考点测试34 一元二次不等式及其解法
一、基础小题
1.不等式(x -1)(3-x )<0的解集是( )
A .(1,3)
B .
C .(-∞,1)∪(3,+∞)
D .{x |x ≠1且x ≠3}
答案 C
解析 根据题意,(x -1)(3-x )<0⇔(x -1)(x -3)>0,所以其解集为(-∞,1)∪(3,+∞).故选C.
2.若不等式ax 2+bx -2<0的解集为{x ⎪
⎪⎪⎭⎬⎫-2<x <14,则ab =( ) A .-28
B .-26
C .28
D .26 答案 C
解析 ∵-2,14是方程ax 2+bx -2=0的两根,
∴⎩⎪⎨⎪⎧ -2a =-2×14=-12,-b a =-74,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,b =7,∴ab =28.
3.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2
,x ≥0,-x 2+3x ,x <0,
则不等式f (x )<f (4)的解集为( ) A .{x |x ≥4}
B .{x |x <4}
C .{x |-3<x <0}
D .{x |x <-3}
答案 B 解析 f (4)=42=2,不等式即为f (x )<2.当x ≥0时,由x 2
<2,得0≤x <4;当x <0时,由-x 2+3x <2,得x <1或x >2,因此x <0.综上,x <4.故f (x )<f (4)的解集为{x |x <4}.
4.不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是( )
A .
B .(-4,4)
C .(-∞,-4]∪∪
C .∪(0,+∞)
D .∪(0,+∞).
6.不等式|x 2-x |<2的解集为( )
A .(-1,2)
B .(-1,1)
C .(-2,1)
D .(-2,2) 答案 A
解析 由|x 2-x |<2,得-2<x 2-x <2,
即⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-x <2, ①x 2-x >-2. ②
由①,得-1<x <2.由②,得x ∈R .所以解集为(-1,2),故选A. 7.抛物线y =ax 2+bx +c 与x 轴的两个交点分别为(-2,0),(2,0),则ax 2+bx
+c >0的解的情况是( )
A .{x |-2<x <2}
B .{x |x >2或x <-2}
C .{x |x ≠±2}
D .不确定,与a 的符号有关
答案 D
解析 当a >0时,解集为{x |x >2或x <-2};当a <0时,解集为{x |-2<x <2},故选D.
8.如果二次函数y =3x 2+2(a -1)x +b 在区间(-∞,1]上是减函数,那么a 的取值范围是( )
A .(-∞,-2)
B .(2,+∞)
C .(-∞,-2]
D .上是减函数,∴-
a -
2×3
≥1,解
得a ≤-2.故选C.
9.设a ∈R ,关于x 的不等式ax 2
+(1-2a )x -2>0的解集有下列四个命题:
①原不等式的解集不可能为∅;②若a =0,则原不等式的解集为(2,+∞);③若a <-1
2,
则原不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1a ,2;④若a >0,则原不等式的解集为⎝ ⎛⎭
⎪⎫-∞,-1a ∪(2,+∞).
其中正确命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4
答案 C
解析 原不等式等价于(ax +1)(x -2)>0.当a =0时,不等式化为x -2>0,得x >2.当
a ≠0时,方程(ax +1)(x -2)=0的两根分别是2和-1a ,若a <-12,解不等式得-1
a
<x <2;
若a =-12,不等式的解集为∅;若-12<a <0,解不等式得2<x <-1
a ;若a >0,解不等式得x <
-1
a
或x >2.故①为假命题,②③④为真命题.
10.若函数f (x )=x 2
+ax +1的定义域为R ,则实数a 的取值范围是( ) A .(-2,2) B .(-∞,-2)∪(2,+∞)
C .(-∞,-2]∪ 答案 D
解析 由题意知,对于任意x ∈R ,x 2
+ax +1≥0恒成立,则Δ=a 2
-4×1×1=a 2
-4≤0,解得-2≤a ≤2,故选D.
11.设函数f (x )=x 2
-ax +a +3,g (x )=ax -2a ,若存在x 0∈R ,使得f (x 0)<0和g (x 0)<0同时成立,则实数a 的取值范围为( )
A .(7,+∞)
B .(-∞,-2)∪(6,+∞)
C .(-∞,-2)
D .(-∞,-2)∪(7,+∞)
答案 A
解析 由f (x )=x 2-ax +a +3知f (0)=a +3,f (1)=4,又存在x 0∈R ,使得f (x 0)<0,知Δ=a 2
-4(a +3)>0,即a <-2或a >6.又g (x )=ax -2a 的图象恒过(2,0),故当a >6时,作出函数f (x )和g (x )的图象如图1所示,当a <-2时,作出函数f (x )和g (x )的图象如图2所示.由函数的图象知,
当a >6时,g (x 0)<0⇔x 0<2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a >6,f ,∴a >7.
当a <-2时,g (x 0)<0⇔x 0>2,此时函数f (x )=x 2-ax +a +3的图象的对称轴x =a 2<0,故函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭
⎪⎫a 2,+∞上为增函数,又f (1)=4,∴f (x 0)<0不成立.综上,实数a 的取值范围为a >7,故选A. 12.已知函数f (x )对任意的x ∈R ,都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x =f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫12-x ,函数f (x +1)是奇函数,当-12≤x ≤12时,f (x )=2x ,则方程f (x )=-12
在区间内的所有零点之和等于________. 答案 4
解析 因为函数f (x +1)是奇函数,所以函数f (x +1)的图象关于点(0,0)对称,把函数f (x +1)的图象向右平移1个单位可得函数f (x )的图象,所以函数f (x )的图象关于点(1,0)
对称,可得-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x ,又因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x ,所以-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x =f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫12+x ,再令x 取x +1可得-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x ,所以有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52+x =f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫12+x ,可得f (x )=f (x +2),所以函数f (x )的周期为2,图象如图所示,故方程f (x )=-12在区间内的所有零点之和为12
×2×4=4.
二、高考小题
13.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,且0<f (-1)=f (-2)=f (-3)≤3,则( )
A .c ≤3
B .3<c ≤6
C .6<c ≤9
D .c >9 答案 C
解析 由⎩⎪⎨⎪⎧ f -=f -,f -=f -,得⎩⎪⎨⎪⎧ 3a -b =7,4a -b =13,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =6,b =11.
则有f (-1)=c -6,由0<f (-1)≤3,得6<c ≤9.
14.设集合M ={x |x 2-3x -4<0},N ={x |0≤x ≤5},则M ∩N =( )
A .(0,4]
B .
答案 B
解析 由题意可得M ={x |-1<x <4},所以M ∩N ={x |0≤x <4}.
15.关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a =( ) A.52
B.72
C.154
D.152 答案 A
解析 解法一:∵由x 2-2ax -8a 2<0(a >0),
得(x -4a )(x +2a )<0,即-2a <x <4a ,
∴x 1=-2a ,x 2=4a .
∵x 2-x 1=4a -(-2a )=6a =15,∴a =52
.故选A. 解法二:由条件知x 1,x 2为方程x 2-2ax -8a 2=0的两根,则x 1+x 2=2a ,x 1x 2=-8a 2,
故(x 2-x 1)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=(2a )2-4×(-8a 2)=36a 2=152,得a =52
,故选A. 16.不等式-x 2-3x +4>0的解集为________(用区间表示).
答案 (-4,1)