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其次节 一元二次不等式及其解法
时间:45分钟 分值:100分
一、选择题
1.(2022·大纲全国卷)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}
解析
由①得,x<-2或x>0,
由②得,-1<x<1,
因此原不等式组的解集为{x|0<x<1},故选C.
答案 C
2.已知集合A={x∈R||lg|x||≤1},B={x∈Z|x2-2x-8<0},则A∩B=( )
A.(-2,-)∪(,4) B.(-2,0)∪(0,4)
C.{-1,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}
解析 -1<lg|x|<1,<|x|<10,
∴-10<x<-或<x<10.
A={x|-10<x<-,或<x<10}
B={x|-2<x<4,x∈Z}={-1,0,1,2,3}
A∩B={-1,1,2,3},选C.
答案 C
3.已知不等式ax2-bx-1≥0的解集是,则不等式x2-bx-a<0的解集是( )
A.(2,3)
B.(-∞,2)∪(3,+∞)
C.
D.∪
解析 由题意,知-,-是方程ax2-bx-1=0的根,所以由根与系数的关系,得-+=,-×=-.解得a=-6,b=5,不等式x2-bx-a<0即为x2-5x+6<0,解集为(2,3),故选A.
答案 A
4.若函数f(x)=(a2+4a-5)x2-4(a-1)x+3的图象恒在x轴上方,则a的取值范围是( )
A.[1,19] B.(1,19)
C.[1,19) D.(1,19]
解析 函数图象恒在x轴上方,即不等式(a2+4a-5)x2-4(a-1)x+3>0对于一切x∈R恒成立.
(1)当a2+4a-5=0时,有a=-5或a=1.若a=-5,不等式化为24x+3>0,不满足题意;若a=1,不等式化为3>0,满足题意.
(2)当a2+4a-5≠0时,应有
解得1<a<19.
答案 C
5.不等式f(x)=ax2-x-c>0的解集为{x|-2<x<1},则函数y=f(-x)的图象为图中的( )
解析 由根与系数的关系知=-2+1,-=-2,得a=-1,c=-2.f(-x)=-x2+x+2的图象开口向下,由-x2+x+2=0,得两根分别为-1和2.
答案 B
6.已知函数f(x)=-x2+ax+b2-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( )
A.-1<b<0 B.b>2
C.b<-1或b>2 D.不能确定
解析 由f(1-x)=f(1+x)知f(x)的对称轴为直线x=1,则有=1,故a=2.
又f(x)的图象开口向下,
∴f(x)在[-1,1]上为增函数.
∴f(x)min=f(-1)=-1-2+b2-b+1=b2-b-2,
∴b2-b-2>0,
解得b<-1或b>2.
答案 C
二、填空题
7.假如函数f(x)=(x+1)(1-|x|)的图象恒在x轴上方,则x的取值集合为________.
解析 由题意可将问题转化为解不等式(x+1)(1-|x|)>0,由或解得-1<x<1或x<-1.
答案 {x|x<-1或-1<x<1}
8.已知函数f(x)=则满足不等式f(x2-4)≤f(3x)的x的取值范围是________.
解析 作出函数f(x)=的图象知,函数f(x)在R上是增函数,则由f(x2-4)≤f(3x)可得x2-4≤3x,解得-1≤x≤4.
答案 [-1,4]
9.已知函数f(x)与g(x)的图象关于直线x=2对称,若f(x)=4x-15,则不等式≥0的解集是________.
解析 若f(x)=4x-15,
则g(x)=f(4-x)=4×(4-x)-15=1-4x,
故不等式≥0等价于≥0,
即(x-1)(x+1)(4x-1)≤0(x≠1,且x≠-1)
解得x<-1或≤x<1.
答案 (-∞,-1)∪
三、解答题
10.(2021·湖北黄州月考)已知函数f(x)=的定义域为A,
(1)求A;
(2)若B={x|x2-2x+1-k2≥0},且A∩B≠∅,求实数k的取值范围.
解 (1)由
解得-3<x<0或2<x<3,∴A=(-3,0)∪(2,3).
(2)x2-2x+1-k2≥0,
∴当k≥0时,x≥1+k或x≤1-k,
当k<0时,x≥1-k或x≤1+k,
∵A∩B≠∅,
∴或
或或
∴k∈[-4,4].
11.已知抛物线y=(m-1)x2+(m-2)x-1(x∈R).
(1)当m为何值时,抛物线与x轴有两个交点?
(2)若关于x的方程(m-1)x2+(m-2)x-1=0的两个不等实根的倒数平方和不大于2,求m的取值范围.
解 (1)依据题意,m≠1且Δ>0,
即Δ=(m-2)2-4(m-1)(-1)>0,
得m2>0,所以m≠1且m≠0.
(2)在m≠0且m≠1的条件下,
由于+==m-2,
所以+=2-=(m-2)2+2(m-1)≤2.
得m2-2m≤0,所以0≤m≤2.
所以m的取值范围是{m|0<m<1或1<m≤2}.
1.函数f(x)=(x-2)(ax+b)为偶函数,且在(0,+∞)单调递增,则f(2-x)>0的解集为( )
A.{x|x>2或x<-2} B.{x|-2<x<2}
C.{x|x<0或x>4} D.{x|0<x<4}
解析 由题意可知f(-x)=f(x),即(-x-2)·(-ax+b)=(x-2)(ax+b),(2a-b)x=0恒成立,故2a-b=0,即b=2a,则f(x)=a(x-2)(x+2).又函数在(0,+∞)单调递增,所以a>0.f(2-x)>0,即ax(x-4)>0,解得x<0或x>4.故选C.
答案 C
2.若不等式x2+ax-2>0在区间[1,5]上有解,则a的取值范围是( )
A. B.
C.(1,+∞) D.
解析 由Δ=a2+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>-,故a的取值范围为.
答案 A
3.关于x的不等式ax2-|x+1|+3a≥0的解集为(-∞,+∞),则实数a的取值范围是________.
解析 由题意得a≥max.令y=,
则当x≥-1时,y=.
由y′==0,得x=1,所以当-1≤x<1时,y′>0,y<,当x>1时,y′<0,y<,因此当x≥-1时,ymax=.
同理,当x<-1时,y=-.由y′==0,得x=-3,所以当-3<x<-1时,y′<0,y<,当x<-3时,y′>0,y<,因此当x<-1时,ymax=.
综上,当x∈R时,ymax=f(1)=,即a≥.
答案
4.已知函数f(x)=lnx-x+-1,g(x)=-x2+2bx-4,若对任意x1∈(0,2),x2∈[1,2],不等式f(x1)≥g(x2)恒成立,求实数b的取值范围.
解 问题等价于f(x)min≥g(x)max.由于f(x)=lnx-x+-1,所以f′(x)=--=,由f′(x)>0,得x2-4x+3<0,解得1<x<3,故函数f(x)的单调递增区间是[1,3],单调递减区间是(0,1]和[3,+∞),故在区间(0,2)上,x=1是函数的微小值点,这个微小值点是唯一的,故也是最小值点,所以f(x)min=f(1)=-.由于函数g(x)=-x2+2bx-4,x∈[1,2],当b<1时,g(x)max=g(1)=2b-5;当1≤b≤2时,g(x)max=g(b)=b2-4;当b>2时,g(x)max=g(2)=4b-8.
故问题等价于
或或
解第一个不等式组,得b<1,解其次个不等式组,得1≤b≤,第三个不等式组无解.
综上所述,b的取值范围是.
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