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高考数学必做百题第44题(理科2017版)

  2016-10-05 09:27:40  

 044.(1)已知关于x的不等式$ax^2 +2x+c>0$的解集为$\left( -\dfrac{1}{3},\dfrac{1}{2} \right)$,则不等式$-cx^2 +2x-a>0$的解集为________;

 

(2)已知$f\left( x \right)=m{{x}^{2}}-mx-1$,若对于x∈[1,3],$f\left( x \right)<5-m$恒成立,则实数m的取值范围是_________。

解:(1)∵$ax^2 +2x+c>0$的解集为$\left( -\dfrac{1}{3},\dfrac{1}{2} \right)$,

∴$a<0$,且$-\dfrac{1}{3},\dfrac{1}{2}$为方程$ax^2 +2x+c=0$的两个根,

∴$-\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{2}=-\dfrac{2}{a},-\dfrac{1}{3}\times \dfrac{1}{2}=\dfrac{c}{a}$,解得$\left\{ \begin{align}  & a=-12 \\ & c=2 \\ \end{align} \right.$,

∴不等式$-cx^2 +2x-a>0$,即$2x^2 -2x-12<0$,那么其解集为$\left( -2,3 \right)$。

考点:二次不等式的解集,待定系数法。

(2)解法1: ∵$f\left( x \right)=m{{x}^{2}}-mx-1$,

要使$f\left( x \right)<5-m$在$[1,3]$上恒成立,即$m{{\left( x-\dfrac{1}{2} \right)}^{2}}+\dfrac{3}{4}m-6<0$在$x∈[1,3]$上恒成立。

令$g(x)=m{{\left( x-\dfrac{1}{2} \right)}^{2}}+\dfrac{3}{4}m-6<0,x∈[1,3]$.

①当$m>0$ 时,$g(x)$在$[1,3]$上是增函数,

∴$g(x)_{max} =g(3)$,即$7m-6<0$,得$m<\dfrac{6}{7}$,

∴$0<m<\dfrac{6}{7}$;

②当$m=0$时,$-6<0$恒成立;

③当$m<0$时,$g(x)$在$[1,3]$上是减函数,

∴$g(x)_{max} =g(1)$,即$m-6<0$,得$m<6$,

∴$m<0$。

综上所述,实数m的取值范围是$\left\{ m|m<\dfrac{6}{7} \right\}$。

解法2:∵$f(x)<-m+5⇔m(x2 -x+1)<6$,

∵$x^2 -x+1>0$,∴$m<\dfrac{6}{{{x}^{2}}-x+1}$对于$x∈[1,3]$恒成立,

只需求$\dfrac{6}{{{x}^{2}}-x+1}$在[1,3]上的最小值,即求$x^2 -x+1$在$[1,3]$上的最大值。

记$g(x)=x^2 -x+1={{\left( x-\dfrac{1}{2} \right)}^{2}}\text{+}\dfrac{3}{4}$则$g(x)$在$x∈[1,3]$上为增函数。

∴$[g(x)]_{max} =g(3)=\dfrac{6}{7}$,∴$m<\dfrac{6}{7}$。

∴实数的取值范围是$\left( -\infty ,\dfrac{6}{7} \right)$。

考点:二次函数图像与性质,解不等式。

 



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