内容正文:
课时跟踪检测(5) 一元二次方程和一元二次不等式
基础强化练
1.(2023·山东潍坊模拟)已知全集U={x|x2-9<0},集合A=,则∁UA=( )
A.[0,1] B.(-3,0)∪[1,3)
C.(-3,3) D.(-3,0]∪(1,3)
D 解析:U={x|x2-9<0}={x|-3<x<3},A=={y|0<y≤1},所以∁UA={x|-3<x≤0或1<x<3}.
2.不等式≥2的解集为( )
A.[-1,0) B.[-2,+∞)
C.(-∞,-2] D.(-∞,-1]∪[0,+∞)
A 解析:由≥2,得-2≥0,即≥0,等价于解得-1≤x<0,即不等式≥2的解集为[-1,0).
3.(2023·江苏南京一中模拟)已知2x2+kx-m<0的解集为(t,-1)(t<-1),则k+m的值为( )
A.1 B.2
C.-1 D.-2
B 解析:因为2x2+kx-m<0的解集为(t,-1)(t<-1),所以x=-1为方程2x2+kx-m=0的一个根,所以k+m=2.
4.(2023·浙江宁波模拟)不等式ax2-(a+2)x+2≥0(a<0)的解集为( )
A.[,1]
B.[1,]
C.(-∞,]∪[1,+∞)
D.(-∞,1]∪[,+∞)
A 解析:原不等式可以转化为(x-1)(ax-2)≥0,当a<0时,可知(x-)(x-1)≤0,对应的方程的两根为1,,根据一元二次不等式的解集的特点,可知不等式的解集为[,1].
5.(2023·河北高三学业考试)设x∈R,使不等式14-4x2≥x成立的x的取值范围为____________.
答案: 解析:解不等式14-4x2≥x,即4x2+x-14≤0,即(4x-7)(x+2)≤0,解得-2≤x≤.因此使不等式14-4x2≥x成立的x的取值范围为.
6.(2023·上海同济大学一附中学三模)不等式<-1的解集是__________.
答案:(-1,0) 解析:因为<-1,等价于+1=<0,等价于x(1+x)<0,解得-1<x<0,所以不等式<-1的解集是(-1,0).
7.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________.
答案:(-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,∴所以不等式的解集是(-1,3).
8.甲厂以x kg/h的速度匀速生产某种产品(生产条件要求1≤x≤10),每小时可获得利润100(5x+1-)元.要使生产该产品2 h获得的利润不低于3 000元,则x的最小值是________.
答案:3 解析:要使生产该产品2 h获得的利润不低于3 000元,则2×100(5x+1-)≥3 000,整理得5x-14-≥0,又1≤x≤10,所以5x2-14x-3≥0,解得3≤x≤10.故x的最小值是3.
9.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.
10.已知函数f(x)=ax+-3,若xf(x)<4的解集为{x|1<x<b}.
(1)求a,b;
(2)解关于x的不等式ax2-(ac+b)x+bc<0.
解:(1)因为函数f(x)=ax+-3,所以不等式xf(x)<4,即为ax2-3x+2<0,由不等式的解集为{x|1<x<b}可得,1+b=,且1×b=,解得a=1,b=2.
(2)由(1)得关于x的不等式ax2-(ac+b)x+bc<0,即x2-(c+2)x+2c<0,即(x-2)(x-c)<0.
当c=2时,不等式即(x-2)2<0,它的解集为∅;
当c<2时,不等式(x-2)(x-c)<0的解集为(c,2);
当c>2时,不等式(x-2)(x-c)<0的解集为(2,c).
能力提升练
11.(多选)(2023·江苏徐州模拟)已知不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|m<x<n},其中m>0,则以下选项正确的有( )
A.a<0
B.c>0
C.cx2+bx+a>0的解集为
D.cx2+bx+a>0的解集为
AC 解析:因为不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|m<x<n},其中m>0,所以a<0,m,n是方程ax2+bx+c=0的两个根,所以A正确;所以解得因为m>0,m<n,所以n>0,又由于a<0,所以c=mna<0,所以B错误;cx2+bx+a>0可化为mnax2-(m+n)ax+a>0,即mnx2-(m+n)x+1<0,即(mx-1)(nx-1)<0,因为n>m>0,所以<,所以不等式cx2+bx+a>0的解集为,C正确,D错误.
12.关于x的不等式(a+1)x2-(2a+3)x+2<0(a<-1)的解集为____________________.
答案:(-∞,)∪(2,+∞) 解析:因为a<-1,即a+1<0,所以原不等式可转化为[(a+1)x-1]·(x-2)<0,即(x-2)·(x-)>0,因为a<-1,所以<0<2,解得x<或x>2,所以原不等式的解集为(-∞,)∪(2,+∞).
13.已知函数f(x)=ax2+(a+2)x+a2为偶函数,求不等式(x-2)f(x)<0的解集.
解:∵函数f(x)=ax2+(a+2)x+a2为偶函数,
∴a+2=0,解得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,+∞).
14.求下列关于x的不等式的解集.
(1)≥-1;
(2)2a2x2-3ax-2>0.
解:(1)由≥-1得+1=≥0,
解得x≤2或x>7,
故不等式≥-1的解集为{x|x≤2或x>7}.
(2)当a=0时,原不等式即为-2>0,该不等式的解集为∅;
当a≠0时,2a2>0,原不等式即为(2ax+1)(ax-2)>0.
①若a<0,则->,
原不等式的解集为;
②若a>0,则-<,
原不等式的解集为.
综上所述,当a=0时,原不等式的解集为∅;当a<0时,原不等式的解集为;当a>0时,原不等式的解集为.
素养养成练
15.(多选)关于x的不等式(ax-1)(x+2a-1)>0的解集中恰有3个整数,则a的值可以为( )
A.- B.1
C.-1 D.2
AC 解析:不等式(ax-1)(x+2a-1)>0的解集中恰有3个整数.当a=0时,不等式化为x-1<0,解得x<1,则解集中有无数个整数;当a>0时,不等式(ax-1)(x+2a-1)>0的解集中有无数个整数,不符合题意.所以a<0,则<0,1-2a>1,所以<1-2a,所以不等式的解集为,由不等式(ax-1)(x+2a-1)>0的解集中恰有3个整数,则这3个整数中一定有0和1,则这3个整数为-1,0,1,或0,1,2.若这3个整数为-1,0,1,则解得a=-;若这3个整数为0,1,2,则解得a=-1.所以实数a的取值集合是.
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