第2章 一元二次函数、方程和不等式单元测试
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.不等式的解集为( )
A.或 B.或
C. D.或
2.若,且,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
3.若,且,则下列不等式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
4.已知,且,则有( )
A.最大值1 B.最大值2 C.最小值1 D.最小值2
5.的最小值为( )
A.4 B.7 C.11 D.24
6.设正数m,n满足1,则m+n的最小值为( )
A.26 B.25 C.16 D.9
7.已知函数的定义域为R,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.对任意的实数,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A.或 B.或 C.或 D.
二、多选题
9.已知,且,若不等式恒成立,则的值可以为( )
A.10 B.9 C.8 D.7.5
10.下列结论正确的是( )
A.设,则的最小值是
B.当时,的最小值是2
C.当时,
D.当时,的最大值是1
11.下列命题是真命题的是( )
A.若,则
B.若,则
C.平行四边形的对角线互相平分
D.空集是任何集合的真子集
12.下列说法正确的是( )
A.不等式的解集为
B.若实数a,b,c满足,则
C.若,则函数的最小值为2
D.当时,不等式恒成立,则k的取值范围是
三、填空题
13.有外表一样,质量不同的四个小球,它们的质量分别是.已知,,,则这四个小球由重到轻的排列顺序是 .
14.已知为直线上两点,为坐标原点,若,则的周长最小值为 .
15.已知函数,当时,恒成立,则的最大值为 .
16.已知都是负实数,则的最小值是 .
四、解答题
17.求下列不等式(组)的解集:
(1);
(2).
18.已知关于x的不等式.
(1)若,求该不等式的解集;
(2)若,求该不等式的解集.
19.解下列不等式:
(1);
(2);
(3);
(4).
20.求下列不等式的解集:
(1);
(2).
21.(1)若,化简.
(2)求关于的不等式的解集.
22.解下列不等式.
(1)
(2)
(3)
参考答案:
1.D
【分析】利用一元二次不等式的解法即可得出.
【详解】解:不等式化为:,
由方程,可得,解得或1.
不等式的解集为或.
故选:D.
2.D
【分析】对A.、B 、C举出反例,对D利用函数的单调性,即可做出判断.
【详解】对于A:取,时,,故A不正确;
对于B:取,时,没有意义,故B不正确;
对于C:当或时,,故C不正确;
对于D:为递增函数,所以当时,,故D不正确;
故选:D
【点睛】本题主要考查了不等式的应用,属于基础题.
3.A
【分析】由不等式的基本性质逐一判断即可.
【详解】解:因为,所以,所以,故A选项一定成立;
取,,可判断B选项不一定成立;
取,,可判断C选项不一定成立;
取,则,可判断D选项不一定成立;
故选:A.
4.A
【分析】利用基本不等式即得.
【详解】∵,且,
∴,当且仅当时取等号,
∴有最大值1.
故选:A.
5.B
【分析】采用降次、配凑,最后利用基本不等式即可.
【详解】,则,,
当且仅当,即时等号成立,
故选:B.
6.B
【解析】用“1”的代换凑配出定值,然后用基本不等式求得最小值.
【详解】∵正数m,n满足1,
则,当且仅当,即时,等号成立.∴的最小值为25.
故选:B.
【点睛】本题考查用基本不等式求最值,解题关键是“1”的代换,凑配出积为定值.
7.D
【分析】根据函数的定义域为R,由,对恒成立求解.
【详解】解:因为函数的定义域为R,
所以,对恒成立,
当时,,成立;
当时,,
解得,
综上:实数a的取值范围是
故选:D
8.A
【分析】通过转换主参变量的方法来求得的取值范围.
【详解】依题意,对任意的实数,不等式恒成立,
整理得,令,
则,解得或.
故选:A
9.BC
【分析】根据基本不等式求出的最小值,得的取值范围,根据范围可得答案.
【详解】由,且,
可得,
当且仅当时,即时,等号成立,
又因为不等式恒成立,所以,又,结合选项,可得BC符合题意.
故选:.
10.CD
【分析】运用基本不等式逐一判断即可.
【详解】对于选项A:∵不是定值,∴不是的最小值,故选项A错误;
对于选项B:当时,由基本不等式可得,
等号成立的条件为,即.
但,故取不到等号,故不是的最小值,故选项B错误;
对于选项C:当时,由基本不等式可得,
当且仅当,即时,等号成立,故选项C正确;
对于选项D:当,即时,
,
由基本不等式可得,
当且仅当,即时等号成立.
此时,
即当时,有最大值1,故选项D正确.
故选:CD.
11.BC
【分析】求出方程的解判断A;利用不等式的性质判断B;由平行四边形的性质判断C;由真子集的意义判断D.
【详解】对于A,解方程,得或,A错误;
对于B,,则,B正确;
对于C,由平行四边形的性质知,平行四边形的对角线互相平分,C正确;
对于D,空集是空集的子集,空集不是空集的真子集,D错误.
故选:BC
12.AB
【分析】根据不含参一元二次不等式的解法解不等式,即可判定选项A;根据不等式的性质即可判定选项B;利用基本不等式可判定选项C;根据不等式恒成立的解法求出k的范围,即可判定选项D.
【详解】对A,由解得或,所以A正确;
对B,由于,所以可以对两边同除,得到,所以B正确;
对C,由于,所以当且仅当,即时取等号,显然不成立,所以C错误;
对D,①当时,不等式为,恒成立;
②当时,若要使不等式恒成立,则,解得,
所以当时,不等式恒成立,则k的取值范围是,所以D错误.
故选:AB.
13.
【分析】由,相加可得,进而得到.利用,可得,即可得出.
【详解】因为,
所以,即,所以.
又因为,所以,
所以,
所以这四个小球由重到轻的排列顺序是.
故答案为:.
14.
【解析】设,利用三角形面积公式建立方程,根据基本不等式求解,在周长中利用基本不等式即可求解.
【详解】设,
则,
所以周长,
设点到直线的距离为,
则,
由的面积公式可得
所以当且仅当时,等号成立,
解得
所以,当且仅当时,等号成立.
因为等号能够同时取到,
所以周长的最小值为.
故答案为:
【点睛】本题主要考查了三角形面积公式的应用,基本不等式,考查了推理与运算能力,属于难题.
15.2
【分析】将函数化简可得,结合题目要求的最大值,故考虑,得出关于的不等式,进而取特殊值判断是否满足满足取等条件求解即可.
【详解】函数,对恒成立,令,则或,故,得,当时,满足,则的最大值为2.
故答案为:2
16.
【分析】先利用分离常数法得到,即可利用基本不等式求出其最小值.
【详解】,
因为都是负实数,所以,
所以(当且仅当时等号成立).
所以,
所以,
所以,
所以.
即的最小值是.
故答案为:
17.(1)
(2)
【分析】(1)分类讨论解含绝对值的不等式;
(2)分别解二次不等式和分式不等式,取交集得不等式组的解集.
【详解】(1)不等式,等价于或,解得或,则所求解集为;
(2)不等式,即,解得,
所以.
故所求解集为.
18.(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)代入解不等式即可;
(2)整理可得,分、和三种情况,解不等式即可.
【详解】(1)当时,,
即,解得,
故该不等式的解集为.
(2).
①当时,,不等式的解集为;
②当时,,不等式的解集为;
③当时,,不等式的解集为.
综上,当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
19.(1)或
(2)
(3)
(4)
【分析】根据一元二次不等式的解法求解即可.
【详解】(1)由,得,
所以或,即或,
所以不等式的解集为或;
(2)由,得,
则,所以,所以,
所以不等式的解集为;
(3)由,得,
因为,所以,
所以不等式的解集为;
(4)由,得,
因为,
所以不等式的解集为.
20.(1)或
(2)
【分析】(1)根据一元二次不等式求解集即可;
(2)根据分式不等式的解法求解即可.
【详解】(1)原不等式可化为或,
原不等式的解集为或;
(2)
,
解得,
故不等式的解集为.
21.(1) (2)
【分析】(1)本题首先可以根据求出的取值范围,然后根据根式以及绝对值的相关性质将化简为,最后根据的取值范围即可得出结果;
(2)本题首先可根据配方得出,然后根据指数函数的相关性质即可得出结果.
【详解】(1)因为,即,
所以,
.
(2)因为,
所以由指数函数性质可知,即,
解得,此不等式的解集为.
【点睛】本题考查不等式的解法,考查对根式以及含绝对值的式子的化简,考查指数函数的性质,考查化归与转化思想,体现了综合性,是中档题.
22.(1);
(2);
(3).
【分析】(1)(2)(3)应用不含参的一元二次不等式解法求解集即可.
【详解】(1)由,所以,即.
(2)因为,
所以或,即;
(3)因为,即,
所以,解得,即.