高考数学一轮复习 第一章 第4节从函数的观点看一元二次方程和一元二次不等式
展开知 识 梳 理
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为2的整式不等式叫作一元二次不等式.
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.
[微点提醒]
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.))
基 础 自 测
1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)若不等式ax2+bx+c>0的解集是(-∞,x1)∪(x2,+∞),则方程ax2+bx+c=0的两个根是x1和x2.( )
(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.( )
解析 (3)错误.对于不等式x2≤a,当a>0时,其解集为[-eq \r(a),eq \r(a)];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∅.
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×
2.(必修5P103A2改编)已知集合A=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-1≤0)))),B={x|x2-x-6<0},则A∩B=( )
A.(-2,3) B.(-2,2)
C.(-2,2] D.[-2,2]
解析 因为A={x|x≤2},B={x|-2
3.(必修5P80A2改编)y=lg2(3x2-2x-2)的定义域是________.
解析 由题意,得3x2-2x-2>0,
令3x2-2x-2=0,得x1=eq \f(1-\r(7),3),x2=eq \f(1+\r(7),3),
∴3x2-2x-2>0的解集为
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,\f(1-\r(7),3)))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1+\r(7),3),+∞)).
答案 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,\f(1-\r(7),3)))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1+\r(7),3),+∞))
4.(2018·烟台月考)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,+∞)
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
5.(2019·北京海淀区调研)设一元二次不等式ax2+bx+1>0的解集为{x|-1
解析 因为一元二次不等式ax2+bx+1>0的解集为{x|-1
6.(2018·汉中调研)已知函数f(x)=ax2+ax-1,若对任意实数x,恒有f(x)≤0,则实数a的取值范围是______.
解析 若a=0,则f(x)=-1≤0恒成立,
若a≠0,则由题意,得
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a<0,,Δ=a2+4a≤0,))解得-4≤a<0,
综上,得a∈[-4,0].
答案 [-4,0]
考点一 一元二次不等式的解法 多维探究
角度1 不含参数的不等式
【例1-1】 求不等式-2x2+x+3<0的解集.
解 化-2x2+x+3<0为2x2-x-3>0,
解方程2x2-x-3=0,得x1=-1,x2=eq \f(3,2),
∴不等式2x2-x-3>0的解集为(-∞,-1)∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),+∞)),
即原不等式的解集为(-∞,-1)∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),+∞)).
角度2 含参数的不等式
命题点1 通过判别式分类讨论
【例1-2】 解关于x的不等式kx2-2x+k<0(k∈R).
解 ①当k=0时,不等式的解为x>0.
②当k>0时,若Δ=4-4k2>0,即0
③当k<0时,若Δ=4-4k2>0,即-1
若Δ<0,即k<-1时,不等式的解集为R;
若Δ=0,即k=-1时,不等式的解为x≠-1,
综上所述,k≥1时,不等式的解集为∅;
0
当-1
k=-1时,不等式的解集为{x|x≠-1};
k<-1时,不等式的解集为R.
命题点2 通过根的大小分类讨论
【例1-3】 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,原不等式化为x+1≤0,解得x≤-1.
②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,
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满足题意;
当eq \f(2,a)<-1,即-2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\{(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(\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))).
规律方法 1.解一元二次不等式的一般方法和步骤
(1)化:把不等式变形为二次项系数大于零的标准形式.
(2)判:计算对应方程的判别式,根据判别式判断方程有没有实根(无实根时,不等式解集为R或∅).
(3)求:求出对应的一元二次方程的根.
(4)写:利用“大于零取两边,小于零取中间”写出不等式的解集.
2.含有参数的不等式的求解,往往需要对参数进行分类讨论:
(1)若二次项系数为常数,首先确定二次项系数是否为正数,再考虑分解因式,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,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】 (2018·豫北豫南名校联考)不等式x2-3|x|+2>0的解集是________.
解析 由题原不等式可转化为|x|2-3|x|+2>0,
解得|x|<1或|x|>2,
所以x∈(-∞,-2)∪(-1,1)∪(2,+∞).
答案 (-∞,-2)∪(-1,1)∪(2,+∞)
考点二 一元二次方程与一元二次不等式
【例2】 已知不等式ax2-bx-1>0的解集是{x|-eq \f(1,2)
故不等式x2-bx-a≥0为x2-5x+6≥0,
解得x≥3或x≤2.
答案 {x|x≥3或x≤2}
规律方法 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】 (2019·天津和平区一模)关于x的不等式ax-b<0的解集是(1,+∞),则关于x的不等式(ax+b)(x-3)>0的解集是( )
A.(-∞,-1)∪(3,+∞) B.(1,3)
C.(-1,3) D.(-∞,1)∪(3,+∞)
解析 关于x的不等式ax-b<0即ax∴不等式(ax+b)(x-3)>0可化为(x+1)(x-3)<0,解得-1
答案 C
考点三 一元二次不等式恒成立问题多维探究
角度1 在实数R上恒成立
【例3-1】 (2018·大庆实验中学期中)对于任意实数x,不等式(a-2)x2-2(a-2)x-4<0恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,2) B.(-∞,2]
C.(-2,2) D.(-2,2]
解析 当a-2=0,即a=2时,-4<0恒成立;
当a-2≠0,即a≠2时,
则有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a-2<0,,Δ=[-2(a-2)]2-4×(a-2)×(-4)<0,))
解得-2综上,实数a的取值范围是(-2,2].
答案 D
角度2 在给定区间上恒成立
【例3-2】 (一题多解)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________.
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 )).
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 ))
角度3 给定参数范围的恒成立问题
【例3-3】 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)
解析 把不等式的左端看成关于a的一次函数,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.
答案 C
规律方法 1.对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x轴下方.另外常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值.
2.解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数,一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数.
【训练3】 (2019·安庆模拟)若不等式x2+ax+1≥0对一切x∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))恒成立,则a的最小值是( )
A.0 B.-2 C.-eq \f(5,2) D.-3
解析 由于x∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2))),若不等式x2+ax+1≥0恒成立,
则a≥-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(1,x))),x∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))时恒成立,
令g(x)=x+eq \f(1,x),x∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2))),
易知g(x)在eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))上是减函数,则y=-g(x)在eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))上是增函数.
∴y=-g(x)的最大值是-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)+2))=-eq \f(5,2).
因此a≥-eq \f(5,2),则a的最小值为-eq \f(5,2).
答案 C
考点四 一元二次不等式的应用
【例4】 甲厂以x千克/时的速度匀速生产某种产品(生产条件要求1≤x≤10),每小时可获得利润100eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5x+1-\f(3,x)))元.
(1)要使生产该产品2小时获得的利润不低于3 000元,求x的取值范围;
(2)要使生产900千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生产速度?并求最大利润.
解 (1)根据题意,得200eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5x+1-\f(3,x)))≥3 000,
整理得5x-14-eq \f(3,x)≥0,即5x2-14x-3≥0,
解得x≥3或x≤-eq \f(1,5),
又1≤x≤10,可解得3≤x≤10.
即要使生产该产品2小时获得的利润不低于3 000元,x的取值范围是[3,10].
(2)设利润为y元,则
y=eq \f(900,x)·100eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5x+1-\f(3,x)))
=9×104eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5+\f(1,x)-\f(3,x2)))
=9×104eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)-\f(1,6)))\s\up12(2)+\f(61,12))),
故当x=6时,ymax=457 500元.
即甲厂以6千克/时的生产速度生产900千克该产品时获得的利润最大,最大利润为457 500元.
规律方法 求解不等式应用题的四个步骤
(1)阅读理解,认真审题,把握问题中的关键量,找准不等关系.
(2)引进数学符号,将文字信息转化为符号语言,用不等式表示不等关系,建立相应的数学模型.
(3)解不等式,得出数学结论,要注意数学模型中自变量的实际意义.
(4)回归实际问题,将数学结论还原为实际问题的结果.
【训练4】 已知产品的总成本y(万元)与产量x(台)之间的函数关系式是y=3 000+20x-0.1x2,x∈(0,240).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 由题设,产量x台时,总售价为25x;欲使生产者不亏本时,必须满足总售价大于等于总成本,
即25x≥3 000+20x-0.1x2,
即0.1x2+5x-3 000≥0,x2+50x-30 000≥0,
解之得x≥150或x≤-200(舍去).
故欲使生产者不亏本,最低产量是150台.
故选C.
答案 C
[思维升华]
1.“三个二次”的关系是解一元二次不等式的理论基础;一般可把a<0的情况转化为a>0时的情形.
2.在解决不等式ax2+bx+c>0(或≥0)对于一切x∈R恒成立问题时,当二次项系数含有字母时,需要对二次项系数a进行讨论,并研究当a=0时是否满足题意.
3.含参数的一元二次不等式在某区间内恒成立问题,常有两种处理方法:一是利用二次函数在区间上的最值来处理;二是先分离出参数,再去求函数的最值来处理,一般后者比较简单.
[易错防范]
1.当Δ<0时,ax2+bx+c>0(a≠0)的解集为R还是∅,要注意区别.
2.含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论.
基础巩固题组
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.(2018·合肥调研)已知集合A={y|y=ex,x∈R},B={x∈R|x2-x-6≤0},则A∩B等于( )
A.(0,2) B.(0,3]
C.[-2,3] D.[2,3]
解析 因为A={y|y>0},B={x|-2≤x≤3},
故A∩B={x|0
2.不等式eq \f(x+5,(x-1)2)≥2的解集是( )
A.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-3,\f(1,2))) B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),3))
C.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),1))∪(1,3] D.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),1))∪(1,3]
解析 不等式可化为eq \f(2x2-5x-3,(x-1)2)≤0,
即eq \f((2x+1)(x-3),(x-1)2)≤0,
解得-eq \f(1,2)≤x<1或1
3.不等式|x|(1-2x)>0的解集为( )
A.(-∞,0)∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,\f(1,2)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),+∞)) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))
解析 当x≥0时,原不等式即为x(1-2x)>0,所以0
答案 A
4.已知函数f(x)=-x2+ax+b2-b+1(a∈R,b∈R),对任意实数x都有f(1-x)=f(1+x)成立,当x∈[-1,1]时,f(x)>0恒成立,则b的取值范围是( )
A.(-1,0) B.(2,+∞)
C.(-∞,-1)∪(2,+∞) D.不能确定
解析 由f(1-x)=f(1+x)知f(x)图象的对称轴为直线x=1,则有eq \f(a,2)=1,故a=2.由f(x)的图象可知f(x)在[-1,1]上为增函数.所以x∈[-1,1]时,f(x)min=f(-1)=-1-2+b2-b+1=b2-b-2,令b2-b-2>0,解得b<-1或b>2.
答案 C
5.(2019·淄博月考)已知二次函数f(x)=ax2-(a+2)x+1(a∈Z),且函数f(x)在(-2,-1)上恰有一个零点,则不等式f(x)>1的解集是( )
A.(-∞,-1)∪(0,+∞) B.(-∞,0)∪(1,+∞)
C.(-1,0) D.(0,1)
解析 由Δ=[-(a+2)]2-4a=a2+4>0知,函数f(x)必有两个不同的零点,又f(x)在(-2,-1)上恰有一个零点,则f(-2)·f(-1)<0,即(6a+5)(2a+3)<0,解得-eq \f(3,2)1即为-x2-x>0,解得-1
二、填空题
6.不等式2x2-x<4的解集为________.
解析 由已知得2x2-x<22,
∴x2-x<2即x2-x-2<0,解得-1
答案 (-1,2)
7.已知不等式mx2+nx-eq \f(1,m)<0的解集为{x|x<-eq \f(1,2)或x>2},则m-n=________.
解析 由已知得m<0且-eq \f(1,2),2是方程mx2+nx-eq \f(1,m)=0的两根,
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)+2=-\f(n,m),,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))×2=-\f(1,m2),))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m=-1,,n=\f(3,2)))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m=1,,n=-\f(3,2)))(舍).
∴m-n=-1-eq \f(3,2)=-eq \f(5,2).
答案 -eq \f(5,2)
8.(2019·河南中原名校联考)已知f(x)是定义在R上的奇函数.当x>0时,f(x)=x2-2x,则不等式f(x)>x的解集用区间表示为________.
解析 设x<0,则-x>0,
因为f(x)是奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-(x2+2x).
又f(0)=0.
于是不等式f(x)>x等价于eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x>0,,x2-2x>x))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x<0,,-x2-2x>x,))
解得x>3或-3
答案 (-3,0)∪(3,+∞)
三、解答题
9.某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x成(1成=10%),售出商品数量就增加eq \f(8,5)x成.要求售价不能低于成本价.
(1)设该商店一天的营业额为y,试求y与x之间的函数关系式y=f(x),并写出定义域;
(2)若再要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x的取值范围.
解 (1)由题意得,y=100eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(x,10)))·100eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(8,50)x)).
因为售价不能低于成本价,所以100eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(x,10)))-80≥0,解得0≤x≤2.
所以y=f(x)=40(10-x)(25+4x),
定义域为{x|0≤x≤2}.
(2)由题意得40(10-x)(25+4x)≥10 260,
化简得8x2-30x+13≤0,解得eq \f(1,2)≤x≤eq \f(13,4).
所以x的取值范围是eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,2),2)).
10.解下列不等式:
(1)0
解 (1)原不等式等价于
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2-x-2>0,,x2-x-2≤4,))可得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x>2或x<-1,,-2≤x≤3.))
借助于数轴,如图所示,
∴原不等式的解集为{x|-2≤x<-1或2<x≤3}.
(2)∵12x2-ax>a2,∴12x2-ax-a2>0,
即(4x+a)(3x-a)>0,令(4x+a)(3x-a)=0,
得x1=-eq \f(a,4),x2=eq \f(a,3).
当a>0时,-eq \f(a,4)
当a=0时,x2>0,解集为{x|x∈R且x≠0};
当a<0时,-eq \f(a,4)>eq \f(a,3),解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x<\f(a,3)或x>-\f(a,4))).
综上所述,当a>0时,不等式的解集为
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x<-\f(a,4)或x>\f(a,3)));
当a=0时,不等式的解集为{x|x∈R且x≠0};
当a<0时,不等式的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x|x<\f(a,3)或x>-\f(a,4))).
能力提升题组
(建议用时:20分钟)
11.已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x,x≤0,,ln(x+1),x>0,))若f(2-x2)>f(x),则实数x的取值范围是( )
A.(-∞,-1)∪(2,+∞) B.(-∞,-2)∪(1,+∞)
C.(-1,2) D.(-2,1)
解析 易知f(x)在R上是增函数,∵f(2-x2)>f(x),
∴2-x2>x,解得-2
12.(2019·保定一中调研)已知定义在R上的奇函数f(x)满足:当x≥0时,f(x)=x3,若不等式f(-4t)>f(2m+mt2)对任意实数t恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,-eq \r(2)) B.(-eq \r(2),0)
C.(-∞,0)∪(eq \r(2),+∞) D.(-∞,-eq \r(2))∪(eq \r(2),+∞)
解析 因为f(x)在R上为奇函数,且在[0,+∞)上为增函数,所以f(x)在R上是增函数,结合题意得-4t>2m+mt2对任意实数t恒成立⇒mt2+4t+2m<0对任意实数t恒成立⇒eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m<0,,Δ=16-8m2<0))⇒m∈(-∞,-eq \r(2)).
答案 A
13.设a<0,若不等式-cs2x+(a-1)cs x+a2≥0对于任意的x∈R恒成立,则a的取值范围是________.
解析 令t=cs x,t∈[-1,1],则不等式f(t)=t2-(a-1)t-a2≤0对t∈[-1,1]恒成立,因此eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(f(-1)≤0,,f(1)≤0))⇒eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a-a2≤0,,2-a-a2≤0,))∵a<0,∴a≤-2.
答案 (-∞,-2]
14.(2019·济南一中质检)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≥0时,f(x)=ex.若对任意x∈[a,a+1],恒有f(x+a)≥f(2x)成立,求实数a的取值范围.
解 因为函数f(x)是偶函数,
故函数图象关于y轴对称,且在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增.
所以由f(x+a)≥f(2x)可得|x+a|≥2|x|在[a,a+1]上恒成立,
从而(x+a)2≥4x2在[a,a+1]上恒成立,
化简得3x2-2ax-a2≤0在[a,a+1]上恒成立,
设h(x)=3x2-2ax-a2,
则有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(h(a)=0≤0,,h(a+1)=4a+3≤0,))解得a≤-eq \f(3,4).
故实数a的取值范围是eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(3,4))).
新高考创新预测
15.(试题创新)若实数a,b,c满足对任意实数x,y有3x+4y-5≤ax+by+c≤3x+4y+5,则( )
A.a+b-c的最小值为2
B.a-b+c的最小值为-4
C.a+b-c的最大值为4
D.a-b+c的最大值为6
解析 由题意可得-5≤(a-3)x+(b-4)y+c≤5恒成立,所以a=3,b=4,-5≤c≤5,则2≤a+b-c≤12,即a+b-c的最小值是2,最大值是12,A正确,C错误;-6≤a-b+c≤4,则a-b+c的最小值是-6,最大值是4,B错误,D错误,故选A.
答案 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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