内容正文:
专题02 一元二次函数、方程和不等式
3大高频考点概览
考点01 等式性质与不等式性质
考点02 基本不等式
考点03 二次函数与一元二次方程、不等式
考点01 等式性质与不等式性质
1.(25-26学年高一上·内蒙古赤峰喀喇沁旗锦山中学·期中)(多选)下列不等关系的结论中不正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
2.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)若,,,,则下列不等式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(25-26学年高一上·内蒙古自治·期中)(多选)若,,则( )
A. 的取值范围是
B. 的取值范围是
C. 的取值范围是
D. 的取值范围是
4.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)已知,则下列式子一定成立的是( )
A.
B.
C.
D.
5.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)(多选)已知,则下列命题正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
6.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)(多选)下列命题是真命题的为( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若且,则
D. 若且,则
考点02 基本不等式
1.(25-26学年高一上·内蒙古赤峰喀喇沁旗锦山中学·期中)设,,,则的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
2.(25-26学年高一上·内蒙古自治·期中)若,,,则的最小值为( )
A. 8
B. 2
C.
D. 4
3.(25-26学年高一上·内蒙古呼和浩特赛罕区·期中)(多选)下列结论正确的有( )
A. 当时,
B. 当时,最小值为2
C. 当时,
D. 当时,
4.(25-26学年高一上·吉林地区普通高中友好学校·期中)已知x>0,y>0,且+=1,若恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. (-∞,-2]∪[4,+∞)
B. (-∞,-4)∪[2,+∞)
C. (-2,4)
D. (-4,2)
5.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)(多选)已知,下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C.
D.
6.(25-26学年高一上·内蒙古自治区赤峰·期中)(多选)设,则( )
A. a的最大值为
B. 的最大值为
C. 的最大值为
D. 的最小值为90
7.(25-26学年高一上·黑龙江两省十校·期中)若正数,满足,则的最小值为( )
A. 2
B.
C. 3
D.
8.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)两次购买同一种物品,可以用两种不同的购买方案,第一种是不考虑物品单价的升降,每次购买这种物品的数量一定;第二种是不考虑物品单价的升降,每次购买这种物品所花的钱数一定,哪种购买方案更实惠( ).
A. 第一种
B. 第二种
C. 都一样
D. 与物品价格有关
9.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)(多选)已知正实数a,b,则下列说法正确的是( )
A. 的最小值是2
B. 若,则的最大值是
C. 若,则的最小值是
D. 若,则的最小值是
10.(25-26学年高一上·黑龙江龙东十校联·期中)(多选)已知为正实数,且,则( )
A. 的最大值为3
B. 的最小值为6
C. 的最小值为
D. 的最小值为28
11.(25-26学年高一上·内蒙古自治·期中)已知,则的最小值为 ,此时 .
12.(25-26学年高一上·内蒙古自治区赤峰·期中)要建造一个占地面积为 的矩形游泳池,并在四周修出宽的小路,如图所示.设所建的矩形游泳池的一边的长为 矩形游泳池与小路的占地总面积为
(1)求;
(2)求的最小值.
13.(25-26学年高一上·黑龙江两省十校·期中)已知正数,满足.
(1)求的最大值;
(2)求的最大值.
14.(25-26学年高一上·内蒙古呼和浩特赛罕区·期中)正实数x,y满足,则的最小值是 .
15.(25-26学年高一上·黑龙江龙东十校联·期中)函数的最大值为 .
16.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知,且,则的最小值为 .
17.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)若,,,则不等式,当且仅当时,等号成立.这个不等式叫做权方和不等式,称为该不等式的权,它的特点是分子的幂指数比分母的幂指数高次.权方和不等式是数学中一个重要的不等式.
(1)若,,证明二维形式的权方和不等式:.
(2)已知,,求的最小值.
(3)某同学运用权方和不等式解决下列问题,指出这种解法是否正确,并说明理由.
已知正数、满足,求的最大值.
解:由权方和不等式得,
所以的最大值是.
18.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)问题:已知、、均为正实数,且,求证:.
证明:,当且仅当时,等号成立.学习上述解法并解决下列问题:
(1)已知、、均为正实数,且,求的最小值;
(2)已知、、、均为正实数,且,求证:;
(3)求的最小值,并求出使得取得最小值时的值.
考点03 二次函数与一元二次方程、不等式
1.(25-26学年高一上·内蒙古呼和浩特赛罕区·期中)关于的不等式“”是“”成立的( )
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
2.(25-26学年高一上·黑龙江绥化·期中)不等式的解集为( )
A.
B.
C.
D.
3.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知集合且,则( )
A.
B.
C.
D.
4.(25-26学年高一上·内蒙古呼和浩特赛罕区·期中)当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
5.(25-26学年高一上·黑龙江两省十校·期中)已知关于的不等式的解集是,则关于的不等式的解集是( )
A. 或
B.
C. 或
D.
6.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)若存在,使得成立,则m的取值范围为( ).
A.
B.
C.
D.
7.(25-26学年高一上·黑龙江绥化·期中)已知x,y均为正实数,且,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
8.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)若关于x的不等式的解集是,则关于x的不等式的解集是( )
A. 或
B. 或
C.
D.
9.(25-26学年高一上·内蒙古赤峰喀喇沁旗锦山中学·期中)已知条件:“不等式的解集是空集”,则条件: “”是条件的( )
A. 充分不必要条件
B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件
D. 既不充分也不必要条件
10.(25-26学年高一上·内蒙古自治·期中)对于实数,规定表示不小于的最小整数,例如:,,记,则( )
A. 或
B. 或
C. 或
D. 或
11.(25-26学年高一上·内蒙古自治区赤峰·期中)若关于x 的不等式 的解集为,则( )
A. 44
B. 55
C.
D. 66
12.(25-26学年高一上·吉林地区普通高中友好学校·期中)已知函数在区间上的值域为,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
13.(25-26学年高一上·吉林地区普通高中友好学校·期中)(多选)已知关于的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A.
B. 不等式的解集为
C.
D. 不等式的解集为或
14.(25-26学年高一上·黑龙江两省十校·期中)若关于的不等式在区间上有解,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
15.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)(多选)当时,关于的不等式有解的必要不充分条件可以是( )
A.
B.
C.
D.
16.(25-26学年高一上·黑龙江绥化·期中)(多选)下列说法中正确的有( )
A. 已知在上是增函数,若,则
B. “”是“”的必要不充分条件
C. 若函数的值域为,则实数的取值范围是
D. 关于的方程有两个不等的正实数根的充要条件是
17.(25-26学年高一上·黑龙江绥化·期中)(多选)下列命题为假命题的是( )
A. 若,则
B. 若且,则
C. 若不等式的解集为,则不等式的解集为或
D. 不等式对一切实数恒成立,则
18.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)若不等式的解集是,则不等式的解集是( )
A.
B.
C.
D.
19.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)若正实数满足,不等式有解,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
20.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)(多选)已知有限数集中的元素均为实数,且对任意,都有,则下列结论正确的是( )
A. 中最大的元素不超过1
B. 中最小的元素可以小于
C. 若集合中只有一个元素,则或
D. 若集合中有两个元素,则
21.(25-26学年高一上·黑龙江两省十校·期中)已知是关于的二次方程的两根,则的大小关系是 .
22.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)不等式的解集为 .
23.(25-26学年高一上·黑龙江绥化·期中)设:实数满足,q:实数满足.
(1)若,求使得p,q都为真命题的的取值范围;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
24.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)为持续推进“改善农村人居环境,建设宜居美丽乡村”,某村委计划在该村广场旁一矩形空地进行绿化.如图所示,两块完全相同的长方形种植绿草坪,草坪周围(斜线部分)均摆满宽度相同的花,已知两块绿草坪的面积均为400平方米.
(1)若矩形草坪的长比宽至少多9米,求草坪宽的最大值;
(2)若草坪四周及中间的花坛宽度均为2米,求整个绿化面积的最小值.
25.(25-26学年高一上·内蒙古赤峰喀喇沁旗锦山中学·期中)已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若的最小值为,求的值.
26.(25-26学年高一上·内蒙古自治·期中)已知函数满足.
(1)求的解析式;
(2)求关于的不等式的解集;
(3)若关于的不等式的解集中只有一个整数,求的取值范围.
27.(25-26学年高一上·内蒙古呼和浩特赛罕区·期中)已知函数.
(1)若对任意,,试比较与的大小;
(2)求时函数的最大值.
28.(25-26学年高一上·内蒙古呼和浩特赛罕区·期中)已知集合,
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
29.(25-26学年高一上·内蒙古自治区赤峰·期中)已知二次函数满足 .
(1)求的解析式;
(2)求 在上的值域.
30.(25-26学年高一上·吉林地区普通高中友好学校·期中)法国数学家佛郎索瓦·韦达于1615年在著作《论方程的识别与订正》中建立了方程根与系数的关系,由于韦达最早发现代数方程的根与系数之间的这种关系,人们把这个关系称为韦达定理,它的内容为:“对于一元二次方程,它的两根、有如下关系:,.”韦达定理还有逆定理,它的内容为:“如果两数和满足如下关系:,,那么这两个数和是方程的根.”通过韦达定理的逆定理,我们就可以利用两数的和与积的关系构造一元二次方程,例如:,,那么m和n是方程的两根.请应用上述材料解决以下问题:
(1)已知m、n是两个不相等的实数,且满足,,求的值;
(2)已知实数x、y满足,,求的值;
(3)已知,是关于x的一元二次方程的两个实根,且,求使的值为整数的所有k的值.
31.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)已知二次函数.
(1)若的解集为,求ab的值;
(2)解关于x的不等式.
32.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)(1)已知函数的定义域为R,求实数的取值范围;
(2)的值域为,求实数的取值范围.
33.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知函数.
(1)若对,恒成立,求实数的取值范围;
(2)解关于的不等式:.
34.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知,若恒成立,则实数m的取值范围是 .
试卷第1页,共3页
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专题02 一元二次函数、方程和不等式
考点01 等式性质与不等式性质
考点02 基本不等式
考点03 二次函数与一元二次方程、不等式
考点01 等式性质与不等式性质
1.ABD
2.C
3.AD
4.C
5.ACD
6.BCD
考点02 基本不等式
1.B
2.D
3.AD
4.D
5.BD
6.BD
7.B
8.D
9.BCD
10.ABC
11.【答案】① 6 ② 3
【分析】
将代数式变形为,再利用基本不等式可求最小值及对应的的值.
【详解】
.
因为,所以,
故,当且仅当 即 时,两个不等式等号同时成立,
所以所求最小值为6,此时.
故答案为:.
12.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)求出游泳池另一边长,再利用矩形面积公式表示即可;
(2)利用均值不等式求出最小值.
(1) 小问详解:
游泳池另一边的长为,
则,;
(2) 小问详解:
因为,所以,
当且仅当,即时取等号,
故当时,取最小值,最小值为.
13.【答案】(1)1 (2)2
【分析】
(1)利用不等式结合已知等式即可求得答案;
(2)由已知等式可得,利用基本不等式推出,即可得,即可求得答案.
(1) 小问详解:
由(当且仅当时取等号),
有,
可得(当且仅当时取等号),
故的最大值为1;
(2) 小问详解:
由,有,
又由(当且仅当时取等号),
有,有,
有,可得(当且仅当时取等号),
故的最大值为2.
14.【答案】
【分析】
利用分式的运算性质,结合代换、基本不等式进行求解即可.
【详解】
因为正实数x,y满足,
所以,
因为x,y是正数,
所以,当且仅当时取等号,
即当且仅当时取等号,
因此,
因此当时,有最小值,
故答案为:
15.【答案】
【分析】
分离常数,再利用基本不等式求解.
【详解】
,
当且仅当,即时等号成立,故的最大值为.
故答案为:
16.【答案】4
【分析】
根据已知条件,将所求的式子化为,利用基本不等式即可求解.
【详解】
,,
,当且仅当=4时取等号,
结合,解得,或时,等号成立.
故答案为:
【点睛】
本题考查应用基本不等式求最值,“1”的合理变换是解题的关键,属于基础题.
17.【答案】(1)证明:若,,则
,
即,当且仅当时,即当时,等号成立,
所以成立. (2) (3)这种解法不正确.
原因如下:这种解法当且仅当,即时等号成立.
由 ,消去得,因为,所以该方程无实数解,
即,故的最大值不是.
【分析】
(1)将代数式与相乘,展开后利用基本不等式即可证明不等式成立;
(2)将变形成,利用权方和不等式结合已知条件,即可求解;
(3)利用权方和不等式求最值,需注意等号成立的条件是否能满足.
(1) 小问详解:
略
(2) 小问详解:
,
当且仅当 时,即当时,等号成立.
所以的最小值为.
(3) 小问详解:
略
18.【答案】(1) (2)证明:因为、、、均为正实数,且,
则
,
当且仅当时,即当时,等号成立,故. (3)当时,取最小值
【分析】
(1)将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值;
(2)将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可证得所证不等式成立;
(3)分析可得,利用(2)中的结论可得出,可求得的最小值,结合(2)中的结论可求得对应的的值.
(1) 小问详解:
因为、、均为正实数,且,
则
,
当且仅当 时,即当 时,等号成立,
所以,的最小值为.
(2) 小问详解:
略;
(3) 小问详解:
对于代数式,有 ,可得,
此时,,则,
所以,,
由(2)中的结论可得,可得,
当且仅当时,即当时,取最小值.
【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.
考点03 二次函数与一元二次方程、不等式
1.B
2.B
3.A
4.A
5.D
6.C
7.D
8.A
9.A
10.D
11.D
12.C
13.AD
14.B
15.AB
16.AC
17.AD
18.C
19.B
20.AC
21.【答案】
【分析】
根据一元二次方程的根与二次函数的图象的关系判断.
【详解】
如图是函数的图象(图中隐去了轴),
为的两根,为与轴交点的横坐标.为的根,为与交点的横坐标,.
故答案为:.
22.【答案】
【分析】
根据分式不等式的解法求解即可.
【详解】
当,即时,不等式成立;
当时,由 .
综上所述,不等式的解集为.
故答案为:.
23.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)求出p和q对应的不等式解集,根据两者都为真即可求解;
(2)求出p和q对应的不等式解集,根据是的充分不必要条件得到相应不等式条件,解出即可求解.
(1) 小问详解:
时,,解得,即,
由,得,解得,即,
因为p,q都为真命题,所以,即的取值范围为.
(2) 小问详解:
因为,所以,解得,即,
由是的充分不必要条件,则 ,且等号不同时成立,
又因为,所以的取值范围为.
24.【答案】(1)米 (2)平方米
【分析】
(1)设草坪的宽为米,长为米,得到,列出不等式,求得的范围,进而求得宽的最大值;
(2)根据题意,得到,结合基本不等式,即可求解.
(1) 小问详解:
解:设草坪的宽为米,长为米,由面积均为400平方米,可得,
因为矩形草坪的长比宽至少大9米,所以,
可得,解得,
又因为,所以,所以宽的最大值为米.
(2) 小问详解:
解:记整个的绿化面积为平方米,
由题意可得
(平方米)
当且仅当时,即米时,等号成立,
所以整个绿化面积的最小值为平方米.
25.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)当时,得到函数并用配方法化简,由的值域,得到函数的值域;
(2)整理函数解析式,并令换元后利用配方法整理函数解析式,分析二次函数的对称轴的位置,得到函数的最值,然后列方程解得的值.
(1) 小问详解:
当时,,
因为,所以,故.
值域为.
(2) 小问详解:
,
令,则,
当时,即当时,函数取最小值,
∴,即,解得,∴.
当时,函数没有最小值,
∴.
26.【答案】(1) (2)
当时,该不等式的解集为;当时,该不等式的解集为;当时,该不等式的解集为 (3)
【分析】
(1)应用方程组法计算得出解析式;
(2)分,,得出解集即可;
(3)根据解集只有一个整数计算求参数.
(1) 小问详解:
以代替代入,①
得,②
由2×② ,得,③
由③-① ,得,所以.
(2) 小问详解:
由(1)得等价于.
当时,,所以该不等式的解集为;
当时,该不等式的解集为;
当时,该不等式的解集为.
综上,当时,该不等式的解集为;当时,该不等式的解集为;当时,该不等式的解集为.
(3) 小问详解:
当时,该不等式的解集为,符合题意;
当时,该不等式的解集为,则;
当时,该不等式的解集为,则.
综上,的取值范围是.
27.【答案】(1) (2)当时,,
当时,,
当时,.
【分析】
(1)将代入函数,解得,再分别求出与即可判断大小;
(2)对进行分类讨论即可求解.
(1) 小问详解:
因为对任意,,
则,化简得,
所以,
,,
所以.
(2) 小问详解:
因为,,开口向下,且对称轴为,
当时,在上单调递减,则;
当时,在上单调递增,在上单调递减,
则;
当时,在上单调递增,则.
综上:当时,,
当时,,
当时,.
28.【答案】(1) (2).
【分析】
(1)解出两集合,再根据并集含义即可得到答案;
(2)分和讨论即可.
(1) 小问详解:
,
,
则.
(2) 小问详解:
若,
当时,,解得,
当时,则有 ,解得.
则实数的取值范围为.
29.【答案】(1) (2)
【分析】
(1)设,代入,可求得,从而得到的解析式;
(2)分析在上的单调性及最值,可得值域.
(1) 小问详解:
设,代入,
得.
所以 ,解得,,.
故.
(2) 小问详解:
由(1)知,,
在上单调递减,在单调递增.
又,,.
所以在上的最小值为,最大值为,值域为.
30.【答案】(1) (2)22或37. (3),,.
【分析】
(1)由题意,可把看作的根,利用韦达定理求解即可;
(2)由韦达定理的逆定理,可将,看作方程的两个实数根,求解后即可得解;
(3)由韦达定理求出,,代入化简求出得解.
(1) 小问详解:
由已知,,,
可将m,n看作方程的两个不相等的实数根,
由韦达定理可得,,,
所以.
(2) 小问详解:
由,,
可将,看作方程的两个实数根,
则有,或,,
① 当,时,;
② 当,时,,
所以的值为22或37.
(3) 小问详解:
由韦达定理,可得,,,
且,解得,
故,
因,又,故必为的因数,
则的值可能为,,,1,2,4,
则实数k的值可能为,,,0,1,3,
又,故k的所有取值为,,.
31.【答案】(1)3 (2)
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为
【分析】
(1)由题意可知1,b是方程的根,结合韦达定理即可求得答案.
(2)求出的两根,分类讨论a的范围,根据两根的大小,即可求得答案.
(1) 小问详解:
若的解集为,则1,b是方程的根,
由,解得:,由解得:,
所以;
(2) 小问详解:
由二次函数知,
不等式整理得,即,
由得
① 当时,不等式等价于:,
若,即时,解集为;
若,即时,解集为:;
若,即时,解集为;
② 当时,不等式等价于:,解集为
综上,当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为.
32.【答案】(1)(2)
【分析】
(1)由题意可知:在上恒成立,分和两种情况,结合判别式运算求解;
(2)由题意可知:的值域包含,分和两种情况,结合二次函数运算求解.
【详解】
(1)由题意可知:在上恒成立,
当,即时,,即,不合题意;
当,即时, ,解得,
综上所述:的取值范围是;
(2)由题意可知:的值域包含,
当时,,因为,可得,
所以的值域为,符合题意;
当时,则 ,解得,
综上所述:实数的取值范围是.
33.【答案】(1) (2)
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
【分析】
(1)分析可知,恒成立,由可得出关于的不等式,解之即可;
(2)将所求不等式变形为,对、的大小关系进行分类讨论,结合二次不等式的解法可得出原不等式的解集.
(1) 小问详解:
对,恒成立,即恒成立,
所以,
整理得,解得,所以实数的取值范围是.
(2) 小问详解:
,即,即,
即,即,
当,即时,原不等式即为,解得;
当,即时,解原不等式得或;
当,即时,解原不等式得或.
综上,当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
34.【答案】
【分析】
根据基本不等式“1”的代换求得的最小值,从而可得恒成立,根据一元二次不等式即可解得实数m的取值范围.
【详解】
,
当且仅当,即时等号成立,
所以,解得,即实数m的取值范围是.
故答案为:.
试卷第1页,共3页
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专题02 一元二次函数、方程和不等式
3大高频考点概览
考点01 等式性质与不等式性质
考点02 基本不等式
考点03 二次函数与一元二次方程、不等式
考点01 等式性质与不等式性质
1.(25-26学年高一上·内蒙古赤峰喀喇沁旗锦山中学·期中)(多选)下列不等关系的结论中不正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】ABD
【分析】
举反例否定选项ABD;依据不等式性质证明选项C.
【详解】
选项A:若,当时,,A错误;
选项B:若,则,B错误;
选项C:若,则,C正确;
选项D:若,则,D错误.
故选:ABD
2.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)若,,,,则下列不等式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
已知条件结合不等式的性质,判断各选项结论是否正确.
【详解】
若,,,,
由,则,得,A选项错误;
由,有,则,B选项错误;
由,,有,C选项正确;
由,有,D选项错误.
故选:C.
3.(25-26学年高一上·内蒙古自治·期中)(多选)若,,则( )
A. 的取值范围是
B. 的取值范围是
C. 的取值范围是
D. 的取值范围是
【答案】AD
【分析】
利用.不等式的性质依次判断选项即可
【详解】
由,,得,,所以,,故A正确,B不正确.
因为,,且,不能同时成立,所以的取值范围不是,故C不正确.
令,则 解得 因为,,所以,即的取值范围为,故D正确.
故选:AD
4.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)已知,则下列式子一定成立的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
通过特殊值排除ABD选项,利用不等式的性质证明C选项.
【详解】
对于A,当时,不等式不成立,所以A错误.
对于B,当时,满足,但,所以B错误.
对于C,因为,所以,则,所以C正确.
对于D,当时,,不符合,所以D错误.
故选:C.
5.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)(多选)已知,则下列命题正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】ACD
【分析】
对于B,举反例即可判断;对于ACD,由作差法或者不等式的基本性质即可判断.
【详解】
对于A,若,则,即,故A正确;
对于B,若,,则,故B错误;
对于C,若,则,即,故C正确;
对于D,若,则,且,则,
则,故D正确;
故选:ACD.
6.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)(多选)下列命题是真命题的为( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若且,则
D. 若且,则
【答案】BCD
【分析】
举反例可得A错误;由不等式的性质可得B正确;作差后由题意可得C、D正确;
【详解】
对于A,设,则,故A错误;
对于B,由不等式的性质可得,若,则,故B正确;
对于C,,
因为且,所以,所以,且,
所以,所以,故C正确;
对于D,,因为,所以,
又,所以,故D正确;
故选:BCD.
考点02 基本不等式
1.(25-26学年高一上·内蒙古赤峰喀喇沁旗锦山中学·期中)设,,,则的最小值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
由已知结合基本不等式即可求解最值.
【详解】
由,,,
则,
当且仅当,即时取等号.
故选:B.
2.(25-26学年高一上·内蒙古自治·期中)若,,,则的最小值为( )
A. 8
B. 2
C.
D. 4
【答案】D
【分析】
利用基本不等式“1的代换”求出最小值.
【详解】
根据题意可得,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为4.
故选:D
3.(25-26学年高一上·内蒙古呼和浩特赛罕区·期中)(多选)下列结论正确的有( )
A. 当时,
B. 当时,最小值为2
C. 当时,
D. 当时,
【答案】AD
【分析】
由基本不等式结合题意可判断各选项正误.
【详解】
对于A,当时,,,所以,
当且仅当,即时取等号,故A正确;
对于B,时,,当且仅当,即时取等号,又因为,故等号取不到,故B错误;
对于C,当时,,则,所以,
当且仅当,即时等号成立,故C错误;
对于D,当时,,,,当且仅当,即时取等号,故D正确.
故选:AD
4.(25-26学年高一上·吉林地区普通高中友好学校·期中)已知x>0,y>0,且+=1,若恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. (-∞,-2]∪[4,+∞)
B. (-∞,-4)∪[2,+∞)
C. (-2,4)
D. (-4,2)
【答案】D
【详解】由已知条件,利用基本不等式求得,再由恒成立,可得,从而可求出m的取值范围
【详解】
解:因为,x>0,y>0,
所以,当且仅当时,取等号,
因为恒成立,
所以,解得,
故选:D
5.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)(多选)已知,下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C.
D.
【答案】BD
【分析】
根据不等式的性质可逐项判断.
【详解】
对于A,不等式的同向同正可乘,未强调正,
例如:,故A错误;
对于B,,,则,即,故B正确;
对于C,,则,故C错误;
对于D,,则,所以,故D正确;
故选:BD.
6.(25-26学年高一上·内蒙古自治区赤峰·期中)(多选)设,则( )
A. a的最大值为
B. 的最大值为
C. 的最大值为
D. 的最小值为90
【答案】BD
【分析】
利用特殊值检验,可判断A;根据基本不等式可得,判断B;利用B的结果可判断C;根据1的妙用,得,利用基本不等式求得最小值,判断D.
【详解】
对于A,当时,,与矛盾,所以A错误.
对于B,因为,所以.
所以,所以.
当且仅当,即时,等号成立.
所以B正确.
对于C,,由B知,所以C错误.
对于D,.
其中,当且仅当,即时,等号成立.
所以D正确.
故选:BD.
7.(25-26学年高一上·黑龙江两省十校·期中)若正数,满足,则的最小值为( )
A. 2
B.
C. 3
D.
【答案】B
【分析】
根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求解即得.
【详解】
由正数,满足,
得,
当且仅当,即,时取等号,
所以的最小值为.
故选:B
8.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)两次购买同一种物品,可以用两种不同的购买方案,第一种是不考虑物品单价的升降,每次购买这种物品的数量一定;第二种是不考虑物品单价的升降,每次购买这种物品所花的钱数一定,哪种购买方案更实惠( ).
A. 第一种
B. 第二种
C. 都一样
D. 与物品价格有关
【答案】D
【分析】
设两次购买此种商品的单价分别为,,方案一中每次购买这种物品数量为x,方案二中每次购买这种物品所花的钱数为y,再结合基本不等式计算方案二的平均单价的最大值,即可判断.
【详解】
设两次购买此种商品的单价分别为,,
方案一中每次购买这种物品数量为x,方案二中每次购买这种物品所花的钱数为y,
其中,,x,y均为正数,
∴方案一的平均单价为;
方案二的平均单价为,
当且仅当时取等号,
所以当相等时,两种方案一样,
当时,第二种购买方案更实惠.
综上,哪种购买方案更实惠与物品价格有关.
故选:D.
9.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)(多选)已知正实数a,b,则下列说法正确的是( )
A. 的最小值是2
B. 若,则的最大值是
C. 若,则的最小值是
D. 若,则的最小值是
【答案】BCD
【分析】
利用基本不等式等号成立条件判断A;利用基本不等式及“1”的妙用求解判断BCD.
【详解】
对于A,,当且仅当,
即时取等号,而,因此不能取等号,A错误;
对于B ,由,得,
当且仅当时取等号,B正确;
对于C,由,得,
当且仅当时取等号,C正确;
对于D,由,得,即,
因此,当且仅当时取等号,D正确.
故选:BCD
10.(25-26学年高一上·黑龙江龙东十校联·期中)(多选)已知为正实数,且,则( )
A. 的最大值为3
B. 的最小值为6
C. 的最小值为
D. 的最小值为28
【答案】ABC
【分析】
选项A利用基本不等式得出关于的二次不等式解出即可,B选项结合A选项的结论即可得出,C选项由已知条件变形得出利用基本不等式求出即可,直接利用基本不等式即可得出D选项.
【详解】
因为为正实数,由基本不等式得:
,
,
令,且,
则,
解得:,
又,所以,
即
即,当且仅当 ,
即时取等号,
所以的最大值为3,故A正确;
由,,
即时取等号,
所以的最小值为6,故B正确;
因为,
所以,又为正实数,
所以,
由基本不等式得,
所以4,
当且仅当 ,
即时取等号,C正确;
,
当且仅当时取等号,D错误.
故选:ABC.
11.(25-26学年高一上·内蒙古自治·期中)已知,则的最小值为 ,此时 .
【答案】① 6 ② 3
【分析】
将代数式变形为,再利用基本不等式可求最小值及对应的的值.
【详解】
.
因为,所以,
故,当且仅当 即 时,两个不等式等号同时成立,
所以所求最小值为6,此时.
故答案为:.
12.(25-26学年高一上·内蒙古自治区赤峰·期中)要建造一个占地面积为 的矩形游泳池,并在四周修出宽的小路,如图所示.设所建的矩形游泳池的一边的长为 矩形游泳池与小路的占地总面积为
(1)求;
(2)求的最小值.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)求出游泳池另一边长,再利用矩形面积公式表示即可;
(2)利用均值不等式求出最小值.
(1) 小问详解:
游泳池另一边的长为,
则,;
(2) 小问详解:
因为,所以,
当且仅当,即时取等号,
故当时,取最小值,最小值为.
13.(25-26学年高一上·黑龙江两省十校·期中)已知正数,满足.
(1)求的最大值;
(2)求的最大值.
【答案】(1)1 (2)2
【分析】
(1)利用不等式结合已知等式即可求得答案;
(2)由已知等式可得,利用基本不等式推出,即可得,即可求得答案.
(1) 小问详解:
由(当且仅当时取等号),
有,
可得(当且仅当时取等号),
故的最大值为1;
(2) 小问详解:
由,有,
又由(当且仅当时取等号),
有,有,
有,可得(当且仅当时取等号),
故的最大值为2.
14.(25-26学年高一上·内蒙古呼和浩特赛罕区·期中)正实数x,y满足,则的最小值是 .
【答案】
【分析】
利用分式的运算性质,结合代换、基本不等式进行求解即可.
【详解】
因为正实数x,y满足,
所以,
因为x,y是正数,
所以,当且仅当时取等号,
即当且仅当时取等号,
因此,
因此当时,有最小值,
故答案为:
15.(25-26学年高一上·黑龙江龙东十校联·期中)函数的最大值为 .
【答案】
【分析】
分离常数,再利用基本不等式求解.
【详解】
,
当且仅当,即时等号成立,故的最大值为.
故答案为:
16.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知,且,则的最小值为 .
【答案】4
【分析】
根据已知条件,将所求的式子化为,利用基本不等式即可求解.
【详解】
,,
,当且仅当=4时取等号,
结合,解得,或时,等号成立.
故答案为:
【点睛】
本题考查应用基本不等式求最值,“1”的合理变换是解题的关键,属于基础题.
17.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)若,,,则不等式,当且仅当时,等号成立.这个不等式叫做权方和不等式,称为该不等式的权,它的特点是分子的幂指数比分母的幂指数高次.权方和不等式是数学中一个重要的不等式.
(1)若,,证明二维形式的权方和不等式:.
(2)已知,,求的最小值.
(3)某同学运用权方和不等式解决下列问题,指出这种解法是否正确,并说明理由.
已知正数、满足,求的最大值.
解:由权方和不等式得,
所以的最大值是.
【答案】(1)证明:若,,则
,
即,当且仅当时,即当时,等号成立,
所以成立. (2) (3)这种解法不正确.
原因如下:这种解法当且仅当,即时等号成立.
由 ,消去得,因为,所以该方程无实数解,
即,故的最大值不是.
【分析】
(1)将代数式与相乘,展开后利用基本不等式即可证明不等式成立;
(2)将变形成,利用权方和不等式结合已知条件,即可求解;
(3)利用权方和不等式求最值,需注意等号成立的条件是否能满足.
(1) 小问详解:
略
(2) 小问详解:
,
当且仅当 时,即当时,等号成立.
所以的最小值为.
(3) 小问详解:
略
18.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)问题:已知、、均为正实数,且,求证:.
证明:,当且仅当时,等号成立.学习上述解法并解决下列问题:
(1)已知、、均为正实数,且,求的最小值;
(2)已知、、、均为正实数,且,求证:;
(3)求的最小值,并求出使得取得最小值时的值.
【答案】(1) (2)证明:因为、、、均为正实数,且,
则
,
当且仅当时,即当时,等号成立,故. (3)当时,取最小值
【分析】
(1)将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值;
(2)将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可证得所证不等式成立;
(3)分析可得,利用(2)中的结论可得出,可求得的最小值,结合(2)中的结论可求得对应的的值.
(1) 小问详解:
因为、、均为正实数,且,
则
,
当且仅当 时,即当 时,等号成立,
所以,的最小值为.
(2) 小问详解:
略;
(3) 小问详解:
对于代数式,有 ,可得,
此时,,则,
所以,,
由(2)中的结论可得,可得,
当且仅当时,即当时,取最小值.
【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.
考点03 二次函数与一元二次方程、不等式
1.(25-26学年高一上·内蒙古呼和浩特赛罕区·期中)关于的不等式“”是“”成立的( )
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】B
【分析】
先求出两个不等式的解集,然后根据充分、必要条件的定义进行判断即可.
【详解】
因为,所以,解得.
因为,所以 ,所以解得.
由此可以看出,“”推不出“”,而“”能推出“”.
所以“”是“”成立的必要不充分条件.
故选:B
2.(25-26学年高一上·黑龙江绥化·期中)不等式的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
由分式不等式的解法可得结果.
【详解】
不等式可化为,即,等价于 ,
解得,则解集为.
故选:B.
3.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知集合且,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
根据一元二次不等式的解法解集合,结合交集的概念与运算即可求解.
【详解】
且,
或.
.
故选:A
4.(25-26学年高一上·内蒙古呼和浩特赛罕区·期中)当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】
根据题意,转化为不等式在上恒成立,求得,即可求解.
【详解】
由时,不等式恒成立,即不等式在上恒成立,
当时,可得,所以,所以实数的取值范围为.
故选:A.
5.(25-26学年高一上·黑龙江两省十校·期中)已知关于的不等式的解集是,则关于的不等式的解集是( )
A. 或
B.
C. 或
D.
【答案】D
【分析】
由不等式的解集是可得,,从而不等式可化为.
【详解】
关于的不等式的解集为,
,,
可化为,
即
,
关于的不等式的解集是.
故选:D.
6.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)若存在,使得成立,则m的取值范围为( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
将问题转化为,利用二次函数性质求解最值即可.
【详解】
存在,使得成立,
所以,,
由二次函数的性质可知在上单调递减,
所以当时,函数取得最小值5,所以.
故选:C
7.(25-26学年高一上·黑龙江绥化·期中)已知x,y均为正实数,且,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】
应用基本不等式“1”的代换求题设不等式左式的最小值,根据恒成立有,即可求实数的取值范围.
【详解】
由题设,,
当且仅当时等号成立,要使恒成立,则,
解得.
故选:D.
8.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)若关于x的不等式的解集是,则关于x的不等式的解集是( )
A. 或
B. 或
C.
D.
【答案】A
【分析】
由一元一次不等式的解集可知的关系,再求解一元二次不等式.
【详解】
由不等式的解集是,可知,且,
,即,解得或,
所以不等式的解集为或.
故选:A
9.(25-26学年高一上·内蒙古赤峰喀喇沁旗锦山中学·期中)已知条件:“不等式的解集是空集”,则条件: “”是条件的( )
A. 充分不必要条件
B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件
D. 既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】
先分和两种情况讨论求出的范围,再根据充分条件和必要条件的定义即可得解.
【详解】
因为不等式的解集是空集,
所以不等式的解集是,
当即 时,
若 ,则 , 舍;
若 ,则 , ;
当时,则 ,解得 ,
综上所述 ,
所以条件是条件的充分不必要条件.
故选:A.
10.(25-26学年高一上·内蒙古自治·期中)对于实数,规定表示不小于的最小整数,例如:,,记,则( )
A. 或
B. 或
C. 或
D. 或
【答案】D
【分析】
先求解一元二次不等式,再根据的定义求解.
【详解】
由,解得.
由定义可知,可取0,1,2,则2,
故或.
故选:D
11.(25-26学年高一上·内蒙古自治区赤峰·期中)若关于x 的不等式 的解集为,则( )
A. 44
B. 55
C.
D. 66
【答案】D
【分析】
根据不等式的解集,利用一元二次方程根与系数的关系求解.
【详解】
由不等式 的解集为,
可知5和是方程 的两根,
则 ,解得,
所以,
故选:D.
12.(25-26学年高一上·吉林地区普通高中友好学校·期中)已知函数在区间上的值域为,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
分析的函数值,结合图象确定出值域为时的范围.
【详解】
因为,且,
令,解得或,作出图象如下图所示,
由图象可知,当时,若的值域为,则,
故选:C.
13.(25-26学年高一上·吉林地区普通高中友好学校·期中)(多选)已知关于的不等式的解集为,则下列说法正确的是( )
A.
B. 不等式的解集为
C.
D. 不等式的解集为或
【答案】AD
【分析】
根据不等式的解集与不等式的关系可判断A选项;利用韦达定理可得出、与的等量关系,利用一次不等式的解法可判断B选项;代值计算可判断C选项;利用二次不等式的解法可判断D选项.
【详解】
对于A选项,因为关于的不等式的解集为,则,A对;
对于B选项,由题意可知,关于的二次方程的两根分别为、,
由韦达定理可得 ,可得 ,
所以,不等式即为,即,解得,
故不等式的解集为,B错;
对于C选项,,C错;
对于D选项,不等式即为,即,
即,解得或,
因此,不等式的解集为或,D对.
故选:AD.
14.(25-26学年高一上·黑龙江两省十校·期中)若关于的不等式在区间上有解,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
由给定不等式分离参数,利用基本不等式求出最小值,再利用存在性问题的解决方法求出范围.
【详解】
当时,不等式,
由不等式在区间有解,得不等式在上有解.
而,当且仅当时取等号,
所以的最小值为,
所以a的取值范围是.
故选:B
15.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)(多选)当时,关于的不等式有解的必要不充分条件可以是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AB
【分析】
根据题意,转化为在上有解,即,利用换元法求得的最小值,得到的取值范围为,结合选项,即可求解.
【详解】
当时,关于的不等式有解,
即在上有解,即,
令,可得,因为,则,
将代入,可得,其中,
又因为,当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为,所以,即的取值范围为,
设满足题意的必要不充分条件构成集合,则满足,即为的真子集,
结合选项,可得AB项符合题意.
故选:AB.
16.(25-26学年高一上·黑龙江绥化·期中)(多选)下列说法中正确的有( )
A. 已知在上是增函数,若,则
B. “”是“”的必要不充分条件
C. 若函数的值域为,则实数的取值范围是
D. 关于的方程有两个不等的正实数根的充要条件是
【答案】AC
【分析】
对于A,由,得,再结合的单调性即可判断;对于B,可以举特例分析“”与“”之间的逻辑关系;对于C,分k为零和不为零两种情况讨论即可;对于D,结合二次函数的图像特性及韦达定理即可判断.
【详解】
对于A,由,得,由在上是增函数,
得,因此,故A正确;
对于B,不能推出,例如,但,
也不能推出,例如,而,
因此“”是“”的既不充分也不必要条件,故B错误;
对于C,当时,,不符,舍去,
当时,则有 ,解得,
故实数的取值范围是,故C正确;
对于D,若方程有两个正实数根,则 ,解得,故D错误.
故选:AC.
17.(25-26学年高一上·黑龙江绥化·期中)(多选)下列命题为假命题的是( )
A. 若,则
B. 若且,则
C. 若不等式的解集为,则不等式的解集为或
D. 不等式对一切实数恒成立,则
【答案】AD
【分析】
利用特殊值判断A,根据不等式的性质判断B,关于的方程的解为,且,求出、、的关系,再解不等式即可判断C,分和两种情况讨论,当时 ,即可求出参数的取值范围,从而判断D.
【详解】
对于A:当时满足,但是,故A错误;
对于B:若且,则,,,
所以,
即,不等式的两边同时除以,可得,故B正确;
对于C:由题意,关于的方程的解为,且,
所以 ,解得 ,
则不等式,即,
由,则不等式变为,
即,解得或,
所以不等式的解集为或,故C正确;
对于D:不等式对一切实数恒成立,
① 当时,原不等式可化为,恒成立;
② 当时,须满足 ,解得,
综上① ② 可知,故D错误;
故选:AD.
18.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)若不等式的解集是,则不等式的解集是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】
由题意得为方程的根,且,进而结合韦达定理求得 ,进而求解不等式即可.
【详解】
由题意,为方程的根,且,
则 ,即 ,
则不等式,即为,
则,即,解得,
所以不等式的解集是.
故选:C
19.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)若正实数满足,不等式有解,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】
根据基本不等式“1”的代换求最小值,再由不等式有解得,即可求参数范围.
【详解】
由,
仅当,即时等号成立,
要使不等式有解,只需,
所以.
故选:B
20.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)(多选)已知有限数集中的元素均为实数,且对任意,都有,则下列结论正确的是( )
A. 中最大的元素不超过1
B. 中最小的元素可以小于
C. 若集合中只有一个元素,则或
D. 若集合中有两个元素,则
【答案】AC
【分析】
对于A,设为数集中最大的元素,可知也是数集的元素,由,解不等式即可判断;
对于B,设为数集中最小的元素,可知和都是数集的元素,则 ,解不等式即可判断;
对于C,设为数集中唯一的元素,可知也是数集的元素,则,解方程即可求解;
对于D,举出也满足条件即可判断.
【详解】
对于A,设为数集中最大的元素,根据数集的定义可知也是数集的元素,
则,解得:,所以数集中最大的元素不超过1,故A正确;
对于B,设为数集中最小的元素,根据数集的定义可知和都是数集的元素,
则 ,即 ,解得或,
所以数集中最小的元素不小于,故B不正确;
对于C,设为数集中唯一的元素,根据数集的定义可知也是数集的元素
,则,解得:或,则或,故C正确;
对于D,设集合中有两个元素分别为,,
当时,,,由于,所以,解得或(舍去),此时;
当,时,,,,所以集合中有两个元素,则也满足条件,故D不正确;
故选:AC
21.(25-26学年高一上·黑龙江两省十校·期中)已知是关于的二次方程的两根,则的大小关系是 .
【答案】
【分析】
根据一元二次方程的根与二次函数的图象的关系判断.
【详解】
如图是函数的图象(图中隐去了轴),
为的两根,为与轴交点的横坐标.为的根,为与交点的横坐标,.
故答案为:.
22.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)不等式的解集为 .
【答案】
【分析】
根据分式不等式的解法求解即可.
【详解】
当,即时,不等式成立;
当时,由 .
综上所述,不等式的解集为.
故答案为:.
23.(25-26学年高一上·黑龙江绥化·期中)设:实数满足,q:实数满足.
(1)若,求使得p,q都为真命题的的取值范围;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)求出p和q对应的不等式解集,根据两者都为真即可求解;
(2)求出p和q对应的不等式解集,根据是的充分不必要条件得到相应不等式条件,解出即可求解.
(1) 小问详解:
时,,解得,即,
由,得,解得,即,
因为p,q都为真命题,所以,即的取值范围为.
(2) 小问详解:
因为,所以,解得,即,
由是的充分不必要条件,则 ,且等号不同时成立,
又因为,所以的取值范围为.
24.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)为持续推进“改善农村人居环境,建设宜居美丽乡村”,某村委计划在该村广场旁一矩形空地进行绿化.如图所示,两块完全相同的长方形种植绿草坪,草坪周围(斜线部分)均摆满宽度相同的花,已知两块绿草坪的面积均为400平方米.
(1)若矩形草坪的长比宽至少多9米,求草坪宽的最大值;
(2)若草坪四周及中间的花坛宽度均为2米,求整个绿化面积的最小值.
【答案】(1)米 (2)平方米
【分析】
(1)设草坪的宽为米,长为米,得到,列出不等式,求得的范围,进而求得宽的最大值;
(2)根据题意,得到,结合基本不等式,即可求解.
(1) 小问详解:
解:设草坪的宽为米,长为米,由面积均为400平方米,可得,
因为矩形草坪的长比宽至少大9米,所以,
可得,解得,
又因为,所以,所以宽的最大值为米.
(2) 小问详解:
解:记整个的绿化面积为平方米,
由题意可得
(平方米)
当且仅当时,即米时,等号成立,
所以整个绿化面积的最小值为平方米.
25.(25-26学年高一上·内蒙古赤峰喀喇沁旗锦山中学·期中)已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若的最小值为,求的值.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)当时,得到函数并用配方法化简,由的值域,得到函数的值域;
(2)整理函数解析式,并令换元后利用配方法整理函数解析式,分析二次函数的对称轴的位置,得到函数的最值,然后列方程解得的值.
(1) 小问详解:
当时,,
因为,所以,故.
值域为.
(2) 小问详解:
,
令,则,
当时,即当时,函数取最小值,
∴,即,解得,∴.
当时,函数没有最小值,
∴.
26.(25-26学年高一上·内蒙古自治·期中)已知函数满足.
(1)求的解析式;
(2)求关于的不等式的解集;
(3)若关于的不等式的解集中只有一个整数,求的取值范围.
【答案】(1) (2)
当时,该不等式的解集为;当时,该不等式的解集为;当时,该不等式的解集为 (3)
【分析】
(1)应用方程组法计算得出解析式;
(2)分,,得出解集即可;
(3)根据解集只有一个整数计算求参数.
(1) 小问详解:
以代替代入,①
得,②
由2×② ,得,③
由③-① ,得,所以.
(2) 小问详解:
由(1)得等价于.
当时,,所以该不等式的解集为;
当时,该不等式的解集为;
当时,该不等式的解集为.
综上,当时,该不等式的解集为;当时,该不等式的解集为;当时,该不等式的解集为.
(3) 小问详解:
当时,该不等式的解集为,符合题意;
当时,该不等式的解集为,则;
当时,该不等式的解集为,则.
综上,的取值范围是.
27.(25-26学年高一上·内蒙古呼和浩特赛罕区·期中)已知函数.
(1)若对任意,,试比较与的大小;
(2)求时函数的最大值.
【答案】(1) (2)当时,,
当时,,
当时,.
【分析】
(1)将代入函数,解得,再分别求出与即可判断大小;
(2)对进行分类讨论即可求解.
(1) 小问详解:
因为对任意,,
则,化简得,
所以,
,,
所以.
(2) 小问详解:
因为,,开口向下,且对称轴为,
当时,在上单调递减,则;
当时,在上单调递增,在上单调递减,
则;
当时,在上单调递增,则.
综上:当时,,
当时,,
当时,.
28.(25-26学年高一上·内蒙古呼和浩特赛罕区·期中)已知集合,
(1)求;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2).
【分析】
(1)解出两集合,再根据并集含义即可得到答案;
(2)分和讨论即可.
(1) 小问详解:
,
,
则.
(2) 小问详解:
若,
当时,,解得,
当时,则有 ,解得.
则实数的取值范围为.
29.(25-26学年高一上·内蒙古自治区赤峰·期中)已知二次函数满足 .
(1)求的解析式;
(2)求 在上的值域.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)设,代入,可求得,从而得到的解析式;
(2)分析在上的单调性及最值,可得值域.
(1) 小问详解:
设,代入,
得.
所以 ,解得,,.
故.
(2) 小问详解:
由(1)知,,
在上单调递减,在单调递增.
又,,.
所以在上的最小值为,最大值为,值域为.
30.(25-26学年高一上·吉林地区普通高中友好学校·期中)法国数学家佛郎索瓦·韦达于1615年在著作《论方程的识别与订正》中建立了方程根与系数的关系,由于韦达最早发现代数方程的根与系数之间的这种关系,人们把这个关系称为韦达定理,它的内容为:“对于一元二次方程,它的两根、有如下关系:,.”韦达定理还有逆定理,它的内容为:“如果两数和满足如下关系:,,那么这两个数和是方程的根.”通过韦达定理的逆定理,我们就可以利用两数的和与积的关系构造一元二次方程,例如:,,那么m和n是方程的两根.请应用上述材料解决以下问题:
(1)已知m、n是两个不相等的实数,且满足,,求的值;
(2)已知实数x、y满足,,求的值;
(3)已知,是关于x的一元二次方程的两个实根,且,求使的值为整数的所有k的值.
【答案】(1) (2)22或37. (3),,.
【分析】
(1)由题意,可把看作的根,利用韦达定理求解即可;
(2)由韦达定理的逆定理,可将,看作方程的两个实数根,求解后即可得解;
(3)由韦达定理求出,,代入化简求出得解.
(1) 小问详解:
由已知,,,
可将m,n看作方程的两个不相等的实数根,
由韦达定理可得,,,
所以.
(2) 小问详解:
由,,
可将,看作方程的两个实数根,
则有,或,,
① 当,时,;
② 当,时,,
所以的值为22或37.
(3) 小问详解:
由韦达定理,可得,,,
且,解得,
故,
因,又,故必为的因数,
则的值可能为,,,1,2,4,
则实数k的值可能为,,,0,1,3,
又,故k的所有取值为,,.
31.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)已知二次函数.
(1)若的解集为,求ab的值;
(2)解关于x的不等式.
【答案】(1)3 (2)
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为
【分析】
(1)由题意可知1,b是方程的根,结合韦达定理即可求得答案.
(2)求出的两根,分类讨论a的范围,根据两根的大小,即可求得答案.
(1) 小问详解:
若的解集为,则1,b是方程的根,
由,解得:,由解得:,
所以;
(2) 小问详解:
由二次函数知,
不等式整理得,即,
由得
① 当时,不等式等价于:,
若,即时,解集为;
若,即时,解集为:;
若,即时,解集为;
② 当时,不等式等价于:,解集为
综上,当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为.
32.(25-26学年高一上·黑龙江新时代高中·期中)(1)已知函数的定义域为R,求实数的取值范围;
(2)的值域为,求实数的取值范围.
【答案】(1)(2)
【分析】
(1)由题意可知:在上恒成立,分和两种情况,结合判别式运算求解;
(2)由题意可知:的值域包含,分和两种情况,结合二次函数运算求解.
【详解】
(1)由题意可知:在上恒成立,
当,即时,,即,不合题意;
当,即时, ,解得,
综上所述:的取值范围是;
(2)由题意可知:的值域包含,
当时,,因为,可得,
所以的值域为,符合题意;
当时,则 ,解得,
综上所述:实数的取值范围是.
33.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知函数.
(1)若对,恒成立,求实数的取值范围;
(2)解关于的不等式:.
【答案】(1) (2)
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
【分析】
(1)分析可知,恒成立,由可得出关于的不等式,解之即可;
(2)将所求不等式变形为,对、的大小关系进行分类讨论,结合二次不等式的解法可得出原不等式的解集.
(1) 小问详解:
对,恒成立,即恒成立,
所以,
整理得,解得,所以实数的取值范围是.
(2) 小问详解:
,即,即,
即,即,
当,即时,原不等式即为,解得;
当,即时,解原不等式得或;
当,即时,解原不等式得或.
综上,当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
34.(25-26学年高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知,若恒成立,则实数m的取值范围是 .
【答案】
【分析】
根据基本不等式“1”的代换求得的最小值,从而可得恒成立,根据一元二次不等式即可解得实数m的取值范围.
【详解】
,
当且仅当,即时等号成立,
所以,解得,即实数m的取值范围是.
故答案为:.
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