内容正文:
微专题集训5 二次函数与一元二次方程、不等式
一、单项选择题
1.已知不等式mx2+nx-<0的解集为{x|x<-或x>2},则m-n=( )
A. B.-
C. D.-1
2.函数y=x2-2x+3在区间[0,m]上的最大值为3,最小值为2,则实数m取值范围是( )
A.(-∞,2] B.[0,2]
C.[1,2] D.[1,+∞)
3.关于x的不等式x2-4x-6-a≥0在[1,4]内有解,则实数a的取值范围是( )
A.{a|a≤-2} B.{a|a≥-2}
C.{a|a≥-6} D.{a|a≤-6}
4.(2024·莱西期中)已知关于x的不等式ax2+(1-3a)x+2≥0的解集为A,设B={-1,1},B⊆A,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.若关于x的不等式x2-(2a+1)x+2a<0恰有两个整数解,则a的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2024·鄂尔多斯期中)已知函数f(x)=,若方程f2(x)+bf(x)+2=0有8个相异实根,则实数b的取值范围是( )
A.(-4,-2) B.(-4,-2)
C.(-3,-2) D.(-3,-2)
7.(2024·江苏省海门中学检测改编)对于实数x,规定[x]表示不大于x的最大整数,例如[-1.2]=-2,[1.5]=1,那么不等式4[x]2-16[x]+7<0成立的充分不必要条件是( )
A.<x< B.1≤x≤3
C.1≤x<4 D.1≤x≤4
8.(2024·四川省成都市新都区检测)不等式x2-x+m>0在R上恒成立的充要条件是( )
A.m> B.0<m<1
C.m>0 D.m>1
二、多项选择题
9.对于给定的实数a,关于实数x的一元二次不等式a(x-a)(x+1)>0的解集可能为( )
A.∅ B.(-1,a)
C.(a,-1) D.(-∞,a)∪(-1,+∞)
10.已知关于x的不等式x2-4ax+3a2<0(a<0)的解集为{x|x1<x<x2},则( )
A.x1x2+x1+x2<0的解集为
B.x1x2+x1+x2的最小值为-
C.x1+x2+的最大值为-
D.x1+x2+的最小值为
11.(2024·湖南长沙长郡中学月考)已知不等式x2+ax+b>0(a>0)的解集是{x|x≠d,d∈R},则下列四个结论中正确的有( )
A.a2=4b
B.a2+≥4
C.若不等式x2+ax-b<0的解集为(x1,x2),则x1x2>0
D.若不等式x2+ax+b<c的解集为(x1,x2),且|x1-x2|=4,则c=4
12.已知两个变量x,y的关系式f(x,y)=x(1-y),则以下说法正确的是( )
A.f(1,3)=f(3,1)=0
B.对任意实数a,都有f(a,a)≤成立
C.若对任意实数x,不等式f(x-a,x)≤-a+4恒成立,则实数a的取值范围是[-5,3]
D.若对任意正实数a,不等式f(x-a,x)≤-a+4恒成立,则实数x的取值范围是(-∞,0)
三、填空题
13.(2024·北京人大附中月考)当x∈[0,3]时,不等式x2+(a-4)x+4>0(a>0)恒成立,则实数a的取值范围为________.
14.(2024·江苏省常州一中阶段质量调研)已知a∈Z,关于x的一元二次不等式x2-6x+2a≤0的解集中有且仅有3个整数,则a的取值集合是________.
15.(2024·广东省佛山市九江中学第一次检测)已知函数f(x)=x2+bx+c,不等式f(x)<0的解集是(2,3),若对于任意x∈[-3,3],不等式f(x)-t2+t≤0恒成立,则t的取值范围为________.
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微专题集训5 二次函数与一元二次方程、不等式
1.B 2.C
3.D 关于x的不等式x2-4x-6-a≥0在[1,4]内有解等价于a≤(x2-4x-6)max,x∈[1,4].易知函数y=x2-4x-6=(x-2)2-10在[1,2]上单调递减,在[2,4]上单调递增,所以当1≤x≤4时,-10≤y=x2-4x-6≤-6.所以a≤-6.故选D.
4.B 由题意,得当x=-1和1时,a(x2-3x)+x+2≥0成立,则可得-≤a≤.故选B.
5.D 令x2-(2a+1)x+2a=0,解得x=1或x=2a.当2a>1,即a>时,不等式x2-(2a+1)x+2a<0的解集为{x|1<x<2a},则3<2a≤4,解得<a≤2;当2a=1,即a=时,不等式x2-(2a+1)x+2a<0无解,所以a=不符合题意;当2a<1,即a<时,不等式x2-(2a+1)x+2a<0的解集为{x|2a<x<1},则-2≤2a<-1,解得-1≤a<-.综上,a的取值范围是{a|-1≤a<-或<a≤2}.故选D.
6.D 令f(x)=t,则方程f2(x)+bf(x)+2=0⇔方程t2+bt+2=0.作出函数f(x)=的大致图象如图所示,根据图象可得,方程f2(x)+bf(x)+2=0有8个相异实根,即方程t2+bt+2=0有2个相异实根t1,t2,且t1,t2∈(1,2),则
解得-3<b<-2.故选D.
7.B 不等式4[x]2-16[x]+7<0⇔(2[x]-1)(2[x]-7)<0⇔<[x]<,因此[x]=1或[x]=2或[x]=3,于是得1≤x<2或2≤x<3或3≤x<4,即1≤x<4,观察四个选项,显然选项B中[1,3][1,4),而选项A,C,D中的集合均不真包含于[1,4),所以不等式4[x]2-16[x]+7<0成立的充分不必要条件是1≤x≤3,故选B.
8.A 令f(x)=x2-x+m,则x2-x+m>0在R上恒成立等价于f(x)的图象全在x轴上方,而f(x)图象开口向上,所以Δ<0,即(-1)2-4m<0,解得m>,即x2-x+m>0在R上恒成立等价于m>,故x2-x+m>0在R上恒成立的一个充要条件为m>.故选A.
9.ABC 对于一元二次不等式a(x-a)(x+1)>0,其中a≠0,
当a>0时,函数y=a(x-a)(x+1)开口向上,与x轴的交点为a,-1,
故不等式的解集为x∈(-∞,-1)∪(a,+∞);
当a<0时,函数y=a(x-a)(x+1)开口向下,
若a=-1,不等式解集为∅;
若-1<a<0,不等式的解集为(-1,a);
若a<-1,不等式的解集为(a,-1).
10.ABC ∵不等式x2-4ax+3a2<0(a<0)的解集为{x|x1<x<x2},根据根与系数的关系,可得x1x2=3a2,x1+x2=4a,则x1x2+x1+x2<0可化为3a2+4a<0,解得-<a<0,∴A正确;x1x2+x1+x2=3a2+4a=3(a+)2-≥-,∴B正确;x1+x2+=4a+,∵a<0,∴-4a-≥2=,当且仅当-4a=-,即a=-时取等号,即4a+≤-,故x1+x2+的最大值为-,∴C正确,D错误.
11.ABD 对于选项A,由题意得Δ=a2-4b=0,所以a2=4b,故A正确.对于选项B,a2+=a2+≥2=4,当且仅当a2=,即a=时,等号成立,故B正确.对于选项C,由一元二次方程根与系数的关系知,x1x2=-b=-<0,故C错误.对于选项D,由一元二次方程根与系数的关系知,x1+x2=-a,x1x2=b-c=2-c,所以|x1-x2|===2=4,解得c=4,故D正确,故选ABD.
12.BC 对于A选项,f(1,3)=1×(1-3)=-2,f(3,1)=3×(1-1)=0,即f(1,3)≠f(3,1),则A选项错误.对于B选项,f(a,a)=a(1-a)=a-a2=-+=-(a-)2+≤,则B选项正确.对于C选项,f(x-a,x)=(x-a)(1-x)=-x2+(a+1)x-a≤-a+4恒成立,即x2-(a+1)x+4≥0恒成立,则Δ=(a+1)2-16≤0,解得-5≤a≤3,即实数a的取值范围是[-5,3],则C选项正确.对于D选项,x2-(a+1)x+4≥0恒成立,令g(a)=-ax+x2-x+4,当x>0时,g(a)在(0,+∞)上单调递减,所以当a>0时,x2-(a+1)x+4≥0不恒成立;当x=0时,g(a)=4≥0恒成立;当x<0时,g(a)在(0,+∞)上单调递增,又g(0)=x2-x+4=x2-x++=+>0,所以当a>0时,g(a)>0恒成立.所以实数x的取值范围是(-∞,0],则D选项错误,故选BC.
13.解析:由题得x2+ax-4x+4>0,所以ax>-x2+4x-4.当x=0时,0>-4恒成立,a∈R.当x∈(0,3]时,a>=-(x+)+4.因为x∈(0,3],所以x+≥2=4(当且仅当x=2时,等号成立),所以-(x+)+4≤-4+4=0,所以a>0.综上,实数a的取值范围为(0,+∞).
答案:(0,+∞)
14.解析:令f(x)=x2-6x+2a,易知此函数图象开口向上,对称轴为直线x=-=3,因为一元二次不等式x2-6x+2a≤0的解集中有且仅有3个整数,所以这三个整数分别是2,3,4,则有即解得<a≤4,由a∈Z,得a=3或4,故a的取值集合是{3,4}.
答案:{3,4}
15.解析:由不等式f(x)<0的解集是(2,3),知2和3是方程x2+bx+c=0的两个根,由根与系数的关系,得2+3=-b,2×3=c,即b=-5,c=6,所以f(x)=x2-5x+6.不等式f(x)-t2+t≤0对于任意x∈[-3,3]恒成立,即f(x)≤t2-t对于任意x∈[-3,3]恒成立,由于函数f(x)=x2-5x+6图象的对称轴是直线x=,故当x=-3时,f(x)取最大值,f(x)max=f(-3)=30,所以只需t2-t≥30,即t2-t-30≥0,解得t≥6或t≤-5,故t的取值范围为(-∞,-5]∪[6,+∞).
答案:(-∞,-5]∪[6,+∞)
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