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【步步高】2015届高三数学北师大版(通用,理)总复习章末检测:第七章 不等式、推理与证明
2015-09-28 | 阅:  转:  |  分享 
  
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第七章章末检测

(时间:120分钟满分:150分)

一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)

1.(2011·山东)设集合M={x|x2+x-6<0},N={x|1≤x≤3},则M∩N等于()

A.[1,2)B.[1,2]

C.(2,3]D.[2,3]

2.(2011·商丘月考)下列命题中为真命题的是()

A.若a>b,c>d,则ac>bd

B.若|a|>b,则a2>b2

C.若a>b,则a2>b2

D.若a>|b|,则a2>b2

3.若实数a、b满足a+b=2,则3a+3b的最小值是()

A.18B.6C.23D.243

4.不等式y≥|x|表示的平面区域是()



5.(2011·北京)如果

12log

x<

12log

y<0,那么()

A.y
C.1
6.若实数x,y满足不等式组

??

??

?x+3y-3≥0,

2x-y-3≤0,

x-y+1≥0,

则x+y的最大值为()

A.9B.157C.1D.715

7.点P(a,3)到直线4x-3y+1=0的距离等于4,且在2x+y-3<0表示的平面区域内,

则a的值为()

A.3B.7C.-3D.-7

8.(2011·黄冈月考)设an=sin12+sin222+…+sinn2n,则对任意正整数m,n(m>n)都成立

的是()

A.|an-am|
B.|an-am|>m-n2

C.|an-am|<12n

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D.|an-am|>12n

9.今有一台坏天平,两臂长不等,其余均精确,有人要用它称物体的重量,他将物体

放在左右托盘各称一次,取两次称量结果分别为a、b.设物体的真实重量为G,则()

A.a+b2=GB.a+b2≤GC.a+b2>GD.ab
10.设M=????1a-1????1b-1????1c-1,且a+b+c=1(其中a,b,c为正实数),则M的取

值范围是()

A.????0,18B.????18,1C.[1,8)D.[8,+∞)

11.(2011·许昌月考)对一切实数x,不等式x2+a|x|+1≥0恒成立,则实数a的取值范

围是()

A.[-2,+∞)B.(-∞,-2)

C.[-2,2]D.[0,+∞)

12.若实数x、y满足1x2+1y2=1,则x2+2y2有()

A.最大值3+22B.最小值3+22

C.最大值6D.最小值6



二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)

13.关于x的不等式x2+(a+1)x+ab>0的解集是{x|x<-1或x>4},则实数a、b的值

分别为________.

14.(2011·陕西)如图,点(x,y)在四边形ABCD内部和边界上运动,那么2x-y的最小

值为________.



15.(2011·汤阴模拟)已知正数a、b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围为____________,

a+b的取值范围是____________.

16.(2011·山东)设函数f(x)=xx+2(x>0),观察:

f1(x)=f(x)=xx+2,

f2(x)=f(f1(x))=x3x+4,

f3(x)=f(f2(x))=x7x+8,

f4(x)=f(f3(x))=x15x+16,

……

根据以上事实,由归纳推理可得:

当n∈N且n≥2时,fn(x)=f(fn-1(x))=________.

三、解答题(本大题共6小题,共70分)

17.(10分)解关于x的不等式31xxa≤1a(其中a>0且a≠1).







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18.(12分)(2011·惠州月考)函数f(x)对一切实数x,y均有f(x+y)-f(y)=(x+2y+1)x成

立,且f(1)=0.

(1)求f(0);

(2)求f(x);

(3)当0ax-5恒成立,求a的取值范围.

























19.(12分)(2011·汕头月考)设数列{an}是公比为q的等比数列,Sn是它的前n项和.

(1)求证:数列{Sn}不是等比数列;

(2)数列{Sn}是等差数列吗?为什么?

























20.(12分)(2011·嘉兴月考)某投资人打算投资甲、乙两个项目,根据预测,甲、乙项目

可能的最大盈利率分别为100%和50%,可能的最大亏损率分别为30%和10%,投资人计划

投资金额不超过10万元,要求确保可能的资金亏损不超过1.8万元,问投资人对甲、乙两

个项目各投资多少万元,才能使可能的盈利最大?

























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21.(12分)先阅读下列不等式的证法,再解决后面的问题:

已知a1,a2∈R,a1+a2=1,求证:a21+a22≥12.

证明:构造函数f(x)=(x-a1)2+(x-a2)2,

f(x)=2x2-2(a1+a2)x+a21+a22=2x2-2x+a21+a22.

因为对一切x∈R,恒有f(x)≥0,所以Δ=4-8(a21+a22)≤0,从而得a21+a22≥12.

(1)若a1,a2,…,an∈R,a1+a2+…+an=1,请写出上述问题的推广式;

(2)参考上述证法,对你推广的问题加以证明.

























22.(12分)(2009·山东)等比数列{an}的前n项和为Sn,已知对任意的n∈N,点(n,Sn)

均在函数y=bx+r(b>0且b≠1,b,r均为常数)的图象上.

(1)求r的值;

(2)当b=2时,记bn=2(log2an+1)(n∈N),

证明:对任意的n∈N,不等式b1+1b

1

·b2+1b

2

·…·bn+1b

n

>n+1成立.





















第七章章末检测

1.A[∵x2+x-6<0,∴-3
∴M={x|-3
又∵N={x|1≤x≤3},∴M∩N={x|1≤x<2}.]

2.D

3.B[由基本不等式,得3a+3b≥23a·3b=23a+b=6,当且仅当a=b=1时取等号,

所以3a+3b的最小值是6.]

4.A

5.D[不等式转化为?1
6.A[画出可行域如图:

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令z=x+y,可变为y=-x+z,作出目标函数线,平移目标函数线,显然过点A时z

最大.



??

??

?2x-y-3=0,

x-y+1=0得A(4,5),

∴zmax=4+5=9.]

7.C[由题意

??

??

?|4a-3×3+1|

5=4,

2a+3-3<0,

解得a=-3.]

8.C[|an-am|

=??????sin?n+1?2n+1+sin?n+2?2n+2+…+sinm2m

≤??????sin?n+1?2n+1+??????sin?n+2?2n+2+…+????sinm2m

<12n+1+12n+2+…+12m=

1

2n+1-

1

2m+1

1-12

=12n-12m<12n.]

9.C[设左、右臂长分别为l1、l2,

则l1·G=l2·a,①

l2·G=l1·b.②

①×②,得G2=ab,∴G=ab.∵l1≠l2,

故a≠b,a+b2>ab=G.]

10.D[∵M=(1a-1)(1b-1)(1c-1)

=b+ca·a+cb·a+bc≥2bca·2acb·2abc=8,

当且仅当a=b=c=13时,等号成立.

∴M≥8.]

11.A[当x=0时,对任意实数a,不等式都成立;

当x≠0时,a≥-x

2+1

|x|=-?

???|x|+1|x|=f(x),

问题等价于a≥f(x)max,∵f(x)max=-2,故a≥-2.

综上可知,a的取值范围是[-2,+∞).]

12.B[x2+2y2=(x2+2y2)·1=(x2+2y2)·????1x2+1y2=1+2y

2

x2+

x2

y2+2≥3+2

2y2

x2·

x2

y2

=3+22,当且仅当2y

2

x2=

x2

y2时等号成立.]

13.-4,1

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解析由题意知,-1、4为方程x2+(a+1)x+ab=0的两根,∴a+1=-3,ab=-4.∴a

=-4,b=1.

14.1



解析令b=2x-y,则y=2x-b,

如图所示,作斜率为2的平行线y=2x-b,

当经过点A时,直线在y轴上的截距最大,为-b,此时b=2x-y取得最小值,为b

=2×1-1=1.

15.[9,+∞)[6,+∞)

解析∵a+b≥2ab,∴ab-3≥2ab.

解得,ab≥3或ab≤-1(舍),∴ab≥9,

a+b=ab-3≥6.

16.x?2n-1?x+2n

解析依题意,先求函数结果的分母中x项系数所组成数列的通项公式,由1,3,7,15,…,

可推知该数列的通项公式为an=2n-1.又函数结果的分母中常数项依次为2,4,8,16,…,故

其通项公式为bn=2n.

所以当n≥2时,fn(x)=f(fn-1(x))=x?2n-1?x+2n.

17.解①当a>1时,有x-3x+1≤-1,

∴x-3x+2≤0,∴x

2+2x-3

x≤0.

∴?x+3??x-1?x≤0,∴x≤-3或0
②当0
∴x

2+2x-3

x≥0.∴-3≤x<0或x≥1.(8分)

综上,当a>1时,x∈(-∞,-3]∪(0,1];

当0
18.解(1)令x=1,y=0,得f(1+0)-f(0)=(1+2×0+1)×1=2,

∴f(0)=f(1)-2=-2.(3分)

(2)令y=0,f(x+0)-f(0)=(x+2×0+1)·x=x2+x,

∴f(x)=x2+x-2.(6分)

(3)f(x)>ax-5化为x2+x-2>ax-5,ax
∵x∈(0,2),

∴a
2+x+3

x=1+x+

3

x.(8分)

当x∈(0,2)时,1+x+3x≥1+23,当且仅当x=3x,即x=3时取等号,由3∈(0,2),

得(1+x+3x)min=1+23.

∴a<1+23.(12分)

19.(1)证明方法一(反证法)

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若{Sn}是等比数列.

则S22=S1S3,即a21(1+q)2=a1·a1(1+q+q2),

(3分)

∵a1≠0,∴(1+q)2=1+q+q2,

∴q=0.这与q≠0矛盾.

∴{Sn}不是等比数列.(6分)

方法二∵Sn+1=a1+qSn,Sn+2=a1+qSn+1,

∴SnSn+2-S2n+1=Sn(a1+qSn+1)-(a1+qSn)Sn+1

=a1(Sn-Sn+1)=-a1an+1≠0.

故SnSn+2≠S2n+1,

∴数列{Sn}不是等比数列.(6分)

(2)解当q=1时,{Sn}是等差数列.

当q≠1时,{Sn}不是等差数列,否则S1,S2,S3成等差数列,即2S2=S1+S3.

∴2a1(1+q)=a1+a1(1+q+q2)(10分)

由于a1≠0,∴2(1+q)=2+q+q2,

∴q=q2,∵q≠1,∴q=0.

这与q≠0矛盾,故当q≠1时,{Sn}不是等差数列.

(12分)

20.解设投资人分别用x万元、y万元投资甲、乙两个项目,由题意知

??

??

?x+y≤10,0.3x+0.1y≤1.8,

x≥0,

y≥0.



目标函数z=x+0.5y.(5分)



上述不等式组表示的平面区域如图所示,阴影部分(含边界)即可行域.

作直线l0:x+0.5y=0,并作平行于直线l0的一组直线x+0.5y=z,z∈R,与可行域相

交,其中有一条直线经过可行域上的M点,且与直线x+0.5y=0的距离最大,这里M点是

直线x+y=10和0.3x+0.1y=1.8的交点.(9分)

解方程组

??

??

?x+y=10

0.3x+0.1y=1.8,

得x=4,y=6,此时zmax=1×4+0.5×6=7(万元).

∴当x=4,y=6时,z取得最大值.

答投资人用4万元投资甲项目、6万元投资乙项目,才能在确保亏损不超过1.8万元

的前提下,使可能的盈利最大.(12分)

21.(1)解若a1,a2,…,an∈R,a1+a2+…+an=1.

求证:a21+a22+…+a2n≥1n.(4分)

(2)证明构造函数f(x)=(x-a1)2+(x-a2)2+…+(x-an)2=nx2-2(a1+a2+…+an)x+

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a21+a22+…+a2n=nx2-2x+a21+a22+…+a2n.(8分)

因为对一切x∈R,都有f(x)≥0,

所以Δ=4-4n(a21+a22+…+a2n)≤0,

从而证得a21+a22+…+a2n≥1n.(12分)

22.(1)解由题意:Sn=bn+r,当n≥2时,Sn-1=bn-1+r.

所以an=Sn-Sn-1=bn-1(b-1),(3分)

由于b>0且b≠1,

所以n≥2时,{an}是以b为公比的等比数列.

又a1=b+r,a2=b(b-1),

所以b?b-1?b+r=b,所以r=-1.(5分)

(2)证明由(1)知an=2n-1,因此bn=2n(n∈N),

所证不等式为2+12·4+14·…·2n+12n>n+1.

(6分)

①当n=1时,左式=32,右式=2.

左式>右式,所以结论成立,(7分)

②假设n=k(k∈N)时结论成立,即2+12·4+14·…·2k+12k>k+1,则当n=k+1时,

2+1



4+1

4·…

2k+1

2k·

2k+3

2?k+1?>k+1·

2k+3

2?k+1?

=2k+32k+1要证当n=k+1时结论成立,

只需证2k+32k+1≥k+2,

即证2k+32≥?k+1??k+2?,

由均值不等式2k+32=?k+1?+?k+2?2≥?k+1??k+2?成立,

所以,当n=k+1时,结论成立.(11分)

由①②可知,n∈N时,不等式b1+1b

1

·b2+1b

2

·…·bn+1b

n

>n+1成立.(12分)





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(本文系云师堂首藏)