高考数学一轮复习 专题7.2 一元二次不等式及其解法(测)
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一元二次不等式及其解法考情分析1.会从实际情景中抽象出一元二次不等式模型.2.考查一元二次不等式的解法及其“三个二次”间的关系问题.3.以函数、导数为载体,考查不等式的参数范围问题.基础知识1.一元二次不等式的解法(1)将不等式的右边化为零,左侧化为二次项系数大于零的不等式ax2+bx+c>0(a>0)或ax2+bx+c<0(a>0).(2)求出相应的一元二次方程的根.(3)利用二次函数的图象与x轴的交点确信一元二次不等式的解集.2.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系如下表:判别式Δ=b2-4acΔ>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)的根有两相异实根x1,x2(x1<x2)有两相等实根x1=x2=-b2a没有实数根ax2+bx+c>0 (a>0)的解集{x|x>x2或x<x1}⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x≠-b2aRax2+bx+c<0 (a>0)的解集{x|x1<x<x2}∅∅1.一元二次不等式ax 2+bx +c <0(a ≠0)的解集的确信受a 的符号、b 2-4ac 的符号的影响,且与相应的二次函数、一元二次方程有紧密联系,可结合相应的函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象,数形结合求得不等式的解集.假设一元二次不等式通过不等式的同解变形后,化为ax 2+bx +c >0(或<0)(其中a >0)的形式,其对应的方程ax 2+bx +c =0有两个不等实根x 1,x 2,(x 1<x 2)(现在Δ=b 2-4ac >0),那么可依照“大于取两边,小于夹中间”求解集.2.(1)二次项系数中含有参数时,参数的符号阻碍不等式的解集;不要忘了二次项系数是不是为零的情形;(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;假设不能因式分解,那么可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏. 题型一 一元二次不等式的解法【例1】设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x ≥1,x 2-2x -2,x <1,若f (x 0)>1,那么x 0的取值范围是( )A. (-∞,- 1)∪(1,+∞)B. (-∞,-1)∪[1,+∞)C. (-∞,-3)∪(1,+∞)D. (-∞,-3)∪[1,+∞) 答案:B解析:f (x 0)>1⇔⎩⎪⎨⎪⎧ x 0≥1,2x 0+1>1或⎩⎪⎨⎪⎧x 0<1,x 20-2x 0-2>1⇔x 0≥1,或x 0<-1.【变式1】 函数f (x )=2x 2+x -3+log 3(3+2x -x 2)的概念域为________.解析 依题意知⎩⎪⎨⎪⎧2x 2+x -3≥0,3+2x -x 2>0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-32或x ≥1,-1<x <3.∴1≤x <3.故函数f (x )的概念域为[1,3). 答案 [1,3)考向二 含参数的一元二次不等式的解法【例2】7. 假设不等式x 2+ax +4≥0对一切x ∈(0,1]恒成立,那么a 的取值范围是________.答案:a ≥-5解析:由题意,分离参数后得,a ≥-(x +4x),设f (x )=-(x +4x),x ∈(0,1],那么只要a ≥[f (x )]max 即可,由于函数f (x )在(0,1]上单调递增,因此[f (x )]max =f (1)=-5,故a ≥-5. 【训练2】 解关于x 的不等式(1-ax )2<1.解 由(1-ax )2<1,得a 2x 2-2ax <0,即ax (ax -2)<0, 当a =0时,x ∈∅.当a >0时,由ax (ax -2)<0,得a 2x⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2a <0, 即0<x <2a.当a <0时,2a<x <0.综上所述:当a =0时,不等式解集为空集;当a >0时,不等式解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪0<x <2a;当a <0时,不等式解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2a <x <0.题型三 不等式恒成立问题【例3】►已知不等式ax 2+4x +a >1-2x 2对一切实数x 恒成立,求实数a 的取值范围. 解 原不等式等价于(a +2)x 2+4x +a -1>0对一切实数恒成立,显然a =-2时,解集不是R ,因此a ≠-2,从而有⎩⎪⎨⎪⎧a +2>0,Δ=42-4a +2a -1<0,整理,得⎩⎪⎨⎪⎧ a >-2,a -2a +3>0,因此⎩⎪⎨⎪⎧a >-2,a <-3或a >2,因此a >2.故a 的取值范围是(2,+∞).【变式3】 已知f (x )=x 2-2ax +2(a ∈R ),当x ∈[-1,+∞)时,f (x )≥a 恒成立,求a 的取值范围.解 法一 f (x )=(x -a )2+2-a 2,此二次函数图象的对称轴为x =a . ①当a ∈(-∞,-1)时,f (x )在[-1,+∞)上单调递增,f (x )min =f (-1)=2a +3.要使f (x )≥a 恒成立,只需f (x )min ≥a ,即2a +3≥a ,解得-3≤a <-1;②当a ∈[-1,+∞)时,f (x )min =f (a )=2-a 2, 由2-a 2≥a ,解得-1≤a ≤1.综上所述,所求a 的取值范围为[-3,1].法二 令g (x )=x 2-2ax +2-a ,由已知,得x 2-2ax +2-a ≥0在[-1,+∞)上恒成立,即Δ=4a 2-4(2-a )≤0或⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,a <-1,g -1≥0.解得-3≤a ≤1.所求a 的取值范围是[-3,1]. 重难点冲破【例4】设函数f (x )=(x -a )2ln x ,a ∈R . (1)假设x =e 为y =f (x )的极值点,求实数a ;(2)求实数a 的取值范围,使得对任意的x ∈(0,3e],恒有f (x )≤4e 2成立. 注:e 为自然对数的底数. [解析] (1)求导得f ′(x )=2(x -a )ln x +x -a 2x=(x -a )(2ln x +1-a x).因为x =e 是f (x )的极值点,因此f ′(e)=(e -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫3-a e =0,解得a =e 或a =3e.经查验,符合题意,因此a =e 或a =3e(2)①当0<x ≤1时,关于任意的实数a ,恒有f (x )≤0<4e 2成立. ②当1<x ≤3e 时,由题意,第一有f (3e)=(3e -a )2ln(3e)≤4e 2, 解得3e -2e ln 3e≤a ≤3e+2e ln 3e由(1)知f ′(x )=x -a ⎝⎛⎭⎪⎫2ln x +1-a x .令h (x )=2ln x +1-a x,那么h (1)=1-a <0,h (a )=2ln a >0,且h (3e)=2ln(3e)+1-a3e≥2 ln(3e)+1-3e +2e ln 3e 3e=2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫ln 3e -13ln 3e >0.又h (x)在(0,+∞)内单调递增,因此函数h (x )在(0,+∞)内有唯一零点,记此零点为x 0,那么1<x 0<3e,1<x 0<a .从而,当x ∈(0,x 0)时,f ′(x )>0;当x ∈(x 0,a )时,f ′(x )<0;当x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )>0.即f (x )在(0,x 0)内单调递增,在(x 0,a )内单调递减,在(a ,+∞)内单调递增. 因此要使f (x )≤4e 2对x ∈(1,3e]恒成立,只要⎩⎪⎨⎪⎧f x 0=x 0-a 2ln x 0≤4e 2,1f 3e =3e -a 2ln 3e ≤4e 2,2成立.由h (x 0)=2ln x 0+1-ax 0=0,知a =2x 0ln x 0+x 0.(3)将(3)代入(1)得4x 20ln 3x 0≤4e 2.又x 0>1,注意到函数x 2ln 3x 在(1,+∞)内单调递增,故1<x 0≤e.再由(3)和函数2x ln x +x 在(1,+∞)内单调递增,可得1<a ≤3e. 由(2)解得,3e -2e ln3e≤a ≤3e+2e ln 3e.因此3e -2e ln 3e≤a ≤3e.综上,a 的取值范围为3e -2e ln 3e≤a ≤3e.巩固提高一、选择题1.已知集合M ={y |y =2x ,x >0},N ={x |y =lg(2x -x 2)},那么M ∩N 为( ) A. (1,2) B. (1,+∞) C. [2,+∞) D. [1,+∞)答案:A解析:集合M ={y |y >1},集合N ={x |0<x <2},因此M ∩N =(1,2). 2. 不等式x 2-4>3|x |的解集是( )B. (-∞,-1)∪(4,+∞)C. (-∞,-4)∪(1,+∞)答案:A解析:∵|x |2-3|x |-4>0, ∴(|x |-4)(|x |+1)>0,∴|x |>4,x >4或x <-4,选A 项.3. 在R 上概念运算⊗:x ⊗y =x (1-y ).假设不等式(x -a )⊗(x -b )>0的解集是(2,3),那么a +b =( )A. 1B. 2C. 4D. 8答案:C解析:(x -a )⊗(x -b )>0,即(x -a )[1-(x -b )]>0,即(x -a )[x -(b +1)]<0,该不等式的解集为[2,3],说明方程(x -a )[x -(b +1)]=0的两根之和等于5,即a +b +1=5,故a +b =4.4.不等式x -2x 2-1<0的解集为( )A. {x |1<x <2}B. {x |x <2且x ≠1}C. {x |-1<x <2且x ≠1}D. {x |x <-1或1<x <2} 答案:D解析:(x -2)(x 2-1)<0, (x +1)(x -1)(x -2)<0,数轴标根可得,x <-1或1<x <2,应选D 项.5.已知(a 2-1)x 2-(a -1)x -1<0的解集是R ,那么实数a 的取值范围是( ) A. a <-35或a >1B. -35<a <1C. -35<a ≤1或a =-1D. -35<a ≤1答案:D解析:①当a =1时,原不等式化为-1<0,恒成立, 故a =1符合题意.②当a =-1时,原不等式化为2x -1<0,不恒成立, ∴a =-1不合题意.③当a 2-1≠0时,依题意,有⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-1<0,Δ=[-a -1]2+4a 2-1<0. 解得-35<a <1. 综合①②③可知,a 的取值范围是-35<a ≤1.。
第七章 不等式第二节 一元二次不等式及其解法A 级·基础过关|固根基|1.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x -2x ≤0,B ={0,1,2,3},则A ∩B =( ) A .{1,2} B .{0,1,2} C .{1}D .{1,2,3}解析:选A ∵A=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x -2x ≤0={x|0<x≤2}, ∴A ∩B ={1,2}.故选A.2.关于x 的不等式(mx -1)(x -2)>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1m <x<2,则m 的取值范围是( ) A .(0,+∞) B .(0,2) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞D .(-∞,0)解析:选D 由不等式的解集形式知m<0.故选D.3.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( ) A .[-1,4]B .(-∞,-2]∪[5,+∞)C .(-∞,-1]∪[4,+∞)D .[-2,5]解析:选A 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即可,解得-1≤a≤4.4.(2019届内蒙古包头模拟)不等式f(x)=ax 2-x -c>0的解集为{x|-2<x<1},则函数y =f(-x)的图象为( )解析:选C 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a<0,-2+1=1a ,-2×1=-ca,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,c =-2,则函数f(x)=-x 2-x +2,那么y =f(-x)=-x 2+x +2,结合选项可知选C.5.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,则实数a 的取值范围是( ) A .(-3,5) B .(-2,4) C .[-3,5]D .[-2,4]解析:选D 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∅,要使不等式的解集中至多包含2个整数,则a≤4且a≥-2,所以实数a 的取值范围是a∈[-2,4],故选D.6.不等式2x +1<1的解集是________.解析:2x +1<1⇒2-(x +1)x +1<0⇒x -1x +1>0⇒x>1或x<-1.答案:{x|x>1或x<-1}7.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 +8),则实数c 的值为________.解析:因为函数f(x)=x 2+ax +b(a ,b∈R)的值域为[0,+∞),所以函数的最小值为0,可得Δ=a 2-4b =0,即b =14a 2.又因为关于x 的不等式f(x)<c 可化成x 2+ax +b -c<0,所以x 2+ax +14a 2-c<0,若不等式f(x)<c 的解集为(m ,m +8),也就是方程x 2+ax +14a 2-c =0的两根分别为x 1=m ,x 2=m +8,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-a ,x 1x 2=14a 2-c , 可得|x 1-x 2|2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=64,即(-a)2-4⎝ ⎛⎭⎪⎫14a 2-c =64,解得c =16.答案:168.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,若当x∈[-1,1]时,f(x)>0恒成立,则a =________,b 的取值范围是________.解析:由f(1-x)=f(1+x),知f(x)的图象关于直线x =1对称,即a2=1,解得a =2.又因为f(x)开口向下,所以当x∈[-1,1]时,f(x)为增函数,所以f(x)min =f(-1)=-1-2+b 2-b +1=b 2-b -2. 又因为f(x)>0恒成立,即b 2-b -2>0成立, 解得b<-1或b>2.答案:2 (-∞,-1)∪(2,+∞)9.已知函数f(x)=ax 2+(b -8)x -a -ab ,当x∈(-∞,-3)∪(2,+∞)时,f(x)<0;当x∈(-3,2)时,f(x)>0.(1)求f(x)在[0,1]内的值域;(2)若ax 2+bx +c≤0的解集为R ,求实数c 的取值范围. 解:(1)因为当x∈(-∞,-3)∪(2,+∞)时,f(x)<0, 当x∈(-3,2)时,f(x)>0.所以-3,2是方程ax 2+(b -8)x -a -ab =0的两根, 所以⎩⎪⎨⎪⎧-3+2=8-ba ,-3×2=-a -aba ,所以a =-3,b =5,所以f(x)=-3x 2-3x +18=-3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+754.因为函数图象关于x =-12对称且抛物线开口向下,所以f(x)在[0,1]上为减函数,所以f(x)max =f(0)=18,f(x)min =f(1)=12,故f(x)在[0,1]内的值域为[12,18].(2)由(1)知不等式ax 2+bx +c ≤0可化为-3x 2+5x +c≤0,要使-3x 2+5x +c≤0的解集为R ,只需Δ≤0,即25+12c≤0,所以c≤-2512,所以实数c 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-2512. 10.解关于x 的不等式x 2-2ax +2≤0.解:对于方程x 2-2ax +2=0,因为Δ=4a 2-8,所以当Δ<0,即-2<a< 2 时,x 2-2ax +2=0无实根.又二次函数y =x 2-2ax +2的图象开口向上,所以原不等式的解集为∅;当Δ=0时,即a =± 2 时,x 2-2ax +2=0有两个相等的实根,当a =2时,原不等式的解集为{x|x =2},当a =-2时,原不等式的解集为{x|x =-2};当Δ>0,即a>2或a<- 2 时,x 2-2ax +2=0有两个不相等的实根,分别为x 1=a -a 2-2,x 2=a +a 2-2,且x 1<x 2,所以原不等式的解集为{x|a -a 2-2≤x ≤a + a 2-2}.综上,当a>2或a<- 2 时,解集为{x|a -a 2-2≤x ≤a + a 2-2};当a = 2 时,解集为{x|x =2};当a =-2时,解集为{x|x =-2};当-2<a<2时,解集为∅.B 级·素养提升|练能力|11.设f(x)满足f(-x)=-f(x),且在[-1,1]上是增函数,且f(-1)=-1,若函数f(x)≤t 2-2at +1对所有的x∈[-1,1],当a∈[-1,1]时都成立,则t 的取值范围是( )A .-12≤t ≤12B .t ≥2或t≤-2或t =0C .t ≥12或t≤-12或t =0D .-2≤t≤2解析:选B 若函数f(x)≤t 2-2at +1对所有的x∈[-1,1]时都成立,由已知易得f(x)的最大值是1,∴1≤t 2-2at +1对a∈[-1,1]时都成立,即2ta -t 2≤0对a ∈[-1,1]都成立.设g(a)=2ta -t 2(-1≤a≤1),欲使2ta -t 2≤0恒成立,只需满足⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)≤0,g (1)≤0⇒t ≥2或t =0或t≤-2.故选B.12.(一题多解)若不等式x 2+ax +1≥0对一切x∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 恒成立,则a 的最小值是( )A .0B .-2C .-52D .-3解析:选C 解法一:令f(x)=x 2+ax +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +a 22+1-a 24⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12.当0<-a 2<12,即-1<a<0时,f(x)min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=1-a 24,要使不等式x 2+ax +1≥0对一切x∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12恒成立,只需1-a 24≥0,显然成立.当-a 2≥12,即a≤-1时,函数f(x)在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上单调递减,f(x)min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=54+a2,同理,要使原不等式恒成立,需有54+a 2≥0,解得a≥-52,∴-52≤a ≤-1.当-a 2≤0,即a≥0时,函数f(x)在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上单调递增,f(x)>f(0)=1>0恒成立. 综上,a 的取值范围是a≥-52,其最小值为-52.故选C.解法二:因为x∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12,所以不等式x 2+ax +1≥0可化为a≥-x -1x ,令f(x)=-x -1x ,则f′(x)=-1+1x 2=(1-x )(1+x )x 2>0,所以f(x)在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12上单调递增,所以f(x)≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-52,由题意得a≥-52,故a 的最小值为-52.故选C.13.(2019届云南昆明适应性检测)关于x 的不等式a≤34x 2-3x +4≤b 的解集为[a ,b],则b -a =________.解析:画出函数f(x)=34x 2-3x +4=34(x -2)2+1的图象,如图.可得f(x)min =f(2)=1,由图象可知,若a>1,则不等式a≤34x 2-3x +4≤b 的解集分两段区域,不符合已知条件,因此a≤1,此时a≤34x 2-3x +4恒成立.又不等式a≤34x 2-3x +4≤b 的解集为[a ,b],所以a≤1<b,f(a)=f(b)=b ,可得⎩⎪⎨⎪⎧34a 2-3a +4=b ,34b 2-3b +4=b ,由34b 2-3b +4=b ,化为3b 2-16b +16=0, 解得b =43或b =4.当b =43时,由34a 2-3a +4-43=0,解得a =43或a =83,不符合题意,舍去.所以b =4,此时a =0, 所以b -a =4. 答案:414.函数f(x)=x 2+ax +3.(1)当x∈R 时,f(x)≥a 恒成立,求实数a 的取值范围; (2)当x∈[-2,2]时,f(x)≥a 恒成立,求实数a 的取值范围; (3)当a∈[4,6]时,f(x)≥0恒成立,求实数x 的取值范围. 解:(1)因为当x∈R 时,x 2+ax +3-a≥0恒成立, 只需Δ=a 2-4(3-a)≤0,即a 2+4a -12≤0, 所以实数a 的取值范围是[-6,2].(2)当x∈[-2,2]时,设g(x)=x 2+ax +3-a≥0恒成立,分如下三种情况讨论(如图所示): ①如图①,当g(x)的图象恒在x 轴或x 轴上方且满足条件时,有Δ=a 2-4(3-a)≤0,即-6≤a≤2. ②如图②,g(x)的图象与x 轴有交点,但当x∈[-2,+∞)时,g(x)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0,x =-a 2≤-2,g (-2)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4(3-a )≥0,-a 2≤-2,4-2a +3-a≥0,可得⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2或a≤-6,a≥4,a ≤73,解得a∈∅.③如图③,g(x)的图象与x 轴有交点, 但当x∈(-∞,2]时,g(x)≥0.即⎩⎪⎨⎪⎧Δ≥0,x =-a 2≥2,g (2)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4(3-a )≥0,-a2≥2,7+a≥0,可得⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2或a≤-6,a≤-4,a≥-7.所以-7≤a≤-6,综上,实数a 的取值范围是[-7,2].(3)令h(a)=xa +x 2+3,当a∈[4,6]时,h(a)≥0恒成立.只需⎩⎪⎨⎪⎧h (4)≥0,h (6)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x +3≥0,x 2+6x +3≥0,解得x≤-3-6或x≥-3+ 6.所以实数x 的取值范围是(-∞,-3-6]∪[-3+6,+∞).。
第2课时 一元二次不等式的解法1.下列不等式中解集为R 的是( ) A .-x 2+2x +1≥0 B .x 2-25x +5>0 C .x 2+6x +10>0 D .2x 2-3x +4<0答案 C解析 在C 项中,Δ=36-40=-4<0,所以不等式解集为R . 2.函数y =ln (x +1)-x 2-3x +4的定义域为( )A .(-4,-1)B .(-4,1)C .(-1,1)D .(-1,1]答案 C解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,-x 2-3x +4>0,解得-1<x<1.3.若0<m <1,则不等式(x -m)(x -1m )<0的解集为( )A .{x|1m <x <m}B .{x|x >1m 或x <m}C .{x|x >m 或x <1m }D .{x|m <x <1m}答案 D解析 当0<m<1时,m<1m.4.关于x 的不等式x 2+px -2<0的解集是(q ,1),则p +q 的值为( ) A .-2 B .-1 C .1 D .2答案 B解析 依题意得q ,1是方程x 2+px -2=0的两根,q +1=-p ,即p +q =-1,选B. 5.不等式(2x -1)(1-|x|)<0成立的充要条件是( ) A .x>1或x<12B .x>1或-1<x<12C .-1<x<12D .x<-1或x>12答案 B解析 原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧2x -1>0,1-|x|<0或⎩⎪⎨⎪⎧2x -1<0,1-|x|>0.∴⎩⎪⎨⎪⎧x>12,x>1或x<-1或⎩⎪⎨⎪⎧x<12,-1<x<1.∴x>1或-1<x<12,故选B.6.不等式x 2-x -6x -1>0的解集为( )A.{}x|x<-2或x>3B.{}x|x<-2或1<x<3C.{}x|-2<x<1或x>3D.{}x|-2<x<1或1<x<3答案 C解析 x 2-x -6x -1>0⇒(x -3)(x +2)x -1>0⇒(x +2)·(x-1)(x -3)>0,由数轴标根法,得-2<x<1或x>3.7.已知不等式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 .{x|-1<x<12}B .{x|x<-1或x>12}C .{x|-2<x<1}D .{x|x<-2或x>1}答案 A解析 由题意知x =-1,x =2是方程ax 2+bx +2=0的根.由韦达定理⎩⎪⎨⎪⎧-1+2=-ba ,(-1)×2=2a⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1.∴不等式2x 2+bx +a<0,即2x 2+x -1<0.可知x =-1,x =12是对应方程的根,∴选A.8.(2013·某某,理)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>lg2}B .{x|-1<x<lg2}C .{x|x>-lg2}D .{x|x<-lg2}答案 D解析 方法一:由题意可知f(x)>0的解集为{x|-1<x<12},故f(10x )>0等价于-1<10x <12.由指数函数的值域为(0,+∞),知一定有10x >-1.而10x <12可化为10x<10lg 12,即10x<10-lg2.由指数函数的单调性可知x<-lg2,故选D.方法二:当x =1时,f(10)<0,排除A ,C 选项.当x =-1时,f(110)>0,排除选项B ,选D.9.(2017·某某模拟)若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则a 的取值X 围是( ) A .(-235,+∞)B .[-235,1]C .(1,+∞)D .(-∞,-235]答案 A解析 由Δ=a 2+8>0,知方程恒有两个不等实根,又知两根之积为负, 所以方程必有一正根、一负根.于是不等式在区间[1,5]上有解,只需满足f(5)>0, 即a>-235.10.(2017·某某质检)不等式f(x)=ax 2-x -c>0的解集为{x|-2<x<1},则函数y =f(-x)的图像为( )答案 C解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a<0,-2+1=1a ,-2×1=-ca,解得a =-1,c =-2. 则函数y =f(-x)=-x 2+x +2.11.已知a 1>a 2>a 3>0,则使得(1-a i x)2<1(i =1,2,3)都成立的x 的取值X 围是( ) A .(0,1a 1)B .(0,2a 1)C .(0,1a 3)D .(0,2a 3)答案 B12.(2018·某某一模)在关于x 的不等式x 2-(a +1)x +a<0的解集中恰有两个整数,则a 的取值X 围是( ) A .(3,4) B .(-2,-1)∪(3,4) C .(3,4] D .[-2,-1)∪(3,4]答案 D解析 由题意得,原不等式化为(x -1)(x -a)<0,当a>1时,解得1<x<a ,此时解集中的整数为2,3,则3<a≤4;当a<1时,解得a<x<1,此时解集中的整数为0,-1,则-2≤a<-1,故a∈[-2,-1)∪(3,4].13.(2018·某某某某质检)已知g(x)是R 上的奇函数,当x<0时,g(x)=-ln(1-x),且f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,g (x ),x>0.若f(2-x 2)<f(x),则实数x 的取值X 围是( ) A .(-1,2) B .(1,2) C .(-2,-1) D .(-2,1)答案 D解析 若x>0,则-x<0,因为g(x)是R 上的奇函数,所以g(x)=-g(-x)=ln(x +1),所以f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,ln (1+x ),x>0,则函数f(x)是R 上的增函数,所以当f(2-x 2)>f(x)时,2-x 2>x ,解得-2<x<1,故选D.14.不等式2x 2-3|x|-35>0的解集为________. 答案 {x|x<-5或x>5}解析 2x 2-3|x|-35>0⇔2|x|2-3|x|-35>0⇔(|x|-5)(2|x|+7)>0⇔|x|>5或|x|<-72(舍)⇔x>5或x<-5.15.已知-12<1x <2,则实数x 的取值X 围是________.答案 x<-2或x>12解析 当x>0时,x>12;当x<0时,x<-2.所以x 的取值X 围是x<-2或x>12.16.若不等式a·4x-2x+1>0对一切x∈R 恒成立,则实数a 的取值X 围是________. 答案 a>14解析 不等式可变形为a>2x-14x =(12)x -(14)x,令(12)x=t ,则t>0. ∴y =(12)x -(14)x =t -t 2=-(t -12)2+14,因此当t =12时,y 取最大值14,故实数a 的取值X 围是a>14.17.(2017·某某毛坦厂中学月考)已知关于x 的不等式kx 2-2x +6k<0(k≠0). (1)若不等式的解集为{x|x<-3或x>-2},求k 的值; (2)若不等式的解集为{x|x∈R ,x ≠1k },求k 的值;(3)若不等式的解集为R ,求k 的取值X 围; (4)若不等式的解集为∅,求k 的取值X 围.答案 (1)k =-25 (2)k =-66 (3)k<-66 (4)k≥66解析 (1)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.(2)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. (3)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧k<0,Δ=4-24k 2<0,解得k<-66. (4)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧k>0,Δ=4-24k 2≤0,解得k≥66.18.(2017·某某中学调研卷)已知不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0x 2-6x +8<0的解集是不等式2x 2-9x +a <0的解集的子集,某某数a 的取值X 围. 答案 (-∞,9]解析 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0x 2-6x +8<0的解集为(2,3),令g(x)=2x 2-9x +a ,其对称轴为x =94,∴只需g(3)=-9+a≤0,∴a ≤9.1.设一元二次不等式ax 2+bx +1>0的解集为(-1,13),则ab 的值为( )A .-6B .-5C .6D .5答案 C解析 方程ax 2+bx +1=0的两根为-1,13,由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧-1+13=-b a ,-1×13=1a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =-2.∴ab =6,故选C.2.不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0,对一切x∈R 恒成立,则实数a 的取值X 围是( ) A .(-∞,2] B .(-2,2] C .(-2,2) D .(-∞,2)答案 B解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,Δ<0,∴-2<a<2,另a =2时,原式化为-4<0,恒成立,∴-2<a≤2.故选B.3.已知x 1,x 2是二次方程f(x)=0的两个不同实根,x 3,x 4是二次方程g(x)=0的两个不同实根,若g(x 1)g(x 2)<0,则( )A .x 1,x 2介于x 3,x 4之间B .x 3,x 4介于x 1,x 2之间C .x 1,x 2相邻,x 3,x 4相邻D .x 1,x 2与x 3,x 4间隔排列答案 D解析 画图知,选D.4.(2017·某某外国语学校月考)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________. 答案 9解析 由值域为[0,+∞),当x 2+ax +b =0时有Δ=a 2-4b =0,即b =a 24,∴f(x)=x 2+ax +b =x 2+ax +a 24=(x +a 2)2,∴f(x)=(x +a 2)2<c 解得-c<x +a 2<c ,-c -a 2<x<c -a 2.∵不等式f(x)<c 的解集为(m ,m +6),∴(c -a 2)-(-c -a2)=2c =6,解得c =9.5.已知(ax -1)(x -1)≥0的解集为R ,则实数a 的值为________. 答案 1解析 原不等式为ax 2-(a +1)x +1≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a>0,Δ=(a +1)2-4a≤0⇒a =1. 6.不等式log 2(x +1x +6)≤3的解集为________.答案 (-3-22,-3+22)∪{1}解析 原不等式⇔0<x +1x+6≤8⇔①⎩⎪⎨⎪⎧x>0,x 2+6x +1>0,x 2-2x +1≤0或②⎩⎪⎨⎪⎧x<0,x 2+6x +1<0,x 2-2x +1≥0.解①得x =1,解②得-3-22<x<-3+2 2. ∴原不等式的解集为(-3-22,-3+22)∪{1}.7.若不等式x 2+ax +1≥0对x∈(0,12]恒成立,求a 的最小值.答案 -52解析 方法一:(1)Δ=a 2-4≤0,即-2≤a≤2成立. (2)a<-2时,-a2>1,只需(12)2+a·12+1≥0,即a≥-52,此时-52≤a<-2.(3)a>2时,-a2<-1恒成立.综上所述,a ≥-52.∴a 的最小值为-52.方法二:由x 2+ax +1≥0,得a≥-x -1x ,x ∈(0,12].令f(x)=-x -1x (x∈(0,12])=-(x +1x ),是增函数.当x =12时,f(12)=-52,∴f(x)max =-52.要使原命题成立,则a≥-52.∴a 的最小值为-52.。
2021高三统考北师大版数学一轮课时作业:第7章第2讲一元二次不等式的解法含解析课时作业1.下列不等式中解集为R的是()A.-x2+2x+1≥0 B.x2-25x+错误!〉0C.x2+6x+10〉0 D.2x2-3x+4<0答案C解析在C项中,对于方程x2+6x+10=0,Δ=36-40=-4<0,所以不等式的解集为R。
2.若0<m<1,则不等式(x-m)错误!<0的解集为()A.错误!B.错误!C.错误!D。
错误!答案D解析当0〈m〈1时,m〈错误!,故不等式(x-m)错误!<0的解集为错误!.3.(2019·潍坊模拟)函数f(x)=错误!的定义域是()A.(-∞,1)∪(3,+∞)B.(1,3)C.(-∞,2)∪(2,+∞) D.(1,2)∪(2,3)答案D解析由题意知错误!即错误!故函数f(x)的定义域为(1,2)∪(2,3).故选D。
4.若集合A={x|x2-x<0},B={x|(x-a)(x+1)〈0},则“a〉1”是“A∩B≠∅”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解析由题意得A={x|0<x〈1},因为A∩B≠∅,所以只需要满足条件a〉0即可,所以“a>1”是“A∩B≠∅”的充分不必要条件.5.(2019·吉林模拟)不等式x2-2x+m>0对一切实数x恒成立的充要条件是()A.m〉2 B.0<m〈1C.m>0 D.m>1答案D解析若不等式x2-2x+m>0对一切实数x恒成立,则对于方程x2-2x+m=0,Δ=4-4m<0,解得m>1,所以m〉1是不等式x2-2x+m〉0对一切实数x恒成立的充要条件,结合选项知选D。
6.(2019·郑州模拟)已知关于x的不等式错误!>0的解集是(-∞,-1)∪错误!,则a的值为()A.-1 B.错误!C.1 D.2答案D解析由题意可得a≠0且不等式等价于a(x+1)错误!>0,由解集的特点可得a〉0且错误!=错误!,故a=2.故选D.7.(2019·江西九江模拟)不等式(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集是空集,则实数a的取值范围为()A。
专题7.2 一元二次不等式及其解法【基础巩固】一、填空题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________.【答案】92.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 >3.3.(2015·江苏卷)不等式2x 2-x <4的解集为________.【答案】{x |-1<x <2}【解析】∵2x 2-x <4=22,∴x 2-x <2,即x 2-x -2<0,解得-1<x <2.4.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. 5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0,则不等式f (x )>3的解集为________.【答案】{x |x >1}【解析】由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x 2+2x >3或⎩⎪⎨⎪⎧ x <0,-x 2+2x >3,解得x >1.故原不等式的解集为{x |x >1}. 6.(2017·盐城期中)若不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是________.【答案】[-1,4]7.(2017·扬州期末)若关于x 的不等式ax >b 的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,15,则关于x 的不等式ax 2+bx -45a >0的解集为________.【答案】⎝⎛⎭⎪⎫-1,45 【解析】由已知ax >b 的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,15,可知a <0,且b a =15,将不等式ax 2+bx -45a >0两边同除以a ,得x 2+b a x -45<0,即x 2+15x -45<0,解得-1<x <45,故不等式ax 2+bx -45a >0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-1,45. 8.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】⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0 【解析】二次函数f (x )对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则⎩⎪⎨⎪⎧ f m =m 2+m 2-1<0,f m +1=m +12+m m +1-1<0, 解得-22<m <0. 二、解答题9.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),求实数a ,b 的值.10.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-x 10-80≥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.【能力提升】11.(2016·苏北四市模拟)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】⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >12或x <-3212.(2017·南通调研)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <12或x >3,则f (e x )>0(e 是自然对数的底数)的解集是________.【答案】{x |-ln 2<x <l n 3}【解析】法一 依题意可得f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12(x -3)(a <0),则f (e x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)(a <0),由f (e x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)>0,可得12<e x <3,解得-l n 2<x <ln 3. 法二 由题知,f (x )>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 12<x <3,令12<e x <3,得-ln 2<x <ln 3. 13.(2017·无锡模拟)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】(-∞,-1)∪(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a2=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b2-b-2>0,解得b<-1或b>2.14.解关于x的不等式ax2-(2a+1)x+2<0(a∈R).解原不等式可化为(ax-1)(x-2)<0.。
专题7.2 一元二次不等式及其解法
一、填空题
1.设集合A ={x |x 2+x -6≤0},集合B 为函数y =
1x -1的定义域,则A ∩B 等于________ 【解析】A ={x |x 2+x -6≤0}={x |-3≤x ≤2},由x -1>0得x >1,即B ={x |x >1},所以A ∩B =
{x |1<x ≤2}.
2. 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-4x +3<0,2x 2-7x +6>0的解集是________
【解析】 ∵x 2-4x +3<0,∴1<x <3.又∵2x 2-7x +6>0,∴(x -2)(2x -3)>0,∴x <32
或x >2,∴原不等式组的解集为⎝ ⎛⎭
⎪⎫1,32∪(2,3). 3.已知关于x 的不等式ax 2+2x +c >0的解集为-13,12
,则不等式-cx 2+2x -a >0的解集为________. 【答案】(-2,3)
【解析】依题意知,⎩⎪⎨⎪⎧ -13+12=-2a ,-13×12=c a ,
∴解得a =-12,c =2,∴不等式-cx 2+2x -a >0,即为-2x 2+2x +12>0,即x 2-x -6<0,解得-2<x <3.所以不等式的解集为(-2,3).
4.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-2x -3≤0,x 2+4x -+a 的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________
5.若不等式x 2
+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则a 的取值范围是________
【解析】 由Δ=a 2+8>0,知方程恒有两个不等实根,又知两根之积为负,所以方程必有一正根、一负根.于是不等式在区间[1,5]上有解的充要条件是f (5)>0,解得a >-235,故a 的取值范围为⎝ ⎛⎭
⎪⎫-235,+∞. 6.在R 上定义运算:⎝⎛⎭⎫a c b d =ad -bc ,若不等式⎝⎛⎭
⎫x -1a +1 a -2x ≥1对任意实数x 恒成立,则实数a 的最
大值为________
【解析】由定义知,不等式⎝⎛⎭⎫x -1a +1
a -2x ≥1等价于x 2-x -(a 2-a -2)≥1,∴x 2-x +1≥a 2-a 对任意实数x 恒成立.∵x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34
,∴a 2-a ≤34,解得-12≤a ≤32,则实数a 的最大值为32. 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】原不等式为(x -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,由0<a <1得a <1a ,∴a <x <1a
. 8.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+ax ,x ≥0,bx 2-3x ,x <0为奇函数,则不等式f (x )<4的解集为________.
【答案】(-∞,4)
9.(2016·西安一模)若关于x 的二次不等式x 2
+mx +1≥0的解集为R ,则实数m 的取值范围是________.
【答案】[-2,2]
【解析】不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,相当于二次函数y =x 2+mx +1的最小值非负,即方程x 2+mx +1=0最多有一个实根,故Δ=m 2-4≤0,解得-2≤m ≤2.
二、解答题
10.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),求实数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.
∴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 -a 3,-1×3=-6-b 3,解得⎩⎨⎧ a =3±3,b =-3.
故a 的值为3+3或3-3,b 的值为-3.
11.已知函数f (x )=x 2-2ax -1+a ,a ∈R.
(1)若a =2,试求函数y =f x x
(x >0)的最小值; (2)对于任意的x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立,试求a 的取值范围.。