详解】(1)由题意得:日利润为: ,
,
若日利润有所增加,则 ,
即 ,
解得 ,
所以x的取值范围是;
(2)由(1)知日利润为,
,
当时,日利润最大,最大日利润是元.
【例5】(2022·贵州黔东南·高一期末)黔东南某地有一座水库,设计最大容量为128000m3.根据预测,汛期时水库的进水量(单位:m3)与天数的关系是,水库原有水量为80000m3,若水闸开闸泄水,则每天可泄水4000m3;水库水量差最大容量23000m3时系统就会自动报警提醒,水库水量超过最大容量时,堤坝就会发生危险;如果汛期来临水库不泄洪,1天后就会出现系统自动报警.
(1)求的值;
(2)当汛期来临第一天,水库就开始泄洪,估计汛期将持续10天,问:此期间堤坝会发生危险吗?请说明理由.
【答案】(1)
(2)汛期的第9天会有危险,理由见解析
【解析】
【分析】
(1)根据条件可建立方程,解出即可;
(2)设第天发生危险,由题意得 ,解出此不等式,然后可得答案.
(1)
由题意得: ,
即
(2)
由(1)得
设第天发生危险,由题意得 ,即,得.
所以汛期的第9天会有危险
【题型专练】
1.(2021·广东·化州市第三中学高一阶段练习)经观测,某公路段在某时段内的车流量(千辆/小时)与汽车的平均速度(千米/小时)之间有函数关系:.
(1)在该时段内,当汽车的平均速度为多少时车流量最大?最大车流量为多少?(精确到)
(2)为保证在该时段内车流量至少为千辆/小时,则汽车的平均速度应控制在什么范围内?
【答案】(1)当(千米/小时)时,车流量最大,最大值约为千辆/小时;
(2)汽车的平均速度应控制在这个范围内(单位:千米/小时).
【分析】(1)利用基本不等式可求得的最大值,及其对应的值,即可得出结论;
(2)解不等式即可得解.
(1)
解:,(千辆/小时),
当且仅当时,即当(千米/小时)时,车流量最大,最大值约为千辆/小时.
(2)
解:据题意有,即,即,
解得,
所以汽车的平均速度应控制在这个范围内(单位:千米/小时).
2.(2022·上海·高三专题练习)考虑到高速公路行车安全需要,一般要求高速公路的车速(公里/小时)控制在范围内.已知汽车以公里/小时的速度在高速公路上匀速行驶时,每小时的油耗(所需要的汽油量)为升,其中为常数,不同型号汽车值不同,且满足.
(1)若某型号汽车以120公里/小时的速度行驶时,每小时的油耗为升,欲使这种型号的汽车每小时的油耗不超过9升,求车速的取值范围;
(2)求不同型号汽车行驶100千米的油耗的最小值.
【答案】(1);
(2)当时,该汽车行驶100千米的油耗的最小值为升;
当时,该汽车行驶100千米的油耗的最小值为升.
【分析】(1)根据题意,可知当时,求出的值,结合条件得出,再结合,即可得出车速的取值范围;
(2)设该汽车行驶100千米的油耗为升,得出关于与的函数关系式,通过换元令,则,得出与的二次函数,再根据二次函数的图象和性质求出的最小值,即可得出不同型号汽车行驶100千米的油耗的最小值.
(1)
解:由题意可知,当时,,解得:,
由,即,解得:,
因为要求高速公路的车速(公里/小时)控制在范围内,
即,所以,
故汽车每小时的油耗不超过9升,求车速的取值范围.
(2)
解:设该汽车行驶100千米的油耗为升,
则,
令,则,
所以,,
可得对称轴为,由,可得,
当时,即时,
则当时,;
当,即时,
则当时,;
综上所述,当时,该汽车行驶100千米的油耗的最小值为升;
当时,该汽车行驶100千米的油耗的最小值为升.
3.(2022·广西钦州·高一期末)1.汽车在行驶中,由于惯性的作用,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,我们称这段距离为“刹车距离”.刹车距离是分析事故产生原因的一个重要因素.在一个限速为40 km/h的弯道上,现场勘查测得一辆事故汽车的刹车距离略超过10米.已知这种型号的汽车的刹车距离(单位:m)与车速(单位:km/h)之间满足关系式,其中为常数.试验测得如下数据:
车速km/h 20 100
刹车距离m 3 55
(1)求的值;
(2)请你判断这辆事故汽车是否超速,并说明理由.
【答案】(1)
(2)超速,理由见解析
【分析】(1)将表格中的数据代入函数的解析式建立方程组即可求得答案;
(2)根据(1)建立不等式,进而解出不等式,最后判断答案.
(1)
由题意得,解得.
(2)
由题意知,,解得或(舍去)
所以该车超速.
4.(2021·江苏·南京市第二十九中学高一期中)1.通过技术创新,某公司的汽车特种玻璃已进入欧洲市场. 2021年,该种玻璃售价为25欧元/平方米,销售量为80万平方米,销售收入为2000万欧元.
(1)据市场调查,若售价每提高1欧元/平方米,则销售量将减少2万平方米;要使销售收入不低于2000万欧元,试问:该种玻璃的售价最多提高到多少欧元/平方米?
(2)为提高年销售量,增加市场份额,公司将在2022年对该种玻璃实施二次技术创新和营销策略改革:提高价格到欧元/平方米(其中),其中投入万欧元作为技术创新费用,投入500万欧元作为固定宣传费用,投入万欧元作为浮动宣传费用,试问:该种玻璃的销售量(单位/万平方米)至少达到多少时,才可能使2022年的销售收入不低于2021年销售收入与2022年投入之和?并求出此时的售价.
【答案】(1)40
(2)该种玻璃的销售量至少达到102万平方米时,才可能使2022年的销售收入不低于2021年销售收入与2022年投入之和,此时求出此时的售价为30欧元.
【分析】(1)设出未知数,列不等式进行求解;(2)根据题意,得到关于的关系式,,利用基本不等式进行求解
(1)
设该种玻璃的售价提高到x欧元/平方米
解得:
所以该种玻璃的售价最多提高到40欧元/平方米
(2)
整理得:
除以得:
由基本不等式得:,当且仅当,即时,等号成立,所以该种玻璃的销售量至少达到102万平方米时,才可能使2022年的销售收入不低于2021年销售收入与2022年投入之和,此时求出此时的售价为30欧元/平方米.
5.(2021·全国·高一课时练习)为发展空间互联网,抢占6G技术制高点,某企业计划加大对空间卫星网络研发的投入.据了解,该企业研发部原有100人,年人均投入a()万元,现把研发部人员分成两类:技术人员和研发人员,其中技术人员有x名(且),调整后研发人员的年人均投入增加4x%,技术人员的年人均投入为万元.
(1)要使调整后的研发人员的年总投入不低于调整前的100人的年总投入,则调整后的技术人员最多有多少人?
(2)是否存在实数m,同时满足两个条件:①技术人员的年人均投入始终不减少;②调整后研发人员的年总投入始终不低于调整后技术人员的年总投入?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)75人
(2)存在,7
【分析】(1)根据题意直接列出不等式可求解;
(2)由条件可得,,分别利用函数单调性和基本不等式即可求解.
(1)
依题意可得调整后研发人员人数为,年人均投入为万元,
则,()
解得,
又,,所以调整后的技术人员的人数最多75人;
(2)
假设存在实数m满足条件.
由技术人员年人均投入不减少有,解得.
由研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入有
,
两边同除以得,
整理得,
故有,
因为,当且仅当时等号成立,所以,
又因为,,所以当时,取得最大值7,所以,
,即存在这样的m满足条件,其范围为.
6.(2021·吉林·长春市实验中学高一阶段练习)某企业研发的一条生产线生产某种产品,据测算,其生产的总成本y(万元)与年产量x(吨)之间的关系式为,已知此生产线年产量最大为220吨.
(1)求年产量为多少吨时,生产每吨产品的平均成本最低,并求出这个最低成本;
(2)经过评估,企业定价每吨产品的出厂价为40万元,且最大利润不超过1660万元,由该生产线年产量的最大值应为多少?
【答案】(1)年产量为200(吨)时每吨平均成本最低,最低成本为32万元;(2)210吨.
【分析】(1)平均成本等于总成本除以年产量,得到的式子符合乘积为定值,利用基本不等式求出最小值;
(2)表示出利润得到关于x的二次不等式,求出范围即可.注意实际问题下取值范围的限制.
【详解】解∶(1)设每吨的平均成本为W,
则W=
当且仅当,即x=200(吨)时每吨平均成本最低,且最低成本为32万元.
(2)由题意得,
,
解得,x≥230或x≤210
∵0∴0当最大利润不超过1660万元时,年产量的最大值应为210吨.
7.(2022·江苏·南京市第二十九中学高一期中)1.通过技术创新,某公司的汽车特种玻璃已进入欧洲市场. 2021年,该种玻璃售价为25欧元/平方米,销售量为80万平方米,销售收入为2000万欧元.
(1)据市场调查,若售价每提高1欧元/平方米,则销售量将减少2万平方米;要使销售收入不低于2000万欧元,试问:该种玻璃的售价最多提高到多少欧元/平方米?
(2)为提高年销售量,增加市场份额,公司将在2022年对该种玻璃实施二次技术创新和营销策略改革:提高价格到欧元/平方米(其中),其中投入万欧元作为技术创新费用,投入500万欧元作为固定宣传费用,投入万欧元作为浮动宣传费用,试问:该种玻璃的销售量(单位/万平方米)至少达到多少时,才可能使2022年的销售收入不低于2021年销售收入与2022年投入之和?并求出此时的售价.
【答案】(1)40
(2)该种玻璃的销售量至少达到102万平方米时,才可能使2022年的销售收入不低于2021年销售收入与2022年投入之和,此时求出此时的售价为30欧元.
【解析】
【分析】
(1)设出未知数,列不等式进行求解;(2)根据题意,得到关于的关系式,,利用基本不等式进行求解
(1)
设该种玻璃的售价提高到x欧元/平方米
解得:
所以该种玻璃的售价最多提高到40欧元/平方米
(2)
整理得:
除以得:
由基本不等式得:,当且仅当,即时,等号成立,所以该种玻璃的销售量至少达到102万平方米时,才可能使2022年的销售收入不低于2021年销售收入与2022年投入之和,此时求出此时的售价为30欧元/平方米.第10讲 二次函数与一元二次方程、不等式6种题型
【考点分析】
考点一:一元二次不等式的概念
一般地,我们把只含有一个末知数,并且末知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式,即形如或(其中a,b,c均为常数,的不等式都是一元二次不等式.
考点二:二次函数的零点
一般地,对于二次函数,我们把使的实数叫做二次函数的零点.
考点三: 二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
对于一元二次方程的两根为且,设,它的解按照,,可分三种情况,相应地,二次函数的图像与轴的位置关系也分为三种情况.因此我们分三种情况来讨论一元二次不等式或的解集.
二次函数 ()的图象
有两相异实根 有两相等实根 无实根
考点四: 一元二次不等式恒成立问题
①在上恒成立恒成立
②在上恒成立
考点五:简单的分式不等式的解法
;
;
考点六:简单的绝对值不等式的解法
;
【题型目录】
题型一:解不含参数的一元二次不等式
题型二:一元二次不等式与根与系数关系的交汇
题型三:含有参数的一元二次不等式的解法
题型四:不等式的恒成立问题
题型五:一次分式不等式的解法
题型六:实际问题中的一元二次不等式问题
【典型例题】
题型一:解不含参数的一元二次不等式
【例1】(2022·浙江·高一阶段练习)不等式的解集是( )
A. B.
C.或 D.
【例2】(2022·湖北·宜昌市夷陵中学模拟预测)记集合 ,, 则( )
A. B.或
C. D.
【例3】(2022·浙江·诸暨市教育研究中心高二学业考试)设,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【例4】(2022·广东·新会陈经纶中学高一期中)不等式的解集是( )
A.R B. C.或 D.
【例5】(2022·安徽省利辛县第一中学高一阶段练习)不等式的解集为( )
A. B.或
C. D.或
【题型专练】
1.(2022·全国·高一单元测试)设集合,,则( )
A. B.
C. D.
2.(2022·新疆喀什·高一期末)解下列不等式:
(1);
(2).
3.(2022·四川眉山·高一期末(理))不等式的解集为( )
A. B.(-4,1)
C.(-1,4) D.
4.(2022·贵州·高二学业考试)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
5.(2022·北京·东直门中学高二阶段练习)不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
6.(2022·全国·高一多选)下列不等式的解集为R的有( )
A.x2+x+1≥0 B.x2-2x+>0
C.x2+6x+10>0 D.2x2-3x+4<1
题型二:一元二次不等式与根与系数关系的交汇
【例1】(2022·四川甘孜·高一期末)若不等式 的解集为 , 则 =( )
A. B.0 C.1 D.2
【例2】(2022·四川省高县中学校高一阶段练习(理))已知关于的不等式的解集为,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【例3】(2022·全国·高一专题练习)若不等式的解集是,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【例4】(2023·全国·高三专题练习)已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)的值域为[0,+∞),若关于x的不等式f(x)<c的解集为(m,m+6),则实数c的值为( )
A.4 B.3 C.9 D.
【题型专练】
1.(2022·四川·射洪中学高一阶段练习)已知不等式的解集为,则( )
A. B. C. D.
2.(2022·湖南·怀化五中高一期中)若关于x的不等式的解集为,则实数m的值为______.
3.(2021·安徽省定远中学高一阶段练习)已知关于的不等式的解集为,则不等式的解集是( )
A.或 B.
C.或 D.
4.(2022·内蒙古赤峰·高一期末(文))二次不等式的解集是,则的值为( )
A. B. C. D.
5.(2022·黑龙江·大庆中学高二期末)若不等式的解集是,则的解集为( )
A. B. C. D.
6.(2022·浙江·金华市曙光学校高一阶段练习)已知不等式的解集是,则不等式 的解集是________.
题型三:含有参数的一元二次不等式的解法
【例1】(2023·全国·高三专题练习)若关于x的不等式的解集中恰有4个整数,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【例2】(2022·广东·梅州市梅江区梅州中学高一阶段练习)解关于x的不等式
【例3】(2022·河南·华中师范大学附属息县高级中学高二阶段练习(文))已知条件p:,条件q:(其中),若p是q的必要而不充分条件,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【例4】(2022·湖南·新邵县第二中学高一开学考试)设.
(1)若不等式对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围;
(2)解关于x的不等式.
【例5】(2023·全国·高三专题练习)解关于x的不等式.
【例6】(2022·全国·高一课时练习)解关于的不等式:.
【题型专练】
1.(2022·黑龙江·铁人中学高二期末)若关于x的不等式的解集中恰有3个整数,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(2022·陕西·长安一中高一期中)已知关于x的不等式的解集为.
(1)写出a和b满足的关系;
(2)解关于x的不等式.
3.(2022·贵州·遵义航天高级中学高一阶段练习)设函数.
(1)若,解不等式;
(2)若,解关于x的不等式
4.(2022·陕西·西安高新第三中学高一期中)已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为,求的值;
(2)若,解关于的不等式.
5.(2022·北京市第五中学高一阶段练习)求关于的不等式的解集.
题型四:不等式的恒成立问题
【例1】(2023·全国·高三专题练习)关于的不等式恒成立,则的取值范围为
A. B.,
C.,, D.,
【例2】(2022·全国·高一专题练习)若命题“”的否定是真命题,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例3】(2021·新疆喀什·高一期中)若不等式的解集为R,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.
【例4】(2022·江西师大附中高一期中)若不等式对任意恒成立,则实数a的取值范围是____________.
【例5】(2022·四川南充·高一期末(理))不等式的解集为R,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例6】(2022·福建省华安县第一中学高二期末)下列条件中,为 “关于的不等式对恒成立”的充分不必要条件的有( )
A. B.
C. D.
【例7】(2023·全国·高三专题练习)已知a>b,关于x的不等式对于一切实数x恒成立,又存在实数,使得成立,则最小值为_________.
【题型专练】
1.(2023·全国·高三专题练习多选题)“关于x的不等式 对恒成立”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
2.(2022·江苏·高一专题练习)若关于的不等式有解,则实数a的取值范围是____________.
3.(2022·湖北·黄石市有色第一中学高一期中)关于的不等式在内有解,则的取值范围为________.
4.(2022·河南濮阳·高一期末(理))已知命题“,”是假命题,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.(2022·江苏省天一中学高一期中)已知关于的不等式在上有解,则实数的取值范围是__________.
6.(2022·江苏·南京市金陵中学河西分校高一阶段练习)若对任意, 恒成立,则的最大值为_________.
7.(2022·湖南·高一课时练习)设二次函数.
(1)若方程有实根,则实数的取值范围是______;
(2)若不等式的解集为,则实数的取值范围是______;
(3)若不等式的解集为R,则实数的取值范围是______.
8.(2022·江苏·高一)命题“”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
9.(2022·全国·高一专题练习)已知二次函数.若时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
题型五:一次分式不等式的解法
分式不等式转化为整式不等式
(1)
(2)
(3)且
(4)且
【例1】(2022·江苏·苏州中学高二期末)已知集合,则A∩B=( )
A.{x|-2≤x<2} B.{x|-2≤x≤1} C.{x|-2≤x≤-1} D.{x|-2≤x<-1}
【例2】(2022·吉林延边·高一期末)若不等式的解集为,则不等式的解集为___________.
【例3】(2022·吉林·长春市第二中学高二期末)不等式的解集为,则不等式的解集为______.
【例4】(2022·河北省博野中学高一阶段练习)不等式的解集是____________.
【例5】(2022·黑龙江·大庆实验中学高二期末)不等式的解集是A,关于x的不等式的解集是B.
(1)若时,求;
(2)设命题p:实数x满足,其中;命题q:实数x满足.若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
【题型专练】
1.(2022·内蒙古·满洲里市第一中学高二期末(理))“”是“”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.(2022·陕西·宝鸡市金台区教育体育局教研室高二期末(文))设集合,,则( )
A. B.
C. D.
3.(2022·四川凉山·高一期末(理))不等式的解集是( )
A. B. C. D.
4.(2022·四川成都·高一期末)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5.(2022·山东济宁·高二期末)设,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
6.(2022·全国·高一期末)不等式的解集为______.
7.(2022·上海师大附中高一期中)不等式的解集是_________
题型六:实际问题中的一元二次不等式问题
【例1】(2021·山东·枣庄市第三中学高一阶段练习)某小型服装厂生产一种风衣,日销售量x(件)与单价P(元)之间的关系为P=160-2x,生产x件所需成本为C(元),其中C=500+30x,若要求每天获利不少于1300元,则日销量x的取值范围是( )
A.20≤x≤30,x∈N* B.20≤x≤45,x∈N*
C.15≤x≤30,x∈N* D.15≤x≤45,x∈N*
【例2】(2020·上海·华东师范大学附属周浦中学高一阶段练习)要在长为800m,宽为600m的一块长方形地面上进行绿化,要求四周种花卉(花卉的宽度相同),中间种草皮.要求草皮的面积不少于总面积的一半,则花卉宽度的范围是___________.
【例3】(2022·安徽·合肥市第十中学高一期中)经过长期观测得到:在某地交通繁忙时段内,公路段汽车的车流量y(单位:千辆/h)与汽车的平均速度v(单位:km/h)之间的函数解析式为:
(1)若要求在该时间段内车流量超过9.1千辆/h,则汽车的平均速度应在什么范围内?
(2)该时段内当汽车的平均速度v为多少时车流量最大?最大车流量为多少?
【例4】(2021·河南·新蔡县第一高级中学高一阶段练习)某蛋糕厂生产某种蛋糕的成本为40元/个,出厂价为60元/个,日销售量为1 000个,为适应市场需求,计划提高蛋糕档次,适度增加成本.若每个蛋糕成本增加的百分率为x(0<x<1),则每个蛋糕的出厂价相应提高的百分率为0.5x,同时预计日销售量增加的百分率为0.8x,
(1)为使日利润有所增加,求x的取值范围;
(2)当每个蛋糕成本增加的百分率为多少时,日利润最大,并求出最大日利润.
【例5】(2022·贵州黔东南·高一期末)黔东南某地有一座水库,设计最大容量为128000m3.根据预测,汛期时水库的进水量(单位:m3)与天数的关系是,水库原有水量为80000m3,若水闸开闸泄水,则每天可泄水4000m3;水库水量差最大容量23000m3时系统就会自动报警提醒,水库水量超过最大容量时,堤坝就会发生危险;如果汛期来临水库不泄洪,1天后就会出现系统自动报警.
(1)求的值;
(2)当汛期来临第一天,水库就开始泄洪,估计汛期将持续10天,问:此期间堤坝会发生危险吗?请说明理由.
【题型专练】
1.(2021·广东·化州市第三中学高一阶段练习)经观测,某公路段在某时段内的车流量(千辆/小时)与汽车的平均速度(千米/小时)之间有函数关系:.
(1)在该时段内,当汽车的平均速度为多少时车流量最大?最大车流量为多少?(精确到)
(2)为保证在该时段内车流量至少为千辆/小时,则汽车的平均速度应控制在什么范围内?
2.(2022·上海·高三专题练习)考虑到高速公路行车安全需要,一般要求高速公路的车速(公里/小时)控制在范围内.已知汽车以公里/小时的速度在高速公路上匀速行驶时,每小时的油耗(所需要的汽油量)为升,其中为常数,不同型号汽车值不同,且满足.
(1)若某型号汽车以120公里/小时的速度行驶时,每小时的油耗为升,欲使这种型号的汽车每小时的油耗不超过9升,求车速的取值范围;
(2)求不同型号汽车行驶100千米的油耗的最小值.
3.(2022·广西钦州·高一期末)1.汽车在行驶中,由于惯性的作用,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,我们称这段距离为“刹车距离”.刹车距离是分析事故产生原因的一个重要因素.在一个限速为40 km/h的弯道上,现场勘查测得一辆事故汽车的刹车距离略超过10米.已知这种型号的汽车的刹车距离(单位:m)与车速(单位:km/h)之间满足关系式,其中为常数.试验测得如下数据:
车速km/h 20 100
刹车距离m 3 55
(1)求的值;
(2)请你判断这辆事故汽车是否超速,并说明理由.
4.(2021·江苏·南京市第二十九中学高一期中)1.通过技术创新,某公司的汽车特种玻璃已进入欧洲市场. 2021年,该种玻璃售价为25欧元/平方米,销售量为80万平方米,销售收入为2000万欧元.
(1)据市场调查,若售价每提高1欧元/平方米,则销售量将减少2万平方米;要使销售收入不低于2000万欧元,试问:该种玻璃的售价最多提高到多少欧元/平方米?
(2)为提高年销售量,增加市场份额,公司将在2022年对该种玻璃实施二次技术创新和营销策略改革:提高价格到欧元/平方米(其中),其中投入万欧元作为技术创新费用,投入500万欧元作为固定宣传费用,投入万欧元作为浮动宣传费用,试问:该种玻璃的销售量(单位/万平方米)至少达到多少时,才可能使2022年的销售收入不低于2021年销售收入与2022年投入之和?并求出此时的售价.
5.(2021·全国·高一课时练习)为发展空间互联网,抢占6G技术制高点,某企业计划加大对空间卫星网络研发的投入.据了解,该企业研发部原有100人,年人均投入a()万元,现把研发部人员分成两类:技术人员和研发人员,其中技术人员有x名(且),调整后研发人员的年人均投入增加4x%,技术人员的年人均投入为万元.
(1)要使调整后的研发人员的年总投入不低于调整前的100人的年总投入,则调整后的技术人员最多有多少人?
(2)是否存在实数m,同时满足两个条件:①技术人员的年人均投入始终不减少;②调整后研发人员的年总投入始终不低于调整后技术人员的年总投入?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
6.(2021·吉林·长春市实验中学高一阶段练习)某企业研发的一条生产线生产某种产品,据测算,其生产的总成本y(万元)与年产量x(吨)之间的关系式为,已知此生产线年产量最大为220吨.
(1)求年产量为多少吨时,生产每吨产品的平均成本最低,并求出这个最低成本;
(2)经过评估,企业定价每吨产品的出厂价为40万元,且最大利润不超过1660万元,由该生产线年产量的最大值应为多少?
7.(2022·江苏·南京市第二十九中学高一期中)1.通过技术创新,某公司的汽车特种玻璃已进入欧洲市场. 2021年,该种玻璃售价为25欧元/平方米,销售量为80万平方米,销售收入为2000万欧元.
(1)据市场调查,若售价每提高1欧元/平方米,则销售量将减少2万平方米;要使销售收入不低于2000万欧元,试问:该种玻璃的售价最多提高到多少欧元/平方米?
(2)为提高年销售量,增加市场份额,公司将在2022年对该种玻璃实施二次技术创新和营销策略改革:提高价格到欧元/平方米(其中),其中投入万欧元作为技术创新费用,投入500万欧元作为固定宣传费用,投入万欧元作为浮动宣传费用,试问:该种玻璃的销售量(单位/万平方米)至少达到多少时,才可能使2022年的销售收入不低于2021年销售收入与2022年投入之和?并求出此时的售价.