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1、-最新人教版高中数学选修4-5测试题全套及答案-第 51 页最新人教版高中数学选修4-5测试题全套及答案第一讲不等式和绝对值不等式一、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设集合Ax|ylog2(42xx2),B,则AB等于()Ax|1x1Bx|3x2Cx|1x1Dx|1x3或10可转化为x22x40,解得1x1,Ax|1x1;不等式1可转化为0,解得1x2,Bx|1x2,ABx|1x1答案:A2不等式1的解集为()Ax|0x1Bx|0x1Cx|1x0 Dx|x0解析:方法一:特值法:显然x1是不等式的解,故选D.方法二:不等式等价
2、于|x1|x1|,即(x1)2(x1)2,解得x,a|ab|b,a2b24ab3b2,ab2恒成立的序号为()A BC D解析:,即,故不正确,排除A、B;ab22,即正确答案:D4已知a0,b0,则2的最小值是()A2 B2C4 D5解析:ab,b0,当且仅当ab时取等号,2224.当且仅当ab1且2时成立,能取等号,故2的最小值为4,故选C.答案:C5设|a|1,|b|1,则|ab|ab|与2的大小关系是()A|ab|ab|2B|ab|ab|2C|ab|ab|2D不可能比较大小解析:当(ab)(ab)0时,|ab|ab|(ab)(ab)|2|a|2,当(ab)(ab)0时,|ab|ab|(
3、ab)(ab)|2|b|2.答案:B6设x,yR,a1,b1.若axby3,ab2,则的最大值为()A2 B.C1 D.解析:axby3,xloga3,ylogb3,log3alog3blog3ablog3log331,故选C.答案:C70a2B|log1a(1a)|log(1a)(1a)|C|log(1a)(1a)log(1a)(1a)|log(1a)(1a)|log(1a)(1a)|解析:令a,代入可排除B、C、D.答案:A8若实数a,b满足ab2,则3a3b的最小值是()A18 B6C2 D.解析:3a3b2226.答案:B9已知|a|b|,m,n,则m,n之间的大小关系是()Amn B
4、mnCmn Dmn解析:|a|b|ab|a|b|,m1,n1,m1n.答案:D10某工厂年产值第二年比第一年增长的百分率为p1,第三年比第二年增长的百分率为p2,第四年比第三年增长的百分率为p3,则年平均增长率p的最大值为()A. B.C. D2解析:(1p)3(1p1)(1p2)(1p3),1p,p.答案:B11若a,b,c0,且a22ab2ac4bc12,则abc的最小值是()A2 B3C2 D.解析:a22ab2ac4bca(a2c)2b(a2c)(a2c)(a2b)2,(abc)212,又a,b,c0,abc2.答案:A12当0x0,且tan x时取等号方法二:f(x)(02x0.答案
5、:C二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分请把正确答案填在题中横线上)13已知,则的取值范围是_解析:利用不等式的性质进行求解由可得答案:0.14设集合Sx|x2|3,Tx|ax3,x23或x25或x5或x1又Tx|axa8,STR,画数轴可知a需满足,3a1.答案:3a1,求函数y的最小值为_解析:x1,x10,y(x1)5259.当且仅当x1,即x1时,等号成立y的最小值是9.答案:916某商品进货价每件50元,据市场调查,当销售价格(每件x元)在50x80时,每天售出的件数P,若想每天获得的利润最多,销售价格每件应定为_元解析:设销售价格定为每件x元(50x80),每天获得利润
6、y元,则:y(x50)P,设x50t,则0t30,y2 500.当且仅当t10,即x60时,ymax2 500.答案:60三、解答题(本大题共6小题,共74分解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17(12分)已知30x42,16y24,求xy,x2y,的取值范围解析:30x42,16y24,46xy66.16y24,482y32,18x2y10.30x42,.18(12分)已知a,b,x,yR,x,y为变量,a,b为常数,且ab10,1,xy的最小值为18,求a,b.解析:xy(xy)abab2()2,当且仅当时取等号又(xy)min()218,即ab218又ab10由可得或.19
7、(12分)解不等式|x1|x|2.解析:方法一:利用分类讨论的思想方法当x1时,x1x2,解得x1;当1x0时,x1x2,解得1x0;当x0时,x1x2,解得0x.因此,原不等式的解集为.方法二:利用方程和函数的思想方法令f(x)|x1|x|2作函数f(x)的图象(如图),知当f(x)0时,x0)的最值解析:由已知x0,y3x33,当且仅当,即x时,取等号当x时,函数y3x的最小值为3.21(12分)在某交通拥挤地段,交通部门规定,在此地段内的车距d(m)正比于车速v(km/h)的平方与车身长s(m)的积,且最小车距不得少于半个车身长,假定车身长均为s(m),且车速为50 km/h时车距恰为车
8、身长s,问交通繁忙时,应规定怎样的车速,才能使此地段的车流量Q最大?解析:由题意,知车身长s为常量,车距d为变量且dkv2s,把v50,ds代入,得k,把ds代入d v2s,得v25.所以d则车流量Q当025时,Q2.当且仅当,即v50时,等号成立即当v50时,Q取得最大值Q2.因为Q2Q1,所以车速规定为50km/h时,该地段的车流量Q最大22(14分)已知函数f(x)ax24(a为非零实数),设函数F(x).(1)若f(2)0,求F(x)的表达式;(2)在(1)的条件下,解不等式1|F(x)|2;(3)设mn0,试判断F(m)F(n)能否大于0?解析:(1)f(2)0,4a40,得a1,f
9、(x)x24,F(x).(2)|F(x)|F(x)|,|F(x)|是偶函数,故可以先求x0的情况当x0时,由|F(2)|0,故当02时,解不等式1x242,得x;综合上述可知原不等式的解集为x|x或x或x或x(3)f(x)ax24,F(x),mn0,则n0,mn0,m2n2,F(m)F(n)am24an24a(m2n2),所以:当a0时,F(m)F(n)能大于0,当a,则下列不等式一定成立的是()Aa2b2Blg alg bC. D.ba解析:从已知不等式入手:ab(c0),其中a,b可异号或其中一个为0,由此否定A、B、C,应选D.答案:D2若0,则下列结论不正确的是()Aa2b2 Bab2
10、 D|a|b|ab|解析:因为0ba0,y0,xy1,的最大值是()A1 B.C. D.解析:x0,y0,1xy2,(当且仅当xy时取“”)答案:B6用分析法证明:欲使AB,只需CD,这里是的()A充分条件 B必要条件C充要条件 D既不充分也不必要条件解析:分析法证明的本质是证明结论的充分条件成立,即,所以是的必要条件答案:B7已知0a0 B2abClog2alog2b2 D2解析:方法一:特值法令a,b代入可得方法二:因为0ab且ab1,所以0a1,所以log2a0.1ab0所以2ab2所以24,而ab2,所以log2alog2b0,b0,则“ab”是“ab”成立的()A充分不必要条件B必要
11、不充分条件C充要条件D即不充分也不必要条件解析:abab(ab).a0,b0,ab(ab)0ab.可得“ab”是“ab”成立的充要条件答案:C9设a0,b0,则以下不等式中不恒成立的是()A(ab)4 Ba3b32ab2Ca2b222a2b D.解析:因为(ab)224,所以A正确a3b32ab2(ab)(a2abb2)0,但a,b大小不确定,所以B错误(a2b22)(2a2b)(a1)2(b1)20,所以C正确0,所以D正确答案:B10设a,bR,且ab,P,Qab,则()APQ BPQCP0,PQ.答案:A11若函数f(x),g(x)分别是R上的奇函数、偶函数,且满足f(x)g(x)ex,
12、则有()Af(2)f(3)g(0) Bg(0)f(3)f(2)Cf(2)g(0)f(3) Dg(0)f(2)b8282,同理可比较得bc.答案:abc14已知三个不等式:(1)ab0;(2)ad.以其中两个作为条件,余下一个作为结论,为_解析:运用不等式性质进行推理,从较复杂的分式不等式(2)切入,去寻觅它与(1)的联系00ab(bcad)0.答案:(1)、(3)(2);(1)、(2)(3);(2)、(3)(1)15若f(n)n,g(n)n,(n),则f(n),g(n),(n)的大小顺序为_解析:因为f(n)n,g(n)n.又因为n2nn,所以f(n)(n)(n)f(n)16完成反证法整体的全
13、过程题目:设a1,a2,a7是1,2,3,7的一个排列,求证:乘积p(a11)(a22)(a77)为偶数证明:反设p为奇数,则_均为奇数因奇数个奇数的和还是奇数,所以有奇数_._.0.但奇数偶数,这一矛盾说明p为偶数解析:反设p为奇数,则(a11),(a22),(a77)均为奇数因为数个奇数的和还是奇数,所以有奇数(a11)(a22)(a77)(a1a2a7)(1237)0.但奇数偶数,这一矛盾说明p为偶数答案:(a11),(a22),(a77)(a11)(a22)(a77)(a1a2a7)(1237)三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17
14、(12分)若abc,求证:a2bb2cc2aa2cb2ac2b.证明:abc,ab0,bc0,ac0,于是:a2bb2cc2a(a2cb2ac2b)(a2ba2c)(b2cb2a)(c2ac2b)a2(bc)b2(ca)c2(ab)a2(bc)b2(bc)c2(ab)b2(ab)(bc)(a2b2)(ab)(c2b2)(bc)(ab)(ab)(ab)(cb)(cb)(bc)(ab)ab(cb)(bc)(ab)(ac)0,a2bb2cc2a1.证明:用分析法证明1832110222.最后一个不等式是成立的,故原不等式成立20(12分)若x,y0,且xy2,则和中至少有一个小于2.证明:反设2且2
15、,x,y0,1y2x,1x2y两边相加,则2(xy)2(xy),可得xy2,与xy2矛盾,和中至少有一个小于2.21(12分)已知a,b,c,d都是实数,且a2b21,c2d21,求证|acbd|1.证明:证法一(综合法)因为a,b,c,d都是实数,所以|acbd|ac|bd|.又因为a2b21,c2d21.所以|acbd|1.证法二(比较法)显然有|acbd|11acbd1.先证明acbd1.acbd(1)acbdacbd0.acbd1.再证明acbd1.1(acbd)(acbd)acbd0,acbd1.综上得|acbd|1.证法三(分析法)要证|acbd|1.只需证明(acbd)21.即只
16、需证明a2c22abcdb2d21.由于a2b21,c2d21,因此式等价于a2c22abcdb2d2(a2b2)(c2d2)将式展开、化简,得(adbc)20.因为a,b,c,d都是实数,所以式成立,即式成立,原命题得证22(14分)数列an为等差数列,an为正整数,其前n项和为Sn,数列bn为等比数列,且a13,b11,数列ban是公比为64的等比数列,b2S264.(1)求an,bn;(2)求证:.解析:(1)设an的公差为d,bn的公比为q,则d为正整数,an3(n1)d,bnqn1,依题意有由(6d)q64知q为正有理数,故d为6的因子1,2,3,6之一,解得d2,q8.故an32(
17、n1)2n1,bn8n1.(2)证明:Sn35(2n1)n(n2)bcd,x(ab)(cd),y(ac)(bd),z(ad)(bc),则x,y,z的大小顺序为()Axzy ByzxCxyz Dzyd且bc,则(ab)(cd)(ac)(bd),得xb且cd,则(ac)(bd)(ad)(bc),得yz,故选C.答案:C10若0a1a2,0b1b2且a1a2b1b21,则下列代数式中值最大的是()Aa1b1a2b2 Ba1a2b1b2Ca1b2a2b1 D.解析:利用特值法,令a10.4,a20.6,b10.3,b20.7计算后作答;或根据排序原理,顺序和最大答案:A11已知a,b,c,d均为实数,
18、且abcd4,a2b2c2d2,则a的最大值为()A16 B10C4 D2解析:构造平面:xyz(a4)0,球O:x2y2z2a2,则点(b,c,d)必为平面与球O的公共点,从而 ,即a22a0,解得0a2,故实数a的最大值是2.答案:D12x,y,z是非负实数,9x212y25z29,则函数u3x6y5z的最大值是()A9 B10C14 D15解析:u2(3x6y5z)2(3x)2(2y)2(z)212()2()29981,u9.答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分请把正确答案填在题中横线上)13已知a,b,c都是正数,且4a9bc3,则的最小值是_解析:由4a9bc3,
19、3b1,3334212.答案:1214已知a,b是给定的正数,则的最小值是_解析:(sin2cos2)(ab)2.答案:(ab)215已知点P是边长为2的等边三角形内一点,它到三边的距离分别为x,y,z,则x,y,z所满足的关系式为_,x2y2z2的最小值是_解析:利用三角形面积相等,得2(xyz)(2)2,即xyz3;由(111)(x2y2z2)(xyz)29,则x2y2z23.答案:xyz3316若不等式|a1|x2y2z,对满足x2y2z21的一切实数x,y,z恒成立,则实数a的取值范围是_解析:由柯西不等式可得(122222)(x2y2z2)(x2y2z)2,所以x2y2z的最大值为3
20、,故有|a1|3,a4或a2.答案:a4或a2三、解答题(本大题共6小题,共74分解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17(12分)已知a2b21,x2y21.求证:axby1.证明:a2b21,x2y21.又由柯西不等式知1(a2b2)(x2y2)(axby)21(axby)2,1|axby|axby,所以不等式得证18(12分)设x22y21,求x2y的最值解析:由|x2y|1xy|.当且仅当,即xy时取等号所以,当xy时,max.当xy时,min.19(12分)设ab0,求证:3a32b33a2b2ab2.证明:ab0,aaabb0,a2a2a2b2b20,由顺序和乱序和,得
21、a3a3a3b3b3a2ba2ba2aab2ab2.又a2ba2ba2aab2ab23a2b2ab2.则3a32b33a2b2ab2.20(12分)已知x,y,zR,且xyz3,求x2y2z2的最小值解析:方法一:注意到x,y,zR,且xyz3为定值,利用柯西不等式得到(x2y2z2)(121212)(x1y1z1)29,从而x2y2z23,当且仅当xyz1时取“”号,所以x2y2z2的最小值为3.方法二:可考虑利用基本不等式“a2b22ab”进行求解,由x2y2z2(xyz)2(2xy2xz2yz)9(x2y2x2z2y2z2),从而求得x2y2z23,当且仅当xyz1时取“”号,所以x2y
22、2z2的最小值为3.21(12分)设a,b,c为正数,且不全相等,求证:.证明:构造两组数,;,则由柯西不等式得(abbcca)(111)2,即2(abc)9.于是.于是.由柯西不等式知,中有等号成立abbccaabc.因题设a,b,c不全相等,故中等号不成立,于是.22(14分)设x1,x2,xnR,且x1x2xn1,求证:.证明:因为x1x2xn1,所以n1(1x1)(1x2)(1xn)又(n1)(1x1)(1x2)(1xn)(x1x2xn)21,所以.第四讲数学归纳法证明不等式一、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用数学归
23、纳法证明11)时,第一步应验证不等式()A12B12C13 D11,n取的第一个自然数为2,左端分母最大的项为,故选B.答案:B2用数学归纳法证明123252(2n1)2n(4n21)的过程中,由nk递推到nk1时,等式左边增加的项为()A(2k)2 B(2k3)2C(2k1)2 D(2k2)2解析:把k1代入(2n1)2得(2k21)2即(2k1)2,选C.答案:C3设凸n边形有f(n)条对角线,则凸n1边形的对角线的条数,加上多的哪个点向其他点引的对角线的条数f(n1)为()Af(n)n1 Bf(n)nCf(n)n1 Df(n)n2解析:凸n1边形的对角线的条数等于凸n边形的对角线的条数,
24、加上多的那个点向其他点引的对角线的条数(n2)条,再加上原来有一边成为对角线,共有f(n)n1条对角线,故选C.答案:C4观察下列各等式:2,2,2,2,依照以上各式成立的规律,得一般性的等式为()A.2B.2C.2D.2解析:观察归纳知选A.答案:A5欲用数学归纳法证明:对于足够大的自然数n,总有2nn3,那么验证不等式成立所取的第一个n的最小值应该是()A1 B9C10 Dn10,且nN解析:由2101 024103知,故应选C.答案:C6用数学归纳法证明:1(nN*,n2)时,由“k到k1”,不等式左端的变化是()A增加一项B增加和两项C增加和两项,同时减少一项D以上都不对解析:因f(k
25、),而f(k1),故f(k1)f(k),故选C.答案:C7用数学归纳法证明34n152n1(nN)能被8整除时,若nk时,命题成立,欲证当nk1时命题成立,对于34(k1)152(k1)1可变形为()A5634k125(34k152k1)B3434k15252kC34k152k1D25(34k152k1)解析:由34(k1)152(k1)18134k12552k12534k12534k15634k125(34k152k1),故选A.答案:A8用数学归纳法证明“(n1)(n2)(nn)2n135(2n1)(nN*)”时,从nk到nk1等式的左边需增乘代数式为()A2k1 B.C. D.解析:左边
26、当nk时最后一项为2k.左边当nk1时最后一项为2k2,又第一项变为k2,需乘.答案:C9数列an中,已知a11,当n2时,anan12n1,依次计算a2,a3,a4后,猜想an的表达式是()A3n2 Bn2C3n1 D4n3解析:计算出a11,a24,a39,a416.可猜ann2故应选B.答案:B10用数学归纳法证明123n2,则当nk1时左端应在nk的基础上加上()Ak2B(k1)2C.D(k21)(k22)(k1)2解析:当nk时,左端1123k2,当nk1时,左端123k2(k21)(k22)(k1)2.故当nk1时,左端应在nk的基础上加上(k21)(k22)(k1)2,故应选D.
27、答案:D11用数学归纳法证明“n1(nN*)”的第二步证nk1时(n1已验证,nk已假设成立)这样证明:(k1)1,则当nk1时,命题成立,此种证法()A是正确的B归纳假设写法不正确C从k到k1推理不严密D从k到k1的推理过程未使用归纳假设解析:经过观察显然选D.答案:D12把正整数按下图所示的规律排序,则从2 006到2 008的箭头方向依次为()A BC D解析:由2 00645012,而an4n是每一个下边不封闭的正方形左、上顶点的数,故应选D.答案:D二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分请把正确答案填在题中横线上)13用数学归纳法证明:123n321n2(nN*)时,从nk到nk1时,该式左边应添加的代数式是_解析:当nk时,左边123k321.当nk1时,左边123kk1k321.所以左边应添加的代数式为k1k2k1.答案:2k114数列an中,a11,且Sn