高中数学一元二次不等式练习题
高中数学《一元二次不等式的解法》习题(含解析)

解得 x 2 或 x 2 ,即不等式的解集为{x | x 2 或 x 2};
(2)设 t x 0 ,则不等式 2x x 1 ,可化为 2t 2 t 1 0 ,
解得 t 1或 t 1 (舍去),即 2
x 1 ,解得 x 1 ,即不等式的解集为 { x | x 1} .
所以
是
的真子集,
所以
或 ,解得
或
所以 的取值范围是 17.解下列不等式:
或.
(1) x4 x2 2 0 ;
(2) 2x x 1 . 【答案】(1){x | x 2 或 x 2};(2) { x | x 1} .
【解析】
(1)由题意,可得不等式 x4 x2 2 (x2 2)(x2 1) 0 ,解得 x2 2 ,
【解析】
3x2 x 2 0 , 即 (x 1)(3x 2) 0 ,
即 1 x 2 , 3
故 x 取值范围是 (1, 2) . 3
11.不等式
2x 1 x 1
3
的解集为_____________
【答案】 (4, 1)
【解析】
由题意,不等式
2x 1 x 1
3 ,即
2x 1 x 1
3
2x
1 3x x 1
x x
5 2
0},则
A
B
(
)
A.{x |1 x 2} B.{x |1 x 2} C.{x | 2 x 4} D.{x|2<x≤4}
【答案】D 【解析】
依题意 A 1, 4, B 2,5 ,故 A B 2, 4.
6.若不等式 ax2 x a 0 对一切实数 x 都成立,则实数 a 的取值范围为( )
当 m 1 0 时,即 m 1时,此时不等式 1 0 恒成立,满足题意; 当 m 1 0 时,即 m 1 时,则 [3(m 1)]2 4(m 1)(m) 0 ,即 (m 1)(13m 9) 0 , 解得 9 m 1;
高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式典型例题(带答案)
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高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式典型例题单选题1、已知x >0,则下列说法正确的是( ) A .x +1x −2有最大值0B .x +1x −2有最小值为0 C .x +1x−2有最大值为-4D .x +1x−2有最小值为-4答案:B分析:由均值不等式可得x +1x ≥2√x ×1x =2,分析即得解 由题意,x >0,由均值不等式x +1x≥2√x ×1x=2,当且仅当x =1x,即x =1时等号成立故x +1x −2≥0,有最小值0 故选:B2、不等式x (2x +7)≥−3的解集为( ) A .(−∞,−3]∪[−12,+∞)B .[−3,−12] C .(−∞,−2]∪[−13,+∞)D .[−2,−13] 答案:A分析:解一元二次不等式即可.x (2x +7)≥−3可变形为2x 2+7x +3≥0, 令2x 2+7x +3=0,得x 1=−3,x 2=−12,所以x ≤−3或x ≥−12,即不等式的解集为(−∞,−3]∪[−12,+∞).故选:A.3、已知命题“∀x ∈R ,4x 2+(a −2)x +14>0”是假命题,则实数a 的取值范围为( ) A .(−∞,0]∪[4,+∞)B .[0,4] C .[4,+∞)D .(0,4)答案:A分析:先求出命题为真时实数a的取值范围,即可求出命题为假时实数a的取值范围.若“∀x∈R,4x2+(a−2)x+14>0”是真命题,即判别式Δ=(a−2)2−4×4×14<0,解得:0<a<4,所以命题“∀x∈R,4x2+(a−2)x+14>0”是假命题,则实数a的取值范围为:(−∞,0]∪[4,+∞).故选:A.4、设a>b>c>0,则2a2+1ab +1a(a−b)−10ac+25c2取得最小值时,a的值为()A.√2B.2C.4D.2√5答案:A解析:转化条件为原式=1ab +ab+1a(a−b)+a(a−b)+(a−5c)2,结合基本不等式即可得解.2a2+1ab+1a(a−b)−10ac+25c2=1ab+ab+1a(a−b)+a(a−b)−ab−a(a−b)+2a2−10ac+25c2 =1ab+ab+1a(a−b)+a(a−b)+a2−10ac+25c2=1ab+ab+1a(a−b)+a(a−b)+(a−5c)2≥2√1ab ⋅ab+2√1a(a−b)⋅a(a−b)+0=4,当且仅当{ab=1a(a−b)=1a=5c,即a=√2,b=√22,c=√25时,等号成立.故选:A.小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.5、若“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,则实数m 的取值范围是( ) A .m ≥1B .m ≥2C .m ≥3D .m ≥4 答案:C分析:x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0),解得﹣2m <x <m .根据“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,可得﹣2m ≤﹣2,3≤m ,m >0.解出即可得出. 解:x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0),解得﹣2m <x <m .∵“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,∴﹣2m ≤﹣2,3≤m ,(两个等号不同时取)m >0. 解得m ≥3.则实数m 的取值范围是[3,+∞). 故选:C.6、关于x 的不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x|x 1<x <x 2},且x 2−x 1=1,则a 2+a −2=( ) A .3B .32C .2D .23答案:A分析:根据一元二次不等式与解集之间的关系可得x 1+x 2=a +1a 、x 1x 2=1,结合 (x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2计算即可.由不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x |x 1<x <x 2}, 得a >0,不等式对应的一元二次方程为ax 2−(a 2+1)x +a =0, 方程的解为x 1、x 2,由韦达定理,得x 1+x 2=a 2+1a=a +1a ,x 1x 2=1,因为x 2−x 1=1,所以(x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2=1, 即(a +1a )2−4=1,整理,得a 2+a −2=3. 故选:A7、已知关于x 的不等式ax 2+bx +c <0的解集为{x|x <−1或x >4},则下列说法正确的是( )A.a>0B.不等式ax2+cx+b>0的解集为{x|2−√7<x<2+√7}C.a+b+c<0D.不等式ax+b>0的解集为{x|x>3}答案:B分析:根据解集形式确定选项A错误;化不等式为x2−4x−3<0,即可判断选项B正确;设f(x)=ax2+ bx+c,则f(1)>0,判断选项C错误;解不等式可判断选项D错误.解:因为关于x的不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|x<−1或x>4},所以a<0,所以选项A错误;由题得{a<0−1+4=−ba−1×4=ca,∴b=−3a,c=−4a,所以ax2+cx+b>0为x2−4x−3<0,∴2−√7<x<2+√7.所以选项B正确;设f(x)=ax2+bx+c,则f(1)=a+b+c>0,所以选项C错误;不等式ax+b>0为ax−3a>0,∴x<3,所以选项D错误.故选:B8、不等式1+x1−x≥0的解集为()A.{x|x≥1或x≤−1}B.{x∣−1≤x≤1} C.{x|x≥1或x<−1}D.{x|−1≤x<1}答案:D分析:不等式等价于x+1x−1≤0,即(x+1)(x−1)≤0,且x−1≠0,由此求得不等式的解集.不等式等价于x+1x−1≤0,即(x+1)(x−1)≤0,且x−1≠0,解得−1≤x<1,故不等式的解集为{x|−1≤x<1},故选:D.多选题9、已知关于x的不等式ax2+bx+c>0解集为{x|−2<x<3},则()A.a>0B.不等式ax+c>0的解集为{x|x<6}C.a+b+c>0D.不等式cx2−bx+a<0的解集为{x|−13<x<12}答案:BCD解析:根据已知条件得−2和3是方程ax2+bx+c=0的两个实根,且a<0,根据韦达定理可得b=−a,c=−6a,根据b=−a,c=−6a且a<0,对四个选项逐个求解或判断可得解.因为关于x的不等式ax2+bx+c>0解集为{x|−2<x<3},所以−2和3是方程ax2+bx+c=0的两个实根,且a<0,故A错误;所以−2+3=−ba ,−2×3=ca,所以b=−a,c=−6a,所以不等式ax+c>0可化为ax−6a>0,因为a<0,所以x<6,故B正确;因为a+b+c=a−a−6a=−6a,又a<0,所以a+b+c>0,故C正确;不等式cx2−bx+a<0可化为−6ax2+ax+a<0,又a<0,所以−6x2+x+1>0,即6x2−x−1<0,即(3x+1)(2x−1)<0,解得−13<x<12,故D正确.故选:BCD.小提示:利用一元二次不等式的解集求出参数a,b,c的关系是解题关键.本题根据韦达定理可得所要求的关系,属于中档题.10、设0<b<a<1,则下列不等式不成立的是()A.ab<b2<1B.√a<√b<1C.1<1a <1bD.a2<ab<1答案:ABD分析:对于ABD举例判断即可,对于C,利用不等式的性质判断对于A,取a=12,b=13,则ab=16>b2=19,所以A错误,对于B,取a=14,b=19,则√a=12>√b=13,所以B错误,对于C,因为0<b<a<1,所以1ab >0,所以b⋅1ab<a⋅1ab,即1a<1b,因为0<a<1,所以0<a⋅1a <1×1a,即1<1a,综上1<1a<1b,所以C正确,对于D,取a=12,b=13,则ab=16<a2=14,所以D错误,故选:ABD11、下面所给关于x的不等式,其中一定为一元二次不等式的是()A.3x+4<0B.x2+mx-1>0C.ax2+4x-7>0D.x2<0答案:BD分析:利用一元二次不等式的定义和特征对选项逐一判断即可.选项A是一元一次不等式,故错误;选项B,D,不等式的最高次是二次,二次项系数不为0,故正确;当a=0时,选项C是一元一次不等式,故不一定是一元二次不等式,即错误.故选:BD.填空题12、若x>0,y>0,xy=10,则2x +5y的最小值为_____.答案:2分析:化简2x +5y=2x+102y=2x+xy2y=2x+x2,结合基本不等式,即可求解.由x>0,y>0,xy=10,则2x +5y=2x+102y=2x+xy2y=2x+x2≥2√2x×x2=2,当且仅当x=2时取“=”,即2x +5y的最小值为2.所以答案是:2.13、已知x,y为正数,且12+x +4y=1,则x+y的最小值为________.答案:7解析:由题设等式有x+y+2=5+y2+x +4(x+2)y,利用基本不等式可求x+y+2的最小值,从而可得x+y的最小值.x+y+2=[(x+2)+y]×(1x+2+4y)=5+y2+x+4(x+2)y,由基本不等式有y2+x +4(x+2)y≥4,当且仅当x=1,y=6时等号成立,故x+y+2的最小值为9即x+y的最小值为7.所以答案是:7.小提示:应用基本不等式求最值时,需遵循“一正二定三相等”,如果原代数式中没有积为定值或和为定值,则需要对给定的代数变形以产生和为定值或积为定值的局部结构.求最值时要关注取等条件的验证.14、已知函数f(x)=√mx2+mx+1的定义域是R,则m的取值范围为______.答案:[0,4]分析:根据函数的定义域为R可得mx2+mx+1≥0对x∈R恒成立,对参数m的取值范围分类讨论,分别求出对应m 的范围,进而得出结果.因为函数f(x)=√mx2+mx+1的定义域为R,所以mx2+mx+1≥0对x∈R恒成立,当m=0时,mx2+mx+1=1>0,符合题意;当m>0时,由Δ=m2-4m≤0,解得0<m≤4;当m<0时,显然mx2+mx+1不恒大于或等于0.综上所述,m的取值范围是[0,4].所以答案是:[0,4].解答题15、设a,b,c∈R,a+b+c=0,abc=1.(1)证明:ab+bc+ca<0;(2)用max{a,b,c}表示a,b,c中的最大值,证明:max{a,b,c}≥√43.答案:(1)证明见解析(2)证明见解析.分析:(1)方法一:由(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=0结合不等式的性质,即可得出证明;(2)方法一:不妨设max{a,b,c}=a,因为a+b+c=0,abc=1,所以a>0,b<0,c<0,a=(−b)+(−c)≥2√bc=2√1a ,则a3≥4,a≥√43.故原不等式成立.(1)[方法一]【最优解】:通性通法∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=0,∴ab+bc+ca=−12(a2+b2+c2).∵abc=1,∴a,b,c均不为0,则a2+b2+c2>0,∴ab+bc+ca=−12(a2+b2+c2)<0.[方法二]:消元法由a+b+c=0得b=−(a+c),则ab+bc+ca=b(a+c)+ca=−(a+c)2+ac=−(a2+ac+c2)=−(a +c 2)2−34c 2≤0,当且仅当a =b =c =0时取等号,又abc =1,所以ab +bc +ca <0. [方法三]:放缩法方式1:由题意知a ≠0, a +b +c =0, a =−(c +b ), a 2=(c +b )2=c 2+b 2+2cb ≥4bc ,又ab +bc +ca =a (b +c )+bc =−a 2+bc ≤−a 2+a 24=−3a 24<0,故结论得证.方式2:因为a +b +c =0,所以0=(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca=12[(a 2+b 2)+(b 2+c 2)+(c 2+a 2)]+2ab +2bc +2ca ≥12(2ab +2bc +2ca )+2ab +2bc +2ca =3(ab +bc +ca ).即ab +bc +ca ≤0,当且仅当a =b =c =0时取等号, 又abc =1,所以ab +bc +ca <0. [方法四]:因为a +b +c =0,abc =1,所以a ,b ,c 必有两个负数和一个正数,不妨设a ≤b <0<c,则a =−(b +c ), ∴ab +bc +ca =bc +a (c +b )=bc −a 2<0. [方法五]:利用函数的性质方式1:6b =−(a +c ),令f (c )=ab +bc +ca =−c 2−ac −a 2, 二次函数对应的图像开口向下,又abc =1,所以a ≠0, 判别式Δ=a 2−4a 2=−3a 2<0,无根, 所以f (c )<0,即ab +bc +ca <0.方式2:设f (x )=(x −a )(x −b )(x −c )=x 3+(ab +bc +ca )x −1, 则f (x )有a ,b ,c 三个零点,若ab +bc +ca ≥0, 则f (x )为R 上的增函数,不可能有三个零点, 所以ab +bc +ca <0.(2)[方法一]【最优解】:通性通法不妨设max {a,b,c }=a ,因为a +b +c =0,abc =1,所以a >0, b <0, c <0, a =(−b )+(−c )≥2√bc =2√1a,则a 3≥4,a ≥√43.故原不等式成立. [方法二]:不妨设max {a,b,c }=a ,因为a +b +c =0,abc =1,所以a >0,且{b +c =−a,bc =1a , 则关于x 的方程x 2+ax +1a =0有两根,其判别式Δ=a 2−4a ≥0,即a ≥√43. 故原不等式成立. [方法三]:不妨设max {a,b,c }=a ,则a >0, b =−(a +c ), abc =1, −(a +c )ac =1, ac 2+a 2c +1=0,关于c 的方程有解,判别式Δ=(a 2)2−4a ≥0,则a 3≥4,a ≥√43.故原不等式成立. [方法四]:反证法假设max {a,b,c }<√43,不妨令a ≤b <0<√43,则ab =1c >√43,−a −b =c <√43,又√43>−a −b ≥2√ab >√√43=21−13=√43,矛盾,故假设不成立.即max {a,b,c }≥√43,命题得证.【整体点评】(1)方法一:利用三项平方和的展开公式结合非零平方为正数即可证出,证法常规,为本题的通性通法,也是最优解法;方法二:利用消元法结合一元二次函数的性质即可证出;方法三:利用放缩法证出;方法四:利用符号法则结合不等式性质即可证出;方法五:利用函数的性质证出. (2)方法一:利用基本不等式直接证出,是本题的通性通法,也是最优解;方法二:利用一元二次方程根与系数的关系以及方程有解的条件即可证出;方法三:利用消元法以及一元二次方程有解的条件即可证出;方法四:利用反证法以及基本不等式即可证出.。
(完整)高中数学一元二次不等式练习题
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一元二次不等式及其解法1.形如)0)(0(02≠<>++a c bx ax 其中或的不等式称为关于x 的一元二次不等式.2.一元二次不等式20(0)ax bx c a ++>>与相应的函数2(0)y ax bx c a =++>、相应的方程20(0)ax bx c a ++=>判别式ac b 42-=∆ 0>∆ 0=∆0<∆ 二次函数c bx ax y ++=2(0>a )的图象()002>=++a c bx ax的解集)0(02>>++a c bx ax的解集)0(02><++a c bx ax 1、把二次项的系数变为正的。
(如果是负,那么在不等式两边都乘以-1,把系数变为正)2、解对应的一元二次方程。
(先看能否因式分解,若不能,再看△,然后求根)3、求解一元二次不等式。
(根据一元二次方程的根及不等式的方向)不等式的解法---穿根法一.方法:先因式分解,再使用穿根法.注意:因式分解后,整理成每个因式中未知数的系数为正.使用方法:①在数轴上标出化简后各因式的根,使等号成立的根,标为实点,等号不成立的根要标虚点. ②自右向左自上而下穿线,遇偶次重根不穿透,遇奇次重根要穿透(叫奇穿偶不穿).③数轴上方曲线对应区域使“>”成立, 下方曲线对应区域使“<”成立.例1:解不等式(1) (x+4)(x+5)2(2-x)3<0 x 2-4x+1 3x 2-7x+2 ≤1 解:(1) 原不等式等价于(x+4)(x+5)2(x-2)3>0根据穿根法如图不等式解集为{x ∣x>2或x<-4且x ≠5}.(2) 变形为 (2x-1)(x-1) (3x-1)(x-2) ≥0 根据穿根法如图不等式解集为{x |x< 1 3 或 1 2 ≤x ≤1或x>2}. 2-4 -5 2 21 1 3 1一、解下列一元二次不等式:1、0652>++x x2、0652≤--x x3、01272<++x x4、0672≥+-x x5、0122<--x x6、0122>-+x x7、01282≥+-x x 8、01242<--x x 9、012532>-+x x10、0121632>-+x x 11、0123732>+-x x 12、071522≤++x x13、0121122≥++x x 14、10732>-x x 15、05622<-+-x x16、02033102≤+-x x 17、0542<+-x x 18、0442>-+-x x19、2230x x --+≥ 20、0262≤+--x x 21、0532>+-x x22、02732<+-x x 23、0162≤-+x x 24、03442>-+x x25、061122<++x x 26、041132>+--x x 27、042≤-x28、031452≤-+x x 29、0127122>-+x x 30、0211122≥--x x31、03282>--x x 32、031082≥-+x x 33、041542<--x x34、02122>--x x 35、021842>-+x x 36、05842<--x x1.(2012年高考上海卷)不等式2-x x +4>0的解集是________. 2.已知不等式ax 2+bx +c <0(a ≠0)的解集是R ,则( )A .a <0,Δ>0B .a <0,Δ<0C .a >0,Δ<0D .a >0,Δ>03.不等式x 2x +1<0的解集为( ) A .(-1,0)∪(0,+∞) B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-1,0)D .(-∞,-1)4.已知集合P ={0,m },Q ={x |2x 2-5x <0,x ∈Z },若P ∩Q ≠∅,则m 等于( )A .1B .2C .1或25D .1或2X k b 1 . c o m 5.如果A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的集合为( )A .{a |0<a <4}B .{a |0≤a <4}C .{a |0<a ≤4}D .{a |0≤a ≤4}6.不等式x +1x -2≥0的解集是( ) A .{x |x ≤-1或x ≥2} B .{x |x ≤-1或x >2} C .{x |-1≤x ≤2} D .{x |-1≤x <2}二.填空题1、不等式(1)(12)0x x -->的解集是 ;2.不等式2654x x +<的解集为____________. 3、不等式2310x x -++>的解集是 ; 4、不等式2210x x -+≤的解集是 ; 5、不等式245x x -<的解集是 ;9、已知集合2{|4}M x x =<,2{|230}N x x x =--<,则集合M N = ; 10、不等式220mx mx +-<的解集为R ,则实数m 的取值范围为 ;11、不等式9)12(2≤-x 的解集为__________. 12、不等式0<x 2+x -2≤4的解集是___________ .13、若不等式2(2)2(2)40a x a x -+--<对一切x R ∈恒成立,则a 的取值范围是______________. 三、典型例题:1、已知对于任意实数x ,22kx x k -+恒为正数,求实数k 的取值范围.(1)03222<--a ax x (2)0)1(2<--+a x a x。
高中数学一元二次不等式及其解法检测题(附答案)
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高中数学一元二次不等式及其解法检测题(附答案)1.下列不等式的解集是的为()A.x2+2x+10 B.x20C.(12)x-1<0 D.1x-3>1x答案:D2.若x2-2ax+20在R上恒成立,则实数a的取值范围是()A.(-2,2] B.(-2,2)C.[-2,2) D.[-2,2]解析:选D.=(-2a)2-410,-22.3.方程x2+(m-3)x+m=0有两个实根,则实数m的取值范围是________.解析:由=(m-3)2-4m0可得.答案:m1或m94.若函数y=kx2-6kx+k+8的定义域是R,求实数k的取值范围.解:①当k=0时,kx2-6kx+k+8=8满足条件;②当k>0时,必有=(-6k)2-4k(k+8)0,解得0<k1.综上,01.一、选择题1.已知不等式ax2+bx+c<0(a0)的解集是R,则()A.a<0,>0 B.a<0,<0C.a>0,<0 D.a>0,>0答案:B2.不等式x2x+1<0的解集为()A.(-1,0)(0,+) B.(-,-1)(0,1)C.(-1,0) D.(-,-1)答案:D3.不等式2x2+mx+n0的解集是{x|x>3或x<-2},则二次函数y=2x2+mx+n的表达式是()A.y=2x2+2x+12 B.y=2x2-2x+12C.y=2x2+2x-12 D.y=2x2-2x-12解析:选D.由题意知-2和3是对应方程的两个根,由根与系数的关系,得-2+3=-m2,-23=n2.m=-2,n=-12.因此二次函数的表达式是y=2x2-2x-12,故选D.4.已知集合P={0,m},Q={x|2x2-5x<0,xZ},若P,则m等于()A.1 B.2C.1或25 D.1或2X k b 1 . c o m解析:选D.∵Q={x|0<x<52,xZ}={1,2},m=1或2. 5.如果A={x|ax2-ax+1<0}=,则实数a的集合为() A.{a|0<a<4} B.{a|0a<4}C.{a|0<a D.{a|04}解析:选D.当a=0时,有1<0,故A=.当a0时,若A=,则有a>0=a2-4a0<a综上,a{a|04}.6.某产品的总成本y(万元)与产量x(台)之间的函数关系式为y=3000+20x-0.1x2(0<x<240,xN),若每台产品的售价为25万元,则生产者不亏本(销售收入不小于总成本)时的最低产量是()A.100台 B.120台C.150台 D.180台解析:选C.3000+20x-0.1x225xx2+50x-300000,解得x -200(舍去)或x150.二、填空题7.不等式x2+mx+m2>0恒成立的条件是________.解析:x2+mx+m2>0恒成立,等价于<0,即m2-4m2<00<m<2.答案:0<m<28.(2019年高考上海卷)不等式2-xx+4>0的解集是________.解析:不等式2-xx+4>0等价于(x-2)(x+4)<0,-4<x<2.答案:(-4,2)9.某公司推出了一种高效环保型洗涤用品,年初上市后,公司经历了从亏损到赢利的过程.若该公司年初以来累积利润s(万元)与销售时间t(月)之间的关系(即前t个月的利润总和与t之间的关系)式为s=12t2-2t,若累积利润s超过30万元,则销售时间t(月)的取值范围为__________.解析:依题意有12t2-2t>30,解得t>10或t<-6(舍去).答案:t>10三、解答题10.解关于x的不等式(lgx)2-lgx-2>0.解:y=lgx的定义域为{x|x>0}.又∵(lgx)2-lgx-2>0可化为(lgx+1)(lgx-2)>0,lgx>2或lgx<-1,解得x<110或x>100.原不等式的解集为{x|0<x<110或x>100}.11.已知不等式ax2+(a-1)x+a-1<0对于所有的实数x 都成立,求a的取值范围.解:当a=0时,不等式为-x-1<0x>-1不恒成立.当a0时,不等式恒成立,则有a<0,<0,即a<0a-12-4aa-1<0a<03a+1a-1>0a<0a<-13或a>1a<-13.即a的取值范围是(-,-13).12.某省每年损失耕地20万亩,每亩耕地价值24000元,为了减少耕地损失,政府决定按耕地价格的t%征收耕地占用税,这样每年的耕地损失可减少52t万亩,为了既可减少耕地的损失又可保证此项税收一年不少于9000万元,则t应在什么范围内?解:由题意知征收耕地占用税后每年损失耕地为(20-52t)万亩.则税收收入为(20-52t)24000t%.由题意(20-52t)24000t%9000,整理得t2-8t+150,解得35.当耕地占用税率为3%~5%时,既可减少耕地损失又可保证一年税收不少于9000万元.。
高中数学一元二次函数方程和不等式经典大题例题
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(每日一练)高中数学一元二次函数方程和不等式经典大题例题单选题1、某次全程马拉松比赛中,选手甲前半程以速度a匀速跑,后半程以速度b匀速跑;选手乙前一半时间以速度a匀速跑,后一半时间以速度b匀速跑(注:速度单位m s⁄),若a≠b,则()A.甲先到达终点B.乙先到达终点C.甲乙同时到达终点D.无法确定谁先到达终点答案:B解析:设马拉松全程为x,得到甲用的时间为12(xa+xb),乙用的时间为xa+b2=2xa+b,做差比较大小可得答案.设马拉松全程为x,所以甲用的时间为12(xa+xb),乙用的时间为xa+b2=2xa+b,因为a≠b,所以12(xa+xb)−2xa+b=bx(a+b)+ax(a+b)−4abx2ab(a+b)=(a−b)2xab(a+b)>0,所以12(xa+xb)>2xa+b,则乙先到达终点.故选:B.小提示:比较大小的方法有:(1)根据单调性比较大小;(2)作差法比较大小;(3)作商法比较大小;(4)中间量法比较大小.2、已知a,b 为正实数且a +b =2,则b a +2b 的最小值为( ) A .32B .√2+1C .52D .3 答案:D分析:由题知ba +2b =2(1a +1b )−1,再结合基本不等式求解即可. 解:因为a,b 为正实数且a +b =2, 所以b =2−a , 所以,ba +2b =2−a a +2b =2a +2b −1=2(1a +1b )−1因为2a +2b =2(1a +1b )=(a +b )(1a +1b )=2+ba +ab ≥2+2=4,当且仅当a =b =1时等号成立; 所以ba+2b =2−a a+2b=2a+2b−1≥3,当且仅当a =b =1时等号成立;故选:D3、下列命题中,是真命题的是( )A .如果a >b ,那么ac >bcB .如果a >b ,那么ac 2>bc 2C .如果a >b ,那么ac >bc D .如果a >b ,c <d ,那么a −c >b −d 答案:D分析:根据不等式的性质和特殊值法,逐项验证可得出答案. 对于A ,如果c =0,那么ac =bc ,故错误; 对于B ,如果c =0,那么ac 2=bc 2,故错误; 对于C ,如果c <0,那么ac <bc ,故错误;对于D ,如果c <d ,那么−c >−d ,由a >b ,则a −c >b −d ,故正确. 故选:D.4、当0<x <2时,x(2−x)的最大值为( ) A .0B .1C .2D .4 答案:B分析:利用基本不等式直接求解.∵0<x <2,∴2−x >0,又x +(2−x)=2 ∴x(2−x)≤[x+(2−x)]24=1,当且仅当x =2−x ,即x =1时等号成立,所以x(2−x)的最大值为1 故选:B5、若不等式ax 2+bx −2<0的解集为{x|−2<x <1},则a +b =( ) A .−2B .0C .1D .2 答案:D分析:根据一元二次不等式与一元二次方程的关系以及韦达定理列方程组,可解出答案. 不等式ax 2+bx −2<0的解集为{x|−2<x <1},则方程ax 2+bx −2=0根为−2、1, 则{−ba =−2+1−2a =−2×1 ,解得a =1,b =1,∴a +b =2, 故选:D6、对∀x ∈R ,不等式(a −2)x 2+2(a −2)x −4<0恒成立,则a 的取值范围是( ) A .−2<a ≤2B .−2≤a ≤2C .a <−2或a ≥2D .a ≤−2或a ≥2 答案:A分析:对a 讨论,结合二次函数的图象与性质,解不等式即可得到a 的取值范围. 不等式(a −2)x 2+2(a −2)x −4<0对一切x ∈R 恒成立,当a −2=0,即a =2时,−4<0恒成立,满足题意; 当a −2≠0时,要使不等式恒成立,需{a −2<0Δ<0 ,即有{a <24(a −2)2+16(a −2)<0 , 解得−2<a <2.综上可得,a 的取值范围为(−2,2]. 故选:A.7、某工厂近期要生产一批化工试剂,经市场调查得知,生产这批试剂的成本分为以下三个部分:①生产1单位试剂需要原料费50元;②支付所有职工的工资总额由7500元的基本工资和每生产1单位试剂补贴20元组成;③后续保养的费用是每单位(x +600x−30)元(试剂的总产量为x 单位,50≤x ≤200),则要使生产每单位试剂的成本最低,试剂总产量应为( ) A .60单位B .70单位C .80单位D .90单位 答案:D分析:设生产每单位试剂的成本为y ,求出原料总费用,职工的工资总额,后续保养总费用,从而表示出y ,然后利用基本不等式求解最值即可. 解:设每生产单位试剂的成本为y ,因为试剂总产量为x 单位,则由题意可知,原料总费用为50x 元,职工的工资总额为7500+20x 元,后续保养总费用为x (x +600x−30)元,则y =50x+7500+20x+x 2−30x+600x=x +8100x+40≥2√x ⋅8100x+40=220,当且仅当x =8100x,即x =90时取等号,满足50≤x ≤200,所以要使生产每单位试剂的成本最低,试剂总产量应为90单位.8、关于x 的不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x|x 1<x <x 2},且x 2−x 1=1,则a 2+a −2=( ) A .3B .32C .2D .23答案:A分析:根据一元二次不等式与解集之间的关系可得x 1+x 2=a +1a 、x 1x 2=1,结合 (x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2计算即可.由不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x |x 1<x <x 2}, 得a >0,不等式对应的一元二次方程为ax 2−(a 2+1)x +a =0, 方程的解为x 1、x 2,由韦达定理,得x 1+x 2=a 2+1a=a +1a,x 1x 2=1,因为x 2−x 1=1,所以(x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2=1, 即(a +1a )2−4=1,整理,得a 2+a −2=3. 故选:A9、已知正实数a,b 满足4a+b+1b+1=1,则a +2b 的最小值为( )A .6B .8C .10D .12 答案:B分析:令a +2b =a +b +b +1−1,用a +b +b +1分别乘4a+b +1b+1=1两边再用均值不等式求解即可. 因为4a+b+1b+1=1,且a,b 为正实数所以a +b +b +1=(a +b +b +1)(4a+b +1b+1)=4+a+bb+1+4(b+1)a+b+1≥5+2√a+b b+1×4(b+1)a+b=9,当且仅当a+b b+1=4(b+1)a+b即a =b +2时等号成立.所以a +2b +1≥9,a +2b ≥8.10、权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设a ,b ,x ,y >0,则a 2x +b 2y≥(a+b )2x+y,当且仅当a x=b y时等号成立.根据权方和不等式,函数f(x)=2x+91−2x(0<x <12)的最小值为( ) A .16B .25C .36D .49 答案:B分析:将给定函数式表示成已知不等式的左边形式,再利用该不等式求解作答.因a ,b ,x ,y >0,则a 2x +b 2y≥(a+b )2x+y,当且仅当ax =by 时等号成立,又0<x <12,即1−2x >0, 于是得f(x)=222x+321−2x≥(2+3)22x+(1−2x)=25,当且仅当22x=31−2x,即x =15时取“=”,所以函数f(x)=2x +91−2x (0<x <12)的最小值为25. 故选:B 填空题11、正实数x,y 满足:2x +y =1,则2x +1y 的最小值为_____. 答案:9解析:根据题意,可得2x +1y =(2x +1y )(2x +y )=5+2y x+2x y,然后再利用基本不等式,即可求解.2x+1y =(2x +1y )(2x +y )=5+2y x+2x y≥5+2√2yx ⋅2x y≥5+2√4=9,当且仅当x =y =13 时取等号.所以答案是:9.小提示:本题主要考查利用基本不等式求最值,属于基础题.12、已知三个不等式:①ab >0,②ca >db ,③bc >ad ,用其中两个作为条件,剩下的一个作为结论,则可组成______个真命题.答案:3分析:根据题意,结合不等式性质分别判断①、②、③作为结论的命题的真假性即可.由不等式性质,得{ab>0ca>db⇒{ab>0bc−adab>0⇒bc>ad;{ab>0bc>ad⇒ca>db;{ca>dbbc>ad⇒{bc−adab>0bc>ad⇒ab>0.故可组成3个真命题.所以答案是:3.13、已知关于x的不等式ax2+bx+c>0(a,b,c∈R)的解集为{x|3<x<4},则c2+5a+b的取值范围为________________.答案:[4√5,+∞)分析:由一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系,应用韦达定理把b,c用a表示,化待求式为一元函数,再利用基本不等式得结论.由不等式解集知a<0,由根与系数的关系知{−ba=3+4=7, ca=3×4=12,∴b=−7a,c=12a,则c2+5a+b =144a2+5−6a=−24a+5−6a≥2√(−24a)×5−6a=4√5,当且仅当−24a=5−6a ,即a=−√512时取等号.所以答案是:[4√5,+∞).小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方14、已知x,y为正数,且12+x +4y=1,则x+y的最小值为________.答案:7解析:由题设等式有x+y+2=5+y2+x +4(x+2)y,利用基本不等式可求x+y+2的最小值,从而可得x+y的最小值.x+y+2=[(x+2)+y]×(1x+2+4y)=5+y2+x+4(x+2)y,由基本不等式有y2+x +4(x+2)y≥4,当且仅当x=1,y=6时等号成立,故x+y+2的最小值为9即x+y的最小值为7.所以答案是:7.小提示:应用基本不等式求最值时,需遵循“一正二定三相等”,如果原代数式中没有积为定值或和为定值,则需要对给定的代数变形以产生和为定值或积为定值的局部结构.求最值时要关注取等条件的验证.15、已知x,y∈(0,+∞),a∈R,若(x−y+sin2α+1)(x+3y−2sin2α)=2,则3x+y的最小值为______.答案:2分析:利用基本不等式即可求解.∵(x−y+sin2α+1)(x+3y−2sin2α)=2,∴4=(2x−2y+2sin2α+2)(x+3y−2sin2α)即4=(2x−2y+2sin2α+2)(x+3y−2sin2α)≤(2x−2y+2sin2α+2+x+3y−2sin2α2)2=(3x+y+2)24,所以(3x+y+2)2≥16,解得3x+y≥2,当且仅当2x−2y+2sin2α+2=x+3y−2sin2α时,取等号,所以3x +y 的最小值为2. 所以答案是:2小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方. 16、设a >0,b >0,给出下列不等式:①a 2+1>a ; ②(a +1a )(b +1b )≥4; ③(a +b )(1a +1b )≥4; ④a 2+9>6a .其中恒成立的是________(填序号). 答案:①②③分析:利用做差法判断①,利用基本不等式判断②③,特殊值代入判断④即可得出结论.由于a 2+1-a =(a −12)2+34>0,故①恒成立;由于(a +1a )(b +1b )=ab +1ab +ba +ab ≥2√ab ⋅1ab +2√ba ⋅ab=4,当且仅当{ab =1ab b a=a b即a =b =1时等号成立,故②恒成立; 由于(a +b )(1a +1b )=2+b a +a b ≥2+2√b a ×a b =4.当且仅当a b =ba , 那么a =b =1时等号成立,故③恒成立; 当a =3时,a 2+9=6a ,故④不恒成立. 综上,恒成立的是①②③.所以答案是:①②③.小提示:本题主要考查了利用做差法和基本不等式以及特殊值代入的方法,判断不等式是否成立的问题.属于较易题.17、 设x ∈R ,使不等式3x 2+x −2<0成立的x 的取值范围为__________. 答案:(−1,23)分析:通过因式分解,解不等式. 3x 2+x −2<0, 即(x +1)(3x −2)<0,即−1<x <23,故x 的取值范围是(−1,23).小提示:解一元二次不等式的步骤:(1)将二次项系数化为正数;(2)解相应的一元二次方程;(3)根据一元二次方程的根,结合不等号的方向画图;(4)写出不等式的解集.容易出现的错误有:①未将二次项系数化正,对应错标准形式;②解方程出错;③结果未按要求写成集合. 18、不等式2x−7x−1≤1的解集是________. 答案:(1,6]分析:把原不等式的右边移项到左边,通分计算后,根据分式不等式解法,然后转化为两个一元一次不等式组,注意分母不为0的要求,求出不等式组的解集即为原不等式的解集. 不等式2x−7x−1≤1得x−6x−1≤0 ,故{(x −1)(x −6)≤0x −1≠0⇒1<x ≤6 ,所以答案是:(1,6].19、已知a ∈Z 关于x 的一元二次不等式x 2−8x +a ≤0的解集中有且仅有3个整数,则a 的值可以是________(写出任何一个满足条件的值即可).答案:13,14,15(写出任何一个值即可)分析:根据题意,先表示出关于x的一元二次不等式x2−8x+a≤0的解集,再结合数轴分析即可得到a的值. 因为关于x的一元二次不等式x2−8x+a≤0的解集中有且仅有3个整数,所以Δ=64−4a>0,即a<16,由x2−8x+a=0,解得x=4±√16−a,故关于x的一元二次不等式x2−8x+a≤0的解集为[4−√16−a,4+√16−a],因关于x的一元二次不等式x2−8x+a≤0的解集中有且仅有3个整数,所以1≤√16−a<2,即12<x≤15,又因a∈Z,所以a=13,14或15都满足.所以答案是:13,14,15(写出任何一个值即可).>0的解集为______________.20、不等式x+3x−1答案:{x|x<−3或x>1}分析:由题可得(x−1)(x+3)>0,进而即得.>0,得(x−1)(x+3)>0,由x+3x−1所以x<−3或x>1,故不等式得解集为{x|x<−3或x>1}.所以答案是:{x|x<−3或x>1}.解答题<0,k≠021、已知关于x的不等式2kx2+kx−38(1)若k =18,求不等式的解集; (2)若不等式的解集为R ,求k 的取值范围.答案:(1)(−32,1);(2)(−3,0) 分析:(1)将k =18代入不等式,根据一元二次不等式的解法即可求解.(2)根据关于x 的不等式2kx 2+kx −38<0的解集为R .又因为k ≠0 ,利用判别式法求解. (1)将k =18代入不等式,可得14x 2+18x −38<0,即2x 2+x −3<0 所以−32和1是方程2x 2+x −3=0的两个实数根, 所以不等式的解集为{x |−32 <x <1}即不等式的解集为(−32,1). (2)因为关于x 的不等式2kx 2+kx −38<0的解集为R .因为k ≠0所以{2k <0,Δ=k 2+3k <0,解得−3<k <0, 故k 的取值范围为(−3,0).22、(1)已知a >b,c <d ,求证:a −c >b −d ;(2)已知a >b,ab >0,求证:1a <1b ;(3)已知a >b >0,0<c <d ,求证:a c >b d . 答案:(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析.分析:(1)根据c <d 不等号左右两边同时乘以一个负数,不等号方向改变得到 −c >−d , 再用同向可加性法则即可得出结果.(2)根据正数的倒数大于0可得1ab>0,再用同向同正可乘性得出结果.(3)因为0<c<d,根据(2)的结论,得1c >1d>0,再用同向同正可乘性得出结果.证明:(1)因为a>b,c<d,所以a>b,−c>−d. 则a−c>b−d.(2)因为ab>0,所以1ab>0.又因为a>b,所以a⋅1ab >b⋅1ab,即1b >1a,因此1a<1b.(3)因为0<c<d,根据(2)的结论,得1 c >1d>0.又因为a>b>0,则a⋅1c >b⋅1d,即ac >bd.小提示:本题考查不等式的基本性质与不等关系,是基础题.。
高中数学第二章一元二次函数方程和不等式典型例题(带答案)
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高中数学第二章一元二次函数方程和不等式典型例题单选题1、已知a,b为正实数,且a+b=6+1a +9b,则a+b的最小值为()A.6B.8C.9D.12答案:B分析:根据题意,化简得到(a+b)2=(6+1a +9b)(a+b)=6(a+b)+10+ba+9ab,结合基本不等式,即可求解.由题意,可得(a+b)2=(6+1a +9b)(a+b)=6(a+b)+10+ba+9ab≥6(a+b)+16,则有(a+b)2−6(a+b)−16≥0,解得a+b≥8,当且仅当a=2,b=6取到最小值8.故选:B.2、某工厂近期要生产一批化工试剂,经市场调查得知,生产这批试剂的成本分为以下三个部分:①生产1单位试剂需要原料费50元;②支付所有职工的工资总额由7500元的基本工资和每生产1单位试剂补贴20元组成;③后续保养的费用是每单位(x+600x−30)元(试剂的总产量为x单位,50≤x≤200),则要使生产每单位试剂的成本最低,试剂总产量应为()A.60单位B.70单位C.80单位D.90单位答案:D分析:设生产每单位试剂的成本为y,求出原料总费用,职工的工资总额,后续保养总费用,从而表示出y,然后利用基本不等式求解最值即可.解:设每生产单位试剂的成本为y,因为试剂总产量为x单位,则由题意可知,原料总费用为50x元,职工的工资总额为7500+20x元,后续保养总费用为x(x+600x−30)元,则y=50x+7500+20x+x2−30x+600x =x+8100x+40≥2√x⋅8100x+40=220,当且仅当x=8100x,即x=90时取等号,满足50≤x≤200,所以要使生产每单位试剂的成本最低,试剂总产量应为90单位.故选:D.3、不等式−x2+3x+18<0的解集为()A.{x|x>6或x<−3}B.{x|−3<x<6}C.{x|x>3或x<−6}D.{x|−6<x<3}答案:A分析:根据二次不等式的解法求解即可.−x2+3x+18<0可化为x2−3x−18>0,即(x−6)(x+3)>0,即x>6或x<−3.所以不等式的解集为{x|x>6或x<−3}.故选:A4、已知正实数a、b满足1a +1b=m,若(a+1b)(b+1a)的最小值为4,则实数m的取值范围是()A.{2}B.[2,+∞)C.(0,2]D.(0,+∞)答案:B分析:由题意可得(a+1b )(b+1a)=ab+1ab+2≥2√ab1ab+2=4,当ab=1ab,即ab=1时等号成立,所以有b=1a ,将1a+1b=m化为a+1a=m,再利用基本不等式可求得m的范围.解:因为a,b为正实数,(a+1b )(b+1a)=ab+1ab+2≥2√ab1ab+2=4,当ab=1ab,即ab=1时等号成立,此时有b=1a,又因为1a +1b=m,所以a+1a=m,由基本不等式可知a+1a≥2(a=1时等号成立),所以m ≥2. 故选:B.5、已知a,b ∈R 且满足{1≤a +b ≤3−1≤a −b ≤1,则4a +2b 的取值范围是( )A .[0,12]B .[4,10]C .[2,10]D .[2,8] 答案:C分析:设4a +2b =A (a +b )+B (a −b ),求出A ,B 结合条件可得结果. 设4a +2b =A (a +b )+B (a −b ),可得{A +B =4A −B =2,解得{A =3B =1,4a +2b =3(a +b )+a −b ,因为{1≤a +b ≤3−1≤a −b ≤1可得{3≤3(a +b )≤9−1≤a −b ≤1,所以2≤4a +2b ≤10. 故选:C.6、关于x 的不等式(x −a )(x −3)>0成立的一个充分不必要条件是−1<x <1,则a 的取值范围是( ) A .a ≤−1B .a <0C .a ≥2D .a ≥1 答案:D分析:由题意可知,(−1,1)是不等式(x −a )(x −3)>0解集的一个真子集,然后对a 与3的大小关系进行分类讨论,求得不等式的解集,利用集合的包含关系可求得实数a 的取值范围. 由题可知(−1,1)是不等式(x −a )(x −3)>0的解集的一个真子集.当a =3时,不等式(x −a )(x −3)>0的解集为{x |x ≠3},此时(−1,1){x |x ≠3}; 当时,不等式(x −a )(x −3)>0的解集为(−∞,3)∪(a,+∞), ∵(−1,1)(−∞,3),合乎题意;当a <3时,不等式(x −a )(x −3)>0的解集为(−∞,a )∪(3,+∞), 由题意可得(−1,1)(−∞,a ),此时1≤a <3. 综上所述,a ≥1. 故选:D.3a小提示:本题考查利用充分不必要条件求参数,同时也考查了一元二次不等式的解法,考查计算能力,属于中等题.7、已知函数y =ax 2+2bx −c(a >0)的图象与x 轴交于A (2,0)、B (6,0)两点,则不等式cx 2+2bx −a <0 的解集为( )A .(−6,−2)B .(−∞,16)∪(12,+∞) C .(−12,−16)D .(−∞,−12)∪(−16,+∞)答案:D解析:利用函数图象与x 的交点,可知ax 2+2bx −c =0(a >0)的两个根分别为x 1=2或x 2=6,再利用根与系数的关系,转化为b =−4a ,c =−12a ,最后代入不等式cx 2+2bx −a <0,求解集. 由条件可知ax 2+2bx −c =0(a >0)的两个根分别为x 1=2或x 2=6, 则2+6=−2b a,2×6=−ca,得b =−4a ,c =−12a ,∴cx 2+2bx −a <0⇔−12ax 2−8ax −a <0, 整理为:12x 2+8x +1>0⇔(2x +1)(6x +1)>0, 解得:x >−16或x <−12,所以不等式的解集是(−∞,−12)∪(−16,+∞).故选:D小提示:思路点睛:本题的关键是利用根与系数的关系表示b =−4a ,c =−12a ,再代入不等式cx 2+2bx −a <0化简后就容易求解. 8、a,b,c 是不同时为0的实数,则ab+bc a 2+2b 2+c 2的最大值为( )A .12B .14C .√22D .√32答案:A分析:对原式变形,两次利用基本不等式,求解即可. 若要使ab+bc a 2+2b 2+c 2最大,则ab,bc 均为正数,即a,b,c 符号相同,不妨设a,b,c 均为正实数,则ab+bc a 2+2b 2+c 2=a+c a 2+c 2b+2b≤2√a 2+c 2b×2b=(22)=12√a 2+2ac+c 22(a 2+c 2)=12√12+ac a 2+c 2≤12√12+2√a 2×c2=12, 当且仅当a 2+c 2b=2b ,且a =c 取等,即取等号,即则ab+bca 2+2b 2+c 2的最大值为12, 故选:A .小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方,注意多次运用不等式,等号成立条件是否一致. 多选题9、下列函数中最大值为12的是( ) A .y =x 2+116x 2B .y =x ⋅√1−x 2,x ∈[0,1]C .y =x 2x 4+1D .y =x +4x+2,x >−2 答案:BC解析:利用基本不等式逐项判断即可. 解:对A ,y =x 2+116x2≥2√x 2⋅116x 2=12,当且仅当x 2=116x2,即x =±12时取等号,故A 错误;对B ,y =x ⋅√1−x 2=√x 2⋅(1−x 2)≤x 2+1−x 22=12,当且仅当x 2=1−x 2,又∵x ∈[0,1],即x =√22时取等号,故B 正确;对C ,y =x 2x 4+1=1x 2+1x2≤12,a b c ==当且仅当x2=1x2,即x=±1时等号成立,故C正确;对D,y=x+4x+2=x+2+4x+2−2≥2√(x+2)⋅4x+2−2=2,当且仅当x+2=4x+2,又∵x>−2,∴x=0时取等号,故D错误.故选:BC.10、设正实数m、n满足m+n=2,则下列说法中正确的是()A.2m−n>14B.mn的最大值为1C.√m+√n的最小值为2D.m2+n2的最小值为2答案:ABD分析:利用不等式的性质以及指数函数的性质可判断A选项的正误,利用基本不等式可判断BCD选项的正误. 对于A选项,因为正实数m、n满足m+n=2,则0<m<2,m−n=m−(2−m)=2−2m∈(−2,2),故2m−n>2−2=14,A对;对于B选项,由基本不等式可得mn≤(m+n2)2=1,当且仅当m=n=1时,等号成立,B对;对于C选项,由基本不等式可得(√m+√n)2=m+n+2√mn≤2(m+n)=4,因为√m+√n>0,故√m+√n≤2,当且仅当m=n=1时,等号成立,C错;对于D选项,∵2(m2+n2)=(m2+n2)+(m2+n2)≥m2+n2+2mn=(m+n)2=4,可得m2+n2≥2,当且仅当m=n=1时,等号成立,D对.故选:ABD.11、已知a,b,c∈R+,则下列不等式正确的是()A.1a +1b≥4a+bB.a+b≤√a2+b2C.b2a +a2b≥a+b D.a2+b22≥a+b−1答案:ACD分析:对AC,利用基本不等式可求解;对B,根据(a+b)2=a2+b2+2ab>a2+b2可判断;对D,利用(a−1)2+(b−1)2≥0可判断.对A ,因为(1a +1b )(a +b )=b a +a b +2≥2√b a ⋅a b +2=4,当且仅当b a =a b 时等号成立,所以1a +1b ≥4a+b ,故A正确;对B ,(a +b )2=a 2+b 2+2ab >a 2+b 2,所以a +b >√a 2+b 2,故B 错误; 对C ,b 2a+a +a 2b+b ≥2√b 2a⋅a +2√a 2b⋅b =2a +2b ,当且仅当a =b 等号成立,所以b 2a+a 2b≥a +b ,故C正确;对D ,因为(a −1)2+(b −1)2≥0,所以a 2+b 2−2a −2b +2≥0,所以a 2+b 22≥a +b −1,当且仅当a =b =1等号成立,故D 正确. 故选:ACD.12、对任意两个实数a,b ,定义min{a ,b}={a,a ≤b,b,a >b,若f (x )=2−x 2,g (x )=x 2,下列关于函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的说法正确的是( ) A .函数F (x )是偶函数 B .方程F (x )=0有三个解C .函数F (x )在区间[−1,1]上单调递增D .函数F (x )有4个单调区间 答案:ABD分析:结合题意作出函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的图象,进而数形结合求解即可.解:根据函数f (x )=2−x 2与g (x )=x 2,,画出函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的图象,如图. 由图象可知,函数F (x )=min {f (x ),g (x )}关于y 轴对称,所以A 项正确; 函数F (x )的图象与x 轴有三个交点,所以方程F (x )=0有三个解,所以B 项正确;函数F (x )在(−∞,−1]上单调递增,在[−1,0]上单调递减,在上单调递增,在[1,+∞)上单调递减,所以C 项错误,D 项正确. 故选:ABD[0,1]13、已知a >0,b >0,且a +2b =1,则( ) A .ab 的最大值为19B .1a +2b 的最小值为9C .a 2+b 2的最小值为15D .(a +1)(b +1)的最大值为2答案:BC分析:对A ,直接运用均值不等式2√2ab ≤a +2b 即可判断; 对B ,1a +2b =(1a +2b)⋅(a +2b )=5+2b a+2a b,运用均值不等式即可判断;对C ,a 2+b 2=(1−2b )2+b 2,讨论二次函数最值即可;对D ,(a +1)(b +1)=2(a +b )(a +3b )=2[(a +2b )2−b 2]=2(1−b 2),讨论最值即可. a >0,b >0,2√2ab ≤a +2b =1⇒ab ≤18,当a =2b 时,即a =12,b =14时,可取等号,A 错;1a+2b =(1a +2b )⋅(a +2b )=5+2b a+2a b≥5+2√2b a ⋅2a b=9,当2b a =2ab时,即a =b =13时,可取等号,B 对; a 2+b 2=(1−2b)2+b 2=5b 2−4b +1=5(b −25)2+15≥15,当a =15,b =25时,可取等号,C 对;(a +1)(b +1)=2(a +b )(a +3b )=2(a 2+4ab +3b 2)=2[(a +2b )2−b 2]=2(1−b 2)<2,D 错. 故选:BC 填空题14、若一个三角形的三边长分别为a ,b ,c ,设p =12(a +b +c ),则该三角形的面积S =√p (p −a )(p −b )(p −c ),这就是著名的“秦九韶-海伦公式”若△ABC 的周长为8,AB =2,则该三角形面积的最大值为___________. 答案:2√2分析:计算得到p =4,c =2,a +b =6,根据均值不等式得到ab ≤9,代入计算得到答案. p =12(a +b +c )=4,c =2,a +b =6,a +b =6≥2√ab ,ab ≤9,当a =b =3时等号成立.S =√p (p −a )(p −b )(p −c )=√8(4−a )(4−b )=√128−32(a +b )+8ab ≤2√2. 所以答案是:2√2.15、若关于x 的二次方程x 2+mx +4m 2−3=0的两个根分别为x 1,x 2,且满足x 1+x 2=x 1x 2,则m 的值为______ 答案:分析:先求出方程有两根时m 的范围,再由根与系数关系将x 1,x 2用m 表示,建立关于m 的方程,求解即可. 关于x 的二次方程x 2+mx +4m 2−3=0有两个根, 则Δ=m 2−4(4m 2−3)=−3(5m 2−4)≥0, ∴−2√55≤m ≤2√55,x 1+x 2=−m,x 1⋅x 2=4m 2−3,又∵x 1+x 2=x 1x 2,∴−m =4m 2−3,即4m 2+m −3=0, 解得m =34或m =−1(舍去),∴m 的值为.小提示:本题考查一元二次方程根与系数关系的应用,要注意两根存在的条件,属于基础题.16、若关于x 的不等式x 2−(m +2)x +2m <0的解集中恰有3个正整数,则实数m 的取值范围为___________. 答案:(5,6]分析:不等式化为(x −m)(x −2)<0,根据解集中恰好有3个正整数即可求得m 的范围. x 2−(m +2)x +2m <0可化为(x −m)(x −2)<0, 该不等式的解集中恰有3个正整数,∴不等式的解集为{x|2<x <m},且5<m ⩽6; 所以答案是:(5,6]. 解答题343417、求实数m 的范围,使关于x 的方程x 2+2(m −1) x +2m +6=0. (1)有两个实根,且一个比2大,一个比2小; (2)有两个实根α , β,且满足0<α<1<β<4; (3)至少有一个正根. 答案:(1)m <−1 (2)−75<m <−54(3)m ≤−1分析:设y =f (x )=x 2+2(m −1)x +2m +6,一元二次方程根的分布主要从对称轴、判别式、端点值、开口方向这几个方面来确定. (1)设y =f (x )=x 2+2(m −1)x +2m +6.依题意有f (2)<0,即4+4(m −1)+2m +6<0,得m <−1. (2)设y =f (x )=x 2+2(m −1)x +2m +6.依题意有{f (0)=2m +6>0f (1)=4m +5<0f (4)=10m +14>0,解得−75<m <−54.(3)设y =f (x )=x 2+2(m −1)x +2m +6. 方程至少有一个正根,则有三种可能:①有两个正根,此时可得{Δ≥0f (0)>02(m−1)−2>0,即{m ≤−1或m ≥5m >−3m <1.∴−3<m ≤−1. ②有一个正根,一个负根,此时可得f (0)<0,得m <−3. ③有一个正根,另一根为0,此时可得{6+2m =02(m −1)<0,∴m =−3.综上所述,得m ≤−1.18、阅读材料:我们研究了函数的单调性、奇偶性和周期性,但是这些还不能够准确地描述出函数的图象,例如函数y=x2和y=√x,虽然它们都是增函数,图象在上都是上升的,但是却有着显著的不同.如图1所示,函数y=x2的图象是向下凸的,在上任意取两个点M1,M2,函数y=x2的图象总是在线段M1M2的下方,此时函数y=x2称为下凸函数;函数y=√x的图象是向上凸的,在上任意取两个点M1,M2,函数y=√x的图象总是在线段M1M2的上方,则函数y=√x称为上凸函数.具有这样特征的函数通常称做凸函数.定义1:设函数y=f(x)是定义在区间I上的连续函数,若∀x1,x2∈I,都有f(x1+x22)≤f(x1)+f(x2)2,则称y=f(x)为区间I上的下凸函数.如图2.下凸函数的形状特征:曲线上任意两点M1,M2之间的部分位于线段M1M2的下方.定义2:设函数y=f(x)是定义在区间I上的连续函数,若∀x1,x2∈I,都有f(x1+x22)≥f(x1)+f(x2)2,则称y=f(x)为区间I上的上凸函数.如图3.上凸函数的形状特征:曲线上任意两点M1,M2之间的部分位于线段M1M2的上方.上凸(下凸)函数与函数的定义域密切相关的.例如,函数y=x3在(−∞,0]为上凸函数,在[0,+∞)上为下凸函数.函数的奇偶性和周期性分别反映的是函数图象的对称性和循环往复,属于整体性质;而函数的单调性和凸性分别刻画的是函数图象的升降和弯曲方向,属于局部性质.关于函数性质的探索,对我们的启示是:在认识事物和研究问题时,只有从多角度、全方位加以考查,才能使认识和研究更加准确.结合阅读材料回答下面的问题:(1)请尝试列举一个下凸函数:___________;(2)求证:二次函数f(x)=−x2+bx+c是上凸函数;(3)已知函数f(x)=x|x−a|,若对任意x1,x2∈[2,3],恒有f(x1+x22)≥f(x1)+f(x2)2,尝试数形结合探究实数a的取值范围.答案:(1)y=1x,x∈(0,+∞);(2)证明见解析;(3)a≥3.[0,1][0,1][0,1]分析:(1)根据下凸函数的定义举例即可;(2)利用上凸函数定义证明即可;(3)根据(2)中结论,结合条件,函数满足上凸函数定义,根据数形结合求得参数取值范围.(1)y =1x ,x ∈(0,+∞); (2)对于二次函数f(x)=−x 2+bx +c ,∀x 1,x 2∈R ,满足f (x 1+x 22)−f (x 1)+f (x 2)2=−(x 1+x 22)2+b ⋅x 1+x 22+c −−x 12+bx 1+c −x 22+bx 2+c 2=−x 12+x 22+2x 1x 24+x 12+x 222=(x 1−x 2)24≥0, 即f (x 1+x 22)≥f (x 1)+f (x 2)2,满足上凸函数定义,二次函数f(x)=−x 2+bx +c 是上凸函数.(3)由(2)知二次函数f(x)=−x 2+bx +c 是上凸函数,同理易得二次函数f(x)=x 2+bx +c 为下凸函数,对于函数f(x)=x |x −a |={x 2−ax,x >a −x 2+ax,x ≤a,其图像可以由两个二次函数的部分图像组成,如图所示,若对任意x 1,x 2∈[2,3],恒有f (x 1+x 22)≥f (x 1)+f (x 2)2,则函数f(x)=x|x −a|满足上凸函数定义,即[2,3]⊆(−∞,a],即a ≥3.。
部编版高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式经典大题例题
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(名师选题)部编版高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式经典大题例题单选题1、若关于x的不等式|x−1|<a成立的充分条件是0<x<4,则实数a的取值范围是()A.(-∞,1]B.(-∞,1)C.(3,+∞)D.[3,+∞)答案:D分析:根据充分条件列不等式,由此求得a的取值范围.|x−1|<a成立的充分条件是0<x<4,则a>0,|x−1|<a⇒1−a<x<1+a,所以{1−a≤0⇒a≥3.1+a≥4故选:D2、不等式−x2+3x+18<0的解集为()A.{x|x>6或x<−3}B.{x|−3<x<6}C.{x|x>3或x<−6}D.{x|−6<x<3}答案:A分析:根据二次不等式的解法求解即可.−x2+3x+18<0可化为x2−3x−18>0,即(x−6)(x+3)>0,即x>6或x<−3.所以不等式的解集为{x|x>6或x<−3}.故选:A3、已知0<x<2,则y=x√4−x2的最大值为()A.2B.4C.5D.6答案:A分析:由基本不等式求解即可因为0<x<2,所以可得4−x 2>0,则y =x√4−x 2=√x 2⋅(4−x 2)≤x 2+(4−x 2)2=2,当且仅当x 2=4−x 2,即x =√2时,上式取得等号,y =x√4−x 2的最大值为2.故选:A .4、a,b,c 是不同时为0的实数,则ab+bca 2+2b 2+c 2的最大值为( )A .12B .14C .√22D .√32 答案:A分析:对原式变形,两次利用基本不等式,求解即可.若要使ab+bc a 2+2b 2+c 2最大,则ab,bc 均为正数,即a,b,c 符号相同,不妨设a,b,c 均为正实数,则ab+bca 2+2b 2+c 2=a+c a 2+c 2b +2b ≤2√22b ×2b =22=12√a 2+2ac+c 22(a 2+c 2)=12√12+ac a 2+c 2≤12√12+2√a 2×c 2=12, 当且仅当a 2+c 2b =2b ,且a =c 取等,即a =b =c 取等号,即则ab+bca 2+2b 2+c 2的最大值为12,故选:A .小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方,注意多次运用不等式,等号成立条件是否一致.5、已知x >0,则下列说法正确的是( )A .x +1x −2有最大值0B .x +1x −2有最小值为0C .x +1x −2有最大值为-4D .x +1x −2有最小值为-4答案:B分析:由均值不等式可得x +1x ≥2√x ×1x =2,分析即得解 由题意,x >0,由均值不等式x +1x ≥2√x ×1x =2,当且仅当x =1x ,即x =1时等号成立 故x +1x −2≥0,有最小值0 故选:B6、已知a,b 为正实数,且a +b =6+1a +9b ,则a +b 的最小值为( ) A .6B .8C .9D .12答案:B分析:根据题意,化简得到(a +b )2=(6+1a +9b )(a +b )=6(a +b )+10+b a +9a b ,结合基本不等式,即可求解.由题意,可得(a +b )2=(6+1a +9b )(a +b )=6(a +b )+10+b a +9a b ≥6(a +b )+16, 则有(a +b )2−6(a +b )−16≥0,解得a +b ≥8,当且仅当a =2,b =6取到最小值8.故选:B.7、已知正数x ,y 满足2x+3y +13x+y =1,则x +y 的最小值( ) A .3+2√24B .3+√24C .3+2√28D .3+√28答案:A分析:利用换元法和基本不等式即可求解.令x +3y =m ,3x +y =n ,则2m +1n =1, 即m +n =(x +3y )+(3x +y )=4(x +y ),∴x+y=m+n4=(m4+n4)(2m+1n)=12+m4n+2n4m+14≥2√m4n⋅2n4m+34=2×2√2+34=2√2+34,当且仅当m4n =2n4m,即m=2+√2,n=√2+1时,等号成立,故选:A.8、设a>b>c>0,则2a2+1ab +1a(a−b)−10ac+25c2取得最小值时,a的值为()A.√2B.2C.4D.2√5答案:A解析:转化条件为原式=1ab +ab+1a(a−b)+a(a−b)+(a−5c)2,结合基本不等式即可得解.2a2+1ab+1a(a−b)−10ac+25c2=1ab+ab+1a(a−b)+a(a−b)−ab−a(a−b)+2a2−10ac+25c2 =1ab+ab+1a(a−b)+a(a−b)+a2−10ac+25c2=1ab+ab+1a(a−b)+a(a−b)+(a−5c)2≥2√1ab ⋅ab+2√1a(a−b)⋅a(a−b)+0=4,当且仅当{ab=1a(a−b)=1a=5c,即a=√2,b=√22,c=√25时,等号成立.故选:A.小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.多选题9、已知方程x 2+mx +n =0及x 2+nx +m =0分别各有两个整数根x 1,x 2及x 3,x 4,且x 1x 2>0,x 3x 4>0.则下列结论一定正确的是( )A .x 1<0,x 2<0,x 3<0,x 4<0B .x 1+x 2+x 3+x 4≥−8C .n ≤m +1D .n +m ≥8答案:ACD分析:只需分别利用二次方程根与系数的关系,以及判别式判断出正确的结论.解:对于A :由x 1x 2>0知,x 1与x 2同号.若x 1>0,则x 2>0,这时−m =x 1+x 2>0,所以m <0,此时与m =x 3x 4>0矛盾,所以x 1<0,x 2<0.同理可证x 3<0,x 4<0.故A 正确;对于B :根据题意可知,{m 2−4n ≥0n 2−4m ≥0 , ∴{n ≤m 24m ≤n 24 ∵m >0,n >0,∴n ≤n 464,解得n ≥4.同理m ≥4,∴m +n ≥8,即x 1+x 2+x 3+x 4=−(m +n )≤−8,故B 不正确,D 正确;对于C :由A 知,x 3<0,x 4<0,x 3,x 4是整数,所以x 3≤−1,x 4≤−1.由韦达定理有m −n +1=x 3x 4+x 3+x 4+1=(x 3+1)(x 4+1)≥0,所以n ≤m +1,故C 正确;故选:ACD .10、已知a∈Z,关于x的一元二次不等式x2﹣4x+a≤0的解集中有且仅有3个整数,则a的值可以是()A.0B.1C.2D.3答案:BCD分析:把每个选项中的数代入关于x的一元二次不等式x2﹣4x+a≤0验证即可.解:当a=0时,一元二次不等式x2﹣4x+a≤0即为x2﹣4x≤0,解得0≤x≤4,有5个整数解,∴A错;当a=1时,一元二次不等式x2﹣4x+a≤0即为x2﹣4x+1≤0解得2−√3≤x≤2+√3,有3个整数解“1,2,3”,∴B对;当a=2时,一元二次不等式x2﹣4x+a≤0即为x2﹣4x+2≤0,解得2−√2≤x≤2+√2,有3个整数解“1,2,3”,∴C对;当a=3时,一元二次不等式x2﹣4x+a≤0即为x2﹣4x+3≤0,解得1≤x≤3,有3个整数解“1,2,3”,∴D对;故选:BCD.11、下列命题中,正确的是()A.若a>b,则ac2>bc2B.若a>b,则a3>b3C.若a>b>0,m>0,则b+ma+m >baD.若−1<a<5,2<b<3,则−4<a−b<3答案:BCD解析:利用不等式的性质,对ABCD一一验证.取c=0,代入验证A,有0>0,错误,故A不正确;对于B:记f(x)=x3,则f(x)为增函数,所以a>b时有f(a)>f(b),故B正确;对于C:记f(x)=b+xa+x (a>b>0,x≥0),易证f(x)为增函数,所以m>0时有f(m)>f(0),即b+ma+m>ba成立,故C正确;对于D:∵2<b<3,∴−3<−b<−2,又有−1<a<5,利用同向不等式相加,有:−4<a−b<3,故D 正确.故选:BCD小提示:利用不等式的性质,判断不等式是否成立的问题:对于不成立的情况,只用举一个反例就可以;对于成立的情况,需要利用不等式的性质进行证明.填空题12、已知关于x的不等式ax2+bx+c>0(a,b,c∈R)的解集为{x|3<x<4},则c2+5a+b的取值范围为________________.答案:[4√5,+∞)分析:由一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系,应用韦达定理把b,c用a表示,化待求式为一元函数,再利用基本不等式得结论.由不等式解集知a<0,由根与系数的关系知{−ba=3+4=7, ca=3×4=12,∴b=−7a,c=12a,则c2+5a+b =144a2+5−6a=−24a+5−6a≥2√(−24a)×5−6a=4√5,当且仅当−24a=5−6a ,即a=−√512时取等号.所以答案是:[4√5,+∞).小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方。
高中数学必修5一元二次不等式及其解法精选题目(附答案)
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高中数学必修5一元二次不等式及其解法精选题目(附答案)1.一元二次不等式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,即形如ax2+bx+c>0(≥0)或ax2+bx+c<0(≤0)(其中a≠0)的不等式叫做一元二次不等式.2.一元二次不等式的解与解集使一元二次不等式成立的x的值,叫做这个一元二次不等式的解,其解的集合,称为这个一元二次不等式的解集.3.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系表题型一:一元二次不等式解法1.解下列不等式:(1)2x2+5x-3<0;(2)-3x2+6x≤2;(3)4x2+4x+1>0;(4)-x2+6x-10>0.题型二:三个“二次”关系的应用2.若不等式ax 2+bx +2>0的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,则a +b 的值为( )A .14B .-10C .10D .-143.已知一元二次不等式x 2+px +q <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,求不等式qx 2+px +1>0的解集.题型三:解含参数的一元二次不等式4.解关于x 的不等式x 2+(1-a )x -a <0.巩固练习:1.不等式6x 2+x -2≤0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-23≤x ≤12B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-23或x ≥12 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≥12D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-23 2.设a <-1,则关于x 的不等式a (x -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0的解集为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <a 或x >1a B .{x |x >a } C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >a 或x <1aD.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <1a 3.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 .(0,2)B .(-2,1)C .(-∞,-2)∪(1,+∞)D .(-1,2)4.不等式mx 2-ax -1>0(m >0)的解集可能是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >14 B .R C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-13<x <32 D .∅5.函数y =17-6x -x 2的定义域为( )A .[-7,1]B .(-7,1)C .(-∞,-7]∪[1,+∞)D .(-∞,-7)∪(1,+∞)6.已知全集U =R ,A ={x |x 2-1≥0},则∁U A =________.7.若二次函数y =ax 2+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ax 2+bx +c <0的解集是________.8.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0.若f (a )≤3,则a 的取值范围是________.9.解关于x 的不等式x 2-3ax -18a 2>0. 10.若函数f (x )=2 018ax 2+2ax +2的定义域是R ,求实数a 的取值范围.参考答案:1.[解] (1)Δ=49>0,方程2x 2+5x -3=0的两根为x 1=-3,x 2=12, 作出函数y =2x 2+5x -3的图象,如图①所示.由图可得原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-3<x <12.(2)原不等式等价于3x 2-6x +2≥0.Δ=12>0,解方程3x 2-6x +2=0,得x 1=3-33,x 2=3+33,作出函数y =3x 2-6x +2的图象,如图②所示,由图可得原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≤3-33或x ≥3+33. (3)∵Δ=0,∴方程4x 2+4x +1=0有两个相等的实根x 1=x 2=-12.作出函数y =4x 2+4x +1的图象如图所示.由图可得原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠-12,x ∈R.(4)原不等式可化为x 2-6x +10<0,∵Δ=-4<0, ∴方程x 2-6x +10=0无实根,∴原不等式的解集为∅. 2.解:由已知得,ax 2+bx +2=0的解为-12,13,且a <0. ∴⎩⎪⎨⎪⎧-b a =-12+13,2a =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×13,解得⎩⎨⎧a =-12,b =-2,∴a +b =-14.3.解:因为x 2+px +q <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <13,所以x 1=-12与x 2=13是方程x 2+px +q =0的两个实数根,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧13-12=-p ,13×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=q ,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =16,q =-16 .所以不等式qx 2+px +1>0即为-16x 2+16x +1>0,整理得x 2-x -6<0,解得-2<x <3.即不等式qx 2+px +1>0的解集为{x |-2<x <3}.4.[解] 方程x 2+(1-a )x -a =0的解为x 1=-1,x 2=a ,函数y =x 2+(1-a )x -a 的图象开口向上,则当a <-1时,原不等式解集为{x |a <x <-1};当a =-1时,原不等式解集为∅;当a >-1时,原不等式解集为{x |-1<x <a }. 5.设a ∈R ,解关于x 的不等式ax 2+(1-2a )x -2>0.5.解:(1)当a =0时, 不等式可化为x -2>0,解得x >2,即原不等式的解集为{x |x >2}.(2)当a ≠0时,方程ax 2+(1-2a )x -2=0的两根分别为2和-1a .①当a <-12时,解不等式得-1a <x <2,即原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1a <x <2;②当a =-12时,不等式无解,即原不等式的解集为∅;③当-12<a <0时,解不等式得2<x <-1a ,即原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2<x <-1a ; ④当a >0时,解不等式得x <-1a 或x >2,即原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1a 或x >2. 练习:1.解析:选A 因为6x 2+x -2≤0⇔(2x -1)·(3x +2)≤0,所以原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-23≤x ≤12. 2.解析:选A ∵a <-1,∴a (x -a )·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0⇔(x -a )·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a >0.又a <-1,∴1a >a ,∴x >1a 或x <a .3.解析:选B 由a ⊙b =ab +2a +b ,得x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +x -2=x 2+x -2<0,所以-2<x <1.4.解析:选A 因为Δ=a 2+4m >0,所以函数y =mx 2-ax -1的图象与x 轴有两个交点,又m >0,所以原不等式的解集不可能是B 、C 、D ,故选A.5.解析:选B 由7-6x -x 2>0,得x 2+6x -7<0,即(x +7)(x -1)<0,所以-7<x <1,故选B.6.解析:∁U A ={x |x 2-1<0}={x |-1<x <1}. 答案:{x |-1<x <1}7.解析:根据二次函数的图象知所求不等式的解集为(-∞,-1)∪(3,+∞). 答案:(-∞,-1)∪(3,+∞)8.解析:当a ≥0时,a 2+2a ≤3,∴0≤a ≤1;当a <0时,-a 2+2a ≤3,∴a <0.综上所述,a 的取值范围是(-∞,1].9.解:将x 2-3ax -18a 2>0变形得(x -6a )(x +3a )>0, 方程(x -6a )(x +3a )=0的两根为6a ,-3a .所以当a >0时,6a >-3a ,原不等式的解集为{x |x <-3a 或x >6a };当a =0时,6a =-3a =0,原不等式的解集为{x |x ≠0}; 当a <0时,6a <-3a ,原不等式的解集为{x |x <6a 或x >-3a }. 10.解:因为f (x )的定义域为R ,所以不等式ax 2+2ax +2>0恒成立. (1)当a =0时,不等式为2>0,显然恒成立;(2)当a ≠0时,有⎩⎨⎧ a >0,Δ=4a 2-8a <0,即⎩⎨⎧a >0,0<a <2,所以0<a <2.综上可知,实数a 的取值范围是[0,2).。
高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式经典大题例题(带答案)
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高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式经典大题例题单选题1、实数a,b满足a>b,则下列不等式成立的是()A.a+b<ab B.a2>b2C.a3>b3D.√a2+b2<a+b答案:C分析:利用不等式的性质逐一判断即可.A,若a=1,b=0,则a+b>ab,故A错误;B,若a=1,b=−2,则a2<b2,故B错误;C,若a>b,则a3−b3=(a−b)(a2+ab+b2)=(a−b)[(a+b2)2+3b24]>0,所以a3>b3,故C正确;D,若a=1,b=−2,则√a2+b2>a+b,故D错误.故选:C2、将进货价为每个80元的商品按90元一个出售时,能卖出400个,每涨价1元,销售量就减少20个,为了使商家利润有所增加,则售价a(元/个)的取值范围应是()A.90<a<100B.90<a<110C.100<a<110D.80<a<100答案:A分析:首先设每个涨价x元,涨价后的利润与原利润之差为y元,结合条件列式,根据y>0,求x的取值范围,即可得到a的取值范围.设每个涨价x元,涨价后的利润与原利润之差为y元,则a=x+90,y=(10+x)⋅(400−20x)−10×400=−20x2+200x.要使商家利润有所增加,则必须使y>0,即x2−10x<0,得0<x<10,∴90<x+90<100,所以a的取值为90<a<100.故选:A3、已知y=(x−m)(x−n)+2022(n>m),且α,β(α<β)是方程y=0的两实数根,则α,β,m,n的大小关系是()A.α<m<n<βB.m<α<n<βC.m<α<β<n D.α<m<β<n答案:C分析:根据二次函数图像特点,结合图像平移变换即可得到答案.∵α,β为方程y=0的两实数根,∴α,β为函数y=(x−m)(x−n)+2022的图像与x轴交点的横坐标,令y1=(x−m)(x−n),∴m,n为函数y1=(x−m)(x−n)的图像与x轴交点的横坐标,易知函数y= (x−m)(x−n)+2022的图像可由y1=(x−m)(x−n)的图像向上平移2022个单位长度得到,所以m<α<β<n.故选:C.4、关于x的不等式ax2−|x|+2a≥0的解集是(−∞,+∞),则实数a的取值范围为()A.[√24,+∞)B.(−∞,√24]C.[−√24,√24]D.(−∞,−√24]∪[√24,+∞)答案:A分析:不等式ax2−|x|+2a≥0的解集是(−∞,+∞),即对于∀x∈R,ax2−|x|+2a≥0恒成立,即a≥|x|x2+2,分x=0和a≠0两种情况讨论,结合基本不等式即可得出答案.解:不等式ax2−|x|+2a≥0的解集是(−∞,+∞),即对于∀x∈R,ax2−|x|+2a≥0恒成立,即a≥|x|x2+2,当x=0时,a≥0,当a≠0时,a≥|x|x2+2=1|x|+2|x|,因为1|x|+2|x|≤2√|x|⋅2|x|=√24,所以a≥√24,综上所述a∈[√24,+∞). 故选:A.5、不等式1+5x −6x 2>0的解集为( )A .{x|x >1或x <−16}B .{x |−16<x <1 }C .{x|x >1或x <−3}D .{x |−3<x <2 } 答案:B分析:解一元二次不等式,首先确保二次项系数为正,两边同时乘−1,再利用十字相乘法,可得答案, 法一:原不等式即为6x 2−5x −1<0,即(6x +1)(x −1)<0,解得−16<x <1,故原不等式的解集为{x |−16<x <1 }.法二:当x =2时,不等式不成立,排除A ,C ;当x =1时,不等式不成立,排除D . 故选:B .6、已知正实数a ,b 满足a +1b=2,则2ab +1a的最小值是( )A .52B .3C .92D .2√2+1 答案:A分析:由已知得, a =2−1b 代入得2ab +1a =2(2b −1)+b2b−1,令2b −1=t ,根据基本不等式可求得答案. 解:因为a +1b=2,所以a =2−1b>0,所以0<b <2 ,所以2ab +1a =2(2−1b )b +b 2b−1=2(2b −1)+b2b−1, 令2b −1=t ,则b =t +12,且−1<t <3 ,所以2ab +1a =2t +t +12t=2t +12t +12≥2√2t ⋅12t +12=52,当且仅当2t =12t ,即t =12,b =34,a =23时,取等号,所以2ab +1a 的最小值是52. 故选:A.7、已知−1≤x +y ≤1,1≤x −y ≤5,则3x −2y 的取值范围是( ) A .[2,13]B .[3,13]C .[2,10]D .[5,10] 答案:A分析:设3x −2y =m (x +y )−n (x −y )=(m −n )x +(m +n )y ,求出m,n 的值,根据x +y,x −y 的范围,即可求出答案.设3x −2y =m (x +y )−n (x −y )=(m −n )x +(m +n )y ,所以{m −n =3m +n =−2,解得:{m =12n =−52,3x −2y =12(x +y )+52(x −y ), , 因为−1≤x +y ≤1,1≤x −y ≤5,所以3x −2y =12(x +y )+52(x −y )∈[2,13], 故选:A.8、已知a >b >0,下列不等式中正确的是( ) A .ca >cb B .ab <b 2C .a −b +1a−b ≥2D .1a−1<1b−1 答案:C分析:由a >b >0,结合不等式的性质及基本不等式即可判断出结论. 解:对于选项A ,因为a >b >0,0<1a<1b,而c 的正负不确定,故A 错误;对于选项B ,因为a >b >0,所以ab >b 2,故B 错误;对于选项C ,依题意a >b >0,所以a −b >0,1a−b >0,所以a −b +1a−b ≥2√(a −b )×1a−b =2,故C 正确; 对于选项D ,因为a >b >0,a −1>b −1>−1,1a−1与1b−1正负不确定,故大小不确定,故D 错误;故选:C. 多选题9、已知函数y =ax 2+bx -3,则下列结论正确的是( ) A .关于x 的不等式ax 2+bx -3<0的解集可以是{x |x >3 } B .关于x 的不等式ax 2+bx -3>0的解集可以是∅C .函数y =ax 2+bx -3的图象与x 轴正半轴可以有两个交点D .“关于x 的方程ax 2+bx -3=0有一个正根和一个负根”的充要条件是“a >0” 答案:BCD分析:根据不等式的解集求出a 、b ,再解不等式ax 2+bx -3<0可判断A ;取a =-1,b =0,解不等式-x 2-3>0可判断B ;取a =-1,b =4可判断C ;根据根的分布、充要条件的定义可判断D . 若不等式ax 2+bx -3<0的解集是{x |x >3},则a =0且3b -3=0,得b =1,而当a =0,b =1时,不等式ax 2+bx -3<0,即x -3<0,得x <3,与x >3矛盾,故A 错误; 取a =-1,b =0,此时不等式-x 2-3>0的解集为∅,故B 正确;函数y =ax 2+bx -3的图象与x 轴正半轴可以有两个交点,即ax 2+bx -3=0可以有2个正根,取a =-1,b =4,则由y =-x 2+4x -3=0,得x =1或3,故C 正确;若关于x 的方程ax 2+bx -3=0有一个正根和一个负根,则{a ≠0,−3a<0,得a >0,若a >0,则Δ=b 2+12a >0,故关于x 的方程ax 2+bx -3=0有两个不等的实根x 1,x 2, 且x 1x 2=-3a <0,即关于x 的方程ax 2+bx -3=0有一个正根和一个负根.因此“关于x 的方程ax 2+bx -3=0有一个正根和一个负根”的充要条件是“a >0”,故D 正确. 故选:BCD .10、已知x ,y 是正实数,则下列选项正确的是( ) A .若x +y =2,则1x+1y 有最小值2B .若x +y =3,则x(y +1)有最大值5C .若4x +y =1,则2√x +√y 有最大值√2D .x4+y 2x+1y有最小值94答案:AC分析:将已知转化,再利用基本不等式可判断ABC 选项;利用特值法判断选项D 。
人教A版高中数学第一册(必修1):§2.3 第2课时 一元二次不等式的应用练习题

第2课时 一元二次不等式的应用1.不等式x -2x +1≤0的解集是( )A .{x |x <-1或-1<x ≤2}B .{x |-1≤x ≤2}C .{x |x <-1或x ≥2}D .{x |-1<x ≤2} 『答 案』 D『解 析』 此不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)(x +1)≤0,x +1≠0,∴-1<x ≤2.2.不等式3x -12-x≥1的解集是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪34≤x ≤2 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪34≤x <2 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >2或x ≤34 D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≥34 『答 案』 B『解 析』 不等式3x -12-x ≥1,移项得3x -12-x -1≥0,即x -34x -2≤0,可化为⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫x -34(x -2)≤0,x -2≠0,解得34≤x <2,则原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪34≤x <2. 3.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ax +bx -2>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}『答 案』 C『解 析』 x =1为ax -b =0的根,∴a -b =0,即a =b , ∵ax -b >0的解集为{x |x >1},∴a >0, 故ax +b x -2=a (x +1)x -2>0,等价为(x +1)(x -2)>0. ∴x >2或x <-1.4.已知不等式-x 2+4x ≥a 2-3a 在R 上有解,则实数a 的取值范围为( ) A .{a |-1≤a ≤4} B .{a |-1<a <4} C .{a |a ≥4或a ≤-1} D .{a |-4≤a ≤1}『答 案』 A『解 析』 由题意知,原不等式可化为-(x -2)2+4≥a 2-3a 在R 上有解, ∴a 2-3a ≤4,即(a -4)(a +1)≤0,∴-1≤a ≤4.5.某地每年销售木材约20万立方米,每立方米价格为2400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52t 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} 『答 案』 B『解 析』 设按销售收入的t %征收木材税时,税金收入为y 万元, 则y =2400⎝⎛⎭⎫20-52t ×t %=60(8t -t 2). 令y ≥900,即60(8t -t 2)≥900.解得3≤t ≤5. 6.不等式x +5x -2>0的解集为________.『答 案』 {x |x <-5或x >2} 『解 析』x +5x -2>0⇔(x +5)(x -2)>0⇔x <-5或x >2. 7.不等式1x -1≥-1的解集是________.『答 案』 {x |x ≤0或x >1} 『解 析』1x -1≥-1⇔1x -1+1≥0⇔x x -1≥0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x (x -1)≥0,x -1≠0,∴不等式的解集是{x |x ≤0或x >1}.8.若实数a ,b 满足a +b <0,则不等式x +a b -x <0的解集为________.『答 案』 {x |x >-a 或x <b }『解 析』 原不等式等价于(x +a )(b -x )<0⇔(x -b )(x +a )>0. 因为a +b <0,所以b <-a .所以原不等式的解集为{x |x >-a 或x <b }. 9.解下列不等式: (1)2x -5x +4<0;(2)x +12x -3≤1. 解 (1)2x -5x +4<0⇔(2x -5)(x +4)<0⇔-4<x <52,∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-4<x <52. (2)∵x +12x -3≤1,∴x +12x -3-1≤0,∴-x +42x -3≤0,即x -4x -32≥0.此不等式等价于(x -4)⎝⎛⎭⎫x -32≥0且x -32≠0, 解得x <32或x ≥4,∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <32或x ≥4. 10.某汽车厂上年度生产汽车的投入成本为10万元/辆,出厂价为12万元/辆,年销售量为10000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品质量,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x (0<x <1),则出厂价相应地提高比例为0.75x ,同时预计年销售量增加的比例为0.6x ,已知年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量. (1)写出本年度预计的年利润y 与投入成本增加的比例x 的关系式;(2)为使本年度的年利润比上年度有所增加,则投入成本增加的比例x 应在什么范围内? 解 (1)由题意得y =『12(1+0.75x )-10(1+x )』×10000×(1+0.6x )(0<x <1), 整理得y =-6000x 2+2000x +20000(0<x <1). (2)要保证本年度的年利润比上年度有所增加,必须有⎩⎪⎨⎪⎧y -(12-10)×10000>0,0<x <1,即⎩⎪⎨⎪⎧-6000x 2+2000x >0,0<x <1,解得0<x <13,所以投入成本增加的比例x 应在0<x <13的范围内.11.二次不等式ax 2+bx +c <0的解集为全体实数的条件是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ>0B.⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ<0C.⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,Δ>0D.⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0 『答 案』 D『解 析』 二次不等式ax 2+bx +c <0的解集为全体实数等价于二次函数y =ax 2+bx +c 的图象全部在x 轴下方,需要开口向下,且与x 轴无交点,故需要⎩⎨⎧a <0,Δ<0.12.若a >0,b >0,则不等式-b <1x<a 的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1b 或x >1a B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1a <x <1b C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1a 或x >1b D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1b <x <0或0<x <1a 『答 案』 A『解 析』 原不等式可化为⎩⎨⎧1x>-b ,1x <a ,即⎩⎪⎨⎪⎧bx +1x >0,ax -1x >0,可得⎩⎨⎧x <-1b或x >0,x <0或x >1a,故不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1b 或x >1a . 13.设x 2-2x +a -8≤0对于任意x ∈{x |1≤x ≤3}恒成立,则a 的取值范围是________. 『答 案』 {a |a ≤5}『解 析』 原不等式x 2-2x +a -8≤0转化为a ≤-x 2+2x +8对任意x ∈{x |1≤x ≤3}恒成立,设y =-x 2+2x +8,易知y 在{x |1≤x ≤3}上的最小值为5.∴a ≤5.14.在一个限速40km/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 +0.01x 2, s 乙=0.05x +0.005x 2.则这次事故的主要责任方为________. 『答 案』 乙车『解 析』 由题意列出不等式s 甲=0.1x +0.01x 2>12, s 乙=0.05x +0.005x 2>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>30km /h ,x 乙>40 km/h. 经比较知乙车超过限速,应负主要责任.15.不等式x 2+8y 2≥λy (x +y )对于任意的x ,y ∈R 恒成立,则实数λ的取值范围为________. 『答 案』 -8≤λ≤4『解 析』 因为x 2+8y 2≥λy (x +y )对于任意的x ,y ∈R 恒成立, 所以x 2+8y 2-λy (x +y )≥0对于任意的x ,y ∈R 恒成立, 即x 2-λyx +(8-λ)y 2≥0恒成立, 由二次不等式的性质可得,Δ=λ2y 2+4(λ-8)y 2=y 2(λ2+4λ-32)≤0, 所以(λ+8)(λ-4)≤0,解得-8≤λ≤4.16.某热带风暴中心B位于海港城市A南偏东60°的方向,与A市相距400km.该热带风暴中心B以40km/h的速度向正北方向移动,影响范围的半径是350km.问:从此时起,经多少时间后A市将受热带风暴影响,大约受影响多长时间?解如图,以A市为原点,正东方向为x轴建立直角坐标系.∵AB=400,∠BAx=30°,∴台风中心B的坐标为(2003,-200),x h后台风中心B到达点P(2003,40x-200)处.由已知,A市受台风影响时,有AP≤350,即(2003)2+(40x-200)2≤3502,整理得16x2-160x+375≤0,解这个不等式得,3.75≤x≤6.25,A市受台风影响的时间为6.25-3.75=2.5(h).故在3.75h后,A市会受到台风的影响,时间长达2.5h.。
高中数学《不等式-一元二次不等式及其解法》作业

3.2 一元二次不等式及其解法时间:45分钟 分值:100分A 学习达标一、选择题1.若关于x 的不等式2x 2+ax +2≤0的解集为Ø,则a 满足( )A .a 2-16>0B .a 2-16≥0C .a 2-16<0D .a 2-16≤02.不等式2x 2+mx +n >0的解集是x >3或x <-2,则二次函数y =2x 2+mx +n 的表达式是() A .y =2x 2+2x +12B .y =2x 2-2x +12C .y =2x 2+2x -12D .y =2x 2-2x -123.方程mx 2-(1-m )x +m =0有两个不等实根,则m 的取值范围是( )A .-1≤m ≤3B .-1≤m ≤3且m ≠0C .-1<m <13D .-1<m <13且m ≠04.不等式4x -1≤x -1的解集是( )A .(-∞,-1)∪[3,+∞)B .[-1,1)∪[3,+∞)C .[-1,3]D .(-∞,-3)∪(1,+∞)5.若不等式ax 2+4x +a >1-2x 2对任意实数x 均成立,则实数a 的取值范围是( )A .a ≥2或a ≤-3B .a >2或a ≤-3C .a >2D .-2<a <26.关于x 的方程x 2+(a 2-1)x +(a -2)=0的一个根比1大,另一根比1小,则有( )A .-1<a <1B .a <-2或a >1C .-2<a <1D .a <-1或a >2二、填空题7.已知f (x )=ax 2+ax -1,若f (x )<0在R 上恒成立,则a 的取值范围为________.8.不等式log 2(x +1x+6)≤3的解集为________. 9.已知不等式ax x -1<1的解集为(-∞,1)∪(2,+∞),则a =________.三、解答题10.已知二次函数f (x )=ax 2-2ax -2的最大值不大于12,求常数a 的取值范围.11.对于0<x <2的一切x 的值,不等式x 2+mx +m 2+6m <0恒成立,求实数m 的取值范围.B 创新达标12.(2009·全国卷Ⅱ)设集合A ={x |x >3},B ={x |x -1x -4<0},则A ∩B =( )A .ØB .(3,4)C .(-2,1)D .(4,+∞)13.若f (x )是定义在(0,+∞)上的减函数,且对一切a ,b ∈(0,+∞),都有f (a b)=f (a )-f (b ). (1)求f (1)的值;(2)若f (4)=1,解不等式f (x +6)-f (1x)>2.。
高中数学一元二次不等式练习题

A 组 基础对点练1.已知x >y >z ,x +y +z =0,则下列不等式成立的是( ) A .xy >yz B .xz >yz C .xy >xzD .x |y |>z |y |解析:因为x >y >z ,x +y +z =0,所以3x >x +y +z =0,所以x >0,又y >z ,所以xy >xz ,故选C.答案:C 2.函数f (x )=1-xx +2的定义域为( ) A .[-2,1] B .(-2,1]C .[-2,1)D .(-∞,-2]∪[1,+∞)解析:要使函数f (x )=1-xx +2有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧(1-x )(x +2)≥0,x +2≠0,解得-2<x ≤1,即函数的定义域为(-2,1].答案:B3.已知集合A ={1,2,3},B ={x |x 2<9},则A ∩B =( ) A .{-2,-1,0,1,2,3} B .{-2,-1,0,1,2} C .{1,2,3}D .{1,2}解析:易知B ={x |-3<x <3},又A ={1,2,3},所以A ∩B ={1,2}. 答案:D4.已知集合A ={x |x 2-2x -3≥0},B ={x |-2≤x <2},则A ∩B =( ) A .[-2,-1] B .[-1,2) C .[-1,1]D .[1,2)解析:A ={x |x ≤-1或x ≥3},故A ∩B =[-2,-1],选A. 答案:A5.若a >b >0,则下列不等式不成立的是( ) A.1a <1bB .|a |>|b |C .a +b <2abD.⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b解析:∵a >b >0,∴1a <1b ,且|a |>|b |,a +b >2ab ,又f (x )=⎝⎛⎭⎫12x是减函数, ∴⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b .故C 项不成立.答案:C6.设集合A ={x |x 2+x -6≤0},集合B 为函数y =1x -1的定义域,则A ∩B 等于( ) A .(1,2) B .[1,2] C .[1,2)D .(1,2]解析:A ={x |x 2+x -6≤0}={x |-3≤x ≤2},由x -1>0得x >1,即B ={x |x >1},所以A ∩B ={x |1<x ≤2}.答案:D7.不等式(1+x )(1-x )>0的解集是( ) A .{x |-1<x <1} B .{x |x <1}C .{x |x <-1或x >1}D .{x |x <1且x ≠-1}解析:原式可化为(x +1)(x -1)<0, ∴-1<x <1. 答案:A8.已知a >0,且a ≠1,m =aa 2+1,n =a a +1,则( ) A .m ≥n B .m >n C .m <nD .m ≤n解析:由题易知m >0,n >0,两式作商,得m n =a (a 2+1)-(a +1)=a a (a -1),当a >1时,a (a-1)>0,所以a a (a-1)>a 0=1,即m >n ;当0<a <1时,a (a -1)<0,所以a a (a-1)>a 0=1,即m >n .综上,对任意的a >0,a ≠1,都有m >n .答案:B9.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0,2x 2-7x +6>0的解集是( )A .(2,3) B.⎝⎛⎭⎫1,32∪(2,3) C.⎝⎛⎭⎫-∞,32∪(3,+∞) D .(-∞,1)∪(2,+∞)解析:∵x 2-4x +3<0,∴1<x <3.又∵2x 2-7x +6>0,∴(x -2)(2x -3)>0,∴x <32或x >2,∴原不等式组的解集为⎝⎛⎭⎫1,32∪(2,3). 答案:B10.下列选项中,使不等式x <1x<x 2成立的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,+∞)解析:当x >0时,原不等式可化为x 2<1<x 3,解得x ∈∅,当x <0时,原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧x 2>1,x 3<1,解得x <-1,选A.答案:A11.若a >b >0,c <d <0,则一定有( ) A.a d >bc B.ad <b c C.a c >b dD.a c <b d解析:∵c <d <0,∴0>1c >1d ,两边同乘-1,得-1d >-1c >0,又a >b >0,故由不等式的性质可知-a d >-b c >0,两边同乘-1,得a d <bc.故选B.答案:B12.已知关于x 的不等式ax 2+2x +c >0的解集为⎝⎛⎭⎫-13,12,则不等式-cx 2+2x -a >0的解集为__________.解析:依题意知,⎩⎨⎧-13+12=-2a ,-13×12=ca ,解得a =-12,c =2,∴不等式-cx 2+2x -a >0,即为-2x 2+2x +12>0,即x 2-x -6<0,解得-2<x <3.所以不等式的解集为(-2,3).答案:(-2,3)13.若0<a <1,则不等式(a -x )⎝⎛⎭⎫x -1a >0的解集是__________. 解析:原不等式为(x -a )⎝⎛⎭⎫x -1a <0,由0<a <1得a <1a ,∴a <x <1a. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪a <x <1a 14.已知关于x 的不等式x 2-ax +2a >0在R 上恒成立,则实数a 的取值范围是________. 解析:不等式x 2-ax +2a >0在R 上恒成立,即Δ=(-a )2-8a <0,∴0<a <8,即a 的取值范围是(0,8).答案:(0,8)15.已知f (x )是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x .那么,不等式f (x +2)<5的解集是________.解析:当x ≥0时,f (x )=x 2-4x <5的解集为[0,5),又f (x )为偶函数,所以f (x )<5的解集为(-5,5).所以f (x +2)<5的解集为(-7,3).答案:(-7,3)B 组 能力提升练1.已知a ,b ,c ∈R ,则下列命题正确的是( ) A .a >b ⇒ac 2>bc 2 B.a c >bc⇒a >b C.⎭⎬⎫a >b ab <0⇒1a >1bD.⎭⎬⎫a >b ab >0⇒1a >1b解析:当c =0时,ac 2=0,bc 2=0,故由a >b 不能得到ac 2>bc 2,故A 错误;当c <0时,a c >bc ⇒a <b ,故B 错误;因为1a -1b =b -aab >0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ ab >0,a <b 或⎩⎪⎨⎪⎧ab <0,a >b ,故选项D 错误,C 正确.故选C.答案:C2.已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则( ) A .a >0,4a +b =0 B .a <0,4a +b =0 C .a >0,2a +b =0 D .a <0,2a +b =0解析:∵f (0)=f (4)>f (1), ∴c =16a +4b +c >a +b +c , ∴16a +4b =0,即4a +b =0, 且15a +3b >0,即5a +b >0, 而5a +b =a +4a +b ,∴a >0.故选A. 答案:A3.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2e x -1(x <2)log 3(x 2-1)(x ≥2),则不等式f (x )>2的解集为( )A .(-2,4)B .(-4,-2)∪(-1,2)C .(1,2)∪(10,+∞)D .(10,+∞)解析:令2e x -1>2(x <2),解得1<x <2;令log 3(x 2-1)>2(x ≥2),解得x >10,故选C. 答案:C4.在R 上定义运算:⎝⎛⎭⎪⎫a b cd =ad -bc ,若不等式⎝⎛ x -1a +1⎭⎪⎫a -2x≥1对任意实数x 恒成立,则实数a 的最大值为( )A .-12B .-32C.12D.32解析:由定义知,不等式⎝ ⎛ x -1a +1⎭⎪⎫a -2x≥1等价于x 2-x -(a 2-a -2)≥1,∴x 2-x +1≥a 2-a 对任意实数x 恒成立.∵x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34≥34,∴a 2-a ≤34,解得-12≤a ≤32,则实数a 的最大值为32.答案:D5.“(m -1)(a -1)>0”是“log a m >0”的一个( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:当(m -1)(a -1)>0时,有⎩⎪⎨⎪⎧ m >1,a >1,或⎩⎪⎨⎪⎧m <1,a <1,当m <0,a <0时,log a m 无意义,故log a m >0不一定成立;当log a m >0时,有⎩⎪⎨⎪⎧ m >1,a >1或⎩⎪⎨⎪⎧0<m <1,0<a <1,则(m -1)(a -1)>0恒成立,故“(m -1)·(a -1)>0”是“log a m >0”的必要不充分条件.故选B.答案:B6.若0<b <a <1,则下列结论不一定成立的是( ) A.1a <1b B.a >b C .a b >b aD .log b a >log a b解析:对于A ,函数y =1x 在(0,+∞)上单调递减,所以当0<b <a <1时,1a <1b 恒成立;对于B ,函数y =x 在(0,+∞)上单调递增,所以当0<b <a <1时,a >b 恒成立;对于C ,当0<a <1时,函数y =a x 单调递减,所以a b >a a ,函数y =x a 单调递增,所以a a >b a ,所以a b >a a >b a 恒成立.所以选D.答案:D7.若a <b <0,则下列不等式中不成立的是( ) A .|a |>|b | B.1a -b >1a C.1a >1bD .a 2>b 2解析:由不等式的性质可得|a |>|b |,a 2>b 2,1a >1b 成立.假设1a -b >1a 成立,由a <b <0得a-b <0,∴a (a -b )>0,由1a -b >1a ⇒a (a -b )·1a -b >1a ·a (a -b )⇒a >a -b ⇒b >0,与已知矛盾,故选B.答案:B8.已知f (x )是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数.设a =f (log 47),b =f ⎝⎛⎭⎫log 123,c =f (21.6),则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .c <a <b B .c <b <a C .b <c <aD .a <b <c解析:∵f (x )是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,∴b =f (log 123)=f (-log 23)=f (log 23).∵log 23=log 49>log 47,21.6>2,∴log 47<log 49<21.6.∵f (x )在(-∞,0]上是增函数,∴f (x )在[0,+∞)上为减函数,则f (log 47)>f (log 49)>f (21.6),即c <b <a ,故选B.答案:B9.设集合M ={-1,1},N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1x-2<0,则下列结论正确的是( ) A .N ⊆M B .N ∩M =∅ C .M ⊆ND .M ∪N =R解析:由1x -2<0⇒2x -1x >0⇒x <0或x >12,∴N =(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞,又∵M ={-1,1},∴可知C 正确,A ,B ,D 错误,故选C. 答案:C10.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|3x -4|(x ≤2),2x -1(x >2),则f (x )≥1的解集为( )A.⎣⎡⎦⎤1,53 B.⎣⎡⎦⎤53,3C .(-∞,1)∪⎣⎡⎭⎫53,+∞ D .(-∞,1]∪⎣⎡⎦⎤53,3解析:不等式f (x )≥1等价于⎩⎪⎨⎪⎧x >2,2x -1≥1或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤2,|3x -4|≥1,解之得x ≤1或53≤x ≤3,所以不等式的解集为(-∞,1]∪⎣⎡⎦⎤53,3,故选D.答案:D11.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(1+a )≤0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-4]B .[-4,+∞)C .[-4,3]D .[-4,3)解析:不等式x 2-2x -3≤0的解集为[-1,3],假设⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(a +1)≤0的解集为空集,则不等式x 2+4x -(a +1)≤0的解集为集合{x |x <-1或x >3}的子集,因为函数f (x )=x 2+4x -(a +1)的图象的对称轴方程为x =-2,所以必有f (-1)=-4-a >0,即a <-4,则使⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(1+a )≤0的解集不为空集的a 的取值范围是a ≥-4. 答案:B12.设0≤α≤π,不等式8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,则α的取值范围为________.解析:由8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立, 得Δ=(-8sin α)2-4×8cos 2α≤0, 即64sin 2α-32(1-2sin 2α)≤0, 得到sin 2α≤14,∵0≤α≤π,∴0≤sin α≤12,∴0≤α≤π6或5π6≤α≤π,即α的取值范围为⎣⎡⎦⎤0,π6∪⎣⎡⎦⎤5π6,π. 答案:⎣⎡⎦⎤0,π6∪⎣⎡⎦⎤5π6,π 13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+ax ,x ≥0,bx 2-3x ,x <0为奇函数,则不等式f (x )<4的解集为__________.解析:若x >0,则-x <0,则f (-x )=bx 2+3x .因为f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),即bx 2+3x =-x 2-ax ,可得a =-3,b =-1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-3x ,x ≥0,-x 2-3x ,x <0.当x ≥0时,由x 2-3x <4解得0≤x <4;当x <0时,由-x 2-3x <4解得x <0,所以不等式f (x )<4的解集为(-∞,4).答案:(-∞,4)14.若关于x 的二次不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,则实数m 的取值范围是__________.解析:不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,相当于二次函数y =x 2+mx +1的最小值非负,即方程x 2+mx +1=0最多有一个实根,故Δ=m 2-4≤0,解得-2≤m ≤2.答案:[-2,2]15.已知-12<a <0,A =1+a 2,B =1-a 2,C =11+a ,D =11-a ,则A ,B ,C ,D 的大小关系是__________.解析:令a =-14,则A =1716,B =1516,C =43,D =45,所以D <B <A <C .答案:D <B <A <C。
高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式专项训练(带答案)

高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式专项训练单选题1、若a>0,b>0,则下面结论正确的有()A.2(a2+b2)≤(a+b)2B.若1a +4b=2,则a+b≥92C.若ab+b2=2,则a+b≥4D.若a+b=1,则ab有最大值12答案:B分析:对于选项ABD利用基本不等式化简整理求解即可判断,对于选项C取特值即可判断即可. 对于选项A:若a>0,b>0,由基本不等式得a2+b2≥2ab,即2(a2+b2)≥(a+b)2,当且仅当a=b时取等号;所以选项A不正确;对于选项B:若a>0,b>0,1 2×(1a+4b)=1,a+b=12×(1a+4b)(a+b)=12(5+ba+4ab)≥12(5+2√ba⋅4ab)=92,当且仅当1a +4b=2且ba=4ab,即a=32,b=3时取等号,所以选项B正确;对于选项C:由a>0,b>0,ab+b2=b(a+b)=2,即a+b=2b,如b=2时,a+b=22=1<4,所以选项C不正确;对于选项D:ab≤(a+b2)2=14,当且仅当a=b=12时取等则ab有最大值14,所以选项D不正确;故选:B2、若不等式2x2+2mx+m4x2+6x+3<1对一切实数x均成立,则实数m的取值范围是()A .(1,3)B .(−∞,1)C .(−∞,1)∪(3,+∞)D .(3,+∞) 答案:A分析:因为4x 2+6x +3=4(x +34)2+34>0恒成立,则2x 2+2mx+m 4x 2+6x+3<1恒成立可转化为2x 2+(6−2m )x +(3−m )>0恒成立,则Δ<0,即可解得m 的取值范围 因为4x 2+6x +3=4(x +34)2+34>0恒成立 所以2x 2+2mx+m 4x 2+6x+3<1恒成立⇔2x 2+2mx +m <4x 2+6x +3恒成立 ⇔2x 2+(6−2m )x +(3−m )>0恒成立 故Δ=(6−2m )2−4×2×(3−m )<0 解之得:1<m <3 故选:A3、若不等式ax 2+bx +2>0的解集是{x |−12<x <13},则ax +b >0的解集为( )A .(−∞,−16)B .(−∞,16)C .(−16,+∞)D .(16,+∞)答案:A分析:利用根于系数的关系先求出a,b ,再解不等式即可. 不等式ax 2+bx +2>0的解集是{x |−12<x <13} 则根据对应方程的韦达定理得到:{(−12)+13=−ba(−12)⋅13=2a , 解得{a =−12b =−2,则−12x −2>0的解集为(−∞,−16) 故选:A4、不等式|5x −x 2|<6的解集为( )A .{x|x <2,或x >3}B .{x|−1<x <2,或3<x <6}C .{x|−1<x <6}D .{x|2<x <3}答案:B分析:按照绝对值不等式和一元二次不等式求解即可. 解:∵|5x−x2|<6,∴−6<5x−x2<6∴{x 2−5x−6<0x2−5x+6>0⇒{−1<x<6x<2或x>3⇒−1<x<2或3<x<6则不等式的解集为:{x|−1<x<2或3<x<6}故选:B.5、已知x>0,y>0,且x+y=2,则下列结论中正确的是()A.2x +2y有最小值4B.xy有最小值1C.2x+2y有最大值4D.√x+√y有最小值4答案:A分析:利用基本不等式和不等式的性质逐个分析判断即可解:x>0,y>0,且x+y=2,对于A,2x +2y=12(x+y)(2x+2y)=2+xy+yx≥2+2√xy⋅yx=4,当且仅当x=y=1时取等号,所以A正确,对于B,因为2=x+y≥2√xy,所以xy≤1,当且仅当x=y=1时取等号,即xy有最大值1,所以B错误,对于C,因为2x+2y≥2√2x⋅2y=2√2x+y=4,当且仅当x=y=1时取等号,即2x+2y有最小值4,所以C错误,对于D,因为(√x+√y)2=x+y+2√xy≤2(x+y)=4,当且仅当x=y=1时取等号,即√x+√y有最大值4,所以D错误,故选:A6、已知集合M={x|−4<x<2},N={x|x2−x−6<0},则M∩N=A.{x|−4<x<3}B.{x|−4<x<−2}C.{x|−2<x<2}D.{x|2<x<3}答案:C分析:本题考查集合的交集和一元二次不等式的解法,渗透了数学运算素养.采取数轴法,利用数形结合的思想解题.由题意得,M={x|−4<x<2},N={x|−2<x<3},则M∩N={x|−2<x<2}.故选C.小提示:不能领会交集的含义易致误,区分交集与并集的不同,交集取公共部分,并集包括二者部分.7、关于x的方程x2+(m−2)x+2m−1=0恰有一根在区间(0,1)内,则实数m的取值范围是()A.[12,32]B.(12,23]C.[12,2)D.(12,23]∪{6−2√7}答案:D分析:把方程的根转化为二次函数的零点问题,恰有一个零点属于(0,1),分为三种情况,即可得解. 方程x2+(m-2)x+2m-1=0对应的二次函数设为:f(x)=x2+(m-2)x+2m-1因为方程x2+(m-2)x+2m-1=0恰有一根属于(0,1),则需要满足:①f(0)⋅f(1)<0,(2m-1)(3m-2)<0,解得:12<m<23;②函数f(x)刚好经过点(0,0)或者(1,0),另一个零点属于(0,1),把点(0,0)代入f(x)=x2+(m-2)x+2m-1,解得:m=12,此时方程为x2-32x=0,两根为0,32,而32⋅(0,1),不合题意,舍去把点(1,0)代入f(x)=x2+(m-2)x+2m-1,解得:m=23,此时方程为3x2-4x+1=0,两根为1,13,而13⋅(0,1),故符合题意;③函数与x轴只有一个交点,Δ=(m-2)2-8m+4=0,解得m=6±2√7,经检验,当m=6-2√7时满足方程恰有一根在区间 (0,1) 内;综上:实数m的取值范围为(12,23]⋅{6-2√7}故选:D8、已知1a <1b<0,则下列结论正确的是()A.a<b B.a+b<ab C.|a|>|b|D.ab>b2答案:B分析:结合不等式的性质、差比较法对选项进行分析,从而确定正确选项.因为1a <1b<0,所以b<a<0,故A错误;因为b<a<0,所以a+b<0,ab>0,所以a+b<ab,故B正确;因为b<a<0,所以|a|>|b|不成立,故C错误;ab−b2=b(a−b),因为b<a<0,所以a−b>0,即ab−b2=b(a−b)<0,所以ab<b2成立,故D错误.故选:B多选题9、若a,b,c∈R,则下列命题正确的是()A.若ab≠0且a<b,则1a >1bB.若0<a<1,则a2<aC.若a>b>0且c>0,则b+ca+c >baD.a2+b2+1≥2(a−2b−2)答案:BCD分析:由不等式的性质逐一判断即可.解:对于A,当a<0<b时,结论不成立,故A错误;对于B,a2<a等价于a(a−1)<0,又0<a<1,故成立,故B正确;对于C,因为a>b>0且c>0,所以b+ca+c >ba等价于ab+ac>ab+bc,即(a−b)c>0,成立,故C正确;对于D,a2+b2+1≥2(a−2b−2)等价于(a−1)2+(b+2)2≥0,成立,故D正确. 故选:BCD.10、已知正实数a,b满足a+b=ab,则()A.a+b≥4B.ab≥6C.a+2b≥3+2√2D.ab2+ba2≥1答案:ACD分析:根据特殊值判断B,利用ab⩽(a+b)24判断A,利用换“1”法判断C,变形后利用基本不等式判断D. 对于B,当a=b=2时,满足a+b=ab,此时ab<6,B错误;对于A,ab⩽(a+b)24,则(a+b)24⩾a+b,变形可得a+b⩾4,当且仅当a=b=2时等号成立,A正确;对于C ,a +b =ab ,变形可得1a +1b =1,则有a +2b =(a +2b)(1a +1b )=3+2b a+ab ⩾3+2√2,当且仅当a =2b 时等号成立,C 正确; 对于D ,ab 2+ba 2=a 3+b 3a 2b 2=(a+b)(a 2+b 2−ab)a 2b 2=b a +ab −1⩾2−1=1,当且仅当a =b =2时等号成立,D 正确;故选:ACD11、对任意两个实数a,b ,定义min{a ,b}={a,a ≤b,b,a >b,若f (x )=2−x 2,g (x )=x 2,下列关于函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的说法正确的是( ) A .函数F (x )是偶函数 B .方程F (x )=0有三个解C .函数F (x )在区间[−1,1]上单调递增D .函数F (x )有4个单调区间 答案:ABD分析:结合题意作出函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的图象,进而数形结合求解即可.解:根据函数f (x )=2−x 2与g (x )=x 2,,画出函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的图象,如图. 由图象可知,函数F (x )=min {f (x ),g (x )}关于y 轴对称,所以A 项正确; 函数F (x )的图象与x 轴有三个交点,所以方程F (x )=0有三个解,所以B 项正确;函数F (x )在(−∞,−1]上单调递增,在[−1,0]上单调递减,在[0,1]上单调递增,在[1,+∞)上单调递减,所以C 项错误,D 项正确. 故选:ABD填空题12、若不等式kx2+2kx+2<0的解集为空集,则实数k的取值范围是_____.答案:{k|0≤k≤2}分析:分k=0和k>0两种情况讨论,当k>0时需满足Δ≤0,即可得到不等式,解得即可;解:当k=0时,2<0不等式无解,满足题意;当k>0时,Δ=4k2−8k≤0,解得0<k≤2;综上,实数k的取值范围是{k|0≤k≤2}.所以答案是:{k|0≤k≤2}13、已知a,b,a+m均为大于0的实数,给出下列五个论断:①a>b,②a<b,③m>0,④m<0,⑤b+ma+m >ba.以其中的两个论断为条件,余下的论断中选择一个为结论,请你写出一个正确的命题___________. 答案:①③推出⑤(答案不唯一还可以①⑤推出③等)解析:选择两个条件根据不等式性质推出第三个条件即可,答案不唯一.已知a,b,a+m均为大于0的实数,选择①③推出⑤.①a>b,③m>0,则b+ma+m −ba=ab+am−ab−bma(a+m)=am−bma(a+m)=(a−b)ma(a+m)>0,所以b+ma+m >ba.所以答案是:①③推出⑤小提示:此题考查根据不等式的性质比较大小,在已知条件中选择两个条件推出第三个条件,属于开放性试题,对思维能力要求比较高.14、已知不等式ax2+bx+c>0的解集为(2,4),则不等式cx2+bx+a<0的解集为___________.答案:{x|x>12或x<14}分析:先由不等式ax2+bx+c>0的解集为(2,4),判断出b=-6a,c=8a,把cx2+bx+a<0化为8x2−6x+ 1>0,即可解得.因为不等式ax2+bx+c>0的解集为(2,4),所以a<0且2和4是ax2+bx+c=0的两根.所以{2+4=−ba2×4=ca可得:{b=−6ac=8a,所以cx2+bx+a<0可化为:8ax2−6ax+a<0,因为a<0,所以8ax2−6ax+a<0可化为8x2−6x+1>0,即(2x−1)(4x−1)>0,解得:x>12或x<14,所以不等式cx2+bx+a<0的解集为{x|x>12或x<14}.所以答案是:{x|x>12或x<14}.解答题15、回答下列问题:(1)若a>b,且c>d,能否判断a−c与b−d的大小?举例说明.(2)若a>b,且c<d,能否判断a+c与b+d的大小?举例说明.(3)若a>b,且c>d,能否判断ac与bd的大小?举例说明.(4)若a>b,c<d,且c≠0,d≠0,能否判断ac 与bd的大小?举例说明.答案:(1)不能判断,举例见解析(2)不能判断,举例见解析(3)不能判断,举例见解析(4)不能判断,举例见解析分析:因为a,b,c,d的正负不确定,因此可举例说明每个小题中的两式的大小关系不定. (1)不能判断a−c与b−d的大小,举例:取a=5,b=3,c=1,d=0,满足条件a>b,且c>d,此时a−c>b−d;取a=5,b=4,c=3,d=0,满足条件a>b,且c>d,此时a−c<b−d;取a=5,b=4,c=3,d=2,满足条件a>b,且c>d,此时a−c=b−d;(2)不能判断a+c与b+d的大小,举例:取a=5,b=3,c=0,d=1,满足条件a>b,且c<d,此时a+c>b+d;取a=5,b=3,c=2,d=6,满足条件a>b,且c<d,此时a+c<b+d.取a=5,b=3,c=4,d=6,满足条件a>b,且c<d,此时a+c=b+d;(3)不能判断ac与bd的大小,举例:取a=5,b=3,c=1,d=0,满足条件a>b,且c>d,此时ac>bd;取a=5,b=3,c=−3,d=−5,满足条件a>b,且c>d,此时ac=bd;取a=5,b=−3,c=1,d=−2,满足条件a>b,且c>d,此时ac<bd;(4)不能判断ac 与bd的大小举例:取a=6,b=3,c=1,d=2,满足条件a>b,且c<d,此时ac >bd;取a=2,b=1,c=−1,d=2,满足条件a>b,且c<d,此时ac <bd;取a=6,b=3,c=−2,d=−1,满足条件a>b,且c<d,此时ac =bd;。
高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式名师选题(带答案)

高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式名师选题单选题1、设a>b>1,y1=b+1a+1,y2=ba,y3=b−1a−1,则y1,y2,y3的大小关系是()A.y1<y2<y3B.y2<y1<y3C.y3<y2<y1D.y2<y3<y1答案:C分析:利用作差法先比较y1,y2,再比较y2,y3即可得出y1,y2,y3的大小关系.解:由a>b>1,有y1﹣y2=b+1a+1−ba=ab+a−ab−b(a+1)a=a−b(a+1)a>0,即y1>y2,由a>b>1,有y2﹣y3=ba −b−1a−1=ab−b−ab+aa(a−1)=a−ba(a−1)>0,即y2>y3,所以y1>y2>y3,故选:C.2、若不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|−1<x<2},则不等式a(x2+1)+b(x−1)+c>2ax的解集是()A.{x|0<x<3}B.{x|x<0或x>3}C.{x|1<x<3}D.{x|−1<x<3}答案:A分析:由题知{ba=−1ca=−2,a<0,进而将不等式转化为x2−3x<0,再解不等式即可.解:由a(x2+1)+b(x−1)+c>2ax,整理得ax2+(b−2a)x+(a+c−b)>0①.又不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|−1<x<2},所以a<0,且{(−1)+2=−ba(−1)×2=ca,即{ba=−1ca=−2②.将①两边同除以a得:x2+(ba −2)x+(1+ca−ba)<0③.将②代入③得:x2−3x<0,解得0<x<3.故选:A3、已知函数y=ax2+2bx−c(a>0)的图象与x轴交于A(2,0)、B(6,0)两点,则不等式cx2+2bx−a<0的解集为( )A .(−6,−2)B .(−∞,16)∪(12,+∞)C .(−12,−16)D .(−∞,−12)∪(−16,+∞)答案:D解析:利用函数图象与x 的交点,可知ax 2+2bx −c =0(a >0)的两个根分别为x 1=2或x 2=6,再利用根与系数的关系,转化为b =−4a ,c =−12a ,最后代入不等式cx 2+2bx −a <0,求解集. 由条件可知ax 2+2bx −c =0(a >0)的两个根分别为x 1=2或x 2=6, 则2+6=−2b a,2×6=−ca,得b =−4a ,c =−12a ,∴cx 2+2bx −a <0⇔−12ax 2−8ax −a <0, 整理为:12x 2+8x +1>0⇔(2x +1)(6x +1)>0, 解得:x >−16或x <−12,所以不等式的解集是(−∞,−12)∪(−16,+∞). 故选:D小提示:思路点睛:本题的关键是利用根与系数的关系表示b =−4a ,c =−12a ,再代入不等式cx 2+2bx −a <0化简后就容易求解.4、已知a >0,b >0且ab =1,不等式12a+12b+m a+b≥4恒成立,则正实数m 的取值范围是( )A .m ≥2B .m ≥4C .m ≥6D .m ≥8 答案:D分析:由条件结合基本不等式可求a +b 的范围,化简不等式可得m ≥4(a +b )−(a+b )22,利用二次函数性质求4(a +b )−(a+b )22的最大值,由此可求m 的取值范围. 不等式12a+12b+m a+b≥4可化为a+b 2ab+m a+b≥4,又a >0,b >0,ab =1,所以m ≥4(a +b )−(a+b )22,令a +b =t ,则m ≥4t −t 22,因为a >0,b >0,ab =1,所以t =a +b ≥2√ab =2,当且仅当a =b =1时等号成立, 又已知m ≥4t −t 22在[2,+∞)上恒成立,所以m ≥(4t −t 22)max因为4t −t 22=12(8t −t 2)=−12(t −4)2+8≤8,当且仅当t =4时等号成立,所以m ≥8,当且仅当a =2−√3,b =2+√3或a =2−√3,b =2+√3时等号成立, 所以m 的取值范围是[8,+∞), 故选:D.5、已知命题“∀x ∈R ,4x 2+(a −2)x +14>0”是假命题,则实数a 的取值范围为( ) A .(−∞,0]∪[4,+∞)B .[0,4] C .[4,+∞)D .(0,4) 答案:A分析:先求出命题为真时实数a 的取值范围,即可求出命题为假时实数a 的取值范围. 若“∀x ∈R ,4x 2+(a −2)x +14>0”是真命题,即判别式Δ=(a −2)2−4×4×14<0,解得:0<a <4,所以命题“∀x ∈R ,4x 2+(a −2)x +14>0”是假命题, 则实数a 的取值范围为:(−∞,0]∪[4,+∞). 故选:A. 6、若不等式2x 2+2mx+m 4x 2+6x+3<1对一切实数x 均成立,则实数m 的取值范围是( )A .(1,3)B .(−∞,1)C .(−∞,1)∪(3,+∞)D .(3,+∞) 答案:A分析:因为4x 2+6x +3=4(x +34)2+34>0恒成立,则2x 2+2mx+m 4x 2+6x+3<1恒成立可转化为2x 2+(6−2m )x +(3−m )>0恒成立,则Δ<0,即可解得m 的取值范围 因为4x 2+6x +3=4(x +34)2+34>0恒成立 所以2x 2+2mx+m 4x 2+6x+3<1恒成立⇔2x 2+2mx +m <4x 2+6x +3恒成立 ⇔2x 2+(6−2m )x +(3−m )>0恒成立 故Δ=(6−2m )2−4×2×(3−m )<0 解之得:1<m <3 故选:A7、若对任意x >0,a ≥2xx 2+x+1恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .[−1,+∞)B .[3,+∞)C .[23,+∞)D .(−∞,1]答案:C分析:依题意a ≥(2xx 2+x+1)max,利用基本不等式求出2xx 2+x+1的最大值,即可得解;解:因为x >0,所以2x x 2+x+1=2x+1x+1≤2√x⋅x+1=23,当且仅当x =1x 即x =1时取等号,因为a ≥2xx 2+x+1恒成立,所以a ≥23,即a ∈[23,+∞); 故选:C8、已知a =√2,b =√7−√3,c =√6−√2,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a >b >c B .a >c >b C .c >a >b D .c >b >a 答案:B分析:通过作差法,a −b =√2+√3−√7,确定符号,排除D 选项; 通过作差法,a −c =2√2−√6,确定符号,排除C 选项;通过作差法,b −c =(√7+√2)−(√6+√3),确定符号,排除A 选项; 由a −b =√2+√3−√7,且(√2+√3)2=5+2√6>7,故a >b ; 由a −c =2√2−√6且(2√2)2=8>6,故a >c ;b −c =(√7+√2)−(√6+√3)且(√6+√3)2=9+2√18>9+2√14=(√7+√2)2,故c >b . 所以a >c >b , 故选:B . 多选题9、已知a,b为正实数,且ab+2a+b=6,则()A.ab的最大值为2B.2a+b的最小值为4C.a+b的最小值为3D.1a+1+1b+2的最小值为√22答案:ABD分析:对条件进行变形,利用不等式的基本性质对选项一一分析即可. 解:因为6=ab+2a+b≥ab+2√2ab,当且仅当2a=b时取等号,解得√ab≤√2,即ab≤2,故ab的最大值为2,A正确;由6=ab+2a+b得b=6−2aa+1=8a+1−2,所以2a+b=2a+6−2aa+1=2(a+1)+8a+1−4≥2√2(a+1)⋅8a+1−4=4,当且仅当2(a+1)=8a+1,即a=1时取等号,此时取得最小值4,B正确;a+b=a+8a+1−2=a+1+8a+1−3≥4√2−3,当且仅当a+1=8a+1,即a=2√2−1时取等号,C错误;1 a+1+1b+2≥2√1a+1⋅1b+2=2√1ab+2a+b+2=√22,当且仅当a+1=b+2时取等号,此时1a+1+1b+2取得最小值√22,D正确.故选:ABD.10、对于给定的实数a,关于实数x的一元二次不等式a(x−a)(x+1)>0的解集可能为()A.∅ B.(−1,a) C.(a,−1)D.(−∞,−1)∪(a,+∞)答案:ABCD分析:首先讨论a=0,a>0,a<0,三种情况讨论不等式的形式,再讨论对应方程两根大小,讨论不等式的解集.对于一元二次不等式a(x−a)(x+1)>0,则a≠0当a>0时,函数y=a(x−a)(x+1)开口向上,与x轴的交点为a,−1,故不等式的解集为x∈(−∞,−1)∪(a,+∞);当a<0时,函数y=a(x−a)(x+1)开口向下,若a=−1,不等式解集为∅;若−1<a<0,不等式的解集为(−1,a),若a<−1,不等式的解集为(a,−1),综上,ABCD都成立,故选:ABCD小提示:本题考查含参的一元二次不等式的解法,属于中档题型,本题的关键是讨论a的取值范围时,要讨论全面.11、下列结论正确的是()A.当x>0时,√x√x≥2B.当x>2时,x+1x的最小值是2C.当x<54时,4x−2+14x−5的最小值是5D.设x>0,y>0,且x+y=2,则1x +4y的最小值是92答案:AD分析:由已知结合基本不等式检验各选项即可判断.解:x>0时,√x+√x⩾2,当且仅当x=1时取等号,A正确;当x>2时,x+1x >52,没有最小值,B错误;当x<54时,4x−2+14x−5=4x−5+14x−5+3=−(5−4x+15−4x)+3⩽−2√(5−4x)·15−4x+3=1,有最大值,没有最小值,C错误;x>0,y>0,x+y=2,则1x +4y=(1x+4y)(x+y)×12=12(5+yx+4xy)⩾12(5+4)=92,当且仅当yx =4xy且x+y=2即x=23,y=43时取等号,故选:AD.填空题12、已知实数x ,y ,满足{−1≤x +y ≤4,2≤x −y ≤3,则z =2x −3y 的取值范围是________.(用区间表示)答案:[3,8]分析:直接用x +y,x −y 表示出2x −3y ,然后由不等式性质得出结论. 2x −3y =m(x +y)+n(x −y)=(m +n )x +(m −n )y ,则{m +n =2m −n =−3 解得{m =−12n =52 ,则2x −3y =−12(x +y)+52(x −y), 又−1≤x +y ≤4,2≤x −y ≤3, −2≤−12(x +y )≤12, 5≤52(x −y )≤152∴5−2≤2x −3y ≤12+152,即3≤2x −3y ≤8, 所以答案是:[3,8].13、已知b 、c ∈R ,关于x 的不等式x 2+bx +c <0的解集为(−2,3),则bc =___________. 答案:6分析:分析可知关于x 的方程x 2+bx +c =0的两根分别为−2、3,利用韦达定理可求得b 、c 的值,即可得解. 由题意可知,关于x 的方程x 2+bx +c =0的两根分别为−2、3, 由韦达定理可得{−b =−2+3c =−2×3 ,可得{b =−1c =−6,因此,bc =6.所以答案是:6.14、用一根长为12m 的铝合金条做成一个“目”字形窗户的框架(不计损耗),要使这个窗户通过的阳光最充足,则框架的宽为______m . 答案:32##1.5分析:首先设框架的宽为x ,再表示框架的面积,利用基本不等式求最值,即可求框架的宽. 设框架的宽为x ,则其高为6−2x ,要使这个窗户通过的阳光最充足,只要窗户的面积S 最大,S =x (6−2x )=2x (3−x )≤2×[x+(3−x )2]2=92,当且仅当x =3−x ,即x =32时等号成立,故框架的宽为32m .所以答案是:32解答题15、已知不等式(a+1)x2−4x−6<0的解集是{x|−1<x<3}.(1)求常数a的值;(2)若关于x的不等式ax2+mx+4≥0的解集为R,求m的取值范围.答案:(1)a=1(2)[−4,4]分析:(1)由题意可得-1和3是方程(a+1)x2−4x−6=0的解,将x=−1代入方程中可求出a的值;(2)由x2+mx+4≥0的解集为R,可得Δ≤0,从而可求出m的取值范围(1)因为不等式(a+1)x2−4x−6<0的解集是{x|−1<x<3}.所以-1和3是方程(a+1)x2−4x−6=0的解,把x=−1代入方程解得a=1.经验证满足题意(2)若关于x的不等式ax2+mx+4≥0的解集为R,即x2+mx+4≥0的解集为R,所以Δ=m2−16≤0,解得−4≤m≤4,所以m的取值范围是[−4,4].。
高中数学第二章一元二次函数方程和不等式专项训练题(带答案)

高中数学第二章一元二次函数方程和不等式专项训练题单选题1、实数a,b 满足a >b ,则下列不等式成立的是( ) A .a +b <ab B .a 2>b 2C .a 3>b 3D .√a 2+b 2<a +b 答案:C分析:利用不等式的性质逐一判断即可. A ,若a =1,b =0,则a +b >ab ,故A 错误; B ,若a =1,b =−2,则a 2<b 2,故B 错误;C ,若a >b ,则a 3−b 3=(a −b )(a 2+ab +b 2)=(a −b )[(a +b 2)2+3b 24]>0,所以a 3>b 3,故C 正确;D ,若a =1,b =−2,则√a 2+b 2>a +b ,故D 错误. 故选:C2、若a,b,c ∈R ,则下列命题为假命题的是( ) A .若√a >√b ,则a >b B .若a >b ,则ac >bc C .若b >a >0,则1a >1b D .若ac 2>bc 2,则a >b 答案:B分析:根据不等式的性质逐一分析各选项即可得答案. 解:对A :因为√a >√b ,所以a >b ≥0,故选项A 正确;对B :因为a >b ,c ∈R ,所以当c >0时,ac >bc ;当c =0时,ac =bc ;当c <0时,ac <bc ,故选项B 错误;对C :因为b >a >0,所以由不等式的性质可得1a>1b >0,故选项C 正确;对D :因为ac 2>bc 2,所以c 2>0,所以a >b ,故选项D 正确. 故选:B.3、若x >53,则3x +43x−5的最小值为( )A .7B .4√3C .9D .2√3 答案:C分析:利用基本不等式即可求解. 解:∵x >53, ∴3x −5>0,则3x +43x−5=(3x −5)+43x−5+5≥2√(3x −5)⋅43x−5+5=9, 当且仅当3x −5=2时,等号成立, 故3x +43x−5的最小值为9,故选:C .4、已知2<a <3,−2<b <−1,则2a −b 的范围是( ) A .(6,7)B .(5,8)C .(2,5)D .(6,8) 答案:B分析:由不等式的性质求解即可.,故4<2a <6,1<−b <2,得5<2a −b <8 故选:B5、已知a,b >0,a +4b =ab ,则a +b 的最小值为( ) A .10B .9C .8D .4 答案:B分析:由题可得4a +1b =1,根据a +b =(a +b )(4a +1b )展开利用基本不等式可求.∵a,b >0,a +4b =ab ,∴4a +1b =1, ∴a +b =(a +b )(4a +1b )=4b a +a b +5≥2√4b a ⋅ab +5=9,当且仅当4ba =ab 时等号成立,故a +b 的最小值为9. 故选:B.23,21<<-<<-a b6、已知两个正实数x ,y 满足x +y =2,则1x+9y+1的最小值是( )A .163B .112C .8D .3 答案:A分析:根据题中条件,得到1x +9y+1=13(1x +9y+1)[x +(y +1)],展开后根据基本不等式,即可得出结果. 因为正实数x,y 满足x +y =2,则1x +9y+1=13(1x +9y+1)[x +(y +1)]=13(10+y+1x+9x y+1)≥13(10+2√y+1x⋅9x y+1)=163,当且仅当y+1x=9xy+1,即x =34,y =54时,等号成立.故选:A .小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.7、关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根α,β,且α2+β2=12,那么m 的值为( ) A .−1B .−4C .−4或1D .−1或4 答案:A分析:α2+β2=(α+β)2−2α⋅β,利用韦达定理可得答案. ∵关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根, ∴Δ=[2(m −1)]2−4×1×(m 2−m )=−4m +4⩾0, 解得:m ⩽1,∵关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根α,β, ∴α+β=−2(m −1),α⋅β=m 2−m ,∴α2+β2=(α+β)2−2α⋅β=[−2(m −1)]2−2(m 2−m )=12,即m 2−3m −4=0,解得:m =−1或m =4(舍去). 故选:A.8、已知实数x ,y 满足x 2+y 2=2,那么xy 的最大值为( ) A .14B .12C .1D .2 答案:C分析:根据重要不等式x 2+y 2≥2xy 即可求最值,注意等号成立条件.由x 2+y 2=2≥2xy ,可得xy ≤1,当且仅当x =y =1或x =y =−1时等号成立. 故选:C. 多选题9、下面所给关于x 的不等式,其中一定为一元二次不等式的是( ) A .3x +4<0B .x 2+mx -1>0 C .ax 2+4x -7>0D .x 2<0 答案:BD分析:利用一元二次不等式的定义和特征对选项逐一判断即可.选项A 是一元一次不等式,故错误;选项B ,D ,不等式的最高次是二次,二次项系数不为0,故正确;当a =0时,选项C 是一元一次不等式,故不一定是一元二次不等式,即错误. 故选:BD.10、已知a >0,b >0,且a 2+b 2=2,则下列不等式中一定成立的是( ) A .ab ≥1B .a +b ≤2 C .lga +lgb ≤0D .1a +1b ≤2 答案:BC分析:对于AD ,举例判断,对于BC ,利用基本不等式判断 解:对于A ,令a =√22,b =√62满足a 2+b 2=2,则ab =√22×√62=√32<1,所以A 错误,对于B ,因为(a +b)2=a 2+b 2+2ab =2+2ab ≤2+a 2+b 2=4,所以a +b ≤2,当且仅当a =b =1时取等号,所以B 正确,对于C ,因为lga +lgb =lgab ≤lg a 2+b 22=lg1=0,当且仅当a =b =1时取等号,所以C 正确,对于D ,令a =√22,b =√62满足a 2+b 2=2,则1a +1b =√2+√63≈1.414+0.8165>2,所以D 错误,故选:BC11、已知a >0,b >0,且a +b =1,则( ) A .a 2+b 2≥12B .2a−b >12C .log 2a +log 2b ≥−2D .√a +√b ≤√2 答案:ABD分析:根据a +b =1,结合基本不等式及二次函数知识进行求解. 对于A ,a 2+b 2=a 2+(1−a )2=2a 2−2a +1=2(a −12)2+12≥12, 当且仅当a =b =12时,等号成立,故A 正确;对于B ,a −b =2a −1>−1,所以2a−b >2−1=12,故B 正确;对于C ,log 2a +log 2b =log 2ab ≤log 2(a+b 2)2=log 214=−2,当且仅当a =b =12时,等号成立,故C 不正确; 对于D ,因为(√a +√b)2=1+2√ab ≤1+a +b =2,所以√a +√b ≤√2,当且仅当a =b =12时,等号成立,故D 正确; 故选:ABD小提示:本题主要考查不等式的性质,综合了基本不等式,指数函数及对数函数的单调性,侧重考查数学运算的核心素养.12、下列选项中正确的是( ) A .不等式a +b ≥2√ab 恒成立B .存在实数a ,使得不等式a +1a ≤2成立 C .若a ,b 为正实数,则ba +ab ≥2D .若正实数x ,y 满足,则2x +1y ≥821x y +=答案:BCD分析:根据基本不等式的条件与“1”的用法等依次讨论各选项即可得答案. 解:对于A选项,当a<0,b<0时不成立,故错误;对于B选项,当a<0时,a+1a =−[(−a)+(−1a)]≤2,当且仅当a=−1等号成立,故正确;对于C选项,若a,b为正实数,则ba >0,ab>0,所以ba+ab≥2√ba⋅ab=2,当且仅当a=b时等号成立,故正确;对于D选项,由基本不等式“1”的用法得2x +1y=(2x+1y)(x+2y)=4+4yx+xy≥4+2√4yx⋅xy=8,当且仅当x=2y时等号成立,故正确.故选:BCD13、已知函数f(x)=x2−2(a−1)x+a,若对于区间[−1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有f(x1)≠f(x2),则实数a的取值范围可以是()A.(−∞,0]B.[0,3]C.[−1,2]D.[3,+∞)答案:AD解析:对于区间[−1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有f(x1)≠f(x2),分析即f(x)在区间[−1,2]上单调,利用二次函数的单调区间判断.二次函数f(x)=x2−2(a−1)x+a图象的对称轴为直线x=a−1,∵任意x1,x2∈[−1,2]且x1≠x2,都有f(x1)≠f(x2),即f(x)在区间[−1,2]上是单调函数,∴a−1≤−1或a−1≥2,∴a≤0或a≥3,即实数a的取值范围为(−∞,0]∪[3,+∞).故选:AD小提示:(1)多项选择题是2020年高考新题型,需要要对选项一一验证.(2)二次函数的单调性要看开口方向、对称轴与区间的关系.填空题14、已知三个不等式:①ab>0,②ca >db,③bc>ad,用其中两个作为条件,剩下的一个作为结论,则可组成______个真命题. 答案:3分析:根据题意,结合不等式性质分别判断①、②、③作为结论的命题的真假性即可. 由不等式性质,得{ab >0c a >d b ⇒{ab >0bc−ad ab>0⇒bc >ad ;{ab >0bc >ad ⇒c a >d b ;{ca>d bbc >ad⇒{bc−adab>0bc >ad⇒ab >0.故可组成3个真命题.所以答案是:3.15、命题p:∀x ∈R ,x 2+ax +a ≥0,若命题p 为真命题,则实数a 的取值范围为___________. 答案:[0,4]分析:根据二次函数的性质判别式解题即可.∀x ∈R ,要使得x 2+ax +a ≥0,则Δ=a 2−4a ≤0,解得0≤a ≤4. 若命题p 为真命题,则实数a 的取值范围为[0,4]. 所以答案是:[0,4]. 16、a >b >c ,n ∈N ∗,且1a−b+1b−c≥n a−c恒成立,则n 的最大值为__.答案:4分析:将不等式变形分离出n ,不等式恒成立即n 大于等于右边的最小值;由于a −c =a −b +b −c ,凑出两个正数的积是常数,利用基本不等式求最值. 解:由于1a−b+1b−c≥n a−c恒成立,且a >c即恒成立 只要的最小值即可∵a −c a −b +a −c b −c =a −b +b −c a −b +a −b +b −cb −c=2+b −c a −b +a −bb −c∵a >b >ca c a cn a b b c --≤+--a c a cn a b b c --≤+--∴a −b >0,b −c >0,故(a−c a−b +a−cb−c )≥4,因此n ≤4 所以答案是:4. 解答题17、(1)已知x >1,求4x +1+1x−1的最小值;(2)已知0<x <1,求x (4−3x )的最大值. 答案:(1)9;(2)43.分析:(1)由于x −1>0,则4x +1+1x−1=4(x −1)+1x−1+5,然后利用基本不等式求解即可, (2)由于0<x <1,变形得x (4−3x )=13⋅(3x )⋅(4−3x ),然后利用基本不等式求解即可. (1)因为x >1,所以x −1>0,所以4x +1+1x−1=4(x −1)+1x−1+5≥2√4(x −1)⋅1x−1+5=9, 当且仅当4(x −1)=1x−1,即x =32时取等号,所以4x +1+1x−1的最小值为9.(2)因为0<x <1,所以x (4−3x )=13⋅(3x )⋅(4−3x )≤13(3x+4−3x 2)2=43,当且仅当3x =4−3x ,即x =23时取等号,故x (4−3x )的最大值为43.18、在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边分别为a ,b ,c ,已知2acosB =2c −b . (1)求角A 的值;(2)若b =5,AC⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =−5,求△ABC 的周长; (3)若2bsinB +2csinC =bc +√3a ,求△ABC 面积的最大值. 答案:(1)A =π3;(2)20;(3)3√34. 解析:(1)利用正弦定理及两角和的正弦公式展开,可得,可求得角A 的值;(2)根据向量的数量积及余弦定理分别求出a,c ,即可求得周长;1cos 2A(3)将利用正弦定理将角化成边,再利用余弦定理结合基本不等式可求得面积的最值; (1)∵2acosB =2c −b ⇒2sinA ⋅cosB =2sinC −sinB ,∴2sinA ⋅cosB =2⋅sin(A +B)−sinB =2(sinA ⋅cosB +cosA ⋅sinB)−sinB , ∴,∵0<A <π,∴A =π3;(2)∵AC⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 2 =c ⋅5⋅cos π3−52=52c −25=−5⇒c =8,在△ABC 中利用余弦定理得:a 2=b 2+c 2−2b ⋅c ⋅cosA =52+82−2⋅5⋅8⋅12=49, ∴a =7,∴ΔABC 的周长为:5+8+7=20; (3)∵bsinB =csinC =asinA =√32=2√3a3,∴sinB =√32ba,sinC =√32ca, ∴2b ⋅√32⋅b a+2c ⋅√32⋅ca=bc +√3a ,∴√3(b 2+c 2−a 2)=abc ⇒√3⋅cosA =a2⇒√3⋅12=a2⇒a =√3, ∴√3(b 2+c 2−3)=√3bc ⇒b 2+c 2=3+bc , ∴3+bc ⩾2bc ⇒bc ⩽3,等号成立当且仅当, △ABC 面积的最大值为(12bcsinA)max=3√34. 小提示:本题考查三角恒等变换、正余弦定理在解三角形中的应用,求解时注意选择边化成角或者角化成边的思路.1cos 2A =b c =。
高中数学 含参数的一元二次不等式精选训练试题

含参数的一元二次不等式精选训练试题解含参数的一元二次不等式,通常情况下,均需分类讨论,那么如何讨论呢? 对含参一元二次不等式常用的分类方法有三种: 一、按2x 项的系数a 的符号分类,即0,0,0<=>a a a ;例1 解不等式:()0122>+++x a ax分析:本题二次项系数含有参数,()044222>+=-+=∆a a a ,故只需对二次项系数进行分类讨论。
解:∵()044222>+=-+=∆a a a解得方程 ()0122=+++x a ax 两根,24221aa a x +---=a a a x 24222++--=∴当0>a 时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<++-->a a a x a a a x x 242242|22或当0=a 时,不等式为012>+x ,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21|x x 当0<a 时, 解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<<++--a a a x a a a x 242242|22例2 解不等式()00652≠>+-a a ax ax分析 因为0≠a ,0>∆,所以我们只要讨论二次项系数的正负。
解 ()()032)65(2>--=+-x x a x x a∴当0>a 时,解集为{}32|><x x x 或;当0<a 时,解集为{}32|<<x x二、按判别式∆的符号分类,即0,0,0<∆=∆>∆;例3 解不等式042>++ax x分析 本题中由于2x 的系数大于0,故只需考虑∆与根的情况。
解:∵162-=∆a ∴当()4,4-∈a 即0<∆时,解集为R ;当4±=a 即Δ=0时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧≠∈2a x R x x 且; 当4>a 或4-<a 即0>∆,此时两根分别为21621-+-=a a x ,21622---=a a x ,显然21x x >, ∴不等式的解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧----+->21621622a a x a a x x 〈或例4 解不等式()()R m x x m ∈≥+-+014122 解 因,012>+m ()()2223414)4(m m -=+--=∆ 所以当3±=m ,即0=∆时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧=21|x x ; 当33<<-m ,即0>∆时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+--+-+>1321322222m m x m m x x 〈或; 当33>-<m m 或,即0<∆时,解集为R 。
一元二次不等式解法与集合运算练习题集doc

一元二次不等式解法与集合运算练习题集.doc一元二次不等式的解法与集合运算是高中数学中的重要内容,通过对这些知识点的练习可以帮助学生巩固理论知识,提高解题能力。
下面是一份含有答案的练习题集,供学生进行练习。
一、选择题1.若二次不等式 x^2 - 4x + 3 > 0 的解集为 A,下列说法正确的是: A. A= {x | x > 1 或 x < 3} B. A = {x | x > 1 且 x < 3} C. A = {x | x <1 或 x > 3} D. A = {x | x < 1 且 x > 3}2.若二次不等式 x^2 - 5x + 6 < 0 的解集为 B,下列说法正确的是: A. B= {x | x > 2 或 x < 3} B. B = {x | x > 2 且 x < 3} C. B = {x | x <2 或 x > 3} D. B = {x | x < 2 且 x > 3}3.若二次不等式 2x^2 - 3x - 2 ≤ 0 的解集为 C,下列说法正确的是: A.C = {x | x ≥ -2 或x ≤ 1/2} B. C = {x | x ≥ -2 且x ≤ 1/2} C.C = {x | x ≤ -2 或x ≥ 1/2} D. C = {x | x ≤ -2 且x ≥ 1/2}二、填空题1.解不等式 x^2 - 6x + 8 > 0 的解集为 _______。
2.解不等式 x^2 - 7x + 10 ≥ 0 的解集为 _______。
3.解不等式 3x^2 - 4x - 1 < 0 的解集为 _______。
4.解不等式 4x^2 - 9 < 0 的解集为 _______。
三、解答题1.解二次不等式 x^2 - 4x - 5 > 0,并用数轴表示解集。
一元二次不等式练习题
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一元二次不等式练习题一元二次不等式是高中数学中的重要内容,对于我们理解函数、方程和不等式之间的关系有着关键作用。
下面为大家准备了一些一元二次不等式的练习题,让我们一起来巩固和提升这方面的知识。
首先,来看这道题:已知不等式$x^2 5x + 6 > 0$,求其解集。
我们先将左边因式分解,得到$(x 2)(x 3) > 0$。
接下来,我们要找到使得不等式成立的$x$的取值范围。
因为两个因式的乘积大于 0,所以有两种情况:第一种情况,$x 2 > 0$且$x 3 > 0$,即$x > 2$且$x > 3$,所以$x > 3$。
第二种情况,$x 2 < 0$且$x 3 < 0$,即$x < 2$且$x < 3$,所以$x < 2$。
综上,该不等式的解集为$x < 2$或$x > 3$。
再看这道题:求解不等式$2x^2 7x + 3 \leq 0$。
同样先因式分解,$2x^2 7x + 3 =(2x 1)(x 3) \leq 0$。
然后分析:要使乘积小于等于 0 ,则有三种情况:第一种,$2x 1 \geq 0$且$x 3 \leq 0$,即$x \geq \frac{1}{2}$且$x \leq 3$,所以$\frac{1}{2} \leq x \leq 3$。
第二种,$2x 1 \leq 0$且$x 3 \geq 0$,此时$x$无解。
第三种,$2x 1 = 0$或$x 3 = 0$,解得$x =\frac{1}{2}$或$x = 3$。
综上,不等式的解集为$\frac{1}{2} \leq x \leq 3$。
接下来这道题:已知不等式$3x^2 + 5x 2 < 0$,求其解集。
先因式分解:$3x^2 + 5x 2 =(3x 1)(x + 2) < 0$。
要使乘积小于 0 ,则有两种情况:第一种,$3x 1 < 0$且$x + 2 > 0$,解得$-2 < x <\frac{1}{3}$。
第二种,$3x 1 > 0$且$x + 2 < 0$,此时$x$无解。
2023年人教版高中数学第二章一元二次函数方程和不等式典型例题

(名师选题)2023年人教版高中数学第二章一元二次函数方程和不等式典型例题单选题1、若非零实数a,b满足a<b,则下列不等式成立的是()A.ab <1B.ba+ab>2C.1ab2<1a2bD.a2+a<b2+b答案:C分析:举出符合条件的特例即可判断选项A,B,D,对于C,作出不等式两边的差即可判断作答.取a=−2,b=−1,满足a<b,而ab=2>1,A不成立;取a=−2,b=1,满足a<b,而ba +ab=−12+(−2)=−52<2,B不成立;因1ab2−1a2b=a−ba2b2<0,即有1ab2<1a2b,C成立;取a=−2,b=−1,满足a<b,而a2+a=2,b2+b=0,即a2+a>b2+b,D不成立.故选:C2、已知a=√2,b=√7−√3,c=√6−√2,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.c>b>a答案:B分析:通过作差法,a−b=√2+√3−√7,确定符号,排除D选项;通过作差法,a−c=2√2−√6,确定符号,排除C选项;通过作差法,b−c=(√7+√2)−(√6+√3),确定符号,排除A选项;由a−b=√2+√3−√7,且(√2+√3)2=5+2√6>7,故a>b;由a−c=2√2−√6且(2√2)2=8>6,故a>c;b−c=(√7+√2)−(√6+√3)且(√6+√3)2=9+2√18>9+2√14=(√7+√2)2,故c>b. 所以a>c>b,故选:B.3、设O为坐标原点,直线x=a与双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点,若△ODE的面积为8,则C的焦距的最小值为()A.4B.8C.16D.32答案:B分析:因为C:x 2a2−y2b2=1(a>0,b>0),可得双曲线的渐近线方程是y=±bax,与直线x=a联立方程求得D,E两点坐标,即可求得|ED|,根据△ODE的面积为8,可得ab值,根据2c=2√a2+b2,结合均值不等式,即可求得答案.∵C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)∴双曲线的渐近线方程是y=±bax∵直线x=a与双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别交于D,E两点不妨设D为在第一象限,E在第四象限联立{x=ay=ba x,解得{x=ay=b故D(a,b)联立{x=ay=−ba x,解得{x=ay=−b故E(a,−b)∴|ED|=2b∴△ODE面积为:S△ODE=12a×2b=ab=8∵双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)∴其焦距为2c=2√a2+b2≥2√2ab=2√16=8当且仅当a=b=2√2取等号∴C的焦距的最小值:8故选:B.小提示:本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.4、若不等式组{x−1>a2x−4<2a的解集非空,则实数a的取值范围是()A.(−1,3)B.(−∞,−1)∪(3,+∞)C.(−3,1)D.(−∞,−3)∪(1,+∞)答案:A分析:分别解出两个不等式的解,再根据集合交集的概念求解.由题意{x>a2+1x<2a+4,∴a2+1<2a+4,即a2−2a−3<0,解得−1<a<3.故选:A.小提示:本题考查不等式组的解,考查集合的交集运算,属于基础题.5、设a,b,c,d为实数,且a>b>0>c>d,则下列不等式正确的是()A.c2>cd B.a−c<b−dC.ac>bd D.ca −db>0答案:D分析:题目考察不等式的性质,A选项不等式两边同乘负数要变号;B,C选项可以通过举反例排除;D选项根据已知条件变形可得已知a>b>0>c>d,对各选项逐一判断:选项A :因为0>c >d ,由不等式的性质,两边同乘负数,不等式变号,可得c 2<cd ,所以选项A 错误. 选项B :取a =2,b =1,c =−1,d =−2,则a −c =3,b −d =3,此时a −c =b −d ,所以选项B 错误. 选项C :取a =2,b =1,c =−1,d =−2,则ac =−2,bd =−2,此时ac =bd ,所以选项C 错误. 选项D :因为a >b >0,0>c >d ,所以ad <bd <bc ,所以ca>db,即ca−db>0,所以选项D 正确.故选:D.6、不等式x−1x+2<0的解集为( ) A .{x|x >1}B .{x|x <−2}C .{x|−2<x <1}D .{x|x >1或x <−2} 答案:C 解析:由x−1x+2<0等价于(x −1)(x +2)<0,进而可求出不等式的解集. 由题意,x−1x+2<0等价于(x −1)(x +2)<0,解得−2<x <1, 所以不等式x−1x+2<0的解集为{x|−2<x <1}.故选:C.小提示:本题考查分式不等式的解集,考查学生的计算能力,属于基础题. 7、已知实数x ,y 满足x 2+y 2=2,那么xy 的最大值为( ) A .14B .12C .1D .2答案:C分析:根据重要不等式x 2+y 2≥2xy 即可求最值,注意等号成立条件.由x 2+y 2=2≥2xy ,可得xy ≤1,当且仅当x =y =1或x =y =−1时等号成立. 故选:C.8、关于x 的不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x|x 1<x <x 2},且x 2−x 1=1,则a 2+a −2=( ) A .3B .32C .2D .23答案:A分析:根据一元二次不等式与解集之间的关系可得x 1+x 2=a +1a 、x 1x 2=1,结合(x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2计算即可.由不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x |x 1<x <x 2}, 得a >0,不等式对应的一元二次方程为ax 2−(a 2+1)x +a =0, 方程的解为x 1、x 2,由韦达定理,得x 1+x 2=a 2+1a=a +1a ,x 1x 2=1,因为x 2−x 1=1,所以(x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2=1, 即(a +1a )2−4=1,整理,得a 2+a −2=3.故选:A9、若x >1,则x +1x−1的最小值等于( ) A .0B .1C .2D .3 答案:D 分析:将x +1x−1变形为x −1+1x−1+1,即可利用均值不等式求最小值.因为x >1,所以x −1>0,因此x +1x−1=x −1+1x−1+1≥2√(x −1)⋅1x−1+1=3,当且仅当x −1=1x−1,即x =2时,等号成立,所以x +1x−1的最小值等于3. 故选:D.10、实数a,b 满足a >b ,则下列不等式成立的是( ) A .a +b <ab B .a 2>b 2C .a 3>b 3D .√a 2+b 2<a +b 答案:C分析:利用不等式的性质逐一判断即可. A ,若a =1,b =0,则a +b >ab ,故A 错误; B ,若a =1,b =−2,则a 2<b 2,故B 错误;C,若a>b,则a3−b3=(a−b)(a2+ab+b2)=(a−b)[(a+b2)2+3b24]>0,所以a3>b3,故C正确;D,若a=1,b=−2,则√a2+b2>a+b,故D错误.故选:C11、关于x的不等式ax2−|x|+2a≥0的解集是(−∞,+∞),则实数a的取值范围为()A.[√24,+∞)B.(−∞,√24]C.[−√24,√24]D.(−∞,−√24]∪[√24,+∞)答案:A分析:不等式ax2−|x|+2a≥0的解集是(−∞,+∞),即对于∀x∈R,ax2−|x|+2a≥0恒成立,即a≥|x|x2+2,分x=0和a≠0两种情况讨论,结合基本不等式即可得出答案.解:不等式ax2−|x|+2a≥0的解集是(−∞,+∞),即对于∀x∈R,ax2−|x|+2a≥0恒成立,即a≥|x|x2+2,当x=0时,a≥0,当a≠0时,a≥|x|x2+2=1|x|+2|x|,因为1|x|+2|x|≤2√|x|⋅2|x|=√24,所以a≥√24,综上所述a∈[√24,+∞).故选:A.12、对∀x∈R,不等式(a−2)x2+2(a−2)x−4<0恒成立,则a的取值范围是()A.−2<a≤2B.−2≤a≤2C.a<−2或a≥2D.a≤−2或a≥2答案:A分析:对a 讨论,结合二次函数的图象与性质,解不等式即可得到a 的取值范围. 不等式(a −2)x 2+2(a −2)x −4<0对一切x ∈R 恒成立, 当a −2=0,即a =2时,−4<0恒成立,满足题意; 当a −2≠0时,要使不等式恒成立,需{a −2<0Δ<0 ,即有{a <24(a −2)2+16(a −2)<0 , 解得−2<a <2.综上可得,a 的取值范围为(−2,2]. 故选:A. 双空题13、已知a >b ,关于x 的不等式ax 2+2x +b ≥0对于一切实数x 恒成立,又存在实数x 0,使得ax 02+2x 0+b =0成立,则当a =___________时,a 2+b 2a−b的最小值为___________.答案:√2+√622√2 分析:根据二次函数的性质、一元二次方程的判别式,结合基本不等式进行求解即可. 解:∵a >b ,不等式ax 2+2x +b ≥0对于一切实数x 恒成立, ∴{a >04−4ab ≤0,即a >0,ab ≥1;① 又存在x 0∈R ,使ax 02+2x 0+b =0成立,则Δ≥0,即4−4ab ≥0,得ab ≤1,②由①②得ab =1,即b =1a;∵a >b ,∴a >1,∴a −1a >0, ∴a 2+b 2a−b=a 2+1a 2a−1a=(a −1a )+2a−1a≥2√2,当且仅当(a −1a )2=2,即a =√2+√62时取等号. ∴当a =√2+√62时,a 2+b 2a−b的最小值为2√2.所以答案是:√2+√62;2√2.14、某高校在2008年9月初共有m名在校学生,其中有n名新生,在9月底,又补录了b名学生,则新生占学生的比例_________(选填“变大”、“变小”或“不变”),其理论论据用数学形式表达为_______.答案:增大若m>n>0,b>0,则nm <n+bm+b解析:补录新生后,新生人数增加,而原有学生人数没有变,即可得知新生占比增大;由不得式性质,结合不等式成立条件,即可得数学表达性.由题意补录了b名学生,新生人数增多,而原有学生人数不变,由此知,新生所占的比例必增大.由于补录后新生人数变为n+b,在校生人数增加为m+b,故所对应的不等式模型是nm <n+bm+b,即若m>n>0,b>0,则nm <n+bm+b.故答案为:增大;m>n>0,b>0,则nm <n+bm+b.小提示:本题考查了不等式性质在实际问题中的综合应用,属于中档题.15、已知1<a<3,2<b<5,则2a−3b+1的取值范围为______,√ab2的取值范围为______.答案:(−12,1)(125,√3 4)分析:分别根据2<2a<6,−15<−3b<−6可得2a−3b+1的取值范围,再根据1<√a<√3与4<b2<25可得√ab2的范围即可.∵1<a<3,∴2<2a<6.∵2<b<5,∴−15<−3b<−6,∴−12<2a−3b+1<1.∵1<a<3,∴1<√a<√3.∵2<b<5,∴4<b2<25,∴125<1b2<14,∴125<√ab2<√34.所以答案是:(−12,1);(125,√3 4)16、已知正实数a,b满足4a+b=3,则b−1a 的最大值为_________;13a+1+1a+b的最小值为_________.答案:−1 1分析:由已知可得b−1a =3−(4a+1a),利用基本不等式可得解,第二空变形代数式结合运用“1”妙用的代换,再利用基本不等式求最值,即可得答案;∵4a+b=3,∴b=3−4a∴b−1a =3−4a−1a=3−(4a+1a)≤3−2√4a⋅1a=3−4=−1,当且仅当4a=1a ,即a=12,b=1时等号成立,∴b−1a的最大值为−1,∵4a+b=3⇒(3a+1)+(a+b)=4,∴13a+1+1a+b=(13a+1+1a+b)⋅14[(3a+1)+(a+b)]=14[2+a+b3a+1+3a+1a+b]≥14[2+2√a+b3a+1⋅3a+1a+b]=1,等号成立当且仅当a+b3a+1=3a+1a+b,即a=13,b=53时等号成立,∴1 3a+1+1a+b的最小值为1.所以答案是:−1;1.17、使命题“若1a >1b,则a<b”为假命题的一组a,b的值分别为__________,_________.答案: 1 −1(答案不唯一)分析:只要a>0,b<0,原命题都是假命题.若命题“若1a >1b,则a<b”为假命题,则可使a>0,b<0,命题为假命题, 可设a=1,b=−1.所以答案是:1,−1(答案不唯一)解答题18、实数a、b满足-3≤a+b≤2,-1≤a-b≤4.(1)求实数a、b的取值范围;(2)求3a -2b 的取值范围. 答案:(1)a ∈[-2,3],b ∈[-72,32](2)[-4,11]分析:(1)由a =12[(a +b )+(a -b)],b =12[(a +b )-(a -b)]根据不等式的性质计算可得;(2)求出3a -2b =12(a +b )+52(a -b ),再利用不等式的性质得解. (1)解:由-3≤a +b ≤2,-1≤a -b ≤4,则a =12[(a +b )+(a -b)],所以-4≤(a +b )+(a -b)≤6,所以-2≤12[(a +b )+(a -b)]≤3,即-2≤a ≤3,即实数a 的取值范围为[-2,3]. 因为b =12[(a +b )-(a -b)],由-1≤a -b ≤4,所以-4≤b -a ≤1,所以-7≤(a +b )-(a -b)≤3, 所以-72≤12[(a +b )-(a -b)]≤32, ∴-72≤b ≤32,即实数b 的取值范围为[-72,32]. (2)解:设3a -2b =m (a +b )+n(a -b)=(m +n )a +(m -n)b , 则{m +n =3m -n =-2,解得{m =12n =52 , ∴3a -2b =12(a +b )+52(a -b ), ∵-3≤a +b ≤2,-1≤a -b ≤4. ∴-32≤12(a +b )≤1,-52≤52(a -b )≤10,∴-4≤3a-2b≤11,即3a-2b的取值范围为[-4,11].19、(1)用篱笆围一个面积为100m2的矩形菜园,当这个矩形的边长为多少时,所用篱笆最短?最短篱笆的长度是多少?(2)用一段长为36m的篱笆围成一个矩形菜园,当这个矩形的边长为多少时,菜园的面积最大?最大面积是多少?答案:(1)当这个矩形菜园是边长为10m的正方形时,最短篱笆的长度为40m;(2)当这个矩形菜园是边长为9m的正方形时,最大面积是81m2.解析:设矩形菜园的相邻两条边的长分别为xm、ym,篱笆的长度为2(x+y)m.(1)由题意得出xy=100,利用基本不等式可求出矩形周长的最小值,由等号成立的条件可得出矩形的边长,从而可得出结论;(2)由题意得出x+y=18,利用基本不等式可求出矩形面积的最大值,由等号成立的条件可得出矩形的边长,从而可得出结论.设矩形菜园的相邻两条边的长分别为xm、ym,篱笆的长度为2(x+y)m.(1)由已知得xy=100,由x+y2≥√xy,可得x+y≥2√xy=20,所以2(x+y)≥40,当且仅当x=y=10时,上式等号成立.因此,当这个矩形菜园是边长为10m的正方形时,所用篱笆最短,最短篱笆的长度为40m;(2)由已知得2(x+y)=36,则x+y=18,矩形菜园的面积为xym2.由√xy≤x+y2=182=9,可得xy≤81,当且仅当x=y=9时,上式等号成立.因此,当这个矩形菜园是边长为9m的正方形时,菜园的面积最大,最大面积是81m2.小提示:本题考查基本不等式的应用,在运用基本不等式求最值时,充分利用“积定和最小,和定积最大”的思想求解,同时也要注意等号成立的条件,考查计算能力,属于基础题.20、已知不等式ax2+(1−a)x+a−1<0.(1)若不等式对任意实数x恒成立,求实数a的取值范围;(2)若不等式对a∈[0,12]恒成立,求实数x的取值范围.答案:(1)(−∞,−13);(2)(−1−√52,−1+√52).分析:(1)根据一元二次不等式的解集为全体实数的条件可得Δ<0,a<0,从而解出a的范围即可.(2)化简整理为关于a的一次函数再分析.构造函数g(a)利用{g(0)<0g(12)<0,解不等式组.(1)当a=0时,不等式为x−1<0,解得x<1,显然不符合题意;当a≠0时,由已知,得{a<0(1−a)2−4a(a−1)<0即{a<03a2−2a−1>0,解得a<−13,综上,实数a的取值范围为(−∞,−13).(2)原不等式可化为(x2−x+1)a+x−1<0,设g(a)=(x2−x+1)a+x−1,由题意,当a∈[0,12],g(a)<0恒成立,所以{g(0)<0g(12)<0,即{x−1<012(x2−x+1)+x−1<0 ,解得−1−√52<x<−1+√52,所以实数x的取值范围为(−1−√52,−1+√52).。
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一元二次不等式及其解法
1.形如)0)(0(02≠<>++a c bx ax 其中或的不等式称为关于x 的一元二次不等式.
2.一元二次不等式20(0)ax bx c a ++>>与相应的函数2(0)y ax bx c a =++>、相应的方程20(0)ax bx c a ++=>判别式ac b 42-=∆
0>∆ 0=∆
0<∆
二次函数c bx ax y ++=2
(0>a )的图象
()002>=++a c bx ax
的解集)0(02>>++a c bx ax 的解集)0(02><++a c bx ax
1、把二次项的系数变为正的。
(如果是负,那么在不等式两边都乘以-1,把系数变为正)
2、解对应的一元二次方程。
(先看能否因式分解,若不能,再看△,然后求根)
3、求解一元二次不等式。
(根据一元二次方程的根及不等式的方向)
不等式的解法---穿根法
一.方法:先因式分解,再使用穿根法.
注意:因式分解后,整理成每个因式中未知数的系数为正.
使用方法:①在数轴上标出化简后各因式的根,使等号成立的根,标为实点,等号不成立的根要标虚点. ②自右向左自上而下穿线,遇偶次重根不穿透,遇奇次重根要穿透(叫奇穿偶不穿). ③数轴上方曲线对应区域使“>”成立, 下方曲线对应区域使“<”成立. 例1:解不等式 (1)
(x+4)(x+5)2
(2-x)3
<0 x 2-4x+1
3x 2-7x+2
≤1
解:
(1) 原不等式等价于(x+4)(x+5)2(x-2)3>0 根据穿根法如图
不等式解集为{x ∣x>2或x<-4且x ≠5}. (2)
变形为
(2x-1)(x-1)
(3x-1)(x-2)
≥0
根据穿根法如图
不等式解集为 {x |x<
1 3 或 1
2
≤x ≤1或x>2}. 2
-4
-5 2
2
1 1 3 1
一、解下列一元二次不等式:
1、0652>++x x
2、0652≤--x x
3、01272<++x x
4、0672≥+-x x
5、0122<--x x
6、0122>-+x x
7、01282≥+-x x
8、01242<--x x
9、012532>-+x x 10、0121632>-+x x 11、0123732>+-x x 12、071522≤++x x 13、0121122≥++x x 14、10732>-x x 15、05622<-+-x x 16、02033102≤+-x x 17、0542<+-x x 18、0442>-+-x x 19、2230x x --+≥ 20、0262≤+--x x 21、0532>+-x x 22、02732<+-x x 23、0162≤-+x x 24、03442>-+x x 25、061122<++x x 26、041132>+--x x 27、042≤-x 28、031452≤-+x x 29、0127122>-+x x 30、0211122≥--x x 31、03282>--x x 32、031082≥-+x x 33、041542<--x x 34、02122>--x x 35、021842>-+x x 36、05842<--x x 37、0121752≤-+x x 38、0611102>--x x 39、038162>--x x 40、038162<-+x x 41、0127102≥--x x 42、02102>-+x x
43、0242942≤--x x 44、0182142>--x x 45、08692>-+x x 46、0316122>-+x x 47、0942<-x 48、0320122>+-x x 49、0142562≤++x x 50、0941202≤+-x x 51、(2)(3)6x x +-< 二.填空题
1、不等式(1)(12)0x x -->的解集是 ;
2.不等式2
654x x +<的解集为____________. 3、不等式2
310x x -++>的解集是 ;
4、不等式2210x x -+≤的解集是 ;
5、不等式245x x -<的解集是 ; 9、已知集合2{|4}M x x =<,2{|230}N x x x =--<,则集合M
N = ;
10、不等式2
20mx mx +-<的解集为R ,则实数m 的取值范围为 ;
11、不等式9)12(2≤-x 的解集为__________. 12、不等式0<x 2+x -2≤4的解集是___________ .
13、若不等式2
(2)2(2)40a x a x -+--<对一切x R ∈恒成立,则a 的取值范围是______________.
三、典型例题:
1、已知对于任意实数x ,22kx x k -+恒为正数,求实数k 的取值范围.
(1)0322
2<--a ax x (2)0)1(2
<--+a x a x。