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第04讲 第三章 不等式 章节验收测评卷
(考试时间:150分钟 试卷满分:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(23-24高一上·广东湛江·期末)下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
2.(23-24高二下·山东日照·期末)设,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(23-24高一上·安徽·期末)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高一上·全国·课后作业)已知关于的不等式的解集是或,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高一上·全国·课后作业)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
6.(23-24高三上·陕西榆林·阶段练习)已知,,且,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
7.(23-24高二下·福建福州·期末)设为实数,则关于的不等式的解集不可能是( )
A. B.
C. D.
8.(23-24高一上·福建厦门·阶段练习)已知不等式对满足的所有正实数a,b都成立,则正数x的最小值为( )
A. B.1 C. D.2
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(23-24高一下·贵州六盘水·期末)下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(23-24高三上·江苏无锡·阶段练习)十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“”和“”符号,并逐步被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若,则下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
11.(23-24高一上·安徽芜湖·期末)已知关于x的不等式的解集是,其中,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(23-24高一下·江苏盐城·开学考试)某种汽车在水泥路面上的刹车距离(单位:)和汽车刹车前的车速(单位:)之间有如下关系:,在一次交通事故中,测得这种车的刹车距离不小于,则这辆汽车刹车前的车速至少为 .
13.(24-25高一上·上海·期中)关于x的一元二次不等式的解集为空集,则实数m的取值范围为 .
14.(2024高三·全国·专题练习)表示三个数中的最大值,对任意的正实数,,则的最小值是 .
四、解答题:本题共5小题,其中第15题13分,第16,17题15分,第18,19题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(23-24高一上·广东肇庆·期中)(1)解不等式:;
(2)解关于的不等式.
16.(23-24高一上·福建莆田·期中)已知关于x的不等式的解集为.
(1)求的值;
(2)若关于x的不等式的解集为R,求k的取值范围.
17.(23-24高一上·广东广州·期末)某食品企业为了提高其生产的一款食品的收益,拟在下一年度开展促销活动,已知该款食品年销量吨与年促销费用万元之间满足函数关系式(为常数),如果不开展促销活动,年销量是1吨.已知每一年生产设备折旧、维修等固定费用为3万元,每生产1吨食品需再投入32万元的生产费用,通过市场分析,若将每吨食品售价定为:“每吨食品平均生产成本的1.5倍”与“每吨食品平均促销费的一半”之和,则当年生产的该款食品正好能销售完.
(1)求值;
(2)将下一年的利润(万元)表示为促销费(万元)的函数;
(3)该食品企业下一年的促销费投入多少万元时,该款食品的利润最大?
(注:利润销售收入生产成本促销费,生产成本固定费用生产费用)
18.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)设函数.
(1)若,且集合中有且只有一个元素,求实数的取值集合;
(2)解关于的不等式;
(3)当时,记不等式的解集为,集合.若对于任意正数,求的最大值.
19.(23-24高一上·上海闵行·期中)问题:正数,满足,求的最小值.其中一种解法是:,当且仅当且时,即且时取等号.学习上述解法并解决下列问题:
(1)若正实数x,y满足,求的最小值;
(2)若实数,,,满足,试比较和的大小,并指明等号成立的条件;
(3)利用(2)的结论,求代数式的最小值,并求出使得最小的的值.
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第04讲 第三章 不等式 章节验收测评卷
(考试时间:150分钟 试卷满分:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(23-24高一上·广东湛江·期末)下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】D
【分析】AB选项,举出反例;CD选项,利用不等式的性质进行判断;C由,可得,即可判断出;D利用不等式的基本性质即可判断出.
【详解】A选项,若,不等式两边同除以得,,A错误;
B选项,不妨设,满足,但,B错误;
C选项,,不等式两边同时减去一个数,不等号不变,所以,故C错误;
D选项,∵,∴,平方得,D正确.
故选:D.
2.(23-24高二下·山东日照·期末)设,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】由不等式的性质得出的充要条件,结合充分不必要条件的定义即可得解.
【详解】,所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
3.(23-24高一上·安徽·期末)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据不含参的一元二次不等式的解法计算即可求解.
【详解】原不等式可化为,解集为.
故选:C.
4.(25-26高一上·全国·课后作业)已知关于的不等式的解集是或,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意可知,且和是方程的的两个根,利用韦达定理,对所求不等式进行变形求解即可.
【详解】关于的不等式的解集是或,
∴1和3是方程的两个实数根,且.
则解得
所以不等式等价于,即,
解得.
所以不等式的解集是
故选:B.
5.(25-26高一上·全国·课后作业)不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】原不等式等价于,即,所以.
【详解】因为,
所以原不等式等价于,
即,
即,所以.
故选:A.
6.(23-24高三上·陕西榆林·阶段练习)已知,,且,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【分析】先得出,再利用基本不等式求解即可.
【详解】因为,
所以,
所以,所以,
当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
故选:C.
7.(23-24高二下·福建福州·期末)设为实数,则关于的不等式的解集不可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】对参数进行分类讨论得到一元二次不等式的解集后求解即可.
【详解】对于,当时,变为,
此时解得,
当时,解得,
当时,解得,
当时,此时解集为空集,
当时,解得,
综上讨论,并未在任何情况出现,
故不可能是原不等式解集,故B正确.
故选:B
8.(23-24高一上·福建厦门·阶段练习)已知不等式对满足的所有正实数a,b都成立,则正数x的最小值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】先利用基本不等式证得(此公式也可背诵下来),从而由题设条件证得,结合题意得到,利用二次不等式的解法解之即可得到正数的最小值.
【详解】因为,当且仅当时,等号成立,
所以,
因为为正实数,所以由得,即,
所以,
当且仅当,且,即时,等号成立,
所以,即,
因为对满足的所有正实数a,b都成立,
所以,即,整理得,
解得或,由为正数得,
所以正数的最小值为.
故选:B.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(23-24高一下·贵州六盘水·期末)下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】对于A,举反例即可判断;对于BCD,结合基本不等式的相关知识即可判断.
【详解】对于A,若,则,故A错误;
对于B,由基本不等式可得,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,因为,所以,故D正确.
故选:BCD.
10.(23-24高三上·江苏无锡·阶段练习)十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“”和“”符号,并逐步被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若,则下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】BCD
【分析】取,可判断A;作差法比较数的大小可判断B;利用基本不等式可判断CD.
【详解】对于A选项,若,则,故A选项错误;
对于B选项,,
由于,故,,故,
即,故B选项正确;
对于C选项,∵,∴,
∴,
当且仅当时等号成立,故C选项正确;
对于D选项,因为,,根据基本不等式,
,
当且,即时取得等号,
此时,故D选项正确.
故选:BCD.
11.(23-24高一上·安徽芜湖·期末)已知关于x的不等式的解集是,其中,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】由一元二次不等式的解集可得判断A、D,再将题设转化为,结合二次函数的性质,应用数形结合的方法判断B、C.
【详解】由题设,的解集为,
∴,则,
∴,,则A、D正确;
原不等式可化为的解集为,而的零点分别为且开口向下,又,如下图示,
∴由图知:,,故B错误,C正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:由根与系数关系得,结合二次函数的性质及数形结合思想判断各选项的正误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(23-24高一下·江苏盐城·开学考试)某种汽车在水泥路面上的刹车距离(单位:)和汽车刹车前的车速(单位:)之间有如下关系:,在一次交通事故中,测得这种车的刹车距离不小于,则这辆汽车刹车前的车速至少为 .
【答案】
【分析】设这辆汽车刹车前的车速,利用题设中的的关系式和不等式关系可得的一元二次不等式,求的范围可得.
【详解】设这辆汽车刹车前的车速为,
根据题意,有,
整理得,
解得或(舍去),
所以这辆汽车刹车前的速度至少为.
故答案为:
13.(24-25高一上·上海·期中)关于x的一元二次不等式的解集为空集,则实数m的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用判别式法求解.
【详解】解:因为关于x的一元二次不等式的解集为空集,
所以,对恒成立,
所以,解得,
所以实数m的取值范围为,
故答案为:
14.(2024高三·全国·专题练习)表示三个数中的最大值,对任意的正实数,,则的最小值是 .
【答案】2
【分析】设,因,可得,借助于基本不等式可得,验证等号成立的条件,即得.
【详解】设,则,,,
因,则得.又因,所以,
当且仅当,即,时等号成立,故的最小值为2.
故答案为:2.
【点睛】思路点睛:本题解题的思路在于,先根据的含义,设出,即得,将问题转化为求的最小值,而这可以利用基本不等式求得,同时需验证等号成立的条件.
四、解答题:本题共5小题,其中第15题13分,第16,17题15分,第18,19题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(23-24高一上·广东肇庆·期中)(1)解不等式:;
(2)解关于的不等式.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由一元二次不等式的解法求解即可;
(2)分式不等式转化为一元二次不等式求解即可.
【详解】(1)不等式,即,解得,
故不等式的解集为;
(2)不等式变形为,则,
解得,故不等式的解集为.
16.(23-24高一上·福建莆田·期中)已知关于x的不等式的解集为.
(1)求的值;
(2)若关于x的不等式的解集为R,求k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用一元二次不等式和对应一元二次方程的关系列出方程组,解之即得;
(2)将(1)求得的的值代入不等式并整理,由题意得到关于的不等式,解之即得.
【详解】(1)依题意知,方程有两根为2和3,
则由韦达定理可得,,解得,;
(2)由可得,,
依题意需使,,解得,,即.
17.(23-24高一上·广东广州·期末)某食品企业为了提高其生产的一款食品的收益,拟在下一年度开展促销活动,已知该款食品年销量吨与年促销费用万元之间满足函数关系式(为常数),如果不开展促销活动,年销量是1吨.已知每一年生产设备折旧、维修等固定费用为3万元,每生产1吨食品需再投入32万元的生产费用,通过市场分析,若将每吨食品售价定为:“每吨食品平均生产成本的1.5倍”与“每吨食品平均促销费的一半”之和,则当年生产的该款食品正好能销售完.
(1)求值;
(2)将下一年的利润(万元)表示为促销费(万元)的函数;
(3)该食品企业下一年的促销费投入多少万元时,该款食品的利润最大?
(注:利润销售收入生产成本促销费,生产成本固定费用生产费用)
【答案】(1)
(2)
(3)该食品企业下一年的促销费投入6万元时,该款食品的利润最大为万元.
【分析】(1)依题意当时,代入计算可得;
(2)依题意求出当年生产吨时,求出年生产成本和为年销售收入,从而可表示出食品的利润;
(3)由(2)可得,利用基本不等式计算可得.
【详解】(1)由题意可知,当时,,所以,解得;
(2)由于,故,
由题意知,当年生产吨时,年生产成本为:,
当销售吨时,年销售收入为:,
由题意,,
即.
(3)由(2)知:,
即
,
当且仅当,又,即时,等号成立.
此时,.
该食品企业下一年的促销费投入6万元时,该款食品的利润最大为万元.
18.(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)设函数.
(1)若,且集合中有且只有一个元素,求实数的取值集合;
(2)解关于的不等式;
(3)当时,记不等式的解集为,集合.若对于任意正数,求的最大值.
【答案】(1);
(2)答案见解析;
(3).
【分析】(1)由题设有且仅有一个根,讨论参数a,结合函数性质求参数值;
(2)由题设,应用分类讨论求一元二次不等式的解集;
(3)由题意在上有解,且,而区间关于对称,且区间长度为,进而只需保证得到参数的数量关系,应用基本不等式“1”的代换求最值即可,注意取值条件.
【详解】(1)由题设,又有且只有一个元素,
所以有且仅有一个根,
当时,,即,则,满足题设;
当时,,即,则,满足题设;
所以的取值集合为.
(2)由题设,整理得,
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为;
(3)由,恒有,故,
且,故开口向上且,故对应一元二次方程恒有两个不等实根,且在y轴两侧,
因为,即在上有解,且,
又区间关于对称,且区间长度,
综上,只需保证,则,且,即,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
故的最大值为.
【点睛】关键点点睛:第三问,将问题转化为在上有解,且,根据区间的特点得到.
19.(23-24高一上·上海闵行·期中)问题:正数,满足,求的最小值.其中一种解法是:,当且仅当且时,即且时取等号.学习上述解法并解决下列问题:
(1)若正实数x,y满足,求的最小值;
(2)若实数,,,满足,试比较和的大小,并指明等号成立的条件;
(3)利用(2)的结论,求代数式的最小值,并求出使得最小的的值.
【答案】(1).
(2),等号成立的条件是且同号,;
(3)时,取得最小值.
【分析】(1)利用“1”的代换凑配出积为定值,从而求得和的最小值;
(2)利用已知,,然后由基本不等式进行放缩:,再利用不等式的性质得出大小.并得出等号成立的条件.
(3)令,,构造,即以,即,然后利用(2)的结论可得.
【详解】(1),,则,
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值是.
(2),
又,当且仅当时等号成立,
所以,
所以,当且仅当且同号时等号成立.此时满足;
(3)令,,易得,
构造,
所以,即,因此,
所以,
取等号时,且同正,
结合,解得,即,.
所以时,取得最小值.
【点睛】本题考查用基本不等式求最小值,考查方法的类比:“1”的代换.解题关键是“1”的代换,即利用,从而借助基本不等式得出大小关系,同时考查新知识(新结论)的应用,考查了学生的灵活运用数学知识的能力.对学生的创新性思维要求较高,本题属于难题.
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