一元二次不等式及其解法小练习(含答案)

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一元二次不等式及其解法练习题

一、选择题

1.不等式-3<4x -4x 2≤0的解集是( ) A.⎩

⎨⎧

⎬⎫x ⎪⎪-12

⎨⎧

⎬⎫x ⎪⎪-12

D.⎩

⎨⎧

⎬⎫x ⎪

⎪x ≤-12或x ≥32 2.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的值的集合是( ) A .{a |0

3.一元二次不等式ax 2+bx +1>0的解集为⎩

⎨⎧

x ⎪

⎪⎭

⎬⎫-1<x <13,则ab 的值为( ) A .-6 B .6 C .-5 D .5

4.若关于x 的不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围为( ) A.⎝⎛⎭⎫-235,+∞ B.⎣⎡⎦⎤-235,1 C .(1,+∞) D.⎝⎛⎭⎫-∞,-23

5 5.对任意实数x ,不等式2x +2

x 2

+x +1

>k 恒成立,则k 的取值范围为( )

A .[0,+∞)

B .(2,+∞)

C.⎝

⎛⎭⎫-∞,-23 D .(2,+∞)∪⎝

⎛⎭⎫-∞,-2

3 6.在R 上定义运算⊗:x ⊗y =x (1-y ).若不等式(x -a )⊗(x +a )<1对任意实数x 成立,则( )

A .-1<a <1

B .0<a <2

C .-12<a <32

D .-32<a <1

2

二、填空题

7.已知x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0的解,则k 的取值范围是________.

8.若函数f (x )=(a 2+4a -5)x 2-4(a -1)x +3的图象恒在x 轴上方,则a 的取值范围是________.

三、解答题

9.(1)求函数f (x )=log 2(-x 2+2x +3)的定义域;

(2)若不等式x 2-2x +k 2-1≥0对一切实数x 恒成立,求实数k 的取值范围.

10.m 为何值时,方程mx 2-(2m +1)x +m =0满足下列条件: (1)没有实数解; (2)有实数解;

(3)有两个不相等的实数解.

11.解关于x 的不等式ax 2-(2a +1)x +2≤0,a ∈R .

参考答案与解析

1. 【解析】选A.不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧4x (x -1)≥04x 2-4x -3<0⇒⎩

⎪⎨⎪⎧

x ≤0或x ≥1,

-12

2

⇒-12

2

.

2.【解析】选D.若a =0时符合题意.当a >0时,相应二次方程中的Δ=a 2-4a ≤0,得{a |0

3.【解析】选B.由已知得ax 2+bx +1=0的两个根为-1,1

3

所以⎩⎨⎧-1+13=-b a

-1×13=1

a ,

解得⎩

⎪⎨⎪

⎧a =-3b =-2,

所以ab =6.

4.【解析】选A.根据题意,由于关于x 的不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,可知a >-x 2+2x =-x +2x 在[1,5]上有解,又由于函数y =-x +2

x 在区间[1,5]上是减函数,故只需a

大于函数的最小值即可,又y =-x +2x ≥-5+25=-23

5,故a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-235,+∞,故选A.

5.【解析】选C.不等式

2x +2

x 2+x +1

>k 等价于2x +2>k (x 2+x +1),kx 2+(k -2)x +(k -2)<0

对任意x ∈R 均成立;注意到k =0时该不等式不恒成立,于是有

⎪⎨⎪⎧k <0,Δ=(k -2)2-4k (k -2)<0, 由此解得k <-2

3

因此k 的取值范围是⎝

⎛⎭⎫-∞,-2

3. 6.【解析】选C.因为(x -a )⊗(x +a )<1,所以(x -a )(1-x -a )<1,即x 2-x -a 2+a +1>0.因为此不等式对任意实数x 成立,则有1-4(-a 2+a +1)<0.所以-12<a <3

2

.故选C.

7.【解析】x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0的解,把x =1代入不等式得k 2-6k +8≥0,解得k ≥4或k ≤2.

【答案】k ≥4或k ≤2

8.【解析】函数图象恒在x 轴上方,即不等式(a 2+4a -5)x 2-4(a -1)x +3>0对一切x ∈R 恒成立.

①当a 2+4a -5=0,即a =-5或a =1时,

由a =-5,不等式化为24x +3>0,不满足题意;由a =1,不等式化为3>0,满足题意. ②当a 2+4a -5≠0时,由题意可得

⎪⎨⎪⎧a 2+4a -5>0,16(a -1)2-12(a 2+4a -5)<0, 解得1<a <19.

综合①②,a 的取值范围是1≤a <19.

9.【解】(1)由-x 2+2x +3>0,得x 2-2x -3<0, 即(x -3)(x +1)<0,所以-1<x <3,

所以f (x )=log 2(-x 2+2x +3)的定义域为(-1,3).

(2)法一:若x 2-2x +k 2-1≥0对一切实数x 恒成立,则Δ=(-2)2-4(k 2-1)≤0⇒k 2≥2⇒k ≥2或k ≤- 2.

即实数k 的取值范围是(-∞,-2]∪[2,+∞).

法二:若x 2-2x +k 2-1≥0对一切实数x 恒成立,即k 2≥-x 2+2x +1对一切实数x 恒成立. 因为-x 2+2x +1=-(x -1)2+2≤2, 所以当k 2≥2时,x 2-2x +k 2-1≥0恒成立, 所以k ≤-2或k ≥ 2.

即实数k 的取值范围是(-∞,-2]∪[2,+∞).

10.【解】当m =0时,原方程可化为x =0;当m ≠0时,Δ=[-(2m +1)]2-4m 2=4m +1<0,即m <-14时,原方程没有实数解;由Δ=4m +1>0,得m >-1

4且m ≠0时,原方程有两

个不相等的实数根;Δ≥0时原方程有实数解.此时m ≥-1

4

且m ≠0.

综上,(1)当m <-1

4时,原方程没有实数解.

(2)当m ≥-1

4

时,原方程有实数解.

(3)当m >-1

4且m ≠0时,原方程有两个不相等的实数解.

11.【解】原不等式可以变形为(ax -1)(x -2)≤0.

(1)当a =0时,(ax -1)(x -2)≤0可化为-(x -2)≤0,所以x ≥2. (2)当a <0时,(ax -1)(x -2)≤0可化为⎝⎛⎭⎫x -1

a (x -2)≥0. 所以x ≤1

a

或x ≥2.

(3)当a >0时,(ax -1)(x -2)≤0可化为(x -1a )(x -2)≤0,对应方程的两个根分别为1

a 和2,

①当1a >2,即0<a <12时,⎝⎛⎭⎫x -1a (x -2)≤0⇒2≤x ≤1

a

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