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选修4-5(A版) 高考真题集训
课时作业(14) 高考真题集训
作业设计 限时:40分钟 满分:90分
一、填空题:每小题5分,共35分.
1.(2012·江西)在实数范围内,不等式|2x-1|+|2x+1|≤6的解集为__________.21教育网
解析:原不等式可化为或
或
解得-≤x≤,
即原不等式的解集为.
答案:
2.(2012·山东)若不等式|kx-4|≤2的解集为{x|1≤x≤3},则实数k=__________.21cnjy.com
解析:依题可知x=1和x=3是方程|kx-4|=2的两根,
∴ k=2.
答案:2
3.(2013·湖南)已知a,b,c∈R,a+2b+3c=6,则a2+4b2+9c2的最小值为__________.21·cn·jy·com
解析:由柯西不等式,则
[a2+(2b)2+(3c)2](12+12+12)≥(a+2b+3c)2=36.
∴[a2+(2b)2+(3c)2]×3≥36.
∴a2+4b2+9c2≥12.
答案:12
4.(2013·陕西)已知a,b,m,n均为正数,且a+b=1,mn=2,则(am+bn)(bm+an)的最小值为________.www.21-cn-jy.com
解析:∵(am+bn)(bm+an)=abm2+a2mn+b2mn+abn2
=ab(m2+n2)+2a2+2b2≥2abmn+2a2+2b2=4ab+2a2+2b2=2(a+b)2=2.2·1·c·n·j·y
答案:2
5.(2013·江西)在实数范围内,不等式||x-2|-1|≤1的解集为__________.
解析:由||x-2|-1|≤1得,
即∴
∴解集为[0,4].
答案:[0,4]
6.(2013·湖北)设x,y,z∈R,且满足:x2+y2+z2=1,x+2y+3z=,则x+y+z=__________.【来源:21·世纪·教育·网】
解析:设a=(x,y,z),b=(1,2,3),
则a·b=x+2y+3z=.
∴|a|=1,|b|=,
∴a·b=1×·cos〈a,b〉=.
∴cos〈a,b〉=1,∴〈a,b〉=0,∴a,b共线同向,
∴a=·b=,
∴x=,y=,z=.
∴x+y+z===.
答案:
7.(2013·重庆)若关于实数x的不等式|x-5|+|x+3|<a无解,则实数a的取值范围是______.21·世纪*教育网
解析:|x-5|+|x+3|≥|(x-5)-(x+3)|=8,
∵不等式|x-5|+|x+3|<a无解,∴a≤8.
答案:(-∞,8]
二、解答题:每小题11分,共55分.
8.(2013·新课标Ⅰ)已知函数f(x)=|2x-1|+|2x+a|,g(x)=x+3.
(1)当a=-2时,求不等式f(x)<g(x)的解集;
(2)设a>-1,且当x∈时,f(x)≤g(x),求a的取值范围.
解:(1)当a=-2时,由f(x)<g(x)得
|2x-1|+|2x-2|-x-3<0,则
设函数y=|2x-1|+|2x-2|-x-3,
y=
其图像如图所示.从图像可知,当且仅当x∈(0,2)时,y<0.
所以原不等式的解集是{x|0<x<2}.
(2)当x∈时,f(x)=1+a.
不等式f(x)≤g(x)化为1+a≤x+3.
所以x≥a-2对x∈都成立.
故-≥a-2,即a≤.
从而a的取值范围是.
9.(2013·福建)设不等式|x-2|<a(a∈N*)的解集为A,且∈A, A.
(1)求a的值;
(2)求函数f(x)=|x+a|+|x-2|的最小值.
解:(1)因为∈A,且 A,所以<a,且≥a.
解得<a≤,又因为a∈N*,所以a=1.
(2)因为|x+1|+|x-2|≥|(x+1)-(x-2)|=3.
当且仅当(x+1)(x-2)≤0,即-1≤x≤2时取到等号,所以f(x)的最小值为3.
10.(2013·辽宁)已知函数f(x)=|x-a|,其中a>1.
(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4-|x-4|的解集;
(2)已知关于x的不等式|f(2x+a)-2f(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2}.求a的值.
解:(1)当a=2时,f(x)+|x-4|=
当x≤2时,由f(x)≥4-|x-4|得-2x+6≥4,
解得x≤1;
当2<x<4时,f(x)≥4-|x-4|无解;
当x≥4时,由f(x)≥4-|x-4|得2x-6≥4,解得x≥5;
所以f(x)≥4-|x-4|的解集为{x|x≤1或x≥5}.
(2)记h(x)=f(2x+a)-2f(x),则h(x)=
由|h(x)|≤2.解得≤x≤.
又已知|h(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2}.
所以于是a=3.
11.(2012·课标全国)已知函数f(x)=|x+a|+|x-2|.
(1)当a=-3时,求不等式f(x)≥3的解集;
(2)若f(x)≤|x-4|的解集包含[1,2],求a的取值范围.
解:(1)当a=-3时,
f(x)=
当x≤2时,由f(x)≥3得-2x+5≥3,
解得x≤1;
当2<x<3时,f(x)≥3无解;
当x≥3时,由f(x)≥3得2x-5≥3,解得x≥4;
所以f(x)≥3的解集为{x|x≤1}∪{x|x≥4}={x|x≤1或x≥4}.
(2)f(x)≤|x-4| |x-4|-|x-2|≥|x+a|.
当x∈[1,2]时,|x-4|-|x-2|≥|x+a|,
4-x-(2-x)≥|x+a|
-2-a≤x≤2-a.
由条件得-2-a≤1且2-a≥2,即-3≤a≤0.
故满足条件的a的取值范围为[-3,0].
12.已知函数f(x)=m-|x-2|,m∈R,且f(x+2)≥0的解集为[-1,1].
(1)求m的值;
(2)若a,b,c∈R,且++=m,求证:a+2b+3c≥9.
解:(1)因为f(x+2)= ( http: / / www.21cnjy.com )m-|x|,f(x+2)≥0等价于|x|≤m,由|x|≤m有解,得m≥0,且解集为{x|-m≤x≤m}.又f(x+2)≥0的解集为[-1,1],故m=1.21世纪教育网版权所有
(2)由(1)知++=1,又a,b,c∈R,由柯西不等式得
a+2b+3c=(a+2b+3c)
≥2=9.
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模块综合测评(二) 选修4-5(A版)
(时间:90分钟 满分:120分)
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题:本大题共10小题,共50分.
1.设a、b∈R,下面的不等式能成立的是( )
A.a2+3ab>b2 B.ab+a>b+ab
C.< D.a2+b2≥2(a-b-1)
解析:方法一:取a=0,b=1验证排除A、B,再取a=4,b=3时,可排除C,故选D.
方法二:a2+b2-2(a-b-1)=a2-2a+1+b2-2b+1=(a-1)2+(b-1)2≥0.21世纪教育网版权所有
答案:D
2.若实数a、b满足a+b=2,则3a+3b的最小值是( )
A.18 B.6 C.2 D.2
解析:3a+3b≥2=2=2=6.
当且仅当3a=3b,即a=b=1时等号成立.
答案:B
3.若x>0,y>0,且x+y≤4,则下列不等式中恒成立的是( )
A.≤ B.+≥1
C.≥2 D.≥
解析:∵x>0,y>0,∴x+y≥2.
又∵x+y≤4,∴≥.
答案:D
4.若a>0,则使不等式|x-4|+|x-3|<a在R上的解集不是空集的a的取值范围是( )
A.0<a<1 B.a=1
C.a>1 D.以上均不对
解析:因为函数y=|x-4|+|x-3|的最小值为1,所以若|x-4|+|x-3|<a的解集不是空集,需a>1.21教育网
答案:C
5.若a、b、x、y∈R,则是成立的( )
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
解析:
由②知,x-a与y-b同号.
又由式①,得(x-a)+(y-b)>0.
从而x-a>0,y-b>0,即x>a,且y>b.
故充分性成立.
若则
于是
故必要性亦成立.
答案:C
6.若实数x、y满足|tanx|+|tany|>|tanx+tany|,且y∈,则|tanx-tany|等于( )21·cn·jy·com
A.tanx-tany B.tany-tanx
C.tanx+tany D.|tany|-|tanx|
解析:由|tanx|+|tany|>|tanx+tany|,得tanx和tany异号,且y∈,得tany>0, 21*cnjy*com
∴tanx<0.
故|tanx-tany|=tany-tanx.
答案:B
7.给出三个条件:①ac2>bc2;②>;③a2>b2.其中能成为a>b的充分条件的个数为( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
解析:①ac2>bc2 a>b,而a> ( http: / / www.21cnjy.com )b ac2>bc2,故ac2>bc2是a>b的充分条件:②> a>b,故不合题意;③a2>b2 a>b,也不合题意,综上所述只有①适合题意,故选B.21·世纪*教育网
答案:B
8.不等式|x-1|+|x-2|≥3的解集是( )
A.{x|x≤1,或x≥2} B.{x|1≤x≤2}
C.{x|x≤0,或x≥3} D.{x|0≤x≤3}
解析:当x≤1时,
原不等式可化为-(x-1)-(x-2)≥3,得x≤0.
因此x≤0.
当1<x<2时,
原不等式可化为(x-1)-(x-2)≥3,无解.
当x≥2时,
原不等式可化为(x-1)+(x-2)≥3,得x≥3.
因此x≥3.
综上所述,原不等式的解集是{x|x≤0,或x≥3}.
答案:C
9.设x>0,y>0,若P=,Q=+,则P、Q的大小关系是( )
A.P=Q B.P<Q
C.P≤Q D.P>Q
解析:∵x>0,y>0,
∴P==+<+=Q.
答案:B
10.若a>b>c,n∈N, 且+≥恒成立,则n的最大值是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
解析:∵a>b>c,
且+≥恒成立,
于是n≤+恒成立.
∵+=+
=2++
≥2+2=4.
∴n的最大值是4.
答案:C
第Ⅱ卷(非选择题,共70分)
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
11.若x>0,≤a恒成立,则a的最小值是__________.
解析:f(x)==(x>0),
∵3x+≥2=6,
∴3x++1≥7.
∴≤.
∴f(x)max=.
∴a≥f(x)max,即a≥.
答案:
12.已知a>0,b>0,a,b的等差中项是,且α=a+,β=b+,则α+β的最小值是__________.21cnjy.com
解析:由已知得a+b=1.
∴α+β=a+b++=1+≥1+=5,
当且仅当a=b=时等号成立,故α+β的最小值为5.
答案:5
13.若a=-,b=-,c=-,则a、b、c的大小顺序是__________.
解析:a>b +>+ 8+2>8+2,同理可比较得b>c.
答案:a>b>c
14.要挖一个面积为432 m2的矩形 ( http: / / www.21cnjy.com )养鱼池,周围两侧分别留出3 m,4 m的堤堰,要使占地总面积最小,此时养鱼池的长为__________,宽为__________.2·1·c·n·j·y
解析:设养鱼池的长为x m,则宽为 m,占地面积为S,则S=(x+8)=480+6x+≥480+2=768.
当且仅当6x=,即x=24时,S有最小值.
答案:24 m 18 m
三、解答题:本大题共4小题,满分50分.
15.(12分)对θ∈R,不等式cos2θ-3>2mcosθ-4m恒成立,求实数m的取值范围.
解:原不等式可化为
cos2θ-2>m(cosθ-2) m(2-cosθ)>2-cos2θ,
m>=
=2+cosθ-
=4-,
(6分)
于是只需m大于g(θ)=4-的最大值即可.
∵2-cosθ+≥2,
∴g(θ)max=4-2.
∴m>4-2.(12分)
16.(12分)已知a、b、c∈R+,求证:++≥3
证明:∵a、b、c∈R+,++=+-1++-1++-1=+-3≥
3 +3 -3=3.
当且仅当a=b=c时等号成立.(12分)
17.(12分)设a1,a2,…,an是1,2,…,n的一个排列,求证:++…+≤++…+.www.21-cn-jy.com
证明:设b1,b2,…,bn-1是a1, ( http: / / www.21cnjy.com )a2,…,an-1的一个排列,且b1<b2<…<bn-1;c1,c2,…,cn-1是a2,a3,…,an的一个排列,且c1<c2<…<cn-1,则>>…>,【来源:21·世纪·教育·网】
且b1≥1,b2≥2,…,bn-1≥n-1;c1≤2,c2≤3,…,cn-1≤n.
利用排序不等式有:
++…+≥
++…+≥
++…+.
∴原不等式成立.(12分)
18.(14分)设数列{an}的前n项和为Sn,且方程x2-anx-an=0有一根为Sn-1(n=1,2,3,…).2-1-c-n-j-y
(1)求a1、a2;
(2)求数列{an}的通项公式.
解:(1)n=1时,x2-a1x-a1=0有一根为S1-1=a1-1,于是(a1-1)2-a1(a1-1)-a1=0,解得a1=.www-2-1-cnjy-com
当n=2时,x2-a2x-a2=0有一根为
S2-1=a2-,
于是2-a2-a2=0,
解得a2=.(4分)
(2)由题设,得(Sn-1)2-an(Sn-1)-an=0,
即S-2Sn+1-anSn=0.(*)
当n≥2时,an=Sn-Sn-1,代入(*)得
Sn-1Sn-2Sn+1=0.(**)
由(1)知S1=a1=,S2=a1+a2=+=.
由(**)可得S3=.
由此猜想Sn=,n=1,2,3,…(8分)
下面用数学归纳法证明这个结论.
①n=1时已知结论成立.
②假设n=k时结论成立,即Sk=.
当n=k+1时,由(**)得Sk+1=,
即Sk+1=,故n=k+1时结论也成立.
综上,由①、②可知,Sn=对所有正整数n都成立.
于是当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-=,
又因为n=1时,a1==,所以{an}的通项公式为an=,n=1,2,3,…(14分)
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模块综合测评(一) 选修4-5(A版)
(时间:90分钟 满分:120分)
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题:本大题共10小题,共50分.
1.不等式|3x-2|>4的解集是( )
A.{x|x>2} B.{x|x<-}
C.{x|x<-或x>2} D.{x|-<x<2}
解析:因为|3x-2|>4,所以3x-2>4或3x-2<-4,整理得x>2或x<-.
答案:C
2.设a、b、c∈R,给出下列命题:①a>b ac2>bc2;②a>b a2>b2;③a>|b| a2>b2;④a<b<c,a>0 >【来源:21cnj*y.co*m】
其中正确命题的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析:若c=0,则ac2=bc2,故①不正确;
若a=0,b=-1,则a2<b2,故②不正确;
若a>|b|≥0,则a2>b2,故③正确;
若c>b>a>0,则>,从而>,故④正确.
答案:B
3.若a、b、c、d∈R,且ab>0,-<-,则下列各式恒成立的是( )
A.bc<ad B.bc>ab C.> D.<
解析:对-<-两边同乘以-ab,由-ab<0,得bc>ad.
答案:B
4.若P=,Q=-,R=-,则P、Q、R的大小顺序是( )
A.P>Q>R B.P>R>Q
C.Q>P>R D.Q>R>P
解析:P==,Q=-=,
R=-=.
∵2<+<+,
∴>>,
∴P>R>Q.
答案:B
5.若a、b∈R,则不等式|a|+|b|≥|a+b|中等号成立的充要条件是( )
A.ab>0 B.ab≥0 C.ab<0 D.ab≤0
解析:若ab=0,则|a|+|b|=|a+b|;
若ab>0,则|a|+|b|=|a+b|;
若ab<0,则|a|+|b|>|a+b|.
故选B.
答案:B
6.已知a>b>0,且ab=1,若c=,P=logca,N=logcb,M=logc(ab),则( )21世纪教育网版权所有
A.P<M<N B.M<P<N
C.N<P<M D.P<N<M
解析:方法一:因为a>b>0,且ab=1,
所以a>1,0<b<1,a+b>2=2,c=∈(0,1),
所以logca<logc(ab)<logcb,即P<M<N.故选A.
方法二(特值法):令a=2,b=,
于是c==.
从而logca=log2<0,logcb=log>0,logc(ab)=log1=0.
故P<M<N.
答案:A
7.设a>1,方程|x+logax|=|x|+|logax|的解是( )
A.0≤x≤1 B.x≥1 C.x≥a D.0<x≤a
解析:∵|x+logax|=|x|+|logax|,
∴x·logax≥0.
又∵a>1,x>0,∴logax≥0,∴x≥1.
答案:B
8.若>0,且x>1,则下列不等式成立的是( )
A.ax<x eq \s\up15( ) <logax B.logax<ax<x eq \s\up15( )
C.logx<x eq \s\up15( ) <ax D.ax<logax<x eq \s\up15( )
解析:由>0,x>1,得0<a<1,且logax<0<ax<1<x eq \s\up15( ) .
答案:B
9.用数学归纳法证明1+++…+>(n∈N*),假设n=k时成立,当n=k+1时,左端增加的项数是( )21教育网
A.1项 B.k-1项 C.k项 D.2k项
解析:当n=k时,不等式左端为1+++…+;当n=k+1时,不等式左端为1+++…+++…+,增加了+…+,共(2k+1-1)-2k+1=2k项.21·cn·jy·com
答案:D
10.记满足下列条件的函数f(x)的集合为 ( http: / / www.21cnjy.com )M,当|x1|≤1,|x2|≤1时,|f(x1)-f(x2)|≤4|x1-x2|,若令g(x)=x2+2x-1(|x|≤1),则g(x)与M的关系是( )
A.g(x)?M B.g(x)∈M
C.g(x) M D.不能确定
解析:g(x1)-g(x2)=x+2x1-x-2x2
=(x1-x2)(x1+x2+2),
|g(x1)-g(x2)|=|x1-x2|·|x1+x2+2|
≤|x1-x2|·(|x1|+|x2|+2)
≤4|x1-x2|,
所以g(x)∈M.
答案:B
第Ⅱ卷(非选择题,共70分)
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.
11.若|x+y|=4,则xy的最大值是__________.
解析:xy≤2=2=4.
答案:4
12.若x<0,则函数f(x)=x2+-x-的最小值是__________.
解析:令t=x+.∵x<0,∴t≤-2.
∴f(x)≥2+2=4,当且仅当即x=-1时等号成立.
答案:4
13.若关于x的不等式|x-2|+|x+4|<a的解集是空集,则实数a的取值范围是__________.21cnjy.com
解析:∵|x-2|+|x+4|≥|2-x+x+4|=6,∴a≤6.
答案:(-∞,6]
14.下列四个命题中:①a+b≥2;②sin2x+≥4;③设x、y都是正数,若+=1,则x+y的最小值是12;④若|x-2|<ε,|y-2|<ε,则|x-y|<2ε.www.21-cn-jy.com
其中所有真命题的序号是__________.
解析:①不正确,a、b符号 ( http: / / www.21cnjy.com )不定;②不正确,sin2x∈(0,1],利用函数y=x+单调性可求得sin2x+≥5;③不正确,(x+y)=10++≥10+6=16;④正确,|x-y|=|x-2+2-y|≤|x-2|+|2-y|<ε+ε=2ε.
答案:④
三、解答题:本大题共4小题,满分50分.
15.(12分)已知函数f(x)是R上的增函数,a、b∈R.
(1)若a+b≥0,求证:f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b);
(2)判断(1)中命题的逆命题是否成立,并证明你的结论.
证明:(1)∵a+b≥0,∴a≥-b.
由已知f(x)是R上的增函数,于是f(a)≥f(-b).
又a+b≥0 b≥-a.同理f(b)≥f(-a).
两式相加,可得f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b).
(6分)
(2)逆命题:f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b) a+b≥0.
下面用反证法证明,设a+b<0,则
f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b),这与已知矛盾,故有a+b≥0成立.
从而逆命题成立.(12分)
16.(12分)设函数f(x)=|2x+1|-|x-4|.
(1)解不等式f(x)>2;
(2)求函数y=f(x)的最小值.
解:(1)令y=|2x+1|-|x-4|,则
y=
作出函数y=|2x+1|-|x-4|的 ( http: / / www.21cnjy.com )图像,它与直线y=2的交点为(-7,2)和.于是|2x+1|-|x-4|>2的解集为(-∞,-7)∪.
(6分)
(2)由函数y=|2x+1|-|x-4|的图像可知,当x=-时,y=|2x+1|-|x-4|取得最小值-.(12分)2·1·c·n·j·y
17.(12分)已知f(n)=(2 ( http: / / www.21cnjy.com )n+7)·3n+9,是否存在自然数m,使得对任意的n∈N*,都能使m整除f(n),如果存在,求出最大的m值,并证明你的结论;如果不存在,请说明理由.【来源:21·世纪·教育·网】
解:先找出最大的m值,由f(n)= ( http: / / www.21cnjy.com )(2n+7)·3n+9可知,f(1)=36,f(2)=108,f(3)=360,f(4)=1 224,猜想能整除f(n)的最大整数为36.(4分)
下面用数学归纳法证明f(n)能被36整除.
①当n=1时,f(1)=36,能被36整除.
②假设n=k(k∈N*)时,f(k)能被36整除.
那么n=k+1时,
f(k+1)=[2(k+1)+7]·3k+1+9
=3[(2k+7)·3k+9]+18(3k-1-1).
由归纳假设可知3[(2k+7)·3k+9]能被36整除,而(3k-1-1)为偶数,所以18(3k-1-1)能被36整除.21·世纪*教育网
故f(k+1)能被 36整除.
由①与②知,f(n)能被36整除.
由于f(1)=36,从而能整除f(n)的最大整数是36.(12分)
18.(14分)已知数列{an}是由非负整数 ( http: / / www.21cnjy.com )组成的数列,满足a1=0,a2=3,an+1an=(an-1+2)(an-2+2),n=3,4,5,….www-2-1-cnjy-com
(1)求a3;
(2)求证:an=an-2+2,n=3,4,5,…;
(3)求{an}的通项公式及前n项和Sn.
解:(1)由题设,当n=3时,得a3a4=10.
因为a3、a4均为非负整数,所以a3的可能值为1、2、5、10.
若a3=1,则a4=10,a5=,与题设矛盾;
若a3=5,则a4=2,a5=,与题设矛盾;
若a3=10,则a4=1,a5=60,a6=,与题设矛盾;
故a3=2.(4分)
(2)当n=3时,a3=a1+2,等式成立.
假设当n=k(k≥3)时,等式成立,即ak=ak-2+2,则ak+1ak=(ak-1+2)(ak-2+2).2-1-c-n-j-y
因为ak=ak-2+2≠0,所以ak+1=ak-1+2.
这就是说,当n=k+1时,等式ak+1=ak-1+2也成立.
综上,可知对于所有n≥3,有
an=an-2+2.(8分)
(3)由a2k-1=a2k-3+2=a2(k-1)-1+2,且a1=0,可得a2k-1=2(k-1)=(2k-1)-1. 21*cnjy*com
再由a2k=a2k-2+2,且a2=3,得
a2k=3+(k-1)·2=2k+1,
以上k=1,2,3…
因此an=n+(-1)n,n=1,2,3,…
故Sn=
(14分)
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