- 一元二次不等式及其解法
- 共4411题
已知以下四个命题:
①如果x1,x2是一元二次方程的两个实根,且x1<x2,那么不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|x1<x<x2};
②若f(x)是奇函数,则f(0)=0;
③若集合P={x|x=3m+1,m∈N+},Q={x|x=5n+2,n∈N+},则P∩Q={x|x=15m-8,m∈N+}
④若函数f(x)在(-∞,+∞)上递增,且a+b≥0,则f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b).
其中为真命题的是______(填上你认为正确的序号).
正确答案
①若a>0,则不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|x1<x<x2};
若a<0,则不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|x<x1或x>x2};故①错;
②如f(x)=是奇函数,但是在=0处无意义,故②错;
③∵集合P={x|x=3m+1,m∈N+},Q={x|x=5n+2,n∈N+},则P∩Q={7,22,52,…}={x|x=15m-8,m∈N+}
∴③正确;
④∵函数f(x)在(-∞,+∞)上递增,且a+b≥0,
∴a≥-b,∴f(a)≥f(-b),
同理f(b)≥f(-a),跟据同向不等式具有可加性,得f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b).
故④正确.
故答案为③④.
设不等式x-x2≥0的解集为M.
(1)求集合M;
(2)若a,b∈M,试比较a3+b3与a2b+ab2的大小.
(3)当x∈M,不等式2m-1<x(m2-1)恒成立,求m的取值范围.
正确答案
(1)原不等式即为x(1-x)≥0,所以0≤x≤1(4分)
所以不等式的解集M=[0,1](6分)
(2)a3+b3-(a2b+ab2)=a2(a-b)+b2(b-a)=(a2-b2)(a-b)=(a-b)2(a+b),
由(1)知a,b为正数,
∴(a-b)2≥0,a+b>0,∴(a-b)2(a+b)≥0,∴a3+b3≥a2b+ab2.
(3)当x∈M,不等式2m-1<x(m2-1)恒成立,转化为f(x)=x(m2-1)-(2m-1)>0恒成立,
当x∈[0,1]时,等价于即
,⇔m<0.
可得m的取值范围是(-∞,0).
已知函数f(x)=x2+bx+c,g(x)=2x+b,对任意的x∈R,恒有g(x)≤f(x).
(1)证明:c≥1;
(2)若b>0,不等式m(c2-b2)≥f(c)-f(b)恒成立,求m的取值范围.
正确答案
(1)证明,由已知,对任意的x∈R,2x+b≤x2+bx+c,即x2+(b-2)x+(c-b)≥0恒成立,
所以△=(b-2)2-4(c-b)≤0,c≥≥1
(2)c≥≥2
=b,
①当c=b时,c2-b2=0,f(c)-f(b)=0,m∈R
②当c>b时,有m≥=
=
,令t=
,则0<t<1
=
=
=2-
,而函数h(t)=2-
(0<t<1)是增函数,
所以函数h(t)的值域为(1,),则m的取值范围是[
,+∞)
综上所述,m的取值范围是[,+∞).
已知函数f(x)=(m+1)x2-(m-1)x+m-1
(1)若不等式f(x)<1的解集为R,求m的取值范围;
(2)解关于x的不等式f(x)≥(m+1)x;
(3)若不等式f(x)≥0对一切x∈[-,
]恒成立,求m的取值范围.
正确答案
(1)①当m+1=0即m=-1时,f(x)=2x-3,不合题意; …(1分)
②当m+1≠0即m≠-1时,,即
,…(3分)
∴,
∴m<…(5分)
(2)f(x)≥(m+1)x即(m+1)x2-2mx+m-1≥0
即[(m+1)x-(m-1)](x-1)≥0
①当m+1=0即m=-1时,解集为{x|x≥1}…(7分)
②当m+1>0即m>-1时,(x-)(x-1)≥0,
∵=1-
<1,
∴解集为{x|x≤或x≥1}…(9分)
③当m+1<0即m<-1时,(x-)(x-1)≥0,
∵=1-
>1,
∴解集为{x|x≥或x≤1}…(…(11分)
(3)(m+1)x2-(m-1)x+m-1≥0,即m(x2-x+1)≥-x2-x+1,
∵x2-x+1>0恒成立,
∴m≥=-1+
…(13分)
设1-x=t,则t∈[,
],x=1-t,
∴=
=
=
,
∵t+≥2,当且仅当t=1时取等号,
∴≤1,当且仅当x=0时取等号,
∴当x=0时,(
-x2-x+1
x2-x+1
)max=1,
∴m≥1…(16分)
若对任意的x∈R,不等式x2+2ax-a>0恒成立,则实数a的取值范围______.
正确答案
不等式x2+2ax-a>0对任意实数x恒成立.
变形为x2>a-2ax⇒x2>a(1-2x)
①当x=时,不等式很明显成立
②当x>时,不等式变形为
<a,可得a>-1
③当x<时,不等式变形为
>a,可得a<0
综上得:-1<a<0
故答案为-1<a<0
已知f(x)=-3x2+a(5-a)x+b.
(1)当不等式f(x)>0的解集为(-1,3)时,求实数a,b的值;
(2)若对任意实数a,f(2)<0恒成立,求实数b的取值范围.
正确答案
16解由已知,-1,3是-3x2+a(5-a)x+b=0两解.
∴…3分
∴或
…5分
(Ⅱ)由f(2)<0,即2a2-10a+(12-b)>0…8分
即b<2a2-10a+12=2(a-)2-
∴恒成立∴b<-故实数b的取值范围为(-∞,-
)…10分.
已知奇函数f(x)是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f(x-3)+f(x2-3)<0,则不等式解集______.
正确答案
因为f(x)是奇函数,所以不等式f(x-3)+f(x2-3)<0等价为f(x2-3)<-f(x-3)=f(3-x),
又f(x)是定义在(-3,3)上的减函数,
所以,即
,解得2<x<
,
即不等式的解集为(2,).
故答案为:(2,).
已知定义域为x∈R|x≠0的函数f(x)满足;
①对于f(x)定义域内的任意实数x,都有f(-x)+f(x)=0;
②当x>0时,f(x)=x2-2.
(I)求f(x)定义域上的解析式;
(II)解不等式:f(x)<x.
正确答案
(I)∵对于f(x)定义域内的任意实数x,都有f(-x)+f(x)=0,
∴f(-x)=-f(x),
故f(x)在其定义域为{x∈R|x≠0}内是奇函数(2分)
∵当x>0时,f(x)=x2-2,
设x<0,所以-x>0,
∴f(-x)=-f(x)=x2-2,即f(x)=2-x2,
则f(x)=;(6分)
(II)∵当x>0时,x2-2<x,
化简得(x-2)(x+1)<0,
解得:-1<x<2,
所以不等式的解集为0<x<2;
当x<0时,2-x2<x,
化简得:(x-1)(x+2)>0,
解得:x>1或x<-2,
所以不等式的解集为x<-2,
综上,不等式f(x)<x的解集为{x|0<x<2或x<-2}.(10分)
【解析图片】设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R)满足f(-1)=0,且对任意实数x,均有x-1≤f(x)≤x2-3x+3恒成立.
(1)求f(x)的表达式;
(2)若关于x的不等式f(x)≤nx-1的解集非空,求实数n的取值的集合A.
(3)若关于x的方程f(x)=nx-1的两根为x1,x2,试问:是否存在实数m,使得不等式m2+tm+1≤|x1-x2|对任意n∈A及t∈[-3,3]恒成立?若存在,求出m的取值范围;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)由x-1=x2-3x+3可得x=2,
故由题可知1≤f(2)≤1,
从而f(2)=1.
因此,
故b=-a,c=
-2a.由x-1≤f(x)
得ax2-(+a)x+
-2a≥0对x∈R恒成立,
故△=(+a)2-4a(
-2a)≤0,
即9a2-4a+≤0,
解得a=,
故f(x)=x2+
-
(2)由x2+
-
≤nx-1
得2x2+(1-9n)x+8≤0,
故△=(1-9n)2-64≥0,
解得n≤-或n≥1,从而A=(-∞,-]
∪[1,+∞)
(3)显然|x1-x2|≥0,当且仅当n=-或n=1时取得等号,
故m2+tm+1≤0对t∈[-3,3]恒成立.记g(t)=m•t+(m2+1),
则有,
即,
故m∈∅,不存在这样的实数m
已知函数f(x)=x2-2x-8,g(x)=2x2-4x-16,
(1)求不等式g(x)<0的解集;
(2)若对一切x>2,均有f(x)≥(m+2)x-m-15成立,求实数m的取值范围.
正确答案
由g(x)=2x2-4x-16<0,得x2-2x-8<0,
即(x+2)(x-4)<0,解得-2<x<4.
所以不等式g(x)<0的解集为{x|-2<x<4};
(2)因为f(x)=x2-2x-8,
当x>2时,f(x)≥(m+2)x-m-15成立,
则x2-2x-8≥(m+2)x-m-15成立,
即x2-4x+7≥m(x-1).
所以对一切x>2,均有不等式≥m成立.
而=(x-1)+
-2≥2
-2=2(当x=3时等号成立).
所以实数m的取值范围是(-∞,2].
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