第3章 不等式(单元测试.含解析)2025-2026学年苏教版(2019)数学必修第一册

文档属性

名称 第3章 不等式(单元测试.含解析)2025-2026学年苏教版(2019)数学必修第一册
格式 docx
文件大小 421.8KB
资源类型 试卷
版本资源 苏教版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-19 17:21:01

图片预览

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第3章 不等式
一、选择题
1.(5分)已知a<0,﹣1<b<0,则下面正确的为(  )
A.a>ab>ab2 B.ab2>ab>a C.ab>a>ab2 D.ab>ab2>a
2.(5分)不等式﹣x2+3x+4<0的解集为(  )
A.{x|﹣1<x<4} B.{x|x>4或x<﹣1}
C.{x|x>1或x<﹣4} D.{x|﹣4<x<1}
3.(5分)设a,b是两个实数,且a≠b,①a5+b5>a3b2+a2b3,②a2+b2≥2(a﹣b﹣1),③.上述三个式子恒成立的有(  )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4.(5分)设p:0<x<1,q:(x﹣a)[x﹣(a+2)]≤0,若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值范围是(  )
A.{a|﹣1≤a≤0} B.{a|﹣1<a<0}
C.{a|a≤0或a≥1} D.{a|a<﹣1或a>0}
5.(5分)函数f(x)=(x>1)的最小值是(  )
A.1 B.﹣1 C.﹣2 D.2
6.(5分)如果关于x的不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0对一切实数x恒成立,则实数a的取值范围是(  )
A.(﹣∞,2] B.(﹣∞,﹣2) C.(﹣2,2] D.(﹣2,2)
7.(5分)已知正实数a,b,c,d满足a+b=1,c+d=1,则的最小值是(  )
A.10 B.9 C.4 D.3
8.(5分)设正实数x,y满足,y>2,不等式恒成立,则m的最大值为(  )
A. B. C.8 D.16
二、多选题
9.(5分)已知实数x,y满足x2+y2=1,则(1﹣xy)(1+xy)有(  )
A.最小值 B.最小值 C.最小值1 D.最大值1
10.(5分)下列四个不等式中,解集为 的是(  )
A.﹣x2+x+1≤0
B.2x2﹣3x+4<0
C.x2+6x+9≤0
D.
11.(5分)下列各小题中,最大值是的是(  )
A. B.
C. D.
12.(5分)已知a∈Z,关于x一元二次不等式x2﹣6x+a≤0的解集中有且仅有3个整数,则a的值可以是(  )
A.6 B.7 C.8 D.9
三、填空题
13.(5分)记关于x的不等式x2﹣x+a﹣a2≤0的解集为A,集合B={x|﹣1≤x<2},若A B,则实数a的取值范围为     .
14.(5分)已知正数a,b满足a+b=1,则的最小值等于     .
15.(5分)若关于x的不等式2x2﹣8x﹣4﹣a>0在1<x<5内有解,则实数a的取值范围是    .
16.(5分)已知x>0,y>0,且x+2y=3,则xy的最大值是     .
四、解答题
17.(10分)已知关于x的不等式2kx2+kx﹣1<0.
(1)若不等式的解集为,求实数k的值;
(2)若不等式的解集为R,求实数k的取值范围.
18.(12分)已知a>0,b>0.
(1)求证:a2+3b2≥2b(a+b);
(2)若a+b=2ab,求ab的最小值.
19.(12分)已知关于x的方程(m+1)x2+2(2m+1)x+1﹣3m=0的两根为x1,x2,若x1<1<x2<3,求实数m的取值范围.
20.(12分)首届世界低碳经济大会在南昌召开,本届大会以“节能减排,绿色生态”为主题.某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为300吨,最多为600吨,月处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似地表示为,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为200元.
(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?
(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使该单位不亏损?
21.(12分)已知f(x)=ax2+x﹣a,a∈R.
(1)若a=1,解不等式f(x)≥1;
(2)若不等式f(x)>﹣2x2﹣3x+1﹣2a对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若a<0,解不等式f(x)>1.
22.(12分)已知关于x的不等式(kx﹣k2﹣4)(x﹣4)>0,其中k∈R.
(1)求关于x的不等式的解集A;
(2)对于不等式的解集A,若满足A∩Z=B(其中z为整数集),试探究集合B能否为有限集,若能,求出使得集合B中元素最少的k的所有取值,并用列举法表示集合B;若不能,请说明理由.
第3章 不等式
参考答案与试题解析
一、选择题
1.(5分)已知a<0,﹣1<b<0,则下面正确的为(  )
A.a>ab>ab2 B.ab2>ab>a C.ab>a>ab2 D.ab>ab2>a
【答案】D
【分析】根据题意,先确定最大的数ab>0,再确定最小的数a,从而得出正确的结论.
【解答】解:∵a<0,﹣1<b<0,
∴ab>0,1>b2>0,
∴0>ab2>a,
∴ab>ab2>a.
故选:D.
【点评】本题考查了不等式的性质的应用问题,解题时应根据题意,确定每个数值的大小,也可以用特殊值法进行判断,是基础题.
2.(5分)不等式﹣x2+3x+4<0的解集为(  )
A.{x|﹣1<x<4} B.{x|x>4或x<﹣1}
C.{x|x>1或x<﹣4} D.{x|﹣4<x<1}
【答案】B
【分析】把不等式的左边分解因式后,根据两数相乘的取符号法则:同号得正,异号得负,转化为两个一元一次不等式组,求出不等式组的解集即可得到原不等式的解集.
【解答】解:不等式﹣x2+3x+4<0,
因式分解得:(x﹣4)(x+1)>0,
可化为:或,
解得:x>4或x<﹣1,
则原不等式的解集为{x|x>4或x<﹣1}.
故选:B.
【点评】本题主要考查了一元二次不等式的解法,考查了转化的数学思想,是一道基础题.
3.(5分)设a,b是两个实数,且a≠b,①a5+b5>a3b2+a2b3,②a2+b2≥2(a﹣b﹣1),③.上述三个式子恒成立的有(  )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【分析】对于①,欲证a5+b5>a2b3+a3b2,只要证a5+b5﹣a2b3+a3b2>0即可,移项后利用二次式的配方法即可;对于②,左右作差后配成完全平方后即得;对于③,因为a,b不一定是同号,不能直接利用基本不等式得到.
【解答】解:①a5+b5﹣a3b2﹣a2b3=a3(a2﹣b2)+b3(b2﹣a2)
=(a2﹣b2)(a3﹣b3)=(a+b)(a﹣b)2(a2+ab+b2).
∵(a﹣b)2≥0,a2+ab+b2≥0,但a+b符号不确定,
∴a5+b5>a3b2+a2b3不正确;
故从条件来看,①不一定成立;
②a2+b2﹣2a+2b+2=(a﹣1)2+(b+1)2≥0,
∴a2+b2≥2(a﹣b﹣1);成立;
③因为a,b不一定是同号,不正确.
正确的为:②.
故选:B.
【点评】本题主要考查了不等式,涉及到基本不等式、作差比较法、二次函数的配方法等,属于基础题.本题主要考查不等式的证明,从已知条件出发,利用定义、公理、定理、某些已经证明过的不等式及不等式的性质经过一系列的推理、论证等而推导出所要证明的不等式,这个证明方法叫综合法.
4.(5分)设p:0<x<1,q:(x﹣a)[x﹣(a+2)]≤0,若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值范围是(  )
A.{a|﹣1≤a≤0} B.{a|﹣1<a<0}
C.{a|a≤0或a≥1} D.{a|a<﹣1或a>0}
【答案】A
【分析】根据题意求出条件q的取值范围,再根据p是q的充分不必要条件列不等式组求得实数a的取值范围.
【解答】解:由(x﹣a)[x﹣(a+2)]≤0得a≤x≤a+2,
所以p:0<x<1,q:a≤x≤a+2,
若p是q的充分不必要条件,则,解得﹣1≤a≤0,
所以实数a的取值范围{a|﹣1≤a≤0}.
故选:A.
【点评】本题考查了充分条件与必要条件的应用问题,是基础题.
5.(5分)函数f(x)=(x>1)的最小值是(  )
A.1 B.﹣1 C.﹣2 D.2
【答案】A
【分析】先把函数函数f(x)=变形,把分子凑出(x﹣1),再把分子分母同除(x﹣1),得到f(x)=+,因为x>1,就可用均值不等式求最小值,最后一定要检验最小值是否成立.
【解答】解:(x)=可变形为f(x)=
即f(x)=+,
∵x>1,∴>0,>0,
∴+≥2=1,
当且仅当,即(x﹣1)2=1,x=2时,等号成立.
∴函数f(x)=(x>1)的最小值是1
故选:A.
【点评】本题主要考查了应用均值不等式求函数的最小值的问题,注意检验均值不等式成立的条件是否具备.
6.(5分)如果关于x的不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0对一切实数x恒成立,则实数a的取值范围是(  )
A.(﹣∞,2] B.(﹣∞,﹣2) C.(﹣2,2] D.(﹣2,2)
【答案】C
【分析】分二次项系数为0和不为0讨论,当二次项系数不为0时,借助于二次函数的开口方向和判别式列不等式组求解.
【解答】解:关于x的不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0对一切实数x恒成立,
当a=2时,对于一切实数x,不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0恒成立;
当a≠2时,要使对于一切实数x,不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0恒成立,
则,解得:﹣2<a<2.
综上,实数a的取值范围是(﹣2,2].
故选:C.
【点评】本题考查函数恒成立问题,考查了分类讨论的数学思想方法,训练了不等式恒成立和系数之间的关系,是中档题.
7.(5分)已知正实数a,b,c,d满足a+b=1,c+d=1,则的最小值是(  )
A.10 B.9 C.4 D.3
【答案】B
【分析】利用基本不等式求得≥4,再利用基本不等式求得的最小值.
【解答】解:∵a+b=1,c+d=1,∴ab≤=,∴≥4,当且仅当a=b=时,取等号.
则≥4+=(c+d) (+)=5++≥5+2=9,
当且仅当a=b=时,且c=,d=时,的最小值为9,
故选:B.
【点评】本题主要考查基本不等式的应用,式子的变形,是解题的关键和难点,属于中档题.
8.(5分)设正实数x,y满足,y>2,不等式恒成立,则m的最大值为(  )
A. B. C.8 D.16
【答案】D
【分析】令y﹣2=a,3x﹣2=b,则y=a+2,x=,将原式转化为关于a,b的不等式,两次使用基本不等式即可得到结论.
【解答】解:设y﹣2=a,3x﹣2=b,(a>0,b>0),

当且仅当a=b=2,即,y=4时取等号
故选:D.
【点评】本题考查了基本不等式的使用,换元是解决本题的关键,本题属于中档题.
二、多选题
9.(5分)已知实数x,y满足x2+y2=1,则(1﹣xy)(1+xy)有(  )
A.最小值 B.最小值 C.最小值1 D.最大值1
【答案】BD
【分析】由已知结合基本不等式xy≤()2及不等式性质即可判断求解.
【解答】解:因为x2+y2=1,
则(1﹣xy)(1+xy)=1﹣(xy)2=,当且仅当x2=y2=时取等号,
此时(1﹣xy)(1+xy)有最小值.
因为x2y2≥0,
所以1﹣(xy)2≤1即最大值为1.
故选:BD.
【点评】本题主要考查了利用基本不等式求解最值,公式的灵活应用是求解问题的关键.
10.(5分)下列四个不等式中,解集为 的是(  )
A.﹣x2+x+1≤0
B.2x2﹣3x+4<0
C.x2+6x+9≤0
D.
【答案】BD
【分析】分别求出选项中一元二次不等式的解集,即可得出正确的选项.
【解答】解:对于A,不等式﹣x2+x+1≤0可化为x2﹣x﹣1≥0,解集为(﹣∞,]∪[,+∞),不是 ;
对于B,不等式2x2﹣3x+4<0中,Δ=9﹣32=﹣23<0,不等式的解集为 ;
对于C,不等式x2+6x+9≤0可化为(x+3)2≤0,解集为{﹣3},不是 ;
对于D,不等式﹣x2+4x﹣(a+)>0可化为x2﹣4x+(a+)<0,
Δ=16﹣4(a+)≤16﹣4 2=0,当且仅当a=2时取“=”;
所以原不等式的解集为 .
故选:BD.
【点评】本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题,也考查了运算求解能力,是基础题.
11.(5分)下列各小题中,最大值是的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】利用基本不等式的性质即可判断出结论.
【解答】解:A.y没有最大值;
B.y2=x2(1﹣x2)≤=,y≥0,∴y≤,当且仅当x=时取等号.
C.x=0时,y=0.x≠0时,y=≤,当且仅当x=±1时取等号.
D.y=x+2+﹣2≥2﹣2=2,x>﹣2,当且仅当x=0时取等号.
故选:BC.
【点评】本题考查了基本不等式的性质,考查了推理能力 与计算能力,属于基础题.
12.(5分)已知a∈Z,关于x一元二次不等式x2﹣6x+a≤0的解集中有且仅有3个整数,则a的值可以是(  )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】ABC
【分析】利用题中的条件,解出不等式的解集,即可解出.
【解答】解:由题意36﹣4a>0,即a<9,
方程x2﹣6x+a=0的两根为:3﹣,3+,
所以不等式的解集为{x|3﹣≤x≤3+},
当a=6时,不等式的解为3﹣≤x≤3+,此时x可以取整数,2,3,4满足题意;
当a=7时,不等式的解为3﹣,此时x可以取整数,2,3,4满足题意;
当a=8时,不等式的解为2≤x≤4,此时x可以取整数,2,3,4满足题意;
故选:ABC.
【点评】本题考查了不等式的解法,学生的数学运算能力,属于基础题.
三、填空题
13.(5分)记关于x的不等式x2﹣x+a﹣a2≤0的解集为A,集合B={x|﹣1≤x<2},若A B,则实数a的取值范围为  (﹣1,2)  .
【答案】(﹣1,2).
【分析】根据题意,解含参不等式x2﹣x+a﹣a2≤0,分a>,a=,a<三种情况,讨论即可.
【解答】解:由x2﹣x+a﹣a2≤0,得(x﹣a)[x﹣(1﹣a)]≤0,
当a>1﹣a,即a>时,原不等式的解集A={x|1﹣a≤x≤a};
∵集合B={x|﹣1≤x<2},A B,
∴,解得a∈(,2),
当a=1﹣a,即a=时,原不等式的解集A={},A B,符合题意,故a=成立;
当a<1﹣a,即a<时,原不等式的解集A={x|a≤x≤1﹣a}.
∵集合B={x|﹣1≤x<2},A B,
∴,解得a∈(﹣1,),
∴综上,实数a的取值范围是(﹣1,2).
故答案为:(﹣1,2).
【点评】本题考查根据集合的包含关系,求参数的取值范围,属于基础题.
14.(5分)已知正数a,b满足a+b=1,则的最小值等于  2+2  .
【答案】见试题解答内容
【分析】由已知进行1的代换后,结合基本不等式即可求解.
【解答】解:因为正数a,b满足a+b=1,
所以===,
当且仅当且a+b=1,即a=,a=2时取等号,
所以的最小值等于2+2.
故答案为:2+2.
【点评】本题主要考查了利用基本不等式求解最值,考查了转化思想和整体思想,属基础题.
15.(5分)若关于x的不等式2x2﹣8x﹣4﹣a>0在1<x<5内有解,则实数a的取值范围是 (﹣∞,6)  .
【答案】见试题解答内容
【分析】将不等式转化为函数,用二次函数的图象和性质求函数的值域即可.
【解答】解:不等式2x2﹣8x﹣4﹣a>0,即a<2x2﹣8x﹣4,
设f(x)=2x2﹣8x﹣4,
则f(x)=2x2﹣8x﹣4=2(x﹣2)2﹣12,
当1<x<5时,
当x=2时,函数f(x)取得最小值为﹣12,
当x=5时,f(x)=2×9﹣12=6,
则﹣12≤f(x)<6,
∴要使不等式2x2﹣8x﹣4﹣a>0在1<x<5内有解,
则a<6,
即实数a的取值范围是(﹣∞,6).
故答案为:(﹣∞,6).
【点评】本题主要考查一元二次不等式的应用,利用二次函数和二次不等式之间的关系,将不等式转化为二次函数,利用二次函数的图象和性质求函数的值域是解决本题的关键.
16.(5分)已知x>0,y>0,且x+2y=3,则xy的最大值是    .
【答案】.
【分析】由x>0,y>0可得x+2y≥2,即3≥2,从而即可求出xy的最大值.
【解答】解:由x>0,y>0,得x+2y≥2,即3≥2,解得xy≤,
当且仅当x=2y,即x=,y=时等号成立,
所以xy的最大值是.
故答案为:.
【点评】本题考查基本不等式的运用,考查学生的逻辑推理和运算求解的能力,属于基础题.
四、解答题
17.(10分)已知关于x的不等式2kx2+kx﹣1<0.
(1)若不等式的解集为,求实数k的值;
(2)若不等式的解集为R,求实数k的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据不等式与对应方程的关系,把x=1代入方程求出k的值;
(2)讨论k=0和k≠0时,利用判别式求出k的取值范围.
【解答】解:(1)关于x的不等式2kx2+kx﹣1<0的解集为,
所以﹣和1是方程2kx2+kx﹣1=0的两个实数根,
代入x=1得2k+k﹣1=0,解得k=;
(2)若不等式2kx2+kx﹣1<0的解集为R,
则k=0时,不等式为﹣1<0,满足题意;
k≠0时,应满足,
解得﹣8<k<0;
综上知,实数k的取值范围是﹣8<k≤0.
【点评】本题考查了一元二次不等式与对应方程的关系应用问题,是基础题.
18.(12分)已知a>0,b>0.
(1)求证:a2+3b2≥2b(a+b);
(2)若a+b=2ab,求ab的最小值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)ab的最小值为1.
【分析】(1)利用作差法,结合任意x2≥0,即可证明结论;
(2)利用基本不等式,求解计算即可得出答案.
【解答】解:(1)证明:由题意可得a2+3b2﹣[2b(a+b)]=a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2≥0,
即a2+3b2≥2b(a+b);
(2)∵a>0,b>0,
∴2ab=a+b≥2,当且仅当a=b时等号成立,
即ab﹣≥0,解得≥1,
∴ab≥1,
故ab的最小值为1.
【点评】本题考查不等式的证明,考查作差法的灵活使用和基本不等式的应用,考查转化思想,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
19.(12分)已知关于x的方程(m+1)x2+2(2m+1)x+1﹣3m=0的两根为x1,x2,若x1<1<x2<3,求实数m的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【分析】根据一元二次方程根的分布求解即可.
【解答】解:方程(m+1)x2+2(2m+1)x+1﹣3m=0的两根为x1,x2,
∴m+1≠0,
令f(x)=(m+1)x2+2(2m+1)x+1﹣3m,
∵两根为x1,x2,且x1<1<x2<3,
①当m+1>0时,即m>﹣1,且f(1) f(3)<0,
f(1)=m+1+2(2m+1)+1﹣3m<0,解得:m<﹣2
f(3)=9(m+1)+6(2m+1)+1﹣3m>0,解得:m
此时m无解.
②当m+1<0,即m<﹣1.且f(1) f(3)<0,
f(1)=m+1+2(2m+1)+1﹣3m>0,解得:m<﹣2
f(3)=9(m+1)+6(2m+1)+1﹣3m<0,解得:m
则此可得:﹣2<m<﹣1.
故得实数m的取值范围时(﹣2,﹣1).
【点评】本题主要考查二次方程和二次函数之间的关系,利用二次函数根的分布是解决本题的关键.
20.(12分)首届世界低碳经济大会在南昌召开,本届大会以“节能减排,绿色生态”为主题.某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为300吨,最多为600吨,月处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似地表示为,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为200元.
(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?
(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使该单位不亏损?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由题意月处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似的表示为:y=x2﹣200x+45000,两边同时除以x,然后利用基本不等式从而求出最值;
(2)设该单位每月获利为S,则S=200x﹣y,把y值代入进行化简,然后运用配方法进行求解
【解答】解:(1)由题意可知,月处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似地表示为,
∴二氧化碳每吨的平均处理成本为,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)
当且仅当x=,即x=300时等号成立,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)
故该单位月处理量为300吨时,才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为100元.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)
(2)该单位每月能获利.
设该单位每月获利为S元,则
S=200x﹣y=﹣x2+400x﹣45000=﹣(x﹣400)2+35 000,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)
因为x∈[300,600],所以S∈[15 000,35 000].﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(11分)
故该单位每月获利,最大利润为35000元.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)
【点评】此题是一道实际应用题,考查了函数的最值和基本不等式,及运用配方法求函数的最值.
21.(12分)已知f(x)=ax2+x﹣a,a∈R.
(1)若a=1,解不等式f(x)≥1;
(2)若不等式f(x)>﹣2x2﹣3x+1﹣2a对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围;
(3)若a<0,解不等式f(x)>1.
【答案】(1){x|x≤﹣2,或 x≥1}.
(2)(2,+∞).
(3)当﹣<a<0时,不等式的解集为 {x|1<x<﹣};
当 a=﹣时,不等式的解集为 ;
当a<﹣时,不等式的解集为 {x|﹣<x<1}.
【分析】(1)当a=1,不等式即(x+2)(x﹣1)≥0,解此一元二次不等式求得它的解集.
(2)由题意可得(a+2)x2+4x+a﹣1>0恒成立,当a=﹣2 时,显然不满足条件,故有 ,由此求得a的范围.
(3)若a<0,不等式为 ax2+x﹣a﹣1>0,即(x﹣1)(x+)<0.再根据1和﹣的大小关系,求得此不等式的解集.
【解答】解:(1)当a=1,不等式f(x)≥1即 x2+x﹣1≥1,即(x+2)(x﹣1)≥0,解得 x≤﹣2,或 x≥1,
故不等式的解集为{x|x≤﹣2,或 x≥1}.
(2)由题意可得 (a+2)x2+4x+a﹣1>0恒成立,
当a+2=0,即a=﹣2 时,显然不满足条件.
而当a+2<0时,由二次函数的性质可得,(a+2)x2+4x+a﹣1>0不可能恒成立,
∴.
解得 a>2,故a的范围为(2,+∞).
(3)若a<0,不等式为 ax2+x﹣a﹣1>0,即 (x﹣1)(x+)<0.
∵1﹣(﹣)=,
∴当﹣<a<0时,1<﹣,不等式的解集为 {x|1<x<﹣};
当 a=﹣时,1=﹣,不等式即(x﹣1)2<0,它的解集为 ;
当a<﹣时,1>﹣,不等式的解集为 {x|﹣<x<1}.
综上可得,当﹣<a<0时,不等式的解集为 {x|1<x<﹣};
当 a=﹣时,不等式的解集为 ;
当a<﹣时,不等式的解集为 {x|﹣<x<1}.
【点评】本题主要考查一元二次不等式的解法,函数的恒成立问题,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.
22.(12分)已知关于x的不等式(kx﹣k2﹣4)(x﹣4)>0,其中k∈R.
(1)求关于x的不等式的解集A;
(2)对于不等式的解集A,若满足A∩Z=B(其中z为整数集),试探究集合B能否为有限集,若能,求出使得集合B中元素最少的k的所有取值,并用列举法表示集合B;若不能,请说明理由.
【答案】(1)当k=0时,A={x|x<4},当k>0时,,当k<0时,;
(2)能,k=﹣2,B={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3}.
【分析】(1)分三种情况讨论:①当k=0时,②当k>0时,③当k<0时,结合一元二次不等式的解法求解即可;
(2)由(1),结合集合的运算求解即可.
【解答】解:(1)①当k=0时,A={x|x<4},
②当k>0时,不等式可化为,
又,当且仅当k=2时取等号,
即当k>0时,,
③当k<0时,不等式可化为,
即,
综合①②③可得:当k=0时,A={x|x<4},当k>0时,,当k<0时,;
(2)由(1)可知:当k≥0时,集合B中的元素个数有无数个,
当k<0时,集合B中的元素个数有限,此时集合B为有限集,
因为,当且仅当k=﹣2时取等号,
所以当k=﹣2时,集合B中元素最少,
此时A={x|﹣4<x<4},
故集合B={﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3}.
【点评】本题考查了集合的运算,重点考查了不等式的解法及分类讨论的数学思想方法,属中档题.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)