内容正文:
第4节 一元二次不等式及其解法
1.不等式≤x-2的解集是( )
A.(-∞,0]∪(2,4] B.[0,2)∪[4,+∞)
C.[2,4) D.(-∞,2]∪(4,+∞)
解析:B [原不等式可化为≤0.
即
由标根法知,0≤x<2或x≥4.]
2.已知函数f(x)=ax2+bx+c,不等式f(x)<0的解集为{x|x<-3,或x>1},则函数y=f(-x)的图象可以为( )
解析:B [由f(x)<0的解集为{x|x<-3,或x>1},知a<0,y=f(x)的图象与x轴交点为(-3,0),(1,0),∴f(-x)图象开口向下,与x轴交点为(3,0),(-1,0).]
3.(2025·山东东营二模)“0<a<1”是“ax2+2ax+1>0的解集是实数集R”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:A [当a=0时,1>0,显然成立;当a≠0时,解得0<a<1,故ax2+2ax+1>0的解集是实数集R等价于0≤a<1.因此,“0<a<1”是“ax2+2ax+1>0的解集是实数集R”的充分而不必要条件.]
4.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.(多选题)已知a∈Z,关于x的一元二次不等式x2-6x+a≤0的解集中有且仅有3个整数,则所有符合条件的a的值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
解析:BCD [设f(x)=x2-6x+a,其图象为开口向上,对称轴为x=3的抛物线,若关于x的一元二次不等式x2-6x+a≤0的解集中有且仅有3个整数,则即解得5<a≤8,又a∈Z,故a=6,7,8.]
6.已知不等式ax2-5x+b>0的解集为{x|-3<x<2},则不等式bx2-5x+a>0的解集为______________________.
解析:∵ax2-5x+b>0的解集为{x|-3<x<2},
∴ax2-5x+b=0的根为-3,2,
即-3+2=,-3×2=.解得a=-5,b=30.
则不等式bx2-5x+a>0可化为30x2-5x-5>0,解得x<-或x>.
答案:
7.(双空填空题)若关于x的不等式>0(a,b∈R)的解集为(-∞,1)∪(4,+∞),则a+b=_____________________________,ab=____________.
解析:若关于x的不等式>0(a,b∈R)的解集为(-∞,1)∪(4,+∞),则a=1,b=4或a=4,b=1,
则a+b=5,ab=4.
答案:5 4
8.(2025·天津卷)若a,b∈R,∀x∈[-2,2],均有(2a+b)x2+bx-a-1≤0恒成立,则2a+b的最小值为________.
解析:取x=-,得(2a+b)-(2a+b)-1≤0,即2a+b≥-4.
另一方面,取2a+b=-4,-=-,此时b=-4,a=0,
(2a+b)x2+bx-a-1≤0即-4x2-4x-1≤0,亦即(2x+1)2≥0,显然恒成立,符合题意.故2a+b的最小值为-4.
答案:-4
9.解关于x的不等式ax2-2≥2x-ax(a∈R).
解:原不等式可化为ax2+(a-2)x-2≥0⇒
(ax-2)(x+1)≥0.
①当a=0时,原不等式化为x+1≤0⇒x≤-1.
②当a>0时,原不等式化为(x+1)≥0⇒x≥或x≤-1.
③当a<0时,原不等式化为(x+1)≤0.
当>-1,即a<-2时,原不等式等价于-1≤x≤;
当=-1,即a=-2时,原不等式等价于x=-1;
当<-1,即a>-2时,原不等式等价于≤x≤-1.
综上所述,当a<-2时,原不等式的解集为;
当a=-2时,原不等式的解集为{-1};
当-2<a<0时,原不等式的解集为;
当a=0时,原不等式的解集为(-∞,-1];
当a>0时,原不等式的解集为(-∞,-1]∪.
10.已知函数f(x)=的定义域为R.
(1)求a的取值范围;
(2)若函数f(x)的最小值为,解关于x的不等式x2-x-a2-a<0.
解:(1)∵函数f(x)=的定义域为R,
∴ax2+2ax+1≥0恒成立,当a=0时,1≥0恒成立.
当a≠0时,则有
解得0<a≤1,
综上可知,a的取值范围是[0,1].
(2)∵f(x)=
=,
∵a>0,∴当x=-1时,f(x)min=,
由题意得,=,∴a=,
∴不等式x2-x-a2-a<0可化为
x2-x-<0.解得-<x<,
所以不等式的解集为.
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