3.3.2 从函数观点看一元二次不等式 课堂作业(含解析) 高一数学苏教版必修第一册

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3.3.2 从函数观点看一元二次不等式 课堂作业(含解析) 高一数学苏教版必修第一册

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3.3.2 从函数观点看一元二次不等式(1)
一、 单项选择题
1 (2024高碑店一中月考)若0A. B.
C. D.
2 (2024湖南双峰一中月考)不等式≥0的解集是(  )
A. [2 024,2 025] B. [2 024,2 025)
C. (-∞,2 025] D. [2 024,+∞)
3 (2024盐城阜宁期末)设x∈R,则“|x-2|>3”是“x2-5x-6>0”的(  )
A. 充分且不必要条件
B. 必要且不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分又不必要条件
4 (2024北京交大附中期中)若关于x的不等式ax-b>0的解集为{x|x>1},则关于x的不等式>0的解集为(  )
A. {x|x<-2或x>1} B. {x|1C. {x|x<-1或x>2} D. {x|-25 若a,a2,a3是一个三角形的三边长,则实数a的取值范围是(  )
A. (,) B. (,)
C. (,) D. (,)
6 (2024宿迁泗阳期末)设a,b,c为实数,若不等式ax2+bx+c>0的解集是{x|x<1或x>3},则b-的最大值为(  )
A. - B. C. - D.
二、 多项选择题
7(2024乳山银滩高级中学期中)≤1成立的一个充分且不必要条件是(  )
A. -2C. -2≤x<2 D. -18 若关于x的不等式-1A. B. C. 1 D. 2
三、 填空题
9 已知不等式3x-2-x2<0的解集是A,集合B={x|x-a<0},且B A,则A=________,实数a的取值范围是________.
10 (2024北京和平街一中月考)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则不等式ax2+bx+c<0的解集是________;不等式<0的解集是________.
11 已知不等式ax2+bx+1>0的解集为{x|-2四、 解答题
12 (2024邵阳期中)解下列一元二次不等式:
(1) x2+2x-15>0;
(2) (x-3)2-4(x-3)-5<0;
(3) -x2+2x-3<0.
13 (2024长沙长郡中学期末)解下列不等式:
(1) ≥4;
(2) |2x-3|+|x-2|≤3.
3.3.2 从函数观点看一元二次不等式(2)
一、 单项选择题
1 已知不等式ax2+bx-1>0的解集为(3,4),则24a+12b的值是(  )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
2 已知关于x的不等式组的解集不是空集,则实数a的取值范围是(  )
A. (-1,3)
B. (-∞,-1)∪(3,+∞)
C. (-3,1)
D. (-∞,-3)∪(1,+∞)
3 若“-1A. (-∞,1]∪[2,+∞)
B. (-2,-1)
C. [-2,-1]
D. (-∞,-2]∪[-1,+∞)
4 在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于300 m2的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x(单位:m)的取值范围是(  )
A. [15,30] B. [12,25]
C. [10,30] D. [20,30]
5 (2024佛山期中)若关于x的不等式ax2+bx-1>0的解集为{x|10的解集为(  )
A.
B.
C.
D.
6 某文具店购进一批新型台灯,每盏最低售价为15元,若按最低售价销售,每天能卖出30盏;若售价每提高1元,日销售量将减少2盏,为了使这批台灯每天获得400元以上(不含400元)的销售收入,则这批台灯的销售单价x(单位:元)的取值范围是(  )
A. (10,20) B. [15,20)
C. (15,20) D. [10,20)
二、 多项选择题
7 (2024盐城期末)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(-1,3),则下列说法中正确的是(  )
A. a<0
B. a+b+c<0
C. 不等式bx>a+c的解集为(1,+∞)
D. 不等式cx2-bx+a≤0的解集为
8 某自来水厂的蓄水池存有400 t水,水厂每小时可向蓄水池中注水60 t,同时蓄水池又向居民小区不间断供水,x h内供水总量为120(0≤x≤24),则下列说法中正确的是(  )
A. 蓄水池中的存水量最少为60 t
B. 从供水开始到第6个小时时蓄水池中的存水量最少
C. 从供水开始到第4个小时时蓄水池中的存水量多于80 t
D. 在一天的24小时内,有8个小时蓄水池中的存水量少于80 t
三、 填空题
9 设方程x2+bx+c=0的两根是x1,x2,若不等式x2-bx+c<0的解集是{x|-310 某辆汽车以x km/h的速度在高速公路上匀速行驶(考虑到高速公路行车安全,要求 60≤x≤120)时,每小时的油耗为(x-k+)L,其中k为常数.若汽车以120 km/h的速度行驶时,每小时的油耗为11.5 L,则k=________;欲使每小时的油耗不超过9 L,则速度x的取值范围为________.
11 (2024浙江卓越联盟月考)若关于x的方程mx2+4mx+3=0有两个不等的实根x1,x2,且x+x-3x1x2>0,则实数m的取值范围是________.
四、 解答题
12 (2024常州期中)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0(a≠0)的解集为(-∞,1)∪(2,+∞).求:
(1) 不等式bx+c>0的解集;
(2) 不等式cx2+bx+a<0的解集.
13 (2024安徽巢湖一中期末)“守护碧水蓝天,共治污水之源”,重庆市某自来水厂决定对污水进行净化再利用,以降低自来水的使用量. 经测算,水厂拟安装一种新的污水净化设备. 这种净水设备的购置费(单位:万元)与设备的占地面积x(单位:m2)成正比,比例系数为0.2,预计安装后该水厂需缴纳的总水费C(单位:万元)与设备占地面积x之间的函数关系为C=(x>0),将该水厂的净水设备购置费与安装后需缴纳总水费之和合计为y(单位:万元).
(1) 要使y不超过11.2万元,求设备占地面积x的取值范围;
(2) 设备占地面积x为多少平方米时,y的值最小,并求出此最小值.
3.3.2 从函数观点看一元二次不等式(3)
一、 单项选择题
1 (2024安庆一中期末)“关于x的不等式 ax2-2x+1>0对任意x∈R恒成立”的一个必要且不充分条件是(  )
A. a>0 B. a>1
C. 02
2 设m+n>0,则关于x的不等式(m-x)·(n+x)>0的解集是(  )
A. {x|-nB. {x|x<-n或x>m}
C. {x|-mD. {x|x<-m或x>n}
3 已知关于x的方程2kx2-2x-5k-2=0的两个实数根一个小于1,另一个大于1,则实数k的取值范围是(  )
A. (0,+∞)
B.
C.
D. ∪(0,+∞)
4 (2024宿州砀山七校期中联考)对于任意的x,y∈R,定义运算:x⊙y=x(y+2).若不等式x⊙(x+a)+4>0对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围是(  )
A. (-2,6) B. (-6,2)
C. (-6,6) D. (-2,2)
5 (2024济南历城二中月考)已知关于x的不等式组仅有一个整数解,则实数k的取值范围是(  )
A. [-5,3) B. [2,3)
C. [2,3)∪[4,5) D. [-5,3)∪(4,5]
6 (2024济南期中)若存在正实数x,y满足+=1,且使不等式x+A. (-4,1)
B. (-1,4)
C. (-∞,-4)∪(1,+∞)
D. (-∞,-1)∪(4,+∞)
二、 多项选择题
7 设集合A={x|x2+2x-3>0},B={x|x2-2ax-1≤0},则下列说法中正确的有(  )
A. 当a>0时,若A∩B中恰含有一个整数,则a∈
B. 若A∩B= ,则a∈
C. 若A∪B=R,则a∈
D. a∈R,有A∪B≠R
8 (2024苏州实验中学月考)已知不等式2kx2+kx-<0,则下列说法中正确的是(  )
A. 若k=1,则不等式的解集为{x|-B. 若不等式对任意x∈R恒成立,则整数k的取值集合为{-2,-1,0}
C. 若不等式对0≤k≤1恒成立,则实数x的取值范围是
D. 若恰有一个整数x使得不等式成立,则实数k的取值范围是
三、 填空题
9 (2024广州五中期中)已知关于x的不等式ax2+(2-4a)x-8>0,则当a>0时,不等式的解集为________.
10 (2024天津经济技术开发区一中月考)已知命题p:-1≤4x-3≤1,命题q:x2-(2a+1)x+a(a+1)≤0,若 p是 q的必要且不充分的条件,则实数a的取值范围是________.
11 (2024浙江南太湖联盟月考)若对任意x∈(3,+∞),x+>m2+6m恒成立,则实数m的取值范围是________.
四、 解答题
12 (2024湖南部分高中月考)已知关于x的不等式ax2+bx+c>0.
(1) 若b=a,c=-6a,且a<0,求不等式的解集;
(2) 若b=a-3,c=-3,求不等式的解集.
13 (2024临沂期中)已知关于x的不等式ax2-3x+2>0的解集为{x|x<1或x>b}.
(1) 求a,b的值;
(2) 当x>0,y>0,且满足+=1时,2x+y≥k2-k+2恒成立,求实数k的取值范围.
3.3.2 从函数观点看一元二次不等式(1)
1. D 当01>t>0,所以不等式(x-t)<0的解集为{x|t2. B 由≥0,得解得2 024≤x<2 025,所以不等式的解集为[2 024,2 025).
3. B 因为|x-2|>3,所以x-2<-3或x-2>3,解得x<-1或x>5,所以不等式|x-2|>3的解集为{x|x<-1或x>5}.因为x2-5x-6>0,所以(x-6)(x+1)>0,解得x<-1或x>6,所以不等式x2-5x-6>0的解集为{x|x<-1或x>6}.又{x|x<-1或x>6}是{x|x<-1或x>5}的真子集,所以“|x-2|>3”是“x2-5x-6>0”的必要且不充分条件.
4. C 因为不等式ax-b>0的解集为{x|x>1},所以a=b>0,所以不等式>0等价于>0,即(x+1)·(x-2)>0,解得x<-1或x>2,所以关于x的不等式>0的解集为{x|x<-1或x>2}.
5. A 由题意知,a,a2,a3是一个三角形的三边长,故有a>0,即解得故6. C 由题意知,1和3是方程ax2+bx+c=0的两根,且a>0,则解得b=-4a,c=3a,所以b-=-4a-≤-2=-,当且仅当4a=,即a=时,等号成立.
7. AD 由≤1,得(x-2)(x+2)≤0(x≠2),解得-2≤x<2,所以≤1成立的一个充分且不必要条件是[-2,2)的真子集,结合选项可知A,D符合.故选AD.
8. AB 由题意,得当a>0时,不等式-1-1,所以a-2a+3-3a>-1,解得09. {x|x<1或x>2} (-∞,1] A={x|3x-2-x2<0}={x|x2-3x+2>0}={x|x<1或 x>2},B={x|x10. {x|10,解得b=-3a,c=2a,所以不等式<0,即<0,即(x-3)(2x+1)<0,解得-11. - 由题意易知,-2,7是ax2+bx+1=0的两个根,则解得对于y=x2+bx+a,其所有零点之和为-b=-.
12. (1) 由x2+2x-15>0,得(x+5)(x-3)>0,解得x<-5或x>3,
所以不等式的解集为{x|x<-5或x>3}.
(2) 由(x-3)2-4(x-3)-5<0,得[(x-3)-5][(x-3)+1]<0,即(x-8)(x-2)<0,解得2所以不等式的解集为.
(3) 原不等式可化为x2-2x+3>0.
因为Δ<0,所以方程x2-2x+3=0无解,
所以不等式-x2+2x-3<0的解集为R.
13. (1) 不等式≥4,移项,得-4≥0,通分,得≥0,
可转化为2(x-2)(x-1)≤0,且x≠1,
解得1(2) 令y=|2x-3|+|x-2|=
当x≥2时,3x-5≤3,解得x≤,即2≤x≤;
当x≤时,-3x+5≤3,解得x≥,即≤x≤.
综上,不等式解集为{x}.
3.3.2 从函数观点看一元二次不等式(2)
1. C 由题意可知3和4是方程ax2+bx-1=0的两个实数根,由根与系数的关系可知解得则24a+12b=5.
2. A 由题意,得a2+1a2+1,即a2-2a-3<0,解得-13. C 由(x-a)(x-3-a)≤0可得a≤x≤a+3,因为“-14. C 设矩形的另一边长为y m,则由三角形相似知,=,所以y=40-x,因为xy≥300,所以x(40-x)≥300,即x2-40x+300≤0,解得 10≤x≤30.
5. A 由题意可知a<0,且1和2是方程ax2+bx-1=0的两根,则解得所以>0,即>0,可化为(-x+1)>0,即(x-2)<0,解得6. B 由题意,得x[30-2(x-15)]>400,则x2-30x+200<0,所以(x-10)(x-20)<0,即107. ACD 由题意可知ax2+bx+c=0的两根为-1,3,且a<0,故A正确;由根与系数的关系可得即所以a+b+c=a-2a-3a=-4a>0,故B错误;不等式bx>a+c,即-2ax>a-3a=-2a,且a<0,解得x>1,所以不等式bx>a+c的解集为(1,+∞),故C正确;不等式cx2-bx+a≤0,即-3ax2+2ax+a≤0,且a<0,可得3x2-2x-1≤0,解得-≤x≤1,所以不等式cx2-bx+a≤0的解集为[-,1],故D正确.故选ACD.
8. BD 设x h后蓄水池中的水量为y t,则y=400+60x-120.设=u,则u2=6x(u∈[0,12]),所以y=400+10u2-120u=10(u-6)2+40.因为u∈[0,12],所以当u=6,即x=6时,ymin=40,即从供水开始到第6个小时时,蓄水池中的存水量最少,为40 t,故A错误,B正确;令400+10u2-120u>80,即u2-12u+32>0,解得u<4或u>8,所以0≤x<或<x≤24,故C错误;由400+10u2-120u<80,得9. 19 由题意知,x2-bx+c=0的两根为-3,2,则-3+2=b,-3×2=c,所以b=-1,c=-6,所以x2+bx+c=0,即x2-x-6=0,可得x1=3,x2=-2,所以x+x=27-8=19.
10. 100 [60,100] 由题意,当x=120时,(x-k+)=11.5,解得k=100.由(x-100+)≤9,得x2-145x+4 500≤0,所以45≤x≤100.又因为60≤x≤120,所以60≤x≤100,即速度x的取值范围为[60,100].
11. (-∞,0)∪ 因为关于x的方程mx2+4mx+3=0有两个不等的实根x1,x2,所以解得m<0或m>.又x1+x2=-4,x1x2=,所以x+x-3x1x2=(x1+x2)2-5x1x2=16-=>0,即m(16m-15)>0,解得m<0或m>.故实数m的取值范围是(-∞,0)∪.
12. (1) 因为关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(-∞,1)∪(2,+∞),
所以a>0,且1和2是方程ax2+bx+c=0的两个根,
则-=3,=2,所以b=-3a,c=2a,
所以不等式bx+c>0可化为-3ax+2a>0.
因为a>0,所以-3x+2>0,解得x<,
所以不等式bx+c>0的解集为.
(2) 由(1)知,b=-3a,c=2a,
则不等式cx2+bx+a<0可化为2ax2-3ax+a<0.
因为a>0,所以2x2-3x+1<0,即(2x-1)(x-1)<0,解得所以不等式cx2+bx+a<0的解集为.
13. (1) 由题意,得y=0.2x+(x>0).
令y≤11.2,即0.2x+≤11.2,
整理,得x2-51x+620≤0,即(x-20)(x-31)≤0,
解得20≤x≤31,
所以设备占地面积x的取值范围为[20,31].
(2) y=0.2x+=+-1≥2-1=2-1=11,
当且仅当=,即x=25时,等号成立,
所以当设备占地面积x为25 m2时,y的值最小,最小值为11万元.
3.3.2 从函数观点看一元二次不等式(3)
1. A 当a=0时,-2x+1>0,解得x<,不合题意;当a≠0时,解得a>1.综上,“关于x的不等式ax2-2x+1>0对任意x∈R恒成立”的充要条件为a>1,所以一个必要且不充分条件是a>0.
2. A 方程(m-x)(n+x)=0的两根为m,-n.因为m+n>0,所以m>-n,结合函数y=(m-x)(n+x)的图象,得原不等式的解集是{x|-n3. D 令y=2kx2-2x-5k-2,当k>0时,开口向上的抛物线与x轴的两个交点,一个在点(1,0)的左边,一个在点(1,0)的右边,所以当x=1时,y<0,即2k-2-5k-2<0,解得k>-,所以 k>0;当k=0时,y=0只有一个实根,不符合题意;当k<0时,开口向下的抛物线与x轴的两个交点,一个在点(1,0)的左边,一个在点(1,0)的右边,所以当x=1时,y>0,即2k-2-5k-2>0,解得k<-.综上所述,实数k的取值范围是∪(0,+∞).
4. B 由题意,得x⊙(x+a)+4=x(x+a+2)+4=x2+(a+2)x+4>0对任意实数x恒成立,则Δ=(a+2)2-16<0,解得-65. D 由x2-2x-8>0,即(x-4)(x+2)>0,解得x<-2或x>4.由2x2+(2k+7)x+7k<0,即(2x+7)(x+k)<0,得当k=时,不等式(2x+7)(x+k)<0为2<0,无解;当k>时,不等式(2x+7)(x+k)<0的解集为,则此时原不等式组的解集为.因为仅有一个整数解,所以-5≤-k<-4,即46. D 因为x>0,y>0,且+=1,所以x+==2++≥2+2=4,当且仅当=,即y=4x=8时,取等号.由题意,得m2-3m>4,解得m<-1或m>4,所以实数m的取值范围是(-∞,-1)∪(4,+∞).
7. ABD A={x|x2+2x-3>0}={x|x<-3或x>1},函数y=x2-2ax-1图象的对称轴为直线x=a,当a>0时,若x=-3,则y=6a+8>0,根据对称性知,要使A∩B中恰含有一个整数,则这个整数解为2,所以当x=2时,y=4-4a-1≤0,且当x=3时,y=9-6a-1>0,所以≤a<,故A正确;在函数y=x2-2ax-1中,Δ=4a2+4>0.因为A∩B= ,所以对称轴x=a∈(-3,1),当x=-3时,y=9+6a-1≥0,且当x=1时,y=1-2a-1≥0,所以a∈,故B正确;因为函数y=x2-2ax-1的图象开口向上,若 A∪B=R,则当x=-3时,y=9+6a-1≤0,且当x=1时,y=1-2a-1≤0,所以a不存在,故D正确,C错误.故选ABD.
8. BCD 当k=1时,由2kx2+kx-=2x2+x-<0,解得-0.又-<0,且对称轴为直线x=-=-,所以该整数解为x=0,结合二次函数y=2kx2+kx-的图象,可得解得k≥,故D正确.故选BCD.
9. ∪(4,+∞) 由ax2+(2-4a)x-8>0,得(ax+2)(x-4)>0.因为a>0,所以(x-4)>0,解得x>4或x<-,所以不等式的解集为∪(4,+∞).
10.  命题p:-1≤4x-3≤1,解得≤x≤1,命题q:x2-(2a+1)x+a(a+1)≤0,解得a≤x≤a+1.因为 p是 q的必要且不充分条件,则p是q的充分且不必要条件,所以 [a,a+1],即解得0≤a≤,经检验等号成立,所以实数a的取值范围是.
11. (-7,1) 因为对任意x∈(3,+∞),x+>m2+6m恒成立,所以m2+6m3,所以x+=(x-3)++3≥2+3=7,当且仅当x-3=,即x=5时,等号成立,所以m2+6m<7,即m2+6m-7<0,解得-712. (1) 因为b=a,c=-6a,且a<0,
所以ax2+ax-6a>0,即x2+x-6<0,即(x-2)(x+3)<0,解得-3所以该不等式的解集为(-3,2).
(2) 若b=a-3,c=-3,
则ax2+(a-3)x-3>0,即(x+1)(ax-3)>0.
当a=0时,不等式为x+1<0,解得x<-1;
当a=-3时,不等式为(x+1)2<0,无解;
当a>0时,>-1,解得x>或x<-1;
当-3当a<-3时,-1<,解得-1综上,当a=0时,不等式的解集为(-∞,-1);当a=-3时,不等式的解集为 ;当a>0时,不等式的解集为(-∞,-1)∪;当-313. (1) 由题意,得a>0,且x=1和x=b是方程ax2-3x+2=0的两个根,
所以解得此时原不等式为x2-3x+2>0,即(x-1)(x-2)>0,
所以该不等式的解集为{x|x<1或x>2},符合题意.
故a=1,b=2.
(2) 由(1),得+=1,
所以2x+y=(2x+y)=4++≥4+2=8,
当且仅当=,即2x=y=4时,等号成立,
所以2x+y有最小值为8.
因为2x+y≥k2-k+2恒成立,
所以k2-k+2≤8,即k2-k-6≤0,
解得-2≤k≤3.
故实数k的取值范围为[-2,3].

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