2025年高考数学一轮复习章节练习题(新高考版)第一章 集合与常用逻辑用语、不等式
展开1.一元二次不等式
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.
2.三个“二次”间的关系
3.(x-a)(x-b)>0或(x-a)(x-b)<0型不等式的解集
4.分式不等式与整式不等式
(1)eq \f(f(x),g(x))>0(<0)⇔f(x)·g(x)>0(<0).
(2)eq \f(f(x),g(x))≥0(≤0)⇔f(x)·g(x)≥0(≤0)且g(x)≠0.
1.绝对值不等式|x|>a(a>0)的解集为(-∞,-a)∪(a,+∞);|x|0)的解集为
(-a,a).
记忆口诀:大于号取两边,小于号取中间.
2.解不等式ax2+bx+c>0(<0)时不要忘记当a=0时的情形.
3.不等式ax2+bx+c>0(<0)恒成立的条件要结合其对应的函数图象决定.
(1)不等式ax2+bx+c>0对任意实数x恒成立⇔eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=b=0,,c>0))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a>0,,Δ<0.))
(2)不等式ax2+bx+c<0对任意实数x恒成立⇔eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=b=0,,c<0))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a<0,,Δ<0.))
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)eq \f(x-a,x-b)≥0等价于(x-a)(x-b)≥0.( )
(2)若不等式ax2+bx+c<0的解集为(x1,x2),则必有a>0.( )
(3)不等式x2≤a的解集为[-eq \r(a),eq \r(a)].( )
(4)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实数根,则不等式ax2+bx+c>0(a<0)的解集为R.( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
解析 (1)错误.eq \f(x-a,x-b)≥0等价于
(x-a)(x-b)≥0且x≠b.
(3)错误.当a=0时,其解集为{0},当a<0时,其解集为∅.
(4)若方程ax2+bx+c=0(a<0)没有实根,则不等式ax2+bx+c>0(a<0)的解集为∅.
2.(2021·湖南师大附中月考)已知集合A={x|x2-2x-3<0},B={x|y=lg(x-1)},则A∩B=( )
A.(3,+∞) B.(-1,+∞)
C.(-1,1) D.(1,3)
答案 D
解析 易知A={x|-1<x<3},B={x|x>1},则A∩B={x|1<x<3},故选D.
3.(2022·福州质检)若不等式ax2+bx+2>0的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|-\f(1,2)<x<\f(1,3))),则a-b的值是( )
A.-10 B.-14 C.10 D.14
答案 A
解析 由题意知,-eq \f(1,2),eq \f(1,3)是方程ax2+bx+2=0的两根,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)+\f(1,3)=-\f(b,a),,-\f(1,2)×\f(1,3)=\f(2,a),))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=-12,,b=-2.))故a-b=-10.
4.(多选)(2022·青岛质检)关于x的不等式(ax-1)(x+2a-1)>0的解集中恰有3个整数,则a的值可以为( )
A.-eq \f(1,2) B.1 C.-1 D.2
答案 AC
解析 由题意知a<0,则排除B,D;
对于A,当a=-eq \f(1,2)时,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)x-1))(x-2)>0,即(x+2)(x-2)<0,解得-2<x<2,恰有3个整数,符合题意;
对于C,当a=-1时,(-x-1)(x-3)>0,
即(x+1)(x-3)<0,解得-1<x<3,恰有3个整数,符合题意,故选AC.
5.(2021·上海卷)不等式eq \f(2x+5,x-2)<1的解集为________.
答案 (-7,2)
解析 eq \f(2x+5,x-2)<1,即eq \f(2x+5,x-2)-1<0,即eq \f(x+7,x-2)<0,解得-7<x<2,因此不等式的解集为(-7,2).
6.(易错题)不等式mx2+mx+1>0对一切x∈R恒成立,则实数m的取值范围是________.
答案 [0,4)
解析 当m=0时,1>0,不等式恒成立,
当m≠0时,eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m>0,,Δ=m2-4m<0.))
得0<m<4.
综上,0≤m<4.
考点一 一元二次不等式的求解
角度1 不含参数的不等式
例1 (1)不等式-2x2+x+3<0的解集为( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-1,\f(3,2)))
B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2),1))
C.(-∞,-1)∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),+∞))
D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(3,2)))∪(1,+∞)
答案 C
解析 -2x2+x+3<0可化为2x2-x-3>0,即(x+1)(2x-3)>0,
∴x<-1或x>eq \f(3,2).
(2)不等式eq \f(1-x,2+x)≥0的解集为( )
A.[-2,1]
B.(-2,1]
C.(-∞,-2)∪(1,+∞)
D.(-∞,-2]∪(1,+∞)
答案 B
解析 原不等式化为eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1((1-x)(2+x)≥0,,2+x≠0,))
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1((x-1)(x+2)≤0,,x+2≠0,))解得-2<x≤1.
(3)不等式0<x2-x-2≤4的解集为________.
答案 [-2,-1)∪(2,3]
解析 由题意得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2-x-2>0,,x2-x-6≤0,))
故eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x>2或x<-1,,-2≤x≤3,))
即-2≤x<-1或2<x≤3.
故不等式的解集为[-2,-1)∪(2,3].
角度2 含参数的不等式
例2 解关于x的不等式ax2-(a+1)x+1<0(a∈R).
解 原不等式变为(ax-1)(x-1)<0,
当a>0时,所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,a)))(x-1)<0,
所以当a>1时,解得eq \f(1,a)<x<1;
当a=1时,解集为∅;
当0<a<1时,解得1<x<eq \f(1,a).
当a=0时,原不等式等价于-x+1<0,
即x>1.
当a<0时,eq \f(1,a)<1,原不等式可化为
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,a)))(x-1)>0,
解得x>1或x<eq \f(1,a).
综上,当0<a<1时,不等式的解集为
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|1<x<\f(1,a))),
当a=1时,不等式的解集为∅,
当a>1时,不等式的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|\f(1,a)<x<1)),
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
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x<\f(1,a)或x>1)).
感悟提升 含有参数的不等式的求解,往往需要比较(相应方程)根的大小,对参数进行分类讨论.
(1)若二次项系数为常数,可先考虑分解因式,再对参数进行讨论;若不易分解因式,则可对判别式进行分类讨论.
(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项系数是否为零,然后再讨论二次项系数不为零的情形及判别式Δ的正负,以便确定解集的形式.
(3)其次对相应方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集.
训练1 解关于x的不等式:x2-(a+a2)x+a3>0(a∈R).
解 将不等式x2-(a+a2)x+a3>0变形为
(x-a)(x-a2)>0.
当a<0时,a<a2,∴原不等式的解集为
{x|x<a或x>a2};
当a=0时,a=a2=0,∴原不等式的解集为{x|x≠0};
当0<a<1时,a>a2,∴原不等式的解集为{x|x<a2或x>a};
当a=1时,a=a2=1,∴原不等式的解集为{x|x≠1};
当a>1时,a<a2,∴原不等式的解集为{x|x<a或x>a2}.
综上所述,当a<0或a>1时,原不等式的解集为{x|x<a或x>a2};
当a=0时,原不等式的解集为{x|x≠0};
当0<a<1时,原不等式的解集为{x|x<a2或x>a};
当a=1时,原不等式的解集为{x|x≠1}.
考点二 三个二次之间的关系
例3 已知关于x的不等式ax2+bx+c<0的解集是eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x<-2或x>-\f(1,2))),求不等式ax2-bx+c>0的解集.
解 由条件知-2,-eq \f(1,2)是方程ax2+bx+c=0的两根,且a<0,
所以-2-eq \f(1,2)=-eq \f(b,a),(-2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))=eq \f(c,a),
所以b=eq \f(5,2)a,c=a.
从而不等式ax2-bx+c>0,
即为aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x2-\f(5,2)x+1))>0.
因为a<0,所以原不等式等价于
2x2-5x+2<0,
即(x-2)(2x-1)<0,解得eq \f(1,2)<x<2.
所以不等式的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|\f(1,2)<x<2)).
感悟提升 1.一元二次方程的根就是相应一元二次函数的零点,也是相应一元二次不等式解集的端点值.
2.给出一元二次不等式的解集,相当于知道了相应二次函数的开口方向及与x轴的交点,可以利用代入根或根与系数的关系求待定系数.
训练2 若ax2+bx+c>0的解集为(-∞,-2)∪(4,+∞),则对于函数f(x)=ax2+bx+c,有( )
A.f(5)<f(2)<f(-1)
B.f(2)<f(5)<f(-1)
C.f(-1)<f(2)<f(5)
D.f(2)<f(-1)<f(5)
答案 D
解析 因为ax2+bx+c>0的解集为(-∞,-2)∪(4,+∞),所以a>0,
且-2,4是方程ax2+bx+c=0的两根,
由根与系数的关系得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-2+4=-\f(b,a),,(-2)×4=\f(c,a),))所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(b=-2a,,c=-8a,))
所以函数f(x)=ax2+bx+c=ax2-2ax-8a=a(x2-2x-8),
其图象的对称轴为直线x=1,开口向上,
所以f(2)<f(-1)<f(5).
考点三 一元二次不等式恒成立问题
角度1 在实数R上恒成立
例4 若关于x的不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一切实数x恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-2,2)
B.(-∞,-2)∪(2,+∞)
C.(-2,2]
D.(-∞,2]
答案 C
解析 当a-2=0,即a=2时,不等式恒成立,符合题意.
当a-2≠0,即a≠2时,要使不等式恒成立,
需满足eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a-2<0,,Δ=4(a-2)2+4×4(a-2)<0,))解得-2<a<2.
综上可知,a的取值范围为(-2,2].
角度2 在给定区间上恒成立
例5 (1)设函数f(x)=mx2-mx-1(m≠0),若对于x∈[1,3],f(x)<-m+5恒成立,则m的取值范围是________.
答案 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(m\b\lc\|(\a\vs4\al\c1(0<m<\f(6,7)))或m<0 ))
解析 要使f(x)<-m+5在[1,3]上恒成立,故mx2-mx+m-6<0,
则meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2)))eq \s\up12(2)+eq \f(3,4)m-6<0在x∈[1,3]上恒成立.
法一 令g(x)=meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2)))eq \s\up12(2)+eq \f(3,4)m-6,
x∈[1,3].
当m>0时,g(x)在[1,3]上是增函数,
所以g(x)max=g(3)=7m-6<0,
所以m<eq \f(6,7),则0<m<eq \f(6,7).
当m<0时,g(x)在[1,3]上是减函数,
所以g(x)max=g(1)=m-6<0,
所以m<6,所以m<0.
综上所述,m的取值范围是
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(m\b\lc\|(\a\vs4\al\c1(0<m<\f(6,7)或m<0)))).
法二 因为x2-x+1=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2)))eq \s\up12(2)+eq \f(3,4)>0,
又因为m(x2-x+1)-6<0,所以m<eq \f(6,x2-x+1).
因为函数y=eq \f(6,x2-x+1)=eq \f(6,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2)))\s\up12(2)+\f(3,4))在[1,3]上的最小值为eq \f(6,7),所以只需m<eq \f(6,7)即可.
因为m≠0,所以m的取值范围是
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(m\b\lc\|(\a\vs4\al\c1(0<m<\f(6,7)))或m<0 )).
(2)(2022·宁波模拟)若对任意的t∈[1,2],函数f(x)=t2x2-(t+1)x+a总有零点,则实数a的取值范围是________.
答案 eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,\f(9,16)))
解析 函数f(x)=t2x2-(t+1)x+a总有零点等价于方程t2x2-(t+1)x+a=0的根的判别式Δ=(t+1)2-4at2≥0对任意的t∈[1,2]恒成立,
所以a≤eq \f((t+1)2,4t2)对任意的t∈[1,2]恒成立.
令g(t)=eq \f((t+1)2,4t2)=eq \f(1,4)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,t)+1))eq \s\up12(2),t∈[1,2].
因为t∈[1,2],所以eq \f(1,t)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,2),1)),
所以g(t)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(9,16),1)),
即eq \f((t+1)2,4t2)的最小值为eq \f(9,16).
故实数a的取值范围是eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,\f(9,16))).
角度3 给定参数范围的恒成立问题
例6 已知a∈[-1,1]时,不等式x2+(a-4)x+4-2a>0恒成立,则x的取值范围为( )
A.(-∞,2)∪(3,+∞)
B.(-∞,1)∪(2,+∞)
C.(-∞,1)∪(3,+∞)
D.(1,3)
答案 C
解析 把不等式的左端看成关于a的函数,记f(a)=(x-2)a+x2-4x+4,
则由f(a)>0对于任意的a∈[-1,1]恒成立,
得f(-1)=x2-5x+6>0,
且f(1)=x2-3x+2>0即可,
解不等式组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2-5x+6>0,,x2-3x+2>0,))得x<1或x>3.
感悟提升 (1)对于二次不等式恒成立问题常见的类型有两种,一是在全集R上恒成立,二是在某给定区间上恒成立.
(2)解决恒成立问题一定要搞清谁是自变量,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是变量,求谁的范围,谁就是参数.
①若ax2+bx+c>0恒成立,则有a>0,且Δ<0;若ax2+bx+c<0恒成立,则有a<0,且Δ<0.②对第二种情况,要充分结合函数图象利用函数的最值求解(也可采用分离参数的方法).
训练3 已知关于x的不等式2x-1>m(x2-1).
(1)是否存在实数m,使不等式对任意x∈R恒成立,并说明理由;
(2)若不等式对于m∈[-2,2]恒成立,求实数x的取值范围;
(3)若不等式对于x∈(1,+∞)恒成立,求m的取值范围.
解 (1)原不等式等价于mx2-2x+(1-m)<0,
当m=0时,-2x+1<0不恒成立;
当m≠0时,若不等式对于任意实数x恒成立,
则需m<0且Δ=4-4m(1-m)<0,无解,
所以不存在实数m,使不等式恒成立.
(2)设f(m)=(x2-1)m-(2x-1),
当m∈[-2,2]时,f(m)<0恒成立.
当且仅当eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(f(2)<0,,f(-2)<0,))⇔
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2x2-2x-1<0,①,-2x2-2x+3<0.②))
由①,得eq \f(1-\r(3),2)<x<eq \f(1+\r(3),2).
由②,得x<eq \f(-1-\r(7),2)或x>eq \f(-1+\r(7),2).
取交集,得eq \f(-1+\r(7),2)<x<eq \f(1+\r(3),2).
所以x的取值范围是
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|\f(-1+\r(7),2)<x<\f(1+\r(3),2))).
(3)因为x>1,所以m<eq \f(2x-1,x2-1).
设2x-1=t(t>1),x2-1=eq \f(t2+2t-3,4),
所以m<eq \f(4t,t2+2t-3)=eq \f(4,t-\f(3,t)+2).
设g(t)=t-eq \f(3,t)+2,t∈(1,+∞),
显然g(t)在(1,+∞)上为增函数.
当t→+∞时,t-eq \f(3,t)+2→+∞,eq \f(4,t-\f(3,t)+2)→0,
所以m≤0.
一元二次方程根的分布
一元二次方程根的分布一般要考虑以下几点:
(1)一元二次函数的开口方向;
(2)一元二次函数方程的根的判别式;
(3)一元二次函数图象的对称轴与区间的关系;
(4)一元二次函数在区间端点处函数值的符号.
只要能准确把握以上四点,这类问题就能够顺利解决.
例1 已知关于x的二次方程x2+2mx+2m+1=0.
(1)若方程有两根,其中一根在区间(-1,0)内,另一根在区间(1,2)内,求m的范围;
(2)若方程两根均在区间(0,1)内,求m的范围.
解 (1)设函数f(x)=x2+2mx+2m+1,与x轴的交点分别在区间(-1,0)和(1,2)内,
画出示意图,
得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(f(0)=2m+1<0,,f(-1)=2>0,,f(1)=4m+2<0,,f(2)=6m+5>0,))∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m<-\f(1,2),,m∈R,,m<-\f(1,2),,m>-\f(5,6).))
∴-eq \f(5,6)<m<-eq \f(1,2).
(2)据抛物线与x轴交点落在区间(0,1)内,
列不等式组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(f(0)>0,,f(1)>0,,Δ≥0,,0<-m<1,))
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m>-\f(1,2),,m>-\f(1,2),,m≥1+\r(2)或m≤1-\r(2),,-1<m<0.))
∴-eq \f(1,2)<m≤1-eq \r(2).
例2 (1)已知二次函数f(x)=(m+2)x2-(2m+4)x+3m+3与x轴有两个交点,一个大于1,一个小于1,求实数m的取值范围.
解 由(m+2)·f(1)<0,
即(m+2)·(2m+1)<0,∴-2<m<-eq \f(1,2),
即m的取值范围为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-2,-\f(1,2))).
(2)已知方程2x2-(m+1)x+m=0有两个不等正实根,求实数m的取值范围.
解 设f(x)=2x2-(m+1)x+m,
由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Δ>0,,-\f(-(m+1),2×2)>0,,f(0)>0,))∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1((m+1)2-8m>0,,m>-1,,m>0,))
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m<3-2\r(2)或m>3+2\r(2),,m>0,))
∴0<m<3-2eq \r(2)或m>3+2eq \r(2),
即m的取值范围为(0,3-2eq \r(2))∪(3+2eq \r(2),+∞).
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.
2.函数y=eq \f(ln(x+1),\r(-x2-3x+4))的定义域为( )
A.(-4,-1) B.(-4,1)
C.(-1,1) D.(-1,1]
答案 C
解析 由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+1>0,,-x2-3x+4>0,))解得-1<x<1.
3.关于x的不等式x2+px-2<0的解集是(q,1),则p+q的值为( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
答案 B
解析 依题意得q,1是方程x2+px-2=0两根,
∴q+1=-p,即p+q=-1.
4.(2021·东北三省三校联考)已知关于x的不等式kx2-6kx+k+8≥0对任意x∈R恒成立,则k的取值范围是( )
A.[0,1]
B.(0,1]
C.(-∞,0)∪(1,+∞)
D.(-∞,0]∪[1,+∞)
答案 A
解析 当k=0时,不等式kx2-6kx+k+8≥0可化为8≥0,其恒成立;
当k≠0时,要满足关于x的不等式kx2-6kx+k+8≥0对任意x∈R恒成立,
只需eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(k>0,,Δ=36k2-4k(k+8)≤0,))解得0
5.(多选)设[x]表示不小于实数x的最小整数,则满足关于x的不等式[x]2+[x]-12≤0的解可以为( )
A.eq \r(10) B.3 C.-4.5 D.-5
答案 BC
解析 不等式[x]2+[x]-12≤0可化为([x]+4)([x]-3)≤0,解得-4≤[x]≤3.
又[x]表示不小于实数x的最小整数,
且[eq \r(10)]=4,[3]=3,[-4.5]=-4,[-5]=-5,
所以满足不等式[x]2+[x]-12≤0的解可以为3和-4.5.
6.(多选)已知函数f(x)=x2+ax+b(a>0)有且只有一个零点,则( )
A.a2-b2≤4
B.a2+eq \f(1,b)≥4
C.若不等式x2+ax-b<0的解集为(x1,x2),则x1x2>0
D.若不等式x2+ax+b<c的解集为(x1,x2),且|x1-x2|=4,则c=4
答案 ABD
解析 因为f(x)=x2+ax+b(a>0)有且只有一个零点,故可得Δ=a2-4b=0,即a2=4b>0.
对于A,a2-b2≤4等价于b2-4b+4≥0,显然(b-2)2≥0,故A正确;
对于B,a2+eq \f(1,b)=4b+eq \f(1,b)≥2eq \r(4b×\f(1,b))=4,当且仅当4b=eq \f(1,b)>0,即b=eq \f(1,2)时,等号成立,故B正确;
对于C,因为不等式x2+ax-b<0的解集为(x1,x2),故x1x2=-b<0,故C错误;
对于D,因为不等式x2+ax+b<c的解集为(x1,x2),且|x1-x2|=4,则方程x2+ax+b-c=0的两根为x1,x2,故可得eq \r((x1+x2)2-4x1x2)=eq \r(a2-4(b-c))=eq \r(4c)=2eq \r(c)=4,故可得c=4,故D正确.
7.不等式eq \f(x+2,x-1)>2的解集为________.
答案 {x|1<x<4}
解析 原不等式可化为eq \f(x+2,x-1)-2>0,
即eq \f((x+2)-2(x-1),x-1)>0,
即eq \f(4-x,x-1)>0,即(x-1)(x-4)<0,
解得1<x<4,
∴原不等式的解集为{x|1<x<4}.
8.若不等式(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集是空集,则实数a的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-2,\f(6,5))) B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(-2,\f(6,5)))
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-2,\f(6,5))) D.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(-2,\f(6,5)))∪{2}
答案 B
解析 当a2-4=0时,解得a=2或a=-2,
当a=2时,不等式可化为4x-1≥0,解集不是空集,不符合题意;
当a=-2时,不等式可化为-1≥0,此式不成立,解集为空集.
当a2-4≠0时,要使不等式的解集为空集,
则有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a2-4<0,,Δ=(a+2)2+4(a2-4)<0,))解得-2<a<eq \f(6,5).
综上,实数a的取值范围是eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(-2,\f(6,5))).
9.(2022·东营调研)已知函数f(x)=-x2+ax+b(a,b∈R)的值域为(-∞,0],若关于x的不等式f(x)>c-1的解集为(m-4,m),则实数c的值为________.
答案 -3
解析 因为函数f(x)=-x2+ax+b(a,b∈R)的值域为(-∞,0],
所以Δ=0,即a2+4b=0,所以b=-eq \f(1,4)a2.
又关于x的不等式f(x)>c-1的解集为
(m-4,m),
所以方程f(x)=c-1的两根分别为
m-4,m,
即方程-x2+ax-eq \f(1,4)a2=c-1的两根分别为m-4,m,
又方程-x2+ax-eq \f(1,4)a2=c-1的根为
x=eq \f(a,2)±eq \r(1-c),
所以两根之差为2eq \r(1-c)=m-(m-4)=4,解得c=-3.
10.已知f(x)=-3x2+a(6-a)x+6.
(1)解关于a的不等式f(1)>0;
(2)若不等式f(x)>b的解集为(-1,3),求实数a,b的值.
解 (1)由题意知f(1)=-3+a(6-a)+6=-a2+6a+3>0,即a2-6a-3<0,解得3-2eq \r(3)<a<3+2eq \r(3).
所以不等式的解集为
{a|3-2eq \r(3)<a<3+2eq \r(3)}.
(2)∵f(x)>b的解集为(-1,3),
∴方程-3x2+a(6-a)x+6-b=0的两根为-1,3,
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1((-1)+3=\f(a(6-a),3),,(-1)×3=-\f(6-b,3),))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=3±\r(3),,b=-3.))
故a的值为3±eq \r(3),b的值为-3.
11.函数f(x)=x2+ax+3.
(1)若当x∈R时,f(x)≥a恒成立,求实数a的取值范围;
(2)若当x∈[-2,2]时,f(x)≥a恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若当a∈[4,6]时,f(x)≥0恒成立,求实数x的取值范围.
解 (1)∵当x∈R时,x2+ax+3-a≥0恒成立,
需Δ=a2-4(3-a)≤0,即a2+4a-12≤0,
解得-6≤a≤2,
∴实数a的取值范围是[-6,2].
(2)由题意可转化为x2+ax+3-a≥0
在x∈[-2,2]上恒成立,
令g(x)=x2+ax+3-a,
则有①Δ≤0或②eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Δ>0,,-\f(a,2)<-2,,g(-2)=7-3a≥0,))或
③eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Δ>0,,-\f(a,2)>2,,g(2)=7+a≥0,))
解①得-6≤a≤2,解②得a∈∅,
解③得-7≤a<-6.
综上可得,满足条件的实数a的取值范围是[-7,2].
(3)令h(a)=xa+x2+3,
当a∈[4,6]时,h(a)≥0恒成立,
只需eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(h(4)≥0,,h(6)≥0,))即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2+4x+3≥0,,x2+6x+3≥0,))
解得x≤-3-eq \r(6)或x≥-3+eq \r(6).
∴实数x的取值范围是(-∞,-3-eq \r(6)]∪[-3+eq \r(6),+∞).
12.若mx2-mx-1<0对于m∈[1,2]恒成立,则实数x的取值范围为( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,\f(1-\r(3),2))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1-\r(3),2),\f(1+\r(3),2)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1+\r(3),2),+∞)) D.R
答案 B
解析 设g(m)=mx2-mx-1=(x2-x)m-1,其图象是直线,当m∈[1,2]时,图象为一条线段,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(g(1)<0,,g(2)<0,))
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2-x-1<0,,2x2-2x-1<0,))
解得eq \f(1-\r(3),2)<x<eq \f(1+\r(3),2).
13.已知函数f(x)=eq \f(x2+ax+11,x+1)(a∈R),若对于任意的x∈N*,f(x)≥3恒成立,则a的取值范围是________.
答案 eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(8,3),+∞))
解析 对任意x∈N*,f(x)≥3,
即eq \f(x2+ax+11,x+1) ≥3恒成立,
即a≥-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(8,x)))+3.
设g(x)=x+eq \f(8,x),x∈N*,
则g(x)=x+eq \f(8,x)≥4eq \r(2),
当且仅当x=2eq \r(2)时等号成立,又g(2)=6,g(3)=eq \f(17,3),
∵g(2)>g(3),∴g(x)min=eq \f(17,3),
∴-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(8,x)))+3≤-eq \f(8,3),
∴a≥-eq \f(8,3),故a的取值范围是eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(8,3),+∞)).
14.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.
①当a=0时,原不等式可化为x+1≤0,解得x≤-1.
②当a>0时,
原不等式可化为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(2,a)))(x+1)≥0,
解得x≥eq \f(2,a)或x≤-1.
③当a<0时,
原不等式化为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(2,a)))(x+1)≤0.
当eq \f(2,a)>-1,即a<-2时,解得-1≤x≤eq \f(2,a);
当eq \f(2,a)=-1,即a=-2时,解得x=-1;
当eq \f(2,a)<-1,即-2<a<0时,
解得eq \f(2,a)≤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
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x≥\f(2,a)或x≤-1));
当-2<a<0时,不等式的解集为
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|\f(2,a)≤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eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|-1≤x≤\f(2,a))).判别式
Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
二次函数
y=ax2+bx+c
(a>0)的图象
一元二次方程
ax2+bx+c=0
(a>0)的根
有两相异实根x1,x2(x1<x2)
有两相等实根
x1=x2=-eq \f(b,2a)
没有实数根
ax2+bx+c>0
(a>0)的解集
eq \f({x|x>x2,或x<x1})
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x≠-\f(b,2a)))
R
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
∅
∅
不等式
解集
aa=b
a>b
(x-a)·(x-b)>0
{x|xb}
{x|x≠a}
{x|xa}
(x-a)·(x-b)<0
{x|a
{x|b
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