人教版新课标A必修5第三章 不等式综合与测试课后测评
展开一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2016·菏泽高二期末)对于任意实数a,b,c,d,下列四个命题中:
①若a>b,c≠0,则ac>bc;
②若a>b,则ac2>bc2;
③若ac2>bc2,则a>b;
④若a>b>0,c>d,则ac>bd.
其中真命题的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
【解析】 若a>b,c<0时,ac
【答案】 A
2.直线3x+2y+5=0把平面分成两个区域.下列各点与原点位于同一区域的是( )
A.(-3,4) B.(-3,-4)
C.(0,-3) D.(-3,2)
【解析】 当x=y=0时,3x+2y+5=5>0,则原点一侧对应的不等式是3x+2y+5>0,可以验证仅有点(-3,4)满足3x+2y+5>0.
【答案】 A
3.设A=eq \f(b,a)+eq \f(a,b),其中a,b是正实数,且a≠b,B=-x2+4x-2,则A与B的大小关系是( )
A.A≥B B.A>B
C.A【解析】 ∵a,b都是正实数,且a≠b,
∴A=eq \f(b,a)+eq \f(a,b)>2eq \r(\f(b,a)·\f(a,b))=2,即A>2,
B=-x2+4x-2=-(x2-4x+4)+2
=-(x-2)2+2≤2,
即B≤2,∴A>B.
【答案】 B
4.已知0<a<b<1,则下列不等式成立的是( ) 【导学号:05920084】
A.a3>b3 B.eq \f(1,a)<eq \f(1,b)
C.ab>1 D.lg(b-a)<0
【解析】 由0<a<b<1,可得a3<b3,A错误;eq \f(1,a)>eq \f(1,b),B错误;ab<1,C错误;0<b-a<1,lg(b-a)<0,D正确.
【答案】 D
5.在R上定义运算☆:a☆b=ab+2a+b,则满足x☆(x-2)<0的实数x的取值范围为( )
A.(0,2)
B.(-2,1)
C.(-∞,-2)∪(1,+∞)
D.(-1,2)
【解析】 根据定义得,x☆(x-2)=x(x-2)+2x+(x-2)=x2+x-2<0,解得-2
6.已知0
B.0
【解析】 0
【答案】 D
7.不等式2x2+2x-4≤eq \f(1,2)的解集为( )
A.(-∞,-3] B.(-3,1]
C.[-3,1] D.[1,+∞)∪(-∞,-3]
【解析】 由已知得 2x2+2x-4≤2-1,所以x2+2x-4≤-1,即x2+2x-3≤0,解得-3≤x≤1.
【答案】 C
8.(2014·安徽高考)x,y满足约束条件eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+y-2≤0,,x-2y-2≤0,,2x-y+2≥0.))若z=y-ax取得最大值的最优解不唯一,则实数a的值为( )
A.eq \f(1,2)或-1 B.2或eq \f(1,2)
C.2或1 D.2或-1
【解析】 如图,由y=ax+z知z的几何意义是直线在y轴上的截距,故当a>0时,要使z=y-ax取得最大值的最优解不唯一,则a=2;当a<0时,要使z=y-ax取得最大值的最优解不唯一,则a=-1.
【答案】 D
9.已知正实数a,b满足4a+b=30,当eq \f(1,a)+eq \f(1,b)取最小值时,实数对(a,b)是( )
A.(5,10) B.(6,6)
C.(10,5) D.(7,2)
【解析】 eq \f(1,a)+eq \f(1,b)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)+\f(1,b)))·eq \f(1,30)·30
=eq \f(1,30)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)+\f(1,b)))(4a+b)
=eq \f(1,30)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5+\f(b,a)+\f(4a,b)))
≥eq \f(1,30)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5+2\r(\f(b,a)·\f(4a,b))))=eq \f(3,10).
当且仅当eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(b,a)=\f(4a,b),,4a+b=30,))
即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=5,,b=10))时取等号.
【答案】 A
10.在如图1所示的可行域内(阴影部分且包括边界),目标函数z=x+ay取得最小值的最优解有无数个,则a的一个可能值是( )
图1
A.-3
B.3
C.-1
D.1
【解析】 若最优解有无数个,则y=-eq \f(1,a)x+eq \f(z,a)与其中一条边平行,而三边的斜率分别为eq \f(1,3),-1,0,与-eq \f(1,a)对照可知a=-3或1,
又因z=x+ay取得最小值,则a=-3.
【答案】 A
11.某公司租地建仓库,每月土地费用与仓库到车站距离成反比,而每月货物的运输费用与仓库到车站距离成正比.如果在距离车站10 km处建仓库,则土地费用和运输费用分别为2万元和8万元,那么要使两项费用之和最小,仓库应建在离车站( )
A.5 km处 B.4 km处
C.3 km处 D.2 km处
【解析】 设车站到仓库距离为x,土地费用为y1,运输费用为y2,由题意得y1=eq \f(k1,x),y2=k2x,∵x=10时,y1=2,y2=8,∴k1=20,k2=eq \f(4,5),∴费用之和为y=y1+y2=eq \f(20,x)+eq \f(4,5)x≥2eq \r(\f(20,x)×\f(4,5)x)=8,当且仅当eq \f(20,x)=eq \f(4x,5),即x=5时取等号.
【答案】 A
12.设D是不等式组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+2y≤10,,2x+y≥3,,0≤x≤4,,y≥1))表示的平面区域,则D中的点P(x,y)到直线x+y=10的距离的最大值是( )
A.eq \r(2) B.2eq \r(2) C.3eq \r(2) D.4eq \r(2)
【解析】 画出可行域,由图知最优解为A(1,1),故A到x+y=10的距离为d=4eq \r(2).
【答案】 D
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上)
13.函数y=2-x-eq \f(4,x)(x>0)的值域为________.
【解析】 当x>0时,y=2-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(4,x)))≤2-2eq \r(x×\f(4,x))=-2.当且仅当x=eq \f(4,x),x=2时取等号.
【答案】 (-∞,-2]
14.规定记号“⊙”表示一种运算,定义a⊙b=eq \r(ab)+a+b(a,b为正实数),若1⊙k<3,则k的取值范围为________.
【解析】 由题意得eq \r(k)+1+k<3,即(eq \r(k)+2)·(eq \r(k)-1)<0,且k>0,因此k的取值范围是(0,1).
【答案】 (0,1)
15.(2015·山东高考)若x,y满足约束条件eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y-x≤1,,x+y≤3,,y≥1,))则z=x+3y的最大值为________.
【解析】 根据约束条件画出可行域如图所示,平移直线y=-eq \f(1,3)x,当直线y=-eq \f(1,3)x+eq \f(z,3)过点A时,目标函数取得最大值.由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y-x=1,,x+y=3,))可得A(1,2),代入可得z=1+3×2=7.
【答案】 7
16.(2015·浙江高考)已知实数x,y满足x2+y2≤1,则|2x+y-4|+|6-x-3y|的最大值是________.
【解析】 ∵x2+y2≤1,∴2x+y-4<0,6-x-3y>0,∴|2x+y-4|+|6-x-3y|=4-2x-y+6-x-3y=10-3x-4y.
令z=10-3x-4y
如图,设OA与直线-3x-4y=0垂直,∴直线OA的方程为y=eq \f(4,3)x.
联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=\f(4,3)x,,x2+y2=1,))
得Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,5),-\f(4,5))),
∴当z=10-3x-4y过点A时,z取最大值,zmax=10-3×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,5)))-4×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(4,5)))=15.
【答案】 15
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)(2016·苏州高二检测)已知函数f(x)=x2+eq \f(2,x),解不等式f(x)-f(x-1)>2x-1.
【解】 由题意可得
x2+eq \f(2,x)-(x-1)2-eq \f(2,x-1)>2x-1,
化简得eq \f(2,xx-1)<0,
即x(x-1)<0,
解得0
【解】 作差:eq \f(1,1+x)-(1-x)=eq \f(x2,1+x),
①当x=0时,∵eq \f(x2,1+x)=0,∴eq \f(1,1+x)=1-x;
②当1+x<0,即x<-1时,
∵eq \f(x2,1+x)<0,∴eq \f(1,1+x)<1-x;
③当1+x>0且x≠0,即-1
∵eq \f(x2,1+x)>0,∴eq \f(1,1+x)>1-x.
19.(本小题满分12分)已知x,y,z∈R+,且x+y+z=1,求证:eq \f(1,x)+eq \f(4,y)+eq \f(9,z)≥36. 【导学号:05920085】
【证明】 ∵(x+y+z)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,x)+\f(4,y)+\f(9,z)))=14+eq \f(y,x)+eq \f(4x,y)+eq \f(z,x)+eq \f(9x,z)+eq \f(4z,y)+eq \f(9y,z)≥14+4+6+12=36,
∴eq \f(1,x)+eq \f(4,y)+eq \f(9,z)≥36.
当且仅当x2=eq \f(1,4)y2=eq \f(1,9)z2,即x=eq \f(1,6),y=eq \f(1,3),z=eq \f(1,2)时,等号成立.
20.(本小题满分12分)一个农民有田2亩,根据他的经验,若种水稻,则每亩每期产量为400千克;若种花生,则每亩每期产量为100千克,但水稻成本较高,每亩每期需240元,而花生只要80元,且花生每千克可卖5元,稻米每千克只卖3元,现在他只能凑足400元,问这位农民对两种作物各种多少亩,才能得到最大利润?
【解】 设水稻种x亩,花生种y亩,则由题意得
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+y≤2,,240x+80y≤400,,x≥0,,y≥0,))
即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+y≤2,,3x+y≤5,,x≥0,y≥0,))
画出可行域如图阴影部分所示
而利润P=(3×400-240)x+(5×100-80)y
=960x+420y(目标函数),
可联立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x+y=2,,3x+y=5,))得交点B(1.5,0.5).
故当x=1.5,y=0.5时,
P最大值=960×1.5+420×0.5=1 650,
即水稻种1.5亩,花生种0.5亩时所得到的利润最大.
21.(本小题满分12分)(2015·周口高二检测)已知函数f(x)=eq \f(x2+3,x-a)(x≠a,a为非零常数).
(1)解不等式f(x)
【解】 (1)f(x)
当a>0时,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(3,a)))(x-a)<0,
∴解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(-\f(3,a)
解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x>-\f(3,a)或x(2)设t=x-a,则x=t+a(t>0).
∴f(x)=eq \f(t2+2at+a2+3,t)
=t+eq \f(a2+3,t)+2a
≥2eq \r(t·\f(a2+3,t))+2a
=2eq \r(a2+3)+2a.
当且仅当t=eq \f(a2+3,t),
即t=eq \r(a2+3)时,等号成立,
即f(x)有最小值2eq \r(a2+3)+2a.
依题意有:2eq \r(a2+3)+2a=6,
解得a=1.
22.(本小题满分12分)(2015·济南师大附中检测)已知函数f(x)=x2-2x-8,g(x)=2x2-4x-16,
(1)求不等式g(x)<0的解集;
(2)若对一切x>2,均有f(x)≥(m+2)x-m-15成立,求实数m的取值范围.
【解】 (1)g(x)=2x2-4x-16<0,
∴(2x+4)(x-4)<0,
∴-2
当x>2时,f(x)≥(m+2)x-m-15恒成立,
∴x2-2x-8≥(m+2)x-m-15,
即x2-4x+7≥m(x-1).
∴对一切x>2,均有不等式eq \f(x2-4x+7,x-1)≥m成立.
而eq \f(x2-4x+7,x-1)=(x-1)+eq \f(4,x-1)-2≥2eq \r(x-1×\f(4,x-1))-2=2(当且仅当x=3时等号成立),
∴实数m的取值范围是(-∞,2].
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