- 一元二次不等式及其解法
- 共4411题
设a∈R,函数f(x)=x2-ax+2.
(Ⅰ)若a=3,解不等式f(x)<0;
(Ⅱ)若f(x)>0恒成立,求a的取值范围.
正确答案
(1)由于a=3,则f(x)<0,即x2-3x+2<0,解得1<x<2;
(2)由于f(x)>0恒成立,即不等式x2-ax+2>0恒成立,∵x2的系数1>0,∴△=a2-8<0,即a2<8,解得a∈[-2,2
].
已知关于x的不等式-x2+ax+b>0的解集为A={x|-1<x<3,x∈R}
(1)求a、b的值
(2)设函数f(x)=lg(-x2+ax+b),求最小的整数m,使得对于任意的x∈A,都有f(x)≤m成立.
正确答案
(1)∵关于x的不等式-x2+ax+b>0的解集为A={x|-1<x<3,x∈R}
∴当x=-1或3时,-x2+ax+b>0,
即
∴a=2,b=3.
(2)由(1)得:函数f(x)=lg(-x2+2x+3),
∵x∈A={x|-1<x<3,x∈R}
∴0<-x2+2x+3≤4
∴lg(-x2+2x+3)≤lg4,
从而m≥lg4,
故最小的整数m=1.
已知函数f(x)=ax2-3ax+1(a∈R)
(1)若f(-1)•f(2)<0,求a的取值范围;
(2)若对一切实数x,f(x)>0恒成立,求a的取值范围.
正确答案
(1)函数函数f(x)=ax2-3ax+1(a∈R),有f(-1)•f(2)<0,
即(4a+1)(-2a+1)<0亦即(4a+1)(2a-1)>0
解得a<-或a>
,故a的取值范围为:a<-
或a>
;
(2)当a=0时,不等式即1>0,满足条件.
当a≠0时,要使不等式ax2-3ax+1>0对一切x∈R恒成立,
需,解得 0<a<
.
综上可得,实数a的取值范围是[0,)
设0≤α≤π,不等式8x2-(8sinα)x+cos2α≥0对x∈R恒成立,则α的取值范围为______.
正确答案
由题意可得,△=64sin2α-32cos2α≤0,
得2sin2α-(1-2sin2α)≤0
∴sin2α≤,
-≤sinα≤
,
∵0≤α≤π
∴α∈[0,]∪[
,π].
故答案为:[0,]∪[
,π].
函数y=f(x)是定义域为R的奇函数,且对任意的x∈R,都有f(x+4)=f(x)成立,当x∈(0,2]时,f(x)=-x2+1.
(Ⅰ)当x∈[4k-2,4k+2](k∈Z)时,求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)求不等式f(x)>-1的解集.
正确答案
(Ⅰ)当x=0时,∵f(0)=-f(0),∴f(0)=0.…(1分)
当x∈[-2,0)时,-x∈(0,2),f(x)=-f(-x)=x2-1 …(3分)
由f(x+4)=f(x),知y=f(x)又是周期为4的函数,所以当x∈[4k-2,4k]时,x-4k∈[-2,0)
∴f(x)=f(x-4k)=(x-4k)2-1,…(5分)
当x∈(4k,4k+2]时x-4k∈(0,2],∴f(x)=f(x-4k)=-(x-4k)2+1 …(7分)
故当x∈[4k-2,4k+2](k∈Z)时,函数f(x)的解析式为 …(9分)
(Ⅱ)当x∈(-2,2]时,由f(x>-1),得,或
,或x=0.
解之,得-2<x<,…(12分)
∵函数y=f(x)的周期为4,∴f(x)>-1的解集为{x|4k-2<x<4k+}(k∈Z)…(14分)
定义在R上的函数f(x)满足对于任意实数x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=-2.
(1)判断f(x)的奇偶性并证明;
(2)判断f(x)的单调性,并求当x∈[-3,3]时,f(x)的最大值及最小值;
(3)在b>的条件下解关于x的不等式
f(bx2)-f(x)>
f(b2x)-f(b).
正确答案
(1)令x=y=0,得f(0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0.…(1分)
再令y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x)=0.∴f(-x)=-f(x).
∴f(x)为奇函数.…(3分)
(2)任取x1<x2,则x2-x1>0.∴由已知得f(x2-x1)<0.
∴f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2)=-f(x2-x1)>0.
∴f(x1)>f(x2),∴f(x)在R上是减函数.…(6分)
∵f(3)=f(2)+f(1)=3f(1)=-6,
∴f(-3)=-f(3)=6.
∴当x∈[-3,3]时,f(x)max=6,f(x)min=-6.…(8分)
(3)不等式可化为:
而2f(x)=f(x)+f(x)=f(2x),
得
即
∵y=f(x)在R上是减函数,
∴bx2-2x<b2x-2b,即bx2-(2+b2)x+2b<0…①…(10分)
当b>>0时,①得(x-b)(x-
)<0;
当b>时,
<b,此时解集为{x|
<x<b}.…(12分)
已知函数f(x)=3x2-6x-5.
(1)求不等式f(x)>4的解集;
(2)设g(x)=f(x)-2x2+mx,其中m∈R,求g(x)在区间[l,3]上的最小值;
(3)若对于任意的a∈[1,2],关于x的不等式f(x)≤x2-(2a+6)x+a+b在区间[1,3]上恒成立,求实数b的取值范围.
正确答案
(1)不等式 f(x)>4
即3x2-6x-9>0
解得x>3,或x<-1
∴不等式 f(x)>4的解集为(-∞,-1)∪(3,+∞)
(2)g(x)=f(x)-2x2+mx=x2+(m-6)x-5
其图象是开口朝上,且以x=为对称轴的抛物线
当>3,即m<0时,g(x)的最小值为g(3)=3m-14
当1≤≤3,即0≤m≤4时,g(x)的最小值为g(
)=
当<1,即m>4时,g(x)的最小值为g(1)=m-10
(3)若不等式f(x)<x2-(2a+6)x+a+b在x∈[1,3]上恒成立,
即不等式2x2+2ax-5-a-b<0在x∈[1,3]上恒成立,
令h(x)=2x2+2ax-5-a-b
∵a∈[1,2],故h(x)图象的对称轴x=-∈[-1,-
]
∴当x=3时,函数h(x)取最大值5a-b+13
故只须a∈[1,2]时,5a-b+13≤0恒成立即可;
即当a∈[1,2]时,b≥5a+13恒成立,
∴实数b的取值范围是[23,+∞)
对于0≤m≤4的m,不等式x2+mx>4x+m-3恒成立,则x的取值范围是______.
正确答案
若不等式x2+mx>4x+m-3恒成立
则m(x-1)+x2-4x+3>0在0≤m≤4时恒成立.
令f(m)=m(x-1)+x2-4x+3.
则⇒
⇒
∴x<-1或x>3.
故答案为:x>3或x<-1
已知f(x)=ax2+x-a,a∈R.
(1)若a=1,解不等式f(x)≥1;
(2)若不等式f(x)>-2x2-3x+1-2a对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若a<0,解不等式f(x)>1.
正确答案
(1)当a=1,不等式f(x)≥1即 x2+x-1≥1,即(x+2)(x-1)≥0,解得 x≤-2,或 x≥1,故不等式的解集为{x|x≤-2,或 x≥1}.
(2)由题意可得 (a+2)x2+4x+a-1>0恒成立,当a=-2 时,显然不满足条件,∴.
解得 a<2,故a的范围为(-∞,2).
(3)若a<0,不等式为 ax2+x-a-1>0,即 (x-1)(x+)<0.
∵1-=
,
∴当-<a<0时,1<-
,不等式的解集为 {x|-1<x<-
};
当 a=-时,1=-
,不等式即(x-1)2<0,它的解集为∅;
当a<-时,1>-
,不等式的解集为 {x|-
<x<1}.
若存在实数p∈[-1,1],使得不等式px2+(p-3)x-3>0成立,则实数x的取值范围为______.
正确答案
不等式px2+(p-3)x-3>0可以化为:p(x2-3x)-3x-3>0,
这是一个关于p的一元一次不等式,
函数p(x2+x)-3x-3是关于p的一次函数,一次函数图象是直线,在定义域上是单调递增或递减,
P∈[-1,1]时,函数p(x2+x)-3x-3的最小值必定在端点-1或1处取到,
不等式px2+(p-3)x-3>0总成立,只需最小值大于0即可.
∴-x2+(-1-3)x-3>0,即x2+(1+3)x+3<0,
解得:-3<x<-1,
则实数x的取值范围为(-3,-1).
故答案为:(-3,-1)
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