内容正文:
其他不等式应用测试
(测试时间120分钟,总分150分) 姓名:___________班级:___________
一、单选题(每题5分,共40分)
1.“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.不必要条件
C.必要条件 D.既不充分也不必要条件
2.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
3.“”的一个充分不必要条件是( )
A. B.0
C. D.或
4.设集合,,则
A. B. C. D.
5.已知集合,则( )
A. B.或
C. D.或
6.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
7.已知的解集为,关于x的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8.已知集合,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题6分,共18分)
9.在下列四个命题中,正确的是( )
A.不等式的解集是.
B.,
C.函数的零点是,.
D.若且,则为第二象限角
10.下列说法中,正确的有( )
A.命题:“,”的否定为“,”
B.“方程有一正一负根”的充要条件是“”
C.不等式的解集为
D.若幂函数的图象经过点,则()
11.下列说法错误的是( )
A.已知集合,且,则实数为0或3
B.函数的最小值为2
C.不等式解集为或
D.一元二次不等式对一切实数都成立,则实数的取值范围是
三、填空题
12.函数的定义域是______.
13.不等式的解集是________
14.甲、乙两人解关于的不等式,甲写错了,正确计算后得到的解为;乙写错了,正确计算后得到的解为.那么不等式的解为___________.
四、解答题(共77分)
15.(13分)已知集合.
(1)若,求,;
(2)若,求实数的取值范围.
16.(15分)在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并完成解答.
问题:已知集合,,是否存在实数,使得____,若实数存在,求的取值范围;若不存在,说明理由.
17.(15分)经过长期观测得到:在交通繁忙的时段内,某公路段汽车的车流量(千辆/小时)与汽车的平均速度(千米/小时)之间的函数关系为:.
(1)在该时段内,当汽车的平均速度为多少时,车流量最大?最大车流量为多少?(保留分数形式)
(2)若要求在该时段内车流量超过10(千辆/小时),则汽车的平均速度应在什么范围内?
18.(17分)已知,集合;
(1)当时,求和;
(2)已知,求实数的取值范围;
19.(17分)一般认为,民用住宅的窗户面积必须小于地板面积,但窗户面积与地板面积的比应不小于,而且这个比值越大,采光效果越好.
(1)若一所公寓窗户面积与地板面积的总和为,则这所公寓的窗户面积至少为多少平方米?
(2)若同时增加相同的窗户面积和地板面积,公寓的采光效果是变好了还是变坏了?请说明理由;
(3)请从(2)中抽象出一个不等式,写出这个不等式,并利用这个不等式比较下列三个值的大小:.
试卷第1页(共3页)
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《其他不等式应用测试》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
A
A
D
A
A
C
ABD
ABD
题号
11
答案
ABD
1.A
【分析】举出反例得到充分性不成立,再解不等式得到必要性成立.
【详解】当时,满足,但不满足,充分性不成立,
,解得或,此时,必要性成立,
故“”是“”的必要不充分条件.
故选:A
2.A
【分析】根据分式不等式的解法解出集合A,根据交集的定义和运算即可求解.
【详解】,
又,所以.
故选:A
3.A
【分析】解分式不等式,再根据充分不必要条件的定义和集合间的包含关系判断可得答案.
【详解】等价于,
解不等式,得或.
因为“”可以推出“或”,但“或”不能推出“”,
所以“”是“-1”的一个充分不必要条件.
故选:A.
4.A
【分析】求出A与B中不等式的解集确定出A与B,从而求出两集合的交集即可.
【详解】∵集合A=,解得x>-1,
B={x|(x+1)(x﹣2)0且x}={x|﹣1x<2},
则A∩B={x|<x<2},
故选A.
【点睛】本题考查了集合的运算,考查解指数不等式及分式不等式问题,是一道基础题.
5.D
【分析】解出绝对值不等式与分式不等式得到集合、后,由并集定义即可得.
【详解】由,得,即,则,
由,即,得或,即或,
则或.
故选:D.
6.A
【分析】解不等式确定集合,然后由集合运算定义计算.
【详解】,
,
∴,
∴,
故选:A.
本题考查集合的综合运算,掌握集合运算定义是解题基础,还考查了解分式不等式和一元二次不等式,属于基础题.
7.A
【分析】根据给定解集可得,再代入分式不等式求解即得.
【详解】因的解集为,则,且,即有,
因此,不等式化为:,即,
于是有:或,解得,解得,
所以所求不等式的解集为:.
故选:A
8.C
【分析】解分式不等式求得集合,解一元二次不等式求得集合,利用交集的运算求解即可.
【详解】由,得,解得或,
所以或,
由,得,解得或,
所以或,
所以或.
故选:C.
9.ABD
【分析】对于A,直接解分式不等式判断,对于B,利用指数函数和幂函数的性质分析判断,对于C,根据函数零点的定义分析判断,对于D,根据三角函数的性质分析判断
【详解】对于A,由,得,解得,所以不等式的解集为,所以A正确,
对于B,因为在上单调递减,所以,
因为在上单调递增,所以,
所以,,所以B正确,
对于C,由,得或,所以函数的零点为4和,所以C错误,
对于D,由,得为第二象限或第四象限的角,由,得为第一象限的角,或第二象限的角,或的终边在轴的非负半轴上,
所以当且时,为第二象限角,所以D正确,
故选:ABD
10.ABD
【分析】利用全称量词命题的否定为存在量词命题判断A;利用根与系数的关系判断B;求解分式不等式判断C;先代入求出幂函数,再进行不等式的判定.
【详解】对于A,:“,”的否定为“,”,故A正确.
对于B,方程有一正一负根的充要条件是
,解得,故B正确;
对于C,不等式等价于,即,
即,即为,解得,
所以原不等式的解集为,故C错误;
对于D,由题意,故,
若,则,故D正确.
故选:ABD
11.ABD
【分析】A.根据元素与集合的关系,列式判断;B.利用换元,再根据对勾函数的单调性判断选项;C.将分式不等式转化为一元二次不等式,即可判断;D.根据一元二次不等式与函数的关系,列式求解.
【详解】对于A,当时,,与集合元素互异性矛盾,
当时,解得或,
时,,与集合元素互异性矛盾,时,,符合题意,
所以,故A错误;
对于B,设,则在区间上单调递增,
所以当时,函数取得最小值,故B错误;
对于C,不等式,等价于,
解得或,故C正确;
对于D,一元二次不等式恒成立,即,
解得:,故D错误.
故选:ABD.
12.
【分析】根据已知,可得,解出不等式即可得到结果.
【详解】要使函数有意义,则应满足,即
该不等式等价于,解得.
所以,函数的定义域是.
故答案为:.
13.
【分析】根据题意,等价于(x-2)()>0,即可得答案.
【详解】根据题意,等价于(x-2)()>0,
即(x-2)(x-7)(x+1)>0
解之,可得
∴不等式的解集是
故答案为
【点睛】本题考查分式不等式的解法,注意将分式不等式转为整式不等式.
14.
【详解】甲写错了,但是正确的,由的解为,则1和2是方程的两个根,得;
乙写错了,但是正确的,由的解为,则和1是方程的两个根,得,即.
由,得,即,解得.
不等式的解为.
15.(1),或
(2)
【分析】(1)时,解不等式可得,再由集合交集、并集运算法则可得结果;
(2)对参数的取值进行分类讨论,再由不等关系解不等式即可求得结果.
【详解】(1)当时,解不等式可得,
又,可得,
易知或,
因此可得或.
(2)由可知,集合是集合的子集,
当时,易知,此时满足,符合题意;
当时,易知,若可知,解得;
当时,易知,若可知,解得;
综上所述,实数的取值范围为.
16.选①:;选②:;选③:.
【分析】解一元二次不等式和分式不等式可求得集合;若选①,可计算求得时的范围,在实数范围内取补集即可得到时的范围;若选②,由交集结果可知,由包含关系可得不等式组,解不等式组求得的范围;若选③,由补集概念可得,由包含关系可构造不等式求得的范围.
【详解】由得:,;
由得:,;
若选条件①,若,则或,解得:或,
若,则,即的取值范围为;
若选条件②,若,则,,解得:,
即实数的取值范围为;
若选条件③,或,
若,则或,解得:或,
即实数的取值范围为.
17.(1)在该时段内,当汽车的平均速度为千米/小时时,车流量最大,最大车流量为千辆/小时;(2).
【分析】(1)利用均值不等式进行求解即可;
(2)得到不等式,解分式不等式即可.
【详解】(1),当且仅当,即时,等号成立;
在该时段内,当汽车的平均速度为千米/小时时,车流量最大,最大车流量为千辆/小时;
(2)因为要求在该时段内车流量超过10(千辆/小时),即,即,因此,汽车的平均速度应在.
18.(1)或,
(2)
【分析】(1)分别解出两个集合中的不等式,即可得;
(2)根据并集的结果得集合间的包含关系,再根据的大小关系分类讨论,进而列不等式,求解即可.
【详解】(1)由,得,解得或,
则或;
;
当时,,解得.
(2)由,得,
①当时,得,符合题意;
②当时,若,则,
由,得,此时;
若,则,此时恒成立,故符合题意;
综上所述,实数的取值范围为.
19.(1)20
(2)变好了,
设窗户面积和地板面积分别为平方米,同时增加平方米,
则原窗户面积与地板面积的比与新的面积比分别为,
作差得,即,采光效果变好了;
(3)
【分析】(1)根据条件建立等量关系与不等关系计算即可;
(2)根据条件作差比较大小即可;
(3)利用(2)的结论结合对数的运算、对数函数的性质同取倒数比较即可.
【详解】(1)设窗户面积为,则地板面积为,则由题意可知:,
解之得,即窗户面积至少20平方米;
(2)略
(3)由上可知:
易知,
则;
同理,即,
所以,则.
答案第1页(共2页)
答案第1页(共2页)
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