高二數(shù)學(xué)必修5第三章不等式章末訓(xùn)練題精選(含解析)

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一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分)
    1.原點(diǎn)和點(diǎn)(1,1)在直線x+y=a兩側(cè),則a的取值范圍是(  )
    A.a<0或a>2 B.0
    答案 B
    2.若不等式ax2+bx-2>0的解集為x|-2
    A.-18 B.8 C.-13 D.1
    答案 C
    解析 ∵-2和-14是ax2+bx-2=0的兩根.
    ∴-2+-14=-ba-2×-14=-2a,∴a=-4b=-9.
    ∴a+b=-13.
    3.如果a∈R,且a2+a<0,那么a,a2,-a,-a2的大小關(guān)系是(  )
    A.a2>a>-a2>-a B.-a>a2>-a2>a
    C.-a>a2>a>-a2 D.a2>-a>a>-a2
    答案 B
    解析 ∵a2+a<0,∴a(a+1)<0,
    ∴-1a2>-a2>a.
    4.不等式1x<12的解集是(  )
    A.(-∞,2) B.(2,+∞)
    C.(0,2) D.(-∞,0)∪(2,+∞)
    答案 D
    解析 1x<12⇔1x-12<0⇔2-x2x<0
    ⇔x-22x>0⇔x<0或x>2.
    5.設(shè)變量x,y滿足約束條件x+y≤3,x-y≥-1,y≥1,則目標(biāo)函數(shù)z=4x+2y的值為(  )
    A.12 B.10 C.8 D.2
    答案 B
    解析 畫(huà)出可行域如圖中陰影部分所示,目標(biāo)函數(shù)z=4x+2y可轉(zhuǎn)化為y=-2x+z2,
    作出直線y=-2x并平移,顯然當(dāng)其過(guò)點(diǎn)A時(shí)縱截距z2.
    解方程組x+y=3,y=1得A(2,1),∴zmax=10.
    6.已知a、b、c滿足c
    A.ab>ac B.c(b-a)>0 C.ab2>cb2 D.ac(a-c)<0
    答案 C
    解析 ∵c0,c<0.
    而b與0的大小不確定,在選項(xiàng)C中,若b=0,則ab2>cb2不成立.
    7.已知集合M={x|x2-3x-28≤0},N={x|x2-x-6>0},則M∩N為(  )
    A.{x|-4≤x<-2或3
    B.{x|-4
    C.{x|x≤-2或x>3}
    D.{x|x<-2或x≥3}
    答案 A
    解析 ∵M(jìn)={x|x2-3x-28≤0}={x|-4≤x≤7},
    N={x|x2-x-6>0}={x|x<-2或x>3},
    ∴M∩N={x|-4≤x<-2或3
    8.在R上定義運(yùn)算⊗:x⊗y=x(1-y),若不等式(x-a)⊗(x+a)<1對(duì)任意實(shí)數(shù)x成立,則(  )
    A.-1
    答案 C
    解析 (x-a)⊗(x+a)=(x-a)(1-x-a)<1⇔-x2+x+(a2-a-1)<0恒成立
    ⇔Δ=1+4(a2-a-1)<0⇔-12
    9.在下列各函數(shù)中,最小值等于2的函數(shù)是(  )
    A.y=x+1x
    B.y=cos x+1cos x (0
    C.y=x2+3x2+2
    D.y=ex+4ex-2
    答案 D
    解析 選項(xiàng)A中,x>0時(shí),y≥2,x<0時(shí),y≤-2;
    選項(xiàng)B中,cos x≠1,故最小值不等于2;
    選項(xiàng)C中,x2+3x2+2=x2+2+1x2+2=x2+2+1x2+2,
    當(dāng)x=0時(shí),ymin=322.
    選項(xiàng)D中,ex+4ex-2>2ex•4ex-2=2,
    當(dāng)且僅當(dāng)ex=2,
    即x=ln 2時(shí),ymin=2,適合.
    10.若x,y滿足約束條件x+y≥1x-y≥-12x-y≤2,目標(biāo)函數(shù)z=ax+2y僅在點(diǎn)(1,0)處取得最小值,則a的取值范圍是(  )
    A.(-1,2) B.(-4,2) C.(-4,0] D.(-2,4)
    答案 B
    解析 作出可行域如圖所示,
    直線ax+2y=z僅在點(diǎn)(1,0)處取得最小值,
    由圖象可知-1<-a2<2,
    即-4
    11.若x,y∈R+,且2x+8y-xy=0,則x+y的最小值為(  )
    A.12 B.14 C.16 D.18
    答案 D
    解析 由2x+8y-xy=0,得y(x-8)=2x,
    ∵x>0,y>0,∴x-8>0,得到y(tǒng)=2xx-8,
    則μ=x+y=x+2xx-8=x+2x-16+16x-8
    =(x-8)+16x-8+10≥2x-8•16x-8+10=18,
    當(dāng)且僅當(dāng)x-8=16x-8,即x=12,y=6時(shí)取“=”.12.若實(shí)數(shù)x,y滿足x-y+1≤0,x>0,則yx-1的取值范圍是(  )
    A.(-1,1)
    B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
    C.(-∞,-1)
    D.[1,+∞)
    答案 B
    解析 可行域如圖陰影,yx-1的幾何意義是區(qū)域內(nèi)點(diǎn)與(1,0)連線的斜率,易求得yx-1>1或yx-1<-1.
    二、填空題(本大題共4小題,每小題4分,共16分)
    13.若A=(x+3)(x+7),B=(x+4)(x+6),則A、B的大小關(guān)系為_(kāi)_______.
    答案 A
    14.不等式x-1x2-x-30>0的解集是
    ________________________________________________________________________.
    答案 {x|-56}
    15.如果a>b,給出下列不等式:
    ①1a<1b;②a3>b3;③a2>b2;④2ac2>2bc2;
    ⑤ab>1;⑥a2+b2+1>ab+a+b.
    其中一定成立的不等式的序號(hào)是________.
    答案 ②⑥
    解析?、偃鬭>0,b<0,則1a>1b,故①不成立;
    ②∵y=x3在x∈R上單調(diào)遞增,且a>b.
    ∴a3>b3,故②成立;
    ③取a=0,b=-1,知③不成立;
    ④當(dāng)c=0時(shí),ac2=bc2=0,2ac2=2bc2,
    故④不成立;
    ⑤取a=1,b=-1,知⑤不成立;
    ⑥∵a2+b2+1-(ab+a+b)
    =12[(a-b)2+(a-1)2+(b-1)2]>0,
    ∴a2+b2+1>ab+a+b,故⑥成立.
    16.一批貨物隨17列貨車(chē)從A市以v千米/小時(shí)勻速直達(dá)B市,已知兩地鐵路線長(zhǎng)400千米,為了安全,兩列貨車(chē)的間距不得小于v202千米,那么這批貨物全部運(yùn)到B市,最快需要________小時(shí).
    答案 8
    解析 這批貨物從A市全部運(yùn)到B市的時(shí)間為t,則
    t=400+16v202v=400v+16v400≥2 400v×16v400=8(小時(shí)),
    當(dāng)且僅當(dāng)400v=16v400,即v=100時(shí)等號(hào)成立,
    此時(shí)t=8小時(shí).
    三、解答題(本大題共6小題,共74分)
    17.(12分)若不等式(1-a)x2-4x+6>0的解集是{x|-3
    (1)解不等式2x2+(2-a)x-a>0;
    (2)b為何值時(shí),ax2+bx+3≥0的解集為R.
    解 (1)由題意知1-a<0且-3和1是方程(1-a)x2-4x+6=0的兩根,
    ∴1-a<041-a=-261-a=-3,解得a=3.
    ∴不等式2x2+(2-a)x-a>0
    即為2x2-x-3>0,解得x<-1或x>32.
    ∴所求不等式的解集為x|x<-1或x>32.
    (2)ax2+bx+3≥0,即為3x2+bx+3≥0,
    若此不等式解集為R,則b2-4×3×3≤0,∴-6≤b≤6.
    18.(12分)解關(guān)于x的不等式56x2+ax-a2<0.
    解 原不等式可化為(7x+a)(8x-a)<0,
    即x+a7x-a8<0.
    ①當(dāng)-a70時(shí),-a7
    ②當(dāng)-a7=a8,即a=0時(shí),原不等式解集為∅;
    ③當(dāng)-a7>a8,即a<0時(shí),a8
    綜上知,當(dāng)a>0時(shí),原不等式的解集為x|-a7
    當(dāng)a=0時(shí),原不等式的解集為∅;
    當(dāng)a<0時(shí),原不等式的解集為x|a8
    19.(12分)證明不等式:a,b,c∈R,a4+b4+c4≥abc(a+b+c).
    證明 ∵a4+b4≥2a2b2,b4+c4≥2b2c2,
    c4+a4≥2c2a2,
    ∴2(a4+b4+c4)≥2(a2b2+b2c2+c2a2)
    即a4+b4+c4≥a2b2+b2c2+c2a2.
    又a2b2+b2c2≥2ab2c,b2c2+c2a2≥2abc2,
    c2a2+a2b2≥2a2bc.
    ∴2(a2b2+b2c2+c2a2)≥2(ab2c+abc2+a2bc),
    即a2b2+b2c2+c2a2≥abc(a+b+c).
    ∴a4+b4+c4≥abc(a+b+c).
    20.(12分)某投資人打算投資甲、乙兩個(gè)項(xiàng)目,根據(jù)預(yù)測(cè),甲、乙項(xiàng)目可能的盈利率分別為100%和50%,可能的虧損率分別為30%和10%,投資人計(jì)劃投資金額不超過(guò)10萬(wàn)元,要求確??赡艿馁Y金虧損不超過(guò)1.8萬(wàn)元,問(wèn)投資人對(duì)甲、乙兩個(gè)項(xiàng)目各投資多少萬(wàn)元,才能使可能的盈利?
    解 設(shè)投資人分別用x萬(wàn)元、y萬(wàn)元投資甲、乙兩個(gè)項(xiàng)目,由題意知x+y≤10,0.3x+0.1y≤1.8,x≥0,y≥0.
    目標(biāo)函數(shù)z=x+0.5y.
    上述不等式組表示的平面區(qū)域如圖所示,陰影部分(含邊界)即可行域.
    作直線l0:x+0.5y=0,并作平行于直線l0的一組直線x+0.5y=z,z∈R,與可行域相交,其中有一條直線經(jīng)過(guò)可行域上的M點(diǎn),且與直線x+0.5y=0的距離,這里M點(diǎn)是直線x+y=10和0.3x+0.1y=1.8的交點(diǎn).
    解方程組x+y=10,0.3x+0.1y=1.8,
    得x=4,y=6,此時(shí)z=1×4+0.5×6=7(萬(wàn)元).
    ∵7>0,∴當(dāng)x=4,y=6時(shí),z取得值.
    答 投資人用4萬(wàn)元投資甲項(xiàng)目、6萬(wàn)元投資乙項(xiàng)目,才能在確保虧損不超過(guò)1.8萬(wàn)元的前提下,使可能的盈利.
    21.(12分)設(shè)a∈R,關(guān)于x的一元二次方程7x2-(a+13)x+a2-a-2=0有兩實(shí)根x1,x2,且0
    解 設(shè)f(x)=7x2-(a+13)x+a2-a-2.
    因?yàn)閤1,x2是方程f(x)=0的兩個(gè)實(shí)根,
    且0
    所以f0>0,f1<0,f2>0⇒a2-a-2>0,7-a+13+a2-a-2<0,28-2a+13+a2-a-2>0
    ⇒a2-a-2>0,a2-2a-8<0,a2-3a>0⇒a<-1或a>2,-23
    ⇒-2
    所以a的取值范圍是{a|-2
    22.(14分)某商店預(yù)備在一個(gè)月內(nèi)分批購(gòu)買(mǎi)每張價(jià)值為20元的書(shū)桌共36臺(tái),每批都購(gòu)入x臺(tái)(x是正整數(shù)),且每批均需付運(yùn)費(fèi)4元,儲(chǔ)存購(gòu)入的書(shū)桌一個(gè)月所付的保管費(fèi)與每批購(gòu)入書(shū)桌的總價(jià)值(不含運(yùn)費(fèi))成正比,若每批購(gòu)入4臺(tái),則該月需用去運(yùn)費(fèi)和保管費(fèi)共52元,現(xiàn)在全月只有48元資金可以用于支付運(yùn)費(fèi)和保管費(fèi).
    (1)求該月需用去的運(yùn)費(fèi)和保管費(fèi)的總費(fèi)用f(x);
    (2)能否恰當(dāng)?shù)匕才琶颗M(jìn)貨的數(shù)量,使資金夠用?寫(xiě)出你的結(jié)論,并說(shuō)明理由.
    解 (1)設(shè)題中比例系數(shù)為k,若每批購(gòu)入x臺(tái),則共需分36x批,每批價(jià)值20x.
    由題意f(x)=36x•4+k•20x,
    由x=4時(shí),y=52,得k=1680=15.
    ∴f(x)=144x+4x (0
    (2)由(1)知f(x)=144x+4x (0
    ∴f(x)≥2144x•4x=48(元).
    當(dāng)且僅當(dāng)144x=4x,即x=6時(shí),上式等號(hào)成立.
    故只需每批購(gòu)入6張書(shū)桌,可以使資金夠用.