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不等关系与基本不等式同步练习题

a 6B.C. D.6.已知 - 2 ≤ x < 3,-17 < y ≤ -11, 则 的取值范围是()A. -⎛ 3 2 ⎤ ⎛3 ⎤ ⎛ 1 ⎤ ⎛3,- ⎥ B. - ,0 C. - ,0 D. - ,0 ⎪ ⎦⎦A. a - c > b - dB. a不等关系与基本不等式同步练习题(一)(时间:120 分钟 满分:150 分)A.基础卷一、选择题(5×8=40 分)1.函数 y = x +1( x > 2) 的最小值为(x - 2)A. 2B . 3C . 4D . 3 22.不等式 x (1 - 3x) > 0 的解集是()11 11A . (-∞, )B . (-∞,0)(0, )C . ( ,+∞)D . (0, )33 333.已知 a 、b ∈ R, 且 ab > 0 ,则下列不等式不正确的是( )A . a + b > a - bB . a + b < a + bC . 2 ab ≤ a + bD .b a+ ≥ 2a b4.已知无穷数列 {n}是各项均为正数的等差数列,则有( )A. a 4 ≤ a6a a5.已知 a < 0,-1 < b < 0 ,则 a, ab, ab 2 的大小关系是()A. a > ab > ab 2B. ab 2 > ab > a C. ab > a > ab 2D. ab > ab 2 > ax 2y - 1⎫⎝ 4 9⎦ ⎝ 4 ⎥⎝ 2 ⎥⎝ 4 ⎭7.若ab + 1 a + b< 1, 则 a 与 b 中必( )A.一个大于1,一个小于1B.两个都大于1C.两个都小于1D.两个的积小于18.已知 a > b , c > d , 则( )b >C. c - b > d - a D. ac > bddc9.若 a 、b 、c 、d 均为实数,使不等式 a > > 0和ad < bc 都成立的一组值 (a, b , c, d )A. (- 3,3)B. (- ∞,3)C. (- ∞,-3> B. a 2 > b 21 3二、填空题(5×4=20 分)cb d是.(只要写出适合条件的一组值即可)10.若不等式 x - 5 + x + 3 > t 恒成立,则实数 t 的取值范围是 .11.当 x > 0 时, y = x +4x 2的最小值为 .12.不等式1 < 2 - x ≤ 7 的解集是.三、解答题(10×3=30 分)13.设 x ∈ R ,比较1与1 - x 的大小.x + 114.设 - 2 < a < 7, 1 < b < 2 ,求 a + b , a - b ,ab的范围.15.设 f ( x ) = x 2 - x + 1,实数 a 满足 x - a < 1 .求证: f ( x ) - f (a) < 2( a + 1)B.提高卷一、选择题(5×4=20 分)1.若不等式 x + 1 - x - 2 > a 在x ∈ R 上有解,则实数 a 的取值范围是()]2.若 a < b < 0 ,则下列不等关系中不能成立的是()D. (- ∞,-3)A. 1 1 1 1 C. a > b D. >a b a - b a3.设 a 、b 为正实数,且 a ≠ b , n ∈ N * ,则 ab n + a n b - a n +1 - b n +1 的值的符号()A.恒为正B.与 a 、b 大小有关C.恒为负D.与 n 是奇数或偶数有关4.三棱锥的三条侧棱两两互相垂直,其中一条侧棱长为 1,另两条侧棱长的和为 4,则此三棱锥体积的最大值为()A. 2 1 1B.C.D.3 2 6二、填空题(5×2=10 分)5.若 a > 0, b > 0, c > 0, 且 a + b + c = 1 ,则 1 = x - 2 + + 2 ≥ 2 + 2 = 4 ,x (1 - 3x) > 0 等价于 ⎨ 解得不等式的解集为 (-∞,0) (0, ) .a1 1+ +1 - a 1 - b 1 - c的最小值是 .6.不等式 x - 5 - 2x + 3 < 1的解集是.三、解答题(14+16=30 分)7.设 f ( x ) = ax 2 + bx ,且1 ≤ f (-1) ≤ 2, 2 ≤ f (1) ≤ 4 ,求 f (-2) 的取值范围.8.某单位建造一间地面面积为 12 m 2 的背面靠墙的矩形小房,房屋正面的造价为每平方米1200 元,房屋侧面的造价为每平方米 800 元,屋顶的造价为 5800 元.如果墙高为 3 米,且不计房屋背面的费用,问怎样设计房屋能使总造价最低,最低总造价是多少元?同步练习题答案详解A.基础卷一、选择题:1.C2.B3.B4.A5.D6.B7.A8.C答案提示:1.因为 x - 2 > 0 ,所以 y = x +当且仅当 x = 3 时,等号成立.1 1x - 2 x - 22.不等式 ⎧x(1 - 3x) > 0 ⎧x(1 - 3x) < 0 或 ⎨ , ⎩ x > 0 ⎩ x < 01 33.由于 ab > 0 ,对于 A, a + b = a + b > a - b ,则 A 正确;对于 B, a + b = a + b ,则 B 不正确.4.因为数列 {n}是各项均为正数的等差数列,所以 a 2 = (6a + a 428 ) 2 ≥ a a (当且仅当 4 8公差为0时取等号),所以aa4 ≤6a a6 .85.因为 - 1 < b < 0 ⇒ b 2 < 1 ⇒ 0 > ab 2 > a 且 ab > 0 ,所以 ab > ab 2 > a .0 ≤ < , 所以 - < ≤ 0 .x2 即 x = 2 时取“=”号,所以,当 x = 2 时, y当 x = 0 时, = 1 - x ;= 0 ,所以 - (1 - x) =< 0 ,所以 < 1 - x ;> 0 ,所以 > 1 - x .6.因为 0 ≤ x 2 < 9, - 18 < y - 1 ≤ -12 , 12 ≤ -( y - 1) < 18,1 1 1< ≤ , 18 - ( y - 1) 12x 2 3 3 x 2- ( y - 1) 4 4 y - 17.两边平方,整理得 (a 2 - 1)(b 2 - 1) < 0, 所以 a 与 b 中必有一个大于1,一个小于1.8.因为 a > b 所以 - b > -a .又因为 c > d ,所以 c - b > d - a .二、填空题:9. (2,1,-3,-2)10. (-∞,8)11. 312. {3 < x ≤ 9或 - 5 ≤ x < 1}答案提示:9. 只需保证 a, b , c, d 的值满足 a, b 同号, c, d 同号且满足其他条件即可.10.由绝对值的几何意义可知 y = x - 5 + x + 3 的最小值为8,所以实数 t 的取值范围是(-∞,8) .11. y = x + 4 x x 4 x x 4= + + ≥ 3 ⋅ 3 ⋅ ⋅ = 3 ,x 2 2 2 x 2 2 2 x 2当且仅当 x 4= 2 x min = 3 .12.由已知有1 < x - 2 ≤ 7 或 - 7 ≤ x - 2 < -1 ,解得 3 < x ≤ 9或 - 5 ≤ x < 1三、解答题:1 x2 13.解:因为,所以,x + 11 + xx 2 11 + x x + 1当1 + x < 0 即 x < -1 时,当1 + x > 0 即 x > -1 时, x 211 + x x + 1x 2 11 + x x + 114.解:由同向不等式相加得: - 1 < a + b < 9 .因为 1 < b < 2 ,所以- 2 < -b < -1,同理得 - 4 < a - b < 6 .<<1,当0≤a<7时,0≤<7;<<1,所以0<-<2,,又a<b<0,所以即1由1<b<2得112bab当-2<a<0时,0<-a<2,又11a2b b 所以-2<ab<0.综上,-2<ab<7.15.证明:因为所以f(x)=x2-x+1f(x)-f(a)=x2-x-a2+a=x-a x+a-1<x+a-1=(x-a)+2a-1≤x-a+2a-1<1+2a+1=2(a+1)所以f(x)-f(a)<2(a+1)B.提高卷一、选择题:1.B2.D3.C4.A答案提示:1.由绝对值的几何意义可知x∈R时,f(x)=x+1-x-2的取值范围为[-3,3],故a要小于f(x)的最大值3.2.因为a<b<0,所以ab>0,由倒数法则有11>,A正确;因为a<b<0,所以a>b a b和a2>b2均成立.对于D,因为11b b-=a-b a a(a-b)a(a-b)<0,1<,所以D不成立.a-b a3.ab n+a n b-a n+1-b n+1=b n(a-b)+a n(b-a)=-(a-b)(a n-b n).因为a、b为正实数,且a≠b,所以由乘方原理知a-b与a n-b n同号,(1 a 1 b 1 c) 23 3 3所以 ab na nb a n1b n 1 的值的符号恒为负.4.设其中一条侧棱长为 x ,则另一条侧棱长为 4x ,1 11 x 4 x 22Vx (4x) 1( )2 ,当且仅当 x 2 时, V 有最大值 .3 26 2 33二、填空题:5.926.xx 7或x13答案提示:5. 因为 a0,b 0,c 0,且 a b c 1 ,所以 1 1 1 1 1 1 3 931 a 1 b 1 c 1 a 1 b 1 c 13,当且仅当1 a 1 b 1 c,即 ab c6. 原不等式等价于下列不等式组1 3时,上式取“=”号.①x 5(x 5) (2x 3) 1或3x 5②2或 (x 5) (2x 3) 13x ③ 2(x 5) (2x 3) 1分别解①,②,③,再求并集得不等式的解集为 x x 7或x13三、解答题:7.解:设 f( 2)mf ( 1) nf(1),则 4a 2b m (a b) n(ab) ,m n 4 m 3 即 4a 2b (m n)a(m n)b ,于是,得 ,解得,m n 2n 1所以 f( 2) 3 f( 1)f(1).⋅ 0 = 3600( x + 16A .M: ⎨⎧x> 1 N: ⎨ 1 B.M: ⎨ 1 N: ⎨ 1 3.在区间 ⎢ ,2⎥上,函数 f ( x ) = x 2 + bx + c (b , c ∈ R ) 与 g ( x) = 同的最小值,那么 f (x) 在区间 ⎢ ,2⎥ 上的最大值为( 2因为1 ≤ f (-1) ≤ 2, 2 ≤ f (1) ≤ 4 ,所以 5 ≤ 3 f (-1) + f (1) ≤ 10 ,故 5 ≤ f (-2) ≤ 10 .8.解:设房屋正面长为 xm ,则房屋侧面的长为得12 xm ;设房屋的总造价为 y 元,根据题意y = 3x ⋅1200 + 3 ⋅ 12 57600⋅ 8 0 0 2 + 5 8 0 = 3600 x + + 5800x x16) + 5800 ≥ 3600 ⨯ 2 x ⋅ + 5800x x= 28800 + 5800 = 34600(元)当且仅当 x =16 ,即 x = 4 时,等号成立.x因此,当房屋正面的长为 4 m 时,房屋的总造价最低,最低总造价是 34600 元.备选题:1.不等式 a + b < a + b ( a 、 b ∈ R ) 中等号成立的充要条件是()A . a 、b 中至少有一个为 0B . ab ≥ 0C. ab ≤ 0D. a 、b 中仅有一个为 02.下列命题中,使命题 M 是命题 N 成立的充要条件的一组命题是()⎧x + x > 3 ⎧x > 1 ⎧x + x > 31 2 2 ⎩x 2 > 2 ⎩x 1 x 2 > 2 ⎩x 2 > 2 ⎩( x 1 - 1)( x 2 - 2) > 0C.M: a > b , c > d ,N: ac > bd D.M: a - b = a + b ,N: ab = 0A. ⎡ 1 ⎤ ⎣ 2 ⎦⎡ 1 ⎤ ⎣ ⎦13 5B.4C.8D.4 4)x 2 + x + 1 x在同一点取得相4.当点 ( x , y) 在直线 x + 3 y - 2 = 0 上移动时, 3 x + 27 y + 1 的最小值是()5.设 a > 0, b > 0 ,且不等式 1 + +≥ 0 恒成立,则实数 k 的最小值等于()mx + ny = -1 上,其中 mn > 0 ,则 3”2.由于 ⎨⎧x > 1 ⇔⎨ 1 ⇔ ⎨ 1 ⎩( x - 1)( x - 2) > 0 = x + + 1, x ∈ ⎢ ,2⎥ ,当 x = 1 时, g ( x) 取最小值 3,A.5B.1+ 2 2C.6D.71 kab a + bA. 0B. 4C.- 4 D. - 26.已知 a > b > 0 ,则 a 2 + 16b (a - b )的最小值是 .7.一批救灾物资随 17 列火车以每小时V 千米的速度匀速直达 400 千米外的灾区为了安全起见,两辆火车的间距不得小于 (V20) 2 千米,问这批物资全部运达灾区最少需 小时.8 . 已 知 函 数 y = log ( x - 2) + 1, (a > 0, a ≠ 1) 的 图 象 恒 过 定 点 A, 若 点 A 在 直 线a1 + 的最大值为.m n9.规定记号“ ⊗ 表示一种运算,即 a ⊗ b = ab - a - b (a, b 为正实数),若正数 x, y 满足x ⊗ y = 3 ,则 xy 的取值范围是.备选题答案:1.B 2.B 3.B 4.D 5.C6.167.88. -169. xy ≥ 9答案提示:1. a + b = a + b ⇔ a 2 + 2 a b + b 2 = a 2 + 2 ab + b 2 ⇔ ab = ab ⇔ ab ≥ 0 .⎧x - 1 > 0 1 ⎩x 2 > 2 ⎩x 2 - 2 > 0 ⎧x + x > 3 21 2,所以B正确.3. g ( x ) =x 2 + x + 1 1 ⎡ 1 ⎤ x x ⎣ 2 ⎦所以 f ( x ) = ( x - 1) 2 + 3, 故当 x = 2 时, f ( x ) 的最大值为 4.4. 因为 x + 3 y - 2 = 0 ,所以 3x + 27 y + 1 ≥ 2 3x ⋅ 33 y + 1 = 2 3x +3 y + 1 = 7 ,当且仅当 x = 3 y = 1 时,等号成立.1 1 k5.由 + + a b a + b≥ 0 得 k ≥ - (a + b ) 2 (a + b ) 2 b a ,而 = + + 2 ≥ 4 ,所以ab ab a b- ≤ -4 ,因此只需 k ≥ -4 ,即实数 k 的最小值等于 - 4 .1 = 400 + 16V ≥2 400 16V = 8, 20所以 + 最大值为 -16.(a + b ) 2 ab6.因为 b + (a - b ) ≥ 2 b (a - b ) ,所以 b (a - b ) ≤ 1 1(b + a - b ) 2 = a 2 .4 4所以 a 2 + 16 16 64 ≥ a 2 + = a 2 +b (a - b ) a 2a 2 4≥ 16 .7.因为 t = V400 + 16 ⋅ ( ) 2 ⋅V V 400 V 400当且仅当 400 16V =V 400即 V = 100 时等号成立.8.函数图象恒过定点 (3,1) ,所以 3m + n + 1 = 0 .因为 mn > 0 ,所以 m < 0, n < 0 ,3 1 31 3m 3n+ = ( + )(-3m - n) = -10 - - ≤ -10 - 6 = -16 , m n m n n m3 1m n9. 由题意,得 xy - x - y = 3 ,所以 xy = x + y + 3 ≥ 2 xy + 3 ,即xy - 2 xy - 3 ≥ 0, 则 xy ≥ 3, xy ≤ -1 (舍),所以 xy ≥ 9 .。

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