人教新课标版数学高一必修5人教A版 第三章3.2第3课时一元二次不等式解法

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第三章 不等式

3.2 一元二次不等式及其解法

第3课时 一元二次不等式解法(习题课)

A 级 基础巩固

一、选择题

1.不等式(x -1)x +2≥0的解集是( )

A .{x |x >1}

B .{x |x ≥1}

C .{x |x ≥1或x =-2}

D .{x |x ≤-2或x =1}

解析:(x -1)x +2≥0,

所以⎩⎨⎧x -1≥0,x +2≥0

或x =-2, ⇒x ≥1或x =-2,故选C.

答案:C

2.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的值的集合是

( )

A .{a |0

B .{a |0≤a <4}

C .{a |0

D .{a |0≤a ≤4}

解析:因为ax 2-ax +1<0无解,当a =0的显然正确;

当a ≠0时,则⎩⎨⎧a >0,Δ≤0⇒⎩⎨⎧a >0,a 2-4a ≤0

⇒0≤a ≤4. 综上知,0≤a ≤4.选D.

答案:D

3.已知集合M =⎩⎨⎧⎭

⎬⎫x ⎪⎪⎪x +3x -1<0,N ={x |x ≤-3},则集合{x |x ≥1}等于( )

A .M ∩N

B .M ∪N

C .∁R(M ∩N )

D .∁R(M ∪N )

解析:因为M ={x |-3

所以M ∪N ={x |x <1},故∁R(M ∪N )={x |x ≥1},选D.

答案:D

4.已知一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭

⎬⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >12,则f (10x )>0的解集为( )

A .{x |x <-1或x >lg 2}

B .{x |-1<x <lg 2}

C .{x |x >-lg 2}

D .{x |x <-lg 2}

解析:由题意知,一元二次不等式f (x )>0的解集为⎩⎨⎧⎭

⎬⎫x ⎪⎪⎪-1<x <12.而f (10x )>0,所以-1<10x

<12,解得x <lg 12,即x <-lg 2. 答案:D

5.对任意a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,则x 的取值范围是( )

A .1

B .x <1或x >3

C .1

D .x <1或x >2

解析:f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a >0,a ∈[-1,1]恒成立⇒(x -2)a +x 2-4x +4>0,a ∈[-1,1]恒成立.

所以⎩⎨⎧(x -2)×(-1)+x 2-4x +4>0,(x -2)×1+x 2-4x +4>0,

解得3

答案:B

二、填空题

6.若不等式(a 2-1)x 2-(a -1)x -1<0的解集为R ,则实数a 的取值范围是________.

答案:⎝ ⎛⎦

⎥⎤-35,1 7.已知关于x 的不等式ax -1x +1

<0的解集是(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭

⎪⎫-12,+∞,则a =________. 解析:由于不等式ax -1x +1

<0的解集是(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞,故-12

应是ax -1=0的根,所以a =-2. 答案:-2

8.关于x 的方程x 2m

+x +m -1=0有一个正实数根和一个负实数根,则实数m 的取值范围是________.

解析:若方程x 2m

+x +m -1=0有一个正实根和一个负实根,则有⎩⎨⎧m >0,m -1<0,或⎩⎨⎧m <0,m -1>0.

所以0<m <1或∅.

答案:(0,1)

三、解答题

9.已知一元二次不等式(m -2)x 2+2(m -2)x +4>0的解集为R.求m 的取值范围.

解:因为y =(m -2)x 2+2(m -2)x +4为二次函数,所以m ≠2. 因为二次函数的值恒大于零,即(m -2)x 2+2(m -2)x +4>0的解集为R.

所以⎩⎨⎧m -2>0,Δ<0,即⎩⎨⎧m >2,4(m -2)2-16(m -2)<0,

解得:⎩⎨⎧m >2,2<m <6.

所以m 的取值范围为{m |2<m <6}.

10.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +3,解关于a 的不等式f (1)≥0. 解:f (1)=-3+a (6-a )+3=a (6-a ),因为f (1)≥0,所以a (6-a )≥0,a (a -6)≤0,

方程a (a -6)=0有两个不等实根a 1=0,a 2=6,

由y =a (a -6)的图象,得不等式f (1)≥0的解集为{a |0≤a ≤6}.

B 级 能力提升

1.若实数α,β为方程x 2-2mx +m +6=0的两根,则(α-1)2+(β-1)2的最小值为( )

A .8

B .14

C .-14

D .-494

解析:因为Δ=(-2m )2-4(m +6)≥0,

所以m 2-m -6≥0,所以m ≥3或m ≤-2.

(α-1)2+(β-1)2=α2+β2-2(α+β)+2=(α+β)2-2αβ-2(α+β)

+2=(2m )2-2(m +6)-2(2m )+2=4m 2

-6m -10=4⎝ ⎛⎭⎪⎫m -342-494,因为m ≥3或m ≤-2,所以当m =3时,(α-1)2+(β-1)2取最小值8.

答案:A

2.有纯农药液一桶,倒出8升后用水补满,然后又倒出4升后再用水补满,此时桶中的农药不超过容积的28%,则桶的容积的取值范围是________.

解析:设桶的容积为x 升,那么第一次倒出8升纯农药液后,桶内还有(x -8)(x >8)升纯农药液,用水补满后,桶内纯农药液的浓度

为x -8x .第二次又倒出4升药液,则倒出的纯农药液为 4(x -8)x

升,此时桶内有纯农药液⎣⎢⎢⎡⎦

⎥⎥⎤x -8-4(x -8)x 升. 依题意,得x -8-4(x -8)x

≤28%·x . 由于x >0,因而原不等式化简为9x 2-150x +400≤0,

即(3x -10)(3x -40)≤0.

解得103≤x ≤403

. 又x >8,所以8<x ≤403

.