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不等式单元测试(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据不等式的性质求出分式不等式的解集即可.
【详解】因为不等式满足,所以,
所以,即,解得.
所以该不等式的解集为.
2.已知正实数满足,若不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先将恒成立问题转化为求的最小值,再借助均值不等式即可求得结果.
【详解】因为对于正实数,不等式恒成立,即即可.
因为正实数满足,
所以,
当且仅当,即时等号成立,此时取到最小值为9,
所以.
3.已知 ,且 ,则的最小值为( )
A.4 B. C.5 D.
【答案】B
【详解】因为,所以,
.
当且仅当,即时等号成立.
故的最小值为.
4.若关于x的不等式的解集中恰有4个整数,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意讨论的符号,结合整数解个数构造不等式,解不等式求a的取值范围.
【详解】若时,不等式,解集为,有无数个整数解,不符合题意;
若时,开口向下,
的解集为两侧无限区间,有无穷多个整数解,不符合题意;
故,开口向上,
,对应方程两根为:
,
由得,故不等式解集为:,
则4个整数解为,故,解得,
故a的取值范围为.
5.已知,那么,当代数式取最小值时,的值为( )
A. B.4 C. D.8
【答案】A
【分析】根据题意有,当且仅当,即时取等号,所以,结合以及两个不等式等号成立的条件可求出的值,从而可求得答案
【详解】因为,所以,当且仅当,即时取等号
,所以,所以,
当且仅当,即时取等号,其中第一个不等式等号成立的条件为,
第二个不等式等号成立的条件为,所以当,时,取最小值,此时
故选:A
二、多选题
6.已知实数,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】选项A,因为,所以.
选项B,若,,满足,但不满足.
选项C,因为,所以,则,所以.
选项D,若,,不满足.
7.已知正数,满足,则下列选项正确的是( )
A.的最小值是4 B.的最小值是1
C.的最小值是1 D.的最大值是
【答案】AD
【分析】利用基本不等式和二次函数的图象与性质,逐一分析选项,即可得出答案.
【详解】由题知,,.
对于选项A,,
当且仅当,即时等号成立,所以的最小值是,故A正确;
对于B,,当且仅当时等号成立,
所以的最大值是,故B错误;
对于C,由,得,即,
所以,
所以当时,取得最小值是,故C错误;
对于D,由C知,,,
所以,
所以当时,取得最大值是,故D正确.
8.已知不等式,下列说法正确的是( )
A.若,则不等式的解集为
B.若不等式对恒成立,则整数的取值集合为
C.若不等式对恒成立,则实数的取值范围是
D.若恰有一个整数使得不等式成立,则实数的取值范围是
【答案】ACD
【分析】根据一元二次不等式的解集求解、二次函数的性质、一元二次方程的根等知识逐项计算即可.
【详解】对于A,时,不等式为,
化简得,令,
解得,即或,
所以不等式的解集为,所以A正确;
对于B,当时,不等式变为,恒成立,所以也符合,B错误;
对于C,令,因为不等式对恒成立,
且是关于的一次函数,所以只需满足且即可.
由恒成立,由,解得,C正确;
对于D,若恰有一个整数使得不等式成立,则,又因为,
所以使不等式成立的整数.
设对应的两个根为,则.
所以,解得,D正确.
故选:ACD.
三、填空题
9.已知命题:“,”为假命题,则的取值范围是____________.
【答案】
【分析】首先写出命题的否定,再根据命题的否定为真命题,求的取值范围.
【详解】命题的否定为“,”,为真命题,
当时,恒成立,
当时,,解得:,
综上可得:的取值范围是
10.解不等式________.
【答案】
【分析】根据分式不等式的解法以及一元二次不等式求解方法解不等式即可.
【详解】要使分式有意义,需满足分母不为0,即,
对任意,恒有,当且仅当时等号成立,
所以不等式的解等价于,
即,解得:或,
所以不等式的解集为:.
11.当时,关于的不等式恒成立,则的最小值为__________.
【答案】
【分析】先分和进行讨论,当时根据不等式讨论分析可知:为的零点,可得,结合基本不等式求解.
【详解】由可得.
当时,由可得,因为关于的不等式恒成立,所以,
因为是开口向上的抛物线,所以不恒成立,故舍去;
当时,则有当时,;当时,.
因为在时恒成立,
所以当时,;当时,.
即是 的零点.
所以,化简可得,
所以,当且仅当, 即等号成立.
故答案为:
四、解答题
12.已知.
(1)求的最大值;
(2)求的最小值;
(3)求的最小值.
【答案】(1)1
(2)
(3)
【分析】(1)根据已知条件,利用基本不等式求解积的最大值;
(2)结合已知条件对所求式进行变形,构造基本不等式,再利用基本不等式求和的最小值;
(3)先对所求式进行化简,再结合已知条件对所求式进行变形,构造基本不等式,最后利用基本不等式求和的最小值.
【详解】(1),
,
,当且仅当,即时,等号成立,
故的最大值为1.
(2),,
,,当且仅当,即时,等号成立,
的最小值为.
(3),
,
,
,
,,
当且仅当,即时,等号成立,
的最小值为.
13.(2023秋·全国·高三校联考阶段练习)已知函数().
(1)若的解集为,解关于x的不等式;
(2)若对任意的恒成立,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据解集和韦达定理可得a,b,c的关系,及,代入目标不等式化简可解;
(2)根据不等式恒成立可得和,利用判别式所得关系放缩目标式,然后换元,分离常数后,利用基本不等式可得.
【详解】(1)因为的解集为,
所以,,,得,(),
所以等价于,
又,所以,解得,
即关于x的不等式的解集为.
(2)因为对任意的恒成立,
即对任意的恒成立,
所以,,
所以,
所以,时等号成立.
令,又,
所以,即,所以,
所以,
令(),当时,;
当时,,当且仅当时,等号成立.
所以的最大值为.
14.(2022秋·辽宁大连·高三大连八中校考期中)命题,使成立.是否存在实数a,使命题p为真命题?如果存在,求出实数a的取值范围,如果不存在,请说明理由.
【答案】存在,实数a的取值范围
【分析】构造函数,,由已知条件将问题转换为,利用基本不等式求,分类讨论求,构造不等式即可得求出实数a的取值范围.
【详解】存在实数a,使得命题p为真命题,理由如下:
命题,使成立,
令,,
则问题转化为,
当且仅当,即时等号成立,故
,对称轴为,开口向上
(1)当,即时,函数在上单调递增,
,解得:,此时无解;
(2)当,即时,函数在上单调递减,在上单调递增,
,解得:,即
(3)当,即时,函数在上单调递减,
,解得:,此时;
综上可知,实数a的取值范围为:
【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:
一般地,已知函数,
(1)若,,总有成立,故;
(2)若,,有成立,故;
(3)若,,有成立,故;
(4)若,,有,则的值域是值域的子集 .
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一、单选题
1.不等式的解集是( )
A. B. C. D.
2.已知正实数满足,若不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.已知 ,且 ,则的最小值为( )
A.4 B. C.5 D.
4.若关于x的不等式的解集中恰有4个整数,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.已知,那么,当代数式取最小值时,的值为( )
A. B.4 C. D.8
二、多选题
6.已知实数,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
7.已知正数,满足,则下列选项正确的是( )
A.的最小值是4 B.的最小值是1
C.的最小值是1 D.的最大值是
8.已知不等式,下列说法正确的是( )
A.若,则不等式的解集为
B.若不等式对恒成立,则整数的取值集合为
C.若不等式对恒成立,则实数的取值范围是
D.若恰有一个整数使得不等式成立,则实数的取值范围是
三、填空题
9.已知命题:“,”为假命题,则的取值范围是____________.
10.当时,关于的不等式恒成立,则的最小值为__________.
11不等式的解集为 .
四、解答题
12.已知.
(1)求的最大值;
(2)求的最小值;
(3)求的最小值.
13.已知函数().
(1)若的解集为,解关于x的不等式;
(2)若对任意的恒成立,求的最大值.
14.命题,使成立.是否存在实数a,使命题p为真命题?如果存在,求出实数a的取值范围,如果不存在,请说明理由.
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