高中数学：必修五 第三章 不等式习题 （含答案）

高中数学：必修五 第三章 不等式习题 （含答案）

第三章 不等式 一、选择题.‎ ‎1. 若 a∈R，则下列不等式恒成立的是(　 　)．‎ A. a2 + 1＞a B.＜1 C. a2 + 9＞‎6a D. lg(a2 + 1)＞lg|‎2a|‎ ‎2. 下列函数中，最小值为 2 是(　 　)．‎ A. y =，x∈R，且 x≠0 B. y = lgx +，1＜x＜10‎ C. y = 3x + 3-x，x∈R D. y = sin x +，‎ ‎3. 不等式组表示的平面区域的面积等于(　 　)．‎ A. 28 B. ‎16 ‎C. D. 121‎ ‎4. 不等式 lgx2＜lg2x 的解集是(　 　)．‎ A. B. (100，＋∞)‎ C. ∪(100，＋∞) D. (0，1)∪(100，＋∞)‎ ‎5. 不等式(x4 - 4)-(x2 - 2)≥0 的解集是(　 　)．‎ A. x≥或 x≤- B. -≤x≤ C. x＜-或 x＞ D. -＜x＜‎ ‎6. 若 x，y∈R，且 x + y = 5，则 3x + 3y 的最小值是(　 　)．‎ A. 10 B. C. D. ‎ ‎7. 若 x＞0，y＞0，且 ，则 xy 有(　 　)．‎ A. 最大值 64 B. 最小值 C. 最小值 D. 最小值 64‎ ‎8. 若，则目标函数 z = 2x + y 的取值范围是(　 　)．‎ A. [0，6] B. [2，4] C. [3，6] D. [0，5]‎ ‎9. 若不等式 ax2 + bx + c＞0 的解是 0＜α＜x＜β，则不等式 cx2 - bx + a＞0 的解为(　 　)．‎ A. ＜x＜ B. -＜x＜- ‎ C. -＜x＜- D. ＜x＜‎ ‎10. 若 a＞0，b＞0 ，且 ，则的最小值是(　 　)．‎ A. 9 B. ‎8 ‎C. D. 6 ‎ 二、填空题.‎ ‎1. 函数 的定义域是 ． ‎ ‎2. 若 x，y 满足 ，则的最大值为_____ __，最小值为____ __．‎ ‎3. 函数 的最大值为 ．‎ ‎4. 若直角三角形斜边长是 1，则其内切圆半径的最大值是 ．‎ ‎5. 若集合 A = {(x，y)| |x| + |y|≤1}，B = {(x，y)|(y - x)(y + x)≤0}，M = A∩B，则 M 的面积为___________．‎ ‎6. 若不等式 2x - 1＞m(x2 - 1)对满足 -2≤m≤2 的所有 m 都成立，则 x 的取值范围是 ．‎ 三、解答题．‎ ‎1. 若奇函数 f(x)在其定义域(-2，2)上是减函数，且 f(1 - a)+ f(1 - a2)＜0，求实数 a 的取值范围．‎ ‎2. 已知 a＞b＞0，求的最小值．‎ ‎(选)3. 设实数 x，y 满足不等式组 ． ‎ ‎（1）作出点(x，y)所在的平面区域；‎ ‎（2）设 a＞-1，在（1）所求的区域内，求f(x，y)= y – ax 的最大值和最小值．‎ ‎4. 某工厂拟建一座平面图形为矩形，且面积为 ‎200 m2‎ 的三级污水处理池（平面图如右）. 如果池外圈周壁建造单价为每米 400 元，中间两条隔墙建筑单价为每米 248 元，池底建造单价为每平方米 80 元，池壁的厚度忽略不计. 试设计污水池的长和宽，使总造价最低，并求出最低造价．‎ 参考答案 一、选择题．‎ ‎1. A ‎【解析】A：a2 - a + 1 = a2 - a +=+＞0. a2 + 1＞a 恒成立．‎ B：当 a = 0 时，左 = 右．‎ C：当 a = 3 时，左 = 右．‎ D：当 a = ±1 时，左 = 右．‎ ‎2. C ‎【解析】A：y没有最小值．‎ B：∵ 1＜x＜10，‎ ‎∴ 0＜lg x＜1．‎ ‎∴ y≥2．‎ lg x=1，即x =10时，ymin = 2．‎ 此时不符合1＜x＜10．‎ C：∵ 3x＞0，‎ ‎∴ y = 3x +≥2．‎ x = 0时，ymin = 2．‎ D：∵ 0＜x＜，‎ ‎∴ sin x＞0．‎ ‎∴ y≥2．‎ 当 sin x =时，此时 sin x = 1，x =，不符合 0＜x＜．‎ ‎3. B ‎【解析】由不等式组，画出符合条件的平面区域（下图阴影部分）.‎ 解两两直线方程组成的方程组，可得 A(3，5)，B(3，-3)， C(-1，1)．‎ ‎∴ S阴 =· |AB| · |xA - xc| = ×8×4 = 16．‎ ‎4. D ‎【解析】∵‎ ‎∴ x＞0．∵ lg x2＜lg2x，∴ lg2x - 2lg x＞0．∴ lg x＞2 ，或 lg x＜0，∴ x＞100 ，或 0＜x＜1．‎ ‎5. A ‎【解析】∵（x4 - 4）-（x2 - 2）≥ 0，∴ x4 - x2 - 2≥0，∴（x2 - 2）（x2 + 1）≥0.∴ x2≥2．‎ ‎∴ x≥，或 x≤-．‎ ‎6. D ‎【解析】 3x + 3y≥2= 2，‎ ‎∴ 3x + 3y≥2×9×= 18，当 x = y = 时，等号成立．‎ ‎7. D ‎【解析】 ≥2= 8，当，即 时，8取最大值，即 xy 取最小值 64．‎ ‎8. A ‎【解析】 据不等式组画出可行域．‎ 易知 A(-1，2)，B(2，2)．‎ 将 y = -2x 进行平移，当直线过 A 点时，zmin = 0，‎ 当直线过 B 点时，zmax = 6．‎ ‎9. C ‎【解析】由题知， 且 a＜0.‎ ‎∴ b = -a(a + b )，‎ c = a(ab )．‎ ‎∴ 所求不等式可代为 a(ab )x2 + a(a + b )x + a＞0．‎ ‎∴(ab )x2 +(a + b )x + 1＜0．‎ ‎∴(ax + 1)(bx + 1)＜0．‎ ‎∵ 0＜a＜b，‎ ‎∴ -＜-．‎ ‎∴ -＜x＜-．‎ ‎10. A ‎【解析】 =+ 1 =+ 1 =+1≥+ 1 = 9．∴ 当 a = b=时，原式取最小值 9．‎ 二、填空题．‎ ‎1. （-8，8）．‎ ‎【解析】∵ 64 - x2＞0 ∴ x2＜64，-8＜x＜8，即(-8，8)．‎ ‎2. 2，0.‎ ‎【解析】 据不等式组画出可行域．‎ 由图可知，，0．‎ ‎3. ．‎ ‎【解析】设 x = cos q，q∈[0，π]．‎ ‎∴ y = cos q sin q ‎=sin 2q．‎ ‎∵ q∈[0，π]，∴ 2q∈[0，2π]，‎ ‎∴ ymax =，此时 q =，x = cos=．‎ ‎4. ．‎ ‎【解析】‎ 如图，r ==≤==. 当且仅当 a = b = 时， rmax =．‎ ‎5. 1．‎ ‎【解析】如图，M为阴影部分. M的面积为= 1．‎ ‎6. ＜x＜．‎ ‎【解析】令 f(m)= m(x2 - 1)-(2x - 1)(x≠±1)，把它看作关于 m 的一次函数．‎ 由于 -2≤m≤2 时，f(m)＜0 恒成立，‎ 解得 1＜x＜，或＜x＜1，又x = 1 时，亦符合题意．‎ ‎∴ ＜x＜．‎ 三、解答题．‎ ‎1. 由f(1 - a)+ f(1 - a2)＜0，得 f(1 - a)＜- f(1 - a2). 又因为函数f（x）为奇函数，所以- f(1 - a2) = f(a2 - 1)．‎ ‎∴ f(1 - a)＜ f(a2 - 1). 又∵ 函数 f(x) 在其定义域(-2，2)上是减函数，‎ ‎∴ a∈（-1，1）．‎ ‎2. 由 a＞b＞0 知，a - b＞0，‎ ‎∴ b（a - b）≤．‎ ‎∴ a2 +≥a2 +≥2= 16．‎ 当且仅当 a2 =，b = a - b，‎ 即当 a = 2，b =时，a2 +取得最小值 16．‎ ‎3. （1）（-3，7）‎ ‎【解析】‎ ‎（2） 最大值为7+‎3a，最小值为 ‎4. 【解】设污水池总造价为 y 元，污水池长为 x m. 则宽为m，水池外圈周壁长2x + 2 · （m），中间隔墙长2 · （m），池底面积200（m2）．‎ ‎∴ y = 400+ 248 · · 2 + 80×200 = 800+ 16 000‎ ‎≥1 600+ 16 000 = 44 800．‎ 当且仅当 x =，即 x = 18，=时，ymin = 44 800．‎ 答：当污水池长为 ‎18 m，宽为m 时，总造价最低，最低为 44 800元．‎