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课时测评6 一元二次不等式及其应用
(时间:60分钟 满分:88分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8题,每小题5分,共40分)
1.不等式-x2+3x+10>0的解集为( )
A.(-2,5) B.(-∞,-2)∪(5,+∞)
C.(-5,2) D.(-∞,-5)∪(2,+∞)
答案:A
解析:由-x2+3x+10>0,得x2-3x-10<0,解得-2<x<5,所以原不等式的解集为(-2,5).故选A.
2.(2025·广东湛江模拟)不等式≤x-2的解集为( )
A.∪ B.∪
C. D.∪
答案:B
解析:不等式≤x-2可化为-≤0,即有≤0,于是解得0≤x<2或x≥4,所以原不等式的解集为∪.故选B.
3.(2025·浙江绍兴模拟)若关于x的不等式>0的解集为,则( )
A.m=3,n=2 B.m=-3,n=2
C.m=3,n=-2 D.m=-3,n=-2
答案:B
解析:由已知可得1,2为方程x2+mx+n=0的根,由韦达定理可得故选B.
4.对任意的x∈(1,4),不等式ax2-2x+2>0都成立,则实数a的取值范围是( )
A.[1,+∞) B.
C. D.
答案:D
解析:因为对任意的x∈(1,4),都有ax2-2x+2>0恒成立,所以a>对任意的x∈(1,4)恒成立.设f(x)==-+=-2+,因为x∈(1,4),所以<<1,所以当=,即x=2时,f(x)max=,所以实数a的取值范围是.故选D.
5.(多选题)(2025·广东深圳模拟)下列说法正确的是( )
A.不等式4x2-5x+1>0的解集是
B.不等式2x2-x-6≤0的解集是
C.若不等式ax2+8ax+21<0恒成立,则a的取值范围是⌀
D.若关于x的不等式2x2+px-3<0的解集是,则p+q的值为-
答案:CD
解析:对于A,4x2-5x+1>0⇔>0⇔x<或x>1,故A错误;对于B,2x2-x-6≤0⇔≤0⇔-≤x≤2,故B错误;若不等式ax2+8ax+21<0恒成立,当a=0时,21<0不成立,所以只能而该不等式组无解,故C正确;对于D,由题意得q,1是一元二次方程2x2+px-3=0的两根,从而解得p=1,q=-,而当p=1,q=-时,一元二次不等式2x2+x-3<0⇔<0⇔-<x<1,满足题意,所以p+q的值为-,故D正确.故选CD.
6.(多选题)(2025·江苏南京期末)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集是{x|1<x<3},则( )
A.a<0
B.a+b+c=0
C.4a+2b+c<0
D.不等式cx2-bx+a<0的解集是
答案:ABD
解析:由题意可知,1,3是方程ax2+bx+c=0的两个根,且a<0,⇒对于A,由以上可知a<0,故A正确;对于B,当x=1时,代入方程可得a+b+c=0,故B正确;对于C,因为1<2<3,不等式ax2+bx+c>0的解集是{x|1<x<3},故将x=2代入不等式左边为4a+2b+c>0,故C错误;对于D,原不等式可变为3ax2+4ax+a<0,且a<0,可得3x2+4x+1>0,解集为,故D正确.故选ABD.
7.已知函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则不等式<0的解集是 .
答案:∪
解析:根据函数图象可知,方程ax2+bx+c=0的两根分别为1和2,且a>0,根据韦达定理,可知-=3,=2,即b=-3a,c=2a,代入(ax+b)(bx+c)<0中可得(ax-3a)(-3ax+2a)<0,化简可得(x-3)(3x-2)>0,解得x∈∪.
8.(2025·浙江杭州模拟)对任意x∈,不等式x2≥x+1恒成立,则实数m的取值范围是 .
答案:[5,+∞)
解析:由题意m≥3++=+对任意x∈恒成立,因为y=+上单调递减,所以m≥3+1+1=5,即实数m的取值范围是[5,+∞).
9.(13分)已知函数y=x2-x+1,a>0.
(1)比较a与的大小;(6分)
(2)解关于x的不等式y≤0.(7分)
解:(1)因为a-==,
且a>0,
所以当0<a<1时,a<;当a>1时,a>;
当a=1时,a=.
(2)由题意,x2-x+1≤0,
即(x-a)≤0,
当0<a<1时,有a<,则不等式解集为;
当a>1时,有a>,则不等式解集为;
当a=1时,有a=,则不等式解集为.
(10、11题,每小题5分,共10分)
10.(新定义)(2025·辽宁本溪期末)定义行列式=ad-bc,若行列式>,则实数a的取值范围为( )
A. B.∪
C. D.∪
答案:D
解析:因为=ad-bc,由>,得到4a2-2>2a2-(4-5a),整理得到2a2-5a+2>0,解得a>2或a<,故实数a的取值范围为∪(2,+∞).故选D.
11.(多选题)(2025·安徽淮北期末)已知关于x的一元二次不等式ax2-2ax+b>0的解集为A={x|m<x<n}(其中m<n),关于x的一元二次不等式ax2-2ax+b>-2的解集为B={x|p<x<q},则( )
A.A∩B=B B.⊆B
C.m+n=p+q D.当b<-2时,+的最小值为3
答案:BC
解析:因为关于x的一元二次不等式ax2-2ax+b>0的解集为A=(其中m<n),所以二次函数y1=ax2-2ax+b与x轴有两个交点且a<0,交点坐标分别为,,又关于x的一元二次不等式ax2-2ax+b>-2的解集为B=,即二次函数y2=ax2-2ax+b+2与x轴有两个交点且a<0,交点坐标分别为,,又二次函数y2=ax2-2ax+b+2的图象是由y1=ax2-2ax+b向上平移2个单位得到的,又y1=ax2-2ax+b开口向下,对称轴为x=1,由于无法确定b的值,只能得到y1=ax2-2ax+b与y2=ax2-2ax+b+2图象的大致情形如图所示(这里只列出其中一种):所以p<m<1<n<q, 则A⊆B,所以A∩B=A,A∪B=B⊆B,故A错误,B正确;又m+n=2,p+q=2,所以m+n=p+q,故C正确;因为p,q为关于x的方程ax2-2ax+b+2=0的两根,所以p+q=2,pq=, 又b<-2,所以b+2<0,所以pq=>0,所以p>0,q>0,所以+=+=++1≥2+1=3,当且仅当=,即p=q=1时取等号,显然p<q,所以+>3,故D错误.故选BC.
12.(15分)(一题多问)已知f(x)=ax2-3x-4.
(1)若f(x)≥0对∀a∈[1,2]恒成立,求实数x的取值范围;(3分)
(2)若f(x)≥0在x∈[1,2]上恒成立,求实数a的取值范围;(4分)
(3)解关于x的不等式f(x)≥0.(8分)
解:(1)令g(a)=ax2-3x-4,则有
即解得x≥4或x≤-1.
故x的取值范围为(-∞,-1]∪[4,+∞).
(2)f(x)≥0在x∈[1,2]上恒成立,即ax2-3x-4≥0在x∈[1,2]上恒成立,
所以a在x∈[1,2]上恒成立,等价于a,x∈[1,2].
令y==4+3=4-,∈.
由二次函数的性质知,当=1,即x=1时,ymax==7,即a≥7,
故实数a的取值范围为[7,+∞).
(3)由题意可知f(x)=ax2-3x-4≥0.
当a=0时,-3x-4≥0,解得x≤-,
所以不等式的解集为.
当a≠0时,令Δ=9+16a>0,得a>-,
由ax2-3x-4=0,解得x1=,
x2=.
当a>0时,x1<x2,所以不等式的解集为;
当-<a<0时,x1>x2,所以不等式的解集为.
当Δ=9+16a=0,即a=-时,x1=x2=-,
所以不等式的解集为.
当Δ=9+16a<0,即a<-时,原不等式的解集为⌀.
综上所述,当a=0时,原不等式的解集为;当a>0时,原不等式的解集为;当-<a<0时,原不等式的解集为;当a=-时,原不等式的解集为;当a<-时,原不等式的解集为⌀.
(13、14题,每小题5分,共10分)
13.(新角度)下面给出了问题:“已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|-2<x<1},解关于x的不等式ax2-bx+c>0.”的一种解法:
因为不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|-2<x<1},又不等式ax2-bx+c>0可化为a(-x)2+b(-x)+c>0,所以-2<-x<1,即-1<x<2.所以不等式ax2-bx+c>0的解集为{x|-1<x<2}.
参考上述解法,解答问题:
若关于x的不等式+<0的解集为{x|-2<x<-1,或1<x<3}.
则关于x的不等式+<0的解集为( )
A.∪ B.(-1,1)∪(1,3)
C.(-3,-1)∪(1,2) D.∪
答案:A
解析:因为x=0不是不等式+<0的解,所以不等式+<0等价于+<0,所以-2<-<-1或1<-<3,解得-1<x<-<x<1.故选A.
14.已知f(x)=2x2+bx+c,不等式f(x)<0的解集是.若不等式组的正整数解只有一个,则实数k的取值范围是 .
答案:
解析:因为不等式f(x)<0的解集是(0,5),所以0,5是一元二次方程2x2+bx+c=0的两个实数根,可得所以f(x)=2x2-10x;不等式组
即为
解得因为不等式组的正整数解只有一个,可得该正整数解就是6,可得6<5-k≤7,解得-2≤k<-1,所以实数k的取值范围是[-2,-1).
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