内容正文:
4.2 一元二次不等式及其解法
一、选择题(本大题共9小题,每小题5分,共45分)
1.不等式x2≤3x的解集为 ( )
A.{x|0≤x≤3}
B.{x|x≤3}
C.{x|x≥3或x≤0}
D.{x|x≤0}
2.若关于x的不等式ax2+bx+c<0(a≠0)的解集是空集,则 ( )
A.a<0且b2-4ac>0
B.a<0且b2-4ac≤0
C.a>0且b2-4ac≤0
D.a>0且b2-4ac>0
3.一元二次函数y=ax2+bx+c的部分对应值如下表:
x
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
y
6
0
-4
-6
-6
-4
0
6
则不等式ax2+bx+c>0的解集为 ( )
A.(-2,3)
B.(-3,2)
C.(-∞,-2)∪(3,+∞)
D.(-∞,-3)∪(2,+∞)
4.[2024·广州番禺实验中学高一期中] 下列不等式的解集为R的是 ( )
A.3x2-7x≤10
B.-x2+x-≤0
C.(x+2)(x-3)>0
D.-2x2+x<-3
5.甲、乙两人解关于x的不等式x2+bx+c<0,甲写错了常数b,得到的解集为{x|-6<x<1};乙写错了常数c,得到的解集为{x|1<x<4}.那么原不等式的解集为 ( )
A.{x|1<x<6}
B.{x|-1<x<4}
C.{x|-4<x<1}
D.{x|-1<x<6}
6.若关于x的不等式x2-2ax-8a2<0(a>0)的解集为{x|x1<x<x2},且x2-x1=15,则a= ( )
A. B.3
C.2 D.
7.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<a<4
B.-2<a<-1或3<a<4
C.3<a≤4
D.-2≤a<-1或3<a≤4
8.(多选题)若关于x的不等式ax2+bx+c≥0(a≠0)的解集是{x|-1≤x≤2},则下列结论正确的是 ( )
A.a+b=0
B.a+b+c>0
C.c>0
D.b<0
9.(多选题)[2024·河北卓越联盟高一月考] 对于给定的实数a,关于x的不等式a(x-a)(ax+a)≥0的解集不可能为( )
A.⌀
B.{x|a≤x≤-1}
C.{x|x≤a或x≥-1}
D.R
二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
10.[2024·福建莆田一中高一期中] 设a,b∈R且关于x的不等式ax+b>0的解集为{x|x<-3},则关于x的不等式bx2-(a+b)x<0的解集为 .
11.已知集合A={x|a-2<x<a+3},B={x|(x-1)(x-4)>0},若A∪B=R,则a的取值范围是 .
12.若关于x的不等式(a2-1)x2-(a-1)x-1<0的解集为R,则实数a的取值范围是 .
三、解答题(本大题共2小题,共20分)
13.(10分)已知关于x的不等式1<ax+b≤3的解集为{x|3<x≤4},求关于x的不等式ax2-5x+a>0的解集.
14.(10分)设a,b为实数,已知关于x的不等式ax2-3x+2<0的解集A=(1,b).
(1)求a,b的值;
(2)若集合B={x|x2-(m+1)x+m<0},且A∩B=B,求实数m的取值范围.
15.(5分) [2024·上海黄浦区高一期中] 设[x]表示不超过x的最大整数,如[4.1]=4,[-1.1]=-2,则不等式[x]2-[x]-6≤0的解集是 ( )
A.[-3,4] B.[-2,4]
C.[-3,4) D.[-2,4)
16.(15分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c∈R)的最小值为-4,且关于x的不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|-1<x<3}.
(1)求a,b,c的值;
(2)求关于x的不等式y≤(m+1)x2-(m+4)x-1(m∈R)的解集.
4.2 一元二次不等式及其解法
1.A [解析] 由x2≤3x,得x(x-3)≤0,所以其解集为{x|0≤x≤3},故选A.
2.C [解析] 借助一元二次函数的图象进行分析可得.
3.C [解析] 由表可知当x=-2时,y=0;当x=3时,y=0,所以y=ax2+bx+c=a(x+2)(x-3).又因为当x=1时,y=a(1+2)×(1-3)=-6a=-6,所以a=1,所以函数y=ax2+bx+c的图象开口向上,且-2和3是方程ax2+bx+c=0的两个根.故易知ax2+bx+c>0的解集为{x|x<-2,或x>3}.
4.B [解析] 对于A,3x2-7x≤10,即(x+1)(3x-10)≤0,解得-1≤x≤,A错误;对于B,-x2+x-≤0,即(x-1)2≥0,解集为R,B正确;对于C,(x+2)(x-3)>0,解得x<-2或x>3,C错误;对于D,-2x2+x<-3,即(x+1)(2x-3)>0,解得x<-1或x>,D错误.故选B.
5.D [解析] 根据根与系数的关系得,c=1×(-6)=-6,-b=1+4=5,方程x2+bx+c=0的两根x1,x2满足解得故原不等式的解集为{x|-1<x<6},故选D.
6.A [解析] 不等式x2-2ax-8a2<0可化为(x+2a)(x-4a)<0,∵a>0,∴不等式的解集为{x|-2a<x<4a},故4a-(-2a)=15,解得a=.
7.D [解析] 由x2-(a+1)x+a<0可得(x-1)(x-a)<0,且(x-1)(x-a)<0的解集中恰有两个整数.①当a<1时,不等式(x-1)(x-a)<0的解集为{x|a<x<1},则解得-2≤a<-1;②当a=1时,不等式(x-1)(x-a)<0的解集为⌀,不符合题意;③当a>1时,不等式(x-1)(x-a)<0的解集为{x|1<x<a},则解得3<a≤4.综上,实数a的取值范围为-2≤a<-1或3<a≤4.故选D.
8.ABC [解析] 由关于x的不等式ax2+bx+c≥0(a≠0)的解集是{x|-1≤x≤2},可得a<0,且ax2+bx+c=0的两个根为-1,2,所以-=-1+2=1,所以b=-a>0,故a+b=0,故A正确,D错误;=-2,则c>0,故C正确;易知当x=1时,y=a+b+c>0,故B正确.故选ABC.
9.AB [解析] a(x-a)(ax+a)≥0,即a2(x-a)(x+1)≥0.①当a=0时,不等式的解集为R.②当a≠0时,不等式变为(x-a)(x+1)≥0,方程(x-a)(x+1)=0的根为x=a或x=-1.当a<-1时,不等式的解集为{x|x≤a或x≥-1};当a=-1时,不等式的解集为R;当a>-1且a≠0时,不等式的解集为{x|x≤-1或x≥a}.综上,当a=0或a=-1时,不等式的解集为R,当a<-1时,不等式的解集为{x|x≤a或x≥-1},当a>-1且a≠0时,不等式的解集为{x|x≤-1或x≥a}.故选AB.
10.(-∞,0)∪ [解析] 因为ax+b>0的解集为{x|x<-3},所以a<0,-=-3,所以a=,b<0,所以bx2-(a+b)x<0,即bx2-bx<0,即x2-x>0,即x>0,解得x∈(-∞,0)∪.
11.(1,3) [解析] 因为集合B={x|(x-1)(x-4)>0}={x|x>4,或x<1},A={x|a-2<x<a+3},A∪B=R,所以解得1<a<3,所以a的取值范围是(1,3).
12.-<a≤1 [解析] 当a=1时,不等式为-1<0,满足题意;当a=-1时,不等式为2x-1<0,解得x<,不满足题意;当a2-1≠0,即a≠±1时,要使不等式(a2-1)x2-(a-1)x-1<0的解集为R,则需满足解得-<a<1.综上所述,-<a≤1.
13.解:因为关于x的不等式1<ax+b≤3的解集为{x|3<x≤4},所以解得将a=2代入所求不等式,整理得(x-2)(2x-1)>0,解得x>2或x<,所以所求不等式的解集为∪(2,+∞).
14.解:(1)∵关于x的不等式ax2-3x+2<0的解集A=(1,b),∴a>0且1,b是方程ax2-3x+2=0的两个根,
∴解得
(2)由题意知集合B={x|x2-(m+1)x+m<0}={x|(x-1)(x-m)<0},由A∩B=B得B⊆A,又A=(1,2),∴当m<1时,B=(m,1),不符合题意;当m=1时,B=⌀,符合题意;当m>1时,B=(1,m),由B⊆A,得1<m≤2.综上所述,实数m的取值范围为[1,2].
15.D [解析] [x]2-[x]-6≤0,则-2≤[x]≤3,故-2≤x<4.故选D.
16.解:(1)∵关于x的不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|-1<x<3},∴a>0,-1,3是方程ax2+bx+c=0的两根,∴-1+3=2=-,-1×3=,
即b=-2a,c=-3a.
∵函数y=ax2+bx+c在x=-=1处取得最小值,
∴a+b+c=-4a=-4,即a=1,∴b=-2,c=-3.
(2)由(1)知y=x2-2x-3,则y≤(m+1)x2-(m+4)x-1(m∈R),即mx2-(m+2)x+2≥0,
即(mx-2)(x-1)≥0.
当m=0时,原不等式为-2(x-1)≥0,解得x≤1,即不等式的解集为{x|x≤1};当m=2时,原不等式为2(x-1)2≥0,解得x∈R,即不等式的解集为R;
当m<0时,解不等式得≤x≤1,即不等式的解集为;当0<m<2时,解不等式得x≥或x≤1,即不等式的解集为;
当m>2时,解不等式得x≥1或x≤,即不等式的解集为.
综上可得,当m=0时,不等式的解集为{x|x≤1};
当m=2时,不等式的解集为R;
当m<0时,不等式的解集为;
当0<m<2时,不等式的解集为;
当m>2时,不等式的解集为.
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