- 一元二次不等式及其解法
- 共4411题
已知a,b,c∈R,且a<b<c,函数f(x)=ax2+2bx+c满足f(1)=0,f(t)=-a,(t∈R且t≠1)
(Ⅰ)求证:a<0,c>0;
(Ⅱ) 求的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)证:∵f(x)=ax2+2bx+c
∴f(1)=a+2b+c=0
又a<b<c∴4a<a+2b+c<4c
即4a<0<4c∴a<0,c>0
(Ⅱ) 由(1)得:c=-a-2b代入a<b<c
结合a<0知:-<
<1…(2)
将c=-a-2b代入at2+2bt+c=-a得at2+2bt-2b=0,
即方程ax2+2bx-2b=0有实根,
故△=4b2+8ab≥0∴()2+2(
)≥0 ∴
≤-2或
≥0…(3)
联立(2)(3)知0≤<1
所以,所求的取值范围是[0,1)
已知函数f(x)=ax2+x+1(a∈R)
(Ⅰ)若a∈(0,],求解关于x的不等式f(x)>0;
(Ⅱ)若方程f(x)=0至少有一个负根,求a的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)当a=时,方程
x2+x+1=0的△=1-4a=0,
则不等式x2+x+1>0的解为:{x|x≠-2};
当a∈(0,]时,方程ax2+x+1=0的△=1-4a>0,∴方程的解是x=
,
ax2+x+1>0的解集为:{x|x>或x<
},
综上,不等式f(x)>0的解集:{x|x>或x<
},
(Ⅱ)∵方程f(x)=0至少有一个负根,
∴方程f(x)=0有一个负根或有两个负根,
当a=0时,方程变为x+1=0,得x=-1,故符合题意;
当a≠0时,方程的两个根设为:x1,x2,
则或
解得,a<0或0<a≤,
综上得,a的取值范围是:(-∞,].
已知函数f(x)=x|x-a|,(a∈R)
(1)若a>0,解关于x的不等式f(x)<x;
(2)若对∀x∈(0,1]都有f(x)<m(m∈R,m是常数),求a的取值范围.
正确答案
(1)∵f(x)=x|x-a|,
∴不等式f(x)<x即为x|x-a|<x
10显然x≠0,
20当x>0时原不等式可化为:|x-a|<1⇒-1<x-a<1⇒a-1<x<a+1
当a-1≥0即a≥1时得不等式的解为:a-1<x<a+1
当a-1<0即0<a<1时得不等式的解为:0<x<a+1
30当x<0时原不等式可化为:|x-a|>1⇒x-a>1或x-a<-1⇒x>a+1或x<a-1
当a≥1时,得不等式的解为x<0
当0<a<1时,得不等式的解为:x<a-1
综上得:当a≥1时,原不等式的解集为{x|x<0}∪{x|a-1<x<a+1}
当0<a<1时,原不等式的解集为{x|x<a-1}∪{x|0<x<a+1}
(2)∵对∀x∈(0,1]都有f(x)<m,显然m>0
即-m<x(x-a)<m⇒对∀x∈(0,1],-<x-a<
恒成立⇒对∀x∈(0,1],x-
<a<x+
恒成立
设g(x)=x-,x∈(0,1],p(x)=x+
,x∈(0,1]
则对∀x∈(0,1],x-<a<x+
恒成立⇔g(x)max<a<p(x)min,x∈(0,1]
∵g(x)'=1+,当x∈(0,1]时g(x)'>0
∴函数g(x)在(0,1]上单调递增,∴g(x)max=1-m
又∵p(x)'=1-=
,
当≥1即m≥1时,对于x∈(0,1],p(x)'<0
∴函数p(x)在(0,1]上为减函数,
∴p(x)min=p(1)=1+m
当<1,即0<m<1时,
当x∈(0,],p(x)'≤0
当x∈(,1],p(x)'>0
∴在(0,1]上,p(x)min=p()=2
(或当0<m<1时,在(0,1]上,p(x)=x+≥2
=2
,当x=
时取等号)
又∵当0<m<1时,要g(x)max<a<p(x)min即1-m<a<2还需满足2
>1-m解得3-2
<m<1
∴当3-2<m<1时,1-m<a<2
;
当m≥1时,1-m<a<1+m.
已知函数f(x)=2x2+ax-1,g(log2x)=x2-.
(1)求函数g(x)的解析式,并写出当a=1时,不等式g(x)<8的解集;
(2)若f(x)、g(x)同时满足下列两个条件:①∃t∈[1,4]使f(-t2-3)=f(4t) ②∀x∈(-∞,a],g(x)<8.
求实数a的取值范围.
正确答案
(1)令t=log2t,则x=2t,
∴g(t)=(2t)2-=(2t)2-
•2t,即g(x)=(2x)2-
•2t.
当a=1时,不等式g(x)<8,即(2x)2-2•2x-8<0.
∴2x<4,解得x<2.
∴不等式g(x)<8的解集是{x|x<2}.
(2)①由题意,-=
,即a=2(t2-4t+3)=2(t-2)2-2,
由t∈[1,4],得a∈[-2,6].
②由题意,(2x)2-•2x<8在x∈(-∞,a]上恒成立.
即>2x-
在x∈(-∞,a]上恒成立.
令μ=2x,则μ∈(0,2a],∴>μ-
.
∵函数h(μ)=μ-在(0,2a]上为增函数,
∴hmax(μ)=h(2a)=2a-,
∴>2a-
,解得2a<2
,
∴a<log22.
综合①②,符合条件的实数a的取值范围是{a|-2≤a<log22}.
若不等式x2-x+c<0的解集为∅,则c的取值范围是______.
正确答案
∵不等式x2-x+c<0的解集为∅
∴△≤0
∴1-4c≤0
∴c≥
故答案为[,+∞)
已知9x-12•3x+27≤0,求y=(log2)•(log12
)最值及对应的x值.
正确答案
∵9x-12•3x+27≤0,∴(3x-3)•(3x-9)≤0,即3≤3x≤9,得1≤x≤2,
∴y=(log2x-1)(log 12212+log 122x)=(log2x-1)(log2x+)
∴令t=log2x,则0≤t≤1,
y=t2-t-
= (t-
1
4
)2-,
∴当t=1,即x=2时,y取得最大值0;
当t=,即x=
时,y取得最小值-
.
已知函数f(x)=x2+(lga+2)x+lgb,满足f(-1)=-2,且对于任意x∈R,恒有f(x)≥2x成立。
(1)求实数a,b的值;
(2)解不等式f(x)<x+5。
正确答案
解:(1)由,知
∴,
又恒成立,即
恒成立,
故,
将代入,得
,即
,
即lgb=1,故b=10,a=100。
(2)因为
所以,,即
,
∴,
解得:-4<x<1,
∴不等式的解集为。
已知函数f(x)=ax2+bx-1(a,b为实数),x∈R,
(1)若不等式f(x)>2的解集为{x|x<-3或x>1},求f(x)在区间[-2,3)的值域;
(2)在(1)的条件下,当x∈[-1,1]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求实数k的取值范围.
正确答案
(1)由题意可得不等式f(x)>2的解集为{x|x<-3或x>1},
即不等式ax2+bx-3>0的解集为{x|x<-3或x>1},
∴-3和1是方程ax2+bx-3=0的两根,∴
解得,∴f(x)=x2+2x-1=(x+1)2-2
∴x∈[-2,3)时,f(x)min=f(-1)=-2,f(x)<f(3)=14
∴求f(x)在区间[-2,3)的值域为:[-2,14)
(2)由(1)知,g(x)=x2+2x-1-kx=x2+(2-k)x-1
∴g(x)的图象为开口向上的抛物线,对称轴为x=
若函数g(x)[-1,1]上是单调函数,则
≤-1或
≥1,解得k≤0,或k≥4
故实数k的取值范围为k≤0,或k≥4
二次函数f(x)的二次项系数为负,且对任意实数x,恒有f(x)=f(4-x),若f(1-3x2)<f(1+x+x2),则x的取值范围是______.
正确答案
∵对任意实数x,恒有f(x)=f(4-x),
则x=2是函数f(x)的对称轴,
又由二次函数f(x)的二次项系数为负,
故函数的开口方向朝下
则f(1-3x2)<f(1+x+x2),可转化为
|2-(1-3x2)|>|2-(1+x+x2)|
即|3x2+1|>|-1+x+x2|
解得x∈(-∞,-)∪(0,+∞)
故答案为:(-∞,-)∪(0,+∞).
已知函数f(x)=ax2+bx+c,其中a∈N*,b∈N,c∈Z.
(1)若b>2a,且f(sinα)(α∈R)的最大值为2,最小值为-4,求f(x)的最小值;
(2)若对任意实数x,不等式4x≤f(x)≤2(x2+1),且存在x0使得f(x0)<2(x02+1)成立,求c的值.
正确答案
(1)据题意x∈[-1,1]时,f(x)max=2,f(x)min=-4,(1分)
f(x)=a(x+)2+c-
,
∵b>2a>0,∴-<-1,
∴f(x)在[-1,1]上递增,
∴f(x)min=f(-1),f(x)max=f(1),(3分)
∴,∴b=3,a+c=-1,(5分)
∵b>2a,∴a<,又a∈N*,∴a=1,∴c=-2,(7分)
∴f(x)=x2+3x-2=(x+)2-
,
∴f(x)min=-.(8分)
(2)由已知得,4≤f(1)≤4,∴f(1)=4,即a+b+c=4①,(9分)
∵f(x)≥4x恒成立,∴ax2+(b-4)x+c≥0恒成立,
∴△=(b-4)2-4ac≤0②,(11分)
由①得b-4=-(a+c),代入②得(a-c)2≤0,∴a=c,(13分)
由f(x)≤2(x2+1)得:(2-a)x2-bx+2-c≥0恒成立,
若a=2,则b=0,c=2,∴f(x)=2(x2+1),
不存在x0使f(x0)<2(x02+1),与题意矛盾,(15分)
∴2-a>0,∴a<2,又a∈N*,
∴a=1,c=1.(16分)
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