内容正文:
2024-2025学年郑州市中牟高中高一上学期数学
第二章 一元二次函数、方程和不等式章末检测卷
测试时间:120分钟 满分:150分
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.不等式2x2-x-3<0的解集是( )
A.,或x>} B.
C. D.
2.已知a,b为正实数,2a+b=1,则ab的最大值为( )
A. B. C. D.
3.若a≠2且b≠-1,则M=a2+b2-4a+2b的值与-5的大小关系是( )
A.M>-5 B.M<-5
C.M=-5 D.不能确定
4. “x1>1且x2>1”是“x1+x2>2且x1·x2>1”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
5.已知关于x的不等式<0的解集为S,若5∈S且7∉S,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6.某蔬菜种植基地共有蔬菜种植大棚100个,用于种植普通蔬菜,平均每个大棚年收入为10万元.为适应市场需求,提高收益,决定调整原种植方案,将x(10≤x≤32,x∈N*)个大棚改种速生蔬菜,其余大棚继续种植普通蔬菜.经测算,调整种植方案后,种植普通蔬菜的每个大棚年收入比原来提高2.5x%,种植速生蔬菜的每个大棚年收入为万元,要使蔬菜种植大棚全年总收入不少于原来的140%,则x满足( )
A.10≤x≤24,x∈N* B.16≤x≤24,x∈N*
C.16≤x≤32,x∈N* D.12≤x≤32,x∈N*
7.已知x>1,y>1,且x+y-xy=,则2x+y的最小值是( )
A.2 B.4 C.4 D.5
8.已知不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|-2<x<3},且对任意1≤x≤5,不等式bx2+amx+2c>0恒成立,则m的取值范围为( )
A.{m|m≤4} B.{m|m<4}
C.{m|m≥13} D{m|m>13}
二、多项选择题: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,有选错的得0分.若只有2个正确选项,每选对一个得3分;若只有3个正确选项,每选对一个得2分.
9.已知关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|x<-3,或x>2},则( )
A.a>0
B.不等式bx+c>0的解集是{x|x<-6}
C.a+b+c>0
D.不等式cx2-bx+a<0的解集是,或
10.下列命题为真命题的是( )
A.若a>b,则a-c>b-c
B.若a>b,c>d,则ac>bd
C.若a<b<0,则>
D.若a>b>0,则a2>ab>b2
11.
《几何原本》中的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成为了后世数学家处理问题的重要依据.通过这一方法,很多代数的公理或定理都能够通过图形实现证明.如图,在AB上取一点C,使得AC=a,BC=b,过点C作CD⊥AB交以AB为直径,O为圆心的半圆周于点D,连接AD,BD,OD.下面不能由OD≥CD直接证明的不等式为( )
A.≤(a>0,b>0)
B.≥(a>0,b>0)
C.a2+b2≥2ab(a>0,b>0)
D.≤(a>0,b>0)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若方程ax2+bx+c=0(a<0)有唯一的实数根3,则不等式ax2+bx+c≥0的解集为________.
13.已知1<α<3,-4<β<2,若z=α-β,则z的取值范围是________.
14.最近十年,我国的一大批自主创新的企业都在打造自己的科技品牌,某高科技企业自主研发了一款具有自主知识产权的高级设备,并从2023年起全面发售.经测算,生产该高级设备每年需投入固定成本1 000万元,每生产x百台高级设备需要另投成本y万元,且
y=,每百台高级设备售价为160万元,假设每年生产的高级设备能够全部售出,且高级设备年产量最大为10 000台.
(1)企业获得年利润P(万元)关于年产量x(百台)的函数关系式为________________________________________________________________________;
(2)当年产量为________百台时,企业所获年利润最大.(本题第一空2分,第二空3分)
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)解下列不等式:
(1)4(2x2-2x+1)>x(4-x);
(2)≤1.
16.(15分)已知0<a<b且a+b=1,试比较:
(1)a2+b2与b的大小;
(2)2ab与的大小.
17.(15分)(2024·吉林省吉林市高一期末)已知二次函数y=x2+mx+n(m>0,n>0).
(1)当x=1时,y=2,求mn的取值范围;
(2)当x=2时,y=5,求+的最小值.
18.(17分)(2024·浙江杭州高一期中)为了丰富学生的课余生活、给学生更好的校园生活体验,某高中决定扩大学校规模,为学生打造一所花园式的校园.学校决定在原有的矩形花园ABCD的基础上,拓展建成一个更大的矩形花园AMPN.为了方便施工,建造时要求点B在AM上,点D在AN上,且对角线MN过点C,如图所示.已知AB=30 m,AD=20 m.
(1)当DN的长度为多少时,矩形AMPN的面积最小?并求出最小面积;
(2)要使矩形AMPN的面积大于3 200 m2,则DN的长应在什么范围内?
19.(17分)(2024·湖北仙桃中学高一月考)已知二次函数y=ax2+x-15.
(1)若a<0,不等式ax2+x-15>0有解,求a的取值范围;
(2)若关于x的不等式y≤0的解集为{x|2m-8≤x≤m},求a,m的值;
(3)在(2)的条件下,关于x的不等式组的解集中有且仅有两个整数解,求k的取值范围.
第二章 一元二次函数、方程和不等式
1.C [不等式2x2-x-3<0可化为<0,所以-1<x<,
即原不等式的解集为.故选C.]
2.D [因为a>0,b>0,2a+b=1,所以ab=×2ab≤=,
当且仅当2a=b,即a=,b=时,等号成立.故选D.]
3.A [M=(a-2)2+(b+1)2-5>-5.故选A.]
4.A [当x1>1且x2>1时,x1+x2>2且x1·x2>1.当x1=0.99,x2=2时,满足x1+x2>2且x1·x2>1,但是x1>1且x2>1不成立.故“x1>1且x2>1”是“x1+x2>2且x1·x2>1”的充分不必要条件.故选A.]
5.D [若5∈S且7∉S,则或,解得5<m≤7或≤m<1,故选D.]
6.C [设种植速生蔬菜和普通蔬菜的收入分别为y1,y2,则y1=x(10≤x≤32,x∈N*),y2=(100-x)(10+10×0.025x)=(100-x)(10+0.25x)=-0.25x2+15x+1 000,要使蔬菜种植大棚全年总收入不少于原来的140%,则y1+y2≥100×10×140%,所以x-0.25x2+15x+1 000≥1 400,化简得x2-56x+640≤0,即(x-40)(x-16)≤0,解得16≤x≤40,又因为10≤x≤32,x∈N*,所以16≤x≤32.x∈N*.故选C.]
7.D [由x+y-xy=,得=,因为x>1,y>1,所以x-1>0,y-1>0,
则2x+y=2++3≥2+3=5,
当且仅当2=,即x=,y=2时,等号成立,所以2x+y的最小值是5.故选D.]
8.B [由不等式ax2+bx+c>0的解集为{x|-2<x<3},可知-2,3为方程ax2+bx+c=0的两个根,故a<0且-=-2+3=1,=(-2)×3=-6,即b=-a,c=-6a,则不等式bx2+amx+2c>0变为-ax2+amx-12a>0.由于a<0,1≤x≤5,则上式可转化为m<x+在1≤x≤5上恒成立,又x+≥2=4,当且仅当x=2时等号成立,故m<4.故选B.]
9.AD [由关于x的不等式ax2+bx+c>0解集为{x|x<-3,或x>2},
知-3和2是方程ax2+bx+c=0的两个实根,且a>0,故A正确;
根据根与系数的关系知:-=-3+2=-1<0,=-3×2=-6<0,∴b=a,c=-6a,a>0,
选项B,不等式bx+c>0化简为x-6>0,解得:x>6,即不等式bx+c>0的解集是{x|x>6},故B不正确;
选项C,由于a>0,故a+b+c=a+a-6a=-4a<0,故C不正确;
选项D,不等式cx2-bx+a<0化简为:6x2+x-1>0,解得:x∈,或,故D正确.故选AD.]
10.ACD [对于A,∵a>b,由不等式的基本性质知,a-c>b-c,故A正确;
对于B,当a=c=2,b=d=-2时,满足a>b,c>d,但ac=bd,故B错误;
对于C,∵a<b<0,∴-=>0,∴>,故C正确;
对于D,∵a>b>0,∴a2>ab(两边同时乘以a),ab>b2(两边同时乘以b),
∴a2>ab>b2,故D正确.故选ACD.]
11.BCD [因为D在以AB为直径的半圆上,所以∠ADB=90°,又O为AB的中点,所以OD=AB.因为AC=a,BC=b,所以OD=(a+b),因为∠ADB=90°,所以由射影定理得CD2=AC·BC=ab,因为OD≥CD,所以≤,当且仅当a=b时取等号,故选BCD.]
12.[解析] 由已知得抛物线y=ax2+bx+c(a<0)的开口向下,与x轴交于点(3,0),故不等式ax2+bx+c≥0的解集为{x|x=3}.
[答案] {x|x=3}
13.[解析] ∵1<α<3,
∴<α<,
又-4<β<2,∴-2<-β<4,
∴-<α-β<,故-<z<.
[答案]
14.[解析] (1)当0≤x<40时,P=160x-(2x2+40x)-1 000=-2x2+120x-1 000;当40≤x≤100时,P=160x-165x-+2 250-1 000=-5x-+1 250,所以P=.
(2)当0≤x<40时,P=-2x2+120x-1 000=-2(x-30)2+800,所以当x=30时,Pmax=800;当40≤x≤100时,P=-5x-+1 250=1 250-5≤1 250-5×2=650,当且仅当x=,即x=60时,等号成立.因为800>650,所以当年产量为30百台时,企业所获年利润最大.
[答案] (1)P=
(2)30
15.[解] (1)由原不等式得8x2-8x+4>4x-x2.
∴原不等式等价于9x2-12x+4>0.
解方程9x2-12x+4=0,得x1=x2=.
结合二次函数y=9x2-12x+4的图象知,原不等式的解集为.
(2)不等式≤1,即-1≤0,
所以≤0,所以
解得x≥1或x<-1,
所以原不等式的解集为{x|x<-1,或x≥1}.
16.[解] (1)因为0<a<b且a+b=1,
所以0<a<<b,
则a2+b2-b=a2+b(b-1)=a2-ab=a(a-b)<0,
所以a2+b2<b.
(2)因为b=1-a,
所以2ab-=2a(1-a)-
=-2a2+2a-
=-2
=-2<0,
所以2ab<.
17.[解] (1)∵当x=1时,y=2,∴m+n=1,
又∵m>0,n>0,∴m+n≥2,即1≥2,
∴≤,
即mn≤,当且仅当m=n=时等号成立.
由题意可知mn>0,
∴mn的取值范围是0<mn≤.
(2)∵当x=2时,y=5,
∴4+2m+n=5,即2m+n=1.
∵m>0,n>0,
∴+=(2m+n)=4++
≥4+2=8,
当且仅当,即m=,n=时等号成立.
∴+的最小值是8.
18.[解] (1)设DN的长为xm,则AN=m,AB=30 m,AD=20 m,
∵CD∥AM,∴=,∴AM=,∴矩形AMPN的面积S=·=
=30x++1 200(x>0),
由基本不等式得:30x++1 200≥2+1 200=2 400,
当且仅当30x=⇒x=20时,取“=”,
∴当x=20,即DN=20 m时,Smin=2 400 m2.
(2)由(1)得>3 200,即3x2-200x+1 200>0,
∴>0,∴0<x<或x>60,∴DN的长的范围为∪.
19.[解] (1)因为a<0,不等式ax2+x-15>0有解,所以对应方程ax2+x-15=0中Δ=1+60a>0,解得a>-,则a的取值范围为.
(2)因为y≤0的解集为{x|2m-8≤x≤m},所以a>0,且y=ax2+x-15=0的两实数根为2m-8,m,
所以有,解得或(舍去),
故a=2,m=.
(3)由(2)知y=2x2+x-15,若y>0,
即2x2+x-15>0,解得x<-3或x>.
由2x2+(2k+7)x+7k<0,得(2x+7)(x+k)<0.
①当k>,即-k<-时,不等式的解为-k<x<-.
若不等式组的解集中有且仅有两个整数解,
只需-6≤-k<-5,解得5<k≤6.
②当k<,即-k>-时,不等式的解为-<x<-k,
若不等式组的解集中有且仅有两个整数解.
则-2<-k≤-1,解得1≤k<2.
③当k=时,(2x+7)(x+k)=2≥0,
故不等式组无解,舍去.
综上可得,1≤k<2或5<k≤6.
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