高中数学-函数与方程测试题
高中数学一元二次函数方程和不等式测评习题含解析
第二章测评(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.不等式-x 2-5x+6≥0的解集为( ) A.{x|-6≤x ≤1} B.{x|2≤x ≤3}3,或x ≤2} D.{x|x ≥1,或x ≤-6}-x 2-5x+6≥0可化为x 2+5x-6≤0,即(x+6)(x-1)≤0,解得-6≤x ≤1,故不等式的解集为{x|-1}.2.已知A={x|x 2-2x>0},B={x |x -3x -1<0},则A ∪B=( )A.{x|1<x<2}B.{x|2<x<3}0,或x>1} D.{x|x<0,或1<x<2}A={x|x>2,或x<0},B={x|1<x<3}, B={x|x<0,或x>1}.,他现在已存有60元.计划从现在起以后每个月节省30元,直到他至少有400元.设x 个月后他至少有400元,则可以用于计算所需要的月数x 的不等式是( )A.30x-60≥400B.30x+60≥400 60≤400 D.30x+40≤400x 月后所存的钱数为y ,则y=30x+60,由于存的钱数不少于400元,故不等式为30x+60≥400. 1<b ,则下列结论正确的是( ) A.1>1b B.b a >1 C.a 2<b 2 D.ab<a+bA,若a=-2,b=2,则不成立, 若a=-2,b=2,则不成立, 对于C,若a=-2,b=2,则不成立, 对于D,∵a<1<b ,∴a-1<0,b-1>0, ∴(a-1)(b-1)<0,即ab-a-b+1<0, 1<a+b ,∴ab<a+b ,故D 成立.5.设函数y=4x+1x -1(x<0),则y ( ) A.有最大值3 B.有最小值3 -5 D.有最大值-5x<0,∴-x>0.∴y=4x+1x -1=-[(-4x )+1-x ]-1≤-4-1=-5,当且仅当x=-12时,等号成立.∴y 有最大值-5.a ∈R ,且a 2+a<0,那么a ,a 2,-a 的大小关系为 ( )A.a 2>a>-aB.-a>a 2>a 2 D.a 2>-a>aa 2+a<0,即a (a+1)<0,所以-1<a<0,因此-a>a 2>0,有-a>a 2>a.故选B . a>0,b>0,且2a+b=2,则ab 的最大值为( ) A.1B.√22C.1D.√2a>0,b>0,且2a+b=2,∴ab=12×(2a ·b )≤12×(2a+b 2)2=12,当且仅当2a=b ,且2a+b=2,即a=12,b=1时,取得最大值12.故选A .a 和b (a<b ),其全程的平均速度为v ,则( )A.v=a+b 2B.v=√abC.a<v<√abD.√ab <v<a+b 2S ,往返的速度分别为a=St 1,b=St 2(a<b ),则其全程的平均速度为v=2St 1+t 2=S a +S b=21a +1b<√ab ,又v>a ,故a<v<√ab .9.已知正实数a ,b 满足4a+b=30,使得1a +1b 取最小值时,实数对(a ,b )是( ) B.(6,6) C.(10,5) D.(7,2) 解析:∵a ,b>0,∴1a +1b =130(4a+b )(1a +1b )=1305+b a +4a b≥130(5+2√4)=310,当且仅当{ba =4ab ,4a +b =30时,取“=”. 5,b=10.ax 2+5x+b>0的解集是{x|2<x<3},则不等式bx 2-x-a>0的解集是( ) A.{x |-12<x <13}B.{x |x <-13,或x >12}3,或x>-2} D.{x|-3<x<-2}ax 2+5x+b>0的解集是{x|2<x<3},所以a<0,且方程ax 2+5x+b=0的实数根为2和3,所以{2+3=-5a,2×3=ba,解得a=-1,b=-6.所以不等式bx 2-x-a>0为-6x 2-x+1>0,即6x 2+x-1<0,解得-12<x<13.所以不等式bx 2-x-a>0的解集是x |-12<x<13. 答案:A 11.已知函数y=x 2-3x+2(x<-2),则函数y ( )A.有最小值-2B.有最小值2 -2 D.有最大值-6x<-2,<0,令x+2=t ,则t<0.∵y=x 2-3x+2, ∴y=(t -2)2-3t=t 2-4t+1t=t+1t -4=-[(-t )+(-1t )]-4≤-2-4=-6,当且仅当t=1t ,且t<0,即t=-1,从而有x=-3时取最大值-6.故选D .0,b>0,则下列不等式中不一定成立的是( )A.a+b+√ab ≥2√2 B.2aba+b ≥√ab C.22√ab≥a+bD.(a+b )(1a +1b )≥4a>0,b>0,∴a+b+√ab≥2√ab +√ab≥2√2,当且仅当a=b ,且2√ab =√ab,即a=b=√22时,取等号,故A 成立; ∵a+b ≥2√ab >0,∴2aba+b ≤2√ab=√ab ,当且仅当a=b 时,取等号,∴2aba+b ≥√ab 不一定成立,故B 不成立; ∵2aba+b ≤2√ab=√ab ,当且仅当a=b 时,取等号,∴a 2+b 2a+b =(a+b )2-2aba+b =a+b-2aba+b ≥2√ab −√ab ,当且仅当a=b 时,取等号, ∴a 2+b 2a+b ≥√ab ,∴22√ab ≥a+b ,故C 一定成立;∵(a+b )(1a +1b )=2+b a +ab ≥4,当且仅当a=b 时,取等号,故D 一定成立.故选B .(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案写在题中的横线上) 5a 2-a+1,N=4a 2+a-1,则M ,N 的大小关系为 .M-N=5a 2-a+1-(4a 2+a-1)=a 2-2a+2=(a-1)2+1≥1>0,∴M>N.x 的不等式x 2-x+a-1≥0在R 上恒成立,则实数a 的取值范围是 .x 的不等式x 2-x+a-1≥0在R 上恒成立,所以其对应二次函数的图象与x 轴最多有一个交点,所以判别式Δ=(-1)2-4(a-1)≤0,解得a ≥54.≥5415.已知方程ax 2+bx+1=0的两个根为-14,3,则不等式ax 2+bx+1>0的解集为 .,方程ax 2+bx+1=0的两个根为-14,3,则有(-14)×3=1a ,解得a=-43<0, 则ax 2+bx+1>0⇒-14<x<3,即不等式的解集为{x |-14<x <3}.|-14<x <3} :①设a ,b 是非零实数,若a<b ,则ab 2>a 2b ;②若a<b<0,则1a >1b ;③函数y=2√x 2+2的最小值是2;④若x ,y是正数,且1x+4y =1,则xy 的最小值是16.其中正确的是 .(填序号)中ab 2-a 2b=ab (b-a ).,b 符号不定,故上式符号无法确定,故①不对.②中在a<b 两边乘正数1ab ,得1a >1b ,故②对. ③中y=2√x 2+2=√x 2+2√x 2+2≥2,但由√x 2+2=√x 2+2,得x 2+2=1无解,故③不对.④中,∵1x +4y =1≥2√4xy ,∴xy ≥16,即④对.(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知a>0,b>0,且a ≠b ,比较a 2b+b 2a与a+b 的大小.(a 2b +b 2a )-(a+b )=a 2b -b+b 2a -a=b 2b+b 2-a 2a=(a 2-b 2)(1b -1a )=(a 2-b 2)a -bab=(a -b )2(a+b )ab, 又a>0,b>0,a ≠b ,∴(a-b )2>0,a+b>0,ab>0,∴(a 2b +b 2a )-(a+b )>0,∴a 2b +b 2a >a+b.本小题满分12分)解关于x 的不等式56x 2+ax-a 2<0.(7x+a )(8x-a )<0, 即(x +a7)(x -a8)<0.①当-a 7<a 8,即a>0时,-a 7<x<a8;②当-a 7=a 8,即a=0时,原不等式的解集为⌀; ③当-a7>a8,即a<0时,a8<x<-a7. 综上可知,当a>0时,原不等式的解集为{x |-a 7<x <a8};当a=0时,原不等式的解集为⌀; 当a<0时,原不等式的解集为x |a8<x<-a 7. 19.(本小题满分12分)(1)已知式子√13+2x -x 2,求使式子有意义的x 的取值集合;y=x 2-4ax+a 2(a ∈R ),关于x 的不等式y ≥x 的解集为R ,求实数a 的取值范围.由13+2x -x 2≥0,得3+2x-x 2>0,解得-1<x<3,故使式子有意义的x 的取值集合是{x|-1<x<3}. y ≥x 的解集为R ,∴当x ∈R 时,x 2-(4a+1)x+a 2≥0恒成立. ∴Δ=(4a+1)2-4a 2≤0,即12a 2+8a+1≤0,即(2a+1)(6a+1)≤0,∴-12≤a ≤-16,∴a 的取值范围为{a |-12≤a ≤-16}.20.(本小题满分12分)已知关于x 的不等式ax -5x 2-a<0的解集为M.(1)若3∈M ,且5∉M ,求实数a 的取值范围. a=4时,求集合M.由3∈M ,知3a -59-a<0,解得a<53或a>9; 若5∈M ,则5a -525-a<0,解得a<1或a>25.则由5∉M ,知1≤a ≤25,因此所求a 的取值范围是1≤a<53或9<a ≤25. (2)当a=4时,4x -5x 2-4<0.4x -5x 2-4<0⇔{4x -5>0,x 2-4<0或{4x -5<0,x 2-4>0⇔{x >54,-2<x <2或{x <54,x <-2或x >2⇔54<x<2或x<-2.故M={x |x <-2,或54<x <2}.12分)证明不等式:a ,b ,c ∈R ,a 4+b 4+c 4≥abc (a+b+c ).a 4+b 4≥2a 2b 2,b 4+c 4≥2b 2c 2,c 4+a 4≥2c 2a 2, +b 4+c 4)≥2(a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2), 即a 4+b 4+c 4≥a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2.又a 2b 2+b 2c 2≥2ab 2c ,b 2c 2+c 2a 2≥2abc 2, c 2a 2+a 2b 2≥2a 2bc ,∴2(a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2)≥2(ab 2c+abc 2+a 2bc ), 即a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2≥abc (a+b+c ). ∴a 4+b 4+c 4≥abc (a+b+c ).22.(本小题满分12分)某商店预备在一个月内分批购买每张价值为20元的书桌共36张,每批都购入x 张(x 是正整数),且每批均需付运费4元,储存购入的书桌一个月所付的保管费与每批购入书桌的总价值(不含运费)成正比,若每批购入4张,则该月需用去运费和保管费共52元,现在全月只有48元资金可以用于支付运费和保管费.(1)求该月需用去的运费和保管费的总费用y ;,使资金够用?写出你的结论,并说明理由.设题中比例系数为k ,若每批购入x 张,则共需分36x 批,每批价值20x.由题意,y=36x·4+k ·20x , 由x=4时,y=52,得k=1680=15. 故y=144x+4x (0<x ≤36,x ∈N *).(2)可以使资金够用.理由如下:由(1)知y=144x +4x (0<x ≤36,x ∈N *), 则y ≥2√144x ·4x =48(元).当且仅当144x=4x ,即x=6时,上式等号成立.故只需每批购入6张书桌,可以使资金够用.。
高中数学必修一第二章 一元二次函数、方程和不等式 复习与测试(含答案)
高中数学必修一第二章一、单选题1.已知a≥0,b≥0,且a+b=2,则( )A.ab≤12B.ab≥12C.a2+b2≥2D.a2+b2≤32.已知正数x,y满足x+1y=1,则1x+4y的最小值为( )A.9B.10C.6D.83.在实数集上定义运算⊗:x⊗y=x(1﹣y),若不等式(x﹣a)⊗(x+a)<1对任意实数x都成立,则实数a的取值范围是( )A.(﹣1,1)B.(0,2)C.(―12,32)D.(―32,12)4.已知1≤a+b≤5,―1≤a―b≤3,则3a―2b的取值范围是( )A.[―6,14]B.[―2,14]C.[―2,10]D.[―6,10] 5.若关于x的不等式x2―4x―2―a>0在区间(1,4)内有解,则实数a的取值范围是( )A.a<―2B.a>―2C.a>―6D.a<―6 6.若x=5―2,y=2―3,则x,y满足( )A.x>y B.x≥y C.x<y D.x=y7.正数a,b满足9a +1b=2,若a+b≥x2+2x对任意正数a,b恒成立,则实数x的取值范围是( )A.[―4,2]B.[―2,4]C.(―∞,―4]∪[2,+∞)D.(―∞,―2]∪[4,+∞)8.设正数a,b满足b―a<2,若关于x的不等式(a2―4)x2+4bx―b2<0的解集中的整数解恰有4个,则a的取值范围是( )A.(2,3)B.(3,4)C.(2,4)D.(4,5)二、多选题9.下列函数最小值为2的是( )A.y=x2+1x2B.y=x2+3+1x2+3C.y=2x+12x D.y=x2+1x,x>010.已知a>0,b>0.若4a+b=1,则( )A.14a +1b的最小值为9B.1a+1b的最小值为9C.(4a+1)(b+1)的最大值为94D.(a+1)(b+1)的最大值为9411.已知a>0,b>0,则下列式子一定成立的有( )A.2aba+b ≤ab B.a2+b22≤a+b2C.1a +1b≤4a+bD.a2+b22≤a2+b2a+b12.已知正数a,b满足a(a+b)=1,下列结论中正确的是( )A.a2+b2的最小值为22―2B.2a+b的最小值为2C.1a +1b的最小值为332D.a―b的最大值为1三、填空题13.设一元二次不等式ax2+bx+1>0的解集为{x|―1<x<13},则ab的值是 .14.已知x,y为正实数,且x+4y=1x+1y=m,则m的最小值为 .15.已知实数a,b满足ab>0,则aa+b―aa+2b的最大值为 16.已知实数x,y,z满足:{x+y+z=3x2+y2+z2=36,则|x|+|y|+|z|的最大值为 .四、解答题17.已知集合A={x|―2<x<5},B={x|m+1≤x≤2m―1}.(1)当m=3时,求(∁R A)∩B;(2)若A∪B=A,求实数m的取值范围.18.求证下列问题:(1)已知a,b,c均为正数,求证:bca +acb+abc≥a+b+c.(2)已知xy>0,求证:1x>1y的充要条件是x<y.19.已知不等式组{―x<2,x2+7x―8<0的解集为A,集合B={x|a―5<x<3a―5}.(1)求A;(2)若A∪B=B,求a的取值范围.20.已知函数g(x)=k2x+k,ℎ(x)=x2―2(k2―k+1)x+4.(1)当k=1时,求函数y=ℎ(x)g(x),x∈(―∞,―1)的最大值;(2)令f(x)={g(x),x>0ℎ(x),x<0,求证:对任意给定的非零实数x1,存在惟一的实数x2(x1≠x2)使得f(x1)=f(x2)成立的充要条件是k=4.21.若函数f(x)=a x2―(2a+1)x+2.(1)讨论f(x)>0的解集;(2)若a=1时,总∃x∈[13,1],对∀m∈[1,4],使得f(1x)+3―2mx≤b2―2b―2恒成立,求实数b的取值范围.22.已知函数f(x)=2|x+1|―|x―a|(a∈R).(Ⅰ)当a=2时,求不等式f(x)⩾x+2的解集;(Ⅱ)设函数g(x)=f(x)+3|x―a|,当a=1时,函数g(x)的最小值为t,且2m +12n=t(m>0,n>0),求m+n的最小值.答案解析部分1.【答案】C 2.【答案】A 3.【答案】C 4.【答案】C 5.【答案】A 6.【答案】C 7.【答案】A 8.【答案】C 9.【答案】A,C 10.【答案】B,C 11.【答案】A,D 13.【答案】614.【答案】315.【答案】3―2216.【答案】1+22217.【答案】(1)解:∵集合A ={x|―2<x <5},B ={x|m +1≤x ≤2m ―1}.∴∁R A ={x|x ≤―2或x ≥5},m =3时,B ={x|4≤x ≤5},∴(∁R A )∩B ={5}(2)解:若A ∪B =A ,则B ⊆A ,当B =∅时,m +1>2m ―1,解得m <2,成立;当B ≠∅时,{m +1≤2m ―1m +1>―22m ―1<5,解得2≤m <3,综上实数m 的取值范围为(―∞,3)18.【答案】(1)证明:bc a +ac b +ab c =2bc a +2ac b +2ab c 2=bc a +ac b +bc a +ab c +ac b +ab c 2≥2bc a ⋅ac b+2bc a ⋅ab c+2ac b ⋅ab c=a +b +c ,当且仅当bc a =ac b ,bc a=ab c ,acb =abc ,即a =b =c 时等号成立.(2)证明:依题意xy >0,则{x >0y >0或{x <0y <0,所以:1x >1y ⇔1x ―1y =y ―x xy >0⇔y ―x >0⇔x <y ,所以:1x>1y 的充要条件是x <y .19.【答案】(1)解:由{―x <2x 2+7x ―8<0,得{x >―2―8<x <1,得―2<x <1,所以A ={x |―2<x <1}.(2)解:由A ∪B =B ,得A ⊆B ,所以{a ―5≤―23a ―5≥1,得2≤a ≤3,故a 的取值范围为[2,3].20.【答案】(1)解:当 k =1 时,函数 y =x 2―2x +4x +1, x ∈(―∞,―1) ,令 t =x +1<0 ,则 y =t +7t―4 ,此时 ―t >0 ,由 (―t )+(―7t )≥2(―t )×7―t =27 ,即 t +7t≤―27 ,当且仅当 t =―7 ,即 x =―7―1 时取等号,综上,当 x =―7―1 时, y 最大值是 ―27―4 .(2)解:充分性:当 k =4 时, f (x )={16x +4,x >0x 2―26x +4,x <0 , 当 x >0 时, y =16x +4 在 (0,+∞) 单调递增,且 y >4 ,当 x <0 时, y =x 2―26x +4 在 (―∞,0) 单调递减,且 y >4 ,若 x 1>0 ,则存在惟一的 x 2<0 ,使得 f (x 1)=f (x 2) ,同理 x 1<0 时也成立,必要性:当 x >0 时, y =k 2x +k ,当 k =0 时, f (x ) 在 (0,+∞) 上的值域为 {0} ,显然不符合题意,因此 k ≠0 ,当 x >0 时, f (x ) 在 f (x ) 的取值集合 A =(k ,+∞) ,x <0 , f (x )=x 2―2(k 2―k +1)x +4 的对称轴 x =k 2―k +1>0 , f (x ) 在 (―∞,0) 上递减, f (x )>f (0)=4 ,所以 f (x ) 的取值集合 B =(4,+∞) ,①若 x 1>0 , f (x ) 且在 (0,+∞) 上单调递增,要使 f (x 1)=f (x 2) ,则 x 2<0 ,且 A ⊆B ,有 k ≥4 .②若 x 1<0 , f (x ) 且在 (―∞,0) 上单调递减,要使 f (x 1)=f (x 2) ,则 x 2>0 ,且 B ⊆A ,有 k ≤4 .综上: k =4 .21.【答案】(1)已知f (x )=a x 2―(2a +1)x +2,①当a =0时,f (x )=―x +2>0时,即x <2;②当a ≠0时,f (x )=a (x ―1a )(x ―2),若a <0,f (x )>0,解得 1a <x <2,若0<a <12,f (x )>0,解得x <2或x >1a ,若a =12,f (x )>0,解得x ≠2,若a >12时,f (x )>0,解得x <1a 或x >2,综上所述:当a <0时,f (x )>0的解集为(1a ,2);当a =0时,f (x )>0的解集为(―∞,2);当0<a <12时,f (x )>0的解集为(―∞,2)∪(1a ,+∞);当a =12时,f (x )>0的解集为(―∞,2)∪(2,+∞);当a >12时,f (x )>0的解集为(―∞,1a )∪(2,+∞).(2)若a =1,则f (x )=x 2―3x +2,∴f (1x )+3―2m x =1x 2―2m x +2,令t =1x ,原题等价于∃t ∈[1,3],对∀m ∈[1,4]使得t 2―2mt +2≤b 2―2b ―2恒成立,令g (m )=―2tm +t 2+2,∴g (m )是关于m 的减函数,∴对∀m ∈[1,4],g (m )≤b 2―2b ―2恒成立,即b 2―2b ―2≥g (m )max =g (1)=t 2―2t +2,又∃t ∈[1,3],b 2―2b ―2≥t 2―2t +2,即b 2―2b ―2≥(t 2―2t +2)min =12―2×1+2=1,故b 2―2b ―3=(b ―3)(b +1)≥0,解得b ≤―1或b ≥3.22.【答案】解:(Ⅰ)当 a =2 时, f (x )⩾x +2 化为 2|x +1|―|x ―2|≥x +2 ,当 x⩽―1 时,不等式化为 ―x ―4⩾x +2 ,解得 x⩽―3 ;当 ―1<x <2 时,不等式化为 3x⩾x +2 ,解得 1⩽x <2 ;当 x⩾2 时,不等式化为 x +4⩾x +2 ,解得 x⩾2 ,综上不等式 f (x )⩾x +2 的解集是 {x |x⩽―3或x⩾1}(Ⅱ)当 a =1 时, g (x )=2|x +1|+2|x ―1|⩾2|x +1+1―x |=4 ,当且仅当 (x +1)(x ―1)⩽0 ,即 ―1⩽x⩽1 时,等号成立.所以,函数 g (x ) 的最小值 t =4 ,所以 2m +12n =4 , 12m +18n=1 .m +n =(m +n )(12m +18n )=n 2m +m 8n +58⩾2n 2m ⋅m 8n +58=98 ,当且仅当 {12m +18n =1,n 2m =m 8n 即 {m =34,n =38时等号成立,所以 m +n 的最小值为 98.。
高中数学试题含答案-课时规范练12 函数与方程
课时规范练12 函数与方程基础巩固组1.(2020云南玉溪一中二模)函数f (x )=2x +3x 的零点所在的一个区间是( ) A.(-2,-1) B.(-1,0) C.(0,1) D.(1,2)2.函数f (x )=sin(πcos x )在区间[0,2π]上的零点个数是( )A.3B.4C.5D.63.设f (x )=3x +3x-8,用二分法求方程3x +3x-8=0在x ∈(1,2)内的近似解的过程中得f (1)<0,f (1.5)>0,f (1.25)<0,则方程的根落在( ) A.(1,1.25) B.(1.25,1.5) C.(1.5,2) D.不能确定4.已知x 0是f (x )=12x +1x的一个零点,x 1∈(-∞,x 0),x 2∈(x 0,0),则( )A.f (x 1)<0,f (x 2)<0B.f (x 1)>0,f (x 2)>0C.f (x 1)>0,f (x 2)<0D.f (x 1)<0,f (x 2)>05.已知函数f (x )={|2x -1|,x <2,3x -1,x ≥2,若方程f (x )-a=0有三个不同的实数根,则实数a 的取值范围是( )A.(1,3)B.(0,3)C.(0,2)D.(0,1)6.(多选)(2020山东济南历城二中模拟四,9)已知f (x )是定义域为R 的偶函数,在(-∞,0)上单调递减,且f (-3)·f (6)<0,那么下列结论中正确的是( ) A.f (x )可能有三个零点B.f (3)·f (-4)≥0C.f (-4)<f (6)D.f (0)<f (-6)7.(多选)已知函数f (x )={-x 2-2x ,x ≤0,|log 2x |,x >0,若x 1<x 2<x 3<x 4,且f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=f (x 4),则下列结论正确的是( ) A.x 1+x 2=-1 B.x 3x 4=1 C.1<x 4<2D.0<x 1x 2x 3x 4<1 8.(多选)(2020山东济宁三模,12)已知直线y=-x+2分别与函数y=e x 和y=ln x 的图像交于点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则下列结论正确的是( ) A.x 1+x 2=2B.e x 1+e x 2>2eC.x 1ln x 2+x 2ln x 1<0D.x 1x 2>√e29.若函数f (x )=log 2x+x-k (k ∈Z )在区间(2,3)上有零点,则k= .10.已知函数f (x )={log 2(x +1),x >0,-x 2-2x ,x ≤0,若函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,则实数m 的取值范围是 .11.函数f (x )={|x 2+2x -1|,x ≤0,2x -1+a ,x >0有两个不同的零点,则实数a 的取值范围为 .综合提升组12.(2020湖北恩施高中月考,理11)已知单调函数f (x )的定义域为(0,+∞),对于定义域内任意x ,f ([f (x )-log 2x ])=3,则函数g (x )=f (x )+x-7的零点所在的区间为( ) A.(1,2) B.(2,3) C.(3,4)D.(4,5)13.已知函数f (x )=|2x -2|+b 的两个零点分别为x 1,x 2(x 1>x 2),则下列结论正确的是( ) A.1<x 1<2,x 1+x 2<2 B.1<x 1<2,x 1+x 2<1 C.x 1>1,x 1+x 2<2D.x 1>1,x 1+x 2<114.(2020安徽安庆二模,理12)函数f (x )=|ln x|-ax 恰有两个零点x 1,x 2,且x 1<x 2,则x 1所在区间为( ) A.0,1e 3B.1e 3,1e 2C.1e 2,1eD.1e,115.(2020天津和平区一模,15)已知函数f (x )={1-|x +1|,x ∈[-2,0],2f (x -2),x ∈(0,+∞),则3log f (3)256= ;若方程f (x )=x+a 在区间[-2,4]有三个不等实根,则实数1a的取值范围为 .创新应用组16.(2020河南实验中学4月模拟,12)已知函数f (x )={-x 2+2x ,x ≥0,x 2-2x ,x <0,若关于x 的不等式[f (x )]2+af (x )<0恰有1个整数解,则实数a 的最大值为( ) A.2B.3C.5D.817.已知函数f (x )=x 2-2x+a (e x-1+e -x+1)有唯一零点,则a=( ) A.-12 B.13C.12D.1参考答案课时规范练12 函数与方程1.B 易知f (x )=2x +3x 在R 上单调递增,且f (-2)=2-2-6<0,f (-1)=2-1-3<0,f (0)=1>0,所以由函数零点存在定理得,零点所在的区间是(-1,0).故选B .2.C 令f (x )=0,得πcos x=k π(k ∈Z ),即cos x=k (k ∈Z ),故k=0,1,-1.若k=0,则x=π2或x=3π2;若k=1,则x=0或x=2π;若k=-1,则x=π,故零点个数为5.故选C .3.B 由f (1.25)<0,f (1.5)>0可得方程f (x )=0的根落在区间(1.25,1.5)内.故选B .4.C 在同一平面直角坐标系内作出函数y=12x ,y=-1x的图像(图略),由图像可知,当x ∈(-∞,x 0)时,12x>-1x ,当x ∈(x 0,0)时,12x <-1x,所以当x 1∈(-∞,x 0),x 2∈(x 0,0)时,有f (x 1)>0,f (x 2)<0,故选C .5.D 画出函数f (x )的图像如图所示,观察图像可知,若方程f (x )-a=0有三个不同的实数根,则函数y=f (x )的图像与直线y=a 有三个不同的交点,此时需满足0<a<1,故选D .6.AC 因为f (x )是偶函数,又f (-3)f (6)<0,所以f (3)f (6)<0.又f (x )在(0,+∞)上单调递增,所以函数f (x )在(0,+∞)上有一个零点,且f (3)<0,f (6)>0.所以函数f (x )在(-∞,0)∪(0,+∞)上有两个零点.但是f (0)的值没有确定,所以函数f (x )可能有三个零点,所以A 选项正确;又f (-4)=f (4),4∈(3,6),所以f (-4)的符号不确定,所以B 选项不正确;C 选项显然正确;由于f (0)的值没有确定,所以f (0)与f (-6)的大小关系不确定,所以D 选项不正确.7.BCD 画出函数f (x )的大致图像如图,由图像得出x 1+x 2=-2,-log 2x 3=log 2x 4,则x 3x 4=1,故A 错误,B 正确;由图可知1<x 4<2,故C 正确;因为-2<x 1<-1,x 1x 2=x 1(-2-x 1)=-x 12-2x 1=-(x 1+1)2+1∈(0,1),所以x 1x 2x 3x 4=x 1x 2∈(0,1),故D 正确.故选BCD .8.ABC 因为函数y=e x 与y=ln x 互为反函数,它们的图像关于直线y=x 对称,直线y=-x+2与直线y=x 垂直,且交点为(1,1),则点(1,1)为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)的中点,所以x 1+x 2=2,故选项A 正确;e x 1+e x 2≥2√e x 1e x 2=2√e x 1+x 2=2√e 2=2e,由题意x 1≠x 2,所以e x 1≠e x 2,所以e x 1+e x 2>2e,故选项B 正确;因为点(1,1)为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)的中点,不妨设x 1<1<x 2,所以x 1ln x 2+x 2ln x 1<x 2ln x 2+x 2ln x 1=x 2(ln x 2+ln x 1)=x 2ln(x 1x 2)<x 2lnx 1+x 222=x 2ln 1=0,故选项C 正确;因为x 1+x 2>2√x 1x 2,则x 1x 2<x 1+x 222=1,所以x 1x 2>√e2错误,故选项D 错误,故选ABC .9.4 由题意可得f (2)f (3)<0,即(log 22+2-k )(log 23+3-k )<0,整理得(3-k )(log 23+3-k )<0,解得3<k<3+log 23,而4<3+log 23<5,因为k ∈Z ,故k=4.10.(0,1) 因为函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,所以f (x )-m=0有3个根,所以y=f (x )的图像与直线y=m 有3个交点.画出函数y=f (x )的图像,由抛物线顶点为(-1,1),可知实数m 的取值范围是(0,1).11.-∞,-12 由于当x ≤0,f (x )=|x 2+2x-1|时图像与x 轴只有1个交点,即只有1个零点,故由题意只需方程2x-1+a=0有1个正根即可,变形为2x-1=-a ,结合图形知-a>12,解得a<-12.12.C 因为f (x )在(0,+∞)上为单调函数,且f ([f (x )-log 2x ])=3,设t=f (x )-log 2x ,则f (x )=log 2x+t ,又由f (t )=3,所以f (t )=log 2t+t=3,得t=2,所以f (x )=log 2x+2,所以g (x )=log 2x+x-5.因为g (3)<0,g (4)>0,所以零点所在的区间为(3,4).故选C .13.A 函数f (x )=|2x -2|+b 有两个零点,即y=|2x -2|与y=-b 的图像有两个交点,交点的横坐标就是x 1,x 2(x 1>x 2),在同一坐标系中画出y=|2x -2|与y=-b 的图像,可知1<x 1<2,当y=-b=2时,x 1=2,两个函数图像只有一个交点,当y=-b<2时,由图可知x 1+x 2<2.14.D 当a<0时,f (x )>0恒成立,不符合题意,当a=0时,f (x )=|ln x|只有一个零点为1,也不符合题意,当a>0时,作函数g (x )=|ln x|与h (x )=ax 图像,易知g (x )与h (x )图像在区间(0,1)上必有一个交点,则在区间(1,+∞)上有且仅有一个公共点,当x ∈(1,+∞)时,f (x )=ln x-ax ,f'(x )=1-axx,f (x )在0,1a上单调递增,在1a ,+∞上单调递减,所以f (x )max =f1a =ln 1a-1,则只需ln 1a-1=0,故a=1e,当x ∈(0,1)时,f (x )=-ln x-1ex ,易知f 1e=1-1e2>0,f (1)=-1e<0,可知x 1∈1e,1,故选D . 15.81-∞,-12∪{1} ∵f (x )={1-|x +1|,x ∈[-2,0],2f (x -2),x ∈(0,+∞),∴f (3)=2f (1)=4f (-1)=4×(1-|-1+1|)=4. ∴log f (3)256=lo g 2228=82=4,3log f (3)256=34=81. 若x ∈[0,2],则-2≤x-2≤0,∴f (x )=2f (x-2)=2(1-|x-2+1|)=2-2|x-1|,0≤x ≤2. 若x ∈(2,4],则0<x-2≤2,∴f (x )=2f (x-2)=2(2-2|x-2-1|)=4-4|x-3|,2<x ≤4. ∴f (1)=2,f (2)=0,f (3)=4.设y=f (x )和y=x+a ,则方程f (x )=x+a 在区间[-2,4]内有3个不等实根,等价为函数y=f (x )和y=x+a 在区间[-2,4]内有3个不同的零点.作出函数f (x )和y=x+a 的图像,如图所示,当直线经过点A (2,0)时,两个图像有2个交点,此时直线为y=x-2,当直线经过点O (0,0)时,两个图像有4个交点,此时直线为y=x ,当直线经过点B (3,4)和C (1,2)时,两个图像有3个交点,此时直线为y=x+1,∴要使方程f (x )=x+a 在区间[-2,4]内有3个不等实根,则a=1或-2<a<0.故实数1a的取值范围为{1}∪-∞,-12.16.D 作函数f (x )图像,如图所示,由[f(x)]2+af(x)<0,得f(x)[f(x)+a]<0,当a>0时,-a<f(x)<0,由于关于x的不等式[f(x)]2+af(x)<0恰有1个整数解,因此其整数解为3,又f(3)=-9+6=-3,所以-a<-3<0,-a≥f(4)=-8,则3<a≤8.当a=0时,[f(x)]2<0,则a=0不满足题意;当a<0时,0<f(x)<-a,当0<-a≤1时,0<f(x)<-a,没有整数解,当-a>1时,0<f(x)<-a,至少有两个整数解,综上,实数a的最大值为8,故选D.17.C(方法1)∵f(x)=x2-2x+a(e x-1+e-x+1),∴f(2-x)=(2-x)2-2(2-x)+a[e2-x-1+e-(2-x)+1]=x2-4x+4-4+2x+a(e1-x+e x-1)=x2-2x+a(e x-1+e-x+1),∴f(2-x)=f(x),即直线x=1为f(x)图像的对称轴.∵f(x)有唯一零点,∴f(x)的零点只能为1,即f(1)=12-2×1+a(e1-1+e-1+1)=0,解得a=12.(方法2)函数的零点满足x2-2x=-a(e x-1+e-x+1)=-a e x-1+1e x-1,设g(x)=e x-1+1e x-1,令t=e x-1>0,则y=t+1t在(0,1)单调递减,在[1,+∞)单调递增,即g(x)=e x-1+1e x-1在(-∞,1)上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,所以当x=1时,y min=2,设h(x)=x2-2x,当x=1时,h(x)min=-1,若-a>0,函数h(x)与-ag(x)有两个交点,不合题意.当-a<0时,-ag(x)的最大值为-2a,当-2a=h(x)min=-1,两个函数有一个交点,解得a=12.。
高中数学一元二次函数方程和不等式经典大题例题
(每日一练)高中数学一元二次函数方程和不等式经典大题例题单选题1、某次全程马拉松比赛中,选手甲前半程以速度a匀速跑,后半程以速度b匀速跑;选手乙前一半时间以速度a匀速跑,后一半时间以速度b匀速跑(注:速度单位m s⁄),若a≠b,则()A.甲先到达终点B.乙先到达终点C.甲乙同时到达终点D.无法确定谁先到达终点答案:B解析:设马拉松全程为x,得到甲用的时间为12(xa+xb),乙用的时间为xa+b2=2xa+b,做差比较大小可得答案.设马拉松全程为x,所以甲用的时间为12(xa+xb),乙用的时间为xa+b2=2xa+b,因为a≠b,所以12(xa+xb)−2xa+b=bx(a+b)+ax(a+b)−4abx2ab(a+b)=(a−b)2xab(a+b)>0,所以12(xa+xb)>2xa+b,则乙先到达终点.故选:B.小提示:比较大小的方法有:(1)根据单调性比较大小;(2)作差法比较大小;(3)作商法比较大小;(4)中间量法比较大小.2、已知a,b 为正实数且a +b =2,则b a +2b 的最小值为( ) A .32B .√2+1C .52D .3 答案:D分析:由题知ba +2b =2(1a +1b )−1,再结合基本不等式求解即可. 解:因为a,b 为正实数且a +b =2, 所以b =2−a , 所以,ba +2b =2−a a +2b =2a +2b −1=2(1a +1b )−1因为2a +2b =2(1a +1b )=(a +b )(1a +1b )=2+ba +ab ≥2+2=4,当且仅当a =b =1时等号成立; 所以ba+2b =2−a a+2b=2a+2b−1≥3,当且仅当a =b =1时等号成立;故选:D3、下列命题中,是真命题的是( )A .如果a >b ,那么ac >bcB .如果a >b ,那么ac 2>bc 2C .如果a >b ,那么ac >bc D .如果a >b ,c <d ,那么a −c >b −d 答案:D分析:根据不等式的性质和特殊值法,逐项验证可得出答案. 对于A ,如果c =0,那么ac =bc ,故错误; 对于B ,如果c =0,那么ac 2=bc 2,故错误; 对于C ,如果c <0,那么ac <bc ,故错误;对于D ,如果c <d ,那么−c >−d ,由a >b ,则a −c >b −d ,故正确. 故选:D.4、当0<x <2时,x(2−x)的最大值为( ) A .0B .1C .2D .4 答案:B分析:利用基本不等式直接求解.∵0<x <2,∴2−x >0,又x +(2−x)=2 ∴x(2−x)≤[x+(2−x)]24=1,当且仅当x =2−x ,即x =1时等号成立,所以x(2−x)的最大值为1 故选:B5、若不等式ax 2+bx −2<0的解集为{x|−2<x <1},则a +b =( ) A .−2B .0C .1D .2 答案:D分析:根据一元二次不等式与一元二次方程的关系以及韦达定理列方程组,可解出答案. 不等式ax 2+bx −2<0的解集为{x|−2<x <1},则方程ax 2+bx −2=0根为−2、1, 则{−ba =−2+1−2a =−2×1 ,解得a =1,b =1,∴a +b =2, 故选:D6、对∀x ∈R ,不等式(a −2)x 2+2(a −2)x −4<0恒成立,则a 的取值范围是( ) A .−2<a ≤2B .−2≤a ≤2C .a <−2或a ≥2D .a ≤−2或a ≥2 答案:A分析:对a 讨论,结合二次函数的图象与性质,解不等式即可得到a 的取值范围. 不等式(a −2)x 2+2(a −2)x −4<0对一切x ∈R 恒成立,当a −2=0,即a =2时,−4<0恒成立,满足题意; 当a −2≠0时,要使不等式恒成立,需{a −2<0Δ<0 ,即有{a <24(a −2)2+16(a −2)<0 , 解得−2<a <2.综上可得,a 的取值范围为(−2,2]. 故选:A.7、某工厂近期要生产一批化工试剂,经市场调查得知,生产这批试剂的成本分为以下三个部分:①生产1单位试剂需要原料费50元;②支付所有职工的工资总额由7500元的基本工资和每生产1单位试剂补贴20元组成;③后续保养的费用是每单位(x +600x−30)元(试剂的总产量为x 单位,50≤x ≤200),则要使生产每单位试剂的成本最低,试剂总产量应为( ) A .60单位B .70单位C .80单位D .90单位 答案:D分析:设生产每单位试剂的成本为y ,求出原料总费用,职工的工资总额,后续保养总费用,从而表示出y ,然后利用基本不等式求解最值即可. 解:设每生产单位试剂的成本为y ,因为试剂总产量为x 单位,则由题意可知,原料总费用为50x 元,职工的工资总额为7500+20x 元,后续保养总费用为x (x +600x−30)元,则y =50x+7500+20x+x 2−30x+600x=x +8100x+40≥2√x ⋅8100x+40=220,当且仅当x =8100x,即x =90时取等号,满足50≤x ≤200,所以要使生产每单位试剂的成本最低,试剂总产量应为90单位.8、关于x 的不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x|x 1<x <x 2},且x 2−x 1=1,则a 2+a −2=( ) A .3B .32C .2D .23答案:A分析:根据一元二次不等式与解集之间的关系可得x 1+x 2=a +1a 、x 1x 2=1,结合 (x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2计算即可.由不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x |x 1<x <x 2}, 得a >0,不等式对应的一元二次方程为ax 2−(a 2+1)x +a =0, 方程的解为x 1、x 2,由韦达定理,得x 1+x 2=a 2+1a=a +1a,x 1x 2=1,因为x 2−x 1=1,所以(x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2=1, 即(a +1a )2−4=1,整理,得a 2+a −2=3. 故选:A9、已知正实数a,b 满足4a+b+1b+1=1,则a +2b 的最小值为( )A .6B .8C .10D .12 答案:B分析:令a +2b =a +b +b +1−1,用a +b +b +1分别乘4a+b +1b+1=1两边再用均值不等式求解即可. 因为4a+b+1b+1=1,且a,b 为正实数所以a +b +b +1=(a +b +b +1)(4a+b +1b+1)=4+a+bb+1+4(b+1)a+b+1≥5+2√a+b b+1×4(b+1)a+b=9,当且仅当a+b b+1=4(b+1)a+b即a =b +2时等号成立.所以a +2b +1≥9,a +2b ≥8.10、权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设a ,b ,x ,y >0,则a 2x +b 2y≥(a+b )2x+y,当且仅当a x=b y时等号成立.根据权方和不等式,函数f(x)=2x+91−2x(0<x <12)的最小值为( ) A .16B .25C .36D .49 答案:B分析:将给定函数式表示成已知不等式的左边形式,再利用该不等式求解作答.因a ,b ,x ,y >0,则a 2x +b 2y≥(a+b )2x+y,当且仅当ax =by 时等号成立,又0<x <12,即1−2x >0, 于是得f(x)=222x+321−2x≥(2+3)22x+(1−2x)=25,当且仅当22x=31−2x,即x =15时取“=”,所以函数f(x)=2x +91−2x (0<x <12)的最小值为25. 故选:B 填空题11、正实数x,y 满足:2x +y =1,则2x +1y 的最小值为_____. 答案:9解析:根据题意,可得2x +1y =(2x +1y )(2x +y )=5+2y x+2x y,然后再利用基本不等式,即可求解.2x+1y =(2x +1y )(2x +y )=5+2y x+2x y≥5+2√2yx ⋅2x y≥5+2√4=9,当且仅当x =y =13 时取等号.所以答案是:9.小提示:本题主要考查利用基本不等式求最值,属于基础题.12、已知三个不等式:①ab >0,②ca >db ,③bc >ad ,用其中两个作为条件,剩下的一个作为结论,则可组成______个真命题.答案:3分析:根据题意,结合不等式性质分别判断①、②、③作为结论的命题的真假性即可.由不等式性质,得{ab>0ca>db⇒{ab>0bc−adab>0⇒bc>ad;{ab>0bc>ad⇒ca>db;{ca>dbbc>ad⇒{bc−adab>0bc>ad⇒ab>0.故可组成3个真命题.所以答案是:3.13、已知关于x的不等式ax2+bx+c>0(a,b,c∈R)的解集为{x|3<x<4},则c2+5a+b的取值范围为________________.答案:[4√5,+∞)分析:由一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系,应用韦达定理把b,c用a表示,化待求式为一元函数,再利用基本不等式得结论.由不等式解集知a<0,由根与系数的关系知{−ba=3+4=7, ca=3×4=12,∴b=−7a,c=12a,则c2+5a+b =144a2+5−6a=−24a+5−6a≥2√(−24a)×5−6a=4√5,当且仅当−24a=5−6a ,即a=−√512时取等号.所以答案是:[4√5,+∞).小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方14、已知x,y为正数,且12+x +4y=1,则x+y的最小值为________.答案:7解析:由题设等式有x+y+2=5+y2+x +4(x+2)y,利用基本不等式可求x+y+2的最小值,从而可得x+y的最小值.x+y+2=[(x+2)+y]×(1x+2+4y)=5+y2+x+4(x+2)y,由基本不等式有y2+x +4(x+2)y≥4,当且仅当x=1,y=6时等号成立,故x+y+2的最小值为9即x+y的最小值为7.所以答案是:7.小提示:应用基本不等式求最值时,需遵循“一正二定三相等”,如果原代数式中没有积为定值或和为定值,则需要对给定的代数变形以产生和为定值或积为定值的局部结构.求最值时要关注取等条件的验证.15、已知x,y∈(0,+∞),a∈R,若(x−y+sin2α+1)(x+3y−2sin2α)=2,则3x+y的最小值为______.答案:2分析:利用基本不等式即可求解.∵(x−y+sin2α+1)(x+3y−2sin2α)=2,∴4=(2x−2y+2sin2α+2)(x+3y−2sin2α)即4=(2x−2y+2sin2α+2)(x+3y−2sin2α)≤(2x−2y+2sin2α+2+x+3y−2sin2α2)2=(3x+y+2)24,所以(3x+y+2)2≥16,解得3x+y≥2,当且仅当2x−2y+2sin2α+2=x+3y−2sin2α时,取等号,所以3x +y 的最小值为2. 所以答案是:2小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方. 16、设a >0,b >0,给出下列不等式:①a 2+1>a ; ②(a +1a )(b +1b )≥4; ③(a +b )(1a +1b )≥4; ④a 2+9>6a .其中恒成立的是________(填序号). 答案:①②③分析:利用做差法判断①,利用基本不等式判断②③,特殊值代入判断④即可得出结论.由于a 2+1-a =(a −12)2+34>0,故①恒成立;由于(a +1a )(b +1b )=ab +1ab +ba +ab ≥2√ab ⋅1ab +2√ba ⋅ab=4,当且仅当{ab =1ab b a=a b即a =b =1时等号成立,故②恒成立; 由于(a +b )(1a +1b )=2+b a +a b ≥2+2√b a ×a b =4.当且仅当a b =ba , 那么a =b =1时等号成立,故③恒成立; 当a =3时,a 2+9=6a ,故④不恒成立. 综上,恒成立的是①②③.所以答案是:①②③.小提示:本题主要考查了利用做差法和基本不等式以及特殊值代入的方法,判断不等式是否成立的问题.属于较易题.17、 设x ∈R ,使不等式3x 2+x −2<0成立的x 的取值范围为__________. 答案:(−1,23)分析:通过因式分解,解不等式. 3x 2+x −2<0, 即(x +1)(3x −2)<0,即−1<x <23,故x 的取值范围是(−1,23).小提示:解一元二次不等式的步骤:(1)将二次项系数化为正数;(2)解相应的一元二次方程;(3)根据一元二次方程的根,结合不等号的方向画图;(4)写出不等式的解集.容易出现的错误有:①未将二次项系数化正,对应错标准形式;②解方程出错;③结果未按要求写成集合. 18、不等式2x−7x−1≤1的解集是________. 答案:(1,6]分析:把原不等式的右边移项到左边,通分计算后,根据分式不等式解法,然后转化为两个一元一次不等式组,注意分母不为0的要求,求出不等式组的解集即为原不等式的解集. 不等式2x−7x−1≤1得x−6x−1≤0 ,故{(x −1)(x −6)≤0x −1≠0⇒1<x ≤6 ,所以答案是:(1,6].19、已知a ∈Z 关于x 的一元二次不等式x 2−8x +a ≤0的解集中有且仅有3个整数,则a 的值可以是________(写出任何一个满足条件的值即可).答案:13,14,15(写出任何一个值即可)分析:根据题意,先表示出关于x的一元二次不等式x2−8x+a≤0的解集,再结合数轴分析即可得到a的值. 因为关于x的一元二次不等式x2−8x+a≤0的解集中有且仅有3个整数,所以Δ=64−4a>0,即a<16,由x2−8x+a=0,解得x=4±√16−a,故关于x的一元二次不等式x2−8x+a≤0的解集为[4−√16−a,4+√16−a],因关于x的一元二次不等式x2−8x+a≤0的解集中有且仅有3个整数,所以1≤√16−a<2,即12<x≤15,又因a∈Z,所以a=13,14或15都满足.所以答案是:13,14,15(写出任何一个值即可).>0的解集为______________.20、不等式x+3x−1答案:{x|x<−3或x>1}分析:由题可得(x−1)(x+3)>0,进而即得.>0,得(x−1)(x+3)>0,由x+3x−1所以x<−3或x>1,故不等式得解集为{x|x<−3或x>1}.所以答案是:{x|x<−3或x>1}.解答题<0,k≠021、已知关于x的不等式2kx2+kx−38(1)若k =18,求不等式的解集; (2)若不等式的解集为R ,求k 的取值范围.答案:(1)(−32,1);(2)(−3,0) 分析:(1)将k =18代入不等式,根据一元二次不等式的解法即可求解.(2)根据关于x 的不等式2kx 2+kx −38<0的解集为R .又因为k ≠0 ,利用判别式法求解. (1)将k =18代入不等式,可得14x 2+18x −38<0,即2x 2+x −3<0 所以−32和1是方程2x 2+x −3=0的两个实数根, 所以不等式的解集为{x |−32 <x <1}即不等式的解集为(−32,1). (2)因为关于x 的不等式2kx 2+kx −38<0的解集为R .因为k ≠0所以{2k <0,Δ=k 2+3k <0,解得−3<k <0, 故k 的取值范围为(−3,0).22、(1)已知a >b,c <d ,求证:a −c >b −d ;(2)已知a >b,ab >0,求证:1a <1b ;(3)已知a >b >0,0<c <d ,求证:a c >b d . 答案:(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析.分析:(1)根据c <d 不等号左右两边同时乘以一个负数,不等号方向改变得到 −c >−d , 再用同向可加性法则即可得出结果.(2)根据正数的倒数大于0可得1ab>0,再用同向同正可乘性得出结果.(3)因为0<c<d,根据(2)的结论,得1c >1d>0,再用同向同正可乘性得出结果.证明:(1)因为a>b,c<d,所以a>b,−c>−d. 则a−c>b−d.(2)因为ab>0,所以1ab>0.又因为a>b,所以a⋅1ab >b⋅1ab,即1b >1a,因此1a<1b.(3)因为0<c<d,根据(2)的结论,得1 c >1d>0.又因为a>b>0,则a⋅1c >b⋅1d,即ac >bd.小提示:本题考查不等式的基本性质与不等关系,是基础题.。
高中数学第二章一元二次函数方程和不等式典型例题(带答案)
高中数学第二章一元二次函数方程和不等式典型例题单选题1、已知a,b为正实数,且a+b=6+1a +9b,则a+b的最小值为()A.6B.8C.9D.12答案:B分析:根据题意,化简得到(a+b)2=(6+1a +9b)(a+b)=6(a+b)+10+ba+9ab,结合基本不等式,即可求解.由题意,可得(a+b)2=(6+1a +9b)(a+b)=6(a+b)+10+ba+9ab≥6(a+b)+16,则有(a+b)2−6(a+b)−16≥0,解得a+b≥8,当且仅当a=2,b=6取到最小值8.故选:B.2、某工厂近期要生产一批化工试剂,经市场调查得知,生产这批试剂的成本分为以下三个部分:①生产1单位试剂需要原料费50元;②支付所有职工的工资总额由7500元的基本工资和每生产1单位试剂补贴20元组成;③后续保养的费用是每单位(x+600x−30)元(试剂的总产量为x单位,50≤x≤200),则要使生产每单位试剂的成本最低,试剂总产量应为()A.60单位B.70单位C.80单位D.90单位答案:D分析:设生产每单位试剂的成本为y,求出原料总费用,职工的工资总额,后续保养总费用,从而表示出y,然后利用基本不等式求解最值即可.解:设每生产单位试剂的成本为y,因为试剂总产量为x单位,则由题意可知,原料总费用为50x元,职工的工资总额为7500+20x元,后续保养总费用为x(x+600x−30)元,则y=50x+7500+20x+x2−30x+600x =x+8100x+40≥2√x⋅8100x+40=220,当且仅当x=8100x,即x=90时取等号,满足50≤x≤200,所以要使生产每单位试剂的成本最低,试剂总产量应为90单位.故选:D.3、不等式−x2+3x+18<0的解集为()A.{x|x>6或x<−3}B.{x|−3<x<6}C.{x|x>3或x<−6}D.{x|−6<x<3}答案:A分析:根据二次不等式的解法求解即可.−x2+3x+18<0可化为x2−3x−18>0,即(x−6)(x+3)>0,即x>6或x<−3.所以不等式的解集为{x|x>6或x<−3}.故选:A4、已知正实数a、b满足1a +1b=m,若(a+1b)(b+1a)的最小值为4,则实数m的取值范围是()A.{2}B.[2,+∞)C.(0,2]D.(0,+∞)答案:B分析:由题意可得(a+1b )(b+1a)=ab+1ab+2≥2√ab1ab+2=4,当ab=1ab,即ab=1时等号成立,所以有b=1a ,将1a+1b=m化为a+1a=m,再利用基本不等式可求得m的范围.解:因为a,b为正实数,(a+1b )(b+1a)=ab+1ab+2≥2√ab1ab+2=4,当ab=1ab,即ab=1时等号成立,此时有b=1a,又因为1a +1b=m,所以a+1a=m,由基本不等式可知a+1a≥2(a=1时等号成立),所以m ≥2. 故选:B.5、已知a,b ∈R 且满足{1≤a +b ≤3−1≤a −b ≤1,则4a +2b 的取值范围是( )A .[0,12]B .[4,10]C .[2,10]D .[2,8] 答案:C分析:设4a +2b =A (a +b )+B (a −b ),求出A ,B 结合条件可得结果. 设4a +2b =A (a +b )+B (a −b ),可得{A +B =4A −B =2,解得{A =3B =1,4a +2b =3(a +b )+a −b ,因为{1≤a +b ≤3−1≤a −b ≤1可得{3≤3(a +b )≤9−1≤a −b ≤1,所以2≤4a +2b ≤10. 故选:C.6、关于x 的不等式(x −a )(x −3)>0成立的一个充分不必要条件是−1<x <1,则a 的取值范围是( ) A .a ≤−1B .a <0C .a ≥2D .a ≥1 答案:D分析:由题意可知,(−1,1)是不等式(x −a )(x −3)>0解集的一个真子集,然后对a 与3的大小关系进行分类讨论,求得不等式的解集,利用集合的包含关系可求得实数a 的取值范围. 由题可知(−1,1)是不等式(x −a )(x −3)>0的解集的一个真子集.当a =3时,不等式(x −a )(x −3)>0的解集为{x |x ≠3},此时(−1,1){x |x ≠3}; 当时,不等式(x −a )(x −3)>0的解集为(−∞,3)∪(a,+∞), ∵(−1,1)(−∞,3),合乎题意;当a <3时,不等式(x −a )(x −3)>0的解集为(−∞,a )∪(3,+∞), 由题意可得(−1,1)(−∞,a ),此时1≤a <3. 综上所述,a ≥1. 故选:D.3a小提示:本题考查利用充分不必要条件求参数,同时也考查了一元二次不等式的解法,考查计算能力,属于中等题.7、已知函数y =ax 2+2bx −c(a >0)的图象与x 轴交于A (2,0)、B (6,0)两点,则不等式cx 2+2bx −a <0 的解集为( )A .(−6,−2)B .(−∞,16)∪(12,+∞) C .(−12,−16)D .(−∞,−12)∪(−16,+∞)答案:D解析:利用函数图象与x 的交点,可知ax 2+2bx −c =0(a >0)的两个根分别为x 1=2或x 2=6,再利用根与系数的关系,转化为b =−4a ,c =−12a ,最后代入不等式cx 2+2bx −a <0,求解集. 由条件可知ax 2+2bx −c =0(a >0)的两个根分别为x 1=2或x 2=6, 则2+6=−2b a,2×6=−ca,得b =−4a ,c =−12a ,∴cx 2+2bx −a <0⇔−12ax 2−8ax −a <0, 整理为:12x 2+8x +1>0⇔(2x +1)(6x +1)>0, 解得:x >−16或x <−12,所以不等式的解集是(−∞,−12)∪(−16,+∞).故选:D小提示:思路点睛:本题的关键是利用根与系数的关系表示b =−4a ,c =−12a ,再代入不等式cx 2+2bx −a <0化简后就容易求解. 8、a,b,c 是不同时为0的实数,则ab+bc a 2+2b 2+c 2的最大值为( )A .12B .14C .√22D .√32答案:A分析:对原式变形,两次利用基本不等式,求解即可. 若要使ab+bc a 2+2b 2+c 2最大,则ab,bc 均为正数,即a,b,c 符号相同,不妨设a,b,c 均为正实数,则ab+bc a 2+2b 2+c 2=a+c a 2+c 2b+2b≤2√a 2+c 2b×2b=(22)=12√a 2+2ac+c 22(a 2+c 2)=12√12+ac a 2+c 2≤12√12+2√a 2×c2=12, 当且仅当a 2+c 2b=2b ,且a =c 取等,即取等号,即则ab+bca 2+2b 2+c 2的最大值为12, 故选:A .小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方,注意多次运用不等式,等号成立条件是否一致. 多选题9、下列函数中最大值为12的是( ) A .y =x 2+116x 2B .y =x ⋅√1−x 2,x ∈[0,1]C .y =x 2x 4+1D .y =x +4x+2,x >−2 答案:BC解析:利用基本不等式逐项判断即可. 解:对A ,y =x 2+116x2≥2√x 2⋅116x 2=12,当且仅当x 2=116x2,即x =±12时取等号,故A 错误;对B ,y =x ⋅√1−x 2=√x 2⋅(1−x 2)≤x 2+1−x 22=12,当且仅当x 2=1−x 2,又∵x ∈[0,1],即x =√22时取等号,故B 正确;对C ,y =x 2x 4+1=1x 2+1x2≤12,a b c ==当且仅当x2=1x2,即x=±1时等号成立,故C正确;对D,y=x+4x+2=x+2+4x+2−2≥2√(x+2)⋅4x+2−2=2,当且仅当x+2=4x+2,又∵x>−2,∴x=0时取等号,故D错误.故选:BC.10、设正实数m、n满足m+n=2,则下列说法中正确的是()A.2m−n>14B.mn的最大值为1C.√m+√n的最小值为2D.m2+n2的最小值为2答案:ABD分析:利用不等式的性质以及指数函数的性质可判断A选项的正误,利用基本不等式可判断BCD选项的正误. 对于A选项,因为正实数m、n满足m+n=2,则0<m<2,m−n=m−(2−m)=2−2m∈(−2,2),故2m−n>2−2=14,A对;对于B选项,由基本不等式可得mn≤(m+n2)2=1,当且仅当m=n=1时,等号成立,B对;对于C选项,由基本不等式可得(√m+√n)2=m+n+2√mn≤2(m+n)=4,因为√m+√n>0,故√m+√n≤2,当且仅当m=n=1时,等号成立,C错;对于D选项,∵2(m2+n2)=(m2+n2)+(m2+n2)≥m2+n2+2mn=(m+n)2=4,可得m2+n2≥2,当且仅当m=n=1时,等号成立,D对.故选:ABD.11、已知a,b,c∈R+,则下列不等式正确的是()A.1a +1b≥4a+bB.a+b≤√a2+b2C.b2a +a2b≥a+b D.a2+b22≥a+b−1答案:ACD分析:对AC,利用基本不等式可求解;对B,根据(a+b)2=a2+b2+2ab>a2+b2可判断;对D,利用(a−1)2+(b−1)2≥0可判断.对A ,因为(1a +1b )(a +b )=b a +a b +2≥2√b a ⋅a b +2=4,当且仅当b a =a b 时等号成立,所以1a +1b ≥4a+b ,故A正确;对B ,(a +b )2=a 2+b 2+2ab >a 2+b 2,所以a +b >√a 2+b 2,故B 错误; 对C ,b 2a+a +a 2b+b ≥2√b 2a⋅a +2√a 2b⋅b =2a +2b ,当且仅当a =b 等号成立,所以b 2a+a 2b≥a +b ,故C正确;对D ,因为(a −1)2+(b −1)2≥0,所以a 2+b 2−2a −2b +2≥0,所以a 2+b 22≥a +b −1,当且仅当a =b =1等号成立,故D 正确. 故选:ACD.12、对任意两个实数a,b ,定义min{a ,b}={a,a ≤b,b,a >b,若f (x )=2−x 2,g (x )=x 2,下列关于函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的说法正确的是( ) A .函数F (x )是偶函数 B .方程F (x )=0有三个解C .函数F (x )在区间[−1,1]上单调递增D .函数F (x )有4个单调区间 答案:ABD分析:结合题意作出函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的图象,进而数形结合求解即可.解:根据函数f (x )=2−x 2与g (x )=x 2,,画出函数F (x )=min {f (x ),g (x )}的图象,如图. 由图象可知,函数F (x )=min {f (x ),g (x )}关于y 轴对称,所以A 项正确; 函数F (x )的图象与x 轴有三个交点,所以方程F (x )=0有三个解,所以B 项正确;函数F (x )在(−∞,−1]上单调递增,在[−1,0]上单调递减,在上单调递增,在[1,+∞)上单调递减,所以C 项错误,D 项正确. 故选:ABD[0,1]13、已知a >0,b >0,且a +2b =1,则( ) A .ab 的最大值为19B .1a +2b 的最小值为9C .a 2+b 2的最小值为15D .(a +1)(b +1)的最大值为2答案:BC分析:对A ,直接运用均值不等式2√2ab ≤a +2b 即可判断; 对B ,1a +2b =(1a +2b)⋅(a +2b )=5+2b a+2a b,运用均值不等式即可判断;对C ,a 2+b 2=(1−2b )2+b 2,讨论二次函数最值即可;对D ,(a +1)(b +1)=2(a +b )(a +3b )=2[(a +2b )2−b 2]=2(1−b 2),讨论最值即可. a >0,b >0,2√2ab ≤a +2b =1⇒ab ≤18,当a =2b 时,即a =12,b =14时,可取等号,A 错;1a+2b =(1a +2b )⋅(a +2b )=5+2b a+2a b≥5+2√2b a ⋅2a b=9,当2b a =2ab时,即a =b =13时,可取等号,B 对; a 2+b 2=(1−2b)2+b 2=5b 2−4b +1=5(b −25)2+15≥15,当a =15,b =25时,可取等号,C 对;(a +1)(b +1)=2(a +b )(a +3b )=2(a 2+4ab +3b 2)=2[(a +2b )2−b 2]=2(1−b 2)<2,D 错. 故选:BC 填空题14、若一个三角形的三边长分别为a ,b ,c ,设p =12(a +b +c ),则该三角形的面积S =√p (p −a )(p −b )(p −c ),这就是著名的“秦九韶-海伦公式”若△ABC 的周长为8,AB =2,则该三角形面积的最大值为___________. 答案:2√2分析:计算得到p =4,c =2,a +b =6,根据均值不等式得到ab ≤9,代入计算得到答案. p =12(a +b +c )=4,c =2,a +b =6,a +b =6≥2√ab ,ab ≤9,当a =b =3时等号成立.S =√p (p −a )(p −b )(p −c )=√8(4−a )(4−b )=√128−32(a +b )+8ab ≤2√2. 所以答案是:2√2.15、若关于x 的二次方程x 2+mx +4m 2−3=0的两个根分别为x 1,x 2,且满足x 1+x 2=x 1x 2,则m 的值为______ 答案:分析:先求出方程有两根时m 的范围,再由根与系数关系将x 1,x 2用m 表示,建立关于m 的方程,求解即可. 关于x 的二次方程x 2+mx +4m 2−3=0有两个根, 则Δ=m 2−4(4m 2−3)=−3(5m 2−4)≥0, ∴−2√55≤m ≤2√55,x 1+x 2=−m,x 1⋅x 2=4m 2−3,又∵x 1+x 2=x 1x 2,∴−m =4m 2−3,即4m 2+m −3=0, 解得m =34或m =−1(舍去),∴m 的值为.小提示:本题考查一元二次方程根与系数关系的应用,要注意两根存在的条件,属于基础题.16、若关于x 的不等式x 2−(m +2)x +2m <0的解集中恰有3个正整数,则实数m 的取值范围为___________. 答案:(5,6]分析:不等式化为(x −m)(x −2)<0,根据解集中恰好有3个正整数即可求得m 的范围. x 2−(m +2)x +2m <0可化为(x −m)(x −2)<0, 该不等式的解集中恰有3个正整数,∴不等式的解集为{x|2<x <m},且5<m ⩽6; 所以答案是:(5,6]. 解答题343417、求实数m 的范围,使关于x 的方程x 2+2(m −1) x +2m +6=0. (1)有两个实根,且一个比2大,一个比2小; (2)有两个实根α , β,且满足0<α<1<β<4; (3)至少有一个正根. 答案:(1)m <−1 (2)−75<m <−54(3)m ≤−1分析:设y =f (x )=x 2+2(m −1)x +2m +6,一元二次方程根的分布主要从对称轴、判别式、端点值、开口方向这几个方面来确定. (1)设y =f (x )=x 2+2(m −1)x +2m +6.依题意有f (2)<0,即4+4(m −1)+2m +6<0,得m <−1. (2)设y =f (x )=x 2+2(m −1)x +2m +6.依题意有{f (0)=2m +6>0f (1)=4m +5<0f (4)=10m +14>0,解得−75<m <−54.(3)设y =f (x )=x 2+2(m −1)x +2m +6. 方程至少有一个正根,则有三种可能:①有两个正根,此时可得{Δ≥0f (0)>02(m−1)−2>0,即{m ≤−1或m ≥5m >−3m <1.∴−3<m ≤−1. ②有一个正根,一个负根,此时可得f (0)<0,得m <−3. ③有一个正根,另一根为0,此时可得{6+2m =02(m −1)<0,∴m =−3.综上所述,得m ≤−1.18、阅读材料:我们研究了函数的单调性、奇偶性和周期性,但是这些还不能够准确地描述出函数的图象,例如函数y=x2和y=√x,虽然它们都是增函数,图象在上都是上升的,但是却有着显著的不同.如图1所示,函数y=x2的图象是向下凸的,在上任意取两个点M1,M2,函数y=x2的图象总是在线段M1M2的下方,此时函数y=x2称为下凸函数;函数y=√x的图象是向上凸的,在上任意取两个点M1,M2,函数y=√x的图象总是在线段M1M2的上方,则函数y=√x称为上凸函数.具有这样特征的函数通常称做凸函数.定义1:设函数y=f(x)是定义在区间I上的连续函数,若∀x1,x2∈I,都有f(x1+x22)≤f(x1)+f(x2)2,则称y=f(x)为区间I上的下凸函数.如图2.下凸函数的形状特征:曲线上任意两点M1,M2之间的部分位于线段M1M2的下方.定义2:设函数y=f(x)是定义在区间I上的连续函数,若∀x1,x2∈I,都有f(x1+x22)≥f(x1)+f(x2)2,则称y=f(x)为区间I上的上凸函数.如图3.上凸函数的形状特征:曲线上任意两点M1,M2之间的部分位于线段M1M2的上方.上凸(下凸)函数与函数的定义域密切相关的.例如,函数y=x3在(−∞,0]为上凸函数,在[0,+∞)上为下凸函数.函数的奇偶性和周期性分别反映的是函数图象的对称性和循环往复,属于整体性质;而函数的单调性和凸性分别刻画的是函数图象的升降和弯曲方向,属于局部性质.关于函数性质的探索,对我们的启示是:在认识事物和研究问题时,只有从多角度、全方位加以考查,才能使认识和研究更加准确.结合阅读材料回答下面的问题:(1)请尝试列举一个下凸函数:___________;(2)求证:二次函数f(x)=−x2+bx+c是上凸函数;(3)已知函数f(x)=x|x−a|,若对任意x1,x2∈[2,3],恒有f(x1+x22)≥f(x1)+f(x2)2,尝试数形结合探究实数a的取值范围.答案:(1)y=1x,x∈(0,+∞);(2)证明见解析;(3)a≥3.[0,1][0,1][0,1]分析:(1)根据下凸函数的定义举例即可;(2)利用上凸函数定义证明即可;(3)根据(2)中结论,结合条件,函数满足上凸函数定义,根据数形结合求得参数取值范围.(1)y =1x ,x ∈(0,+∞); (2)对于二次函数f(x)=−x 2+bx +c ,∀x 1,x 2∈R ,满足f (x 1+x 22)−f (x 1)+f (x 2)2=−(x 1+x 22)2+b ⋅x 1+x 22+c −−x 12+bx 1+c −x 22+bx 2+c 2=−x 12+x 22+2x 1x 24+x 12+x 222=(x 1−x 2)24≥0, 即f (x 1+x 22)≥f (x 1)+f (x 2)2,满足上凸函数定义,二次函数f(x)=−x 2+bx +c 是上凸函数.(3)由(2)知二次函数f(x)=−x 2+bx +c 是上凸函数,同理易得二次函数f(x)=x 2+bx +c 为下凸函数,对于函数f(x)=x |x −a |={x 2−ax,x >a −x 2+ax,x ≤a,其图像可以由两个二次函数的部分图像组成,如图所示,若对任意x 1,x 2∈[2,3],恒有f (x 1+x 22)≥f (x 1)+f (x 2)2,则函数f(x)=x|x −a|满足上凸函数定义,即[2,3]⊆(−∞,a],即a ≥3.。
高中数学一元二次函数方程和不等式专项训练
(每日一练)高中数学一元二次函数方程和不等式专项训练单选题1、若“﹣2<x<3”是“x2+mx﹣2m2<0(m>0)”的充分不必要条件,则实数m的取值范围是()A.m≥1B.m≥2C.m≥3D.m≥4答案:C分析:x2+mx﹣2m2<0(m>0),解得﹣2m<x<m.根据“﹣2<x<3”是“x2+mx﹣2m2<0(m>0)”的充分不必要条件,可得﹣2m≤﹣2,3≤m,m>0.解出即可得出.解:x2+mx﹣2m2<0(m>0),解得﹣2m<x<m.∵“﹣2<x<3”是“x2+mx﹣2m2<0(m>0)”的充分不必要条件,∴﹣2m≤﹣2,3≤m,(两个等号不同时取)m>0.解得m≥3.则实数m的取值范围是[3,+∞).故选:C.的最小值为()2、已知x>2,则x+4x−2A.6B.4C.3D.2答案:A分析:利用基本不等式可得答案.∵x>2,∴x−2>0,∴x +4x−2= x −2+4x−2+2≥2√(x −2)⋅4x−2+2=6, 当且仅当x −2=4x−2即x =4时, x +4x−2取最小值6,故选:A .3、若实数x >32,y >13,不等式4x 2t (3y−1)+9y 2t (2x−3)≥2恒成立,则正实数t 的最大值为( ) A .4B .16C .72D .8答案:D分析:令3y −1=a,2x −3=b ,则(b+3)2a +(a+1)2b ≥2t ,由权方和不等式和基本不等式得(b+3)2a +(a+1)2b ≥16,即可求解t ≤8.由4x 2t (3y−1)+9y 2t (2x−3)≥2得4x 2(3y−1)+9y 2(2x−3)≥2t 因为x >32,y >13,则3y −1>0,2x −3>0令3y −1=a,2x −3=b则4x 2(3y−1)+9y 2(2x−3)≥2t 化为(b+3)2a +(a+1)2b ≥2t 恒成立, 由权方和不等式得(b+3)2a +(a+1)2b ≥(a+b+4)2a+b =(a +b )+16a+b +8≥2√16+8=16 当且仅当{b+3a =a+1b a +b =4 ,得a =53,b =73即x =73,y =109时等号成立. 所以16≥2t ⇒t ≤8故选:D4、若关于x 的不等式|x −1|<a 成立的充分条件是0<x <4,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .(-∞,1)C .(3,+∞)D .[3,+∞)答案:D分析:根据充分条件列不等式,由此求得a 的取值范围.|x −1|<a 成立的充分条件是0<x <4,则a >0,|x −1|<a ⇒1−a <x <1+a ,所以{1−a ≤01+a ≥4⇒a ≥3. 故选:D5、已知0<x <2,则y =x√4−x 2的最大值为( )A .2B .4C .5D .6答案:A分析:由基本不等式求解即可因为0<x <2,所以可得4−x 2>0,则y =x√4−x 2=√x 2⋅(4−x 2)≤x 2+(4−x 2)2=2,当且仅当x 2=4−x 2,即x =√2时,上式取得等号,y =x√4−x 2的最大值为2.故选:A .6、a,b,c 是不同时为0的实数,则ab+bc a 2+2b 2+c 2的最大值为( )A .12B .14C .√22D .√32答案:A分析:对原式变形,两次利用基本不等式,求解即可.若要使ab+bc a 2+2b 2+c 2最大,则ab,bc 均为正数,即a,b,c 符号相同,不妨设a,b,c均为正实数,则ab+bca2+2b2+c2=a+ca2+c2b+2b≤2√a2+c2b×2b=2√2(a2+c2)=12√a2+2ac+c22(a2+c2)=12√12+aca2+c2≤12√12+2√a2×c2=12,当且仅当a 2+c2b=2b,且a=c取等,即a=b=c取等号,即则ab+bca2+2b2+c2的最大值为12,故选:A.小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方,注意多次运用不等式,等号成立条件是否一致.7、已知a,b为正实数,且a+b=6+1a +9b,则a+b的最小值为()A.6B.8C.9D.12答案:B分析:根据题意,化简得到(a+b)2=(6+1a +9b)(a+b)=6(a+b)+10+ba+9ab,结合基本不等式,即可求解.由题意,可得(a+b)2=(6+1a +9b)(a+b)=6(a+b)+10+ba+9ab≥6(a+b)+16,则有(a+b)2−6(a+b)−16≥0,解得a+b≥8,当且仅当a=2,b=6取到最小值8.故选:B.8、设a<b<0,则下列不等式中不一定正确的是()A.2a >2bB.ac<bc C.|a|>-b D.√−a>√−b答案:B分析:利用不等式的性质对四个选项一一验证:对于A,利用不等式的可乘性进行证明;对于B,利用不等式的可乘性进行判断;对于C,直接证明;对于D,由开方性质进行证明.对于A,因为a<b<0,所以2ab >0,对a<b同乘以2ab,则有2a>2b,故A成立;对于B,当c>0时选项B成立,其余情况不成立,则选项B不成立;对于C,|a|=-a>-b,则选项C成立;对于D,由-a>-b>0,可得√−a>√−b,则选项D成立.故选:B9、设实数x满足x>0,函数y=2+3x+4x+1的最小值为()A.4√3−1B.4√3+2C.4√2+1D.6答案:A解析:将函数变形为y=3(x+1)+4x+1−1,再根据基本不等式求解即可得答案. 解:由题意x>0,所以x+1>0,所以y=2+3x+4x+1=2+3(x+1)−3+4x+1=3(x +1)+4x+1−1≥2√3(x +1)⋅4x+1−1=4√3−1,当且仅当3(x +1)=4x+1,即x =2√33−1>0时等号成立, 所以函数y =2+3x +4x+1的最小值为4√3−1.故选:A .小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方10、不等式1+x 1−x ≥0的解集为( )A .{x|x ≥1或x ≤−1}B .{x ∣−1≤x ≤1}C .{x|x ≥1或x <−1}D .{x|−1≤x <1}答案:D分析:不等式等价于x+1x−1≤0,即(x +1)(x −1)≤0,且x −1≠0,由此求得不等式的解集. 不等式等价于x+1x−1≤0,即(x +1)(x −1)≤0,且x −1≠0,解得−1≤x <1,故不等式的解集为{x|−1≤x <1},故选:D .填空题11、已知x,y ∈(0,+∞),a ∈R ,若(x −y +sin 2α+1)(x +3y −2sin 2α)=2,则3x +y 的最小值为______. 答案:2分析:利用基本不等式即可求解.∵(x−y+sin2α+1)(x+3y−2sin2α)=2,∴4=(2x−2y+2sin2α+2)(x+3y−2sin2α)即4=(2x−2y+2sin2α+2)(x+3y−2sin2α)≤(2x−2y+2sin2α+2+x+3y−2sin2α2)2=(3x+y+2)24,所以(3x+y+2)2≥16,解得3x+y≥2,当且仅当2x−2y+2sin2α+2=x+3y−2sin2α时,取等号,所以3x+y的最小值为2.所以答案是:2小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.12、设x1、x2、x3、y1、y2、y3是六个互不相等的实数,则在以下六个式子中:x1y1+x2y2+x3y3,x1y1+ x2y3+x3y2,x1y2+x2y3+x3y1,x1y2+x2y1+x3y3,x1y3+x2y2+x3y1,x1y3+x2y1+x3y2,能同时取到150的代数式最多有________个.答案:2分析:由作差法比较大小后判断不妨设x1<x2<x3,y1<y2<y3,记x1y1+x2y2+x3y3为①式,x1y1+x2y3+x3y2为②式,以此类推,由①−②=x2y2+x3y3−x2y3−x3y2=(x2−x3)(y2−y3)>0,故①>②,②−③=x1y1+x3y2−x1y2−x3y1=(x1−x3)(y1−y2)>0,故②>③,①−④=x1y1+x2y2−x1y2−x2y1=(x1−x2)(y1−y2)>0,故①>④,同理得,①>⑤,②>⑥,③>⑤,④>③,④>⑥,⑥>⑤,综上可知①>②>③>⑤,①>④>③>⑤,且②>⑥>⑤,④>⑥>⑤,最多有②④或③⑥两项可同时取150,令x1y1+x2y3+x3y2=x1y2+x2y1+x3y3=150,得其一组解为{x1=−1x2=0x3=1,{y1=2y2=152y3=302所以答案是:213、已知a,b∈R,若对任意x≤0,不等式(ax+2)(x2+2bx−1)≤0恒成立,则a+b的最小值为___________.答案:√3分析:考虑两个函数g(x)=ax+2,f(x)=x2+2bx−1,由此确定a>0,x<0时,f(x),g(x)有相同的零点,得出a,b的关系,检验此时f(x)也满足题意,然后计算出a+b(用a表示),然后由基本不等式得最小值.设g(x)=ax+2,f(x)=x2+2bx−1,f(x)图象是开口向上的抛物线,因此由x≤0时,f(x)g(x)≤0恒成立得a>0,g(x)=0时,x=−2a ,x<−2a时,g(x)<0,−2a<x≤0时,g(x)>0,因此x<−2a 时,f(x)>0,−2a<x≤0时,f(x)<0,f(−2a)=0,所以4a2−4ba−1=0①,−b>−2a②,由①得b=1a −a4,代入②得a4−1a>−2a,因为a>0,此式显然成立.a +b =1a +3a 4≥2√1a ×3a 4=√3,当且仅当1a =3a 4,即a =2√33时等号成立, 所以a +b 的最小值是√3.所以答案是:√3.小提示:关键点点睛:本题考查不等式恒成立问题,考查基本不等式求最值.解题关键是引入两个函数f(x)和g(x),把三次函数转化为二次函数与一次函数,降低了难度.由两个函数的关系得出参数a,b 的关系,从而可求得a +b 的最小值.14、若函数f (x )=12x 2−x +a 的定义域和值域均为[1,b ](b >1),则a +b 的值为____.答案:92分析:根据二次函数的性质,结合定义域和值域均为[1,b ](b >1),列出相应方程组,求出a ,b 的值即可. 解:由函数f (x )=12x 2−x +a ,可得对称轴为x =1,故函数在[1,b ]上是增函数.∵函数f (x )=12x 2−x +a 的定义域和值域均为[1,b ](b >1), ∴ {f (1)=1f (b )=b ,即{12−1+a =112b 2−b +a =b . 解得a =32,b =1或b =3.∵ b >1,∴ b =3.∴ a +b =32+3=92. 所以答案是:92. 15、已知M =x 2−3x ,N =−3x 2+x −3,则M ,N 的大小关系是________.答案:M >N分析:利用作差法直接比大小.M −N =(x 2−3x )−(−3x 2+x −3)=4x 2−4x +3=(2x −1)2+2>0∴M>N,所以答案是:M>N.16、若实数a>b,则下列说法正确的是__________.(1)a+c>b+c;(2)ac<bc;(3)1a <1b;(4)a2>b2答案:(1)分析:根据不等式的性质以及特殊值验证法,对四个说法逐一分析,由此确定正确的说法. 根据不等式的性质(1)正确;(2)中如果c≥0时不成立,故错误;(3)若a=1,b=−1时,1a <1b不成立,故错误;(4)若a=1,b=−1,a2>b2不成立,故错误.故答案为:(1)小提示:本小题主要考查不等式的性质,属于基础题.17、某校生物兴趣小组为开展课题研究,分得一块面积为32m2的矩形空地,并计划在该空地上设置三块全等的矩形试验区(如图所示).要求试验区四周各空0.5m,各试验区之间也空0.5m.则每块试验区的面积的最大值为___________m2.答案:6分析:设矩形空地的长为x m,根据图形和矩形的面积公式表示出试验区的总面积,利用基本不等式即可求出结果.设矩形空地的长为x m ,则宽为32xm ,依题意可得,试验区的总面积S =(x −0.5×4)(32x−0.5×2)=34−x −64x≤34−2√x ⋅64x=18,当且仅当x =64x即x =8时等号成立,所以每块试验区的面积的最大值为183=6m 2. 所以答案是:618、若不等式x 2−2>mx 对满足|m |≤1的一切实数m 都成立,则x 的取值范围是___________ 答案:x <−2或x >2分析:令f (m )=mx −x 2+2,依题意可得−1≤m ≤1时f (m )<0恒成立,则{f (1)<0f (−1)<0,即可得到关于x 的一元二次不等式组,解得即可;解:因为x 2−2>mx ,所以mx −x 2+2<0令f (m )=mx −x 2+2,即f (m )<0在|m |≤1恒成立,即−1≤m ≤1时f (m )<0恒成立,所以{f (1)<0f (−1)<0,即{x −x 2+2<0−x −x 2+2<0,解x −x 2+2<0得x >2或x <−1;解−x −x 2+2<0得x >1或x <−2,所以原不等式组的解集为x ∈(−∞,−2)∪(2,+∞) 所以答案是:(−∞,−2)∪(2,+∞)19、已知x >54,则函数y =4x +14x−5的最小值为_______. 答案:7分析:由x >54,得4x −5>0,构造导数关系,利用基本不等式即可得到.法一:∵x >54,∴4x −5>0,y =4x +14x−5=(4x −5)+14x−5+5≥2+5=7,当且仅当4x −5=14x−5,即x =32时等号成立,所以答案是:7.法二:∵x >54,令y ′=4−4(4x−5)2=0得x =1或x =32,当54<x <32时y′<0函数单调递减,当x >32时y′>0函数单调递增,所以当x =32时函数取得最小值为:4×32+14×32−5=7,所以答案是:7.【点晴】此题考基本不等式,属于简单题.20、已知a,b,c 均为正实数,且aba+2b⩾13,bcb+2c⩾14,cac+2a⩾15,那么1a+1b+1c的最大值为__________.答案:4分析:本题目主要考察不等式的简单性质,将已知条件进行简单变形即可因为a,b,c 均为正实数,所以由题可得:0<a+2b ab ≤3,0<b+2c bc≤4,0<c+2a ac ≤5,即0<1b +2a ≤3,0<1c +2b ≤4,0<1a +2c ≤5,三式相加得:0<3(1a +1b +1c )≤12,所以0<1a +1b +1c ≤4 所以1a +1b +1c 的最大值为4 所以答案是:4 解答题21、设a ∈R ,关于x 的二次不等式ax 2−2x −2a >0的解集为A ,集合B ={x |1<x <2 },满足A ∩B ≠∅,求实数a 的取值范围. 答案:(−∞,−2)∪(2,+∞)分析:由题意a ≠0,求出方程ax 2−2x −2a =0的两根,讨论a 的正负,确定二次不等式的解集A 的形式,然后结合数轴列出不等式求解即可得答案.解:由题意a≠0,令ax2−2x−2a=0,解得两根为x1=1a −√2+1a2,x2=1a+√2+1a2,由此可知x1<0,x2>0,当a>0时,解集A={x|x<x1}∪{x|x>x2},因为x1<0,x2>1,所以A∩B≠∅的充要条件是x2<2,即1a+√2+1a2<2,解得a>2;当a<0时,解集A={x|x1<x<x2},因为x1<0,x2<2,所以A∩B≠∅的充要条件是x2>1,即1a+√2+1a2>1,解得a<−2;综上,实数a的取值范围为(−∞,−2)∪(2,+∞).22、设p:实数x满足x2-4ax+3a2<0,a∈R;q:实数x满足x2-x-6≤0或x2+2x-8>0.若a<0且p是q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.答案:(-∞,-4]∪[−23,0)分析:根据一元二次不等式的解法,求得p:A=(3a,a),q:B=(-∞,-4)∪[-2,+∞),又由p是q的充分不必要条件,得到A是B的真子集,列出关于a的不等式,即可求解.由题意,命题p,得x2-4ax+3a2 =(x-3a)(x-a)<0,当a<0时,3a<x<a.由题意,命题q:得x2-x-6≤0或x2+2x-8>0,则-2≤x≤3或x<-4或x>2,即x<-4或x≥-2.设p:A=(3a,a),q:B=(-∞,-4)∪[-2,+∞),又由p是q的充分不必要条件,可知A是B的真子集,∴a≤-4或3a≥-2,即a≤-4或a≥−23,又∵a<0,∴a≤-4或-2≤a<0,3,0).即实数a的取值范围为(-∞,-4]∪[−23小提示:本题主要考查了一元二次不等式的解法,以及利用充分不必要条件求解参数问题,其中解答中利用一元二次不等式的解法,求得集合命题p,q中实数a的取值范围是解答的关键,同时注意充分不必要条件的转化及应用,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.。
高中数学一元二次函数方程和不等式真题
(每日一练)高中数学一元二次函数方程和不等式真题单选题1、若不等式ax 2+bx +2>0的解集是{x |−12<x <13},则ax +b >0的解集为( )A .(−∞,−16)B .(−∞,16)C .(−16,+∞)D .(16,+∞) 答案:A分析:利用根于系数的关系先求出a,b ,再解不等式即可. 不等式ax 2+bx +2>0的解集是{x |−12<x <13}则根据对应方程的韦达定理得到:{(−12)+13=−ba(−12)⋅13=2a , 解得{a =−12b =−2,则−12x −2>0的解集为(−∞,−16) 故选:A2、已知x >0,y >0,且x +y =2,则下列结论中正确的是( ) A .2x+2y 有最小值4B .xy 有最小值1C .2x +2y 有最大值4D .√x +√y 有最小值4 答案:A分析:利用基本不等式和不等式的性质逐个分析判断即可解:x>0,y>0,且x+y=2,对于A,2x +2y=12(x+y)(2x+2y)=2+xy+yx≥2+2√xy⋅yx=4,当且仅当x=y=1时取等号,所以A正确,对于B,因为2=x+y≥2√xy,所以xy≤1,当且仅当x=y=1时取等号,即xy有最大值1,所以B错误,对于C,因为2x+2y≥2√2x⋅2y=2√2x+y=4,当且仅当x=y=1时取等号,即2x+2y有最小值4,所以C 错误,对于D,因为(√x+√y)2=x+y+2√xy≤2(x+y)=4,当且仅当x=y=1时取等号,即√x+√y有最大值4,所以D错误,故选:A3、若正实数a,b,满足a+b=1,则b3a +3b的最小值为()A.2B.2√6C.5D.4√3答案:C分析:化简b3a +3b=b3a+3a+3bb=b3a+3ab+3,然后利用基本不等式求解即可根据题意,若正实数a,b,满足a+b=1,则b3a +3b=b3a+3a+3bb=b3a+3ab+3≥2√b3a⋅3ab+3=5,当且仅当b=3a=34时等号成立,即b3a +3b的最小值为5;故选:C小提示:此题考查基本不等式的应用,属于基础题4、设a>b>1,y1=b+1a+1,y2=ba,y3=b−1a−1,则y1,y2,y3的大小关系是()A.y1<y2<y3B.y2<y1<y3C.y3<y2<y1D.y2<y3<y1答案:C分析:利用作差法先比较y1,y2,再比较y2,y3即可得出y1,y2,y3的大小关系.解:由a>b>1,有y1﹣y2=b+1a+1−ba=ab+a−ab−b(a+1)a=a−b(a+1)a>0,即y1>y2,由a>b>1,有y2﹣y3=ba −b−1a−1=ab−b−ab+aa(a−1)=a−ba(a−1)>0,即y2>y3,所以y1>y2>y3,故选:C.5、下列命题正确的是()A.若ac>bc,则a>b B.若ac=bc,则a=bC.若a>b,则1a <1bD.若ac2>bc2,则a>b答案:D分析:由不等式性质依次判断各个选项即可.对于A,若c<0,由ac>bc可得:a<b,A错误;对于B,若c=0,则ac=bc=0,此时a=b未必成立,B错误;对于C,当a>0>b时,1a >0>1b,C错误;对于D,当ac2>bc2时,由不等式性质知:a>b,D正确.故选:D.6、已知y=(x−m)(x−n)+2022(n>m),且α,β(α<β)是方程y=0的两实数根,则α,β,m,n的大小关系是()A.α<m<n<βB.m<α<n<βC.m<α<β<n D.α<m<β<n答案:C分析:根据二次函数图像特点,结合图像平移变换即可得到答案.∵α,β为方程y=0的两实数根,∴α,β为函数y=(x−m)(x−n)+2022的图像与x轴交点的横坐标,令y1=(x−m)(x−n),∴m,n为函数y1=(x−m)(x−n)的图像与x轴交点的横坐标,易知函数y=(x−m)(x−n)+2022的图像可由y1=(x−m)(x−n)的图像向上平移2022个单位长度得到,所以m<α<β<n.故选:C.7、若(x−a)2<4成立的一个充分不必要条件是1+12−x≤0,则实数a的取值范围为()A.(−∞,4]B.[1,4]C.(1,4)D.(1,4]答案:D分析:解一元二次不等式、分式不等式求得题设条件为真时对应x的范围,再根据条件的充分不必要关系求参数a的取值范围.由(x−a)2<4,可得:a−2<x<a+2;由1+12−x =3−x2−x≤0,则{(x−2)(x−3)≤02−x≠0,可得2<x≤3;∵(x−a)2<4成立的一个充分不必要条件是1+12−x≤0,∴{a−2≤2a+2>3,可得1<a≤4.故选:D.8、已知−1≤x+y≤1,1≤x−y≤5,则3x−2y的取值范围是()A.[2,13]B.[3,13]C.[2,10]D.[5,10]答案:A分析:设3x −2y =m (x +y )−n (x −y )=(m −n )x +(m +n )y ,求出m,n 的值,根据x +y,x −y 的范围,即可求出答案.设3x −2y =m (x +y )−n (x −y )=(m −n )x +(m +n )y ,所以{m −n =3m +n =−2,解得:{m =12n =−52,3x −2y =12(x +y )+52(x −y ), , 因为−1≤x +y ≤1,1≤x −y ≤5,所以3x −2y =12(x +y )+52(x −y )∈[2,13], 故选:A.9、y =x +4x (x ≥1)的最小值为( )A .2B .3C .4D .5 答案:C分析:利用均值不等式求解即可.因为y =x +4x(x ≥1),所以x +4x≥2√x ×4x=4,当且仅当x =4x即x =2时等号成立.所以当x =2时,函数y =x +4x 有最小值4. 故选:C.10、若a >0,b >0,则下面结论正确的有( ) A .2(a 2+b 2)≤(a +b)2B .若1a+4b=2,则 a +b ≥92C .若ab +b 2=2,则a +b ≥4D .若a +b =1,则ab 有最大值12答案:B分析:对于选项ABD 利用基本不等式化简整理求解即可判断,对于选项C 取特值即可判断即可. 对于选项A :若a >0,b >0,由基本不等式得a2+b2≥2ab,即2(a2+b2)≥(a+b)2,当且仅当a=b时取等号;所以选项A不正确;对于选项B:若a>0,b>0,1 2×(1a+4b)=1,a+b=12×(1a+4b)(a+b)=12(5+ba+4ab)≥12(5+2√ba⋅4ab)=92,当且仅当1a +4b=2且ba=4ab,即a=32,b=3时取等号,所以选项B正确;对于选项C:由a>0,b>0,ab+b2=b(a+b)=2,即a+b=2b,如b=2时,a+b=22=1<4,所以选项C不正确;对于选项D:ab≤(a+b2)2=14,当且仅当a=b=12时取等则ab有最大值14,所以选项D不正确;故选:B填空题11、a>b>c,n∈N∗,且1a−b +1b−c≥na−c恒成立,则n的最大值为__.答案:4分析:将不等式变形分离出n,不等式恒成立即n大于等于右边的最小值;由于a−c=a−b+b−c,凑出两个正数的积是常数,利用基本不等式求最值.解:由于1+1≥n恒成立,且a>c即n ≤a−c a−b+a−c b−c恒成立只要n ≤a−c a−b +a−cb−c 的最小值即可 ∵ a−ca−b +a−cb−c =a−b+b−c a−b+a−b+b−c b−c=2+b −c a −b +a −bb −c∵a >b >c∴a −b >0,b −c >0,故(a−ca−b +a−cb−c )≥4,因此n ≤4 所以答案是:4.12、x −y ≤0,x +y −1≥0,则z =x +2y 的最小值是___________. 答案:32##1.5分析:分析可得x +2y =32(x +y )−12(x −y ),利用不等式的基本性质可求得z =x +2y 的最小值.设x +2y =m (x +y )+n (x −y )=(m +n )x +(m −n )y ,则{m +n =1m −n =2 ,解得{m =32n =−12, 所以,z =x +2y =32(x +y )−12(x −y )≥32,因此,z =x +2y 的最小值是32.所以答案是:32.13、若正数a ,b 满足1a+1b=1,则4a−1+16b−1的最小值为__.答案:16分析:由条件可得1b−1=ab ,1a−1=ba ,代入所求式子,再由基本不等式即可求得最小值,注意等号成立的条件. 解:因为正数a ,b 满足1a +1b =1, 则有1a =1−1b =b−1b,则有1b−1=ab,1 b =1−1a=a−1a,即有1a−1=ba,则有4a−1+16b−1=4ba+16ab≥2√4ba⋅16abb=16,当且仅当4ba =16ab即有b=2a,又1a+1b=1,即有a=32,b=3,取得最小值,且为16.所以答案是:16.14、命题p:∀x∈R,x2+ax+a≥0,若命题p为真命题,则实数a的取值范围为___________. 答案:[0,4]分析:根据二次函数的性质判别式解题即可.∀x∈R,要使得x2+ax+a≥0,则Δ=a2−4a≤0,解得0≤a≤4.若命题p为真命题,则实数a的取值范围为[0,4].所以答案是:[0,4].15、已知a,b,c均为正实数,且aba+2b ⩾13,bcb+2c⩾14,cac+2a⩾15,那么1a+1b+1c的最大值为__________.答案:4分析:本题目主要考察不等式的简单性质,将已知条件进行简单变形即可因为a,b,c均为正实数,所以由题可得:0<a+2bab ≤3,0<b+2cbc≤4,0<c+2aac≤5,即0<1b+2a≤3,0<1c+2b≤4,0<1a +2c≤5,三式相加得:0<3(1a+1b+1c)≤12,所以0<1a+1b+1c≤4所以1a +1b+1c的最大值为4所以答案是:416、已知关于x的不等式−x2+6ax−3a2≥0(a>0)的解集为[x1,x2],则x1+x2+3ax1x2的最小值是___________. 答案:2√6分析:由题知x 1+x 2=6a,x 1x 2=3a 2,进而根据基本不等式求解即可. 解:因为关于x 的不等式−x 2+6ax −3a 2≥0(a >0)的解集为[x 1,x 2], 所以x 1,x 2是方程−x 2+6ax −3a 2=0(a >0)的实数根, 所以x 1+x 2=6a,x 1x 2=3a 2, 因为a >0,所以x 1+x 2+3ax 1x 2=6a +1a ≥2√6,当且仅当6a =1a ,即a =√66时等号成立, 所以x 1+x 2+3ax1x 2的最小值是2√6所以答案是:2√617、已知a >b >0,那么当代数式a 2+4b (a−b )取最小值时,点P (a,b )的坐标为______答案:(2,1)分析:根据题意有b(a −b)≤(b+a−b 2)2,当且仅当b =a −b ,即a =2b 时取等号,所以a 2+4b (a−b )≥a 2+16a 2≥16,结合a >b >0以及两个不等式等号成立的条件可求出a,b 的值,从而可求得答案 解:由a >b >0,得a −b >0,所以b(a −b)≤(b+a−b 2)2=a 24,当且仅当b =a −b ,即a =2b 时取等号,所以a 2+4b (a−b )≥a 2+16a 2≥16,其中第一个不等式等号成立的条件为a =2b ,第二个不等式等号成立的条件为a 2=16a 2,所以当a 2+4b (a−b )取最小值时,{a 2=16a 2a =2b a >b >0,解得{a =2b =1所以点P (a,b )的坐标为(2,1), 所以答案是:(2,1)小提示:关键点点睛:此题考查基本不等式的应用,解题的关键是多次使用基本不等式,但不要忽视每次取等号的条件,考查计算能力,属于中档题18、已知实数x ,y ,满足{−1≤x +y ≤4,2≤x −y ≤3,则z =2x −3y 的取值范围是________.(用区间表示)答案:[3,8]分析:直接用x +y,x −y 表示出2x −3y ,然后由不等式性质得出结论. 2x −3y =m(x +y)+n(x −y)=(m +n )x +(m −n )y ,则{m +n =2m −n =−3 解得{m =−12n =52 ,则2x −3y =−12(x +y)+52(x −y), 又−1≤x +y ≤4,2≤x −y ≤3, −2≤−12(x +y )≤12, 5≤52(x −y )≤152∴5−2≤2x −3y ≤12+152,即3≤2x −3y ≤8, 所以答案是:[3,8].19、 设x >0,y >0,x +2y =4,则(x+1)(2y+1)xy的最小值为__________.答案:92.分析:把分子展开化为(x+1)(2y+1)xy=2xy+x+2y+1xy=2xy+5xy=2+5xy,再利用基本不等式求最值.由x +2y =4,得x +2y =4≥2√2xy ,得xy ≤2(x+1)(2y+1)xy=2xy+x+2y+1xy=2xy+5xy=2+5xy ≥2+52=92,等号当且仅当x=2y,即x=2,y=1时成立.故所求的最小值为92.小提示:使用基本不等式求最值时一定要验证等号是否能够成立.20、已知∀a∈[0,2]时,不等式ax2+(a+1)x+1−32a<0恒成立,则x的取值范围为__________.答案:(−2,−1)分析:由题意构造函数关于a的函数f(a)=(x2+x−32)a+x+1,则可得{f(0)<0f(2)<0,从而可求出x的取值范围.由题意,因为当a∈[0,2],不等式ax2+(a+1)x+1−32a<0恒成立,可转化为关于a的函数f(a)=(x2+x−32)a+x+1,则f(a)<0对任意a∈[0,2]恒成立,则满足{f(0)=x+1<0f(2)=2x2+2x−3+x+1<0,解得−2<x<−1,即x的取值范围为(−2,−1).所以答案是:(−2,−1)解答题21、已知关于x的不等式ax2−x+1−a≤0.(1)当a∈R时,解关于x的不等式;(2)当a∈[2,3]时,不等式ax2−x+1−a≤0恒成立,求x的取值范围.答案:(1)答案见解析;(2)[−12,1].分析:(1)不等式ax2−x+1−a≤0可化为(x−1)(ax+a−1)≤0,然后分a=0,a<0,0<a<12,a =12,a >12五种情况求解不等式; (2)不等式ax 2−x +1−a ≤0对a ∈[2,3]恒成立,把a 看成自变量,构造函数f (a )=(x 2−1)a +(−x +1),则可得{f (2)≤0f (3)≤0,解不等式组可求出x 的取值范围 解:(1)不等式ax 2−x +1−a ≤0可化为(x −1)(ax +a −1)≤0,当a =0时,不等式化为x −1≥0,解得x ≥1,当a <0时,不等式化为(x −1)(x −1−a a )≥0, 解得x ≤1−a a ,或x ≥1;当a >0时,不等式化为(x −1)(x −1−a a )≤0; ①0<a <12时,1−a a >1,解不等式得1≤x ≤1−a a , ②a =12时,1−a a =1,解不等式得x =1, ③a >12时,1−a a <1,解不等式得1−a a ≤x ≤1.综上,当a =0时,不等式的解集为{x|x ≥1},当a <0时,不等式的解集为{x |x ≤1−a a或x ≥1}, 0<a <12时,不等式的解集为{x|1≤x ≤1−a a }, a =12时,不等式的解集为{x|x =1},a >12时,不等式的解集为{x|1−a a ≤x ≤1}.(2)由题意不等式ax 2−x +1−a ≤0对a ∈[2,3]恒成立,可设f (a )=(x 2−1)a +(−x +1),a ∈[2,3],则f (a )是关于a 的一次函数,要使题意成立只需:{f (2)≤0f (3)≤0 ⇒{2x 2−x −1≤03x 2−x −2≤0, 解得:−12≤x ≤1,所以x 的取值范围是[−12,1].22、设y =f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )=2x −x 2.(1)求当x <0时,f (x )的解析式;(2)请问是否存在这样的正数a ,b ,当x ∈[a,b ]时,g (x )=f (x ),且g (x )的值域为[1b ,1a ]?若存在,求出a ,b 的值;若不存在,请说明理由.答案:(1)当x <0时,f (x )=x 2+2x (2)a =1,b =1+√52分析:(1)根据函数的奇偶性f (x )=−f (−x ),求解解析式即可;(2)根据题意,结合函数单调性,将问题转化为a ,b (0<a <b )是方程−x 2+2x =1x 的两个根的问题,进而解方程即可得答案.(1)当x <0时,−x >0,于是f (−x )=2(−x )−(−x )2=−2x −x 2.因为y =f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (x )=−f (−x )=−(−2x −x 2)=2x +x 2,即f (x )=2x +x 2(x <0).(2)假设存在正实数a 、b ,当x ∈[a,b ]时,g(x)=f(x)且g(x)的值域为[1b ,1a ], 根据题意,g (x )=−x 2+2x (x >0),因为g (x )=−x 2+2x =−(x −1)2+1≤1 ,则0<1a ≤1,得a ≥1.又函数g (x )在[1,+∞)上是减函数,所以{g(a)=1a g(b)=1b ,由此得到:a,b (1≤a <b )是方程−x 2+2x =1x的两个根, 解方程求得a =1,b =1+√52所以,存在正实数a =1,b =1+√52,当x ∈[a,b ]时,g(x)=f(x)且g(x)的值域为[1b ,1a ]。
高中数学题库
高中数学题库高中数学题库一、函数与方程1. 已知函数f(x)在区间[1,2]上连续,且对任意x∈[1,2],有f(x^2-3x+2)=x^3-6x^2+11x-6,请写出函数f(x)的表达式。
2. 解方程组:{ 2x + 3y = 7{ 4x - 5y = -93. 已知复数z满足|z-3+2i|=5,求z的实部与虚部之和。
二、数列与级数1. 设数列{an}是等差数列,已知a1=3,d=2,求a100的值。
2. 求级数的和:S = 2 + 4 + 6 + 8 + ... + 10003. 已知等差数列{an}的首项为a,公差为d,且满足an^2 + an + 1 = 0,求公差d的值。
三、三角函数与解析几何1. 在锐角三角形ABC中,已知a=8,b=15,c=17,求角A的角度大小。
2. 求方程sin(x) + 2cos(x) = 2在区间[0, 2π]上的解。
3. 平面直角坐标系中,点A(-2, 4)和B(3, 1)为直角三角形ABC的两个顶点,求直角三角形ABC的面积。
四、概率与统计1. 已知甲、乙、丙三个事件的概率分别为P(甲)=0.4,P(乙)=0.3,P(丙)=0.7,求P(甲且乙且丙)的概率。
2. 进行n次独立重复试验,每次试验中事件A发生的概率为p,求至少发生一次事件A的概率。
3. 某班学生的语文成绩服从正态分布N(80, 16),求在该班级中成绩高于90分的学生所占的比例。
五、导数与微分1. 求函数y=x^3-3x^2+5的导函数。
2. 设直线y=kx+m与曲线y=x^2-3x交于两个不同的点,求m的取值范围。
3. 设函数f(x)在区间[0,1]上连续可导,且f(0)=0,f(1)=1,求f'(c) = 2的解c。
六、数学证明1. 证明:任何两个整数的立方之和能被3整除。
2. 设有等腰三角形ABC,有AD ⊥ BC (D ∈ BC),证明:AB^2 = AC^2 + BC·CD。
高中数学必修一第二章 一元二次函数、方程和不等式 单元测试(含答案)
高中数学必修一第二章一、单选题1.已知a>b>0,c>d,下列不等式中必成立的一个是( )A.a c>bdB.ad<bc C.a+c>b+d D.a―c>b―d2.已知x,y均为正实数,且1x+2+4y+3=12,则x+y的最小值为( )A.10B.11C.12D.133.若两个正实数x,y满足2x+1y=1,且x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是( )A.(―∞,―2)∪[4,+∞)B.(―∞,―4)∪[2,+∞)C.(―2,4)D.(―4,2)4.若x,y∈R+,且x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是( )A.5B.245C.235D.1955.小明从甲地到乙地往返的时速分别为a和b(a<b),其全程的平均时速为v,则( )A.a<v<ab B.v=ab C.ab<v<a+b2D.v=a+b26.已知a>0,b>0,若不等式m3a+b ―3a―1b≤0恒成立,则m的最大值为( )A.4B.16C.9D.37.已知x,y∈(―2,2),且xy=1,则22―x2+44―y2的最小值是( )A.207B.127C.16+427D.16―4278.已知函数f(x)=2x|2x―a|,若0≤x≤1时f(x)≤1,则实数a的取值范围为( )A.[74,2]B.[53,2]C.[32,2]D.[32,53]二、多选题9.已知a>b>c>0,则( )A.a+c>b+c B.ac>bc C.aa+c>bb+cD.a x<b c10.已知a>0,b>0,且a+b=ab,则( )A.(a―1)(b―1)=1B.ab的最大值为4C.a+4b的最小值为9D.1a2+2b2的最小值为2311.已知a,b∈R∗,a+2b=1,则b2a +12b+12ab的值可能为( )A.6B.315C.132D.5212. 现有图形如图所示,C 为线段AB 上的点,且AC =a ,BC =b ,O 为AB 的中点,以AB 为直径作半圆.过点.C 作AB 的垂线交半圆于点D ,连结OD ,AD ,BD ,过点C 作OD 的垂线,垂足为E.则该图形可以完成的无字证明有( )A .a +b 2≥ab (a >0,b >0)B .a 2+b 2≥2ab (a >0,b >0)C .a 2+b 22≥a +b2(a ≥0,b >0)D .ab ≥21a+1b(a >0,b >0)三、填空题13.已知不等式|x ―1|+|x +2|≥5的解集为 .14. 已知实数x ,y 满足―1≤x +y ≤4且2≤x ―y ≤3,则x +3y 的取值范围是 .15.若关于x 的不等式x 2+mx ―2<0在区间[1,2]上有解,则实数m 的取值范围为 .16.设正实数x ,y ,z 满足x 2―3xy +4y 2―z =0,则当xyZ 取得最大值时,2x+1y ―2z的最大值为 .四、解答题17.U =R ,非空集合 A ={x |x 2―5x +6<0} ,集合 B ={x |(x ―a )(x ―a 2―2)<0} .(1)a =12时,求 (∁ U B )∩A ;(2)若 x ∈B 是 x ∈A 的必要条件,求实数 a 的取值范围.18.已知 p :|1―x ―13|≤2 , q :x 2―2x +1―m 2≤0(m >0) ,若 ¬p 是 ¬q 的充分而不必要条件,求实数m 的取值范围.19.求解不等式x 2―a ≥|x ―1|―120.已知a ,b ,c 都为正实数,满足abc (a +b +c )=1(1)求S =(a +c )(b +c )的最小值(2)当S 取最小值时,求c 的最大值.21.某项研究表明;在考虑行车安全的情况下,某路段车流量F (单位时间内经过测量点的车辆数,单位;辆∕时)与车流速度v (假设车辆以相同速度v 行驶,单位米∕秒)、平均车长l (单位:米)的值有关,其公式为F =76000νv 2+18v +20l(1)如果不限定车型,l =6.05,则最大车流量为多少.(2)如果限定车型,l =5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加多少.22.已知a ,b ,c 为实数且a +2b +5c =10.(1)若a ,b ,c 均为正数,当2ab +5ac +10bc =10时,求a +b +c 的值;(2)证明:(2b +5c )2+(a +b +5c )2+(a +2b +4c )2≥4903.答案解析部分1.C已知a>b>0,c>d,由不等式的同向相加的性质得到a+c>b+d正确;当a=2,b=1,c=-1,d=-2时,a c<bd, ,a―c=b―d A,D不正确;c=2,d=1时,ad=bc,B不正确. 2.D解:因为x,y>0,且1x+2+4y+3=12,则x+y=(x+2)+(y+3)―5=2(1x+2+4y+3)[(x+2)+(y+3)]―5=2(5+y+3x+2+4(x+2)y+3)―5≥2(5+2y+3x+2⋅4(x+2)y+3―5=13,当且仅当y+3x+2=4(x+2)y+3,即x=4,y=9时等号成立,则x+y的最小值为13.3.D由基本不等式得x+2y=(x+2y)(2x +1y)=4yx+xy+4≥24yx⋅xy+4=8,当且仅当4yx=xy,由于x>0,y>0,即当x=2y时,等号成立,所以,x+2y的最小值为8,由题意可得m2+2m<8,即m2+2m―8<0,解得―4<m<2,因此,实数m的取值范围是(―4,2),4.A从题设可得15y+35x=1,则3x+4y=15(3x+4y)(1y+3x)=15(3x y+12yx+13)≥15(12+13)=5,5.A6.B7.C8.C不等式f(x)≤1可化为|2x―a|≤2―x,有―2―x≤a―2x≤2―x,有2x―2―x≤a≤2x+2―x,当0≤x≤1时,2x+2―x≥22x×2―x=2(当且仅当x=0时取等号),2x―2―x≤2―12=32,故有32≤a≤2。
高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式经典大题例题(带答案)
高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式经典大题例题单选题1、实数a,b满足a>b,则下列不等式成立的是()A.a+b<ab B.a2>b2C.a3>b3D.√a2+b2<a+b答案:C分析:利用不等式的性质逐一判断即可.A,若a=1,b=0,则a+b>ab,故A错误;B,若a=1,b=−2,则a2<b2,故B错误;C,若a>b,则a3−b3=(a−b)(a2+ab+b2)=(a−b)[(a+b2)2+3b24]>0,所以a3>b3,故C正确;D,若a=1,b=−2,则√a2+b2>a+b,故D错误.故选:C2、将进货价为每个80元的商品按90元一个出售时,能卖出400个,每涨价1元,销售量就减少20个,为了使商家利润有所增加,则售价a(元/个)的取值范围应是()A.90<a<100B.90<a<110C.100<a<110D.80<a<100答案:A分析:首先设每个涨价x元,涨价后的利润与原利润之差为y元,结合条件列式,根据y>0,求x的取值范围,即可得到a的取值范围.设每个涨价x元,涨价后的利润与原利润之差为y元,则a=x+90,y=(10+x)⋅(400−20x)−10×400=−20x2+200x.要使商家利润有所增加,则必须使y>0,即x2−10x<0,得0<x<10,∴90<x+90<100,所以a的取值为90<a<100.故选:A3、已知y=(x−m)(x−n)+2022(n>m),且α,β(α<β)是方程y=0的两实数根,则α,β,m,n的大小关系是()A.α<m<n<βB.m<α<n<βC.m<α<β<n D.α<m<β<n答案:C分析:根据二次函数图像特点,结合图像平移变换即可得到答案.∵α,β为方程y=0的两实数根,∴α,β为函数y=(x−m)(x−n)+2022的图像与x轴交点的横坐标,令y1=(x−m)(x−n),∴m,n为函数y1=(x−m)(x−n)的图像与x轴交点的横坐标,易知函数y= (x−m)(x−n)+2022的图像可由y1=(x−m)(x−n)的图像向上平移2022个单位长度得到,所以m<α<β<n.故选:C.4、关于x的不等式ax2−|x|+2a≥0的解集是(−∞,+∞),则实数a的取值范围为()A.[√24,+∞)B.(−∞,√24]C.[−√24,√24]D.(−∞,−√24]∪[√24,+∞)答案:A分析:不等式ax2−|x|+2a≥0的解集是(−∞,+∞),即对于∀x∈R,ax2−|x|+2a≥0恒成立,即a≥|x|x2+2,分x=0和a≠0两种情况讨论,结合基本不等式即可得出答案.解:不等式ax2−|x|+2a≥0的解集是(−∞,+∞),即对于∀x∈R,ax2−|x|+2a≥0恒成立,即a≥|x|x2+2,当x=0时,a≥0,当a≠0时,a≥|x|x2+2=1|x|+2|x|,因为1|x|+2|x|≤2√|x|⋅2|x|=√24,所以a≥√24,综上所述a∈[√24,+∞). 故选:A.5、不等式1+5x −6x 2>0的解集为( )A .{x|x >1或x <−16}B .{x |−16<x <1 }C .{x|x >1或x <−3}D .{x |−3<x <2 } 答案:B分析:解一元二次不等式,首先确保二次项系数为正,两边同时乘−1,再利用十字相乘法,可得答案, 法一:原不等式即为6x 2−5x −1<0,即(6x +1)(x −1)<0,解得−16<x <1,故原不等式的解集为{x |−16<x <1 }.法二:当x =2时,不等式不成立,排除A ,C ;当x =1时,不等式不成立,排除D . 故选:B .6、已知正实数a ,b 满足a +1b=2,则2ab +1a的最小值是( )A .52B .3C .92D .2√2+1 答案:A分析:由已知得, a =2−1b 代入得2ab +1a =2(2b −1)+b2b−1,令2b −1=t ,根据基本不等式可求得答案. 解:因为a +1b=2,所以a =2−1b>0,所以0<b <2 ,所以2ab +1a =2(2−1b )b +b 2b−1=2(2b −1)+b2b−1, 令2b −1=t ,则b =t +12,且−1<t <3 ,所以2ab +1a =2t +t +12t=2t +12t +12≥2√2t ⋅12t +12=52,当且仅当2t =12t ,即t =12,b =34,a =23时,取等号,所以2ab +1a 的最小值是52. 故选:A.7、已知−1≤x +y ≤1,1≤x −y ≤5,则3x −2y 的取值范围是( ) A .[2,13]B .[3,13]C .[2,10]D .[5,10] 答案:A分析:设3x −2y =m (x +y )−n (x −y )=(m −n )x +(m +n )y ,求出m,n 的值,根据x +y,x −y 的范围,即可求出答案.设3x −2y =m (x +y )−n (x −y )=(m −n )x +(m +n )y ,所以{m −n =3m +n =−2,解得:{m =12n =−52,3x −2y =12(x +y )+52(x −y ), , 因为−1≤x +y ≤1,1≤x −y ≤5,所以3x −2y =12(x +y )+52(x −y )∈[2,13], 故选:A.8、已知a >b >0,下列不等式中正确的是( ) A .ca >cb B .ab <b 2C .a −b +1a−b ≥2D .1a−1<1b−1 答案:C分析:由a >b >0,结合不等式的性质及基本不等式即可判断出结论. 解:对于选项A ,因为a >b >0,0<1a<1b,而c 的正负不确定,故A 错误;对于选项B ,因为a >b >0,所以ab >b 2,故B 错误;对于选项C ,依题意a >b >0,所以a −b >0,1a−b >0,所以a −b +1a−b ≥2√(a −b )×1a−b =2,故C 正确; 对于选项D ,因为a >b >0,a −1>b −1>−1,1a−1与1b−1正负不确定,故大小不确定,故D 错误;故选:C. 多选题9、已知函数y =ax 2+bx -3,则下列结论正确的是( ) A .关于x 的不等式ax 2+bx -3<0的解集可以是{x |x >3 } B .关于x 的不等式ax 2+bx -3>0的解集可以是∅C .函数y =ax 2+bx -3的图象与x 轴正半轴可以有两个交点D .“关于x 的方程ax 2+bx -3=0有一个正根和一个负根”的充要条件是“a >0” 答案:BCD分析:根据不等式的解集求出a 、b ,再解不等式ax 2+bx -3<0可判断A ;取a =-1,b =0,解不等式-x 2-3>0可判断B ;取a =-1,b =4可判断C ;根据根的分布、充要条件的定义可判断D . 若不等式ax 2+bx -3<0的解集是{x |x >3},则a =0且3b -3=0,得b =1,而当a =0,b =1时,不等式ax 2+bx -3<0,即x -3<0,得x <3,与x >3矛盾,故A 错误; 取a =-1,b =0,此时不等式-x 2-3>0的解集为∅,故B 正确;函数y =ax 2+bx -3的图象与x 轴正半轴可以有两个交点,即ax 2+bx -3=0可以有2个正根,取a =-1,b =4,则由y =-x 2+4x -3=0,得x =1或3,故C 正确;若关于x 的方程ax 2+bx -3=0有一个正根和一个负根,则{a ≠0,−3a<0,得a >0,若a >0,则Δ=b 2+12a >0,故关于x 的方程ax 2+bx -3=0有两个不等的实根x 1,x 2, 且x 1x 2=-3a <0,即关于x 的方程ax 2+bx -3=0有一个正根和一个负根.因此“关于x 的方程ax 2+bx -3=0有一个正根和一个负根”的充要条件是“a >0”,故D 正确. 故选:BCD .10、已知x ,y 是正实数,则下列选项正确的是( ) A .若x +y =2,则1x+1y 有最小值2B .若x +y =3,则x(y +1)有最大值5C .若4x +y =1,则2√x +√y 有最大值√2D .x4+y 2x+1y有最小值94答案:AC分析:将已知转化,再利用基本不等式可判断ABC 选项;利用特值法判断选项D 。
人教版高中数学必修第一册第2章 一元二次函数、方程和不等式综合检测基础卷(含详细解析)
第2章一元二次函数、方程和不等式(原卷版)本卷满分150分,考试时间120分钟。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1.下列命题是真命题的是A .若ac bc >.则a b >B .若22a b >,则a b>C .若a b >,则11a b<D .若c d >,a c b d ->-,则a b>2.已知242,65,M x x N x x R =+-=-∈,下列关系正确的是A .M N ≤B .M N <C .M N=D .M N>3.已知正数a,b ,满足2a b +=A .最小值1BC D .最大值14.已知关于x 的不等式220ax ax -+>在R 上恒成立,则实数a 的取值范围是A .()(),08,-∞+∞B .(][),08,-∞+∞C .[)0,8D .()0,85.已知0a >,0b >,且228a b ab ++=,则2+a b 的最小值为A .2B .C .4D .66.不等式()4421m m >-,则实数m 的取值范围是A .(),1-∞B .1,13⎛⎫⎪⎝⎭C .1,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .()1,1,3⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭7.已知0x >,0y >且141x y+=,若不等式246x y m m +≥-对任意正数x ,y 恒成立,则实数m 的取值集合为A .{|28}m m -≤≤B .{|82}m m -≤≤C .{|8m m ≤-或2}m ≥D .{|2m m ≤-或8}m ≥8.若关于x 的不等式22840x x a --->在[1,4]内有解,则实数a 的取值范围是A .(4,)-+∞B .(,4)-∞-C .(12,)-+∞D .(,12)-∞-二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知23x <<,23y <<,则下列说法正确的是A .2x y +的取值范围为(6,9)B .2x y -的取值范围为(2,3)C .x y的取值范围为23(,)32D .xy 的取值范围为(4,9)10.不等式20ax bx c ++≥的解集是122x x ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭,对于系数a ,b ,c ,下列结论正确的是A .0a b c -+>B .0b >C .0c >D .0a b c ++>11.现有以下结论①函数1y x x=+的最小值是2②若,a b ∈R 且0ab >,则2b a a b+≥③y =2④函数423(0)y x x x =-->的最小值为2-其中,不正确的是A .①B .②C .③D .④12.关于x 的一元二次不等式x 2-6x +a ≤0(a ∈Z)的解集中有且仅有3个整数,则a 的取值可以是A .6B .7C .8D .9三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若方程()200ax bx c a ++=>有唯一的实数根-2,则不等式20ax bx c ++>的解集为________.14.已知正实数a ,b 满足196a b+=,则()()19a b ++的最小值是________.15.若关于x 的不等式223x x a -≥-+无解,则实数a 的取值范围是________.16.已知λ∈R ,函数24,()43,x x f x x x x λλ-≥⎧=⎨-+<⎩,当λ=2时,不等式()0f x <的解集是________.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)(1)试比较()()15x x ++与()23x +的大小;(2)已知a b >,11a b<,求证:0ab >.18.(12分)已知二次函数2()3f x ax bx =++,且1,3-是函数()f x 的零点.(1)求()f x 的解析式;(2)解不等式()3f x ≤.19.(12分)求解下列各题:(1)求()23402x x y x x ++=<的最大值;(2)求()2811x y x x +=>-的最小值.20.(12分)今年10月份,学校从某厂家购进了A 、B 型电脑共250台,A 、B 两种型号电脑的单价分别为7000元、9000元,其中购进A 型、B 型电脑的总金额和为205万元.(1)求学校10月份购进A 、B 型电脑各多少台?(2)为推进学校设备更新进程,学校决定11月份在同一厂家再次购进A 、B 两种型号的电脑,在此次采购中,比起10月份进购的同类型电脑,A 型电脑的单价下降了a %,A 型电脑数量增加了4%5a ,B 型电脑的单价上升了503a 元,B 型电脑数量下降了4%5a ,这次采购A 、B 两种型号电脑的总金额为205万元,求a 的值.21.(12分)已知实数0,0x y >>,且()()222,,R xy x y a x y b a b =++++∈.(1)当0,0a b ==时,求4x y +的最小值,并指出取最小值时x ,y 的值:(2)当0,3a b ==时,求x y +的最小值,并指出取最小值时x ,y 的值(3)当1,02a b ==时,求x y +的最小值,并指出取最小值时x ,y 的值.22.(12分)若()0,a b ∈+∞,则2223a b a b a b +≤++.(1)若存在常数M ,使得不等式2222a b a bM a b a b a b a b+++≤≤+++对任意正数a ,b 恒成立,试求常数M 的值,并证明不等式:22a bM a b a b++≤+;(2)证明不等式:32232332a b a ba b a b a b a b≤++++++.第2章一元二次函数、方程和不等式(解析版)本卷满分150分,考试时间120分钟。
高中数学第二章一元二次函数方程和不等式专项训练题(带答案)
高中数学第二章一元二次函数方程和不等式专项训练题单选题1、实数a,b 满足a >b ,则下列不等式成立的是( ) A .a +b <ab B .a 2>b 2C .a 3>b 3D .√a 2+b 2<a +b 答案:C分析:利用不等式的性质逐一判断即可. A ,若a =1,b =0,则a +b >ab ,故A 错误; B ,若a =1,b =−2,则a 2<b 2,故B 错误;C ,若a >b ,则a 3−b 3=(a −b )(a 2+ab +b 2)=(a −b )[(a +b 2)2+3b 24]>0,所以a 3>b 3,故C 正确;D ,若a =1,b =−2,则√a 2+b 2>a +b ,故D 错误. 故选:C2、若a,b,c ∈R ,则下列命题为假命题的是( ) A .若√a >√b ,则a >b B .若a >b ,则ac >bc C .若b >a >0,则1a >1b D .若ac 2>bc 2,则a >b 答案:B分析:根据不等式的性质逐一分析各选项即可得答案. 解:对A :因为√a >√b ,所以a >b ≥0,故选项A 正确;对B :因为a >b ,c ∈R ,所以当c >0时,ac >bc ;当c =0时,ac =bc ;当c <0时,ac <bc ,故选项B 错误;对C :因为b >a >0,所以由不等式的性质可得1a>1b >0,故选项C 正确;对D :因为ac 2>bc 2,所以c 2>0,所以a >b ,故选项D 正确. 故选:B.3、若x >53,则3x +43x−5的最小值为( )A .7B .4√3C .9D .2√3 答案:C分析:利用基本不等式即可求解. 解:∵x >53, ∴3x −5>0,则3x +43x−5=(3x −5)+43x−5+5≥2√(3x −5)⋅43x−5+5=9, 当且仅当3x −5=2时,等号成立, 故3x +43x−5的最小值为9,故选:C .4、已知2<a <3,−2<b <−1,则2a −b 的范围是( ) A .(6,7)B .(5,8)C .(2,5)D .(6,8) 答案:B分析:由不等式的性质求解即可.,故4<2a <6,1<−b <2,得5<2a −b <8 故选:B5、已知a,b >0,a +4b =ab ,则a +b 的最小值为( ) A .10B .9C .8D .4 答案:B分析:由题可得4a +1b =1,根据a +b =(a +b )(4a +1b )展开利用基本不等式可求.∵a,b >0,a +4b =ab ,∴4a +1b =1, ∴a +b =(a +b )(4a +1b )=4b a +a b +5≥2√4b a ⋅ab +5=9,当且仅当4ba =ab 时等号成立,故a +b 的最小值为9. 故选:B.23,21<<-<<-a b6、已知两个正实数x ,y 满足x +y =2,则1x+9y+1的最小值是( )A .163B .112C .8D .3 答案:A分析:根据题中条件,得到1x +9y+1=13(1x +9y+1)[x +(y +1)],展开后根据基本不等式,即可得出结果. 因为正实数x,y 满足x +y =2,则1x +9y+1=13(1x +9y+1)[x +(y +1)]=13(10+y+1x+9x y+1)≥13(10+2√y+1x⋅9x y+1)=163,当且仅当y+1x=9xy+1,即x =34,y =54时,等号成立.故选:A .小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.7、关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根α,β,且α2+β2=12,那么m 的值为( ) A .−1B .−4C .−4或1D .−1或4 答案:A分析:α2+β2=(α+β)2−2α⋅β,利用韦达定理可得答案. ∵关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根, ∴Δ=[2(m −1)]2−4×1×(m 2−m )=−4m +4⩾0, 解得:m ⩽1,∵关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根α,β, ∴α+β=−2(m −1),α⋅β=m 2−m ,∴α2+β2=(α+β)2−2α⋅β=[−2(m −1)]2−2(m 2−m )=12,即m 2−3m −4=0,解得:m =−1或m =4(舍去). 故选:A.8、已知实数x ,y 满足x 2+y 2=2,那么xy 的最大值为( ) A .14B .12C .1D .2 答案:C分析:根据重要不等式x 2+y 2≥2xy 即可求最值,注意等号成立条件.由x 2+y 2=2≥2xy ,可得xy ≤1,当且仅当x =y =1或x =y =−1时等号成立. 故选:C. 多选题9、下面所给关于x 的不等式,其中一定为一元二次不等式的是( ) A .3x +4<0B .x 2+mx -1>0 C .ax 2+4x -7>0D .x 2<0 答案:BD分析:利用一元二次不等式的定义和特征对选项逐一判断即可.选项A 是一元一次不等式,故错误;选项B ,D ,不等式的最高次是二次,二次项系数不为0,故正确;当a =0时,选项C 是一元一次不等式,故不一定是一元二次不等式,即错误. 故选:BD.10、已知a >0,b >0,且a 2+b 2=2,则下列不等式中一定成立的是( ) A .ab ≥1B .a +b ≤2 C .lga +lgb ≤0D .1a +1b ≤2 答案:BC分析:对于AD ,举例判断,对于BC ,利用基本不等式判断 解:对于A ,令a =√22,b =√62满足a 2+b 2=2,则ab =√22×√62=√32<1,所以A 错误,对于B ,因为(a +b)2=a 2+b 2+2ab =2+2ab ≤2+a 2+b 2=4,所以a +b ≤2,当且仅当a =b =1时取等号,所以B 正确,对于C ,因为lga +lgb =lgab ≤lg a 2+b 22=lg1=0,当且仅当a =b =1时取等号,所以C 正确,对于D ,令a =√22,b =√62满足a 2+b 2=2,则1a +1b =√2+√63≈1.414+0.8165>2,所以D 错误,故选:BC11、已知a >0,b >0,且a +b =1,则( ) A .a 2+b 2≥12B .2a−b >12C .log 2a +log 2b ≥−2D .√a +√b ≤√2 答案:ABD分析:根据a +b =1,结合基本不等式及二次函数知识进行求解. 对于A ,a 2+b 2=a 2+(1−a )2=2a 2−2a +1=2(a −12)2+12≥12, 当且仅当a =b =12时,等号成立,故A 正确;对于B ,a −b =2a −1>−1,所以2a−b >2−1=12,故B 正确;对于C ,log 2a +log 2b =log 2ab ≤log 2(a+b 2)2=log 214=−2,当且仅当a =b =12时,等号成立,故C 不正确; 对于D ,因为(√a +√b)2=1+2√ab ≤1+a +b =2,所以√a +√b ≤√2,当且仅当a =b =12时,等号成立,故D 正确; 故选:ABD小提示:本题主要考查不等式的性质,综合了基本不等式,指数函数及对数函数的单调性,侧重考查数学运算的核心素养.12、下列选项中正确的是( ) A .不等式a +b ≥2√ab 恒成立B .存在实数a ,使得不等式a +1a ≤2成立 C .若a ,b 为正实数,则ba +ab ≥2D .若正实数x ,y 满足,则2x +1y ≥821x y +=答案:BCD分析:根据基本不等式的条件与“1”的用法等依次讨论各选项即可得答案. 解:对于A选项,当a<0,b<0时不成立,故错误;对于B选项,当a<0时,a+1a =−[(−a)+(−1a)]≤2,当且仅当a=−1等号成立,故正确;对于C选项,若a,b为正实数,则ba >0,ab>0,所以ba+ab≥2√ba⋅ab=2,当且仅当a=b时等号成立,故正确;对于D选项,由基本不等式“1”的用法得2x +1y=(2x+1y)(x+2y)=4+4yx+xy≥4+2√4yx⋅xy=8,当且仅当x=2y时等号成立,故正确.故选:BCD13、已知函数f(x)=x2−2(a−1)x+a,若对于区间[−1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有f(x1)≠f(x2),则实数a的取值范围可以是()A.(−∞,0]B.[0,3]C.[−1,2]D.[3,+∞)答案:AD解析:对于区间[−1,2]上的任意两个不相等的实数x1,x2,都有f(x1)≠f(x2),分析即f(x)在区间[−1,2]上单调,利用二次函数的单调区间判断.二次函数f(x)=x2−2(a−1)x+a图象的对称轴为直线x=a−1,∵任意x1,x2∈[−1,2]且x1≠x2,都有f(x1)≠f(x2),即f(x)在区间[−1,2]上是单调函数,∴a−1≤−1或a−1≥2,∴a≤0或a≥3,即实数a的取值范围为(−∞,0]∪[3,+∞).故选:AD小提示:(1)多项选择题是2020年高考新题型,需要要对选项一一验证.(2)二次函数的单调性要看开口方向、对称轴与区间的关系.填空题14、已知三个不等式:①ab>0,②ca >db,③bc>ad,用其中两个作为条件,剩下的一个作为结论,则可组成______个真命题. 答案:3分析:根据题意,结合不等式性质分别判断①、②、③作为结论的命题的真假性即可. 由不等式性质,得{ab >0c a >d b ⇒{ab >0bc−ad ab>0⇒bc >ad ;{ab >0bc >ad ⇒c a >d b ;{ca>d bbc >ad⇒{bc−adab>0bc >ad⇒ab >0.故可组成3个真命题.所以答案是:3.15、命题p:∀x ∈R ,x 2+ax +a ≥0,若命题p 为真命题,则实数a 的取值范围为___________. 答案:[0,4]分析:根据二次函数的性质判别式解题即可.∀x ∈R ,要使得x 2+ax +a ≥0,则Δ=a 2−4a ≤0,解得0≤a ≤4. 若命题p 为真命题,则实数a 的取值范围为[0,4]. 所以答案是:[0,4]. 16、a >b >c ,n ∈N ∗,且1a−b+1b−c≥n a−c恒成立,则n 的最大值为__.答案:4分析:将不等式变形分离出n ,不等式恒成立即n 大于等于右边的最小值;由于a −c =a −b +b −c ,凑出两个正数的积是常数,利用基本不等式求最值. 解:由于1a−b+1b−c≥n a−c恒成立,且a >c即恒成立 只要的最小值即可∵a −c a −b +a −c b −c =a −b +b −c a −b +a −b +b −cb −c=2+b −c a −b +a −bb −c∵a >b >ca c a cn a b b c --≤+--a c a cn a b b c --≤+--∴a −b >0,b −c >0,故(a−c a−b +a−cb−c )≥4,因此n ≤4 所以答案是:4. 解答题17、(1)已知x >1,求4x +1+1x−1的最小值;(2)已知0<x <1,求x (4−3x )的最大值. 答案:(1)9;(2)43.分析:(1)由于x −1>0,则4x +1+1x−1=4(x −1)+1x−1+5,然后利用基本不等式求解即可, (2)由于0<x <1,变形得x (4−3x )=13⋅(3x )⋅(4−3x ),然后利用基本不等式求解即可. (1)因为x >1,所以x −1>0,所以4x +1+1x−1=4(x −1)+1x−1+5≥2√4(x −1)⋅1x−1+5=9, 当且仅当4(x −1)=1x−1,即x =32时取等号,所以4x +1+1x−1的最小值为9.(2)因为0<x <1,所以x (4−3x )=13⋅(3x )⋅(4−3x )≤13(3x+4−3x 2)2=43,当且仅当3x =4−3x ,即x =23时取等号,故x (4−3x )的最大值为43.18、在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边分别为a ,b ,c ,已知2acosB =2c −b . (1)求角A 的值;(2)若b =5,AC⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =−5,求△ABC 的周长; (3)若2bsinB +2csinC =bc +√3a ,求△ABC 面积的最大值. 答案:(1)A =π3;(2)20;(3)3√34. 解析:(1)利用正弦定理及两角和的正弦公式展开,可得,可求得角A 的值;(2)根据向量的数量积及余弦定理分别求出a,c ,即可求得周长;1cos 2A(3)将利用正弦定理将角化成边,再利用余弦定理结合基本不等式可求得面积的最值; (1)∵2acosB =2c −b ⇒2sinA ⋅cosB =2sinC −sinB ,∴2sinA ⋅cosB =2⋅sin(A +B)−sinB =2(sinA ⋅cosB +cosA ⋅sinB)−sinB , ∴,∵0<A <π,∴A =π3;(2)∵AC⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 2 =c ⋅5⋅cos π3−52=52c −25=−5⇒c =8,在△ABC 中利用余弦定理得:a 2=b 2+c 2−2b ⋅c ⋅cosA =52+82−2⋅5⋅8⋅12=49, ∴a =7,∴ΔABC 的周长为:5+8+7=20; (3)∵bsinB =csinC =asinA =√32=2√3a3,∴sinB =√32ba,sinC =√32ca, ∴2b ⋅√32⋅b a+2c ⋅√32⋅ca=bc +√3a ,∴√3(b 2+c 2−a 2)=abc ⇒√3⋅cosA =a2⇒√3⋅12=a2⇒a =√3, ∴√3(b 2+c 2−3)=√3bc ⇒b 2+c 2=3+bc , ∴3+bc ⩾2bc ⇒bc ⩽3,等号成立当且仅当, △ABC 面积的最大值为(12bcsinA)max=3√34. 小提示:本题考查三角恒等变换、正余弦定理在解三角形中的应用,求解时注意选择边化成角或者角化成边的思路.1cos 2A =b c =。
高中数学练习题函数与方程
高中数学练习题函数与方程高中数学练习题:函数与方程一、选择题1. 设函数f(x) = 2x - 3,下列说法中正确的是:A. f(0) = 0B. f(x) = -3x + 2C. f(2) = -1D. f(x) = x - 62. 已知函数g(x) = x^2 - 4x + 3,下列说法中错误的是:A. g(1) = 0B. g(x) = (x - 1)(x - 3)C. g(2) = -1D. g(x) = (x - 2)^2 - 13. 给定函数h(x) = 3x^2 + 2x - 1,则满足h(x) = 0的根是:A. x = -1B. x = 1/3C. x = 1D. x = 1/-3二、填空题1. 解方程2x + 1 = 5的解为x = __。
2. 解方程(x - 3)(2x + 1) = 0的解为x = __ 和 x = __。
3. 解方程4x^2 - 9 = 0的解为x = __ 和 x = __。
三、解答题1. 求函数f(x) = x^2 - 4x - 5的顶点坐标。
解:首先我们知道顶点坐标可以表示为(x, y),其中x等于函数的轴对称点的横坐标,y等于函数在轴对称点的纵坐标。
函数f(x) = x^2 - 4x - 5可以通过求导的方法找到轴对称点。
求导得到f'(x) = 2x - 4,令f'(x) = 0,解方程得到x = 2。
将x = 2代入函数f(x)得到y = f(2) = 2^2 - 4(2) - 5 = -9。
所以,函数f(x) = x^2 - 4x - 5的顶点坐标为(2, -9)。
2. 解方程2^(x+2) = 32。
解:首先我们可以将32表示为2的幂,即32 = 2^5。
将2^(x+2) = 2^5转化为指数相等的形式,得到x + 2 = 5。
解方程x + 2 = 5,得到x = 3。
所以,方程2^(x+2) = 32的解为x = 3。
3. 解方程log(x + 1) = 2的解。
全国通用版高中数学第二章一元二次函数方程和不等式真题
(名师选题)全国通用版高中数学第二章一元二次函数方程和不等式真题单选题1、已知y=(x−m)(x−n)+2022(n>m),且α,β(α<β)是方程y=0的两实数根,则α,β,m,n的大小关系是()A.α<m<n<βB.m<α<n<βC.m<α<β<n D.α<m<β<n答案:C分析:根据二次函数图像特点,结合图像平移变换即可得到答案.∵α,β为方程y=0的两实数根,∴α,β为函数y=(x−m)(x−n)+2022的图像与x轴交点的横坐标,令y1=(x−m)(x−n),∴m,n为函数y1=(x−m)(x−n)的图像与x轴交点的横坐标,易知函数y=(x−m)(x−n)+2022的图像可由y1=(x−m)(x−n)的图像向上平移2022个单位长度得到,所以m<α<β<n.故选:C.2、若(x−a)2<4成立的一个充分不必要条件是1+12−x≤0,则实数a的取值范围为()A.(−∞,4]B.[1,4]C.(1,4)D.(1,4]答案:D分析:解一元二次不等式、分式不等式求得题设条件为真时对应x的范围,再根据条件的充分不必要关系求参数a的取值范围.由(x−a)2<4,可得:a−2<x<a+2;由1+12−x =3−x2−x≤0,则{(x−2)(x−3)≤02−x≠0,可得2<x≤3;∵(x −a)2<4成立的一个充分不必要条件是1+12−x≤0,∴{a −2≤2a +2>3 ,可得1<a ≤4. 故选:D.3、若不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |−1<x <2},则不等式a (x 2+1)+b(x −1)+c >2ax 的解集是( )A .{x |0<x <3}B .{x |x <0 或x >3}C .{x |1<x <3}D .{x |−1<x <3} 答案:A分析:由题知{ba =−1ca=−2,a <0,进而将不等式转化为x 2−3x <0,再解不等式即可.解:由a (x 2+1)+b (x −1)+c >2ax ,整理得ax 2+(b −2a )x +(a +c −b )>0 ①. 又不等式ax 2+bx +c >0的解集为{x |−1<x <2},所以a <0,且{(−1)+2=−ba (−1)×2=c a ,即{ba=−1ca=−2②.将①两边同除以a 得:x 2+(b a −2)x +(1+c a −ba )<0③. 将②代入③得:x 2−3x <0,解得0<x <3. 故选:A4、已知函数y =ax 2+2bx −c(a >0)的图象与x 轴交于A (2,0)、B (6,0)两点,则不等式cx 2+2bx −a <0 的解集为( )A .(−6,−2)B .(−∞,16)∪(12,+∞) C .(−12,−16)D .(−∞,−12)∪(−16,+∞) 答案:D解析:利用函数图象与x 的交点,可知ax 2+2bx −c =0(a >0)的两个根分别为x 1=2或x 2=6,再利用根与系数的关系,转化为b =−4a ,c =−12a ,最后代入不等式cx 2+2bx −a <0,求解集. 由条件可知ax 2+2bx −c =0(a >0)的两个根分别为x 1=2或x 2=6, 则2+6=−2ba,2×6=−ca ,得b =−4a ,c =−12a , ∴cx 2+2bx −a <0⇔−12ax 2−8ax −a <0, 整理为:12x 2+8x +1>0⇔(2x +1)(6x +1)>0, 解得:x >−16或x <−12,所以不等式的解集是(−∞,−12)∪(−16,+∞).故选:D小提示:思路点睛:本题的关键是利用根与系数的关系表示b =−4a ,c =−12a ,再代入不等式cx 2+2bx −a <0化简后就容易求解. 5、若不等式2x 2+2mx+m 4x 2+6x+3<1对一切实数x 均成立,则实数m 的取值范围是( )A .(1,3)B .(−∞,1)C .(−∞,1)∪(3,+∞)D .(3,+∞) 答案:A分析:因为4x 2+6x +3=4(x +34)2+34>0恒成立,则2x 2+2mx+m 4x 2+6x+3<1恒成立可转化为2x 2+(6−2m )x +(3−m )>0恒成立,则Δ<0,即可解得m 的取值范围 因为4x 2+6x +3=4(x +34)2+34>0恒成立 所以2x 2+2mx+m 4x 2+6x+3<1恒成立⇔2x 2+2mx +m <4x 2+6x +3恒成立 ⇔2x 2+(6−2m )x +(3−m )>0恒成立 故Δ=(6−2m )2−4×2×(3−m )<0 解之得:1<m <3 故选:A6、若关于x的不等式x2−6x+11−a<0在区间(2,5)内有解,则实数a的取值范围是()A.(−2,+∞)B.(3,+∞)C.(6,+∞)D.(2,+∞)答案:D分析:设f(x)=x2−6x+11,由题意可得a>f(x)min,从而可求出实数a的取值范围设f(x)=x2−6x+11,开口向上,对称轴为直线x=3,所以要使不等式x2−6x+11−a<0在区间(2,5)内有解,只要a>f(x)min即可,即a>f(3)=2,得a>2,所以实数a的取值范围为(2,+∞),故选:D7、关于x的方程x2+(m−2)x+2m−1=0恰有一根在区间(0,1)内,则实数m的取值范围是()A.[12,32]B.(12,23]C.[12,2)D.(12,23]∪{6−2√7}答案:D分析:把方程的根转化为二次函数的零点问题,恰有一个零点属于(0,1),分为三种情况,即可得解. 方程x2+(m-2)x+2m-1=0对应的二次函数设为:f(x)=x2+(m-2)x+2m-1因为方程x2+(m-2)x+2m-1=0恰有一根属于(0,1),则需要满足:①f(0)⋅f(1)<0,(2m-1)(3m-2)<0,解得:12<m<23;②函数f(x)刚好经过点(0,0)或者(1,0),另一个零点属于(0,1),把点(0,0)代入f(x)=x2+(m-2)x+2m-1,解得:m=12,此时方程为x2-32x=0,两根为0,32,而32⋅(0,1),不合题意,舍去把点(1,0)代入f(x)=x2+(m-2)x+2m-1,解得:m=23,此时方程为3x2-4x+1=0,两根为1,13,而13⋅(0,1),故符合题意;③函数与x轴只有一个交点,Δ=(m-2)2-8m+4=0,解得m=6±2√7,经检验,当m=6-2√7时满足方程恰有一根在区间 (0,1) 内;综上:实数m的取值范围为(12,23]⋅{6-2√7}故选:D8、若a>0,b>0,则“a+b≤4”是“ab≤4”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案:A解析:本题根据基本不等式,结合选项,判断得出充分性成立,利用“特殊值法”,通过特取a,b的值,推出矛盾,确定必要性不成立.题目有一定难度,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.当a>0,b>0时,a+b≥2√ab,则当a+b≤4时,有2√ab≤a+b≤4,解得ab≤4,充分性成立;当a=1,b=4时,满足ab≤4,但此时a+b=5>4,必要性不成立,综上所述,“a+b≤4”是“ab≤4”的充分不必要条件.小提示:易出现的错误有,一是基本不等式掌握不熟,导致判断失误;二是不能灵活的应用“赋值法”,通过特取a,b的值,从假设情况下推出合理结果或矛盾结果.9、下列命题正确的是()A.若ac>bc,则a>bB.若ac=bc,则a=bC.若a>b,则1a <1bD.若ac2>bc2,则a>b答案:D分析:由不等式性质依次判断各个选项即可.对于A,若c<0,由ac>bc可得:a<b,A错误;对于B,若c=0,则ac=bc=0,此时a=b未必成立,B错误;对于C ,当a >0>b 时,1a>0>1b,C 错误;对于D ,当ac 2>bc 2时,由不等式性质知:a >b ,D 正确. 故选:D.10、关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根α,β,且α2+β2=12,那么m 的值为( ) A .−1B .−4C .−4或1D .−1或4 答案:A分析:α2+β2=(α+β)2−2α⋅β,利用韦达定理可得答案. ∵关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根, ∴Δ=[2(m −1)]2−4×1×(m 2−m )=−4m +4⩾0, 解得:m ⩽1,∵关于x 的方程x 2+2(m −1)x +m 2−m =0有两个实数根α,β, ∴α+β=−2(m −1),α⋅β=m 2−m ,∴α2+β2=(α+β)2−2α⋅β=[−2(m −1)]2−2(m 2−m )=12,即m 2−3m −4=0, 解得:m =−1或m =4(舍去). 故选:A.11、已知正实数a ,b 满足a +1b =2,则2ab +1a 的最小值是( ) A .52B .3C .92D .2√2+1 答案:A分析:由已知得, a =2−1b 代入得2ab +1a =2(2b −1)+b2b−1,令2b −1=t ,根据基本不等式可求得答案. 解:因为a +1b =2,所以a =2−1b >0,所以0<b <2 , 所以2ab +1a =2(2−1b )b +b2b−1=2(2b −1)+b2b−1, 令2b −1=t ,则b =t +12,且−1<t <3 ,所以2ab+1a =2t+t+12t=2t+12t+12≥2√2t⋅12t+12=52,当且仅当2t=12t,即t=12,b=34,a=23时,取等号,所以2ab+1a 的最小值是52.故选:A.12、前后两个不等式解集相同的有()①x+52x−1≥0与(2x−1)(x+5)≥0②x+52x−1>0与(2x−1)(x+5)>0③x2(2x−1)(x+5)≥0与(2x−1)(x+5)≥0④x2(2x−1)(x+5)>0与(2x−1)(x+5)>0A.①②B.②④C.①③D.③④答案:B分析:由不含参的一元二次不等式,分式不等式、高次不等式的解法解出各个不等式,对选项一一判断即可得出答案.对于①,由x+52x−1≥0可得{2x−1≠0(x+5)(2x−1)≥0,解得:x>12或x≤−5.(2x−1)(x+5)≥0的解集为:{x|x≥12或x≤−5},故①不正确;对于②,由x+52x−1>0可得{2x−1≠0(x+5)(2x−1)>0,解得:x>12或x<−5.(2x−1)(x+5)>0的解集为:{x|x>12或x<−5},故②正确;对于③,x2(2x−1)(x+5)≥0的解集为:{x|x=0或x≤−5或x≥12},(2x−1)(x+5)≥0的解集为:{x|x≥12或x≤−5},故③不正确;对于④,x2(2x−1)(x+5)>0的解集为:{x|x<−5或x>12},(2x−1)(x+5)>0的解集为:{x|x>12或x<−5},故④正确;故选:B. 填空题13、a>b>c,n∈N∗,且1a−b +1b−c≥na−c恒成立,则n的最大值为__.答案:4分析:将不等式变形分离出n,不等式恒成立即n大于等于右边的最小值;由于a−c=a−b+b−c,凑出两个正数的积是常数,利用基本不等式求最值.解:由于1a−b +1b−c≥na−c恒成立,且a>c即n≤a−ca−b +a−cb−c恒成立只要n≤a−ca−b +a−cb−c的最小值即可∵a−c a−b +a−cb−c=a−b+b−ca−b+a−b+b−cb−c=2+b−ca−b+a−bb−c∵a>b>c∴a−b>0,b−c>0,故(a−ca−b +a−cb−c)≥4,因此n≤4所以答案是:4.14、某校生物兴趣小组为开展课题研究,分得一块面积为32m2的矩形空地,并计划在该空地上设置三块全等的矩形试验区(如图所示).要求试验区四周各空0.5m,各试验区之间也空0.5m.则每块试验区的面积的最大值为___________m2.答案:6分析:设矩形空地的长为x m,根据图形和矩形的面积公式表示出试验区的总面积,利用基本不等式即可求出结果.设矩形空地的长为x m,则宽为32xm,依题意可得,试验区的总面积S=(x−0.5×4)(32x −0.5×2)=34−x−64x≤34−2√x⋅64x=18,当且仅当x=64x即x=8时等号成立,所以每块试验区的面积的最大值为183=6m2.所以答案是:615、若x>−1,则x+3x+1的最小值是___________. 答案:2√3−1分析:由x+3x+1=x+1+3x+1−1,结合基本不等式即可.因为x>−1,所以x+1>0,所以x+3x+1=x+1+3x+1−1≥2√3−1,当且仅当x+1=3x+1即x=√3−1时,取等号成立.故x+3x+1的最小值为2√3−1,所以答案是:2√3−116、已知a,b,c均为正实数,且aba+2b ⩾13,bcb+2c⩾14,cac+2a⩾15,那么1a+1b+1c的最大值为__________.答案:4分析:本题目主要考察不等式的简单性质,将已知条件进行简单变形即可因为a,b,c均为正实数,所以由题可得:0<a+2bab ≤3,0<b+2cbc≤4,0<c+2aac≤5,即0<1b+2a≤3,0<1c+2 b ≤4,0<1a+2c≤5,三式相加得:0<3(1a+1b+1c)≤12,所以0<1a+1b+1c≤4所以1a +1b+1c的最大值为4所以答案是:417、二次函数y=ax2+4x+c的最小值为0,则1a +1c的最小值为______.答案:1分析:根据题意可得ac =4,利用基本不等式即可求解. 由二次函数y =ax 2+4x +c 的最小值为0, 则42−4ac =0,解得ac =4,所以1a +1c ≥2√1a ⋅1c =2√14=1, 当且仅当a =c 时取等号, 所以答案是:1 解答题18、已知二次函数f (x )=x 2+mx −6(m >0)的两个零点为x 1和x 2,且x 1−x 2=5. (1)求函数f (x )的解析式;(2)解关于x 的不等式f (x )<4−2x .答案:(1)f (x )=x 2+x −6;(2){x |−5<x <2}.分析:(1)利用根与系数的关系,由x 1−x 2=5求出m =1,即可得到函数f (x )的解析式; (2)把原不等式转化为x 2+3x −10<0,即可解得.(1)由题意得:关于x 的方程x 2+mx −6=0(m >0)的两个根为x 1和x 2, 由根与系数的关系得{x 1+x 2=−m,x 1x 2=−6,故(x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2=m 2+24=25, 故m 2=1.∵m >0,∴m =1, 故f (x )=x 2+x −6.(2)由f (x )<4−2x 得x 2+x −6<4−2x , 即x 2+3x −10<0, 即(x +5)(x −2)<0,解得−5<x <2,故原不等式的解集是{x |−5<x <2}.19、解关于x 的不等式ax 2−2≥2x −ax (a ∈R ).答案:详见解析.分析:分类讨论a ,求不等式的解集即可.原不等式变形为ax 2+(a −2)x −2≥0.①当a =0时,x ≤−1;②当a ≠0时,不等式即为(ax −2)(x +1)≥0,当a >0时,x ≥2a 或x ≤−1; 由于2a −(−1)=a+2a ,于是当−2<a <0时,2a ≤x ≤−1; 当a =−2时,x =−1;当a <−2时,−1≤x ≤2a .综上,当a =0时,不等式的解集为(−∞,−1];当a >0时,不等式的解集为(−∞,−1]∪[2a ,+∞);当−2<a <0时,不等式的解集为[2a ,−1];当a =−2时,不等式的解集为{−1};当a <−2时,不等式的解集为[−1,2a ]. 20、一批救灾物资随51辆汽车从某市以v km/h 的速度匀速直达灾区.已知两地公路线长400km ,为了安全起见,两辆汽车的间距不得小于v 2800km ,那么这批物资全部到达灾区最少需要多长时间?答案:最少需要10小时.分析:计算出全程所需时间,利用基本不等式可求得结果.当最后一辆车子出发时,第一辆车子走了50⋅v 2800v =v 16小时, 最后一辆车走完全程共需要400v 小时,所以一共需要v16+400v小时,由基本不等式v16+400v≥2√v16⋅400v=10,当且仅当v16=400v,即v=80时等号成立,故最少需要10小时.。
高一数学《函数与方程》竞赛试题与答案
高一数学《函数与方程》竞赛试题第I 卷(选择题)一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2021·福建·厦门一中高一竞赛)若函数y =f (x )图象上存在不同的两点A ,B 关于y 轴对称,则称点对[A ,B ]是函数y =f (x )的一对“黄金点对”(注:点对[A ,B ]与[B ,A ]可看作同一对“黄金点对”)已知函数2229,0()4,041232,4x x f x x x x x x x +<⎧⎪=-+≤≤⎨⎪-+>⎩,则此函数的“黄金点对”有()A .0对B .1对C .2对D .3对2.(2021·黑龙江·鸡西实验中学高一竞赛)已知函数()lg ,010=11,10x x f x x x ⎧<≤⎨-+>⎩,若,,a b c 互不相等,且()()()f a f b f c ==,则abc 的取值范围是()A .()1,10B .()111,C .()1011,D .()10+∞,3.(2022安徽·高一竞赛)已知单调函数()f x 的定义域为(0,)+∞,对于定义域内任意x ,[]2()log 3f f x x -=,则函数()()9g x f x x =+-的零点所在的区间为A .(1,2)B .(2,3)C .(3,4)D .(4,5)4.(2022浙江温州·高一竞赛)已知函数32log ,0()41,0x x f x x x x ⎧>=⎨++≤⎩,函数()()F x f x b =-有四个不同的零点1x ,2x ,3x ,4x ,且满足:1234x x x x <<<,则1234x x x x +的值是().A .-4B .-3C .-2D .-15.(2022广东潮州·高一竞赛)已知()()20f x ax bx c a =++>,分析该函数图像的特征,若方程()0f x =一根大于3,另一根小于2,则下列推理不一定成立的是()A .232ba<-<B .240ac b -≤C .()20f <D .()30f <6.(2022湖南·衡阳市八中高一竞赛)设()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意的x ∈R ,都有()()22f x f x -=+,且当[]2,0x ∈-时,()122xf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,若在区间(]2,6-内关于x 的方程()()log 20(01)a f x x a -+=<<恰有三个不同的实数根,则实数a 的取值范围是()A.1,42⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭B.4⎛ ⎝⎭C .10,2⎛⎫⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭7.(2022陕西渭南·高二竞赛)已知定义在R 上的函数()f x 满足:(](]222,1,0()2,0,1x x f x x x ⎧--∈-⎪=⎨-∈⎪⎩且(2)()f x f x +=,52()2xg x x -=-,则方程()()f x g x =在区间[]37-,上的所有实根之和为()A .14B .12C .11D .78.(2022河南·高三竞赛(理))已知函数lg ,0,()2,0,x x x f x x ⎧>⎪=⎨≤⎪⎩若关于x 的方程2()()10f x af x -+=有且只有3个不同的根,则实数a 的值为A .2-B .1C .2D .3二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.9.(2021·福建·厦门一中高一竞赛)已知定义在R 上的偶函数f (x ),满足f (x +2)=-f (x )+f (1),且在区间[0,2]上是增函数,下列命题中正确的是()A .函数()f x 的一个周期为4B .直线4x =-是函数()f x 图象的一条对称轴C .函数()f x 在[6,5)--上单调递增,在[5,4)--上单调递减D .方程()0f x =在[0,2021]内有1010个根10.(2022·湖南衡阳·高二竞赛)已知函数()22,0log ,0x x f x x x +≤⎧=⎨>⎩,若()f x a =有三个不等实根123,,x x x ,且123x x x <<,则()A .()f x 的单调递减区间为()0,1B .a 的取值范围是()0,2C .123x x x 的取值范围是(]2,0-D .函数()()()g x f f x =有4个零点11.(2022·山东德州·高二竞赛)对x ∀∈R ,[]x 表示不超过x 的最大整数.十八世纪,[]y x =被“数学王子”高斯采用,因此得名为高斯函数.人们更习惯称之为“取整函数”,例如:[]3.54-=-,[]2.12=,则下列命题中的真命题是()A .[1,0]x ∀∈-,[]1x =-B .x ∀∈R ,[]1x x <+C .函数[]y x x =-的值域为[0,1)D .方程22022[]20230x x --=有两个实数根12.(2022·辽宁高二竞赛)已知函数()221,0log ,0xx f x x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩,()()()222g x f x mf x =-+,下列说法正确的是()A .()y f x =只有一个零点()1,0B .若()y f x a =-有两个零点,则2a >C .若()y f x a =-有两个零点1x ,()212x x x ≠,则121=x x D .若()g x 有四个零点,则32m >第II 卷(非选择题)三、填空题:本题共4个小题,每小题5分,共20分.13.(2021·浙江省杭州学军中学高一竞赛)已知函数()11||f x x x x +=-++,则方程()()21f x f x -=所有根的和是___________.14.(2022浙江高三竞赛)已知()f x 是偶函数,0x ≤时,()[]f x x x =-(符号[]x 表示不超过x 的最大整数),若关于x 的方程()() 0f x kx k k =+>恰有三个不相等的实根,则实数k 的取值范围为__________.15.(2021·浙江省杭州学军中学高一竞赛)已知函数222101,()2 1,x mx x f x mx x ⎧+-≤≤=⎨+>⎩,,,若()f x 在区间[)0,+∞上有且只有2个零点,则实数m 的取值范围是_________.16.(2021·浙江省杭州学军中学高一竞赛)已知函数22log (2),20()21,0x x f x x x x +-<≤⎧=⎨-+>⎩,若函数[]2()(())(1)(())()g x f f x a f f x R a a =-++∈恰有8个不同零点,则实数a 的取值范围是____________.四、解答题:本大题共5小题,17题共10分,其余各题每题12分,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(2022湖南·高三竞赛)已知二次函数2()163f x x x p =-++.(1)若函数在区间[1,1]-上存在零点,求实数p 的取值范围;(2)问是否存在常数(0)q q ≥,使得当[,10]x q ∈时,()f x 的值域为区间D ,且D 的长度为12q -.(注:区间[,]a b ()a b <的长度为b a -).18.(2022浙江高二竞赛)已知函数()2,,f x x ax b a b =++∈R ,(1)0f =.(1)若函数()y f x =在[0,1]上是减函数,求实数a 的取值范围;(2)设()()()21212x xF x f a =-+--,若函数()F x 有三个不同的零点,求实数a 的取值范围;19.(2022四川高一竞赛))已知函数()21log f x x =+,()2xg x =.(1)若()()()()()F x f g x g f x =⋅,求函数()F x 在[]1,4x ∈的值域;(2)若()H x 求证()()11H x H x +-=.求12320212022202220222022H H H H ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值;(3)令()()1h x f x =-,则()()()()24G x h x k f x =+-,已知函数()G x 在区间[]1,4有零点,求实数k 的取值范围.20.(2022广东高一竞赛)已知函数21()log 4(1)22x xf x k k k ⎡⎤=⋅--++⎢⎣⎦.(1)当2k =时,求函数()f x 在[0,)+∞的值域;(2)已知01k <<,若存在两个不同的正数a ,b ,当函数()f x 的定义域为[],a b 时,()f x 的值域为[1,1]a b ++,求实数k 的取值范围.21.(2022·山西运城高二竞赛)已知函数()()44log 41log 2x x f x =+-,()142log 23x g x a a -⎛⎫=⋅- ⎪⎝⎭.(1)若1x ∀∈R ,对[]21,1x ∃∈-,使得()221420x xf x m +≥-成立,求实数m 的取值范围;(2)若函数()f x 与()g x 的图象有且只有一个公共点,求实数a 的取值范围.22.(2022江苏盐城高一竞赛)若定义域为(0,)+∞的函数()f x 满足()0a f x f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则称()f x 为“a 型”弱对称函数.(1)若函数sin ()ln 1x mf x x x +=-+为“1型”弱对称函数,求m 的值;(2)已知函数()f x 为“2型”弱对称函数,且函数()f x 恰有101个零点(1,2,...,101)i x i =,若1011i i x =∑>λ对任意满足条件函数()f x 的恒成立,求λ的最大值.高一数学《函数与方程》竞赛试题答案一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
高中数学总复习 必刷小题4 函数与方程
e
ln 2 4
t≤0.5
时,得
e
ln 2 4
t
≤2156,
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
所以-ln42t≤ln 2156,即 t≥-4lnln22-8=32, 所以排气32分钟后,人可以安全进入车库,故D正确,C错误.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
即f(x)的图象关于x=1对称, 所以 x3,x4 关于 x=1 对称,所以x3+2 x4=1, 所以x3+x4=2,即x4=2-x3, 所以x3x4=(2-x3)x3=-(x3-1)2+1(0<x3<1). 因为x3<1,所以x3x4<1,故C错误; 因为x3+x4=2. 又x1+x2=-2, 所以x1+x2+x3+x4=0,故D正确.
下车库一氧化碳浓度y(单位:ppm)与排气时间t(单位:分)之间满足函数关系y =f(t),其中 f′ftt=R(R为常数).若空气中一氧化碳浓度不高于0.5 ppm,人就可 以安全进入车库,则下列说法正确的是
1
A.R=e 4
√B.R=-ln42
C.排气12分钟后,人可以安全进入车库
√D.排气32分钟后,人可以安全进入车库
√D.-12,1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
∵第一次所取的区间是[-2,4], ∴第二次所取的区间可能为[-2,1],[1,4], ∴第三次所取的区间可能为-2,-12,-12,1,1,52,52,4.
高一数学必修一第二章测试题及答案
人教版高中数学必修一第二章 《一元二次函数、方程和不等式》测试题及答案解析(时间:120分钟 满分:150分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.不等式x 2≥2x 的解集是( ) A .{x |x ≥2} B .{x |x ≤2} C .{x |0≤x ≤2}D .{x |x ≤0或x ≥2}解析:选D 由x 2≥2x 得x (x -2)≥0,解得x ≤0或x ≥2,故选D. 2.若A =a 2+3ab ,B =4ab -b 2,则A ,B 的大小关系是( ) A .A ≤B B .A ≥B C .A <B 或A >BD .A >B解析:选B ∵A-B =a 2+3ab -(4ab -b 2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -b 22+34b 2≥0,∴A ≥B.3.不等式组⎩⎨⎧x 2-1<0,x 2-3x <0的解集为( )A .{x |-1<x <1}B .{x |0<x <3}C .{x |0<x <1}D .{x |-1<x <3}解析:选C 由⎩⎨⎧x2-1<0,x2-3x<0,得⎩⎨⎧-1<x<1,0<x<3,所以0<x<1,即不等式组的解集为{x|0<x<1},故选C.4.已知2a +1<0,则关于x 的不等式x 2-4ax -5a 2>0的解集是( ) A .{x |x <5a 或x >-a } B .{x |x >5a 或x <-a } C .{x |-a <x <5a }D .{x |5a <x <-a }解析:选A 方程x 2-4ax -5a 2=0的两根为-a ,5a.因为2a +1<0,所以a<-12,所以-a>5a.结合二次函数y =x 2-4ax -5a 2的图象,得原不等式的解集为{x|x<5a 或x>-a},故选A.5.已知a ,b ,c ∈R ,则下列说法中错误的是( ) A .a >b ⇒ac 2≥bc 2 B.a c >b c,c <0⇒a <b C .a 3>b 3,ab >0⇒1a <1bD .a 2>b 2,ab >0⇒1a <1b解析:选D 对于A ,c 2≥0,则由a>b 可得ac 2≥bc 2,故A 中说法正确; 对于B ,由a c >b c ,得a c -b c =a -bc >0,当c<0时,有a -b<0,则a<b ,故B 中说法正确;对于C ,∵a 3>b 3,ab>0,∴a 3>b 3两边同乘1a3b3,得到1b3>1a3,∴1a <1b,故C 中说法正确;对于D ,∵a 2>b 2,ab>0,∴a 2>b 2两边同乘1a2b2, 得到1b2>1a2,不一定有1a <1b,故D 中说法错误.故选D.6.若关于x 的一元二次不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,则实数m 的取值范围是( )A .m ≤-2或m ≥2B .-2≤m ≤2C .m <-2或m >2D .-2<m <2解析:选B 因为不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,所以Δ=m 2-4≤0,解得-2≤m≤2.7.某地为了加快推进垃圾分类工作,新建了一个垃圾处理厂,每月最少要处理300吨垃圾,最多要处理600吨垃圾,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y =12x 2-300x +80 000,为使平均处理成本最低,该厂每月处理量应为( )A .300吨B .400吨C .500吨D .600吨解析:选B 由题意,月处理成本y(元)与月处理量x(吨)的函数关系为y=12x 2-300x +80 000,所以平均处理成本为s =y x =12x2-300x +80 000x =x 2+80 000x -300,其中300≤x≤600,又x 2+80 000x-300≥2x 2·80 000x-300=400-300=100,当且仅当x 2=80 000x 时等号成立,所以x =400时,平均处理成本最低.故选B.8.设正数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则当xy z 取得最大值时,2x +1y-2z的最大值是( ) A .0 B .1 C.94D .3解析:选B 由题意得xy z =xy x2-3xy +4y2=1x y +4y x -3≤14-3=1,当且仅当x=2y 时,等号成立,此时z =2y 2.故2x +1y -2z =-1y2+2y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1y -12+1≤1,当且仅当y =1时,等号成立,故所求的最大值为1.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)9.已知不等式ax 2+bx +c >0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x <2,则下列结论正确的是( )A .a >0B .b >0C .c >0D .a +b +c >0解析:选BCD 因为不等式ax 2+bx +c>0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x<2,故相应的二次函数y =ax 2+bx +c 的图象开口向下,所以a<0,故A 错误;易知2和-12是关于x 的方程ax 2+bx +c =0的两个根,则有c a =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-1<0,-b a =2+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=32>0,又a<0,故b>0,c>0,故B 、C 正确;因为ca =-1,所以a +c =0,又b>0,所以a +b +c>0,故D 正确.故选B 、C 、D.10.下列结论中正确的有( )A .若a ,b 为正实数,a ≠b ,则a 3+b 3>a 2b +ab 2B .若a ,b ,m 为正实数,a <b ,则a +m b +m <a bC .若a c 2>bc2,则a >bD .当x >0时,x +2x的最小值为2 2解析:选ACD 对于A ,∵a ,b 为正实数,a ≠b ,∴a 3+b 3-(a 2b +ab 2)=(a -b)2(a +b)>0,∴a 3+b 3>a 2b +ab 2,故A 正确;对于B ,若a ,b ,m 为正实数,a<b ,则a +m b +m -a b =m (b -a )b (b +m )>0,则a +m b +m >ab,故B 错误;对于C ,若a c2>bc2,则a>b ,故C 正确; 对于D ,当x>0时,x +2x 的最小值为22,当且仅当x =2时取等号,故D正确.故选A 、C 、D.11.下列各式中,最大值是12的是( )A .y =x 2+116x 2B .y =x 1-x 2(0≤x ≤1)C .y =x 2x 4+1D .y =x +4x +2(x >-2) 解析:选BCA中,y =x 2+116x2≥2x2·116x2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当x =±12时取等号,因此式子无最大值;B 中,y 2=x 2(1-x2)≤⎝⎛⎭⎪⎫x2+1-x222=14,y ≥0, ∴0≤y ≤12,当且仅当x =22时y 取到最大值12; C 中,当x =0时,y =0,当x≠0时,y =1x2+1x2≤12x2·1x2=12,当且仅当x =±1时y 取到最大值12;D 中,y =x +4x +2=x +2+4x +2-2≥2(x +2)·4x +2-2=2(x>-2)(当且仅当x =0时取等号),无最大值,故选B 、C.12.某文具店购进一批新型台灯,若按每盏台灯15元的价格销售,每天能卖出30盏,若售价每提高1元,则日销售量将减少2盏.为了使这批台灯每天获得400元以上(不含400)的销售收入,则这批台灯的售价x (元)的取值可以是( )A .10B .15C .16D .20解析:选BC 设这批台灯的售价定为x 元,x ≥15,则[30-(x -15)×2]·x>400,即x 2-30x +200<0,因为方程 x 2-30x +200=0的两根分别为x 1=10,x 2=20,所以x 2-30x +200<0的解集为{x|10<x<20},又因为x≥15,所以15≤x<20.故选B 、C.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.已知a >b ,a -1a >b -1b同时成立,则ab 应满足的条件是________.解析:因为a -1a >b -1b ,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1a -⎝ ⎛⎭⎪⎫b -1b =(a -b )(ab +1)ab >0.又a>b ,即a -b>0,所以ab +1ab>0,从而ab(ab +1)>0,所以ab<-1或ab>0.答案:ab<-1或ab>014.一个大于50小于60的两位数,其个位数字b 比十位数字a 大2.则这个两位数为________.解析:由题意知⎩⎨⎧50<10a +b<60,b -a =2,0<a ≤9,0≤b ≤9,解得4411<a<5311. 又a∈N*,∴a =5.∴b =7,∴所求的两位数为57. 答案:5715.一元二次不等式x 2+ax +b >0的解集为{x |x <-3或x >1},则a +b =________,一元一次不等式ax +b <0的解集为________.解析:由题意知,-3和1是方程x 2+ax +b =0的两根, 所以⎩⎨⎧-3+1=-a ,-3×1=b ,解得⎩⎨⎧a =2,b =-3, 故a +b =-1.不等式ax +b<0即为2x -3<0, 所以x<32.答案:-1⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x<32 16.已知正数x ,y 满足x +2y =2,则x +8yxy的最小值为________. 解析:因为x ,y 为正数,且x +2y =2,所以x 2+y =1,所以x +8yxy =⎝ ⎛⎭⎪⎫1y +8x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+y =x 2y +8yx +5≥2x 2y ·8y x +5=9,当且仅当x =4y =43时,等号成立,所以x +8yxy的最小值为9. 答案:9四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)解下列不等式: (1)2+3x -2x 2>0; (2)x (3-x )≤x (x +2)-1.解:(1)原不等式可化为2x 2-3x -2<0,所以(2x +1)(x -2)<0,故原不等式的解集是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-12<x<2. (2)原不等式可化为2x 2-x -1≥0. 所以(2x +1)(x -1)≥0,故原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x≤-12或x≥1.18.(本小题满分12分)当p ,q 都为正数且p +q =1时,试比较代数式(px +qy )2与px 2+qy 2的大小.解:(px +qy)2-(px 2+qy 2)=p(p -1)x 2+q(q -1)y 2+2pqxy. 因为p +q =1,所以p -1=-q ,q -1=-p ,所以(px +qy)2-(px 2+qy 2)=-pq(x 2+y 2-2xy)=-pq(x -y)2. 因为p ,q 都为正数,所以-pq(x -y)2≤0,因此(px +qy)2≤px 2+qy 2,当且仅当x =y 时等号成立.19.(本小题满分12分)已知关于x 的方程x 2-2x +a =0.当a 为何值时, (1)方程的一个根大于1,另一个根小于1?(2)方程的一个根大于-1且小于1,另一个根大于2且小于3?解:(1)已知方程的一个根大于1,另一个根小于1,结合二次函数y =x 2-2x +a 的图象(如图所示)知,当x =1时,函数值小于0,即12-2+a<0,所以a<1.因此a 的取值范围是{a|a<1}.(2)由方程的一个根大于-1且小于1,另一个根大于2且小于3,结合二次函数y =x 2-2x +a 的图象(如图所示)知,x 取-1,3时函数值为正,x 取1,2时函数值为负,即⎩⎨⎧1+2+a>0,1-2+a<0,4-4+a<0,9-6+a>0,解得-3<a<0.因此a 的取值范围是{a|-3<a<0}.20.(本小题满分12分)已知a >0,b >0且1a +2b=1.(1)求ab 的最小值; (2)求a +b 的最小值.解:(1)因为a>0,b>0且1a +2b =1,所以1a +2b≥21a ·2b=22ab,则22ab≤1, 即ab≥8,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧1a +2b =1,1a =2b ,即⎩⎨⎧a =2,b =4时取等号,所以ab 的最小值是8. (2)因为a>0,b>0且1a +2b =1,所以a +b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b (a +b)=3+b a +2ab≥3+2b a ·2ab=3+22, 当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧1a +2b =1,b a =2a b ,即⎩⎪⎨⎪⎧a =1+2,b =2+2时取等号,所以a +b 的最小值是3+2 2.21.(本小题满分12分)设y =ax 2+(1-a )x +a -2.(1)若不等式y ≥-2对一切实数x 恒成立,求实数a 的取值范围; (2)解关于x 的不等式ax 2+(1-a )x +a -2<a -1(a ∈R).解:(1)ax 2+(1-a)x +a -2≥-2对于一切实数x 恒成立等价于ax 2+(1-a)x +a≥0对于一切实数x 恒成立.当a =0时,不等式可化为x≥0,不满足题意; 当a≠0时,由题意得⎩⎨⎧a>0,(1-a )2-4a2≤0,解得a≥13.所以实数a的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪a ≥13.(2)不等式ax 2+(1-a)x +a -2<a -1等价于ax 2+(1-a)x -1<0. 当a =0时,不等式可化为x<1,所以不等式的解集为{x|x<1}; 当a>0时,不等式可化为(ax +1)(x -1)<0,此时-1a<1,所以不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1a <x<1; 当a<0时,不等式可化为(ax +1)(x -1)<0,①当a =-1时,-1a=1,不等式的解集为{x|x≠1};②当-1<a<0时,-1a >1,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x<1或x>-1a ;③当a<-1时,-1a <1,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x<-1a 或x>1. 综上所述,当a<-1时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x<-1a 或x>1;当a =-1时,不等式的解集为{x|x≠1};当-1<a<0时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x<1或x>-1a ;当a =0时,不等式的解集为{x|x<1};当a>0时,不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1a <x<1. 22.(本小题满分12分)某企业准备投入适当的广告费对某产品进行促销,在一年内预计销售量Q (万件)与广告费x (万元)之间的关系式为Q =3x +1x +1(x ≥0).已知生产此产品的年固定投入为3万元,每生产1万件此产品仍需再投入32万元,若该企业产能足够,生产的产品均能售出,且每件销售价为“年平均每件生产成本的150%”与“年平均每件所占广告费的50%”之和.(1)试写出年利润W (万元)与年广告费x (万元)的关系式;(2)当年广告费投入多少万元时,企业年利润最大?最大年利润为多少? 解:(1)由题意可得,每年产品的生产成本为(32Q +3)万元,每万件销售价为⎝⎛⎭⎪⎫32Q +3Q ×150%+x Q ×50%万元, ∴年销售收入为⎝⎛⎭⎪⎫32Q +3Q ×150%+x Q ×50%·Q =32(32Q +3)+12x , ∴W =32(32Q +3)+12x -(32Q +3)-x=12(32Q +3)-12x =12(32Q +3-x) =-x2+98x +352(x +1)(x≥0).(2)由(1)得,W =-x2+98x +352(x +1)=-(x +1)2+100(x +1)-642(x +1)=-x +12-32x +1+50.∵x +1≥1,∴x +12+32x +1≥2x +12·32x +1=8, ∴W ≤42,当且仅当x +12=32x +1,即x =7时,W 有最大值42,即当年广告费投入7万元时,企业年利润最大,最大年利润为42万元.。
人教A版高中数学必修1第三章 函数的应用3.1 函数与方程习题(4)
函数与方程检测题与详解答案1.下列函数中,在(-1,1)内有零点且单调递增的是( ) A .y =log 12xB .y =2x-1C .y =x 2-12D .y =-x 3解析:选B 函数y =log 12x 在定义域上单调递减,y =x 2-12在(-1,1)上不是单调函数,y =-x 3在定义域上单调递减,均不符合要求.对于y =2x -1,当x =0∈(-1,1)时,y =0且y =2x-1在R 上单调递增.故选B.2.(2018·重庆一中期中)函数f (x )=e x+x -3在区间(0,1)上的零点个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:选B 由题知函数f (x )是增函数.根据函数的零点存在性定理及f (0)=-2,f (1)=e -2>0,可知函数f (x )在区间(0,1)上有且只有一个零点,故选B.3.(2018·豫西南部分示范性高中联考)函数f (x )=ln x -2x2的零点所在的区间为( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)解析:选B 易知f (x )=ln x -2x2的定义域为(0,+∞),且在定义域上单调递增.∵f (1)=-2<0,f (2)=ln 2-12>0,∴f (1)·f (2)<0,∴根据零点存在性定理知f (x )=ln x -2x2的零点所在的区间为(1,2).4.若函数f (x )=ax +1在区间(-1,1)上存在一个零点,则实数a 的取值范围是( ) A .(1,+∞)B .(-∞,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,1)解析:选C 由题意知,f (-1)·f (1)<0, 即(1-a )(1+a )<0,解得a <-1或a >1.5.已知实数a >1,0<b <1,则函数f (x )=a x+x -b 的零点所在的区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1)D .(1,2)解析:选B 因为a >1,0<b <1,所以f (x )=a x +x -b 在R 上是单调增函数,所以f (-1)=1a-1-b <0,f (0)=1-b >0,由零点存在性定理可知,f (x )在区间(-1,0)上存在零点.6.若a <b <c ,则函数f (x )=(x -a )(x -b )+(x -b )(x -c )+(x -c )(x -a )的两个零点分别位于区间( )A .(a ,b )和(b ,c )内B .(-∞,a )和(a ,b )内C .(b ,c )和(c ,+∞)内D .(-∞,a )和(c ,+∞)内解析:选A 由题意知f (a )=(a -b )(a -c )>0,f (b )=(b -c )(b -a )<0,f (c )=(c -a )(c -b )>0,由函数零点的存在性定理可知函数f (x )的两个零点分别位于区间(a ,b )和(b ,c )内.7.函数f (x )=|x -2|-ln x 在定义域内的零点的个数为( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:选C 由题意可知f (x )的定义域为(0,+∞).在同一平面直角坐标系中作出函数y =|x -2|(x >0),y =ln x (x >0)的图象如图所示.由图可知函数f (x )在定义域内的零点个数为2.8.(2019·郑州质量测试)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x-a ,x ≤0,2x -a ,x >0(a ∈R),若函数f (x )在R上有两个零点,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1]B .[1,+∞)C .(0,1)D .(-∞,1]解析:选A 画出函数f (x )的大致图象如图所示.因为函数f (x )在R 上有两个零点,所以f (x )在(-∞,0]和(0,+∞)上各有一个零点.当x ≤0时,f (x )有一个零点,需0<a ≤1;当x >0时,f (x )有一个零点,需-a <0,即a >0.综上,0<a ≤1.9.已知函数f (x )=23x+1+a 的零点为1,则实数a 的值为______. 解析:由已知得f (1)=0,即231+1+a =0,解得a =-12. 答案:-1210.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ln x ,x >0,x 2-x -2,x ≤0,则f (x )的零点为________.解析:当x >0时,由f (x )=0,即x ln x =0得ln x =0,解得x =1;当x ≤0时,由f (x )=0,即x 2-x -2=0,解得x =-1或x =2.因为x ≤0,所以x =-1.综上,函数f (x )的零点为1,-1. 答案:1,-111.(2019·太原模拟)若函数f (x )=(m -2)x 2+mx +(2m +1)的两个零点分别在区间(-1,0)和区间(1,2)内,则实数m 的取值范围是________.解析:依题意并结合函数f (x )的图象可知,⎩⎪⎨⎪⎧m ≠2,f -1·f 0<0,f 1·f 2<0,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≠2,[m -2-m +2m +1]2m +1<0,[m -2+m +2m +1][4m -2+2m +2m +1]<0,解得14<m <12.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12 12.已知方程2x+3x =k 的解在[1,2)内,则k 的取值范围为________. 解析:令函数f (x )=2x+3x -k , 则f (x )在R 上是增函数.当方程2x+3x =k 的解在(1,2)内时,f (1)·f (2)<0, 即(5-k )(10-k )<0,解得5<k <10. 当f (1)=0时,k =5.综上,k 的取值范围为[5,10). 答案:[5,10)13.已知y =f (x )是定义域为R 的奇函数,当x ∈[0,+∞)时,f (x )=x 2-2x . (1)写出函数y =f (x )的解析式;(2)若方程f (x )=a 恰有3个不同的解,求实数a 的取值范围. 解:(1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=x 2+2x .又因为f (x )是奇函数, 所以f (x )=-f (-x )=-x 2-2x .所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0.(2)方程f (x )=a 恰有3个不同的解, 即y =f (x )与y =a 的图象有3个不同的交点.作出y =f (x )与y =a 的图象如图所示,故若方程f (x )=a 恰有3个不同的解,只需-1<a<1,故实数a的取值范围为(-1,1).。
高中数学必修一第二章 一元二次函数、方程和不等式 单元测试(含答案)
高中数学必修一第二章一、单选题1.已知集合A ={x‖x ―2|<1}, B ={x |x 2―2x ―3<0}.则A ∩B =A .{x |1<x <3}B .{x |―1<x <3}C .{x |―1<x <2}D .{x |x >3}2.下列结论成立的是( )A .若ac >bc ,则a >bB .若a >b ,则a 2>b 2C .若a >b ,c <d ,则a+c >b+dD .若a >b ,c >d ,则a ﹣d >b ﹣c3.已知关于 x 的不等式 a x 2―2x +3a <0 在 (0,2] 上有解,则实数 a 的取值范围是( )A .(―∞,33)B .(―∞,47)C .(33,+∞)D .(47,+∞)4.当x >3时,不等式x+1x ―1≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(﹣∞,3]B .[3,+∞)C .[ 72,+∞)D .(﹣∞, 72]5.下列不等式恒成立的是( )A .a 2+b 2≤2abB .a +b ≥―2|ab |C .a 2+b 2≥―2abD .a +b ≤2|ab |6.已知 x >2 ,函数 y =4x ―2+x 的最小值是( ) A .5B .4C .8D .67.设正实数x ,y ,z 满足x 2―3xy +4y 2―z =0,则当xy z取得最大值时,2x +1y ―2z 的最大值是( )A .0B .1C .94D .38.已知正数x ,y 满足x+y =1,且 x 2y +1+y 2x +1≥m ,则m 的最大值为( ) A .163B .13C .2D .4二、多选题9.设正实数a ,b 满足a +b =1,则( )A .a 2b +b 2a ≥14B .1a +2b +12a +b ≥43C .a 2+b 2≥12D .a 3+b 3≥1410.若a ,b ∈(0,+∞),a +b =1,则下列说法正确的有( )A .(a +1a)(b +1b )的最小值为4B .1+a +1+b 的最大值为6C.1a +2b的最小值为3+22D.2aa2+b+ba+b2的最大值是3+23311.已知a,b是正实数,若2a+b=2,则( )A.ab的最大值是12B.12a+1b的最小值是2C.a2+b2的最小值是54D.14a+b+2a+b的最小值是3212.已知a,b,c为实数,则下列命题中正确的是( )A.若a c2<bc2,则a<b B.若ac>bc,则a>bC.若a>b,c>d,则a+c>b+d D.若a<b<0,则1a >1 b三、填空题13.不等式﹣2x(x﹣3)(3x+1)>0的解集为 .14.已知正实数x,y满足xy―x―2y=0,则x+y的最小值是 . 15.已知a,b均为正数,且ab―a―2b=0,则a24+b2的最小值为 .16.以max A表示数集A中最大的数.已知a>0,b>0,c>0,则M=max{1c +ba,1ac+b,ab+c}的最小值为 四、解答题17.已知U=R且A={x∣x2―5x―6<0},B={x∣―4≤x≤4},求:(1)A∪B;(2)(C U A)∩(C U B).18.解下列关于x的不等式:(1)x2―2x―3≤0;(2)―x2+4x―5>0;(3)x2―ax+a―1≤019.已知关于x的不等式2x2+x>2ax+a(a∈R).(1)若a=1,求不等式的解集;(2)解关于x的不等式.20.某县一中计划把一块边长为20米的等边三角形ABC的边角地辟为植物新品种实验基地,图中DE 需把基地分成面积相等的两部分,D在AB上,E在AC上.(1)设AD=x(x≥10),ED=y,试用x表示y的函数关系式;(2)如果DE是灌溉输水管道的位置,为了节约,则希望它最短,DE的位置应该在哪里?如果DE 是参观线路,则希望它最长,DE的位置又应该在哪里?说明理由.答案解析部分1.【答案】A2.【答案】D3.【答案】A4.【答案】D5.【答案】C6.【答案】D7.【答案】B8.【答案】B9.【答案】B,C,D10.【答案】B,C,D11.【答案】A,B12.【答案】A,C,D13.【答案】(﹣∞,﹣1)∪(0,3)314.【答案】3+2215.【答案】816.【答案】217.【答案】(1)解:因为A={x∣x2―5x―6<0}=(―1,6),且B={x∣―4≤x≤4}=[―4,4],则A ∪B=[―4,6).(2)解:由(1)可知,A=(―1,6),B=[―4,4],则C U A=(―∞,―1]∪[6,+∞),C U B=(―∞,―4)∪(4,+∞),所以(C U A)∩(C U B)=(―∞,―4)∪[6,+∞).18.【答案】(1)解:x2―2x―3≤0,(x―3)(x+1)≤0⇒x≤―1或x≥3,故解集为: (―∞,―1]∪[3,+∞).(2)解:―x2+4x―5>0,∴x2―4x+5<0⇒(x―2)2+1<0⇒x无解,故解集为: ∅(3)解:x2―ax+a―1≤0,∴[x―(a―1)](x―1)≤0,当a―1<1,即a<2时,解集为[a―1,1],当a―1=1,即a=2时,解集为x=1,当 a ―1>1 ,即 a >2 时,解集为 [1,a ―1] .所以:当 a <2 时,解集为 [a ―1,1] ,当 a =2 时,解集为 x =1 ,当 a >2 时,解集为 [1,a ―1] .19.【答案】(1)解:2x 2+x >2ax +a ,∴x (2x +1)>a (2x +1),∴(x ―a )(2x +1)>0,当a =1时,可得解集为{x |x >1或x <―12}.(2)对应方程的两个根为a ,―12,当a =―12时,原不等式的解集为{x |x ≠―12},当a >―12时,原不等式的解集为{x |x >a 或x <―12},当a <―12时,原不等式的解集为{x |x <a 或x >―12}.20.【答案】(1)解:∵△ABC 的边长是20米,D 在AB 上,则10≤x≤20,S △ADE = 12S △ABC ,∴12 x•AEsin60°= 12 • 34 •(20)2,故AE= 200x,在三角形ADE 中,由余弦定理得:y= x 2+4⋅104x 2―200 ,(10≤x≤20);(2)解:若DE 作为输水管道,则需求y 的最小值, ∴y= x 2+4⋅104x 2―200 ≥ 400―200 =10 2 ,当且仅当x 2= 4⋅104x 2即x=10 2 时“=”成立.。
高中数学高考总复习----函数与方程的思想巩固练习题(含答案解析)
练习题(含答案解析)
【巩固练习】
1.已知 f (x) 是定义在 R 上的偶函数,且以 2 为周期,则“ f (x) 为[0,1] 上的增函数”是“ f (x) 为[3,4] 上
的减函数”的( ) (A)既不充分也不必要的条件 (C)必要而不充分的条件
(B)充分而不必要的条件 (D)充要条件
2
3.【答案】B 【命题意图】本试题主要考查了函数与方程思想,函数的零点的概念,零点存在定理以及作图与用图的数 学能力.
【 解 析 】 解 法 1 : 因 为 函 数 f (x) 2x x3 2 的 导 数 为 f '(x) 2x ln 2 3x2 0 , 所 以 函 数
f (x) 2x x3 2 单调递增,又 f (0)=1+0 2= 1, f (1)=2+23 2=8,即 f (0) f (1)<0 且函数 f (x)
1 a0
x2 是原方程的解当且仅当 x2
,即 a 1.
于是满足题意的 a 1, 2 . 综上, a 的取值范围为 1, 2 3, 4 .
(3)当 0
x1
x2
时,
1 x1
a
1 x2
a
log2
,
1 x1
a
log2
1 x2
a
,
所以 f x 在 0, 上单调递减.
函数 f x 在区间t,t 1 上的最大值与最小值分别为 f t , f t 1 .
(A)x<y<z (B)z<x<y (C)z<y<x
(D)y<z<x
5. (2016
上海高考)已知无穷等比数列{an}的公比为
q,前
n
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高中数学-函数与方程测试题
1. 若关于x 的方程x a x cos sin
2+-2a = 0有实数解,则实数a 的取值范围是 . 2.已知f (x )=lg b ax x +2,且f (1)=0,当x >0时,总有f (x )-f (x
1)=lg x . (1)求f (x )的解析式;
(2)若方程f (x )=lg (m +x )的解集是∅,求实数m 的取值范围.
解:(1)由f (1)=0得:a +b =2 ①
又f (x )-f (
x
1)=lg x , ∴lg b ax x +2-lg bx a +2=lg x ,从而b ax x bx a ++)(=x , ∵x >0,∴(a -b )(x -1)=0 对x >0总成立,则a =b ②
由①②解得:a =b =1,∴f (x )=lg 1
2+x x . (2)原方程f (x )=lg (m +x )可化为
1
2+x x =m +x x >0或x <-1,
令g (x )=
12+x x -x =-[x
+12+(x +1)]+3, ①当x >0时,x +12+(1+x )≥22(x =2-1时取等号), ∴g (x )≤3-22.
②当x <-1时,(-1
2+x )+[-(x +1)]≥22(x =-2-1时取等号), ∴g (x )≥3+22.
故方程g (x )=m 的解集为∅时,m 的取值范围为(3-22,3+22).
【评析】 (1)布列方程,运用方程思想求解参数是求参数常用的基本方法.
(2)构造辅助函数g (x ),运用函数思想求值域是确定参数m 的取值范围的关键,其次要注意求补集思想的运用.一般地,函数g (x )的值域为D ,则方程g (x )=m 有解的充要条件是m ∈D ,解集是的充要条件是m ∈C R D .
3. 已知155=-a
c b ,(a 、b 、c ∈R ),则有( ) (A) ac b 42> (B) ac b 42≥ (C) ac b 42< (D) ac b 42≤
解析 法一:依题设有 a ·5-b ·5+c =0 ∴5是实系数一元二次方程02=++c bx ax 的一个实根;
∴△=ac b 42-≥0 ∴ac b 42≥ 故选(B)
法二:去分母,移项,两边平方得:
22210255c ac a b ++=≥10ac +2·5a ·c =20ac
∴ac b 42
≥ 故选(B)
4. 已知t t f 2log )(=,t ∈[2,8],对于f(t)值域内的所有实数m ,不等式x m mx x 4242+>++恒成立,求x 的取值范围。
解析∵t ∈[2,8],∴f(t)∈[2
1,3] 原题转化为:2)2()2(-+-x x m >0恒成立,为m 的一次函数(这里思维的转化很重要) 当x =2时,不等式不成立。
∴x ≠2。
令g(m)=2)2()2(-+-x x m ,m ∈[2
1,3] 问题转化为g(m)在m ∈[21,3]上恒对于0,则:⎪⎩⎪⎨⎧>>0
)3(0)21(g g ;
5. 对于函数f (x ),若存在x 0∈R ,使f (x 0)=x 0成立,则称x 0为f (x )的不动点 已知函数f (x )=ax 2+(b +1)x +(b –1)(a ≠0)
(1)若a =1,b =–2时,求f (x )的不动点;
(2)若对任意实数b ,函数f (x )恒有两个相异的不动点,求a 的取值范围;
(3)在(2)的条件下,若y =f (x )图象上A 、B 两点的横坐标是函数f (x )的不动点,且A 、B 关于直线y =kx +121
2+a 对称,求b 的最小值 解 (1)当a =1,b =–2时,f (x )=x 2
–x –3, 由题意可知x =x 2
–x –3,得x 1=–1,x 2=3 故当a =1,b =–2时,f (x )的两个不动点为–1,3
(2)∵f (x )=ax 2+(b +1)x +(b –1)(a ≠0)恒有两个不动点,
∴x =ax 2+(b +1)x +(b –1),
即ax 2+bx +(b –1)=0恒有两相异实根
∴Δ=b 2
–4ab +4a >0(b ∈R )恒成立 于是Δ′=(4a )2
–16a <0解得0<a <1
故当b ∈R ,f (x )恒有两个相异的不动点时,0<a <1 (3)由题意A 、B 两点应在直线y =x 上,设A (x 1,x 1),B (x 2,x 2)
又∵A 、B 关于y =kx +121
2+a 对称
∴k =–1 设AB 的中点为M (x ′,y ′)
∵x 1,x 2是方程ax 2
+bx +(b –1)=0的两个根 ∴x ′=y ′=
a
b x x 2221-=+, 又点M 在直线1
212++-=a x y 上有121222++=-a a b a b , 即a a a a b 121122+-=+-= ∵a >0,∴2a +a 1≥22当且仅当2a =a 1即a =22∈(0,1)时取等号,故b ≥–221,得b
6已知函数f (x )=x
a 11- (a >0,x >0) (1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数;
(2)若f (x )≤2x 在(0,+∞)上恒成立,求a 的取值范围;
(3)若f (x )在[m ,n ]上的值域是[m ,n ](m ≠n ),求a 的取值范围
(1)证明任取x 1>x 2>0,
f (x 1)–f (x 2)=2
121122111)11()11
(x x x x x x x a x a -=-=--- ∵x 1>x 2>0,∴x 1x 2>0,x 1–x 2>0,
∴f (x 1)–f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),故f (x )在(0,+∞)上是增函数
(2)解 ∵x
a 11-≤2x 在(0,+∞)上恒成立,且a >0, ∴a ≥x
x 121
+在(0,+∞)上恒成立, 令4
21
2211
21
)(=⋅≤+=x x x x x g (当且仅当2x =x
1即x =22时取等号), 要使a ≥x x 121
+在(0,+∞)上恒成立,则a
故a 的取值范围是[4
2,+∞) (3)解 由(1)f (x )在定义域上是增函数
∴m =f (m ),n =f (n ),即m 2–
a 1m +1=0,n 2–a 1n +1=0 故方程x 2–a
1x +1=0有两个不相等的正根m ,n ,注意到m ·n =1, 故只需要Δ=(a
1)2–4>0,由于a >0,则0<a 21
7. 已知函数f (x )=log m 3
3+-x x (1)若f (x )的定义域为[α,β],(β>α>0),判断f (x )在定义域上的增减性,并加以说明;
(2)当0<m <1时,使f (x )的值域为[log m [m (β–1)],log m [m (α–1)]]的定义域
区间为[α,β](β>α>0)是否存在?请说明理由 命题意图本题重在考查函数的性质,方程思想的应用 知识依托函数单调性的定义判断法;单调性的应用;方程根的分布;解不等式组 错解分析第(1)问中考生易忽视“α>3”这一关键隐性条件;第(2)问中转化出的方程,不能认清其根的实质特点,为两大于3的根 技巧与方法 本题巧就巧在采用了等价转化的方法,借助函数方程思想,巧妙解题 解 (1)⇔>+-033x x x <–3或x >3
∵f (x )定义域为[α,β],∴α>3
设β≥x 1>x 2≥α,有0)
3)(3()
(6333321212211>++-=+--+-x x x x x x
x x
当0<m <1时,f (x )为减函数,当m >1时,f (x )为增函数
(2)若f (x )在[α,β]上的值域为[log m m (β–1),log m m (α–1)]
∵0<m <1, f (x )为减函数 ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+-=-
=+-=)
1(log 33
log )()
1(log 33
log )(ααααββββm f m f m m m m
即3,0)1(3)12(0
)1(3)12(22
>>⎪⎩⎪⎨⎧=---+=---+α
βααββ又m m m m m m
即α,β为方程mx 2+(2m –1)x –3(m –1)=0的大于3的两个根 ∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>>-->+
-=∆<<0
)3(32120
116161
02mf m
m m m m ∴0<m <43
2-
故当0<m <43
2-时,满足题意条件的m 存在。