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2021_2022学年新教材高中数学第二章一元二次函数方程和不等式综合测试含解析新人教A版必修第一册

2023-01-13 来源:客趣旅游网
第二章综合测试

考试时间120分钟,满分150分.

一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.下列命题正确的是( D ) 11

A.若a>b,则<

abC.若a>b,则a·c2>b·c2

B.若a>b>0,c>d,则a·c>b·d D.若a·c2>b·c2,则a>b

11

[解析] 由题意,对于选项A中,当a>0>b时,此时>,所以A是错误的;对于选

ab项B中,当0>c>d时,此时不等式不一定成立,所以B是错误的;对于选项C中,当c=0时,不等式不成立,所以C是错误的.

根据不等式的性质,可得若ac2>bc2时,则a>b是成立的,所以D是正确的.

x+2

≤02.若集合A=xx-1



,B={x|-1<x<2},则A∩B=( C ) 

A.{x|-2≤x<2} C.{x|-1<x<1}

x+2

[解析] 由题意,A={x|≤0}

x-1={x|-2≤x<1},B={x|-1<x<2}, 则A∩B={x|-1<x<1}.

B.{x|-1<x≤1} D.{x|-1<x<2}

ba

3.设A=+,其中a,b是正实数,且a≠b,B=-x2+4x-2,则A与B的大小关系

ab是( B )

A.A≥B C.A<B

B.A>B D.A≤B

[解析] 因为a,b都是正实数,且a≠b, ba

所以A=+>2ab

ba·=2,即A>2, ab

B=-x2+4x-2=-(x2-4x+4)+2 =-(x-2)2+2≤2, 即B≤2,所以A>B.

- 1 -

21

4.已知a>0,b>0,且2a+b=1,若不等式+≥m恒成立,则m的最大值等于( B )

abA.10 C.8

2121

[解析] +=(+)(2a+b)

abab2a2b

=5++≥5+2

ba

2a2b·=5+4=9, ba

B.9 D.7

1

当且仅当a=b=时,取得最小值9.所以m≤9.

3

5.若不等式4x2+ax+4>0的解集为R,则实数a的取值范围是( D ) A.{a|-16<a<0} C.{a|a<0}

B.{a|-16<a≤0} D.{a|-8<a<8}

[解析] 不等式4x2+ax+4>0的解集为R, 所以Δ=a2-4×4×4<0,解得-8<a<8, 所以实数a的取值范围是{a|-8<a<8}.

6.当x>0时,不等式x2-mx+9>0恒成立,则实数m的取值范围是( A ) A.{m|m<6} C.{m|m≥6}

B.{m|m≤6} D.{m|m>6}

9

[解析] 当x>0时,不等式x2-mx+9>0恒成立⇔当x>0时,不等式m<x+恒成立x99

⇔m<(x+)min,当x>0时,x+≥2

xx所以m<6.

7.中国宋代的数学家秦九韶曾提出“三斜求积术”,即假设在平面内有一个三角形,边长分别为a,b,c,三角形的面积S可由公式S=pp-ap-bp-c求得,其中p为三角形周长的一半,这个公式也被称为海伦—秦九韶公式,现有一个三角形的边长满足a+b=12,c=8,则此三角形面积的最大值为( C )

A.45 C.85

[解析] 由题意,p=10, S=

1010-a10-b10-c=

10-a+10-b

2010-a10-b≤20·=85,

2

B.415 D.815

99x·=6(当且仅当x=3时取“=”),因此(x+)min=6,xx

当且仅当a=b=6时取等号,所以此三角形面积的最大值为85.

- 2 -

8.设实数1<a<2,关于x的一元二次不等式x2-(a2+3a+2)x+3a(a2+2)<0的解集为( B )

A.{x|3a<x<a2+2} C.{x|3<x<4}

B.{x|a2+2<x<3a} D.{x|3<x<6}

[解析] 原不等式可化为(x-3a)(x-a2-2)<0. ∵1<a<2,

∴3a>a2+2,所以不等式的解集为{x|a2+2<x<3a}.故选B.

二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分)

1

-<x<2,则下列结论正确的是( BCD ) 9.已知不等式ax2+bx+c>0的解集为x2

A.a>0 C.c>0

B.b>0 D.a+b+c>0

12-<x<2,[解析] 因为不等式ax2+bx+c>0的解集为x故相应的二次函数f(x)=ax2

1

+bx+c的图象开口向下,所以a<0,故A错误;易知2和-是方程ax2+bx+c=0的两个

2cb3

根,则有=-1<0,-=>0,又a<0,故b>0,c>0,故BC正确;由二次函数的图象

aa2可知f(1)=a+b+c>0,f(-1)=a-b+c<0,故D正确,故选BCD.

10.使不等式x2-x-6<0成立的充分不必要条件是( AC ) A.-2<x<0 C.0<x<3

[解析] 由x2-x-6<0得-2<x<3,

若使不等式x2-x-6<0成立的充分不必要条件,则对应范围是{x|-2<x<3}的真子集,故选AC.

11.设a,b为非零实数,且a<b,则下列不等式恒成立的是( CD ) A.a2>ab 11C.2<2

abab

B.a2<b2 D.a3<b3 B.-3<x<2 D.-2<x<4

[解析] 对于A,当a=2,b=3时,a<b,但22<2×3,故A中不等式不恒成立; 对于B,当a=-2,b=1时,a<b,但(-2)2>12,故B中不等式不恒成立;

- 3 -

11a-b

对于C,2-2=<0恒成立,故C中不等式恒成立;

ababab2

131

对于D,a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2)=(a-b)[(a+b)2+b2],∵a<b,∴a-b<0,又(a+

2423

b)2+b2>0,∴a3<b3,故D中不等式恒成立,故选CD.

4

12.设a、b是正实数,下列不等式中正确的是( BD ) 2ab

A.ab>

a+bC.a2+b2>4ab-3b2

2ab

B.a>|a-b|-b 2

D.ab+>2

ab

2aba+b

[解析] 对于A,ab>⇒1>⇒>ab,当a=b>0时,不等式不成立,故

2a+ba+bA中不等式错误;对于B,a+b>|a-b|⇒a>|a-b|-b,故B中不等式正确;对于C,a2+b2>4ab-3b2⇒a2+4b2-4ab>0⇒(a-2b)2>0,当a=2b时,不等式不成立,故C中不等式错2

误;对于D,ab+≥22>2,故D中不等式正确.

ab

三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中横线上) 1

13.若x∈{x|x>1},则y=3x+的最小值是__3+23__.

x-111

[解析] ∵x>1,∴x-1>0,因此y=3x+=3(x-1)++3≥2

x-1x-1=3+23,

131

当且仅当3(x-1)=,即x=+1时取等号,因此y=3x+的最小值是3+23.

3x-1x-1

11

<x<,则a=__-6__,c=__-1__. 14.不等式ax2+5x+c>0的解集为x23

1

3x-1·+3

x-1

11

[解析] 由题意知a<0,且不等式对应方程的两个根分别为,,根据根与系数的关系得

32

-a=3+2,c11a=3×2,

511

a=-6,解得

c=-1.

15.已知命题p:∀x∈R,ax2+ax+1>0为真命题,则实数a的取值范围是__[0,4)__.

a>0

[解析] ①当a=0时,1>0对∀x∈R恒成立;②当a≠0时,则解得02-4a<0Δ=a

- 4 -

<a<4.

综上所述,实数a的取值范围是[0,4).

x+14

16.已知x>0,y>0,且4x+y=1,则+的最小值为__17__.

xy

x+141414y16x

[解析] ∵x>0,y>0,且4x+y=1,则+=1++=1+(+)(4x+y)=9++xyxyxyxy≥9+2y16x·=17. xy

y16x11

当且仅当=,即y=4x且4x+y=1取等号,此时x=,y=.

xy82

四、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)已知不等式ax2-3x+6>4的解集为{x|x<1或x>b}. (1)求a,b的值;

(2)解不等式ax2-(ac+b)x+bc<0.

[解析] (1)因为不等式ax2-3x+6>4的解集为{x|x<1或x>b}, 所以x1=1与x2=b是方程ax2-3x+2=0的两个实数根,b>1且a>0.

由根与系数的关系,得2

1×b=,a

即(x-2)(x-c)<0.

31+b=,

a

a=1,解得

b=2.

(2)由(1)知不等式ax2-(ac+b)x+bc<0可化为x2-(2+c)x+2c<0,

当c>2时,不等式(x-2)(x-c)<0的解集为{x|2<x<c}; 当c<2时,不等式(x-2)(x-c)<0的解集为{x|c<x<2}; 当c=2时,不等式(x-2)(x-c)<0的解集为∅.

18.(本小题满分12分)(1)若正实数x,y满足2x+y+6=xy,求xy的最小值. x2+7x+10

(2)求函数y=(x>-1)的最小值.

x+1[解析] (1)xy=2x+y+6≥22xy+6, 令xy=t2,可得t2-22t-6≥0.

又∵t>0,解得t≥32,故xy的最小值为18.

- 5 -

(2)设x+1=t,则x=t-1(t>0), t-12+7t-1+104∴y==t++5≥2tt

4t·+5=9. t

4

当且仅当t=,即t=2,且此时x=1时,取等号,

t∴ymin=9.

19.(本小题满分12分)(2021·天津高一联考)已知关于x的不等式ax2-3x+2>0(a<0). (1)当a=-5时,求此不等式的解集;

(2)求关于x的不等式ax2-3x+2>-ax+5的解集. [解析] (1)当a=-5时,-5x2-3x+2>0, 即5x2+3x-2<0, 可化为(5x-2)(x+1)<0, 2解得-1<x<,

5

2

所以不等式的解集为{x|-1<x<}.

5

(2)不等式ax2-3x+2>-ax+5可化为ax2+ax-3x-3>0,即(ax-3)(x+1)>0. 3

a<0,不等式为(x-)(x+1)<0.

a3

①当a<-3时,>-1,

a3

不等式的解集为{x|-1<x<};

a

3

②当a=-3时,=-1,不等式的解集为∅;

a3

③当-3<a<0时,<-1,

a3

不等式的解集为{x|<x<-1}.

a

20.(本小题满分12分)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. [解析] (1)g(x)=2x2-4x-16<0, 所以(2x+4)(x-4)<0,所以-2<x<4,

- 6 -

所以不等式g(x)<0的解集为{x|-2<x<4}. (2)因为f(x)=x2-2x-8,

当x>2时,f(x)≥(m+2)x-m-15恒成立, 所以x2-2x-8≥(m+2)x-m-15, 即x2-4x+7≥m(x-1). 因为对一切x>2,均有不等式

x2-4x+7x-1

≥m成立,而

x2-4x+7x-1

=(x-1)+

4x-1

2≥24

x-1×-2=2(当且仅当x=3时等号成立),

x-1

所以实数m的取值范围是{m|m≤2}.

21.(本小题满分12分)已知某公司生产某款手机的年固定成本为400万元,每生产1万部还需另投入160万元.设公司一年内共生产该款手机x(x≥40)万部并且全部销售完,每万部的收入为R(x)万元,且R(x)=

74 000400 000

-. xx2

(1)写出年利润W(万元)关于年产量x(万部)的函数关系式;

(2)当年产量为多少万部时,公司在该款手机的生产中所获得的利润最大?并求出最大利润.

[解析] (1)由题意,可得年利润W关于年产量x的函数关系式为W=xR(x)-(160x+400) 74 000400 000

=x(-)-(160x+400)

xx2400 000=74 000--160x-400

x400 000

=73 600--160x(x≥40).

x400 000

(2)由(1)可得W=73 600--160x

x≤73 600-2

400 000·160x x

=73 600-16 000=57 600,

400 000

当且仅当=160x,即x=50时取等号,所以当年产量为50万部时,公司在该款手

x机的生产中取得最大值57 600万元.

22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x2+mx+n(m,n∈R).

- 7 -

(1)若m+n=0,解关于x的不等式f(x)≥x(结果用含m式子表示);

(2)若存在实数m,使得当x∈{x|1≤x≤2}时,不等式x≤f(x)≤4x恒成立,求负数n的最小值.

[解析] (1)由题得:x≤x2+mx-m,即(x+m)(x-1)≥0; ①m=-1时可得x∈R;

②m<-1时,-m>1,可得不等式的解集为{x|x≤1或x≥-m}; ③m>-1时,-m<1,

可得不等式的解集为{x|x≤-m或x≥1}. (2)x∈{x|1≤x≤2}时,x≤x2+mx+n≤4x恒成立, 即为1≤x+n

x

+m≤4对x∈{x|1≤x≤2}恒成立,

即存在实数m,使得-x-nx+1≤m≤-x-n

x+4对x∈{x|1≤x≤2}恒成立,

所以(-x-nx+1)max≤m≤(-x-n

x+4)min,

即(-x-nx+1)max≤(-x-n

x+4)min.

由y=-x-n

x

(n<0)在[1,2]上递减,

所以-n≤2-n

2,即n≥-4,所以负数n的最小值为-4.

- 8 -

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