【精品解析】高中数学人教A版(2019) 必修一 第二章 一元二次函数、方程和不等式

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名称 【精品解析】高中数学人教A版(2019) 必修一 第二章 一元二次函数、方程和不等式
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2021-11-03 08:31:26

文档简介

高中数学人教A版(2019) 必修一 第二章 一元二次函数、方程和不等式
一、单选题
1.(2020高一上·曲阜月考)不等式4+3x-x2<0的解集为(  )
A.{x|-14或x<-1}
C.{x|x>1或x<-4} D.{x|-42.(2020高一上·曲阜月考)设 ,且 ,则 的最小值为(  )
A.6 B.12 C.14 D.16
3.(2019高一上·滕州月考)若正数x、y满足 ,则 的最小值等于(  )
A.4 B.5 C.9 D.13
4.(2018高一下·蚌埠期末)已知实数 满足 且 ,则下列不等式一定成立的是(  )
A. B. C. D.
5.(2018高一下·平原期末)设 ,则下列不等式中正确的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2018高一下·黑龙江期末)已知关于x的不等式 的解集是 ,则 的值是   
A. B.11 C. D.1
7.已知a,b,c为直角三角形中的三边长,c为斜边长,若点M(m,n)在直线l:ax+by+2c=0上,则m2+n2的最小值为(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
8.(2018高一下·彭水期中)已知 ,则 的最小值为(  )
A. B.-1 C.2 D.0
二、多选题
9.(2020高一上·五莲期中)若 , ,且 ,则下列不等式恒成立的是(  )
A. B. C. D.
10.(2020高一上·胶州期中)若 ,则下列选项成立的是(  )
A. B.若 ,则
C. 的最小值为 D.若 ,则
11.(2020高一上·滕州月考)下列命题正确的是(  )
A.若 ,则 的最小值为4
B.若 ,则 的最小值为3
C.若 ,则 的最大值为5
D.若 ,则 的最大值为2
12.(2020高一上·滕州月考)若对任意满足 的正实数 恒成立,则正整数 的取值为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
三、填空题
13.(2020高一上·荣成期中)函数 的图像恒过定点 ,若 ,则 的最小值   .
14.(2019高一上·淄博期中)若 ,且满足 ,则 的最小值为   .
15.(2018高一下·攀枝花期末)二次不等式 的解集为 ,则    .
16.(2018高一下·平原期末)已知 ,且满足 ,则 的取值范围是   .
四、解答题
17.(2017高一下·河口期末)(Ⅰ)关于x的不等式 的解集为R,求实数m的取值范围;
(Ⅱ)关于x的不等式 的解集为 ,求a,b的值.
18.(2020高一上·滨州期中)
(1)比较 与 的大小;
(2)解关于 的不等式 .
19.(2019高一上·济南期中)已知函数 .
(1)当 时,解不等式 ;
(2)若 , 的解集为 ,求 的最小值.
20.(2020高一上·滕州月考)
(1)若 且 ,求 的最小值;
(2)若 且 ,求 的最小值.
21.(2018高一下·彭水期中)已知函数 .
(1)若不等式 的解集为 ,求实数 的取值范围;
(2)若不等式 在区间 内恒成立,求实数 的取值范围.
22.(2018高一下·黑龙江期末)已知 , .
(1)若 ,解不等式 ;
(2)若不等式 对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若 ,解不等式 .
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】不等式4+3x-x2<0可化为x2-3x-4>0,即(x+1)(x-4)>0,解得x>4或x<-1.故不等式的解集为{x|x>4或x<-1}.
故答案为:B
【分析】先将二次项系数化为正数,然后根据一元二次不等式的解法,求得不等式的解集.
2.【答案】D
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】因为 ,
等号成立当且仅当 ,所以 的最小值为 .
故答案为:D.
【分析】利用基本不等式求得 ,并验证等号成立的条件.
3.【答案】C
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】因为正数x、y满足 ,所以 ( ),
所以 ,令 , ,

由对勾函数 在 上单调递减,在 上单调递增,所以 ,
所以 的最小值为9,此时 .
故答案为:C.
【分析】由 得 ( ),代入 后变形,换元后用对勾函数的单调性求解.
4.【答案】D
【知识点】利用不等式的性质比较大小
【解析】【解答】解:∵ ,∴ ,即 ,
又∵ ,∴ ,
故答案为:D.
【分析】运用不等式等价转换即可。注意正负不确定。
5.【答案】B
【知识点】利用不等式的性质比较大小
【解析】【解答】取 ,则 , ,只有B符合.
故答案为:B.
【分析】取特殊值a = 4 , b = 16验证选项即可。
6.【答案】C
【知识点】二次函数与一元二次不等式的对应关系;二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
【解析】【解答】解:若关于x的不等式x2﹣ax﹣b<0的解集是(2,3),
则2,3是方程x2﹣ax﹣b=0的根,
故a=5,b=﹣6
故a+b=﹣1,
故答案为:C.
【分析】由题意,可得2,3是方程x2﹣ax﹣b=0的根,代入求得a,b的值,即可得到a+b的值。
7.【答案】C
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】解:∵a,b,c为直角三角形中的三边长,c为斜边长,∴c=,
又∵点M(m,n)在直线l:ax+by+2c=0上,
∴m2+n2表示直线l上的点到原点距离的平方,
∴m2+n2的最小值为原点到直线l距离的平方,
由点到直线的距离公式可得d==2,
∴m2+n2的最小值为d2=4,
故选:C.
【分析】由题意可得m2+n2的最小值为原点到直线l距离的平方,由点到直线的距离公式可得.
8.【答案】D
【知识点】利用不等式的性质比较大小
【解析】【解答】因为 所以
故答案为:D.
【分析】根据不等式的计算即可求解。
9.【答案】A,B
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】 ,当且仅当 时取等号,A符合题意; , , ,当且仅当 时取等号,B符合题意,C不符合题意, ,D不符合题意.
故答案为:AB.
【分析】利用基本不等式的性质进行判断即可得到答案。
10.【答案】A,B,D
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】A. 因为 ,故正确;
B.因为 ,所以 解得 ,所以 ,当且仅当 取等号,故正确;
C. 因为 , ,则由对勾函数的性质得 在 上递增,所以其最小值为 ,故错误;
D.因为 ,则 ,当且仅当 ,即 时,取等号,故正确;
故答案为:ABD
【分析】利用基本不等式逐项进行判断即可得到答案。
11.【答案】C,D
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】解:对于A,因为 ,所以 ,当且仅当 取等号,所以 有最大值 ,所以A不符合题意;
对于B, ,而 不成立,所以 的最小值不等于3,而其最小值为 ,
对于C,由 可知 ,得 ,当且仅当 时取等号, 的最大值为5,所以C符合题意;
对于D,由于 ,所以 ,即 ,当且仅当 ,即 时取等号,所以 的最大值为2,
故答案为:CD
【分析】对于A,由于 ,所以对 变形后再利用基本不等式求最值判断即可;对于B,不满足基本不等式的条件;对于C,D利用基本不等式判断即可
12.【答案】A,B
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】解:因为 ,且 ,
所以
,当且仅当 ,即 时取等号,
所以 的最小值为16,
所以由 ,得 ,
因为 ,所以 或 ,
故答案为:AB
【分析】由已知条件可得 ,然后利用基本不等式求出其最小值为16,再由 可求出 的值,从而可求出正整数 的取值
13.【答案】8
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】函数 ,所以函数恒过点 ,
即 ,即 ,
则 ,
当 时,即 时,等号成立, 的最小值为8,
此时 ,解得 , .
故答案为:8
【分析】 由已知P(-2,-1),点P在直线mx+ny+1=0上,得2m+n=1又mn>0,可得m>0, n> 0,下用1的变换构造出可以用基本不等式求最值的形式求最值.
14.【答案】
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】由题,则 ,
当且仅当 ,即 , 时,等号成立, 的最小值为
【分析】令
15.【答案】
【知识点】二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
【解析】【解答】解:∵不等式 的解集为 , ,
∴原不等式等价于 ,
由韦达定理知

故答案为 .
【分析】先解出一元二次不等式的解集,再利用韦达定理,求出a和b的值,即可求解ab的值.
16.【答案】
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】 ,且满足
当且仅当 ,即 时,取等号,
的取值范围是
【分析】基本不等式的应用,即“1”的代换, 8 x + y=,当且仅当
j即,取等号。
17.【答案】解:(Ⅰ)关于x的不等式 的解集为R,
所以(1) 解得 ,(2)m=-3时符合题意.
所以
(Ⅱ)关于x的不等式 的解集为 ,
所以 ,所以a=4,b=-2,或a=-4,b=2
【知识点】一元二次不等式及其解法;二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
【解析】【分析】(1)二次不等式解集为R,说明不等式恒成立,则二次不等式恒成立的条件得到关于m的不等式组,求m的范围;
(2)二次不等式解集为{ x | x ≠ b } ,说明对应方程有两相等实根,求出a,b的值.
18.【答案】(1)解: ,
因为 ,所以 ,
即 .
(2)解: .
当 ,即 时,解原不等式,可得 ;
当 ,即 时,解原不等式,可得 ;
当 ,即 时,解原不等式,可得 .
综上所述,当 时,原不等式的解集为 ;
当 时,原不等式的解集为 ;
当 时,原不等式的解集为 .
【知识点】利用不等式的性质比较大小;一元二次不等式及其解法
【解析】【分析】(1)利用作差法比较大小即可;
(2)利用十字相乘法,将不等式左边分解,讨论与的大小,进而可得不同情况下不等式的解集。
19.【答案】(1)解:当 时,不等式 ,即为 ,
可得 ,
即不等式 的解集为 或 .
(2)解:由题 的根即为 , ,故 , ,故 , 同为正,
则 ,
当且仅当 , 等号成立,所以 的最小值为 .
【知识点】一元二次不等式及其解法;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】(1)由一元二次不等式的解法即可求得结果;(2)由题 的根即为 , ,根据韦达定理可判断 , 同为正,且 ,从而利用基本不等式的常数代换求出 的最小值.
20.【答案】(1)解: , .
, . , .
当且仅当 ,等号成立.故当 时, 的最小值为9.
(2)解: 且 . ,
.
当且仅当 ,即 时,等号成立.
故当 时, 的最小值为9
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】(1)利用基本不等式可得 ,再解不等式即可得解;(2)依题意可得 ,再利用基本不等式乘“1”法计算可得;
21.【答案】(1)解:∵不等式 的解集为 ,
∴∴
(2)解:∵不等式 在 恒成立
∴∴∴
【知识点】一元二次不等式及其解法
【解析】【分析】(1)根据一元二次不等式的解法求解。
(2)由题列出关于端点的不等式方程组即可求解。
22.【答案】(1)解:当 ,不等式 即 ,即 ,解得 ,或 ,
故不等式的解集为 ,或
(2)解:由题意可得 恒成立,
当 时,显然不满足条件, .
解得 ,故a的范围为
(3)解:若 ,不等式为 ,即 .

当 时, ,不等式的解集为 ;
当 时, ,不等式即 ,它的解集为 ;
当 时, ,不等式的解集为
【知识点】一元二次不等式及其解法;一元二次不等式的实际应用
【解析】【分析】(1)当 a = 1 ,得到不等式 x 2 + x 1 ≥ 1 ,即 ( x + 2 ) ( x 1 ) ≥ 0 ,即可求解不等式的解集;
(2)由题意可得 ( a + 2) x 2 + 4 x + a 1 > 0 恒成立,得到a + 20且,即可得到实数a的取值范围;
(3)若 a < 0 ,不等式为 ax 2 + x a 1 > 0 ,即 ( x 1 ) ( x + ) < 0 ,分类讨论,即可求解不等式的解集。
1 / 1高中数学人教A版(2019) 必修一 第二章 一元二次函数、方程和不等式
一、单选题
1.(2020高一上·曲阜月考)不等式4+3x-x2<0的解集为(  )
A.{x|-14或x<-1}
C.{x|x>1或x<-4} D.{x|-4【答案】B
【知识点】一元二次不等式及其解法
【解析】【解答】不等式4+3x-x2<0可化为x2-3x-4>0,即(x+1)(x-4)>0,解得x>4或x<-1.故不等式的解集为{x|x>4或x<-1}.
故答案为:B
【分析】先将二次项系数化为正数,然后根据一元二次不等式的解法,求得不等式的解集.
2.(2020高一上·曲阜月考)设 ,且 ,则 的最小值为(  )
A.6 B.12 C.14 D.16
【答案】D
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】因为 ,
等号成立当且仅当 ,所以 的最小值为 .
故答案为:D.
【分析】利用基本不等式求得 ,并验证等号成立的条件.
3.(2019高一上·滕州月考)若正数x、y满足 ,则 的最小值等于(  )
A.4 B.5 C.9 D.13
【答案】C
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】因为正数x、y满足 ,所以 ( ),
所以 ,令 , ,

由对勾函数 在 上单调递减,在 上单调递增,所以 ,
所以 的最小值为9,此时 .
故答案为:C.
【分析】由 得 ( ),代入 后变形,换元后用对勾函数的单调性求解.
4.(2018高一下·蚌埠期末)已知实数 满足 且 ,则下列不等式一定成立的是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】利用不等式的性质比较大小
【解析】【解答】解:∵ ,∴ ,即 ,
又∵ ,∴ ,
故答案为:D.
【分析】运用不等式等价转换即可。注意正负不确定。
5.(2018高一下·平原期末)设 ,则下列不等式中正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】利用不等式的性质比较大小
【解析】【解答】取 ,则 , ,只有B符合.
故答案为:B.
【分析】取特殊值a = 4 , b = 16验证选项即可。
6.(2018高一下·黑龙江期末)已知关于x的不等式 的解集是 ,则 的值是   
A. B.11 C. D.1
【答案】C
【知识点】二次函数与一元二次不等式的对应关系;二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
【解析】【解答】解:若关于x的不等式x2﹣ax﹣b<0的解集是(2,3),
则2,3是方程x2﹣ax﹣b=0的根,
故a=5,b=﹣6
故a+b=﹣1,
故答案为:C.
【分析】由题意,可得2,3是方程x2﹣ax﹣b=0的根,代入求得a,b的值,即可得到a+b的值。
7.已知a,b,c为直角三角形中的三边长,c为斜边长,若点M(m,n)在直线l:ax+by+2c=0上,则m2+n2的最小值为(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】解:∵a,b,c为直角三角形中的三边长,c为斜边长,∴c=,
又∵点M(m,n)在直线l:ax+by+2c=0上,
∴m2+n2表示直线l上的点到原点距离的平方,
∴m2+n2的最小值为原点到直线l距离的平方,
由点到直线的距离公式可得d==2,
∴m2+n2的最小值为d2=4,
故选:C.
【分析】由题意可得m2+n2的最小值为原点到直线l距离的平方,由点到直线的距离公式可得.
8.(2018高一下·彭水期中)已知 ,则 的最小值为(  )
A. B.-1 C.2 D.0
【答案】D
【知识点】利用不等式的性质比较大小
【解析】【解答】因为 所以
故答案为:D.
【分析】根据不等式的计算即可求解。
二、多选题
9.(2020高一上·五莲期中)若 , ,且 ,则下列不等式恒成立的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A,B
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】 ,当且仅当 时取等号,A符合题意; , , ,当且仅当 时取等号,B符合题意,C不符合题意, ,D不符合题意.
故答案为:AB.
【分析】利用基本不等式的性质进行判断即可得到答案。
10.(2020高一上·胶州期中)若 ,则下列选项成立的是(  )
A. B.若 ,则
C. 的最小值为 D.若 ,则
【答案】A,B,D
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】A. 因为 ,故正确;
B.因为 ,所以 解得 ,所以 ,当且仅当 取等号,故正确;
C. 因为 , ,则由对勾函数的性质得 在 上递增,所以其最小值为 ,故错误;
D.因为 ,则 ,当且仅当 ,即 时,取等号,故正确;
故答案为:ABD
【分析】利用基本不等式逐项进行判断即可得到答案。
11.(2020高一上·滕州月考)下列命题正确的是(  )
A.若 ,则 的最小值为4
B.若 ,则 的最小值为3
C.若 ,则 的最大值为5
D.若 ,则 的最大值为2
【答案】C,D
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】解:对于A,因为 ,所以 ,当且仅当 取等号,所以 有最大值 ,所以A不符合题意;
对于B, ,而 不成立,所以 的最小值不等于3,而其最小值为 ,
对于C,由 可知 ,得 ,当且仅当 时取等号, 的最大值为5,所以C符合题意;
对于D,由于 ,所以 ,即 ,当且仅当 ,即 时取等号,所以 的最大值为2,
故答案为:CD
【分析】对于A,由于 ,所以对 变形后再利用基本不等式求最值判断即可;对于B,不满足基本不等式的条件;对于C,D利用基本不等式判断即可
12.(2020高一上·滕州月考)若对任意满足 的正实数 恒成立,则正整数 的取值为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A,B
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】解:因为 ,且 ,
所以
,当且仅当 ,即 时取等号,
所以 的最小值为16,
所以由 ,得 ,
因为 ,所以 或 ,
故答案为:AB
【分析】由已知条件可得 ,然后利用基本不等式求出其最小值为16,再由 可求出 的值,从而可求出正整数 的取值
三、填空题
13.(2020高一上·荣成期中)函数 的图像恒过定点 ,若 ,则 的最小值   .
【答案】8
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】函数 ,所以函数恒过点 ,
即 ,即 ,
则 ,
当 时,即 时,等号成立, 的最小值为8,
此时 ,解得 , .
故答案为:8
【分析】 由已知P(-2,-1),点P在直线mx+ny+1=0上,得2m+n=1又mn>0,可得m>0, n> 0,下用1的变换构造出可以用基本不等式求最值的形式求最值.
14.(2019高一上·淄博期中)若 ,且满足 ,则 的最小值为   .
【答案】
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】由题,则 ,
当且仅当 ,即 , 时,等号成立, 的最小值为
【分析】令
15.(2018高一下·攀枝花期末)二次不等式 的解集为 ,则    .
【答案】
【知识点】二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
【解析】【解答】解:∵不等式 的解集为 , ,
∴原不等式等价于 ,
由韦达定理知

故答案为 .
【分析】先解出一元二次不等式的解集,再利用韦达定理,求出a和b的值,即可求解ab的值.
16.(2018高一下·平原期末)已知 ,且满足 ,则 的取值范围是   .
【答案】
【知识点】基本不等式
【解析】【解答】 ,且满足
当且仅当 ,即 时,取等号,
的取值范围是
【分析】基本不等式的应用,即“1”的代换, 8 x + y=,当且仅当
j即,取等号。
四、解答题
17.(2017高一下·河口期末)(Ⅰ)关于x的不等式 的解集为R,求实数m的取值范围;
(Ⅱ)关于x的不等式 的解集为 ,求a,b的值.
【答案】解:(Ⅰ)关于x的不等式 的解集为R,
所以(1) 解得 ,(2)m=-3时符合题意.
所以
(Ⅱ)关于x的不等式 的解集为 ,
所以 ,所以a=4,b=-2,或a=-4,b=2
【知识点】一元二次不等式及其解法;二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
【解析】【分析】(1)二次不等式解集为R,说明不等式恒成立,则二次不等式恒成立的条件得到关于m的不等式组,求m的范围;
(2)二次不等式解集为{ x | x ≠ b } ,说明对应方程有两相等实根,求出a,b的值.
18.(2020高一上·滨州期中)
(1)比较 与 的大小;
(2)解关于 的不等式 .
【答案】(1)解: ,
因为 ,所以 ,
即 .
(2)解: .
当 ,即 时,解原不等式,可得 ;
当 ,即 时,解原不等式,可得 ;
当 ,即 时,解原不等式,可得 .
综上所述,当 时,原不等式的解集为 ;
当 时,原不等式的解集为 ;
当 时,原不等式的解集为 .
【知识点】利用不等式的性质比较大小;一元二次不等式及其解法
【解析】【分析】(1)利用作差法比较大小即可;
(2)利用十字相乘法,将不等式左边分解,讨论与的大小,进而可得不同情况下不等式的解集。
19.(2019高一上·济南期中)已知函数 .
(1)当 时,解不等式 ;
(2)若 , 的解集为 ,求 的最小值.
【答案】(1)解:当 时,不等式 ,即为 ,
可得 ,
即不等式 的解集为 或 .
(2)解:由题 的根即为 , ,故 , ,故 , 同为正,
则 ,
当且仅当 , 等号成立,所以 的最小值为 .
【知识点】一元二次不等式及其解法;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】(1)由一元二次不等式的解法即可求得结果;(2)由题 的根即为 , ,根据韦达定理可判断 , 同为正,且 ,从而利用基本不等式的常数代换求出 的最小值.
20.(2020高一上·滕州月考)
(1)若 且 ,求 的最小值;
(2)若 且 ,求 的最小值.
【答案】(1)解: , .
, . , .
当且仅当 ,等号成立.故当 时, 的最小值为9.
(2)解: 且 . ,
.
当且仅当 ,即 时,等号成立.
故当 时, 的最小值为9
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】(1)利用基本不等式可得 ,再解不等式即可得解;(2)依题意可得 ,再利用基本不等式乘“1”法计算可得;
21.(2018高一下·彭水期中)已知函数 .
(1)若不等式 的解集为 ,求实数 的取值范围;
(2)若不等式 在区间 内恒成立,求实数 的取值范围.
【答案】(1)解:∵不等式 的解集为 ,
∴∴
(2)解:∵不等式 在 恒成立
∴∴∴
【知识点】一元二次不等式及其解法
【解析】【分析】(1)根据一元二次不等式的解法求解。
(2)由题列出关于端点的不等式方程组即可求解。
22.(2018高一下·黑龙江期末)已知 , .
(1)若 ,解不等式 ;
(2)若不等式 对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若 ,解不等式 .
【答案】(1)解:当 ,不等式 即 ,即 ,解得 ,或 ,
故不等式的解集为 ,或
(2)解:由题意可得 恒成立,
当 时,显然不满足条件, .
解得 ,故a的范围为
(3)解:若 ,不等式为 ,即 .

当 时, ,不等式的解集为 ;
当 时, ,不等式即 ,它的解集为 ;
当 时, ,不等式的解集为
【知识点】一元二次不等式及其解法;一元二次不等式的实际应用
【解析】【分析】(1)当 a = 1 ,得到不等式 x 2 + x 1 ≥ 1 ,即 ( x + 2 ) ( x 1 ) ≥ 0 ,即可求解不等式的解集;
(2)由题意可得 ( a + 2) x 2 + 4 x + a 1 > 0 恒成立,得到a + 20且,即可得到实数a的取值范围;
(3)若 a < 0 ,不等式为 ax 2 + x a 1 > 0 ,即 ( x 1 ) ( x + ) < 0 ,分类讨论,即可求解不等式的解集。
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