高中数学必修五不等式测试题
数学必修五基本不等式测试卷含答案
数学必修五基本不等式测试卷学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________ 一、选择题(本题共计 12 小题,每题 5 分,共计60分,)1. 若a<0,−1<b<0,则有()A.a>ab>ab2B.ab2>ab>aC.ab>a>ab2D.ab>ab2>a2. 已知奇函数f(x)在(0, +∞)上的图象如图所示,则不等式f(x)x−1<0的解集为( )A.(−3, −1)∪(0, 1)∪(1, 3)B.(−3, −1)∪(0, 1)∪(3, +∞)C.(−∞, −3)∪(−1, 0)∪(3, +∞)D.(−∞, −3)∪(−1, 0)∪(0, 1)3. 不等式1x <12的解集是( )A.(2, +∞)B.(−∞,2)C.(0,2)D.(−∞, 0)∪(2, +∞)4. 不等式x−2x−1≥0的解集是()A.[2, +∞)B.(−∞, 1]∪(2, +∞)C.(−∞, 1)D.(−∞, 1)∪[2, +∞)5. 若两个正实数x,y满足13x +3y=1,且不等式x+y4−n2−13n12<0有解,则实数n的取值范围是()A.(−2512,1) B.(−∞,−2512)∪(1,+∞)6. 已知a >−3,b >−4,(a +3)(b +4)=25,则a +b 的最小值是( ) A.2 B.3 C.5 D.107. 下列命题中的真命题是( ) A.若a >b >0,a >c ,则a 2>bc B.若a >b >c ,则a c >bc C.若a >b ,n ∈N ∗,则a n >b n D.若a >b >0,则1na <1nb8. 设a ,b ,c 大于0,则3个数a +1b ,b +1c ,c +1a 的值( ) A.都大于2 B.至少有一个不大于2 C.都小于2 D.至少有一个不小于29. 不等式10x+5(x−1)2≥100的解集是( )A.[−3,12] B.[−12,3] C.[12,1)∪(1,3]D.[−12,1)∪(1,3]10. 已知 x >0,y >0,x +2y =1,x 2+y xy内最小值是( ) A.3−2√2 B.2√2+1C.√2−1D.√2+111. 设正实数x ,y ,z 满足x 2−7xy +16y 2−z =0,则当zxy 取得最小值时,x +2y −z的最大值为( ) A.0 B.98C.94D.212. 若关于x 的不等式ax −2>0的解集是(2,+∞),则关于x 的不等式ax−1x+2≥0的解集是( )C. (−∞,−2)∪[1,+∞)D. (−∞,−2]∪[1,+∞)二、填空题(本题共计 4 小题,每题 5 分,共计20分,)13. 不等式x2x−1<0的解为________<12.14. 已知正数x,y满足x2+2xy+4y2=1,则x+y的取值范围是________.15. 已知不等式x+2ax+1<0的解集为(−2,−1),则a=________.16. 函数y=log2x+4log2x(x∈[2,4])的最大值是________.三、解答题(本题共计 6 小题,共计70分,)17. (10分)已知两个正数a,b满足a+2b=1,求1a +2b的最小值.18.(12分) 已知过原点O作函数f(x)=e x(x2−x+a)的切线恰好有三条,切点分别为(x1, y1),(x2, y2),(x3, y3),且x1<x2<x3.(1)求实数a的取值范围.(2)求证:x1<−3.19.(12分) 求满足下列条件的实数x的范围:(1)2x>8;(2)3x<127;(3)(12)x>√2.20. (12分)某公司建造一间背面靠墙的房屋,地面面积为36m2,房屋正面每平方米的造价为1200元,房屋侧面每平方米的造价为800元,屋顶的造价为6000元,如果墙高为3m,且不计房屋背面和地面的费用,那么怎样设计房屋能使总造价最低?最低总>0.21. (12分)设a>−1,解关于x的不等式x2−x−2ax−122. (12分)党的十九大报告指出,建设生态文明是中华民族持续发展的千年大计.而清洁能源的广泛使用将为生态文明建设提供更有力的支撑.沼气作为取之不尽、用之不竭的生物清洁能源.在保护绿水青山方面具有独特功效.通过办沼气带来的农村“厕所革命”,对改善农村人居环境等方面,起到立竿见影的效果.为了积极响应国家推行的“厕所革命”.某农户准备用一万元建造一个深为3米,容积为48立方米的长方体沼气池,如果池底每平万米的造价为150元,池壁每平方米的造价为120元,沼气池盖子的造价为1000元.问怎样设计沼气池能使总造价最低?最低总造价超出该农户的预算吗?参考答案与试题解析 数学必修五基本不等式测试卷一、 选择题 (本题共计 12 小题 ,每题 5 分 ,共计60分 ) 1.【答案】 D【考点】 基本不等式 【解析】 此题暂无解析 【解答】∵ a <0,−1<b <0, ∴ ab >0,ab 2<0. ∴ ab >a ,ab >ab 2.∵ a −ab 2=a (1−b 2)=a (1+b )(1−b )<0, ∴ a <ab 2.∴ a <ab 2<ab . 2.【答案】 A【考点】 不等式的综合 【解析】由f(x)是奇函数得函数图象关于原点对称,可画出y 轴左侧的图象,利用两因式异号相乘得负,得出f(x)的正负,由图象可求出x 的范围得结果. 【解答】解:不等式f(x)x−1<0转化为(x −1)f(x)<0, 则{x −1>0f(x)<0,或{x −1<0f(x)>0,∴ 1<x <3,0<x <1,或−3<x <−1,∴ 不等式f(x)x−1<0的解集为(−3, −1)∪(0, 1)∪(1, 3), 故选A . 3.【答案】 D【考点】其他不等式的解法 【解析】将不等式1x ≤12转化为x−22x ≥0⇔{x −2≥0x >0或{x −2≤0x <0,从而可得答案.【解答】∴ 1x−12=2−x 2x<0,∴ x−22x >0,∴ {x −2>0,x >0,或{x −2<0,x <0,解得:x >2或x <0,∴ 不等式1x <12的解集是:(−∞, 0)∪(2, +∞). 故选D .4.【答案】 D【考点】其他不等式的解法 【解析】直接转化分式不等式为二次不等式组,然后求解即可. 【解答】 解:因为不等式x−2x−1≥0的解集,等价于{(x −1)(x −2)≥0x −1≠0, 解得x <1或x ≥2.所以不等式的解集为:(−∞, 1)∪[2, +∞). 故选D . 5.【答案】 B【考点】基本不等式在最值问题中的应用 基本不等式 【解析】 此题暂无解析 【解答】解:因为不等式x +y4−n 2−13n 12<0有解,所以(x +y4)min<n 2+13n 12.因为x >0,y >0,且13x +3y =1,所以x +y4=(x +y4)(13x +3y )=1312+3x y+y12x ≥1312+2√3xy ⋅y12x =2512,当且仅当3x y=y 12x 时取等号,所以(x +y4)min=2512.故n 2+13n 12−2512>0,解得n <−2512或n >1,所以实数n 的取值范围是(−∞,−2512)∪(1,+∞). 故选B .6. 【答案】基本不等式在最值问题中的应用基本不等式【解析】此题暂无解析【解答】解:由a>−3,b>−4,可得a+3>0,b+4>0,则a+b=(a+3)+(b+4)−7≥2√(a+3)(b+4)−7=3,当且仅当a+3=b+4=5,即a=2,b=1时取等号.故选B.7.【答案】A【考点】命题的真假判断与应用不等式的综合【解析】A不等式两边同乘以一个正数,不等号的方向不变,所以A是正确的;B当不等式两边同乘以一个负数时,不等号的方向要改变,这里c题目中没指出是正数、负数带是0,所以B是错误的;C没有考虑到,不等式性质成立的条件,a>b>0,所以C是错误的;D因为f(x)=ln x在定义域内是增函数,所以D是错误的.【解答】解:A、∵a>c且b>0,∴ab>bc,又∵a>b且a>0,∴a2>ab,∴a2>bc,A正确;B、∵a>b,当c>0时,有ac >bc,当c<0时,有ac<bc,B错误;C、取a=2,b=−2,n=2时有,22=(−2)2,∴a n>b n不对;当a>b>0,n∈N∗,有a n>b n,C错误;D、∵f(x)=ln x是增函数,∴当a>b>0,有1na>1nb,D错误.故选:A.8.【答案】D【考点】基本不等式在最值问题中的应用【解析】假设3个数a+1b <2,b+1c<2,c+1a<2,则a+1b+b+1c+c+1a<6,又利用基本不等式可得a+1b +b+1c+c+1a≥6,这与假设所得结论矛盾,故假设不成立.从而得出正确选项.解:假设3个数a+1b <2,b+1c<2,c+1a<2,则a+1b +b+1c+c+1a<6,利用基本不等式可得a+1b +b+1c+c+1a=b+1b +c+1c+a+1a≥2+2+2=6,这与假设所得结论矛盾,故假设不成立,所以3个数a+1b ,b+1c,c+1a中至少有一个不小于2.故选D.9.【答案】D【考点】指、对数不等式的解法【解析】根据指数函数的单调性和特殊点,原不等式即x+5(x−1)2≥2,即2x2−5x−3≤0且x≠1,由此求得不等式的解集.【解答】解:由不等式10x+5(x−1)2≥100可得x+5(x−1)2≥2,即2x2−5x−3≤0且x≠1,解得−12≤x<1,或1<x≤3,故选D.10.【答案】B【考点】基本不等式在最值问题中的应用【解析】本题考查利用基本不等式求最值,依题意x 2+yxy可化成xy+2yx+1,由基本不等式求解即可.【解答】解:∵ x>0,x+2y=1,∴x2+yxy=xy+1x=xy+x+2yx=xy +2yx+1≥2√xy⋅2yx+1=2√2+1,当xy =2yx时取等号.∴x2+yxy的最小值为2√2+1.C【考点】基本不等式在最值问题中的应用 【解析】将z =x 2−7xy +16y 2代入zxy ,利用基本不等式化简,即可得到当zxy 取得最小值时的条件,用x ,z 表示y 后利用配方法求得x +2y −z 的最大值. 【解答】解:∵ x 2−7xy +16y 2−z =0,∴ z =x 2−7xy +16y 2,又x ,y ,z 为正实数, ∴z xy=x y+16y x−7≥2√x y⋅16y x−7=1(当且仅当x =4y 时取“=”),即x =4y(y >0),∴ x +2y −z =4y +2y −(x 2−7xy +16y 2) =6y −4y 2=−4(y −34)2+94≤94.∴ x +2y −z 的最大值为94. 故选C . 12.【答案】 C【考点】其他不等式的解法 【解析】 此题暂无解析 【解答】 此题暂无解答二、 填空题 (本题共计 4 小题 ,每题 5 分 ,共计20分 )13.【答案】 0<x 【考点】其他不等式的解法 【解析】根据两数相除商为负,得到x 与2x −1异号,将原不等式化为两个一元一次不等式组,求出不等式组的解集即可得到原不等式的解集. 【解答】原不等式化为{x >02x −1<0 或{x <02x −1>0 ,解得:0<x <12, 14.不等式性质的应用不等式的综合【解析】由题意可得x2+2xy+y2=1−3y2<1,即(x+y)2<1,解关于x+y的不等式可得.【解答】解:∵正数x,y满足x2+2xy+4y2=1,∴x2+2xy+y2=1−3y2<1,即(x+y)2<1,解得−1<x+y<1,结合x,y为正数可得x+y>0,故x+y的取值范围为(0, 1).故答案为:(0, 1).15.【答案】1【考点】其他不等式的解法【解析】此题暂无解析【解答】解:原不等式等价于(x+2)(ax+1)<0,∵不等式的解集为(−2,−1),∴−2,−1是方程(x+2)(ax+1)=0的根.将x=−1代入得a=1.故答案为:1.16.【答案】5【考点】基本不等式【解析】x,依题意,1≤t≤2,利用双钩函数的单调性质即可求得答案.令t=log2【解答】解:∵2≤x≤4,∴1≤logx≤2,2x,(1≤t≤2),令t=log2(1≤t≤2),则y=t+4t在[1, 2]上单调递减,由双钩函数的性质得:y=t+4t∴当t=1时,y max=5.故答案为:5.三、解答题(本题共计 6 小题,共计70分)17.【答案】解:因为a,b为正数,且a+2b=1,=1+2b a+2a b+4≥5+2√2b a⋅2a b=9,当且仅当2ba=2a b,即a =b =13时,等号成立,故1a+2b的最小值为9.【考点】基本不等式在最值问题中的应用 【解析】根据题意,得到1a +2b =(1a +2b )(a +2b)=5+2b a+2a b,由基本不等式,即可求出结果.【解答】解:因为a ,b 为正数,且a +2b =1, 所以1a +2b =(1a +2b )(a +2b) =1+2b a +2a b+4≥5+2√2b a ⋅2a b=9,当且仅当2ba =2ab,即a =b =13时,等号成立, 故1a +2b 的最小值为9. 18.【答案】解:(1)f′(x)=e x (x 2+x +a −1),设切点为(x 0, y 0),则切线方程为:y −e x 0(x 02−x 0+a)=e x 0(x 02+x 0+a −1)(x −x 0),代入(0, 0)得x 03+ax 0−a =0,由题意知满足条件的切线恰有三条, 则方程x 3+ax −a =0有三个不同的解. 令g(x)=x 3+ax −a ,g′(x)=3x 2+a .当a ≥0时,g′(x)≥0,g(x)是(−∞, +∞)上增函数,则方程x 3+ax −a =0有唯一解. 当a <0时,由g′(x)=0得x =±√−a3,g(x)在(−∞,−√−a3)和(√−a3,+∞)上是增函数,在(−√−a3,√−a3)上是减函数要使方程x 3+ax −a =0有三个不同的根, 只需{ g(−√−a3)>0g(√−a 3)<0.{ (−√−a3)3−a(√−a3)−a >0(√−a 3)3+a √−a 3−a <0.解得a <−274.(2)∵ g(x)=x 3+ax −a ,x →∞g(x)→∞g(−√−a3)>0, 由函数连续性知−∞<x 1<−√−a3,∵ a <−274,∴ g(−3)=−27−4a >0,且−3<−√−a3,∴ x 1<−3. 【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程 不等式的综合【解析】(1)设切点为(x 0, y 0),根据导数的几何意义求出函数f(x)在x =x 0处的导数,从而求出切线的斜率,即可表示出切线方程,然后减(0, 0)代入得x 03+ax 0−a =0,根据切线恰有三条,转化成方程x 3+ax −a =0有三个不同的解,最后利用导数研究即可; (2)根据g(x)=x 3+ax −a ,x →−∞,g(x)→−∞,g(−√−a3)>0,根据函数连续性知−∞<x 1<−√−a3,根据a 的范围可知g(−3)=−27−4a >0,即可求出x 1的范围. 【解答】 解:(1)f′(x)=e x (x 2+x +a −1),设切点为(x 0, y 0),则切线方程为:y −e x 0(x 02−x 0+a)=e x 0(x 02+x 0+a −1)(x −x 0),代入(0, 0)得x 03+ax 0−a =0,由题意知满足条件的切线恰有三条, 则方程x 3+ax −a =0有三个不同的解. 令g(x)=x 3+ax −a ,g′(x)=3x 2+a .当a ≥0时,g′(x)≥0,g(x)是(−∞, +∞)上增函数,则方程x 3+ax −a =0有唯一解. 当a <0时,由g′(x)=0得x =±√−a3,g(x)在(−∞,−√−a3)和(√−a3,+∞)上是增函数,在(−√−a3,√−a3)上是减函数要使方程x 3+ax −a =0有三个不同的根, 只需{ g(−√−a3)>0g(√−a 3)<0.{ (−√−a3)3−a(√−a3)−a >0(√−a 3)3+a √−a 3−a <0.解得a <−274.(2)∵ g(x)=x 3+ax −a ,x →∞g(x)→∞g(−√−a3)>0,由函数连续性知−∞<x 1<−√−a3, ∵ a <−274,∴ g(−3)=−27−4a >0, 且−3<−√−a 3,∴ x 1<−3. 19.解:(1)∵ 2x >8=23,且函数y =2x 在R 上是单调增函数, ∴ x >3.故x 的取值范围为{x|x >3}. (2)∵ 3x <127=3−3,且函数y =3x 在R 上是单调增函数,∴ x <−3.故x 的取值范围为{x|x <−3}. (3)∵(12)x>√2=212=(12)−12,且函数y =(12)x 在R 上是单调减函数,∴ x <−12.故x 的取值范围为{x|x <−12}.【考点】指、对数不等式的解法 【解析】(1)由题意,考查函数y =2x 在R 上的单调性,可得x 的取值范围; (2)考查函数y =3x 在R 上的单调性,结合不等式,可得x 的取值范围; (3)由题意,考查函数y =(12)x 在R 上的单调性,可得x 的取值范围. 【解答】 解:(1)∵ 2x >8=23,且函数y =2x 在R 上是单调增函数, ∴ x >3.故x 的取值范围为{x|x >3}. (2)∵ 3x <127=3−3,且函数y =3x 在R 上是单调增函数,∴ x <−3.故x 的取值范围为{x|x <−3}. (3)∵(12)x >√2=212=(12)−12,且函数y=(12)x 在R 上是单调减函数,∴ x <−12.故x 的取值范围为{x|x <−12}. 20.【答案】解:设房屋正面和侧面的长分别为xm ,ym ,则xy =36,房屋总造价为z 元. 则z =1200×3x +800×3y ×2+6000 =1200(3x +4y)+6000≥1200×2√3x ⋅4y +6000 =28800√3+6000≈55881.6.当且仅当3x =4y =12√3时,等号成立.故房屋正面长4√3m ,侧面长3√3m 时造价最低,最低约为55881.6元. 【考点】基本不等式在最值问题中的应用 基本不等式此题暂无解析【解答】解:设房屋正面和侧面的长分别为xm,ym,则xy=36,房屋总造价为z元.则z=1200×3x+800×3y×2+6000=1200(3x+4y)+6000≥1200×2√3x⋅4y+6000=28800√3+6000≈55881.6.当且仅当3x=4y=12√3时,等号成立.故房屋正面长4√3m,侧面长3√3m时造价最低,最低约为55881.6元.21.【答案】解:不等式即:(x+1)(x−2)ax−1>0,可转化为高次不等式:(ax−1)(x+1)(x−2)>0,由a>−1可得1a∈(0,+∞)∪(−∞,−1),分类讨论有:当1a<−1,−1<a<0时,不等式即:(−ax+1)(x+1)(x−2)<0,其解集为:(−∞,1a)∪(−1,2);当a=0时,不等式的解集为:−1<x<2;当0<1a <2,a>12时,不等式的解集为:(−1,1a)∪(2,+∞);当1a =2,a=12时,不等式的解集为:(−1, 2)∪(2, +∞);当1a >2,0<a<12时,不等式的解集为:(−1,2)∪(1a,+∞).【考点】其他不等式的解法【解析】将分式不等式转化为高次不等式,然后分类讨论即可求得最终结果.【解答】解:不等式即:(x+1)(x−2)ax−1>0,可转化为高次不等式:(ax−1)(x+1)(x−2)>0,由a>−1可得1a∈(0,+∞)∪(−∞,−1),分类讨论有:当1a<−1,−1<a<0时,不等式即:(−ax+1)(x+1)(x−2)<0,其解集为:(−∞,1a)∪(−1,2);当a=0时,不等式的解集为:−1<x<2;当0<1a <2,a>12时,不等式的解集为:(−1,1a)∪(2,+∞);当1a =2,a=12时,不等式的解集为:(−1, 2)∪(2, +∞);当1a >2,0<a<12时,不等式的解集为:(−1,2)∪(1a,+∞).22.【答案】解:设沼气池的底面长为x米,沼气池的总造价为y元,因为沼气池的深为3米,容积为48立方米,所以底面积为16平方米,因为底面长为x米,所以底面的宽为16x米.依题意有y=1000+150×16+120×2(3x+3×16x)=3400+720(x+16x),因为x>0,由基本不等式可得:y=3400+720×(x+16 x )≥3400+720×2√x×16x,即y≥3400+720×2√16,所以y≥9160.当且仅当x=16x,即x=4时,等号成立,所以当沼气池的底面是边长为4米的正方形时,沼气池的总造价最低,最低总造价是9160元,最低的总造价没有超出该农户的预算.【考点】基本不等式在最值问题中的应用【解析】【解答】解:设沼气池的底面长为x米,沼气池的总造价为y元,因为沼气池的深为3米,容积为48立方米,所以底面积为16平方米,因为底面长为x米,所以底面的宽为16x米.依题意有y=1000+150×16+120×2(3x+3×16x)=3400+720(x+16x),因为x>0,由基本不等式可得:y=3400+720×(x+16 x )≥3400+720×2√x×16x,即y≥3400+720×2√16,所以y≥9160.当且仅当x=16x,即x=4时,等号成立,所以当沼气池的底面是边长为4米的正方形时,沼气池的总造价最低,最低总造价是9160元,最低的总造价没有超出该农户的预算.。
(完整word版)高二数学必修五不等式测试题(含答案)
不等式测试题一、选择题(本大题共 12 小题,每题 5 分,共 60 分。
) 1. 设 a<b<0,则以下不等式中不可以建立的是 ( )1 1 1 1 C . a > b2 2A .a >bB .a-b >a D .a >b2. 设 a, b R ,若 a | b | 0 ,则以下不等式中正确的选项是 ()A . b a 0B . a 3 b 3C . a 2 b 2 0D . b a 03. 假如正数 a ,b ,c , d 知足 a b cd 4 ,那么() A . ab ≤ cd ,且等号建即刻 a ,b ,c , d 的取值独一 B . ab ≥ cd ,且等号建即刻 a ,b ,c , d 的取值独一C . ab ≤ cd ,且等号建即刻 a ,b ,c , d 的取值不独一 D . ab ≥ cd ,且等号建即刻 a ,b ,c , d 的取值不独一 4. 已知直角三角形的周长为2,则它的最大面积为( )A .3-2 2B .3+2 2C .3- 2D .3+ 25. 已知 a0, b 0,则112 ab 的最小值是()a 2 b..A .2B .24D 5C6. 若 0 a a ,0 b b , 且a a b b1,则以下代数式中值最大的是()121212 12A . ab abB . aabbC . ababD .11 12 21 21 21 22 128sin 2 x 的最小值为(7. 当 0<x< 时,函数 f( x)=1cos2x)2sin 2x338. 以下不等式中,与不等式“ x<3”同解的是( )A .x( x+4) 2<3( x+4) 2B .x( x-4) 2<3( x-4) 2C .x+ x-4 < 3+ x-4D .x+ 1 <3+ 1x 2x 22x 1-2 x 1 9. 对于 x 的不等式 (x-2)(ax-2) >0 的解集为{ x ︱x ≠2,x ∈R },则 a=( )A . 2B .-2C .-1D . 1 10. 不等式∣ x 2-x-6 ∣ >∣3-x ∣的解集是( )A .(3,+∞)B .( -∞, -3) ∪( 3,+∞)C . ( -∞,- 3) ∪(- 1,+∞)D .( -∞,- 3) ∪(- 1,3)∪( 3, +∞)11. 设 y=x 2+2x+5+x 21 5 ,则此函数的最小值为()2x1726A . 4B .2C. 5D .以上均不对12. 若方程 x 2 -2x + lg(2a 2-a)=0 有两异号实根,则实数 a 的取值范围是()11 A .(2 ,+∞) ∪( -∞, 0)B .(0 ,2 )1 11C .( -2 ,0) ∪( 2 ,1) D.( -1,0) ∪( 2 ,+∞) 二、填空题:(本大题共 4 小题,每题 5 分,共 20 分。
高中数学必修5解三角形、数列、不等式测试题
高中数学必修5解三角形、数列、不等式测试题(考试时间120分钟,总分150分)一.选择题 (本大题共12小题 ,每小题5分,共60分,请把正确答案填在答题卡上)1.已知a ,b 为非零实数,且a <b ,则下列命题成立的是( )A .a 2<b 2B .a 2b <ab2C .2a-2b<0 D.1a >1b2.sin15°cos45°+cos15°sin45°等于( ) A .0B .21 C .23 D .13.ABC ∆中,若︒===60,2,1B c a ,则ABC ∆的面积为 ( )A .21B .23 C.1 D.34.在数列{}n a 中,1a =1,12n n a a +-=,则51a 的值为 ( ) A .99 B .49 C .102 D . 1015.已知0x >,函数4y x x=+的最小值是 ( ) A .5 B .4 C .8 D .6 6.在等比数列中,112a =,12q =,132n a =,则项数n 为 ( ) A. 3B. 4C. 5D. 67.不等式20(0)ax bx c a ++<≠的解集为R ,那么( )A. 0,0a <∆<B. 0,0a <∆≤C. 0,0a >∆≥D. 0,0a >∆>8.设,x y 满足约束条件12x y y x y +≤⎧⎪≤⎨⎪≥-⎩,则3z x y =+的最大值为 ( )A . 5 B. 3 C. 7 D. -8 9.若)4πtan(α-=3,则tan α 等于( ) A .-2 B .21-C .21 D .210.在等差数列{a n }中,若a 3+a 9+a 15+a 21=8,则a 12等于( )A .1B .-1C .2D .-211.下列各式中,值为23的是( ) A .2sin15°-cos15° B .cos 215°-sin 215° C .2sin 215°-1D .sin 215°+cos 215°12.关于x 的方程2210ax x +-=至少有一个正的实根,则a 的取值范围是( )A .a ≥0B .-1≤a <0C .a >0或-1<a <0D .a ≥-1二.填空题(共4小题,每题5分,共20分,请把正确答案填在答题卡上) 13.在△ABC 中,若∠A =60°,∠B =45°,BC =32,则AC =14. 不等式组260302x y x y y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为15.不等式21131x x ->+的解集是 . 16. 已知数列{}n a 满足23123222241n n n a a a a ++++=-,则{}n a 的通项公式 三.解答题(本大题共6小题,满分70分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤,并把正确解答过程写在答题卡上)17. (10分)(1) 解不等式0542<++-x x ,(2)求函数的定义域:5y =18.(12分)等差数列{}n a 满足 212=a ,155=a ,求通项n a 及前n 项和的最大值.19.(12分)在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b是方程220x -+=的两个根, 且2()1coc A B +=。
高中数学必修5不等式解答题专项练习附答案学生版
淇淋供不应求.
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(1)求冰淇淋店进一次货,经加工售卖后所得净利润 w 与车速 v 和进货量 x 之间的关系式; (2)每次至少进货多少千克,才能使得销售后不会亏本(净利润 w≥0)? (3)当一次进货量 x 与车速 v 分别为多少时,能使得冰淇淋店有最大净利润?并求出最大值.(提示:
(I)用 x,y 列出满足题目条件的数学关系式,并画出相应的平面区域; (II)问电视台每周播出甲、乙两套连续剧各多少次,才能使总收视人次最多?
19.已知动点 到定点
和到直线
2 的距离之比为 2 ,设动点 的轨迹为曲线 ,过点作
2
垂直于 轴的直线与曲线 相交于两点,直线
ā 与曲线 交于 h 两点,与 相交于
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18.电视台播放甲、乙两套连续剧,每次播放连续剧时,需要播放广告.已知每次播放甲、乙两套连续剧时, 连续剧播放时长、广告播放时长、收视人次如下表所示:
连续剧播放时长(分钟) 广告播放时长(分钟) 收视人次(万)
甲
70
5
60
乙
60
5
25
已知电视台每周安排的甲、乙连续剧的总播放时间不多于 600 分钟,广告的总播放时间不少于 30 分钟, 且甲连续剧播放的次数不多于乙连续剧播放次数的 2 倍.分别用 x,y 表示每周计划播出的甲、乙两套连续 剧的次数.(13 分)
一点(交点位于线段 上,且与 不重合).
(1)求曲线 的方程;值?若有,求出其最大值及对
应的直线的方程;若没有,请说明理由.
20.已知函数
2
(1)若
,求关于
(2)若不等式 ⩽
2
2
的不等式
对任意实数
必修五不等式练习题及参考答案
一、选择题。
1. 元二次不等式 A. 10 B. 2. 3、 必修五不等式练习题及参考答案ax 2 bx 2 0的解集是 10 C. 14 D. F 列各函数中,最小值为 x 23 C . y亍 元二次不等式mx 1丄),则a b 的值是(2 3 14 2的是 mx sin x sin x (0,-)A 、 m c 、 m3 -,n 23尹4、不等式 2x 3 x 2A.{x|-1 v x v 3} C.{x|-3 v x v 1} 0的解集是x|3,n 3230的解集是B . 5、若对于任何实数,二次函数 2y=ax -x+x 1 ,贝U m , n 的值分别是{x|x > 3 或 xv -1}D.{x|x>1 或 xv -3}c 的值恒为负,那么 a 、c 应满足 口 1 A 、a >0 且 acw 4 1C 、av 0 且 ac> 4 B 、av 0 且 acv -4D 、a v 0 且 acv6、在坐标平面上,不等式组 3,所表示的平面区域的面积为(A . 28B . 16C .39 47、不等式(x 5)(3 2x)6的解集是 ()99A 、{ x | x 1,或x -}B 、{x | 1 x -}22C 、{x |x9,或x 1} f , 9 D 、{x | x 1}222 0x y D . 1211 A •最小值—和最大值123C .最小值一而无最大值43B .最大值1和最小值-4D .最大值2而无最小值o&如果实数x, y 满足x1,则(1 xy)(1 xy)有()9、不等式竺」2 x1的解集是 2B . x|4 3x 2 C . x | x 2或 x — D . x | x 2410、关于x 的方程 ax 2+ 2x — 1 = 0至少有一个正的实根,则a 的取值范围是(A . a 》0B . — 1 w a v 0 D . a >—11、、对于任意实数 X ,不等式(a 2)x 2 2(a2)x 4 0恒成立,则实数 a 取值范围是,2 ,2C 、 (一2,2)2,2A . a 7,或 a 24B. a7,或a 24C. 7 a 24D. 24a 7二填空题。
高一年级数学《不等式》单元测试题
高中数学必修5第三章《不等式》单元测试题班级 姓名 座号 分数 一、选择题(3⨯12=36分)1、若,0<<b a 下列不等式成立的是 ( )A 22b a <B ab a <2 C1<a b D ba 11< 2、若,,n m y x >>下列不等式正确的是 ( )A n y m x ->-B yn xm > Cmyn x > D x n y m ->- 3、设,01,0<<-<b a 那么下列各式中正确的是 ( )A 2ab ab a >>B a ab ab >>2C 2ab a ab >>D a ab ab >>24、若角βα,满足22πβαπ<<<-,则βα-的取值范围是 ( )A )0,(π-B ),(ππ-C )2,23(ππ-D ),0(π 5、不等式0322>-+x x 的解集是 ( )A {x|-1<x <3}B {x|x >3或x <-1}C {x|-3<x <1}D {x|x>1或x <-3}6、二次不等式20ax bx c ++>的解集是全体实数的条件是 ( )A ⎩⎨⎧>∆>00a B ⎩⎨⎧<∆>00a C ⎩⎨⎧>∆<00a D ⎩⎨⎧<∆<0a7、设,0>>y x 则下列各式中正确的是 ( )A y xy y x x >>+>2 B x xy yx y >>+>2 C xy y y x x >>+>2 D x xy y x y >≥+>28、已知,,22,,xy c y x R y x ==+∈+那么c 的最大值为 ( )A 1 B21 C 22D 41 9、下列不等式的证明过程正确的是 ( )A 若,,R b a ∈则22=⋅≥+b a a b b a a b B 若+∈R y x ,,则y x y x lg lg 2lg lg ≥+ C 若,-∈R x 则4424-=⋅-≥+xx x x D 若,-∈R x 则222222x x x x --+>⋅= 10、设b a ,为实数且,3=+b a 则ba22+的最小值是 ( )A 6B 24C 22D 6211、不等式x -2y +6>0表示的平面区域在直线x -2y +6=0的 ( )A.右上方B.右下方C.左上方12、在直角坐标系内:满足不等式x 2-y 2≥0的点(x ,y )的集合(用阴影表示)是( )二、填空题(4⨯4=16分)13、不等式230x x ++<的解集是_________。
(典型题)高中数学必修五第三章《不等式》测试卷(含答案解析)(1)
一、选择题1.已知正数x ,y 满足1431x y +=+,则x y +的最小值为( ) A .53B .2C .73D .62.设实数x ,y 满足约束条件21,22,x y x y -≤⎧⎨-≥⎩则x y +的最小值是( )A .2B .-2C .1D .-13.已知a b >,不等式220ax x b ++≥对于一切实数x 恒成立,且0x R ∃∈,使得20020ax x b ++=成立,则22a b a b+-的最小值为( )A .1BC .2D.4.若x 、y 满足约束条件36022x y x y y +-≤⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩,则22x y +的最小值为( )A .5B .4C .2D5.已知实数,x y 满足24240x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≤⎩,则32z x y =-的最小值是 ( )A .4B .5C .6D .76.设,x y 满足约束条件321104150250x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则z x y =+的最小值为( )A .3B .4C .5D .107.若函数()1xy a a =>的图象与不等式组40,20,1x y y x -≤⎧⎪-≥⎨⎪≤+⎩,表示的区域有公共点,则a 的取值范围为( ) A .[]2,4B.⎤⎦C .(][)1,24,⋃+∞D.([)2,⋃+∞8.已知函数()32f x x ax bx c =+++,且()()()01233f f f <-=-=-≤,则( )A .c 3≤B .3c 6<≤C .6c 9<≤D .c 9>9.设x ,y 满足约束条件261322x y x y y -≤⎧⎪⎪+≥⎨⎪≤⎪⎩,则1z x y =-+的最小值是( )A .1-B .0C .1D .210.在ABC 中,BAC ∠的平分线交BC 于D .若3BAC π∠=,4AB AC +=,则AD 长度的最大值为( ) AB .2C .3D.11.设函数2()1f x mx mx =--,若对于任意的x ∈{x |1 ≤ x ≤ 3},()4f x m <-+恒成立,则实数m 的取值范围为( ) A .m ≤0 B .0≤m <57C .m <0或0<m <57D .m <5712.已知不等式230ax bx a --≥的解集是[]4,1-,则b a 的值为( ) A .-64B .-36C .36D .64二、填空题13.若正实数x 、y 、z ,满足3z x y +=,4z y x +=,则x y x y z++-的最小值为_______.14.已知x ,y 满足不等式组220,10,30x y x y x +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪-≤⎩,则11x z y -=+,则z 的最大值为________.15.若关于x 的不等式250ax x b -+< 的解集为{|23}x x << ,则+a b 的值是__________.16.若不等式20++≥x mx m 在[1,2]x ∈上恒成立,则实数m 的最小值为________ 17.在下列函数中, ①1y x x=+②1123212y x x x ⎛⎫=++< ⎪-⎝⎭③()2114141x y x x x x ⎛⎫=++> ⎪+⎝⎭ ④22221πsin cos 0,sin cos 2y x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭其中最小值为2的函数是__________.18.若关于x 的不等式()0f x <和()0g x <的解集分别为(),a b 和11,b a ⎛⎫⎪⎝⎭,则称这两个不等式为“对偶不等式”.若不等式()2220x x θ-+<和不等式()224sin 210x x θ++<为“对偶不等式”,且,2πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则θ=______.19.若实数x ,y 满足约束条件103030x y x y x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,则3z x y =-的最小值为__________.20.记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足570a a ,1122S =,则7811572a a a a a 的最小值为_________.三、解答题21.2020年受疫情影响,全球经济均受到不同程度的冲击.为稳妥有序地推进复工复产,2月11日晚,郑州市相关政府部门印发了《郑州市关于应对新型冠状病毒肺炎疫情促进经济平稳健康发展的若干举措》的通知,并出台多条举措促进全市经济平稳健康发展.某工厂为拓宽市场,计划生产某种热销产品,经调查,该产品一旦投入市场就能全部售出.若不举行促销活动,该产品的年销售量为28万件,若举行促销活动,年销售量y (单位;万件)与年促销费用()0x x ≥(单位;万元)满足3010(ky k x =-+为常数).已知生产该产品的固定成本为80万元,每生产1万件该产品需要再投入生产成本160万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品平均成本的1.5倍(产品成本包括固定成本和生产成本,不包括促销成本). (1)求k 的值,并写出该产品的利润L (单位:万元)与促销费用x (单位:万元)的函数关系﹔ (2)该工厂计划投入促销费用多少万元,才能获得最大利润?22.已知m R ∈,命题p :对任意[]0,1x ∈,不等式2223x m m -≥-恒成立;命题q :存在[]1,1x ∈-,使得m ax ≤成立.(1)若p 为真命题,求m 的取值范围;(2)当1a =时,若p q ∨为真,p q ∧为假,求m 的取值范围. 23.已知()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,且2()()2f x g x x x +=+-. (1)求()f x 和()g x 的解析式;(2)设2()33h x mx mx =+-(其中m R ∈),解不等式()()h x g x <.24.已知函数2221,()?23,x ax x af x x ax x a ⎧-+<⎪⎪=⎨⎪+-≥⎪⎩,其中 0a >. (1)若()()01ff =,求a 的值.(2)若函数()f x 的图象在x 轴的上方,求a 的取值范围. 25.已知函数()()21,4f x ax bx a b R =++∈,且()10f -=,对任意实数x ,()0f x ≥成立.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若0c ≥,解关于x 的不等式()2131424f x c x x c ⎛⎫⎛⎫>+-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 26.某单位计划建造一间背面靠墙的小屋,其地面面积为12m 2,墙面的高度为3m ,经测算,屋顶的造价为5800元,房屋正面每平方米的造价为1200元,房屋侧面每平方米的造价为800元,设房屋正面地面长方形的边长为x m ,房屋背面和地面的费用不计. (1)用含x 的表达式表示出房屋的总造价; (2)当x 为多少时,总造价最低?最低造价是多少?【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】化简114[(1)]()131x y x y x y +=++⨯+-+,再利用基本不等式求解. 【详解】由题得1114(1)1[(1)]31[(1)]()1331x y x y x y x y x y +=++-=++⨯-=++⨯+-+ 1141(5)1(5)123131y x x y y +=++-≥+-=++ 当且仅当1x y ==时取等. 所以x y +的最小值为2. 故选:B 【点睛】方法点睛:利用基本不等式求最值时,常用到常量代换,即把所求代数式中的某一常量换成已知中的代数式,再利用基本不等式求解.2.C解析:C 【分析】先作出约束条件对应的可行域,然后分析目标函数的几何意义,结合图形即可求解. 【详解】作出约束条件2122x y x y -≤⎧⎨-≥⎩所表示的平面区域如图所示:移动直线x y z +=,可知当其过点A 时取得最小值, 解方程组2122x y x y -≤⎧⎨-≥⎩,求得10x y =⎧⎨=⎩,即(1,0)A ,代入求得101=+=z ,所以x y +的最小值是1, 故选:C. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关线性规划的问题,解题方法如下: (1)根据题中所给的约束条件画出可行域; (2)根据目标函数的意义找到最优解; (3)解方程组求得最优解的坐标; (4)代入求得最小值,得到结果.3.D解析:D 【分析】根据条件对于一切实数x 不等式恒成立和0x R ∃∈使得方程成立结合二次不等式、二次方程、二次函数,可得1ab =,将22a b a b+-化成2a b a b -+-,再结合基本不等式求解即可.【详解】解:因为不等式220ax x b ++≥对于一切实数x 恒成立,所以0440a ab >⎧⎨-≤⎩,又因为0x R ∃∈,使得20020ax x b ++=成立,所以440ab -≥,所以440ab -=, 即0,0,1a b ab >>=,所以222()2222a b a b ab a b a b a b a b+-+==-+≥---,当且仅当2a b a b-=-时取得最小值. 故选:D. 【点睛】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.4.C解析:C 【分析】由不等式组作出可行域,如图,目标函数22xy +可视为可行域中的点与原点距离的平方,故其最小值应为原点到直线2x y +=的距离平方,根据点到直线的距离公式可得选项. 【详解】由不等式组做出可行域如图,目标函数22xy +可视为可行域内的点与原点距离的平方,故其最小值为原点到直线2x y +=的距离的平方,由点到直线的距离公式可知,原点到直线2x y +=的距离为22d ==,所以所求最小值为2. 故选:C.【点睛】本题主要考查线性规划问题,首先由不等式组作出相应的可行域,作图时,可将不等式0Ax By C ++≥转化为y kx b ≤+(或y kx b ≥+),明确可行域对应的是封闭区域还是开放区域、分界线是实线还是虚线,其次确定目标函数的几何意义,是求直线的截距、两点间距离的平方、直线的斜率、还是点到直线的距离等等,最后结合图形确定目标函数最值取法、值域范围.5.C解析:C【分析】由约束条件画出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组得到最优解的坐标,代入目标函数得到答案.【详解】由实数x,y满足2424x yx yy-≥⎧⎪+≤⎨⎪≤⎩得到可行域如图:z=3x﹣2y变形为y=32x﹣2z,由24yx y=⎧⎨-=⎩,解得B(2,0)当此直线经过图中B时,在y轴的截距最大,z最小,所以z的最小值为3×2﹣2×0=6;故选C.【点睛】本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.6.B解析:B【分析】结合题意画出可行域,然后运用线性规划知识来求解【详解】如图由题意得到可行域,改写目标函数得y x z =-+,当取到点(3,1)A 时得到最小值,即314z =+=故选B 【点睛】本题考查了运用线性规划求解最值问题,一般步骤:画出可行域,改写目标函数,求出最值,需要掌握解题方法7.B解析:B 【分析】由约束条件作出可行域,再由指数函数的图象经过A ,B 两点求得a 值,则答案可求. 【详解】解:由约束条件40,20,1x y y x -⎧⎪-⎨⎪+⎩作出可行域如图:当1x =时,2y a =≤;当4x =时,42y a =≥,则42a ≥故a 的取值范围为42,2⎡⎤⎣⎦.故选:B . 【点睛】本题考查简单的线性规划,考查数形结合的解题思想方法,属于中档题.8.C解析:C 【分析】由()()()123f f f -=-=-可求得a b ,的值,代回不等关系得出c 的取值范围 【详解】由()()()123f f f -=-=-可得184********a b c a b ca b c a b c -+-+=-+-+⎧⎨-+-+=-+-+⎩解得611a b =⎧⎨=⎩则()32611f x x x x c =+++ 所以()16f c -=-,()013f <-≤所以0c 63-≤<,解得6c 9≤<, 故选C . 【点睛】本题主要考查了函数的性质,运用待定系数法求出参量的值,然后结合题意求出取值范围,较为基础.9.C解析:C 【分析】作出约束条件所表示的平面区域,结合图象确定目标函数的最优解,代入求解,即可得到答案. 【详解】作出x ,y 满足约束条件261322x y x y y -≤⎧⎪⎪+≥⎨⎪≤⎪⎩,所对应的可行域,如图所示,目标函数1z x y =-+可化为1y x z =+-,当直线1y x z =+-过点A 时, 此时直线在y 轴上的截距最大值,此时目标函数取得最小值,又由2132y x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得(2,2)A , 所以目标函数的最小值为min 2211z =-+=. 故选:C.【点睛】本题主要考查简单线性规划求解目标函数的最值问题.其中解答中正确画出不等式组表示的可行域,利用“一画、二移、三求”,确定目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,及推理与计算能力,属于基础题.10.A解析:A 【分析】根据题意,设,,,AD t AB c AC b ===由三角形面积公式1sin 2S a b θ=⋅⋅可表示出,,ACD ABD ABC ∆∆∆三者之间的关系,进而得边长关系为3,t bc =最后通过基本不等式求得AD 的最大值。
高中数学必修5基本不等式精选题目(附答案)
高中数学必修5基本不等式精选题目(附答案)1.重要不等式当a ,b 是任意实数时,有a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立. 2.基本不等式(1)有关概念:当a ,b 均为正数时,把a +b2叫做正数a ,b 的算术平均数,把ab 叫做正数a ,b 的几何平均数.(2)不等式:当a ,b 是任意正实数时,a ,b 的几何平均数不大于它们的算术平均数,即ab ≤a +b2,当且仅当a =b 时,等号成立.(3)变形:ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22,a +b ≥2ab (其中a >0,b >0,当且仅当a=b 时等号成立).题型一:利用基本不等式比较大小1.已知m =a +1a -2(a >2),n =22-b 2(b ≠0),则m ,n 之间的大小关系是( ) A .m >n B .m <n C .m =nD .不确定2.若a >b >1,P =lg a ·lg b ,Q =12(lg a +lg b ),R =lg a +b 2,则P ,Q ,R 的大小关系是________.题型二:利用基本不等式证明不等式3.已知a ,b ,c 均为正实数, 求证:2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c3c ≥3.4.已知a ,b ,c 为正实数, 且a +b +c =1,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1≥8.题型三:利用基本不等式求最值5.已知lg a +lg b =2,求a +b 的最小值.6.已知x >0,y >0,且2x +3y =6,求xy 的最大值.7.已知x >0,y >0,1x +9y =1,求x +y 的最小值.8.已知a >0,b >0,2a +1b =16,若不等式2a +b ≥9m 恒成立,则m 的最大值为( )A .8B .7C .6D .5题型四:利用基本不等式解应用题9.某单位决定投资3 200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,求:(1)仓库面积S 的最大允许值是多少?(2)为使S 达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?巩固练习:1.下列结论正确的是( ) A .当x >0且x ≠1时,lg x +1lg x ≥2 B .当x >0时,x +1x≥2 C .当x ≥2时,x +1x 的最小值为2 D .当0<x ≤2时,x -1x 无最大值2.下列各式中,对任何实数x 都成立的一个式子是( ) A .lg(x 2+1)≥lg(2x ) B .x 2+1>2x C.1x 2+1≤1 D .x +1x ≥23.设a ,b 为正数,且a +b ≤4,则下列各式中正确的一个是( ) A.1a +1b <1 B.1a +1b ≥1 C.1a +1b <2D.1a +1b ≥24.四个不相等的正数a ,b ,c ,d 成等差数列,则( ) A.a +d2>bcB.a +d2<bcC.a+d2=bc D.a+d2≤bc5.若x>0,y>0,且2x+8y=1,则xy有()A.最大值64B.最小值1 64C.最小值12D.最小值646.若a>0,b>0,且1a+1b=ab,则a3+b3的最小值为________.7.(2017·江苏高考)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x的值是________.8.若对任意x>0,xx2+3x+1≤a恒成立,则a的取值范围是________.9.(1)已知x<3,求f(x)=4x-3+x的最大值;参考答案:1.解:因为a>2,所以a-2>0,又因为m=a+1a-2=(a-2)+1a-2+2,所以m≥2(a-2)·1a-2+2=4,由b≠0,得b2≠0,所以2-b2<2,n=22-b2<4,综上可知m>n.2.解:因为a>b>1,所以lg a>lg b>0,所以Q=12(lg a+lg b)>lg a·lg b=P;Q=12(lg a+lg b)=lg a+lg b=lg ab<lga+b2=R.所以P<Q<R.3.[证明]∵a,b,c均为正实数,∴2ba+a2b≥2(当且仅当a=2b时等号成立),3c a+a3c≥2(当且仅当a=3c时等号成立),3c 2b +2b3c ≥2(当且仅当2b =3c 时等号成立),将上述三式相加得⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c ≥6(当且仅当a =2b =3c时等号成立),∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c -1≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立),即2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c 3c ≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立).4.证明:因为a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =1, 所以1a -1=1-a a =b +c a ≥2bc a . 同理,1b -1≥2ac b ,1c -1≥2abc . 上述三个不等式两边均为正,相乘得⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1≥2bc a ·2ac b ·2abc =8,当且仅当a =b =c =13时,取等号.5.解:由lg a +lg b =2可得lg ab =2, 即ab =100,且a >0,b >0,因此由基本不等式可得a +b ≥2ab =2100 =20, 当且仅当a =b =10时,a +b 取到最小值20. 6.解:∵x >0,y >0,2x +3y =6, ∴xy =16(2x ·3y )≤16·⎝⎛⎭⎪⎫2x +3y 22=16·⎝ ⎛⎭⎪⎫622=32,当且仅当2x =3y ,即x =32,y =1时,xy 取到最大值32. 7.解:∵1x +9y =1, ∴x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +9y=1+9x y +y x +9=y x +9xy +10, 又∵x >0,y >0, ∴y x +9xy +10≥2y x ·9xy +10=16,当且仅当y x =9xy ,即y =3x 时,等号成立. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =3x ,1x +9y=1,得⎩⎨⎧x =4,y =12,即当x =4,y =12时,x +y 取得最小值16.8.解析:选C 由已知,可得6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =1,∴2a +b =6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b ·(2a +b )=6⎝ ⎛⎭⎪⎫5+2a b +2b a ≥6×(5+4)=54,当且仅当2a b =2b a 时等号成立,∴9m ≤54,即m ≤6,故选C.9.[解] (1)设铁栅长为x 米,一堵砖墙长为y 米,而顶部面积为S =xy ,依题意得,40x +2×45y +20xy =3 200,由基本不等式得3 200≥240x ×90y +20xy =120xy +20xy , =120S +20S .所以S +6S -160≤0,即(S -10)(S +16)≤0, 故S ≤10,从而S ≤100,所以S 的最大允许值是100平方米,(2)取得最大值的条件是40x =90y 且xy =100, 求得x =15,即铁栅的长是15米. 练习:1.解析:选B A 中,当0<x <1时,lg x <0,lg x +1lg x ≥2不成立;由基本不等式知B 正确;C 中,由对勾函数的单调性,知x +1x 的最小值为52;D 中,由函数f (x )=x -1x 在区间(0,2]上单调递增,知x -1x 的最大值为32,故选B.2.解析:选C 对于A ,当x ≤0时,无意义,故A 不恒成立;对于B ,当x =1时,x 2+1=2x ,故B 不成立;对于D ,当x <0时,不成立.对于C ,x 2+1≥1,∴1x 2+1≤1成立.故选C. 3.解析:选B 因为ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22≤⎝ ⎛⎭⎪⎫422=4,所以1a +1b ≥21ab ≥214=1.4.解析:选A 因为a ,b ,c ,d 成等差数列,则a +d =b +c ,又因为a ,b ,c ,d 均大于0且不相等,所以b +c >2bc ,故a +d2>bc .5.解析:选D 由题意xy =⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +8y xy =2y +8x ≥22y ·8x =8xy ,∴xy ≥8,即xy 有最小值64,等号成立的条件是x =4,y =16.6.解析:∵a >0,b >0,∴ab =1a +1b ≥21ab ,即ab ≥2,当且仅当a =b =2时取等号,∴a 3+b 3≥2(ab )3≥223=42,当且仅当a =b =2时取等号,则a 3+b 3的最小值为4 2.7.解析:由题意,一年购买600x 次,则总运费与总存储费用之和为600x ×6+4x =4⎝ ⎛⎭⎪⎫900x +x ≥8900x ·x =240,当且仅当x =30时取等号,故总运费与总存储费用之和最小时x 的值是30.8.解析:因为x >0,所以x +1x ≥2.当且仅当x =1时取等号, 所以有xx 2+3x +1=1x +1x +3≤12+3=15, 即x x 2+3x +1的最大值为15,故a ≥15. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫15,+∞(2)已知x ,y 是正实数,且x +y =4,求1x +3y 的最小值. 9.解:(1)∵x <3, ∴x -3<0,∴f (x )=4x -3+x =4x -3+(x -3)+3 =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤43-x +(3-x )+3≤-243-x·(3-x )+3=-1, 当且仅当43-x=3-x , 即x =1时取等号, ∴f (x )的最大值为-1. (2)∵x ,y 是正实数,∴(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +3y =4+⎝ ⎛⎭⎪⎫y x +3x y ≥4+2 3.当且仅当y x =3xy ,即x =2(3-1),y =2(3-3)时取“=”号. 又x +y =4, ∴1x +3y ≥1+32, 故1x +3y 的最小值为1+32.。
高中数学必修5《不等式》单元测试题
高中数学必修5《不等式》单元测试题一. 选择题:(每小题5分)1. 已知a,b,c ∈R,下列命题中正确的是A 、22bc ac b a >⇒>B 、b a bc ac >⇒>22C 、ba b a 1133<⇒> D 、||22b a b a >⇒> 2.若b <0<a,d <c <0则下列各不等式中必成立的是( )A 、ac >bdB 、db c a < C 、a+c >b+d D 、a-c >b-d 3.不等式(x-3)(2-x )>0的解集是 ( )A 、{x|x <2或x >3}B 、{x|2<x <3}C 、{x|x≠2且x≠3}D 、{x|x≠2或x≠3}4.不等式(a-2)x 2+2(a-2)x-4<0对x ∈R 成立,则a 的取值范围是( )A 、]2,(--∞B 、)2,(--∞C 、]2,2(-D 、)2,2(-5.函数)20(),24(22<<-=x x x y 的最大值是( )A 、0B 、21 C 、2 D 、4 6. 已知+∈R b a ,,且3=+b a ,则b a 22+的最小值是( )A 、8B 、6C 、24D 、627. 设b a <<0,且1=+b a ,在下列四个数中最大的是( )A 、21 B 、b C 、ab2 D 、22b a + 8.不等式2x+y+1<0表示的平面区域在直线2x+y+1=0( )A 、右上方B 、右下方C 、左上方D 、右下方9. 目标函数y x z +=2,变量y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≥<+≤+-12553034x y x y x ,则有 ( )A 、3,12min max ==z zB 、,12max =z z 无最小值C 、z z ,3min =无最大值D 、z 既无最大值,也无最小值10.有甲、乙两个粮食经销商每次在同一粮食生产地以相同的价格购进粮食,他们共购进粮食两次,各次的粮食价格不同,甲每次购粮10000千克,乙每次购粮食10000元,在两次统计中,购粮的平均价格较低的是( )A 、甲B 、乙C 、一样低D 、不确定二. 填空题:(每小题5分)11. 若角α,β满足-2π<α<β<2π,则2α-β的取值范围是 。
高中必修5不等式练习题及答案
[基础训练A组]一、选择题1.若一2/+5兀一2>0,则丁4/-4・丫 + 1+2卜-2|等于()A. 4x —5B. — 3C. 3D. 5 —4兀2.函数y=log丄(x+古+1)(x > 1)的最大值是()A. —2B. 2C. —3D. 33人一13.不等式一的解集是()2—x3 3 3A. {x|—WxW2}B. {x| —Wx V2}C・ {x|x>2 或x W —} D. {x|xV2}4 4 44.设a>l>b>-l,则下列不等式中恒成立的是()A. — < —B. — > —C・ a>b* D・ £>2ba h a b5.如果实数x,y 满足x2 3+y J=l,则(1—xy)(1+xy)有()1 3A.最小值一和最大值1B.最大值1和最小值二2 43C.最小值;而无最大值D.最大值1而无最小值46.二次方程/+ (a s+l)x+a-2=0,有一个根比1尢另一个根比一1小,则a的取值范围是()A・一3 <a<l B. -2<a<0 C. -l<a<0 D. 0<a<2二、填空题(五个小题,每题6分,共30分)x > -21.不等式组、r的负整数解是______________________O兀>一3■2.一个两位数的个位数字比十位数字大2,若这个两位数小于30,则这个两位数为__________ oV2 +13.不等式一<0的解集是 _______________________ o2-x4.当尤= ____________ 时,函数y =,(2-小)有最_______值,其值是___________ 。
5・若f(n) = V«2+l 一亿g(n)=舁一J宀1,0(〃)=丄⑺已N),用不等号连结起来为______2n2 不等式---------- ----------- V0的解集为R,求实数m的取值范围。
高中数学必修5不等式试题
含参数的一元二次不等式的解法解含参数的一元二次不等式,通常情况下,均需分类讨论,那么如何讨论呢?对含参一元二次不等式常用的分类方法有三种: 一、按2x 项的系数a 的符号分类,即0,0,0<=>a a a;例1 解不等式:()0122>+++x a ax分析:本题二次项系数含有参数,()044222>+=-+=∆a a a ,故只需对二次项系数进行分类讨论。
解:∵()044222>+=-+=∆a a a解得方程 ()0122=+++x a ax 两根,24221a a a x +---=aa a x 24222++--=∴当0>a 时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<++-->a a a x a a a x x 242242|22或当0=a 时,不等式为012>+x ,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧>21|x x当0<a 时, 解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+---<<++--a a a x a a a x 242242|22例2 解不等式()00652≠>+-a a ax ax分析 因为0≠a ,0>∆,所以我们只要讨论二次项系数的正负。
解 ()()032)65(2>--=+-x x a x x a∴当0>a 时,解集为{}32|><x x x 或;当0<a 时,解集为{}32|<<x x 二、按判别式∆的符号分类,即0,0,0<∆=∆>∆;例3 解不等式042>++ax x分析 本题中由于2x 的系数大于0,故只需考虑∆与根的情况。
解:∵162-=∆a ∴当()4,4-∈a 即0<∆时,解集为R ;当4±=a 即Δ=0时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧≠∈2a x R x x 且; 当4>a 或4-<a 即0>∆,此时两根分别为21621-+-=a a x ,21622---=a a x ,显然21x x >,∴不等式的解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧----+->21621622a a x a a x x 〈或例4 解不等式()()R m x x m ∈≥+-+014122解 因,012>+m ()()2223414)4(m m -=+--=∆,所以当3±=m ,即0=∆时,解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧=21|x x ;当33<<-m ,即0>∆时,解集为⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧+--+-+>1321322222m m x m m x x 〈或; 当33>-<m m 或,即0<∆时,解集为R 。
必修五不等式单元测试题精编版
最新资料推荐人教版必修五《不等式》单元测试题一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1. 不等式x 2> 2x 的解集是( )A . {x|x 》2}B . {x|x w 2}C . {x|O W x < 2}D . {xX < 0 或 x > 2} 2. 下列说法正确的是( )A . a>b? ac 2>bc 2B . a>b? a 2>b 2C . a>b? a 3>b 3D . a 2>b 2? a>b3.直线3x +2y + 5 = 0把平面分成两个区域,下列各点与原点位于同一区域的是()5小题,每小题5分,共25分) 1——恒有意义,则常数 k 的取值范围是kx + kx + 11 2 112.不等式 log^x — 2x — 15)>log?(x + 13)的解集是 _________13.函数f(x)= "x ;2+ l^4 — x 的定义域是 ______________ .x 3 14. x > 0, y > 0, x + y <4所围成的平面区域的周长是 ___________A . (— 3,4) I x 一 1 4. 不等式 >1的解集是( )x + 2 A . {x|x< — 2}5. 设 M = 2a(a — 2) + 3, N = (a — 1)(a — 3), a € R ,则有(B . (— 3,— 4)C . (0, — 3)B . {x|-2<x<1}C . {xx<1}B . M > NC . M<N 2x — y + 2 > 0, 6.不等式组S x + y — 2w 0, 表示的平面区域的形状为 M>N A . 三角形7.设 z = x — A .1&若 关于x A . m>2 B .平行四边形C .梯形x + y — 3> 0, D . (- 3,2)D .正方形9.已知定义域在实数集时,f(x)>1,那么当A . f(x)< — 1 x + 2 10.若 3^<0, A . y =— 4xy ,式中变量x 和y 满足条件"i x — 2y > 0,B . — 1C . 32的函数y = x + m ~在(0, +m )的值恒大于4,xB . m< — 2 或 m>2C . — 2<m<2 R 上的函数y = f(x)不恒为零,同时满足x<0时,一定有( )B . — 1<f(x)<0C . f(x)>1 则z 的最小值为()D . m<— 2f(x + y) = f(x) •y),且当 x>0化简 y =寸25 — 30x + 9x 2 — p (x + 2 丫 — 3 的结果为()B . y = 2— xC . y = 3x — 4D . y = 5 — x二、填空题(本大题共 11 .对于x € R ,式子15.某商家一月份至五月份累计销售额达3860万元.预测六月份销售额为500万元,七月份销售额比六月份递增x%,八月份销售额比七月份递增x%,九、十月份销售总额与七、最新资料推荐 ............................................ 最新资料推荐 ..................................... 八月份销售总额相等•若一月份至十月份销售总额至少达 7000万元,则x 的最小值是三、解答题(本大题共6小题,共75分)16. (12 分)已知 a>b>0, c<d<0, e<0,比较一^与士,的大小. a — c b -d17. (12分)解下列不等式:218. (12分)已知m € R 且m< — 2,试解关于x 的不等式:(m + 3)x — (2m + 3)x + m>0.|2x + y — 4W 0,19. (12分)已知非负实数x , y 满足x + y — 3w 0.(1) 在所给坐标系中画出不等式组所表示的平面区域; (2) 求z = x + 3y 的最大值.20. (13分)经市场调查,某超市的一种小商品在过去的近 20天内的销售量(件)与价格(元)均为 时间t (天)的函数,且销售量近似满足 g (t )= 80 — 2t (件),价格近似满足f (t ) = 20 —寺—10|(元). (1) 试写出该种商品的日销售额 y 与时间t (0w t w 20)的函数表达式;(2)求该种商品的日销售额 y 的最大值与最小值.21. (14分)某工厂有一段旧墙长 14 m ,现准备利用这段旧墙为一面建造平面图形为矩形,面 积为126 m 2的厂房,工程条件是:(1)建1 m 新墙的费用为a 元;⑵修1 m 旧墙的费用为£元;4(3)拆去1 m 的旧墙,用可得的建材建 1 m 的新墙的费用为|元. 经讨论有两种方案:①利用旧墙x m (0<x<14)为矩形一边;②矩形厂房利用旧墙的一面长 x > 14.试比较①②两种方案哪个更好.2 | c 2 (1) — X + 2X —(2) 9x 2— 6x + 1 > 0.必修5第三章《不等式》单元测试题最新资料推荐命题:水果湖高中胡显义1 •解析: 原不等式化为x 2— 2x > 0,则x < 0或x > 2. 答案:D2 •解析: A 中,当c = 0时,ac 2= bc 2,所以A 不正确;B 中,当a = 0>b =— 1时,a 2= 0<b 2 = 1,所以B 不正确;D 中,当(一2)2>( — 1)2时,一2< — 1,所以D 不正确•很明显 C 正 确.答案:C3 •解析:当x = y = 0时,3x + 2y + 5 = 5>0 ,所以原点一侧的平面区域对应的不等式是 3x+ 2y + 5>0,可以验证,仅有点(—3,4)的坐标满足 3x + 2y + 5>0. 答案:A4 •解析:x — 1 x — 1 — 3>1? — 1>0? >0? x + 2<0? x<— 2. x + 2 x + 2 x + 2 答案:A 5 •解析: 2M — N = 2a(a — 2) + 3— (a — 1)(a — 3) = a > 0,所以M > N. 答案:B在平面直角坐标系中,画出不等式组表示的平面区域,如下图中的阴影部分.则平面区域是 △ ABC.答案:A答案:A2& 解析:•/ x + > 2|m|, ••• 2|m|>4.x• m>2 或 m<— 2. 答案:B9 •解析:令 x = y = 0 得 f(0) = f (0), 若f(0) = 0,贝U f(x)= O f (x) = 0与题设矛盾.6 •解析:7.解析: 画出可行域如下图中的阴影部分所示•解方程组 x + y — 3= 0,得 A(2,1) •由图知,当直线 x — 2y = 0.2— 1 = 1.y = x — z 过 A时,••• f(0) = 1.又令y= —x,.・. f(0) = f(x) f( —x),1故f(x)= ——.f(—x)■/ x>0 时,f(x)>1 , • x<0 时,0<f(x)<1,故选D.答案:Dx + 2 510•解析:一k <°,一2<x<3.而y =p25 —30x + 9x2-Q(x+ 2 f —3 = |3x—5|—|x+ 2| —3= 5—3x—x— 2 —3= —4x. ••选 A.答案:A二、填空题(填空题的答案与试题不符)11 •对于x€ R ,式子厂^^=恒有意义,则常数k的取值范围是______________________ .寸kx + kx+ 1解析:式子——2 ' 恒有意义,即kx2+ kx+1>0恒成立•当心0时,k>0且△= k2—V kx + kx+14k<0, • 0<k<4 ;而k= 0 时,kx2+ kx+ 1 = 1>0 恒成立,故O w k<4,选C.答案:C ?12.函数f(x)=^x_z2+ lg寸4—x的定义域是 ____________ •x 3解析:求原函数定义域等价于解不等式组x— 2 > 0,t x—3 丰 0, 解得2w x<3 或3<x<4.占一x>0,•••定义域为[2,3) U (3,4).答案:[2,3) U (3,4)13. x>0, y> 0, x+ y< 4所围成的平面区域的周长是_____________ .解析:如下图中阴影部分所示,围成的平面区域是Rt △ OAB.X Xx+y=4可求得A(4,0), B(0,4),则OA = OB= 4,AB= 4 .2,所以Rt△ OAB 的周长是4+ 4+ 4 2= 8 + 4 2.答案:8 + 4 ,22f(x + f(y W 0,14•已知函数f(x)= x2—2x,则满足条件补' —'的点(x, y)所形成区域的面积为f(x - f(y 戸0解析:化简原不等式组X — 1 2+ y —1 2< 2,x — y x + y —2 >0,所表示的区域如右图所示,阴影部分面积为半圆面积. 答案:n15. (2010浙江高考)某商家一月份至五月份累计销售额达 3860万元.预测六月份销售额 为500万元,七月份销售额比六月份递增 X%,八月份销售额比七月份递增 X%,九、十月份销售总额与七、八月份销售总额相等.若一月份至十月份销售总额至少达 最小值是 _________ .解析:由已知条件可得,七月份销售额为500 X (1 + x%),八月份销售额为500 X (1 + x%)2,一月份至十月份的销售总额为 3860+ 500 + 2[500(1 + x%) + 500(1 + x%)2],可列出不等式为••• t> 6, ••• 1 + x% > 6,55• x%> 0.2, • x >20.故x 的最小值是 20. 答案:20 三、解答题(本大题共6小题,共75分)16(12分)已知a >b>0, c<d<0, e<0,比较土与芒的大小.解:—_^ = e(b ― d —e(a — c [ — c b — d (a — c j[b — d ) (a — c ]b — d )'■/ a>b>0, c<d<0,•• a — c>0 , b — d>0, b — a<0, c — d<0. e e> — a — c b — d17. (12分)解下列不等式:2 2(1) — x + 2x — 3>0 ; (2) 9x 2 — 6x + 1 > 0.解:(1) — x 2+ 2x — 2>0? x 2— 2x + 2<0? 3x 2— 6x + 2<0.3 3△= 12>0,且方程3x 2 — 6x + 2= 0的两根为XL 1 —于,X 2=丨+中, •••原不等式解集为{x|1—打3<x<1+呼}.3 32 2(2)9x — 6x + 1 > 0? (3x — 1) > 0.* x € R••••不等式解集为 R.218. (12分)已知m € R 且m<— 2,试解关于x 的不等式:(m + 3)x — (2m + 3)x + m>0. 解:当m =— 3时,不等式变成 3x — 3>0,得x>1; 当一3<m< — 2时,不等式变成(x —1)[( m + 3)x7000万元,则x 的 66 4360 + 1000[(1 + x%) + (1 + x%)2] > 7000.令 1 + x% = t , 则t 2+1 -曇》0,即’+¥)£ -舟戸0.又 25又 e<0,解:(1)由x , y 取非负实数,根据线性约束条件作出可行域,如下图所示阴影部分.(2)作出直线I : x + 3y = 0,将直线I 向上平移至11与y 轴的交点M 位置时,此时可行域内 M 点与直线I 的距离最大,而直线 x + y — 3 = 0与y 轴交于点M(0,3).二 z max = 0 + 3X 3 = 9.20. (13分)(2009江苏苏州调研)经市场调查,某超市的一种小商品在过去的近20天内的销售量(件)与价格(元)均为时间t(天)的函数,且销售量近似满足 g(t) = 80 — 2t(件),价格近似满 足 f(t)= 20 — ^It — 10|(元).(1) 试写出该种商品的日销售额 y 与时间t(0w t w 20)的函数表达式; (2) 求该种商品的日销售额 y 的最大值与最小值. 解:(1)y = g(t) •(t)=(80 — 21)(20 — 2|t — 10|)=(40 — t)(40 — |t — 10|) *〈30 +1 K 4°—t , 0w t<10, (40 — t ]50— t )10w t w 20.—m]>0 , 得x>1或x<m + 3’当m< — 3时,得1<x<mm + 3.综上,当m =— 3时,原不等式的解集为(1 ,+^ );当 —3<m< — 2时,原不等式的解集为 一R,U (1,+^); 解集为1 mh -2x + y — 4W 0,19. (12分)已知非负实数x , y 满足l x + y — 3w 0.当m<— 3时,原不等式的(1)在所给坐标系中画出不等式组所表示的平面区域; ⑵求z = x + 3y 的最大值.x+y-3=02x+jr-4=0(2)当0W t<10时,y的取值范围是[1200,1225],在t = 5时,y 取得最大值为1225;当10W t < 20时,y 的取值范围是[600,1200], 在t = 20时,y 取得最小值为 600. 21. (14分)某工厂有一段旧墙长 14 m ,现准备利用这段旧墙为一面建造平面图形为矩形,面积为126 m 2的厂房,工程条件是:(1) 建1 m 新墙的费用为a 元;a _(2) 修1 m 旧墙的费用为4元;a __(3) 拆去1 m 的旧墙,用可得的建材建 1 m 的新墙的费用为-元. 经讨论有两种方案:① 利用旧墙x m(0<x<14)为矩形一边; ② 矩形厂房利用旧墙的一面长 x > 14. 试比较①②两种方案哪个更好. 解:方案①:修旧墙费用为 乎(元), 拆旧墙造新墙费用为(14—x )a (元), 其余新墙费用为(2x + 2X 126 — 14)a(元),x则总费用为 y =乎+ (14— x)| + (2x + 2X J 26 — 14)a = 7a(;+ 乎一1)(0<x<14), 汗6, x 364= 36即 x = 12 时,皿=35a , 方案②:14x4=7?(元),252 建新墙费用为(2x + — 14)a(兀),x则总费用为 y =竽+ (2x + 252— 14)a = 2a(x + ^26)— 21a(x > 14),2 x x 2 可以证明函数x+g 在[14,+s )上为增函数, x•••当 x = 14 时,y min = 35.5a. •••采用方案①更好些.•/ x + 36> 2 4 x •••当且仅当 利用旧墙费用为。
高中数学单元综合测试卷 第三章 不等式 (人教A版必修5)
第三章不等式单元综合测试时间:120分钟分值:150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)1.不等式x2≥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:原不等式化为x2-2x≥0,则x≤0或x≥2.答案:D2.若a、b、c∈R,a>b,则下列不等式成立的是()A.1a<1bB.a2>b2C.ac2+1>bc2+1D.a|c|>b|c|解析:根据不等式的性质,知C正确;若a>0>b,则1a>1b,A不正确;若a=1,b=-2,则B不正确;若c=0,则D不正确,所以选C.答案:C3.若a,b,c是不全相等的正数.给出下列判断:①(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≠0;②a>b与b<a及a=b中至少有一个成立;③a≠c,b≠c,a≠b不能同时成立.其中正确判断的个数为()A.0 B.1C.2 D.3答案:D4.直线3x+2y+5=0把平面分成两个区域,下列各点与原点位于同一区域的是() A.(-3,4) B.(-3,-4)C.(0,-3) D.(-3,2)解析:当x=y=0时,3x+2y+5=5>0,所以原点一侧的平面区域对应的不等式是3x +2y+5>0,可以验证,仅有点(-3,4)的坐标满足3x+2y+5>0.答案:A5.已知m,n∈R+,且m+n=2,则mn有()A .最大值1B .最大值2C .最小值1D .最小值2 解析:∵m ,n ∈R +,∴mn ≤(m +n 2)2=1.答案:A6.设M =2a (a -2)+3,N =(a -1)(a -3),a ∈R ,则有( ) A .M >N B .M ≥N C .M <ND .M ≤N解析:M -N =2a (a -2)+3-(a -1)(a -3)=a 2≥0,所以M ≥N . 答案:B7.若1a <1b<0,则下列不等式:①a +b <ab ;②|a |>|b |;③a <b ;④b a +ab >2,其中正确的不等式是( )A .①②B .②③C .①④D .③④解析:由于1a <1b <0,则b <a <0,则③不正确;又a +b <0<ab ,则①正确;b 2-a 2=(b +a )(b-a )>0,所以b 2>a 2,则|b |>|a |,所以②不正确;b a >0,a b >0,且b a ≠a b ,则b a +ab>2,所以④正确.答案:C8.设x ,y >0,且x +2y =3,则1x +1y 的最小值为( )A .2B.32 C .1+223D .3+2 2解析:1x +1y =13(3x +3y )=13(x +2y x +x +2y y )=13(2y x +x y +3)≥13(22+3)=232+1,当且仅当2y x =x y ,即x =32-3,y =3-322时取等号. 答案:C9.若实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0x +y ≥0x ≤0,则z =3x +2y 的最小值是( )A .0B .1 C. 3D .9解析:在坐标平面内画出已知不等式组表示的平面区域,此区域是以O (0,0),A (0,1),B (-12,12)为顶点的三角形内部(含边界).当x =y =0时,x +2y 取最小值0,所以z =3x +2y的最小值是1. 答案:B10.不等式ax 2+bx +2>0的解集是(-12,13),则a -b 等于( )A .10B .14C .-4D .-10解析:∵2a =(-12)×13=-16,∴a =-12.又-b a =-12+13=-16,∴b =-2,∴a -b =-10.答案:D11.某人要买房,调查数据显示:随着楼层的升高,上下楼耗费的体力增多,因此不满意度升高,当住第n 层楼时,上下楼造成的不满意度为n ;但高处空气清新,嘈杂音较小,环境较为安静,因此随着楼层的升高,环境不满意度降低,当住第n 层楼时,环境不满意度为8n,则此人应选( ) A .1楼 B .2楼 C .3楼D .4楼解析:只需求不满意度n +8n 的最小值.由均值不等式得n +8n ≥42,当且仅当n =8n ,即n =22≈3时,n +8n取得最小值.答案:C12.设函数f (x )=x 3+x ,x ∈R ,若当0≤θ<π2时,f (m sin θ)+f (1-m )>0恒成立,则实数m的取值范围是( )A .(0,1)B .(-∞,0)C .(-∞,12)D .(-∞,1)解析:∵f (x )=x 3+x ,x ∈R 是奇函数且是增函数,∴f (m sin θ)+f (1-m )>0恒成立,即f (m sin θ)>f (m -1),∴m sin θ>m -1,即m <11-sin θ.∵θ∈[0,π2),∴11-sin θ≥1,∴m <1.答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分)13.不等式x -x 2>0的解集是________. 解析:原不等式等价于x 2-x <0,解得0<x <1. 答案:{x |0<x <1}14.x ≥0,y ≥0,x +y ≤4所围成的平面区域的周长是________. 解析:图1如下图1中阴影部分所示,围成的平面区域是Rt △OAB . 可求得A (4,0),B (0,4),则OA =OB =4,AB =42, 所以Rt △OAB 的周长是4+4+42=8+4 2. 答案:8+4 215.某种汽车,购车费用是10万元,每年使用的保险费、养路费、汽油费约为0.9万元,年维修费第一年是0.2万元,以后逐年递增0.2万元.那么这种汽车使用________年时,它的平均费用最少.解析:设使用x 年平均费用最少,由年维修费第一年是0.2万元,以后逐年递增0.2万元,可知汽车年维修费构成首项为0.2万元,公差为0.2万元的等差数列.因此,汽车使用x 年总的维修费用为0.2+0.2x2x 万元,设汽车的年平均费用为y 万元,则有y =10+0.9x +0.2+0.2x2xx =10+x +0.1x 2x =1+10x +x 10≥1+210x ·x 10=3.当且仅当10x =x10,即x =10时,y 取最小值.答案:1016.若关于x 的不等式4x -2x +1-a ≥0在区间[1,2]上恒成立,则实数a 的取值范围为________.解析:设y =4x -2x +1=(2x )2-2·2x =(2x -1)2-1.由于1≤x ≤2,则2≤2x ≤4,由二次函数性质,知当2x=2,即x =1时y 有最小值0,所以原不等式在区间[1,2]上恒成立,只要a ≤0.答案:(-∞,0]三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分) 17.(本小题10分)已知a >0,试比较a 与1a的大小.解:a -1a =a 2-1a =(a -1)(a +1)a.因为a >0,所以当a >1时,(a -1)(a +1)a >0,有a >1a ;当a =1时,(a -1)(a +1)a =0,有a =1a ;当0<a <1时,(a -1)(a +1)a <0,有a <1a. 综上,当a >1时,a >1a ;当a =1时,a =1a ;当0<a <1时,a <1a.18.(本小题12分)已知a 、b 、c 为不等正数,且abc =1.求证:a +b +c <1a +1b +1c 解:方法1:∵a 、b 、c 为不等正数,且abc =1,∴a +b +c =1bc +1ca +1ab<1b +1c 2+1c +1a 2+1a +1b 2=1a +1b +1c.故原不等式成立. 方法2:∵a 、b 、c 为不等正数,且abc =1,∴1a +1b +1c =bc +ca +ab =bc +ca 2+ca +ab 2+ab +bc 2>abc 2+a 2bc +ab 2c =a +b +c .故原不等式成立.19.(本小题12分)已知实数x ,a 1,a 2,y 成等差数列,x ,b 1,b 2,y 成等比数列,求(a 1+a 2)2b 1b 2的取值范围.解:因为x ,a 1,a 2,y 成等差数列,所以x +y =a 1+a 2. 因为x ,b 1,b 2,y 成等比数列,所以xy =b 1b 2,且xy ≠0. 所以(a 1+a 2)2b 1b 2=(x +y )2xy x 2+y 2+2xy xy =x 2+y 2xy+2.当x 、y 同号时,x 2+y 2≥2xy ,当且仅当x =y 时,等号成立,又xy ≠0,所以上式≥2xyxy +2=4;当x 、y 异号时,x 2+y 2≥2|xy |,当且仅当|x |=|y |时,等号成立,又xy ≠0,所以上式≤2|xy |xy+2=0.故(a 1+a 2)2b 1b 2的取值范围为(-∞,0]∪[4,+∞).20.(本小题12分)设集合A 、B 分别是函数y =1x 2+2x -8与函数y =lg(6+x -x 2)的定义域,C ={x |x 2-4ax +3a 2<0}.若A ∩B ⊆C ,求实数a 的取值范围.解:由x 2+2x -8>0,得x <-4或x >2,所以A ={x |x <-4或x >2};由6+x -x 2>0,即x 2-x -6<0,得-2<x <3,所以B ={x |-2<x <3}.于是A ∩B ={x |2<x <3}.由x 2-4ax +3a 2<0,得(x -a )(x -3a )<0,当a >0时,C ={x |a <x <3a },由A ∩B ⊆C ,得⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤23a ≥3,所以1≤a ≤2;当a =0时,不等式x 2-4ax +3a 2<0即为x 2<0,解集为空集,此时不满足A ∩B ⊆C ;当a <0时,C ={x |3a <x <a },由A ∩B ⊆C ,得⎩⎪⎨⎪⎧3a ≤2a ≥3,此不等式组无解.综上,满足题设条件的实数a 的取值范围为{a |1≤a ≤2}.21.(本小题12分)某工厂生产甲、乙两种产品,其产量分别为45个与55个,所用原料分别为A 、B 两种规格的金属板,每张面积分别为2 m 2与3 m 2.用A 种规格的金属板可造甲种产品3个,乙种产品5个;用B 种规格的金属板可造甲、乙两种产品各6个.问A 、B 两种规格的金属板各取多少张,才能完成计划,并使总的用料面积最省?解:图2设A ,B 两种金属板各取x 张,y 张,用料面积为z ,则约束条件为 ⎩⎪⎨⎪⎧3x +6y ≥45,5x +6y ≥55,x ≥0,y ≥0,目标函数z =2x +3y .作出可行域,如右图2所示的阴影部分.目标函数z =2x +3y 即直线y =-23x +z 3,其斜率为-23,在y 轴上的截距为z3,且随z 变化的一族平行线.由图知,当直线z =2x +3y 过可行域上的点M 时,截距最小,z 最小.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧5x +6y =55,3x +6y =45,得M 点的坐标为(5,5),此时z min =2×5+3×5=25(m 2),即两种金属板各取5张时,用料面积最省.图322.(本小题12分)如图3所示,将一矩形花坛ABCD 扩建成一个更大的矩形花坛AMPN ,要求B 点在AM 上,D 点在AN 上,且对角线MN 过C 点,已知|AB |=3米,|AD |=2米.(1)要使矩形AMPN 的面积大于32平方米,则AN 的长度应在什么范围内? (2)当AN 的长度是多少时,矩形AMPN 的面积最小?并求出最小值.解:设AN 的长为x 米(x >2),由|DN ||AN |=|DC ||AM ||AM |=3x x -2,∴S 矩形AMPN =|AN |·|AM |=3x 2x -2.(1)由S 矩形AMPN >32,得3x 2x -2>32,又x >2,则3x 2-32x +64>0,解得2<x <83或x >8,即AN 长的取值范围为(2,83)∪(8,+∞).(2)y =3x 2x -2=3(x -2)2+12(x -2)+12x -2=3(x -2)+12x -2+12 ≥23(x -2)×12x -2+12=24, 当且仅当3(x -2)=12x -2,即x =4时,取等号,∴当AN 的长度是4米时,矩形AMPN 的面积最小,最小值为24平方米.。
(2021年整理)高中数学必修五不等式测试题
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【高中数学新人教B版必修5】3.1.2《不等式的性质》测试
【高中数学新人教B 版必修5】3.1.2《不等式的性质》测试一.选择题:1.已知a 、b 、c 、d 均为实数,有下列命题①若ab>0,bc -ad>0,则a c -bd >0 ②若ab>0,a c -bd >0,则bc -ad>0 ③若bc -ad>0, a c >b d >0,则ab>0.其中真命题的个数是( )A.0 B.1 C.2 D.32.若a>b>c ,则一定成立的不等式是( )A.a │c │>b │c │ B.ab>ac C.a -│c │>b -│c │ D.a 1 <b 1<c 1 3.若a 、b ∈(0,+∞),且a>b ,则( )A.a 2>b 2 B.a b <1 C.lg(a -b)>0 D.a )21(< b )21( 4.若a>b>c ,则下列不等式成立的是( )A.c a -1>c b -1 B.c a -1<cb -1 C.ac>bc D.ac<bc 5.若a<b<0,则下列不等关系中不能成立的是( ) A.a 1 >b 1 B.b a -1>a1 C.│a │>│b │ D.a 2>b2 6.若a 、b 为实数,则a>b>0是a 2>b 2的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件7.若1<a 1 <b1,则下列结论中不正确的是( ) A .log b a > log a b B .│log b a +log a b │>2C .(log a b )2<1 D .│log b a │+ │ log a b │>│ log b a + log a b │ 8. “a>b>0” 是“ab< 222b a +”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件9.设a>0,b>0,则不等式-b<x1<a 等价于( ) A .-b 1 < x <0或0<x<a 1 B .-a 1<x<b1 C .x<-a 1或x>b 1 D .x<-b 1或x>a1 二.填空题:10.设a>1,-1<b<0,则a ,b ,-a ,-b ,-ab 按由大到小的顺序排列为_________________.11.以下结论:(1)a>b ⇒│a │>b ;(2)a>b ⇒a 2>b 2;(3)│a │>b ⇒a>b ;(4)a>│b │⇒a>b ,其中正确结论的序号是___________________.12.已知-2π≤α<β≤2π,则2βα-的范围为 . 三.解答题: 13.已知a>b>0,c>d>0,(1)求证:ac>bd (2)试比较d a 与c b 的大小.14.设f(x)=3ax 2+2bx+c ,若a+b+c=0,f(0)>0,f(1)>0求证:(1)a>0,-2<ab <-1 (2)函数f(x)在(0,1)内有零点.参考答案:1.D 解析:①∵bc -ad>0∴bc>ad 同时除以ab ∵ab>0∴a c >b d ∴ac -bd >0 ②∵a c -b d >0∴a c >bd ∵ab>0同时乘以ab 得bc>ad ∴bc -ad>0 ③ a c >b d >0 ∴a c -b d >0得abad bc ->0又bc -ad>0 ∴ab>0 2. C 解析:A 需要c ≠0,B 需要a>0,D 需要a 、b 、c 同号3.D4.B 解析:∵a-c>b-c>0∴c a -1<cb -1; 5.B 解析:∵a<b<0∴a 1 >b 1;∵a<b<0∴―b>―a>0∴│a │>│b │ ,a 2>b 2 6.A7.D 解析:∵1<a 1 <b1∴0<a<b<1∴0< log a b < log b a <1∴A 、B 、C 正确.∴D 不成立.实际上,D 应该取等号.8.A 解析:ab< 222b a +即a 2+b 2-2ab>0即(a-b)2>0,只能得到a ≠b 9.D 解析:若x>0,则由x 1<a 知x>a 1;若x<0,则由-b<x 1知x<-b1 二.填空题:10.a>-ab>-b>b>-a 解析:依题意知a>-b>b>-a ,只需考虑-ab ,它是个正数,依题意│b │<-ab<│a │即-b<-ab<a .11.(1)(4)解析:(1)∵│a │≥a 而a>b ∴│a │>b (2)必须均正(3)如a=-3,b=2(4)∵│b │≥b 而a>│b │∴a>b12.022≤-≤-βαπ解析:∵-2π≤β≤2π∴-2π≤-β≤2π,同向可加性得πβαπ≤-≤-,从而得到结论.三.解答题:13.证明:(1)∵a>b>0,c>d>0∴ac>bc,bc>bd ∴ac>bd(2)∵a>b>0,c>d>0∴d b d a >>0,c b d b >>0∴c b d a >>0 ∴d a >cb 14.证明:(1)∵f(0)>0,f(1)>0∴c>0,3a+2b+c>0再由a+b+c=0,消去b ,得a>c>0;消去c ,得a+b<0,2a+b>0.故-2<a b <-1 (2)抛物线f(x)=3ax 2+2bx+c 的顶点坐标为(a b 3-,a b ac 332-).∵-2<a b <-1∴32331<-<a b .由于f(a b 3-)=ab ac 332-=a c a ac 3)(32+-=a ac c a 322-+-<0而f(0)>0,f(1)>0,所以函数f(x)在(0,a b 3-)和(ab 3-,1)内各有一个零点.。
北师大版高中数学必修5第三章不等式测试题集锦
第三章 不等式习题集锦一、选择题1. 设a= 3-x, b=x-2,则a 与b 的大小关系为( )A . a>b B. a=b C . a<b D. 与x 有关2.已知,,a b c R ∈,则下列选项正确的是 ( )A.22a b am bm >⇒> B.a b a b c c>⇒> C .11,0a b ab a b >>⇒< D.2211,0a b ab a b >>⇒< 3.已知a ,b ,c ,d ∈R ,则下列命题中必然成立的是()A .若a >b ,c >b ,则a >cB .若a >-b ,则c -a <c +bC .若a 2>b 2,则-a <-bD .若a >b ,c >d ,则>a b c d4.若m<n ,p<q 且(p-m)(p-n)>0,(q-m)(q-n)<0,则m 、n 、p 、q 的大小顺序是()A .m<p<q<nB .p<m<q<nC .p<m<n<qD .m<p<n<q5.若110a b<<,则下列不等式中,正确的不等式有 () ①a b ab +< ②a b > ③a b < ④2b a a b+> A .1个 B .2个 C .3个 D .4个6.对于任意实数a 、b 、c 、d ,命题①bc ac c b a >≠>则若,0,;②22,bc ac b a >>则若 ③b a bc ac >>则若,22;④ba b a 11,<>则若;⑤bd ac d c b a >>>>则若,,0.其中真命题的个数是(A)1 (B)2 (C)3 (D)47.下列不等式中,对任意x ∈R 都成立的是 ()A .2111x <+B .x 2+1>2xC .lg(x 2+1)≥lg2xD .244x x +≤1 8.下列不等式的解集是空集的是( )A.x 2-x+1>0B.-2x 2+x+1>0C.2x -x 2>5D.x 2+x>29.不等式022>++bx ax 的解集是)31,21(-,则a +b 的值是( ) A.10 B.-10 C.14D.-14 10. 若不等式022>++bx ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-3121|x x ,则a -b 值是 A.-10 B.-14 C. 10 D. 1411.不等式0322≥-+x x 的解集为( )A 、{|13}x x x ≤-≥或B 、}31|{≤≤-x xC 、{|31}x x x ≤-≥或D 、}13|{≤≤-x x12.不等式11(-x)(x -)023>的解集为( ) 11. 32A x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭ 1. 2⎧⎫>⎨⎬⎩⎭B x x 1. |3⎧⎫<⎨⎬⎩⎭C x x 11. |32⎧⎫<>⎨⎬⎩⎭或D x x x 13.关于x 的不等式)1,(0-∞>+的解集为b ax ,则关于x 的不等式02>+-x a bx 的解集为( )A .(-2,1)B .),1()2,(+∞-⋃--∞C .(-2,-1)D .),1()2,(+∞⋃--∞14. 若全集U=R,集合M ={}24x x >,S =301x x x ⎧-⎫>⎨⎬+⎩⎭,则()U M S ð= A.{2}x x <- B. {23}x x x <-≥或 C. {3}x x ≥ D. {23}x x -≤< 15.{}202,023ax b ax b x x x x ++>>>--不等式的解集为则不等式的解集为( ) A. {}213x x x -<<->或 B .{}321x x x -<<->或 C. {}123x x x -<<>或 D .{}231x x x <<<-或16.在R 上定义运算:(1)x y x y ⊗⊗=-,若不等式()()1x a x a -⊗+<对任意实数x 成立,则实数a 的取值范围是A .11a -<<B .02a <<C .1322a -<<D .3122a -<< 17.()()222240a x a x x R -+--<∈若不等式对一切恒成立,则a 的取值范围是( )A .(]2-∞,B .(]22-,C .[]22-,D .()2-∞, 18.在R 上定义运算a cad bc b d =-,若32012xx x <-成立,则x 的取值范围是(A.(4,1)-B.(1,4)-C.(,4)(1,)-∞-+∞D.(,1)(4,)-∞-+∞19.已知函数20()20x x f x x x +⎧=⎨-+>⎩,≤,,,则不等式2()f x x ≥的解集为( )A .[]11-,B .[]22-,C .[]21-,D .[]12-, 20. 0,0a b ≥≥,且2a b +=,则 ( ) (A )12ab ≤ (B )12ab ≥ (C )222a b +≥ (D )223a b +≤ 21. 已知310<<x ,则)31(x x -取最大值时x 的值是( ) A .31 B .61 C .43 D .32 22. 已知正数,x y 满足1x y +=,则12x y+的最小值( )A .3+B .C .2D .4 23. 若实数b a ,满足1=+b a ,则b a 33+的最小值是( )A .18B .32C .6D .3624. 若实数a 、b 满足a +b =2,是3a +3b 的最小值是( )A .18B .6C .23D .24325. 如果实数x,y 满足x 2+y 2=1,则(1-xy) (1+xy)有 ( )A .最大值1和最小值43 B .最小值21和最大值1 C .最小值43而无最大值 D .最大值1而无最小值 26. 已知x y xy +=,则y x +的取值范围是()A .]1,0(B .),2[+∞C .]4,0(D .),4[+∞27. ()()21x y x y x x ⊕=-⊕+定义运算,则的最大值是( )A .1B .12C .2D .1428.已知12=+y x ,则y x 42+的最小值为A .8B .6C .22D .2329.下列函数中,最小值为2的是( )A .)0(1<+=x x x y B .)1(11≥+=x xy C .)0(24>-+=x x x y D .2322++=x x y 30.下列结论正确的是(A)当2lg 1lg ,10≥+≠>xx x x 时且 ;(B)21,0≥+>x x x 时当; (C)21,2的最小值为时当xx x +≥; (D)无最大值时当xx x 1,20-≤< 31. 设x>0,y>0,a 、b 为正常数,且1=+y b x a ,则x+y 的最小值为( ) A .ab 4 B .ab b a 2++C .2(a+b)D .以上都不对32.63x y -<不在4表示的平面区域内的点是()A .()00,B .()12,C .()21,D .()31, 33.已知点(3,1)和(-4,6)在直线320x y a -+=的两侧,则a 的取值范围是( )A.a <-7或a >24B.a =7或a =24C.-7<a <24D.-24<a <734.已知点P (x ,y )在不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥-+≤-≤-022,01,02y x y x 表示的平面区域上运动,则z =x -y 的取值范围是( )A .[-2,-1]B .[-2,1]C .[-1,2]D .[1,2]35.如图, 不等式(x+y)(x-y)<0表示的平面区域是( )36.如图7-27,022<-y x 表示的平面区域是( )37. ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥-<-<+0011234x y y x y x 表示的平面区域内的整点的个数是( ) A .8个 B .5个 C .4个 D .2个38. 已知变量y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≥<+≤+-12553034x y x y x ,目标函数是y x z +=2,则有A .3,12m in m ax ==z zB .,12m ax =z z 无最小值C .z z ,3m in =无最大值D .z 既无最大值,也无最小值39. 00,23x y x y x y x y y a -≤⎧⎪+≥+⎨⎪≤⎩若实数、满足且z=的最大值是,则a =( )A .1B .1-C .0D .240.不等式组 (5)()0,03x y x y x -++≥⎧⎨≤≤⎩表示的平面区域是 ( )(A ) 矩形 ( B ) 三角形 (C ) 直角梯形 (D ) 等腰梯形41.某厂生产甲、乙两种产品,产量分别为45个、50个,所用原料为A 、B两种规格的金属板,每张面积分别为2m 2、3 m 2,用A 种金属板可造甲产品3个,乙产品5个,用B 种金属板可造甲、乙产品各6个,则A 、B 两种金属板各取多少张时,能完成计划并能使总用料面积最省?(A) A 用3张,B 用6张 (B)A 用4张,B 用5张(C)A 用2张,B 用6张 (D)A 用3张,B 用5张二、填空题1.当x 取值范围是____ 时,函数122-+=x x y 的值大于零2.b 克糖水中有a 克糖(b>a >0),若再加入m 克糖(m>0),则糖水更甜了,将这个事实用一个不等式表示为 .3.不等式0)3)(5)(1(>+--x x x 的解集为:4.若不等式02<--b ax x 的解集是2<x<3,则不等式012>--ax bx 的解集是:________ 5.140,0,1x y x y>>+=若且,则x y +的最小值是 6. 已知0,0>>y x ,且191=+y x ,则y x +的最小值为 _____ 7. 已知232a b +=,则48a b +的最小值是 .(8. 数224y =x +x +1的最小值是___ 9. 若x 、y ∈R +,x +4y =20,则xy 有最______值为______. 10.某校要建造一个容积为38m ,深为2m 的长方体无盖水池,池底和池壁的造价每平方米分别为240元和160元,那么水池的最低总造价为 元。
高中数学必修5不等式训练(含详细答案)
高中数学必修5不等式训练(含详细答案)第三章 不等式一、选择题.1. 若 a ∈R ,则下列不等式恒成立的是( ).A. a 2 + 1>aB.112+a <1C. a 2 + 9>6aD. lg (a 2 +1)>lg|2a |2. 下列函数中,最小值为 2 是( ).A. y =xx 55+,x ∈R ,且 x ≠0 B. y = lg x+x lg 1,1<x <10C. y = 3x + 3-x ,x ∈RD. y = sin x+x sin 1,2π0<<x3. 不等式组 表示的平面区域的面积等于( ).A. 28B. 16C.439 D. 1214. 不等式 lg x 2<lg 2x 的解集是( ).x ≤3 x + y ≥0 x - y + 2≥0A. ⎪⎭⎫⎝⎛11001, B. (100,+∞)C.⎪⎭⎫⎝⎛11001,∪(100,+∞)D. (0,1)∪(100,+∞)5. 不等式(x 4 - 4)-(x 2 - 2)≥0 的解集是( ).A. x ≥2,或 x ≤-2B. -2≤x ≤2C. x <-3,或 x >3D. -2<x <2 6. 若 x ,y ∈R ,且 x + y = 5,则 3x + 3y 的最小值是( ).A. 10B.C.D. 7. 若 x >0,y >0,且 281x y+=,则 xy 有( ).A. 最大值 64B. 最小值164C. 最小值12D. 最小值648. 若 ,则目标函数 z = 2x + y 的x ≤2 y ≤2x + y ≥1取值范围是( ).A. [0,6] B . [2,4] C. [3,6] D. [0,5] 9. 若不等式 ax 2 + bx + c >0 的解是 0<α<x <β,则不等式 cx 2 - bx + a >0 的解为( ).A. α1<x <β1B. -β1<x <-α1C. -α1<x <-β1D. β1<x <α110. 若 a >0,b >0 ,且1a b +=,则⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-111122b a 的最小值是( ).A. 9B. 8C.7D. 6二、填空题. 1. 函数y 的定义域是 .2. 若 x ,y 满足 ,则x y 的最大值为____________________,最小值x + 2y - 5≤0x ≥1y ≥0 x + 2y - 3≥0为_________________.3. 函数y=的最大值为.4. 若直角三角形斜边长是1,则其内切圆半径的最大值是.5. 若集合A = {(x,y)| |x| + |y|≤1},B = {(x,y)|(y-x)(y+x)≤0},M = A∩B,则M的面积为___________.6. 若不等式2x - 1>m(x2 - 1)对满足-2≤m≤2 的所有m都成立,则x的取值范围是.三、解答题.1. 若奇函数f(x)在其定义域(-2,2)上是减函数,且f(1 - a)+ f(1 - a2)<0,求实数a的取值范围.2. 已知 a >b >0,求216()a b a b +-的最小值.3. 设实数 x ,y 满足不等式组 .(1)作出点(x ,y )所在的平面区域; (2)设 a >-1,在(1)所求的区域内,求f (x ,y )= y – ax 的最大值和最小值.1≤x + y ≤4y + 2≥|2x - 3|4. 某工厂拟建一座平面图形为矩形,且面积为200 m2 的三级污水处理池(平面图如右). 如果池外圈周壁建造单价为每米400 元,中间两条隔墙建筑单价为每米248 元,池底建造单价为每平方米80 元,池壁的厚度忽略不计. 试设计污水池的长和宽,使总造价最低,并求出最低造价.参考答案一、选择题. 1. A【解析】A :a 2 - a + 1 = a 2- a +4341+=221⎪⎭⎫ ⎝⎛-a +43>0. a 2 + 1>a 恒成立.B :当 a = 0 时,左 = 右.C :当 a = 3 时,左 = 右.D :当 a = ±1 时,左 = 右. 2. C【解析】A :y 没有最小值. B :∵ 1<x <10, ∴ 0<lg x <1. ∴ y ≥2.lg x =1,即x =10时,y min = 2. 此时不符合1<x <10. C :∵ 3x >0, ∴ y = 3x +x31≥2.x = 0时,y min = 2. D :∵ 0<x <2π, ∴ sin x >0. ∴ y ≥2.当 sin x =xsin 1时,此时 sin x = 1,x =2π,不符合 0<x <2π. 3. B【解析】由不等式组,画出符合条件的平面区域(下图阴影部分).解两两直线方程组成的方程组,可得 A (3,5),B (3,-3), C (-1,1).∴ S 阴 =21· |AB | · |x A - x c | = 21×8×4 = 16. 4. D 【解析】∵∴ x >0. ∵ lg x 2<lg 2x , ∴ lg 2x - 2lg x >0. ∴ lg x >2 ,或 lg x <0, ∴ x >100 ,或 0<x <1. 5. A【解析】∵(x 4 - 4)-(x 2 - 2)≥ 0,∴ x 4 - x 2 - 2≥0,∴(x 2 - 2)(x 2 + 1)≥0.x 2>0,x >0,∴ x 2≥2.∴ x ≥2,或 x ≤-2. 6. D【解析】 3x + 3y ≥2yx33⋅= 2yx +3,∴ 3x + 3y ≥2×9×3= 183,当 x = y =25时,等号成立.7. D 【解析】 yx 82+≥2yx 82⋅= 8xy 1,当yx 82=,即 时,8xy1取最大值,即 xy取最小值 64. 8. A【解析】 据不等式组画出可行域.易知 A (-1,2),B (2,2).将 y = -2x 进行平移,当直线过 A 点时,z min = 0,当直线过 B 点时,z max = 6. 9. Cx = 4, y = 16【解析】由题知, 且 a <0.∴ b = -a (α + β ), c = a (αβ ).∴ 所求不等式可代为 a (αβ )x 2 + a (α + β )x + a >0.∴(αβ )x 2 +(α + β )x + 1<0. ∴(αx + 1)(βx + 1)<0. ∵ 0<α<β,∴ -α1<-β1. ∴ -α1<x <-β1. 10. A 【解析】⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-111122b a =22221b a b a --+ 1 =22222)(b a b a b a --++ 1=ab 2+1≥222⎪⎭⎫⎝⎛+b a + 1 = 9.∴ 当 a = b=21时,原式取最小值 9.二、填空题. 1. (-8,8).【解析】∵ 64 - x 2>0 ∴ x 2<64,-8<xα + β = ab- α β = ac<8,即(-8,8).2. 2,0.【解析】 据不等式组画出可行域.由图可知,2max=⎪⎭⎫⎝⎛xy ,=⎪⎭⎫ ⎝⎛m inxy 0.3. 21. 【解析】设 x = cos , ∈[0,π]. ∴ y = cos sin =21sin 2 . ∵ ∈[0,π],∴ 2 ∈[0,2π],∴ y max =21,此时 =4π,x = cos 4π=22. 4. 21-.【解析】如图,r =21-+b a =212-+b a ≤21222-+b a =2122-=212-. 当且仅当 a = b =22时, r max =212-.5. 1.【解析】如图,M 为阴影部分. M 的面积为()2221⨯= 1.6. 271+-<x <231+. 【解析】令 f (m )= m (x 2 - 1)-(2x - 1)(x ≠±1),把它看作关于 m 的一次函数.由于 -2≤m ≤2 时,f (m )<0 恒成立,x 2 - 1>0 x 2 - 1<0 ∴ 或f (2)<0 f (-2)<0解得 1<x <231+,或271+-<x <1,又x = 1 时,亦符合题意.∴ 271+-<x <231+. 三、解答题.1. 由f (1 - a )+ f (1 - a 2)<0,得 f (1 - a )<- f (1 - a 2). 又因为函数f (x )为奇函数,所以- f (1 - a 2) = f (a 2 - 1).∴ f (1 - a )< f (a 2 - 1). 又∵ 函数 f (x ) 在其定义域(-2,2)上是减函数,1 - a >a2 – 1 -2<a <1 ∴ -2<1 - a <2 解得 -1<a <3-2<a 2 - 1<2 -3<a <3∴ a ∈(-1,1).2. 由 a >b >0 知,a - b >0,∴ b (a - b )≤4222a b a b =⎪⎭⎫⎝⎛-+.∴ a 2 +)(16b a b -≥a 2 +264a ≥22264a a ⋅= 16.当且仅当 a 2 =264a,b = a - b , 即当 a = 22,b =2时,a 2 +)(16b a b -取得最小值 16.3. (1)(-3,7) 【解析】(2) 最大值为7+3a ,最小值为4. 【解】设污水池总造价为 y 元,污水池长为 x m. 则宽为x200m ,水池外圈周壁长2x + 2 · x 200(m ),中间隔墙长2 · x200(m ),池底面积200(m 2).∴ y = 400⎪⎭⎫⎝⎛+⋅x x 20022+ 248 · x 200 · 2 + 80×200 = 800⎪⎭⎫⎝⎛+x x 324+ 16 000- 1- 2a , -1<a ≤2 1 - 3a , a >2≥1 600xx 324+ 16 000 = 44 800.当且仅当 x =x324,即 x = 18,x 200=9100时,y min = 44 800.答:当污水池长为 18 m ,宽为9100m 时,总造价最低,最低为 44 800元.。
(压轴题)高中数学必修五第三章《不等式》测试题(含答案解析)(1)
一、选择题1.若正数x ,y 满足21y x+=,则2x y +的最小值为( )A .2B .4C .6D .82.已知2244x y +=,则2211x y +的最小值为( ) A .52B .9C .1D .943.已知实数满足约束条件020360x y x y x y -≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩,则2z x y =-的最小值为( )A .4-B .3-C .2-D .1-4.设x ,y 满足约束条件4100,20,0,0,x y x y x y --≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥≥⎩则23z x y =-的最大值为( )A .10B .8C .5D .6-5.实数x ,y 满足线性约束条件424x y x y x +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩,则2z x y =-的最小值为( )A .2-B .1-C .0D .16.不等式112x x ->+的解集是( ). A .{}|2x x <-B .{}|21x x -<<C .{}|1x x <D .{}|x x ∈R7.已知点(x ,y )在直线x +2y =4上移动,则24x y +的最小值是( ) A.B.C .6D .88.已知,20a b c a b c >>++=,则ca的取值范围是( ) A .31ca-<<- B .113c a -<<- C .21ca-<<- D .112c a -<<- 9.已知实数x ,y 满足210210x y x x y -+≥⎧⎪<⎨⎪+-≥⎩,则221z x y =--的取值范围是( )A .5,53⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .5,53⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .5,53⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .5,53⎡⎫-⎪⎢⎣⎭10.若a ,b ,c ∈R ,a >b ,则下列不等式恒成立的是( )A .1a <1bB .a 2>b 2C .21ac +>21b c + D .a |c |>b |c |11.设,,a b c ∈R ,且a b >,则( ) A .ac bc >B .11a b< C .22a b > D .33a b >12.命题p :变量(),x y 满足约束条件3450y x x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+-≥⎩,则y z x =的最小值为14,命题q :直线2x =的倾斜角为2π,下列命题正确的是( ) A .p q ∧B .()()p q ⌝∧⌝C .()p q ⌝∧D .()p q ∧⌝二、填空题13.已知实数,x y 满足约束条件222,22x y x y x y -≤⎧⎪-≥-⎨⎪+≥⎩则2z x y =-的最大值为___.14.设ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且3cos 2cos a C c A b ⋅=⋅+,则()tan A C -的最大值为__________. 15.已知实数x ,y 满足x y 10x y 20x 0-+≤⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则z x 2y =-的最大值为______.16.若不等式20++≥x mx m 在[1,2]x ∈上恒成立,则实数m 的最小值为________ 17.已知0x >,0y >,且212+=x y ,若2322+≥-x y m m 恒成立,则实数m 的取值范围_______.18.已知2z y x =-,式中变量x ,y 满足下列条件:213201x y x y k y -≥-⎧⎪+-≥⎨⎪≥⎩,若z 的最大值为11,则k 的值为______.19.已知a >0,b >0,则p =2b a﹣a 与q =b ﹣2a b 的大小关系是_____.20.若(0,1)x ∈时,不等式111m x x≤+-恒成立,则实数m 的最大值为________. 三、解答题21.设函数2()(2)3(0)f x ax b x a =+-+≠. (1)若不等式()0f x >的解集为(1,3)-,求,a b 的值; (2)若(1)2,0,0f a b =>>,求19a b+的最小值.22.已知函数()21f x x x =-++. (1)求不等式()5f x ≤的解集; (2)若()f x 的最小值是m ,且3m a b +=,求212a b +的最小值.23.已知函数2()12af x x x =-+ (1)若()0f x ≥,在R 上恒成立,求实数a 的取值范围; (2)若[]1,2,()2x f x ∃∈≥成立,求实数a 的取值范围. 24.已知关于x 的不等式23240x ax -++>. (1)当2a =时,求此不等式的解集;(2)若此不等式的解集为()4,m -,求实数a ,m 的值. 25.已知a R ∈,若关于x 的不等式2(1)460a x x 的解集是(3,1)-.(1)求a 的值;(2)若关于x 的不等式230ax bx ++≥在[0,2]上恒成立,求实数b 的取值范围. 26.已知关于x 的一元二次不等式()22600kx x k k -+<≠.(1)若不等式的解集是{|3x x <-或}2x >-,求k 的值; (2)若不等式的解集是R ,求k 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】 由21y x +=,对2x y +乘以21y x+=,构造均值不等式求最值 .【详解】22242248x y x xy y x y xy ⎛⎫⎛⎫+=++=+++≥+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当421xy xy y x ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,即412x y =⎧⎪⎨=⎪⎩时,等号成立,∴min 28x y ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.故选:D 【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:“一正、二定、三相等” (1) “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.如果等号成立的条件满足不了,说明函数在对应区间单调,可以利用单调性求最值或值域.2.D解析:D 【分析】利用22222211111(4)4x y x y xy ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,展开后应用基本不等式可得最小值. 【详解】由题意22222211111(4)4x y x y x y ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭2222141955444y x x y ⎛⎛⎫=++≥+= ⎪ ⎝⎭⎝,当且仅当22224y x x y =,即2242,33x y ==时等号成立.故选:D . 【点睛】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.3.A解析:A 【分析】根据约束条件作出可行域,将目标函数变形为122zy x =-,通过平移直线法可求出2z -的最大值,从而可得z 的最小值. 【详解】作出已知不等式组所表示的平面区域,如图所示:将目标函数2z x y =-变形为122zy x =-,由图可知当直线经过点(0,2)A 时,截距2z -最大,所以,2z x y =-的最小值为4-. 故选:A 【点睛】方法点睛:解决线性规划问题的关键是正确地作出可行域,准确地理解z 的几何意义,求最优解时采用“平移直线法”. 利用线性规划求最值,一般用图解法求解,其步骤是: (1)在平面直角坐标系内作出可行域;(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形;(3)确定最优解:在可行域内平行移动目标函数变形后的直线,从而确定最优解; (4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.4.C解析:C 【分析】作出不等式对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,求目标函数的最大值即可. 【详解】画出约束条件所表示的平面区域,如图所示, 由23z x y =-得到233zy x =-, 平移直线233zy x =-,当过A 时直线截距最小,z 最大,由4100yx y=⎧⎨--=⎩得到5(,0)2A,所以23z x y=-的最大值为max523052z=⨯-⨯=,故选C.【点睛】本题主要考查简单线性规划求解目标函数的最值问题.其中解答中正确画出不等式组表示的可行域,利用“一画、二移、三求”,确定目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,及推理与计算能力,属于基础题.5.C解析:C【分析】作出约束条件的可行域,将目标函数转化为122zy x=-,利用线性规划即可求解.【详解】解:由2z x y=-得122zy x=-,作出x,y满足约束条件424x yx yx+≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩对应的平面区域如图(阴影部分ABC):平移直线122z y x =-, 由图象可知当直线122z y x =-过点C 时,直线122zy x =-的截距最大,此时z 最小, 420x x y =⎧⎨--=⎩,解得()4,2A .代入目标函数2z x y =-, 得4220z =-⨯=,∴目标函数2z x y =-的最小值是0.故选:C . 【点睛】本题考查简单的线性规划,解题的关键是作出约束条件的可行域,属于中档题.6.A解析:A 【解析】分析:首先对原式进行移项、通分得到302x ->+,之后根据不等式的性质可得20x +<,从而求得不等式的解集.详解:将原不等式化为1202x x x --->+,即302x ->+, 即302x <+,则有20x +<,解得2x <-, 所以不等式102x x ->+的解集为{}|2x x <-,故选A. 点睛:该题是一道关于求不等式解集的题目,解答该题的关键是熟练掌握分式不等式的解法,属于简单题目.7.D解析:D 【分析】运用基本不等式2422x y +≥=【详解】因为20,40xy>>,所以224228x y x y ++≥===,(当且仅当24x y =时取“=”). 故答案为D. 【点睛】利用两个数的基本不等式求函数的最值必须具备三个条件: ①各项都是正数; ②和(或积)为定值; ③等号取得的条件.8.A解析:A 【分析】先将20a b c ++=变形为2b a c =--,再代入不等式a b >,b c >,解这两个不等式,即可得a 与c 的比值关系,联立可求ca的取值范围 【详解】解:因为,20a b c a b c >>++=, 所以0,0a c ><,2b a c =--, 因为a b c >>,所以2a c a --<,即3a c >-,解得3ca>-, 将2b a c =--代入b c >中,得2a c c -->, 即a c <-,得1ca<-, 所以31ca-<<-, 故选:A 【点睛】此题考查一元一次不等式的应用,考查不等式性质的应用,考查转化思想,属于中档题9.D解析:D 【分析】画出可行域,根据目标函数的截距,利用数形结合,即可求出z 的取值范围. 【详解】 作出可行域如下:由221z x y =--得12zy x +=-, 平移直线12zy x +=-,由平移可知当直线12zy x +=-,经过点C 时, 直线12zy x +=-的截距最小,此时z 取得最大值, 由210x x y =⎧⎨+-=⎩,解得21x y =⎧⎨=-⎩,即(2,1)C -, 此时2214215z x y =--=+-=, 可知当直线12zy x +=-,经过点A 时, 直线12zy y x +==-的截距最大,此时z 取得最小值, 由21010x y x y -+=⎧⎨+-=⎩,得1323x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即1(3A ,2)3代入221z x y =--得125221333z =⨯-⨯-=-,故5[3z ∈-,5)故选:D . 【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划问题中的基本方法,属于中档题.10.C解析:C 【分析】首先利用特值法排除A 、B 两项,利用不等式的性质可确定C 项是正确的,再举出反例判断D 项是错误的,从而得到答案. 【详解】当a =1,b =-2时,满足a >b ,但11a b>,a 2<b 2,排除A 、B ; 因为211c +>0,a >b ⇒2211a b c c >++,故C 是正确的;当c =0时,a |c |>b |c |不成立,排除D , 故选:C. 【点睛】该题考查的是有关不等式的问题,涉及到的知识点有利用不等式的性质比较式子的大小,利用特值法排除不正确的选项,坚持做到小题小做的思想,属于简单题目.11.D解析:D【分析】结合不等式的性质、特殊值判断出错误选项,利用差比较法证明正确选项成立. 【详解】A 选项,当0c ≤ 时,由a b >不能得到ac bc >,故不正确;B 选项,当0a >,0b <(如1a =,2b =-)时,由a b >不能得到11a b<,故不正确; C 选项,由()()22a b a b a b -=+-及a b >可知当0a b +<时(如2a =-,3b =-或2a =,3b =-)均不能得到22a b >,故不正确;D 选项,()()()233222324b a b a b a ab b a b a b ⎡⎤⎛⎫-=-++=-⋅++⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,因为,a b 不同时为0,所以223024b a b ⎛⎫++> ⎪⎝⎭,所以可由a b >知330a b ->,即33a b >,故正确.故选:D 【点睛】本小题主要考查不等式的性质以及差比较法,属于中档题.12.A解析:A 【分析】由约束条件作出可行域,由yz x=的几何意义求得最小值判断p 为真命题,由直线2x =的倾斜角判断q 为真命题,再由复合命题的真假判断得答案. 【详解】解:变量(),x y 满足约束条件3450y x x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+-≥⎩作出可行域如图:目标式yz x=表示可行域内点(),x y 与()0,0的连线的斜率,由图可知,当过点()4,1D 时,min 14z =,即y z x =的最小值为14,命题p 为真命题; 直线2x =的倾斜角为2π正确,故命题q 为真命题. 所以p q ∧为真命题,()()p q ⌝∧⌝为假命题,()p q ⌝∧为假命题,()p q ∧⌝为假命题; 故选:A 【点睛】本题考查简单的线性规划,考查数形结合的解题思想方法,考查复合命题的真假判断,属于中档题.二、填空题13.1【分析】作出不等式组对应的平面区域利用目标函数的几何意义进行求最值即可【详解】由z=x-2y 得作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分):平移直线的截距最小此时z 最大由得A (10)代入目标函数z=解析:1 【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,进行求最值即可. 【详解】 由z=x-2y 得1122y x z =-,作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分):平移直线1122y x z =-,,1122y x z =-,的截距最小, 此时z 最大,由2222x y x y -⎧⎨+⎩== ,得A (1,0).代入目标函数z=x-2y , 得z=1-2×0=1, 故答案为1. 【点睛】本题主要考查线性规划的基本应用,利用目标函数的几何意义是解决问题的关键,利用数形结合是解决问题的基本方法.14.【分析】利用正弦定理将化为然后利用三角形内角和定理将用代换再利用两角和的正弦公式展开整理可得再由同角三角函数关系可得将其代入展开式消去结合基本不等式即可求出的最大值【详解】解:∵由正弦定理边角互化得 解析:612【分析】利用正弦定理将3cos 2cos a C c A b ⋅=⋅+化为3sin cos 2sin cos sin A C C A B ⋅=⋅+,然后利用三角形内角和定理将B 用()A C π-+代换,再利用两角和的正弦公式展开整理可得2sin cos 3sin cos A C C A ⋅=⋅,再由同角三角函数关系可得3tan tan 2A C =,将其代入()tan A C -展开式消去tan A ,结合基本不等式即可求出()tan A C -的最大值. 【详解】解:∵ 3cos 2cos a C c A b ⋅=⋅+由正弦定理边角互化得3sin cos 2sin cos sin A C C A B ⋅=⋅+,又∵ ()()sin sin sin sin cos cos sin B A C A C A C A C π=-+=+=+⎡⎤⎣⎦,∴ 3sin cos 2sin cos sin cos cos sin A C A C C A A C +⋅=⋅+, ∴ 2sin cos 3sin cos A C C A ⋅=⋅∵ 当cos 0C ≤或cos 0A ≤时,等式不成立, ∴ ,0,2A C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,3tan tan 2A C =, ∴ ()22tan tan tan tan tan tan 112tan ==32123132tan tan tan tan CA C C A C C C A C CC-==++++-,又∵ tan 0C >,∴2tan tan 3C C ≥=+当且仅当23tan tan C C ==,即tan C =等号成立, ∴()tan tan tan tan tan tan 1tan =21123A CA CC CA C -≤++-=.故答案为:12【点睛】本题主要考查正弦定理,两角差的正切公式及基本不等式的应用,需要注意的是在利用基本不等式时,要根据条件确定tan 0C >.15.-2【详解】根据题意得到如图可行域是封闭的三角形顶点是(01)()(02)目标函数可得到当目标函数过点A(01)有最大值-2故得到答案为:-2点睛:利用线性规划求最值的步骤:(1)在平面直角坐标系内解析:-2 【详解】根据题意得到如图可行域 是封闭的三角形,顶点是(0,1) (13,22)(0,2)目标函数2z x y =-,1,22zy x =-可得到当目标函数过点A(0,1),有最大值-2, 故得到答案为:-2.点睛:利用线性规划求最值的步骤:(1)在平面直角坐标系内作出可行域.(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.常见的类型有截距型(ax by +型)、斜率型(y bx a++型)和距离型(()()22x a y b +++型).(3)确定最优解:根据目标函数的类型,并结合可行域确定最优解.(4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.16.【分析】根据题意令分析可以将不等式在x ∈12上恒成立转化为二次函数的性质列出不等式组解可得m 的取值范围即可得答案【详解】根据题意令若不等式在x ∈12上恒成立则有△=m2﹣4m≤0或或解可得实数m 的最解析:12-【分析】根据题意,令()2f x x mx m ++=,分析可以将不等式20x mx m ++≥在x ∈[1,2]上恒成立转化为二次函数的性质列出不等式组,解可得m 的取值范围,即可得答案. 【详解】根据题意,令()2f x x mx m ++=,若不等式20x mx m ++≥在x ∈[1,2]上恒成立,则有△=m 2﹣4m ≤0或()121120m f m ⎧-≤⎪⎨⎪=+≥⎩或()222430m f m ⎧-≥⎪⎨⎪=+≥⎩,解可得1,2m ⎡⎫∈-+∞⎪⎢⎣⎭,实数m 的最小值为:12-, 故答案为12-. 【点睛】本题考查二次函数的性质,关键是将x 2+mx +m ≥0在x ∈[1,2]上恒成立转化为二次函数y =x 2+mx +m 在x ∈[1,2]上的最值问题.17.【分析】利用1的替换求出的最小值再解不等式即可【详解】因为当且仅当即时等号成立所以解得故答案为:【点睛】本题主要考查基本不等式求最值涉及到解一元二次不等式是一道中档题解析:3,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【分析】利用“1”的替换求出2x y +的最小值92,再解不等式23922m m -≤即可.【详解】 因为121122192()(2)(5)(54)2222y x x y x y x y x y +=++=++≥+=,当且仅当22y xx y=, 即32x y ==时等号成立,所以23922m m -≤,解得332m -≤≤.故答案为:3,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【点睛】本题主要考查基本不等式求最值,涉及到解一元二次不等式,是一道中档题.18.23【分析】先画出约束条件所表示的可行域结合图象确定目标函数的最优解代入最优解的坐标即可求解【详解】画出不等式组所表示的可行域如图所示可得交点又由解得目标函数可化为当直线过点C 时直线在轴上的截距最大解析:23 【分析】先画出约束条件所表示的可行域,结合图象确定目标函数的最优解,代入最优解的坐标,即可求解. 【详解】画出不等式组213201x y x y k y -≥-⎧⎪+-≥⎨⎪≥⎩所表示的可行域,如图所示,可得交点(0,1),(7,1)A B , 又由21211x y y x -=-⎧⎨-=⎩,解得(3,7)C ,目标函数2z y x =-可化为122zy x =+, 当直线122zy x =+过点C 时,直线在y 轴上的截距最大,此时目标函数取得最大值, 将C 代入直线320x y k +-=,解得23k =.故答案为:23【点睛】本题主要考查了简单的线性规划的应用,其中解答中正确作出不等式组所表示的平面区域,结合图象得出目标函数的最优解是解答的关键,着重考查数形结合法,以及计算能力.19.【分析】由已知结合作差法进行变形后即可比较大小【详解】因为与所以时取等号所以故答案为:【点睛】本题主要考查了不等式大小的比较作差法的应用是求解问题的关键 解析:p q【分析】由已知结合作差法进行变形后即可比较大小. 【详解】因为0a >,0b >,2b p a a =-与2a qb b=-,所以2222222()()()()0b a b a b a b a b a b a p q a b ab ba-----+-=-==,b a =时取等号, 所以p q .故答案为:p q . 【点睛】本题主要考查了不等式大小的比较,作差法的应用是求解问题的关键.20.【分析】根据题意只需小于等于的最小值即可利用基本不等式可得的最值进而即可得到结论【详解】由则所以当且仅当即时取等号所以即的最大值为故答案为:【点睛】本题主要考查了基本不等式求最值以及恒成立问题同时考 解析:4【分析】根据题意,只需m 小于等于111x x +-的最小值即可,利用基本不等式可得111x x+-的最值,进而即可得到结论. 【详解】由()0,1x ∈,则()10,1x -∈,11x x +-=, 所以,()11111124111x x x x x x x x x x-⎛⎫+=++-=++≥ ⎪---⎝⎭, 当且仅当11x xx x -=-,即12x =时取等号, 所以,4m ≤,即m 的最大值为4.故答案为:4. 【点睛】本题主要考查了基本不等式求最值,以及恒成立问题,同时考查了转化的思想和运算求解的能力,属于基础题.三、解答题21.(1)14a b =-⎧⎨=⎩;(2)16.【分析】(1)由不等式()0f x >的解集(1,3)-.1-,3是方程()0f x =的两根,由根与系数的关系可求a ,b 值;(2)由()12f =,得到1a b +=,将所求变形为1(9)()a ba b ++展开,利用基本不等式求最小值. 【详解】解:(1)∵()2230ax b x +-+>的解集为()1,3-,1,3∴-是()2230ax b x +-+=的两根,21313413b a a b a -⎧-+=-⎪=-⎧⎪∴⇒⎨⎨=⎩⎪-⨯=⎪⎩.(2)由于()12f =,0a >,0b >, 则可知232a b +-+=, 得1a b +=,所以199()()101016b a a b a b a b ++=++≥+=, 当且仅当9b aa b=且1a b +=, 即1434a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩时成立,所以19a b +的最小值为16. 【点睛】易错点睛:在用基本不等式求最值时,应具备三个条件:一正二定三相等.①一正:关系式中,各项均为正数;②二定:关系式中,含变量的各项的和或积必须有一个为定值;③三相等:含变量的各项均相等,取得最值.22.(1)[]23,-;(2)92. 【分析】(1)将()f x 解析式中绝对值符号去掉,求得分段函数解析式;再在每一段中求得()5f x ≤时的解集;从而得出答案;(2)先由(1)求出()f x 的最小值3m =,所以得1a b +=;再将212a b+构造成符合基本不等式的形式,从而求其最小值. 【详解】解:(1)21,1()213,1221,2x x f x x x x x x -+≤⎧⎪=-++=-<<⎨⎪-≥⎩,()5f x ≤等价于1,215x x ≤-⎧⎨-+≤⎩或1235x -<<⎧⎨≤⎩或2215x x ≥⎧⎨-≤⎩,解得21x -≤≤-或12x -<<或23x ≤≤.故不等式()5f x ≤的解集为[]23,-.(2)由(1)可知3m =,则1a b +=, 则21212559()2222222b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭(当23a =,13b =时,等号成立). 故212a b +最小值为92. 【点睛】本题主要考查分段函数和基本不等式的相关性质,考查运算求解能力,属于基础题型.23.(1)[]44-,;(2)(],3∞-. 【分析】(1)由二次不等式()0f x ≥恒成立可得0∆≤,于是可求得a 的取值范围;(2)分离参数得12a x x ≤-在区间[]1,2上有解,转化为求1y x x=-在区间[]1,2上的最大值求解即可. 【详解】(1)由题意得()2102af x x x =-+≥在R 上恒成立, ∴2404a ∆=-≤,解得44a -≤≤,∴实数a 的取值范围为[]4,4-. (2)由题意得[]21,2,122ax x x ∃∈-+≥成立, ∴[]11,2,2a x x x ∃∈≤-成立. 令()[]1,?1,2g x x x x=-∈, 则()g x 在区间[]1,2上单调递增, ∴()()322max g x g ==, ∴322a ≤, 解得3a ≤,∴实数a 的取值范围为(],3∞-. 【点睛】解题时注意以下结论的运用:(1)()a f x >恒成立等价于()max a f x >,()a f x >有解等价于()min a f x >;(2)若函数()f x 的最值不存在,则可利用函数值域的端点值来代替. 24.(1)223x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭;(2)13m =,112a =-.【分析】(1)当2a =时,不等式为23440x x -++>,即23440x x --<,利用一元二次不等式求解.(2)根据不等式的解集为()4,m -,则由4-,m 为方程23240x ax -++=的两根求解. 【详解】(1)当2a =时,不等式为23440x x -++>, 所以23440x x --<, 所以()23203x x ⎛⎫+-< ⎪⎝⎭, 解得223x -<<, 所以不等式23440x x -++>的解集为223x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭; (2)由已知得4-,m 为方程23240x ax -++=的两根, 则有243a m -+=--且443m -=-, 解得13m =,112a =-.【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解法以及一元二次不等式与一元二次方程的关系,属于中档题.25.(1)3;(2)6b ≥- 【分析】(1)将1x =代入方程2(1)460a x x ,即可求出a 的值;(2)由(1)可知不等式2330x bx ++≥在[0,2]上恒成立,利用分离参数即可求出b 的取值范围. 【详解】(1)1和3-是2(1)460a x x 的两根,将1x =代入方程解得3a =;(2)由(1)可知不等式2330x bx ++≥在[0,2]上恒成立,即233bx x -≤+在[0,2]上恒成立, 当0x =时,03≤恒成立,此时a R ∈;当2(]0,x ∈时,不等式可转化为13()b x x-≤+在[0,2]上恒成立,因为13()36x x +≥⨯=,当且仅当1x x =,即1x =时,等号成立, 所以6b -≤,所以6b ≥-,综上,实数b 的取值范围为6b ≥-.【点睛】本题主要考查三个二次式关系的应用,不等式恒成立问题的求法,属于中档题.26.(1)25-;(2)⎛-∞ ⎝⎭,. 【分析】(1)由不等式的解集为{}32x x x <->-或知0k <,且3-,2-是方程2260kx x k -+=的两根,代入可解.(2)不等式的解集为R ,知二次函数图像恒在x 轴下方,则利用0k <且24240k ∆=-<可解【详解】(1)∵不等式的解集为{}32x x x <->-或∴3-,2-是方程2260kx x k -+=的两根,且0k < ∴25k =- (2)∵不等式的解集为R∴0k <且24240k ∆=-<∴6k <-∴k 的取值范围是(-∞, 【点睛】解含参数的一元二次不等式时分类讨论的依据(1)二次项中若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.(2)当不等式对应方程的实根的个数不确定时,讨论判别式∆与0的关系.(3)确定无实根时可直接写出解集,确定方程有两个实根时,要讨论两实根的大小关系,从而确定解集形式.。
高中数学必修5不等式精选题目(附答案)
高中数学必修5不等式精选题目(附答案)一、一元二次不等式(1)确定ax 2+bx +c >0(a >0)或ax 2+bx +c <0(a >0)在判别式Δ>0时解集的结构是关键.在未确定a 的取值情况下,应先分a =0和a ≠0两种情况进行讨论.(2)若给出了一元二次不等式的解集,则可知二次项系数a 的符号和方程ax 2+bx +c =0的两个根,再由根与系数的关系就可知a ,b ,c 之间的关系.(3)解含有参数的一元二次不等式,要注意对参数的取值进行讨论:①对二次项系数与0的大小进行讨论;②在转化为标准形式的一元二次不等式后,对判别式与0的大小进行讨论;③当判别式大于0,但两根的大小不确定时,对两根的大小进行讨论.1. (1)已知不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},则不等式2x 2+bx +a <0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x -1<x <12B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx <-1或x >12 C .{x |-2<x <1} D .{x |x <-2或x >1}(2)解关于x 的不等式ax 2-2ax +a +3>0.1.[解析] (1)由题意知x =-1,x =2是方程ax 2+bx +2=0的根.由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧ -1+2=-b a ,(-1)×2=2a ⇒⎩⎨⎧a =-1,b =1. ∴不等式2x 2+bx +a <0,即2x 2+x -1<0.解得-1<x <12.[答案] A(2)解:当a =0时,解集为R ;当a >0时,Δ=-12a <0,∴解集为R ;当a <0时,Δ=-12a >0,方程ax 2-2ax +a +3=0的两根分别为a +-3a a ,a --3a a ,∴此时不等式的解集为x a +-3a a <x <a --3a a. 综上所述,当a ≥0时,不等式的解集为R ;a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ a +-3a a <x <a --3a a . 注:解一元二次不等式时,当二次项系数为负时要先化为正,再根据判别式符号判断对应方程根的情况,然后结合相应二次函数的图象写出不等式的解集.2.函数f (x )=1ln (-x 2+4x -3)的定义域是( ) A .(-∞,1)∪(3,+∞) B .(1,3)C .(-∞,2)∪(2,+∞)D .(1,2)∪(2,3) 解析:选D 由题意知⎩⎨⎧ -x 2+4x -3>0,-x 2+4x -3≠1, 即⎩⎨⎧ 1<x <3,x ≠2,故函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,3).3.若关于x 的不等式ax 2-6x +a 2<0的解集是(1,m ),则m =________.解析:根据不等式与方程之间的关系知1为方程ax 2-6x +a 2=0的一个根,即a 2+a -6=0,解得a =2或a =-3,当a =2时,不等式ax 2-6x +a 2<0的解集是(1,2),符合要求;当a =-3时,不等式ax 2-6x +a 2<0的解集是(-∞,-3)∪(1,+∞),不符合要求,舍去.故m =2.答案:24.已知不等式ax 2-3x +6>4的解集为{x |x <1或x >b }.(1)求a ,b 的值;(2)解不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0.解:(1)因为不等式ax 2-3x +6>4的解集为{x |x <1或x >b },所以x 1=1与x 2=b 是方程ax 2-3x +2=0的两个实数根,b >1且a >0.由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧ 1+b =3a ,1×b =2a .解得⎩⎨⎧a =1,b =2. (2)不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0,即x 2-(2+c )x +2c <0,即(x -2)(x -c )<0.当c >2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为{x |2<x <c };当c <2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为{x |c <x <2};当c =2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为∅.所以,当c >2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为{x |2<x <c };当c <2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为{x |c <x <2};当c =2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为∅.二、简单的线性规划问题1.确定二元一次不等式表示平面区域的方法与技巧确定二元一次不等式表示的平面区域时,经常采用“直线定界,特殊点定域”的方法.2.利用线性规划求最值,一般用图解法求解,其步骤是(1)在平面直角坐标系内作出可行域.(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.(3)确定最优解:在可行域内平行移动目标函数变形后的直线,从而确定最优解.(4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.5.(1)设变量x ,y 满足约束条件:⎩⎨⎧ x +y ≥3,x -y ≥-1,2x -y ≤3,则目标函数z =y +1x 的最小值为( )A .1B .2C .3D .4 (2)某公司有60万元资金,计划投资甲、乙两个项目,按要求对项目甲的投资不小于对项目乙投资的23倍,且对每个项目的投资不能低于5万元.对项目甲每投资1万元可获得0.4万元的利润,对项目乙每投资1万元可获得0.6万元的利润,该公司正确规划投资后,在这两个项目上共可获得的最大利润为( )A .36万元B .31.2万元C .30.4万元D .24万元5.[解析] (1)不等式组所表示的平面区域如图中的△ABC ,目标函数的几何意义是区域内的点与点P (0,-1)连线的斜率,显然图中AP 的斜率最小.由⎩⎨⎧x +y =3,2x -y =3解得点A 的坐标为(2,1),故目标函数z =y +1x 的最小值为1+12=1.(2)设对项目甲投资x 万元,对项目乙投资y 万元, 则⎩⎪⎨⎪⎧ x +y ≤60,x ≥23y ,x ≥5,y ≥5.目标函数z =0.4x +0.6y .作出可行域如图所示,由直线斜率的关系知目标函数在A 点取最大值,代入得z max =0.4×24+0.6×36=31.2,所以选B.[答案] (1)A (2)B注:(1)求目标函数最值的一般步骤为:一画、二移、三求.其关键是准确作出可行域,理解目标函数的意义.(2)在约束条件是线性的情况下,线性目标函数只有在可行域的顶点或者边界上取得最值.在解答选择题或者填空题时也可以根据可行域的顶点直接进行检验.6.不等式组⎩⎨⎧ 2x +y -6≤0,x +y -3≥0,y ≤2表示的平面区域的面积为( ) A .4B .1C .5D .无穷大解析:选B 不等式组⎩⎨⎧ 2x +y -6≤0,x +y -3≥0,y ≤2表示的平面区域如图所示(阴影部分),△ABC 的面积即为所求.求出点A ,B ,C 的坐标分别为(1,2),(2,2),(3,0),则△ABC 的面积为S =12×(2-1)×2=1.7.已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧ x ≥0,y -x +1≤0,y -2x +4≥0,若z =y -ax 取得最大值时的最优解(x ,y )有无数个,则a =________. 解析:依题意,在坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域,如图所示.要使z =y -ax 取得最大值时的最优解(x ,y )有无数个,则直线z =y -ax 必平行于直线y -x +1=0,于是有a =1.答案:18.某公司用两种机器来生产某种产品,第一种机器每台需花3万日元及人民币50元的维护费;第二种机器则需5万日元及人民币20元的维护费.第一种机器的年利润每台有9万日元,第二种机器的年利润每台有6万日元,但政府核准的外汇日元为135万元,并且公司的总维护费不得超过1 800元,为了使年利润达到最大值,第一种机器应购买________台,第二种机器应购买________台.解析:设第一种机器购买x 台,第二种机器购买y 台,总的年利润为z 万日元,则⎩⎨⎧ 3x +5y ≤135,50x +20y ≤1 800,x ,y ∈N ,目标函数为z=9x +6y . 不等式组表示的平面区域如图阴影部分中的整点.当直线z =9x +6y 经过点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫63019,13519,即到达l 1位置时,z 取得最大值,但题目要求x ,y 均为自然数,故进行调整,调整到与M 邻近的整数点(33,7),此时z =9x +6y 取得最大值,即第一种机器购买33台,第二种机器购买7台获得年利润最大.答案:33 7三、基本不等式基本不等式的常用变形(1)a +b ≥2ab (a >0,b >0),当且仅当a =b 时,等号成立;(2)a 2+b 2≥2ab ,ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R),当且仅当a =b 时,等号成立; (3)b a +a b ≥2(a ,b 同号且均不为零),当且仅当a =b 时,等号成立;(4)a +1a ≥2(a >0),当且仅当a =1时,等号成立;a +1a ≤-2(a <0),当且仅当a =-1时,等号成立.9.(1)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是( )A.245B.285 C .5 D .6(2)若正数x ,y 满足4x 2+9y 2+3xy =30,则xy 的最大值是( )A.43B.53 C .2 D.54[解析] (1)由x +3y =5xy 可得15y +35x =1,∴3x +4y =(3x +4y )⎝ ⎛⎭⎪⎫15y +35x =95+45+3x 5y +12y 5x ≥135+125=5当且仅当3x 5y =12y 5x ,即x =1,y =12时,等号成立, ∴3x +4y 的最小值是5.(2)由x >0,y >0,得4x 2+9y 2+3xy ≥2×(2x )×(3y )+3xy (当且仅当2x =3y 时等号成立),∴12xy +3xy ≤30,即xy ≤2,∴xy 的最大值为2.[答案] (1)C (2)C注:条件最值的求解通常有两种方法:一是消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解;二是将条件灵活变形,利用常数代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用基本不等式求解最值.10.已知2x +2y =1(x >0,y >0),则x +y 的最小值为( )A .1B .2C .4D .8解析:选D ∵x >0,y >0,∴x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2y =4+2⎝ ⎛⎭⎪⎫x y +y x ≥4+4 x y ·yx =8.当且仅当x y =y x ,即x =y =4时取等号.11.设x ,y ∈R ,且xy ≠0,则⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+4y 2的最小值为________. 解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+4y 2=5+1x 2y 2+4x 2y 2≥5+21x 2y 2·4x 2y 2=9,当且仅当x 2y 2=12时“=”成立.答案:912.某种商品原来每件售价为25元,年销售8万件. (1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2 000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?(2)为了扩大该商品的影响力,提高年销售量.公司决定明年对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到x 元.公司拟投入16(x 2-600)万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入15x 万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品明年的销售量a 至少应达到多少万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时每件商品的定价.解:(1)设每件定价为t 元,依题意,有[8-(t -25)×0.2]t ≥25×8,整理得t 2-65t +1 000≤0,解得25≤t ≤40.因此要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为40元.(2)依题意,x >25时,不等式ax ≥25×8+50+16(x 2-600)+15x 有解,等价于x>25时,a≥150x+16x+15有解.∵150x+16x≥2150x·16x=10(当且仅当x=30时,等号成立),∴a≥10.2.因此当该商品明年的销售量a至少应达到10.2万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的定价为每件30元.巩固练习:1.若1a<1b<0,则下列不等式不正确的是()A.a+b<ab B.ba+ab>0C.ab<b2D.a2>b2解析:选D由1a<1b<0,可得b<a<0,故选D.2.已知不等式x2-2x-3<0的解集为A,不等式x2+x-6<0的解集为B,不等式x2+ax+b<0的解集是A∩B,那么a+b等于()A.-3 B.1C.-1 D.3解析:选A由题意:A={x|-1<x<3},B={x|-3<x<2}.A∩B={x|-1<x<2},由根与系数的关系可知:a=-1,b=-2,∴a+b=-3.3.函数y=x2+2x-1(x>1)的最小值是()A.23+2 B.23-2 C.2 3 D.2解析:选A∵x>1,∴x-1>0.∴y=x2+2x-1=x2-2x+2x+2x-1=x2-2x+1+2(x-1)+3x-1=(x-1)2+2(x-1)+3x-1=x -1+3x -1+2≥23+2当且仅当x -1=3x -1,即x =3+1时等号成立. 4.(2017·浙江高考)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧ x ≥0,x +y -3≥0,x -2y ≤0,则z =x +2y 的取值范围是( )A .[0,6]B .[0,4]C .[6,+∞)D .[4,+∞) 解析:选D 作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,由z =x +2y ,得y =-12x +z 2,∴z 2是直线y =-12x +z 2在y 轴上的截距,根据图形知,当直线y =-12x +z 2过A 点时,z 2取得最小值.由⎩⎨⎧ x -2y =0,x +y -3=0,得x =2,y =1,即A (2,1),此时,z =4,∴z =x +y 的取值范围是[4,+∞).5.已知圆C :(x -a )2+(y -b )2=1,平面区域Ω:⎩⎨⎧ x +y -7≤0,x -y +3≥0,y ≥0.若圆心C∈Ω,且圆C 与x 轴相切,则a 2+b 2的最大值为( )A .5B .29C .37D .49解析:选C 由已知得平面区域Ω为△MNP 内部及边界.∵圆C 与x 轴相切,∴b =1.显然当圆心C 位于直线y=1与x +y -7=0的交点(6,1)处时,a max =6.∴a 2+b 2的最大值为62+12=37.故选C.6.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 的最大值为( )A .0B .1C.94 D .3 解析:选B 由x 2-3xy +4y 2-z =0,得z =x 2-3xy +4y 2, ∴xy z =xy x 2-3xy +4y 2=1x y +4yx -3. 又x ,y ,z 为正实数,∴x y +4y x ≥4,即xy z ≤1,当且仅当x =2y 时取等号,此时z =2y 2.∴2x +1y -2z =22y +1y -22y2 =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1y 2+2y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1y -12+1, 当1y =1,即y =1时,上式有最大值1.7.若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧ x -1≥0,x -y ≤0,x +y -4≤0,则y x 的最大值为________.解析:画出可行域如图阴影部分所示, ∵y x 表示过点(x ,y )与原点(0,0)的直线的斜率,∴点(x ,y )在点A 处时y x 最大.由⎩⎨⎧ x =1,x +y -4=0,得⎩⎨⎧ x =1,y =3.∴A (1,3).∴y x 的最大值为3.答案:38.设正数a ,使a 2+a -2>0成立,若t >0,则12log a t ________log a t +12(填“>”“≥”“≤”或“<”).解析:因为a 2+a -2>0,所以a <-2或a >1,又a >0,所以a >1,因为t >0,所以t +12≥ t ,所以log a t +12≥log a t =12log a t .答案:≤9.(2017·全国卷Ⅲ)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧ x -y ≥0,x +y -2≤0,y ≥0,则z =3x -4y 的最小值为________.解析:作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,作出直线l :3x -4y =0,平移直线l ,当直线z =3x -4y 经过点A (1,1)时,z 取得最小值,最小值为3-4=-1.答案:-110.某玩具生产公司每天计划生产卫兵、骑兵、伞兵这三种玩具共100个,生产一个卫兵需5 min ,生产一个骑兵需7 min ,生产一个伞兵需4 min ,已知总生产时间不超过10 h .若生产一个卫兵可获利润5元,生产一个骑兵可获利润6元,生产一个伞兵可获利润3元.(1)用每天生产的卫兵个数x 与骑兵个数y 表示每天的利润W (元).(2)怎样分配生产任务才能使每天的利润最大,最大利润是多少?解:(1)依题意每天生产的伞兵个数为100-x -y ,所以利润W =5x +6y +3(100-x -y )=2x +3y +300.(2)约束条件为:⎩⎨⎧ 5x +7y +4(100-x -y )≤600,100-x -y ≥0,x ∈N ,y ∈N ,整理得⎩⎨⎧ x +3y ≤200,x +y ≤100,x ∈N ,y ∈N ,目标函数为W =2x +3y +300,如图所示,作出可行域.初始直线l 0:2x +3y =0,平移初始直线经过点A 时,W 有最大值,由⎩⎨⎧x +3y =200,x +y =100,得⎩⎨⎧x =50,y =50.最优解为A (50,50),所以W max =550(元).故每天生产卫兵50个,骑兵50个,伞兵0个时利润最大,为550元.11.某外商到一开发区投资72万美元建起一座蔬菜加工厂,第一年各种经费12万美元,以后每年增加4万美元,每年销售蔬菜收入50万美元.设f (n )表示前n 年的纯利润总和.(注:f (n )=前n 年的总收入-前n 年的总支出-投资额)(1)从第几年开始获利?(2)若干年后,外商为开发新项目,有两种处理方案:①年平均利润最大时以48万美元出售该厂;②纯利润总和最大时,以16万美元出售该厂;问哪种方案最合算?为什么?解:由题意知,每年的经费是以12为首项,4为公差的等差数列,∴f (n )=-2n 2+40n -72.(1)获利就是要求f (n )>0,所以-2n 2+40n -72>0,解得2<n <18.由n ∈N 知从第三年开始获利.(2)①年平均利润=f (n )n =40-2⎝ ⎛⎭⎪⎫n +36n ≤16. 当且仅当n =6时取等号.故此方案共获利6×16+48=144(万美元),此时n =6.②f (n )=-2(n -10)2+128.当n =10时,f (n )max =128.故第②种方案共获利128+16=144(万美元),故比较两种方案,获利都是144万美元.但第①种方案只需6年,而第②种方案需10年,故选择第①种方案最合算.12.已知α,β是方程x 2+ax +2b =0的两根,且α∈[0,1],β∈[1,2],a ,b ∈R ,求b -3a -1的最大值和最小值. 解:设f (x )=x 2+ax +2b ,由题意f (x )在[0,1]和[1,2]上各有一个零点,∴⎩⎨⎧ f (0)≥0,f (1)≤0,f (2)≥0,即⎩⎨⎧ b ≥0,a+2b +1≤0,a +b +2≥0,建立平面直角坐标系aOb ,则上述不等式组表示的平面区域如图.由⎩⎨⎧ a +2b +1=0,a +b +2=0,解得⎩⎨⎧ a =-3,b =1,即C (-3,1).令k =b -3a -1,可以看成动点P (a ,b )与定点A (1,3)的连线的斜率.又B (-1,0),C (-3,1),则k AB =32,k AC =12,∴12≤b -3a -1≤32.故b -3a -1的最大值是32,最小值是12.。
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必修五阶段测试三(第三章 不等式)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) 1.(2017·山西太原期末)不等式x (x -2)>0的解集是( ) A .(-∞,-2)∪(0,+∞) B .(-2,0) C .(-∞,0)∪(2,+∞)D .(0,2)2.(2017·江西金溪县一中月考)直线a >b >0,那么下列不等式成立的是( ) A .-a >-b B .a +c <b +c >1bD .(-a )2>(-b )23.y =log a ⎝⎛⎭⎪⎫x 2-4x +3·1x 2+x -2的定义域是( ) A .{x |x ≤1或x ≥3} B .{x |x <-2或x >1} C .{x |x <-2或x >3} D .{x |x ≤-2或x >3} 4.若x ,y ∈R, x 2+y 2=1,则(1-xy )(1+xy )有( ) A .最小值12和最大值1 B .最小值34和最大值1C .最小值12和最大值34D .最小值15.(2017·黑龙江鸡西期末)若x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥y ,x +y ≤1y ≥-1,,则z =-2x +y的最大值为( )A .1B .-12 C .2 D .-56.设a =log 37,b =,c =,则( )A .b <a <cB .c <a <bC .c <b <aD .a <c <b 7.已知a >0,b >0,则1a +1b+2ab 的最小值是( )A .2B .2 2C .4D .58.(2017·山东德州武城二中期末)不等式3x 2+2x +2x 2+x +1≥m 对任意实数x 都成立,则实数m 的取值范围是( )A .m ≤2B .m <2C .m ≤3D .m <39.x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x -2y -2≤0,2x -y +2≥0,若z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则实数a 的值为( )或-1 B .2或12C .2或1D .2或-110.(2017·贵州铜仁期中)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边长分别为a ,b ,c ,若b 2+c 2=2a 2,则cos A 的最小值为( )D .-1211.已知圆C :(x -a )2+(y -b )2=1,平面区域Ω:⎩⎪⎨⎪⎧x +y -7≤0,x -y +3≥0,y ≥0.若圆心C ∈Ω,且圆C 与x 轴相切,则a 2+b 2的最大值为( )A .5B .29C .37D .4912.若对满足条件3x +3y +8=2xy (x >0,y >0)的任意x 、y ,(x +y )2-a (x +y )+16≥0恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,8]B .[8,+∞)C .(-∞,10]D .[10,+∞)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.设常数a >0,若9x +a 2x≥a +1对一切正实数x 成立,则a 的取值范围为________.14.(2017·湖北黄冈期末)已知实数x ,y满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤1,x ≥0,y ≥0,则w =4x +2y -16x -3的取值范围是________.15.给定区域D :⎩⎪⎨⎪⎧x +4y ≥4,x +y ≤4,x ≥0,令点集T ={(x 0,y 0)∈D |x 0,y 0∈Z ,(x 0,y 0)是z =x +y 在D 上取得最大值或最小值的点},则T 中的点共确定________条不同的直线.16.(2017·山西忻州一中期末)已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,则x +y 的最小值为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知a ,b ,c 为不相等的正数,且abc =1.求证:a +b +c <1a+1b +1c.18.(12分)(2017·安徽蚌埠二中期中)解不等式0<?x -1?2x +1<1,并求适合此不等式的所有整数解.19.(12分)(2017·内蒙古阿盟一中期末)(1)已知x >0,求f (x )=2x+2x 的最小值和取到最小值时对应x 的值;(2)已知0<x <13,求函数y =x (1-3x )的最大值.20.(12分)已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6. (1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),求实数a ,b 的值.21.(12分)设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >0,y ≤-nx +3n所表示的平面区域为D n ,记D n 内的整点个数为a n (n ∈N +).(1)求数列{a n }的通项公式; (2)记数列{a n }的前n 项和为S n ,且T n =S n3·2n -1,若对一切的正整数n ,总有T n ≤m ,求实数m 的取值范围.22.(12分)某糖果厂生产A 、B 两种糖果,A 种糖果每箱可获利润40元,B 种糖果每箱可获利润50元.其生产过程分混合、烹调、包装三道工序.下表为每箱糖果生产过程中所需平均时间(单位:min).h ,烹调的设备最多只能用机器 30 h ,包装的设备最多只能用机器15 h ,每种糖果各生产多少箱可获得最大利润?答案与解析1.C 不等式x (x -2)>0, ∴x <0或x >2,故选C.2.D ∵a >b >0,∴a 2>b 2,(-a )2=a 2,(-b )2=b 2,∴D 成立. 3.C 由题意得即⎩⎨⎧x 2-4x +3>0,x 2+x -2>0,解得⎩⎨⎧x >3或x <1,x >1或x <-2,∴x >3或x <-2,故选C.4.B 由x 2+y 2=1, 0≤y 2=1-x 2≤1, ∴(1+xy )(1-xy )=1-x 2y 2=1-x 2(1-x 2)=x 4-x 2+1=⎝⎛⎭⎪⎫x 2-122+34.∵0≤x 2≤1, ∴当x 2=12时有最小值34.当x 2=0或1时有最大值1,故选B. 5.A 不等式组所表示的平面区域如图示.直线z =-2x +y 过B 点时z 有最大值,由⎩⎨⎧y =x ,y =-1,得B (-1,-1),∴z max=1.6.B ∵a =log 37,∴1<a <2.∵b =,∴b >2.∵c =,∴0<c <1.故b >a >c . 7.C1a +1b+2ab ≥21ab+2ab ≥22×2=4,当且仅当1a =1b 且21ab=2ab ,即a =b =1时,“=”号成立,故选C.8.A ∵x 2+x +1>0恒成立,∴不等式可化为3x 2+2x +2≥m (x 2+x +1),即(3-m )x 2+(2-m )x +2-m ≥0对任意实数x 都成立, 当m =3时,不等式化为-x -1≥0不恒成立.当m ≠3时,有⎩⎨⎧3-m >0,?2-m ?2-4×?3-m ?×?2-m ?≤0,即m ≤2.综上,实数m 的取值范围是m ≤2,故选A. 9.D 作出可行域如图中阴影部分所示.由z =y -ax 得y =ax +z ,知z 的几何意义是直线在y 轴上的截距. 故当a >0时,要使z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则a =2; 当a <0时,要使z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则a =-1.10.C cos A =b 2+c 2-a22bc=b 2+c 2-b 2+c 222bc=b 2+c 24bc ≥2bc 4bc =12,当且仅当b =c 时等号成立,故选C.11.C 作出可行域如图(阴影部分).由题意知,圆心C (a ,b ),半径r =1,且圆C 与x 轴相切,所以b =1.由⎩⎨⎧x +y -7=0,y =1,得A (6,1),由⎩⎨⎧x -y +3=0,y =1,得B (-2,1),而目标函数z =a 2+b 2表示点C 到原点距离的平方,所以当点C 与A (6,1)重合时,a 2+b 2取到最大值37.12.C ∵xy ≤⎝⎛⎭⎪⎫x +y 22, ∴3x +3y +8=2xy ≤?x +y ?22,∴?x +y ?22-3(x +y )-8≥0,解得x +y ≥8,∵(x +y )2-a (x +y )+16≥0恒成立, 即a ≤x +y +16x +y,又x +y +16x +y ≥10.∴只需a ≤10,故选C.解析:∵a >0,x >0,∴9x +a 2x ≥29x ·a 2x =6a .当且仅当9x =a 2x,即3x =a 时取等号,要使9x +a 2x ≥a +1成立,只要6a ≥a +1,即a ≥15.∴a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫15,+∞. 14.[5,6] 解析:w =4x +2y -16x -3=4?x -3?+2y -4x -3=4+2×y -2x -3,设k =y -2x -3.则k 的几何意义是区域内的点到定点D (3,2)的斜率, 作出不等式组对应的平面区域如图: 由图象得AD 的斜率最小,BD 的斜率最大,其中A ⎝⎛⎭⎪⎫0,12,B (1,0),此时k AD =12-20-3=12,此时w 最小为w =4+2×12=4+1=5,k BD =0-21-3=1,此时w 最大为w =4+2×1=6, 故5≤w ≤6. 15.6解析:画出可行域如图所示,其中z =x +y 取得最小值时的整点为(0,1),取得最大值时的整点为(0,4),(1,3)(2,2)(3,1)及(4,0)共5个整点.故可确定5+1=6条不同的直线.16.18解析:由2x +8y -xy =0得2y +8x=1,∴x +y =(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫2y +8x =10+2x y +8yx ≥18.当且仅当2x 2=8y 2,即x =2y 时,等号成立.17.证明:证法一:∵a ,b ,c 为不等正数,且abc =1,∴a +b +c =1bc+1ca+1ab <1b +1c 2+1c +1a 2+1a +1b 2=1a +1b +1c.故原不等式成立. 证法二:∵a ,b ,c 为不等正数,且 abc =1,∴1a +1b +1c =bc +ca +ab =bc +ca2+ca +ab 2+ab +bc2>abc 2+a 2bc +ab 2c =a +b +c .故原不等式成立.18.解:∵0<?x -1?2x +1<1,∴⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,?x -1?2<x +1,x -1≠0,∴0<x <3,且x ≠1.故不等式的解集为{x |0<x <3,且x ≠1}, ∴适合此不等式的所有整数解为x =2. 19.解:(1)f (x )=2x +2x ≥22x·2x =4,当且仅当2x=2x ,即x =1时,等号成立,∴f (x )的最小值为4,此时对应的x 的值为1. (2)∵0<x <13,∴1-3x >0.y =x (1-3x )=13·3x (1-3x )≤13·⎝⎛⎭⎪⎫3x +1-3x 22=112,当且仅当3x =1-3x ,∴x =16时,等号成立,∴y =x (1-3x )的最大值为112. 20.解:(1)由已知得f (1)=-a 2+6a +3>0. 即a 2-6a -3<0.解得3-23<a <3+2 3.∴不等式f (1)>0的解集为{a |3-23<a <3+23}.(2)∵f (x )>b ,∴3x 2-a (6-a )x +b -6<0,由题意知,-1,3是方程3x 2-a (6-a )x +b -6=0的两根,∴⎩⎨⎧a ?6-a ?3=2,b -63=-3.∴⎩⎪⎨⎪⎧a =3±3,b =-3.21.解:(1)由x >0, y >0, y =3n -nx >0,得0<x <3.所以x =1或x =2,即D n 内的整点在直线x =1和x =2上. 记y =-nx +3n 为l, l 与x =1, x =2的交点的纵坐标分别为y 1, y 2, 则y 1=2n, y 2=n, ∴a n =3n (n ∈N +).(2)∵S n =3(1+2+…+n )=3n ?n +1?2, ∴T n =n ?n +1?2n . 又T n +1T n =n +22n>1?n <2,∴当n ≥3时, T n >T n +1,且T 1=1<T 2=T 3=32.所以实数m 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫32, +∞.22.解:设生产A x 箱,生产B y 箱,可获利润z 元,即求z =40x +50y 在约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤720,5x +4y ≤1 800,3x +y ≤900,x ≥0, y ≥0下的最大值.解得z max =40×120+50×300=19 800.所以生产A 120箱,生产B 300箱时,可以获得最大利润19 800元.。