内容正文:
分级练(5) 不等式的解集与一元二次不等式
分级一 提能强化
1.(2023·天津四中模拟)已知集合A={x∈N|0<x<4},B={x|x2-2x≤0},则A∩B=( )
A.[0,2] B.[1,2]
C.{1,2} D.{0,1,2}
C 解析:∵A={1,2,3},B={x|0≤x≤2},
∴A∩B={1,2}.
2.(2023·山东泰安高三期末)已知集合A={x|(x+1)·(3-x)<0},B=,则(∁UA)∩B=( )
A.[-1,0]∪[1,3]
B.[-1,0)∪[1,3]
C.(-∞,-1]∪[3,+∞)
D.[1,3]
B 解析:由(x+1)(3-x)<0,即(x+1)(x-3)>0,
解得x<-1或x>3,即A={x|x<-1或x>3},
又由≤1,可得1-=≥0,
解得x<0或x≥1,即B={x|x<0或x≥1},
可得∁UA={x|-1≤x≤3},所以(∁UA)∩B=[-1,0)∪[1,3].
3.若存在实数x∈[2,4],使x2-2x+5-m<0成立,则m的取值范围为( )
A.(13,+∞) B.(5,+∞)
C.(4,+∞) D.(-∞,13)
B 解析:m>x2-2x+5,设f(x)=x2-2x+5=(x-1)2+4,x∈[2,4],当x=2时f(x)min=5,∃x∈[2,4],使x2-2x+5-m<0成立,即m>f(x)min,∴m>5.
4.若0<a<1,则不等式(a-x)(x-)>0的解集是____________.
答案: 解析:原不等式等价于(x-a)·(x-)<0,由0<a<1,得a<,∴a<x<.
5.已知集合A={-5,-1,2,4,5},请写出一个一元二次不等式,使得该不等式的解集与集合A有且只有一个公共元素,这个不等式可以是________________.
答案:(x+4)(x-6)>0(答案不唯一) 解析:因为不等式(x+4)(x-6)>0的解集为{x|x>6或x<-4},解集中只有-5在集合A中.
6.(2023·江西南昌模拟)已知命题p:“∀x∈[1,4],ax≤2x2+6”为真命题,则实数a的最大值是________.
答案:4 解析:由题意,∀x∈[1,4],a≤2(x+)恒成立,因为x+≥2 =2,当且仅当x=时等号成立,所以a≤4,即a的最大值是4.
7.(2022·湖北武汉模拟)若∃x∈[,2],使2x2-λx+1<0成立,则实数λ的取值范围是____________.
答案:(2,+∞) 解析:由2x2-λx+1<0可得,λx>2x2+1,因为x∈[,2],所以λ>2x+,根据题意,λ>(2x+)min即可,设f(x)=2x+,易知f(x)在(,)单调递减,在(,2)单调递增,所以f(x)min=f()=2,所以λ>2.
分级二 知能探究
8.(2023·山东临沂模拟)若关于x的不等式>0的解集是(-1,2),则a·b=( )
A.3 B.2
C.-2 D.-3
B 解析:∵sin x-2<0恒成立,故x2+ax+b<0的解集为(-1,2),即方程x2+ax+b=0的两根为-1和2,由根与系数的关系可知-1+2=-a,-1×2=b,所以a=-1,b=-2,故a·b=2.
9.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.(-∞,-)
A 解析:∵关于x的不等式x2+ax-2>0在区间[1,5]上有解,
∴a>-x,x∈[1,5]⇔a>(-x)min,x∈[1,5].
∵函数f(x)=-x在x∈[1,5]上单调递减,
∴当x=5时,函数f(x)取得最小值-,
∴实数a的取值范围为(-,+∞).
10.已知函数f(x)=ax2+(a+2)x+a2为偶函数,则不等式(x-2)f(x)<0的解集为________.
答案:∪ 解析:∵函数f(x)=ax2+(a+2)x+a2为偶函数,∴a+2=0,得a=-2,
∴f(x)=-2x2+4,
∴不等式(x-2)f(x)<0可转化为或即或
解得-<x<或x>2.
故原不等式的解集为(-,)∪(2,+∞).
分级三 素能创新
11.(创新命题形式)三位同学合作学习,对问题“已知不等式xy≤ax2+2y2对于x∈[1,2],y∈[2,3]恒成立,求a的取值范围”提出了各自的解题思路.
甲说:“可视x为变量,y为常量来分析”.
乙说:“寻找x与y的关系,再做分析”.
丙说:“把字母a单独放在一边,再做分析”.
参考上述思路,或自己的其他解法,可求出实数a的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.[-1,+∞)
C.[-1,4) D.[-1,6]
B