西安高新第一中学初中校区东区初级中学必修第一册第二单元《一元一次函数,方程和不等式》(含答案解析)
(人教版)西安市必修第一册第二单元《一元一次函数,方程和不等式》检测题(含答案解析)
一、选择题1.下列函数中,最大值为12的是( )A .22116y x x=+B .yC .241x y x =+D .()422y x x x =+>-+ 2.设1a b +=,0b >,则2244||ab b a a b++的最小值为( )A .14B .34C .54D .743.若,a b 为实数,且2a b +=,且33a b +的最小值为( )A .18B .6C .D .4.已知0,0,23x y x y >>+=,则1421x y++的最小值是( ) A .3B .94C .4615D .95.设正实数x ,y ,z 满足22340x xy y z -+-=,则当xyz取得最大值时,212x y z +-的最大值为( ) A .0B .3C .94D .16.甲、乙、丙、丁四人参加数学竞赛,四人在成绩公布前作出如下预测: 甲预测说:获奖者在乙、丙、丁三人中; 乙预测说:我不会获奖,丙获奖 丙预测说:甲和丁中有一人获奖; 丁预测说:乙的猜测是对的成绩公布后表明,四人的猜测中有两人的预测与结果相符.另外两人的预测与结果不相符,已知有两人获奖,则获奖的是() A .甲和丁 B .乙和丁 C .乙和丙 D .甲和丙7.已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( ) A .11x y x y->- B .cos cos 0x y -<C .110x y-> D .ln x +ln y >08.若不等式220ax bx ++>的解集是1123x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭,则a b -=( ) A .4-B .14C .10-D .109.若,b R,,a a b ∈≠且则下列式子:(1)22a 32b ab +>,(2)553223a b b a a b +>+,(3)2252(2)a b a b ++≥-,(4)2b aa b+>.其中恒成立的个数是 A .1个 B .2个C .3个D .4个10.已知a <b <0,c >d >0,则下列结论正确的是( ) A .ac >bdB .a +d >b +cC .a d <b cD .a 2<b 211.若对于任意的x >0,不等式231xa x x ≤++恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .a ≥15B .a >15 C .a <15D .a ≤1512.若关于x 的不等式0ax b ->的解集是(),2-∞-,关于x 的不等式201ax bxx +>+的解集为( )A .(,1)(1,2)-∞-⋃B .(1,0)(2,)-+∞C .(,1)(0,2)-∞-⋃D .(0,1)(2,)+∞二、填空题13.已知正实数a ,b 满足21ab a b ++=,则188a b a b+++的取值范围为_________. 14.正数a ,b 满足191a b+=,若不等式2414a b x x m +≥-++-对任意实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是_______.15.已知0a b >>,则41a ab a b+++-的最小值为__________. 16.若0a >,0b >,且4a b +=,则下列不等式中恒成立的是_______.①112ab >;②228a b +≥;2≥;④111a b+≥. 17.若命题“对任意实数0a >,0b >且4a b +=,不等式41m a b+>恒成立”为假命题,则m 的取值范围为_______.18.已知关于x 的不等式()()22454130m m x m x +---+>对一切实数x 恒成立,则实数m 的取值范围为_____________.19.已知,a b 为正实数,直线y x a =-与曲线ln()y x b =+相切,则23a b+的最小值为__________.20.如图,在半径为4(单位:cm )的半圆形(O 为圆心)铁皮上截取一块矩形材料ABCD ,其顶点,A B 在直径上,顶点,C D 在圆周上,则矩形ABCD 面积的最大值为____(单位:2cm ).三、解答题21.2020年11月23日,贵州宣布最后9个深度贫困县退出贫困县序列,这不仅标志着贵州省66个贫困县实现整体脱贫,这也标志着国务院扶贫办确定的全国832个贫困县全部脱贫摘帽,全国脱贫攻坚目标任务已经完成.在脱贫攻坚过程中,某地县乡村三级干部在帮扶走访中得知某贫困户的实际情况后,为他家量身定制了脱贫计划,政府无息贷款10万元给该农户种养羊,每万元可创造利润0.15万元.若进行技术指导,养羊的投资减少了x ()0x >万元,且每万元创造的利润变为原来的()10.25x +倍.现将养羊少投资的x 万元全部投资网店,进行农产品销售,则每万元创造的利润为()0.150.875a x -万元,其中0a >. (1)若进行技术指导后养羊的利润不低于原来养羊的利润,求x 的取值范围; (2)若网店销售的利润始终不高于技术指导后养羊的利润,求a 的最大值. 22.已知正实数x ,y 满足2520x y +=. (1)求xy 的最大值;(2)若不等式21014m m x y+≥+恒成立,求实数m 的取值范围.23.已知正实数a ,b 满足4a b +=,求1113a b +++的最小值.24.(理)已知关于x 的不等式2320ax x -+>的解集为{1x x <或}x b >. (1)求实数a ,b 的值;(2)解关于x 的不等式()()0ax b x c -->(c 为常数).25.已知函数2()1()f x ax ax a R =--∈.(1)若对任意实数x ,()0f x <恒成立,求实数a 的取值范围; (2)解关于x 的不等式()23f x x <-.26.解关于x 的不等式:()2220ax x ax a -≥-<.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】 用排除法求解. 【详解】由于20x >,因此22116y x x=+无最大值,A 错;[0,1]y =,最小值为0,最大值为1,B 错; 2x >-,20x +>,42y x x =++无最大值,D 错, 只有C 正确、 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查求函数的最大值.对于单选题可以从简单入手,利用排除法确定正确选项.实际上C 可以用基本不等式求解:24()1x f x x =+,0x =时,(0)0f =,0x ≠时,221()1f x x x =+, 而2212x x +≥,当且仅当1x =±时等号成立,∴10()2f x <≤, 综上有()f x 的值域是1[0,]2,最大值为12. 2.B解析:B 【分析】利用1a b +=,0b >,10b a =->,1a ∴>且0a ≠; 对a 进行分类讨论,分为10a >>和0a >,进行讨论,然后,求解即可得到2244||ab b a a b++的最小值【详解】1a b +=,0b >,10b a =->,1a ∴>且0a ≠;当10a >>,22224414||444ab b a ab b a b a a b ab a b ++++==++1544≥+=;当且仅当4b aa b =,又1b a =-,解得1a =-或13a =,又由10a >>,得13a =时,此时,23b =,2244||ab b a a b ++的最小值54;当0a >,222244134||4444ab b a ab b a b a a b ab a b ++++⎛⎫⎛⎫==-+-+-≥ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭,当且仅当4b aa b -=-时,解得1a =-或13a =,又由0a >,得1a =-,此时,2b =,2244||ab b a a b ++的最小值34;综上,2244||ab b a a b ++的最小值34;故选:B 【点睛】关键点睛:解题的关键在于利用1a b +=,0b >,10b a =->,可得1a >且0a ≠,对a 进行分类讨论,难点在于利用基本不等式进行求最值,本题属于中档题3.B解析:B 【分析】根据基本不等式可知33a b +≥,结合条件求解出33a b +的最小值. 【详解】因为233236a bab++≥=⋅=,取等号时1a b ==,所以33a b +的最小值为6, 故选:B. 【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.B解析:B 【分析】由已知条件代入后凑出积为定值,再由基本不等式得最小值. 【详解】∵0,0,23x y x y >>+=,所以(2x+1)+y=4则()()421141141549=2152142142144x yx y x y x y x y ++++++=⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭++=+++ 当且仅当()42121x y x y +=+且214x y ++=即18,63x y ==时取等号, 则1421x y ++的最小值是94. 故选:B . 【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5.D解析:D 【分析】利用22340x xy y z -+-=可得143xy x y z y x =+-,根据基本不等式最值成立的条件可得22,2x y z y ==,代入212x y z++可得关于y 的二次函数,利用单调性求最值即可.【详解】由正实数x ,y ,z 满足22340x xy y z -+-=,2234z x xy y ∴=-+.∴2211434432?xy xy x y zx xy y x y y x===-++-, 当且仅当20x y =>时取等号,此时22z y =.∴222122121(1)1122x y z y y y y+-=+-=--+,当且仅当1y =时取等号, 即212x y z+-的最大值是1. 故选:D【点睛】本题主要考查了基本不等式的性质和二次函数的单调性,考查了最值取得时等号成立的条件,属于中档题.6.B解析:B 【分析】从四人的描述语句中可以看出,乙、丁的表述要么同时与结果相符,要么同时与结果不符,再进行判断 【详解】若乙、丁的预测成立,则甲、丙的预测不成立,推出矛盾.故乙、丙预测不成立时,推出获奖的是乙和丁 答案选B 【点睛】真假语句的判断需要结合实际情况,作出合理假设,才可进行有效论证7.A解析:A 【分析】结合选项逐个分析,可选出答案. 【详解】结合x ,y ∈R ,且x >y >0,对选项逐个分析:对于选项A ,0x y ->,110y xx y xy--=<,故A 正确; 对于选项B ,取2πx =,3π2y =,则3cos cos cos 2cos 1002x y -=π-π=->,故B 不正确; 对于选项C ,110y xx y xy--=<,故C 错误; 对于选项D ,ln ln ln x y xy +=,当1xy <时,ln 0xy <,故D 不正确. 故选A. 【点睛】本题考查了不等式的性质,属于基础题.8.C解析:C 【分析】由题意可知方程220ax bx ++=的根为11,23-,结合根与系数的关系得出12,2a b =-=-,从而得出-a b 的值.【详解】由题意可知方程220ax bx ++=的根为11,23- 由根与系数的关系可知,11112,2323b a a-+=--⨯= 解得12,2a b =-=- 即12210a b -=-+=- 故选:C 【点睛】本题主要考查了根据一元二次不等式的解集求参数的值,属于中档题.9.A解析:A 【解析】分析:将不等式两侧的式子做差和0比即可,或者将不等式两侧的式子移到一侧,再配方即可. 详解:(1) 22a 32b ab +-=22322b a b ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,当a=1,b=-2.时不等式不成立; (2)553223 a b b a a b +>+=()()()222a b a b a ab b -+++当a=1,b=-1时,不等式不成立;(3)()22522a b a b ++--()()22=a 210b -++≥恒成立.选项正确. (4) b aab +,2][2,)∈-∞-⋃+∞(,故不正确. 故答案为A.点睛:这个题目考查了基本不等式的应用条件,两式比较大小的方法;两个式子比较大小的常用方法有:做差和0比,作商和1比,或者直接利用不等式的性质得到大小关系,有时可以代入一些特殊的数据得到具体值,进而得到大小关系.10.C解析:C 【分析】取特殊值判断ABD ,根据不等式的性质判断C. 【详解】对A 项,当2,1,2,1a b c d =-=-==时,41ac bd -=<=-,则A 错误; 对B 项,当2,1,2,1a b c d =-=-==时,1a d b c +=+=-,则B 错误; 对C 项,0c d >>,11d c ∴>,又0a b <<,0a b ∴->->,则11a b d c-⋅>-⋅,即a d <bc,则C 正确; 对D 项,当2,1a b =-=-时,2241a b =>=,则D 错误;故选:C 【点睛】本题主要考查了由已知条件判断所给不等式是否正确,属于中档题.11.A解析:A 【分析】由于x >0,对不等式左侧分子分母同时除以x ,再求出左侧最大值即可求解. 【详解】由题:对于任意的x >0,不等式231xa x x ≤++恒成立,即对于任意的x >0,不等式113ax x≤++恒成立,根据基本不等式:10,335x x x >++≥+=,当且仅当1x =时,取得等号, 所以113x x++的最大值为15, 所以15a ≥. 故选:A【点睛】此题考查不等式恒成立求参数范围,通过转化成求解函数的最值问题,结合已学过的函数模型进行求解,平常学习中积累常见函数处理办法可以事半功倍.12.C解析:C 【分析】根据不等式及解集,可得2b a =-,将不等式201ax bxx +>+化简后,结合穿根法即可求得解集.【详解】关于x 的不等式0ax b ->变形可得ax b >,因为其解集为(),2-∞- 所以0a <,且2ba=- 关于x 的不等式201ax bxx +>+变形可得201b a x x a x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭>+即()2120a x x x >+-,所以()120ax x x >+-因为0a <,不等式可化为()120x x x <+- 可化为()()210x x x -+< 利用穿根法可得1x <-或02x << 即()(),10,2x ∈-∞-⋃ 故选:C 【点睛】本题考查了含参数的不等式解法,注意不等式的符号变化,属于中档题.二、填空题13.【分析】先根据正实数ab 满足找到ab 的关系及ab 的范围然后把通换元法转化为函数求值域【详解】由得∴且∵∴∴∴则令则在上递减(因为)∴令则∴=在上单增∴故答案为:(69)【点睛】利用基本不等式求最值时 解析:()6,9【分析】先根据正实数a ,b 满足21ab a b ++=找到a ,b 的关系及a ,b 的范围,然后把188a b a b+++通换元法转化为函数求值域. 【详解】由21ab a b ++=得21ab a b ++=,∴121ab a -=+,且(1)(2)3a b ++=. ∵0,0a b >>,∴120a ->,∴12a <∴102a <<.则3321311a b a a a a +=+-=++-++, 令31,1,2u a u ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭则33a b u u+=+-在31,2⎛⎫⎪⎝⎭上递减,(因为32<),∴112a b ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,. 令=+t a b ,则112t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,, ∴188a b a b +++=18t t +在112⎛⎫⎪⎝⎭,上单增,∴()1886,9a b a b++∈+. 故答案为:(6,9).【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.14.【分析】将不等式对任意实数x 恒成立转化为利用基本不等式求出的最小值可得即求出的最大值即可【详解】解:不等式对任意实数x 恒成立则又当且仅当即时等号成立又故答案为:【点睛】方法点睛:含参数的一元二次不等 解析:2m ≥【分析】将不等式2414a b x x m +≥-++-对任意实数x 恒成立转化为()2min 414a b x x m +≥-++-,利用基本不等式求出+a b 的最小值,可得241416x x m -++-≤,即242m x x ≥-+-,求出242x x -+-的最大值即可.【详解】解:不等式2414a b x x m +≥-++-对任意实数x 恒成立,则()2min 414a b x x m +≥-++-,又()199101016a a b a b a b a b b ⎛⎫+=++=++≥+=⎪⎝⎭, 当且仅当9b a a b=,即4,12a b ==时等号成立, 241416x x m ∴-++-≤,242m x x ∴≥-+-,又()2242222x x x -+-=-+≤-, 2m ∴≥.故答案为:2m ≥.【点睛】方法点睛:含参数的一元二次不等式在某区间内恒成立问题,常有两种处理方法:一是利用二次函数区间上的最值来处理;二是先分离出参数,再去求函数的最值来处理,一般后者比较简单.15.【分析】由可知利用基本不等式即可求最值【详解】因为所以当且仅当即时等号成立故答案为:【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;(解析:【分析】由0a b >>可知0a b +>,0a b ->,414122a b a b a a b a b a b a b+-++=++++-+-,利用基本不等式即可求最值. 【详解】 因为0a b >>,所以0a b +>,0a b ->,414122a b a b a a b a b a b a b+-++=++++-+-22≥=⨯=当且仅当a b a b ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩即a =b =故答案为:【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.16.②④【分析】利用基本不等式和题设得到答案即可【详解】解:且即当且仅当时取等号故选项①错误;当且仅当时取等号选项②正确;即选项③错误;当且仅当时取等号选项④正确故答案为:②④【点睛】利用基本不等式求最解析:②④【分析】利用基本不等式和题设得到答案即可.【详解】解:0a >,0b >,且4a b +=,42a b ab ∴+=,即4ab ,当且仅当2a b ==时取等号,∴114ab ,故选项①错误; 222()82a b a b ++=,当且仅当2a b ==时取等号,∴选项②正确;42a b ab +=,即2,∴选项③错误;1111111()()(2)(221444b a a b a b a b a b +=++=+++=,当且仅当2a b ==时取等号,∴选项④正确,故答案为:②④.【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17.【分析】利用基本不等式求出的最小值可得不等式恒成立时的取值范围再取其补集即可【详解】若不等式对任意实数且恒成立则当且仅当且即时等号成立所以故命题为假命题时的取值范围为故答案为:【点睛】本题主要考查命 解析:94m ≥【分析】利用基本不等式求出41a b +的最小值,可得不等式41m a b +>恒成立时,m 的取值范围,再取其补集即可. 【详解】 若不等式41m a b+>对任意实数0a >,0b >且4a b +=恒成立,则411411419()()(5)5)4444b a a b a b a b a b +=++=++≥=, 当且仅当4b a a b =且4a b +=,即83a =,43b =时等号成立. 所以94m <,故命题为假命题时,m 的取值范围为94m ≥. 故答案为: 94m ≥【点睛】本题主要考查命题的真假,基本不等式的应用,属于中档题.18.【分析】分和两种情况讨论结合题可得出关于实数的不等式组由此可解得实数的取值范围【详解】当时可得或①当时可得合乎题意;②当时可得解得不合乎题意;当时由题意可得解得综上所述实数的取值范围是故答案为:【点 解析:1,19【分析】分2450m m +-=和2450m m +-≠两种情况讨论,结合题可得出关于实数m 的不等式组,由此可解得实数m 的取值范围.【详解】当2450m m +-=时,可得1m =或5m =-.①当1m =时,可得30>,合乎题意;②当5m =-时,可得2430x +>,解得18x >-,不合乎题意;当2450m m +-≠时,由题意可得()()22245016112450m m m m m ⎧+->⎪⎨∆=--+-<⎪⎩,解得119m <<.综上所述,实数m 的取值范围是1,19.故答案为:1,19.【点睛】本题考查利用一元二次不等式在实数集上恒成立求参数,考查计算能力,属于中等题. 19.【分析】函数求导由切线方程可得再利用基本不等式求得最值【详解】的导数为由切线的方程可得切线的斜率为1可得切点的横坐标为切点为代入得为正实数则当且仅当即时取得最小值故答案为:【点睛】本题考查导数的运算解析:5+【分析】函数求导,由切线方程y x a =-可得1a b +=,再利用基本不等式求得最值.【详解】ln()y x b =+的导数为1y x b'=+, 由切线的方程y x a =-可得切线的斜率为1,可得切点的横坐标为1b -,切点为(1,0)b -,代入y x a =-,得1a b +=,,a b 为正实数,则2323233()()2355b a a a b a b a b a b b+=++=+++≥+=+当且仅当3a b =,即2,3a b ==5+.故答案为:5+【点睛】 本题考查导数的运算、导数的几何意义及基本不等式求最值,属于基础题.20.【分析】设BC=x 连结OC 求出OB 得到矩形面积表达式然后利用基本不等式求出函数的最值即可【详解】设BC=x 连结OC 得OB=所以AB =2所以矩形面积S =2x ∈(04)S =2即x2=16﹣x2即x =2时解析:16【分析】设BC=x,连结OC ,求出OB ,得到矩形ABCD 面积表达式,然后利用基本不等式求出函数的最值即可.【详解】设BC=x,连结OC ,得OB=216x -,所以AB =2216x -,所以矩形ABCD 面积S =22x 16x -,x ∈(0,4),S =2()22222x 162161616x x x x x -=-≤+-= .即x 2=16﹣x 2,即x =22时取等号,此时y max =16故答案为16【点睛】本题考查函数解析式的求法,考查利用基本不等式求函数最值问题,考查计算能力.三、解答题21.(1)x 的取值范围为06x <≤;(2)a 的最大值为6.5.【分析】(1)由题意得()()0.1510.25100.1510x x +-≥⨯,解不等式可得结果;(2)由题意得()()()0.150.8750.1510.2510a x x x x -≤+-恒成立,分离出参数a 得510 1.58x a x ≤++恒成立,只要利用基本不等式求出5108x x+的最小值即可 【详解】 解:(1)由题意,得()()0.1510.25100.1510x x +-≥⨯,整理得260x x -≤,解得06x ≤≤,又0x >,故06x <≤.(2)由题意知网店销售的利润为()0.150.875a x x -万元,技术指导后,养羊的利润为()()0.1510.2510x x +-万元,则()()()0.150.8750.1510.2510a x x x x -≤+-恒成立,又010x <<,∴510 1.58x a x≤++恒成立,又51058x x+≥,当且仅当4x =时等号成立, ∴0 6.5a <≤,即a 的最大值为6.5.答:(1)x 的取值范围为06x <≤;(2)a 的最大值为6.5. 【点睛】关键点点睛:此题考查利用数学知识解决实际问题,考查不等式的解法,第2问解题的关键是由()()()0.150.8750.1510.2510a x x x x -≤+-恒成立,转化为510 1.58x a x ≤++恒成立,然后利用基本不等式求5108x x+的最小值即可,属于中档题 22.无23.无24.无25.无26.无。
西安市必修第一册第二单元《一元一次函数,方程和不等式》测试(有答案解析)
一、选择题1.已知0x >,0y >,且1x y xy +=-,则( )A .xy 的最大值为3+B .xy 的最大值为6C .2x y +的最小值为3+D .2x y +的最小值为72.某单位计划今明两年购买某物品,现有甲、乙两种不同的购买方案,甲方案:每年购买的数量相等;乙方案:每年购买的金额相等,假设今明两年该物品的价格分别为1p 、2p ()12p p ≠,则这两种方案中平均价格比较低的是( )A .甲B .乙C .甲、乙一样D .无法确定3.设1a b +=,0b >,则2244||ab b a a b++的最小值为( )A .14B .34C .54D .744.若正数a ,b 满足1a >,1b >,且3a b +=,则1411a b +--的最小值为( ) A .4B .6C .9D .165.对于任意实数x ,不等式210ax ax -+>恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(]0,4B .[)0,4C .(][),04,-∞+∞ D .()(),04,-∞+∞6.已知1x >,0y >,且1211x y+=-,则2x y +的最小值为( )A .9B .10C .11D .7+7.若不等式()()2||20x a b x x ---≤对任意实数x 恒成立,则a b +=( )A .-1B .0C .1D .28.若,b R,,a a b ∈≠且则下列式子:(1)22a 32b ab +>,(2)553223a b b a a b +>+,(3)2252(2)a b a b ++≥-,(4)2b aa b+>.其中恒成立的个数是 A .1个 B .2个C .3个D .4个9.已知a <b <0,c >d >0,则下列结论正确的是( ) A .ac >bdB .a +d >b +cC .a d <b cD .a 2<b 210.若两个正实数,x y 满足112x y+=,且不等式2x y m m +<-有解,则实数m 的取值范围是( ) A .()1,2- B .()4,1- C .()(),12,-∞-+∞D .()(),14,-∞-+∞11.若关于x 的不等式20x px q ++<的解集为{|23}x x <<,则关于x 的不等式22028x px qx x ++>--的解集是( ) A .()2,3 B .()(),24,-∞-+∞C .()()2,23,4-D .()()(),22,34,-∞-+∞12.已知01a <<,1b >,则下列不等式中成立的是( ) A .4aba b a b+<+ B .2abab a b<+ C .22222a b ab +< D .2222a b a b +<+二、填空题13.已知a 、b 、c 为正实数,则代数式938432a b cb c c a a b+++++的最小值是_________. 14.已知0a b >>,则41a ab a b+++-的最小值为__________. 15.若x y a x y +≤+对任意0,0x y >>恒成立,则a 的最小值是_______.16.已知实数0a >,0b >,2是2a 与2b 的等比中项,则13a b+的最小值是______. 17.已知0a >,0b >,若不等式212m a b a b+≥+恒成立,则m 的最大值为______. 18.若ad bc ≠,则()()2222a b cd ++__________()2ac bd +.(选“≥”、“≤”、“>”、“<”其一填入)19.函数()2436x x f x x ++=-的值域为__________.20.如图:已知树顶A 离地面212米,树上另一点B 离地面112米,某人在离地面32米的C 处看此树,则该人离此树_________米时,看A 、B 的视角最大.三、解答题21.已知a 、b 都是正实数,且.bb a a=- (1)求证:a >1;(2)求b 的最小值.22.设0,0,0a b c >>>,证明: (1)114a b a b+≥+; (2)111111222a b c a b b c a c++≥+++++.23.(1)已知01x <<,求函数()(33)f x x x =-的最大值: (2)已知关于x 的不等式210ax bx a +-<的解集为122x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭,求a ,b 的值.24.已知二次函数()f x 满足()01f =,()()125f x f x x +-=+. (1)求()f x 的解析式;(2)若[]3,1x ∈-,若()25f x m m ≤-恒成立,求实数m 的取值范围.25.已知0a b c d >>>>,ad bc =. (Ⅰ)证明:a d b c +>+; (Ⅱ)证明:a b c b c a a b c a b c >.26.在平面直角坐标系xOy 中,已知射线OP :4y x =(0x ≥),过点()3,2M 的直线l 与x 轴正半轴、射线OP 分别相交于A ,B 两点,设AM MB λ=(0λ>). (1)当λ为何值时,OAB 的面积取得最小值?并求出此时直线l 的方程; (2)当λ为何值时,MA MB ⋅取得最小值?并求出MA MB ⋅的最小值.【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】利用公式x y +≥,将等式转化为不等式,求xy 的范围;由条件转化为11x y x +=-,代入2x y +后,利用基本不等式求最小值. 【详解】0,0x y >>,x y +≥1xy ∴-≥210-≥,10x y xy +=->1>1t =>,即2210t t --≥,解得:1t ≥或1t ≤1≥,(213xy ≥=+,所以xy的最小值是3+AB 不正确;10,0,1011x x y x y xy y x x +>>+=-⇒=>⇒>- ()11222222121111x x x y x x x x x x +-++=+=+=-+++--- ()2213371x x =-++≥=-,当()2211x x -=-时,即2x =时等号成立,所以2x y +的最小值是7,故D 正确. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题考查根据条件等式,利用基本不等式求最值,条件等式除了基本变形,同时也需注意变量的范围,比如本题中的1,1xy x >>等条件.2.B解析:B 【分析】分别计算出两种方案的平均价格,然后利用作差法可得出结论. 【详解】对于甲方案,设每年购买的数量为x ,则两年的购买的总金额为12p x p x +, 平均价格为121222p x p x p p x ++=; 对于乙方案,设每年购买的总金额为y ,则总数量为12y yp p +, 平均价格为12121222p p yyy p p p p =++.因为()()()()221212121212121212420222p p p p p p p p p p p p p p p p +--+-==>+++,所以,12121222p p p p p p +>+. 因此,乙方案的平均价格较低.故选:B. 【点睛】方法点睛:比较法是不等式性质证明的理论依据,是不等式证明的主要方法之一,作差法的主要步骤为:作差——变形——判断正负.在所给不等式是积、商、幂的形式时,可考虑比商3.B解析:B 【分析】利用1a b +=,0b >,10b a =->,1a ∴>且0a ≠; 对a 进行分类讨论,分为10a >>和0a >,进行讨论,然后,求解即可得到2244||ab b a a b++的最小值【详解】1a b +=,0b >,10b a =->,1a ∴>且0a ≠;当10a >>,22224414||444ab b a ab b a b a a b ab a b ++++==++1544≥+=;当且仅当4b aa b =,又1b a =-,解得1a =-或13a =,又由10a >>,得13a =时,此时,23b =,2244||ab b a a b ++的最小值54;当0a >,222244134||4444ab b a ab b a b a a b ab a b ++++⎛⎫⎛⎫==-+-+-≥ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭,当且仅当4b aa b -=-时,解得1a =-或13a =,又由0a >,得1a =-,此时,2b =,2244||ab b a a b ++的最小值34;综上,2244||ab b a a b ++的最小值34;故选:B 【点睛】关键点睛:解题的关键在于利用1a b +=,0b >,10b a =->,可得1a >且0a ≠,对a 进行分类讨论,难点在于利用基本不等式进行求最值,本题属于中档题4.C解析:C 【分析】由等式3a b +=可以得到111a b -+-=,由1411a b +--乘以111a b -+-=所求得式子和基本不等式进行求解即可. 【详解】由3a b +=,可得111a b -+-=,10,10a b ->->, 所以()141414(1)511111111a b a a b b a b a b --⎛⎫+=+=++ ⎪------⎝⎭-+-59≥+= 当且仅当12(1)b a -=-,即54,33b a ==时等号成立. 故选:C 【点睛】关键点点睛:本题注意观察待求式的分母,1,1a b --,结合已知条件,可变形为关于分母的式子111a b -+-=,这样就转化为“1”的常规技巧的应用.5.B解析:B 【分析】讨论0a =和0a ≠情况,再根据一元二次不等式与二次函数的关系,解不等式得解. 【详解】 关于x 的不等式210ax ax -+>恒成立,当0a =时,10>恒成立,满足题意当0a ≠时,即函数()21f x ax ax =-+恒在x 轴上方即可,所以00a >⎧⎨∆<⎩,即2040a a a >⎧⎨-<⎩,解得04a <<,所以实数a 的取值范围是[0,4).故选:B 【点睛】本题考查了一元二次不等式恒成立求参数的取值范围,考查了一元二次不等式的解法,属于基础题.6.B解析:B 【分析】利用“乘1法”将问题转化为求[]12(1)211x y x y ⎛⎫-+++ ⎪-⎝⎭的最小值,然后展开利用基本不等式求解. 【详解】1x >,10x ->,又0y >,且1211x y+=-, 2(1)21x y x y ∴+=-++[]12(1)211x y x y ⎛⎫=-+++ ⎪-⎝⎭22(1)61y x x y-=++- 262x +-10=, 当且仅当22(1)1y x x y-=-,解得4x =,3y =时等号成立, 故2x y +的最小值为10. 故选:B . 【点睛】本题考查利用基本不等式求最和的最值,考查“1”的巧妙运用,难度一般,灵活转化是关键.7.D解析:D 【分析】可采用分类讨论法,分别讨论22x x -与x a b --的正负,确定,a b 之间的关系即可求解. 【详解】当220x x -≥时,即[]02x ,∈时,||0x a b --≤恒成立,所以b a x b a -+≤≤+恒成立,所以2a b +≥且a b ≤; 当220x x -≤时,即(][),02,x ∈-∞+∞时,||0x a b --≥恒成立所以x a b ≥+或x a b ≤-恒成立,所以2a b +≤且a b ≥,综上,2a b += 故选:D 【点睛】本题考查一元二次不等式的解法,由含参数绝对值不等式求参数关系,分类讨论的数学思想,属于中档题8.A解析:A 【解析】分析:将不等式两侧的式子做差和0比即可,或者将不等式两侧的式子移到一侧,再配方即可. 详解:(1) 22a 32b ab +-=22322b a b ⎛⎫+- ⎪⎝⎭,当a=1,b=-2.时不等式不成立; (2)553223 a b b a a b +>+=()()()222a b a b a ab b -+++当a=1,b=-1时,不等式不成立;(3)()22522a b a b ++--()()22=a 210b -++≥恒成立.选项正确. (4) b aab +,2][2,)∈-∞-⋃+∞(,故不正确. 故答案为A.点睛:这个题目考查了基本不等式的应用条件,两式比较大小的方法;两个式子比较大小的常用方法有:做差和0比,作商和1比,或者直接利用不等式的性质得到大小关系,有时可以代入一些特殊的数据得到具体值,进而得到大小关系.9.C解析:C 【分析】取特殊值判断ABD ,根据不等式的性质判断C. 【详解】对A 项,当2,1,2,1a b c d =-=-==时,41ac bd -=<=-,则A 错误; 对B 项,当2,1,2,1a b c d =-=-==时,1a d b c +=+=-,则B 错误; 对C 项,0c d >>,11d c ∴>,又0a b <<,0a b ∴->->,则11a b d c-⋅>-⋅,即a d <bc,则C 正确; 对D 项,当2,1a b =-=-时,2241a b =>=,则D 错误; 故选:C 【点睛】本题主要考查了由已知条件判断所给不等式是否正确,属于中档题.10.C解析:C 【解析】正实数x ,y 满足112x y+=,则()111112222224y x x y x y x y x y ⎛⎫+=++=+++=⎪⎝⎭, 当且仅当1,y x x y ==+取得最小值2. 由2x y m m +<-有解,可得22m m ->, 解得m >2或m <−1. 本题选择C 选项.点睛:在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.11.D解析:D 【分析】根据关于x 的不等式20x px q ++<的解集为{|23}x x <<,利用韦达定理得到5,6p q =-=,则不等式22028x px q x x ++>--转化为 2256028x x x x -+>--,再利用穿根法求解.【详解】因为关于x 的不等式20x px q ++<的解集为{|23}x x <<, 所以由韦达定理得:5,6p q =-=,所以22028x px q x x ++>--,即为2256028x x x x -+>--,即为()()()()23042x x x x -->-+,即为()()()()23420x x x x ---+>用穿根法得不等式的解集为:()()(),22,34,-∞-+∞,故选:D 【点睛】本题主要考查一元二次不等式的解集的应用以及穿根法求高次不等式,属于中档题.12.D解析:D 【分析】本题先根据完全平方公式与基本不等式得到()22224a b a ab b ab +=++>,所以排除选项A2211aba b a b>=++,所以排除选项B ;接着根据基本>=,所以排除选项C ;最后根据基本不等式得到选项D 正确. 【详解】解:对于选项A :因为01a <<,1b >,所以()22224a b a ab b ab +=++>,故选项A 错误;对于选项B 2211aba b a b>=++,故选项B 错误;对于选项C>=C 错误;对于选项D :()22222222a b a ab b a b +>++=+, 所以a b +<,故选项D 正确. 故选:D . 【点评】本题考查基本不等式的应用、学生的运算能力和转换能力,是基础题.二、填空题13.【分析】先由题意令得到代入所求式子化简整理根据基本不等式即可求出结果【详解】因为abc 为正实数不妨令则所以当且仅当即即时等号成立故答案为:【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 解析:4748【分析】先由题意,令38432b c x c a y a b z +=⎧⎪+=⎨⎪+=⎩,得到111386131216411161612a x y z b x y z c x y z ⎧=-++⎪⎪⎪=-+⎨⎪⎪=+-⎪⎩,代入所求式子,化简整理,根据基本不等式,即可求出结果. 【详解】因为a 、b 、c 为正实数,不妨令38432b c x c a y a b z +=⎧⎪+=⎨⎪+=⎩,则111386131216411161612a x y z b x y z c x y z ⎧=-++⎪⎪⎪=-+⎨⎪⎪=+-⎪⎩, 所以11113139393862164216438432x y z x y z x y za b c b c c a a b x y z-++-++-++=+++++ 1339338621642164y z x z x y x x y y z z =-+++-+++-6139488262164y x z x y z x y x z z y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-++++++ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭61474848≥-+=,当且仅当823629164y x x y z x x zy z z y ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩,即::1:2:3x y z =,即::10:21:1a b c =时,等号成立. 故答案为:4748. 【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. 14.【分析】由可知利用基本不等式即可求最值【详解】因为所以当且仅当即时等号成立故答案为:【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;(解析:【分析】由0a b >>可知0a b +>,0a b ->,414122a b a b a a b a b a b a b+-++=++++-+-,利用基本不等式即可求最值. 【详解】 因为0a b >>,所以0a b +>,0a b ->,414122a b a b a a b a b a b a b+-++=++++-+-2≥==当且仅当a b a b ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩即a =b =故答案为:【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.15.【分析】不等式变形为然后利用基本不等式求得的最大值可得的最小值【详解】原不等式可化为因为所以即时等号成立又所以时等号成立所以的最大值是即的最小值是故答案为:【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时要【分析】不等式变形为a ≥的最大值,可得a 的最小值.【详解】原不等式可化为a ≥,因为222m n mn +≥,所以222222()2()m n m mn n m n +≥++=+,即m n +≤,m n =时等号成立.又0,0x y >>≤=x y =时等号成立.a ≥a【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.16.【分析】由是与的等比中项求得化简结合基本不等式即可求解【详解】由题意实数是与的等比中项可得得所以当且仅当时即时等号成立所以的最小值是故答案为:【点睛】本题主要考查了利用基本不等式求最值以及等比中项公解析:4+【分析】2a 与2b 的等比中项,求得1a b +=,化简13133()()4b a a b a b a b a b+=++=++,结合基本不等式,即可求解. 【详解】由题意,实数0a >,0b >2a 与2b 的等比中项,可得2222a b a b +=⨯=,得1a b +=,所以13133()()44b a a b a b a b a b +=++=++≥+=当且仅当3b a a b =时,即a b ==所以13a b+的最小值是4+.故答案为:4+【点睛】本题主要考查了利用基本不等式求最值,以及等比中项公式的应用,其中解答中熟记等比中项公式,合理利用“1”的代换,结合基本不等式求解是解答的关键,着重考查推理与运算能力,属于中档题.17.9【分析】将题目所给不等式分离常数利用基本不等式求得的最大值【详解】由得恒成立而故所以的最大值为【点睛】本小题主要考查不等式恒成立问题求解策略考查利用基本不等式求最值考查化归与转化的数学思想方法属于 解析:9.【分析】将题目所给不等式分离常数m ,利用基本不等式求得m 的最大值.【详解】 由212m a b a b +≥+得()212m a b a b ⎛⎫≤++ ⎪⎝⎭恒成立,而()212225a b a b a b b a ⎛⎫++=++ ⎪⎝⎭5549≥+=+=,故9m ≤,所以m 的最大值为9.【点睛】本小题主要考查不等式恒成立问题求解策略,考查利用基本不等式求最值,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.18.>【分析】作差分析差的正负即可求解【详解】因为又所以所以故答案为:>【点睛】本题主要考查了比较法判断两个式子的大小考查了运算能力属于中档题解析:>【分析】作差,分析差的正负即可求解.因为()()()22222a b c d ac bd ++-+()()2222222222222a c a d b c b d a c b d acbd +=+++-+ 22222b c a d abcd =+-20(bc ad )=-≥,又ad bc ≠所以2()0bc ad ->所以()()22222()a b c d ac bd ++>+, 故答案为:>【点睛】本题主要考查了比较法判断两个式子的大小,考查了运算能力,属于中档题.19.【分析】设将关于的函数利用基本不等式即可求出值域【详解】设当时当且仅当时等号成立;同理当时当且仅当时等号成立;所以函数的值域为故答案为:【点睛】本题考查函数的值域注意基本不等式的应用属于基础题解析:(),161667,⎡-∞-++∞⎣ 【分析】设6x t -=,将()f x 关于t 的函数,利用基本不等式,即可求出值域.【详解】 设21663636,6,()16t t x t x t g t t t t++-==+==++,当0t >时,()16g t ≥,当且仅当6t x ==时等号成立;同理当0t <时,()16g t ≤-,当且仅当6t x =-=-时等号成立;所以函数的值域为(),161667,⎡-∞-++∞⎣.故答案为: (),161667,⎡-∞-++∞⎣. 【点睛】本题考查函数的值域,注意基本不等式的应用,属于基础题. 20.6【分析】过点作设根据已知中树顶距地面米树上另一点距地面米人眼离地面米我们易求出即的表达式进而根据基本不等式求出的范围及取最大值时的值进而得到答案【详解】如图过点作则设由图可知:当且仅当时等号成立即 解析:6过点C 作CD AB ⊥,设CD x =,根据已知中树顶A 距地面212米,树上另一点B 距地面112米,人眼C 离地面32米.我们易求出tan ACB ∠,即tan()ACD BCD ∠-∠的表达式,进而根据基本不等式,求出tan ACB ∠的范围及tan ACB ∠取最大值时x 的值,进而得到答案.【详解】 如图, 过点C 作CD AB ⊥,则213922AD =-=,113422BD =-=, 设CD x =,由图可知:94tan tan 555tan tan()94361tan ?tan 26121?ACD BCD x x ACB ACD BCD ACD BCD x x x x-∠-∠∠=∠-∠====+∠∠⨯++,当且仅当6x =时,等号成立.即6x =时,tan ACB ∠有最大值,此时ACB ∠最大.故答案为: 6【点睛】 本题考查的知识点是三角函数的实际应用,两角差的正切公式,及基本不等式,其中构造适当的三角形,将问题转化为一个三角函数问题是解答本题的关键.三、解答题21.无22.无23.无24.无25.无26.无。
精品解析:陕西省西安市西安高新第一中学2023-2024学年七年级上学期1月月考数学试题(原卷版)
2023—2024学年度第一学期期末考试模拟试题七年级 数学一.选择题(共10小题,30分)1. 的倒数是( )A. B. C. 2024 D. 2. 下列调查中,最适合采用全面调查的是( )A. 了解全国中学生的睡眠时间B. 了解某河流的水质情况C. 调查全班同学的视力情况D. 了解一批灯泡的使用寿命3. 石墨烯是目前世界上最薄最坚硬的纳米材料,同时还是导电性最好的材料,其理论厚度仅米,将用科学记数法表示为( )A. B. C. D. 4. 用3个同样的小正方体摆出的几何体,从三个方向看到的图形分别如下图:这个几何体是( ).A. B. C. D. 5. 下列几种生活、生产现象:①植树时,只要定出两棵树的位置,就能确定同一行树所在的直线;②把弯曲的公路改直,就能缩短路程;③用两个钉子就可以把木条固定在墙上;④从A 地到B 地架设电线,总是尽可能沿着线段架设.其中可用数学知识“两点确定一条直线”来解释的现象有( )A. ①②B. ①③C. ②④D. ③④6. 下列能用平方差公式计算的是( )A. B. C. D. 7. 下列变形正确的是( )A. 若,则B.若,则C. 若,则 D. 若,则2024-1202412024-2024-0.000000000340.0000000003493410-⨯110.3410-⨯103.410-⨯93.410-⨯AB ()()x y x y -++()()x y x y -+-()()22x x ++()()2332x x +-22x y =x y=x y a a =x y =()()252x x x +-=+-5x =-()()m n x m n y +=+x y=8. 若是关于x 的一元一次方程,则m 的值为( )A. 3或 B. 0 C. 3 D. 9. 甲、乙两人环湖竞走,环湖一周为400米,乙的速度是80米分,甲的速度是乙的倍,且甲在乙前100米处,多少分钟后,两人第一次相遇?设经过分钟两人第一次相遇,所列方程为( )A B. C. D. 10. 1883年,康托尔用以下的方法构造的这个分形,称为康托尔集.如图,取一条长度为1的线段,将它三等分,去掉中间一段,留剩下的两段,这称为第一阶段;然后将剩下的两段再三等分,各去掉中间一段,剩下更短的四段,这称为第二阶段,…,将这样的操作无限地重复下去,余下的线段的长度趋于0,将它们看成无穷个点,称为康托尔集,那么经过第四个阶段后,留下的线段的长度之和为( )A B. C. D. 二.填空题(共7小题,21分)11. 从八边形的一个顶点出发可以引__________条对角线.12. 计算:______________________.13. 单项式的系数为___________,次数为___________.14. 若,则___________.15. 如图所示是计算机程序计算,若开始输入,则最后输出的结果是 ________ .16. 己知A 、B 、C 三点在同一直线上,若点D 、E 分别为线段中点,且,则长为___________.17. 已知数a ,b ,c 的大小关系如图所示,则下列各式:①;②;③;④.其中正确的有___________(填序号)...()||2310m m x---=3-3-/54x 580100804x x +=⨯580300804x x +=⨯580100804x x -=⨯580300804x x -=⨯427168182431624325.20525︒=︒_'_''2322x y -2132n n a b ==,()4n ab ==1x -,AB BC 80,60AB BC ==DE ()0b a c ++->||1||||a b c a b c++=0bc a ->2a b c b a c b --++-=-三.解答题(共8题,69分)18. 计算:(1).(2).(3)先化简,再求值:,其中.19. 解下列方程:(1)(2)20 尺规作图:已知线段a ,b ,求作:线段c ,使.21. 如图,已知C 、D 两点将线段AB 分为三部分,且AC :CD ::3:4,若AB 中点为M ,BD 的中点为N ,且,求AB 的长.22. 某校为了了解初一年级1000名学生的身体健康情况,从该年级随机抽取了若干名学生,将他们按体重(均为整数,单位:)分成五组,并依据统计数据绘制了如下两幅尚不完整的统计图.解答下列问题:.的()2020*******π-⎛⎫-+-+⨯- ⎪⎝⎭()()3232242x xy y xy -+-()()()2333a b b a a b +-+-123a b =-=-,1640916x x -=+758143x x -+-=2c a b =-DB 2=MN 5cm =kg (:39.5~46.5;:46.5~53.5;:53.5~60.5;:60.5~67.5;:67.5~74.5)A B C D E(1)这次抽样调查的样本容量是___________,并补全频数分布直方图;(2)C 组学生所占的百分比为________,在扇形统计图中D 组的圆心角是_________度;(3)请你估计该校初三年级体重超过的学生大约有多少名?23. 图①是一个长为,宽为的长方形,沿图中虚线用剪刀将其平均分成四个小长方形,然后按图②所示拼成一个正方形.(1)请用两种不同方法表示图②中阴影部分的面积.方法一:_______________________;方法二:______________________.(2)观察图②,写出代数式之间的等量关系:______________________.(3)利用(2)得到的等量关系,解决如下问题:若,求的值.24. 为了丰富学生的课余生活、拓展学生的视野,学校小卖部准备购进甲、乙两类中学生书刊若购买本甲和本乙共需要元其中甲、乙两类书刊的进价和售价如下表:甲乙进价元本售价元的60.5kg 2m 2n ()()22m n m n mn +-,,45a b ab -==,a b +.4003006400.(/)m 2m -(2013本(1)求甲、乙两类书刊的进价各是多少元?(2)第一次小卖部购进的甲、乙两类书刊共本,全部售完后总利润利润售价-进价为元,求小卖部甲、乙两类书刊分别购进多少本?(3)第二次小卖部购进了与上次一样多的甲、乙两类书刊,由于两类书刊进价都比上次优惠了,小卖部准备对甲书刊进行打折出售,让利于学生,乙书刊价格不变,全部售完后总利润比上次还多赚元,求甲书刊打了几折?25. 探索新知:如图1,射线在的内部,图中共有3个角:和,若其中有一个角的度数是另一个角度数的两倍,则称射线是的“巧分线”(1)一个角的平分线______这个角的“巧分线”(填“是”或“不是”);(2)如图2,若,且射线是的“巧分线”,则______;(用含的代数式表示);深入研究:如图2,若,且射线绕点P 从位置开始,以每秒的速度逆时针旋转,当与成时停止旋转,旋转的时间为t 秒.若射线同时绕点P 以每秒的速度逆时针旋转,并与同时停止,请求出当射线是的“巧分线”时的值./)800(=)575010%10OC AOB ∠AOB AOC ∠∠,BOC ∠OC AOB ∠MPN α∠=PQ MPN ∠MPQ ∠=α60MPN ︒∠=PQ PN 10︒PQ PN 180︒PM 5︒PQ PQ MPN ∠。
西安高新第一中学初中校区东区初级中学九年级上册期中试卷检测题
西安高新第一中学初中校区东区初级中学九年级上册期中试卷检测题一、初三数学 一元二次方程易错题压轴题(难)1.已知关于x 的方程x 2﹣(2k +1)x +k 2+1=0.(1)若方程有两个不相等的实数根,求k 的取值范围;(2)若方程的两根恰好是一个矩形两邻边的长,且k =2,求该矩形的对角线L 的长.【答案】(1)k >34;(2 【解析】【分析】(1)根据关于x 的方程x 2-(2k +1)x +k 2+1=0有两个不相等的实数根,得出△>0,再解不等式即可;(2)当k=2时,原方程x 2-5x+5=0,设方程的两根是m 、n ,则矩形两邻边的长是m 、n ,利用根与系数的关系得出m+n=5,mn=5,,利用完全平方公式进行变形即可求得答案.【详解】解:(1)∵方程x 2-(2k +1)x +k 2+1=0有两个不相等的实数根,∴Δ=[-(2k +1)]2-4×1×(k 2+1)=4k -3>0,∴k >34; (2)当k =2时,原方程为x 2-5x +5=0,设方程的两个根为m ,n ,∴m +n =5,mn =5,==.【点睛】本题考查了根的判别式、根与系数的关系、矩形的性质等,一元二次方程根的情况与判别式△的关系:(1)△>0时,方程有两个不相等的实数根;(2)△=0时,方程有两个相等的实数根;(3)△<0时,方程没有实数根.2.我市茶叶专卖店销售某品牌茶叶,其进价为每千克 240 元,按每千克 400 元出售,平均每周可售出 200 千克,后来经过市场调查发现,单价每降低 10 元,则平均每周的销售量可增加 40 千克,若该专卖店销售这种品牌茶叶要想平均每周获利 41600 元,请回答: (1)每千克茶叶应降价多少元?(2)在平均每周获利不变的情况下,为尽可能让利于顾客,赢得市场,该店应按原售价的 几折出售?【答案】(1)每千克茶叶应降价30元或80元;(2)该店应按原售价的8折出售.【解析】【分析】(1)设每千克茶叶应降价x 元,利用销售量×每件利润=41600元列出方程求解即可; (2)为了让利于顾客因此应下降价80元,求出此时的销售单价即可确定几折.【详解】(1)设每千克茶叶应降价x 元.根据题意,得:(400﹣x ﹣240)(200+10x ×40)=41600. 化简,得:x 2﹣10x +240=0.解得:x 1=30,x 2=80.答:每千克茶叶应降价30元或80元.(2)由(1)可知每千克茶叶可降价30元或80元.因为要尽可能让利于顾客,所以每千克茶叶某应降价80元.此时,售价为:400﹣80=320(元),320100%80%400⨯=. 答:该店应按原售价的8折出售.【点睛】本题考查了一元二次方程的应用,解题的关键是根据题目中的等量关系列出方程.3.某连锁超市派遣调查小组在春节期间调查某种商品的销售情况,下面是调查后小张与其 他两位成员交流的情况.小张:“该商品的进价为 24元/件.”成员甲:“当定价为 40元/件时,每天可售出 480件.”成员乙:“若单价每涨 1元,则每天少售出 20件;若单价每降 1元,则每天多售出 40件.” 根据他们的对话,请你求出要使该商品每天获利 7680元,应该怎样合理定价?【答案】要使该商品每天获利7680元,应定价为36元/件、40元/件或48元/件【解析】【分析】设每件商品定价为x 元,则在每件40元的基础上涨价时每天的销售量是[]48020(40)x --件,每件商品的利润是(24)x -元,在每件40元的基础上降价时每天的销量是[]48040(40)x +-件,每件的利润是(24)x -元,从而可以得到答案.【详解】解:设每件商品定价为x 元.①当40x ≥时,[](24)48020(40)7680x x ---= ,解得:1240,48;x x ==②当40x <时,[](24)48040(40)7680x x -+-=,解得:1236,40x x ==(舍去),.答:要使该商品每天获利7680元,应定价为36元/件、40元/件或48元/件.【点睛】本题考查的是一元二次方程中的升降价对销售量产生影响方面的应用,用含有未知数的代数式表示销售量是这一类题的关键.4.已知关于x 的二次函数22(21)1y x k x k =--++的图象与x 轴有2个交点.(1)求k 的取值范围;(2)若图象与x 轴交点的横坐标为12,x x ,且它们的倒数之和是32-,求k 的值. 【答案】(1)k <-34 ;(2)k=﹣1 【解析】试题分析:(1)根据交点得个数,让y=0判断出两个不相等的实数根,然后根据判别式△= b 2-4ac 的范围可求解出k 的值;(2)利用y=0时的方程,根据一元二次方程的根与系数的关系,可直接列式求解可得到k 的值.试题解析:(1)∵二次函数y=x 2-(2k-1)x+k 2+1的图象与x 轴有两交点,∴当y=0时,x 2-(2k-1)x+k 2+1=0有两个不相等的实数根.∴△=b 2-4ac=[-(2k-1)]2-4×1×(k 2+1)>0.解得k <-34; (2)当y=0时,x 2-(2k-1)x+k 2+1=0.则x 1+x 2=2k-1,x 1•x 2=k 2+1,∵=== 32-, 解得:k=-1或k= 13-(舍去),∴k=﹣15.如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD 的顶点A 在y 轴正半轴上,顶点B 在x 轴正半轴上,OA 、OB 的长分别是一元二次方程x 2﹣7x+12=0的两个根(OA >OB ).(1)求点D 的坐标.(2)求直线BC 的解析式.(3)在直线BC 上是否存在点P ,使△PCD 为等腰三角形?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1)D(4,7)(2)y=3944x (3)详见解析【解析】试题分析:(1)解一元二次方程求出OA、OB的长度,过点D作DE⊥y于点E,根据正方形的性质可得AD=AB,∠DAB=90°,然后求出∠ABO=∠DAE,然后利用“角角边”证明△DAE 和△ABO全等,根据全等三角形对应边相等可得DE=OA,AE=OB,再求出OE,然后写出点D的坐标即可;(2)过点C作CM⊥x轴于点M,同理求出点C的坐标,设直线BC的解析式为y=kx+b (k≠0,k、b为常数),然后利用待定系数法求一次函数解析式解答;(3)根据正方形的性质,点P与点B重合时,△PCD为等腰三角形;点P为点B关于点C 的对称点时,△PCD为等腰三角形,然后求解即可.试题解析:(1)x2﹣7x+12=0,解得x1=3,x2=4,∵OA>OB,∴OA=4,OB=3,过D作DE⊥y于点E,∵正方形ABCD,∴AD=AB,∠DAB=90°,∠DAE+∠OAB=90°,∠ABO+∠OAB=90°,∴∠ABO=∠DAE,∵DE⊥AE,∴∠AED=90°=∠AOB,∵DE⊥AE∴∠AED=90°=∠AOB,∴△DAE≌△ABO(AAS),∴DE=OA=4,AE=OB=3,∴OE=7,∴D(4,7);(2)过点C作CM⊥x轴于点M,同上可证得△BCM≌△ABO,∴CM=OB=3,BM=OA=4,∴OM=7,∴C(7,3),设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0,k、b为常数),代入B(3,0),C(7,3)得,,解得,∴y=x﹣;(3)存在.点P与点B重合时,P1(3,0),点P与点B关于点C对称时,P2(11,6).考点:1、解一元二次方程;2、正方形的性质;3、全等三角形的判定与性质;4、一次函数二、初三数学二次函数易错题压轴题(难)6.如图1,抛物线y=mx2﹣3mx+n(m≠0)与x轴交于点C(﹣1,0)与y轴交于点B (0,3),在线段OA上有一动点E(不与O、A重合),过点E作x轴的垂线交直线AB 于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.(1)分别求出抛物线和直线AB的函数表达式;(2)设△PMN的面积为S1,△AEN的面积为S2,当1236 25SS时,求点P的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转的到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E'A+23E'B的最小值.【答案】(1)抛物线y =﹣34 x 2+94 x +3,直线AB 解析式为y =﹣34x +3;(2)P (2,32);(3)4103【解析】【分析】(1)由题意令y =0,求出抛物线与x 轴交点,列出方程即可求出a ,根据待定系数法可以确定直线AB 解析式;(2)根据题意由△PNM ∽△ANE ,推出65PN AN =,以此列出方程求解即可解决问题; (3)根据题意在y 轴上 取一点M 使得OM′=43,构造相似三角形,可以证明AM′就是E′A+23E′B 的最小值. 【详解】 解:(1)∵抛物线y =mx 2﹣3mx+n (m≠0)与x 轴交于点C (﹣1,0)与y 轴交于点B (0,3),则有330n m m n ⎧⎨⎩++==,解得433m n ⎧⎪⎨⎪-⎩==, ∴抛物线239344y x x =-++, 令y =0,得到239344x x -++=0, 解得:x =4或﹣1,∴A (4,0),B (0,3),设直线AB 解析式为y =kx+b ,则340b k b +⎧⎨⎩==, 解得334k b ⎧-⎪⎨⎪⎩==,∴直线AB 解析式为y =34-x+3. (2)如图1中,设P (m ,239344m m -++),则E (m ,0),∵PM ⊥AB ,PE ⊥OA ,∴∠PMN =∠AEN ,∵∠PNM =∠ANE ,∴△PNM ∽△ANE ,∵△PMN 的面积为S 1,△AEN 的面积为S 2,123625S S =, ∴65PN AN =, ∵NE ∥OB , ∴AN AE AB OA=, ∴AN =54545454(4﹣m ), ∵抛物线解析式为y =239344x x -++, ∴PN =239344m m -++﹣(34-m+3)=34-m 2+3m , ∴2336455(4)4m m m -+=-, 解得m =2或4(舍弃),∴m =2,∴P (2,32). (3)如图2中,在y 轴上 取一点M′使得OM′=43,连接AM′,在AM′上取一点E′使得OE′=OE .∵OE′=2,OM ′•OB =43×3=4, ∴OE′2=OM′•OB , ∴OE OB OM OE '='', ∵∠BOE′=∠M′OE′,∴△M′OE′∽△E′OB , ∴M E OE BE OB '''='=23, ∴M′E′=23BE′, ∴AE′+23BE′=AE′+E′M′=AM′,此时AE′+23BE′最小(两点间线段最短,A 、M′、E′共线时), 最小值=AM′2244()3+410. 【点睛】本题属于二次函数综合题,考查相似三角形的判定和性质、待定系数法、最小值问题等知识,解题的关键是构造相似三角形,找到线段AM ′就是AE′+23BE′的最小值,属于中考压轴题.7.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线L :y =ax 2﹣4ax (a >0)与x 轴正半轴交于点A .抛物线L 的顶点为M ,对称轴与x 轴交于点D .(1)求抛物线L 的对称轴.(2)抛物线L :y =ax 2﹣4ax 关于x 轴对称的抛物线记为L ',抛物线L '的顶点为M ',若以O 、M 、A 、M '为顶点的四边形是正方形,求L '的表达式.(3)在(2)的条件下,点P 在抛物线L 上,且位于第四象限,点Q 在抛物线L '上,是否存在点P 、点Q 使得以O 、D 、P 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点P 坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)2x =;(2)2122y x x =-+ ;(3)存在,P 点的坐标为()33,3+或()33,3--或()13,3-或()13,3+-或31,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ 【解析】【分析】(1)根据抛物线的对称轴公式计算即可.(2)利用正方形的性质求出点M ,M ′的坐标即可解决问题.(3)分OD 是平行四边形的边或对角线两种情形求解即可.【详解】解:(1)∵抛物线L :y =ax 2﹣4ax (a >0),∴抛物线的对称轴x =﹣42a a-=2. (2)如图1中,对于抛物线y =ax 2﹣4ax ,令y =0,得到ax 2﹣4ax =0,解得x =0或4,∴A (4,0),∵四边形OMAM ′是正方形,∴OD =DA =DM =DM ′=2,∴M ((2,﹣2),M ′(2,2)把M (2,﹣2)代入y =ax 2﹣4ax ,可得﹣2=4a﹣8a,∴a=12,∴抛物线L′的解析式为y=﹣12(x﹣2)2+2=﹣12x2+2x.(3)如图3中,由题意OD=2.当OD为平行四边形的边时,PQ=OD=2,设P(m,12m2﹣2m),则Q[m﹣2,﹣12(m﹣2)2+2(m﹣2)]或[m+2,﹣12(m+2)2+2(m+2)],∵PQ∥OD,∴12m2﹣2m=﹣12(m﹣2)2+2(m﹣2)或12m2﹣2m=﹣12(m+2)2+2(m+2),解得m=33,∴P33或(333或(133和33,当OD是平行四边形的对角线时,点P的横坐标为1,此时P(1,﹣32 ),综上所述,满足条件的点P的坐标为33或(333或(133)和33)或(1,﹣32 ).【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,正方形的性质,平行四边形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,学会利用参数构建方程解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题学会利用参数构建方程解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题8.对于函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0),若存在实数x0,使得a2x+(b+1)x0+b﹣2=x0成立,则称x0为函数y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的不动点.(1)当a=2,b=﹣2时,求y=ax2+(b+1)x+b﹣2(a≠0)的不动点;(2)若对于任何实数b ,函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)恒有两相异的不动点,求实数a 的取值范围;(3)在(2)的条件下,若y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的图象上A ,B 两点的横坐标是函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的不动点,且直线y =﹣x+2121a +是线段AB 的垂直平分线,求实数b 的取值范围.【答案】(1)不动点是﹣1或2;(2)a 的取值范围是0<a <2;(3)b 的取值范围是﹣4≤b <0. 【解析】 【分析】(1)将a =2,b =﹣2代入函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0),得y =2x 2﹣x ﹣4,然后令x =2x 2﹣x ﹣4,求出x 的值,即y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的不动点;(2)对于任何实数b ,函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)恒有两相异的不动点,可以得到x =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)时,对于任何实数b 都有△>0,然后再设t =△,即可求得a 的取值范围;(3)根据y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的图象上A ,B 两点的横坐标是函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的不动点,可知点A 和点B 均在直线y =x 上,然后设出点A 和点B 的坐标,从而可以得到线段AB 的中点坐标,再根据直线y =﹣x+2121a +是线段AB 的垂直平分线,从而可以求得b 的取值范围. 【详解】解:(1)当a =2,b =﹣2时, 函数y =2x 2﹣x ﹣4, 令x =2x 2﹣x ﹣4, 化简,得x 2﹣x ﹣2=0 解得,x 1=2,x 2=﹣1,即y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的不动点是﹣1或2; (2)令x =ax 2+(b+1)x+b ﹣2, 整理,得 ax 2+bx+b ﹣2=0,∵对于任何实数b ,函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)恒有两相异的不动点, ∴△=b 2﹣4a (b ﹣2)>0,设t =b 2﹣4a (b ﹣2)=b 2﹣4ab+8a ,对于任何实数b ,t >0, 故(﹣4a )2﹣4×1×8a <0, 解得,0<a <2,即a 的取值范围是0<a <2; (3)由题意可得, 点A 和点B 在直线y =x 上,设点A (x 1,x 1),点B (x 2,x 2),∵A ,B 两点的横坐标是函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的不动点, ∴x 1,x 2是方程ax 2+bx+b ﹣2=0的两个根, ∴x 1+x 2=﹣b a, ∵线段AB 中点坐标为(122x x +,122x x+), ∴该中点的坐标为(2b a -,2b a-), ∵直线y =﹣x+2121a +是线段AB 的垂直平分线,∴点(2b a -,2ba -)在直线y =﹣x+2121a +上, ∴2ba -=21221b a a ++∴﹣b =221a a ≤+4,(当a =2时取等号)∴0<﹣b≤b <0,即b 的取值范围是﹣4≤b <0. 【点睛】本题是一道二次函数综合题、主要考查新定义、二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、一次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.9.如图1,抛物线21:C y x b =+交y 轴于()0,1A .(1)直接写出抛物线1C 的解析式______________.(2)如图1,x 轴上两动点,M N 满足:m n X X n -==.若,B C (B 在C 左侧)为线段MN 上的两个动点,且满足:B 点和C 点关于直线:1l x =对称.过B 作BB x '⊥轴交1C 于B ',过C 作CC x '⊥轴交1C 于C ',连接B C ''.求B C ''的最大值(用含n 的代数式表示).(3)如图2,将抛物线1C 向下平移78个单位长度得到抛物线2C .2C 对称轴左侧的抛物线上有一点M ,其横坐标为m .以OM 为直径作K ,记⊙K 的最高点为Q .若Q 在直线2y x =-上,求m 的值.【答案】(1)21y x =+;(2)251|n -;(3)14m =-或12m =- 【解析】 【分析】(1)将()0,1A 带入抛物线1C 解析式,求得b 的值,即可得到抛物线1C 的解析式; (2)设(),0B q ,则()2,0C q -,求()2B C ''并进行化简,由1n q -≤<且12,qn <-得21n q -<,则当()2maxB C ''⎡⎤⎢⎥⎣⎦时,取min 2q q n ==-,带入()2B C '',即可求得()maxB C '';(3)依题意将抛物线1C 向下平移78个单位长度得到抛物线2C ,求得2C 解析式,根据解析式特点设21,8M m m ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,得到222218OM m m ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,由圆的特性易求得,⊙K 的最高点点Q 坐标为:2111,2228m OM m ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,设Q y k =,则2111228k OM m ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,化简得到22211084k m k m ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭,由Q 点在2y x =-上,得2Q k x m =-=-,继而得到231048m m -+=,解得14m =-或12m =-. 【详解】解:(1)将()0,1A 带入抛物线21:C y x b =+,得b=1, 则21:1C y x =+,(2)设(),0B q ,则()2,0C q -, ∴()22222(2)(2)B C q q q q ''⎡⎤=--+--⎣⎦2204020q q =-+()2201q =-,∵1n q -≤<且12,q n <-21n q -<∴,∴()2maxB C''⎡⎤⎢⎥⎣⎦时,min 2q q n ==-,即()22220(21)20(1)B C n n ''=--=-,∴()max1|B C n ''=-,(3)根据题意,将抛物线1C 向下平移78个单位长度得到抛物线2C , ∴221:8C y x =+, ∴21,8M m m ⎛⎫+⎪⎝⎭, ∴222218OM m m ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,∴由圆的特性易求得,⊙K 的最高点点Q 坐标为:2111,2228m OM m ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 设Q y k =,则2111228k OM m ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,∴222111428OM k m ⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 化简上式得:22211084k m k m ⎛⎫++-= ⎪⎝⎭, ∵Q 点在2y x =-上,则2Q k x m =-=-, ∴k m =-为上述方程的一个解, ∴分析可知1()04k m k m ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭, 21148m m m -=+∴,∴231048m m -+=, 解得:114m =-,212m =-(经检验114m =-,212m =-是方程231048m m -+=的解),故14m =-或12m =-. 【点睛】本题主要考查二次函数的图像及性质、图像平移的性质、及二次函数与一元二次方程的综合应用、最值求法等知识.解题关键是熟练掌握二次函数的性质,充分利用数形结合的思想.10.如图,已知抛物2(0)y ax bx c a =++≠经过点,A B ,与y 轴负半轴交于点C ,且OC OB =,其中B 点坐标为(3,0),对称轴l 为直线12x =. (1)求抛物线的解析式;(2) 在x 轴上方有一点P , 连接PA 后满足PAB CAB ∠=∠, 记PBC ∆的面积为S , 求当10.5S =时点P 的坐标(3)在(2)的条件下,当点P 恰好落在抛物线上时,将直线BC 上下平移,平移后的10.5S =时点P 的坐标;直线y x t =+与抛物线交于,C B ''两点(C '在B '的左侧),若以点,,C B P ''为顶点的三角形是直角三角形,求出t 的值.【答案】(1)211322y x x =--(2)(2,6)(3)19或32 【解析】 【分析】(1)确定点A 的坐标,再进行待定系数法即可得出结论;(2)确定直线AP 的解析式,用m 表示点P 的坐标,由面积关系求S 和m 的函数关系式即可求解;(3)先确定点P 的坐标,当'''90B PC ∠=,利用根与系数的关系确定'''B C 的中点E 的坐标,利用''2B C PE =建立方程求解,当''''90PC B ∠=时,确定点G 的坐标,进而求出直线''C G 的解析式,得出点''C 的坐标即可得出结论. 【详解】(1)∵OC OB =,且B 点坐标为(3,0), ∴C 点坐标为(0,3)-.设抛物线解析式为21()2y a x k =-+.将B 、C 两点坐标代入得2504134a k a k ⎧=+⎪⎪⎨⎪-=+⎪⎩,解得12258a k ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩.∴抛物线解析式为22112511()-322822y x x x =-=--. (2)如图1,设AP 与y 轴交于点'C .∵PAB CAB ∠=∠,OA OA =,90AOC AOC ∠'=∠=︒, ∴AOC ∆≌AOC ∆', ∴3OC OC ='=, ∴(0,3)C '. ∵对称轴l 为直线12x =,∴(2,0)A-, ∴直线AP 解析式为332y x =+, ∵(3,0)B ,(0,-3)C , ∴直线BC 解析式为-3y x =, ∴313(3)622PF x x x =+--=+, ∴13924PBC S OB PF x ∆=⨯⨯=+, ∵10.5S =,∴3910.54x +=, ∴2x =.此时P 点的坐标为(2,6).(3)如图2,由211-322332y x x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩得6,12P (),当90C PB ∠=''︒时,取''B C 的中点E ,连接PE . 则2B C PE ''=,即224B C PE =''. 设1122(,),(,)B x y C x y ''.由211-322y x x y x t⎧=-⎪⎨⎪=+⎩得23(26)0x x t --+=, ∴12123,(26)x x x x t +==-+, ∴点33(,)22E t +,222221212121212()()2()2()41666B C x x y y x x x x x x t ⎡⎤=-+-=-+-=+⎣=⎦'',222233261(6)(1221222PE t t t =-+-=-+),∴226116664(21)2t t t +=-+, 解得:19t =或6(舍去),当90PC B ''''∠=︒时,延长C P ''交BC 于H ,交x 轴于G . 则90,45BHG PGO ∠=︒∠=︒,过点P 作PG x ⊥轴于点Q ,则12GQ PQ ==, ∴(18,0)G ,∴直线C G ''的解析式为18y x =-+,由211-322-18y x x y x ⎧=-⎪⎨⎪=+⎩得725x y =-⎧⎨=⎩或612x y =⎧⎨=⎩(舍去), ∴(7,25)C '-',将(7,25)C '-'代入y x t =+中得32t =. 综上所述,t 的值为19或32.【点睛】本题主要考查了待定系数法、全等三角形的判定和性质、三角形面积的计算方法、根与系数的关系、直角三角形的性质,属于二次函数综合题.三、初三数学 旋转易错题压轴题(难)11.如图1,在Rt ABC △中,90A ∠=︒,AB AC =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD AE =,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是_________,位置关系是_________;(2)探究证明:把ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若4=AD ,10AB =,请直接写出PMN 面积的最大值.【答案】(1)PM PN =,PM PN ⊥;(2)等腰直角三角形,见解析;(3)492【解析】 【分析】(1)由三角形中位线定理及平行的性质可得PN 与PM 等于DE 或CE 的一半,又△ABC 为等腰直角三角形,AD=AE ,所以得PN=PM ,且互相垂直;(2)由旋转可推出BAD CAE ∆∆≌,再利用PM 与PN 皆为中位线,得到PM=PN ,再利用角度间关系推导出垂直即可;(3)找到面积最大的位置作出图形,由(2)可知PM=PM ,且PM ⊥PN ,利用三角形面积公式求解即可. 【详解】(1)PM PN =,PM PN ⊥;已知点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点,根据三角形的中位线定理可得12PM EC =,12PN BD =,//PM EC ,//PN BD 根据平行线性质可得DPM DCE ∠=∠,NPD ADC ∠=∠ 在Rt ABC ∆中,90A ∠=︒,AB AC =,AD AE = 可得BD EC =,90DCE ADC ∠+∠=︒ 即得PM PN =,PM PN ⊥ 故答案为:PM PN =;PM PN ⊥. (2)等腰直角三角形,理由如下: 由旋转可得BAD CAE ∠=∠, 又AB AC =,AD AE = ∴BAD CAE ∆∆≌∴BD CE =,ABD ACE ∠=∠, ∵点M ,P 分别为DE ,DC 的中点 ∴PM 是DCE ∆的中位线 ∴12PM CE =,且//PM CE , 同理可证12PN BD =,且//PN BD ∴PM PN =,MPD ECD ∠=∠,PNC DBC ∠=∠, ∴MPD ECD ACD ACE ACD ABD ∠=∠=∠+∠=∠+∠,DPN PNC PCN DBC PCN ∠=∠+∠=∠+∠,∴90MPN MPD DPN ACD ABD DBC PCN ABC ACB ∠=∠+∠=∠+∠+∠+∠=∠+∠=︒,即PMN ∆为等腰直角三角形.(3)把ADE ∆绕点A 旋转的如图的位置,此时1()72PN AD AB =+=,1()72PM AE AC =+= 且PN 、PM 的值最长,由(2)可知PM PN =,PM PN ⊥ 所以PMN ∆面积最大值为1497722⨯⨯=. 【点睛】本题主要考查三角形中位线的判定及性质、全等三角形的判定及性质、等腰直角三角形的判定及性质、旋转的性质等相关知识,解题关键在于找到图形中各角度之间的数量关系.12.如图,在矩形ABCD 中,6AB cm =,8AD cm =,连接BD ,将ABD △绕B 点作顺时针方向旋转得到A B D '''△(B ′与B 重合),且点D '刚好落在BC 的延长上,A D ''与CD 相交于点E .(1)求矩形ABCD 与A B D '''△重叠部分(如图1中阴影部分A B CE '')的面积; (2)将A B D '''△以每秒2cm 的速度沿直线BC 向右平移,如图2,当B ′移动到C 点时停止移动.设矩形ABCD 与A B D '''△重叠部分的面积为y ,移动的时间为x ,请你直接写出y关于x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围;(3)在(2)的平移过程中,是否存在这样的时间x,使得AA B''△成为等腰三角形?若存在,请你直接写出对应的x的值,若不存在,请你说明理由.【答案】(1)2452cm;(2)22331624(0)22588020016(4)3335x x xyx x x⎧--+≤<⎪⎪=⎨⎪-+≤≤⎪⎩;(3)存在,使得AA B''△成为等腰三角形的x的值有:0秒、32秒、695.【解析】【分析】(1)先用勾股定理求出BD的长,再根据旋转的性质得出10B D BD cm''==,2CD B D BC cm'=''-=,利用B D A∠'''的正切值求出CE的值,利用三角形的面积差即可求阴影部分的面积;(2)分类讨论,当165x≤<时和当1645x≤≤时,分别列出函数表达式;(3)分类讨论,当AB A B'=''时;当AA A B'=''时;当AB AA'='时,根据勾股定理列方程即可.【详解】解:(1)6AB cm=,8AD cm=,10BD cm∴=,根据旋转的性质可知10B D BD cm''==,2CD B D BC cm'=''-=,tanA B CEB D AA D CD'''''∠==''',682CE∴=,32CE cm∴=,()28634522222A B CE A B D CEDS S S cm''''''⨯∴==-⨯÷=-;(2)①当165x≤<时,22CD x'=+,32CE x=,233+22CD E S x x '∴=△, 22133368242222y x x x ∴=⨯⨯-=--+;②当1645x ≤≤时,102BC x =-,()41023CE x =- ()221488020010223333y x x x ∴=⨯-=-+.(3)①如图1,当AB A B '=''时,0x =秒;②如图2,当AA A B '=''时,1825A N BM BB B M x '=='+'=+,245A M NB '==, 2236AN A N +'=,222418623655x ⎛⎫⎛⎫∴-++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得:669x -=秒,(669x --=舍去); ③如图2,当AB AA '='时,1825A N BM BB B M x '=='+'=+,245A M NB '==, 2222AB BB AN A N +'=+'22224183646255x x ⎛⎫⎛⎫∴+=-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭解得:32x =秒. 综上所述:使得AA B ''△成为等腰三角形的x 的值有:0秒、32秒、669-.【点睛】本题主要考查了图形的平移变换和旋转变换,能够数形结合,运用分类讨论的思想方法全面的分析问题,思考问题是解决问题的关键.13.(1)观察猜想如图(1),在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC,点D 是BC 的中点.以点D 为顶点作正方形DEFG ,使点A ,C 分别在DG 和DE 上,连接AE ,BG ,则线段BG 和AE 的数量关系是_____;(2)拓展探究将正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转一定角度后(旋转角度大于0°,小于或等于360°),如图2,则(1)中的结论是否仍然成立?如果成立,请予以证明;如果不成立,请说明理由.(3)解决问题若BC=DE=2,在(2)的旋转过程中,当AE为最大值时,直接写出AF的值.【答案】(1)BG=AE.(2)成立.如图②,连接AD.∵△ABC是等腰三直角角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点.∴∠ADB=90°,且BD=AD.∵∠BDG=∠ADB-∠ADG=90°-∠ADG=∠ADE,DG=DE.∴△BDG≌△ADE,∴BG=AE.…………………………………………7分(3)由(2)知,BG=AE,故当BG最大时,AE也最大.正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转270°时,BG最大,如图③.若BC=DE=2,则AD=1,EF=2.在Rt△AEF中,AF2=AE2+EF2=(AD+DE)2+EF2=(1+2)2+22=13.∴AF=【解析】解:(1)BG=AE.(2)成立.如图②,连接AD.∵△ABC是等腰三直角角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点.∴∠ADB=90°,且BD=AD.∵∠BDG=∠ADB-∠ADG=90°-∠ADG=∠ADE,DG=DE.∴△BDG≌△ADE,∴BG=AE.(3)由(2)知,BG=AE,故当BG最大时,AE也最大.Z+X+X+K]因为正方形DEFG在绕点D旋转的过程中,G点运动的图形是以点D为圆心,DG为半径的圆,故当正方形DEFG旋转到G点位于BC的延长线上(即正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转270°)时,BG最大,如图③.若BC=DE=2,则AD=1,EF=2.在Rt△AEF中,AF2=AE2+EF2=(AD+DE)2+EF2=(1+2)2+22=13.∴AF=.即在正方形DEFG旋转过程中,当AE为最大值时,AF=.14.如图,△ABC和△DEC都是等腰三角形,点C为它们的公共直角顶点,连接AD、BE,F 为线段AD的中点,连接CF.(1)如图1,当D点在BC上时,BE与CF的数量关系是__________;(2)如图2,把△DEC绕C点顺时针旋转90°,其他条件不变,问(1)中的关系是否仍然成立?请说明理由;(3)如图3,把△DEC绕C点顺时针旋转一个钝角,其他条件不变,问(1)中的关系是否仍然成立?如成立,请证明;如果不成立,请写出相应的正确的结论并加以证明.【答案】(1)BE=2CF;(2)(1)中的关系是仍然成立,理由见解析;(3)(1)中的关系是仍然成立,理由见解析.【解析】试题分析:(1)根据“SAS”证明△ACD≌△BCE,可得AD=BE,又因为AD=2CF,从而BE=2CF;(2)由点F是AD中点,可得AD=2DF,从而AC= 2DF+CD,又由△ABC和△CDE是等腰直角三角形,可知BC=2DF+CE,所以BE= 2(DF+CE),CF= DF+CD,从而BE=2CF;(3)延长CF至G使FG=CF,即:CG=2CF,可证△CDF≌△GAF,再证明△BCE≌△ACG,从而BE=CG=2CF成立.解:(1)∵△ABC是等腰直角三角形,∴AC=BC,∵△CDE是等腰直角三角形,∴CD=CE,在△ACD和△BCE中,,∴△ACD≌△BCE,∴AD=BE,在Rt△ACD中,点F是AD中点,∴AD=2CF,∴BE=2CF,故答案为BE=2CF;(2)(1)中的关系是仍然成立,理由:∵点F是AD中点,∴AD=2DF,∴AC=AD+CD=2DF+CD,∵△ABC和△CDE是等腰直角三角形,∴AC=BC,CD=CE,∴BC=2DF+CE,∴BE=BC+CE=2DF+CE+CE=2(DF+CE),∵CF=DF+CD=DF+CD,∴BE=2CF;(3)(1)中的关系是仍然成立,理由:如图3,延长CF至G使FG=CF,即:CG=2CF,∵点F是AD中点,∴AF=DF,在△CDF和△GAF中,,∴△CDF≌△GAF,∴AG=CD=CE,∠CDF=∠GAF,∴∠CAG=∠CAD+∠GAF=∠CAD+∠ADC=180°﹣∠ACD,∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠BCE=360°﹣∠ACB﹣∠DCE﹣∠ACD=180°﹣∠ACD,∴∠CAG=∠BCE,连接BE,在△BCE和△ACG中,,∴△BCE≌△ACG,∴BE=CG=2CF,即:BE=2CF.点睛:本题主要考查了等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质和旋转的性质,考查了学生综合运用知识的能力,熟练掌握旋转的性质、全等三角形的判定与性质是解答本题的关键.15.两块等腰直角三角板△ABC和△DEC如图摆放,其中∠ACB=∠DCE=90°,F是DE的中点,H是AE的中点,G是BD的中点.(1)如图1,若点D、E分别在AC、BC的延长线上,通过观察和测量,猜想FH和FG的数量关系为______和位置关系为______;(2)如图2,若将三角板△DEC绕着点C顺时针旋转至ACE在一条直线上时,其余条件均不变,则(1)中的猜想是否还成立,若成立,请证明,不成立请说明理由;(3)如图3,将图1中的△DEC绕点C顺时针旋转一个锐角,得到图3,(1)中的猜想还成立吗?直接写出结论,不用证明.【答案】(1)相等,垂直.(2)成立,证明见解析;(3)成立,结论是FH=FG,FH⊥FG.【解析】试题分析:(1)证AD=BE,根据三角形的中位线推出FH=12AD,FH∥AD,FG=12BE,FG∥BE,即可推出答案;(2)证△ACD≌△BCE,推出AD=BE,根据三角形的中位线定理即可推出答案;(3)连接BE、AD,根据全等推出AD=BE,根据三角形的中位线定理即可推出答案.试题解析:(1)解:∵CE=CD,AC=BC,∠ECA=∠DCB=90°,∴BE=AD,∵F 是DE 的中点,H 是AE 的中点,G 是BD 的中点,∴FH=12AD ,FH ∥AD ,FG=12BE ,FG ∥BE , ∴FH=FG , ∵AD ⊥BE , ∴FH ⊥FG ,故答案为相等,垂直. (2)答:成立,证明:∵CE=CD ,∠ECD=∠ACD=90°,AC=BC , ∴△ACD ≌△BCE ∴AD=BE ,由(1)知:FH=12AD ,FH ∥AD ,FG=12BE ,FG ∥BE , ∴FH=FG ,FH ⊥FG ,∴(1)中的猜想还成立.(3)答:成立,结论是FH=FG ,FH ⊥FG . 连接AD ,BE ,两线交于Z ,AD 交BC 于X , 同(1)可证 ∴FH=12AD ,FH ∥AD ,FG=12BE ,FG ∥BE , ∵三角形ECD 、ACB 是等腰直角三角形, ∴CE=CD ,AC=BC ,∠ECD=∠ACB=90°, ∴∠ACD=∠BCE , 在△ACD 和△BCE 中AC BC ACD BCE CE CD ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== , ∴△ACD ≌△BCE , ∴AD=BE ,∠EBC=∠DAC ,∵∠DAC+∠CXA=90°,∠CXA=∠DXB , ∴∠DXB+∠EBC=90°, ∴∠EZA=180°﹣90°=90°,即AD⊥BE,∵FH∥AD,FG∥BE,∴FH⊥FG,即FH=FG,FH⊥FG,结论是FH=FG,FH⊥FG.【点睛】运用了等腰直角三角形的性质、全等三角形的性质和判定、三角形的中位线定理,旋转的性质等知识点的理解和掌握,能熟练地运用这些性质进行推理是解此题的关键.四、初三数学圆易错题压轴题(难)16.在△ABC中,∠A=90°,AB=4,AC=3,M是AB上的动点(不与A,B重合),过M点作MN∥BC交AC于点N.(1)如图1,把△AMN沿直线MN折叠得到△PMN,设AM=x.i.若点P正好在边BC上,求x的值;ii.在M的运动过程中,记△MNP与梯形BCNM重合的面积为y,试求y关于x的函数关系式,并求y的最大值.(2)如图2,以MN为直径作⊙O,并在⊙O内作内接矩形AMQN.试判断直线BC与⊙O的位置关系,并说明理由.【答案】(1)i.当x=2时,点P恰好落在边BC上;ii. y=,当x=时,重叠部分的面积最大,其值为2;(2)当x=时,⊙O与直线BC相切;当x<时,⊙O与直线BC相离;x>时,⊙O与直线BC相交.【解析】试题分析:(1)i.根据轴对称的性质,可求得相等的线段与角,可得点M是AB中点,即当x=AB=2时,点P恰好落在边BC上;ii.分两种情况讨论:①当0<x≤2时,△MNP与梯形BCNM重合的面积为△MNP的面积,根据轴对称的性质△MNP的面积等于△AMN的面积,易见y=x2②当2<x<4时,如图2,设PM,PN分别交BC于E,F,由i.知ME=MB=4-x∴PE=PM-ME=x-(4-x)=2x-4,由题意知△PEF∽△ABC,利用相似三角形的性质即可求得.(2)利用分类讨论的思想,先求的直线BC与⊙O相切时,x的值,然后得到相交,相离时x的取值范围.试题解析:(1)i.如图1,由轴对称性质知:AM=PM,∠AMN=∠PMN,又MN∥BC,∴∠PMN=∠BPM,∠AMN=∠B,∴∠B=∠BPM,∴AM=PM=BM,∴点M是AB中点,即当x=AB=2时,点P恰好落在边BC上.ii.以下分两种情况讨论:①当0<x≤2时,∵MN∥BC,∴△AMN∽△ABC,∴,∴,∴AN=,△MNP与梯形BCNM重合的面积为△MNP的面积,∴,②当2<x<4时,如图2,设PM,PN分别交BC于E,F,由(2)知ME=MB=4-x,∴PE=PM-ME=x-(4-x)=2x-4,由题意知△PEF∽△ABC,∴,∴S△PEF=(x-2)2,∴y=S△PMN-S△PEF=,∵当0<x≤2时,y=x2,∴易知y最大=,又∵当2<x<4时,y=,∴当x=时(符合2<x<4),y最大=2,综上所述,当x=时,重叠部分的面积最大,其值为2.(2))如图3,设直线BC与⊙O相切于点D,连接AO,OD,则AO=OD=MN.在Rt△ABC中,BC==5;由(1)知△AMN∽△ABC,∴,即,∴MN=x∴OD=x,过M点作MQ⊥BC于Q,则MQ=OD=x,在Rt△BMQ与Rt△BCA中,∠B是公共角,∴△BMQ∽△BCA,∴,∴BM=,AB=BM+MA=x+x=4∴x=,∴当x=时,⊙O与直线BC相切;当x<时,⊙O与直线BC相离;x>时,⊙O与直线BC相交.考点:圆的综合题.17.如图,△ABC内接于⊙O,AB是直径,过点A作直线MN,且∠MAC=∠ABC.(1)求证:MN是⊙O的切线.(2)设D是弧AC的中点,连结BD交AC于点G,过点D作DE⊥AB于点E,交AC于点F.①求证:FD=FG.②若BC=3,AB=5,试求AE的长.【答案】(1)见解析;(2)①见解析;②AE=1【解析】【分析】(1)由AB为直径知∠ACB=90°,∠ABC+∠CAB=90°.由∠MAC=∠ABC可证得∠MAC+∠CAB=90°,则结论得证;(2)①证明∠BDE=∠DGF即可.∠BDE=90°﹣∠ABD;∠DGF=∠CGB=90°﹣∠CBD.因为D是弧AC的中点,所以∠ABD=∠CBD.则问题得证;②连接AD、CD,作DH⊥BC,交BC的延长线于H点.证明Rt△ADE≌Rt△CDH,可得AE=CH.根据AB=BH可求出答案.【详解】(1)证明:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∴∠CAB+∠ABC=90°;∵∠MAC=∠ABC,∴∠MAC+∠CAB=90°,即MA⊥AB,∴MN是⊙O的切线;(2)①证明:∵D是弧AC的中点,∴∠DBC=∠ABD,∵AB是直径,∴∠CBG+∠CGB=90°,∵DE⊥AB,∴∠FDG+∠ABD=90°,∵∠DBC=∠ABD,∴∠FDG=∠CGB=∠FGD,∴FD=FG;②解:连接AD、CD,作DH⊥BC,交BC的延长线于H点.∵∠DBC =∠ABD ,DH ⊥BC ,DE ⊥AB ,∴DE =DH ,在Rt △BDE 与Rt △BDH 中,DH DE BD BD =⎧⎨=⎩, ∴Rt △BDE ≌Rt △BDH (HL ),∴BE =BH ,∵D 是弧AC 的中点,∴AD =DC ,在Rt △ADE 与Rt △CDH 中,DE DH AD CD =⎧⎨=⎩, ∴Rt △ADE ≌Rt △CDH (HL ).∴AE =CH .∴BE =AB ﹣AE =BC+CH =BH ,即5﹣AE =3+AE ,∴AE =1.【点睛】本题是圆的综合题,考查了切线的判定,圆周角定理,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定,正确作出辅助线来构造全等三角形是解题的关键.18.如图,在Rt △ABC 中,∠B=90°,∠BAC 的平分线交BC 于点D ,以D 为圆心,D 长为半径作作⊙D .⑴求证:AC 是⊙D 的切线.⑵设AC 与⊙D 切于点E ,DB=1,连接DE ,BF ,EF.①当∠BAD= 时,四边形BDEF 为菱形;②当AB= 时,△CDE 为等腰三角形.。
2024-2025学年陕西省西安市雁塔区高新一中九年级(上)开学数学试卷(含答案)
2024-2025学年陕西省西安市雁塔区高新一中九年级(上)开学数学试卷一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列方程是一元二次方程的是( )A. 3x 2+y =0B. ax 2+bx +c =0C. (x−3)(x−2)=x 2D. (3x−1)(3x +1)=32.如果分式|x|−1x +1的值为0,那么x 的值为( )A. ±1B. −1C. 1D. 1或03.若a ,b ,b ,c 是成比例的线段,其中a =3,c =12,则线段b 的长为( )A. 2B. 4C. 6D. 154.如图,在3×3方格纸中,点A 、B 、C 、D 、E 、F 分别位于小正方形的格点上.从A 、D 、E 、F 四个点中任意选取两个不同的点,以所取得这两个点与点B 、C 为顶点画四边形,则所画四边形是平行四边形的概率为( )A. 12B. 13C. 14D. 165.如图,正六边形ABCDEF 外作正方形DEGH ,连接AH 交DE 于点O ,则OA OH等于( )A. 3B. 3C. 2D. 26.若关于x 的分式方程2x x−1−3=m1−x 的解为正数,则m 的取值范围是( )A. m <−2且m ≠−3B. m <2且m ≠−3C. m >−3且m ≠−2D. m >−3且m ≠27.如图,在矩形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,∠ABD =60°,AE ⊥BD ,垂足为点E ,F 是OC 的中点,连接EF ,若EF =2 3,则矩形ABCD 的周长是( )A. 163B. 83+4C. 43+8D. 83+88.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的边长为26,点B在x轴的正半轴上,且∠AOC=60°,将菱形OABC绕原点O逆时针方向旋转60°,得到四边形OA′B′C′(点A′与点C重合),则点B′的坐标是( )A. (36,32)B. (32,36)C. (32,62)D. (62,36)9.如图,在平行四边形ABCD中,对角线相交于点O,AC=AB,E是AB边的中点,G、F为BC上的点,连接OG和EF,若AB=13,BC=10,GF=5,则图中阴影部分的面积为( )A. 48B. 36C. 30D. 2410.如图,平面内三点A、B、C,AB=4,AC=3,以BC为对角线作正方形BDCE,连接AD,则AD的最大值是( )A. 5B. 7C. 72D. 722二、填空题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
西安高新一中初中校区选修二第二单元《一元函数的导数及其应用》测试(答案解析)
一、选择题1.已知函数ln ,1()1,12x x f x xx ≥⎧⎪=⎨-<⎪⎩,若()[()1]F x f f x m =++两个零点1x ,2x ,则12x x ⋅的取值范围是( ) A .(),e -∞B .(),e +∞C .(],42ln2-∞-D .[)42ln2,-+∞2.下列不等式错误的是( ) A .ln 33ln 2<B .3ln 242e <C .ln eππ<D .21515<3.已知变量()()12,0,0x x m m ∈>,且12x x <,若2112x x x x <恒成立,则m 的最大值为(e 2.71828=为自然对数的底数)( )A .eB .eC .1eD .14.函数()f x x =,2()=g x x 在[0,1]的平均变化率分别记为12,m m ,则下面结论正确的是 A .12m m = B .12m m C .21m mD .12m m ,的大小无法确定5.函数()22xx f x e-=的图象大致是( ) A . B .C .D .6.设函数f (x )=24x -a ln x ,若f ′(2)=3,则实数a 的值为( )A .4B .-4C .2D .-27.已知函数()y f x =对任意的(,)22x ππ∈-满足()cos ()sin 0f x x f x x '+>(其中()'f x 是函数()f x 的导函数),则下列不等式成立的是( )A .(0)()4f π>B ()()34f ππ<C .(0)2()3f f π>D ()()34f ππ-<-8.若1x =是函数()ln f x ax x =+的极值点,则( ) A .()f x 有极大值1- B .()f x 有极小值1- C .()f x 有极大值0 D .()f x 有极小值09.已知函数2()f x x ax =-(1x e e≤≤,e 为自然对数的底数)与()x g x e =的图象上存在关于直线y x =对称的点,则实数a 的取值范围是( )A .11,e e⎡⎤+⎢⎥⎣⎦B .11,e e ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .11,e e e e ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦D .1,e e e ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦10.已知奇函数()f x 在R 上是增函数且当0x ≥时()0f x ≥ ,()()g x xf x =.若()2log 5.1a g =-,()0.82b g =,()3c g =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a b c <<B .c b a <<C .b a c <<D .b c a <<11.R 上的函数()f x 满足:()()1f x f x '+>,()20f =,则不等式2()x x e f x e e <-的解集为( ) A .()(),00,2∞⋃-B .()(),02,-∞+∞C .()0+∞,D .(),2∞-12.已知函数()ln f x x x =,则()f x ( )A .在()0,∞+上递增B .在()0,∞+上递减C .在10,e ⎛⎫⎪⎝⎭上递增D .在10,e ⎛⎫⎪⎝⎭上递减二、填空题13.函数()2ln 2x f x x =-在其定义域内的一个子区间[]1,1k k -+内不是单调函数,则k的取值范围是______________.14.已知实数x ,y 满足12x >,12y >,且2445ln 521x x y y x -++-=-,则x y +=________.15.点(),P x y 是曲线C :()10y x x=>上的一个动点,曲线C 在点P 处的切线与x 轴、y 轴分别交于A ,B 两点,点O 是坐标原点,①PA PB =;②OAB 的面积为定值;③曲线C 上存在两点,M N 使得OMN 是等边三角形;④曲线C 上存在两点M ,N 使得OMN 是等腰直角三角形,其中真命题的序号是______.16.sin ),()sin cos ,(0)a x dx f x x x x x a ==+≤≤,则()f x 的最大值为_____________.17.已知定义在(0,)+∞上的单调函数()f x ,对任意的(0,)x ∈+∞,都有[]2()log 3f f x x -=,则函数()f x 的图象在1ln 2x =处的切线的倾斜角为________. 18.已知位移和时间的关系是321()2533s t t t t =++-,则2t =时的瞬时速度是_______ 19.已知函数()ln e xf x x ax =--在()1,2上不单调,则a 的取值范围是_________. 20.已知函数()cos xf x x=,则()f x '=___________. 三、解答题21.已知函数(),()1x f x e g x ax ==-,其中 2.71828e =⋅⋅⋅为自然对数的底数. (1)讨论函数()()()h x f x g x =⋅的单调性;(2)设N ,()()a f x g x +∈≥恒成立,求a 的最大值(ln 3 1.1,ln 20.69)≈≈. 22.已知函数ln ()1xf x x=+. (1)求()f x 的最大值;(2)设实数0a >,求函数()(()1)F x a f x =-在[,2]a a 上的最小值. 23.已知函数()1ln 1f x x x =+-,()()1x g x f x e x m x ⎡⎤=-+-⎢⎥⎣⎦.(1)求()f x 的单调区间;(2)当1,x e e⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,判断函数()g x 的零点个数.24.已知函数()ln f x a x ax =+,2()2g x x x =+,其中a R ∈. (1)求函数()()()h x f x g x =+的极值; (2)若()g x 的图像在()()11,A x g x ,()()()2212,0B x g x xx <<处的切线互相垂直,求21x x -的最小值.25.已知函数()221xf x xe x x =---.(1)求函数()f x 在[1,1]-上的最大值; (2)证明:当0x >时,()1f x x >--.26.已知函数1()ln f x a x x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭.(1)若1a =,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (2)若函数()f x 在其定义域内为增函数,求a 的取值范围;(3)在(2)的条件下,设函数()eg x x=,若在[1,e]上至少存在一点0x ,使得()()00f x g x ≥成立,求实数a 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.A 解析:A 【分析】根据题中条件,得到()1mf x e-=-有两个根1x ,2x ,不妨设12x x <;令112m t e -=->,得到()122t x x e x =-,12t >,设()()22tg t e t =-,对其求导,判定其单调性,求出值域,即可得出结果. 【详解】 当1≥x 时,()ln 0f x x =>,∴()11f x +≥, 当1x <时,()1122x f x ->=,()312f x +>; ∴()()1ln 1f f x f x +=+⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,所以()[()1]F x f f x m =++两个零点1x ,2x ,等价于方程()()1ln 10F f x f x m +=++=⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦有两个根1x ,2x , 则()1mf x e-+=,即()1mf x e-=-有两个根1x ,2x (不妨设12x x <),则1≥x 时,2ln 1mx e -=-;当1x <时,1112m x e --=-, 令112mt e-=->,则2ln x t =,112x t -=;所以2tx e =,122x t =-; 则()122t x x e x =-,12t >,设()()22tg t e t =-,12t >,则()2tg t te '=-,当1,2t ⎛⎫∈+∞⎪⎝⎭时,()0g t '<显然恒成立,所以函数()g t 单调递减,则()12g t g ⎛⎫<=⎪⎝⎭所以()g x 的值域为(-∞,即12x x 的取值范围为(-∞. 故选:A.【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于根据函数零点个数结合函数解析式,得到()1mf x e-=-有两个根为1x 和2x ,再构造函数,利用导数的方法求解即可.2.C解析:C 【分析】 引入函数()ln xf x x=,利用导数确定它的单调性,然后由单调性判断各选项. 【详解】 考查函数()()2ln 1ln ,x xf x f x x x -='=由()0f x '>,得0x e << 由()0f x '<得x e >,所以()f x 在()0,e 上单调递增,在(),e +∞上单调递减, 选项:32A e <<,()2ff <ln 22<,ln 32∴<故本选项正确,不符合题意; 选项B :22e <()(f e f ∴>即lne e >3ln 2e ∴<故本选项正确,不符合题意; 选项:C e e π<<ff ∴<<ln π∴>故本选项错误,符合题意; 选项D154 e<<154 e<<()4f f∴>2ln>=15∴>故本选项正确,不符合题意.故选:C.【点睛】关键点点睛:本题考查实数的比较大小.解题关键是引入函数ln()xf xx=,由导数确定它的单调性,由单调性可判断各选项.3.A解析:A【分析】不等式两边同时取对数,然后构造函数()ln xf xx=,求函数的导数,研究函数的单调性即可得到结论.【详解】21122112ln lnx xx x x x x x<⇒<,()12,0,,0x x m m∈>,1212ln lnx xx x∴<恒成立,设函数()ln xf xx=,12x x<,()()12f x f x<,()f x∴在()0,m上为增函数,函数的导数()21ln xf xx-'=,()00f x x e'>⇒<<,即函数()f x的增区间是()0,e,则m的最大值为e.故选:A【点睛】关键点点睛:本题考查利用函数研究函数的单调性,本题的关键点是对已知等式变形,211212211212ln lnln lnx xx xx x x x x xx x<⇒<⇒<,转化为求函数()ln xf xx=的单调区间. 4.A解析:A【解析】因为1m =1,21010m -=-=1,所以12m m =,选A. 5.D解析:D 【分析】利用函数()f x 的奇偶性和单调性确定正确选项. 【详解】()f x 的定义域为R ,()()22x x f x f x e--==,所以()f x 为偶函数,排除AB 选项.当0x >时,()22xx f x e -=, ()2'22xx x f x e-++=,令'0f x 解得31x =+,所以()f x 在()0,31+递增,在()31,++∞上递减.所以C 选项不符合,D 选项符合. 故选:D 【点睛】本小题主要考查函数的奇偶性和单调性,考查利用导数研究函数的单调性.6.B解析:B 【解析】f ′(x )=-,故f ′(2)=-=3,因此a =-4.7.D解析:D 【分析】 构造函数()()cos f x F x x=,利用函数()'F x 导数判断函数()F x 的单调性,将ππππ0,,,,3434x =--代入函数()F x ,根据单调性选出正确的选项.【详解】构造函数()()cos f x F x x=,依题意()()()2cos sin 0cos f x x f x xF x x+='>',故函数在定义域上为增函数,由()π04F F ⎛⎫< ⎪⎝⎭得()π04πcos 0cos4f f ⎛⎫ ⎪⎝⎭<,即()π024f ⎛⎫< ⎪⎝⎭,排除A 选项.由ππ34F F ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭得ππ34ππcos cos34f f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭>ππ34f ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,排除B 选项.由()π03F F ⎛⎫< ⎪⎝⎭得()π03πcos 0cos3f f ⎛⎫ ⎪⎝⎭<,即()π023f f⎛⎫< ⎪⎝⎭,排除C ,选项. 由ππ34F F ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭得ππ34ππcos cos 34f f ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ππ34f ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,D 选项正确,故选D. 【点睛】本小题主要考查构造函数法比较大小,考查函数导数的概念,考查函数导数运算,属于基础题.8.A解析:A 【分析】先根据极值定义得a,再求导函数零点,根据导函数符号变化规律确定极值. 【详解】因为1x =是函数()ln f x ax x =+的极值点,所以1(1)0011f a a =∴+=∴=-' ,1()101,f x x x∴=-+=⇒=' 当1x >时,()0,f x '<当01x <<时,()0,f x '>因此()f x 有极大值1-,选A. 【点睛】函数极值问题的常见类型及解题策略(1)判断函数极值的情况.先找导数为0的点,再判断导数为0的点的左、右两侧的导数符号. (2)已知函数求极值.求()'f x →求方程()0f x '=的根→列表检验()'f x 在()0f x '=的根的附近两侧的符号→下结论.(3)已知极值求参数.若函数()f x 在点00(,)x y 处取得极值,则0()0f x '=,且在该点左、右两侧的导数值符号相反.9.A解析:A 【分析】根据题意可将问题转化为方程2ln x ax x -=在1,e e⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解,分离参数可得2ln x x a x -=,令()2ln x xh x x-=,利用导数求出()h x 值域即可求解. 【详解】因为函数2()f x x ax =-(1x e e≤≤)与()x g x e =的图象上存在关于直线y x =对称的点, 则函数2()f x x ax =-(1x e e≤≤,e 为自然对数的底数) 与函数()ln g x x =的图象有交点, 即2ln x ax x -=在1,e e⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解,即2ln x x a x-=在1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解,令()2ln x xh x x-=,(1x e e ≤≤),()221ln x x h x x-+'=, 当11x e≤<时,()0h x '<,函数为减函数, 当1x e <≤时,()0h x '>,函数为增函数, 故1x =时,函数取得最小值1,当1=x e 时,11h e e e ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,当x e =时,()h e e =, 故实数a 的取值范围是11,e e⎡⎤+⎢⎥⎣⎦.故选:A 【点睛】本题考查了利用导数求函数的最值,考查了转化与化归的思想,考查了计算求解能力,属于中档题.10.C解析:C 【分析】可判断函数()g x 为偶函数,再利用导数可证明()g x 在[)0,+∞为增函数,利用指数函数和对数函数的单调性可得0.823log 5.12>>,从而可得三个函数值之间的大小关系.【详解】因为()()()g x xf x xf x -=--=,故()f x 为偶函数,当0x ≥时,因为()()()0g x f x f x ''=+≥(不恒为零), 故()g x 在[)0,+∞为增函数, 又()()22log 5.1log 5.1a g g =-=, 因为0.82223log 8log 5.1log 422=>>=>,所以c a b >>,故选:C. 【点睛】本题考查函数的单调性、奇偶性和指数、对数的大小比较,注意两个增函数的乘积不一定是增函数,另外函数值的大小比较一般要利用函数的单调性来处理,本题属于中档题.11.D解析:D 【分析】构造函数()()xxF x e f x e =-,则由题意可证得()F x 在R 上单调递增,又()20f =,()()22222F e f e e =-=-,故2()x x e f x e e <-可转化为()()2F x F <,解得2x <.【详解】令()()xxF x e f x e =-,则()()()()()1xxxxF x e f x e f x e e f x f x '''=+-=+-⎡⎤⎣⎦,因为()()1f x f x '+>,所以()()()0x F x e f x f x ''=+>⎡⎤⎣⎦,所以函数()F x 在R 上单调递增,又()20f =,所以()()22222F e f e e =-=-故当2()x x e f x e e <-时,有2()x x e f x e e -<-,即()()2F x F <,由()F x 的单调性可知2x <. 故选:D. 【点睛】本题考查导数与函数的应用,考查构造函数法,根据函数的单调性求解不等式,难度一般.12.D解析:D 【分析】确定函数的定义域,求导函数,根据导函数的正负确定函数的单调性. 【详解】函数的定义域为(0,+∞) 求导函数,可得f′(x )=1+lnx 令f′(x )=1+lnx=0,可得x=1e, ∴0<x <1e 时,f′(x )<0,x >1e时,f′(x )>0∴在10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上递减, 在1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上递增 故选D . 【点睛】这个题目考查了导数在函数的单调性中的应用,判断函数的单调性常用的方法是:求导,根据导函数的正负得到函数的单调区间.导函数为正的区间是增区间,导函数为负的区间是减区间.二、填空题13.【分析】求出函数的定义域利用导数求出函数的极值点由题意可知函数的极值点在区间内结合题意可得出关于实数的不等式组由此可解得实数的取值范围【详解】函数的定义域为令可得列表如下: 极 解析:()1,2【分析】求出函数()f x 的定义域,利用导数求出函数()f x 的极值点,由题意可知,函数()f x 的极值点在区间()1,1k k -+内,结合题意可得出关于实数k 的不等式组,由此可解得实数k 的取值范围. 【详解】函数()2ln 2x f x x =-的定义域为()0,∞+,()211x f x x x x ='-=-. 令()0f x '=,0x ,可得1x =,列表如下:所以,函数f x 在1x =处取得极小值,由于函数()2ln 2x f x x =-在其定义域内的一个子区间[]1,1k k -+内不是单调函数,则()11,1k k ∈-+,由题意可得111110k k k -<⎧⎪+>⎨⎪->⎩,解得12k <<.因此,实数k 的取值范围是()1,2. 故答案为:()1,2. 【点睛】结论点睛:利用函数的单调性求参数,可按照以下原则进行:(1)函数()f x 在区间D 上单调递增()0f x '⇔≥在区间D 上恒成立; (2)函数()f x 在区间D 上单调递减()0f x '⇔≤在区间D 上恒成立; (3)函数()f x 在区间D 上不单调()f x '⇔在区间D 内存在极值点;(4)函数()f x 在区间D 上存在单调递增区间x D ⇔∃∈,使得()0f x '>成立; (5)函数()f x 在区间D 上存在单调递减区间x D ⇔∃∈,使得()0f x '<成立.14.【分析】利用基本不等式及利用导数研究函数的单调性及最值从而得解;【详解】解:因为所以当且仅当即时取等号;当时令则令解得令解得即函数在上单调递增在上单调递减故所以恒成立即当且仅当时取等号即当且仅当时取解析:52【分析】利用基本不等式及利用导数研究函数的单调性及最值,从而得解; 【详解】 解:因为12x >,所以()()222144454214212121x x x x x x x -+-+==-+≥=---,当且仅当()42121x x -=-即32x =时取等号; 当0x >时,令()ln 1g x x x =-+,则()111xg x x x-'=-=,令()0g x '>,解得01x <<,令()0g x '<,解得1x >,即函数()g x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减,故()()max 10g x g ==,所以()0g x ≤恒成立,即ln 1≤-x x ,当且仅当1x =时取等号,即ln 1y y ≤-,当且仅当1y =时取等号,所以2445ln 521x x y y x -++-≥-,当且仅当32x =,1y =时取等号,所以1y =,32x =所以52x y += 故答案为:52【点睛】本题考查基本不等式及导数的应用,属于中档题.15.①②③④【分析】利用导数的几何意义求得过点的切线方程结合函数性质对每个选项进行逐一分析即可容易判断和选择【详解】设点由得切线方程:即∴∴为中点∴①正确;②正确;过原点作倾斜角等于和的2条射线与曲线的解析:①②③④ 【分析】利用导数的几何意义求得过点P 的切线方程,结合函数性质,对每个选项进行逐一分析,即可容易判断和选择. 【详解】 设点()1,0P a a a ⎛⎫> ⎪⎝⎭, 由21y x '=-得切线方程:()211y x a a a -=--,即212y x a a=-+ ∴()2,0A a ,20,B a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴1,P a a ⎛⎫⎪⎝⎭为AB 中点, ∴PA PB =,①正确;1122222AOB S OA OB a a=⋅=⨯⨯=△,②正确; 过原点作倾斜角等于15︒和75︒的2条射线与曲线的交点为,M N 由对称性可知OMN 中,=OM ON ,又60MON ∠=︒,∴OMN 为等边三角形,③正确;过原点作2条夹角等于45︒的射线与曲线交于点,M N ,当直线OM 的倾斜角从90︒减少到45︒的过程中,OMON的值从+∞变化到0, 在此变化过程中必然存在OM ON 22的时刻, 此时OMN 为等腰直角三角形,④正确. ∴真命题的个数为4个. 故答案为:①②③④.【点睛】本题考查导数的几何意义,涉及函数性质的应用,属综合中档题.16.【分析】根据定积分的几何意义以及定积分性质求得再求得利用导数分析函数单调性即可求得最大值【详解】令则又即故为半径为的半圆面积故;又是奇函数根据定积分性质则故则故当时单调递增;当时单调递减故故答案为:解析:2π 【分析】 根据定积分的几何意义以及定积分性质,求得a ,再求得f x ,利用导数分析函数单调性,即可求得最大值. 【详解】令m =,)n x dx =,则a m n =+,又y =222x y +=,故m 的半圆面积,故212m ππ=⨯=;又y sinx =是奇函数,根据定积分性质,则0n =.故a π=.则()(),0f x xsinx cosx x π=+≤≤,()f x xcosx =',故当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,0f x ,()f x 单调递增; 当,2x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,0f x,()f x 单调递减.故()22max f x f ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭. 故答案为:2π 【点睛】本题考查利用定积分的几何意义求定积分,以及定积分的性质,涉及利用导数求函数的最大值,属综合中档题.17.【分析】设则求得的值进而得到的解析式然后利用对数函数的导数公式和导数的运算法则计算求解【详解】设则因为为单调函数故不随的变化而变化即是常数又切线斜率为1所以倾斜角为∴答案为:【点睛】本题考查利用换元 解析:45︒【分析】设2()log t f x x =-,则()3f t =,求得t 的值,进而得到()f x 的解析式,然后利用对数函数的导数公式和导数的运算法则计算求解. 【详解】设2()log t f x x =-,则()3f t =.因为()f x 为单调函数,故t 不随x 的变化而变化即t 是常数. 又2()log f x x t =+,,2log 3t t +=,2t =,2()log 2f x x =+,1()ln 2f x x '=,11ln 2f ⎛⎫'= ⎪⎝⎭,切线斜率为1, 所以倾斜角为45︒. ∴答案为:45︒. 【点睛】本题考查利用换元法和方程思想求函数的解析式,利用导数的几何意义研究函数的切线问题,涉及对数函数的导数公式和导数的运算,属小综合题,关键点在于利用换元法和方程思想求得函数的解析式,在于对数函数的导数公式的准确性掌握,难度一般.18.17【分析】先求导再根据导数的定义求得时的瞬时速度是得解【详解】则时的瞬时速度故答案为:17【点睛】本题考查导数的定义在物理中的应用函数在处的瞬时变化率称函数在处的导数解析:17 【分析】先求导,再根据导数的定义求得2t =时的瞬时速度是(2)s ',得解. 【详解】321()2533s t t t t =++-,22()45=(2)1s t t t t '∴=++++则2t =时的瞬时速度2(2)(22)117v s '==++= 故答案为:17 【点睛】本题考查导数的定义在物理中的应用函数(=)y f x 在0=x x 处的瞬时变化率称函数(=)y f x 在0=x x 处的导数.19.【分析】由题意知函数在区间上存在极值点利用导函数在区间上单调可得出有关实数的不等式组解出即可【详解】则函数在上单调递减因为函数在上不单调所以在上有解所以解得因此实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题解析:21,12e e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭【分析】由题意知,函数()y f x =在区间()1,2上存在极值点,利用导函数在区间()1,2上单调,可得出有关实数a 的不等式组,解出即可.【详解】()ln x f x x ax e =--,()1x f x a e x∴=--',则函数()y f x ='在()1,2上单调递减, 因为函数()y f x =在()1,2上不单调,所以()0f x '=在()1,2上有解,所以()()21101202f a e f a e ⎧=-->⎪⎨=--<''⎪⎩,解得2112e a e -<<-. 因此,实数a 的取值范围是21,12e e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 故答案为:21,12e e ⎛⎫-- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题考查利用函数在区间上不单调求参数的取值范围,一般转化为函数在区间上有极值点,考查运算求解能力,属于中等题.20.【分析】根据导数的运算法则求导即可【详解】故答案为【点睛】本题主要考查了导数的运算法则掌握法则和常用导数公式是关键属于基础题 解析:2sin cos x x xx-- 【分析】根据导数的运算法则,求导即可. 【详解】()22cos x xsinx cosx xsinx cosx f x x x x ''--+⎛⎫===- ⎪⎝⎭. 故答案为2sin cos x x xx --.【点睛】本题主要考查了导数的运算法则,掌握法则和常用导数公式是关键,属于基础题三、解答题21.(1)答案见解析;(2)3. 【分析】(1)求函数导数得()(1)xh x e ax a -'=+,再分0a =、0a >和0a <,由导数的正负判断单调性即可;(2)设函数()()()1xF x f x g x e ax =-=-+,通过求导得min ()(ln )ln 10F x F a a a a ==-+≥,再构造()ln 1G a a a a =-+,1a ≥,求导数根据单调性,结合零点存在性定理即可得解. 【详解】(1)由题意得()()()(1)x h x f x g x e ax =⋅=-, 则()(1)(1)x x x h x e ax ae e ax a =-+=-+'当0a =时,()0xh x e =-<'恒成立,函数()h x 单调递减; 当0a >时,令()0h x '>得1a x a ->,令()0h x '<得1ax a-<, 函数()h x 在1,a a -⎛⎫+∞⎪⎝⎭单调递增,在1,a a -⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭单调递减. 当0a <时,令()0h x '>得1a x a -<,令()0h x '<得1ax a->, 函数()h x 在1,a a -⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭单调递增,在1,a a -⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭单调递减. (2)设函数()()()1xF x f x g x e ax =-=-+,所以()xF x e a =-',令()0F x '=得ln ,(0)x a a =>.当ln x a <时,()0F x '<;当ln x a >时,()0F x '> 所以()F x 在(,ln )a -∞上单调递减,在(ln ,)a +∞上单调递增, 所以min ()(ln )ln 1F x F a a a a ==-+因为要使得()()f x g x ≥恒成立,只要()0F x ≥恒成立 即min ()(ln )ln 10F x F a a a a ==-+≥ 设()ln 1G a a a a =-+,1a ≥∴()ln 0G a a =-≤',∴()G a 在1a ≥上单调递减,又(3)33ln 314 3.30G =-+≈->,(4)44ln 415 5.520G =-+≈-<,且()G a 图象连续不断,又a N +∈,所以满足条件的a 的最大值为3. 【点睛】思路点睛:由不等式恒成立(或能成立)求参数时,一般可对不等式变形,分离参数,根据分离参数后的结果,构造函数,由导数的方法求出函数的最值,进而可求出结果;有时也可根据不等式,直接构成函数,根据导数的方法,利用分类讨论求函数的最值,即可得出结果.22.(1)11e+,(2)02a <≤时,min ()()ln F x F a a ==,当2a >时,,min 1()(2)ln 22F x F a a ==【分析】(1)令导函数为0求出根,判断根左右两边的导函数符号,判断出函数的单调性,求出函数的最值(2)利用(1)的结论,判断出函数的最大值在e 处取得,最小值在端点处取得,通过对a 的分类讨论比较出两个端点值的大小,求出最小值【详解】解:(1)因为ln ()1x f x x =+,所以'21ln ()xf x x-=(0x >), 令'()0f x =,得x e =,因为当0x e <<时,'()0f x >,当x e >时,'()0f x <, 所以()f x 在(0,)e 上单调递增,在(,)e +∞上单调递减, 所以max ln 1()()11e f x f e e e==+=+, (2)ln ()(()1)xF x a f x a x=-=⋅, 因为0a >,由(1)知()F x 在(0,)e 上单调递增,在(,)e +∞上单调递减,所以{}min ()min (),(2)F x F a F a =, 因为ln ln 21()(2)ln 222a a aF a F a a a a a -=⋅-⋅=, 所以当02a <≤时,()(2)0F a F a -≤,min ()()ln F x F a a ==, 当2a >时,()(2)0F a F a ->,min 1()(2)ln 22F x F a a == 【点睛】关键点点睛:此题解题的关键是利用导数求出函数的单调区间,进而可求出函数的最值,考查计算能力和分类讨论思想,属于中档题23.(1)增区间为(1,)+∞,减区间为(0,1);(2)当112em e e<-+或m e >时,函数()g x 在1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上没有零点;当112e e m e e-+≤≤时,函数()g x 在1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有一个零点.【分析】(1)求得函数的导数21()x f x x -'=,根据导函数的符号,即可求得函数的单调区间; (2)当1,x e e⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,把函数()g x 的零点个数转化为方程(ln 1)xx e x m -+=的根的个数,构造新函数()(ln 1)xh x x e x =-+,利用导数求得函数()h x 的单调性与最值,结合最值,即可求解. 【详解】(1)由题意,函数()1ln 1f x x x=+-的定义域为(0,)+∞ ,且22111()x f x x x x -'=-=令()0f x '>,解得1x >;令()0f x '<,解得01x <<,所以函数()f x 的单调递增区间为(1,)+∞,单调递减区间为(0,1).(2)当1,x e e⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,函数()g x 的零点个数等价于方程(ln 1)xx e x m -+=的根的个数,令()(ln 1)xh x x e x =-+,则1()ln 11x h x x e x ⎛⎫'=+-+⎪⎝⎭, 由(1)知,()f x 在1,1e ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,在(1,)e 上单调递增,所以当1,e e x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,()(1)0f x f ≥=,即1ln 10x x +-≥在1,x e e ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立, 所以()1ln 11011x h x x e x ⎛⎫'=+-+≥+=⎪⎝⎭. 所以()(ln 1)xh x x e x =-+在1,x e e⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以1min11()2e h x h e e e ⎛⎫==-+ ⎪⎝⎭,max ()()h x h e e ==,当112em e e<-+或m e>时,函数()g x 在1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上没有零点;当112ee m e e-+≤≤时,函数()g x 在1,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有一个零点.【点睛】对于利用导数研究函数的零点问题求解策略:把函数的零点问题转化为两个函数的图象的交点个数或转化为方程根的个数问题; 通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性,求出最值,从而求出参数的取值范围; 利用可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题.求满足函数零点个数的参数范围时,通常解法为从()f x 中分离参数,然后利用求导的方法求出由参数构造的新函数的最值,根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数的取值范围. 24.(1)答案见解析;(2)1. 【分析】(1)求导2(1)2()2(2)a x x a h x x a x x⎛⎫++ ⎪⎝⎭'=+++=,然后分0a ≥,0a <讨论求解. (2)求导()22g x x '=+,根据()g x 的图像在()()11,A x g x ,()()22,B x g x 处的切线互相垂直,得到()()1222221x x ++=-,即 ()121141x x =--+,然后由()21221141x x x x -=+++,利用基本不等式求解.【详解】(1)函数2()ln (2)h x a x x a x =+++的定义或为(0,)+∞,2(1)2()2(2)a x x a h x x a x x⎛⎫++ ⎪⎝⎭'=+++=, 若0a ≥,()0h x '>恒成立,此时()h x 在(0,)+∞上单调递增,无极值;若0a <时,()0h x '=,解得2a x =-, 当02ax <<-时,()0h x '<,()h x 单调递减; 当2ax >-时,()0h x '>,()h x 单调递增. ∴当2a x =-时,()h x 有极小值2ln 224a a ah a a ⎛⎫⎛⎫-=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,无极大值.(2)()22g x x '=+,则()()1222221x x ++=-,其中,120x x <<,1222022x x ∴+<<+,且()121141x x =--+,210x -<<,()212211141x x x x ∴-=++≥=+,当且仅当21(1,0)2x =-∈-时取等号, ∴当212x =-,132x =-时,21x x -取最小值1.【点睛】结论点睛:(1)可导函数y =f (x )在点x 0处取得极值的充要条件是f ′(x 0)=0,且在x 0左侧与右侧f ′(x )的符号不同.(2)若函数y =f (x )在区间(a ,b )内有极值,那么y =f (x )在(a ,b )内绝不是单调函数,即在某区间上单调函数没有极值. 25.(1)1e-;(2)证明见解析. 【分析】(1)利用导数得到()f x 单调性,确定()()(){}max max 1,1f x f f =-,进而可得结果; (2)将所证不等式转化为证明10x e x -->,构造函数()1xg x e x =--,利用导数可证得()0g x >,从而得到结论. 【详解】(1)()()()2212xxxf x e xe x x e '=+--=+-,当()1,ln 2x ∈-时,()0f x '<;当()ln 2,1x ∈时,()0f x '>,()f x ∴在[)1,ln 2-上单调递减,在(]ln 2,1上单调递增,()()(){}max max 1,1f x f f ∴=-,又()111121f e e-=--+-=-,()11214f e e =---=-, ()()max 11f x f e∴=-=-. (2)要证()1f x x >--,只需证()210x f x x xe x x ++=-->, 0x ,∴只需证:10x e x -->.令()1x g x e x =--,则()1x g x e '=-,当0x >时,e 1x >,()0g x '∴>在()0,∞+上恒成立,()g x ∴在()0,∞+上单调递增, ()0010g x e ∴>--=,即当0x >时,10x e x -->恒成立,则原命题得证, ∴当0x >时,()1f x x >--.【点睛】关键点点睛:本题考查利用导数证明不等式,解题关键是能够通过分析法将所证不等式进行等价转化,从而构造新函数,利用导数求得新函数的最值使得结论得证.26.(1)1y x =-;(2)1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭;(3)22,1e e ⎡⎫+∞⎪⎢-⎣⎭. 【分析】(1)先(1)11ln10f =--=,再求导211()1f x x x'=+-,从而可得切线的斜率为11(1)1111f '=+-=,然后利用点斜式写出切线方程即可; (2)先求出导函数,要使()f x 在定义域(0,)+∞内是增函数,只需()0f x '≥在(0,)+∞内恒成立,然后将a 分离,利用基本不等式可求出实数a 的取值范围;(3)根据()e g x x=在[1,e]上的单调性求出函数的值域,然后根据(2)可求出()f x 的最大值,要使在[1,e]上至少存在一点0x ,使得()()00f x g x ≥成立,只需max min ()()f x g x ≥,然后建立不等式,即可求出实数a 的取值范围【详解】(1)当1a =时,函数1()ln f x x x x=--, ∴(1)11ln10f =--=,211()1f x x x'=+-, 曲线()f x 在点(1,(1))f 处的切线的斜率为11(1)1111f '=+-=.从而曲线()f x 在点(1,(1))f 处的切线方程为01y x -=-,即1y x =-,(2)2221()a ax x a f x a x x x -+'=+-=. . 要使()f x 在定义域(0,)+∞内是增函数,只需()0f x '≥在(0,)+∞内恒成立. 即:20ax x a -+≥得2111x a x x x≥=++恒成立. ∵12x x +≥,∴1112x x≤+,∴12a ≥. ∴()f x 在(0,)+∞内为增函数,实数a 的取值范围是1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭法二:2221()a ax x a f x a x x x-+'=+-= 当0a ≤时,()0f x '<在定义域内恒成立,不合题意舍当0a >时,2140a ∆=->即102a <<方程20ax x a -+=有两解1x ,2x , 1210x x a+=>,1210x x => 故20ax x a -+=在(0,)+∞恒有两解,()0f x '≥不恒成立,不合题意舍去; 2140a ∆=-≤即12a ≥,20ax x a -+≥即22()0ax x a f x x -+'=≥在(0,)+∞内恒成立,函数()f x 在其定义域内为增函数所以实数a 的取值范围是1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭(3)∵()e g x x=在[1,]e 上是减函数 ∴x e =时,min ()1g x =,1x =时,max ()g x e =,即()[1,]g x e ∈ 由(2)知,当12a ≥;在定义域(0,)+∞内是增函数,即1()1,1f x a e e ⎡⎤⎛⎫∈--- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦ 存在0[1,]x e ∈,()()00f x g x ≥只需满足max min ()()f x g x ≥,[1,e]x ∈, 即1ln 1a e e e ⎛⎫--≥ ⎪⎝⎭,解得221e a e ≥- . ∴实数a 的取值范围是22,1e e ⎡⎫+∞⎪⎢-⎣⎭【点睛】此题考查了导数的几何意义,考查利用导数研究函数的单调性和最值,考查了数学转化思想,属于中档题。
西安高新第一中学初中校区东区初级中学必修第一册第三单元《函数概念与性质》测试卷(含答案解析)
一、选择题1.已知0.31()2a =,12log 0.3b =,0.30.3c =,则a b c ,,的大小关系是( )A .a b c <<B .c a b <<C .a c b <<D .b c a <<2.已知函数()x xf x e e -=-,则不等式()()2210f xf x +--<成立的一个充分不必要条件为( ) A .()2,1- B .()0,1 C .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭D .()1,1,2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭3.已知函数(1)f x +是偶函数,当121x x <<时,()()()21210f x f x x x ⎡⎤-->⎣⎦恒成立,设1,(2),(3)2a f b f c f ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭,则,,a b c 的大小关系为( ) A .b a c <<B .c b a <<C .b c a <<D .a b c <<4.设()f x 为定义在R 上的函数,函数()1f x +是奇函数.对于下列四个结论:①()10f =;②()()11f x f x -=-+; ③函数()f x 的图象关于原点对称;④函数()f x 的图象关于点()1,0对称; 其中,正确结论的个数为( ) A .1B .2C .3D .45.已知幂函数()(1)n f x a x =-的图象过点(2,8),且(2)(12)f b f b -<-,则b 的取值范围是( ) A .(0,1)B .(1,2)C .(,1)-∞D .(1,)+∞6.函数()32241x xxx y -=+的部分图像大致为( )A .B .C .D .7.函数()f x 对于任意x ∈R ,恒有()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,那么( ) A .可能不存在单调区间 B .()f x 是R 上的增函数 C .不可能有单调区间 D .一定有单调区间8.函数()ln x xxf x e e -=-的大致图象是( )A .B .C .D .9.已知函数()f x 的定义域为,(4)R f x +是偶函数,(6)3f =,()f x 在(,4]-∞上单调递减,则不等式(24)3f x -<的解集为( ) A .(4,6)B .(,4)(6,)-∞⋃+∞C .(,3)(5,)-∞⋃+∞D .(3,5)10.已知定义在R 上的连续奇函数()f x 的导函数为()f x ',当0x >时,()()0f x f x x'+>,则使得()()()2213310xf x x f x +-->成立的x 的取值范围是( )A .()1,+∞B .()11,1,5⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C .1,15⎛⎫⎪⎝⎭D .(),1-∞11.已知函数3()201920191x x f x x -=-++,则关于x 的不等式(21)(2)2f x f x -+>的解集为( ) A .1,4⎛⎫+∞⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .1,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭12.设函数()()212131log 1313x xe e xf x x --=++++,则做得()()31f x f x ≤-成立的x 的取值范围是( ) A .1,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .11,,42⎛⎤⎡⎫-∞⋃+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭ D .11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦13.若函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,,当[],1x m m ∈+时,不等式()()2-<+f m x f x m 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(),4-∞-B .(),2-∞-C .()2,2-D .(),0-∞14.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且满足下列两个条件: ①对任意的1x ,[]24,8x ∈,且12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-;②x ∀∈R ,都有()()8f x f x +=.若()7a f =-,()11b f =,()2020c f =,则a ,b ,c 的大小关系正确的是( ) A .a b c <<B .b a c <<C .b c a <<D .c b a <<15.现有下列四个结论中,其中正确结论的个数是( ) ①幂函数()k yx k Q =∈的图象与函数1y x =的图象至少有两个交点;②函数()30xy k k =⋅>(k 为常数)的图象可由函数3xy =的图象经过平移得到;③函数11(0)312xy x x ⎛⎫=+≠⎪-⎝⎭是偶函数; ④函数21lg ||x y x +=无最大值,也无最小值;A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题16.已知a R ∈,函数229()f x x a a x =++-在区间[3,1]--上的最大值10,则a 的取值范围是__________.17.已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x ≥时,()()1f x x x =-.(1)在坐标系中画出函数()f x 在R 上的完整图象; (2)求函数()f x 在R 上的解析式.18.若函数()f x 在定义域D 内的某区间M 上是增函数,且()f x x在M 上是减函数,则称()f x 在M 上是“弱增函数”.已知函数()()24g x x a x a =+-+在(]0,2上是“弱增函数”,则实数a 的值为______. 19.函数()21log f x x=-___________.20.已知()f x =2243,023,0x x x x x x ⎧-+≤⎨--+<⎩不等式()(2)f x a f a x +>-在[a ,a +1]上恒成立,则实数a 的取值范围是________.21.幂函数()()2231mm f x a x --=-(),a m N ∈为偶函数,且在()0,∞+上是减函数,则a m +=____.22.高斯,德国著名数学家、物理学家、天文学家,是近代数学奠基者之一,享有“数学王子”之称.函数[]y x =称为高斯函数,其中[]x 表示不超过实数x 的最大整数,当(]1.5,3x ∈-时,函数22x y ⎡-=⎤⎢⎥⎣⎦的值域为________. 23.已知函数2421()349x x f x +-=-+,则(21)(2)8f x f x -++>的解集为__.24.设函数()()21ln 11f x x x=+-+,则使得()()12f x f x >-成立的x 的取值范围为_____________.25.已知()f x 是奇函数,且当0x <时,2()32f x x x =++,若当[1x ∈,3]时,()n f x m 恒成立,则m n -的最小值为___.26.已知f (x )是R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2﹣5x ,则f (x ﹣1)>f (x )的解集为_____.【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】由指数函数的性质可得112a <<,由对数函数的性质可得1b >,由幂函数的性质可得0.30.310.32⎛⎫< ⎪⎝⎭,从而可得结果.【详解】∵0.31()2a =,12log 0.3b = 0.30.3c =∴10.3111112222a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=<=<= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 11221log 0.3log 12b =>=, 0.30.310.32c ⎛⎫=< ⎪⎝⎭,∴c a b << 故选:B 【点睛】方法点睛:解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间()()(),0,0,1,1,-∞+∞ );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用.2.B解析:B 【分析】根据解析式可判断出()f x 是定义在R 的增函数且是奇函数,不等式可化为()()221f x f x <+,即得221x x <+,解出即可判断.【详解】可得()f x 的定义域为R ,x y e =和x y e -=-都是增函数,()f x ∴是定义在R 的增函数,()()x x f x e e f x --=-=-,()f x ∴是奇函数,则不等式()()2210f xf x +--<化为()()()2211f x f x f x <---=+,221x x ∴<+,解得112x -<<,则不等式成立的充分不必要条件应是1,12⎛⎫- ⎪⎝⎭的真子集,只有B 选项满足. 故选:B. 【点睛】本题考查利用函数的单调性和奇偶性解不等式,解题的关键是判断出()f x 是增函数且是奇函数,从而将不等式化为()()221f xf x <+求解.3.A解析:A 【分析】由题知函数()f x 图象关于直线1x =对称,在区间()1,+∞上单调递增,故15(2)(3)22b f a f f c f ⎛⎫⎛⎫=<=-=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以b a c <<.【详解】解:因为当121x x <<时,()()()21210f x f x x x ⎡⎤-->⎣⎦恒成立, 所以函数()f x 在区间()1,+∞上单调递增,由于函数(1)f x +是偶函数,故函数(1)f x +图象关于y 轴对称, 所以函数()f x 图象关于直线1x =对称, 所以1522a f f ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 由于5232<<,函数()f x 在区间()1,+∞上单调递增, 所以15(2)(3)22b f a f f c f ⎛⎫⎛⎫=<=-=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:A. 【点睛】本题解题的关键在于根据题意得函数()f x 图象关于直线1x =对称,在区间()1,+∞上单调递增,再结合函数对称性与单调性比较大小即可,考查化归转化思想与数学运算求解能力,是中档题.4.C解析:C 【分析】令()()1g x f x =+,①:根据()00g =求解出()1f 的值并判断;②:根据()g x 为奇函数可知()()g x g x -=-,化简此式并进行判断;根据()1y f x =+与()y f x =的图象关系确定出()f x 关于点对称的情况,由此判断出③④是否正确. 【详解】令()()1g x f x =+,①因为()g x 为R 上的奇函数,所以()()0010g f =+=,所以()10f =,故正确; ②因为()g x 为R 上的奇函数,所以()()g x g x -=-,所以()()11f x f x -+=-+,即()()11f x f x -=-+,故正确;因为()1y f x =+的图象由()y f x =的图象向左平移一个单位得到的,又()1y f x =+的图象关于原点对称,所以()y f x =的图象关于点()1,0对称,故③错误④正确,所以正确的有:①②④, 故选:C. 【点睛】结论点睛:通过奇偶性判断函数对称性的常见情况:(1)若()f x a +为偶函数,则函数()y f x =的图象关于直线x a =对称; (2)若()f x a +为奇函数,则函数()y f x =的图象关于点(),0a 成中心对称.5.C解析:C 【分析】先根据题意得幂函数解析式为3()f x x =,再根据函数的单调性解不等式即可得答案. 【详解】解:因为幂函数()(1)nf x a x =-的图像过点(2,8), 所以1128na -=⎧⎨=⎩,所以23a n =⎧⎨=⎩,所以3()f x x =, 由于函数3()f x x =在R 上单调递增,所以(2)(12)212f b f b b b -<-⇔-<-,解得:1b <. 故b 的取值范围是(,1)-∞. 故选:C.【点睛】本题考查幂函数的定义,根据幂函数的单调性解不等式,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于根据幂函数的系数为1待定系数求得解析式,进而根据单调性解不等式.6.A解析:A 【分析】研究函数奇偶性和区间(的函数值的正负,利用排除法即得结果. 【详解】函数()33222()4122x x xxxx x x y f x ---===++,定义域为R , 对于任意的自变量x ,()333222()()222222x x x x x xx x x x x xf x f x -------===++-=-+++,故函数()y f x =是奇函数,图象关于原点中心对称,故CD 错误;又(32()2222x x x xx x x x x y f x ----===++,故(x ∈时,00,0,202x x x x x ->+>-+>,,即()0y f x =<,故A 正确,B 错误. 故选:A. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.7.A解析:A 【分析】根据题意,举出两个满足()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭的例子,据此分析选项可得答案. 【详解】根据题意,函数()f x 对于任意x ∈R ,恒有()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭, 则()f x 的解析式可以为:()2,1 1.51,0.510,00.5x f x x x ⎧⎪<≤⎪⎪=<≤⎨⎪<≤⎪⎪⎩,满足()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,不是增函数,没有单调区间,也可以为()f x x =,满足()12f x f x ⎛⎫<+ ⎪⎝⎭, 是增函数,其递增区间为R ,则()f x 可能存在单调区间,也可能不存在单调区间, 则A 正确;BCD 错误; 故选:A. 【点睛】关键点睛:本题考查函数单调性的定义,构造反例是解决本题的关键.8.C解析:C 【分析】结合选项中函数图象的特征,利用函数的性质,采用排除法求解即可. 【详解】由题可知,函数()f x 的定义域为()(),00,-∞⋃+∞,()()ln ln x x x xx xf x f x e e e e ----==-=---,所以函数()f x 为奇函数,所以排除选项BD ;又()10f =,所以排除选项A. 故选:C. 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.9.D解析:D 【分析】由题知函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则有()f x 在[4,)+∞上单调递增,且有(6)(2)3f f ==,再利用单调性解不等式即可得结果.【详解】因为(4)f x +是偶函数,所以函数()f x 的图象关于直线4x =对称,则(6)(2)3f f ==.因为()f x 在(,4]-∞上单调递减,所以()f x 在[4,)+∞上单调递增, 故(24)3f x -<等价于224x <-6<,解得35x <<. 故选:D 【点睛】关键点睛:本题的关键是能得出函数()f x 的图象关于直线4x =对称,进而判断出函数的单调性来,要求学生能够熟悉掌握函数性质的综合应用.10.C解析:C 【分析】根据0x >时()()0f x f x x'+>可得:()()0xf x f x '+>;令()()g x xf x =可得函数在()0,∞+上单调递增;利用奇偶性的定义可证得()g x 为偶函数,则()g x 在(),0-∞上单调递减;将已知不等式变为()()231g x g x >-,根据单调性可得自变量的大小关系,解不等式求得结果. 【详解】当0x >时,()()0f x f x x'+> ()()0xf x f x '∴+>令()()g x xf x =,则()g x 在()0,∞+上单调递增()f x 为奇函数 ()()()()g x xf x xf x g x ∴-=--== ()g x ∴为偶函数则()g x 在(),0-∞上单调递减()()()2213310xf x x f x ∴+-->等价于()()231g x g x >-可得:231x x >-,解得:115x << 本题正确选项:C 【点睛】本题考查函数奇偶性和单调性的综合应用问题,关键是能够构造函数,根据导函数的符号确定所构造函数的单调性,并且根据奇偶性的定义得到所构造函数的奇偶性,从而将函数值的大小关系转变为自变量之间的比较.11.A解析:A 【分析】可知()f x 在R 上是单调递增函数,且()()2f x f x +-=,则不等式等价于(21)(2)f x f x ->-,解出即可.【详解】3()201920191x x f x x -=-++,()f x ∴在R 上是单调递增函数,()3201920191x x f x x ---=+-,()()2f x f x ∴+-=,则()()222f x f x -=-,(21)(2)2f x f x -+>,(21)2(2)(2)f x f x f x ->-=-∴,212x x ∴->-,解得14x >, 故不等式的解集为1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭. 故选:A. 【点睛】本题考查抽象函数不等式的求解,解题的关键是判断出函数的单调性,得出()()2f x f x +-=,将不等式化为(21)(2)f x f x ->-求解. 12.D解析:D 【分析】先判断()f x 是偶函数且在0,上递减,原不等式转化为31x x ≥-,再解绝对值不等式即可. 【详解】()()()211221133111log 13log 131313x x xxe e e exxf x x x ---⎛⎫=+++=+++ ⎪++⎝⎭,()121311log 1,,313x xe e xy x y y -⎛⎫=+== ⎪+⎝⎭在0,上都递减所以()f x 在0,上递减,又因为()()()()121311log 1313x xe e xf x x f x ----⎛⎫-=+-++= ⎪+⎝⎭,且()f x 的定义域为R ,定义域关于原点对称, 所以()f x 是偶函数, 所以()()()()313131f x f x f x f x x x ≤-⇔≤-⇔≥-,可得113142x x x x -≤-≤⇒≤≤,x 的取值范围是11,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 故选:D. 【点睛】将奇偶性与单调性综合考查一直是命题的热点,解这种题型往往是根据函数在所给区间上的单调性,根据奇偶性判断出函数在对称区间上的单调性(偶函数在对称区间上单调性相反,奇函数在对称区间单调性相同),然后再根据单调性列不等式求解.13.B解析:B 【分析】先判断函数的单调性,然后解答不等式,在恒成立的条件下求出结果 【详解】依题意得:函数()314,025,0xx f x x x x ⎧⎛⎫+≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪--+>⎩,在x ∈R 上单调递减,因为()()2-<+f m x f x m ,所以2m x x m ->+,即2x m <,在[],1x m m ∈+上恒成立,所以2(1)m m +<,即2m <-,故选B . 【点睛】本题考查了函数的单调性的应用,结合函数的单调性求解不等式,需要掌握解题方法14.D解析:D 【分析】根据函数奇偶性和单调性之间的关系,即可得到结论. 【详解】解:由①对任意的1x ,[]24,8x ∈,且12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-可得()f x 在[]4,8上单调递增,根据偶函数的对称性可知,()f x 在[]8,4--上单调递减,且函数周期为8,()7a f =-,()()()1135b f f f ===-,()()()202044c f f f ===-,故a b c >>. 故选:D. 【点睛】本题考查函数的单调性和奇偶性周期性的综合运用,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.15.A解析:A 【分析】①举反例说明命题为假;②应该是伸缩变换,可以判断出命题为假;③由奇偶函数的定义判断处函数为偶函数,可得命题为真; ④将函数变形,由均值不等式的性质可得最小值,可得命题为假. 【详解】解:①取幂函数2y x ,显然与1y x=仅有一个交点,所以①不正确;②函数()30xy k k =⋅>(k 为常数)的图象可由函数3xy =的图象经过伸缩得到,所以②不正确;③设()y f x =,由()()()3111,0312231xxxx f x x x +⎛⎫=+=≠ ⎪--⎝⎭,定义域关于原点对称, 则()()()()()()3131231231x x xxx x f x f x ---++-===--,()f x ∴是偶函数,故③正确;④函数215lg lg ||||||x y x x x ⎛⎫+==+ ⎪⎝⎭,而lg y u =在定义域上单调递增,所以函数21lg ||x y x +=有最小值无最大值,所以④不正确. 故选:A . 【点睛】本题考查指对幂函数的性质,属于基础题.二、填空题16.【分析】求出的范围后根据绝对值的性质根据最大值得不等关系可得的范围【详解】时当且仅当时等号成立又或时所以而的最大值为10所以的最大值为所以解得故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查函数的最值掌握绝对 解析:[8,)-+∞【分析】 求出229x x+的范围后根据绝对值的性质根据最大值得不等关系,可得a 的范围. 【详解】[3,1]x ∈--时,2[1,9]x ∈,2296x x +≥=,当且仅当23x =时等号成立, 又1x =-或3x =-时,22910x x +=,所以229610a x a a x+≤++≤+, 而()f x 的最大值为10,所以229x a x ++的最大值为10a +, 所以100610a a a +≥⎧⎨+≤+⎩,解得8a ≥-.故答案为:[8,)-+∞. 【点睛】关键点点睛:本题考查函数的最值.掌握绝对值的性质是解题关键.当0a b >≥时,a b >,当0a b 时,a b <,当0a b >>时,0a b +>,则a b >,0a b +<时,a b <.17.(1)图象答案见解析;(2)【分析】(1)利用奇函数图像关于原点对称先作出当时的图像在作出它关于原点的对称图像即可;(2)先用代入法求在的解析式在合并在一起写成分段函数即可【详解】解:(1)图像如图解析:(1)图象答案见解析;(2)(1),0()(1),0x x x f x x x x -≥⎧=⎨+<⎩.【分析】(1)利用奇函数图像关于原点对称,先作出当0x ≥时,()()1f x x x =-的图像,在作出它关于原点的对称图像即可;(2)先用代入法求()f x 在0x <的解析式,在合并在一起写成分段函数即可. 【详解】解:(1) 图像如图示.(2)设0x <,则0x ->,所以()(1())(1)f x x x x x -=---=-+, 又因为函数()f x 是定义域为R 的奇函数, 所以()()f x f x -=-.所以当0x <,()()1f x x x =+, 综上()f x 的解析式为:(1),0()(1),0x x x f x x x x -≥⎧=⎨+<⎩.【点睛】函数奇偶性的应用: (1) 利用奇偶性求函数值; (2) 利用奇偶性画图像; (3) 利用奇偶性求函数的解析式.18.4【分析】由在上的单调性求出a 的一个范围再令则在上是减函数分类讨论根据的单调性求参数a 的范围两范围取交集即可得解【详解】由题意可知函数在上是增函数解得令则在上是减函数①当时在上为增函数不符合题意;②解析:4 【分析】由()g x 在(]0,2上的单调性求出a 的一个范围,再令()()f x h x x=,则()h x 在(]0,2上是减函数,分类讨论根据()h x 的单调性求参数a 的范围,两范围取交集即可得解. 【详解】由题意可知函数()()24g x x a x a =+-+在(]0,2上是增函数,402a -∴≤,解得4a ≤, 令()()4f x ax a xxh x +==+-,则()h x 在(]0,2上是减函数, ①当0a ≤时,()h x 在(]0,2上为增函数,不符合题意;②当0a >时,由对勾函数的性质可知()h x在上单调递减,2≥,解得4a ≥,又4a ≤,4a ∴=.故答案为:4 【点睛】本题考查函数的单调性、一元二次函数的单调性,属于中档题.19.【分析】根据函数的解析式有意义列出不等式求解即可【详解】因为所以即解得所以函数的定义域为故答案为:【点睛】本题主要考查了给出函数解析式的函数的定义域问题考查了对数函数的性质属于中档题 解析:(0,2)【分析】根据函数的解析式有意义列出不等式求解即可. 【详解】 因为()f x =所以21log 00x x ->⎧⎨>⎩,即2log 10x x <⎧⎨>⎩解得02x <<,所以函数的定义域为(0,2),故答案为:(0,2) 【点睛】本题主要考查了给出函数解析式的函数的定义域问题,考查了对数函数的性质,属于中档题.20.(-∞-2)【分析】讨论分段函数各区间上单调递减且在处连续可知在R 上单调递减结合在aa +1上恒成立根据单调性列不等式求参数范围即可【详解】二次函数的对称轴是x =2∴该函数在(-∞0上单调递减即在(-解析:(-∞,-2) 【分析】讨论分段函数()f x 各区间上单调递减,且在3x =处连续可知()f x 在R 上单调递减,结合()(2)f x a f a x +>-在[a ,a +1]上恒成立,根据单调性列不等式求参数范围即可【详解】二次函数2143y x x =-+的对称轴是x =2∴该函数在(-∞,0]上单调递减,即在(-∞,0]上13y ≥同理,函数2223y x x =--+在(0,+∞)上单调递减,即在(0,+∞)上23y <∴分段函数()f x 在3x =处连续,()f x 在R 上单调递减由()(2)f x a f a x +>-有2x a a x +<-,即2x < a 在[a ,a +1]上恒成立 ∴2(a +1) < a ,解得a <-2 ∴实数a 的取值范围是(-∞,-2) 故答案为:(-∞,-2) 【点睛】本题考查了函数的单调性,确定分段函数在整个定义域内的单调性,再利用单调性和不等式恒成立的条件求参数范围21.3【分析】由幂函数为偶函数且在(0+∞)上是单调递减函数可得m2-2m-3<0且m2-2m-3为偶数m ∈Z 且解出即可【详解】∵幂函数为偶函数且在上是减函数∴且为偶数且解得12且只有时满足为偶数∴故答解析:3 【分析】由幂函数()()2231mm f x a x --=-(),a m N ∈为偶函数,且在(0,+∞)上是单调递减函数,可得m 2-2m -3<0,且m 2-2m -3为偶数,m ∈Z ,且1=1a -.解出即可. 【详解】∵幂函数()()2231mm f x a x --=-(),a m N ∈为偶函数,且在()0,∞+上是减函数,∴2230m m --<,且223m m --为偶数,m N ∈,且1=1a -. 解得13m -<<,0m =,1,2, 且=2a ,只有1m =时满足223=4m m ---为偶数.∴1m =.3a m +=故答案为:3. 【点睛】本题考查幂函数的性质,根据幂函数性质求参数值,可根据幂函数性质列不等式和等式,求解即可,属于基础题.22.【分析】根据高斯函数定义分类讨论求函数值【详解】则当时当时当时∴值域为故答案为:【点睛】本题考查新定义函数解题关键是理解新函数利用新函数定义分类讨论求解 解析:{}2,1,0--【分析】根据高斯函数定义分类讨论求函数值. 【详解】( 1.5,3]x ∈-,则21.750.52x --<≤, 当21.7512x --<<-时,222x y ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦-=, 当2102x --≤<时,122x y ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦-=, 当200.52x -≤≤时,022x y ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦-=, ∴值域为{2,1,0}--. 故答案为:{2,1,0}--. 【点睛】本题考查新定义函数,解题关键是理解新函数,利用新函数定义分类讨论求解.23.【分析】根据题意设则原不等式变形为分析函数的奇偶性以及单调性可得原不等式等价于解可得的取值范围即可得答案【详解】根据题意函数设则变形可得即;对于其定义域为则有即函数为奇函数;函数在上为增函数在上为减解析:1(,)3-+∞【分析】根据题意,设2442()()433x x g x f x +-=-=-,则原不等式变形为(21)(2)0g x g x -++>,分析函数()g x 的奇偶性以及单调性可得原不等式等价于212x x ->--,解可得x 的取值范围,即可得答案. 【详解】根据题意,函数 24244221()343349x x x x f x ++--=-+=-+,设2442()()433x x g x f x +-=-=-,则(21)(2)8f x f x -++>,变形可得(21)4(2)40f x f x --++->,即(21)(2)0g x g x -++>;对于2442()()433x x g x f x +-=-=-,其定义域为R ,则有24422442()33(33)()x x x x g x g x -+++--=-=--=-,即函数()g x 为奇函数;函数243x y +=在R 上为增函数,423xy -=在R 上为减函数,故函数2442()33x x g x +-=-在R 上为增函数,故(21)(2)0(21)(2)(21)(2)212g x g x g x g x g x g x x x -++>⇒->-+⇒->--⇒->--,解可得13x >-,即不等式的解集为1(3-,)+∞.故答案为:1(3-,)+∞.【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,注意分析函数()g x 的奇偶性与单调性,属于中档题.24.【分析】根据条件判断函数的奇偶性和单调性结合函数的奇偶性和单调性的性质将不等式进行转化求解即可【详解】则是偶函数当函数为增函数则等价与所以平方得所以所以即不等式的解集为故答案为:【点睛】本题主要考查解析:113x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭【分析】根据条件判断函数的奇偶性和单调性,结合函数的奇偶性和单调性的性质将不等式进行转化求解即可. 【详解】()()()()2211ln 1ln 111f x x x f x x x -=+--=+-=++,则()f x 是偶函数, 当0x ≥函数()f x 为增函数, 则()()12f x f x >-等价与()()12fx f x >-,所以12x x >-,平方得22144x x x -+>,所以23410x x -+<,所以113x <<,即不等式的解集为113x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭,故答案为:113x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭. 【点睛】本题主要考查不等式的求解,结合条件判断函数的奇偶性和单调性是解决本题的关键,难度中等.25.【分析】先利用二次函数的性质得到函数在区间上的最值然后根据是奇函数得到时的最值然后根据恒成立求解【详解】当时当时函数在上是减函数在上是增函数所以在上的最小值为最大值为所以当时又是奇函数当时即因为当时解析:94【分析】先利用二次函数2()32f x x x =++的性质,得到函数在区间[3-,1]-上的最值,然后根据()f x 是奇函数,得到[1x ∈,3]时的最值,然后根据()n f x m 恒成立求解. 【详解】当0x <时,2()32f x x x =++,∴当[3x ∈-,1]-时,函数在[3-,3]2-上是减函数,在3[2-,1]-上是增函数,所以()f x 在[3-,1]-上的最小值为23331()()322224f ⎛⎫-=-+⨯-+=- ⎪⎝⎭, 最大值为2(3)(3)3322f -=--⨯+=, 所以当[3x ∈-,1]-时,1()24f x - 又()y f x =是奇函数,∴当13x ,时1()()[,2]4f x f x -=-∈-即12()4f x - 因为当[1x ∈,3]时,()n f x m 恒成立 所以区间[2-,1][4n ⊆,]m , 所以19(2)44m n ---= 故答案为:94【点睛】本题主要考查函数的奇偶性、二次函数在闭区间上的最值和函数恒成立问题,还考查了运算求解的能力,属于中档题.26.【分析】根据函数f (x )是R 上的奇函数和已知条件得出函数和的解析式在同一坐标系中做出和的图像求出交点的坐标根据不等式的解集可以理解为将的图象向右平移一个单位长度后所得函数的图象在函数的图象上方部分的 解析:{23}x x -<<【分析】根据函数f (x )是R 上的奇函数和已知条件得出函数()f x 和()1f x -的解析式,在同一坐标系中做出()f x 和()1f x -的图像,求出交点的坐标,根据不等式(1)()f x f x ->的解集可以理解为将()f x 的图象向右平移一个单位长度后所得函数()1f x -的图象在函数()f x 的图象上方部分的点对应的横坐标取值的集合,由图示可得出解集.【详解】当0x <时, 0x ->,所以 ()()22()55f x x x x x -=--⨯-=+, 又f (x )是R 上的奇函数,所以 2()()5f x f x x x =--=--,所以225,0()5,0x x x f x x x x ⎧-≥=⎨--<⎩,所以()()()()22151,1(1)151,1x x x f x x x x ⎧---≥⎪-=⎨----<⎪⎩,即2276,1(1)34,1x x x f x x x x ⎧-+≥-=⎨--+<⎩, 做出()f x 和()1f x -的图像如下图所示,不等式(1)()f x f x ->的解集可以理解为将()f x 的图象向右平移一个单位长度后所得函数()1f x -的图象在函数()f x 的图象上方部分的点对应的横坐标取值的集合, 由22576,x x x x -=-+得3,x =所以()3,6A -,由22534x x x x --=--+得2x =-,所以()2,6B -, 所以不等式(1)()f x f x ->的解集为{23}x x -<<. 故答案为:{23}x x -<<.【点睛】本题考查根据函数的奇偶性求得对称区间上的解析式,图像的平移,以及运用数形结合的思想求解不等式,关键在于综合熟练地运用函数的奇偶性,解析式的求法,图像的平移,以及如何在图像上求出不等式的解集等一些基本能力,属于中档题.。
西安高新第一中学初中校区东区初级中学数学整式的乘法与因式分解(培优篇)(Word版 含解析)
西安高新第一中学初中校区东区初级中学数学整式的乘法与因式分解(培优篇)(Word版含解析)一、八年级数学整式的乘法与因式分解选择题压轴题(难)1.有5张边长为2的正方形纸片,4张边长分别为2、3的矩形纸片,6张边长为3的正方形纸片,从其中取出若干张纸片,且每种纸片至少取一张,把取出的这些纸片拼成一个正方形(原纸张进行无空隙、无重叠拼接),则拼成正方形的边长最大为()A.6 B.7 C.8 D.9【答案】C【解析】【分析】设2为a,3为b,则根据5张边长为2的正方形纸片的面积是5a2,4张边长分别为2、3的矩形纸片的面积是4ab,6张边长为3的正方形纸片的面积是6a2,得出a2+4ab+4b2=(a+2b)2,再根据正方形的面积公式将a、b代入,即可得出答案.【详解】解:设2为a,3为b,则根据5张边长为2的正方形纸片的面积是5a2,4张边长分别为2、3的矩形纸片的面积是4ab,6张边长为3的正方形纸片的面积是6b2,∵a2+4ab+4b2=(a+2b)2,(b>a)∴拼成的正方形的边长最长可以为a+2b=2+6=8,故选C.【点睛】此题考查了完全平方公式的几何背景,关键是根据题意得出a2+4ab+4b2=(a+2b)2,用到的知识点是完全平方公式.2.若(x+y)2=9,(x-y)2=5,则xy的值为()A.-1 B.1 C.-4 D.4【答案】B【解析】试题分析:根据完全平方公式,两数和(或差)的平方,等于两数的平方和,加减两数积的2倍,分别化简可知(x+y)2=x2+2xy+y2=9①,(x﹣y)2= x2-2xy+y2=5②,①-②可得4xy=4,解得xy=1.故选B点睛:此题主要考查了完全平方公式的应用,解题关键是抓住公式的特点:两数和(或差)的平方,等于两数的平方和,加减两数积的2倍,然后比较各式的特点,直接进行计算,再两式相减即可求解..2x的结果是()3.化简()2A.x4B.2x2C.4x2D.4x【答案】C【解析】【分析】利用积的乘方法则:把每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘即可.【详解】(2x)²=2²·x²=4x²,故选C.【点睛】本题考查了积的乘方,解题的关键是掌握积的乘方的运算法则.4.已知x2+4y2=13,xy=3,求x+2y的值,这个问题我们可以用边长分别为x和y的两种正方形组成一个图形来解决,其中x>y,能较为简单地解决这个问题的图形是( )A.B.C.D.【答案】A【解析】∵222x y x y xy+=++,(2)44>),则这个图形∴若用边长分别为x和y的两种正方形组成一个图形来解决(其中x y应选A,其中图形A中,中间的正方形的边长是x,四个角上的小正方形边长是y,四周带虚线的每个矩形的面积是xy.故选A.5.如果是个完全平方式,那么的值是()A.8 B.-4 C.±8 D.8或-4【答案】D【解析】试题解析:∵x2+(m-2)x+9是一个完全平方式,∴(x±3)2=x2±2(m-2)x+9,∴2(m-2)=±12,∴m=8或-4.故选D.6.通过计算几何图形的面积可表示代数恒等式,图中可表示的代数恒等式是( )A .22()()a b a b a b +-=-B .222()2a b a ab b +=++C .22()22a a b a ab +=+D .222()2a b a ab b -=-+【答案】A【解析】【分析】 根据阴影部分面积的两种表示方法,即可解答.【详解】图1中阴影部分的面积为:22a b -,图2中的面积为:()()a b a b +-,则22()()a b a b a b +-=-故选:A.【点睛】本题考查了平方差公式的几何背景,解决本题的关键是表示阴影部分的面积.7.将下列多项式因式分解,结果中不含有因式(a+1)的是( )A .a 2-1B .a 2+aC .a 2+a-2D .(a+2)2-2(a+2)+1【答案】C【解析】试题分析:先把四个选项中的各个多项式分解因式,即a 2﹣1=(a+1)(a ﹣1),a 2+a=a (a+1),a 2+a ﹣2=(a+2)(a ﹣1),(a+2)2﹣2(a+2)+1=(a+2﹣1)2=(a+1)2,观察结果可得四个选项中不含有因式a+1的是选项C ;故答案选C .考点:因式分解.8.下列各式中,从左到右的变形是因式分解的是( )A .2a 2﹣2a+1=2a (a ﹣1)+1B .(x+y )(x ﹣y )=x 2﹣y 2C .x 2﹣6x+5=(x ﹣5)(x ﹣1)D .x 2+y 2=(x ﹣y )2+2x【答案】C【解析】【分析】根据因式分解是将一个多项式转化为几个整式的乘积的形式,根据定义,逐项分析即可.【详解】A 、2a 2-2a+1=2a (a-1)+1,等号的右边不是整式的积的形式,故此选项不符合题意;B 、(x+y )(x-y )=x 2-y 2,这是整式的乘法,故此选项不符合题意;C 、x 2-6x+5=(x-5)(x-1),是因式分解,故此选项符合题意;D 、x 2+y 2=(x-y )2+2xy ,等号的右边不是整式的积的形式,故此选项不符合题意; 故选C .【点睛】此题考查因式分解的意义,解题的关键是看是否是由一个多项式化为几个整式的乘积的形式.9.下列因式分解正确的是( )A .()()2444x x x -=+- B .()22211x x x +-=- C .()()22x 22x 1x 1=-+- D .()22212x x x x -+=-+ 【答案】C【解析】【分析】根据因式分解的定义及方法逐项分析即可.【详解】A. ()()2422x x x -=+-,故不正确; B. 221x x +-在实数范围内不能因式分解,故不正确;C. ()()()222x 2x 2=12x 1x 1--=+-,正确; D. ()22212x x x x -+=-+的右边不是积的形式,故不正确; 故选C.【点睛】本题考查了因式分解,把一个多项式化成几个整式的乘积的形式,叫做因式分解.因式分解常用的方法有:①提公因式法;②公式法;③十字相乘法;④分组分解法. 因式分解必须分解到每个因式都不能再分解为止.10.已知31416181279a b c ===,,,则a b c 、、的大小关系是( )A .a b c >>B .a c b >>C .a b c <<D .b c a >>【答案】A【解析】【分析】先把a ,b ,c 化成以3为底数的幂的形式,再比较大小.【详解】解:3112412361122a 813b 3c 93a b c.,,,=====>>故选A.【点睛】此题重点考察学生对幂的大小比较,掌握同底数幂的大小比较方法是解题的关键.二、八年级数学整式的乘法与因式分解填空题压轴题(难)11.已知212()02a b -++=,则20192020a b =__________. 【答案】12 【解析】【分析】先利用绝对值和平方的非负性求得a 、b 的值,然后将20192020a b 转化为20192019()ab b ⋅的形式可求得.【详解】 ∵212()02a b -++= ∴a -2=0,12b +=0 解得:a=2,12b =- 20192020a b =20192019()ab b ⋅=()2019112⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭=1 2 故答案为:12【点睛】 本题考查绝对值和平方的非负性,解题关键是利用非负性,先得出a 、b 的值.12.已知3a b +=,2ab =-, (1)则22a b +=____;(2)则a b -=___.【答案】13;【解析】试题解析:将a+b=-3两边平方得:(a+b )2=a 2+b 2+2ab=9,把ab=-2代入得:a 2+b 2-4=9,即a 2+b 2=13;(a-b )2=a 2+b 2-2ab=13+4=17,即.13.若22(3)16x m x +-+是关于x 的完全平方式,则m =__________. 【答案】7或-1【解析】【分析】直接利用完全平方公式的定义得出2(m-3)=±8,进而求出答案.详解:∵x 2+2(m-3)x+16是关于x 的完全平方式,∴2(m-3)=±8,解得:m=-1或7,故答案为-1或7.点睛:此题主要考查了完全平方公式,正确掌握完全平方公式的基本形式是解题关键.14.已知x ,y 满足方程组x 2y 5x 2y 3-=⎧+=-⎨⎩,则22x 4y -的值为______. 【答案】-15【解析】【分析】观察所求的式子以及所给的方程组,可知利用平方差公式进行求解即可得.【详解】∵x 2y 5x 2y 3-=⎧+=-⎨⎩, ∴22x 4y -=(x+2y )(x-2y )=-3×5=-15,故答案为:-15.【点睛】本题考查代数式求值,涉及到二元一次方程组、平方差公式因式分解,根据代数式的结构特征选用恰当的方法进行解题是关键.15.长、宽分别为a 、b 的矩形,它的周长为14,面积为10,则a 2b +ab 2的值为_____.【答案】70.【解析】【分析】由周长和面积可分别求得a+b 和ab 的值,再利用因式分解把所求代数式可化为ab (a+b ),代入可求得答案【详解】∵长、宽分别为a 、b 的矩形,它的周长为14,面积为10,∴a+b=142=7,ab=10, ∴a 2b+ab 2=ab (a+b )=10×7=70,故答案为:70.【点睛】本题主要考查因式分解的应用,把所求代数式化为ab (a+b )是解题的关键.16.有两个正方形A ,B ,现将B 放在A 的内部得图甲,将A ,B 并列放置后构造新的正方形得图乙.若图甲和图乙中阴影部分的面积分别为1和12,则正方形A ,B 的面积之和为______.【答案】13【解析】【分析】设正方形A 的边长为a ,正方形B 的边长为b ,由图形得出关系式求解即可.【详解】解:设正方形A 的边长为a ,正方形B 的边长为b ,由图甲得a 2﹣b 2﹣2(a ﹣b )b=1即a 2+b 2﹣2ab=1,由图乙得(a+b )2﹣a 2﹣b 2=12,2ab=12,所以a 2+b 2=13,故答案为13.【点睛】本题主要考查了完全平方公式的几何背景,解题的关键是根据图形得出数量关系.17.因式分解:a 3﹣2a 2b+ab 2=_____.【答案】a (a ﹣b )2.【解析】【分析】先提公因式a ,然后再利用完全平方公式进行分解即可.【详解】原式=a (a 2﹣2ab+b 2)=a (a ﹣b )2,故答案为a (a ﹣b )2.【点睛】本题考查了提公因式法与公式法的综合运用,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.18.分解因式:a 3-a =【答案】(1)(1)a a a -+【解析】a 3-a =a(a 2-1)=(1)(1)a a a -+19.分解因式:3x 2-6x+3=__.【答案】3(x-1)2【解析】【分析】先提取公因式3,再对余下的多项式利用完全平方公式继续分解.【详解】()()222-+=-+=-.36332131x x x x x故答案是:3(x-1)2.【点睛】考查了用提公因式法和公式法进行因式分解,一个多项式有公因式首先提取公因式,然后再用其他方法进行因式分解,同时因式分解要彻底,直到不能分解为止.20.光的速度约为3×105 km/s,太阳系以外距离地球最近的一颗恒星(比邻星)发出的光需要4年的时间才能到达地球.若一年以3×107 s计算,则这颗恒星到地球的距离是_______km.【答案】3.6×1013【解析】【分析】根据题意列出算式,再根据单项式的运算法则进行计算.【详解】依题意,这颗恒星到地球的距离为4×3×107×3×105,=(4×3×3)×(107×105),=3.6×1013km.故答案为:3.6×1013.【点睛】本题考查了根据实际问题列算式的能力,科学记数法相乘可以运用单项式相乘的法则进行计算.。
2022-2023学年陕西省西安市高新一中九年级(上)开学数学试卷(word版含解析)
2022-2023学年陕西省西安市高新一中九年级(上)开学数学试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题(本大题共8小题,共24.0分。
在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1.下列方程属于一元二次方程的是( )=5A. xy=6B. x+y=5C. x2+2x=0D. x+1x2.下面各式从左到右的变形,属于因式分解的是( )A. x2−x−1=x(x−1)−1B. x2−1=(x−1)2C. x2−x−6=(x−3)(x+2)D. x(x−1)=x2−x3.如图,▱ABCD对角线AC,BD交于点O,请添加一个条件:____使得▱ABCD是菱形( )A. AB=ACB. AC⊥BDC. AB=CDD. AC=BD4.用配方法解方程x2−6x+5=0,配方后可得( )A. (x−3)2=5B. (x−3)2=4C. (x−6)2=5D. (x−6)2=315.如图,在▱ABCD中,点E、H、F、G分别在边AB、BC、CD、DA上,EF//AD,GH//CD,EF与GH交于点O,则图中的平行四边形一共有( )A. 6个B. 7个C. 8个D. 9个6.把分式2x2中的x和y都扩大2倍,分式的值( )2x+yA. 不变B. 扩大2倍C. 缩小2倍D. 扩大4倍7.如图,在▱ABCD中,∠ABC的平分线交AD于点E,∠BCD的平分线交AD于点F,若AB=3,AD=4,则EF的长是( )A. 1B. 2C. 2.5D. 38.如图,一块矩形土地的面积是x2+5xy+6y2(x>0,y>0),长为x+3y,则宽是( )A. x−yB. x+yC. x−2yD. x+2y二、填空题(本大题共6小题,共18.0分)9.分式1有意义的条件是______.3+x10.用一条宽度相等的足够长的纸条打一个结(如图1所示),然后轻轻拉紧、压平就可以得到如图2所示的正五边形ABCDE.图中,∠BAC=______度.11.因式分解:2a2(a−b)−8(b−a)=______.12.如图,正方形ABCD的对角线AC,BD交于点O,M是边AD上一点,连接OM,过点O作ON⊥OM,交CD于点N.若四边形MOND的面积是1,则AB的长为______.13.若关于x的一元二次方程x2+x+m=0有两个相等的实数根,则m=______.14.如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=√5,点P在AD上,点Q在BC上,且AP=CQ,连接CP,QD,则PC+QD的最小值为______.三、解答题(本大题共6小题,共58.0分。
陕西省西安市高新一中初级中学2024-2025学年九年级上学期开学考试数学试题
陕西省西安市高新一中初级中学2024-2025学年九年级上学期开学考试数学试题一、单选题1.下列方程是一元二次方程的是( )A .230x y +=B .20ax bx c ++=C .()()232x x x --=D .()()31313x x -+=2.如果分式||11x x -+的值为0,那么x 的值为( ) A .-1 B .1 C .-1或1 D .1或0 3.若a ,b ,b ,c 是成比例的线段,其中3a =,12c =,则线段b 的长为( ) A .2 B .4 C .6 D .154.在33⨯的方格纸中,点A 、B 、C 、D 、E 、F 分别位于如图所示的小正方形的顶点上.从A 、D 、E 、F 四个点中先后任意取两个不同的点,以所取的这两点及点B 、C 为顶点画四边形,则所画四边形是平行四边形的概率为( )A .12B .13C .512D .3125.如图,正六边形ABCDEF 外作正方形DEGH ,连接AH 交DE 于点O ,则OA OH 等于( )A .3 BC .2D 6.若关于x 的分式方程2311x m x x -=--的解为正数,则m 的取值范围是( ). A .m <-2且3m ≠- B .m <2且3m ≠- C .m >-3且2m ≠-D.m>-3且2m≠7.如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,60∠=︒,AE BDABD⊥,垂足为点E,F是OC的中点,连接EF,若EF=ABCD的周长是()A.B.4C.8D.88.如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的边长为B在x轴的正半轴上,且'''(点A'与点C重60∠=︒,将菱形OABC绕原点O逆时针方向旋转60°,得到四边形OA B CAOC合),则点B'的坐标是()A.(B.(C.(D.(9.如图,在平行四边形ABCD中,对角线相交于点O,AC=AB,E是AB边的中点,G、F为BC上的点,连接OG和EF,若AB=13,BC=10,GF=5,则图中阴影部分的面积为()A.48 B.36 C.30 D.24AC=,以BC为对角线作正方形BDCE,10.如图,平面内三点A、B、C,4AB=,3连接AD,则AD的最大值是()A .5B .7C .D二、填空题11.若137x y y -=且0y ≠,则x y y +=. 12.某班在“世界读书日”当天开展了图书交换活动,第一组同学共带图书24本,第二组同学共带图书27本.已知第一组同学比第二组同学平均每人多带1本图书,第二组人数是第一组人数的1.5倍,则第一组的人数为人.13.用图中两个可以自由转动的转盘做“配紫色”游戏,分别转动两个转盘,若其中一个转出红色,另一个转出蓝色即可配成紫色,则配成紫色的概率是.14.已知a 、b 是关于x 的一元二次方程22(23)0x m x m -++=的两个不相等的实数根,且满足111a b +=,则m 的值是. 15.如图,在△ABC 中,D 是AC 的中点,△ABC 的角平分线AE 交BD 于点F ,若BF :FD =3:1,AB +BE =△ABC 的周长为.16.如图,点E 是菱形ABCD 边AB 的中点,点F 为边AD 上一动点,连接EF ,将AEF △沿直线EF 折叠得到A EF '△,连接,A D A C ''. 已知4,120BC B =∠=︒,当ACD '△为直角三角形时,线段AF 的长为.三、解答题17.解方程(1)22430x x --=; (2)()21222x x x x -=--;(3)化简求值:2241,442a a a a -⎛⎫÷- ⎪+++⎝⎭其中2a =. 18.如图,在□ABCD 中,对角线 AC 与 BD 相交于点 O ,点 E ,F 分别为 OB , OD 的中点,延长 AE 至G ,使 EG =AE ,连接 CG .(1)求证: △ABE ≌△CDF ;(2)当 AB 与 AC 满足什么数量关系时,四边形 EGCF 是矩形?请说明理由.19.一个不透明的布袋里装有2个白球,1个黑球和若干个红球,它们除颜色外其余都相同,从中任意摸出1个球,是白球的概率为12. (1)布袋里红球有多少个?(2)先从布袋中摸出1个球后不放回,再摸出1个球,请用列表或画树状图等方法求出两次摸到的球都是白球的概率.20.已知:如图,在△ABC 中,点M 为AC 边的中点,点E 为AB 上一点,且AB=4AE ,连接EM 并延长交BC 的延长线于点D ,求证:BC=2CD .21.某商场于今年年初以每件60元的进价购进一批商品.当商品售价为每件80元时,一月份销售64件,二、三月该商品十分畅销,销售量持续走高,在售价不变的基础上,三月底的销售量达到100件,设二、三这两个月的销售量月平均增长率不变.(1)求二、三这两个月的销售量月平均增长率;(2)从四月份起,在三月份销量的基础上,商场决定降价促销.经调查发现,该商品每降价0.5元,销售量增加5件.为尽可能让利顾客,赢得市场、问:该商品售价定为多少时,商场当月获利2160元?22.定义:若四边形有一组对角互补,一组邻边相等,且相等邻边的夹角为直角,像这样的图形称为“角等邻对补”四边形,简称“直等补”四边形.根据以上定义,解决下列问题:(1)如图1,以菱形ABCD 的一边CD 为边向外作正方形CDEF ,M 、N 分别是菱形和正方形的对角线交点,连接MN .求证:四边形DMCN 是“直等补”四边形.②若MN DMCN 的面积.(2)如图2,已知四边形ABCD 是“直等补”四边形,其中5AB BC ==,CD AB >,过点B 作BE CD ⊥于点E 且4BE =,连接BD ,若点P 是线段BD 上的动点,请你直接写出PEC V 周长的最小值.。
西安高新一中初中校区必修第一册第二单元《一元一次函数,方程和不等式》测试(答案解析)
一、选择题1.如果两个正方形的边长之和为1,那么它们的面积之和的最小值是( ) A .14B .12C .1D .22.若正数a ,b 满足21a b +=,则下列说法正确的是( ) A .ab 有最大值12B .224a b +有最小值12C .ab 有最小值18 D .224a b +有最大值143.已知关于x 的不等式(1)(3)10(0)a x x a +-+>≠的解集是()()1212,x x x x <,则错误的是( ) A .122x x +=B .123x x <-C .214x x ->D .1213x x -<<<4.若不等式210x ax ++≥对于一切10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦恒成立,则a 的最小值是( )A .0B .2-C .52-D .3-5.对于实数a 、b 、m ,下列说法:①若22am bm >,则a b >;②若a b >,则a ab b ;③若0b a >>,0m >,则a m ab m b+>+;④若0a b >>且ln ln a b =,则2a b +的最小值是,正确的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .46.若不等式2210ax ax ++>对任意的x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .[)0,1B .[)0,+∞C .(](),01,-∞+∞ D .()0,17.不等式28610x x -+<的解集为( ) A .11(,)42B .11(,)(,)42-∞+∞ C .11(,)34--D .11(,)(,)34-∞--+∞8.若a 、b 、c >0且a (a +b +c )+bc =4-,则2a +b +c 的最小值为( )A . 1B .1C . 2D .29.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,90ACB ∠=︒,D 为AB 边上的一点,30ACD ∠=︒,且2CD =,则a 的最小值为( )A .4B .4+C .8D .8+10.已知3x >,13y x x =+-,则y 的最小值为( ) A .2B .3C .4D .511.已知,a b R +∈,2229ab b a b +++=,则+a b 的最小值( ) A .1B .2C .52D .312.已知不等式1()⎛⎫++ ⎪⎝⎭a x y x y ≥4对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( ) A .1B .2C .4D .6二、填空题13.设m ,a R ∈,()()211f x x a x =+-+,2()24mg x mx ax =++,若“对于一切实数x ,()0f x >”是“对于一切实数x ,()0g x >”的充分条件,则实数m 的取值范围是___________.14.已知函数()221f x ax x =+-,若对任意x ∈R ,()0f f x ≤⎡⎤⎣⎦恒成立,则实数a 的取值范围是_______________.15.正数a ,b 满足191a b+=,若不等式2414a b x x m +≥-++-对任意实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是_______.16.若不等式256x xt <--对于1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦恒成立,则实数t 的取值范围是______.17.已知()4xxe ef x =+,若正数(),a b a b ≠满足()()f a f b =,则ln 2ln 2a b+的取值范围为__________.18.已知函数121()22x x f x +-+=+,如果对任意t ∈R ,f (3t 2+2t )+f (k 2﹣2t 2)<0恒成立,则满足条件的k 的取值范围是_____.19.不等式x 2-2x +3≤a 2-2a -1在R 上的解集是∅,则实数a 的取值范围是______.20.函数()10y x x x=->的图象上一点到坐标原点的距离的平方的最小值为________. 三、解答题21.已知函数2()(,)f x x bx c b c =++∈R ,且()0f x ≤的解集为[1,2]-. (1)求函数()f x 的解析式;(2)设函数()f x 在[,1]x t t ∈+上的最小值为()g t ,求()g t 的表达式.22.设函数2()(2)3(0)f x ax b x a =+-+≠,(1)若不等式()0f x >的解集(1,3)-.求a ,b 的值; (2)若()12f =,0a >,0b >,求14a b+的最小值.23.已知函数()21f x x bx =+-有两个零点1x ,2x ,且1x ,2x 的倒数和为1-.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若在区间[]2,1-上,不等式()2->-f x x m 恒成立,求实数m 的取值范围.24.(1)解不等式24502x x x --≥-;(2)解关于x 的不等式:210()x ax a a R -+-<∈ .25.解关于x 的不等式ax 2-(a +1)x +1<0.26.(1)已知2x <,求()92f x x x =+-的最大值; (2)已知x 、y 是正实数,且9x y +=,求13x y+的最小值.【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】设两个正方形的边长分别为x 、y ,可得1x y +=,利用基本不等式可求得两个正方形的面积之和22x y +的最小值.【详解】设两个正方形的边长分别为x 、y ,则0x >,0y >且1x y +=,由基本不等式可得222x y xy +≥,所以,()()22222221x yxy xy x y +≥++=+=,所以,2212x y +≥,当且仅当12x y ==时,等号成立,因此,两个正方形的面积之和22x y+的最小值为12. 故选:B. 【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.2.B解析:B 【分析】利用基本不等式分析22,4ab a b +的最值,注意取等条件的分析,由此得到结果. 【详解】因为21a b +=,所以12a b =+≥18ab ≤,取等号时11,24a b ==, 所以ab 有最大值18,所以A ,C 错误; 又因为()22211241414824a b ab b a ab =+-=-≥-⨯=+,取等号时11,24a b ==, 所以224a b +有最小值12,所以B 正确,D 错误, 故选:B. 【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.D解析:D 【分析】根据关于x 的不等式(1)(3)10(0)a x x a +-+>≠的解集是()()1212,x x x x <,可得120,,a x x <是方程22310ax ax a --+=,然后利用根与系数的关系判断.【详解】因为关于x 的不等式(1)(3)10(0)a x x a +-+>≠的解集是()()1212,x x x x <,所以120,,a x x <是方程22310ax ax a --+=的两根, 所以12121312,33a x ax x x a -===-⋅<-+, ()2112122131444244x x x x x x a a a-=-=-⨯=--⋅>+,故ABC 正确; 设()(1)(3)f x a x x =+-,()(1)(3)1g x a x x =+-+其图象如图所示:由图象知:121,3x x <->,故D 错误; 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题考查一元二次不等式的解集的应用,关键是三个“二次”的转化,还有根与系数的关系与函数零点,注意二次项系数的正负.4.C解析:C 【分析】采用分离参数将问题转化为“1a x x ⎛⎫≥-+ ⎪⎝⎭对一切10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦恒成立”,再利用基本不等式求解出1x x+的最小值,由此求解出a 的取值范围. 【详解】因为不等式210x ax ++≥对于一切10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦恒成立, 所以1a x x ⎛⎫≥-+ ⎪⎝⎭对一切10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦恒成立,所以max 110,2a x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎤≥-+∈ ⎪ ⎪⎢⎥⎥⎝⎭⎝⎦⎣⎦⎝⎭,又因为()1f x x x =+在10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递减,所以()min 1522f x f ⎛⎫== ⎪⎝⎭, 所以52a ≥-,所以a 的最小值为52-, 故选:C. 【点睛】本题考查利用基本不等式求解最值,涉及不等式在给定区间上的恒成立问题,难度一般.不等式在给定区间上恒成立求解参数范围的两种方法:参变分离法、分类讨论法.5.C解析:C 【解析】分析:由不等式性质对其判定 详解:对于①,若22am bm >,20m >,则a b >,故正确对于②,若a b >,则a a b b >,正确 对于③,若0b a >>,0m >,则a m ab m b+>+,故正确 对于④,若0a b >>且lna lnb =,则1ab =,1b a=122a b a a∴+=+≥当12a a =时等号成立,即12a =< 这与ab >矛盾,故错误 综上所述,正确的个数为3 故选C点睛:由不等式性质对其判定,若能举出反例即可判断其错误,注意数值的符号,对于④中利用基本不等式求出最小值需要满足一正二定三相等,本题在取等号时是取不到的,故错误.6.A解析:A 【分析】设函数()221f x ax ax =++,把不等式2210ax ax ++>在x ∈R 上恒成立,转化为()0f x >对于x R ∀∈恒成立,结合函数的性质,即可求解.【详解】解:设函数()221f x ax ax =++,则不等式2210ax ax ++>在x ∈R 上恒成立,即()0f x >对于x R ∀∈恒成立, 当0a =时,()10f x =>,显然成立; 当0a ≠时,要使()0f x >在x ∈R 上恒成立,需函数()221f x ax ax =++开口向上,且与x 轴没有交点,即20(2)410a a a >⎧⎨∆=-⨯⨯<⎩,解得01a <<, 综上知,实数a 的取值范围为[0,1).故选:A. 【点睛】本题主要考查了不等式的恒成立问题,以及二次函数的图象与性质的应用,其中解答中把不等式的恒成立问题转化为利用二次函数的性质求解是解答的关键,着重考查转化思想,以及推理与计算能力.7.A解析:A 【分析】运用因式分解法,化为一元一次不等式组,解不等式,求并集即可得到所求解集. 【详解】解:28610x x -+<即为(21)(41)0x x --<, 即有210410x x ->⎧⎨-<⎩或210410x x -<⎧⎨->⎩,可得x ∈∅或1142x <<, 即解集为1(4,1)2,故选A . 【点睛】本题考查一元二次不等式的解法,考查运算能力,属于基础题.8.D解析:D 【解析】由a (a +b +c )+bc =4-得(a +c )·(a +b )=4- ∵a 、b 、c >0.∴(a +c )·(a +b )≤22b c 2a ++⎛⎫ ⎪⎝⎭(当且仅当a +c =b +a ,即b =c 时取“=”),∴2a+b +c =1)=-2.故选D点睛:在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误9.B解析:B 【分析】设,0,2A παα⎛⎫∠=∈ ⎪⎝⎭,在ACD △中,利用正弦定理得()2sin 150sin b αα=︒-,化简得到1tan b α=ABC 中,有tan a b α=⋅,然后将a +转化为4a α=+利用基本不等式求解. 【详解】设,0,2A παα⎛⎫∠=∈ ⎪⎝⎭,在ACD △中,由正弦定理得:()2sin 150sin b αα=︒-,所以()2sin 1501sin tan b ααα︒-==+,在直角ABC 中,tan a b α=⋅,所以(1tan tan 4tan tan a b ααααα⎛⋅==+⎝+=44≥+=+当且仅当an tan αα=,即4πα=时取等号,故选:B【点睛】本题主要考查正弦定理和基本不等式的解三角形中的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.10.D解析:D 【分析】由3x >,得到30x ->,化简113333y x x x x =+=-++--,结合基本不等式,即可求解. 【详解】因为3x >,所以30x ->,则11333533y x x x x =+=-++≥=--, 当且仅当133x x -=-,即4x =时取等号, 故选:D. 【点睛】本题主要考查了利用基本不等式求最值问题,其中解答中熟记基本不等式的“一正、二定、三相等”的条件,合理运算是解得的关键,着重考查推理与运算能力.11.C解析:C 【分析】令z a b =+,得a z b =-,代入2229ab b a b +++=,化简后利用判别式列不等式,解不等式求得+a b 的最小值. 【详解】令z a b =+,得a z b =-,代入2229ab b a b +++=并化简得()212290b z b z +--+=,关于b 的一元二次方程有正解,所以首先()()2124290z z ∆=---+≥, 即()()27250z z +-≥,由于,a b 是正实数,所以250z -≥,即52z ≥,也即+a b 的最小值为52. 此时对称轴1221120222z z z ---==-≥>,所以关于b 的一元二次方程()212290b z b z +--+=有正解,符合题意.故选:C 【点睛】本小题主要考查判别式法求最值,考查一元二次不等式的解法,属于中档题.12.A解析:A 【分析】()()11a y axx y a x y x y ⎛⎫++=+++⎪⎝⎭,然后利用基本不等式求最小值,即可得到a 的取值范围.【详解】()()11a y axx y a x y x y ⎛⎫++=+++⎪⎝⎭,0,0,0a x y >>>())21111y ax a a a x y ∴+++≥++=++=根据题意可知)214≥ ,解得1a ≥,a ∴的最小值是1故选:A 【点睛】本题考查了基本不等式求最小值,属于中档题,意在考查转化与化归的能力,以及计算求解能力.二、填空题13.【分析】先求出和恒成立时的范围然后根据充分条件的定义求解【详解】在上恒成立则解得在上恒成立首先都不可能恒成立因此解得∵对于一切实数x 是对于一切实数x 的充分条件∴解得故答案为:【点睛】思路点睛:本题考 解析:[6,)+∞【分析】先求出()0f x >和()0>g x 恒成立时a 的范围,然后根据充分条件的定义求解. 【详解】()0f x >在R 上恒成立,则2(1)40a ∆=--<,解得13a -<<,()0>g x 在R 上恒成立,首先0m ≤都不可能恒成立,因此2240m a m >⎧⎨∆=-<⎩,解得22m m a -<<, ∵“对于一切实数x ,()0f x >”是“对于一切实数x ,()0g x >”的充分条件,∴12320mmm ⎧-≤-⎪⎪⎪≥⎨⎪>⎪⎪⎩,解得6m ≥. 故答案为:[6,)+∞.【点睛】思路点睛:本题考查一元二次不等式恒成立问题,考查由充分条件求参数范围,一元二次不等式恒成立问题,注意讨论最高次项系数(若最高次项系数为0,则不等式不是二次不等式),充分条件与必要条件问题可以利用集合的包含关系进行求解.14.【分析】根据二次函数的图象和性质分三种情况讨论结合已知条件可得出关于实数的不等式进而可求得实数的取值范围【详解】当时则令解得不满足对任意的恒成立;当时由于二次函数的图象开口向上不满足对任意恒成立;当解析:1,2⎛--∞ ⎝⎦【分析】根据二次函数的图象和性质,分0a =、0a >、0a <三种情况讨论,结合已知条件可得出关于实数a 的不等式,进而可求得实数a 的取值范围.【详解】当0a =时, ()21f x x =-,则()()221143f f x x x =--=-⎡⎤⎣⎦,令()0f f x ≤⎡⎤⎣⎦,解得34x ≤,不满足对任意的x ∈R ,()0f f x ≤⎡⎤⎣⎦恒成立; 当0a >时,()111f x f a a ⎛⎫≥-=-- ⎪⎝⎭, 由于二次函数()f x 的图象开口向上,不满足对任意x ∈R ,()0f f x ≤⎡⎤⎣⎦恒成立; 当0a <时,()1111f x f a a a ⎛⎫≤-=--<- ⎪⎝⎭, 由于二次函数()f x 在区间1,a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递增, 则()221111112110a a f f x f a a a a a --⎛⎫⎛⎫⎛⎫≤--=⋅---+-=≤⎡⎤ ⎪ ⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 0a <,可得210a a --≥,解得152a .因此,实数a 的取值范围是1,2⎛-∞ ⎝⎦.故答案为:⎛-∞ ⎝⎦. 【点睛】关键点点睛:本题考查利用复合型二次不等式在实数集R 上恒成立求参数,要注意对实数a 的取值进行分类讨论,解题时要确定内层函数的值域结合二次函数的单调性求出()f f x ⎡⎤⎣⎦的最大值来求解.15.【分析】将不等式对任意实数x 恒成立转化为利用基本不等式求出的最小值可得即求出的最大值即可【详解】解:不等式对任意实数x 恒成立则又当且仅当即时等号成立又故答案为:【点睛】方法点睛:含参数的一元二次不等 解析:2m ≥【分析】将不等式2414a b x x m +≥-++-对任意实数x 恒成立转化为()2min 414a b x x m +≥-++-,利用基本不等式求出+a b 的最小值,可得241416x x m -++-≤,即242m x x ≥-+-,求出242x x -+-的最大值即可.【详解】解:不等式2414a b x x m +≥-++-对任意实数x 恒成立,则()2min 414a b x x m +≥-++-,又()199101016a a b a b a b a b b ⎛⎫+=++=++≥+=⎪⎝⎭, 当且仅当9b a a b=,即4,12a b ==时等号成立, 241416x x m ∴-++-≤,242m x x ∴≥-+-,又()2242222x x x -+-=-+≤-, 2m ∴≥.故答案为:2m ≥.【点睛】方法点睛:含参数的一元二次不等式在某区间内恒成立问题,常有两种处理方法:一是利用二次函数区间上的最值来处理;二是先分离出参数,再去求函数的最值来处理,一般后者比较简单.16.【分析】整理已知条件得到对于恒成立利用二次函数的特点求解范围即可【详解】由得则对于恒成立令则;令则;综上:故答案为:【点睛】本题主要考查了绝对值不等式和一元二次不等式属于中档题 解析:57,22⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】整理已知条件得到2211010x xt x xt ⎧+-<⎨-+<⎩对于1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦恒成立,利用二次函数的特点求解范围即可.【详解】 由256x xt <--, 得22265565xt x x xt x -<-⇒-<-<-, 则2211010x xt x xt ⎧+-<⎨-+<⎩对于1,22x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦恒成立, 令()211f x x xt =+-,则()431072272202t f t t f ⎧⎧⎛⎫<⎪<⎪⎪ ⎪⇒⇒<⎝⎭⎨⎨⎪⎪<<⎩⎪⎩; 令()21g x x xt =-+, 则()51052252202t g t t g ⎧⎧⎛⎫>⎪<⎪⎪ ⎪⇒⇒>⎝⎭⎨⎨⎪⎪><⎩⎪⎩; 综上:5722t <<. 故答案为:57,22⎛⎫⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查了绝对值不等式和一元二次不等式.属于中档题.17.【分析】根据可得代入利用基本不等式可求解【详解】由可知即故即则故答案为:【点睛】本题考查由函数关系得参数关系考查根据基本不等式求最值属于中档题解析:()2,+∞【分析】根据()()f a f b =可得2ln 2a b +=,代入ln 2ln 2a b +,利用基本不等式可求解. 【详解】由()()f a f b =可知44a b a be e e e +=+, 即()4441a ba b a b a b e e e e e e e +⎛⎫-+-=--= ⎪⎝⎭()40a b a b a b e e e e ++⎛⎫--= ⎪⎝⎭, 故4a b e +=,即2ln 2a b +=,则ln 2ln 21222b a a b a b ⎛⎫+=++> ⎪⎝⎭. 故答案为:()2,+∞.【点睛】 本题考查由函数关系得参数关系,考查根据基本不等式求最值,属于中档题. 18.k<-1或k>1【分析】利用定义先求出函数为单调减函数与奇函数然后化简得到然后利用不等式得恒成立条件求出答案【详解】对于函数定义域为且所以为奇函数且对求导可得则在时为减函数可得利用为奇函数化简得利用 解析:k <-1或k >1.【分析】利用定义,先求出函数()f x 为单调减函数与奇函数,然后化简()()2223220f t t f k t ++-<得到222t t k --<,然后利用不等式得恒成立条件求出答案【详解】对于函数()f x ,定义域为R ,且()12122x x f x ---+-=+1122222xx x x +-+=+()12122x x f x +-==-+,所以,()f x 为奇函数,且对()f x 求导可得()'0f x <,则()f x 在x ∈R 时为减函数, ()()2223220f t t f k t ++-<,可得()()222322f t t f k t +<--,利用()f x 为奇函数 化简得()()222322f t t f t k +-<,利用()f x 在x ∈R 时为减函数,得222322t t t k +->,化简得222t t k --<恒成立,令()22g t t t =--,则有()2max g t k <,而()()max 11g t g =-=,所以21k <,得到1k >或1k <-答案:1k >或1k <-【点睛】本题考查函数的单调性、奇偶性以及不等式的恒成立问题,属于中档题19.(-13)【解析】由题意得解析:(-1,3)【解析】由题意得222min (23)2122113x x a a a a a -+>--∴>--⇒-<<20.【分析】设曲线上任一点坐标为求出它是原点距离的平方用基本不等式求得最小值【详解】设曲线上作一点的坐标为则当且仅当即时等号成立故答案为:【点睛】本题考查用基本不等式求最值属于基础题解析:2【分析】 设曲线上任一点坐标为1,x x x ⎛⎫-⎪⎝⎭,求出它是原点距离的平方,用基本不等式求得最小值.【详解】设曲线上作一点P 的坐标为1,(0)x x x x ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,则2222211222OP x x x x x ⎛⎫=+-=+-≥ ⎪⎝⎭,当且仅当2212x x =,即142x -=时等号成立,故答案为:2.【点睛】本题考查用基本不等式求最值,属于基础题.三、解答题21.无22.无23.无24.无25.无26.无。
西安市高新第一中学数学一元一次方程单元测试卷(解析版)
一、初一数学一元一次方程解答题压轴题精选(难)1.如图,已知数轴上点A表示的数为8,B是数轴上位于点A左侧一点,且AB=20,(1)写出数轴上点B表示的数________;(2)|5-3|表示5与3之差的绝对值,实际上也可理解为5与3两数在数轴上所对的两点之间的距离.如|x-3|的几何意义是数轴上表示有理数3的点与表示有理数x的点之间的距离.试探索:①:若|x-8|=2,则x =________.②:|x+12|+|x-8|的最小值为________.(3)动点P从O点出发,以每秒5个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒.当t=________,A,P两点之间的距离为2;(4)动点P,Q分别从O,B两点,同时出发,点P以每秒5个单位长度沿数轴向右匀速运动,Q点以P点速度的两倍,沿数轴向右匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒.当t=________,P,Q之间的距离为4.【答案】(1)﹣12(2)6或10;0(3)1.2或2(4)3.2或1.6【解析】【解答】(1)数轴上B表示的数为8-20=﹣12;(2)①因为互为相反数的两个数绝对值相同,所以由│x-8│=2可得x-8=2或﹣(x-8)=2,解得x=6或10;②因为绝对值最小的数是0,所以│x+12│+│x-8│的最小值是0;(3)根据│A点在数轴上的位置-t秒后P点在数轴上的位置│=A、P两点间的距离列式得│8-5t│=2,因为互为相反数的两个数绝对值相同,所以8-5t=2或﹣(8-5t)=2,解得t=1.2或2;(4)根据t秒后Q点在数轴上的位置-t秒后P点在数轴上的位置│=t秒后P,Q的距离列式得│﹣12+10t-5t│=4,因为互为相反数的两个数绝对值相同,所以﹣12+10t-5t=4或﹣(﹣12+10t-5t)=4,解得t=3.2或1.6.【分析】(1)抓住已知条件:B是数轴上位于点A左侧一点,且AB=20,且点A表示的数是8,就可求出OB的长,从而可得出点B表示的数。
西安高新第一中学初中校区东区初级中学九年级数学上册第二十一章《一元二次方程》测试
一、选择题1.用配方法解方程x 2﹣4x ﹣7=0,可变形为( )A .(x+2)2=3B .(x+2)2=11C .(x ﹣2)2=3D .(x ﹣2)2=11 2.已知三角形的两边长分别为4和6,第三边是方程217700x x -+=的根,则此三角形的周长是( )A .10B .17C .20D .17或203.方程2240x x --=经过配方后,其结果正确的是( ) A .()215x -= B .()217x -= C .()214x -= D .()215x += 4.下列方程中是一元二次方程的是( )A .210x +=B .220x -=C .21x y +=D .211x x+= 5.由于疫情得到缓和,餐饮行业逐渐回暖,某地一家餐厅重新开张,开业第一天收入约为5000元,之后两天的收入按相同的增长率增长,第3天收入约为6050元,若设每天的增长率为x ,则x 满足的方程是( )A .5000(1+x )=6050B .5000(1+2x )=6050C .5000(1﹣x )2=6050D .5000(1+x )2=6050 6.下列一元二次方程中,没有实数根的是( ) A .(2)(2)0x x -+=B .220x -=C .2(1)0x -=D .2(1)20x ++=7.若整数a 使得关于x 的一元二次方程()2210a x -+=有两个实数根,并且使得关于y 的分式 方程32133ay y y y -+=--有整数解,则符合条件的整数a 的个数为( ) A .2 B .3C .4D .5 8.新冠肺炎是一种传染性极强的疾病,如果有一人患病,经过两轮传染后有81人患病,设每轮传染中平均一个人传染了x 个人,下列列式正确是( )A .(1)81x x x ++=B .2181x x ++=C .1(1)81x x x +++=D .(1)81x x += 9.若关于x 的一元二次方程ax 2+2x -12=0(a <0)有两个不相等的实数根,则a 的取值范围是( )A .a <-2B .a >-2C .-2<a <0D .-2≤a <0 10.若方程()200++=≠ax bx c a 中,,,a b c 满足420a b c ++=和420a b c -+=,则方程的根是( )A .1,0B .1,0-C .1,1-D .2,2- 11.《代数学》中记载,形如2833x x +=的方程,求正数解的几何方法是:“如图1,先构造一个面积为2x 的正方形,再以正方形的边长为一边向外构造四个面积为2x 的矩形,得到大正方形的面积为331649+=,则该方程的正数解为743-=.”小聪按此方法解关于x 的方程2100x x m ++=时,构造出如图2所示的图形,已知阴影部分的面积为50,则该方程的正数解为( ).A .6B .3532C .532D .535 12.用一条长40cm 的绳子怎样围成一个面积为75cm 2的矩形?设矩形的一边为x 米,根据题意,可列方程为( )A .x (40-x )=75B .x (20-x )=75C .x (x +40)=75D .x (x +20)=7 13.关于x 的一元二次方程(a -1)x²-x +a²-1=0的一个根是0,则a 的值为( ) A .1B .-1C .1或-1D .0 14.已知a 、b 、m 、n 为互不相等的实数,且(a +m )( a +n )=2,(b +m )( b +n )=2,则ab ﹣mn的值为( )A .4B .1C .﹣2D .﹣1 15.一元二次方程(x ﹣3)2﹣4=0的解是( ) A .x =5 B .x =1 C .x 1=5,x 2=﹣5 D .x 1=1,x 2=5 二、填空题16.一元二次方程2210x x -+=的一次项系数为_________.17.已知关于x 的一元二次方程230x mx +=+的一个根为1,则方程的另一个根为________.18.一元二次方程(x +2)(x ﹣3)=0的解是:_____.19.已知0x =是关于x 的一元二次方程()()22213340m x m x m m -+++-=的一个根,则m =__________.20.若一元二次方程ax 2﹣bx ﹣2016=0有一根为x =﹣1,则a +b =_____.21.用配方法解方程x 2+4x+1=0,则方程可变形为(x+2)2=_____.22.一元二次方程x 2-10x+25=2(x ﹣5)的解为____________.23.有一人患了流感,经过两轮传染后共有81人患了流感,若每轮传染中平均每个人传染的人数相同,那么第三轮过后,共有______人患有流感.24.“新冠肺炎”防治取得战略性成果.若有一个人患了“新冠肺炎”,经过两轮传染后共有16个人患了“新冠肺炎”,则每轮传染中平均一个人传染了______人.25.已知x 1和x 2是方程2x 2-5x+1=0的两个根,则1212x x x x +的值为_____. 26.如图,世纪广场有一块长方形绿地,AB =18m ,AD =15m ,在绿地中开辟三条宽为xm 的道路后,剩余绿地的面积为144m 2,则x =_____.三、解答题27.解下列方程:(1)2410x x --=;(2)(4)123x x x -=-.28.用适当的方法解方程:(l )2(3)26x x +=+(2)2810x x -+=.29.某玩具店购进一批甲、乙两款乐高积木,它们的进货单价之和是720元.甲款积木零售单价比进货单价多80元.乙款积木零售价比进货单价的1.5倍少120元,按零售单价购买甲款积木4盒和乙款积木2盒,共需要2640元.(1)分别求出甲乙两款积木的进价.(2)该玩具店平均一个星期卖出甲款积木40盒和乙款积木24盒,经调查发现,甲款积木零售单价每降低2元,平均一个星期可多售出甲款积木4盒,商店决定把甲款积木的零售价下降()0m m >元,乙款积木的零售价和销量都不变.在不考虑其他因素的条件下,为了顾客能获取更多的优惠,当m 为多少时,玩具店一个星期销售甲、乙两款积木获取的总利润恰为5760元.30.已知关于x 的一元二次方程x 2-2x+k=0.(1)若方程有实数根,求k 的取值范围;(2)在(1)的条件下,如果k 是满足条件的最大的整数,且方程x 2-2x+k=0一根的相反数是一元二次方程(m-1)x 2-3mx-7=0的一个根,求m 的值.。
陕西西安高新第一中学函数的概念与基本初等函数多选题试题含答案
陕西西安高新第一中学函数的概念与基本初等函数多选题试题含答案一、函数的概念与基本初等函数多选题1.已知函数222,0()log ,0x x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩,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<2 D .0<x 1x 2x 3x 4<1【答案】BCD 【分析】由解析式得到函数图象,结合函数各分段的性质有122x x +=-,341x x =,341122x x <<<<,即可知正确选项. 【详解】由()f x 函数解析式可得图象如下:∴由图知:122x x +=-,121x -<<-,而当1y =时,有2|log |1x =,即12x =或2, ∴341122x x <<<<,而34()()f x f x =知2324|log ||log |x x =:2324log log 0x x +=, ∴341x x =,21234121(1)1(0,1)x x x x x x x ==-++∈.故选:BCD 【点睛】关键点点睛:利用分段函数的性质确定函数图象,由二次函数、对数运算性质确定1234,,,x x x x 的范围及关系.2.设函数2,0()12,02x e x f x x x x ⎧≤⎪=⎨-++>⎪⎩,对关于x 的方程2()()20f x bf x b -+-=,下列说法正确的有( ).A .当223b =-+时,方程有1个实根 B .当32b =时,方程有5个不等实根 C .若方程有2个不等实根,则17210b <≤ D .若方程有6个不等实根,则32232b -+<< 【答案】BD 【分析】先作出函数()f x 的图象,进行换元()f x t =,将方程转化成关于t 的二次方程,结合()f x 函数值的分布,对选项中参数值与根的情况逐一分析判断四个选项的正误即可. 【详解】函数()22,0,0()132,01,022x x e x e x f x x x x x x ⎧⎧≤≤⎪⎪==⎨⎨-++>--+>⎪⎪⎩⎩,作图如下:由图可知,3(),2f x ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦,令()f x t =,则3,2t ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦,则方程转化为220b bt t +-=-,即222()22204b b t t b t t b b ϕ⎛⎫=--- +-=+⎪-⎝=⎭选项A 中,223b =-+时方程为(22234230t t -+-=+,即(2310t +=,故31t =,即131,12()f x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭=,看图知存在三个根,使得()31f x =,故A错误; 选项B 中,32b =,方程即231022t t -+=,即22310t t -+=,解得1t =或12t =,当()1f x t ==时看图可知,存在3个根,当1()2f x t ==时看图可知,存在2个根,故共5个不等的实根,B 正确;选项C 中,方程有2个不等实根,则有两种情况:(1)122bt t ==,则31,22b ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭或10,22b ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,此时2204b b +--=,即2480b b -+=,解得223b =-±,132b =-±,均不满足上面范围,舍去;(2)12t t ≠时,即(]123,,02t t =∈-∞或(]12,,0t t ∈-∞.①当(]123,,02t t =∈-∞时132t =,代入方程得2220332b b +⎛⎫-⋅ ⎪⎝-=⎭,解得1710b =,由123210t t b =-=,得(]21,05t =∉-∞,不满足题意,舍去;②当(]12,,0t t ∈-∞时220b bt t +-=-,则()2420b b ∆=-->,1220t t b =-≥,120t t b +=<,解得223t <--,故C 错误;选项D 中,方程有6个不等实根,则1211,1,,122t t ⎛⎤⎛⎤∈∈⎥⎥⎝⎦⎝⎦且12t t ≠,222()2422b bt t b t t b b ϕ⎛⎫=--- ⎪⎝⎭+-=+-图象如下:需满足:()2193024*********b b b b b ϕϕϕ⎧⎛⎫=-> ⎪⎪⎝⎭⎪⎪=-≥⎨⎪⎛⎫⎪=-+-< ⎪⎪⎝⎭⎩,解得:32232b -+<<,故D 正确.故选:BD. 【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于对方程2()()20f x bf x b -+-=进行换元()f x t =,变成关于t 的二次方程根的分布问题,结合函数()f x 图象中函数值的分布情况来突破难点.3.已知53a =,85b =,则( )A .a b <B .112a b+> C .11a b a b+<+ D .b a a a b b +<+【答案】ABD 【分析】根据条件求得,a b 表达式,根据对数性质结合放缩法得A 正确,根据不等式性质得B 正确,通过作差法判断C 错,结合指数函数单调性与放缩法可得D 正确. 【详解】解:∵53a =,85b =, ∴35log a =,58log b =,因为3344435533535log 3log 54<⇒<⇒<=, 又由3344438835858log 5log 84>⇒>⇒>=,所以a b <,选项A 正确; 35lo 01g a <=<,580log 1b <=<,则11a >,11b >,所以112a b +>,选项B 正确;因为a b <,01a b <<<,则0b a ->,11ab>,此时111()()10b a a b a b b a a b ab ab -⎛⎫⎛⎫+-+=-+=--> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以11a b a b+>+,故选项C 不正确; 由1324a <<和314b <<知()x f x a =与()x g x b =均递减, 再由a ,b 的大小关系知b b a b a b a a b b a b a a b b <<⇒<⇒+<+,故选项D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题考查了数值大小比较,关键运用了指对数运算性质,作差法和放缩法.4.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当(,0)x ∈-∞时,2()2f x x x =-+,下列说法正确的是( )A .(0,)x ∈+∞时,函数解析式为2()2f x x x =-B .函数在定义域R 上为增函数C .不等式(32)3f x -<的解集为(,1)-∞D .不等式2()10f x x x -+->恒成立 【答案】BC 【分析】对于A ,利用奇函数定义求(0,)x ∈+∞时,函数解析式为2()2f x x x =+;对于B ,研究当(,0)x ∈-∞时,()f x 的单调性,结合奇函数图像关于原点对称,知()f x 在R 上的单调性;对于C ,求出(1)3f =,不等式(32)3f x -<,转化为(32)(1)f x f -<,利用单调性解不等式;对于D ,分类讨论(0,)x ∈+∞与(,0)x ∈-∞两种情况是否恒成立. 【详解】对于A ,设(0,)x ∈+∞,(,0)x -∈-∞,则2()2f x x x -=--,又()f x 是奇函数,所以2()()2f x f x x x =--=+, 即(0,)x ∈+∞时,函数解析式为2()2f x x x =+,故A 错;对于B ,2()2f x x x =-+,对称轴为1x =,所以当(,0)x ∈-∞时,()f x 单调递增,由奇函数图像关于原点对称,所以()f x 在R 上为增函数,故B 对;对于C ,由奇函数在R 上为增函数,则(0,)x ∈+∞时,2()23f x x x =+=,解得11x =,23x =-(舍去),即(1)3f =,所以不等式(32)3f x -<,转化为(32)(1)f x f -<, 又()f x 在R 上为增函数,得321x -<,解得1x <, 所以不等式的解集为(,1)-∞,故C 对; 对于D ,当(,0)x ∈-∞时,2()2f x x x =-+2222()121231(21)(1)0f x x x x x x x x x x x -+-=-+-+-=-+-=-+-<,当(0,)x ∈+∞时,2()2f x x x =+222()12131f x x x x x x x x -+-=+-+-=-不恒大于0,故D 错;故选:BC 【点睛】方法点睛:考查了解抽象不等式,要设法把隐性划归为显性的不等式求解,方法是: (1)把不等式转化为[][]()()f g x f h x >的模型;(2)判断函数()f x 的单调性,再根据函数的单调性将不等式的函数符号“f ”脱掉,得到具体的不等式(组)来求解,但要注意奇偶函数的区别. 考查了利用奇偶性求函数解析式,求函数解析式常用的方法: (1)已知函数类型,用待定系数法求解析式; (2)已知函数奇偶性,用奇偶性定义求解析式;(3)已知()f x 求[()]f g x ,或已知[()]f g x 求()f x ,用代入法、换元法或配凑法; (4)若()f x 与1()f x或()f x -满足某个等式,可构造另一个等式,通过解方程组求解;5.设s,t 0>,若满足关于x s 恰有三个不同的实数解123,x x x s <<=则下列选项中,一定正确的是( )A .1230x x x ++>B .6425s t ⋅=C .45t s = D .14425s t +=【答案】CD 【分析】 设()f x ()f x 为偶函数,从而有1230x x x ++=,因此方程()=f x s 必有一解为0,代入得s =,分0x t ≤≤和x t >两种情况得出函数()f x 的单调性和最值,从而求得s t ,,可得选项. 【详解】 设()f x ()f x 为偶函数,所以1230x x x ++=,所以()=f x s ,其中必有一解为0,则()0 f s s ==∴=,①当0x t ≤≤时,()f x ≤当且仅当0x =时取等号; ②当x t >时,()f x =(),t +∞上递增, ()f x s ==,54454x t x t t x t x t =-++=⇒=⇒=, 又()f x 在(),t +∞上递增,35 4x t∴=,即3564516=,42545x s t t s t =====, 6454144, 2516525t s t s ∴=⨯=+=. 故选:CD. 【点睛】本题考查函数与方程的综合知识,关键构造合适的函数,判断函数的奇偶性,单调性,最值,属于较难题.6.对于函数()f x 定义域中任意的()1212,x x x x ≠,有如下结论,当()lg f x x =时,上述结论中正确结论的序号是( ) A .()()()1212f x x f x f x +=⋅B .()()()1212f x x f x f x ⋅=+C .1212()()f x f x x x -->0D .()()121222f x f x x x f ++⎛⎫<⎪⎝⎭【答案】BC 【分析】由对数的运算性质判断A ,B ,由对数函数的单调性判断C ,由对数的运算结合基本不等式判断D . 【详解】 对于A ,()()112122lg lg lg f x x x x x x +=+≠⋅,即()()()1212f x x f x f x +≠⋅,故A错误; 对于B ,()()()()12112122lg lg lg f x x x x x x f x f x ⋅=+=+=,故B 正确; 对于C ,()lg f x x =在定义域中单调递增,()()12120f x f x x x -∴->,故C 正确;对于D ,()1212,0x x x x >≠,利用基本不等式知1122lg 22x x x x f +⎛⎫> ⎪+⎛⎫⎪⎭⎝= ⎝⎭()()()221121lg lg lg 222f x f x x x x x +===+()()121222f x f x x x f ++⎛⎫>⎪⎝⎭,故D 错误; 故选:BC 【点睛】关键点点睛:本题考查命题的真假判断,考查对数函数的性质,考查基本不等式的应用,解决本题的关键点是将对数形式化为根式,即21lg lg 2x x =+合基本不等式放缩得出答案,并验证取等条件,考查了学生逻辑思维能力和计算能力,属于中档题.7.已知函数()2221,021,0x x x f x x x x ⎧++≥=⎨-++<⎩,则下列判断正确的是( )A .()f x 为奇函数B .对任意1x ,2x R ∈,则有()()()12120x x f x f x --≤⎡⎤⎣⎦C .对任意x ∈R ,则有()()2f x f x +-=D .若函数()y f x mx =-有两个不同的零点,则实数m 的取值范围是()()–,04,∞+∞【答案】CD 【分析】根据函数的奇偶性以及单调性判断AB 选项;对x 进行分类讨论,判断C 选项;对选项D ,构造函数,将函数的零点问题转化为函数图象的交点问题,即可得出实数m 的取值范围. 【详解】对于A 选项,当0x >时,0x -<,则()22()()2()121()f x x x x x f x -=--+-+=-+-≠-所以函数()f x 不是奇函数,故A 错误; 对于B 选项,221y x x =++的对称轴为1x =-,221y x x =-++的对称轴为1x =所以函数221y x x =++在区间[0,)+∞上单调递增,函数221y x x =-++在区间(,0)-∞上单调递增,并且2202010201+⨯+=-+⨯+ 所以()f x 在R 上单调递增即对任意()1122,,x x x x R <∈,都有()()12f x f x <则()()()()()121212120,00x x f x f x x x f x f x ⎡⎤-<-⇒--⎣⎦,故B 错误; 对于C 选项,当0x >时,0x -<,则 22()()2()121f x x x x x -=--+-+=--+ 则22()()21212f x f x x x x x +-=++--+= 当0x =时,(0)(0)1f f -==,则(0)(0)2f f -+=当0x <时,0x ->,则22()()2()121f x x x x x -=-+-+=-+ 则22()()21212f x f x x x x x +-=-+++-+= 即对任意x ∈R ,则有()()2f x f x +-=,故C 正确;对于D 选项,当0x =时,()010y f ==≠,则0x =不是该函数的零点 当0x ≠时,()()0f x f x xm x m -=⇔=令函数()()g x f x x=,函数y m =由题意可知函数y m =与函数()()g x f x x=的图象有两个不同的交点因为()0f x ≥时,)1x ⎡∈+∞⎣,()0f x <时,(,1x ∈-∞-所以12,012,12)01,1(x x x x x x x x x g x ⎧++>⎪⎪⎪-++<⎨⎪⎪--<-⎩=⎪当0x >时,设1201x x ,()()()()121212121212111x x x x g x g x x x x x x x ---=+--= 因为12120,10x x x x -<-<,所以()()120g x g x ->,即()()12g x g x > 设121x x <<,()()()()1212121210x x x x g x g x x x ---=<,即()()12g x g x <所以函数()g x 在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,)+∞上单调递增同理可证,函数()g x 在区间)1⎡⎣上单调递减,在区间(,1-∞上单调递增11241)1(g ++==函数()g x 图象如下图所示由图可知,要使得函数y m =与函数()()g x f x x=的图象有两个不同的交点则实数m 的取值范围是()()–,04,∞+∞,故D 正确;故选:CD 【点睛】本题主要考查了利用定义证明函数的单调性以及奇偶性,由函数零点的个数求参数的范围,属于较难题.8.狄利克雷是德国著名数学家,是最早倡导严格化方法的数学家之一,狄利克雷函数()1,0,x Q f x x Q∈⎧=⎨∉⎩(Q 是有理数集)的出现表示数学家对数学的理解开始了深刻的变化,从研究“算”到研究更抽象的“概念、性质、结构”.关于()f x 的性质,下列说法正确的是( )A .函数()f x 是偶函数B .函数()f x 是周期函数C .对任意的1x R ∈,2x ∈Q ,都有()()121f x x f x +=D .对任意的1x R ∈,2x ∈Q ,都有()()121f x x f x ⋅= 【答案】ABC 【分析】利用函数奇偶性的定义可判断A 选项的正误;验证()()1f x f x +=,可判断B 选项的正误;分1x Q ∈、1x Q ∉两种情况讨论,结合函数()f x 的定义可判断C 选项的正误;取20x =,1x Q ∉可判断D 选项的正误.【详解】对于A 选项,任取x Q ∈,则x Q -∈,()()1f x f x ==-; 任取x Q ∉,则x Q -∉,()()0f x f x ==-.所以,对任意的x ∈R ,()()f x f x -=,即函数()f x 为偶函数,A 选项正确; 对于B 选项,任取x Q ∈,则1x Q +∈,则()()11f x f x +==; 任取x Q ∉,则1x Q +∉,则()()10f x f x +==.所以,对任意的x ∈R ,()()1f x f x +=,即函数()f x 为周期函数,B 选项正确; 对于C 选项,对任意1x Q ∈,2x ∈Q ,则12x Q x +∈,()()1211f x x f x +==; 对任意的1x Q ∉,2x ∈Q ,则12x x Q +∉,()()1210f x x f x +==. 综上,对任意的1x R ∈,2x ∈Q ,都有()()121f x x f x +=,C 选项正确; 对于D 选项,取20x =,若1x Q ∉,则()()()12101f x x f f x ⋅==≠,D 选项错误. 故选:ABC. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于根据已知函数的定义依次讨论各选项,分自变量为无理数和有理数两种情况讨论,对于D 选项,可取1x Q ∉,20x =验证.二、导数及其应用多选题9.已知函数()3sin f x x x ax =+-,则下列结论正确的是( )A .()f x 是奇函数B .当3a =-时,函数()f x 恰有两个零点C .若()f x 为增函数,则1a ≤D .当3a =时,函数()f x 恰有两个极值点【答案】ACD 【分析】利用函数奇偶性的定义可判断A 选项的正误;利用导数分析函数()f x 的单调性,可判断B 选项的正误;利用导数与函数单调性的关系可判断C 选项的正误;利用导数以及零点存在定理可判断D 选项的正误. 【详解】对于A 选项,函数()3sin f x x x ax =+-的定义域为R ,()()()()33sin sin f x x x ax x x ax f x -=-+-+=--+=-,函数()f x 为奇函数,A 选项正确;对于B 选项,当3a =-时,()3sin 3f x x x x =++,则()2cos 330f x x x '=++>,所以,函数()f x 在R 上为增函数,又()00f =,所以,函数()f x 有且只有一个零点,B 选项错误;对于C 选项,()2cos 3f x x x a '=+-,由于函数()f x 为增函数,则()0f x '≥对任意的x ∈R 恒成立,即23cos a x x ≤+. 令()23cos g x x x =+,则()6sin g x x x '=-,则()6cos 0g x x ''=->,所以,函数()g x '在R 上为增函数,当0x <时,()()00g x g ''<=,此时,函数()g x 为减函数; 当0x >时,()()00g x g ''>=,此时,函数()g x 为增函数. 所以,()()min 01g x g ==,1a ∴≤,C 选项正确;对于D 选项,当3a =时,()3sin 3f x x x x =+-,则()2cos 33f x x x '=+-.由B 选项可知,函数()f x '在(),0-∞上单调递减,在()0,∞+上单调递增,()()11cos10f f ''-==>,()020f '=-<,由零点存在定理可知,函数()f x '在()1,0-和()0,1上都存在一个零点, 因此,当3a =时,函数()f x 有两个极值点,D 选项正确. 故选:ACD. 【点睛】结论点睛:利用函数的单调性求参数,可按照以下原则进行:(1)函数()f x 在区间D 上单调递增()0f x '⇔≥在区间D 上恒成立; (2)函数()f x 在区间D 上单调递减()0f x '⇔≤在区间D 上恒成立; (3)函数()f x 在区间D 上不单调()f x '⇔在区间D 上存在极值点;(4)函数()f x 在区间D 上存在单调递增区间x D ⇔∃∈,使得()0f x '>成立; (5)函数()f x 在区间D 上存在单调递减区间x D ⇔∃∈,使得()0f x '<成立.10.对于定义域为R 的函数()f x ,()'f x 为()f x 的导函数,若同时满足:①()00f =;②当x ∈R 且0x ≠时,都有()0xf x '>;③当120x x <<且12x x =时,都有()()12f x f x <,则称()f x 为“偏对称函数”.下列函数是“偏对称函数”的是( )A .21()xx f x ee x =--B .2()1xf x e x =+-C .31,0(),0x e x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩D .42,0()ln(1),0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩【答案】ACD 【分析】结合“偏对称函数”的性质,利用导数的方法,分别讨论四个函数是否满足三个条件,即可得到所求结论. 【详解】条件①()00f =;由选项可得:001(0)00f e e =--=,02(0)010f e =+-=,03(0)10f e =-=,4()ln(10)0f x =-=,即ABCD 都符合;条件②0()0()0x xf x f x >⎧'>⇔⎨'>⎩,或0()0x f x <⎧⎨'<⎩;即条件②等价于函数()f x 在区间(,0)-∞上单调递减,在区间(0,)+∞上单调递增; 对于21()xx f x ee x =--,则()()21()11212x x x xf x e e e e =-+-=-',由0x >可得,()()120(1)1x xf x e e '-=+>,即函数1()f x 单调递增;由0x <可得,()()120(1)1xxf x ee '-=+<,即函数1()f x 单调递减;满足条件②;对于2()1xf x e x =+-,则2()10x f x e =+>'显然恒成立,所以2()1xf x e x =+-在定义域上单调递增,不满足条件②;对于31,0(),0x e x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩,当0x <时,3()f x x =-显然单调递减;当0x ≥时,3()1x f x e =-显然单调递增;满足条件②;对于42,0()ln(1),0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩,当0x ≤时,4()ln(1)f x x =-显然单调递减;当0x >时,4()2f x x =显然单调递增,满足条件②; 因此ACD 满足条件②;条件③当120x x <<且12x x =时,12x x -=,都有()()12f x f x <,即()()()()21220f x f x f x f x -=-->,对于21()xx f x ee x =--,()()212122211211x x x x f x f x e e e e x x -=-+--+()()()()22222222222222x x x x x x x x x e e e e e e e x e ----=----=-+-,因为222x x e e -+≥=,当且仅当22x x e e -=,即20x =时,等号成立, 又20x >,所以222x x e e -+>, 则()()()()2222122211222xx x x f x f x e ee e xx ----=--->令()xxg x e ex -=--,0x >,所以()1110x x e e g x -'=+->=>在0x >上显然恒成立,因此()xxg x e ex -=--在0x >上单调递增,所以()()00g x g >=,即()()()222121120xx f x f x e ex -->-->,所以()()1211f x f x >满足条件③;对于31,0(),0x e x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩,()()2232311211x xf x f x e x x e -=--=-+,令()1xh x e x =--,0x >,则()10xh x e '=->在0x >上显然恒成立,所以()()00h x h >=,则()()23231210xf x f x e x --=>-,即()()3231f x f x >满足条件③; 对于42,0()ln(1),0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩,()()()()212122442ln 12ln 1f x f x x x x x -=--=-+,令()()2ln 1u x x x =-+,0x >, 则()1221101u x x'=->-=>+在0x >上显然恒成立,所以()()00u x u >=, 则()()()1422422ln 10f x f x x x -=-+>,即()()1442f x f x >满足条件③; 综上,ACD 选项是“偏对称函数”, 故选:ACD. 【点睛】 思路点睛:求解此类函数新定义问题时,需要结合函数新定义的概念及性质,结合函数基本性质,利用导数的方法,通过研究函数单调性,值域等,逐项判断,即可求解.(有时也需要构造新的函数,进行求解.)。
西安市高新第一中学必修第一册第二单元《一元一次函数,方程和不等式》测试(含答案解析)
一、选择题1.已知,,a b c ∈R ,0a b c ++=,若2320(0)ax bx c a ++=≠的两个实根是1x ,2x ,则12112121x x +--的最小值是( ) A.6BCD.2.在弹性限度内,弹簧拉伸的距离与所挂物体的质量成正比,即md k=,其中d 是距离(单位cm ),m 是质量(单位g ),k 是弹簧系数(单位g/cm ).弹簧系数分别为1k ,2k 的两个弹簧串联时,得到的弹簧系数k 满足12111k k k =+,并联时得到的弹簧系数k 满足12k k k =+.已知物体质量为20g ,当两个弹簧串联时拉伸距离为1cm ,则并联时弹簧拉伸的最大距离为( ) A .1cm 4B .1cm 2C .1cmD .2cm3.已知a ,b 均为正数,且20a b ab +-=,则22124b a a b -+-的最大值为( )A .9-B .8-C .7-D .6-4.若正数x ,y 满足40x y xy +-=,则3x y+的最大值为( ) A .1B .38C .37D .135.对于实数x ,规定[]x 表示不大于x 的最大整数,那么不等式[][]2463450x x -+<成立的x 的取值范围是( ) A .[)1,15B .[]2,8C .[)2,8D .[)2,15 6.甲、乙、丙、丁四人参加数学竞赛,四人在成绩公布前作出如下预测: 甲预测说:获奖者在乙、丙、丁三人中; 乙预测说:我不会获奖,丙获奖 丙预测说:甲和丁中有一人获奖; 丁预测说:乙的猜测是对的成绩公布后表明,四人的猜测中有两人的预测与结果相符.另外两人的预测与结果不相符,已知有两人获奖,则获奖的是() A .甲和丁 B .乙和丁 C .乙和丙7.若不等式210x ax -+≥对一切[2,)x ∈+∞恒成立,则实数a 的最大值为( ) A .0B .2C .52D .38.若直线220ax by +-=(),a b R +∈平分圆222460xy x y +---=,则21a b+的最小值是( ).A .1B .5C .D .3+9.若正实数,x y 满足x y 1+=,则41x 1y++的最小值为( ) A .447B .275 C .143D .9210.已知AB AC ⊥,1AB t=,AC t =,若P 点是ABC 所在平面内一点,且4AB AC AP ABAC=+,则·PB PC 的最大值等于( ). A .13B .15C .19D .2111.若两个正实数,x y 满足112x y+=,且不等式2x y m m +<-有解,则实数m 的取值范围是( ) A .()1,2- B .()4,1- C .()(),12,-∞-+∞D .()(),14,-∞-+∞12.若直线20(,1)ax by a b +-=>始终把圆222220x y x y +---=的周长分为1:2.则11a b+的最大值为( )A .4-B .2-C 1D二、填空题13.若对(,1]x ∈-∞-时,不等式21()2()12xxm m --<恒成立,则实数m 的取值范围是____________..14.对于实数m ,若两函数()f x ,()g x 满足:①[,)x m ∀∈+∞,()0f x <或()0<g x ;②(,]x m ∃∈-∞,()()0f x g x <,则称函数()f x 和()g x 互为“m 相异”函数.若2()1f x ax ax =+-和()1g x x =-互为“1相异”函数,则实数a 的取值范围是___________.15.已知实数,a b 满足01,01a b <<<<,若1a b +=,则11(1)(1)a b++的最小值为16.当1x >时,11x x +-的最小值为___________. 17.已知函数()()2,f x x ax b a b R =++∈的值域为[)0,+∞,若关于x 的不等式()f x c <的解集为(),6m m +,则实数c 的值为________.18.已知32310x x k --+⋅->对任意实数x 恒成立,则实数k 的取值范围是________. 19.不等式x 2-2x +3≤a 2-2a -1在R 上的解集是∅,则实数a 的取值范围是______. 20.已知正实数x ,y 满足x +y =1,则1412x y +++的最小值为________ . 三、解答题21.设2()(1)2f x x a x a =--+-.(1)若不等式()2f x ≥-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()0f x <(a R ∈). 22.已知二次函数()223f x x ax =-+.(1)若()f x 在(],1-∞上单调递减,求实数a 的最小值; (2)存在[]4,2x ∈--,使得()f x a ≥有解,求实数a 的取值范围.23.设函数2()(1)()f x x m x m m R =-++∈. (1)求不等式()0f x <的解集;(2)若当[0,4]x ∈时,不等式()40f x +>恒成立,求m 的取值范围.24.已知0,0x y >>,且440x y +=. (1)求xy 的最大值; (2)求11x y+的最小值.25.(Ⅰ)已知不等式220(2)x ax a a -+->>的解集为12(,)(,)x x -∞+∞,求12121x x x x ++的最小值. (Ⅱ)若正数a b c 、、满足2a b c ++=,求证:2222b c a a b c++≥.26.设函数()()()2230f x ax b x a =+-+≠.(1)若(1)4f =,且,a b 均为正实数,求14a b+的最小值,并确定此时实数,a b 的值; (2)若b R ∀∈满足()222(1)32b f x a x a ab >--+-+在x ∈R 上恒成立,求实数a 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】根据12112121x x +--≥. 【详解】因为2320(0)ax bx c a ++=≠的两个实根是1x ,2x , 所以1223bx x a +=-,123c x x a=, 所以12112121x x +--≥====, 因为0a b c ++=,所以=.即12112121x x +--≥122121x x -=-时,等号成立.所以12112121x x +--的最小值是 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.2.A解析:A 【分析】先利用串联列关系()121220k k k k +=,结合基本不等式求得12k k +最小值,再利用并联关系得到12k k k '=+最小时求得弹簧拉伸的最大距离即可. 【详解】依题意设两个弹簧的弹簧系数分别为1k ,2k ,串联时弹簧系数为k ,并联时弹簧系数为k '. 两个弹簧串联时,由m d k =知,20201m k d ===,则12111k k k =+即12121211120k kk k k k +=+=, 即()()2121212204k k k k k k ++=≤,故1280k k +≥,当且仅当1240k k ==时等号成立,两个弹簧并联时,12k k k '=+,拉伸距离12m md k k k '==+',要是d '最大,则需12k k k '=+最小,而1240k k ==时()12min 80k k +=,故此时d '最大,为284001m d k '==='cm. 故选:A. 【点睛】 思路点睛:利用基本不等式求最值时,需注意取等号条件是否成立. (1)积定,利用x y +≥,求和的最小值;(2)和定,利用()24x y xy +≤,求积的最大值;(3)妙用“1”拼凑基本不等式求最值.3.C解析:C 【分析】先利用条件化简222212144b b a a a b +⎛⎫-+-=- ⎪⎝⎭,巧用“1”的代换证明42b a +≥,再证明222242b a b a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭≥+,即得到2214b a ⎛⎫- ⎪⎝⎭+的取值范围,根据等号条件成立得到最值. 【详解】依题意,0,0a b >>,20a b ab +-=可知121a b+=,则222212144b b a a a b +⎛⎫-+-=- ⎪⎝⎭,122224222b b b a a a a b a b ⎛⎫⎛⎫+=+⋅+=++≥+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当22b a a b=时,即2ba =时等号成立.22242b ba a ab ≥⋅⋅=+,当且仅当2b a =时,等号成立,则左右同时加上224b a +得,则222222442b b b a a ab a ⎛⎫≥+=⎛⎫+++ ⎪⎝⎝⎭⎭ ⎪, 即222242b a b a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭≥+,当且仅当2b a =时等号成立, 故2222428422b a b a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭≥≥=+,当且仅当2b a =时,即2,4a b ==时等号成立, 故2222121744b b a a a b ⎛⎫-+-=-≤- ⎪⎝⎭+当且仅当2b a =时,即2,4a b ==时等号成立. 即22124b a a b -+-的最大值为7-. 故选:C. 【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于利用基本不等式证明的常用方法证明42b a +≥和222242b a b a ⎛⎫+ ⎪⎝⎭≥+,进而突破难点,取最值时要保证取等号条件成立.4.D解析:D 【分析】 已知等式变形为411x y+=,然后用“1”的代换求出x y +的最小值即可得.∵x ,y 均为正数,40x y xy +-=,∴411x y+=,∴414()559y x x y x y x y x y ⎛⎫+=++=++≥+=⎪⎝⎭,当且仅当4y x x y =,即6,3x y ==时等号成立,∴33193x y ≤=+,所求最大值为13. 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5.A解析:A 【分析】先由不等式[][]2463450x x -+<得出[]x 的取值范围,再由[]x 的定义得出x 的取值范围. 【详解】不等式[][]2463450x x -+<即为[]()[]()43150x x --<,解得[]3154x <<, 则[]{}1,2,3,,14x ∈,因此,115x ≤<,故选A.【点睛】本题考查一元二次不等式的解法,同时也考查了取整函数的定义,解题的关键要结合不等式得出[]x 的取值,考查计算能力,属于中等题.6.B解析:B 【分析】从四人的描述语句中可以看出,乙、丁的表述要么同时与结果相符,要么同时与结果不符,再进行判断 【详解】若乙、丁的预测成立,则甲、丙的预测不成立,推出矛盾.故乙、丙预测不成立时,推出获奖的是乙和丁 答案选B真假语句的判断需要结合实际情况,作出合理假设,才可进行有效论证7.C解析:C 【分析】采用参变分离法对不等式变形,然后求解变形后的函数的值域,根据参数与新函数的关系求解参数最值. 【详解】因为不等式210x ax -+≥对一切[)2,x ∈+∞恒成立,所以对一切[)2,x ∈+∞,21ax x ≤+,即21x a x+≤恒成立.令()[)()2112,x g x x x x x+==+∈+∞.易知()1g x x x=+在[)2,+∞内为增函数. 所以当2x =时,()min 52g x =,所以a 的最大值是52.故选C . 【点睛】常见的求解参数范围的方法:(1)分类讨论法(从临界值、特殊值出发); (2)参变分离法(考虑新函数与参数的关系).8.D解析:D 【分析】根据条件可知直线过圆心,求解出,a b 的关系式,利用常数代换法以及基本不等式求解出21a b +的最小值. 【详解】因为直线220ax by +-=(),a b R+∈平分圆222460xy x y +---=,所以直线220ax by +-=过圆心,又因为圆的方程()()221211x y -+-=,所以圆心为()1,2,所以222a b +=,即1a b +=,所以()21212333b a a b a b a b a b ⎛⎫+=+⋅+=++≥+=+ ⎪⎝⎭取等号时222a b =即a =,此时21a b ==,故选:D. 【点睛】本题考查圆的对称性与基本不等式的综合应用,其中涉及到利用常数代换法求解最小值,对学生的理解与计算能力要求较高,难度一般.利用基本不等式求解最值时注意说明取等号的条件.9.D解析:D 【分析】将1x y +=变成12x y ++=,可得41141121x y x y x y ⎛⎫+++=⋅+ ⎪++⎝⎭,展开后利用基本不等式求解即可. 【详解】0x ,0y >,1x y +=,12x y ∴++=,(41141141191451212122x y y x x y x y x y ⎛⎫⎛⎫++++=⋅+=+++≥+= ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭ (当且仅当13x =,23y =取等号),故选D . 【点睛】本题主要考查利用基本不等式求最值,属于中档题.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数是否在定义域内,二是多次用≥或≤时等号能否同时成立).10.A解析:A 【详解】以A 为坐标原点,建立平面直角坐标系,如图所示,则1(,0)B t,(0,)C t ,1AP =(,0)+4(0,1)=(1,4),即1P(,4),所以114)PB t=--(,,14)PC t =--(,,因此PB PC ⋅11416t t =--+117(4)t t =-+,因为144t t +≥=,所以PB PC ⋅的最大值等于13,当14t t =,即12t =时取等号.考点:1、平面向量数量积;2、基本不等式.11.C解析:C 【解析】正实数x ,y 满足112x y+=,则()111112222224y x x y x y x y x y ⎛⎫+=++=+++=⎪⎝⎭, 当且仅当1,y x x y ==+取得最小值2. 由2x y m m +<-有解,可得22m m ->, 解得m >2或m <−1. 本题选择C 选项.点睛:在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.12.B解析:B 【分析】由圆的方程得圆心和半径,根据圆的周长被分为1:2,可推出圆心到直线的距离为1,即2221a b a b +-=+,化简整理后,再结合基本不等式的性质可得ab 的最小值,再求出11a b+的最大值.【详解】把圆222220x y x y +---=化成标准形式为22(1)(1)4x y -+-=,其中圆心为(1,1),半径为2.设直线与圆交于A 、B 两点,圆心为C ,因为直线把圆的周长分为1:2,所以13601203ACB ∠=⨯︒=︒, 所以圆心(1,1)C 到直线20ax by +-=的距离为12221a b a b +-=+,因为a ,1b >,所以202()a ab b -++=, 由基本不等式的性质可知,22()4ab a b ab +=+,当且仅当a b =时,等号成立,此时有2(22)ab +, 所以21(2)1111122222(22)ab a b a b ab ab ab +++===++=+. 所以11a b+的最大值为22- 故选:B .【点评】 本题主要考查直线与圆的综合问题,除圆的标准方程、点到直线的距离公式等基础知识外,还涉及利用基本不等式的性质求最值,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.二、填空题13.【分析】运用换元法参变分离法来求解不等式恒成立问题【详解】不等式转化为化简为令又则即恒成立令又当时取最小值所以恒成立化简得解不等式得故答案为:【点睛】方法点晴:本题考查了不等式恒成立问题在求解过程中 解析:()2,3-【分析】运用换元法,参变分离法来求解不等式恒成立问题.【详解】不等式()21212x xm m ⎛⎫--< ⎪⎝⎭转化为2214x x m m +-<,化简为2211()22x x m m -<+,令12x t =,又(],1x ∈-∞-,则[)2,t ∈+∞, 即22m m t t -<+恒成立,令2()f t t t =+,又[)2,t ∈+∞,当2t =时,()f t 取最小值min ()(2)6f t f ==,所以,26m m -<恒成立,化简得260m m --<,解不等式得23m -<<.故答案为:()2,3-【点睛】方法点晴:本题考查了不等式恒成立问题,在求解过程中运用了参变分离法,注意题目中变量的取值范围. 14.【分析】根据两个函数互为相异函数可得有恒成立且在上有解利用参变分离先讨论前者再结合二次函数的图象和性质可得所求的取值范围【详解】因为当时当时当时结合互为相异函数故有恒成立且在上有解先考虑有恒成立则在 解析:(),4-∞-【分析】根据两个函数互为“1相异”函数可得[1,)x ∀∈+∞,有()0f x <恒成立,且()0f x >在(),1-∞上有解,利用参变分离先讨论前者,再结合二次函数的图象和性质可得所求的取值范围.【详解】因为当1x >时,()0g x >,当1x =时,()0g x =,当1x <时,()0g x <, 结合()(),f x g x 互为“1相异”函数,故[1,)x ∀∈+∞,有()0f x <恒成立,且()0f x >在(),1-∞上有解.先考虑[1,)x ∀∈+∞,有()0f x <恒成立,则210ax ax 在[1,)+∞上恒成立, 故2+1a x x<在[1,)+∞上恒成立, 因为22+x x ≥,故2+1102x x <≤,故0a ≤. 再考虑()0f x >在(),1-∞上有解,若0a =,则()10f x =-<,故()0f x >在(),1-∞上无解,若0a <,()f x 的对称轴为12x =-,且开口向下, 由()0f x >在(),1-∞上有解可得240a a ∆=+>,故4a 或0a >(舍).故实数a 的取值范围是(),4-∞-,故答案为:(),4-∞-.【点睛】方法点睛:对于新定义背景下的函数性质的讨论,一般是先根据定义得到含参数的函数的性质,对于不等式的恒成立或有解问题,可优先考虑参变分离的方法,也可以结合函数图象的性质处理.15.9【分析】应用基本不等式求得最小值【详解】∵若∴当且仅当时等号成立故答案为:9【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 解析:9【分析】应用基本不等式求得最小值.【详解】∵01,01a b <<<<,若1a b +=, ∴211111122(1)(1)111192a b a b b a ab ab ab ab a b +++=+++=++=+≥+=+⎛⎫ ⎪⎝⎭.当且仅当12a b ==时等号成立. 故答案为:9.【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16.【分析】化简得到结合基本不等式即可求解【详解】由可得则当且仅当时即等号成立所以的最小值为故答案为:【点睛】利用基本不等式求最值时要注意其满足的三个条件:一正二定三相等:(1)一正:就是各项必须为正数 解析:3【分析】 化简得到111111x x x x +=-++--,结合基本不等式,即可求解. 【详解】由1x >,可得10x ->,则11111311x x x x +=-++≥=--, 当且仅当111x x -=-时,即2x =等号成立,所以11x x +-的最小值为3. 故答案为:3.【点睛】 利用基本不等式求最值时,要注意其满足的三个条件:“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”: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.17.【分析】由题意可得然后求出不等式的解结合已知条件可得出关于的方程进而可求得的值【详解】由题意知因为函数的值域为所以可得由可知且有解得所以所以解得故答案为:【点睛】利用一元二次不等式的解集求参数一般转 解析:9【分析】 由题意可得24a b =,然后求出不等式()f x c <的解,结合已知条件可得出关于c 的方程,进而可求得c 的值.【详解】由题意知()22224a a f x x ax b x b ⎛⎫=++=++- ⎪⎝⎭, 因为函数()f x 的值域为[)0,+∞,所以,204a b -=,可得24a b =,由()f x c <可知0c >,且有22a x c ⎛⎫+< ⎪⎝⎭,解得22a a x -<<-+,所以,2a m =-,62a m +=-所以,()66m m =+-=9c =.故答案为:9.【点睛】利用一元二次不等式的解集求参数,一般转化为解集的端点值为对应的一元二次方程的根,可以利用韦达定理或者利用代入法求解.18.【分析】由题意可得利用基本不等式可求得的最小值由此可求得实数的取值范围【详解】由于不等式对任意实数恒成立则由基本不等式可得当且仅当时即当时等号成立所以因此实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查利解析:(),1-∞【分析】由题意可得3231x x k -<+⋅-,利用基本不等式可求得3231x x -+⋅-的最小值,由此可求得实数k 的取值范围.【详解】由于不等式32310x x k --+⋅->对任意实数x 恒成立,则3231x x k -<+⋅-,由基本不等式可得323111x x -+⋅-≥=,当且仅当323x x -=⋅时,即当31log 22x =时,等号成立,所以,1k <, 因此,实数k的取值范围是(),1-∞.故答案为:(),1-∞.【点睛】本题考查利用基本不等式求解不等式恒成立问题,考查参变量分离法的应用,考查计算能力,属于中等题. 19.(-13)【解析】由题意得解析:(-1,3)【解析】由题意得222min (23)2122113x x a a a a a -+>--∴>--⇒-<<20.【分析】由可得且则利用基本不等式可求出的最小值【详解】由可得且则(当且仅当即时取=)故的最小值为故答案为:【点睛】利本题考查基本不等式求最值注意用基本不等式求最值必须具备三个条件:①各项都是正数;② 解析:94【分析】由1x y +=,可得(1)(2)4x y +++=且10,20x y +>+>,则()()()112411411412412214142y x x y x y x y x y ⎛⎫⎛⎫+=+=+++⎡⎤ ⎪+ +⎪⎣⎦++++++⎝+⎭⎝+⎭+,利用基本不等式可求出1412x y +++的最小值. 【详解】由1x y +=,可得()()124x y +++=且10,20x y +>+>, 则()()114114124122x y x y y x ⎛⎫+=+⎡⎤ ⎪⎣⎦++++⎝+⎭++ ()11914541244412x y y x =+⎛⎛⎫ +++≥+= ⎪ ++⎝⎭⎝+,(当且仅当()24121x y x y =++++即12,33x y ==时取“=”). 故1412x y +++的最小值为94. 故答案为:94. 【点睛】利本题考查基本不等式求最值,注意用基本不等式求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,属于中档题. 三、解答题21.(1)33a -≤≤+2)答案见解析.【分析】(1)一元二次不等式恒成立问题,由判别式可得参数范围.(2)不等式变形为[(2)](1)0x a x ---<,根据2a -和1的大小分类讨论得解集.【详解】解:(1)由题意,不等式()2f x ≥-对于一切实数x 恒成立,等价于2(1)0x a x a --+≥对于一切实数x 恒成立.所以20(1)40a a ∆≤⇔--≤⇔33a -≤≤+ (2)不等式()0f x <等价于2(1)20[(2)](1)0x a x a x a x --+-<⇔---<.当21a ->即3a >时,不等式可化为12x a <<-,不等式的解集为{}12x x a <<-; 当21a -=即3a =时,不等式可化为2(10)x -<,不等式的解集为∅;当21a -<即3a <时,不等式可化为21a x -<<,此时{}21x a x -<<.综上所述:当3a <时,不等式的解集为{}21x a x -<<;当3a =时,不等式的解集为∅;当3a >时,不等式的解集为{}12x x a <<-.【点睛】本题考查解一元二次不等式.掌握三个二次伯关系是解题关键.对含参数的一元二次不等式求解时需分类讨论,分类讨论一般有三个层次:一是二次项系数是否为0,不为0时二次项系数的正负,二是一元二次方程的判别式,三是在判别式大于0时,方程两根的大小.注意灵活分类. 22.无23.无24.无25.无26.无。
2024年陕西省西安市西安高新第一中学九上数学开学监测试题【含答案】
2024年陕西省西安市西安高新第一中学九上数学开学监测试题题号一二三四五总分得分A 卷(100分)一、选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求)1、(4分)如图,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,点A 、B 都是格点,则线段AB 的长度为()A .5B .6C .7D .252、(4分)如图,在平面直角坐标系中有两点A (5,0),B (0,4),则它们之间的距离为()A .B C D .3、(4分)下列结论中,不正确的是()A .对角线互相垂直的平行四边形是菱形B .对角线相等的平行四边形是矩形C .一组对边平行,一组对边相等的四边形是平行四边形D .对角线互相垂直的四边形面积等于对角线乘积的一半4、(4分)直线l 1:y=ax+b 与直线l 2:y=mx+n 在同一平面直角坐标系中的图象如图所示,则关于x 的不等式ax+b <mx+n 的解集为()A .x >﹣2B .x <1C .x >1D .x <﹣25、(4分)如图,正方形ABCD 的边长为4,点E 是AB 的中点,点P 从点E 出发,沿E A D C →→→移动至终点C ,设P 点经过的路径长为x ,CPE ∆的面积为y ,则下列图象能大致反映y 与x 函数关系的是()A .B .C .D .6、(4分)从一个十边形的某个顶点出发,分别连接这个顶点与其余各顶点,可以把这个十边形分割成的三角形的个数为()A .9B .8C .10D .77、(4分)下列实数中,能够满足不等式30x -<的正整数是()A .-2B .3C .4D .28、(4分)下列图形:平行四边形、矩形、菱形、等腰梯形、正方形中是轴对称图形的有()A .1个B .2个C .3个D .4个二、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分)9、(4分)对于一次函数y=(a+2)x+1,若y 随x 的增大而增大,则a 的取值范围________10、(4分)如图,有一个由传感器A 控制的灯,要装在门上方离地面4.5m 的墙上,任何东西只要移至该灯5m 及5m 内,灯就会自动发光,小明身高1.5m ,他走到离墙_______的地方灯刚好发光.11、(4分)每本书的厚度为0.6cm ,把这些书摞在一起总厚度y (单位:)cm 随书的本数x 的变化而变化,请写出y 关于x 的函数解析式__,(不用写自变量的取值范围)12、(4分)已知直线y =x ﹣3与y =2x +2的交点为(﹣5,﹣8),则方程组30220x y x y --=⎧⎨-+=⎩的解是_____.13、(4分)马拉松赛选手分甲、乙两组运动员进行了艰苦的训练,他们在相同条件下各10次比赛,成绩的平均数相同,方差分别为0.25,0.21,则成绩较为稳定的是_________(选填“甲”或“乙)三、解答题(本大题共5个小题,共48分)14、(12分)如图,在平行四边形ABCD 中,点E 、F 分别是BC 、AD 的中点.(1)求证:;(2)当四边形AECF 为菱形且时,求出该菱形的面积.15、(8分)如图,四边形ABCD 是平行四边形,E 、F 是对角线BD 上的两个点,且BE DF =.求证:AE CF =.16、(8分)(1)解分式方程:320 1(1)xx x x+-= --(2)解不等式组2151132 513(1) x xx x-+⎧-≤⎪⎨⎪-<+⎩,并把解集在数轴上表示出来.17、(10分)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,AC与BD交于点E,点E是BD的中点,延长CD到点F,使DF=CD,连接AF,(1)求证:AE=CE;(2)求证:四边形ABDF是平行四边形;(3)若AB=2,AF=4,∠F=30°,则四边形ABCF的面积为.18、(10分)已知抛物线的顶点为(2,﹣1),且过(1,0)点.(1)求抛物线的解析式;(2)在坐标系中画出此抛物线;B卷(50分)一、填空题(本大题共5个小题,每小题4分,共20分)19、(4分)如图,在△ABC 中,BC =9,AD 是BC 边上的高,M 、N 分别是AB 、AC 边的中点,DM =5,DN =3,则△ABC 的周长是__.20、(4分)八个边长为1的正方形如图所示的位置摆放在平面直角坐标系中,经过原点的直线l 将这八个正方形分成面积相等的两部分,则这条直线的解析式是_____.21、(4分)若a 4·a y =a 19,则y=_____________.22、(4分)已知一次函数3y mx =+的图象经过第一、二、四象,请你写出一个满足条件的m 值__________.23、(4分)如图,将矩形ABCD 的四个角向内翻折后,恰好拼成一个无缝隙无重叠的四边形EFGH ,EH=6cm ,GH=8cm ,则边AB 的长是__________二、解答题(本大题共3个小题,共30分)24、(8分)为选拔参加八年级数学“拓展性课程”活动人选,数学李老师对本班甲、乙两名学生以前经历的10次测验成绩(分)进行了整理、分析(见图①):(1)写出a ,b 的值;(2)如要推选1名学生参加,你推荐谁?请说明你推荐的理由.25、(10分)如图所示,以△ABC 的三边AB 、BC 、CA 在BC 的同侧作等边△ABD 、△BCE 、△CAF,请说明:四边形ADEF 为平行四边形.26、(12分)甲、乙两名同学进入八年级后,某科6次考试成绩如图所示:(1)请根据统计图填写下表:甲7575乙33.372.5(2)请你分别从以下两个不同的方面对甲、乙两名同学6次考试成绩进行分析,你认为反映出什么问题?①从平均数和方差相结合分析;②从折线图上两名同学分数的走势上分析.参考答案与详细解析一、选择题(本大题共8个小题,每小题4分,共32分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求)1、A 【解析】解:利用勾股定理可得:5AB ==,故选A .2、A 【解析】先根据A 、B 两点的坐标求出OA 及OB 的长,再根据勾股定理即可得出结论.【详解】∵A (5,0)和B (0,4),∴OA =5,OB =4,∴AB ==故选A .本题考查了勾股定理的应用,根据坐标得出OA 及OB 的长是解题关键.3、C 【解析】由菱形和矩形的判定得出A 、B 正确,由等腰梯形的判定得出C 不正确,由对角线互相垂直的四边形面积等于对角线乘积的一半,得出D 正确,即可得出结论.【详解】A .∵对角线互相垂直的平行四边形是菱形,∴A 正确;B .∵对角线相等的平行四边形是矩形,∴B 正确;C .∵一组对边平行,一组对边相等的四边形是平行四边形或等腰梯形,∴C 不正确;D .∵对角线互相垂直的四边形面积等于对角线乘积的一半,∴D 正确;故选:C .考查了菱形的判定、矩形的判定、平行四边形的判定、等腰梯形的判定以及四边形面积;熟记菱形/矩形和等腰梯形的判定方法是解题的关键.4、B【解析】由图象可以知道,当x=1时,两个函数的函数值是相等的,再根据函数的增减性可以判断出不等式ax+b <mx+n 解集.【详解】解:观察图象可知,当x <1时,ax+b <mx+n ,∴不等式ax+b <mx+n 的解集是x <1故选B .本题考查了一次函数与一元一次不等式的关系,根据交点得到相应的解集是解决本题的关键.5、C 【解析】结合题意分情况讨论:①当点P 在AE 上时,②当点P 在AD 上时,③当点P 在DC 上时,根据三角形面积公式即可得出每段的y 与x 的函数表达式.【详解】①当点P 在AE 上时,∵正方形边长为4,E 为AB 中点,∴2AE =,∵P 点经过的路径长为x ,∴PE x =,∴12CPE y S PE BC ∆==⋅⋅1422x x =⨯⨯=,②当点P 在AD 上时,∵正方形边长为4,E 为AB 中点,∴2AE =,∵P 点经过的路径长为x ,∴2AP x =-,6DP x =-,∴CPE BEC APE PDC ABCD y S S S S S ∆∆∆∆==---正方形,11144242(2)4(6)222x x =⨯-⨯⨯-⨯⨯--⨯⨯-,1642122x x =--+-+,2x =+,③当点P 在DC 上时,∵正方形边长为4,E 为AB 中点,∴2AE =,∵P 点经过的路径长为x ,∴6PD x =-,10PC x =-,∴12CPE y S PC BC ∆==⋅⋅1(10)42202x x =⨯-⨯=-+,综上所述:y 与x 的函数表达式为:2(02)2(26)220(610)x x y x x x x ≤≤⎧⎪=+<≤⎨⎪-+<≤⎩.故答案为:C.本题考查动点问题的函数图象,解决动点问题的函数图象问题关键是发现y 随x 的变化而变化的趋势.6、B 【解析】根据从n 边形的一个顶点出发,连接这个点与其余各顶点,可以把一个n 边形分割成(n-2)个三角形的规律作答.【详解】从十边形的一个顶点出发,分别连接这个顶点与其余各顶点,可以把这个十边形分割成8个三角形。
西安高新一中沣东中学必修第一册第二单元《一元一次函数,方程和不等式》检测题(答案解析)
一、选择题1.若对(0,)t ∀∈+∞,都有22(1)3x t x t+<+成立,则x 的取值范围是( ) A .()2,6-B .(,3)(2,6)-∞--C .(,3)(2,)-∞-⋃-+∞D .(,3)(2,)-∞-⋃-+∞2.若正数x ,y 满足2440x xy +-=,则x y +的最小值是( )ABC .2D3.在弹性限度内,弹簧拉伸的距离与所挂物体的质量成正比,即md k=,其中d 是距离(单位cm ),m 是质量(单位g ),k 是弹簧系数(单位g/cm ).弹簧系数分别为1k ,2k 的两个弹簧串联时,得到的弹簧系数k 满足12111k k k =+,并联时得到的弹簧系数k 满足12k k k =+.已知物体质量为20g ,当两个弹簧串联时拉伸距离为1cm ,则并联时弹簧拉伸的最大距离为( ) A .1cm 4B .1cm 2C .1cmD .2cm4.对于实数x ,规定[]x 表示不大于x 的最大整数,那么不等式[][]2463450x x -+<成立的x 的取值范围是( ) A .[)1,15B .[]2,8C .[)2,8D .[)2,15 5.若不等式210x ax -+≥对一切[2,)x ∈+∞恒成立,则实数a 的最大值为( ) A .0B .2C .52D .36.已知1x >,0y >,且1211x y+=-,则2x y +的最小值为( ) A .9B .10C .11D.7+7.已知A 、B 、C 为ABC 的三内角,且角A 为锐角,若tan 2tan B A =,则11tan tan B C+的最小值为( ) A .13B .12C .23D .18.如图,在ABC 中,23BD BC =,E 为线段AD 上的动点,且CE xCA yCB =+,则13x y+的最小值为( )A .16B .15C .12D .109.若实数,x y 满足0xy >,则的最大值为( ) A .22-B .22+C .422+D .422-10.两个正实数a ,b 满足3a ,12,b 成等差数列,则不等式2134m m a b+≥+恒成立时实数m 的取值范围是( ) A .[]4,3-B .[]2,6-C .[]6,2-D .[]3,4-11.下列结论不正确的是( ) A .若a b >,0c >,则ac bc > B .若a b >,0c >,则c ca b> C .若a b >,则a c b c +>+D .若a b >,则a c b c ->-12.若正数x ,y 满足x+3y=5xy ,则3x+4y 的最小值是( ) A .B .5C .D .6二、填空题13.已知a 、b 都是正数,且0a b ab +-=,则1911b a b +--的最小值是__________. 14.函数12(01)1y x x x=+<<-的最小值为________. 15.若关于x 的不等式2410x x m -+->的区间[]1,4内有解,则实数m 的取值范围为______.16.已知函数3()3f x x x =-,若对任意的实数x ,不等式()()(0)f x t f x t t +>+≠恒成立,则实数t 的取值范围__________.17.已知函数()21f x ax a =+-的图象恒过定A ,若点A 在直线10mx ny ++=上,其中0m n ⋅>,则12m n+的最小值为____ 18.若ad bc ≠,则()()2222a b cd ++__________()2ac bd +.(选“≥”、“≤”、“>”、“<”其一填入)19.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,120,ABC ABC ∠=︒∠的平分线交AC 于点D ,且1BD =,则9a c +的最小值为________.参考答案20.已知正实数,x y 满足3x+y+=xy ,则x y +的最小值为__________.三、解答题21.设29()2()8f x x mx m m R ⎛⎫=+--∈ ⎪⎝⎭. (1)解不等式()0f x <;(2)已知存在1212,,x x R x x ∈<,满足()()120f x f x ==,证明:当211x x -时,()f x 的图象与x 轴围成封闭区域的面积大于14. 22.已知关于x 的不等式2120x mx +-<的解集为(6,)n -. (1)求实数m ,n 的值;(2)正实数a ,b 满足22na mb +=. ①求11a b+的最小值; ②若2160a b t +-≥恒成立,求实数t 的取值范围.23.设函数2()(,)f x x ax b a b R =-+∈.(1)若2a =,求函数|()|y f x =在区间[0,3]上的最大值;(2)试判断:是否存在实数a ,b ,使得当,][0x b ∈时,2()6f x ≤≤恒成立,若存在,请求出实数b 的取值范围;若不存在,请说明理由.24.解关于x 的不等式:22(2)20().ax a x a a R -++>∈25.已知函数()|21||2|f x x x =---,M 为不等式()1f x <-的解集. (1)求M ;(2)当,a b M ∈且1a b +=时,4a b tab +≥恒成立,求t 的最大值.26.已知函数()22f x x ax =-,x ∈R ,a R ∈.()1当1a =时,求满足()0f x <的x 的取值范围; ()2解关于x 的不等式()23f x a <;()3若对于任意的()2,x ∈+∞,()1f x >均成立,求a 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.B 解析:B 【分析】首先利用基本不等式得到2(1)4t t +≥,再根据题意得到243x x <+,解不等式即可.【详解】令()2(1)t t t f +=,()0,t ∈+∞,()2)2(11t t f t t t==+++,因为()0,t ∈+∞,所以()1224f t t t=++≥=, 当1t t=即1t =时取等号,又因为(0,)t ∀∈+∞,都有22(1)3x t x t +<+,所以243x x <+即可.由243x x <+得()243033x x x x +-<++,即241203x x x --<+, ()()241230xx x --+<,所以()()()6230x x x -++<,解得3x <-或26x -<<. 故选:B. 【点睛】易错点点睛: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.2.A解析:A 【分析】首先条件变形为2404x y x-=>,代入x y +后利用基本不等式求最小值.【详解】0,0x y >>,22444004x x xy y x-+-=⇒=>,解得:02x <<243144x x x y x x x -∴+=+=+≥=,当314x x =,即x = 即x y +故选:A 【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】先利用串联列关系()121220k k k k +=,结合基本不等式求得12k k +最小值,再利用并联关系得到12k k k '=+最小时求得弹簧拉伸的最大距离即可. 【详解】依题意设两个弹簧的弹簧系数分别为1k ,2k ,串联时弹簧系数为k ,并联时弹簧系数为k '.两个弹簧串联时,由m d k =知,20201m k d ===,则12111k k k =+即12121211120k kk k k k +=+=, 即()()2121212204k k k k k k ++=≤,故1280k k +≥,当且仅当1240k k ==时等号成立,两个弹簧并联时,12k k k '=+,拉伸距离12m md k k k '==+',要是d '最大,则需12k k k '=+最小,而1240k k ==时()12min 80k k +=,故此时d '最大,为284001m d k '==='cm. 故选:A. 【点睛】 思路点睛:利用基本不等式求最值时,需注意取等号条件是否成立.(1)积定,利用x y +≥,求和的最小值;(2)和定,利用()24x y xy +≤,求积的最大值;(3)妙用“1”拼凑基本不等式求最值.4.A解析:A 【分析】先由不等式[][]2463450x x -+<得出[]x 的取值范围,再由[]x 的定义得出x 的取值范围. 【详解】不等式[][]2463450x x -+<即为[]()[]()43150x x --<,解得[]3154x <<, 则[]{}1,2,3,,14x ∈,因此,115x ≤<,故选A.【点睛】本题考查一元二次不等式的解法,同时也考查了取整函数的定义,解题的关键要结合不等式得出[]x 的取值,考查计算能力,属于中等题.5.C解析:C 【分析】采用参变分离法对不等式变形,然后求解变形后的函数的值域,根据参数与新函数的关系求解参数最值. 【详解】因为不等式210x ax -+≥对一切[)2,x ∈+∞恒成立,所以对一切[)2,x ∈+∞,21ax x ≤+,即21x a x+≤恒成立.令()[)()2112,x g x x x x x+==+∈+∞.易知()1g x x x=+在[)2,+∞内为增函数. 所以当2x =时,()min 52g x =,所以a 的最大值是52.故选C . 【点睛】常见的求解参数范围的方法:(1)分类讨论法(从临界值、特殊值出发); (2)参变分离法(考虑新函数与参数的关系).6.B解析:B 【分析】利用“乘1法”将问题转化为求[]12(1)211x y x y ⎛⎫-+++ ⎪-⎝⎭的最小值,然后展开利用基本不等式求解. 【详解】1x >,10x ->,又0y >,且1211x y+=-, 2(1)21x y x y ∴+=-++[]12(1)211x y x y ⎛⎫=-+++ ⎪-⎝⎭22(1)61y x x y-=++- 262x +-10=, 当且仅当22(1)1y x x y-=-,解得4x =,3y =时等号成立, 故2x y +的最小值为10. 故选:B . 【点睛】本题考查利用基本不等式求最和的最值,考查“1”的巧妙运用,难度一般,灵活转化是关键.7.C解析:C 【分析】将11tan tan B C +化为关于tan A 的式子,然后利用基本不等式可以求出最小值. 【详解】在ABC 中,()tan tan C A B =-+,111111tan tan tan tan tan tan tan tan tan A BB C B A B B A B,tan 2tan B A =,211tan tan 112tan 12tan tan tan tan 2tan 3tan 6tan 3A B AAB A B A AA ,角A 为锐角,tan 0A ∴>,12tan 12tan 226tan 36tan 33A AA A ,当且仅当12tan 6tan 3A A ,即1tan 2A =时,等号成立,∴11tan tan B C +的最小值为23. 故选:C. 【点睛】本题考查三角形中角的互化,和的正切公式的应用,以及利用基本不等式求最值,属于中档题.8.A解析:A 【分析】由已知可得A ,D ,E 三点共线,结合平面向量基本定理可得31x y +=,0x >,0y >,再利用基本不等式即可求解. 【详解】 解:∵23BD BC =, ∴3CB CD =,3CE xCA yCB xCA yCD =+=+,因为A ,D ,E 共线,所以31x y +=, 则()3313333331010216x y x y y x x y x y x y x y y x+++=+=++≥+⋅=. 当且仅当33y x x y =且31x y +=即14x y ==时取等号, 故选:A. 【点睛】本题主要考查三点共线的向量表示,考查基本不等式求最值,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.9.D解析:D 【解析】试题分析:由实数,x y 满足0xy >,,设{2m x y n x y=+=+,解得2{x m ny n m =-=-,则2222224()424222x y m n n m n m n mx y x y m n m n m n--+=+=-+≤-⋅=-++,当且仅当2n mm n=,及2n m =时等号成立,所以的最大值为422-,故选D.考点:基本不等式的应用.10.C解析:C 【分析】由题意利用等差数列的定义和性质求得13a b =+,再利用基本不等式求得112ab,根据题意,2412m m +,由此求得m 的范围. 【详解】 解:两个正实数a ,b 满足3a ,12,b 成等差数列, 13a b ∴=+,123ab ∴,112ab∴,∴112ab. ∴不等式2134m m a b ++恒成立,即234a b m m ab++恒成立, 即214m m ab+恒成立. 2412m m ∴+,求得62m -,故选:C . 【点睛】本题主要考查等差数列的定义和性质,不等式的恒成立问题,基本不等式的应用,属于基础题.11.B解析:B 【分析】根据不等式的性质,对选项逐一分析,由此得出正确选项. 【详解】对于A 选项,不等式两边乘以一个正数,不等号不改变方程,故A 正确.对于B 选项,若2,1,1a b c ===,则c ca b<,故B 选项错误.对于C 、D 选项,不等式两边同时加上或者减去同一个数,不等号方向不改变,故C 、D 正确.综上所述,本小题选B. 【点睛】本小题主要考查不等式的性质,考查特殊值法解选择题,属于基础题. 12.B解析:B 【解析】试题分析:已知两边同时除以,得到,那么等号成立的条件是,即,所以的最小值是5,故选B .考点:基本不等式二、填空题13.【分析】由可得出根据已知条件得出将代入所求代数式可得出利用基本不等式可求得的最小值【详解】所以由解得则所以当且仅当时等号成立因此的最小值为故答案为:【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时要注意其必 解析:15【分析】由0a b ab +-=可得出1b a b =-,根据已知条件得出1b >,将1b a b =-代入所求代数式可得出()19919111b b a b b +=-++---,利用基本不等式可求得1911ba b +--的最小值. 【详解】0a b ab +-=,所以,()1a b b -=-,1ba b ∴=-, 由010b a b b ⎧=>⎪-⎨⎪>⎩,解得1b >,则10b ->, 所以,()()()9191919919219151111111b b b b b a b b b b b -++=+=-++≥-⋅=-------, 当且仅当4b =时,等号成立, 因此,1911ba b +--的最小值为15. 故答案为:15. 【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.14.【分析】函数变形为利用基本不等式1求最小值【详解】当且仅当即时等号成立所以函数的最小值为故答案为:【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)一正就是各项必须为正数;(解析:3+【分析】 函数变形为12(1)1y x x x x ⎛⎫=++-⎪-⎝⎭,利用基本不等式“1”求最小值. 【详解】 01x <<,011x ∴<-<,121212(1)333111x x y x x x x x x x x -⎛⎫∴=+=++-=++≥+=+ ⎪---⎝⎭,当且仅当121x x x x-=-,即1x =时,等号成立.所以函数12(01)1y x x x=+<<-的最小值为3+.故答案为:3+【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”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.15.【分析】不等式在区间内有解等价于然后求出的值域即可【详解】不等式在区间内有解等价于因为函数在上单调递减在单调递增所以的值域为所以故答案为:【点睛】本题考查的是不等式存在性问题考查了学生对基本方法的掌 解析:(],1-∞【分析】不等式2410x x m -+->在区间[]1,4内有解等价于()2max 4+1x x m ≤-,然后求出()24+1f x x x =-的值域即可.【详解】不等式2410x x m -+->在区间[]1,4内有解等价于()2max 4+1x x m ≤-,因为函数()24+1f x x x =-在()1,2上单调递减,在()2,4单调递增,()()()12,23,41f f f =-=-=,所以()f x 的值域为[]31-,,所以1m ≤, 故答案为:(],1-∞.【点睛】本题考查的是不等式存在性问题,考查了学生对基本方法的掌握情况,属于中档题. 16.【分析】代入函数解析式可得不等式等价于任意的实数恒成立利用判别式小于0即可求解【详解】不等式恒成立即恒成立整理得恒成立可知则任意的实数恒成立解得(舍去)或实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查一 解析:()4,+∞【分析】代入函数解析式可得不等式等价于223340x tx t 任意的实数x 恒成立,利用判别式小于0即可求解.【详解】 3()3f x x x =-,不等式()()(0)f x t f x t t +>+≠恒成立,即()()3333x t x t x x t +-+>-+恒成立,整理得2233340tx t x t t 恒成立,可知0t >,则223340x tx t 任意的实数x 恒成立,2234340t t ,解得4t <-(舍去)或4t >, ∴实数t 的取值范围是()4,+∞.故答案为:()4,+∞.【点睛】本题考查一元二次不等式的恒成立,属于基础题.17.【分析】先求得函数的图象恒过定点代入直线的方程得到再结合基本不等式即可求解【详解】由题意函数可得函数的图象恒过定点又由点在直线上可得则又因为则所以当且仅当时等号成立因此的最小值为故答案为:【点睛】本 解析:8【分析】先求得函数()y f x =的图象恒过定点(2,1)A --,代入直线的方程,得到21m n +=,再结合基本不等式,即可求解.【详解】由题意,函数()21(2)1f x ax a a x =+-=+-,可得函数()y f x =的图象恒过定点(2,1)A --,又由点(2,1)A --在直线10mx ny ++=上,可得210m n --+=,则21m n +=, 又因为0m n ⋅>,则0m n>,所以12124()(2)448n m m n m n m n m n +=++=++≥=,当且仅当122n m ==时,等号成立, 因此,12m n+的最小值为8. 故答案为:8.【点睛】本题主要利用基本不等式求最值问题,同时考查函数的图象过定点问题的应用,其中解答中熟记基本不等式的“一正、二定、三相等”,准确运算时解答的关键,着重考查推理与运算能力.18.>【分析】作差分析差的正负即可求解【详解】因为又所以所以故答案为:>【点睛】本题主要考查了比较法判断两个式子的大小考查了运算能力属于中档题解析:>【分析】作差,分析差的正负即可求解.【详解】因为()()()22222a b c d ac bd ++-+()()2222222222222a c a d b c b d a c b d acbd +=+++-+ 22222b c a d abcd =+-20(bc ad )=-≥,又ad bc ≠所以2()0bc ad ->所以()()22222()a b c d ac bd ++>+, 故答案为:>【点睛】本题主要考查了比较法判断两个式子的大小,考查了运算能力,属于中档题.19.【分析】先根据三角形面积关系列等量关系再根据基本不等式求最值【详解】因为所以因此当且仅当即时取等号即的最小值为故答案为:【点睛】本题考查三角形面积公式利用基本不等式求最值考查综合分析求解能力属中档题 解析:16【分析】先根据三角形面积关系列,a c 等量关系,再根据基本不等式求最值.【详解】因为ABC ABD BDC S S S =+,所以11111sin1201sin 601sin 601222ac a c a c=⨯⨯+⨯⨯∴+=因此1199(9)()101016c a a c a c a c a c +=++=++≥+= 当且仅当911,1c a a c a c =+=即44,3a c ==时取等号 即9a c +的最小值为16故答案为:16【点睛】本题考查三角形面积公式、利用基本不等式求最值,考查综合分析求解能力,属中档题. 20.6【分析】由题得解不等式即得x+y 的最小值【详解】由题得所以所以所以x+y≥6或x+y≤-2(舍去)所以x+y 的最小值为6当且仅当x=y=3时取等故答案为6【点睛】本题主要考查基本不等式求最值意在考解析:6【分析】由题得2)34x y x+y+=xy +≤(,解不等式即得x+y 的最小值. 【详解】由题得2)34x y x+y+=xy +≤(, 所以2)4(x y x y +-+≥()-120, 所以6)(2)0x y x y +-++≥(, 所以x+y≥6或x+y≤-2(舍去),所以x+y 的最小值为6.当且仅当x=y=3时取等.故答案为6【点睛】本题主要考查基本不等式求最值,意在考查学生对该知识的理解掌握水平和分析推理能力.三、解答题21.(1)答案不唯一,具体见解析 ;(2)证明见解析 .【分析】(1)讨论0∆≤和0∆>两种情况求解;(2)可得211x x -=≥,即4∆≥,设()f x 的图象与x 轴分别交于,,()A B f x 图象的顶点为C ,则ABC S S >,可得3232ABC S ∆=,即可证明.【详解】(1)令2298898m m m m ⎛⎫∆=+-=+- ⎪⎝⎭, 当且仅当2890m m ∆=+-,即91m -时,不等式()0f x <解集为空集; 当且仅当2890m m ∆=+->,即9m <-或1m 时,不等式()0f x <的解集为x x ⎧⎪<<⎨⎪⎪⎩⎭; (2)因为存在1212,,x x R x x ∈<,满足()()120f x f x ==,且211x x -≥,所以211x x -==≥,所以4∆≥, 设()f x 的图象与x 轴围成封闭区域的面积为S , 设()f x 的图象与x 轴分别交于,,()A B f x 图象的顶点为C ,则ABC S S > ,所以()33222111412822832324S x x ∆∆∆>⋅-⋅=⋅=≥=,即14S >. 【点睛】 本题考查二次函数相关问题,解题的关键是表示出ABC 的面积,进而证明. 22.无23.无24.无25.无26.无。
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一、选择题1.已知,,(0,)x y t ∈+∞,且11t x y+=, A .当2t =时,当且仅当2x y ==时,2x y +有最小值B .当8t =时,当且仅当253x y ==时,2x y +的最小值为25 C .若2x y +的最小值为9,则t 的值为2D .若2x y +的最小值为25,则t 的值为62.已知关于x 的不等式210mx mx ++>恒成立,则m 的取值范围为( ). A .()0,4B .[)0,4C .[]0,4D .(](),04,-∞⋃+∞ 3.当104x <<时,不等式11014m x x +-≥-恒成立,则实数m 的最大值为( ) A .7B .8C .9D .10 4.已知正实数x ,y ,a 满足2x y axy +=,若2x y +的最小值为3,则实数a 的值为( )A .1B .3C .6D .95.已知不等式222ax y xy +≥,若对于任意[1,2],[2,3]x y ∈∈,该不等式恒成立,则实数a 的取值范围是( ).A .3a ≥-B .1a ≥-C .18a ≥D .118a -≤≤ 6.甲、乙、丙、丁四人参加数学竞赛,四人在成绩公布前作出如下预测:甲预测说:获奖者在乙、丙、丁三人中;乙预测说:我不会获奖,丙获奖丙预测说:甲和丁中有一人获奖;丁预测说:乙的猜测是对的成绩公布后表明,四人的猜测中有两人的预测与结果相符.另外两人的预测与结果不相符,已知有两人获奖,则获奖的是()A .甲和丁B .乙和丁C .乙和丙D .甲和丙7.若不等式210x ax -+≥对一切[2,)x ∈+∞恒成立,则实数a 的最大值为( ) A .0 B .2 C .52 D .38.已知正实数,a b 满足1a b +=,则11b a b ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的最小值是( )A .112B .5C .2+D .3+ 9.若不等式220ax bx ++>的解集是1123x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭,则a b -=( ) A .4- B .14 C .10- D .1010.已知1x >,则41x x +-的最小值为 A .3 B .4C .5D .6 11.已知3x >,13y x x =+-,则y 的最小值为( ) A .2 B .3 C .4D .5 12.已知关于x 的不等式()()224210a x a x -+--≥的解集为空集,则实数a 的取值范围是( )A .62,5⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .62,5⎡⎫-⎪⎢⎣⎭ C .6,25⎛⎤- ⎥⎝⎦ D .(][),22,-∞+∞二、填空题13.已知a ,b 为正实数,且39ab a b ++=,则3a b +的最小值为_________. 14.设函数()()2,f x x ax b a b R =++∈,若关于x 的不等式()06f x x ≤≤-+的解集为[]{}2,36⋃,则b a -=__________.15.已知正实数m ,n 满足119222m n m n +++=,则2m n +的最小值是_______. 16.已知函数()()2,f x x ax b a b R =++∈的值域为[)0,+∞,若关于x 的不等式()f x c <的解集为(),6m m +,则实数c 的值为________.17.已知0x >,0y >,满足2126x y x y+++=,存在实数m ,对于任意x ,y ,使得2m x y ≤+恒成立,则m 的最大值为____________.18.ABC 中,点M ,N 在线段AB 上,且满足AM BM =,2BN AN =,若6C π=,||4CA CB ⋅=∣∣,则CM NC ⋅的最大值为________.19.已知函数3()3f x x x =-,若对任意的实数x ,不等式()()(0)f x t f x t t +>+≠恒成立,则实数t 的取值范围__________.20.正数a ,b 满足ab =a +b +3,则ab 的取值范围是________.三、解答题21.已知关于x 的不等式()24(4)0()kx k x k --->∈R 的解集为A .(1)写出集合A ;(2)若集合A 中恰有9个整数,求实数k 的取值范围.22.已知集合{}2430A x x x =-+≤,B =______.若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,给出如下三个条件:①{}1x a x a -≤≤,②{}2x a x a ≤≤+,③{}3x ≤≤.请从中任选一个补充到横线上.若问题中的a 存在,求出a 的取值范围.23.已知0,0x y >>,且440x y +=.(1)求xy 的最大值;(2)求11x y+的最小值.24.已知不等式2(1)(2)60a x b x ---+≥的解集为{}31x x -≤≤(1)求,a b 的值.(2)求不等式2(2)40amx bm x -++<的解集25.(1)已知01x <<,求函数()(33)f x x x =-的最大值:(2)已知关于x 的不等式210ax bx a +-<的解集为122x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭,求a ,b 的值.26.已知函数2()1()f x ax ax a R =--∈.(1)若对任意实数x ,()0f x <恒成立,求实数a 的取值范围;(2)解关于x 的不等式()23f x x <-.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.C解析:C【分析】当2t =时,121x y +=,()1222x y x y x y ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭展开后利用基本不等式即可判断A ;当当8t =时,181x y +=,()2812x y x y x y ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭展开后利用基本不等式即可判断B ;()1221212122x y x y t t t x y x t y tx y ⎛⎫+=++=+++≥++=++ ⎪⎝⎭分别令129t ++=和1225t ++=即可求出t 的值,可判断选项C 、D ,进而可得正确选项.【详解】对于选项A :当2t =时,121x y+=, ()122225259x x y x y x y x y y ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭, 当且仅当12122x y y xxy ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即3x y ==时等号成立,所以3x y ==时,2x y +有最小值,故选项A 不正确;对于选项B :当8t =时,181x y+=, ()188222171725x x y x y x y x y y ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭, 当且仅当18128x y y x xy ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即510x y =⎧⎨=⎩时等号成立,所以510x y =⎧⎨=⎩时,2x y +有最小值, 故选项B 不正确;对于选项C :()12212221x y x t y tx y t t x y x y ⎛⎫+=++=+++≥++ ⎪⎝⎭12t =++129t ++=即0== 即2t =,当且仅当12122x y y xxy ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即3x y ==时等号成立,所以2t =,故选项C 正确;对于选项D :()12212221x y x t y tx y t t x y x y ⎛⎫+=++=+++≥++ ⎪⎝⎭12t =++1225t ++=即0==, 即8t =,当且仅当12128x y y xxy ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩即510x y =⎧⎨=⎩时等号成立,所以8t =,故选项D 不正确; 故选:C【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.2.B解析:B【分析】分0m =和0m ≠两种情况讨论,结合已知条件可得出关于实数m 的不等式组,由此可解得实数m 的取值范围.【详解】因为关于x 的不等式210mx mx ++>恒成立,分以下两种情况讨论:(1)当0m =时,可得10>,合乎题意;(2)当0m ≠时,则有2040m m m >⎧⎨∆=-<⎩,解得04m <<. 综上所述,实数m 的取值范围是[)0,4.故选:B.【点睛】结论点睛:利用二次不等式在实数集上恒成立,可以利用以下结论来求解:设()()20f x ax bx c a =++≠ ①()0f x >在R 上恒成立,则00a >⎧⎨∆<⎩; ②()0f x <在R 上恒成立,则00a <⎧⎨∆<⎩; ③()0f x ≥在R 上恒成立,则00a >⎧⎨∆≤⎩; ④()0f x ≤在R 上恒成立,则00a <⎧⎨∆≤⎩.3.C解析:C【分析】 分离参数化为41414m x x≤+-恒成立,再利用基本不等式求出不等式右边的最小值即可得解.【详解】 不等式11014m x x+-≥-恒成立化为41414m x x ≤+-恒成立, 因为104x <<,所以140x ->, 所以()4141414414414x x x x x x ⎛⎫+=+-+ ⎪--⎝⎭44(14)5144x x x x -=++-5≥+549=+=,当且仅当44(14)144x x x x -=-,即16x =时,等号成立.所以9m ≤,所以m 的最大值为9.故选:C【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.B解析:B【分析】利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出.【详解】因为正实数x ,y ,a 满足2x y axy +=, 所以21a y x+=,所以121122192(2)()(5)(5,x y x y x y a y x a y x a a +=⨯++=++≥+= 当且仅当22x y y x =且21a y x+=时取等号,由题意可得93a=, 解得3a =, 故选:B【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.5.B解析:B【分析】将a 分离出来得22()y y a x x ≥-,然后根据[1x ∈,2],[2y ∈,3]求出y x 的范围,令y t x=,则22a t t ≥-在[1,3]上恒成立,利用二次函数的性质求出22t t -的最大值,即可求出a 的范围.【详解】 解:由题意可知:不等式222ax y xy +≥对于[1,2],[2,3]x y ∈∈恒成立, 即:22()y y a x x ≥-,对于[1,2],[2,3]x y ∈∈恒成立, 即:x 2ma 2()y y a xx ⎡⎤⎢⎥⎣⎦≥-,对于[1,2],[2,3]x y ∈∈恒成立, 令y t x =,结合图形可知y x的取值范围是(1,3),则13t ≤≤, 22a t t ∴≥-在[1,3]上恒成立, 221122()48y t t t =-+=--+,13t ≤≤, ∴当1t =时,1max y =-,1a ∴≥-.故选:B.【点睛】关键点点睛:本题考查的是不等式与恒成立的综合类问题,利用分离参数法、换元法和将恒成立问题转化为二次函数最值问题是解题的关键,还需要注意换元时新元的范围,属于中档题.6.B解析:B【分析】从四人的描述语句中可以看出,乙、丁的表述要么同时与结果相符,要么同时与结果不符,再进行判断【详解】若乙、丁的预测成立,则甲、丙的预测不成立,推出矛盾.故乙、丙预测不成立时,推出获奖的是乙和丁答案选B【点睛】真假语句的判断需要结合实际情况,作出合理假设,才可进行有效论证7.C解析:C【分析】采用参变分离法对不等式变形,然后求解变形后的函数的值域,根据参数与新函数的关系求解参数最值.【详解】因为不等式210x ax -+≥对一切[)2,x ∈+∞恒成立,所以对一切[)2,x ∈+∞,21ax x ≤+,即21x a x +≤恒成立. 令()[)()2112,x g x x x x x+==+∈+∞. 易知()1g x x x=+在[)2,+∞内为增函数. 所以当2x =时,()min 52g x =,所以a 的最大值是52.故选C .【点睛】常见的求解参数范围的方法:(1)分类讨论法(从临界值、特殊值出发);(2)参变分离法(考虑新函数与参数的关系).8.C解析:C【分析】 将原式变形为()2211b a b b a b ab ++⎛⎫+= ⎪⎝⎭,再利用基本不等式计算可得; 【详解】 解:()222111b a b b b a b ab ab +++⎛⎫+== ⎪⎝⎭)()222222222a ab ab b a ab abab ab ++++==≥=,当且仅当a =时取等号,即2a =1b =时等号成立,故选:C .【点睛】 本题考查基本不等式的应用,属于中档题.9.C解析:C【分析】由题意可知方程220ax bx ++=的根为11,23-,结合根与系数的关系得出12,2a b =-=-,从而得出-a b 的值.【详解】由题意可知方程220ax bx ++=的根为11,23-由根与系数的关系可知,11112,2323b a a-+=--⨯= 解得12,2a b =-=- 即12210a b -=-+=-故选:C【点睛】本题主要考查了根据一元二次不等式的解集求参数的值,属于中档题.10.C解析:C【分析】由1x >,得10x ->,则441111x x x x +=-++--,利用基本不等式,即可求解. 【详解】 由题意,因为1x >,则10x ->,所以44111511x x x x +=-++≥=--, 当且仅当411x x -=-时,即3x =时取等号, 所以41x x +-的最小值为5,故选C . 【点睛】本题主要考查了基本不等式的应用,其中解答中熟记基本不等式的使用条件,合理构造是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.11.D解析:D【分析】由3x >,得到30x ->,化简113333y x x x x =+=-++--,结合基本不等式,即可求解.【详解】因为3x >,所以30x ->,则11333533y x x x x =+=-++≥=--, 当且仅当133x x -=-,即4x =时取等号, 故选:D.【点睛】本题主要考查了利用基本不等式求最值问题,其中解答中熟记基本不等式的“一正、二定、三相等”的条件,合理运算是解得的关键,着重考查推理与运算能力.12.C解析:C【分析】由题意得出关于x 的不等式()()224210a x a x -+--<的解集为R ,由此得出240a -=或2400a ⎧-<⎨∆<⎩,在240a -=成立时求出实数a 的值代入不等式进行验证,由此解不等式可得出实数a 的取值范围.【详解】由题意知,关于x 的不等式()()224210a x a x -+--<的解集为R .(1)当240a -=,即2a =±.当2a =时,不等式()()224210a x a x -+--<化为10-<,合乎题意; 当2a =-时,不等式()()224210a x a x -+--<化为410x --<,即14x >-,其解集不为R ,不合乎题意;(2)当240a -≠,即2a ≠±时.关于x 的不等式()()224210a x a x -+--<的解集为R . 2400a ⎧-<∴⎨∆<⎩,解得265a -<<. 综上可得,实数a 的取值范围是6,25⎛⎤-⎥⎝⎦.故选C . 【点睛】本题考查二次不等式在R 上恒成立问题,求解时根据二次函数图象转化为二次项系数和判别式的符号列不等式组进行求解,考查化归与转化思想,属于中等题. 二、填空题13.6【分析】利用基本不等式得出的不等式解之可得的最小值【详解】∵∴∴当且仅当即时等号成立故答案为:6【点睛】方法点睛:本题考查用基本不等式求最小值解题方法是用基本不等式得出关于的不等式然后通过解不等式 解析:6【分析】利用基本不等式得出3a b +的不等式,解之可得3a b +的最小值.【详解】∵0,0a b >>,∴211933(3)(3)(3)312ab a b a b a b a b a b =++=⋅++≤+++. (318)(36)0a b a b +++-≥,∴36a b +≥,当且仅当3a b =,即3,1a b ==时等号成立,故答案为:6.【点睛】方法点睛:本题考查用基本不等式求最小值,解题方法是用基本不等式得出关于3a b +的不等式,然后通过解不等式得出结论.不是直接由基本不等式得最小值,解题时也要注意基本不等式成立的条件.即最小值能否取到.14.【分析】根据不等式的解集可得为对应方程的根分析两个不等式对应方程的根即可得解【详解】由于满足即可得所以所以方程的两根分别为而可化为即所以方程的两根分别为且不等式的解集为所以解得则因此故答案为:【点睛 解析:27【分析】根据不等式的解集可得2、3、6为对应方程的根,分析两个不等式对应方程的根,即可得解.【详解】由于6x =满足()060f ≤≤,即()63660f a b =++=,可得636b a =--, 所以,()()()263666f x x ax a x x a =+--=-++, 所以,方程()0f x =的两根分别为6、6a --,而()6f x x ≤-+可化为()()21670x a x a ++-+≤,即()()670x x a -++≤, 所以,方程()6f x x =-+的两根分别为6、7a --,76a a --<--,且不等式()06f x x ≤≤-+的解集为[]{}2,36⋃,所以,6372a a --=⎧⎨--=⎩,解得9a =-,则18b =,因此,27b a -=. 故答案为:27.【点睛】关键点点睛:本题主要考查一元二次不等式与方程之间的关系,即不等式解集的端点即为对应方程的根,本题在理解2、3、6分别为方程()()660x x a -++=、()()670x x a -++=的根,而两方程含有公共根6,进而可得出关于实数a 的等式,即可求解.15.【分析】利用基本不等式可求得再结合可得从而可求出的取值范围即可得到的最小值【详解】由题意当且仅当时等号成立又所以令则解得所以即的最小值是故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查求代数式的最值解题关键是 解析:32【分析】()1112222n m m n m n m n ⎛⎫++=+++ ⎪⎝⎭,利用基本不等式,可求得()119222m n m n ⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭,再结合()119222m n m n +=-+,可得()()992222m n m n ⎡⎤+-+≥⎢⎥⎣⎦,从而可求出2m n +的取值范围,即可得到2m n +的最小值.【详解】由题意,()11155922222222n m m n m n m n ⎛⎫++=+++≥+=+= ⎪⎝⎭,当且仅当n m m n=时,等号成立, 又()119222m n m n +=-+,所以()()()1199222222m n m n m n m n ⎛⎫⎡⎤++=+-+≥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 令2m n t +=,则9922t t ⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,解得332t ≤≤, 所以32,32m n ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,即2m n +的最小值是32. 故答案为:32. 【点睛】关键点点睛:本题考查求代数式的最值,解题关键是利用基本不等式求出()119222m n m n ⎛⎫++≥ ⎪⎝⎭,再根据()119222m n m n ⎛⎫+++= ⎪⎝⎭,可得到只包含2m n +的关系式()()992222m n m n ⎡⎤+-+≥⎢⎥⎣⎦,从而可求出2m n +的范围.考查学生的逻辑推理能力,计算求解能力,属于中档题.16.【分析】由题意可得然后求出不等式的解结合已知条件可得出关于的方程进而可求得的值【详解】由题意知因为函数的值域为所以可得由可知且有解得所以所以解得故答案为:【点睛】利用一元二次不等式的解集求参数一般转 解析:9【分析】 由题意可得24a b =,然后求出不等式()f x c <的解,结合已知条件可得出关于c 的方程,进而可求得c 的值.【详解】由题意知()22224a a f x x ax b x b ⎛⎫=++=++- ⎪⎝⎭, 因为函数()f x 的值域为[)0,+∞,所以,204a b -=,可得24a b =,由()f x c <可知0c >,且有22a x c ⎛⎫+< ⎪⎝⎭,解得22a a x -<<-+,所以,2a m =-,62a m +=-所以,()66m m =+-=9c =.故答案为:9.【点睛】利用一元二次不等式的解集求参数,一般转化为解集的端点值为对应的一元二次方程的根,可以利用韦达定理或者利用代入法求解.17.2【分析】首先根据题意得到从而得到即再根据恒成立即可得到的最大值【详解】因为所以所以即解得因为恒成立所以即所以的最大值为故答案为:【点睛】本题主要考查基本不等式同时考查了不等式的恒成立问题属于中档题 解析:2【分析】首先根据题意得到()228x y xy +≤,从而得到()8622x y y x ≤+++,即224x y ≤+≤,再根据2m x y ≤+恒成立,即可得到m 的最大值.【详解】因为0x >,0y >, 所以()()22221122248x y x y xy x y ++=⋅≤⨯=, 所以()()()22122862222228y x y x x y x y x y x y x y xy y x x y ++=+++=++≥++=++++. 即()8622x y y x≥+++, ()()226280x y x y +-++≤,解得224x y ≤+≤.因为2m x y ≤+恒成立,所以()min 2m x y ≤+,即2m ≤.所以m 的最大值为2.故答案为:2【点睛】本题主要考查基本不等式,同时考查了不等式的恒成立问题,属于中档题.18.;【分析】由平面向量数量积的运算可知再根据平面向量的线性运算可分别得到故由基本不等式的性质可知将所得结论均代入的表达式即可得解【详解】解:根据题意作出如下图形由基本不等式的性质可知的最大值为故答案为解析:3; 【分析】 由平面向量数量积的运算可知23CA CB =1()2CM CA CB =+,1(2)3NC CA CB =-+,故221(23)6CM NC CA CB CA CB =-++,由基本不等式的性质可知,22222||||CA CBCA CB +,将所得结论均代入CM NC 的表达式即可得解.【详解】解:根据题意,作出如下图形,6C π=,||||4CA CB =,∴4cos 236CA CB π=⨯=AM BM =,∴1()2CM CA CB =+, 2BN AN =,∴111()(2)333NC AC AN AC AB CA CB CA CA CB =-=-=---=-+, ∴22111()[(2)](23)236CM NC CA CB CA CB CA CB CA CB =+-+=-++, 由基本不等式的性质可知,222222||||22||||82CA CB CA CB CA CB +=+=, ∴142(82323)36CM NC -⨯⨯= ∴CM NC 的最大值为423- 故答案为:423- 【点睛】 本题考查平面向量的线性运算和数量积运算、基本不等式的性质,熟练掌握平面向量的加法、减法、数乘和数量积的运算法则是解题的关键,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.19.【分析】代入函数解析式可得不等式等价于任意的实数恒成立利用判别式小于0即可求解【详解】不等式恒成立即恒成立整理得恒成立可知则任意的实数恒成立解得(舍去)或实数的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查一 解析:()4,+∞【分析】代入函数解析式可得不等式等价于223340x tx t 任意的实数x 恒成立,利用判别式小于0即可求解.【详解】 3()3f x x x =-,不等式()()(0)f x t f x t t +>+≠恒成立,即()()3333x t x t x x t +-+>-+恒成立,整理得2233340tx t x t t 恒成立,可知0t >,则223340x tx t 任意的实数x 恒成立,2234340t t ,解得4t <-(舍去)或4t >,∴实数t 的取值范围是()4,+∞.故答案为:()4,+∞.【点睛】本题考查一元二次不等式的恒成立,属于基础题.20.【分析】由题得ab =a +b +3≥2+3解不等式即得解【详解】∵ab 是正数∴ab =a +b +3≥2+3(当且仅当a =b =3时等号成立)所以所以所以或所以ab≥9故答案为:【点睛】本题主要考查基本不等式的解析:[)9,+∞【分析】由题得ab =a +b +3,解不等式30ab -≥即得解.【详解】∵a ,b 是正数,∴ab=a +b ++3(当且仅当a =b =3时等号成立),所以30ab -≥,所以0≥,3≥1≤-,所以ab ≥9.故答案为:[9,)+∞【点睛】本题主要考查基本不等式的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.三、解答题21.无22.无23.无24.无25.无26.无。