不等式章节测试题(含解析)

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名称 不等式章节测试题(含解析)
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文件大小 1.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2022-11-19 08:41:19

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文档简介

绝密★启用前
数学
不等式章节测试题
考试范围:不等式;考试时间:120分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
选择题:本题共8个小题,每小题5分,共40分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1.设,,则
A. B.
C. D.
2.设为坐标原点,直线与双曲线的两条渐近线分别交于两点,若的面积为8,则的焦距的最小值为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
3.已知为等比数列,,,则( )
A. B. C. D.
4.已知,,若,则的最小值是( )
A.2 B. C. D.
5.已知是椭圆与双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且,线段的垂直平分线过,若椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的最小值为( )
A. B.3 C.6 D.
6.已知关于的不等式组仅有一个整数解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.若对任意实数,不等式恒成立,则实数a的最小值为( )
A. B. C. D.
8.已知向量与的夹角为,且,向量满足,且,记向量在向量与方向上的投影分别为x y.现有两个结论:①若,则;②的最大值为.则正确的判断是( )
A.①成立,②成立 B.①成立,②不成立
C.①不成立,②成立 D.①不成立,②不成立
二、选择题:本题共四个小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求的。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.下列说法正确的有( )
A.若,则的最大值是 -1
B.若,,都是正数,且,则的最小值是3
C.若,,,则的最小值是2
D.若实数,满足,则的最大值是
10.若正实数a,b满足则下列说法正确的是( )
A.ab有最大值 B.有最大值
C.有最小值2 D.有最大值
11.已知,则的值可能是
A. B. C. D.
12.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.
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共4个小题,每个小题5分,共20分。
13.设函数则满足的x的取值范围是____________.
14.已知,且,则的最小值为_________.
15.在中,角所对的边分别为,,的平分线交于点D,且,则的最小值为________.
16.已知,函数若对任意x∈[–3,+),f(x)≤恒成立,则a的取值范围是__________.
四、解答题:本题共6个小题,共70分。
17.设等差数列的公差为d,前项和为,等比数列的公比为.已知,,,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)当时,记,求数列的前项和.
18.设函数.
(1)若对于一切实数,恒成立,求的取值范围;
(2)解不等式.
19.设函数.
(1)若关于的不等式有实数解,求实数的取值范围;
(2)若不等式对于实数时恒成立,求实数的取值范围;
(3)解关于的不等式:.
20.已知函数.
(1)若不等式的解集为R,求m的取值范围;
(2)解关于x的不等式;
(3)若不等式对一切恒成立,求m的取值范围.
21.已知不等式,其中x,k∈R.
(1)若x=4,解上述关于k的不等式;
(2)若不等式对任意k∈R恒成立,求x的最大值.
22.已知函数
(1)若,求函数的零点;
(2)若在恒成立,求的取值范围;
(3)设函数,解不等式.
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
(
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
) (
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
) (
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案:
1.B
【详解】分析:求出,得到的范围,进而可得结果.
详解:.
,即


故选B.
点睛:本题主要考查对数的运算和不等式,属于中档题.
2.B
【分析】因为,可得双曲线的渐近线方程是,与直线联立方程求得,两点坐标,即可求得,根据的面积为,可得值,根据,结合均值不等式,即可求得答案.
【详解】
双曲线的渐近线方程是
直线与双曲线的两条渐近线分别交于,两点
不妨设为在第一象限,在第四象限
联立,解得

联立,解得

面积为:
双曲线
其焦距为
当且仅当取等号
的焦距的最小值:
故选:B.
【点睛】本题主要考查了求双曲线焦距的最值问题,解题关键是掌握双曲线渐近线的定义和均值不等式求最值方法,在使用均值不等式求最值时,要检验等号是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.
3.D
【分析】由条件可得的值,进而由和可得解.
【详解】或.
由等比数列性质可知

故选D.
【点睛】本题主要考查了等比数列的下标的性质,属于中档题.
4.C
【分析】将,转化为,由,利用基本不等式求解.
【详解】因为,
所以,
所以,

当且仅当,即时,等号成立,
故选:C
5.C
【分析】利用椭圆和双曲线的性质,用椭圆双曲线的焦距长轴长表示,再利用均值不等式得到答案.
【详解】设椭圆长轴,双曲线实轴,由题意可知:,
又,,
两式相减,可得:,,
. ,
,当且仅当时取等号,
的最小值为6,
故选:C.
【点睛】本题考查了椭圆双曲线的性质,用椭圆双曲线的焦距长轴长表示是解题的关键,意在考查学生的计算能力.
6.B
【解析】解不等式,得或,再分类讨论不等式的解集,结合集合关系求得参数的取值范围.
【详解】解不等式,得或
解方程,得,
(1)当,即时,不等式的解为:
此时不等式组的解集为,
若不等式组的解集中仅有一个整数,则,即;
(2)当,即时,不等式的解为:
此时不等式组的解集为,
若不等式组的解集中仅有一个整数,则,即;
综上,可知的取值范围为
故选:B
【点睛】关键点睛:本题考查利用不等式组的解集情况求参数的范围,解题的关键是解一元二次不等式及分类讨论解含参数的一元二次不等式,再利用集合关系求参数,考查学生的分类讨论思想与运算求解能力,属于中档题.
7.D
【分析】分离变量将问题转化为对于任意实数恒成立,进而求出的最大值,设及,然后通过基本不等式求得答案.
【详解】由题意可得,对于任意实数恒成立,则只需求的最大值即可,,设,则,再设,则,当且仅当时取得“=”.
所以,即实数a的最小值为.
故选:D.
8.C
【分析】①根据及与的夹角为求出,假设成立,求出与,代入后发现等式不成立,故①错误;②利用向量共线定理可知,点C在线段AB上,再结合,可得:,利用投影公式求出,只需求出最大值,利用面积公式和基本不等式求出最大值为1,进而求出的最大值.
【详解】由,解得:,当时,,由得:,即,由得:,因为,假设,则可求出,,代入中,等号不成立,故①错误;
设,,,因为,由向量共线定理可知,点C在线段AB上,如图,设,则,因为,所以,即,故在方向的投影等于在方向的投影相等,故点C满足,又,,所以
,其中,而要想保证最大,只需最小,由余弦定理可得:,当且仅当时,等号成立,所以最小值为,所以最大值为,故的最大值为,②正确.
故选:C
【点睛】向量投影的理解是很重要的,在出题中往往会画出图形来进行思考问题,利用几何法来解决问题,这道题目的突破口就是结合与,可得:点C在线段AB上且,进而得到最小值.
9.ABD
【分析】对于A,凑分母,结合基本不等式,可得答案;
对于B,根据基本不等式,结合“1”的妙用,可得答案;
对于C,根据基本不等式的变式,整理出关于所求整式的二次不等式,可得答案;
对于D,采用整体思想进行换元,分离常数,结合基本不等式,可得答案.
【详解】对于A,因为,所以,所以,
所以

当且仅当,即时等号成立,
所以的最大值为-1,故A正确;
对于B,因为,,都是正数,且,所以,
所以

当且仅当,即即时等号成立,
所以的最小值为3,故B正确;
对于C,因为,,所以,
即(当且仅当时等号成立),
因为,所以,
所以,所以,
解得(舍去)或,当且仅当时等号成立,
所以的最小值为4,故C错误;
对于D,令,,则,,
因为,所以,同号,则,同号,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最大值是,故D正确,
故选:ABD.
10.AB
【解析】对A,根据基本不等式求的最大值;
对B,对平方再利用基本不等式求最大值;
对C,根据再展开求解最小值;
对D,对平方再根据基本不等式求最值.
【详解】对A,,当且仅当时取等号.故A正确.
对B, ,故,当且仅当时取等号.故B正确.
对C, .当且仅当时取等号.所以有最小值4.故C错误.
对D, ,即,故有最小值.故D错误.
故选:AB
【点睛】本题主要考查了基本不等式求解最值的问题,需要根据所给形式进行合适的变形,再利用基本不等式.属于中档题.
11.CD
【分析】,有则且,分和打开 ,然后用重要不等式求出其最值,从而得到答案.
【详解】由,得,则且.
当时, =
=.
当且仅当即 时取等号.
当时, =
=.
当且仅当即 时取等号.
综上,.
故选:C D.
12.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.
13.
【详解】由题意得: 当时,恒成立,即;当时, 恒成立,即;当时,,即.综上,x的取值范围是.
【名师点睛】分段函数的考查方向注重对应性,即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么,然后代入该段的解析式求值.解决此类问题时,要注意区间端点是否取到及其所对应的函数值,尤其是分段函数结合点处的函数值.
14.4
【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.
15.9
【详解】分析:先根据三角形面积公式得条件、再利用基本不等式求最值.
详解:由题意可知,,由角平分线性质和三角形面积公式得,化简得,因此
当且仅当时取等号,则的最小值为.
点睛:在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.
16.
【分析】由题意分类讨论和两种情况,结合恒成立的条件整理计算即可求得最终结果.
【详解】分类讨论:①当时,即:,
整理可得:,
由恒成立的条件可知:,
结合二次函数的性质可知:
当时,,则;
②当时,即:,整理可得:,
由恒成立的条件可知:,
结合二次函数的性质可知:
当或时,,则;
综合①②可得的取值范围是,故答案为.
点睛:对于恒成立问题,常用到以下两个结论:(1)a≥f(x)恒成立 a≥f(x)max;(2)a≤f(x)恒成立 a≤f(x)min.有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图象是探求解题思路的有效方法.一般从:①开口方向;②对称轴位置;③判别式;④端点函数值符号四个方面分析.
17.(1)见解析 (2)
【分析】(1)利用前10项和与首项、公差的关系,联立方程组计算即可;
(2)当d>1时,由(1)知cn,写出Tn、Tn的表达式,利用错位相减法及等比数列的求和公式,计算即可.
【详解】解:(1)设a1=a,由题意可得,
解得,或,
当时,an=2n﹣1,bn=2n﹣1;
当时,an(2n+79),bn=9 ;
(2)当d>1时,由(1)知an=2n﹣1,bn=2n﹣1,
∴cn,
∴Tn=1+3 5 7 9 (2n﹣1) ,
∴Tn=1 3 5 7 (2n﹣3) (2n﹣1) ,
∴Tn=2(2n﹣1) 3,
∴Tn=6.
【点睛】本题考查求数列的通项及求和,利用错位相减法是解决本题的关键,注意解题方法的积累,属于中档题.
18.(1);(2)答案见解析.
【分析】(1)分别在和两种情况下,结合二次函数图象的分析可确定不等式组求得结果;
(2)将不等式整理为,分别在,和三种情况下求得结果.
【详解】(1)由知:,
当时,,满足题意;
当时,则,解得:;
综上所述:的取值范围为.
(2)由得,
即,即;
当时,解得:;当时,解得;当时,解集为.
综上所述:当时,解集为;当时,解集为;当时,解集为.
19.(1);(2);(3)分类求解,答案见解析.
【分析】(1)将给定的不等式等价转化成,按与并结合二次函数的性质讨论存在实数使不等式成立即可;
(2)将给定的不等式等价转化成,根据给定条件借助一次函数的性质即可作答;
(3)将不等式化为,分类讨论并借助一元二次不等式的解法即可作答.
【详解】(1)依题意,有实数解,即不等式有实数解,
当时,有实数解,则,
当时,取,则成立,即有实数解,于是得,
当时,二次函数的图象开口向下,要有解,当且仅当,从而得,
综上,,
所以实数的取值范围是;
(2)不等式对于实数时恒成立,即,
显然,函数在上递增,从而得,即,解得,
所以实数的取值范围是;
(3) 不等式,
当时,,
当时,不等式可化为,而,解得,
当时,不等式可化为,
当,即时,,
当,即时,或,
当,即时,或,
所以,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,
当时,原不等式的解集为.
20.(1);
(2)答案见解析;
(3).
【分析】(1)对二次项系数进行分类讨论,结合二次函数的判别式即可容易求得结果;
(2),对,与分类讨论,可分别求得其解集
(3),通过分离常数与利用基本不等式结合已知即可求得m的取值范围.
(1)
根据题意,当,即时,,不合题意;
当,即时,
的解集为R,即的解集为R,
即,故时,或.
故 .
(2)
,即,
即,
当,即时,解集为;
当,即时,,

解集为或;
当,即时,,

解集为.
综上所述:当时,解集为;
当时,解集为;当时,解集为或.
(3)
,即,
恒成立,

设则,

,当且仅当时取等号,
,当且仅当时取等号,
当时,,

【点睛】本题考察二次函数恒成立问题,以及含参二次函数不等式的求解,其中正确的分类讨论,是解决本题的关键,属综合困难题.
21.(1)或或}
(2)
【分析】(1)将x=4代入不等式化简可得, ,利用一元二次不等式的解法求解即可;
(2)利用换元法,令,将问题转化为对任意t≥1恒成立,利用基本不等式求解的最小值,即可得到x的取值范围,从而得到答案.
【详解】(1)若x=4,则不等式变形为
即,
解得或,
所以 或或,
故不等式的解集为或或};
(2)令,
则不等式对任意k∈R恒成立,
等价于对任意t≥1恒成立,
因为,
当且仅当,即t=时取等号,
所以x≤,
故x的最大值为.
22.(1)1;(2) (3)见解析
【分析】(1)解方程可得零点;
(2)恒成立,可分离参数得,这样只要求得在上的最大值即可;
(3)注意到的定义域,不等式等价于,这样可根据与0,1的大小关系分类讨论.
【详解】(1)当时,
令得,,∵,∴函数的零点是1
(2)在恒成立,即在恒成立,
分离参数得:,
∵,∴
从而有:.
(3)
令,得,,
因为函数的定义域为,所以等价于
(1)当,即时,恒成立,原不等式的解集是
(2)当,即时,原不等式的解集是
(3)当,即时,原不等式的解集是
(4)当,即时,原不等式的解集是
综上所述:当时,原不等式的解集是
当时,原不等式的解集是
当时,原不等式的解集是
当时,原不等式的解集是
【点睛】本题考查函数的零点,考查不等式恒成立问题,考查解含参数的一元二次不等式.其中不等式恒成立问题可采用参数法转化为求函数的最值问题,而解一元二次不等式,必须对参数分类讨论,解题关键是确定分类标准.解一元二次不等式的分类标准有三个方面:一是二次的系数正负或者为0问题,二是一元二次方程的判别式的正负或0的问题,三是一元二次方程两根的大小关系.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页