一元二次不等式及其解法小练习(含答案)
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一元二次不等式专题练习例1 解不等式:(1)015223>--x x x ;(2)0)2()5)(4(32<-++x x x .例2 解下列分式不等式: (1)22123+-≤-x x (2)12731422<+-+-x x x x例3 解不等式242+<-x x例4 解不等式04125622<-++-x x x x . 例5 解不等式x xx x x <-+-+222322. 例6 设R m ∈,解关于x 的不等式03222<-+mx x m .例7 解关于x 的不等式)0(122>->-a x a ax . 例8 解不等式331042<--x x .例9 解关于x 的不等式0)(322>++-a x a a x . 例10 已知不等式02>++c bx ax 的解集是{})0(><<αβαx x .求不等式02>++a bx cx 的解集.例11 若不等式1122+--<++-x x b x x x a x 的解为)1()31(∞+-∞,, ,求a 、b 的值. 例12不等式022<-+bx ax 的解集为{}21<<-x x ,求a 与b 的值. 例13解关于x 的不等式01)1(2<++-x a ax . 例14 解不等式x x x ->--81032.例1解:(1)原不等式可化为0)3)(52(>-+x x x把方程0)3)(52(=-+x x x 的三个根3,25,0321=-==x x x 顺次标上数轴.然后从右上开始画线顺次经过三个根,其解集如下图的阴影部分.∴原不等式解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧><<-3025x x x 或 (2)原不等式等价于⎩⎨⎧>-<-≠⇔⎩⎨⎧>-+≠+⇔>-++2450)2)(4(050)2()5)(4(32x x x x x x x x x 或 ∴原不等式解集为{}2455>-<<--<x x x x 或或说明:用“穿根法”解不等式时应注意:①各一次项中x 的系数必为正;②对于偶次或奇次重根可转化为不含重根的不等式,也可直接用“穿根法”,但注意“奇穿偶不穿”,其法如下图.分析:当分式不等式化为)0(0)()(≤<或x g x f 时,要注意它的等价变形 ①0)()(0)()(<⋅⇔<x g x f x g x f ②0)()(0)(0)()(0)(0)()(0)()(<⋅=⇔≤⎩⎨⎧≠≤⋅⇔≤x g x f x f x g x f x g x g x f x g x f 或或例2(1)解:原不等式等价于⎩⎨⎧≠-+≥+-+-⇔≥+-+-⇔≤+-++-⇔≤+---+⇔≤+--⇔+≤-0)2)(2(0)2)(2)(1)(6(0)2)(2()1)(6(0)2)(2(650)2)(2()2()2(302232232x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x xx x x x用“穿根法”∴原不等式解集为[)[)+∞⋃-⋃--∞,62,1)2,(。
一、一元二次不等式及其解法1.形如0)的不等式称为关于x的一元二次不等式.ax2bx c0(或0)(其中a2.一元二次不等式ax2bxc0(a0)与相应的函数y ax2bxc(a0)、相应的方程ax2bxc0(a0)之间的关系:判别式b24ac0002二次函数y ax bx cax2bx c 0a 0ax2bx c 0(a 0)的解集ax2bx c 0(a 0)的解集3、解一元二次不等式步骤:1、把二次项的系数变为正的。
〔如果是负,那么在不等式两边都乘以-1,把系数变为正〕2、解对应的一元二次方程。
〔先看能否因式分解,假设不能,再看△,然后求根〕3、求解一元二次不等式。
〔根据一元二次方程的根及不等式的方向〕不等式的解法---穿根法一.方法:先因式分解,再使用穿根法.注意:因式分解后,整理成每个因式中未知数的系数为正.使用方法:①在数轴上标出化简后各因式的根,使等号成立的根,标为实点,等号不成立的根要标虚点 .②自右向左自上而下穿线,遇偶次重根不穿透,遇奇次重根要穿透(叫奇穿偶不穿).③数轴上方曲线对应区域使“>〞成立, 下方曲线对应区域使“<〞成立.例1:解不等式(1)(x+4)(x+5)2(2-x)3<0x2-4x+1(2)3x2-7x+2≤1解:原不等式等价于(x+4)(x+5)2(x-2)3>0根据穿根法如图不等式解集为{x∣x>2或x<-4且x≠5}.-5-42(2x-1)(x-1)(2)变形为(3x-1)(x-2) ≥0根据穿根法如图不等式解集为1 11112 {xx<3或2≤x≤1或x>2}.32稳固练习一、解以下一元二次不等式:1、x25x 6 0 2 、x25x 6 0 3 、x27x 12 04、x27x 6 0 5 、x2x 12 0 6 、x2x 12 07、x28x 12 0 8 、x24x 12 0 9 、3x25x 12 010、3x216x 12 0 11 、3x237x 12 0 12 、2x215x 7 013、2x211x 12 0 14 、3x27x 10 15 、2x26x 5 016、10x233x 20 0 17 、x24x 5 0 18 、x24x 4 0 19、 x22x 3 0 20 、6x2x 2 0 21 、x2 3x 5 022、3x27x 2 0 23 、6x2x 1 0 24 、4x24x 3 025、2x211x 6 0 26 、3x211x 4 0 27 、x24 028、5x214x 3 0 29 、12x27x 12 0 30 、2x211x 21 031、8x22x 3 0 32 、8x210x 3 0 33 、4x215x 4 034、37、2x2x 21 0 35 、4x28x 21 0 36 、4x28x 5 05x217x 12 0 38 、10x211x 6 0 39 、16x28x 3 040、16x28x 3 0 41 、10x27x 12 0 42 、10x2x 2 043、4x229x 24 0 44 、4x221x 18 0 45 、9x26x 8 046、12x216x 3 0 47 、4x29 0 48 、12x220x 3 049、6x225x 14 0 50 、20x241x 9 0 51 、(x 2)(x 3) 6二填空题1、不等式(x1)(12x)0的解集是;2.不等式6x25x4的解集为____________.3、不等式3x2x10的解集是;4、不等式x22x10的解集是;5、不等式4x x25的解集是;9、集合M{x|x24},N{x|x22x30},那么集合MIN=;10、不等式mx2mx20的解集为R,那么实数m的取值范围为;11、不等式(2x1)29的解集为。
一元二次不等式及其解法练习题一、选择题1.不等式-3<4x -4x 2≤0的解集是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-12<x ≤0或1≤x <32 B .{x |x ≤0或x ≥1} C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-12<x <32 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤-12或x ≥32 2.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的值的集合是( )A .{a |0<a <4}B .{a |0≤a <4}C .{a |0<a ≤4}D .{a |0≤a ≤4}3.一元二次不等式ax 2+bx +1>0的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫-1<x <13,则ab 的值为( )A .-6B .6C .-5D .54.若关于x 的不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围为( )A.⎝⎛⎭⎫-235,+∞B.⎣⎡⎦⎤-235,1 C .(1,+∞) D.⎝⎛⎭⎫-∞,-235 5.对任意实数x ,不等式2x +2x 2+x +1>k 恒成立,则k 的取值范围为( )A .[0,+∞)B .(2,+∞)C.⎝⎛⎭⎫-∞,-23 D .(2,+∞)∪⎝⎛⎭⎫-∞,-236.在R 上定义运算⊗:x ⊗y =x (1-y ).若不等式(x -a )⊗(x +a )<1对任意实数x 成立,则( )A .-1<a <1B .0<a <2C .-12<a <32D .-32<a <12二、填空题7.已知x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0的解,则k 的取值范围是________.8.若函数f (x )=(a 2+4a -5)x 2-4(a -1)x +3的图象恒在x 轴上方,则a 的取值范围是________.三、解答题9.(1)求函数f (x )=log 2(-x 2+2x +3)的定义域;(2)若不等式x 2-2x +k 2-1≥0对一切实数x 恒成立,求实数k 的取值范围.10.m 为何值时,方程mx 2-(2m +1)x +m =0满足下列条件: (1)没有实数解; (2)有实数解;(3)有两个不相等的实数解.11.解关于x 的不等式ax 2-(2a +1)x +2≤0,a ∈R .参考答案与解析1. 【解析】选A.不等式可化为⎩⎨⎧4x (x -1)≥04x 2-4x -3<0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0或x ≥1,-12<x <32⇒-12<x ≤0或1≤x <32.2.【解析】选D.若a =0时符合题意.当a >0时,相应二次方程中的Δ=a 2-4a ≤0,得{a |0<a ≤4},综上得{a |0≤a ≤4},故选D.3.【解析】选B.由已知得ax 2+bx +1=0的两个根为-1,13所以⎩⎨⎧-1+13=-b a ,-1×13=1a ,解得⎩⎨⎧a =-3b =-2,所以ab =6.4.【解析】选A.根据题意,由于关于x 的不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,可知a >-x 2+2x =-x +2x 在[1,5]上有解,又由于函数y =-x +2x 在区间[1,5]上是减函数,故只需a 大于函数的最小值即可,又y =-x +2x ≥-5+25=-235,故a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-235,+∞,故选A.5.【解析】选C.不等式2x +2x 2+x +1>k 等价于2x +2>k (x 2+x +1),kx 2+(k -2)x +(k-2)<0对任意x ∈R 均成立;注意到k =0时该不等式不恒成立,于是有⎩⎨⎧k <0,Δ=(k -2)2-4k (k -2)<0,由此解得k <-23,因此k 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-∞,-23.6.【解析】选C.因为(x -a )⊗(x +a )<1,所以(x -a )(1-x -a )<1,即x 2-x -a 2+a +1>0.因为此不等式对任意实数x 成立,则有1-4(-a 2+a +1)<0.所以-12<a <32.故选C.7.【解析】x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0的解,把x =1代入不等式得k 2-6k +8≥0,解得k ≥4或k ≤2.【答案】k ≥4或k ≤28.【解析】函数图象恒在x 轴上方,即不等式(a 2+4a -5)x 2-4(a -1)x +3>0对一切x ∈R 恒成立.①当a 2+4a -5=0,即a =-5或a =1时,由a =-5,不等式化为24x +3>0,不满足题意;由a =1,不等式化为3>0,满足题意.②当a 2+4a -5≠0时,由题意可得⎩⎨⎧a 2+4a -5>0,16(a -1)2-12(a 2+4a -5)<0, 解得1<a <19.综合①②,a 的取值范围是1≤a <19.9.【解】(1)由-x 2+2x +3>0,得x 2-2x -3<0, 即(x -3)(x +1)<0,所以-1<x <3,所以f (x )=log 2(-x 2+2x +3)的定义域为(-1,3).(2)法一:若x 2-2x +k 2-1≥0对一切实数x 恒成立,则Δ=(-2)2-4(k 2-1)≤0⇒k 2≥2⇒k ≥2或k ≤- 2.即实数k 的取值范围是(-∞,-2]∪[2,+∞).法二:若x 2-2x +k 2-1≥0对一切实数x 恒成立,即k 2≥-x 2+2x +1对一切实数x 恒成立.因为-x 2+2x +1=-(x -1)2+2≤2, 所以当k 2≥2时,x 2-2x +k 2-1≥0恒成立, 所以k ≤-2或k ≥ 2.即实数k 的取值范围是(-∞,-2]∪[2,+∞).10.【解】当m =0时,原方程可化为x =0;当m ≠0时,Δ=[-(2m +1)]2-4m 2=4m +1<0,即m <-14时,原方程没有实数解;由Δ=4m +1>0,得m >-14且m ≠0时,原方程有两个不相等的实数根;Δ≥0时原方程有实数解.此时m ≥-14且m ≠0.综上,(1)当m <-14时,原方程没有实数解. (2)当m ≥-14时,原方程有实数解.(3)当m >-14且m ≠0时,原方程有两个不相等的实数解. 11.【解】原不等式可以变形为(ax -1)(x -2)≤0.(1)当a =0时,(ax -1)(x -2)≤0可化为-(x -2)≤0,所以x ≥2. (2)当a <0时,(ax -1)(x -2)≤0可化为⎝⎛⎭⎫x -1a (x -2)≥0.所以x ≤1a或x ≥2.(3)当a >0时,(ax -1)(x -2)≤0可化为(x -1a )(x -2)≤0,对应方程的两个根分别为1a 和2,①当1a >2,即0<a <12时,⎝⎛⎭⎫x -1a (x -2)≤0⇒2≤x ≤1a ;②当1a =2,即a =12时,⎝⎛⎭⎫x -1a (x -2)≤0⇒(x -2)2≤0,所以x =2;③当0<1a <2,即a >12时,⎝⎛⎭⎫x -1a (x -2)≤0⇒1a ≤x ≤2.综上所述,当a <0时,原不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x ≤1a 或x ≥2;当a =0时,原不等式的解集为{x |x ≥2};当0<a <12时,原不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫2≤x ≤1a ;当a =12时,原不等式的解集为{x |x =2};当a >12时,原不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫1a ≤x ≤2.。
一元二次不等式及其解法1.一元二次不等式(20(0)ax bx c a ++>>)与相应的二次函数(2(0)y ax bx c a =++>)及一元二次方程(20(0)ax bx c a ++=>)的关系(简称三个二次之间的关系)判别式Δ=b 2-4acΔ>0 Δ=0 Δ<0 二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象一元二次方程 ax 2+bx +c =0 (a >0)的根有两相异实根1212,()x x x x < 有两相等实根 122b x x a==-没有实数根 ax 2+bx +c >0 (a >0)的解集R ax 2+bx +c <0 (a >0)的解集∅ 注:(1)若0a <时,可以先将二次项系数化为正数,若对应方程有两实根,则可根据“大于取两边,小于取中间”求解集。
2.简单的分式不等式(1)()0()f x g x >⇔______________; (2)()0()f xg x <⇔____________ (3)()0()f x g x ≥⇔ ___________ (4)()0()f x g x ≤⇔_____________ 3.二次不等式恒成立的条件(1)ax 2+bx +c >0 (a ≠0)对一切x ∈R 恒成立的充要条件是___________ (2)ax 2+bx +c <0 (a ≠0)对一切x ∈R 恒成立的充要条件是___________1.(人教A 版教材习题改编)不等式2x 2-x -1>0的解集是( )A .(-12,1) B .(1,+∞)C .(-∞,1)∪(2,+∞)D .(-∞,-12)∪(1,+∞)2.不等式x -12x +1≤0的解集为( )A .(-12,1]B .{x |x ≥1或x <-12}C .[-12,1]D .{x |x ≥1或x ≤-12} 3.(2012·福建高考)已知关于x 的不等式x 2-ax +2a >0在R 上恒成立,则实数a 的取值范围是________.4.一元二次不等式ax 2+bx +2>0的解集是(-12,13),则a +b 的值是________.(一)考向1 一元二次不等式的解法例1 求下列不等式的解集(1)22730x x ++> (2)3+2x -x 2≥0;(3)2830x x -+-> (4)213502x x -+-> (5)22320x x -+-< (6)2xx -1≤1解一元二次不等式的步骤: (1)把二次项系数化为正数;(2)先考虑因式分解法,再考虑求根公式法或配方法或判别式法; (3)写出不等式的解集. 变式训练1 解下列不等式:(1)2310x x -+≤ (2)23520x x +-> (3)22530x x --+> (4)29610x x -+-<(5)3012x x+≤- (6)-1≤x 2+2x -1≤2;(二)考向2 三个二次的关系例2 已知关于x 的不等式x 2+ax +b <0的解集(-1,2),试求关于x 的不等式ax 2+x +b <0的解集. 【思路点拨】 不等式解集的端点值是相应方程的根.(1)给出一元二次不等式的解集,则可知二次项系数的符号和相应一元二次方程的两根.(2)三个二次的关系体现了数形结合,以及函数与方程的思想方法.变式训练2 若关于x的不等式axx-1<1的解集是{x|x<1或x>2},求实数a的取值范围.(三)考向3含参数的一元二次不等式的解法例3求不等式12x2-ax>a2(a∈R)的解集.【思路点拨】先求方程12x2-ax=a2的根,讨论根的大小,确定不等式的解集.解含参数的一元二次不等式的步骤(1)二次项若含有参数应讨论参数是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为二次项系数为正的形式.(2)判断方程实根的个数,讨论判别式Δ与0的关系.(3)确定方程无实根时可直接写出解集,确定方程有两个相异实根时,要讨论两实根的大小关系,从而确定解集形式.变式训练3 解关于x的不等式x2-(a+1)x+a<0.(四)考向4 不等式恒成立问题例4 若不等式mx 2-mx -1<0对一切实数x 恒成立,求实数m 的取值范围.【思路点拨】分m =0与m ≠0两种情况讨论,当m ≠0时,用判别式法求解.1.不等式ax 2+bx +c >0的解是全体实数(或恒成立)的条件是当a =0时,b =0,c >0;当a ≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0;不等式ax 2+bx +c <0的解是全体实数(或恒成立)的条件是当a =0时,b =0,c <0;当a ≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0.2.解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数.变式训练4 对任意a ∈[-1,1]不等式x 2+(a -4)x +4-2a >0恒成立,则实数x 的取值范围是________.一个过程解一元二次不等式的一般过程是:一看(看二次项系数的符号),二算(计算判别式,判断方程根的情况),三写(写出不等式的解集).两点联想不等式ax 2+bx +c >0(或ax 2+bx +c <0)(a ≠0)的求解,善于联想:(1)二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴的交点,(2)方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根,运用好“三个二次”间的关系.三个防范1.二次项系数中含有参数时,参数的符号影响不等式的解集;不要忘了二次项系数是否为零的情况.2.解含参数的一元二次不等式,可先考虑因式分解,再对根的大小进行分类讨论;若不能因式分解,则可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏.3.不同参数范围的解集切莫取并集,应分类表述.课时训练1.设集合M={}2230x x x --<,N=12log 0,x x M N ⎧⎫<⋂⎨⎬⎩⎭则等于 ( )A .-(1,1) B.(1,3) C.(0,1) D.(-1,0)2.在R 上定义运算:(1)x y x y ⊗⊗=-,若不等式()()1x a x a -⊗+<对任意实数x 成立,则 ( )A 、11a -<<B 、02a <<C 、1322a -<<D 、3122a -<<3.“|x -1|<2成立”是“x (x -3)<0成立”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 .既不充分也不必要条件4.定义02x x <>或运算a b ad bc c d ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则不等式1011x x ⎛⎫<< ⎪⎝⎭的解集为() A .(1,1)- B. (1,0)(0,1)-⋃C. (1)(1-⋃D.5.设A ={x ∈Z ||x -2|≤5},则A 中最小元素为( )A .2B .-3C .7D .06、不等式20x ax b --<的解集为{}223,10x x bx ax <<-->则的解集为( )A 、{}23x x <<B 、1132x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭C 、1123x x ⎧⎫-<<-⎨⎬⎩⎭D 、{}32x x -<<-7.设x ∈R ,则“x >12”是“2x 2+x -1>0”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件8.不等式102xx-≥+的解集为 ( ) A.[]2,1- B. (]2,1- C. ()(),21,-∞-⋃+∞ D. (](),21,-∞-⋃+∞ 9. “关于x 的不等式x 2-2ax +a >0的解集为R ”是“0≤a ≤1”( )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 10.不等式22530x x --≥成立的一个必要不充分条件是 ( )A .0x ≥ B. 02x x <>或 C. 12x <- D. 132x x ≤-≥或 11.不等式22253x x a a -+≥-对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为 ( )A .[]1,4- B. [)(,2)5,-∞-⋃+∞ C. (][),14,-∞-⋃+∞ D. []2,5-12、若函数222,0(),0x x x f x x ax x ⎧-≥=⎨-+<⎩是奇函数,则满足()f x a x >的的取值范围是________13.若不等式2(1)0x a x a --+≤的解集是[-4,3]的子集,则a 的取值范围是________14.已知不等式|x -2|>1的解集与不等式x 2+ax +b >0的解集相等,则a +b 的值为________.15. 设命题p :2x 2-3x +1≤0; 命题q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0, 若命题p 是命题q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________. 16.不等式ax 2+4x +a >1-2x 2对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________.一元二次不等式及其解法答案1、D 【解析】 ∵2x 2-x -1=(x -1)(2x +1)>0, ∴x >1或x <-12.故原不等式的解集为(-∞,-12)∪(1,+∞).2、A 【解析】 原不等式等价于(1)(21)0210x x x -+≤⎧⎨+≠⎩.∴原不等式的解集为(-12,1].3、(0,8) 【解析】 ∵x 2-ax +2a >0在R 上恒成立, ∴Δ=a 2-4×2a <0,∴0<a <8.4、-14 【解析】 由已知得方程ax 2+bx +2=0的两根为-12,13.则⎩⎨⎧-b a =-12+132a =(-12)×13解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =-2, ∴a +b =-14.典例分析:例1:(1)原不等式可化为(3)(21)0x x ++> 故原不等式的解集为132x x x ⎧⎫<->-⎨⎬⎩⎭或(2)原不等式化为x 2-2x -3≤0, 即(x -3)(x +1)≤0, 故原不等式的解集为{x |-1≤x ≤3}. (3)原不等式可化为2830x x -+<284(1)(3)520∆=-⨯-⨯-=>212830413413x x x x ∴-+-===方程有两个实根,故原不等式的解集为{}413413x x << (4)原不等式可化为26100x x -+≤ 26411040∆=-⨯⨯=-<∴原不等式的解集为∅(5)原不等式可化为22620x x -+> 2(6)42270∆=--⨯⨯=-<∴故原不等式的解集为R(6) ∵2x x -1≤1⇔2xx -1-1≤0 ⇔x +1x -1≤0 ⇔(1)(1)01110x x x x ≤⎧⇔-≤<⎨-≠⎩-+∴原不等式的解集为[-1,1).变式训练1 (1)9450∆=-=> 12353522x x ∴==对应的方程有两实数根 ∴原不等式的解集为35352x ⎧-+⎪≤≤⎨⎪⎪⎩⎭(2)原不等式可化为(31)(2)0x x -+> ∴原不等式的解集为123x x x ⎧⎫<->⎨⎬⎩⎭或(3)∵-2x 2-5x +3>0, ∴2x 2+5x -3<0,∴(2x -1)(x +3)<0, ∴原不等式的解集为{x |-3<x <12}.(4)原不等式可化为2(31)0x -> ∴原不等式的解集为13x x ⎧⎫≠⎨⎬⎩⎭(5)原不等式可化为(3)(12)0120x x x +-≤⎧⎨-≠⎩ (3)(21)0120x x x +-≥⎧⎨-≠⎩则 13212x x x ⎧≤-≥⎪⎪∴⎨⎪≠⎪⎩或∴原不等式的解集为132x x x ⎧⎫≤->⎨⎬⎩⎭或(6)这是一个双向不等式,可转化为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -1≥-1,x 2+2x -1≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ≥0, ①x 2+2x -3≤0. ② 由①得x ≥0或x ≤-2; 由②得-3≤x ≤1. 故得所求不等式的解集为{x |-3≤x ≤-2或0≤x ≤1}.例2 由于x 2+ax +b <0的解集是(-1,2),所以⎩⎪⎨⎪⎧1-a +b =0,4+2a +b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2.故不等式即为-x 2+x -2<0, ∵⎩⎪⎨⎪⎧-1<0,Δ=1-8=-7<0∴不等式ax 2+x +b <0的解集为R .,变式训练2 解: axx -1<1⇔(a -1)x +1x -1<0⇔[(a -1)x +1](x -1)<0,由原不等式的解集是{x |x <1或x >2}, 知⎩⎪⎨⎪⎧a -1<0,-1a -1=2⇒a =12. ∴实数a 的取值范围是{12}. 例3 ∵12x 2-ax >a 2, ∴12x 2-ax -a 2>0,即(4x +a )(3x -a )>0,令(4x +a )(3x -a )=0, 得:x 1=-a 4,x 2=a3.①a >0时,-a 4<a 3,解集为{x |x <-a 4或x >a3};②a =0时,x 2>0,解集为{x |x ∈R 且x ≠0};③a <0时,-a 4>a 3,解集为{x |x <a 3或x >-a4}.综上所述:当a >0时,不等式的解集为{x |x <-a 4或x >a3};当a =0时,不等式的解集为{x |x ∈R 且x ≠0};当a <0时,不等式的解集为{x |x <a3或x >-变式训练3 【解】 原不等式可化为(x -a )(x -1)<0.当a >1时,原不等式的解集为(1,a ); 当a =1时,原不等式的解集为空集; 当a <1时,原不等式的解集为(a ,例4 要使mx 2-mx -1<0对一切实数x 恒成立,若m =0,显然-1<0;若m ≠0,则⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=m 2+4m <0,解得-4<m <0, 故实数m 的取值范围是(-4,0].,变式训练4 【解析】 设f (a )=(x -2)a +x 2-4x +4,则原问题可转化为一次函数(或常数函数)f (a )在区间[-1,1]上恒正时x 应满足的条件,故应有⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)>0,f (1)>0. 即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-5x +6>0,x 2-3x +2>0, 化为⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)(x -3)>0,(x -1)(x -2)>0. 解之,得x <1或x >3.课时训练1、B 解:由2230x x --<, 得13x -<<由12log 0x <,得1x > 所以{}13M N x x ⋂=<<2、C 解:()()1x a x a -⊗+<对任意实数x 成立, 即()(1)1x a x a ---<对任意实数x 成立2210x x a a ∴--++>恒成立 214(1)0a a ∴∆=--++< 1322a ∴-<< 3. B 【解析】 ∵|x -1|<2⇔-1<x <3,又x (x -3)<0⇔0<x <3.则(0,3)(-1,3). 4、C 解:由题意可知原不等式即为2011x <-< ,212x ∴<<1221x x ∴<<<-或5. B 【解析】 由|x -2|≤5,得-3≤x ≤7, 又x ∈Z ,∴A 中的最小元素为-36、C 解:由题意知2,3是方程20x ax b --=的解235,236a ab b +==⎧⎧∴∴⎨⎨⨯=-=-⎩⎩ 22106510bx ax x x ∴-->--->不等式为2116+5+1023x x x x ⎧⎫<∴-<<-⎨⎬⎩⎭即, 7、 A 【解析】 2x 2+x -1>0的解集为{x |x >12或x <-1}, 故由x >12⇒2x 2+x -1>0,但2x 2+x -1>0D ⇒/x >12. 则“x >12”是“2x 2+x -1>0”的充分不必要条件. 8、B 解:由102x x -≥+,得(1)(2)020x x x -+≥⎧⎨+≠⎩ 则(1)(2)020x x x -+≤⎧⎨+≠⎩解得21x -<≤ (]2,1∴-原不等式的解集为9、A 【解析】 关于x 的不等式x 2-2ax +a >0的解集为R ,则Δ=4a 2-4a <0,解得0<a <1,由集合的包含关系可知选A.10、B 解:原不等式可化为(21)(3)0x x +-≥,解得132x x ≤-≥或 所以原不等式成立的一个必要不充分条件是02x x <>或11、A 解:由题意知,2225(1)4x x x -+=-+的最小值为4,所以22253x x a a -+≥- 对任意实数x 恒成立,只需234a a -≤,解得14a -≤≤12、(13,)-+∞ 解:()(1)(1)f x f f ∴-=-是奇函数, 即1(12)a --=--2()2a f x ∴=->-,则不等式等价于22002222x x x x x x ≥<⎧⎧⎨⎨->--->-⎩⎩,或,解得030x x ≥<<,或-1- 即(13,)x ∈--+∞13、43a -≤≤ 解:原不等式可化为()(1)0x a x --≤,当1a <时,不等式的解集为[],1a , 此时只要4a ≥-即可,即41a -≤<,当1a =时,不等式的解集为1x =,此时符合要求; 当1a >时,不等式的解集为[]1,a ,此时只要3a ≤即可,即13a <≤,综上可得43a -≤≤14. -1 【解析】 由|x -2|>1得x -2<-1或x -2>1,即x <1或x >3.依题意得知,不等式x 2+ax +b >0的解集是(-∞,1)∪(3,+∞)于是有⎩⎪⎨⎪⎧1×3=b ,1+3=-a ,即a =-4,b =3,a +b =-1. 15、[0,12], 解:由2x 2-3x +1≤0,得12≤x ≤1, 由x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0,得a ≤x ≤a +1,由命题p 是命题q 的必要不充分条件知,p 是q 的充分不必要条件,即{x |12≤x ≤1}{x |a ≤x ≤a +1}, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤12,a +1≥1,∴0≤a ≤12. 16、 (2,+∞) 【解析】 由题意知,不等式(a +2)x 2+4x +a -1>0对一切x ∈R 恒成立,则有⎩⎪⎨⎪⎧a +2>0,Δ=16-4(a +2)(a -1)<0,解得a >2.。
一元二次不等式及其解法练习(一)、一元二次不等式的解法1、求解下列不等式(1)、23710x x -≤ (2)、2250x x -+-< (3)、2440x x -+-< (4)205x x -<+2、求下列函数的定义域(1)、y =(2)y =3、已知集合{}{}22|160,|430A x x B x x x =-<=-+>,求A B ⋃含参数的一元二次不等式的解法含参数的一元二次不等式的解法与具体的一元二次不等式的解法在本质上是一致的,这类不等式可从分析两个根的大小及二次系数的正负入手去解答,但遗憾的是这类问题始终成为绝大多数学生学习的难点,此现象出现的根本原因是不清楚该如何对参数进行讨论,而参数的讨论实际上就是参数的分类,而参数该如何进行分类?下面我们通过几个例子体会一下。
一.二次项系数为常数例1、解关于x 的不等式:0)1(2>--+m x m x 解:原不等式可化为:(x-1)(x+m )>0 (两根是1和-m ,谁大?)(1)当1<-m 即m<-1时,解得:x<1或x>-m(2)当1=-m 即m=-1时,不等式化为:0122>+-x x ∴x ≠1(3)当1>-m 即m>-1时,解得:x<-m 或x>1综上,不等式的解集为: (){}m x x x m -><-<或时当1|,11(){}1|,12≠-=x x m 时当 (){}1-|,13><->x m x x m 或时当例2:解关于x 的不等式:.0)2(2>+-+a x a x (不能因式分解)解:()a a 422--=∆ (方程有没有根,取决于谁?) ()()R a a a 时,解集为即当32432404212+<<-<--=∆()()32432404222+=-==--=∆a a a a 或时当 (i )13324-≠-=x a 时,解得:当(ii )13-324-≠+=x a 时,解得:当()()时或即当32432404232+>-<>--=∆a a a a 两根为()242)2(21aa a x --+-=,()242)2(22aa a x ----=.()()242)2(242)2(22aa a x aa a x --+->----<或此时解得:综上,不等式的解集为: (1)当324324+<<-a 时,解集为R ; (2)当324-=a 时,解集为(13,-∞-)⋃(+∞-,13); (3)当324+=a 时,解集为(13,--∞-)⋃(+∞--,13); (4)当324-<a 或324+>a 时, 解集为(248)2(,2+---∞-a a a )⋃(+∞+-+-,248)2(2a a a ); 二.二次项系数含参数例3、解关于x 的不等式:.01)1(2<++-x a ax解:若0=a ,原不等式.101>⇔<+-⇔x x 若0<a ,原不等式ax x a x 10)1)(1(<⇔>--⇔或.1>x 若0>a ,原不等式.0)1)(1(<--⇔x ax )(* 其解的情况应由a 1与1的大小关系决定,故 (1)当1=a 时,式)(*的解集为φ;(2)当1>a 时,式)(*11<<⇔x a; (3)当10<<a 时,式)(*a x 11<<⇔. 综上所述,不等式的解集为: ①当0<a 时,{11><x ax x 或}; ②当0=a 时,{1>x x };③当10<<a 时,{a x x 11<<};④当1=a 时,φ;⑤当1>a 时,{11<<x ax}.例4、解关于x 的不等式:.012<-+ax ax解:.012<-+ax ax(1)当0=a 时,.01R x ∈∴<-原式可化为(2)当0>a 时, 此时 a a 42+=∆>0 两根为a a a a x 2421++-=,aa a a x 2422+--=. 解得:a a a a 242+--aa a a x 242++-<< (3)当a<0时, 原式可化为:012>-+ax x aa 4+=∆此时 ①当0<∆即04<<-a 时,解集为R ; ②当0=∆即4-=a 时,解得:21-≠x ; ③当0>∆即4-<a 时解得:或a a a a x 242+-->aa a a x 242++-< 综上,(1)当0>a 时,解集为(a a a a 242+--,aa a a 242++-); (2)当04≤<-a 时,解集为R ;(3)当4-=a 时,解集为(21,-∞-)⋃(+∞-,21); (4)当4-<a 时,解集为(a a a a 24,2+--∞-)⋃(+∞++-,242aa a a ). 上面四个例子,尽管分别代表了四种不同的类型,但它们对参数a 都进行了讨论,看起来比较复杂,特别是对参数a 的分类,对于初学者确实是一个难点,但通过对它们解题过程的分析,我们可以发现一个规律:参数a 的分类是根据不等式中二次项系数等于零和判别式0=∆时所得到的a 的值为数轴的分点进行分类,如: 解关于x 的不等式:033)1(22>++-ax x a解:033)1(22>++-ax x a )(* 1012=⇒=-a a 或1-=a ;203)1(4922=⇒=⨯-⨯-=∆a a a 或2-=a ;∴当2-<a 时,012>-a 且0<∆,)(*解集为R ;当2-=a 时,012>-a 且0=∆,)(*解集为(1,∞-)⋃(+∞,1);当12-<<-a 时,012>-a 且0>∆,)(*解集为(223123,22----∞-a a a )⋃(+∞--+-,22312322a a a ); 当1-=a 时,)(*1033<⇔>+-⇔x x ,)(*解集为(1,∞-);当11<<-a 时,012<-a 且0>∆,)(*解集为(22312322----a a a ,22312322--+-a a a ); 当1=a 时,)(*1033->⇔>+⇔x x ,)(*解集为(+∞-,1);当21<<a 时,012>-a 且0>∆,)(*解集为(223123,22----∞-a a a )⋃(+∞--+-,22312322a a a ); 当2=a 时,012>-a 且0=∆,)(*解集为(1,-∞-)⋃(+∞-,1);当2>a 时,012>-a 且0<∆,)(*解集为R .综上,可知当2-<a 或2>a 时,解集为R ;当2-=a 时,(1,∞-)⋃(+∞,1);当12-<<-a 或21<<a 时,解集为 (223123,22----∞-a a a )⋃(+∞--+-,22312322a a a );当1-=a 时,解集为(1,∞-); 当11<<-a 时,)(*解集为(22312322----a a a ,22312322--+-a a a );当1=a 时,)(*解集为(+∞-,1);当2=a 时,解集为(1,-∞-)⋃(+∞-,1).通过此例我们知道原来解任意含参数的一元二次不等式对参数进行分类讨论时只需求出二次项系数等于零和判别式0=∆时所得到的参数的值,然后依此进行分类即可,这样这类问题便有了“通法”,都可迎刃而解了。
高中数学必修5一元二次不等式及其解法精选题目(附答案)1.一元二次不等式我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式,即形如ax2+bx+c>0(≥0)或ax2+bx+c<0(≤0)(其中a≠0)的不等式叫做一元二次不等式.2.一元二次不等式的解与解集使一元二次不等式成立的x的值,叫做这个一元二次不等式的解,其解的集合,称为这个一元二次不等式的解集.3.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系表题型一:一元二次不等式解法1.解下列不等式:(1)2x2+5x-3<0;(2)-3x2+6x≤2;(3)4x2+4x+1>0;(4)-x2+6x-10>0.题型二:三个“二次”关系的应用2.若不等式ax 2+bx +2>0的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,则a +b 的值为( )A .14B .-10C .10D .-143.已知一元二次不等式x 2+px +q <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,求不等式qx 2+px +1>0的解集.题型三:解含参数的一元二次不等式4.解关于x 的不等式x 2+(1-a )x -a <0.巩固练习:1.不等式6x 2+x -2≤0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-23≤x ≤12B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-23或x ≥12 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≥12D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-23 2.设a <-1,则关于x 的不等式a (x -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <a 或x >1a B .{x |x >a } C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >a 或x <1aD.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <1a 3.在R 上定义运算⊙:a ⊙b =ab +2a +b ,则满足x ⊙(x -2)<0的实数x 的取值范围为( )A .(0,2)B .(-2,1)C .(-∞,-2)∪(1,+∞)D .(-1,2)4.不等式mx 2-ax -1>0(m >0)的解集可能是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >14 B .R C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-13<x <32 D .∅5.函数y =17-6x -x 2的定义域为( )A .[-7,1]B .(-7,1)C .(-∞,-7]∪[1,+∞)D .(-∞,-7)∪(1,+∞)6.已知全集U =R ,A ={x |x 2-1≥0},则∁U A =________.7.若二次函数y =ax 2+bx +c (a <0)的图象与x 轴的两个交点为(-1,0)和(3,0),则不等式ax 2+bx +c <0的解集是________.8.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0.若f (a )≤3,则a 的取值范围是________.9.解关于x 的不等式x 2-3ax -18a 2>0. 10.若函数f (x )=2 018ax 2+2ax +2的定义域是R ,求实数a 的取值范围.参考答案:1.[解] (1)Δ=49>0,方程2x 2+5x -3=0的两根为x 1=-3,x 2=12, 作出函数y =2x 2+5x -3的图象,如图①所示.由图可得原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-3<x <12.(2)原不等式等价于3x 2-6x +2≥0.Δ=12>0,解方程3x 2-6x +2=0,得x 1=3-33,x 2=3+33,作出函数y =3x 2-6x +2的图象,如图②所示,由图可得原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤3-33或x ≥3+33. (3)∵Δ=0,∴方程4x 2+4x +1=0有两个相等的实根x 1=x 2=-12.作出函数y =4x 2+4x +1的图象如图所示.由图可得原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠-12,x ∈R.(4)原不等式可化为x 2-6x +10<0,∵Δ=-4<0, ∴方程x 2-6x +10=0无实根,∴原不等式的解集为∅. 2.解:由已知得,ax 2+bx +2=0的解为-12,13,且a <0. ∴⎩⎪⎨⎪⎧-b a =-12+13,2a =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×13,解得⎩⎨⎧a =-12,b =-2,∴a +b =-14.3.解:因为x 2+px +q <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,所以x 1=-12与x 2=13是方程x 2+px +q =0的两个实数根,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧13-12=-p ,13×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=q ,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =16,q =-16 .所以不等式qx 2+px +1>0即为-16x 2+16x +1>0,整理得x 2-x -6<0,解得-2<x <3.即不等式qx 2+px +1>0的解集为{x |-2<x <3}.4.[解] 方程x 2+(1-a )x -a =0的解为x 1=-1,x 2=a ,函数y =x 2+(1-a )x -a 的图象开口向上,则当a <-1时,原不等式解集为{x |a <x <-1};当a =-1时,原不等式解集为∅;当a >-1时,原不等式解集为{x |-1<x <a }. 5.设a ∈R ,解关于x 的不等式ax 2+(1-2a )x -2>0.5.解:(1)当a =0时, 不等式可化为x -2>0,解得x >2,即原不等式的解集为{x |x >2}.(2)当a ≠0时,方程ax 2+(1-2a )x -2=0的两根分别为2和-1a .①当a <-12时,解不等式得-1a <x <2,即原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1a <x <2;②当a =-12时,不等式无解,即原不等式的解集为∅;③当-12<a <0时,解不等式得2<x <-1a ,即原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2<x <-1a ; ④当a >0时,解不等式得x <-1a 或x >2,即原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1a 或x >2. 练习:1.解析:选A 因为6x 2+x -2≤0⇔(2x -1)·(3x +2)≤0,所以原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-23≤x ≤12. 2.解析:选A ∵a <-1,∴a (x -a )·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0⇔(x -a )·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a >0.又a <-1,∴1a >a ,∴x >1a 或x <a .3.解析:选B 由a ⊙b =ab +2a +b ,得x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +x -2=x 2+x -2<0,所以-2<x <1.4.解析:选A 因为Δ=a 2+4m >0,所以函数y =mx 2-ax -1的图象与x 轴有两个交点,又m >0,所以原不等式的解集不可能是B 、C 、D ,故选A.5.解析:选B 由7-6x -x 2>0,得x 2+6x -7<0,即(x +7)(x -1)<0,所以-7<x <1,故选B.6.解析:∁U A ={x |x 2-1<0}={x |-1<x <1}. 答案:{x |-1<x <1}7.解析:根据二次函数的图象知所求不等式的解集为(-∞,-1)∪(3,+∞). 答案:(-∞,-1)∪(3,+∞)8.解析:当a ≥0时,a 2+2a ≤3,∴0≤a ≤1;当a <0时,-a 2+2a ≤3,∴a <0.综上所述,a 的取值范围是(-∞,1].9.解:将x 2-3ax -18a 2>0变形得(x -6a )(x +3a )>0, 方程(x -6a )(x +3a )=0的两根为6a ,-3a .所以当a >0时,6a >-3a ,原不等式的解集为{x |x <-3a 或x >6a };当a =0时,6a =-3a =0,原不等式的解集为{x |x ≠0}; 当a <0时,6a <-3a ,原不等式的解集为{x |x <6a 或x >-3a }. 10.解:因为f (x )的定义域为R ,所以不等式ax 2+2ax +2>0恒成立. (1)当a =0时,不等式为2>0,显然恒成立;(2)当a ≠0时,有⎩⎨⎧ a >0,Δ=4a 2-8a <0,即⎩⎨⎧a >0,0<a <2,所以0<a <2.综上可知,实数a 的取值范围是[0,2).。
一、一元二次不等式及其解法1.形如)0)(0(02≠<>++a c bx ax 其中或的不等式称为关于x 的一元二次不等式.2.一元二次不等式20(0)ax bx c a ++>>与相应的函数2(0)y ax bx c a =++>、相应的方程20(0)ax bx c a ++=>判别式ac b 42-=∆0>∆ 0=∆0<∆ 二次函数c bx ax y ++=2(0>a )的图象()002>=++a c bx ax的解集)0(02>>++a c bx ax 的解集)0(02><++a c bx ax1、把二次项的系数变为正的。
(如果是负,那么在不等式两边都乘以-1,把系数变为正)2、解对应的一元二次方程。
(先看能否因式分解,若不能,再看△,然后求根)3、求解一元二次不等式。
(根据一元二次方程的根及不等式的方向)不等式的解法---穿根法一.方法:先因式分解,再使用穿根法.注意:因式分解后,整理成每个因式中未知数的系数为正. 使用方法:①在数轴上标出化简后各因式的根,使等号成立的根,标为实点,等号不成立的根要标虚点. ②自右向左自上而下穿线,遇偶次重根不穿透,遇奇次重根要穿透(叫奇穿偶不穿). ③数轴上方曲线对应区域使“>”成立, 下方曲线对应区域使“<”成立. 例1:解不等式(1) (x+4)(x+5)2(2-x)3<0 (2)x 2-4x+13x 2-7x+2≤1解:(1) 原不等式等价于(x+4)(x+5)2(x-2)3>0 根据穿根法如图不等式解集为{x ∣x>2或x<-4且x ≠5}.2-4-5(2)变形为(2x-1)(x-1)(3x-1)(x-2)≥0根据穿根法如图不等式解集为 {x |x< 1 3 或 12≤x ≤1或x>2}.巩固练习一、解下列一元二次不等式:1、0652>++x x2、0652≤--x x3、01272<++x x4、0672≥+-x x5、0122<--x x6、0122>-+x x7、01282≥+-x x 8、01242<--x x 9、012532>-+x x10、0121632>-+x x 11、0123732>+-x x 12、071522≤++x x13、0121122≥++x x 14、10732>-x x 15、05622<-+-x x16、02033102≤+-x x 17、0542<+-x x 18、0442>-+-x x19、2230x x --+≥ 20、0262≤+--x x 21、0532>+-x x22、02732<+-x x 23、0162≤-+x x 24、03442>-+x x25、061122<++x x 26、041132>+--x x 27、042≤-x28、031452≤-+x x 29、0127122>-+x x 30、0211122≥--x x31、03282>--x x 32、031082≥-+x x 33、041542<--x x34、02122>--x x 35、021842>-+x x 36、05842<--x x37、0121752≤-+x x 38、0611102>--x x 39、038162>--x x40、038162<-+x x 41、0127102≥--x x 42、02102>-+x x43、0242942≤--x x 44、0182142>--x x 45、08692>-+x x46、0316122>-+x x 47、0942<-x 48、0320122>+-x x49、0142562≤++x x 50、0941202≤+-x x 51、(2)(3)6x x +-<二填空题1、不等式(1)(12)0x x -->的解集是 ;2.不等式2654x x +<的解集为____________.3、不等式2310x x -++>的解集是 ;4、不等式2210x x -+≤的解集是 ;5、不等式245x x -<的解集是 ; 9、已知集合2{|4}M x x =<,2{|230}N x x x =--<,则集合MN = ;10、不等式220mx mx +-<的解集为R ,则实数m 的取值范围为 ;11、不等式9)12(2≤-x 的解集为___________________________。
一元二次不等式及其解法知识梳理及典型练习题(含答案)一元二次不等式及其解法1.一元一次不等式解法任何一个一元一次不等式经过不等式的同解变形后,都可以化为ax>b(a≠0)的形式。
当a>0时,解集为x>b/a;当a<0时,解集为x<b/a。
2.一元二次不等式及其解法1) 我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式。
2) 使某个一元二次不等式成立的x的值叫做这个一元二次不等式的解,一元二次不等式所有的解组成的集合叫做一元二次不等式的解集。
3) 一元二次不等式的解:对于一元二次不等式ax^2+bx+c>0(a>0),我们可以先求出其对应的一元二次方程ax^2+bx+c=0的解集,然后根据一元二次函数的图像,判断不等式的解集。
3.分式不等式解法对于分式不等式f(x)/g(x)>0或f(x)/g(x)<0,我们可以先化为标准型,即将右边化为0,左边化为分母的符号,然后将分式不等式转化为整式不等式求解。
对于分式不等式f(x)/g(x)≥0或f(x)/g(x)≤0,我们可以先求出f(x)/g(x)>0或f(x)/g(x)<0的解集,然后根据分式函数的图像判断不等式的解集。
例题1:已知集合A={x|x^2-2x-3≥0},B={x|-2≤x<2},则A∩B=[-2,-1]。
例题2:设f(x)=x^2+bx+1且f(-1)=f(3),则f(x)>0的解集为{x|x≠1,x∈R}。
例题3:已知-2<x/11<1/2,则x的取值范围是-22<x<11.解:首先求出方程2x2-8x-4=0的解为x1=-1,x2=2.根据题意,不等式在(1,4)内有解,即在x1和x2之间有解,则2x2-8x-4-a的图像必定开口向上,且在x1和x2处有两个零点。
又因为a>0时,图像整体上移,不可能在(1,4)内有解,故a<0.又因为当a=-4时,2x2-8x-4=0在(1,4)内有解,故a的取值范围是a<-4.故选A.1) 给定不等式 $2x^2-8x-4-a>0$ 在区间 $(1,4)$ 内有解,即$a<2x^2-8x-4$ 在区间 $(1,4)$ 内有解。
一元二次不等式及其解法(含详解)题组一 一元二次不等式的解法x +5(x -1)2≥2的解集是 ( ) A .[-3,12] B .[-12,3] C .[12,1)∪(1,3] D .[-12,1)∪(1,3] 解析:法一:首先x ≠1,在这个条件下根据不等式的性质原不等式可以化为x +5≥2(x-1)2,即2x 2-5x -3≤0,即(2x +1)(x -3)≤0,解得-12≤x ≤3,故原不等式的解集是[-12,1)∪(1,3]. 法二:特殊值检验法.首先x ≠1,排除B ,显然x =0,x =2是不等式的解,排除A 、C.答案:D2.解关于x 的不等式12x 2-ax >a 2(a ∈R).解:由12x 2-ax -a 2>0⇔(4x +a )(3x -a )>0⇔(x +a 4)(x -a 3)>0, ①a >0时,-a 4<a 3, 解集为{x |x <-a 4或x >a 3}; ②a =0时,x 2>0,解集为{x |x ∈R 且x ≠0};③a <0时,-a 4>a 3, 解集为{x |x <a 3或x >-a 4}. 题组二 一元二次不等式的实际应用y (万元)与产量x (台,若每台产品的售价为25万元,则生产者不亏本(销售收入不小于总成本)时的最低产量是( )A .100台B .120台C .150台D .180台解析:依题意得25x ≥3 000+20xx 2,整理得x 2+50x -30 000≥0,解得x ≥150或x ≤-200,因为0<x <240,所以150≤x <240,即最低产量是150台.答案:C4.某摩托车厂上年度生产摩托车的投入成本为1万元辆,年销售量为1000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品质量,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x (0<xxx ,已知年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量.(1)写出本年度预计的年利润y 与投入成本增加的比例x 的关系式;(2)为使本年度的年利润比上年度有所增加,则投入成本增加的比例x 应在什么范围内?解:(1)由题意得y =×x )-1×(1+x )]×x )(0<x <1),整理得y =-60x 2+20x +200(0<x <1).(2)要保证本年度的年利润比上年度有所增加,必须有⎩⎪⎨⎪⎧ y -(1.2-1)×1000>0,0<x <1,即⎩⎪⎨⎪⎧-60x 2+20x >0,0<x <1. 解得0<x <13. ∴投入成本增加的比例应在(0,13)范围内.ax 2+4x +a >1-2x 2对任意实数x 均成立,则实数a 的取值范围是( )A .a ≥2或a ≤-3B .a >2或a ≤-3C .a >2D .-2<a <2解析:原不等式可化为(a +2)x 2+4x +a -1>0,显然a =-2时不等式不恒成立,所以要使不等式对于任意的x 均成立,必须有a +2>0,且Δ<0,即⎩⎪⎨⎪⎧ a +2>0,16-4(a +2)(a -1)<0, 解得a >2.答案:C6.(2010·宁波模拟)设奇函数f (x )在[-1,1]上是单调函数,且f (-1)=-1,若函数f (x )≤t 2-2at +1对所有的x ∈[-1,1]都成立,当a ∈[-1,1]时,则t 的取值范围是________. 解析:∵f (x )为奇函数,f (-1)=-1,∴f (1)=-f (-1)=1.又∵f (x )在[-1,1]上是单调函数,∴-1≤f (x )≤1,∴当a ∈[-1,1]时,t 2-2at +1≥1恒成立,即t 2-2at ≥0恒成立,令g (a )=t 2-2at ,a ∈[-1,1],∴⎩⎪⎨⎪⎧t 2-2t ≥0,t 2+2t ≥0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧t ≥2或t ≤0,t ≤-2或t ≥0, ∴t ≥2或t =0或t ≤-2.答案:(-∞,-2]∪{0}∪[2,+∞)7.已知函数f (x )=x 2+ax +3.(1)当x ∈R 时,f (x )≥a 恒成立,求a 的范围.(2)当x ∈[-2,2]时,f (x )≥a 恒成立,求a 的范围.解:(1)f (x )≥a 恒成立,即x 2+ax +3-a ≥0恒成立,必须且只需Δ=a 2-4(3-a )≤0,即a 2+4a -12≤0,∴-6≤a ≤2.(2)f (x )=x 2+ax +3=(x +a 2)2+3-a 24. ①当-a 2<-2,即a >4时,f (x )min =f (-2)=-2a +7,由-2a +7≥a 得a ≤73,∴a ∈∅. ②当-2≤-a 2≤2,即-4≤a ≤4时,f (x )min =3-a 24, 由3-a 24≥a ,得-6≤a ≤2.∴-4≤a ≤2. ③当-a 2>2,即a <-4时,f (x )min =f (2)=2a +7, 由2a +7≥a ,得a ≥-7,∴-7≤a <-4.综上得a ∈[-7,2].x 2-|x |-2<0 ( )A .{x |-2<x <2}B .{x |x <-2或x >2}C .{x |-1<x <1}D .{x |x <-1或x >1}解析:原不等式⇔|x |2-|x |-2<0⇔(|x |-2)(|x |+1)<0⇔|x |-2<0⇔-2<x <2. 答案:A9.已知不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0,x 2-6x +8<0的解集是不等式2x 2-9x +a <0的解集的子集,则实数a 的取值范围是________.解析:因为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0,x 2-6x +8<0的解集是{x |2<x <3},设f (x )=2x 2-9x +a ,则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧f (2)≤0,f (3)≤0,解得a ≤9. 答案:a ≤910.已知不等式ax 2-3x +6>4的解集为{x |x <1或x >b },(1)求a ,b ;(2)解不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0.解:(1)因为不等式ax 2-3x +6>4的解集为{x |x <1或x >b },所以x 1=1与x 2=b 是方程ax 2-3x +2=0的两个实数根,且b >1.由根与系数的关系,得⎩⎨⎧ 1+b =3a ,1×b =2a .解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =2.所以⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =2. (2)所以不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0, 即x 2-(2+c )x +2c <0,即(x -2)(x -c )<0.①当c >2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为{x |2<x <c }; ②当c <2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为{x |c <x <2}; ③当c =2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为∅. 综上所述:当c >2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为{x |2<x <c }; 当c <2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为{x |c <x <2}; 当c =2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为∅.。
可编辑修改精选全文完整版 一元二次不等式及其解法 一、选择题 1.不等式(x +5)(3-2x )≥6的解集是 ( )A.{x |x ≤-1或x ≥92}B.{x|-1≤x ≤92}C.{x |x ≤-92或x ≥1}D.{x |-92≤x ≤1}解析:因为不等式(x +5)(3-2x )≥6可化为2x 2+7x -9≤0,而2x 2+7x -9=0的两根为x 1=-92,x 2=1,所以函数f (x )=2x 2+7x -9与x 轴的交点为(-92,0),(1,0),又函数f (x )=2x 2+7x -9的图象开口向上,所以不等式(x +5)·(3-2x )≥6的解集是{x |-92≤x ≤1}.答案:D 2.设A ={x |x 2-2x -3>0},B ={x |x 2+ax +b ≤0},若A ∪B =R ,A ∩B =(3,4],则a +b 等于 ( )A.7B.-1C.1D.-7解析:A =(-∞,-1)∪(3,+∞),∵A ∪B =R ,A ∩B =(3,4],则B =[-1,4],∴a =-(-1+4)=-3,b =-1×4=-4,∴a +b =-7.答案:D3.若ax 2+x +a <0的解集为∅,则实数a 取值范围 ( )A.a ≥12B.a <12C.-12≤a ≤12D.a ≤-12或a ≥12解析:∵ax 2+x +a <0的解集为∅,01,.02a a >⎧∴∴⎨⎩≤≤答案:A 4.不等式12+-x x ≤0的解集是( ) A.(-∞,-1)∪(-1,2] B.[-1,2] C.(-∞,-1)∪[2,+∞)D.(-1,2]解析:由,012≤+-x x 得⎩⎨⎧≠+≤+-.01,0)1)(2(x x x 所以不等式的解集为(-1,2].答案:D5.不等式|x 2-x|<2的解集为 ( )A.(-1,2)B.(-1,1)C.(-2,1)D.(-2,2)解析:∵|x 2-x|<2,∴-2<x 2-x <2,即⎪⎩⎪⎨⎧<-->+-2.02,022x x x x 解得⎩⎨⎧<<-∈,21,x R x ∴x ∈(-1,2),故选A. 答案:A6.已知集合A ={x|3x-2-x 2<0},B ={x|x-a <0},且BA ,则实数a 的取值范围是( )A.a ≤1B.1<a ≤2C.a >2D.a ≤2解析:不等式3x-2-x 2<0化为x 2-3x+2>0⇒x >2或x <1,由不等式x-a <0,得x <a.要使B A,则a ≤1.答案:A二、填空题7.若关于x 的方程x 2+ax +a 2-1=0有一正根和一负根,则a 的取值范围为 .解析:令f (x )=x 2+ax +a 2-1,∴二次函数开口向上,若方程有一正一负根,则只需f (0)<0,即a 2-1<0,∴-1<a <1.答案:-1<a <18.不等式21213≤+-x x 的解集为__________________. 解析: x x x x x x x x x x x x x ⇔≤-+⇔≤-+⇔-≤+-⇔≤⇔≤-+-+-0)1)(3(03211322212221313∈(-∞,-3]∪(0,1].答案:(-∞,-3]∪(0,1]三、解答题1. 已知关于x 的二次方程x 2+2mx +2m +1=0.(1)若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m 的范围.(2)若方程两根均在区间(0,1)内,求m 的范围.解:(1)条件说明抛物线f (x )=x 2+2mx +2m +1与x 轴的交点分别在区间(-1,0)和(1,2)内,画出示意图,得⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧->-<∈-<⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+=<+=>=-<+=65,21,21056)2(,024)1(,02)1(,012)0(m m R m m m f m f f m f ∴2165-<<-m . (2)据抛物线与x 轴交点落在区间(0,1)内,列不等式组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<-<≥∆>>10,0,0)1(,0)0(m f f ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<<--≤+≥->->⇒.01,2121,21,21m m m m m 或(这里0<-m <1是因为对称轴x =-m 应在区间(0,1) 2、已知2()2(2)4f x x a x =+-+,(1)如果对一切x R ∈,()0f x >恒成立,求实数a 的取值范围; (2)如果对[3,1]x ∈-,()0f x >恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)24(2)16004a a ∆=--<⇒<<;(2)(2)3(3)0a f --<-⎧⎨->⎩或3(2)10a -≤--≤⎧⎨∆<⎩或(2)1(1)0a f -->⎧⎨>⎩, 解得a φ∈或14a ≤<或112a -<<,∴a 的取值范围为1(,4)2-. 3.已知二次函数2()f x ax bx c =++的图象过点(1,0)-,问是否存在常数,,a b c ,使不等式21()(1)2x f x x ≤≤+对一切x R ∈都成立?解:假设存在常数,,a b c 满足题意,∵()f x 的图象过点(1,0)-,∴(1)0f a b c -=-+= ① 又∵不等式21()(1)2x f x x ≤≤+对一切x R ∈都成立,∴当1x =时,211(1)(11)2f ≤≤+,即11a b c ≤++≤,∴1a b c ++= ② 由①②可得:11,22a c b +==,∴211()()22f x ax x a =++-, 由21()(1)2x f x x ≤≤+对一切x R ∈都成立得:22111()(1)222x ax x a x ≤++-≤+恒成立, ∴2211()022(21)20ax x a a x x a ⎧-+-≥⎪⎨⎪-+-≤⎩的解集为R ,∴0114()042a a a >⎧⎪⎨--≤⎪⎩且21018(21)0a a a -<⎧⎨+-≤⎩,即20(14)0a a >⎧⎨-≤⎩且212(14)0a a ⎧<⎪⎨⎪-≤⎩∴14a =,∴14c =, ∴存在常数111,,424a b c ===使不等式21()(1)2x f x x ≤≤+对一切x R ∈都成立。
一元二次不等式的解法练习题(1)1. 不等式−2x 2+x +3≤0的解集是( )A. B.{x|x ≤−1或x ≥}C.{x|x ≤−或x ≥1}D.2. 不等式x 2−7x <0的解集是( ) A.{x|x <−7或x >0} B.{x|x <0或x >7} C.{x|−7<x <0}D.{x|0<x <7}3. 不等式x 2+2x −3≥0的解集是( ) A.{x|x ≥1} B.{x|x ≤−3} C.{x|−3≤x ≤1} D.{x|x ≤−3或x ≥1}4. 不等式x 2−4x −5>0的解集为( )A.{x|x ≥5或x ≤−1}B.{x|x >5或x <−1}C.{x|−1≤x ≤5}D.{x|−1<x <5}5. 不等式2x 2−x −1>0的解集是( ) A.(−12,1)B.(1,+∞)C.(−∞,1)∪(2,+∞)D.(−∞,−12)∪(1,+∞)6. 不等式组{x 2−2x −3<0log 2x <0 的解集为( )A.(−1, 0)B.(−1, 1)C.(0, 1)D.(1, 3)7. 已知集合A ={x ∈N|−2<x <4},B ={x|12≤2x ≤4},则A ∩B =( ) A.{x|−1≤x ≤2} B.{−1, 0, 1, 2} C.{1, 2} D.{0, 1, 2}8. 下列四个不等式中,解集为⌀的是()A.−x2+x+1≤0B.2x2−3x+4<0C.x2+6x+9≤0D.9. 已知函数f(x)=3x2−6x−1,则()A.函数f(x)有两个不同的零点B.函数f(x)在(−1, +∞)上单调递增C.当a>1时,若f(a x)在x∈[−1, 1]上的最大值为8,则a=3D.当0<a<1时,若f(a x)在x∈[−1, 1]上的最大值为8,则a=1310. 已知集合A={−1,0,2}, B={2,a2},若B⊆A,则实数a的值为________.11. 不等式|x−3|<2的解集为________.12. 不等式3x2−6x−5>4的解集为________.13. 已知不等式kx2−2x+6k<0(k≠0)若不等式的解集为{x|x<−3或x>−2},求实数k的值________.14. 不等式9−x2>0的解集是________.15. 已知集合A={x|x2−3x−10≤0}.(Ⅰ)若B={x|m−6≤x≤2m−1},A⊆B,求实数m的取值范围;(Ⅱ)若B={x|m+1≤x≤2m−1},B⊆A,求实数m的取值范围.16. 已知函数f(x)=ax2+bx−a+2.(1)若关于x的不等式f(x)>0的解集是(−1,3),求实数a的值;(2)若b=2,a>0,解关于x的不等式f(x)>0.17. 某企业生产A,B两种产品,根据市场调查与预测,A产品的利润与投资成正比,其关系如图1;B产品的利润与投资的算术平方根成正比,其关系如图2(利润和投资单(1)分别将A、B两种产品的利润表示为投资的函数关系式;(2)已知该企业已筹集到18万元投资金,并将全部投入A,B两种产品的生产,怎样分配这18万元,才能使该企业获得最大利润?其最大利润约为多少万元?参考答案与试题解析一元二次不等式的解法练习题(1)一、选择题(本题共计 7 小题,每题 5 分,共计35分)1.【答案】B【考点】一元二次不等式的应用【解析】将不等式变形为(x+1)(2x−3)≥0,由一元二次不等式的解法得出答案.【解答】不等式−2x2+x+3≤0,即2x2−x−3≥0,即(x+1)(2x−3)≥0,解得x≤−1或,故不等式−2x2+x+3≤0的解集是{x|x≤−1或x≥}.2.【答案】D【考点】一元二次不等式的应用【解析】不等式化为x(x−7)<0,求出解集即可.【解答】不等式x2−7x<0可化为x(x−7)<0,解得0<x<7,所以不等式的解集是{x|0<x<7}.3.【答案】D【考点】一元二次不等式的解法【解析】将不等式左边因式分解可得:(x+3)(x−1)≥0,从而可解不等式.【解答】解:由题意,不等式可化为:(x+3)(x−1)≥0,∴x≤−3或x≥1.故选D.4.【答案】B【考点】直接解一元二次不等式即可. 【解答】解:∵ x 2−4x −5>0, ∴ (x −5)(x +1)>0, 解得,x <−1或x >5. 故选B . 5.【答案】 D【考点】一元二次不等式的解法 【解析】 此题暂无解析 【解答】 此题暂无解答 6.【答案】 C【考点】其他不等式的解法 【解析】由题意可得,{−1<x <30<x <1 ,解不等式可求.【解答】由题意可得,{−1<x <30<x <1 ,即可得,0<x <1. 7. 【答案】 D【考点】 交集及其运算 【解析】化简集合A 、B ,根据交集的定义写出A ∩B . 【解答】集合A ={x ∈N|−2<x <4}={0, 1, 2, 3}, B ={x|12≤2x ≤4}={x|−1≤x ≤2},则A ∩B ={0, 1, 2}.二、 多选题 (本题共计 2 小题 ,每题 5 分 ,共计10分 ) 8.【答案】 B,D【考点】此题暂无解析【解答】此题暂无解答9.【答案】A,C,D【考点】二次函数的图象二次函数的性质【解析】结合二次函数的零点及单调性及复合函数的单调性与最值的关系分别检验各选项即可判断.【解答】因为二次函数对应的一元二次方程的判别式△=(−6)2−4×3×(−1)=48>0,所以函数f(x)有两个不同的零点,A正确;因为二次函数f(x)图象的对称轴为x=1,且图象开口向上,所以f(x)在(1, +∞)上单调递增,B不正确;令t=a x,则f(a x)=g(t)=3t2−6t−1=3(t−1)2−4.当a>1时,1a ≤t≤a,故g(t)在[1a,a]上先减后增,又a+1a2>1,故最大值为g(a)=3a2−6a−1=8,解得a=3(负值舍去).同理当0<a<1时,a≤t≤1a ,g(t)在[a,1a]上的最大值为g(1a)=3a2−6a−1=8,解得a=13(负值舍去).三、填空题(本题共计 5 小题,每题 5 分,共计25分)10.【答案】【考点】集合的包含关系判断及应用【解析】此题暂无解析【解答】解:已知A={−1,0,2}, B={2,a2},若B⊆A,则a2=0,解得:a=0.故答案为:0.11.【答案】(1, 5)【考点】由题意利用绝对值不等式的基本性质,求得不等式|x−3|<2的解集.【解答】不等式|x−3|<2,即−2<x−3<2,求得1<x<5,12.【答案】{x|x>3或x<−1}【考点】一元二次不等式的解法【解析】先化简不等式,然后根据十字相乘法求出不等式的解集.【解答】解:由题意得,不等式化简为x2−2x−3>0,所以(x−3)(x+1)>0,解得x>3或x<−1,所以不等式的解集为{x|x>3或x<−1}.故答案为:{x|x>3或x<−1}.13.【答案】−2 5【考点】一元二次不等式的解法【解析】(1)由题设条件,根据二次函数与方程的关系,得:k<0,且−3,−2为关于x的方程k x2−2x+6k=0的两个实数根,再由韦达定理能求出k的值.【解答】解:∵不等式kx2−2x+6k<0(k≠0)的解集为{x|x<−3或x>−2},∴−3和−2是方程kx2−2x+6k=0的两个根,∴−3+(−2)=2k,∴k=−25,故答案为:−25.14.【答案】{x|−3<x<3}【考点】一元二次不等式的解法【解析】此题暂无解析【解答】解:不等式9−x2>0变形为x2<9,所以解集为{x|−3<x <3}. 故答案为:{x|−3<x <3}.四、 解答题 (本题共计 3 小题 ,每题 10 分 ,共计30分 ) 15.【答案】集合A ={x|x 2−3x −10≤0}={x|−2≤x ≤5}, (1)∵ A ⊆B ,∴ {m −6≤−22m −1≥5 ,解得:3≤m ≤4,∴ 实数m 的取值范围为:[3, 4]; (2)∵ B ⊆A ,①当B =⌀时,m +1>2m −1,即m <2,②当B ≠⌀时,{m +1≤2m −1m +1≥−22m −1≤5,解得:2≤m ≤3,综上所述,实数m 的取值范围为:(−∞, 3]. 【考点】集合的包含关系判断及应用 【解析】先求出集合A ,再利用集合A 与集合B 的包含关系,列出不等式组,即可求出m 的取值范围,注意对空集的讨论. 【解答】集合A ={x|x 2−3x −10≤0}={x|−2≤x ≤5}, (1)∵ A ⊆B ,∴ {m −6≤−22m −1≥5 ,解得:3≤m ≤4,∴ 实数m 的取值范围为:[3, 4]; (2)∵ B ⊆A ,①当B =⌀时,m +1>2m −1,即m <2,②当B ≠⌀时,{m +1≤2m −1m +1≥−22m −1≤5 ,解得:2≤m ≤3,综上所述,实数m 的取值范围为:(−∞, 3]. 16.【答案】解:(1)∵ f (x )=ax 2+bx −a +2>0的解集为(−1,3), ∴ 方程ax 2+bx −a +2=0的两根为−1和3,且a <0, ∴ {−1+3=−ba ,−1×3=−a +2a ,解得{a =−1,b =2,∴ a 的值为−1.(2)∵ b =2,a >0,∴ 方程f (x )=0的两根为−1和a−2a,∴ 当−1>a−2a即a <1时,x <a−2a或x >−1;当−1=a−2a即a =1时,x ≠−1; 当−1<a−2a即a >1时,x <−1或x >a−2a,∴ 综上,当0<a <1时,原不等式解集为{x|x <a−2a或x >−1};当a =1时,原不等式解集为{x|x ≠−1}; 当a >1时,原不等式解集为{x|x <−1或x >a−2a}.【考点】一元二次不等式的解法 【解析】左侧图片未给出解析 左侧图片未给出解析【解答】解:(1)∵ f (x )=ax 2+bx −a +2>0的解集为(−1,3), ∴ 方程ax 2+bx −a +2=0的两根为−1和3,且a <0, ∴ {−1+3=−ba ,−1×3=−a +2a ,解得{a =−1,b =2,∴ a 的值为−1.(2)∵ b =2,a >0,∴ f (x )=ax 2+2x −a +2=(x +1)(ax −a +2)>0, ∴ 方程f (x )=0的两根为−1和a−2a,∴ 当−1>a−2a即a <1时,x <a−2a或x >−1;当−1=a−2a即a =1时,x ≠−1; 当−1<a−2a即a >1时,x <−1或x >a−2a,∴ 综上,当0<a <1时,原不等式解集为{x|x <a−2a或x >−1};当a =1时,原不等式解集为{x|x ≠−1}; 当a >1时,原不等式解集为{x|x <−1或x >a−2a}.17.f(x)=k1x(x≥0),g(x)=k2√x(x≥0),由图1,得f(1)=14,所以k1=14,则f(x)=14x(x≥0).由图2,得g(4)=4,所以k2=2,则g(x)=2√x(x≥0).(2)设B产品投入x万元,A产品投入(18−x)万元,该企业可获总利润为y万元,则y=14(18−x)+2√x,0≤x≤18.令√x=t,t∈[0, 3√2],则y=14(−t2+8t+18)=−14(t−4)2+172.所以当t=4时,y max=172=8.5,所以x=16,18−x=2.所以当A、B两种产品分别投入2万元、16万元时,可使该企业获得最大利润8.5万元. 【考点】二次函数在闭区间上的最值函数模型的选择与应用【解析】此题暂无解析【解答】解:(1)根据题意可设A,B两种产品的利润与投资的函数关系式分别为:f(x)=k1x(x≥0),g(x)=k2√x(x≥0),由图1,得f(1)=14,所以k1=14,则f(x)=14x(x≥0).由图2,得g(4)=4,所以k2=2,则g(x)=2√x(x≥0).(2)设B产品投入x万元,A产品投入(18−x)万元,该企业可获总利润为y万元,则y=14(18−x)+2√x,0≤x≤18.令√x=t,t∈[0, 3√2],则y=14(−t2+8t+18)=−14(t−4)2+172.所以x=16,18−x=2.所以当A、B两种产品分别投入2万元、16万元时,可使该企业获得最大利润8.5万元.试卷第11页,总11页。
一元二次不等式的解法一、单选题(共10道,每道10分)1.不等式x2-5x-6<0的解集为( )A.{x|x<-1,或x>6}B.{x|-1<x<6}C.{x|x<-2,或x>3}D.{x|-2<x<3}答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法2.不等式-x2+4x+5>0的解集为( )A.{x|-5<x<1}B.{x|-1<x<5}C.{x|x<-5,或x>1}D.{x|x<-1,或x>5}答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法3.不等式2x2-7x+3>0的解集为( )A.{x|-3<x<}B.{x|<x<3}C.{x|x<-3,或x>}D.{x|x<,或x>3}答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法4.不等式2x2+x-6≥0的解集为( )A.{x|x≤-2,或x≥}B.{x|-2≤x≤}C.{x|x≤,或x≥2}D.{x|≤x≤2}答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法5.不等式3x2-2x+1>0的解集为( )A.{x|-1<x<}B.{x|<x<1}C.∅D.R答案:D解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法6.不等式4x2-4x+1<0的解集为( )A.∅B.{3}C.{x|x≠3}D.R答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法7.不等式-x2-x+12>3x的解集是( )A.{x|x<-2,或x>6}B.{x|x<-6,或x>2}C.{x|-6<x<2}D.{x|-2<x<6}答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法8.若有意义,则实数x的取值范围为( )A.RB.{x|x≠3}C.{x|x:3}D.∅答案:C解题思路:试题难度:三颗星知识点:一元二次不等式的解法9.已知集合A={x|-x2+x+6>0},B={x|x2+2x-8>0},则A∩B=( )A.{x|2<x<3}B.{x|x>3}C.{x|x<-4}D.{x|-3<x<-2}答案:A解题思路:试题难度:三颗星知识点:集合的基本运算——交集10.在R上定义运算⊙:a⊙b=ab+2a+b,则满足x⊙(x-2)<0的实数x的取值范围为( )A.{x|0<x<2}B.{x|-2<x<1}C.{x|x<-2,或x>1}D.{x|-1<x<2}答案:B解题思路:试题难度:三颗星知识点:定义新运算。
13.2 一元二次不等式及其解法练习(一)、一元二次不等式的解法1、求解下列不等式(1)、23710x x -≤ (2)、2250x x -+-< (3)、2440x x -+-< (4)205x x -<+2、求下列函数的定义域(1)、y (2)y =3、已知集合{}{}22|160,|430A x x B x x x =-<=-+>,求A B ⋃(二)、检测题一、选择题1、不等式11023x x ⎛⎫⎛⎫--> ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的解集为 ( ) A 、11|32x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭ B 、1|2x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭ C 、1|3x x ⎧⎫<⎨⎬⎩⎭ D 、11|32x x x ⎧⎫<>⎨⎬⎩⎭或 2、在下列不等式中,解集为φ的是 ( )A 、22320x x -+>B 、2440x x ++>C 、2440x x --<D 、22320x x -+->3、函数()2log 3y x =+的定义域为 ( )A 、()(),13,-∞-⋃+∞B 、()3,1--C 、(][),13,-∞-⋃+∞D 、(][)3,13,--⋃+∞4、若2230x x -≤,则函数()21f x x x =++ ( ) A 、有最小值34,无最大值 B 、有最小值34,最大值1 C 、有最小值1,最大值194 D 、无最小值,也无最大值2 5、若不等式210x mx ++>的解集为R ,则m 的取值范围是( )A .RB .()2,2-C .()(),22,-∞-+∞D .[]2,2-6、不等式()221200x ax a a --<<的解集是( )A .()3,4a a -B .()4,3a a -C .()3,4-D .()2,6a a7、不等式220ax bx ++>的解集是1123x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭,则a b -=( ) A .14-B .14C .10-D .10 二、填空题8、设()21f x x bx =++,且()()13f f =,则()0f x >的解集为 。
3.3 一元二次不等式及其解法课时过关·能力提升1下列不等式中,解集是R的是()A.x2+2x+1>0B.√x2>0C.(13)x+1>0D.1x -2<1xx2+2x+1=(x+1)2≥0,所以选项A不正确;因为√x2=|x|≥0,所以选项B不正确;选项D中x≠0;因为(13)x>0,所以(13)x+1>1>0,x∈R,故选C.2已知2a+1<0,则关于x的不等式x2-4ax-5a2>0的解集是()A.{x|x>5a或x<-a}B.{x|x<5a或x>-a}C.{x|-a<x<5a}D.{x|5a<x<-a}2-4ax-5a2>0⇒(x-5a)(x+a)>0.∵a<-12,∴5a<-a.∴x>-a或x<5a.故选B.3已知不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|-13<x<2},则不等式cx2+bx+a<0的解集为()A.{x|-3<x<12} B.{x|x<-3或x>12}C.{x|-2<x<13} D.{x|x<-2或x>13}:ax2+bx+c>0的解集为{x|-13<x<2}⇔3x2-5x-2<0⇔-3x2+5x+2>0.设a=-3k,b=5k,c=2k(k>0),则cx2+bx+a<0⇔2kx2+5kx-3k<0⇔2x2+5x-3<0⇔-3<x<12,故选A.方法二:由题意知a<0,且-x x =(-13)+2,x x =(-13)×2,即x x =-53,x x =-23,而cx 2+bx+a<0⇔x x x 2+x x x+1>0⇔-23x 2-53x+1>0⇔2x 2+5x-3<0⇔-3<x<12,故选A .4设f (x )={2e x -1,x <2,log 3(x 2-1),x ≥2,则不等式f (x )>2的解集为()A.(1,2)∪(3,+∞)B.(√10,+∞)C.(1,2)∪(√10,+∞)D.(1,2)x<2时,令2e x-1>2,解得1<x<2.当x ≥2时,令log 3(x 2-1)>2,解得x ∈(√10,+∞).故x ∈(1,2)∪(√10,+∞).★5关于x 的方程x 2+(a 2-1)x+a-2=0的一根比1小,且另一根比1大的充要条件是()A.-1<a<1 B .a<-1或a>1 C.-2<a<1D.a<-2或a>1f (x )=x 2+(a 2-1)x+a-2,则它是开口向上的二次函数,方程的根即是函数与x 轴的交点的横坐标,因此只需f (1)<0,即1+a 2-1+a-2<0,故-2<a<1.6已知函数f (x )=√xx 2-6xx +(x +8)的定义域为R ,则实数k 的取值X 围为.2-6kx+(k+8)≥0恒成立,当k=0时,满足. 当k ≠0时,{x >0,x =(-6x )2-4x (x +8)≤0⇒0<k ≤1. ∴0≤k ≤1.7已知三个不等式①x 2-4x+3<0,②x 2-6x+8<0,③2x 2-9x+m<0,要使同时满足①和②的所有x 都满足③,则实数m 的取值X 围是.:由{x 2-4x +3<0,x 2-6x +8<0,解得2<x<3.③对于2<x<3恒成立,即m<-2x 2+9x 对x ∈(2,3)恒成立,所以m 只需满足小于函数-2x 2+9x 在区间(2,3)上的最小值,即当x=3时,最小值为9,但取不到最小值.所以m ≤9.方法二:{x 2-4x +3<0x 2-6x +8<0⇒{1<x <32<x <4⇒2<x<3.设f (x )=2x 2-9x+m.当x ∈(2,3)时,f (x )<0恒成立. 由二次函数的图象与性质,得{x (2)≤0,x (3)≤0,即{8-18+x ≤0,18-27+x ≤0,解得m ≤9.-∞,9]8已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x>0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x 的解集用区间表示为.f (x )为奇函数,且当x>0时,f (x )=x 2-4x ,所以f (x )={x 2-4x ,x >0,0,x =0,-x 2-4x ,x <0,所以原不等式等价于{x >0,x 2-4x >x 或{x <0,-x 2-4x >x .由此可解得x>5或-5<x<0. 用区间表示为(-5,0)∪(5,+∞).-5,0)∪(5,+∞) ★9定义在(-3,3)内的奇函数f (x ),已知f (x )在其定义域内单调递减,且f (2-a )+f (1-a-a 2)>0,则实数a 的取值X 围是.f (x )为奇函数,∴f (2-a )>-f (1-a-a 2)=f (a 2+a-1). 又f (x )在(-3,3)上单调递减,∴{-3<2-x <3,-3<1-x -x 2<3,2-x <x 2+x -1,即{-1<x <5,-1-√172<x <-1+√172,x >1或x <-3.解得1<a<√17-12, 故实数a 的取值X 围为1<a<√17-12.1,√17-12) 10解关于x 的不等式ax 2-(a+1)x+1<0.当a=0时,原不等式化为-x+1<0,所以不等式的解集是{x|x>1}.(2)当a ≠0时,原不等式可化为a (x-1)(x -1x )<0. 若a<0,则(x-1)(x -1x )>0. 因为1x <1,所以原不等式的解集为{x |x <1x 或x >1};若a>0,原不等式化为(x-1)(x -1x )<0.①当1x <1,即a>1时,不等式的解集为{x |1x<x <1}.②当1x =1,即a=1时,不等式即为(x-1)2<0,显然不等式的解集为⌀. ③当1x>1,即0<a<1时,不等式的解集为{x |1<x <1x}.综上,原不等式的解集如下:当a<0时,解集为{x |x <1x 或x >1}; 当a=0时,解集为{x|x>1};当0<a<1时,解集为{x|1<x<1x};当a=1时,解集为⌀;当a>1时,解集为{x|1x<x<1}.11设0<α<β,已知不等式ax2+bx+c>0的解集为(α,β),求不等式(a+c-b)x2+(b-2a)x+a>0的解集.,得a<0,α+β=-xx >0,αβ=xx>0.∴a<0,c<0,b>0,从而a+c-b<0.设(a+c-b)x2+(b-2a)x+a=0的两根为α',β',则有α'+β'=2x-xx+x-x =2x+x(x+x)x+xxx+x(x+x)=(x+1)+(x+1) (x+1)(x+1)=1x+1+1x+1,α'β'=xx+x-x =xx+xxx+x(x+x)=1x+1·1x+1.∴(a+c-b)x2+(b-2a)x+a=0的两根为1x+1,1 x+1.∵0<α<β,∴1x+1>1x+1>0.∴不等式(a+c-b)x2+(b-2a)x+a>0的解集为(1x+1,1x+1).★12若关于x的不等式4x+xx2-2x+3<2对任意实数x恒成立,某某数m的取值X围.:因为x2-2x+3=(x-1)2+2>0,所以不等式4x+xx2-2x+3<2同解于4x+m<2x2-4x+6,即2x2-8x+6-m>0.要使原不等式对任意实数x恒成立,只要2x2-8x+6-m>0对任意实数x恒成立.所以需要Δ<0,即64-8(6-m)<0.整理并解得m<-2.所以实数m的取值X围是(-∞,-2).方法二:由方法一,知要使4x+xx2-2x+3<2对任意实数x恒成立,只要2x2-8x+6-m>0恒成立即可.变形为m<2x2-8x+6.设h(x)=2x2-8x+6,要使m<2x2-8x+6恒成立,只要m<h(x)min.而h(x)=2x2-8x+6=2(x-2)2-2≥-2, 所以h(x)min=-2.所以m<-2.所以实数m的取值X围是(-∞,-2).。
1.“三个二次”的关系判别式Δ=b2-4ac Δ>0Δ=0Δ<0二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根有两个相异实根x1,x2(x1<x2)有两个相等实根x1=x2=-b2a没有实数根ax2+bx+c>0 (a>0)的解集(-∞,x1)∪(x2,+∞)(-∞,-b2a)∪(-b2a,+∞)Rax2+bx+c<0(a>0)的解集(x1,x2) ∅∅不等式解集a<b a=b a>b(x-a)·(x-b)>0{x|x<a或x>b}{x|x≠a}{x|x<b或x>a}(x-a) (x-b)<0{x|a<x<b}∅{x|b<x<a}【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若不等式ax 2+bx +c <0的解集为(x 1,x 2),则必有a >0.( √ ) (2)不等式x -2x +1≤0的解集是[-1,2].( × )(3)若不等式ax 2+bx +c >0的解集是(-∞,x 1)∪(x 2,+∞),则方程ax 2+bx +c =0的两个根是x 1和x 2.( √ )(4)若方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)没有实数根,则不等式ax 2+bx +c >0的解集为R .( × ) (5)不等式ax 2+bx +c ≤0在R 上恒成立的条件是a <0且Δ=b 2-4ac ≤0.( × )1.(教材改编)不等式x 2-3x -10>0的解集是________. 答案 (-∞,-2)∪(5,+∞)解析 解方程x 2-3x -10=0得x 1=-2,x 2=5,由y =x 2-3x -10的开口向上,所以x 2-3x -10>0的解集为(-∞,-2)∪(5,+∞). 2.设集合M ={x |x 2-3x -4<0},N ={x |0≤x ≤5},则M ∩N =________. 答案 [0,4)解析 ∵M ={x |x 2-3x -4<0}={x |-1<x <4}, ∴M ∩N =[0,4).3.已知不等式ax 2-bx -1≥0的解集是⎣⎡⎦⎤-12,-13,则不等式x 2-bx -a <0的解集是________________. 答案 (2,3)解析 由题意知-12,-13是方程ax 2-bx -1=0的根,所以由根与系数的关系得-12+⎝⎛⎭⎫-13=b a ,-12×⎝⎛⎭⎫-13=-1a .解得a =-6,b =5,不等式x 2-bx -a <0即为x 2-5x +6<0,解集为(2,3).4.(教材改编)若关于x 的不等式m (x -1)>x 2-x 的解集为{x |1<x <2},则实数m 的值为________. 答案 2解析 因为m (x -1)>x 2-x 的解集为{x |1<x <2}. 所以1,2一定是m (x -1)=x 2-x 的解,∴m =2.5.(教材改编)若关于x 的方程x 2+ax +a 2-1=0有一正根和一负根,则a 的取值范围为________. 答案 (-1,1)解析 由题意可知,Δ>0且x 1x 2=a 2-1<0,故-1<a <1.题型一 一元二次不等式的求解命题点1 不含参的不等式例1 求不等式-2x 2+x +3<0的解集. 解 化-2x 2+x +3<0为2x 2-x -3>0, 解方程2x 2-x -3=0得x 1=-1,x 2=32,∴不等式2x 2-x -3>0的解集为(-∞,-1)∪(32,+∞),即原不等式的解集为(-∞,-1)∪(32,+∞).命题点2 含参不等式例2 解关于x 的不等式:x 2-(a +1)x +a <0. 解 由x 2-(a +1)x +a =0得(x -a )(x -1)=0, ∴x 1=a ,x 2=1,①当a >1时,x 2-(a +1)x +a <0的解集为{x |1<x <a }, ②当a =1时,x 2-(a +1)x +a <0的解集为∅, ③当a <1时,x 2-(a +1)x +a <0的解集为{x |a <x <1}. 引申探究将原不等式改为ax 2-(a +1)x +1<0,求不等式的解集. 解 若a =0,原不等式等价于-x +1<0,解得x >1. 若a <0,原不等式等价于(x -1a )(x -1)>0,解得x <1a 或x >1.若a >0,原不等式等价于(x -1a )(x -1)<0.①当a =1时,1a =1,(x -1a )(x -1)<0无解;②当a >1时,1a <1,解(x -1a )(x -1)<0得1a<x <1;③当0<a <1时,1a >1,解(x -1a )(x -1)<0得1<x <1a .综上所述:当a <0时,解集为{x |x <1a或x >1};当a =0时,解集为{x |x >1};当0<a <1时,解集为{x |1<x <1a };当a =1时,解集为∅;当a >1时,解集为{x |1a<x <1}.思维升华 含有参数的不等式的求解,往往需要对参数进行分类讨论.(1)若二次项系数为常数,首先确定二次项系数是否为正数,再考虑分解因式,对参数进行分类讨论,若不易分解因式,则可依据判别式符号进行分类讨论;(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项系数是否为零,确定不等式是不是二次不等式,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式; (3)对方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集.求不等式12x 2-ax >a 2(a ∈R )的解集.解 ∵12x 2-ax >a 2,∴12x 2-ax -a 2>0, 即(4x +a )(3x -a )>0,令(4x +a )(3x -a )=0, 得:x 1=-a 4,x 2=a3.①a >0时,-a 4<a 3,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-a 4或x >a 3;②a =0时,x 2>0,解集为{x |x ∈R 且x ≠0}; ③a <0时,-a 4>a 3,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <a 3或x >-a 4.综上所述,当a >0时,不等式的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-a 4或x >a 3;当a =0时,不等式的解集为{x |x ∈R 且x ≠0}; 当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <a 3或x >-a 4.题型二 一元二次不等式恒成立问题命题点1 在R 上恒成立例3 (1)若一元二次不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为________.(2)设a 为常数,∀x ∈R ,ax 2+ax +1>0,则a 的取值范围是________. 答案 (1)(-3,0) (2)[0,4)解析 (1)2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则必有⎩⎪⎨⎪⎧2k <0,Δ=k 2-4×2k ×(-38)<0,解之得-3<k <0. (2)∀x ∈R ,ax 2+ax +1>0,则必有⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a <0或a =0,∴0≤a <4.命题点2 在给定区间上恒成立例4 设函数f (x )=mx 2-mx -1.若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围. 解 要使f (x )<-m +5在x ∈[1,3]上恒成立,即 m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立. 有以下两种方法:方法一 令g (x )=m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3]. 当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数, 所以g (x )max =g (3)⇒7m -6<0, 所以m <67,所以0<m <67;当m =0时,-6<0恒成立; 当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数,所以g (x )max =g (1)⇒m -6<0,所以m <6,所以m <0. 综上所述:m 的取值范围是{m |m <67}.方法二 因为x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34>0, 又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝⎛⎭⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可.所以,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m |m <67.命题点3 给定参数范围的恒成立问题例5 对任意的k ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(k -4)x +4-2k 的值恒大于零,则x 的取值范围是________________________________________________________________________. 答案 {x |x <1或x >3}解析 x 2+(k -4)x +4-2k >0恒成立, 即g (k )=(x -2)k +(x 2-4x +4)>0, 在k ∈[-1,1]时恒成立.只需g (-1)>0且g (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-5x +6>0,x 2-3x +2>0,解之得x <1或x >3.思维升华 (1)对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方.另外常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值.(2)解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数.(1)若不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为__________.(2)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是________. 答案 (1)[-1,4] (2)(-22,0) 解析 (1)x 2-2x +5=(x -1)2+4的最小值为4, 所以x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立, 只需a 2-3a ≤4,解得-1≤a ≤4.(2)作出二次函数f (x )的草图,对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0,则有⎩⎪⎨⎪⎧f (m )<0,f (m +1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m 2-1<0,(m +1)2+m (m +1)-1<0,解得-22<m <0.题型三 一元二次不等式的应用例6 某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x 成(1成=10%),售出商品数量就增加85x 成.要求售价不能低于成本价.(1)设该商店一天的营业额为y ,试求y 与x 之间的函数关系式y =f (x ),并写出定义域; (2)若再要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围. 解 (1)由题意得,y =100⎝⎛⎭⎫1-x 10·100⎝⎛⎭⎫1+850x . 因为售价不能低于成本价,所以100⎝⎛⎭⎫1-x10-80≥0. 所以y =f (x )=40(10-x )(25+4x ),定义域为x ∈[0,2]. (2)由题意得40(10-x )(25+4x )≥10 260, 化简得8x 2-30x +13≤0.解得12≤x ≤134.所以x 的取值范围是⎣⎡⎦⎤12,2.思维升华 求解不等式应用题的四个步骤(1)阅读理解,认真审题,把握问题中的关键量,找准不等关系.(2)引进数学符号,将文字信息转化为符号语言,用不等式表示不等关系,建立相应的数学模型.(3)解不等式,得出数学结论,要注意数学模型中自变量的实际意义. (4)回归实际问题,将数学结论还原为实际问题的结果.某汽车厂上年度生产汽车的投入成本为10万元/辆,出厂价为12万元/辆,年销售量为10 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品质量,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x (0<x <1),则出厂价相应地提高比例为0.75x ,同时预计年销售量增加的比例为0.6x ,已知年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量. (1)写出本年度预计的年利润y 与投入成本增加的比例x 的关系式;(2)为使本年度的年利润比上年度有所增加,则投入成本增加的比例x 应在什么范围内? 解 (1)y =[(1+0.75x )×12-(1+x )×10]×(1+0.6x )×10 000 =-6 000x 2+2 000x +20 000,即y =-6 000x 2+2 000x +20 000(0<x <1). (2)上年利润为(12-10)×10 000=20 000. ∴y -20 000>0,即-6 000x 2+2 000x >0, ∴0<x <13,即x 的范围为(0,13).14.转化与化归思想在不等式中的应用典例 (1)已知函数f (x )=x 2+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________.(2)已知函数f (x )=x 2+2x +ax ,若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,则实数a 的取值范围是________.思维点拨 (1)考虑“三个二次”间的关系; (2)将恒成立问题转化为最值问题求解. 解析 (1)由题意知f (x )=x 2+ax +b =⎝⎛⎭⎫x +a 22+b -a 24. ∵f (x )的值域为[0,+∞), ∴b -a 24=0,即b =a 24.∴f (x )=⎝⎛⎭⎫x +a 22. 又∵f (x )<c ,∴⎝⎛⎭⎫x +a22<c , 即-a 2-c <x <-a2+c .∴⎩⎨⎧-a2-c =m , ①-a2+c =m +6. ②②-①,得2c =6,∴c =9.(2)∵x ∈[1,+∞)时,f (x )=x 2+2x +ax >0恒成立,即x 2+2x +a >0恒成立.即当x ≥1时,a >-(x 2+2x )=g (x )恒成立.而g (x )=-(x 2+2x )=-(x +1)2+1在[1,+∞)上单调递减, ∴g (x )max =g (1)=-3,故a >-3. ∴实数a 的取值范围是{a |a >-3}. 答案 (1)9 (2){a |a >-3}温馨提醒 (1)本题的解法充分体现了转化与化归思想:函数的值域和不等式的解集转化为a ,b 满足的条件;不等式恒成立可以分离常数,转化为函数值域问题. (2)注意函数f (x )的值域为[0,+∞)与f (x )≥0的区别.[方法与技巧]1.“三个二次”的关系是解一元二次不等式的理论基础,一般可把a <0时的情形转化为a >0时的情形.2.f (x )>0的解集即为函数y =f (x )的图象在x 轴上方的点的横坐标的集合,充分利用数形结合思想.3.简单的分式不等式可以等价转化,利用一元二次不等式解法进行求解. [失误与防范]1.对于不等式ax 2+bx +c >0,求解时不要忘记讨论a =0时的情形. 2.当Δ<0时,ax 2+bx +c >0 (a ≠0)的解集为R 还是∅,要注意区别. 3.含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论.A 组 专项基础训练(时间:30分钟)1.不等式(x -1)(2-x )≥0的解集为____________. 答案 {x |1≤x ≤2}解析 由(x -1)(2-x )≥0可知(x -2)(x -1)≤0, 所以不等式的解集为{x |1≤x ≤2}.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2, x ≤0,-x +2, x >0,则不等式f (x )≥x 2的解集为________.答案 [-1,1]解析 方法一 当x ≤0时,x +2≥x 2, ∴-1≤x ≤0;①当x >0时,-x +2≥x 2,∴0<x ≤1.② 由①②得原不等式的解集为{x |-1≤x ≤1}.方法二 作出函数y =f (x )和函数y =x 2的图象,如图,由图知f (x )≥x 2的解集为[-1,1].3.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的取值范围是____________. 答案 [0,4]解析 由题意知a =0时,满足条件.a ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0,得0<a ≤4,所以0≤a ≤4.4.已知不等式x 2-2x -3<0的解集是A ,不等式x 2+x -6<0的解集是B ,不等式x 2+ax +b <0的解集是A ∩B ,那么a +b =________. 答案 -3解析 由题意,A ={x |-1<x <3},B ={x |-3<x <2},A ∩B ={x |-1<x <2}, 则不等式x 2+ax +b <0的解集为{x |-1<x <2}. 由根与系数的关系可知,a =-1,b =-2, 所以a +b =-3.5.设a >0,不等式-c <ax +b <c 的解集是{x |-2<x <1},则a ∶b ∶c =________.答案 2∶1∶3解析 ∵-c <ax +b <c ,又a >0,∴-b +c a <x <c -b a. ∵不等式的解集为{x |-2<x <1},∴⎩⎪⎨⎪⎧ -b +c a =-2,c -b a =1,∴⎩⎨⎧ b =a 2,c =32a ,∴a ∶b ∶c =a ∶a 2∶3a 2=2∶1∶3. 6.若不等式-2≤x 2-2ax +a ≤-1有唯一解,则a 的值为__________.答案 1±52解析 若不等式-2≤x 2-2ax +a ≤-1有唯一解,则x 2-2ax +a =-1有两个相等的实根,所以Δ=4a 2-4(a +1)=0,解得a =1±52. 7.若0<a <1,则不等式(a -x )(x -1a)>0的解集是________________. 答案 {x |a <x <1a} 解析 原不等式即(x -a )(x -1a)<0, 由0<a <1得a <1a ,∴a <x <1a. 8.已知关于x 的不等式ax -1x +1<0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-1或x >-12,则实数a =____________. 答案 -2解析 ax -1x +1<0⇔(x +1)(ax -1)<0, 依题意,得a <0,且1a =-12.∴a =-2. 9.设f (x )是定义在R 上的以3为周期的奇函数,若f (1)>1,f (2)=2a -3a +1,则实数a 的取值范围是________.答案 (-1,23) 解析 ∵f (x +3)=f (x ),∴f (2)=f (-1+3)=f (-1)=-f (1)<-1.∴2a -3a +1<-1⇔3a -2a +1<0⇔(3a -2)(a +1)<0, ∴-1<a <23. 10.设二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,函数F (x )=f (x )-x 的两个零点为m ,n (m <n ).(1)若m =-1,n =2,求不等式F (x )>0的解集;(2)若a >0,且0<x <m <n <1a,比较f (x )与m 的大小. 解 (1)由题意知,F (x )=f (x )-x =a (x -m )(x -n ).当m =-1,n =2时,不等式F (x )>0,即a (x +1)(x -2)>0.当a >0时,不等式F (x )>0的解集为{x |x <-1或x >2};当a <0时,不等式F (x )>0的解集为{x |-1<x <2}.(2)f (x )-m =F (x )+x -m =a (x -m )(x -n )+x -m =(x -m )(ax -an +1),∵a >0,且0<x <m <n <1a, ∴x -m <0,1-an +ax >0.∴f (x )-m <0,即f (x )<m .B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.已知函数f (x )=(ax -1)(x +b ),如果不等式f (x )>0的解集是(-1,3),则不等式f (-2x )<0的解集是__________________________.答案 (-∞,-32)∪(12,+∞) 解析 f (x )=0的两个解是x 1=-1,x 2=3且a <0,由f (-2x )<0得-2x >3或-2x <-1,∴x <-32或x >12.12.若关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a =________.答案 52解析 由x 2-2ax -8a 2<0,得(x +2a )(x -4a )<0,因a >0,所以不等式的解集为(-2a,4a ),即x 2=4a ,x 1=-2a ,由x 2-x 1=15,得4a -(-2a )=15,解得a =52. 13.已知函数f (x )=-x 2+ax +b 2-b +1(a ∈R ,b ∈R ),对任意实数x 都有f (1-x )=f (1+x )成立,当x ∈[-1,1]时,f (x )>0恒成立,则b 的取值范围是________.答案 b <-1或b >2解析 由f (1-x )=f (1+x )知f (x )图象的对称轴为直线x =1,则有a 2=1,故a =2. 由f (x )的图象可知f (x )在[-1,1]上为增函数.∴x ∈[-1,1]时,f (x )min =f (-1)=-1-2+b 2-b +1=b 2-b -2,令b 2-b -2>0,解得b <-1或b >2.14.设函数f (x )=x 2-1,对任意x ∈[32,+∞),f (x m)-4m 2·f (x )≤f (x -1)+4f (m )恒成立,则实数m 的取值范围是________________.答案 {m |m ≤-32或m ≥32} 解析 依据题意得x 2m 2-1-4m 2(x 2-1)≤(x -1)2-1+4(m 2-1)在x ∈[32,+∞)上恒成立, 即1m 2-4m 2≤-3x 2-2x +1在x ∈[32,+∞)上恒成立. 当x =32时,函数y =-3x 2-2x +1取得最小值-53, 所以1m 2-4m 2≤-53,即(3m 2+1)(4m 2-3)≥0, 解得m ≤-32或m ≥32. 15.求使不等式x 2+(a -6)x +9-3a >0,|a |≤1恒成立的x 的取值范围.解 将原不等式整理为形式上是关于a 的不等式(x -3)a +x 2-6x +9>0.令f (a )=(x -3)a +x 2-6x +9.因为f (a )>0在|a |≤1时恒成立,所以(1)若x =3,则f (a )=0,不符合题意,应舍去.(2)若x ≠3,则由一次函数的单调性,可得⎩⎪⎨⎪⎧ f (-1)>0,f (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-7x +12>0,x 2-5x +6>0, 解得x <2或x >4.所以x 的取值范围是{x |x <2或x >4}.。
课时作业16 一元二次不等式及其解法时间:45分钟 满分:100分课堂训练1.不等式x 2-5x +6≤0的解集为( ) A .[2,3] B .[2,3) C .(2,3) D .(2,3]【答案】 A【解析】 因为方程x 2-5x +6=0的解为x =2或x =3,所以不等式的解集为{x |2≤x ≤3}.2.若a 2-174a +1<0,则不等式x 2+ax +1>2x +a 成立的x 的围是( )A .{x |x ≥3或x ≤1}B .{x |x <14或x >4}C .{x |1<x <3}D .{x |x ≤-3或x >1}【答案】 D【解析】 由a 2-174a +1<0,得:a ∈(14,4).不等式x 2+ax +1>2x +a ,可化为:(x -1)[x -(1-a )]>0, ∴x <1-a 或x >1, ∴x ≤-3或x >1.3.若关于x 的不等式ax 2-6x +a 2<0的解集为(1,m ),则实数m =________.【答案】 2【解析】 ∵x =1是方程ax 2-6x +a 2=0的根,∴a -6+a 2=0,∴a =2或-3.当a =2时,不等式2x 2-6x +4<0的解集为(1,2),∴m =2.当a =-3时,不等式-3x 2-6x +9<0的解集为(-∞,-3)∪(1,+∞),不合题意.4.求函数f (x )=log 2(x 2-x +14)+x 2-1的定义域.【解析】由函数的解析式有意义,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x +14>0,x 2-1≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≠12,x ≤-1或x ≥1.因此x ≤-1或x ≥1.故所求函数的定义域为{x |x ≤-1或x ≥1}.课后作业一、选择题(每小题5分,共40分) 1.不等式2x 2-x -1>0的解集是( ) A .(-12,1) B .(1,+∞)C .(-∞,1)∪(2,+∞)D .(-∞,-12)∪(1,+∞)【答案】 D【解析】 ∵2x 2-x -1=(2x +1)(x -1),∴由2x 2-x -1>0得(2x +1)(x -1)>0,解得x >1或x <-12,∴不等式的解集为(-∞,-12)∪(1,+∞).故应选D.2.设集合A ={x |1<x <4},集合B ={x |x 2-2x -3≤0},则A ∩(∁RB )=( )A .(1,4)B .(3,4)C .(1,3)D .(1,2)∪(3,4)【答案】 B【分析】 先解不等式求出集合B ,然后进行集合的相应运算. 【解析】 B ={x |-1≤x ≤3},A ∩(∁R B )={x |3<x <4},故选B.3.函数y =11-x2+lg(3x -x 2)的定义域为( ) A .{x |-1<x <1} B .{x |0<x <3} C .{x |0<x <1} D .{x |-1<x <3}【答案】 C【解析】 由题意须满足⎩⎪⎨⎪⎧ 1-x 2>0,3x -x 2>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1<0,x 2-3x <0,∴⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <1,0<x <3,∴0<x <1. 4.不等式ax 2+bx +2>0的解集是{x |-12<x <13},则a -b 等于( )A .-4B .14C .-10D .10【答案】 C【解析】 ∵不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-12<x <13},∴-12、13是方程ax 2+bx +2=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧-12+13=-b a-12×13=2a,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12b =-2.∴a -b =-10.5.设f (x )=x 2+bx +1,且f (-1)=f (3),则f (x )>0的解集为( ) A .(-∞,-1)∪(3,+∞) B .R C .{x |x ≠1} D .{x |x =1}【答案】 C【解析】 ∵f (-1)=f (3) ∴1-b +1=9+3b +1 ∴b =-2,∴f (x )=x 2-2x +1=(x -1)2, ∴f (x )>0的解集为x ≠1.6.若关于x 的不等式mx 2-(2m +1)x +m -1≥0的解集为∅,则( )A .m <0B .m <-18C .-18<m <0D .m 的值不存在【答案】 B【解析】 要使不等式的解集为∅,则⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ<0,∴m <-18.7.若0<a <1,则不等式(a -x )(x -1a)>0的解集是( )A .{x |1a<x <a }B .{x |a <x <1a}C .{x |x <a 或x >1a}D .{x |x <1a或x >a }【答案】 B【解析】 原不等式可化为(x -a )(x -1a)<0.又∵0<a <1,∴1a>1>a >0,∴原不等式的解集为{x |a <x <1a}.8.如果ax 2+bx +c >0的解集为{x |x <-2或x >4},那么对于函数f (x )=ax 2+bx +c 有( )A .f (5)<f (2)<f (-1)B .f (2)<f (5)<f (-1)C .f (2)<f (-1)<f (5)D .f (-1)<f (2)<f (5)【答案】 C【解析】 ∵ax 2+bx +c >0的解集为x <-2或x >4. 则a >0且-2和4是方程ax 2+bx +c =0的两根,∴-b a =2,ca=-8.∴函数f (x )=ax 2+bx +c 的图象开口向上,对称轴为x =-b 2a=1.∴f (5)>f (-1)>f (2),故选C. 二、填空题(每小题10分,共20分)9.二次函数y =ax 2+bx +c (x ∈R )的部分对应值如表:【答案】 {x |x <-2,或x >3}【解析】 由图表可知a >0.且f (3)=0,f (-2)=0.∴ax 2+bx +c >0的解集为{x |x <-2,或x >3}.10.若a <0,则关于x 的不等式x 2-4ax -5a 2>0的解集是________.【答案】 {x |x >-a 或x <5a }【解析】 方程x 2-4ax -5a 2=0的两根分别为-a 和5a ,且-a >5a .∴不等式的解集是{x |x >-a 或x <5a }.三、解答题(每小题20分,共40分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)11.解不等式.(1)-x 2+2x -3>0;(2)x 2+x >-14;(3)-2x 2+3x -2<0.【分析】 把不等式化为二次项系数为正,右边为0的形式,利用“三个二次”之间的关系求解.【解析】 (1)原不等式可化为x 2-2x +3<0, ∵Δ=(-2)2-4×1×3=-8<0,∴原不等式的解集为∅. (2)原不等式可化为x 2+x +14>0.∵Δ=12-4×1×14=0,∴方程x 2+x +14=0有两个相等实根x 1=x 2=-12.∴原不等式的解集为{x |x ≠-12,x ∈R }.(3)原不等式可化为2x 2-3x +2>0. ∵Δ=(-3)2-4×2×2=-7<0, ∴原不等式的解集为R .【规律方法】 一元二次不等式化为二次项系数为正的形式后,若Δ≤0,可根据二次函数的图象直接写出解集.12.解关于x 的不等式(x -2)(ax -2)>0(a ∈R ). 【解析】 当a =0时,原不等式化为x -2<0,∴x <2. 当a <0时,原不等式化为(x -2)(x -2a)<0,∴2a<x <2.当a >0时,原不等式化为(x -2)(x -2a)>0.①当0<a <1时,x >2a或x <2.②当a =1时,x ≠2.③当a>1时,x>2或x<2 a.综上所述,当a=0时,原不等式的解集为{x|x<2};当a<0时,原不等式的解集为{x|2a<x<2};当0<a<1时,原不等式的解集为{x|x>2a或x<2};当a=1时,原不等式的解集为{x|x≠2};当a>1时,原不等式的解集为{x|x>2或x<2a}.。
一元二次不等式及其解法练习题
一、选择题
1.不等式-3<4x -4x 2≤0的解集是( ) A.⎩
⎨⎧
⎭
⎬⎫x ⎪⎪-12
<x ≤0或1≤x <32 B .{x |x ≤0或x ≥1} C.⎩
⎨⎧
⎭
⎬⎫x ⎪⎪-12<x <32
D.⎩
⎨⎧
⎭
⎬⎫x ⎪
⎪x ≤-12或x ≥32 2.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的值的集合是( ) A .{a |0<a <4} B .{a |0≤a <4} C .{a |0<a ≤4} D .{a |0≤a ≤4}
3.一元二次不等式ax 2+bx +1>0的解集为⎩
⎨⎧
x ⎪
⎪⎭
⎬⎫-1<x <13,则ab 的值为( ) A .-6 B .6 C .-5 D .5
4.若关于x 的不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围为( ) A.⎝⎛⎭⎫-235,+∞ B.⎣⎡⎦⎤-235,1 C .(1,+∞) D.⎝⎛⎭⎫-∞,-23
5 5.对任意实数x ,不等式2x +2
x 2
+x +1
>k 恒成立,则k 的取值范围为( )
A .[0,+∞)
B .(2,+∞)
C.⎝
⎛⎭⎫-∞,-23 D .(2,+∞)∪⎝
⎛⎭⎫-∞,-2
3 6.在R 上定义运算⊗:x ⊗y =x (1-y ).若不等式(x -a )⊗(x +a )<1对任意实数x 成立,则( )
A .-1<a <1
B .0<a <2
C .-12<a <32
D .-32<a <1
2
二、填空题
7.已知x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0的解,则k 的取值范围是________.
8.若函数f (x )=(a 2+4a -5)x 2-4(a -1)x +3的图象恒在x 轴上方,则a 的取值范围是________.
三、解答题
9.(1)求函数f (x )=log 2(-x 2+2x +3)的定义域;
(2)若不等式x 2-2x +k 2-1≥0对一切实数x 恒成立,求实数k 的取值范围.
10.m 为何值时,方程mx 2-(2m +1)x +m =0满足下列条件: (1)没有实数解; (2)有实数解;
(3)有两个不相等的实数解.
11.解关于x 的不等式ax 2-(2a +1)x +2≤0,a ∈R .
参考答案与解析
1. 【解析】选A.不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧4x (x -1)≥04x 2-4x -3<0⇒⎩
⎪⎨⎪⎧
x ≤0或x ≥1,
-12<x <3
2
⇒-12<x ≤0或1≤x <3
2
.
2.【解析】选D.若a =0时符合题意.当a >0时,相应二次方程中的Δ=a 2-4a ≤0,得{a |0<a ≤4},综上得{a |0≤a ≤4},故选D.
3.【解析】选B.由已知得ax 2+bx +1=0的两个根为-1,1
3
所以⎩⎨⎧-1+13=-b a
,
-1×13=1
a ,
解得⎩
⎪⎨⎪
⎧a =-3b =-2,
所以ab =6.
4.【解析】选A.根据题意,由于关于x 的不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,可知a >-x 2+2x =-x +2x 在[1,5]上有解,又由于函数y =-x +2
x 在区间[1,5]上是减函数,故只需a
大于函数的最小值即可,又y =-x +2x ≥-5+25=-23
5,故a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-235,+∞,故选A.
5.【解析】选C.不等式
2x +2
x 2+x +1
>k 等价于2x +2>k (x 2+x +1),kx 2+(k -2)x +(k -2)<0
对任意x ∈R 均成立;注意到k =0时该不等式不恒成立,于是有
⎩
⎪⎨⎪⎧k <0,Δ=(k -2)2-4k (k -2)<0, 由此解得k <-2
3
,
因此k 的取值范围是⎝
⎛⎭⎫-∞,-2
3. 6.【解析】选C.因为(x -a )⊗(x +a )<1,所以(x -a )(1-x -a )<1,即x 2-x -a 2+a +1>0.因为此不等式对任意实数x 成立,则有1-4(-a 2+a +1)<0.所以-12<a <3
2
.故选C.
7.【解析】x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0的解,把x =1代入不等式得k 2-6k +8≥0,解得k ≥4或k ≤2.
【答案】k ≥4或k ≤2
8.【解析】函数图象恒在x 轴上方,即不等式(a 2+4a -5)x 2-4(a -1)x +3>0对一切x ∈R 恒成立.
①当a 2+4a -5=0,即a =-5或a =1时,
由a =-5,不等式化为24x +3>0,不满足题意;由a =1,不等式化为3>0,满足题意. ②当a 2+4a -5≠0时,由题意可得
⎩
⎪⎨⎪⎧a 2+4a -5>0,16(a -1)2-12(a 2+4a -5)<0, 解得1<a <19.
综合①②,a 的取值范围是1≤a <19.
9.【解】(1)由-x 2+2x +3>0,得x 2-2x -3<0, 即(x -3)(x +1)<0,所以-1<x <3,
所以f (x )=log 2(-x 2+2x +3)的定义域为(-1,3).
(2)法一:若x 2-2x +k 2-1≥0对一切实数x 恒成立,则Δ=(-2)2-4(k 2-1)≤0⇒k 2≥2⇒k ≥2或k ≤- 2.
即实数k 的取值范围是(-∞,-2]∪[2,+∞).
法二:若x 2-2x +k 2-1≥0对一切实数x 恒成立,即k 2≥-x 2+2x +1对一切实数x 恒成立. 因为-x 2+2x +1=-(x -1)2+2≤2, 所以当k 2≥2时,x 2-2x +k 2-1≥0恒成立, 所以k ≤-2或k ≥ 2.
即实数k 的取值范围是(-∞,-2]∪[2,+∞).
10.【解】当m =0时,原方程可化为x =0;当m ≠0时,Δ=[-(2m +1)]2-4m 2=4m +1<0,即m <-14时,原方程没有实数解;由Δ=4m +1>0,得m >-1
4且m ≠0时,原方程有两
个不相等的实数根;Δ≥0时原方程有实数解.此时m ≥-1
4
且m ≠0.
综上,(1)当m <-1
4时,原方程没有实数解.
(2)当m ≥-1
4
时,原方程有实数解.
(3)当m >-1
4且m ≠0时,原方程有两个不相等的实数解.
11.【解】原不等式可以变形为(ax -1)(x -2)≤0.
(1)当a =0时,(ax -1)(x -2)≤0可化为-(x -2)≤0,所以x ≥2. (2)当a <0时,(ax -1)(x -2)≤0可化为⎝⎛⎭⎫x -1
a (x -2)≥0. 所以x ≤1
a
或x ≥2.
(3)当a >0时,(ax -1)(x -2)≤0可化为(x -1a )(x -2)≤0,对应方程的两个根分别为1
a 和2,
①当1a >2,即0<a <12时,⎝⎛⎭⎫x -1a (x -2)≤0⇒2≤x ≤1
a
;
②当1a =2,即a =1
2时,⎝⎛⎭⎫x -1a (x -2)≤0⇒(x -2)2≤0,所以x =2; ③当0<1a <2,即a >12时,⎝⎛⎭⎫x -1a (x -2)≤0⇒1
a ≤x ≤2. 综上所述,当a <0时,原不等式的解集为⎩
⎨⎧x ⎪⎪⎭
⎬⎫
x ≤1a
或x ≥2; 当a =0时,原不等式的解集为{x |x ≥2}; 当0<a <12时,原不等式的解集为⎩⎨⎧
x ⎪⎪⎭⎬⎫2≤x ≤1a ; 当a =1
2时,原不等式的解集为{x |x =2};
当a >12时,原不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭
⎬⎫
1a ≤x ≤2.。