内容正文:
编写说明:鉴于中职学生中多数属于数学学习困难群体这一现状,我们秉持以学生为中心的原则,依据支架式教学理念,为学生提供处于其最近发展区内的助力,推动他们从现有水平逐步向潜在发展水平迈进。在此基础上,我们精心编制了广东省版高教版数学《一课一练》专辑。专辑内的每一份作业,都基于一线教师丰富的教学经验和对广东省近年“3+证书”考试真题的精准分析制作,紧密围绕课堂上老师所讲授的知识点,以基础、容易的题目为主。旨在让学生能够踏踏实实地跟上老师的教学节奏,从最为简易的数学练习起步,逐步掌握学习数学的方法,进而学好数学。
本卷为高教版《数学》基础模块第14练,内容是第二章不等式 复习题。
高教版《数学》基础模块上册 第14练
第二章 不等式
复习题
一、选择题
1.若a>b且c为实数,则下列结论正确的是( )
A.a+c < b+c
B.a-c > b-c
C.ac > bc
D. >
2.不等式2(3x-1)≤5x+4的解集为( )
A.x ≤ 6
B.x ≥ 6
C.x ≤ -6
D.x ≥ -6
3.不等式x²-3x-4<0的解集为( )
A.(-1,4)
B.(-∞,-1)∪(4,+∞)
C.(-4,1)
D.(-∞,-4)∪(1,+∞)
4.不等式≥0的解集为( )
A.(-∞,-)∪[3,+∞)
B.[-,3)
C.(-∞,-]∪(3,+∞)
D.[-,3]
5.不等式|2x-5|<3的解集为( )
A.(-1,4)
B.(1,4)
C.(1,5)
D.(-1,5)
6.不等式组{x-2>0, 3x-6<12}的解集为( )
A.
B.(2,+∞)
C.(-∞,6)
D.(2,6)
7.若关于x的不等式mx²+2x+1>0的解集为R,则m的取值范围是( )
A.m < 1
B.m ≥ 1
C.m > 1
D.m ≤ 1
8.甲、乙两人同时从A地出发前往B地,甲速度为60km/h,乙速度为80km/h。若乙比甲早到1小时,则A、B两地距离s满足( )
A.s ≥ 240km
B.s ≤ 240km
C.s > 240km
D.s < 240km
9.已知a>0,b>0,且a+b=4,则ab的最大值为( )
A.2
B.4
C.8
D.16
10.某工厂生产A、B两种产品,需消耗甲、乙两种原料。生产1件A需甲3kg、乙2kg;生产1件B需甲1kg、乙4kg。现有甲原料10kg、乙原料12kg,则A产品最多可生产( )
A.2 件
B.3 件
C.4 件
D.5 件
二、填空题
11.不等式≤2的解集为 。
12.在约束条件{x+y≤5, x≥1, y≥2}下,目标函数z=2x+y的最大值为 。
13.不等式组{2x-1<5,x≥a}的整数解为1,2,则a的取值范围是 。
14.已知a>0,b>0,且a+2b=8,则ab的最大值为 。
15.若不等式ax²+4x+a>0的解集为R,则a的取值范围是 。
三、解答题
16.解不等式: ≥ 1 。
17.某工厂生产A、B两种产品,需消耗甲、乙两种原料。生产1件A需甲3kg、乙2kg;生产1件B需甲1kg、乙4kg。现有甲原料10kg、乙原料12kg,每件A利润50元,每件B利润30元。求最大日利润。
18.解不等式:∣2x−1∣+∣x+3∣ > 5 。
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编写说明:鉴于中职学生中多数属于数学学习困难群体这一现状,我们秉持以学生为中心的原则,依据支架式教学理念,为学生提供处于其最近发展区内的助力,推动他们从现有水平逐步向潜在发展水平迈进。在此基础上,我们精心编制了广东省版高教版数学《一课一练》专辑。专辑内的每一份作业,都基于一线教师丰富的教学经验和对广东省近年“3+证书”考试真题的精准分析制作,紧密围绕课堂上老师所讲授的知识点,以基础、容易的题目为主。旨在让学生能够踏踏实实地跟上老师的教学节奏,从最为简易的数学练习起步,逐步掌握学习数学的方法,进而学好数学。
本卷为高教版《数学》基础模块第14练,内容是第二章不等式 复习题。
高教版《数学》基础模块上册 第14练
第二章 不等式
复习题
一、选择题
1.若a>b且c为实数,则下列结论正确的是( )
A.a+c < b+c
B.a-c > b-c
C.ac > bc
D. >
【答案】B
【分析】通过不等式基本性质判断。
【详解】不等式的基本性质包括:
1.不等式两边加(或减)同一个数(或式子),不等号的方向不变;
2.不等式两边乘(或除以)同一个正数,不等号的方向不变;
3.不等式两边乘(或除以)同一个负数,不等号的方向改变。
对于A中,根据不等式基本性质1,不等式两边加同一个数c,不等号方向不变。因为a>b,所以a+c>b+c,而非a+c<b+c,故A错误;
对于B中,根据不等式基本性质1,不等式两边减同一个数c,不等号方向不变。因为a>b,所以a−c>b−c,故B正确;
对于C中,该选项涉及不等式两边乘同一个实数c,但未明确c的正负性:若c>0,根据性质2,ac>bc成立;若c=0,则ac=bc=0,此时ac>bc不成立;若c<0,根据性质3,不等号方向改变,此时ac<bc,ac>bc不成立。由于c为任意实数,无法保证ac>bc恒成立,故C错误;
对于D中,该选项涉及不等式两边除以同一个实数c,同样未明确c的正负性,且c不能为 0(分母不为0):若c>0,根据性质2, > 成立;若c<0,根据性质3,不等号方向改变,此时 < ,原不等式不成立;若c=0,表达式无意义。由于c为任意实数(可能为负或0),无法保证不等式恒成立,故D错误.
故选:B.
2.不等式2(3x-1)≤5x+4的解集为( )
A.x ≤ 6
B.x ≥ 6
C.x ≤ -6
D.x ≥ -6
【答案】A
【分析】一元一次不等式求解。
【详解】去括号:原不等式为2(3x−1)≤5x+4,根据乘法分配律去括号得:6x−2≤5x+4。
移项:将含x的项移到左边,常数项移到右边(移项时需变号):6x−5x≤4+2。
合并同类项:左边合并得x,右边合并得6,即:x≤6。
对于A中,符合上述求解结果,故A正确;
对于B中,不符合上述求解结果,故B错误;
对于C中,不符合上述求解结果,故C错误;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:A.
3.不等式x²-3x-4<0的解集为( )
A.(-1,4)
B.(-∞,-1)∪(4,+∞)
C.(-4,1)
D.(-∞,-4)∪(1,+∞)
【答案】A
【分析】一元二次不等式求解。
【详解】因式分解二次表达式:原不等式为x2−3x−4<0,对左边二次三项式因式分解:寻找两个数,它们的乘积为−4,和为−3,这两个数是−4和1,因此:x2−3x−4=(x−4)(x+1),原不等式转化为:(x−4)(x+1)<0。
确定不等式的解集:二次函数y=(x−4)(x+1)的图像是开口向上的抛物线(因二次项系数为正),与x轴的交点为x=−1和x=4。抛物线开口向上时,y<0(即不等式(x−4)(x+1)<0)的解集为两个根之间的区间:−1<x<4。
对于A中,符合上述求解结果,故A正确;
对于B中,不符合上述求解结果,故B错误;
对于C中,不符合上述求解结果,故C错误;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:A.
4.不等式≥0的解集为( )
A.(-∞,-)∪[3,+∞)
B.[-,3)
C.(-∞,-]∪(3,+∞)
D.[-,3]
【答案】C
【分析】分式不等式求解。
【详解】转化分式不等式:原不等式为≥0,该不等式等价于:(2x+1)(x−3)≥0(分子分母同号,乘积非负);x−3≠0(分母不为0)。
求解整式不等式(2x+1)(x−3)≥0:令(2x+1)(x−3)=0,得根为x=−和x=3。二次函数y=(2x+1)(x−3)开口向上(二次项系数为正),因此不等式(2x+1)(x−3)≥0的解集为:
x≤−或x≥3。
结合分母限制条件:分母x−3≠0⟹ x≠3,因此需排除x=3。综上,原不等式的解集为x≤−或x>3,即(−∞,−]∪(3,+∞)。
对于A中,不符合上述求解结果,故A错误;
对于B中,不符合上述求解结果,故B错误;
对于C中,符合上述求解结果,故C正确;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:C.
5.不等式|2x-5|<3的解集为( )
A.(-1,4)
B.(1,4)
C.(1,5)
D.(-1,5)
【答案】B
【分析】绝对值不等式(分情况讨论)求解。
【详解】转化绝对值不等式:原不等式为∣2x−5∣<3,根据绝对值不等式的性质(B=3>0),可转化为:−3<2x−5<3。
求解不等式组:解左边不等式:−3<2x−5,两边同时加5得:2<2x,两边再除以2(正数,不等号方向不变)得:1<x。解右边不等式:2x−5<3,两边同时加5得:2x<8,两边再除以2得:x<4。综合两边结果,不等式组的解集为1<x<4。
确定解集的区间表示:解集1<x<4不包含端点1和4,对应的区间为(1,4)。
对于A中,不符合上述求解结果,故A错误;
对于B中,符合上述求解结果,故B正确;
对于C中,不符合上述求解结果,故C错误;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:B.
6.不等式组{x-2>0, 3x-6<12}的解集为( )
A.
B.(2,+∞)
C.(-∞,6)
D.(2,6)
【答案】D
【分析】不等式组(交集)求解。
【详解】解第一个不等式:不等式为x−2>0,移项得:x>2。
解第二个不等式:不等式为3x−6<12,移项得:3x<12+6⟹ 3x<18。两边同时除以3(正数,不等号方向不变)得:x<6。
确定不等式组的解集:第一个不等式的解集为x>2,第二个不等式的解集为x<6。根据“大小小大中间找”的原则,不等式组的解集为两个解集的公共部分,即:2<x<6。对应的区间表示为(2,6)。
对于A中,不符合上述求解结果,故A错误;
对于B中,不符合上述求解结果,故B错误;
对于C中,不符合上述求解结果,故C错误;
对于D中,符合上述求解结果,故D正确.
故选:D.
7.若关于x的不等式mx²+2x+1>0的解集为R,则m的取值范围是( )
A.m < 1
B.m ≥ 1
C.m > 1
D.m ≤ 1
【答案】C
【分析】含参数不等式(二次项系数讨论)求解。
【详解】分类讨论不等式类型:不等式为mx2+2x+1>0,需分m=0和m≠0两种情况:当m=0时:不等式化为2x+1>0,这是一次不等式,解集为x>−,显然不满足“解集为R”(仅部分实数满足),故m≠0。当m≠0时:不等式为一元二次不等式,对应的二次函数为y=mx2+2x+1。要使不等式y>0的解集为R,需满足:①抛物线开口向上(保证函数值有最小值):二次项系数m>0;②抛物线与x轴无交点(保证最小值大于0):判别式Δ<0。
计算判别式并求解:判别式Δ=b2−4ac=22−4×m×1=4−4m。由Δ<0得:4−4m<0⟹ m>1。
综合条件:结合m>0和m>1,最终m的取值范围为m>1。
对于A中,不符合上述求解结果,故A错误;
对于B中,不符合上述求解结果,故B错误;
对于C中,符合上述求解结果,故C正确;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:C.
8.甲、乙两人同时从A地出发前往B地,甲速度为60km/h,乙速度为80km/h。若乙比甲早到1小时,则A、B两地距离s满足( )
A.s ≥ 240km
B.s ≤ 240km
C.s > 240km
D.s < 240km
【答案】A
【分析】不等式的实际应用(行程问题)求解。
【详解】明确时间与距离的关系:甲的速度为60km/h,因此甲从A地到B地的时间为小时;
乙的速度为80km/h,因此乙从A地到B地的时间为小时。
根据时间差列不等式:题目中“乙比甲早到1小时”,即甲的时间比乙的时间多1小时,因此:−=1。
求解方程确定临界距离:通分计算左边式子:=1⟹ =1⟹ s=240km。这表示当距离为240km时,乙恰好比甲早到1小时。
分析距离变化对时间差的影响:距离越大,甲、乙的时间差越大(因甲速度更慢,距离增加时甲的时间增长更快)。因此,当s>240km时,乙比甲早到的时间超过1小时;当s=240km时,早到时间恰好为1小时;当s<240km时,早到时间不足1小时。题目条件为“乙比甲早到1小时”(恰好早到1小时),因此s=240km是满足条件的临界值。但选项中无“s=240km”,结合实际问题逻辑,“早到 1 小时” 包含恰好早到的情况,对应选项 A 的 “s≥240 km” 中,s=240km是唯一满足“恰好早到1小时”的解,而s>240km时早到时间超过1小时,题目未明确“早到至少1小时”,但选项中只有A包含正确临界值。
对于A中,符合上述求解结果,故A正确;
对于B中,不符合上述求解结果,故B错误;
对于C中,不符合上述求解结果,故C错误;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:A.
9.已知a>0,b>0,且a+b=4,则ab的最大值为( )
A.2
B.4
C.8
D.16
【答案】B
【分析】不等式的证明(基本不等式)求解。
【详解】明确已知条件与目标:已知a>0,b>0,且a+b=4(和为定值),需求ab的最大值。
应用基本不等式:根据均值不等式,对于正数a,b,有:ab≤()2 。将a+b=4代入得:ab≤()2=22=4。
验证等号成立条件:当且仅当a=b时,等号成立。结合a+b=4,得a=b=2,此时ab=2×2=4,满足条件。因此,ab的最大值为4。
对于A中,不符合上述求解结果,故A错误;
对于B中,符合上述求解结果,故B正确;
对于C中,不符合上述求解结果,故C错误;
对于D中,不符合上述求解结果,故D错误.
故选:B.
10.某工厂生产A、B两种产品,需消耗甲、乙两种原料。生产1件A需甲3kg、乙2kg;生产1件B需甲1kg、乙4kg。现有甲原料10kg、乙原料12kg,则A产品最多可生产( )
A.2 件
B.3 件
C.4 件
D.5 件
【答案】B
【分析】实际问题中的不等式建模求解。
【详解】设定变量与明确限制条件:设生产A产品x件,B产品y件(x,y为非负整数)。根据原料消耗规则和现有原料量,列不等式组:甲原料限制:生产A、B消耗的甲原料总和≤10kg,即3x+y≤10;乙原料限制:生产A、B消耗的乙原料总和≤12kg,即2x+4y≤12(化简为x+2y≤6);非负整数条件:x≥0,y≥0,且x,y为整数。
目标与分析逻辑:需求A产品的最大生产数量x,需在满足上述不等式组的前提下,找到最大的x值。可通过固定x的值,验证是否存在非负整数y满足两个原料不等式。
对于A中,虽可行(如y=2时,甲原料用6+2=8≤10,乙原料用4+8=12≤12),但x=2小于x=3,非最大值,故A错误;
对于B中,代入甲原料不等式:3×3+y≤10⟹ y≤1;代入乙原料不等式:3+2y≤6⟹ 2y≤3⟹ y≤1.5,即y≤1。存在非负整数y=0或y=1满足条件(如y=1时,甲原料用3×3+1=10kg,乙原料用2×3+4×1=10kg,均未超过限制)。可行,故B正确;
对于C中,代入甲原料不等式:3×4+y≤10⟹ y≤−2,y为非负整数,无满足条件的y,不可行,故C错误;
对于D中,代入甲原料不等式:3×5+y≤10⟹ y≤−5,y为非负整数,无满足条件的y。不可行,故D错误.
故选:B.
二、填空题
11.不等式≤2的解集为 。
【答案】[3,7]
【分析】无理不等式求解。
【详解】确定二次根式的定义域:原不等式为≤2,根号下的表达式x−3必须非负,即:x−3≥0⟹ x≥3。
求解不等式:由于根号结果≥0,且右边2>0,可两边同时平方(不等号方向不变):()2≤22⟹ x−3≤4。移项得:x≤7。
合并解集:结合定义域x≥3和不等式结果x≤7,最终解集为:3≤x≤7.
故答案:[3,7].
12.在约束条件{x+y≤5, x≥1, y≥2}下,目标函数z=2x+y的最大值为 。
【答案】8
【分析】线性规划求解。
【详解】确定约束条件与可行域:约束条件为:可行域是由这三个不等式围成的封闭区域,需先找到可行域的顶点(边界线的交点)。
求可行域的顶点坐标:联立x=1和y=2:交点为(1,2);联立x=1和x+y=5:代入得
1+y=5⟹ y=4,交点为(1,4);联立y=2和x+y=5:代入得x+2=5⟹ x=3,交点为(3,2)。因此,可行域的三个顶点为(1,2)、(1,4)、(3,2)。
计算目标函数在顶点处的值:目标函数为z=2x+y,分别代入三个顶点:在(1,2)处:z=2×1+2=4;在(1,4)处:z=2×1+4=6;在(3,2)处:z=2×3+2=8。
确定最大值:比较三个顶点的z值,最大为8.
故答案:8.
13.不等式组{2x-1<5,x≥a}的整数解为1,2,则a的取值范围是 。
【答案】(0,1]
【分析】含参数不等式的整数解求解。
【详解】求解不含参数的不等式:不等式组为,先解第一个不等式:
2x−1<5⟹ 2x<6⟹ x<3 。因此,不等式组的解集为a≤x<3。
结合整数解条件分析参数范围:已知整数解为1,2,即解集a≤x<3中包含的整数只有1和2,需满足:包含整数1和2:则a必须小于或等于1(若a>1,如a=2,解集为2≤x<3,整数解仅为2,缺少1);不包含整数0及更小的整数:则a必须大于0(若a≤0,如a=0,解集为0≤x<3,整数解会包含0,不符合题意)。
确定a的取值范围:综合上述条件,a需满足0<a≤1.
故答案:(0,1].
14.已知a>0,b>0,且a+2b=8,则ab的最大值为 。
【答案】8
【分析】基本不等式应用。
【详解】表达变量关系:已知a+2b=8,可将a用b表示:a=8−2b。由于a>0,则8−2b>0⟹ b<4,结合b>0,得0<b<4。
构造积的表达式并应用基本不等式:目标为求ab的最大值,将a=8−2b代入得:
ab=(8−2b)b=8b−2b2 。也可通过基本不等式直接求解:将a+2b=8视为a+(2b)=8(和为定值),令c=2b,则a+c=8,且ab=a⋅ = ac。根据基本不等式ac≤()2,当且仅当a=c时等号成立:ac≤()2=16⟹ ac≤8。
验证等号成立条件:当a=c=2b时,结合a+2b=8,得a=4,2b=4⟹ b=2。此时ab=4×2=8,满足条件。因此,ab的最大值为8.
故答案:8.
15.若不等式ax²+4x+a>0的解集为R,则a的取值范围是 。
【答案】(2,+∞)
【分析】含参数二次不等式求解。
【详解】分类讨论不等式类型:不等式为ax2+4x+a>0,需分a=0和a≠0两种情况:当a=0时:不等式化为4x>0,这是一次不等式,解集为x>0,显然不满足“解集为R”(仅部分实数满足),故a≠0。当a≠0时:不等式为一元二次不等式,对应的二次函数为y=ax2+4x+a。要使不等式y>0的解集为R,需满足:①抛物线开口向上(保证函数值有最小值):二次项系数a>0;②抛物线与x轴无交点(保证最小值大于0):判别式Δ<0。
计算判别式并求解:判别式Δ=b2−4ac=42−4×a×a=16−4a2。由Δ<0得:
16−4a2<0⟹ 4a2>16⟹ a2>4⟹ a>2(因a>0)。
综合条件:结合a>0和a>2,最终a的取值范围为a>2.
故答案:(2,+∞).
三、解答题
16.解不等式: ≥ 1 。
【答案】不等式 ≥ 1的解集为(−∞,−4]∪(3,+∞)。
【分析】分式不等式(需通分与定义域分析)求解。
【详解】移项化为标准分式不等式:原不等式为 ≥ 1,先移项使右边为0:−1≥0。通分计算左边(公分母为x−3):≥0⟹ ≥0⟹ ≥0。
转化为整式不等式组:分式不等式≥0等价于:{(x+4)(x−3)≥0(分子分母同号,乘积非负);x−3≠0(分母不为0)。
求解整式不等式(x+4)(x−3)≥0:令(x+4)(x−3)=0,得根为x=−4和x=3。二次函数y=(x+4)(x−3)开口向上(二次项系数为正),因此不等式(x+4)(x−3)≥0的解集为:x≤−4或x≥3。
结合分母限制条件:分母x−30⟹ x3,因此需排除x=3。综上,原不等式的解集为x≤−4或x>3。
故答案:不等式 ≥ 1的解集为(−∞,−4]∪(3,+∞).
17.某工厂生产A、B两种产品,需消耗甲、乙两种原料。生产1件A需甲3kg、乙2kg;生产1件B需甲1kg、乙4kg。现有甲原料10kg、乙原料12kg,每件A利润50元,每件B利润30元。求最大日利润。
【答案】最大利润为180元(对应x=3,y=1)。
【分析】实际应用建模(线性规划与利润最大化)。
【详解】设定变量与建立约束条件:设生产A产品x件,B产品y件(x,y为非负整数),根据原料限制列不等式组:甲原料:生产A、B消耗的甲原料总和≤10kg,即3x+y≤10;乙原料:生产A、B消耗的乙原料总和≤12kg,即2x+4y≤12(化简为x+2y≤6);非负整数条件:x≥0,y≥0,且x,y为整数。
确定利润函数:每件A利润50元,每件B利润30元,因此总利润z=50x+30y,目标是求z的最大值。
寻找可行域的顶点:可行域由约束条件围成,顶点为边界线的交点(需为非负整数):
联立3x+y=10和x+2y=6,解得x=2.8(非整数,需取附近整数点验证);边界线与坐标轴的交点及整数点:
(0,0):z=0;
(0,3):满足0+2×3=6≤6,0+3=3≤10,z=0+90=90;
(2,2):3×2+2=8≤10,2×2+4×2=12≤12,z=100+60=160;
(3,1):3×3+1=10≤10,2×3+4×1=10≤12,z=150+30=180;
(3,0):3×3+0=9≤10,2×3+0=6≤12,z=150+0=150;
(1,2):3×1+2=5≤10,2×1+4×2=10≤12,z=50+60=110。
计算各顶点的利润并确定最大值:对比上述顶点的利润值:90、160、180、150、110,最大利润为180元(对应x=3,y=1)。
故答案:最大利润为180元(对应x=3,y=1).
18.解不等式:∣2x−1∣+∣x+3∣ > 5 。
【答案】不等式∣2x−1∣+∣x+3∣>5的解集为(−∞,−1)∪(1,+∞)。
【分析】绝对值不等式的综合应用(分情况讨论)。
【详解】确定绝对值零点:令2x−1=0,得x= ;令x+3=0,得x=−3。这两个零点将数轴分为三个区间:区间①:x<−3;区间②:−3≤x<;区间③:x≥。
分区间去掉绝对值符号并求解:
区间①:x<−3
此时2x−1<0(绝对值内为负),x+3<0(绝对值内为负),因此:|2x-1|=-(2x-1)=-2x+1,|x+3|=-(x+3)=-x-3;原不等式化为:(−2x+1)+(−x−3)>5⟹ −3x−2>5⟹ −3x>7⟹ x<−。结合区间①的范围x<−3,此区间内的解集为x<−3(因−3<−,取更小的范围)。
区间②:−3≤x<
此时2x−1<0(绝对值内为负),x+3≥0(绝对值内为非负),因此:|2x-1|=-2x+1,|x+3|=x+3;
原不等式化为:(−2x+1)+(x+3)>5⟹ −x+4>5⟹ −x>1⟹ x<−1。结合区间②的范围−3≤x<,此区间内的解集为−3≤x<−1。
区间③:x≥
此时2x−1≥0(绝对值内为非负),x+3>0(绝对值内为正),因此:|2x-1|=2x-1,|x+3|=x+3;
原不等式化为:(2x−1)+(x+3)>5⟹ 3x+2>5⟹ 3x>3⟹ x>1。结合区间③的范围x≥,此区间内的解集为x>1。
合并所有区间的解集:区间①解集:x<−3;区间②解集:−3≤x<−1;区间③解集:x>1。
合并后总解集为x<−1或x>1。
故答案:不等式∣2x−1∣+∣x+3∣>5的解集为(−∞,−1)∪(1,+∞).
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