内容正文:
课时冲关5 一元二次函数与一元二次不等式
学生用书 P246
[基础训练组]
1.(2025河北、河南重点中学联考)已知集合 M
= x x-3x-1≤0}{ ,N={x|y=log3(-6x
2+11x
-4)},则M∩N= ( )
A.1,43[ ] B.
1
2
,3æ
è
ç ]
C.1,43
æ
è
ç
ö
ø
÷ D.43
,2æ
è
ç
ö
ø
÷
解析:C [易得集合M= x x-3x-1≤0}{ ={x|1<x
≤3},集合N={x|y=log3(-6x2+11x-4)}={x|
-6x2+11x-4>0}= x 12<x<
4
3}{ ,
所以 M∩N= x 1<x<43}{ .]
2.(2025甘肃张掖模拟预测)不等式|x2-3x|<
2-2x的解集是 ( )
A.-1,12
æ
è
ç
ö
ø
÷ B.-12
,1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
C.-1,5- 172
æ
è
ç
ö
ø
÷ D.5- 17
2
,1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
解析:C [当x2-3x≥0,即x≥3或x≤0时,
不等式|x2-3x|<2-2x 等价于x2-3x<2-
2x,即x2-x-2<0,
解得-1<x<2,所以-1<x≤0;
当x2-3x<0,即0<x<3时,不等式|x2-3x|
<2-2x等价于不等式3x-x2<2-2x,
即x2 -5x+2>0,解 得 x>5+ 172
或 x<
5- 17
2
,所以0<x<5- 172 .
综上,不 等 式|x2 -3x|<2-2x 的 解 集
是 -1,5- 172
æ
è
ç
ö
ø
÷.]
3.(2025全国模拟)若不等式x2-2x-m<0在
x∈ 12
,2[ ]上有解,则实数m 的取值范围是
( )
A.[-1,+∞) B.(-1,+∞)
C.-34
,+∞æ
è
ç
ö
ø
÷ D.(0,+∞)
解析:B [因为不等式x2-2x-m<0在x∈
1
2
,2[ ] 上有解,所以不等式 m>x2-2x 在x∈
1
2
,2[ ] 上有解,令t=x2-2x=(x-1)2-1,则
tmin=-1,所以 m>-1,所以实数 m 的取值范
围是(-1,+∞).]
4.(2025海拉尔区模拟)关于x 的不等式x2-
(a+1)x+a<0的解集中,恰有3个整数,则a
的取值范围是 ( )
A.(4,5) B.(-3,-2)∪(4,5)
C.(4,5] D.[-3,-2)∪(4,5]
解析:D [∵关于x的不等式x2-(a+1)x+a<0,
∴不等式化为(x-1)(x-a)<0,
当a>1时,得1<x<a,此时解集中的整数为
2,3,4,则4<a≤5,
当a<1时,得a<x<1,此时解集中的整数为-2,
-1,0,则-3≤a<-2,
故a的取值范围是[-3,-2)∪(4,5].]
5.(2025湖南岳阳模拟)已知关于x 的不等式
ax2+2bx+4<0的解集为 m,4m
æ
è
ç
ö
ø
÷,其中m<0,
则b
4a+
4
b
的最小值为 ( )
A.-2 B.1 C.2 D.8
解析:C [ax2+2bx+4<0的解集为 m,4m
æ
è
ç
ö
ø
÷,
则ax2+2bx+4=0的两根为m,4m
,
∴m4m=
4
a
,∴a=1,m+4m=-2b
,
则2b=-m+ 4-m≥4
,即b≥2,
b
4a+
4
b =
b
4 +
4
b ≥2
,当 且 仅 当b=4 时 取
“=”.]
6.(2025重庆巴蜀中学模拟)若关于x 的不等式
sinx-2
x2+ax+b
>0的解集是(-1,2),则ab= ( )
A.3 B.2 C.-2 D.-3
解析:B [∵sinx-2<0恒成立,故x2+ax+
b<0的解集为(-1,2),即方程x2+ax+b=0
的两根为-1和2,由韦达定理可知-1+2=-a,
-1×2=b,所以a=-1,b=-2,故ab=2.]
7.(2025泰安模拟)已知定义在 R 上的函数
f(x)满足f(x-y)=f(x)-f(y),且当x<0时,
f(x)>0,则关于x的不等式f(mx2)+f(2m)>
f(m2x)+f(2x)(其中0<m<2)的解集为 ( )
A.x m<x<2m{ } B.x x<m 或x>
2
m{ }
C.x 2m<x<m{ } D.xx>m或x<
2
m{ }
783
主题一 第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
解析:A [任取x1<x2,由已知得f(x1-x2)>
0,即f(x1)-f(x2)>0,所以函数f(x)单调递
减.由f(mx2)+f(2m)>f(m2x)+f(2x),可
得f(mx2)-f(2x)>f(m2x)-f(2m),
即f(mx2-2x)>f(m2x-2m),所以mx2-2x
<m2x-2m,即mx2-(m2+2)x+2m<0,
即(mx-2)(x-m)<0,
又因为0<m< 2,所以2m>m
,此时原不等式的
解集为 x m<x<2m{ }.]
8.(多选)设区间[m,n]的长度为n-m.已知一元
二次不等式(x+a)x-5a
æ
è
ç
ö
ø
÷ ≤0(a>0)的解集
的区间长度为l,则 ( )
A.当a=1时,l=6
B.l的最小值为4
C.当a=1时,l=5
D.l的最小值为2 5
解析:AD [因 为 一 元 二 次 不 等 式 (x+a)
x-5a
æ
è
ç
ö
ø
÷≤0(a>0)的解集为 -a,5a[ ],
所以l=5a-
(-a)=a+5a
,
当a=1时,l=6,故 A 正确,C错误;因为a>0,
所以l=a+5a≥2 a
5
a=2 5
(当且仅当a=
5
a
,即a= 5时,等号成立),所以l的最小值为
2 5,故 D正确,B错误.]
9.(多选)已知函数f(x)=x2+ax+b(a>0)有且
只有一个零点,则 ( )
A.a2-b2≤4
B.a2+1b≥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 [因为f(x)=x2+ax+b(a>0)有且只
有一个零点,故可得Δ=a2-4b=0,即a2=4b>0.
对于 A,a2-b2≤4等价于b2-4b+4≥0,显然
(b-2)2≥0,故 A 正确;对于B,a2+1b=4b+
1
b≥2 4b×
1
b=4
,当且仅当4b=1b>0
,即b=
1
2
时,等号成立,故B正确;对于 C,因为不等式
x2+ax-b<0的解集为(x1,x2),故x1x2=-b
<0,故C错误;对于 D,因为不等式x2+ax+b
<c的解集为(x1,x2),且|x1-x2|=4,则方程
x2+ax+b-c=0 的 两 根 为 x1,x2,故 可 得
(x1+x2)2-4x1x2 = a2-4(b-c)= 4c=
2c=4,故可得c=4.故 D正确.]
10.(2025福建省大田县第一中学期中)若关于x
的不等式-x2+(a+2)x-2a>0恰有1个正
整数解,则a的取值范围是 .
解析:不等式-x2+(a+2)x-2a>0等价于x2-
(a+2)x+2a<0.令x2-(a+2)x+2a=0,解得x
=2或x=a.
当a>2时,不等式x2-(a+2)x+2a<0的解集
为(2,a),要想恰有1个正整数解,则3<a≤4;
当a=2时,不等式x2-(a+2)x+2a<0无
解,所以a=2不符合题意;
当a<2时,不等式x2-(a+2)x+2a<0的解
集为(a,2),则a<1.
综上,a的取值范围是(-∞,1)∪(3,4].
答案:(-∞,1)∪(3,4]
11.(2025济南模拟)若不等式ax2+5x+1≤0
的 解 集 为 x -12≤x≤-
1
3{ },则 不 等 式
3x-a
x-3<0
的解集为 .
解析:由 不 等 式 ax2 +5x+1≤0 的 解 集
为 x -12≤x≤-
1
3{ },
可知方程ax2+5x+1=0有两根x1=-
1
2
,x2
=-13
,故a=6,
则不等式3x-a
x-3<0
,即3x-6
x-3<0
等价于
3(x-2)(x-3)<0,
不等式3(x-2)(x-3)<0的解集为{x|2<x<3},
则不等式3x-a
x-3<0
的解集为{x|2<x<3}.
答案:{x|2<x<3}
12.设函数f(x)= x2+1-ax,其中a>0.解不
等式f(x)≤1.
解:因为f(x)= x2+1-ax(a>0),
不等式f(x)≤1等价于 x2+1≤1+ax,
又因为 x2+1≥1,所以1≤1+ax,即ax≥0,
其中a>0,所以x≥0,
所以原不等式等价于
x2+1≤(1+ax)2,
x≥0,{ 即
(a2-1)x2+2ax≥0,
x≥0,{
883
高考总复习 数学(BS)
所以当0<a<1时,不等式组
(a2-1)x2+2ax≥0,
x≥0{ 的解集为 0,
2a
1-a2[ ];
当a≥1时,不等式组
(a2-1)x2+2ax≥0,
x≥0{ 的
解集为[0,+∞).
综上,当0<a<1时,不等式f(x)≤1的解集
为 0,2a
1-a2[ ];
当a≥1时,不等式f(x)≤1的解集为[0,+∞).
[能力提升组]
13.(2025辽宁丹东模拟)已知二次函数f(x)=
mx2-4mx+12m-3(m<0),若对任意x1≠
x2,则 ( )
A.当x1+x2=4时,f(x1)=f(x2)恒成立
B.当x1+x2>4时,f(x1)<f(x2)恒成立
C.∃x0 使得f(x0)≥0成立
D.对任意x1,x2,均有f(xi)≤8m-3(i=1,2)
恒成立
解析:AD [依题意,二次函数f(x)=mx2-
4mx+12m-3(m<0)的对称轴为x=--4m2m
=2.
因为m<0,所以其函数图象为开口向下的抛
物线,
对于 A 选项,当x1+x2=4时,x1,x2 关于直
线x=2对称,
所以f(x1)=f(x2)恒成立,所以 A 选项正确;
对于B选项,当x1+x2>4,若x1>x2,则不等
式可化为x1-2>2-x2,
所以f(x1)<f(x2);
若x1<x2,则不等式可化为x2-2>2-x1,所
以f(x2)<f(x1),所以B选项错误;
对于C选项,因为 m<0,所以Δ=(-4m)2-
4m(12m-3)=-32m2+12m<0,所以二次函
数f(x)=mx2-4mx+12m-3(m<0)的图象
开口向下,且二次函数与x 轴无交点,所以不
存在x0 使 得 f(x0)≥0 成 立,所 以 C 选 项
错误;
对于 D选项,f(x)max=f(2)=4m-8m+12m
-3=8m-3,
所以对任意x1,x2,均有f(xi)≤8m-3(i=1,
2)恒成立,所以 D选项正确.]
14.设奇函数f(x)在[-1,1]上是单调函数,且
f(-1)=-1.若函数f(x)≤t2-2at+1对所
有的x∈[-1,1]都成立,则当a∈[-1,1]时,
t的取值范围是 .
解析:∵f(x)为奇函数,f(-1)=-1,
∴f(1)=-f(-1)=1.
又∵f(x)在[-1,1]上是单调函数,
∴-1≤f(x)≤1,
∴当a∈[-1,1]时,t2-2at+1≥1恒成立,
即t2-2at≥0恒成立.
令g(a)=t2-2at,a∈[-1,1],
∴
t2-2t≥0,
t2+2t≥0,{ 解得t≥2或t=0或t≤-2.
答案:(-∞,-2]∪{0}∪[2,+∞)
15.(2025 青 岛 模 拟)已 知 函 数 f (x)=
ln(x+1),x≥0,
-2x2,x<0,{ 则不等式f(x+2)<f(x
2+2x)
的解集是 .
解析:函数f(x)=
ln(x+1),x≥0,
-2x2,x<0,{ 可得x≥0,
f(x)递增;
当x<0时,f(x)递增;且x=0时函数连续,
所以f(x)在R上递增,
不等式f(x+2)<f(x2+2x),
可化为x+2<x2+2x,即x2+x-2>0,解得
x>1或x<-2,
则原不等式的解集为(-∞,-2)∪(1,+∞).
答案:(-∞,-2)∪(1,+∞)
16.(2025全国模拟)已知关于x的不等式(kx-
k2-4)(x-4)>0,其中k∈R.
(1)当k变化时,试求不等式的解集A;
(2)对于不等式的解集A,若满足A∩Z=B(其
中Z为整数集).试探究集合B 能否为有限集?
若能,求出使得集合B 中元素个数最少的k 的
所有取值,并用列举法表示集合B;若不能,请
说明理由.
解:(1)当k=0时,A={x|x<4};当k>0且k
≠2时,A= x x<4或x>4k+k}{ ;
当k=2时,A={x|x≠4};当k<0时,
A= xk+4k<x<4}{ .
(2)由(1)知,当k≥0时,集合B 中的元素的个
数有无限个;当k<0时,集合B 中的元素的个
数有限,此时集合B 为有限集.
因为k+4k=-
(-k)+ 4(-k)[ ] ≤-4,当且
仅当k=-2时取等号,
所以当k=-2时,集合B 中的元素个数最少,
此时A={x|-4<x<4},故集合B={-3,-2,
-1,0,1,2,3}.
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主题一 第一章 集合与常用逻辑用语、不等式