- 一元二次不等式及其解法
- 共4411题
已知函数f(x)=3x2+2(k-1)x+k+5(k∈R)
(1)对任意k∈(-1,1),不等式f(x)<0恒成立,求x的取值范围;
(2)若函数在区间(0,2)内有零点,求k的取值范围.
正确答案
解:(1)∵函数f(x)=3x2+2(k-1)x+k+5,(k∈R),
∴设g(k)=(2x+1)k+3x2-2x+5,k∈(-1,1);
∴;
即,
解得x∈∅,
∴x的取值范围是∅;
(2)∵函数f(x)=3x2+2(k-1)x+k+5在区间(0,2)内有零点,
等价于方程3x2+2(k-1)x+k+5=0在区间(0,2)内有实数根,
则(i)判别式△=4(k-1)2-12(k+5)=0时,得k=7或k=-2,
此时方程的根分别是k=7时,根是x1=x2=-2;
k=-2时,根是x1=x2=1;
∵方程在(0,2)内有实数根,∴k=-2(k=7舍去);
(ii)判别式△>0时,则k>7或k<-2,
①若两根都在(0,2)内,则对称轴x=-在(0,2)内,f(0)>0、f(2)>0,
即;
解得;
∴-<k<-2;
②若方程在(0,2)内存在一个根,则f(0)•f(2)<0,
解得-5<k<-;
(iii)当f(2)=0时,即12+4(k-1)+k+5=0,k=-,
此时f(0)=k+5=>0,∴k=-
符合题意;
当f(0)=k+5=0时,k=-5,此时f(2)=12+4(k-1)+k+5=-12<0,不符合题意,舍去;
∴k=-;
综上,k的取值范围是{k|-5<k≤-2}.
解析
解:(1)∵函数f(x)=3x2+2(k-1)x+k+5,(k∈R),
∴设g(k)=(2x+1)k+3x2-2x+5,k∈(-1,1);
∴;
即,
解得x∈∅,
∴x的取值范围是∅;
(2)∵函数f(x)=3x2+2(k-1)x+k+5在区间(0,2)内有零点,
等价于方程3x2+2(k-1)x+k+5=0在区间(0,2)内有实数根,
则(i)判别式△=4(k-1)2-12(k+5)=0时,得k=7或k=-2,
此时方程的根分别是k=7时,根是x1=x2=-2;
k=-2时,根是x1=x2=1;
∵方程在(0,2)内有实数根,∴k=-2(k=7舍去);
(ii)判别式△>0时,则k>7或k<-2,
①若两根都在(0,2)内,则对称轴x=-在(0,2)内,f(0)>0、f(2)>0,
即;
解得;
∴-<k<-2;
②若方程在(0,2)内存在一个根,则f(0)•f(2)<0,
解得-5<k<-;
(iii)当f(2)=0时,即12+4(k-1)+k+5=0,k=-,
此时f(0)=k+5=>0,∴k=-
符合题意;
当f(0)=k+5=0时,k=-5,此时f(2)=12+4(k-1)+k+5=-12<0,不符合题意,舍去;
∴k=-;
综上,k的取值范围是{k|-5<k≤-2}.
已知:实数a∈{-1,1,a2}-1,1,a2,求不等式x2-(1-a)x-2<0的解集.
正确答案
解:∵a∈{-1,1,a2},∴a可能等于1或-1或a2.
当a=1时,集合为{1,-1,1},不符合集合元素的互异性,∴a≠1
同理可得a≠-1∴a=a2,得a=1(舍去)或a=0.
∴不等式x2-(1-a)x-2<0可化为x2-x-2<0,
∴所求解集为(-1,2).
解析
解:∵a∈{-1,1,a2},∴a可能等于1或-1或a2.
当a=1时,集合为{1,-1,1},不符合集合元素的互异性,∴a≠1
同理可得a≠-1∴a=a2,得a=1(舍去)或a=0.
∴不等式x2-(1-a)x-2<0可化为x2-x-2<0,
∴所求解集为(-1,2).
已知关于x的一元二次不等式(a-2)x2+2x+1>0的解集为R,若a≤4,则
的取值范围是______.
正确答案
解析
解:若一元二次不等式(a-2)x2+2
x+1>0
的解集为R,
则
即,
又由a≤4,b≥1可得满足条件的平面区域如下图所示:
令k=,
则k表示平面上一动点(a,b)与原点连线的斜率,
由图可知k∈[,
)
则=
,
∵f(k)=的导数为f′(k)=
,
由<k<
,f′(k)>0,f(k)递增;
当k>或k<
时,f′(k)<0,f(k)递减.
则f(k)在[,
)递增,在(
,
)递减,
则f(x)的最大值为f()=
,
由于f()=
,f(
)=
,则f(x)的最小值为
.
故的取值范围是:[
,
]
故答案为:[,
].
附加题:不等式2≤x2+mx+10≤6有且只有一个解,求实数m的值.
正确答案
解:
若x1=x2,则△1=m2-16=0,m=±4,∵x2+mx+4=0,∴x2+mx+8>0
∴(1)的解集为:{x1},(2)的解集为:R
∴不等式的解集为:{x1}
若△1=m2-16>0,则(舍)
或(舍)
综上:m=±4
解析
解:
若x1=x2,则△1=m2-16=0,m=±4,∵x2+mx+4=0,∴x2+mx+8>0
∴(1)的解集为:{x1},(2)的解集为:R
∴不等式的解集为:{x1}
若△1=m2-16>0,则(舍)
或(舍)
综上:m=±4
不等式的解集为R,则实数m的取值范围为______.
正确答案
-4<m≤0
解析
解:由于x2-8x+20恒大于0,故不等式的解集为R可转化为mx2+2mx-4恒小于0即可.
当m=0时,mx2+2mx-4=-4<0,不等式成立;
当m≠0时,设y=mx2+2mx-4,当m≠0时函数y为二次函数,y要恒小于0,抛物线开口向下且与x轴没有交点,即要m<0且△<0
得到:解得-4<m<0.
综上得到-4<m≤0
故答案为:-4<m≤0.
把长为12cm的细铁丝截成两段,各自围成一个正三角形,那么这两个正三角形面积之和的最小值是( )
正确答案
解析
解:设两段长分别为xcm,(12-x)cm,
则这两个正三角形面积之和 S=(
)2 +
(
)2
=(x2-12x+72)=
[(x-6)2+36]≥2
,
故选 D.
不等式x2+ax+b≤0的解集是{x|-1≤x≤3},则ab=( )
正确答案
解析
解:因为:不等式x2+ax+b≤0的解集是{x|-1≤x≤3},
∴-1和3是方程x2+ax+b=0的 两根,
所以有:-1+3=-a且(-1)×3=b.
即b=-3,a=-2,
∴ab=6.
故选D.
下列不等式不成立的是( )
正确答案
解析
证明:对于A:
a2+b2+c2
=(a2+b2+c2+a2+b2+c2)
(2ab+2ca+2bc)=ab+bc+ca.
∴a2+b2+c2≥ab+bc+ca.故A成立;
对于B:,
∴,B成立.
对于C:,
,
且:,
∴,故C正确;
对于D:由于,
,
∴,故D不正确.
故选D.
命题“ax2-2ax+3>0恒成立”是假命题,则实数a的取值范围是 ______.
正确答案
a<0或a≥3
解析
解:命题“ax2-2ax+3>0恒成立”是假命题,即“ax2-2ax+3≤0恒成立”是真命题 ①.
当a=0 时,①不成立,
当a≠0 时,要使①成立,必须 ,解得 a<0 或a≥3,
故答案为 a<0 或a≥3.
若不等式x2+(a+2)x+1≥0的解集为R,则实数a的取值范围是______.
正确答案
[-4,0]
解析
解:∵关于x不等式x2+(a+2)x+1≥0的解集为R,
∴方程x2+(a+2)x+1=0至多有一个实根
即△=(a+2)2-4≤0
解得:-4≤a≤0,
故答案为:[-4,0].
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