内容正文:
第一章 集合、常用逻辑用语与不等式 3
课时作业5 一元二次方程、不等式
一、单项选择题
1.不等式-x2+3x+10>0的解集为 ( )
A.(-2,5)
B.(-∞,-2)∪ (5,+∞)
C.(-5,2)
D.(-∞,-5)∪ (2,+∞)
2.(2023·辽宁大连模拟)已知集合A={1,2},集
合B满足A∩B={1,2},且B={x|x2+ax+
b=0},则bx2+ax+1>0的解集为 ( )
A.x x <-1或x >-
1
2
B.x -1<x <-
1
2
C.x x >1或x <
1
2
D.x 12<x <1
3.设f(x)=x2-ax+1(x∈R),则关于x 的不
等式f(x)<0有解的一个必要不充分条件是
( )
A.-2<a<0
B.a<-2或a>2
C.|a|>3
D.|a|≥2
4.(2023·重庆巴蜀中学模拟)若不等式|x -
3|<4的解集为{x|a<x <b},则不等式
(x-2)(x2-ax-b+1)≤0的解集为
( )
A.(-∞,-3]
B.(-∞,-3]∪ {2}
C.(-∞,2]
D.(-∞,-2]∪ [2,3]
5.(2023·湖南长沙月考)设a∈R,若关于x 的
不等式x2-ax+1≥0在区间[1,2]上有解,
则 ( )
A.a≤2 B.a≥2
C.a≥
5
2 D.a≤
5
2
6.(2023·辽宁大连质检)设f(x)=
x+2,x>0,
x-2,x≤0,
则不等式f(x)<x2的解集是 ( )
A.(-∞,0]∪ (2,+∞)
B.R
C.[0,2)
D.(-∞,0)
二、多项选择题
7.(2024·河北黄骅中学模拟)设[x]表示不小于
实数x 的最小整数,则满足关于x 的不等式
[x]2+[x]-12≤0的解可以为 ( )
A.10 B.3
C.-4.5 D.-5
8.一元二次不等式x2+ax+a-1≤0的解集可
能是 ( )
A.[-1,1-a] B.{-1}
C.[1-a,-1] D.⌀
9.已知关于x 的不等式ax+bx-c ≥
0的解集为
(-∞,-2]∪ (1,+∞),则 ( )
A.c=1
B.点(a,b)在第二象限
C.2a+
1
b
的最小值为2
D.关于x的不等式ax2+ax-b≥0的解集为
(-∞,-2]∪ [1,+∞)
三、填空题
10.若不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一
切x ∈ R 恒 成 立,则 a 的 取 值 范 围 是
.
11.(2023·山东东营调研)已知函数f(x)=
-x2+ax+b(a,b∈R)的值域为(-∞,0],
若关于x 的不等式f(x)>c-1的解集为
(m-4,m),则实数c的值为 .
-297-
hhh
12.(2023·山东济宁高三月考)已知函数f(x)=
x2-4x -4.若f(x)<1在区间(m -1,
-2m)上恒成立,则实数 m 的取值范围是
.
四、解答题
13.若关于x 的方程x2+(m-2)x+5-m=0
的两根都大于2,求实数m 的取值范围.
14.已知关于x 的不等式-x2+ax+b>0.
(1)若该不等式的解集为(-4,2),求a,b
的值;
(2)若b=a+1,求此不等式的解集.
-298-
参
考
答
案
-1<a-1<-
1
2
,-2<
1
a-1<
-1,可得0<-2-
2
a-1<
2,所 以
b-1
a-1∈
(0,2),故D正确.故选BD.
10.2
解析:因为a,b>0,所以2a+b =
4≥2 2a·b,解得ab≤2,当且仅当
2a=b即a=1,b=2时,等号成立.
所以ab的最大值为2.
11.[36,+∞)
解析:因为a>0,b>0,由基本不等
式可得ab=4a+b+12≥2 4ab+
12=4 ab +12,即ab-4 ab -
12≥0,解得 ab≥6,即ab≥36,当
且仅当
b=4a,
ab=36 时,即当 a=3,b=12 时,
等号 成 立.故 ab 的 取 值 范 围 是
[36,+∞).
12.22
解析:由a+b
2 ≤
a2+b2
2
,得a+
b≤2
a2+b2
2
,则y= 2x-1+
5-2x ≤2
2x-1+5-2x
2 =
22, 当 且 仅 当 2x-1 =
5-2x,即x =
3
2
时等号成立.
13.解:(1)因为x-2>0,
所以f(x)=
9
x-2+
(x-2)+2≥
2 9x-2
·(x-2)+2=8,
当且仅当x-2=
9
x-2
时,即当x=
5时等号成立,
因此,函数f(x)=
9
x-2+
x(x >
2)的最小值为8.
(2)因为x,y是正实数,且x+y=9,
所以x+y
9 =1
,
则1
x +
3
y =
1
9
(x+y) 1x +3y =
1
9
y
x +
3x
y +
4 ≥
1
9
· 2 yx ·3xy +4 =4+239 ,
当且仅当y
x =
3x
y
且x+y=9时取
等号,此时1
x +
3
y
取得最小值,为
4+23
9 .
14.解:(1)设每小时的燃料费用 p =
kx3,则6=k×103,k=6×10-3,由
题意得 航 行1海 里 的 时 间 为 1x
小
时,∴y =6×10-3x3·
1
x +96
·
1
x =
3x2
500+
96
x
(x >0).
(2)由(1)得y=
3x2
500+
96
x =
3x2
500+
48
x +
48
x ≥ 3
3
3x2
500
·48
x
·48
x =
3
3
3×482
500 =
36
5
,当且仅当3x
2
500 =
48
x
,即x =20时等号成立,即当x =
20时,y 取得最小值.综上,当轮船的
速度为20海里/小时时,所需的费用
总和最小.
课时作业5 一元
二次方程、不等式
1.A 由 -x2+3x +10>0得x2 -
3x-10<0,解得 -2<x <5.
2.C 因为集合B 满足A∩B = {1,2},
且B = {x|x2+ax+b=0},所以
a= -3,b=2,所以2x2-3x+1>
0⇒(2x-1)(x-1)>0,所以不等式
的解 集 为 x x >1或x <
1
2 .故
选C.
3.D 由关于x 的不等式f(x)=x2-
ax+1<0有解,得Δ= (-a)2-4>
0,解得a<-2或a>2,|a|≥2即
a≥2或a≤-2,故只有D符合必要不
充分条件.故选D.
4.B 由|x-3|<4,得-1<x <7,
因为不等式|x-3|<4的解集为{x|
a<x<b},所以a= -1,b=7,所以
由(x-2)(x2-ax-b+1)≤0,得
(x-2)(x2+x-6)≤0,所以(x-
2)2(x+3)≤0,则x≤-3或x =2,
所以不等 式 的 解 集 为(- ∞,-3]∪
{2}.故选B.
5.D ∵ 关于x 的不等式x2-ax+1≥
0在区间[1,2]上有解,∴a≤x+
1
x
在
x∈[1,2]上有解⇔a≤ x+
1
x max,
x∈[1,2],∵ 函数f(x)=x+
1
x
在
[1,2]上 单 调 递 增,∴f(x)max =
5
2
,
∴a≤
5
2.
6.A 当x >0时,f(x)=x+2,代入
不等式f(x)<x2 得x+2<x2,即
(x-2)(x+1)>0,解 得x >2或
x <-1,所以不等式f(x)<x2 的解
集为(2,+∞);当x ≤0时,f(x)=
x-2,代入不等式f(x)<x2 得x-
2<x2,解 得 x ∈ R,所 以 不 等 式
f(x)<x2 的解集为(-∞,0].综上,
不等式f(x)<x2 的 解 集 为(- ∞,
0]∪ (2,+∞).故选A.
7.BC 因为不等式[x]2+[x]-12≤0,
所以([x]-3)([x]+4)≤0,即-4≤
[x]≤3,又因为[x]表示不小于实数
x 的 最 小 整 数,所 以 不 等 式 [x]2 +
[x]-12≤0的解可以为3,-4.5.故
选BC.
8.ABC Δ =a2-4(a-1)=a2-4a+
4= (a-2)2,当Δ=0,即a=2时,不
等式的解集为{-1};当Δ>0,即a≠
2时,不等式为(x+a-1)(x+1)≤0,
由于1-a 和 -1的大小不确定,所以
当1-a >-1时,不 等 式 的 解 集 为
[-1,1-a],当1-a<-1时,不等式
的解集为[1-a,-1].故选ABC.
9.ACD 原不等式等价于
(ax+b)(x-c)≥0,
x-c≠0, 因为其解集为
(-∞,-2]∪(1,+∞),所以a>0且
c=1,-2a+b=0,故A正确;因为
a>0,b=2a>0,则点(a,b)在第一
象限,故B错误;由b=2a>0可得,
2a+
1
b =2a+
1
2a≥2 2a
·1
2a =2
,
当且仅当
2a=
1
2a
,
a>0, 即a = 12 时,等
号成立,所以2a+
1
b
的最小值为2,故
C正确;由b =2a >0可得,不 等 式
ax2+ax -b≥0即 为ax2 +ax -
2a ≥ 0,化 简 可 得 x2 +x -2 ≥
0⇒(x+2)(x-1)≥0,则其解集为
(-∞,-2]∪[1,+∞),故D正确.故
选ACD.
10.(-2,2]
解析:当a-2=0,即a=2时,-4<
0恒成立,当a-2≠0时,因为不等式
(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一
切x ∈R恒成立.所以
a-2<0,
Δ =4(a-2)2+16(a-2)<0,
解得 -2<a<2,
综上,a 的取值范围是(-2,2].
11.-3
解析:因为函数f(x)= -x2+ax+
b(a,b∈R)的值域为(-∞,0],所以
Δ =0,即a2 +4b =0,所 以b =
-
1
4a
2.又关于x 的不等式f(x)>
c-1的解集为(m-4,m),所以方程
f(x)=c-1的两根分别为 m -4,
m,即方程 -x2+ax-
1
4a
2 =c-1
的两根分别为m-4,m,又方程-x2+
ax-
1
4a
2 =c-1的根为x =
a
2 ±
1-c,所以两根之差为2 1-c =
m-(m-4)=4,解得c= -3.
12.0,13
解析:∵f(x)=x2-4x-4且f(x)
<1,∴x2-4x-4<1,解得-1<
x <5,即x ∈ (-1,5).∵f(x)<1
在区间(m-1,-2m)上恒成立,
∴(m-1,-2m)⊆ (-1,5).
∴
-1≤m-1,
m-1<-2m,
-2m ≤5, 解得0≤m< 13,
即m ∈ 0,
1
3 .
-569-
hhh
13.解:因为关于x 的方程x2 + (m -
2)x+5-m =0的两根都大于2,
令f(x)=x2+(m-2)x+5-m,
所以有
f(2)=4+2m-4+5-m >0,
-
m-2
2 >2
,
Δ = (m-2)2-20+4m ≥0,
解得
m >-5,
m <-2,
m ≥4或m ≤-4,
所以-5<m ≤-4.
14.解:(1)根据题意得 -
16-4a+b=0,
-4+2a+b=0,
解得a= -2,b=8.
(2)当b=a+1时,-x2+ax+b>
0⇔x2-ax-(a+1)<0,
即[x-(a+1)](x+1)<0.
当a+1= -1,即a= -2时,原不等
式的解集为 ⌀;
当a+1<-1,即a<-2时,原不等
式的解集为(a+1,-1);
当a+1>-1,即a>-2时,原不等
式的解集为(-1,a+1).
综上,当a<-2时,不等式的解集为
(a+1,-1);
当a= -2时,不等式的解集为 ⌀;
当a>-2时,不等式的解集为(-1,
a+1).
第二章 函数的概念
与基本初等函数
课时作业6 函数的概念及其表示
1.D 由题意得
4-x2 ≥0,
x ≠0, 所以
-2≤x ≤2,
x ≠0, 所以f(x)的定义域为
[-2,0)∪ (0,2].故选D.
2.A 令2x -1=3,得 x =2,则
f(3)=22-3=1.故选A.
3.A 当x0 ≥1时,f(x0)=2x0-3,
∴2x0-3=1,∴x0=2;当x0<1时,
f(x0)=x20-2x0-2,∴x20-2x0-
2=1,解得x0 =3(舍去),x0 = -1.
故选A.
4.B 若函数y =f(x)的定义域是[1,
2],则1≤ x ≤2,解得1≤x≤4,故
函数y =f(x)的定义域是[1,4].
5.B 设t= x +1,t≥1,则 x =t-
1,x=(t-1)2,所以f(t)=(t-1)2+
3,即f(x)= (x-1)2+3(x≥1),所
以f(x+1)=(x+1-1)2+3=x2+
3,由x+1≥1,得x≥0,所以f(x+
1)=x2+3(x ≥0).故选B.
6.C ∵f(2x)=2f(x),且当1≤x<2
时,f(x)=x2,∴f(3)=2f
3
2 =
2×
3
2
2
=
9
2.
7.CD 对 于 A,f(x)的 定 义 域 为{x|
x≠0},g(x)的定义域为{x|x>0},
两个函数的定义域不相同,不 是 同 一
个函数;对于B,f(x)的定义域为 R,
g(x)的定义域为{x|x ≥0},两个函
数的定义域不相同,不是同一个函数;
对于C,g(x)=
3
x3 =x(x∈R),两
函数的定义域和对应关系 相 同,是 同
一个函数;对 于 D,g(x)=loga x =
x,x∈R,两个函数的定义域和对应关
系相同,是同一个函数.故选CD.
8.BC 由函数f(x)=
x+2,x ≤-1,
x2+1,-1<x <2 知,定 义 域 为
(-∞,-1]∪(-1,2),即(-∞,2),故
A错误;当x≤-1时,f(x)=x+2∈
(-∞,1],当-1<x<2时,x2∈[0,
4),故f(x)=x2+1∈[1,5),故值域
为(- ∞,5),故 B正 确;由 B可 知 当
f(x)=3时,x∈(-1,2),即f(x)=
x2+1=3,解 得 x = 2 或 x =
- 2(舍去),故C正 确;由B可 知 当
f(x)=2时,x∈(-1,2),即f(x)=
x2+1=2,解得x =1或x = -1(舍
去),故f(x)的图象与直线y=2有一
个交点,故D错误.故选BC.
9.AD 对于A,y=3-x 的定义域与值
域均为 R;对于B,y=2x-1(x>0)的
定义 域 为 (0,+ ∞),值 域 为 12,
+∞ ;对于C,y=x2+2x-10的定
义域为 R,值域为[-11,+∞);对于
D,y =
x,x ≤0,
1
x
,x >0 的定义域和值域均
为R.所以定义域与值域相同的函数是
A,D,故选AD.
10.f(x)=x2-x+1
解析:由题意,设f(x)=ax2+bx+
c(a≠0),因为f(0)=1,即c=1,所
以f(x)=ax2+bx+1,所以f(x+
1)-f(x)=[a(x+1)2+b(x+1)+
1]-(ax2+bx+1)=2ax+a+b=
2x,从而有 2a=2
,
a+b=0, 解得a =1,
b= -1,所以f(x)=x2-x+1.
11.1
解析:当a≥0时,f(a)=a+1=2,
解得a =1,符合条件.当a<0时,
f(a)=4a=2,解得a=
1
2
,不符合
条件,所以实数a=1.
12.(-∞,2)
解析:当x<0时,f(x)= -f(-x)
= -[-x(-x-1)]= -x(x+1),
①若x<0,则x-1<-1,由f(x)+
f(x-1)<2得-x(x+1)-(x-
1)x <2,即-2x2<2,即x2>-1,
此式恒成立,此时x <0.
② 若x≥1,则x-1≥0,由f(x)+
f(x-1)<2得x(x -1)+ (x -
1)(x-2)<2,即x2-2x<0,即0<
x <2,此时1≤x <2.
③ 若0≤x <1,则x -1<0,由
f(x)+f(x-1)<2得x(x-1)-
(x-1)x <2,即0<2,此时不等式
恒成立,此时0≤x<1.综上得x<
2,即不等式的解集为(-∞,2).
13.解:(1)因为A ={x|4-x2≥0}=
[-2,2],
B = {x |x2 +6x +8 > 0}=
(-∞,-4)∪ (-2,+∞),
所以A ∩B = (-2,2],
又因为“x∈A∩B”是“x∈C”的充
分条件,可得(A ∩B)⊆C,
则
3-2m ≤2+m,
3-2m ≤-2,
2+m ≥2, 解得m ≥ 52,
所以m 的取值范围为 52
,+∞ .
(2)因为B ∪C =R,
则
3-2m ≤2+m,
3-2m ≤-4,
2+m ≥-2, 解得m ≥ 72,
可得2+m ≥
11
2
,3-2m ≤-4,
因为y =
6x-17
3-x
,
可得x =
3y+17
y+6
,
由x>2且x≠3可得
3y+17
y+6 >
2,
解得y<-6或y>-5,
所以D =(-∞,-6)∪(-5,+∞),
又因为C⊆D,则3-2m >-5,解得
m <4,
综上可知m 的取值范围为 72
,4 .
14.解:(1)因为f(x)=
1-x
1+x
(x∈R且
x ≠-1),g(x)=x2-1(x ∈R),
所以f(2)=
1-2
1+2= -
1
3
,g(3)=
32-1=8.
(2)由 (1)得 f(g(3))= f(8)=
1-8
1+8= -
7
9
,
f(g(x))=f(x2-1)=
1-x2+1
1+x2-1
=
2-x2
x2
=
2
x2
-1(x ∈R且x ≠0).
(3)因为f(x)=
1-x
1+x =
2-(1+x)
1+x =
2
1+x-
1≠-1,
所以f(x)的值域为{y|y ∈ R 且
y≠-1},
因为g(x)=x2-1≥-1,
所以g(x)的值域为[-1,+∞).
课时作业7 函数的单调性与最值
1.C 函数y= -x2+1在(0,+∞)上
单调 递 减,A 不 符 合 题 意;由 于 函 数
y=|x-1|的图象关于直线x=1对
称,在(1,+∞)上单调递增,B不符合
题 意;当x∈(0,+∞)时,函数y=x3
的导数为y'=3x2 >0,因此函数在
(0,+∞)上单调递增,故C满足题意;
-570-