高考数学一轮总复习:一元二次不等式的解法
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高三一轮复习 6.2 一元二次不等式及其解法【教学目标】1.会从实际问题的情境中抽象出一元二次不等式模型.2.通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.3.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图。
【重点难点】1。
教学重点:会解一元二次不等式并了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系;2。
教学难点:学会对知识进行整理达到系统化,提高分析问题和解决问题的能力;【教学策略与方法】自主学习、小组讨论法、师生互动法【教学过程】环节二:意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是________.解析[由题可得f(x)<0对于x∈[m,m+1]恒成立,即错误!解得-错误!〈m〈0.答案错误!知识梳理:知识点1 三个“二次”的关系ΔacΔ〉0Δ=0Δ数+a〉象次有两相异实根有两相等实根没有ax2+bx+c=0(a>0)的根x1,x2(x1<x2)x1=x2=-错误!ax2+bx+c〉0 (a>0)的解集{x|x〈x1或x〉x2}{x|x≠x1}Rax2+bx+c<0 (a〉0)的解集{x|x1〈x<x2}∅∅知识点2 用程序框图表示ax2+bx+c>0(a>0)的求解过程1.必会结论;(1)(x-a)(x-b)〉0或(x-a)(x-b)〈0型不等式解法教师引导学生及时总结,以帮助学生形成完整的认知结构。
由常见问题的解决和总结,使学。
新高考数学一轮复习考点知识专题讲解与练习考点知识总结5 一元二次不等式的解法 高考概览高考在本考点的常考题型为选择题、填空题,分值为5分,中、低等难度考纲研读1.会从实际问题的情境中抽象出一元二次不等式模型2.通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系3.会解一元二次不等式一、基础小题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 答案 A解析 不等式可化为⎩⎨⎧4x (x -1)≥0,4x 2-4x -3<0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0或x ≥1,-12<x <32,所以-12<x ≤0或1≤x <32.故选A.2.如果关于x 的不等式x 2<ax +b 的解集是{x |1<x <3},那么b a 等于( )A .-81B .81C .-64D .64答案 B解析 不等式x 2<ax +b 可化为x 2-ax -b <0,其解集为{x |1<x <3},所以1,3是方程x 2-ax -b =0的根,所以⎩⎨⎧1+3=a ,1×3=-b ,解得⎩⎨⎧a =4,b =-3,所以b a =(-3)4=81. 3.不等式5x -102x -3≤0的解集为( ) A .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪32≤x ≤2 B .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≥2或x <32 C .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪32<x ≤2 D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <32 答案 C解析 不等式5x -102x -3≤0等价于(5x -10)(2x -3)≤0,且2x -3≠0,解得32<x ≤2.故选C.4.若关于x 的不等式x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集,则实数a 的取值范围是( )A .[2,+∞)B .(-∞,-6]C .[-6,2]D .(-∞,-6]∪[2,+∞)答案 D解析 由关于x 的不等式x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集,得对应方程x 2-ax -a +3=0有实数根,即Δ=a 2+4(a -3)≥0,解得a ≥2或a ≤-6,所以实数a 的取值范围是(-∞,-6]∪[2,+∞).故选D.5.若函数f (x )=kx 2-6kx +k +8的定义域为R ,则实数k 的取值范围是( )A .{k |0<k ≤1}B .{k |k <0或k >1}C .{k |0≤k ≤1}D .{k |k >1}答案 C解析 当k =0时,8>0恒成立;当k ≠0时,只需⎩⎨⎧k >0,Δ≤0,即⎩⎨⎧k >0,36k 2-4k (k +8)≤0,则0<k ≤1.综上,0≤k ≤1.6.已知点A (-3,-1)与点B (4,-6)在直线3x -2y -a =0的两侧,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-24)∪(7,+∞)B .(-7,24)C .(-24,7)D .(-∞,-7)∪(24,+∞)答案 B解析 由题意可得(-9+2-a )(12+12-a )<0,所以-7<a <24.故选B.7.关于x 的不等式x 2-(m +2)x +2m <0的解集中恰有3个正整数,则实数m 的取值范围为( )A .(5,6]B .(5,6)C .(2,3]D .(2,3)答案 A解析 关于x 的不等式x 2-(m +2)x +2m <0可化为(x -m )(x -2)<0,∵该不等式的解集中恰有3个正整数,∴不等式的解集为{x |2<x <m },且5<m ≤6,即实数m 的取值范围是(5,6].故选A.8.对任意实数x ,不等式3x 2+2x +2x 2+x +1>k 恒成立,则正整数k 的值为( )A .1B .2C .3D .4答案 A解析 ∵x 2+x +1恒为正数,∴原不等式等价于3x 2+2x +2>kx 2+kx +k 对x ∈R 恒成立,即(k -3)x 2+(k -2)x +k -2<0恒成立,∵当k =3时,x +1<0不恒成立,∴⎩⎨⎧k -3<0,Δ<0,Δ=(k -2)2-4(k -3)(k -2)=(k -2)(k -2-4k +12)=(k -2)(10-3k ).由Δ<0,得k <2或k >103.又k <3,∴k <2,∵k 为正整数,∴k =1.9.(多选)设[x ]表示不小于实数x 的最小整数,则关于x 的不等式[x ]2+[x ]-12≤0的解可以为( )A .10B .3C .-4.5D .-5答案 BC解析 不等式[x ]2+[x ]-12≤0可化为([x ]+4)([x ]-3)≤0,解得-4≤[x ]≤3.又[x ]表示不小于实数x 的最小整数,且[10]=4,[3]=3,[-4.5]=-4,[-5]=-5,所以不等式[x ]2+[x ]-12≤0的解可以为3,-4.5.故选BC.10.(多选)关于下列四个不等式的说法,正确的有( )A .不等式2x 2-x -1>0的解集是(-∞,1)∪(2,+∞)B .不等式-6x 2-x +2≤0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤-23或x ≥12 C .若不等式ax 2+8ax +21<0的解集是{x |-7<x <-1},那么a 的值是3D .关于x 的不等式x 2+px -2<0的解集是(q ,1),则p +q 的值为-1答案 BCD解析 对于A ,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,+∞),故错误;对于B ,∵-6x 2-x +2≤0,∴6x 2+x -2≥0,∴(2x -1)(3x +2)≥0,∴x ≥12或x ≤-23,故正确;对于C ,由题意可知-7和-1为方程ax 2+8ax +21=0的两个根,∴-7×(-1)=21a ,故a =3,故正确;对于D ,依题意得q ,1是方程x 2+px -2=0的两根,∴q +1=-p ,即p +q =-1,故正确.故选BCD.11.若a <0,则关于x 的不等式组⎩⎨⎧ax -a 2<0,x 2-ax -2a 2<0的解集为________.答案 (a ,-a )解析 因为a <0,所以由ax -a 2=a (x -a )<0,得x >a ,由x 2-ax -2a 2=(x -2a )(x +a )<0,得2a <x <-a .所以原不等式组的解集为(a ,-a ).12.已知三个不等式:①x 2-4x +3<0,②x 2-6x +8<0,③2x 2-9x +m <0.则同时满足①②的x 的取值范围为________.要使同时满足①②的所有x 的值满足③,则实数m 的取值范围为________.答案 (2,3) (-∞,9]解析 由①得1<x <3,由②得2<x <4,故同时满足①②的x 的取值范围为2<x <3.要使同时满足①②的所有x 的值满足③,即不等式2x 2-9x +m <0在x ∈(2,3)上恒成立,即m <-2x 2+9x 在x ∈(2,3)上恒成立,又-2x 2+9x 在x ∈(2,3)上大于9,所以实数m 的取值范围为m ≤9.二、高考小题13.(2022·天津高考)设x ∈R ,使不等式3x 2+x -2<0成立的x 的取值范围为________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,23 解析 3x 2+x -2<0变形为(x +1)(3x -2)<0,解得-1<x <23,故使不等式成立的x 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,23. 14.(2015·广东高考)不等式-x 2-3x +4>0的解集为________(用区间表示).答案 (-4,1)解析 不等式-x 2-3x +4>0等价于x 2+3x -4<0,解得-4<x <1.15.(经典江苏高考)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0,则实数m 的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0 解析 由题可得f (x )<0对于x ∈[m ,m +1]恒成立,等价于⎩⎨⎧f (m )=2m 2-1<0,f (m +1)=2m 2+3m <0,解得-22<m <0.三、模拟小题16.(2022·山东枣庄八中月考)若关于x 的不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,2)B .(-∞,-2)C .(-6,+∞)D .(-∞,-6)答案 B解析 令f (x )=x 2-4x -2-a ,则函数的图象为开口向上且以直线x =2为对称轴的抛物线,故在区间(1,4)上,f (x )<f (4)=-2-a ,若不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解,则-2-a >0,解得a <-2,即实数a 的取值范围是(-∞,-2).故选B.17.(2022·北京房山区月考)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( )A .{x |-1≤x ≤1}B .{x |-2≤x ≤2}C .{x |-2≤x ≤1}D .{x |-1≤x ≤2}答案 A解析 ∵函数f (x )=⎩⎨⎧x +2,x ≤0,-x +2,x >0,则不等式f (x )≥x 2,即⎩⎨⎧x ≤0,x +2≥x 2①或⎩⎨⎧x >0,-x +2≥x2②.解①可得-1≤x ≤0,解②可得0<x ≤1.综上可得,不等式f (x )≥x 2的解集为[-1,1].故选A.18.(2022·湖南湘潭高三模拟)在关于x 的不等式x 2-(a +1)x +a <0的解集中至多包含2个整数,则a 的取值范围是( )A .(-3,5)B .(-2,4)C .[-3,5]D .[-2,4]答案 D解析 因为关于x 的不等式x 2-(a +1)x +a <0可化为(x -1)(x -a )<0,当a >1时,不等式的解集为1<x <a ,要使得解集中至多包含2个整数,则a ≤4,即1<a ≤4;当a =1时,不等式的解集为∅,满足题意;当a <1时,不等式的解集为a <x <1,要使得解集中至多包含2个整数,则a ≥-2,即-2≤a <1.综上,实数a 的取值范围是[-2,4].故选D.19.(2022·山西运城模拟)某电商新售A 产品,售价每件50元,年销售量为11.8万件.为支持新品发售,第一年免征营业税,第二年需征收销售额x %的营业税(即每销售100元征税x 元).第二年,电商决定将A 产品的售价提高50·x %1-x %元,预计年销售量减少x 万件.要使第二年A 产品上交的营业税不少于10万元,则x 的最大值是( )A .2B .5C .8D .10答案 D解析 由题意,第二年A 产品年销售量为(11.8-x )万件,A 产品的售价为⎝ ⎛⎭⎪⎫50+50·x %1-x %元,所以第二年A 产品年销售额为⎝ ⎛⎭⎪⎫50+50·x %1-x %(11.8-x )万元,则第二年A 产品上交的营业税为⎝ ⎛⎭⎪⎫50+50·x %1-x %(11.8-x )x %万元.由题意可得⎝ ⎛⎭⎪⎫50+50·x %1-x %(11.8-x )x %≥10,化简得x 2-12x +20≤0,即(x -2)(x -10)≤0,所以2≤x ≤10,所以x 的最大值是10.故选D.20.(多选)(2022·湖北宜昌模拟)已知关于x 的不等式kx 2-2x +6k <0(k ≠0),则下列说法正确的是( )A .若不等式的解集为{x |x <-3或x >-2},则k =-25B .若不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ∈R ,x ≠1k ,则k =66 C .若不等式的解集为R ,则k <-66D .若不等式的解集为∅,则k ≥66答案 ACD解析 因为不等式的解集为{x |x <-3或x >-2},所以k <0,且-3与-2是方程kx 2-2x +6k =0的两根,所以(-3)+(-2)=2k ,解得k =-25,故A 正确;因为不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ∈R ,x ≠1k ,所以⎩⎨⎧k <0,Δ=4-24k 2=0,解得k =-66,故B 错误;由题意,得⎩⎨⎧k <0,Δ=4-24k 2<0,解得k <-66,故C 正确;由题意,得⎩⎨⎧k >0,Δ=4-24k 2≤0,解得k ≥66,故D 正确.故选ACD.21.(多选)(2022·江苏省淮安市清江浦区校级期末)若关于x 的一元二次方程(x -2)(x -3)=m 有实数根x 1,x 2,且x 1<x 2,则下列说法中正确的是( )A .当m =0时,x 1=2,x 2=3B .m >-14C .当m >0时,2<x 1<x 2<3D .当m >0时,x 1<2<3<x 2答案 ABD解析 当m =0时,方程为(x -2)(x -3)=0,解得x 1=2,x 2=3,所以A 正确;方程整理可得x 2-5x +6-m =0,有不同的两实数根的条件为Δ=25-4(6-m )>0,可得m >-14,所以B 正确;当m >0时,即(x -2)(x -3)>0,函数f (x )=(x -2)(x -3)-m 的图象与x 轴交于点(x 1,0),(x 2,0),可得x 1<2<3<x 2,所以C 不正确,D 正确.故选ABD.22.(2022·广西柳州模拟)若不等式a 2+8b 2≥λb (a +b )对任意的实数a ,b 均成立,则实数λ的取值范围为________.答案 [-8,4]解析 由已知可得a 2-λab +(8-λ)b 2≥0,若b =0,则a 2≥0恒成立;若b ≠0,对不等式两边同除以b 2可得⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 2-λ·a b +8-λ≥0恒成立,故Δ=λ2-4(8-λ)≤0,解得-8≤λ≤4,故实数λ的取值范围为[-8,4].一、高考大题本考点在近三年高考中未涉及此题型.二、模拟大题1.(2022·河南信阳高三模拟)已知关于x 的不等式(ax -1)(x -1)<0.(1)当a =2时,解上述不等式;(2)当a <1时,解上述关于x 的不等式.解 (1)当a =2时,代入可得(2x -1)(x -1)<0,解不等式可得12<x <1,所以不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1. (2)关于x 的不等式(ax -1)(x -1)<0.若a <1,当a =0时,代入不等式可得-x +1<0,解得x >1;当0<a <1时,化简不等式可得a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0,由1a >1,可得1<x <1a ; 当a <0时,化简不等式可得a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0,解不等式可得x >1或x <1a . 综上可知,当a =0时,不等式的解集为{x |x >1};当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1<x <1a ;当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >1或x <1a . 2.(2022·湖北襄阳模拟)已知f (x )=ax 2+x -a ,a ∈R .(1)若不等式f (x )>(a -1)x 2+(2a +1)x -3a -1对任意的x ∈[-1,1]恒成立,求实数a 的取值范围;(2)若a <0,解不等式f (x )>1.解 (1)原不等式等价于x 2-2ax +2a +1>0对任意的x ∈[-1,1]恒成立, 设g (x )=x 2-2ax +2a +1=(x -a )2-a 2+2a +1,x ∈[-1,1],①当a <-1时,g (x )min =g (-1)=1+2a +2a +1>0,无解;②当-1≤a ≤1时,g (x )min =g (a )=-a 2+2a +1>0,得1-2<a ≤1;③当a >1时,g (x )min =g (1)=1-2a +2a +1>0恒成立.综上,实数a 的取值范围为(1-2,+∞).(2)f (x )>1,即ax 2+x -a -1>0,即(x -1)(ax +a +1)>0,因为a <0,所以(x -1)⎝⎛⎭⎪⎫x +a +1a <0, 因为1-⎝⎛⎭⎪⎫-a +1a =2a +1a , 所以当-12<a <0时,1<-a +1a ,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1<x <-a +1a ; 当a =-12时,不等式可化为(x -1)2<0,不等式无解;当a <-12时,1>-a +1a ,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-a +1a <x <1. 3.(2022·陕西咸阳高三阶段检测)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),因为a >0,且0<x <m <n <1a ,所以x -m <0,1-an +ax >0.所以f (x )-m <0,即f (x )<m .4.(2022·上海松江区高三检测)已知f (x )=2x 2+bx +c ,不等式f (x )<0的解集是(0,5).(1)求f (x )的解析式;(2)若不等式组⎩⎨⎧f (x )>0,f (x +k )<0的正整数解只有一个,求实数k 的取值范围; (3)若对于任意x ∈[-1,1],不等式tf (x )≤2恒成立,求实数t 的取值范围. 解 (1)因为不等式f (x )<0的解集是(0,5),所以0,5是一元二次方程2x 2+bx +c =0的两个实数根,可得⎩⎪⎨⎪⎧0+5=-b 2,0×5=c 2,解得⎩⎨⎧b =-10,c =0, 所以f (x )=2x 2-10x .(2)不等式组⎩⎨⎧f (x )>0,f (x +k )<0, 即⎩⎨⎧2x 2-10x >0,2(x 2+2kx +k 2)-10(x +k )<0, 解得⎩⎨⎧x <0或x >5,-k <x <5-k ,因为不等式组的正整数解只有一个,可得该正整数解就是6,可得6<5-k ≤7,解得-2≤k <-1, 所以实数k 的取值范围是[-2,-1).(3)tf (x )≤2,即t (2x 2-10x )≤2,即tx 2-5tx -1≤0, 当t =0时显然成立;当t >0时,有⎩⎨⎧t ·1-5t ·(-1)-1≤0,t ·1-5t ·1-1≤0, 即⎩⎨⎧t +5t -1≤0,t -5t -1≤0,解得-14≤t ≤16,所以0<t ≤16;当t <0时,函数y =tx 2-5tx -1在[-1,1]上单调递增,所以只要其最大值满足条件即可,所以有t -5t -1≤0,解得t ≥-14,即-14≤t <0.综上,实数t 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,16.。
高考数学一轮总复习考点突破:一元二次不等式恒成立问题[解析] (1)要使mx 2-mx -1<0恒成立,若m =0,显然-1<0;若m ≠0,则⎩⎪⎨⎪⎧ m <0,Δ=m 2+4m <0⇒-4<m <0.所以m 的取值范围为(-4,0].(2)要使f (x )<-m +5在[1,3]上恒成立,只需mx 2-mx +m <6恒成立(x ∈[1,3]), 又因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0, 所以m <6x 2-x +1. 令y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34. 因为t =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上是增函数,所以y =6x 2-x +1在[1,3]上是减函数.因此函数的最小值y min =67.所以m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,67.(3)将不等式f (x )<0整理成关于m 的不等式为(x 2-x )m -1<0.令g (m )=(x 2-x )m -1,m ∈[-1,1].则⎩⎪⎨⎪⎧ g-1<0,g 1<0,即⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+x -1<0,x 2-x -1<0, 解得1-52<x <1+52,即x 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫1-52,1+52.名师点拨:一元二次不等式恒成立问题1.在R 上恒成立(1)一元二次不等式ax 2+bx +c >0(或≥0)对于一切x ∈R 恒成立的条件是⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=b 2-4ac <0或≤0. (2)一元二次不等式ax 2+bx +c <0(或≤0)对于一切x ∈R 恒成立的条件是⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,Δ=b 2-4ac <0或≤0.2.在给定某区间上恒成立(1)当x ∈[m ,n ],f (x )=ax 2+bx +c ≥0恒成立,结合图象,只需f (x )min ≥0即可.(2)当x ∈[m ,n ],f (x )=ax 2+bx +c ≤0恒成立,只需f (x )max ≤0即可.3.解决恒成立问题一定要搞清谁是自变量,谁是参数.一般地,知道谁的范围,谁就是自变量,求谁的范围,谁就是参数.4.“不等式f (x )≥0有解(或解集不空)的参数m 的取值集合”是“f (x )<0恒成立的参数m 取值集合”的补集;“f (x )>0的解集为∅”即“f (x )≤0恒成立.”注意:ax 2+bx +c >0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c >0或⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=b 2-4ac <0; ax 2+bx +c <0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c <0 或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=b 2-4ac <0. 【变式训练】1.若不等式(a -3)x 2+2(a -3)x -4<0对一切x ∈R 恒成立,则实数a 取值的集合为( D )A .(-∞,3)B .(-1,3)C .[-1,3]D .(-1,3] [解析] 当a =3时,-4<0恒成立;当a ≠3时,⎩⎪⎨⎪⎧ a <3,Δ=4a -32+16a -3<0,解得-1<a <3.所以-1<a ≤3.故选D.2.(2024·山西忻州第一中学模拟)已知关于x 的不等式x 2-4x ≥m 对任意的x ∈(0,1]恒成立,则有( A )A .m ≤-3B .m ≥-3C .-3≤m <0D .m ≥-4 [解析] 令f (x )=x 2-4x ,x ∈(0,1],∵f (x )图象的对称轴为直线x =2,∴f (x )在(0,1]上单调递减,∴当x =1时,f (x )取得最小值-3,∴m ≤-3,故选A.3.已知对于任意的a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值总大于0,则x 的取值范围是( B )A .{x |1<x <3}B .{x |x <1或x >3}C .{x |1<x <2}D .{x |x <1或x >2} [解析] 记g (a )=(x -2)a +x 2-4x +4,a ∈[-1,1],依题意,只需⎩⎪⎨⎪⎧ g 1>0,g -1>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-3x +2>0,x 2-5x +6>0⇒x <1或x >3,故选B.。
课时作业38 一元二次不等式及其解法一、选择题1.已知集合A ={x |x ≥0},B ={x |(x +1)(x -5)<0},则A ∩B 等于( B ) A .[-1,4) B .[0,5)C .[1,4]D .[-4,-1)∪[4,5)解析:由题意得B ={x |-1<x <5},故A ∩B ={x |x ≥0}∩{x |-1<x <5}=[0,5).故选B. 2.不等式1-x2+x ≥1的解集为( B )A.⎣⎡⎦⎤-2,-12 B.⎝⎛⎦⎤-2,-12 C .(-∞,-2)∪⎝⎛⎭⎫-12,+∞ D .(-∞,-2]∪⎝⎛⎭⎫-12,+∞ 解析:1-x 2+x≥1⇔1-x 2+x-1≥0⇔1-x -2-x 2+x≥0⇔-2x -12+x≥0⇔2x +1x +2≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧(2x +1)(x +2)≤0,x +2≠0⇔-2<x ≤-12.故选B.3.使不等式2x 2-5x -3≥0成立的一个充分不必要条件是( C ) A .x ≥0 B .x <0或x >2 C .x ∈{-1,3,5}D .x ≤-12或x ≥3解析:不等式2x 2-5x -3≥0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≥3或x ≤-12,由题意,选项中x 的X 围应该是上述解集的真子集,只有C 满足.故选C.4.关于x 的不等式ax -b <0的解集是(1,+∞),则关于x 的不等式(ax +b )(x -3)>0的解集是( C )A .(-∞,-1)∪(3,+∞)B .(1,3)C .(-1,3)D .(-∞,1)∪(3,+∞)解析:关于x 的不等式ax -b <0即ax <b 的解集是(1,+∞),∴a =b <0,∴不等式(ax +b )(x -3)>0可化为(x +1)(x -3)<0,解得-1<x <3,∴所求不等式的解集是(-1,3).5.若不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},则不等式2x 2+bx +a >0的解集为( A )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <-1或x >12 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1<x <12 C .{x |-2<x <1} D .{x |x <-2或x >1}解析:∵不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},∴ax 2+bx +2=0的两根为-1,2,且a <0,即-1+2=-b a ,(-1)×2=2a ,解得a =-1,b =1,则所求不等式可化为2x 2+x -1>0,解得x <-1或x >12,故选A.6.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X 围为( A )A .(-3,0)B .[-3,0]C .[-3,0)D .(-3,0]解析:由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧k <0,Δ=k 2-4×2k ×⎝⎛⎭⎫-38<0,解得-3<k <0.7.若存在实数x ∈[2,4],使x 2-2x +5-m <0成立,则m 的取值X 围为( B ) A .(13,+∞) B .(5,+∞) C .(4,+∞)D .(-∞,13)解析:m >x 2-2x +5,设f (x )=x 2-2x +5=(x -1)2+4,x ∈[2,4],当x =2时,f (x )min =5,∃x ∈[2,4]使x 2-2x +5-m <0成立,即m >f (x )min ,∴m >5.故选B.8.在关于x 的不等式x 2-(a +1)x +a <0的解集中至多包含1个整数,则a 的取值X 围是( C )A .(-3,5)B .(-2,4)C .[-1,3]D .[-2,4]解析:因为关于x 的不等式x 2-(a +1)x +a <0可化为(x -1)(x -a )<0, 当a >1时,不等式的解集为{x |1<x <a }, 当a <1时,不等式的解集为{x |a <x <1}, 当a =1时,不等式的解集为∅.要使得解集中至多包含1个整数,则a =1或1<a ≤3或1>a ≥-1,所以实数a 的取值X 围是a ∈[-1,3],故选C.二、填空题9.规定记号“⊙”表示一种运算,定义a ⊙b =ab +a +b (a ,b 为正实数),若1⊙k 2<3,则k 的取值X 围是(-1,1).解析:由题意知k 2+1+k 2<3,化为(|k |+2)(|k |-1)<0,所以|k |<1,所以-1<k <1.10.若0<a <1,则不等式(a -x )⎝⎛⎭⎫x -1a >0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪a <x <1a . 解析:原不等式为(x -a )⎝⎛⎭⎫x -1a <0,由0<a <1得a <1a ,∴a <x <1a. 11.若不等式x 2+ax +4≥0对一切x ∈(0,1]恒成立,则a 的取值X 围为[-5,+∞). 解析:由题意,分离参数后得,a ≥-⎝⎛⎭⎫x +4x . 设f (x )=-⎝⎛⎭⎫x +4x ,x ∈(0,1], 则只要a ≥[f (x )]max 即可.由于函数f (x )在区间(0,1]上单调递增, 所以[f (x )]max =f (1)=-5,故a ≥-5.12.已知对于任意的x ∈(-∞,1)∪(5,+∞),都有x 2-2(a -2)x +a >0,则实数a 的取值X 围是(1,5].解析:设f (x )=x 2-2(a -2)x +a , 当Δ=4(a -2)2-4a <0时,即1<a <4时,f (x )>0对x ∈R 恒成立; 当a =1时,f (-1)=0,不合题意; 当a =4时,f (2)=0,符合题意;当Δ>0时,由⎩⎪⎨⎪⎧ Δ>0,1<a -2<5,f (1)≥0,f (5)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a <1或a >4,3<a <7,a ≤5,a ≤5,即4<a ≤5.综上所述,实数a 的取值X 围是(1,5]. 三、解答题13.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6. (1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),某某数a ,b 的值. 解:(1)∵f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6, ∴f (1)=-3+a (6-a )+6=-a 2+6a +3>0, 即a 2-6a -3<0,解得3-23<a <3+2 3. ∴原不等式的解集为{a |3-23<a <3+23}. (2)∵f (x )>b 的解集为(-1,3),∴方程-3x 2+a (6-a )x +6-b =0的两根为-1,3, ∴⎩⎪⎨⎪⎧-1+3=a (6-a )3,-1×3=-6-b3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3±3,b =-3.14.已知f (x )=2x 2+bx +c ,不等式f (x )<0的解集是(0,5).(1)求f (x )的解析式;(2)若对于任意的x ∈[-1,1],不等式f (x )+t ≤2恒成立,求t 的取值X 围.解:(1)∵f (x )=2x 2+bx +c ,不等式f (x )<0的解集是(0,5),∴0和5是方程2x 2+bx +c =0的两个根,由根与系数的关系知,-b 2=5,c2=0,∴b =-10,c =0,f (x )=2x 2-10x .(2)对任意的x ∈[-1,1],f (x )+t ≤2恒成立等价于对任意的x ∈[-1,1],2x 2-10x +t -2≤0恒成立,∴2x 2-10x +t -2的最大值小于或等于0. 设g (x )=2x 2-10x +t -2,则由二次函数的图象可知g (x )=2x 2-10x +t -2在区间[-1,1]上为减函数, ∴g (x )max =g (-1)=10+t ,∴10+t ≤0,即t ≤-10. ∴t 的取值X 围为(-∞,-10].15.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9.解析:由题意知f (x )=x 2+ax +b =⎝⎛⎭⎫x +a 22+b -a 24. 因为f (x )的值域为[0,+∞),所以b -a 24=0,即b =a 24.所以f (x )=⎝⎛⎭⎫x +a 22.又f (x )<c ,所以⎝⎛⎭⎫x +a22<c , 即-a 2-c <x <-a2+c .所以⎩⎨⎧-a2-c =m ①,-a2+c =m +6 ②.②-①,得2c =6,所以c =9.16.已知函数f (x )=ax 2+2ax +1的定义域为R . (1)求a 的取值X 围; (2)若函数f (x )的最小值为22,解关于x 的不等式x 2-x -a 2-a <0. 解:(1)∵函数f (x )=ax 2+2ax +1的定义域为R ,∴ax 2+2ax +1≥0恒成立, 当a =0时,1≥0恒成立.当a ≠0时,需满足题意,则需⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=(2a )2-4a ≤0,解得0<a ≤1,综上可知,a 的取值X 围是[0,1]. (2)f (x )=ax 2+2ax +1=a (x +1)2+1-a ,由题意及(1)可知0<a ≤1, ∴当x =-1时,f (x )min =1-a ,由题意得,1-a =22,∴a =12, ∴不等式x 2-x -a 2-a <0可化为x 2-x -34<0.解得-12<x <32,∴不等式的解集为⎝⎛⎭⎫-12,32.。
考点47 一元二次不等式解法及运用(讲解)【思维导图】【常见考法】考法一 不等式的解法1.不等式11023x x ⎛⎫⎛⎫-->⎪⎪⎝⎭⎝⎭的解集为 。
【答案】11|32x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭【解析】∵11023x x ⎛⎫⎛⎫-->⎪⎪⎝⎭⎝⎭∴11023x x ⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭<解得:1132x <<,即不等式11023x x ⎛⎫⎛⎫--> ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的解集为11|32x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭2.不等式321x x +≥-的解集是 。
【答案】{}|15x x <≤ 【解析】原不等式化为352011x x x x +-+-=≥--,即501x x -≤-, 根据分式不等式的解法,可得15x <≤,即不等式321x x +≥-的解集为{}|15x x <≤. 3.不等式01xx <-的解集是 。
【答案】()0,1 【解析】原不等式01xx <-可化为(1)0x x -<,∴01x <<. 4.不等式222221x x x x --<++的解集为 。
【答案】{}2x x ≠-【解析】由222221x x x x --<++得:222222442011x x x x x x x x ------=<++++210x x ++>恒成立 2440x x ∴---<又()22442x x x ---=-+ ()220x ∴+> 2x ∴≠-∴不等式222221x x x x --<++的解集为{}2x x ≠- 5.关于x 的不等式4(1)(1)0(1)x x x ---≥-的解集是 。
【答案】[)1,1-【解析】由题意,原不等式的解等价于不等式组(1)(1)010x x x ---≥⎧⎨-≠⎩的解,而(1)(1)010x x x ---≥⎧⎨-≠⎩的解为11x -≤<,所以原不等式的解集为[)1,1-.考法二 根与系数的关系1.已知关于x 的方程x 2+x ﹣a =0的一个根为2,则另一个根是 。