山江湖协作体联考高二数学试卷(文科)(统招班)
命题人: 审题人: 时间:120分钟 满分:150分
第I卷(选择题)
一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分,每小题只有一个正确答案)
1.如果a<b<0,那么下列各式一定成立的是.
A.a﹣b>0 B.ac<bc C.a2>b2 D.<
2.下列结论不正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,则 D.若,则
3.不等式的解集是:
A. B.
C. D.
4.盐水溶液的浓度公式为,向盐水中再加入克盐,那么盐水将变得更咸,下面哪一个式子可以说明这一事实( )
A. B. C. D.
5.在平面直角坐标系中,不等式组 为正常数)表示的平面区域的面积是4,则的最大值为( )
A.8 B.6 C.4 D.0
6.在 表示的平面区域内的一个点是( ).
A. B. C. D.
7.函数的最小值为 ( )
A.-1 B.1 C.2 D.3
8.三边,满足,则三角形是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.等边三角形 D.直角三角形
9.已知函数f(x)=x-4+,x∈(0,4),当x=a时,f(x)取得最小值b,则函数g(x)=a|x+b|的图象为( )
A. B. C. D.
10.设正项等差数列的前n项和为,若,则的最小值为
A.1 B. C. D.
11.已知向量,若则的最小值为
A.12 B. C.15 D.
12.若正数满足,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
二、填空题: (本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.中,三边所对的角分别为,若,则角______.
14.下列的一段推理过程中,推理错误的步骤是_______
∵
即……①
即……②
即……③
∵ 可证得……④
15.已知,,且,若恒成立,则实数的取值范围是________.
16.设关于x,y的不等式组表示的平面区域为.记区域上的点与点距离的最小值为,若,则的取值范围是__________;
三、解答题:本大题共6小题,满分70分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(本小题满分10分)已知.
(1)求证: ;
(2)若,且,求证:.
18.(本小题满分12分)(本小题满分10分)已知关于的函数.
(Ⅰ)当时,求不等式的解集;
(Ⅱ)若对任意的恒成立,求实数的最大值.
19.(本小题满分12分)在中,,且的边a,b,c所对的角分别为A,B,C.
(1)求的值;
(2)若,试求周长的最大值.
20.(本小题满分12分)已知数列的前项的和,满足,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足:,求数列的前项的和.
21.(本小题满分12分)如图,三条直线型公路,,在点处交汇,其中与、与的夹角都为,在公路上取一点,且km,过铺设一直线型的管道,其中点在上,点在上(,足够长),设km,km.
(1)求出,的关系式;
(2)试确定,的位置,使得公路段与段的长度之和最小.
22.(本小题满分12分)
已知函数,且的解集为.
(1)求函数的解析式;
(2)解关于的不等式,;
(3)设,若对于任意的都有,求的最小值.
高二数学试卷答案(文科)(统招班)
第I卷(选择题)
一、单选题
1.如果a<b<0,那么下列各式一定成立的是.
A.a﹣b>0 B.ac<bc C.a2>b2 D.<
【答案】C
【解析】
试题分析:根据不等式的性质判断即可.
解:∵a<b<0,
∴a﹣b<0,a+b<0,>,
∴(a﹣b)(a+b)=a2﹣b2>0,即a2>b2,
故C正确,C,D不正确
当c=0时,ac=bc,故B不一定正确,
故选:C.
考点:不等式的基本性质.
2.下列结论不正确的是( )
A.若,,则 B.若,,则
C.若,则 D.若,则
【答案】B
【解析】
【分析】
根据不等式的性质,对选项逐一分析,由此得出正确选项.
【详解】
对于A选项,不等式两边乘以一个正数,不等号不改变方程,故A正确.对于B选项,若,则,故B选项错误.对于C、D选项,不等式两边同时加上或者减去同一个数,不等号方向不改变,故C、D正确.综上所述,本小题选B.
【点睛】
本小题主要考查不等式的性质,考查特殊值法解选择题,属于基础题.
3.不等式的解集是:
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
把不等式转化为不等式,即可求解,得到答案.
【详解】
由题意,不等式,等价于,解得,
即不等式的解集为,故选C.
【点睛】
本题主要考查了一元二次不等式的求解,其中解答中熟记一元二次不等式的解法是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
4.盐水溶液的浓度公式为,向盐水中再加入克盐,那么盐水将变得更咸,下面哪一个式子可以说明这一事实( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
向盐水溶液中加入克盐,得出加入后的盐水浓度为,根据盐水更咸,说明盐的浓度更大,由此得出不等关系,可得出正确选项.
【详解】
向盐水溶液中加入克盐,盐水的浓度变为,此时浓度变大,盐水更咸,即,
故选:A.
【点睛】
本题考查不等关系的确定,解题时要将题中的文字信息转化为数学语言,考查转化思想,属于基础题.
5.在平面直角坐标系中,不等式组 为正常数)表示的平面区域的面积是4,则的最大值为( )
A.8 B.6 C.4 D.0
【答案】A
【解析】
【分析】
先画出约束条件的可行域,再分析不等式组(a为常数)表示的平面区域面积是4,我们可以构造一个关于a的方程,解方程即可求出实数a的值,最后利用几何意义求出最大值.
【详解】
解:由题意画出不等式组表示的平面区域,如图所示.
解得三角形的三个顶点为A(0,0),B(a,﹣a),C(a,a)
所以S△ABC=×2a×a=4,
解得a=2或a=﹣2(舍去).
在△ABC中满足z=x-3y的最大值是点B(2,-2),代入得最大值等于8.
故选:A.
【点睛】
本题考查线性规划求最值的问题,解题的关键先根据可行域的面积计算a的值,属于基础题.
6.在 表示的平面区域内的一个点是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
把 , , ,代入,可知 使得不等式成立,在表示的平面区域内的一个点是.故选A.
7.函数的最小值为 ( )
A.-1 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【解析】
【分析】
降次-配凑-均值不等式
【详解】
,则,,当时取“=”,所以正确选项为A。
【点睛】
本题考查利用均值不等式求最值,考查基本分析求解能力,属基础题
8.三边,满足,则三角形是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.等边三角形 D.直角三角形
【答案】C
【解析】
【分析】
由基本不等式得出,将三个不等式相加得出,由等号成立的条件可判断出的形状。
【详解】
为三边,,由基本不等式可得,
将上述三个不等式相加得,当且仅当时取等号,
所以,是等边三角形,故选:C。
【点睛】
本题考查三角形形状的判断,考查基本不等式的应用,利用基本不等式要注意“一正、二定、三相等”条件的应用,考查推理能力,属于中等题。
9.已知函数f(x)=x-4+,x∈(0,4),当x=a时,f(x)取得最小值b,则函数g(x)=a|x+b|的图象为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据基本不等式可得到a=2,b=1,得到g(x)=2|x+1|,该函数图象可看做y=2|x|的图像向左平移1个单位得到,从而求得结果.
【详解】
因为x∈(0,4),所以x+1>1,
所以f(x)=x-4+=x+1+-5≥2-5=1,
当且仅当x=2时取等号,此时函数有最小值1,
所以a=2,b=1,
此时g(x)=2|x+1|=
此函数图象可以看作由函数y=的图象向左平移1个单位得到.
结合指数函数的图象及选项可知A正确.故选A.
【点睛】
本题考查利用基本不等式求最值和指数函数的图像和性质,利用基本不等式求出a=2,b=1是本题的关键,考查学生的逻辑推理能力和综合分析能力,属中档题.
10.设正项等差数列的前n项和为,若,则的最小值为
A.1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
先利用等差数列的求和公式得出,再利用等差数列的基本性质得出,再将代数式和相乘,展开后利用基本不等式可求出的最小值.
【详解】
由等差数列的前项和公式可得,所以,,
由等差数列的基本性质可得,
,
所以,,当且仅当,即当时,等号成立,
因此,的最小值为,故选:D.
【点睛】
本题考查的等差数列求和公式以及等差数列下标性质的应用,考查利用基本不等式求最值,解题时要充分利用定值条件,并对所求代数式进行配凑,考查计算能力,属于中等题。
11.已知向量,若则的最小值为
A.12 B. C.15 D.
【答案】D
【解析】
【分析】
因为,所以3a+2b=1,再利用基本不等式求最小值.
【详解】
因为,
所以3a+2b=1,
所以.
当且仅当时取到最小值.
【点睛】
本题主要考查向量平行的坐标表示和利用基本不等式求最值,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.
12.若正数满足,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解析】
【分析】
先根据已知得出的符号及的值,再根据基本不等式求解.
【详解】
∵ ;
∴
∴
∴
当且仅当,即时,等号成立.
故选B.
【点睛】
本题考查基本不等式,注意基本不等式成立的条件“一正二定三相等”.
第II卷(非选择题)
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二、填空题
13.中,三边所对的角分别为,若,则角______.
【答案】
【解析】
【分析】
利用余弦定理化简已知条件,求得的值,进而求得的大小.
【详解】
由得,由于,所以.
【点睛】
本小题主要考查余弦定理解三角形,考查特殊角的三角函数值,属于基础题.
14.下列的一段推理过程中,推理错误的步骤是_______
∵
即……①
即……②
即……③
∵ 可证得……④
【答案】③
【解析】
【分析】
由于,所以所以即.
【详解】
由于,,
所以即,所以第③步推理错误.
【点睛】
本题考查不等式8条基本性质,其中出问题的是不等式两边同时乘以一个负数,不等号要改变方向.
15.已知,,且,若恒成立,则实数的取值范围是________.
【答案】.
【解析】
【分析】
在等式两边同时除以得到,将代数式和相乘,展开后利用基本不等式求出的最小值,由题意得出,解出该不等式即可得出实数的取值范围.
【详解】
,,且,在等式两边同时除以得,
由基本不等式得,
当且仅当时,等号成立,所以,的最小值为,
由于不等式恒成立,则,即,
解得,因此,实数的取值范围是,故答案为:.
【点睛】
本题考查基本不等式处理不等式恒成立问题,同时也考查了一元二次不等式的解法,在利用基本不等式求最值时,要创造出定值条件,并对代数式进行配凑,考查化归与转化数学思想,属于中等题.
16.设关于x,y的不等式组表示的平面区域为.记区域上的点与点距离的最小值为,若,则的取值范围是__________;
【答案】;
【解析】
【分析】
根据不等式组表示的平面区域,又直线过点,因此可对分类讨论,以求得,当时,是到直线的距离,在其他情况下,表示与可行域内顶点间的距离.分别计算验证.
【详解】
如图,区域表示在第一象限(含轴的正半轴),直线过点,表示直线的上方,当时,满足题意,当时,直线与轴正半轴交于点,当时,,当时,,满足题意,当时,,不满足题意,
综上的取值范围是.
故答案为.
【点睛】
本题考查二元一次不等式组表示的平面区域,解题关键是在求时要分类讨论.是直接求两点间的距离还是求点到直线的距离,这要区分开来.
三、解答题
17.已知.
(1)求证: ;
(2)若,且,求证:.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】
(1) 已知直接对使用均值不等式;
(2)不等式分母为,通过降次构造,再使用均值不等式。
【详解】
证明:(1);
(2),当且仅当或时取“=”.
【点睛】
“一正二定三相等”,不能直接使用均值不等式的化简变形再用均值不等式。
18.已知关于的函数.
(Ⅰ)当时,求不等式的解集;
(Ⅱ)若对任意的恒成立,求实数的最大值.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)
【解析】
【分析】
(Ⅰ)由时,根据,利用一元二次不等式的解法,即可求解;
(Ⅱ)由对任意的恒成立,得到,利用基本不等式求得最小值,即可求解.
【详解】
(Ⅰ)由题意,当时,函数,
由,即,解得或,
所以不等式的解集为.
(Ⅱ)因为对任意的恒成立,即,
又由,当且仅当时,即时,取得最小值,
所以,即实数的最大值为.
【点睛】
本题主要考查了一元二次不等式的求解,以及基本不等式的应用,其中解答中熟记一元二次不等式的解法,以及合理利用基本不等式求得最小值是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
19.在中,,且的边a,b,c所对的角分别为A,B,C.
(1)求的值;
(2)若,试求周长的最大值.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】
(1)利用三角公式化简得到答案.
(2)利用余弦定理得到,再利用均值不等式得到,得到答案.
【详解】
(1)
原式
(2),
时等号成立.
周长的最大值为
【点睛】
本题考查了三角恒等变换,余弦定理,均值不等式,周长的最大值,意在考查学生解决问题的能力.
20.已知数列的前项的和,满足,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足:,求数列的前项的和.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)根据得到,再得到,两式作差,判断出数列为等差数列,进而可得出结果;
(2)根据(1)的结果,利用错位相减法,即可求出结果.
【详解】
解:
两式相减得:.........①,
则有.....②
①-②得:,
所以数列是等差数列,
①当,即
①即.
(2)①,②
两式相减得
【点睛】
本题主要考查等差数列的通项公式,以及错位相减法求和,熟记等差数列的通项公式、求和公式,以及错位相减法的一般步骤即可,属于常考题型.
21.如图,三条直线型公路,,在点处交汇,其中与、与的夹角都为,在公路上取一点,且km,过铺设一直线型的管道,其中点在上,点在上(,足够长),设km,km.
(1)求出,的关系式;
(2)试确定,的位置,使得公路段与段的长度之和最小.
【答案】(1)(2)当时,公路段与段的总长度最小
【解析】
【分析】
(1)(法一)观察图形可得,由此根据三角形的面积公式,建立方程,化简即可得到的关系式;
(法二)以点为坐标原点,所在的直线为轴建立平面直角坐标系,找到各点坐标,根据三点共线,即可得到结论;
(2)运用“乘1法”,利用基本不等式,即可求得最值,得到答案.
【详解】
(1)(法一)由图形可知.
,
,
所以,即.
(法二)以为坐标原点,所在的直线为轴建立平面直角坐标系,
则,,,,
由,,三点共线得.
(2)由(1)可知,
则(),
当且仅当(km)时取等号.
答:当时,公路段与段的总长度最小为8..
【点睛】
本题主要考查了三角形的面积公式应用,以及利用基本不等式求最值,着重考查了推理运算能力,属于基础题.
22.已知函数,且的解集为.
(1)求函数的解析式;
(2)解关于的不等式,;
(3)设,若对于任意的都有,求的最小值.
【答案】(1)(2)答案不唯一,具体见解析(3)1
【解析】
【分析】
(1)根据韦达定理即可。
(2)分别对三种情况进行讨论。
(3)带入,分别对时三种情况讨论。
【详解】
(1)的解集为可得1,2是方程的两根,
则,
(2)
时,
时,
时,
(3),为上的奇函数
当时,
当时,,则函数在上单调递增,在上单调递减,且时,,在时,取得最大值,即;
当时,,则函数在上单调递减,在上单调递减,且时,,在时,取得最小值,即;
对于任意的都有则等价于
或()
则的最小值为1
【点睛】
本题主要考查了含参数的一元二次不等式,以及绝对值不等式,在解决含参数的不等式时首先要对参数进行讨论。本题属于难题。