- 一元二次不等式及其解法
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设函数f(x)=ax-,
(1)当a=2时,解不等式f(x)≤f(1);
(2)求a的取值范围,使得函数f(x)在[1,+∞)上为单调函数.
正确答案
(1)a=2时,f(x)≥f(1)可化为:2(x-1)≤,等价于:
①或
②
解①得 1≤x≤,解②得 x≤-1.
所以,原不等式的解集为 {x|1≤x≤或x≤-1}.
(2)任取x1,x2∈[1,+∞),且x1<x2,则
要使函数f(x)在[1,+∞)上为单调函数,需且只需:a>恒成立,(或a<
恒成立).
因此,只要求出在条件“x1,x2∈[1,+∞),且x1<x2”之下的最大、最小值即可.
为了探求这个代数式的最值,我们可以考虑极端情况,如:x1=1,x2→1,
容易知道,此时→+∞;
若考虑x1<x2→+∞,则不难看出,此时→1,至此我们可以看出:要使得函数f(x)为单调函数,只需a≤1.
事实上,当a≤1时,由于x1+x2>+
>0恒成立,
所以,>1.所以,在条件“x1,x2∈[1,+∞),且x1<x2”之下,必有:f(x1)-f(x2)>0.
所以,f(x)在区间[1,+∞)上单调递减.
当a>1时,由(1)可以看出:特例a=2的情况下,存在f(1)=f().
由此可以猜想:函数f(x)在区间[1,+∞)上不是单调函数.
为了说明这一点,只需找到x1,x2∈[1,+∞),使得f(x1)=f(x2)即可.
简便起见,不妨取x1=1,此时,可求得x2=>1,也即:f(1)=f(
)=a,所以,f(x)在区间[1,+∞)上不是单调函数.
另f′(x)=a-,对x∈[1,+∞),易知:
当x→1时,→+∞;当x→+∞时,
→1;
所以当x∈[1,+∞)时,>1,
从而只须a≤1,必有f'(x)<0,函数在x∈[1,+∞)上单调递减.
已知f(x)是定义在R上的函数,且满足下列条件:
①对任意的x、y∈R,f(x+y)=f(x)+f(y);
②当x>0时,f(x)<0.
(1)证明f(x)在R上是减函数;
(2)在整数集合内,关于x的不等式f(x2-4)-f(2x-2a)>f(0)的解集为{1},求实数a的取值范围.
正确答案
(1)当时x=y=0,f(0)=f(0)+f(0),
得f(0)=0,令y=-x,则f(0)=f(x)+f(-x)
∴f(-x)=-f(x)∴f(x)在R上是奇函数,
设x1>x2,则f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)
=f(x1-x2)<0
∴f(x1)<f(x2),
∴f(x)在R上是减函数(6分)
(2)f(x2-4)-f(2x-2a)>f(0)等价于
x2-4<2x-2a即x2-2x+2a-4<0(8分)
令g(x)=x2-2x+2a-4
根据题意,的实数a的取值范围为2≤a<
∴a∈[2,)(12分)
定义在(0,+∞)上的函数f (x),对于任意的m,n∈(0,+∞),都有f(m•n)=f(m)+f(n)成立,当x>1时,f(x)<0.(Ⅰ)计算f(1);(Ⅱ)证明f (x)在(0,+∞)上是减函数;(Ⅲ)当f(2)=-时,解不等式f(x2-3x)>-1.
正确答案
(Ⅰ)∵定义在(0,+∞)上的函数f (x)对于任意的m,n∈(0,+∞),满足f(m•n)=f(m)+f(n),
∴f(1)=f(1×1)=f(1)+f(1).∴f(1)=0
证明:(II)设0<x1<x2,∵f(m•n)=f(m)+f(n)即f(m•n)-f(m)=f(n)
∴f(x2)-f(x1)=f(x1)-f(x1)=f(
)+f(x1)-f(x1)=f(
).
因为0<x1<x2,则>1,而当x>1时,f(x)<0,从而f(x2)<f(x1)
于是f(x)在(0,+∞)上是减函数.
(Ⅲ)因为f(4)=f(2)+f(2)=-1,所以f(x2-3x)>f(4),
因为f(x)在(0,+∞)上是减函数,所以0<x2-3x<4,
解得-1<x<0或3<x<4,
故所求不等式的解集为{x|-1<x<0或3<x<4}.
设函数f(x)=ax2+(b-2)x+3(a≠0),若不等式f(x)>0的解集为(-1,3).
(1)求a,b的值;
(2)若函数f(x)在x∈[m,1]上的最小值为1,求实数m的值.
正确答案
(1)由条件得
解得:a=-1,b=4.
(2)f(x)=-x2+2x+3
函数开口方向向下,对称轴方程为x=1,
∴f(x)在x∈[m,1]上单调递增,
∴x=m时f(x)min=-m2+2m+3=1
解得m=1±.
∵m<1,∴m=1-.
已知函数|f(x)|=|x|的最大值为M,g(x)=x2-(2a+1)x+a2+M,a∈R.
(1)求M的值;
(2)解关于x的不等式g(x)>x.
正确答案
(1)|f(x)|=|x|=
=
,
∴M=1
(2)M=1,∴g(x)>x可化为x2-2(a+1)x+a2+1>0即[x-(a+1)]2>2a,
若a<0,则x∈R;
若a=0,则x≠1;
若a>0,则|x-(a+1)|>
∴x>a++1或x<a-
+1
已知函数f(x)=x+(a>0).(1)若不等式f(x)<b的解集是(1,3),求不等式ax2-bx+1<0的解集;(2)若f(1)=f(2),证明f(x)在(0,
]上是单调递减函数.
正确答案
(1)∵不等式f(x)<b的解集是(1,3)即x+<b的解集为(1,3)
∴x=1,x=3是x+=b 的根,
∴a=3,b=4
∴ax2-bx+1=3x2-4x+1<0的解集为{x|<x<1}
(2)由f(1)=f(2)可得,1+a=2+
∴a=2,f(x)=x+
设0<x1<x2≤
则f(x1)-f(x2)=x1+-x2-
=(x1-x2)+
=
∵0<x1<x2≤∴x1x2>0,x1-x2<0,x1x2-2<0
∴f(x1)-f(x2)>0即f(x1)>f(x2)
∴函数f(x)=x+在(0,
]单调递减
已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-4x,那么,不等式f(x+2)<5的解集是______.
正确答案
因为f(x)为偶函数,所以f(|x+2|)=f(x+2),
则f(x+2)<5可化为f(|x+2|)<5,即|x+2|2-4|x+2|<5,(|x+2|+1)(|x+2|-5)<0,
所以|x+2|<5,解得-7<x<3,
所以不等式f(x+2)<5的解集是(-7,3).
故答案为:(-7,3).
设f(x)是定义在[﹣1,1]上的奇函数,且对任意a、b ∈ [﹣1,1],当a+b≠0时,都有>0.
(1)若a>b,比较f(a)与f(b)的大小;
(2)解不等式f(x﹣)<f(x﹣
);
(3)记P={x|y=f(x﹣c)},Q={x|y=f(x﹣c2)},且P∩Q= 求c的取值范围.
正确答案
解:设﹣1≤x1<x2≤1,则x1﹣x2≠0,
∴ >0.
∵x1﹣x2<0,
∴f(x1)+f(﹣x2)<0.
∴f(x1)<﹣f(﹣x2).
又f(x)是奇函数,
∴f(﹣x2)=﹣f(x2).
∴f(x1)<f(x2).
∴f(x)是增函数.
(1)∵a>b,∴f(a)>f(b).
(2)由f(x﹣)<f(x﹣
),得
∴﹣ ≤x≤
.
∴不等式的解集为{x|﹣ ≤x≤
}.
(3)由﹣1≤x﹣c≤1,得﹣1+c≤x≤1+c,
∴P={x|﹣1+c≤x≤1+c}.
由﹣1≤x﹣c2≤1,得﹣1+c2≤x≤1+c2,
∴Q={x|﹣1+c2≤x≤1+c2}.
∵P∩Q=,
∴1+c<﹣1+c2或﹣1+c>1+c2,
解得c>2或c<﹣1.
已知f(x)为定义在R上的增函数,且不等式f(x2-ax+5a)<2的解集为{x|-3<x<2},则实数a=______.
正确答案
设f(m)=2,
则由函数为R上的增函数知:x2-ax+5a<m,
由f(x2-ax+5a)<2的解集为{x|-3<x<2}知,,解得a=-1
故答案为:-1.
设f(x)=x2-bx+c,不等式f(x)<0的解集是(-1,3),若f(7+|t|)>f(1+t2),求实数t的取值范围.
正确答案
∵f(x)<0的解集是(-1,3),∴a>0
f(x)的对称轴是x=1,得ab=2.
∴f(x)在[1,+∞)上单调递增.
又∵7+|t|≥7,1+t2≥1,
∴由f(7+|t|)>f(1+t2),得7+|t|>1+t2.
∴|t|2-|t|-6<0,解得-3<t<3.
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