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第七章 其次节
一、选择题
1.不等式≤0的解集为( )
A.{x|-1≤x≤2} B.{x|-1<x≤2}
C.{x|-1≤x<2} D.{x|-1<x<2}
[答案] B
[解析] 原不等式⇔⇔-1<x≤2.
2.已知不等式x2-x≤0的解集为M,且集合N={x|-1<x<1},则M∩N为( )
A.[0,1) B.(0,1)
C.[0,1] D.(-1,0]
[答案] A
[解析] 由x2-x≤0,得0≤x≤1,所以M∩N为[0,1).选A.
3.已知不等式x2-2x-3<0的整数解构成等差数列{an}的前三项,则数列{an}的第四项为( )
A.3 B.-1
C.2 D.3或-1
[答案] D
[解析] ∵x2-2x-3<0,∴-1<x<3.
∴a1=0,a2=1,a3=2,a4=3或a1=2,a2=1,a3=0,a4=-1.
4.(文)(2022·全国大纲卷)不等式组的解集为( )
A.{x|-2<x<-1} B.{x|-1<x<0}
C.{x|0<x<1} D.{x|x>1}
[答案] C
[解析] 本题考查不等式(组)的解法.
由得∴0<x<1,留意解不等式组求交集.
(理)不等式≤x-2的解集是( )
A.(-∞,0]∪(2,4] B.[0,2)∪[4,+∞)
C.[2,4) D.(-∞,2]∪(4,+∞)
[答案] B
[解析] ①当x-2>0,即x>2时,
不等式可化为(x-2)2≥4,∴x≥4;
②当x-2<0,即x<2时,
不等式可化为(x-2)2≤4,∴0≤x<2.
所以原不等式的解集为[0,2)∪[4,+∞).
5.函数f(x)=3ax+1-2a在(-1,1)上存在x0,使f(x0)=0,则a的取值范围是( )
A.-1<a< B.a>
C.a<-1或a> D.a<-1
[答案] C
[分析] a≠0时,f(x)为一次函数,故由x0∈(-1,1)时,f(x0)=0知,f(-1)与f(1)异号.
[解析] 由题意得f(-1)·f(1)<0,
即(-3a+1-2a)·(3a+1-2a)<0,
即(5a-1)(a+1)>0,∴a<-1或a>.故选C.
6.(文)关于x的不等式x2-2ax-8a2<0(a>0)的解集为(x1,x2),且x2-x1=15,则a=( )
A. B.
C. D.
[答案] A
[解析] ∵a>0,∴不等式x2-2ax-8a2<0化为(x+2a)(x-4a)<0,∴-2a<x<4a,
∵x2-x1=15,∴4a-(-2a)=15,∴a=.
(理)在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于300 m2的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x(单位:m)的取值范围是( )
A.[15,20]
B.[12,25]
C.[10,30]
D.[20,30]
[答案] C
[解析] 本题考查三角形相像及一元二次不等式的解法.设矩形的另一条边长为t,由相像学问得=,
∴t=40-x,所以(40-x)x≥300,即x2-40x+300≤0,
解得10≤x≤30,故选C.
二、填空题
7.若不等式-4<2x-3<4与不等式x2+px+q<0的解集相同,则=________.
[答案]
[解析] 由-4<2x-3<4,得-<x<.
由题意得-=-p,(-)×=q,∴=.
8.(文)已知关于x的不等式x2-ax+2a>0在R上恒成立,则实数a的取值值范围是________.
[答案] (0,8)
[解析] ∵x2-ax+2a>0在R上恒成立,
∴Δ=(-a)2-4·2a<0,
即a2-8a<0,0<a<8.故a的取值范围是(0,8)
(理)若关于x的方程x2+ax+a2-1=0有一正根和一负根,则a的取值范围为________.
[答案] -1<a<1
[解析] 令f(x)=x2+ax+a2-1,
∴二次函数开口向上,若方程有一正根一负根,则只需f(0)<0,即a2-1<0,
∴-1<a<1.
9.关于x的不等式>0的解集为P,不等式log2(x2-1)≤1的解集为Q.若Q⊆P,则a的取值范围为________.
[答案] [-1,1]
[解析] 当a≥-1时,P=(-∞,-1)∪(a,+∞),
当a<-1时,P=(-∞,a)∪(-1,+∞),
Q:∴
∴Q=[-,-1)∪(1,).
∵Q⊆P,P=(-∞,-1)∪(a,+∞).
∴-1≤a≤1.
三、解答题
10.已知f(x)=x2-2ax+2,当x∈[-1,+∞)时,f(x)≥a恒成立,求a的取值范围.
[解析] 解法1:f(x)=(x-a)2+2-a2,此二次函数图像的对称轴为x=A.
①当a∈(-∞,-1)时,结合图像知,
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-a2,
由2-a2≥a,解得-1≤a≤1.
综上所述,所求a的取值范围为-3≤a≤1.
解法2:由已知得x2-2ax+2-a≥0在[-1,+∞)上恒成立,
即Δ=4a2-4(2-a)≤0或,
解得-3≤a≤1.
一、选择题
1.若f(x)=x2-2x-4lnx,则f ′(x)>0的解集为( )
A.(0,+∞) B.(-1,0)∪(2,+∞)
C.(2,+∞) D.(-1,0)
[答案] C
[解析] 由于f(x)=x2-2x-4lnx,
∴f ′(x)=2x-2-=>0,
即,解得x>2,故选C.
2.已知二次函数f(x)=ax2-(a+2)x+1(a∈Z),且函数f(x)在(-2,-1)上恰有一个零点,则不等式f(x)>1的解集为( )
A.(-∞,-1)∪(0,+∞) B.(-∞,0)∪(1,+∞)
C.(-1,0) D.(0,1)
[答案] C
[解析] ∵f(x)=ax2-(a+2)x+1,
Δ=(a+2)2-4a=a2+4>0,
∴函数f(x)=ax2-(a+2)x+1必有两个不同的零点.
因此f(-2)f(-1)<0,
∴(6a+5)(2a+3)<0.∴-<a<-.
又a∈Z,∴a=-1,不等式f(x)>1即为-x2-x>0,
解得-1<x<0.故选C.
二、填空题
3.已知f(x)是定义在R上的奇函数.当x>0时,f(x)=x2-4x,则不等式f(x)>x的解集用区间表示为________________.
[答案] (-5,0)∪(5,+∞)
[解析] 本题考查函数性质和解不等式应用.
当x>0时,x2-4x>x,∴x>5,
当x=0时,f(0)=0,不合题意.
当x<0时,-x>0时,f(-x)=(-x)2+4x=x2+4x,
∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),
∴f(x)=-x2-4x>x,∴-5<x<0,
综上f(x)>x的解集为(-5,0)∪(5,+∞).
4.某商家一月份至五月份累计销售额达3 860万元,猜想六月份销售额为500万元,七月份销售额比六月份递增x%,八月份销售额比七月份递增x%,九、十月份销售总额与七、八月份销售总额相等,若一月份至十月份销售总额至少达7 000万元,则x的最小值是________.
[答案] 20
[解析] 由题意得,3 860+500+[500(1+x%)+500(1+x%)2]×2≥7 000,
化简得(x%)2+3·x%-0.64≥0,
解得x%≥0.2,或x%≤-3.2(舍去).
∴x≥20,即x的最小值为20.
三、解答题
5.已知f(x)=ax3+bx2+cx在区间[0,1]上是增函数,在区间(-∞,0),(1,+∞)上是减函数.又f ′=.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若在区间[0,m](m>0)上恒有f(x)≤x成立,求m的取值范围.
[解析] (1)f ′(x)=3ax2+2bx+c,
由已知得f ′(0)=f ′(1)=0,
即解得
∴f ′(x)=3ax2-3ax,∴f ′=-=,
∴a=-2,
∴f(x)=-2x3+3x2.
(2)令f(x)≤x,即-2x3+3x2-x≤0,
∴x(2x-1)(x-1)≥0,∴0≤x≤或x≥1.
又f(x)≤x在区间[0,m]上恒成立,
∴0<m≤.
6.(文)已知函数f(x)=ax2+(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)c为何值时,ax2+bx+c≤0的解集为R?
[解析] 由题意知f(x)的图像开口向下,即a<0,交x轴于两点A(-3,0)和B(2,0),对称轴为x=-(如图),那么x=-3或x=2时,
y=0.
代入原式
解得(舍)或.
∴f(x)=-3x2-3x+18.
(1)由图可知f(x)在[0,1]内单调递减,
∴ymin=f(1)=12,ymax=f(0)=18,值域为[12,18].
(2)令g(x)=-3x2+5x+c≤0的解集为R,
即Δ≤0,∴c≤-.
(理)已知函数f(x)=(x+2)|x-2|.
(1)若不等式f(x)≤a在[-3,1]上恒成立,求实数a的取值范围;
(2)解不等式f(x)>3x.
[解析] (1)当x∈[-3,1]时,f(x)=(x+2)|x-2|=(x+2)(2-x)=-x2+4.
∵-3≤x≤1,∴0≤x2≤9.
于是-5≤-x2+4≤4.
即函数f(x)在[-3,1]上的最大值等于4.
∴要使不等式f(x)≤a在[-3,1]上恒成立,实数a的取值范围是[4,+∞).
(2)不等式f(x)>3x,即(x+2)|x-2|-3x>0.
当x≥2时,原不等式等价于x2-3x-4>0,
解得x>4或x<-1.
又∵x≥2,∴x>4.
当x<2时,原不等式等价于4-x2-3x>0,
即x2+3x-4<0,解得-4<x<1.满足x<2.
综上可知,原不等式的解集为{x|x>4或-4<x<1}.
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