内容正文:
数学 必修·第一册[人教B版]作业与测评
2.2.3 一元二次不等式的解法
知识点一 不含参数的一元二次不等式的解法
1.不等式3x2-2x+1>0的解集为( )
A.
B.
C.∅
D.R
答案:D
解析:由3x2-2x+1>0,得x2-x+>0,所以>-,显然成立,所以原不等式的解集为R.
2.一元二次不等式-x2+5x-4>0的解集为( )
A.{x|x<1或x>4}
B.{x|1<x<4}
C.
D.
答案:B
解析:原不等式等价于x2-5x+4<0,即(x-4)(x-1)<0,所以原不等式的解集为{x|1<x<4}.
3.不等式2x2+7x+3>0的解集为________.
答案:
解析:原不等式可化为(2x+1)(x+3)>0,所以原不等式的解集为.
4.解下列不等式:
(1)2x+2<x2+x≤12;
(2)x2-3|x|+2>0.
解:(1)原不等式等价于
即即
所以
所以-4≤x<-1或2<x≤3,
所以原不等式的解集为{x|-4≤x<-1或2<x≤3}.
(2)解法一:原不等式等价于
或
分别解这两个不等式组,得0≤x<1或x>2,-1<x<0或x<-2,故原不等式的解集为{x|x<-2或-1<x<1或x>2}.
解法二:原不等式可化为|x|2-3|x|+2>0,
即(|x|-1)(|x|-2)>0,
所以0≤|x|<1或|x|>2,
即-1<x<1或x>2或x<-2.
故原不等式的解集为{x|x<-2或-1<x<1或x>2}.
知识点二 含参数的一元二次不等式的解法
5.若0<t<1,则不等式x2-x+1<0的解集是( )
A.
B.
C.
D.
答案:D
解析:原不等式可化为(x-t)<0,∵0<t<1,∴>1>t,∴t<x<.
6.解关于x的不等式21x2+4ax-a2<0.
解:原不等式等价于<0.
①当a>0时,>-,
原不等式的解集为;
②当a<0时,<-,
原不等式的解集为;
③当a=0时,原不等式的解集为∅.
知识点三 分式不等式的解法
7.不等式<0的解集为( )
A.{x|x>1} B.{x|x<-2}
C.{x|-2<x<1} D.{x|x>1或x<-2}
答案:C
解析:原不等式等价于(x-1)(x+2)<0,解得-2<x<1.
8.不等式>3的解集为________.
答案:
解析:由>3,可得>0,此不等式等价于(2x-1)(6x-7)<0,解得<x<.
一、单选题
1.不等式4x2-12x+9≤0的解集是( )
A.∅ B.R
C. D.
答案:D
解析:原不等式可化为(2x-3)2≤0,故x=.故选D.
2.不等式<2的解集为( )
A.{x|x≠-2} B.R
C.∅ D.{x|x<-2或x>2}
答案:A
解析:因为x2+x+1=+>0,所以原不等式可化为x2-2x-2<2(x2+x+1),化简得x2+4x+4>0,即(x+2)2>0,所以原不等式的解集为{x|x≠-2}.
3.若集合A={x|x2+2x>0},B={x|x2+2x-3<0},则A∩B=( )
A.{x|-3<x<1}
B.{x|-3<x<-2}
C.R
D.{x|-3<x<-2或0<x<1}
答案:D
解析:A={x|x2+2x>0}={x|x<-2或x>0},B={x|x2+2x-3<0}={x|-3<x<1},∴A∩B={x|-3<x<-2或0<x<1}.故选D.
4.对任意a∈[-1,1],函数y=x2+(a-4)x+4-2a的值恒大于零,则x的取值范围是( )
A.(1,3)
B.(-∞,1)∪(3,+∞)
C.(1,2)
D.(-∞,1)∪(2,+∞)
答案:B
解析:x2+(a-4)x+4-2a>0,即(x-2)a+(x2-4x+4)>0,将y=(x-2)a+(x2-4x+4)看成关于a的一次函数,∵a∈[-1,1],∴∴x<1或x>3.
5.若关于x的不等式x2-(a+1)x+a<0的解集中恰有两个整数,则实数a的取值范围是( )
A.(3,4)
B.(-2,-1)∪(3,4)
C.(3,4]
D.[-2,-1)∪(3,4]
答案:D
解析:由题意,得原不等式可转化为(x-1)(x-a)<0.当a>1时,解得1<x<a,此时解集中的整数为2,3,则3<a≤4;当a<1时,解得a<x<1,此时解集中的整数为0,-1,则-2≤a<-1;当a=1时,不符合题意.故实数a的取值范围是[-2,-1)∪(3,4].故选D.
二、多选题
6.下列式子中,使2x2-x-3<0的充分条件可以是( )
A.x<1 B.0<x<1
C.-1<x<2 D.-1<x<0
答案:BD
解析:由2x2-x-3<0,得-1<x<,又(0,1)⊆,(-1,0)⊆,故选BD.
7.[x]表示不超过x的最大整数,则满足不等式[x]2-5[x]-14≤0的x的值可以为( )
A.-2.5 B.3
C.7.5 D.8
答案:BC
解析:因为[x]2-5[x]-14=([x]-7)([x]+2)≤0,所以-2≤[x]≤7,所以-2≤x<8.所以x的值可以为[-2,8)内的任何实数.故选BC.
三、填空题
8.不等式x2-|x|-2<0的解集是________.
答案:{x|-2<x<2}
解析:令t=|x|,则原不等式可化为t2-t-2<0,即(t-2)(t+1)<0.∵t=|x|≥0,∴t-2<0,∴t<2,∴|x|<2,解得-2<x<2.
9.不等式(m2-2m-3)x2-(m-3)x-1<0的解集为R,则m的取值范围为________.
答案:
解析:①若m2-2m-3=0,即m=3或-1,当m=3时,原式化为-1<0,显然成立,当m=-1时,原式不恒成立,故m=3;②若m2-2m-3≠0,则解得-<m<3.综上,m的取值范围为.
10.(2024·广西南宁高一期末)设集合A={x|x≥1},B={x|x2-mx≤0},若A∩B={x|1≤x≤4},则m的值为________.
答案:4
解析:当m=0时,B={x|x2≤0}={0},显然A∩B=∅,不符合题意;当m>0时,B={x|x2-mx≤0}=[0,m],因为A∩B={x|1≤x≤4},所以必有m=4;当m<0时,B={x|x2-mx≤0}=[m,0],显然A∩B=∅,不符合题意.综上所述,m=4.
四、解答题
11.解下列关于x的不等式.
(1)3x2-5x-2<0;
(2)-x2+6x-10>0;
(3)≤2;
(4)x2+x-a(a-1)>0.
解:(1)原不等式可化为(3x+1)(x-2)<0,
所以原不等式的解集为.
(2)原不等式可化为x2-6x+10<0,
因为x2-6x+10=(x-3)2+1,
所以原不等式可化为(x-3)2<-1,
因为(x-3)2≥0恒成立,所以原不等式的解集为∅.
(3)由题意知x-2≠0,因此(x-2)2>0,
原不等式两边同时乘以(x-2)2,可得(x+1)·(x-2)≤2(x-2)2且x-2≠0,
即(x-5)(x-2)≥0且x-2≠0,
所以原不等式的解集为{x|x<2或x≥5}.
(4)因为关于x的不等式x2+x-a(a-1)>0,
所以(x+a)(x+1-a)>0,
当-a>a-1,即a<时,x<a-1或x>-a,
当a-1>-a,即a>时,x<-a或x>a-1,
当a-1=-a,即a=时,x≠-,
所以当a<时,原不等式的解集为{x|x<a-1或x>-a};
当a>时,原不等式的解集为{x|x<-a或x>a-1};
当a=时,原不等式的解集为.
12.若当0≤x≤2时,不等式(2t-t2)≤x2-3x+2≤3-t2恒成立,试求t的取值范围.
解:令y=x2-3x+2,0≤x≤2.
则y=x2-3x+2=-,
所以函数在[0,2]上的最小值为-,最大值为2.
若(2t-t2)≤x2-3x+2≤3-t2在x∈[0,2]上恒成立,
则即
所以或
所以t的取值范围为{t|-1≤t≤1-}.
13.若关于x的不等式组
的整数解的集合为{-2},则实数k的取值范围是________.
答案:[-3,2)
解析:由x2-x-2>0,解得x>2或x<-1,又由2x2+(2k+5)x+5k<0可得,(2x+5)(x+k)<0,如图所示,由已知条件可得
解得-3≤k<2.
14.解不等式>1(a∈R).
解:移项、通分得>0⇒[(a-1)x-(a-2)](x-2)>0.①
当a=1时,①式可以转化为x>2;
当a>1时,①式可以转化为(x-2)>0;
当a<1时,①式可以转化为(x-2)<0.
又当a≠1时,2-=,
所以当a>1或a<0时,2>;
当a=0时,2=;
当0<a<1时,2<.
故当a=1时,原不等式的解集是{x|x>2};当a>1时,原不等式的解集是∪(2,+∞);当0<a<1时,原不等式的解集是;当a=0时,原不等式的解集是∅;当a<0时,原不等式的解集是.
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