内容正文:
2.2 从函数观点看一元二次方程
2.3 一元二次不等式
基础过关练
题组一 二次函数的零点
1.(多选)关于函数y=mx2-4x-m+5的零点,以下说法正确的是( )
A.当m=0时,该函数只有一个零点
B.当m=1时,该函数只有一个零点
C.当m=-1时,该函数没有零点
D.当m=2时,该函数有两个零点
2.函数y=ax2+2ax+3(a≠0)的一个零点为1,则其另一个零点为 .
3.函数y=x2-ax-b的两个零点是2和3,则函数y=bx2-ax-1的零点为 .
4.已知关于x的方程x2-2x+a=0.
(1)当a为何值时,方程的一个根大于1,另一个根小于1?
(2)当a为何值时,方程的一个根大于-1且小于1,另一个根大于2且小于3?
(3)当a为何值时,方程的两个根都大于0?
题组二 一元二次不等式的解法及其应用
5.不等式2x2-5x-3≥0的解集为( )
A. B.
C. D.
6.不等式-x2+x+6<0的解集是( )
A.{x|-2<x<3} B.
C.{x|x>3或x<-2} D.
7.已知全集U=R,集合A={x|x2+3x-18≥0},B=x≤0,C=.
(1)求A∩B;
(2)求B∩C.
题组三 含参数的一元二次不等式的解法及其应用
8.若关于x的不等式ax-b>0的解集是{x|x>1},则关于x的不等式(ax+b)(x-3)>0的解集是( )
A.{x|x<-1或x>3} B.{x|-1<x<3}
C.{x|1<x<3} D.{x|x<1或x>3}
9.若集合{x|ax2+ax+4≤0}=⌀,则实数a的取值范围是( )
A.[0,16) B.(0,16)
C.(-∞,0)∪(16,+∞) D.[0,16]
10.已知集合A={x|x2-2x-8≤0,x∈R},B={x|x2-(5+m)x+5m≤0,x∈R}.设全集为R,若B⊆∁RA,则实数m的取值范围为 .
11.已知关于x的不等式(ax-1)(x+1)>0.
(1)若此不等式的解集为,求实数a的值;
(2)若a∈R,解这个不等式.
题组四 三个“二次”之间的关系
12.已知不等式ax2+bx+2>0的解集是(-1,2),则b-a的值等于( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
13.(多选)已知关于x的不等式x2+bx+c>0的解集为{x|x<-2或x>3},则( )
A.b=-1
B.不等式bx+c>0的解集是{x|x<-6}
C.b+c=5
D.不等式cx2-bx+1<0的解集是xx<-或x>
14.已知关于x的不等式-1<<1的解集是{x|-2<x<0},则所有满足条件的实数a组成的集合是 .
题组五 一元二次不等式的实际应用
15.某文具店购进一批新型台灯,每盏最低售价为15元,若按最低售价销售,每天能卖出30盏;若售价每提高1元,日销售量将减少2盏.为了使这批台灯每天获得400元以上(不含400元)的销售收入,则这批台灯的销售单价x(单位:元)的取值范围是( )
A.10<x<20 B.15≤x<20
C.15<x<20 D.10≤x<20
16.如图,互相垂直的两条公路AM,AN旁有一矩形花园ABCD,现欲将其扩建成一个更大的三角形花园APQ,要求P在射线AM上,Q在射线AN上,且PQ过点C,其中AB=30 m,AD=20 m.记三角形花园APQ的面积为S.
(1)当DQ的长是多少时,S最小?并求S的最小值;
(2)要使S不小于1 600 m2,则DQ的长应在什么范围内?
能力提升练
题组一 三个“二次”的综合应用
1.已知关于x的不等式(a2-4)x2+(a-2)x-1≥0的解集为空集,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.{a|a≠2}
2.已知关于x的不等式ax2+2bx+4<0的解集为,其中m<0,则+的最小值为 .
3.已知集合A={x|x2-2x+a≥0},B={x|x2-2x+a+1<0},若A∪B=R,则实数a的取值范围为 .
4.已知不等式x2-2x-3<0的解集为A,不等式ax2+ax-6<0的解集为B.
(1)若a=1,求A∩B;
(2)在(1)的前提下,若不等式x2+mx+n<0的解集为A∩B,求不等式mx2+x+n<0的解集;
(3)∀x∈R,ax2+ax-6<0,求a的取值范围.
题组二 一元二次不等式恒成立问题
5.已知不等式-2x2+bx+c>0的解集是{x|-1<x<3},若对于任意x∈{x|-1≤x≤0},不等式-2x2+bx+c+t≤4恒成立,则t的取值范围是( )
A.{t|t≤2} B.{t|t≤-2}
C.{t|t≤-4} D.{t|t≤4}
6.(多选)若对任意x∈[a,a+2],不等式x2-2x-3≤0恒成立,则实数a的值可能为( )
A.-2 B.-1 C. D.2
7.已知对任意m∈[1,3],mx2-mx-1<-m+5恒成立,则实数x的取值范围是( )
A.
B.∪
C.
D.
8.若不等式a2+8b2≥λb(a+b)对于任意的a,b∈R恒成立,则实数λ的取值范围为 .
9.已知函数y=mx2-mx-1.
(1)若对于x∈R,y<0恒成立,求实数m的取值范围;
(2)若对于x∈[1,3],y<5-m恒成立,求实数m的取值范围.
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.AB 当m=0时,函数y=-4x+5,令-4x+5=0,解得x=,此时方程只有一个实数根,故函数只有一个零点,A正确;
当m=1时,函数y=x2-4x+4,令x2-4x+4=0,因为Δ=(-4)2-4×1×4=0,所以方程有两个相等的实数根,故函数只有一个零点,B正确;
当m=-1时,函数y=-x2-4x+6,令-x2-4x+6=0,因为Δ=(-4)2-4×(-1)×6>0,所以方程有两个不相等的实数根,故函数有两个零点,C错误;
当m=2时,函数y=2x2-4x+3,令2x2-4x+3=0,因为Δ=(-4)2-4×2×3<0,所以方程无实数根,故函数无零点,D错误.故选AB.
2.答案 -3
解析 解法一:∵函数y=ax2+2ax+3(a≠0)的一个零点为1,
∴a+2a+3=0,∴a=-1.
∴y=-x2-2x+3.
令-x2-2x+3=0,解得x1=1,x2=-3,
∴函数的另一个零点为-3.
解法二:由函数y=ax2+2ax+3(a≠0)的一个零点为1,可得方程ax2+2ax+3=0(a≠0)的一个根为1,根据根与系数的关系可得x1+x2=-=-2,∴另一个根为-3.故函数的另一个零点为-3.
3.答案 -和-
解析 因为函数y=x2-ax-b的两个零点是2和3,
所以解得经检验,满足题意.
所以y=bx2-ax-1即为y=-6x2-5x-1.
令-6x2-5x-1=0,
解得x=-或x=-,
故函数y=bx2-ax-1的零点为-和-.
4.解析 (1)作满足题意的二次函数y=x2-2x+a的大致图象(如图1),由图知,12-2+a<0,解得a<1.
所以a的取值范围是{a|a<1}.
图1
(2)作满足题意的二次函数y=x2-2x+a的大致图象(如图2),由图知,解得-3<a<0.
所以a的取值范围是{a|-3<a<0}.
图2
(3)作满足题意的二次函数y=x2-2x+a的大致图象(如图3),由图知,解得0<a≤1.
所以a的取值范围是{a|0<a≤1}.
图3
5.C 不等式2x2-5x-3≥0即(2x+1)(x-3)≥0,解得x≤-或x≥3.故选C.
6.C 原不等式可化为x2-x-6>0,即(x-3)(x+2)>0,解得x>3或x<-2,所以不等式的解集为{x|x>3或x<-2}.故选C.
7.解析 (1)x2+3x-18=(x+6)(x-3)≥0,解得x≤-6或x≥3,
所以A=(-∞,-6]∪[3,+∞).
≤0⇔解得-5≤x<14,
所以B=[-5,14).所以A∩B=[3,14).
(2)由(1)知B=[-5,14).
将≤1化为-1≤0,即≤0,
所以解得-2≤x<1,
所以C=[-2,1).
所以B∩C=[-2,1).
8.A 因为不等式ax-b>0的解集是{x|x>1},所以a>0,=1,所以关于x的不等式(ax+b)(x-3)>0可化为a(x-3)>0,即(x+1)(x-3)>0,解得x<-1或x>3,故不等式(ax+b)(x-3)>0的解集是{x|x<-1或x>3}.故选A.
9.A 集合{x|ax2+ax+4≤0}=⌀等价于不等式ax2+ax+4≤0无解.
当a=0时,4≤0,不成立,满足题意;
当a≠0时,需满足
解得0<a<16.
综上,0≤a<16.故选A.
10.答案 (4,+∞)
解析 解不等式x2-2x-8≤0,得-2≤x≤4,所以∁RA={x|x<-2或x>4}.
B={x|x2-(5+m)x+5m≤0,x∈R}={x|(x-5)(x-m)≤0},
当m=5时,B={5},满足题意.
当m>5时,B=[5,m],满足题意.
当m<5时,B=[m,5],
由B⊆∁RA,得m>4,所以4<m<5.
综上,m的取值范围为(4,+∞).
11.解析 (1)∵不等式(ax-1)(x+1)>0的解集为,
∴方程(ax-1)(x+1)=0的两根分别是-1,-.
∴=-,解得a=-2.
(2)当a<0时,不等式可化为(x+1)<0,
若>-1,则a<-1,解得-1<x<,
若=-1,则a=-1,无解,
若<-1,则-1<a<0,解得<x<-1;
当a=0时,不等式为-(x+1)>0,解得x<-1;
当a>0时,不等式为(x+1)>0,
∵>-1,∴解不等式得x<-1或x>.
综上,当a<-1时,不等式的解集为;
当a=-1时,不等式的解集为⌀;
当-1<a<0时,不等式的解集为;
当a=0时,不等式的解集为{x|x<-1};
当a>0时,不等式的解集为.
12.C 因为不等式ax2+bx+2>0的解集是(-1,2),
所以解得所以b-a=2,故选C.
13.ABD ∵关于x的不等式x2+bx+c>0的解集为{x|x<-2或x>3},
∴-2和3是方程x2+bx+c=0的两个实根,
根据根与系数的关系,得-b=-2+3,解得b=-1,故A正确;
又-2×3=-6=c,∴不等式bx+c>0化为-x-6>0,
∴x<-6,故B正确;
b+c=-7,故C不正确;
不等式cx2-bx+1<0化为-6x2+x+1<0,即6x2-x-1>0,即(3x+1)(2x-1)>0,解得x>或x<-,故D正确.故选ABD.
14.答案 {2}
解析 ∵-1<<1,∴<1,
即(ax+1)2<(x-1)2,
化简得(a2-1)x<0,
∵不等式的解集是{x|-2<x<0},
∴a2-1>0且-=-2,
解得a=2或a=-1(舍去).
故答案为{2}.
15.B 由题意,得x[30-2(x-15)]>400(x≥15),整理得x2-30x+200<0,∴(x-10)(x-20)<0,解得10<x<20,又∵x≥15,∴15≤x<20.故选B.
16.解析 (1)设DQ=x m,可得AQ=(x+20)m,
因为DC∥AB,所以△QDC∽△QAP,
所以=,即=,
所以AP= m,
则S=AP·AQ=××(x+20)=15×≥15=1 200,
当且仅当x=,即x=20时,等号成立.
故当DQ的长为20 m时,S最小,且最小值为1 200 m2.
(2)由S≥1 600,得15≥1 600且x>0,所以3x2-200x+1 200≥0,
解得x≥60或x≤,
由x>0,可得0<x≤或x≥60,
所以DQ的长的范围是∪[60,+∞).
能力提升练
1.C 若a2-4=0,则a=±2.
当a=2时,不等式(a2-4)x2+(a-2)x-1≥0化为-1≥0,其解集为空集,因此a=2满足题意;
当a=-2时,不等式(a2-4)x2+(a-2)x-1≥0化为-4x-1≥0,即x≤-,其解集不为空集,因此a=-2不满足题意,应舍去.
若a2-4≠0,则a≠±2.
∵关于x的不等式(a2-4)x2+(a-2)x-1≥0的解集为空集,
∴
解得-<a<2.
综上,a的取值范围是.
故选C.
2.答案 2
解析 ∵ax2+2bx+4<0的解集为,
∴方程ax2+2bx+4=0的两根为m,,
∴m·=,∴a=1,∴m+=-2b,∵m<0,∴2b=-m+≥4,即b≥2,当且仅当m=-2时取“=”.
∴+=+≥2,当且仅当b=4时取“=”,
∴+的最小值为2.
3.答案 a≥1
解析 易知当a<1时,集合A={x|x≤1-或x≥1+};
当a≥1时,A=R.
当a<0时,集合B={x|1-<x<1+};
当a≥0时,B=⌀.
要使A∪B=R,需满足或a≥1,解得a≥1.
4.解析 (1)由题可知A={x|-1<x<3},
当a=1时,B={x|-3<x<2},
∴A∩B={x|-1<x<2}.
(2)∵不等式x2+mx+n<0的解集为A∩B={x|-1<x<2},
∴-1和2是方程x2+mx+n=0的两个根,
∴解得
∴mx2+x+n<0即-x2+x-2=--<0,其解集为R.
(3)当a=0时,-6<0恒成立,符合题意;
当a≠0时,∵∀x∈R,ax2+ax-6<0,
∴解得-24<a<0.
综上可得,a的取值范围是{a|-24<a≤0}.
5.B 由题意知-1和3是方程-2x2+bx+c=0的两个实数根,则解得
则-2x2+bx+c=-2x2+4x+6.
由-2x2+bx+c+t≤4得t≤2x2-4x-2.
当-1≤x≤0时,-2≤2x2-4x-2≤4,则t≤-2.
6.BC 易得不等式x2-2x-3≤0的解集是[-1,3].
因为对任意x∈[a,a+2],不等式x2-2x-3≤0恒成立,
所以[a,a+2]⊆[-1,3],
所以解得-1≤a≤1.
结合选项知实数a的值可能为-1,.故选BC.
7.D 对任意m∈[1,3],不等式mx2-mx-1<-m+5恒成立,即对任意m∈[1,3],m(x2-x+1)<6恒成立,
所以对任意m∈[1,3],x2-x+1<恒成立,
所以对任意m∈[1,3],x2-x+1<=2,
所以x2-x+1<2,解得<x<,故实数x的取值范围是.故选D.
8.答案 {λ|-8≤λ≤4}
解析 因为a2+8b2≥λb(a+b)对于任意的a,b∈R恒成立,所以a2+8b2-λb(a+b)≥0对任意的a,b∈R恒成立,即a2-λba+(8-λ)b2≥0对任意的a,b∈R恒成立,将其看作关于a的一元二次不等式,可得Δ=λ2b2+4(λ-8)b2=b2(λ2+4λ-32)≤0,所以λ2+4λ-32≤0,解得-8≤λ≤4.
9.解析 (1)①当m=0时,y=-1<0恒成立.
②当m≠0时,由y<0在R上恒成立,得
解得-4<m<0,
综上,-4<m≤0.
∴实数m的取值范围为(-4,0].
(2)由题意得mx2-mx-1<5-m对于x∈[1,3]恒成立,即m(x2-x+1)<6对于x∈[1,3]恒成立.
∵x2-x+1=+>0,
∴m<对于x∈[1,3]恒成立.
记h=,x∈[1,3],即m<hmin,即求y=x2-x+1的最大值,由其图象可知,当x=3时,y有最大值,
∴hmin=,∴m<.
∴实数m的取值范围是.
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