本文由 111222 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学必修5练习 一元二次不等式及其解法(二) Word版含解析
3.2 一元二次不等式及其解法(二)
【课时目标】
1.会解可化为一元二次不等式(组)的简单分式不等式.
2.会解与一元二次不等式有关的恒成立问题.
1.一元二次不等式的解集:
判别式
Δ=b2-4ac
Δ>0
x1Δ=0
Δ<0
ax2+bx+c>0
(a>0)
{x|x< x1或x>x2}
{x|x∈R且x≠-}
R
ax2+bx+c<0
(a>0)
{x|x1∅
∅
2.节分是不等式的同解变形法则:
(1)>0⇔f(x)·g(x)>0;
(2)≤0⇔;
(3)≥a⇔≥0.
3.处理不等式恒成立问题的常用方法:
(1)一元二次不等式恒成立的情况:
ax2+bx+c>0 (a≠0)恒成立⇔;
ax2+bx+c≤0 (a≠0)恒成立⇔.
(2)一般地,若函数y=f(x),x∈D既存在最大值,也存在最小值,则:
a>f(x),x∈D恒成立⇔a>f(x)max;
a一、选择题
1.不等式>0的解集是( )
A.(-3,2)
B.(2,+∞)
C.(-∞,-3)∪(2,+∞)
D.(-∞,-2)∪(3,+∞)
答案 C
解析 解不等式>0得,x>2或x<-3.
2.不等式(x-1)≥0的解集是( )
A.{x|x>1}B.{x|x≥1}
C.{x|x≥1或x=-2}D.{x|x≤-2或x=1}
答案 C
解析 当x=-2时,0≥0成立.当x>-2时,原不等式变为x-1≥0,即x≥1.
∴不等式的解集为{x|x≥1或x=-2}.
3.不等式<2的解集为( )
A.{x|x≠-2}B.R
C.∅D.{x|x<-2或x>2}
答案 A
解析 原不等式⇔x2-2x-2<2x2+2x+2⇔x2+4x+4>0⇔(x+2)2>0,∴x≠-2.
∴不等式的解集为{x|x≠-2}.
4.不等式≥2的解是( )
A.[-3,] B.[-,3]
C.[,1)∪(1,3] D.[-,1)∪(1,3]
答案 D
解析 ≥2⇔
⇔∴x∈[-,1)∪(1,3].
5.设集合A={x|(x-1)2<3x+7,x∈R},则集合A∩Z中元素的个数是( )
A.4B.5C.6D.7
答案 C
解析 解不等式(x-1)2<3x+7,然后求交集.
由(x-1)2<3x+7,
得-1∴A∩Z的元素有0,1,2,3,4,5,共6个元素.
6.对任意a∈[-1,1],函数f(x)=x2+(a-4)x+4-2a的值恒大于零,则x的取值范围是( )
A.13C.12
答案 B
解析 设g(a)=(x-2)a+(x2-4x+4),
g(a)>0恒成立且a∈[-1,1]⇔
⇔⇔x<1或x>3.
二、填空题
7.若关于x的不等式>0的解集为(-∞,-1)∪(4,+∞),则实数a=________.
答案 4
解析 >0⇔(x+1)(x-a)>0
⇔(x+1)(x-4)>0
∴a=4.
8.若不等式-x2+2x-a≤0恒成立,则实数a的取值范围是________.
答案 a≥1
解析 ∵Δ=4-4a≤0,∴a≥1.
9.若全集I=R,f(x)、g(x)均为x的二次函数,P={x|f(x)<0},Q={x|g(x)≥0},则不等式组的解集可用P、Q表示为________.
答案 P∩∁IQ
解析 ∵g(x)≥0的解集为Q,
所以g(x)<0的解集为∁IQ,
因此的解集为P∩∁IQ.
10.如果A={x|ax2-ax+1<0}=∅,则实数a的取值范围为________.
答案 0≤a≤4
解析 a=0时,A=∅;当a≠0时,A=∅⇔ax2-ax+1≥0恒成立⇔⇔0综上所述,实数a的取值范围为0≤a≤4.
三、解答题
11.某省每年损失耕地20万亩,每亩耕地价值24000元,为了减小耕地损失,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t万亩,为了既减少耕地的损失又保证此项税收一年不少于9000万元,t%应在什么范围内变动?
解 由题意可列不等式如下:
·24000·t%≥9000⇔3≤t≤5.
所以t%应控制在3%到5%范围内.
12.关于x的不等式组的整数解的集合为{-2},求实数k的取值范围.
解 由x2-x-2>0,可得x<-1或x>2.
∵的整数解的集合为{-2},
方程2x2+(2k+5)x+5k=0的两根为-k与-,
①若-k<-,则不等式组的整数解的集合就不可能为{-2};
②若-<-k,则应有-2<-k≤3,
∴-3≤k<2.
综上,所求的k的取值范围为-3≤k<2.
【能力提升】
13.已知x1、x2是方程x2-(k-2)x+k2+3k+5=0(k∈R)的两个实数根,则x+x的最大值为( )
A.18B.19C.D.不存在
答案 A
解析 由已知方程有两实数根得,Δ≥0,
即(k-2)2-4(k2+3k+5)≥0.
解得-4≤k≤-,
又x+x=(x1+x2)2-2x1x2=-(k+5)2+19,
∴当k=-4时,x+x有最大值,最大值为18.
14.已知不等式x2+px+1>2x+p.
(1)如果不等式当|p|≤2时恒成立,求x的取值范围;
(2)如果不等式当2≤x≤4时恒成立,求p的取值范围.
解 (1)不等式化为(x-1)p+x2-2x+1>0,
令f(p)=(x-1)p+x2-2x+1,
则f(p)的图象是一条直线.又∵|p|≤2,
∴-2≤p≤2,于是得:
即
即 ∴x>3或x<-1.
故x的取值范围是x>3或x<-1.
(2)不等式可化为(x-1)p>-x2+2x-1,
∵2≤x≤4,∴x-1>0.
∴p>=1-x.
由于不等式当2≤x≤4时恒成立,
∴p>(1-x)max.而2≤x≤4,
∴(1-x)max=-1,于是p>-1.
故p的取值范围是p>-1.
1.解分式不等式时,一定要等价变形为一边为零的形式,再化归为一元二次不等式(组)求解.若不等式含有等号时,分母不为零.
2.对于有的恒成立问题,分离参数是一种行之有效的方法.这是因为将参数予以分离后,问题往往会转化为函数问题,从而得以迅速解决.当然这必须以参数容易分离作为前提.分离参数时,经常要用到下述简单结论:(1)a>f(x)恒成立⇔a>f(x)max;(2)a
【课时目标】
1.会解可化为一元二次不等式(组)的简单分式不等式.
2.会解与一元二次不等式有关的恒成立问题.
1.一元二次不等式的解集:
判别式
Δ=b2-4ac
Δ>0
x1
Δ<0
ax2+bx+c>0
(a>0)
{x|x< x1或x>x2}
{x|x∈R且x≠-}
R
ax2+bx+c<0
(a>0)
{x|x1
∅
2.节分是不等式的同解变形法则:
(1)>0⇔f(x)·g(x)>0;
(2)≤0⇔;
(3)≥a⇔≥0.
3.处理不等式恒成立问题的常用方法:
(1)一元二次不等式恒成立的情况:
ax2+bx+c>0 (a≠0)恒成立⇔;
ax2+bx+c≤0 (a≠0)恒成立⇔.
(2)一般地,若函数y=f(x),x∈D既存在最大值,也存在最小值,则:
a>f(x),x∈D恒成立⇔a>f(x)max;
a
1.不等式>0的解集是( )
A.(-3,2)
B.(2,+∞)
C.(-∞,-3)∪(2,+∞)
D.(-∞,-2)∪(3,+∞)
答案 C
解析 解不等式>0得,x>2或x<-3.
2.不等式(x-1)≥0的解集是( )
A.{x|x>1}B.{x|x≥1}
C.{x|x≥1或x=-2}D.{x|x≤-2或x=1}
答案 C
解析 当x=-2时,0≥0成立.当x>-2时,原不等式变为x-1≥0,即x≥1.
∴不等式的解集为{x|x≥1或x=-2}.
3.不等式<2的解集为( )
A.{x|x≠-2}B.R
C.∅D.{x|x<-2或x>2}
答案 A
解析 原不等式⇔x2-2x-2<2x2+2x+2⇔x2+4x+4>0⇔(x+2)2>0,∴x≠-2.
∴不等式的解集为{x|x≠-2}.
4.不等式≥2的解是( )
A.[-3,] B.[-,3]
C.[,1)∪(1,3] D.[-,1)∪(1,3]
答案 D
解析 ≥2⇔
⇔∴x∈[-,1)∪(1,3].
5.设集合A={x|(x-1)2<3x+7,x∈R},则集合A∩Z中元素的个数是( )
A.4B.5C.6D.7
答案 C
解析 解不等式(x-1)2<3x+7,然后求交集.
由(x-1)2<3x+7,
得-1
6.对任意a∈[-1,1],函数f(x)=x2+(a-4)x+4-2a的值恒大于零,则x的取值范围是( )
A.1
答案 B
解析 设g(a)=(x-2)a+(x2-4x+4),
g(a)>0恒成立且a∈[-1,1]⇔
⇔⇔x<1或x>3.
二、填空题
7.若关于x的不等式>0的解集为(-∞,-1)∪(4,+∞),则实数a=________.
答案 4
解析 >0⇔(x+1)(x-a)>0
⇔(x+1)(x-4)>0
∴a=4.
8.若不等式-x2+2x-a≤0恒成立,则实数a的取值范围是________.
答案 a≥1
解析 ∵Δ=4-4a≤0,∴a≥1.
9.若全集I=R,f(x)、g(x)均为x的二次函数,P={x|f(x)<0},Q={x|g(x)≥0},则不等式组的解集可用P、Q表示为________.
答案 P∩∁IQ
解析 ∵g(x)≥0的解集为Q,
所以g(x)<0的解集为∁IQ,
因此的解集为P∩∁IQ.
10.如果A={x|ax2-ax+1<0}=∅,则实数a的取值范围为________.
答案 0≤a≤4
解析 a=0时,A=∅;当a≠0时,A=∅⇔ax2-ax+1≥0恒成立⇔⇔0综上所述,实数a的取值范围为0≤a≤4.
三、解答题
11.某省每年损失耕地20万亩,每亩耕地价值24000元,为了减小耕地损失,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t万亩,为了既减少耕地的损失又保证此项税收一年不少于9000万元,t%应在什么范围内变动?
解 由题意可列不等式如下:
·24000·t%≥9000⇔3≤t≤5.
所以t%应控制在3%到5%范围内.
12.关于x的不等式组的整数解的集合为{-2},求实数k的取值范围.
解 由x2-x-2>0,可得x<-1或x>2.
∵的整数解的集合为{-2},
方程2x2+(2k+5)x+5k=0的两根为-k与-,
①若-k<-,则不等式组的整数解的集合就不可能为{-2};
②若-<-k,则应有-2<-k≤3,
∴-3≤k<2.
综上,所求的k的取值范围为-3≤k<2.
【能力提升】
13.已知x1、x2是方程x2-(k-2)x+k2+3k+5=0(k∈R)的两个实数根,则x+x的最大值为( )
A.18B.19C.D.不存在
答案 A
解析 由已知方程有两实数根得,Δ≥0,
即(k-2)2-4(k2+3k+5)≥0.
解得-4≤k≤-,
又x+x=(x1+x2)2-2x1x2=-(k+5)2+19,
∴当k=-4时,x+x有最大值,最大值为18.
14.已知不等式x2+px+1>2x+p.
(1)如果不等式当|p|≤2时恒成立,求x的取值范围;
(2)如果不等式当2≤x≤4时恒成立,求p的取值范围.
解 (1)不等式化为(x-1)p+x2-2x+1>0,
令f(p)=(x-1)p+x2-2x+1,
则f(p)的图象是一条直线.又∵|p|≤2,
∴-2≤p≤2,于是得:
即
即 ∴x>3或x<-1.
故x的取值范围是x>3或x<-1.
(2)不等式可化为(x-1)p>-x2+2x-1,
∵2≤x≤4,∴x-1>0.
∴p>=1-x.
由于不等式当2≤x≤4时恒成立,
∴p>(1-x)max.而2≤x≤4,
∴(1-x)max=-1,于是p>-1.
故p的取值范围是p>-1.
1.解分式不等式时,一定要等价变形为一边为零的形式,再化归为一元二次不等式(组)求解.若不等式含有等号时,分母不为零.
2.对于有的恒成立问题,分离参数是一种行之有效的方法.这是因为将参数予以分离后,问题往往会转化为函数问题,从而得以迅速解决.当然这必须以参数容易分离作为前提.分离参数时,经常要用到下述简单结论:(1)a>f(x)恒成立⇔a>f(x)max;(2)a
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