内容正文:
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
第1课时 二次函数与一元二次方程、不等式 ► 对应学生用书P43
学习目标 1.经历从实际情境中抽象出一元二次不等式的过程,了解一元二次不等式的现实意义,提升数学建模素养.(重点) 2.能借助一元二次函数求解一元二次不等式,并能用集合表示解集,提升数学运算素养.(重点) 3.了解三个“二次”间的联系,提升数学抽象素养.(重点、难点)
园艺师打算在绿地上用栅栏围一个矩形区域种植花卉.若栅栏的长度是24 m,围成的矩形区域的面积要大于20 m2.
问题1 这个矩形的边长为多少米?你认为该如何解决这个问题呢?
提示:设矩形的一边长为x m,则另一相邻边长为(12-x) m,由题意,得(12-x)x>20, 0<x<12.
求得该不等式的解集,就得到了问题的答案.
【自主评测】
1.教材挖掘:(1)请认真阅读教材P50~51,分析思考:三个“二次”的关系.
提示:一元二次方程的实数根(即对应二次函数的零点)是对应二次函数图象与x轴交点的横坐标,是一元二次不等式解集的端点.
(2)请认真阅读教材P50~51,分析思考:如何解一元二次不等式.
提示:首先将方程化成一般形式,然后解对应方程,再画出对应函数图象,最后借助图象写出不等式的解集.
2.判断是非:判断下面结论是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”.
(1)不等式ax2+x-1<0是一元二次不等式.( )
(2)二次函数y=x2-4的零点是(2,0),(-2,0).( )
(3)若y=ax2+bx+c(a>0)的两个零点分别为1,2,则ax2+bx+c<0的解集为{x|1<x<2 }.( )
(4)若方程ax2+bx+c=0(a≠0)没有实数根,则不等式ax2+bx+c>0的解集为R.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)×
一元二次不等式
给出下面四个不等式:
(1)x2-x-6>0,(2)x2-x-6≤0,
(3)-x2+2x≥0,(4)2x2+x+5<0.
问题2 以上四个不等式中,每个不等式含有几个未知数?未知数的最高次数是多少?
提示:含有一个未知数,未知数的最高次数是2.
一元二次不等式
定义
一般地,我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式
一般形式
ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a,b,c均为常数,a≠0
例1 下列不等式中是一元二次不等式的为( )
A.ax2+2x+1>0 B.x2-y>0 C.-x2-3x<0 D.>0
解析:选C.只有-x2-3x<0是一元二次不等式,其他都不是.
类题通法
对一元二次不等式的再理解:①一元,即只含一个未知数,其他元素均为常数(或参数);②二次,即未知数的最高次数必须为 2,且其系数不能为0;③整式不等式.
【迁移运用】 1.若把ab≠0,a2b+2ab2+9>0看成关于a的一元二次不等式,则二次项系数为______.
答案:b
一元二次不等式的解法
问题3 二次函数y=x2-12x+20的图象与x轴有几个交点?其交点与方程x2-12x+20=0的根有什么关系?
提示:两个交点,交点的横坐标正好是方程x2-12x+20=0的根.
问题4 能否从二次函数y=x2-12x+20的图象上找到x2-12x+20<0的解集?
提示:能.
1.二次函数的零点
一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
温馨提示
零点不是点,只是函数的图象与x轴交点的横坐标.
2.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系(a>0)
项目
Δ>0
Δ=0
Δ<0
y=ax2+bx+c的图象
ax2+bx+c=0的根
有两个不等实根x1,x2(x1<x2)
有两个相等实根x1=x2=-
没有实数根
ax2+bx+c>0的解集
{x|x<x1,或x>x2}
{x|x≠-}
R
ax2+bx+c<0的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
角度一 解不含参数的一元二次不等式
例2 (链接教材:人教A版P52例2)解下列不等式:
(1)-x2+7x>6;
(2)4(2x2-2x+1)>x(4-x);
(3)(2-x)(x+3)<0.
解:(1)原不等式可化为x2-7x+6<0.
解方程x2-7x+6=0,得x1=1,x2=6.
结合二次函数y=x2-7x+6的图象知,原不等式的解集为{x|1<x<6}.
(2)原不等式可化为9x2-12x+4>0.
解方程9x2-12x+4=0,得x1=x2=.
结合二次函数y=9x2-12x+4的图象知,原不等式的解集为{x|x≠}.
(3)原不等式可化为(x-2)(x+3)>0.
方程(x-2)(x+3)=0的两根为2和-3.
结合二次函数y=(x-2)(x+3)的图象知,原不等式的解集为{x|x<-3,或x>2}.
类题通法
解不含参数的一元二次不等式的一般步骤
(1)化标准:通过对不等式的变形,使不等式右侧为0,使二次项系数为正;
(2)判别式:对不等式左侧因式分解,若不易分解,则计算对应方程的判别式;
(3)求实根:求出相应的一元二次方程的根或根据判别式说明方程有无实根;
(4)画草图:根据一元二次方程根的情况画出对应的二次函数的草图;
(5)写解集:根据图象写出不等式的解集.
角度二 由一元二次不等式的解集求参数
例3 若关于x的一元二次不等式ax2+bx+c<0的解集为,求关于x的不等式cx2-bx+a>0的解集.
解:由题意知
所以
代入不等式cx2-bx+a>0中,得ax2+ax+a>0(a<0),化简得x2+5x+6<0,解得-3<x<-2,
所以所求不等式的解集为{x|-3<x<-2}.
变式探究 (变条件)若将本例中“ {x|x<,或x>}”改为“ ”,其他条件不变,如何求解?
解:由题意知所以
代入不等式cx2-bx+a>0,得ax2+ax+a>0(a>0),化简得x2+5x+6>0,解得x>-2或x<-3.
所以所求不等式的解集为{x|x>-2,或x<-3}.
类题通法
已知以a,b,c为参数的不等式(如ax²+bx+c>0)的解集,求解其他不等式的解集时,一般遵循:
(1)根据解集来判断二次项系数的符号.
(2)根据根与系数的关系把b,c用a表示出来并代入所要解的不等式.
(3)约去 a,将不等式化为具体的一元二次不等式求解.
1.下面所给关于x的几个不等式:①3x+4<0;②x2+mx-1>0;③ax2+4x-7>0;④x2<0.其中一定为一元二次不等式的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析:选B.②④一定是一元二次不等式.
2.若不等式ax2+5x+c>0的解集为{x|<x<},则a,c的值为( )
A.a=6,c=1 B.a=-6,c=-1
C.a=1,c=6 D.a=-1,c=-6
解析:选B.易知a<0,且⇒
3.(2023·新高考Ⅰ卷)已知集合M={-2,-1,0,1,2},N={x|x2-x-6≥0},则M∩N=( )
A.{-2,-1,0,1} B.{0,1,2}
C.{-2} D.{2}
解析:选C.方法一 因为N={x|x2-x-6≥0}={x|x≤-2,或x≥3},而M={-2,-1,0,1,2},所以M∩N={-2}.
方法二 因为M={-2,-1,0,1,2},将-2,-1,0,1,2代入不等式x2-x-6≥0,只有-2使不等式成立,所以M∩N={-2}.
4.解不等式:0≤x2-x-2≤4.
解:原不等式等价于
解x2-x-2≥0,得x≤-1或x≥2;
解x2-x-2≤4,得-2≤x≤3.
所以原不等式的解集为{x|x≤-1,或x≥2}∩{x|-2≤x≤3}={x|-2≤x≤-1,或2≤x≤3}.
穿针引线法解一元高次不等式
例 不等式(x+2)(x2-x-12)>0的解集为________.
名师点拨
穿针引线法解高次不等式的原理其实是画出高次函数的大致图象(体现在图象与x轴交点和上下位置关系),再根据高次函数的图象求解相应的一元高次不等式的解集.
解析:高次方程(x+2)(x2-x-12)=0,即(x+2)(x+3)(x-4)=0的根为x1=-2,x2=-3,x3=4.
如图所示,将-3,-2,4标在数轴上,然后用一条光滑的曲线从数轴右端的上方起,依次穿过这些点,则不等式的解集即曲线在数轴上方的部分对应的x的取值范围.
故原不等式的解集为{x|x>4,或-3<x<-2}.
答案:{x|x>4,或-3<x<-2}
[课后分层练(十五)] 二次函数与一元二次方程、不等式
(单选题、填空题每题5分,多选题每题6分,解答题每题15分)
【基础巩固】
1.不等式 x2-2x>0的解集是( )
A.{x} B.{x}
C.{x} D.{x}
解析:选B.由x2-2x>0,得x(x-2)>0,解得x>2或x<0.
2.下列四个不等式:①-x2+x+1≥0;②x2-2 x+>0;③x2+6x+10>0;④2x2-3x+4<1.其中解集为R的是( )
A.① B.② C.③ D.④
解析:选C.不等式①的解集显然不为R;不等式②对应方程的根的判别式Δ1=(-2)2-4×>0,所以不等式②的解集不为R;不等式③对应方程的根的判别式Δ2=62-4×10<0,且对应函数图象的开口向上,故不等式③的解集为R;不等式④可化为2x2-3x+3<0,其所对应的二次函数图象开口向上,显然不等式④的解集不为R.
3.不等式x2+ax+4<0的解集不是空集,则实数a的取值范围是( )
A.{a|a>4,或a<-4} B.{a|-4<a<4}
C.{a|a≥4,或a≤-4} D.{a|-4≤a≤4}
解析:选A.不等式x2+ax+4<0的解集不是空集,即不等式x2+ax+4<0有解,所以Δ=a2-4×1×4>0,解得a>4或a<-4.
4.(新定义)在R上定义运算⊙:a⊙b=ab+2a+b,则满足x⊙(x-2)<0的实数x的取值范围为( )
A.{x|0<x<2} B.{x|-2<x<1}
C.{x|x<-2或x>1} D.{x|-1<x<2}
解析:选B.因为x⊙(x-2)=x(x-2)+2x+x-2=x2+x-2<0,所以(x+2)(x-1)<0,所以-2<x<1.
5.(多选)已知关于x的不等式ax2+bx+c≥0的解集为{x|x≤-3,或x≥4},则下列说法正确的是( )
A.a>0
B.不等式bx+c>0的解集为{x|x<-12}
C.a+b+c>0
D.不等式cx2-bx+a<0的解集为{x|x<-,或x>}
解析:选ABD.由题意知,-3和4是方程ax2+bx+c=0的两根,且a>0,故选项A正确;
由上可知即所以不等式bx+c>0可化为-ax-12a>0,即x+12<0,解得x<-12,故选项B正确;
因为1∉{x|x≤-3,或x≥4},所以当x=1时,有a+b+c<0,故选项C错误;
不等式cx2-bx+a<0可化为-12ax2+ax+a<0,即12x2-x-1>0,解得x<-或x>,故选项D正确.
6.(多选)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A.b=-2a B.a+b+c<0 C.a+c<b D.abc<0
解析:选ACD.由题意得a<0,对称轴x=-=1,则b=-2a>0,故A正确;
当x=1时,y=a+b+c>0,故B错误;
当x=-1时,y=a-b+c<0,则a+c<b,故C正确;
当x=0时,y=c>0,则abc<0,故D正确.
7.已知集合M={x|-9x2+6x-1<0},N={x|x2-3x-4<0},则M∩N=____________.
解析:解不等式-9x2+6x-1<0得x≠,即M={x|x≠}.
解不等式x2-3x-4<0得-1<x<4,
即N={x|-1<x<4}.
∴M∩N={x|-1<x<4,且x≠}.
答案:{x|-1<x<4,且x≠}
8.若二次函数y=ax2+bx+c(a<0)的图象与x轴的两个交点为(-1,0)和(3,0),则不等式ax2+bx+c<0的解集是________________.
解析:
由已知画出二次函数y=ax2+bx+c的大致图象,如图,所以不等式的解集为{x|x<-1,或x>3}.
答案:{x|x<-1,或x>3}
9.解下列不等式:
(1)-2x2+x-6<0;
(2)-x2+6x-9≥0;
(3)x2-2x-3>0;
(4)-4x2+4x-1>0.
解:(1)原不等式可化为2x2-x+6>0.
对于方程2x2-x+6=0,易知函数y=2x2-x+6的图象开口向上,
因为Δ=(-1)2-4×2×6=-47<0,
所以函数y=2x2-x+6的图象与x轴无交点,大致如图1所示,
由图1可知原不等式的解集为R.
(2)
原不等式可化为x2-6x+9≤0,即(x-3)2≤0,函数y=(x-3)2的图象如图2所示,
由图2可知原不等式的解集为{x|x=3}.
(3)易知方程x2-2x-3=0的两根分别是x1=-1,x2=3,
则函数y=x2-2x-3的图象与x轴有两个交点,分别为点(-1,0)和点(3,0),
又函数y=x2-2x-3的图象开口向上,所以该函数的图象如图3所示,
由图3可得原不等式的解集为{x|x<-1,或x>3}.
(4)
原不等式可化为4x2-4x+1<0,
易知方程4x2-4x+1=0有两个相等实根x1=x2=,
画出函数y=4x2-4x+1的图象如图4所示,
由图4可知原不等式的解集为∅.
【综合运用】
10.某同学求解关于x的不等式ax2+bx+c>0(a≠0)时,因弄错常数b的符号,解得解集为{x|-6<x<1}.若该同学解不等式的过程正确,则不等式cx2+bx+a<0 的解集为( )
A.
B.
C.
D.
解析:选C.由题意知,a<0,且-6+1=,-6×1=,所以b=-5a,c=-6a,所以cx2+bx+a<0 可化为6x2+5x-1<0,解得-1<x<.
11.(多选)已知关于x的不等式x2-4ax+3a2<0(a<0)的解集为{x|x1<x<x2},则( )
A.x1x2+x1+x2<0的解集为{a|-<a<0}
B.x1x2+x1+x2的最小值为-
C.x1+x2+的最大值为-
D.x1+x2+的最小值为
解析:选ABC.不等式x2-4ax+3a2<0(a<0)的解集为{x|x1<x<x2},根据根与系数的关系,可得x1x2=3a2,x1+x2=4a.x1x2+x1+x2<0可化为3a2+4a<0,解得-<a<0,∴A正确;
x1x2+x1+x2=3a2+4a=3(a+)2-≥-,∴B正确;
x1+x2+=4a+,∵a<0,
∴-4a-≥2=,当且仅当-4a=-,即a=-时取等号,∴4a+≤-,∴x1+x2+的最大值为-,∴C正确,D错误.
12.已知集合A={x|x2-2x-3>0},B={x|x2+px+q≤0}.若A∪B=R,且A∩B={x|-2≤x<-1},求实数p及q的值.
解:因为x2-2x-3>0,即(x-3)·(x+1)>0,解得x>3或x<-1,
所以集合A={x|x>3,或x<-1}.
因为A∪B=R,A∩B={x|-2≤x<-1},
所以集合B={x|-2≤x≤3},因为集合B={x|x2+px+q≤0},
所以x=-2和x=3是方程x2+px+q=0的解,
则解得p=-1,q=-6.
13.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于(1,0)与(3,0)两点,则不等式ax2+bx+c>0的解集是否确定?若确定,求出其解集;若不确定,请给出一个条件,使其解集确定.
解:不确定.由二次函数的图象及一元二次不等式的关系可知:
当a>0时,ax2+bx+c>0的解集为{x|x<1,或x>3};
当a<0时,ax2+bx+c>0的解集为{x|1<x<3}.
故只需要给a一个具体值或给定a的符号,不等式ax2+bx+c>0的解集就是确定的,如给定a>0,则其解集为{x|x<1,或x>3}.
【创新探索】
14.设0<b<1+a,若关于x的不等式(x-b)2>(ax)2的整数解恰有3个,求a的取值范围.
解:原不等式转化为[(1-a)x-b][(1+a)x-b]>0.
①当-1<a≤1时,结合不等式解集的形式知不符合题意;
②当a>1时,解原不等式可得<x<,由题意知0<<1,所以要使原不等式的整数解恰有3个,则需-3≤<-2,整理得2a-2<b≤3a-3.结合题意b<1+a,有2a-2<1+a,所以a<3,从而有1<a<3.综上,a的取值范围是1<a<3.
第2课时 一元二次不等式的应用 ► 对应学生用书P46
学习目标 1.熟练掌握分式不等式的解法和含参不等式的解法,提升数学运算素养.(重点、难点) 2.理解一元二次方程、二次函数、一元二次不等式之间的关系,提升数学抽象素养.(重点) 3.构建一元二次函数模型,解决实际问题,提升数学建模素养.(重点)
分式不等式的解法
问题 不等式≥0的解集与(x+1)(x-2)≥0的解集相同吗?不等式<0与(x-3)(x+2)<0等价吗?
提示:不相同;等价.
简单分式不等式的解法
例1 求下列不等式的解集:
(1)≤1;
(2)<0.
解:(1)∵≤1,∴-1≤0,∴≤0,即≥0.
此不等式等价于(x-4)(x-)≥0且x-≠0,解得x<或x≥4.
∴原不等式的解集为{x|x<,或x≥4}.
(2)由<0得>0,此不等式等价于(x+)(x-1)>0,
解得x<-或x>1,
∴原不等式的解集为{x|x<-,或x>1}.
类题通法
分式不等式的解法
(1)对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元二次不等式组求解,但要注意等价变形,保证分母不为零.
(2)对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零的形式,然后求解.
【迁移运用】 (多选)与不等式≥0不同解的不等式是( )
A.(x-3)(2-x)≥0
B.0<x-2≤1
C.≥0
D.(x-3)(2-x)>0
解析:选ACD.由≥0得解得2<x≤3,
对于A,由(x-3)(2-x)≥0得2≤x≤3,不同;
对于B,由0<x-2≤1得2<x≤3,相同;
对于C,由≥0得(x-2)(x-3)≤0且x-3≠0,解得2≤x<3,不同;
对于D,由(x-3)(2-x)>0得2<x<3,不同.
解含参的一元二次不等式
例2 解关于x的不等式ax2-2≥2x-ax(x∈R,a≥0).
解:原不等式可化为ax2+(a-2)x-2≥0(x∈R,a≥0).
①当a=0时,原不等式化为x+1≤0,解得x≤-1;
②当a>0时,原不等式化为(x+1)≥0,解得x≥或x≤-1.
综上所述,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{x|x≥,或x≤-1}.
变式探究 (变条件)若把本例中的“a≥0”改为“a<0”,求该不等式的解集.
解:当a<0时,原不等式化为(x+1)≤0.
当>-1,即a<-2时,解得-1≤x≤;当=-1,即a=-2时,解得x=-1;
当<-1,即-2<a<0,解得≤x≤-1.
综上所述,当-2<a<0时,不等式的解集为{x|≤x≤-1};当a=-2时,不等式的解集为{-1};当a<-2时,不等式的解集为{x|-1≤x≤}.
类题通法
解含参数的一元二次不等式的一般步骤
一元二次不等式的实际应用
例3 (链接教材:人教A版P54例5)为鼓励大学毕业生自主创业,某市出台了相关政策,由政府协调,本市企业按成本价提供产品给大学毕业生自主销售,成本价与出厂价之间的差价由政府承担.大学毕业生李明按照相关政策投资销售本市生产的一种新型节能灯,已知这种节能灯的成本价为每件10元,出厂价为每件12元,每月的销售量y(单位:件)与销售单价x(单位:元)之间的关系近似满足一次函数:y=-10x+500.
(1)设李明每月获得的利润为ω(单位:元),写出每月获得的利润ω与销售单价x的函数关系;
(2)物价部门规定,这种节能灯的销售单价不得高于25元.如果李明想要每月获得的利润不小于3 000元,那么政府每个月为他承担的总差价的取值范围是多少?
解:(1)依题意可知每件的销售利润为(x-10)元,每月的销售量为(-10x+500)件,所以每月获得的利润ω与销售单价x的函数关系为ω=(x-10)(-10x+500)(10≤x≤50).
(2)由每月获得的利润不小于3 000元,得(x-10)(-10x+500)≥3 000,
化简得x2-60x+800≤0,
解得20≤x≤40.
又因为这种节能灯的销售单价不得高于25元,所以20≤x≤25.
设政府每个月为他承担的总差价为p元,则p=(12-10)(-10x+500)=-20x+1 000.
由20≤x≤25,得500≤-20x+1 000≤600.
故政府每个月为他承担的总差价的取值范围为{p|500≤p≤600}.
类题通法
解不等式应用题的步骤
1.与不等式≥0同解的不等式是( )
A.(x-3)(2-x)≥0
B.0<x-2≤1
C.≥0
D.(x-3)(2-x)>0
解析:选B.解不等式≥0,得2<x≤3.
解不等式(x-3)(2-x)≥0,得2≤x≤3,故A不正确;
解不等式0<x-2≤1,得2<x≤3,故B正确;
解不等式≥0,得2≤x<3,故C不正确;
解不等式(x-3)(2-x)>0,得2<x<3,故D不正确.
2.不等式<的解集是( )
A.{x|x<2}
B.{x|x>2}
C.{x|0<x<2}
D.{x|x<0,或x>2}
解析:选D.原不等式可化为>0,即2x(x-2)>0,∴x<0或x>2.
3.某村办服装厂生产某种风衣,月销售量x(件)与售价p(元/件)的关系为p=300-2x,生产x件的成本r=500+30x(元).为使月获利不少于8 600元,则月产量x满足( )
A.55≤x≤60 B.60≤x≤65
C.65≤x≤70 D.70≤x≤75
解析:选C.由题意可得(300-2x)x-(500+30x)≥8 600,即x2-135x+4 550≤0,则(x-65)(x-70)≤0,故65≤x≤70.
4.解关于x的不等式:ax2-(a+1)x+1<0(a>0).
解:原不等式变为(ax-1)(x-1)<0,
因为a>0,所以(x-1)<0.所以当a>1时,解得<x<1;
当a=1时,解集为∅;
当0<a<1时,解得1<x<.
综上,当0<a<1时,不等式的解集为{x|1<x<};当a=1时,不等式的解集为∅;当a>1时,不等式的解集为.
[课后分层练(十六)] 一元二次不等式的应用
(单选题、填空题每题5分,多选题每题6分,解答题每题15分)
【基础巩固】
1.不等式≥1的解集是( )
A. B.{x|≤x<2}
C. D.{x|x≥}
解析:选B.≥1⇔≥0,
∴(4x-3)(x-2)≤0且x≠2,
解得≤x<2,
则原不等式的解集为{x|≤x<2}.
2.若关于x的不等式ax-b>0的解集为{x|x>1},则关于x的不等式>0的解集为( )
A.{x|x>1,或x<-2}
B.{x|1<x<2}
C.{x|x>2,或x<-1}
D.{x|-1<x<2}
解析:选C.因为ax-b>0的解集为{x|x>1},所以a>0,且a=b,故=>0,等价为(x+1)(x-2)>0,所以x>2或x<-1.
3.若集合A={x|ax2-ax+1<0}=∅,则实数a的取值范围是( )
A.{a|0<a<4} B.{a|0≤a<4}
C.{a|0<a≤4} D.{a|0≤a≤4}
解析:选D.当a=0时,满足条件;
当a≠0时,由
得0<a≤4,所以0≤a≤4.
4.设m+n>0,则关于x的不等式(m-x)(n+x)>0的解集是( )
A.{x|x<-n,或x>m}
B.{x|-n<x<m}
C.{x|x<-m,或x>m}
D.{x|-m<x<n}
解析:选B.方程(m-x)(n+x)=0的两根为m,-n,因为m+n>0,所以m>-n.
结合函数y=(m-x)(n+x)的图象(图略),得不等式的解集是{x|-n<x<m}.
5.(多选)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|x<-2,或x>4},则( )
A.a>0
B.不等式bx+c>0的解集为{x|x<-4}
C.a+b+c>0
D.不等式cx2-bx+a<0的解集为{x|x<-,或x>}
解析:选ABD.依题意a>0,且ax2+bx+c=0的根为-2和4,
则∴
因此a+b+c=-9a<0,所以A正确,C错误;
又bx+c>0⇔-2ax-8a>0,∴x<-4,B正确;
不等式cx2-bx+a<0⇔8x2-2x-1>0,
解得x>或x<-,D正确.
6.将进货单价为80元的商品按90元一个售出时,能卖出400个,每涨价1元,其销售量就减少20个,为了使商家利润有所增加,售价b的取值范围应是________.
解析:设每个涨价a元,则涨价后的利润与原利润之差为(10+a)(400-20a)-10×400=-20a2+200a.
要使商家利润有所增加,则必须使-20a2+200a>0,即a2-10a<0,得0<a<10.
所以售价b的取值范围应为{b|90<b<100}.
答案:{b|90<b<100}
7.若关于x的不等式>0的解集为{x|<-1,或x>4},则实数a=________.
解析:由题意知,不等式的解集为{x|x<-1,或x>4},则(x-a)(x+1)>0⇔(x+1)(x-4)>0,故a=4.
答案:4
8.在一个限速40 km/h的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了.事发后现场测得甲车的刹车距离略超过12 m,乙车的刹车距离略超过10 m.又知甲、乙两种车型的刹车距离s m与车速x km/h之间分别有如下关系:s甲=0.1x+0.01x2,s乙=0.05x+0.005x2.则这次事故的主要责任方为________.
解析:由题意列出不等式
s甲=0.1x+0.01x2>12,
s乙=0.05x+0.005x2>10.
分别求解,得x甲<-40或x甲>30,
x乙<-50或x乙>40.
由于x>0,从而得x甲>30 km/h,x乙>40 km/h.
经比较知乙车超过限速,应负主要责任.
答案:乙车
9.已知全集U=R,集合A={x|x2-2x-8<0},B={x|<1},C={x|1-a≤x<1+a}.
(1)求集合(∁UB)∩A;
(2)若B∪C=B,求实数a的取值范围.
解:(1)由x2-2x-8<0,得-2<x<4,
所以A={x|-2<x<4}.
由<1得<0,解得0<x<3,
所以B={x|0<x<3},
所以∁UB={x|x≤0,或x≥3}.
所以(∁UB)∩A={x|-2<x≤0,或3≤x<4}.
(2)因为B∪C=B,所以C⊆B.
当1-a≥1+a,即a≤0时,C=∅,满足题意;
当C≠∅时,满足解得0<a<1.
综上,实数a的取值范围为{a|a<1}.
【综合运用】
10.某地每年销售木材约20万立方米,每立方米价格为2 400元,为了减少木材消耗,决定按销售收入的t%征收木材税,这样每年的木材销售量减少t万立方米.为了既减少木材消耗又保证税金收入每年不少于900万元,则t的取值范围是( )
A.{t|1≤t≤3} B.{t|3≤t≤5}
C.{t|2≤t≤4} D.{t|4≤t≤6}
解析:选B.设按销售收入的t%征收木材税时,税金收入为y万元,
则y=2 400×t%=60(8t-t2).
令y≥900,即60(8t-t2)≥900.解得3≤t≤5.
11.(多选)下列关于x的不等式x2-(a+1)x+a>0的解集讨论正确的是( )
A.当a=1时,解集为∅
B.当a>1时,解集为{x|x>a}
C.当a<1时,解集为{x|x<a,或x>1}
D.无论a取何值,解集均不为空集
解析:选CD.原不等式可化为(x-1)(x-a)>0.
对于A,当a=1时,原不等式为(x-1)2>0,解得x≠1,故A错误;
对于B,当a>1时,不等式的解集为{x|x<1,或x>a},故B错误;
对于C,当a<1时,不等式的解集为{x|x>1,或x<a},故C正确;
对于D,对于一元二次方程x2-(a+1)x+a=0,Δ=(a+1)2-4a=(a-1)2≥0,所以无论a取何值,不等式的解集均不为空集,故D正确.
12.若不等式ax2+5x+1≤0的解集为{x|-≤x≤-},则不等式<0的解集为________.
解析:依题意,方程ax2+5x+1=0有两根-与-,
∴-+=-,且=,
故a=6,
则<0⇔<0,
∴(x-2)(x-3)<0,解之得2<x<3.
答案:{x|2<x<3}
13.已知关于x的不等式x2-mx+m>0,其中m为参数.
(1)若该不等式的解集为R,求m的取值范围;
(2)当x>1时,该不等式恒成立,求m的取值范围.
解:(1)由题意得m2-4m<0,解得0<m<4,
∴m的取值范围为{m|0<m<4}.
(2)当x>1时,x-1>0,
∴x2-mx+m>0⇔m<.
∵==(x-1)++2≥2+2=4,
当且仅当x-1=,即x=2时取到等号,∴m<4,
∴m的取值范围是{m|m<4}.
【创新探索】
14.现有如图所示的矩形地块AMPN,其中AM=60 m,AN=40 m,现根据市政规划建设占地如图中矩形ABCD所示的幼儿园,要求顶点C在地块的对角线MN上,B,D分别在边AM,AN上.
(1)要使幼儿园的占地面积不小于576 m2,AB的长度应该在什么范围内?
(2)如何设计才能使幼儿园的占地面积最大?最大面积是多少?
解:(1)使AB=x m,由题意得△NDC∽△NAM,
∴=,即=,
则AD= m.
设矩形ABCD的面积为S m2,则S=40x-x2(0<x<60).
要使幼儿园的占地面积不小于576 m2,
则40x-x2≥576,化简得x2-60x+864≤0,解得24≤x≤36.
(2)S=40x-x2=x(60-x)≤=600,当且仅当x=60-x,即x=30时等号成立,此时AD=40-×30=20(m),故当AB=30 m,AD=20 m时,幼儿园的占地面积最大,最大面积是600 m2.
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