内容正文:
限时规范训练(五)
A级 基础落实练
1.不等式-x2+3x+10>0的解集为( )
A.(-2,5)
B.(-∞,-2)∪(5,+∞)
C.(-5,2)
D.(-∞,-5)∪(2,+∞)
解析:A 由-x2+3x+10>0得x2-3x-10<0,解得-2<x<5.
2.关于x的不等式x2+px-2<0的解集是(q,1),则p+q的值为( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
解析:B 依题意得q,1是方程x2+px-2=0的两个根,∴q+1=-p,即p+q=-1.
3.已知关于x的不等式kx2-6kx+k+8≥0对任意x∈R恒成立,则k的取值范围是( )
A.[0,1]
B.(0,1]
C.(-∞,0)∪(1,+∞)
D.(-∞,0]∪[1,+∞)
解析:A 当k=0时,不等式kx2-6kx+k+8≥0可化为8≥0,恒成立;
当k≠0时,要满足关于x的不等式
kx2-6kx+k+8≥0对任意x∈R恒成立,
只需解得0<k≤1.
综上,k的取值范围是[0,1].
4.(2023·湖南师大附中第一次月考)已知不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|-2<x<3},且对于∀x∈[1,5],不等式bx2+amx+2c>0恒成立,则m的取值范围为( )
A.(-∞,4] B.(-∞,4)
C.[13,+∞) D.(-∞,13)
解析:B 由不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|-2<x<3},可知-2,3为方程ax2+bx+c=0的两个根,故a<0且-=-2+3=1,=(-2)×3=-6,即b=-a,c=-6a,则不等式bx2+amx+2c>0即为-ax2+amx-12a>0,由于a<0,x∈[1,5],则上式可转化为m<x+在[1,5]上恒成立,又x+≥2=4,当且仅当x=,即x=2时等号成立,故m<4.故选B.
5.(2024·巴蜀中学期末)若关于x的不等式x2+px+q<0的解集是{x|-1<x<2},则关于x的不等式>0的解集是( )
A.(-3,-2)∪(4,+∞)
B.(-3,2)∪(4,+∞)
C.(-∞,-3)∪(2,4)
D.(-∞,-2)∪(3,4)
解析:B 因为关于x的不等式x2+px+q<0的解集是{x|-1<x<2},所以x2+px+q=0的两根是-1,2,由根与系数的关系可得p=-1,q=-2,所以>0可转化为>0,解得-3<x<2或x>4.所以原不等式的解集为(-3,2)∪(4,+∞).故选B.
6.(多选)(2024·长治质检)已知函数y=x2+ax+b(a>0)有且只有一个零点,则( )
A.a2-b2≤4
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
解析:ABD 根据题意,函数y=x2+ax+b(a>0)有且只有一个零点,则Δ=a2-4b=0,即a2=4b(b>0).
对于A,a2-b2-4=4b-b2-4=-(b2-4b+4)=-(b-2)2≤0,即有a2-b2≤4,故A正确;对于B,a2+=4b+≥2=4,当且仅当4b=,即b=时等号成立,故B正确;对于C,由x1,x2为方程x2+ax-b=0的两根,可得x1x2=-b<0,故C错误;对于D,由x1,x2为方程x2+ax+b-c=0的两根,可得x1+x2=-a,x1x2=b-c,则|x1-x2|2=(x1+x2)2-4x1x2=a2-4(b-c)=a2-4b+4c=4c=16,解得c=4,故D正确.
7.不等式>x的解集是________.
解析:不等式>x化为以下两个不等式组或
解即
解得x<-1,
解即
解得1<x<5,
所以原不等式的解集是(-∞,-1)∪(1,5).
答案:(-∞,-1)∪(1,5)
8.(2024·合肥模拟)若不等式x2+ax+4≥0对一切x∈[1,3]恒成立,则a的最小值为________.
解析:∵当x∈[1,3]时,x2+ax+4≥0恒成立,
∴a≥-恒成立,
又当x∈[1,3]时,x+≥2=4,当且仅当x=2时取等号.
∴-≤-4,
∴a≥-4,故a的最小值为-4.
答案:-4
9.已知a∈[-1,1]时,不等式x2+(a-4)x+4-2a>0恒成立,则x的取值范围为________.
解析:把不等式的左端看成关于a的函数,
记f(a)=(x-2)a+x2-4x+4,
则由f(a)>0对于任意的a∈[-1,1]恒成立,
得f(-1)=x2-5x+6>0,
且f(1)=x2-3x+2>0,
解不等式组得x<1或x>3.
答案:(-∞,1)∪(3,+∞)
10.已知f(x)=-3x2+a(6-a)x+6.
(1)解关于a的不等式f(1)>0;
(2)若不等式f(x)>b的解集为(-1,3),求实数a,b的值.
解:(1)由题意知f(1)=-3+a(6-a)+6
=-a2+6a+3>0,
解得3-2<a<3+2.
∴不等式的解集为{a|3-2<a<3+2}.
(2)∵f(x)>b的解集为(-1,3),
∴方程-3x2+a(6-a)x+6-b=0的两根为-1,3,
∴解得
故a的值为3±,b的值为-3.
11.设函数f(x)=mx2-mx-1.
(1)若对于一切实数x,f(x)<0恒成立,求实数m的取值范围;
(2)若对于x∈[1,3],f(x)<0恒成立,求实数m的取值范围.
解:(1)依题意知,mx2-mx-1<0恒成立,
若m=0,显然-1<0恒成立;
若m≠0,则∴-4<m<0.
∴实数m的取值范围是(-4,0].
(2)法一:当m=0时,f(x)=-1<0恒成立.
当m≠0时,该函数图象的对称轴是直线x=,
∴f(x)=mx2-mx-1在x∈[1,3]上是单调函数,
当m>0时,f(x)在[1,3]上单调递增,要使f(x)<0在x∈[1,3]上恒成立,只要f(3)<0,
则9m-3m-1<0,得m<,即0<m<.
当m<0时,f(x)在[1,3]上单调递减,要使f(x)<0在x∈[1,3]上恒成立,只要f(1)<0.
此时f(1)=-1<0,显然成立.
综上所述,m的取值范围是.
法二:f(x)=m(x2-x)-1,x∈[1,3].
①当x=1时,f(1)=-1<0恒成立,
则m∈R.
②当x≠1时,即x∈(1,3]时,x2-x>0.
∴要使f(x)<0恒成立,只需m<恒成立.设t=x2-x,
又t=x2-x=-在(1,3]上单调递增.
∴0<t≤6,则≥,∴m<.
综合①②知,实数m的取值范围是.
B级 能力提升练
12.(2024·潍坊一中期中)若关于x的不等式(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集不为空集,则实数a的取值范围为( )
A.
B.
C.(-∞,-2)∪
D.(-∞,-2]∪
解析:C 根据题意,分两种情况讨论:
①当a2-4=0,即a=±2时,若a=2,则原不等式为4x-1≥0,解得x≥,则不等式的解集为,不是空集;
若a=-2,则原不等式为-1≥0,无解,不符合题意.
②当a2-4≠0,即a≠±2时,
若(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集是空集,则有解得-2<a<,则当不等式(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集不为空集时,有a<-2或a≥且a≠2.
综上可得,实数a的取值范围为(-∞,-2)∪.
13.(2024·石家庄模拟)设关于x的不等式ax2+8(a+1)x+7a+16≥0(a∈Z)只有有限个整数解,且0是其中一个解,则a的取值是________,不等式的全部整数解的和为________.
解析:若a=0,则原不等式为8x+16≥0,
即x≥-2,显然原不等式的整数解有无数个,不符合题意,故a≠0.
设y=ax2+8(a+1)x+7a+16(a≠0),其图象为抛物线,对于任意一个给定的a值其抛物线只有在开口向下的情况下才能满足y≥0的整数解是有限个,所以a<0.
因为0为其中一个解,所以7a+16≥0,
即a≥-,所以-≤a<0,
又a∈Z,所以a=-2或a=-1.
若a=-2,则不等式为-2x2-8x+2≥0,
解得-2-≤x≤-2,
因为x为整数,所以x=-4,-3,-2,-1,0;
若a=-1,则不等式为-x2+9≥0,
解得-3≤x≤3,
因为x为整数,
所以x=-3,-2,-1,0,1,2,3.
所以不等式的全部整数解的和为-10.
答案:-2或-1 -10
14.解关于x的不等式ax2-(2a+1)x+2<0(a∈R).
解:原不等式可化为(ax-1)(x-2)<0.
①当a>0时,原不等式可化为a(x-2)<0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x-2)·<0.
因为方程(x-2)=0的两个根分别是2,,所以当0<a<时,2<,则原不等式的解集是;当a=时,原不等式的解集是∅;
当a>时,<2,则原不等式的解集是.
②当a=0时,原不等式为-(x-2)<0,解得x>2,
即原不等式的解集是{x|x>2}.
③当a<0时,原不等式可以化为a(x-2)<0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x-2)·>0,由于<2.故原不等式的解集是.
综上所述,当a<0时,不等式的解集为;
当a=0时,不等式的解集为{x|x>2};当0<a<时,不等式的解集为;
当a=时,不等式的解集为∅;当a>时,不等式的解集为.
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