高考不等式问题专题复习
高考数学复习专题 基本不等式 (文 精讲)
专题7.3 基本不等式【核心素养分析】1.了解基本不等式的证明过程;2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题. 【知识梳理】知识点一 基本不等式ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:a >0,b >0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b . 知识点二 几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R);(2)b a +ab ≥2(a ,b 同号);(3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R);(4)⎝⎛⎭⎫a +b 22≤a 2+b22(a ,b ∈R); (5)2ab a +b≤ab ≤a +b 2≤a 2+b 22(a >0,b >0). 知识点三 算术平均数与几何平均数设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为a +b2,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.知识点四 利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则(1)如果xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p (简记:积定和最小). (2)如果x +y 是定值q ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是q 24(简记:和定积最大). 【特别提醒】1.此结论应用的前提是“一正”“二定”“三相等”.“一正”指正数,“二定”指求最值时和或积为定值,“三相等”指等号成立.2.连续使用基本不等式时,牢记等号要同时成立. 【典例剖析】 高频考点一 利用基本不等式求最值【例1】【2020·江苏卷】已知22451(,)x y y x y +=∈R ,则22x y +的最小值是 ▲ .【举一反三】(2020·江苏省南京模拟)函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值为________【方法技巧】利用基本不等式解决条件最值的关键是构造和为定值或积为定值,主要有三种思路: (1)对条件使用基本不等式直接求解.(直接法)(2)针对待求最值的式子,通过拆项(添项)、分离常数、变系数、凑因子等方法配凑出和或积为常数的两项,然后用基本不等式求解.(配凑法)(3)已知条件中有值为1的式子,把待求最值的式子和值为1的式子相乘,再用基本不等式求解.(常数代换法)【变式探究】(2019·天津卷)设x >0,y >0,x +2y =4,则(x +1)(2y +1)xy 的最小值为 .【变式探究】(2020·辽宁省葫芦岛模拟)已知a >0,b >0,且2a +b =ab -1,则a +2b 的最小值为( ) A .5+2 6B .8 2C .5D .9高频考点二 利用基本不等式解决实际问题【例2】【2019·北京卷】李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.①当x =10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付__________元;②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x 的最大值为__________.,,,,,,,,【方法技巧】利用基本不等式解决实际问题的三个注意点 (1)设变量时,一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数. (2)解应用题时,一定要注意变量的实际意义及其取值范围.(3)在应用基本不等式求函数最值时,若等号取不到,可利用函数的单调性求解.【变式探究】(2020·山西省大同模拟)经测算,某型号汽车在匀速行驶过程中每小时耗油量y (L)与速度x (km /h )(50≤x ≤120)的关系可近似表示为y =⎩⎨⎧175(x 2-130x +4 900),x ∈[50,80),12-x60,x ∈[80,120].(1)该型号汽车的速度为多少时,可使得每小时耗油量最少?(2)已知A ,B 两地相距120 km ,假定该型号汽车匀速从A 地驶向B 地,则汽车速度为多少时总耗油量最少?专题7.3 基本不等式【核心素养分析】1.了解基本不等式的证明过程;2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题. 【知识梳理】知识点一 基本不等式ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:a >0,b >0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b . 知识点二 几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R);(2)b a +ab ≥2(a ,b 同号);(3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R);(4)⎝⎛⎭⎫a +b 22≤a 2+b22(a ,b ∈R); (5)2ab a +b≤ab ≤a +b 2≤a 2+b 22(a >0,b >0). 知识点三 算术平均数与几何平均数设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为a +b2,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.知识点四 利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则(1)如果xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p (简记:积定和最小). (2)如果x +y 是定值q ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是q 24(简记:和定积最大). 【特别提醒】1.此结论应用的前提是“一正”“二定”“三相等”.“一正”指正数,“二定”指求最值时和或积为定值,“三相等”指等号成立.2.连续使用基本不等式时,牢记等号要同时成立. 【典例剖析】高频考点一 利用基本不等式求最值【例1】【2020·江苏卷】已知22451(,)x y y x y +=∈R ,则22x y +的最小值是 ▲ . 【答案】45【解析】∵22451x y y +=∴0y ≠且42215y x y -=∴422222222114144+2555555y y y x y y y y y-+=+=≥⋅=,当且仅当221455y y =,即2231,102x y ==时取等号. ∴22xy +的最小值为45. 【举一反三】(2020·江苏省南京模拟)函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值为________【答案】23+2【解析】∵x >1,∴x -1>0,∴y =x 2+2x -1=(x 2-2x +1)+(2x -2)+3x -1=(x -1)2+2(x -1)+3x -1=(x -1)+3x -1+2≥23+2.当且仅当x -1=3x -1,即x =3+1时,等号成立.【方法技巧】利用基本不等式解决条件最值的关键是构造和为定值或积为定值,主要有三种思路: (1)对条件使用基本不等式直接求解.(直接法)(2)针对待求最值的式子,通过拆项(添项)、分离常数、变系数、凑因子等方法配凑出和或积为常数的两项,然后用基本不等式求解.(配凑法)(3)已知条件中有值为1的式子,把待求最值的式子和值为1的式子相乘,再用基本不等式求解.(常数代换法)【变式探究】(2019·天津卷)设x >0,y >0,x +2y =4,则(x +1)(2y +1)xy 的最小值为 .【答案】92【解析】(x +1)(2y +1)xy =2xy +x +2y +1xy =2xy +5xy =2+5xy ,∵x >0,y >0且x +2y =4, ∴4=x +2y ≥22xy ,∴xy ≤2,∴1xy ≥12,∴2+5xy ≥2+52=92.【变式探究】(2020·辽宁省葫芦岛模拟)已知a >0,b >0,且2a +b =ab -1,则a +2b 的最小值为( ) A .5+2 6 B .8 2 C .5 D .9【答案】A【答案】∵a >0,b >0,且2a +b =ab -1, ∴a =b +1b -2>0,∴b >2,∴a +2b =b +1b -2+2b =2(b -2)+3b -2+5≥5+22(b -2)·3b -2=5+2 6.当且仅当2(b -2)=3b -2,即b =2+62时取等号.∴a +2b 的最小值为5+26,故选A 。
高三不等式知识点归纳总结
高三不等式知识点归纳总结不等式在高中数学中占有重要的地位,它是数学中一种常见的关系式。
在高三数学学习过程中,我们需要掌握并灵活运用各种不等式知识点,以提升解题能力。
本文将对高三不等式相关知识进行归纳总结,帮助大家系统地掌握不等式的内容。
一、基本不等式基本不等式是不等式的基础,它通过对大小关系的描述,为其他类型不等式的证明提供了依据。
常见的基本不等式有以下几种:1. 正数不等式:若a>0,则a的平方大于0,即a²>0;a与-b的乘积小于0,即ab<0。
2. 负数不等式:若a<0,则a的平方大于0,即a²>0;a与-b的乘积小于0,即ab>0。
3. 平方不等式:若a>b≥0,则a的平方大于b的平方,即a²>b²。
4. 平均不等式:若a1,a2,...,an为正数,则它们的算术平均大于等于它们的几何平均,即(a1+a2+...+an)/n≥(a1*a2*...*an)^(1/n)。
二、一元一次不等式一元一次不等式是形如ax+b>0或ax+b<0的不等式,其中a和b为常数。
我们可以通过移项和分析a的正负来求解不等式。
1. 求解步骤:a) 对不等式进行变形,将不等式变为ax>c的形式,其中c为常数。
b) 根据a的正负确定不等式的方向,若a>0,则不等式为单调递增,解集为x>c/a;若a<0,则不等式为单调递减,解集为x<c/a。
2. 注意事项:a) 在乘以或除以负数的过程中,需注意不等式方向的变化。
b) 当a为0时,不等式变为bx>c,若b>0,则不等式为恒成立;若b<0,则不等式无解。
三、一元二次不等式一元二次不等式是形如ax²+bx+c>0或ax²+bx+c<0的不等式,其中a、b和c为常数。
我们可以通过求解二次方程和分析a的正负来求解不等式。
高考数学复习讲义 不等式(学生版)
高考数学复习讲义 不等式【要点提炼】考点一 不等式的性质与解法1.不等式的倒数性质(1)a>b ,ab>0⇒1a <1b. (2)a<0<b ⇒1a <1b. (3)a>b>0,0<c<d ⇒a c >b d. 2.不等式恒成立问题的解题方法(1)f(x)>a 对一切x ∈I 恒成立⇔f(x)min >a ,x ∈I ;f(x)<a 对一切x ∈I 恒成立⇔f(x)max <a ,x ∈I.(2)f(x)>g(x)对一切x ∈I 恒成立⇔当x ∈I 时,f(x)的图象在g(x)的图象的上方.(3)解决恒成立问题还可以利用分离参数法.【热点突破】【典例】1 (1)若p>1,0<m<n<1,则下列不等式正确的是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫m n p >1 B.p -m p -n <m n C .m -p <n -p D .log m p>log n p(2)(2020·北京市昌平区新学道临川学校模拟)已知关于x 的不等式ax -b ≤0的解集是[2,+∞),则关于x 的不等式ax 2+(3a -b)x -3b<0的解集是( )A .(-∞,-3)∪(2,+∞)B .(-3,2)C .(-∞,-2)∪(3,+∞)D .(-2,3)【拓展训练】1 (1)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧ 3,x<12,1x ,x ≥12,则不等式x 2f(x)+x -2≤0的解集是________________. (2)若不等式(a 2-4)x 2+(a +2)x -1≥0的解集是空集,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,65B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-2,65C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,65D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-2,65∪{2}【要点提炼】考点二 基本不等式基本不等式求最值的三种解题技巧(1)凑项:通过调整项的符号,配凑项的系数,使其积或和为定值.(2)凑系数:若无法直接运用基本不等式求解,通过凑系数后可得到和或积为定值,从而利用基本不等式求最值.(3)换元:分式函数求最值,通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开,即化为y =m +A g x+Bg(x)(AB>0),g(x)恒正或恒负的形式,然后运用基本不等式求最值. 【典例】2 (1)下列不等式的证明过程正确的是( )A .若a ,b ∈R ,则b a +a b≥2b a ·a b =2 B .若a<0,则a +4a ≥-2a ·4a=-4 C .若a ,b ∈(0,+∞),则lg a +lg b ≥2lg a ·lg bD .若a ∈R ,则2a +2-a ≥22a ·2-a =2(2)(2019·天津)设x>0,y>0,x +2y =5,则x +12y +1xy 的最小值为________.【拓展训练】2 (1)(2020·北京市中国人民大学附属中学模拟)已知a>0,b>0,且a -b =1,则2a +1b的最小值为________. (2)(2020·江苏)已知5x 2y 2+y 4=1(x ,y ∈R ),则x 2+y 2的最小值是________. 专题训练一、单项选择题1.不等式(-x +3)(x -1)<0的解集是( )A .{x|-1<x<3}B .{x|1<x<3}C .{x|x<-1或x>3}D .{x|x<1或x >3}2.下列命题中正确的是( )A .若a>b ,则ac 2>bc 2B .若a>b ,c<d ,则a c >b dC .若a>b ,c>d ,则a -c>b -dD .若ab>0,a>b ,则1a <1b 3.(2020·北京市昌平区新学道临川学校模拟)已知一元二次不等式f(x)<0的解集为{x|x<-2或x>3},则f(10x)>0的解集为( )A .{x|x<-2或x>lg 3}B .{x|-2<x<lg 3}C .{x|x>lg 3}D .{x|x<lg 3} 4.若a>b>0,且ab =1,则下列不等式成立的是( )A .a +1b <b 2a <log 2(a +b) B.b 2a <log 2(a +b)<a +1bC .a +1b <log 2(a +b)<b 2aD .log 2(a +b)<a +1b <b 2a 5.(2018·全国Ⅲ)设a =log 0.20.3,b =log 20.3,则( )A .a +b<ab<0B .ab<a +b<0C .a +b<0<abD .ab<0<a +b6.已知x>0,y>0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( )A .3B .4 C.92 D.1127.已知a>-1,b>-2,(a +1)(b +2)=16,则a +b 的最小值是( )A .4B .5C .6D .78.已知正实数a ,b ,c 满足a 2-2ab +9b 2-c =0,则当ab c 取得最大值时,3a +1b -12c的最大值为( )A .3 B.94C .1D .0 二、多项选择题9.设f(x)=ln x,0<a<b ,若p =f(ab),q =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2,r =12[f(a)+f(b)],则下列关系式中正确的是( )A .q =rB .p<qC .p =rD .p>q10.已知a ∈Z ,关于x 的一元二次不等式x 2-6x +a ≤0的解集中有且仅有3个整数,则a 的值可以是( )A .6B .7C .8D .911.(2020·威海模拟)若a ,b 为正实数,则a>b 的充要条件为( )A.1a >1bB .ln a>ln bC .aln a<bln bD .a -b<e a -e b12.(2020·新高考全国Ⅰ)已知a>0,b>0,且a +b =1,则( )A .a 2+b 2≥12B .2a -b >12C .log 2a +log 2b ≥-2 D.a +b ≤ 2三、填空题 13.对于0<a<1,给出下列四个不等式:①log a (1+a)<log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1a ;②log a (1+a)>log a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1a ;③a 1+a <11a a +;④a 1+a >a1+1a.其中正确的是________.(填序号) 14.当x ∈(0,+∞)时,关于x 的不等式mx 2-(m +1)x +m>0恒成立,则实数m 的取值范围是________.15.已知函数f(x)=x 3-2x +e x -1e x ,其中e 是自然对数的底数,若f(a -1)+f(2a 2)≤0,则实数a 的取值范围是________.16.已知实数x ,y 满足x>1,y>0且x +4y +1x -1+1y =11,则1x -1+1y 的最大值为________.。
(完整版)数学高职高考专题复习__不等式问题(可编辑修改word版)
<2222高职高考不等式问题专题复习一、不等式基础题1、不等式 x 2+1>2x 的解集是 ()A.{x|x ≠1,x ∈R}B.{x|x >1,x ∈R}C.{x|x ≠-1 ,x ∈R }D. {x|x ≠0,x ∈R} 2、不等式|x+3|>5 的解集为 ( ) A.{x|x >2|} B.{x|x <-8 或 x >2} C.{x|x >0} D.{x|x >3} 3、二次不等式 x 2 -3x+2<0 的解集为 ()A.{x ︱x ≠0}B.{x ︱1<x<2}C.{x ︱-1<x<2}D. {x ︱x>0}1 14. 已知 a>b ,那么 > a b的充要条件是()A.a 2+b 2≠0B.a>0C.b<0D.ab<05、若 a ≥b ,c ∈R ,则 () A.a 2≥b 2 B.∣ac ∣≥∣bc ∣ C.ac 2≥bc 2 D. a - 3≥b - 36、下列命题中,正确的是 ()A.若 a >b,则 ac 2>bc 2B. 若a> b ,则 a>b1 1C.若 a>b ,则 a bc 2 c 2D.若 a>b ,c>d ,则 ac>bd7、如果 a>0,b>0,那么必有()A. b > 2b - a aB. b ≥ 2b - a aC. b < 2b - a aD. b ≤ 2b - a a8、对任意 a ,b ,c∈R +,都有 ()A. b + c + a> 3 a b c B. b + c + a< 3a b c C. b + c + a ≥ 3a b c D. b + c + a≤ 3a b c9、对任意 x∈R,都有 ( )A.(x-3)2>(x-2)(x-4)B.x 2>2(X+1)C.( x - 3)2 x - 4 > x - 2D. x 2 + 1 > 1 x 2 + 110、已知 0<x<1,都有 ( )A.2x>x 2>xB.2x>x>x 2C. x 2>2x>xD.x > x 2 >2x11 、 若 不 等 式 2x 2-bx+a<0 的 解 集 为 {x ︱ 1<x<5}, 则 a= ( ) A.5 B.6 C.10 D.12x - 3 12、不等式x + 2> 1的解集是()A.{x∣x<-2}B.{x∣x<-2 或 x>3}C.{x∣x>-2}D.{x∣-2<x<3}13、不等式 lgx+lg(2x-1)<1 的解集是 ()A.{x - 2 < x < 5}2 B.{x 0 < x < 5}2C. {x< x < 5 }2D. {x x > 1}214、不等式︱x+2︱+︱x-1︱<4 的解集是()1 2A. { x - 2 < x < 1 }B.{x x < 3}2C. {x - 5 2 < x < 3}2 D. {x x > - 5}215、已知 a 是实数,不等式 2x 2-12x+a≤0 的解集是区间[1,5],那么不等式 a x 2-12x+2≤0 的 解 集 是 () A. [1, 1]5B.[-5,-1]C.[-5,5]D.[-1,1]16、不等式(1+x )(1-︱x ︱)>0 的解集是 ( )A.{x∣-1<x<1}B.{x∣x<1}C.{x∣x <-1 或 x<1}D.{x∣x<1 且 x≠-1} 17、若不等式 x 2 + m (x - 6) < 0 的解集为{x - 3 < x < 2},则 m=()A .2B .-2C .-1D .12x18、函数 y =x 2+ 1的值域为区间()A .[-2,2]B .(-2,2)C .[-1,1]D .(-1,1)a 2 +b 2 19、如果 a>b ,ab=1,则的取值范围为区间( )a - bA .[2 2,+ ∞)B .[17 , 6+ ∞)C . (3,+ ∞)D . (2 , + ∞)17、不等式︱3x -5︱<8 的解集是 . 18、不等式|5x+3|>2 的解集是 .19、不等式|3-2x|-7≤0 的解集是 . 1 3 20 、不等式|6x - |≤ 的解集是.221、不等式4-x -3 2(1 ) x-4>0 的解集是 . 222、不等式log 2 x < log 4 (3x + 4) 的解集是.二、不等式的简单应用23、已知关于 x 的不等式 x 2-ax+a >0 的解集为实数集 R ,则 a 的取值范围是 ( )A.(0,4)B.[2,+∞)C.[0,2)D.(-∞,0)∪(4,+∞) (98 年成人)x 24、函数 y =1 + x 2(x > 0) 的值域是区间.25、 已知方程( k+1) x=3k -2 的解大于 1, 那么常数 k 的取值范围是数集{kx 2 - x - 2 3 ∣}.26、解下列不等式:(x - 6)(3x + 15) (1) > 04 + x三、不等式解答题(2) 23x -1 >2(3) ( 1 )2 x 2+5 x +5 > 1(4) lg(x + 2) - lg(x - 3) > 12 4(5)∣5x -x 2∣>6(6) x + 4≥ 3x 2(7)4x -6x -2×9x <0(8) log 1 (x + 2) > log 1 (3x + 4)24(9) <x 2 x - 1(10) < 22+ 2(11) log 2 (4 + 3x - x 2) > log (4x - 2)5x - 4 (12)≤ 2x + 427、k 取什么值时,关于 x 的方程(k -2)x 2-2x+1=0 有:(1)两个不相等的实数根; (2)两个相等的实数根; (3)没有实数根.28、设实数 a 使得方程 x 2+(a -1)x+1=0 有两个实根 x 1,x 2. (1) 求 a 的取值范围;(2) 当 a 取何值时, 1 1 1 x 2取得最小值,并求出这个最小值.附:参考答案(四)1-16 ABBDC BBCAB CACCAD 17.{x - 1 < x <13318.{x x < -1或x > -1} 519.{x ︱-2≤x ≤5} 20.{x ︱ - 1 6 ≤ x ≤ 1} 21.{x ︱x<-2} 22.{x ︱0<x<4} 23.A324. (0 , 1 ] 2 25.{x ︱ k < -1或k > 3 1} 26.(1){x ︱-5<x<4 或 x>6} (2) {x ︱x> } 2 6x2 2 }(3) {x︱-32<x <-1 } (4) {x︱3<x<32} (5) {x︱x<-1 或2<x<3 或x>6}9(6) {x︱x≥-1} (7) {x︱x> log 2 2 } (8) {x︱-1<x< 0} (9) {x︱x<0 或1<x<3}3(10) {x︱-2<x≤-1 或2≤x<3} 27. (1)k<3 且k≠2 (2)k=3 (3)k>328.(1) a≤-1 或a≥3 (2) a= -1 或3,最小值为2.。
高三不等式知识点归纳总结
高三不等式知识点归纳总结不等式在高中数学中占据着重要的地位,特别是在高三阶段,不等式的应用和解题技巧成为了必须掌握的知识点之一。
本文将对高三阶段涉及的不等式知识点进行归纳总结,帮助同学们更好地理解和掌握这一部分内容。
一、基本概念1. 不等式符号:大于(>)、小于(<)、大于等于(≥)、小于等于(≤),这些符号用于表示大小关系。
2. 不等式的解:使不等式成立的所有实数构成的集合。
二、一元一次不等式1. 解一元一次不等式的基本步骤:a. 将不等式化为等式;b. 解得不等式的解集;c. 根据不等式符号确定解集。
三、一元二次不等式1. 解一元二次不等式的基本步骤:a. 将不等式化为二次函数的标准形式;b. 求出二次函数的零点,确定抛物线的开口方向;c. 根据抛物线与 x 轴的位置确定不等式的解集。
四、不等式的性质及运算法则1. 不等式的性质:a. 两个不等式的和(或差)仍然是不等式;b. 两个不等式的积(或商)仍然是不等式,但要注意分母不能为零;c. 不等式两边同时加减一个数,不等号的方向不变;d. 不等式两边同时乘以(或除以)同一个正数,不等号的方向不变;e. 不等式两边同时乘以(或除以)同一个负数,不等号的方向相反。
五、绝对值与不等式1. 绝对值的定义与性质:a. |x|表示 x 的绝对值,即 x 的非负值;b. |x|≥a 等价于x≥a 或x≤-a;c. |x|<a 等价于 -a<x<a。
六、不等式的应用1. 不等式在几何中的应用:a. 根据不等式条件确定线段长的范围;b. 判断几何图形的位置关系。
2. 不等式在实际问题中的应用:a. 长方形的周长与面积问题;b. 求解简单的最值问题,如求最大面积、最小周长等。
七、常用不等式1. 阿贝尔不等式:对于非负实数 a1, a2, ..., an 和 b1, b2, ..., bn,有(a1b1 + a2b2 + ... + anbn)² ≤ (a1² + a2² + ... + an²)(b1² + b2² + ... + bn²)。
高考数学专题复习:不等式
高考数学专题复习:不等式一、单选题1.已知x ∈R ,则“2x <-”是“220x x +->"的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件2.已知a ,b ∈R ,如果a b >,那么( ) A .11a b> B .1a b> C .22a b >D .11a b ->-3.若0a b <<,则下列不等式中一定成立的是( ) A .a b <B .11a b< C .44a b < D .11a b a<- 4.若,a b c d >>,则下列关系一定成立的是( ) A .ac bd > B .ac bc > C .a c b d +>+D .a c b d ->-5.不等式()20x x -≥的解集是( ) A .()0,1B .()1,0-C .()(),30,-∞-⋃+∞D .(][),02,-∞+∞6.若不等式220ax bx ++>的解集是11,23⎛⎫- ⎪⎝⎭,则a b +的值为( )A .14B .10-C .12D .14-7.设0a b >>,则下列不等式一定成立的是( ) A .11b a a b+<+ B .2211ab a b< C .22ac bc >D .2211a b a b+>+83 )A 3B 3>C 3D .不确定9.已知p :0a b >> q :2211a b<,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件10.记不等式220x x +->、210(0)x ax a -+≤>解集分别为A 、B ,A B 中有且只有两个正整数解,则a 的取值范围为( )A .1017,34⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1017,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .517,24⎛⎫ ⎪⎝⎭D .517,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭11.已知11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,则32x y -的取值范围是( ) A .[]28,B .[]3,8C .[]2,7D .[]5,1012.已知bg 糖水中含有ag 糖()0b a >>,若再添加g m 糖完全溶解在其中,则糖水变得更甜了(即糖水中含糖浓度变大).根据这个事实,下列不等式中一定成立的是( )A .a a m b b m+>+B .22m ma m ab m b ++<++ C .()()()()22a m b m a m b m ++<++ D .121313b a ->- 二、填空题13.已知x 、y 都是正数,且满足230x y xy ++=,则xy 的最大值为________. 14.已知正实数x ,y 满足2x y xy +=,则2xx y y++的最小值是________. 15.不等式1x x<的解集为________. 16.已知关于x 的不等式20(,,)ax bx c a b c ++>∈R 的解集为{}|34x x <<,则25c a b++的取值范围为________. 三、解答题17.已知函数()()21f x x a x a =-++,其中a 为实常数.(1)1a =时,求不等式()0f x <的解集;(2)若不等式()2f x x ≥-对任意实数x 恒成立,求a 的取值范围.18.已知函数()()()34f x x m x m =-++. (1)若1m =,求不等式()12f x >-的解集;(2)记不等式()0f x ≤的解集为A ,若4A -∉,求m 的取值范围.19.已知函数()2f x x ax b =++(a ,b R ∈)(1)若关于x 的不等式()0f x >的解集是()1,2,2⎛⎫-∞--+∞ ⎪⎝⎭,求实数a ,b 的值;(2)若2a =-,0b =函数()()x f x kx =-,[]0,2x ∈,不等式()<1F x 恒成立,求实数k 的取值范围;(3)若函数()0f x =在区间()1,2上有两个零点,求()1f 的取值范围.20.已知,,a b c ∈R ,满足a b c >>. (1)求证:1110a b b c c a++>---; (2)现推广:把1c a -的分子改为另一个大于1的正整数p ,使110pa b b c c a++>---对任意a b c >>恒成立,试写出一个p ,并证明之.21.已知关于x 的不等式230x bx c ++-<的解集为(1,2)-.(1)当[2,)x ∈+∞时,求2x bx cx++的最小值;(2)当[1,1]x ∈-时,函数2y x bx c =++的图象恒在直线2y x m =+的上方,求实数m 的取值范围.22.设函数()()()2230f x ax b x a =+-+≠,(1)若3b a =--,求不等式()42f x x <-+的解集;(2)若()14f =,1b >-,求11a ab ++的最小值.参考答案1.A 【分析】利用一元二次不等式的解法求出220x x +->,然后利用充分条件与必要条件的定义进行判断即可. 【详解】解:因为220x x +->,即()()210x x +->,解得2x <-或1x >, 因为()()(),2,21,-∞--∞-+∞,所以“2x <-”是“220x x +->”的充分不必要条件. 故选:A . 2.D 【分析】利用作差可以判断ABC ,利用不等式性质可以判断D. 【详解】对于A ,因为a b >,所以0a b ->,11b aa b ab--=,由于ab 的正负不确定,所以1a与1b的大小不确定,故错误; 对于B ,因为a b >,所以0a b ->, 1a a b b b--=,由于b 的正负不确定,所以 1与ab的大小不确定,故错误; 对于C ,因为a b >,所以0a b ->,()()22a b a b a b -=-+,由于a b +的正负不确定,所以2a 与2a 的大小不确定,故错误;对于D ,因为a b >,所以0a b ->,所以()110a b a b ---=->,所以11a b ->-,正确. 故选:D. 3.D 【分析】结合已知条件,利用做差法逐项证明即可. 【详解】A :因为0a b <<,所以0a b a b -=-+>,所以a b >,故A 错误;B :因为11b aa b ab--=,因为0a b <<,所以0,0b a ab ->>,所以110->a b ,即11a b>,故B 错误;C :因为()()()4422a b a b a b a b -=++-,因为0a b <<,所以220,0,0a b a b a b -<+<+>, 所以440a b ->,即44a b >,故C 错误;D :因为()()()11a a b b a b a a a b a a b ---==---, 因为0a b <<,所以0a b -<, 所以110a b a-<-,即11a b a <-,故D 正确; 故选:D. 4.C 【分析】利用基本不等式的性质,对选项进行一一验证,即可得到答案; 【详解】对A ,当0,0a b c d ac bd >>>>⇒>,故A 错误; 对B ,当0c >时,ac bc >,故B 错误; 对C ,同向不等式的可加性,故C 正确;对D ,若2,1,0,31,4a b c d a c b d ====-⇒-=-=,不等式显然不成立,故D 错误; 故选:C. 5.D 【分析】根据一元二次不等式的解法即可求解. 【详解】()20x x -=的两根为0,2,所以原不等式的解集为:(][),02,-∞+∞,故选:D. 6.D 【分析】根据一元二次方程的根与一元二次不等式的解集之间关系,列出方程组,求得,a b 的值,即可求解. 【详解】由不等式220ax bx ++>的解集是11,23⎛⎫- ⎪⎝⎭,可得11,23-是方程220ax bx ++=的两根,且0a <,所以112311223b a a⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-⨯=⎪⎩,解得12,2a b =-=-,所以14a b +=-.故选:D. 7.A 【分析】根据不等式的性质判断,错误的不等式可举反例说明. 【详解】因为0a b >>,所以110ab<<,则11a b->-,所以11a b a b->-,故A 正确; 因为0a b >>,0c ≠,所以0b a -<,20c >,20a c +>,2222110a bab a b a b --=>, 2211ab a b∴>,故B 错误; 当0c ,得22ac bc =,故C 错误:取12a =,14b =,可得2194a a +=,211416b b +=,2211a b a b +<+,故D 错误.故选:A . 8.B 【分析】利用平方作差,再判断差的正负即可得解. 【详解】30>0>,则223)(16(160-=+-+==>,3故选:B 9.A 【分析】 根据0a b >>与2211a b<的互相推出情况判断出属于何种条件. 【详解】当0a b >>时,220a b >>,所以2211a b <,所以充分性满足, 当2211a b <时,取2,1a b =-=,此时0a b >>不满足,所以必要性不满足, 所以p 是q 的充分不必要条件, 故选:A. 10.B 【分析】求出集合A ,由分析知B ≠∅,求出集合B ,进而得出A B 中有且只有两个正整数解的等价条件,列不等式组即可求解. 【详解】由220x x +->可得:1x >或2x <-,所以{|2A x x =<-或}1x >, 因为A B 中有且只有两个正整数解,所以A B ⋂≠∅, 对于方程210(0)x ax a -+=>,判别式24a ∆=-,所以方程的两根分别为:1x,2x =,所以B x x ⎧⎪=≤≤⎨⎪⎪⎩⎭, 若A B 中有且只有两个正整数解,则134≤⎨⎪≤<⎪⎩即268a a a ⎧-≤⎪⎨--⎪⎩,可得2103174a a a ⎧⎪≥⎪⎪≥⎨⎪⎪<⎪⎩,所以101734a ≤<,当11x =>时,解得02a <<,此时240a ∆=-<,B =∅不符合题意, 综上所述:a 的取值范围为1017,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭,故选:B. 11.A 【分析】设()()()()32x y m x y n x y m n x m n y -=+--=-++,利用待定系数法求得,m n ,利用不等式的性质即可求32x y -的取值范围.【详解】设()()()()32x y m x y n x y m n x m n y -=+--=-++, 所以32m n m n -=⎧⎨+=-⎩,解得:1252m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,1532()()22x y x y x y -=+--,因为11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,所以[]1532()()2,822x y x y x y -=+--∈, 故选:A. 12.B【分析】利用已知的事实以及作差法、特殊值法可判断各选项中不等式的正误. 【详解】对于A 选项,由题意可知a a mb b m+<+,A 选项错误; 对于B 选项,作出函数2x y =与y x =的图象如下图所示:由图可知,当0x >时,2x x >,0m >,则2m m >,所以,()()()()()()()()()()22220222mmmm m mma b m a m b a b m a a m b b mb b m b b m ++-++--++-==>++++++,即22mma m ab m b ++<++,B 选项正确; 对于C 选项,()()()()()220a m b m a m b m m b a ++-++=->, 所以,()()()()22a m b m a m b m ++>++,C 选项错误; 对于D 选项,取1a =,2b =,则121113143ba -=<=-,D 选项错误. 故选:B. 13.18. 【分析】根据基本不等式2x y +≥xy 的范围,求出答案. 【详解】因为,0x y >,且230x y xy ++=,所以302xy x y -=+≥(当且仅当2x y =时,取等号)即2030≤+,解得-180xy ≤<, 所以xy 的最大值是18.此时6x =,3y =. 故答案为:18. 【点睛】 关键点点睛:本题的关键点是运用基本不等式把230x y xy ++=转化为2030≤+.14.4 【分析】把给定等式两边都除以xy ,再利用“1”的妙用即可得解. 【详解】因为002x y x y xy >>+=,,,则121y x+=,所以()122422444x x x y x y x y y y x y y x ⎛⎫++=+++=++≥= ⎪⎝⎭,当且仅当24x y y x =时“=”, 由242x y y x x y xy ⎧=⎪⎨⎪+=⎩解得21x y ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩所以21x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩2x x y y ++有最小值4.故答案为:4.15.()()1,01,-⋃+∞【分析】根据分式不等式以及一元二次不等式解法即可求解.【详解】10,<x x -即21,<0x x- 即2(1)0,<x x -即(1)(1)0>x x x -+,所以()()0110x x x >⎧⎨-+>⎩或()()0110x x x <⎧⎨-+<⎩ 解得1x >或10x -<<所以不等式的解集为()()1,01,-⋃+∞.故答案为: ()()1,01,-⋃+∞16.)+∞【分析】由一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系,应用韦达定理把,b c 用a 表示,化待求式为一元函数,再利用基本不等式得结论.【详解】由不等式解集知0a <,由根与系数的关系知347,3412,b a c a⎧-=+=⎪⎪⎨⎪=⨯=⎪⎩7,12b a c a ∴=-=,则225144552466c a a a b a a ++==-+≥=+--当且仅当5246a a -=-,即a =时取等号.故答案为:)+∞.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方17.(1)∅;(2)[2,2]-.【分析】(1)确定相应二次方程的根,结合二次函数性质可得不等式的解;(2)由一元二次不等式恒成立可得.【详解】(1)由已知不等式为2210x x -+<,而2221(1)0x x x +=-≥-,所以原不等式解集为∅; (2)不等式()2f x x ≥-对任意实数x 恒成立,即2(2)(2)0x a x a -+++≥恒成立,所以2(2)4(2)0a a ∆=+-+≤,解得22a -≤≤.即a 的范围是[2,2]-.18.(1){1x x >或}3x <-;(2)403m m ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)当1m =时,代入整理得2230x x +->,解之可得解集.(2)由题意得() 40f ->,解之可求得m 的取值范围.【详解】解:(1)当1m =时,() 12f x >-,即(()()35120x x -++>,整理得2230x x +->,解得 >1x 或3x <-,所以()12f x >-的解集为{} 13x x x ><-或.(2)因为4A -∉,所以() 40f ->,即()430m m -->.所以()340 m m +<,解得403m -<<. 即m 的取值范围为403m m ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭. 19.(1)52a =,1b =;(2)102k -<<;(3)()0,1. 【分析】(1)由()0f x >的解集知,()0f x =的两根为2-和12-,根据韦达定理求得参数值. (2)由题意得,2a =-,0b =,所以()22f x x x =-,不等式恒成立等价于2121x x kx -<--<在[]0,2恒成立.通过讨论x 的值,分离参数1122x k x x x--<<+-在(]0,2恒成立,根据函数单调性,求得最值,从而求得k 的取值范围.(3)方程()0f x =在区间()1,2有两个不同的实根,应满足条件()()2110242012240f a b f a b a a b ⎧=++>⎪=++>⎪⎪⎨<-<⎪⎪∆=->⎪⎩,把条件中的b 用(1)f 和a 表示,从而解得(1)f 的取值范围.【详解】(1)因为()0f x >的解集为()1,2,2⎛⎫-∞--+∞ ⎪⎝⎭, 所以()0f x =的两根为2-和12-, 由韦达定理得()()122122a b ⎧⎛⎫-+-=- ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪-⨯-= ⎪⎪⎝⎭⎩, 所以52a =,1b =. (2)由题意得,2a =-,0b =,所以()22f x x x =-,因为()()1f x g x -<在[]0,2恒成立,所以2121x x kx -<--<在[]0,2恒成立.①当0x =时,101-<<满足题意,②当(]0,2x ∈时,1122x k x x x--<<+-在(]0,2恒成立, 即max min1122x k x x x ⎛⎫⎛⎫--<<+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为12y x x =--在(]0,2单调递增,12y x x=+-在(]0,1上单调递减, 在(]1,2上单调递增,所以max 1122x x ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭,min120x x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭, 所以102k -<<;(3)因为方程()0f x =在区间()1,2有两个不同的实根,所以()()2110242012240f a b f a b a a b ⎧=++>⎪=++>⎪⎪⎨<-<⎪⎪∆=->⎪⎩, 所以()11b f a =--,所以()()()()21042110424110f a f a a a f a ⎧>⎪++-->⎪⎨-<<-⎪⎪--->⎩, 由()131f a >-->-,由()()24110a f a --->得()()24124f a <+<,得()11f <, 综上所述:()011f <<.所以()1f 的取值范围是()0,1.20.(1)证明见解析;(2)2p =,证明见解析.【分析】(1)由分析法,只需证明111()()0a c a b b c c a -++>---即可, 利用基本不等式即可证明. (2)只需11()()0p a c a b b c c a -++>---,左边24b c a b p p a b b c --=-++---,进而可得结果. 【详解】(1)由于a b c >>,所以0a b ->,0b c ->,0a c ->, 要证1110a b b c c a++>---, 只需证明111()()0a c a b b c c a -++>---.左边111[()()]()a b b c a b b c c a=-+-++--- 130b c a b c a b a b b c b b a---=++≥=>--- (2)要使110p a b b c c a ++>---,只需11()()0p a c a b b c c a -++>---, 左边11[()()]()24p b c a b a b b c p p a b b c c a a b b c--=-+-++=-++------, 所以只需40p ->即可,即4p <,所以可以取2p =,3代入上面过程即可.21.(1)32;(2)(,1)-∞-. 【分析】(1)先求出b 、c ,再利用单调性求最小值;(2)用分离参数法,只需求出2()31h x x x =-+的最小值即可.【详解】(1)因为关于x 的不等式230x bx c ++-<的解集为(1,2)-,解得11b c =-⎧⎨=⎩, 所以22111x bx c x x x x x x++-+==+-,令1()1g x x x =+-,2x ≥,则21()10g x x '=->, 所以函数()g x 在[2,)+∞上单调递增,所以min13()(2)2122g x g ==+-=,所以2x bx c x++的最小值为32. (2)由(1)可知1b =-,1c =,因为当[1,1]x ∈-时,函数2y x bx c =++的图象恒在直线2y x m =+的上方,所以当[1,1]x ∈-时,212x x x m -+>+恒成立,即当[1,1]x ∈-时,231x x m -+>恒成立.令22()3135()24x h x x x +=--=-,易知函数()h x 在[1,1]-上的最小值为(1)1h =-, 所以1m <-,故实数m 的取值范围为(,1)-∞-.【点睛】(1)单调性法求最值是求值域最常用的方法;(2)求参数范围的问题,可以用分离参数法转化为求最值来解决.22.(1)详见解析;(2)34. 【分析】(1)本题首先可通过题意将不等式()42f x x <-+转化为()()110x ax --<,然后分为0a <、0a >两种情况进行讨论,0a >又分为1a =、1a >、01a <<三种情况进行讨论,即可得出结果;(2)本题首先可根据()14f =得出()14a b ++=,然后通过基本不等式得出1114a a a b a+≥++,最后分为0a >、0a <两种情况进行讨论,即可得出结果. 【详解】(1)因为()()223f x ax b x =+-+,所以()42f x x <-+即()22342ax b x x +-+<-+,因为3b a =--,所以不等式可以转化为()2110ax a x -++<,即()()110x ax --<,当0a <时,11a <,()()110x ax --<即()110x x a ⎛⎫--> ⎪⎝⎭,解得1x a <或1x >, 当0a >时,()()110x ax --<即()110x x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭, 若1a =,不等式()110x x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭的解集为∅, 若1a >,则11a<,解得11x a <<, 若01a <<,则11a >,解得11x a <<, 综上所述,不等式的解集为:当0a <时,()1,1,x a ⎛⎫∈-∞+∞ ⎪⎝⎭;当01a <<时,11x x a ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭; 当1a =时,解集为∅;当1a >时,11x x a ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭. (2)因为()14f =,所以()14a b ++=,则()111114144144a a a a b a b a a a b a b a a b a a++++=+=++≥+++++, 当0a >时,1a a =,1514a a b +≥+,当且仅当43a =、53b =时等号成立;当0a <时,1a a =-,1314a ab +≥+,当且仅当4a =-、7b =时等号成立, 综上所述,11a a b ++的最小值为34. 【点睛】易错点睛:本题考查含参数的一元二次不等式的解法以及基本不等式求最值,在求解含参数的一元二次不等式的时候,例如()()110x ax --<,既要注意1和1a的大小关系,也要注意a 的正负,在利用基本不等式求最值时,要注意取等号的情况,考查分类讨论思想,考查计算能力,是难题.。
高三一轮复习不等式知识点汇总
3
(C) −3
(D) − 7 2
()
7) 若 2a + b = 3,求 4a + 2b 的最小值为
.
8) 已知 log2 a + log2 b ⩾ 1, 则 3a + 9b 的最小值为
.
9) 设 x, y 为正数,则 (x + y) 1 + 4 的最小值为
.
xy
10) 若实数 x, y 满足 x2 + y2 + xy = 1, 则 x + y 的最大值是
t
t
y = t + 1 在区间 [1, +∞) 单调递增,所以在其子区间 [2, +∞) 为单调递增函数,故 y ⩾ 5 . 所以所求
t
2
函数的值域为 5 , +∞ . 2
技巧 6) 整体代换: 多次连用最值定理求最值时,注意取等号的条件的一致性.
例 6: 已知 x > 0, y > 0, 且 1 + 9 = 1,求 x + y 的最大值. xy
ba
ba
ba
7. 若 x > 0,则 x + 1 ⩾ 2 当且仅当 x = 1 时取 = ; x
8. 若 x < 0,则 x + 1 ⩽ −2 当且仅当 x = −1 时取 = ; x
9. 若 x 0,则 x + 1 ⩾ 2,即 x + 1 ⩾ 2 或 x + 1 ⩽ −2 当且仅当 x = ±1 时取 = ;
() ()
(D) (−∞, −2]
3) 设正实数 x, y, z 满足 x2 − 3xy + 4y2 − z = 0. 则当 xy 取得最大值时, 2 + 1 − 2 的最大值为
考点05一元二次方程、不等式(2种核心题型)(学生版) 2025年高考数学大一轮复习核心题型新高考版
考点05一元二次方程、不等式(2种核心题型+基础保分练+综合提升练+拓展冲刺练)【考试提醒】1.会从实际情景中抽象出一元二次不等式.2.结合二次函数图象,会判断一元二次方程的根的个数,以及解一元二次不等式.3.了解简单的分式、绝对值不等式的解法.【知识点】1.二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)与一元二次方程ax 2+bx +c =0(a >0),不等式ax 2+bx +c >0(a >0)的解的对应关系判别式Δ=b 2-4acΔ>0Δ=0Δ<0二次函数的图象方程的根有两个不相等的实数根x 1,x 2(x 1<x 2)有两个相等的实数根x 1=x 2=-b 2a没有实数根不等式的解集{x |x ≠-b2a}R 2.分式不等式与整式不等式(1)f (x )g (x )>0(<0)⇔ ;(2)f (x )g (x )≥0(≤0)⇔ .3.简单的绝对值不等式|x |>a (a >0)的解集为,|x |<a (a >0)的解集为.【核心题型】题型一 一元二次不等式的解法对含参的不等式,应对参数进行分类讨论,常见的分类有(1)根据二次项系数为正、负及零进行分类.(2)根据判别式Δ与0的关系判断根的个数.(3)有两个根时,有时还需根据两根的大小进行讨论.命题点1 不含参数的不等式【例题1】(2024·青海·一模)已知集合(){}2lg 23A x y x x ==-++,{}240B x x =-<,则A B È=( )A .()1,3-B .()1,2-C .()2,3-D .()2,2-【变式1】(2024·全国·模拟预测)已知集合{}2|680,{|13}M x x x N x x =-+<=<£,则M N Ç=( )A .{|23}x x ££B .{|23}x x <£C .{|24}x x <£D .{|13}x x <£【变式2】(2024·山东济宁·一模)设集合{}2|60A x x x =--<,{|}B x a x a =-££,若A B Í,则实数a 的取值范围是 .【变式3】(2024·安徽合肥·一模)已知集合{}{}24,11A xx B x a x a =£=-££+∣∣,若A B Ç=Æ,则a 的取值范围是.命题点2 含参数的一元二次不等式【例题2】(2024·云南红河·二模)已知,a b 均为正实数,则“11a b>”是“2223a b ab +>”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【变式1】(23-24高三下·陕西安康·阶段练习)在区间[]05,内随机取一个实数a ,则关于x 的不等式()2220x a x a +--<仅有2个整数解的概率为( )A .25B .310C .15D .110【变式2】(2023·江西南昌·三模)函数22e ,0()(2)2,0x ax x f x x a x a x ì->=í-+-+£î,若关于x 的不等式()0f x ³的解集为[2,)-+¥,则实数a 的取值范围是( )A .e 2,2æù-çúèûB .e 0,2éùêúëûC .20,4éùêúëûe D .2e {0},4¥éö+÷êëøU 【变式3】.(2023·湖南·模拟预测)若关于x 的不等式()277x a a x +<+的解集恰有50个整数元素,则a 的取值范围是 ,这50个整数元素之和为 .题型二 一元二次不等式恒成立问题恒成立问题求参数的范围的解题策略(1)弄清楚自变量、参数.一般情况下,求谁的范围,谁就是参数.(2)一元二次不等式在R 上恒成立,可用判别式Δ;一元二次不等式在给定区间上恒成立,不能用判别式Δ,一般分离参数求最值或分类讨论.命题点1 在R 上恒成立问题【例题3】(2024·浙江·模拟预测)若不等式()2620kx k x +-+>的解为全体实数,则实数k的取值范围是( )A .218k ££B .182k -<<-C .218k <<D .02k <<【变式1】(23-24高三上·河南·期中)“关于x 的不等式()()2232340a x a x ---+³的解集为R ”是“392a <<”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【变式2】(2023·福建厦门·二模)“()0,4b Δ是“R x "Î,210bx bx -+>成立”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【变式3】(23-24高三上·河北邢台·阶段练习)“不等式2210ax ax +-<恒成立”的一个充分不必要条件是( )A .10a -£<B .0a £C .10a -<£D .10a -<<命题点2 在给定区间上恒成立问题【例题4】(2023·浙江宁波·一模)已知函数()2f x x ax b =++,若不等式()2f x £在[]1,5x Î上恒成立,则满足要求的有序数对(,)a b 有( )A .0个B .1个C .2个D .无数个【变式1】(2023·陕西咸阳·模拟预测)已知命题p :任意1,22x éùÎêúëû,使222log log 30x m x -×-£为真命题,则实数m 的取值范围为( )A .(],2-¥B .(],2-¥-C .[]22-,D .[)2,-+¥【变式2】(2023·辽宁鞍山·二模)已知当0x >时,不等式:2160x mx -+>恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .()8,8-B .(],8¥-C .(),8¥-D .()8,+¥【变式3】(2024·全国·模拟预测)已知函数2()f x x ax b =++,若对任意[1,5],()2x f x Σ,则所有满足条件的有序数对(,)a b 是 .命题点3 在给定参数范围内的恒成立问题【例题5】(23-24高三上·河南信阳·阶段练习)若210mx -<对于[]0,2m Î恒成立,则实数x 的取值范围为 .【变式1】(2024高三·全国·专题练习)设函数()f x 是定义在(,)-¥+¥上的增函数.若不等式()21(2)--<-f ax x f a 对于任意[0,1]a Î恒成立,求实数x 的取值范围.【变式2】(22-23高三上·山东潍坊·阶段练习)若对于任意[]1,1m Î-,任意R y Î,使得不等式()23613x m x y y +--<-+-成立,则实数x 的取值范围是.【变式3】(2023高三·全国·专题练习)若不等式()2211x m x ->-对任意[]1,1m Î-恒成立,实数x 的取值范围是 .【课后强化】基础保分练一、单选题1.(2024高三·全国·专题练习)已知集合{}{}2450,34A x x x B x a x a =--³=-<<+,若A B =U R ,则实数a 的取值范围为( )A .{}1a a >B .{}12a a <<C .{}2a a <D .{}12a a ££2.(2024·浙江·模拟预测)若不等式()2620kx k x +-+>的解为全体实数,则实数k 的取值范围是( )A .218k ££B .182k -<<-C .218k <<D .02k <<3.(2024·云南红河·二模)已知,a b 均为正实数,则“11a b>”是“2223a b ab +>”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.(2024高三·全国·专题练习)若不等式()()222240a x a x -+--<对一切x ÎR 恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(],2-¥B .[]22-,C .(]2,2-D .(),2-¥-5.(23-24高三下·湖南衡阳·阶段练习)条件p 是q 的充分不必要条件是( )A .函数()y f x =定义域为A ,p :()0f x ¢³在A 上成立.q :()y f x =为增函数;B .p :2R,30x x x a "Î-+>成立,q :12a a +-最小值为4;C .p :函数2()2441f x ax x =+-在区间(1,1)-恰有一个零点,q : 1184a -<<;D .p :函数()cos 2cos sin 2sin f x x x j j =+为偶函数(x ÎR ),q :π(Z)k k j =Î6.(2024高三·全国·专题练习)已知,a b ÎR 且0ab ¹,若()()()20x a x b x a b ----³在0x ³上恒成立,则( )A .0a <B .0a >C .0b <D .0b >二、多选题1.(23-24高三上·湖南邵阳·阶段练习)已知0a >,0b >,且27a b +=,若223a b t +£恒成立,则实数t 的值可能为( )A .20B .21C .49D .502.(2024高三·全国·专题练习)(多选)下列命题正确的是( )A .若不等式ax 2+bx +c <0的解集为(x 1,x 2),则必有a >0B .若方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)没有实数根,则不等式ax 2+bx +c >0的解集为RC .不等式ax 2+bx +c ≤0在R 上恒成立的条件是a <0且Δ=b 2-4ac ≤0D .若二次函数y =ax 2+bx +c 的图象开口向下,则不等式ax 2+bx +c <0的解集一定不是空集三、填空题1.(23-24高三下·上海·阶段练习)设0a >,若关于x 的不等式20x ax -<的解集是区间()0,1的真子集,则a 的取值范围是 .2.(23-24高三下·河北保定·开学考试)已知集合(){}(){}2log 32,540A x x B x x x =-<=--³,则A B =I .四、解答题1.(2024·全国·模拟预测)已知函数()2f x x a =-,且()f x b £的解集为[]1,3-.(1)求a 和b 的值;(2)若()f x x t £-在[]1,0-上恒成立,求实数t 的取值范围.2.(2024高三·全国·专题练习)(1)解关于实数x 的不等式:2(1)0x a x a -++<.(2)解关于实数x 的不等式:210x ax -+<.3.(2024·全国·模拟预测)已知函数()21f x x =+.(1)求不等式()()11f x f x -->的解集;(2)若()()()1h x f x f x =+-,且存在x ÎR 使不等式()221a a h x +-³成立,求实数a 的取值范围.综合提升练一、单选题1.(2023·辽宁鞍山·二模)若对任意的2(0,),10x x mx Î+¥-+>恒成立,则m 的取值范围是( )A .(2,2)-B .(2,)+¥C .(,2)-¥D .(,2]-¥2.(2023高三·全国·专题练习)已知命题p :“∀x ∈R ,(a +1)x 2-2(a +1)x +3>0”为真命题,则实数a 的取值范围是( )A .-1<a <2B .a ≥1C .a <-1D .-1≤a <23.(2024·陕西西安·模拟预测)已知集合{{}2N 40A x y B y y =Î==-£∣,∣,则集合A B Ç中元素的个数为( )A .1B .2C .3D .44.(23-24高三上·重庆长寿·期末)已知函数2()2f x ax x a =-+,对1,22x éùÎêúëû都有()0f x ³成立,则实数a 的取值范围是( )A .[)1,¥+B .4,5¥éö+÷êëøC .4,15éùêúëûD .4,5¥æù-çúèû5.(23-24高三上·内蒙古通辽·阶段练习)已知命题0:p x $ÎR ,()200110x a x +-+<,若命题p 是假命题,则a 的取值范围为( )A .13a ££B .13a -<<C .13a -££D .02a ££6.(23-24高三下·山东菏泽·阶段练习)已知条件q :“不等式()()224210a x a x -++-³的解集是空集”,则条件p : “21a -£<”是条件q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件7.(2024·天津河西·一模)“2x x £”是“11x³”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件8.(2023·广东广州·三模)定义{},max ,,p p q p q q p q³ì=í<î,设函数(){}2max 22,2x f x x ax a =--+,若R x $Î使得()0f x £成立,则实数a 的取值范围为( ).A .(][),01,-¥+¥U B .[][)1,01,-È+¥C .()(),11,-¥-È+¥D .[]1,1-二、多选题1.(23-24高三上·浙江绍兴·期末)已知R a Î,关于x 的一元二次不等式()()220ax x -+>的解集可能是( )A .2x x a ì>íî或}2x <-B .{}2x x >-C .22x x a ìü-<<íýîþD .22x x a ìü<<-íýîþ2.(2024·广东深圳·模拟预测)下列说法正确的是( )A .不等式24510x x -+>的解集是114x x x ìü><íýîþ或B .不等式2260x x --£的解集是322x x x ìü£-³íýîþ或C .若不等式28210ax ax ++<恒成立,则a 的取值范围是ÆD .若关于x 的不等式2230x px +-<的解集是(),1q ,则p q +的值为12-3.(22-23高三上·河北唐山·阶段练习)若()()240ax x b -+³对任意(],0x Î-¥恒成立,其中a ,b 是整数,则+a b 的可能取值为( )A .7-B .5-C .6-D .17-三、填空题1.(2024高三·全国·专题练习)已知R a Î,函数()2222,022,0x x a x f x x x a x ì++-£=í-+->î若对任意[)–3,x Î+¥,()f x x £恒成立,则a 的取值范围是.2.(23-24高三上·河南·阶段练习)若命题“x $ÎR ,()()221110a x a x -+--³”为假命题,则a 的取值范围为 .3.(23-24高三下·上海闵行·阶段练习)设集合2{|41}A x x =£,{|ln 0}B x x =<,则A B =I .四、解答题1.(2024高三·全国·专题练习)已知集合A ={x |x 2-4x -5≤0},B ={x |2x -6≥0},M =A ∩B .(1)求集合M ;(2)已知集合C ={x |a -1≤x ≤7-a ,a ∈R },若M ∩C =M ,求实数a 的取值范围.2.(23-24高三上·河南南阳·阶段练习)二次函数()f x 满足(1)()2f x f x x +-=,且(0)1f =(1)求()f x 的解析式;(2)在区间[1,1]-上,函数()y f x =的图象恒在直线y m =的上方,试确定实数m 的取值范围.3.(2024高三·全国·专题练习)设函数()f x ax =,其中0a >.解不等式()1f x £;4.(2024高三·全国·专题练习)已知f (x )=2,02,0xx x x ìïíï<î…求f (f (x ))≥1的解集.5.(2023·河南开封·模拟预测)已知函数()f x 满足()()()()2213221R f x f x x a x a x +-=+--+Î.(1)讨论()f x 的奇偶性;(2)设函数()()()ln 1h x x f x x éù=+³ëû,求证:[)(){}1,yy h x ¥+Í=∣.拓展冲刺练一、单选题1.(2024高三·全国·专题练习)已知集合{}2120A x x x =--<,(){}2R log 51B x x =Î-<,则()A B =R I ð( )A .{}34x x -<£B .{}34x x -£<C .{}4x x ³D .{}45x x £<2.(23-24高三下·陕西安康·阶段练习)在区间[]05,内随机取一个实数a ,则关于x 的不等式()2220x a x a +--<仅有2个整数解的概率为( )A .25B .310C .15D .1103.(2023·福建厦门·二模)不等式2210ax x -+>(R a Î)恒成立的一个充分不必要条件是()A .2a >B .1a ³C .1a >D .102a <<4.(2023·全国·模拟预测)已知函数()3sin f x x x =+,若不等式()220f x ax -+³恒成立,则实数a 的最大值为( )A B .2C .D .4二、多选题5.(2023·全国·模拟预测)已知平面向量,a b r r 满足||2a =r ,||4b =r ,且对任意的实数t ,都有b ta b a +³-r r r恒成立,则下列结论正确的是( )A .4a b -r r 与b r垂直B .(3)27a b b +×=r rrC .14a b a b l l -+-rr r r 的最小值为D .12a b a b l l ---r rr r 的最大值为6.(23-24高三上·辽宁葫芦岛·阶段练习)若关于x 的不等式()277x a a x +<+的解集恰有50个整数元素,则下列各选项正确的是( )A .a 的值可能为-43B .这50个整数元素之和可能为-925C .a 的值可能为57.5D .这50个整数元素之和可能为1625三、填空题7.(2022高三上·河南·专题练习)已知:11p x -<,()2:10q x a x a -++£,若p 是q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是 .8.(23-24高三上·江苏·阶段练习)已知二次函数()()1y ax x a =--.甲同学:0y >的解集为()1,,a a æö-¥+¥ç÷èøU ;乙同学:0y <的解集为()1,,a a æö-¥+¥ç÷èøU ;丙同学:y 的对称轴大于零.在这三个同学的论述中,只有一个假命题,则a 的范围为 .9.(2024高三·全国·专题练习)已知函数2()f x x ax b =++,若对任意[]()1,5,2x f x Σ,则所有满足条件的有序数对(),a b 是 .10.(23-24高三上·全国·阶段练习)对任意的x ÎR ,不等式()()()2222714613817x x m x x x x -+³-+-+恒成立,则实数m 的取值范围为 .四、解答题11.(23-24高三上·福建莆田·阶段练习)解关于x 的不等式:()()2220R ax a x a -++<Î.12.(2024高三·全国·专题练习)设函数()21f x mx mx =--.(1)若对于一切实数x ,()0f x <恒成立,求实数m 的取值范围;(2)若对于[]1,3x Î,()5f x m <-+恒成立,求实数m 的取值范围.13.(2023·陕西咸阳·模拟预测)已知函数21()32ln 2f x x x x =-+.(1)求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程;(2)(ⅰ)若对于任意12,[1,3]x x Î,都有12()()22f x f x m -£-,求实数m 的取值范围;(ⅱ)设21()()2g x f x x =+,且12()()0g x g x +=,求证:1272x x +>.14.(23-24高三上·天津南开·期中)设函数2()(0,1)x xa b f x a a a -=>¹且是定义域为R 的奇函数,且()y f x =的图象过点31,2æöç÷èø.(1)求a ,b 的值;(2)设2()()(),g x x p x q p q =--<,若(),(())()0x f g x f mxg x ¢"Î-+£R (()g x ¢为函数()g x 的导数),试写出符合上述条件的函数()g x 的一个解析式,并说明你的理由.。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《不等式》知识点总复习附答案
高中数学《不等式》期末考知识点(1)一、选择题1.已知点()4,3A ,点B 为不等式组00260y x y x y ≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩所表示平面区域上的任意一点,则AB 的最小值为( )A .5B .455C .5D .25【答案】C 【解析】 【分析】作出不等式组所表示的平面区域,标出点A 的位置,利用图形可观察出使得AB 最小时点B 的位置,利用两点间的距离公式可求得AB 的最小值.【详解】作出不等式组00260y x y x y ≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩所表示的平面区域如下图所示:联立0260x y x y -=⎧⎨+-=⎩,解得22x y =⎧⎨=⎩,由图知AB 的最小值即为()4,3A 、()2,2B 两点间的距离, 所以AB ()()2242325-+-=故选:C . 【点睛】本题考查目标函数为两点之间的距离的线性规划问题,考查数形结合思想的应用,属中等题.2.已知点(2,0)M ,点P 在曲线24y x =上运动,点F 为抛物线的焦点,则2||||1PM PF -的最小值为( ) A .3B .2(51)-C .45D .4【答案】D 【解析】 【分析】如图所示:过点P 作PN 垂直准线于N ,交y 轴于Q ,则11PF PN PQ -=-=,设(),P x y ,0x >,则2||4||1PM x PF x=+-,利用均值不等式得到答案.【详解】如图所示:过点P 作PN 垂直准线于N ,交y 轴于Q ,则11PF PN PQ -=-=,设(),P x y ,0x >,则()()22222224||||44||1x yx x PM P P M x F x Q P x x-+-+====+≥-,当4x x =,即2x =时等号成立. 故选:D .【点睛】本题考查了抛物线中距离的最值问题,意在考查学生的计算能力和转化能力.3.变量,x y 满足约束条件1{2314y x y x y ≥--≥+≤,若使z ax y =+取得最大值的最优解不唯一,则实数a 的取值集合是( ) A .{3,0}- B .{3,1}-C .{0,1}D .{3,0,1}-【答案】B 【解析】若0a =,结合图形可知不合题设,故排除答案A ,C ,D ,应选答案B .4.若直线过点,则的最小值等于( )A .5B .C .6D .【答案】C 【解析】∵直线过点,∴,∴,∵,∴,,,当且仅当时,等号成立,故选C.点睛:本题主要考查了基本不等式.基本不等式求最值应注意的问题(1)使用基本不等式求最值,其失误的真正原因是对其前提“一正、二定、三相等”的忽视.要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可.(2)在运用基本不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”“定”“等”的条件.5.若33log (2)1log a b ab +=+42a b +的最小值为( )A .6B .83C .163D .173【答案】C 【解析】 【分析】由33log (2)1loga b ab +=+213b a+=,且0,0a b >>,又由12142(42)3a b a b b a ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,展开之后利用基本不等式,即可得到本题答案.【详解】因为33log (2)1loga b ab +=+()()3333log 2log 3log log 3a b ab ab +=+=,所以,23a b ab +=,等式两边同时除以ab 得213b a+=,且0,0a b >>,所以121182116 42(42)()(8)(8216)3333a ba b a bb a b a+=++=++≥+=,当且仅当82a bb a=,即2b a=时取等号,所以42a b+的最小值为163.故选:C.【点睛】本题主要考查利用基本不等式求最值,其中涉及对数的运算,考查计算能力,属于中等题. 6.若实数,x y满足不等式组2,36,0,x yx yx y+≥⎧⎪-≤⎨⎪-≥⎩则3x y+的最小值等于()A.4B.5C.6D.7【答案】A【解析】【分析】首先画出可行域,利用目标函数的几何意义求z的最小值.【详解】解:作出实数x,y满足不等式组236x yx yx y+≥⎧⎪-≤⎨⎪-≥⎩表示的平面区域(如图示:阴影部分)由20x yx y+-=⎧⎨-=⎩得(1,1)A,由3z x y=+得3y x z=-+,平移3y x=-,易知过点A时直线在y上截距最小,所以3114minz=⨯+=.故选:A.【点睛】本题考查了简单线性规划问题,求目标函数的最值先画出可行域,利用几何意义求值,属于中档题.7.在下列函数中,最小值是2的函数是( ) A .()1f x x x=+ B .1cos 0cos 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭C .()2f x =D .()42xx f x e e=+- 【答案】D 【解析】 【分析】根据均值不等式和双勾函数依次计算每个选项的最小值得到答案. 【详解】 A. ()1f x x x=+,()122f -=-<,A 错误; B. 1cos 0cos 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,故()cos 0,1x ∈,2y >,B 错误; C. ()2f x ==,故()3f x ≥,C 错误; D. ()4222xx f x e e =+-≥=,当4xxe e =,即ln 2x =时等号成立,D 正确. 故选:D . 【点睛】本题考查了均值不等式,双勾函数求最值,意在考查学生的计算能力和应用能力.8.若,x y 满足约束条件360601x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则122yx ⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭的最小值为( )A .116B .18C .1D .2【答案】A 【解析】 【分析】画出约束条件所表示的可行域,结合指数幂的运算和图象确定出目标函数的最优解,代入即可求解. 【详解】由题意,画出约束条件360601x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩所表示的可行域,如图所示,其中可得(3,1)A -,(5,1)B ,(3,3)C ,因为1222yx x y -⎛⎫⋅= ⎪⎝⎭,令z x y =-,当直线y x z =-经过A 时,z 取得最小值, 所以z 的最小值为min 314z =--=-,则1222yxx y -⎛⎫⋅= ⎪⎝⎭的最小值为41216-=. 故选:A .【点睛】本题主要考查简单线性规划求解目标函数的最值问题.其中解答中正确画出不等式组表示的可行域,利用“一画、二移、三求”,确定目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,及推理与计算能力.9.已知不等式组y x y x x a ≤⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为9,若点, 则的最大值为( )A .3B .6C .9D .12【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】分析:先画出满足约束条件对应的平面区域,利用平面区域的面积为9求出3a =,然后分析平面区域多边形的各个顶点,即求出边界线的交点坐标,代入目标函数求得最大值. 详解:作出不等式组对应的平面区域如图所示:则(,),(,)A a a B a a -,所以平面区域的面积1292S a a =⋅⋅=, 解得3a =,此时(3,3),(3,3)A B -,由图可得当2z x y =+过点(3,3)A 时,2z x y =+取得最大值9,故选C.点睛:该题考查的是有关线性规划的问题,在求解的过程中,首先需要正确画出约束条件对应的可行域,之后根据目标函数的形式,判断z 的几何意义,之后画出一条直线,上下平移,判断哪个点是最优解,从而联立方程组,求得最优解的坐标,代入求值,要明确目标函数的形式大体上有三种:斜率型、截距型、距离型;根据不同的形式,应用相应的方法求解.10.已知点P ,Q 分别是抛物线28x y =和圆22(2)1x y +-=上的动点,点(0,4)A ,则2||||PA PQ 的最小值为( ) A .10 B .4C .232D .421【答案】B 【解析】 【分析】设出点P 的坐标()00,x y ,用0y 表示出PA ;根据圆上一点到定点距离的范围,求得PQ 的最大值,再利用均值不等式求得目标式的最值. 【详解】设点()00,P x y ,因为点P 在抛物线上,所以()200080x y y =≥,因为点(0,4)A ,则()()2222200000||48416PA x y y y y =+-=+-=+.又知点Q 在圆22(2)1x y +-=上,圆心为抛物线的焦点(0,2)F ,要使2||||PA PQ 的值最小,则||PQ 的值应最大,即0max 13PQ PF y =+=+.所以()()222000003632516||||33y y y PA PQ y y +-+++==++ ()002536643y y =++-≥=+ 当且仅当02y =时等号成立.所以2||||PA PQ 的最小值为4.故选:B. 【点睛】本题考查抛物线上一点到定点距离的求解,以及圆上一点到定点距离的最值,利用均值不等式求最值,属综合中档题.11.已知实数x y ,满足1030350x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩,则()22(4)2z x y =-+-的最小值为( )A B .5C .3D .52【答案】D 【解析】 【分析】由题意作出其平面区域,22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方,求阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方最小值即可. 【详解】解:由题意作出实数x ,y 满足1030350x y x y x y -+⎧⎪+-⎨⎪--⎩……„平面区域, 22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方, 则22(4)(2)z x y =-+-的最小值为P 到350x y --=的距离的平方, 解得,2252d ⎛⎫==; 所以min 52z =故选:D .【点睛】本题考查了简单线性规划,作图要细致认真,用到了表达式的几何意义的转化,属于中档题.12.已知α,β均为锐角,且满足()sin 2cos sin αβαβ-=,则αβ-的最大值为( )A .12πB .6π C .4π D .3π 【答案】B 【解析】 【分析】利用两角差的正弦公式,将已知等式化简得到tan 3tan αβ=,由α,β均为锐角,则,22ππαβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,要求出αβ-的最大值,只需求出tan()αβ-的最大值,利用两角差的正切公式,将tan()αβ-表示为tan β的关系式,结合基本不等式,即可求解. 【详解】由()sin 2cos sin αβαβ-=整理得()sin 2cos sin αβαβ-=, 即sin cos cos sin 2cos sin αβαβαβ-=,化简得sin cos 3cos sin αβαβ=,则tan 3tan αβ=, 所以()2tan tan 2tan 2tan 11tan tan 13tan 3tan tan αββαβαββββ--===+++,又因为β为锐角,所以tan 0β>,根据基本不等式231233tan tan ββ≤=+当且仅当3tan 3β=时等号成立, 因为,22ππαβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,且函数tan y x =在区间,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递增, 则αβ-的最大值为6π. 故选:B . 【点睛】本题考查两角差最值,转化为求三角函数最值是解题的关键,注意应用三角恒等变换、基本不等式求最值,考查计算求解能力,属于中档题.13.若,,则( )A .B .C .D .【答案】C【解析】 【分析】 【详解】试题分析:用特殊值法,令,,得,选项A 错误,,选项B 错误,,选项D 错误,因为选项C 正确,故选C . 【考点】指数函数与对数函数的性质 【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.14.以A 为顶点的三棱锥A BCD -,其侧棱两两互相垂直,且该三棱锥外接球的表面积为8π,则以A 为顶点,以面BCD 为下底面的三棱锥的侧面积之和的最大值为( ) A .2 B .4C .6D .7【答案】B 【解析】 【分析】根据题意补全几何图形为长方体,设AB x =,AC y =,AD z =,球半径为R ,即可由外接球的表面积求得对角线长,结合侧面积公式即可由不等式求得面积的最大值.【详解】将以A 为顶点的三棱锥A BCD -,其侧棱两两互相垂直的三棱锥补形成为一个长方体,如下图所示:长方体的体对角线即为三棱锥A BCD -外接球的直径,设AB x =,AC y =,AD z =,球半径为R ,因为三棱锥外接球的表面积为8π,则284R π=π, 解得2R =,所以体对角线为2, 所以2228x y z ++=,111222S yz xy xz =++侧面积 由于()()()()222222240x y z S x y y x x z ++-=-+-+-≥,所以416S ≤,故4S ≤,即三棱锥的侧面积之和的最大值为4,故选:B.【点睛】本题考查了空间几何体的综合应用,三棱锥的外接球性质及应用,属于中档题.15.已知不等式240x ax -+≥对于任意的[1,3]x ∈恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(,5]-∞B .[5,)+∞C .(,4]-∞D .[4,)+∞ 【答案】C【解析】若不等式240x ax -+≥对于任意的[1,3]x ∈恒成立,则4a x x ≤+对于任意的[1,3]x ∈恒成立,∵当[1,3]x ∈时,4[4,5]x x+∈,∴4a ≤,即实数a 的取值范围是(,4]-∞,故选C .【方法点晴】本题主要考查利用导数求函数的最值以及不等式恒成立问题,属于难题.不等式恒成立问题常见方法:① 分离参数()a f x ≥恒成立(()max a f x ≥即可)或()a f x ≤恒成立(()min a f x ≤即可);② 数形结合(()y f x = 图象在()y g x = 上方即可);③ 讨论最值()min 0f x ≥或()max 0f x ≤恒成立;④ 讨论参数. 本题是利用方法 ① 求得a 的取值范围的.16.在锐角ABC V 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若222cos 3a ab C b +=,则tan 6tan tan tan A B C A+⋅的最小值为( )A .3B .2C .2D .32【答案】B【解析】【分析】根据余弦定理得到4cos c b A =,再根据正弦定理得到sin cos 3sin cos A B B A =,故tan 3tan A B =,3t 53tan 4an 6ta 3ta tan tan n n B A B C A B ⎛⎫=+ ⎪⎝+⎭⋅,计算得到答案. 【详解】由余弦定理及222cos 3a ab C b +=可得222223a a b c b ++-=,即22222a b b c -=+,得22222cos a b a bc A -=+,整理得22 2cos a b bc A =+.2222cos a b c bc A =+-Q ,2222cos 2cos b bc A b c bc A ∴+=+-,得4cos c b A =.由正弦定理得sin 4sin cos C B A =,又()sin sin C A B =+,()sin 4sin cos A B B A ∴+=, 整理得sin cos 3sin cos A B B A =.易知在锐角三角形ABC 中cos 0A ≠, cos 0B ≠,tan 3tan A B ∴=, 且tan 0B >.πA B C ++=Q , ()tan tan C A B =-+tan tan 1tan tan A B A B +=--⋅24tan 3tan 1B B =-,tan 6tan tan tan A B C A ∴+⋅()233tan 124tan tan B B B -=+353tan 43tan B B ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭34≥⨯当且仅当tan B 时等号成立. 故选:B .【点睛】本题考查了正余弦定理,三角恒等变换,均值不等式,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.17.已知实数,x y满足线性约束条件120xx yx y≥⎧⎪+≥⎨⎪-+≥⎩,则1yx+的取值范围为()A.(-2,-1]B.(-1,4]C.[-2,4) D.[0,4]【答案】B【解析】【分析】作出可行域,1yx+表示可行域内点(,)P x y与定点(0,1)Q-连线斜率,观察可行域可得最小值.【详解】作出可行域,如图阴影部分(含边界),1yx+表示可行域内点(,)P x y与定点(0,1)Q-连线斜率,(1,3)A,3(1)410QAk--==-,过Q与直线0x y+=平行的直线斜率为-1,∴14PQk-<≤.故选:B.【点睛】本题考查简单的非线性规划.解题关键是理解非线性目标函数的几何意义,本题1yx+表示动点(,)P x y与定点(0,1)Q-连线斜率,由直线与可行域的关系可得结论.18.若变量x,y满足2,{239,0,x yx yx+≤-≤≥则x2+y2的最大值是A.4 B.9 C.10 D.12【答案】C【解析】试题分析:画出可行域如图所示,点A (3,-1)到原点距离最大,所以22max ()10x y +=,选C.【考点】简单线性规划【名师点睛】本题主要考查简单线性规划的应用,是一道基础题目.从历年高考题目看,简单线性规划问题是不等式中的基本问题,往往围绕目标函数最值的确定,涉及直线的斜率、两点间的距离等,考查考生的绘图、用图能力,以及应用数学知识解决实际问题的能力.19.若均不为1的实数a 、b 满足0a b >>,且1ab >,则( )A .log 3log 3a b >B .336a b +>C .133ab a b ++>D .b a a b > 【答案】B【解析】【分析】举反例说明A,C,D 不成立,根据基本不等式证明B 成立.【详解】当9,3a b ==时log 3log 3a b <; 当2,1a b ==时133ab a b ++=; 当4,2a b ==时b a a b =; 因为0a b >>,1ab >,所以23323323236a b a b a b ab ++>=>>,综上选B.【点睛】本题考查比较大小,考查基本分析论证能力,属基本题.20.已知等差数列{}n a 中,首项为1a (10a ≠),公差为d ,前n 项和为n S ,且满足15150a S +=,则实数d 的取值范围是( )A .[3,3];B .(,3]-∞C .3,)+∞D .(,3]3,)-∞-⋃+∞【答案】D【解析】【分析】由等差数列的前n 项和公式转化条件得11322a d a =--,再根据10a >、10a <两种情况分类,利用基本不等式即可得解.【详解】 Q 数列{}n a 为等差数列, ∴1515455102a d d S a ⨯=+=+,∴()151********a S a a d +++==, 由10a ≠可得11322a d a =--, 当10a >时,1111332222a a d a a ⎛⎫=--=-+≤-= ⎪⎝⎭1a 时等号成立;当10a <时,11322a d a =--≥=1a =立; ∴实数d的取值范围为(,)-∞⋃+∞.故选:D.【点睛】本题考查了等差数列前n 项和公式与基本不等式的应用,考查了分类讨论思想,属于中档题.。
高考不等式选讲专题复习(经典)
不等式选讲高考导航考试要求重难点击命题展望1.理解绝对值的几何意义,并能用它证明绝对值三角不等式等较简单的不等式.①|a+b|≤|a|+|b|;②|a-b|≤|a-c|+|c-b|.2.能用绝对值的几何意义解几类简单的绝对值型不等式,如|ax+b|≤c或|ax+b|≥c,以及|x-a|+|x-b|≥c或|x-a|+|x-b|≤c类型.3.了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法和放缩法.4.了解数学归纳法的原理及其使用范围,会用它证明一些简单不等式及其他问题.5.了解柯西不等式的几种不同形式:二维形式(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2、向量形式|α|·|β|≥|α·β|、一般形式∑∑∑===•nininiiiiibaba112122)(≥,理解它们的几何意义.掌握柯西不等式在证明不等式和求某些特殊类型的函数极值中的应用.6.了解排序不等式的推导及意义并能简单应用.7.会用数学归纳法证明贝努利不等式:.)1,0,1>(>1)1(的正整数为大于nxxnxx n≠-++本章重点:不等式的基本性质;基本不等式及其应用、绝对值型不等式的解法及其应用;用比较法、分析法、综合法证明不等式;柯西不等式、排序不等式及其应用.本章难点:三个正数的算术——几何平均不等式及其应用;绝对值不等式的解法;用反证法、放缩法证明不等式;运用柯西不等式和排序不等式证明不等式.本专题在数学必修5“不等式”的基础上,进一步学习一些重要的不等式,如绝对值不等式、柯西不等式、排序不等式以及它们的证明,同时了解证明不等式的一些基本方法,如比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法、数学归纳法等,会用绝对值不等式、平均值不等式、柯西不等式、排序不等式等解决一些简单问题.高考中,只考查上述知识和方法,不对恒等变形的难度和一些技巧作过高的要求.知识网络§1 绝对值型不等式典例精析题型一解绝对值不等式【例1】设函数f(x)=|x-1|+|x-2|.(1)解不等式f(x)>3;(2)若f(x)>a对x∈R恒成立,求实数a的取值范围.【解析】(1)因为f (x )=|x -1|+|x -2|=⎪⎩⎪⎨⎧-.2>3,-22,≤≤1,11,<,23x x x x x所以当x <1时,3-2x >3,解得x <0; 当1≤x ≤2时,f (x )>3无解; 当x >2时,2x -3>3,解得x >3.所以不等式f (x )>3的解集为(-∞,0)∪(3,+∞).(2)因为f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧-.2>3,-22,≤≤1,1<1,,23x x x x x 所以f (x )min =1.因为f (x )>a 恒成立,所以a <1,即实数a 的取值范围是(-∞,1). 【变式训练1】设函数f (x )=|x +1|+|x -2|+a . (1)当a =-5时,求函数f (x )的定义域; (2)若函数f (x )的定义域为R ,试求a 的取值范围.【解析】(1)由题设知|x +1|+|x -2|-5≥0,如图,在同一坐标系中作出函数y =|x +1|+|x -2|和y =5的图象,知定义域为(-∞,-2]∪[3,+∞).(2)由题设知,当x ∈R 时,恒有|x +1|+|x -2|+a ≥0,即|x +1|+|x -2|≥-a ,又由(1)知|x +1|+|x -2|≥3, 所以-a ≤3,即a ≥-3. 题型二 解绝对值三角不等式【例2】已知函数f (x )=|x -1|+|x -2|,若不等式|a +b |+|a -b |≥|a |f (x )对a ≠0,a 、b ∈R 恒成立,求实数x 的范围.【解析】由|a +b |+|a -b |≥|a |f (x )且a ≠0得|a +b |+|a -b ||a |≥f (x ).又因为|a +b |+|a -b ||a |≥|a +b +a -b ||a |=2,则有2≥f (x ).解不等式|x -1|+|x -2|≤2得12≤x ≤52.【变式训练2】(2010深圳)若不等式|x +1|+|x -3|≥a +4a对任意的实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是 .【解析】(-∞,0)∪{2}.题型三 利用绝对值不等式求参数范围 【例3】(2009辽宁)设函数f (x )=|x -1|+|x -a |. (1)若a =-1,解不等式f (x )≥3; (2)如果∀x ∈R ,f (x )≥2,求a 的取值范围. 【解析】(1)当a =-1时,f (x )=|x -1|+|x +1|. 由f (x )≥3得|x -1|+|x +1|≥3,①当x ≤-1时,不等式化为1-x -1-x ≥3,即-2x ≥3,不等式组⎩⎨⎧-3≥)(1,≤x f x 的解集为(-∞,-32];②当-1<x ≤1时,不等式化为1-x +x +1≥3,不可能成立,不等式组⎩⎨⎧-3≥)(1,≤<1x f x 的解集为∅;③当x >1时,不等式化为x -1+x +1≥3,即2x ≥3,不等式组⎩⎨⎧3≥)(1,>x f x 的解集为[32,+∞).综上得f (x )≥3的解集为(-∞,-32]∪[32,+∞).(2)若a =1,f (x )=2|x -1|不满足题设条件.若a <1,f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧+-++-1,≥1),(-2<1,<,1,≤,12x a x x a a a x a xf (x )的最小值为1-a .由题意有1-a ≥2,即a ≤-1.若a >1,f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧+-++-,≥1),(-2,<<1,11,≤,12a x a x a x a x a xf (x )的最小值为a -1,由题意有a -1≥2,故a ≥3.综上可知a 的取值范围为(-∞,-1]∪[3,+∞).【变式训练3】关于实数x 的不等式|x -12(a +1)2|≤12(a -1)2与x 2-3(a +1)x +2(3a +1)≤0 (a ∈R )的解集分别为A ,B .求使A ⊆B 的a 的取值范围.【解析】由不等式|x -12(a +1)2|≤12(a -1)2⇒-12(a -1)2≤x -12(a +1)2≤12(a -1)2,解得2a ≤x ≤a 2+1,于是A ={x |2a ≤x ≤a 2+1}.由不等式x 2-3(a +1)x +2(3a +1)≤0⇒(x -2)[x -(3a +1)]≤0,①当3a +1≥2,即a ≥13时,B ={x |2≤x ≤3a +1},因为A ⊆B ,所以必有⎩⎨⎧++1,3≤1,2≤22a a a 解得1≤a ≤3;②当3a +1<2,即a <13时,B ={x |3a +1≤x ≤2},因为A ⊆B ,所以⎩⎨⎧++2,≤1,2≤132a a a 解得a =-1.综上使A ⊆B 的a 的取值范围是a =-1或1≤a ≤3.总结提高1.“绝对值三角不等式”的理解及记忆要结合三角形的形状,运用时注意等号成立的条件.2.绝对值不等式的解法中,||x <a 的解集是(-a ,a );||x >a 的解集是(-∞,-a )∪(a ,+∞),它可以推广到复合型绝对值不等式||ax +b ≤c ,||ax +b ≥c 的解法,还可以推广到右边含未知数x 的不等式,如||3x +1≤x -1⇒1-x ≤3x +1≤x -1.3.含有两个绝对值符号的不等式,如||x -a +||x -b ≥c 和||x -a +||x -b ≤c 型不等式的解法有三种,几何解法和代数解法以及构造函数的解法,其中代数解法主要是分类讨论的思想方法,这也是函数解法的基础,这两种解法都适宜于x 前面系数不为1类型的上述不等式,使用范围更广.§2 不等式的证明(一)典例精析题型一 用综合法证明不等式【例1】 若a ,b ,c 为不全相等的正数,求证: lg a +b 2+lg b +c 2+lg a +c 2>lg a +lg b +lg c .【证明】 由a ,b ,c 为正数,得lga +b 2≥lg ab ;lg b +c 2≥lg bc ;lg a +c2≥lg ac . 而a ,b ,c 不全相等,所以lg a +b 2+lg b +c 2+lg a +c2>lg ab +lg bc +lg ac =lg a 2b 2c 2=lg(abc )=lg a +lg b +lg c .即lg a +b 2+lg b +c 2+lg a +c 2>lg a +lg b +lg c .【点拨】 本题采用了综合法证明,其中基本不等式是证明不等式的一个重要依据(是一个定理),在证明不等式时要注意结合运用.而在不等式的证明过程中,还要特别注意等号成立的条件是否满足.【变式训练1】已知a ,b ,c ,d 都是实数,且a 2+b 2=1,c 2+d 2=1.求证:|ac +bd |≤1. 【证明】因为a ,b ,c ,d 都是实数,所以|ac +bd |≤|ac |+|bd |≤a 2+c 22+b 2+d 22=a 2+b 2+c 2+d 22.又因为a 2+b 2=1,c 2+d 2=1,所以|ac +bd |≤1. 题型二 用作差法证明不等式【例2】 设a ,b ,c 为△ABC 的三边,求证:a 2+b 2+c 2<2(ab +bc +ca ). 【证明】a 2+b 2+c 2-2(ab +bc +ca )=(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2-a 2-b 2-c 2=[(a -b )2-c 2]+[(b -c )2-a 2]+[(c -a )2-b 2].而在△ABC 中,||b -a <c ,所以(a -b )2<c 2,即(a -b )2-c 2<0.同理(a -c )2-b 2<0,(b -c )2-a 2<0,所以a 2+b 2+c 2-2(ab +bc +ca )<0. 故a 2+b 2+c 2<2(ab +bc +ca ).【点拨】 不等式的证明中,比较法特别是作差比较法是最基本的证明方法,而在牵涉到三角形的三边时,要注意运用三角形的三边关系:任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.【变式训练2】设a ,b 为实数,0<n <1,0<m <1,m +n =1,求证:a 2m +b 2n≥(a +b )2.【证明】因为a 2m +b 2n -(a +b )2=na 2+mb 2mn -nm (a 2+2ab +b 2)mn=na 2(1-m )+mb 2(1-n )-2mnab mn=n 2a 2+m 2b 2-2mnab mn =(na -mb )2mn≥0,所以不等式a 2m +b 2n≥(a +b )2成立.题型三 用分析法证明不等式【例3】已知a 、b 、c ∈R +,且a +b +c =1. 求证:(1+a )(1+b )(1+c )≥8(1-a )(1-b )(1-c ).【证明】因为a 、b 、c ∈R +,且a +b +c =1,所以要证原不等式成立, 即证[(a +b +c )+a ][(a +b +c )+b ][(a +b +c )+c ] ≥8[(a +b +c )-a ][(a +b +c )-b ][(a +b +c )-c ],也就是证[(a +b )+(c +a )][(a +b )+(b +c )][(c +a )+(b +c )]≥8(b +c )(c +a )(a +b ).① 因为(a +b )+(b +c )≥2(a +b )(b +c )>0, (b +c )+(c +a )≥2(b +c )(c +a )>0, (c +a )+(a +b )≥2(c +a )(a +b )>0, 三式相乘得①式成立,故原不等式得证.【点拨】 本题采用的是分析法.从待证不等式出发,分析并寻求使这个不等式成立的充分条件的方法叫分析法,概括为“执果索因”.分析法也可以作为寻找证题思路的方法,分析后再用综合法书写证题过程.【变式训练3】设函数f (x )=x -a (x +1)ln(x +1)(x >-1,a ≥0).(1)求f (x )的单调区间;(2)求证:当m >n >0时,(1+m )n <(1+n )m . 【解析】(1)f ′(x )=1-a ln(x +1)-a ,①a =0时,f ′(x )>0,所以f (x )在(-1,+∞)上是增函数; ②当a >0时,f (x )在(-1,aa -1e -1]上单调递增,在[aa-1e -1,+∞)单调递减.(2)证明:要证(1+m )n <(1+n )m ,只需证n ln(1+m )<m ln(1+n ),只需证ln(1+m )m <ln(1+n )n.设g (x )=ln(1+x )x (x >0),则g ′(x )=x1+x -ln(1+x )x 2=x -(1+x )ln(1+x )x 2(1+x ). 由(1)知x -(1+x )ln(1+x )在(0,+∞)单调递减, 所以x -(1+x )ln(1+x )<0,即g (x )是减函数, 而m >n ,所以g (m )<g (n ),故原不等式成立.总结提高1.一般在证明不等式的题目中,首先考虑用比较法,它是最基本的不等式的证明方法.比较法一般有“作差比较法”和“作商比较法”,用得较多的是“作差比较法”,其中在变形过程中往往要用到配方、因式分解、通分等计算方法.2.用综合法证明不等式的过程中,所用到的依据一般是定义、公理、定理、性质等,如基本不等式、绝对值三角不等式等.3.用分析法证明不等式的关键是对原不等式的等价转换,它是从要证明的结论出发,逐步寻找使它成立的充分条件,直至所需条件为已知条件或一个明显成立的事实(定义、公理或已证明的定理、性质等),从而得出要证的命题成立.4.所谓“综合法”、“分析法”其实是证明题的两种书写格式,而不是真正意义上的证明方法,并不像前面所用的比较法及后面要复习到的三角代换法、放缩法、判别式法、反证法等是一种具体的证明方法(或者手段),而只是两种互逆的证明题的书写格式.§3 不等式的证明(二)典例精析题型一 用放缩法、反证法证明不等式【例1】已知a ,b ∈R ,且a +b =1,求证:(a +2)2+(b +2)2≥252.【证明】 方法一:(放缩法) 因为a +b =1,所以左边=(a +2)2+(b +2)2≥2[(a +2)+(b +2)2]2=12[(a +b )+4]2=252=右边.方法二:(反证法)假设(a +2)2+(b +2)2<252,则 a 2+b 2+4(a +b )+8<252.由a +b =1,得b =1-a ,于是有a 2+(1-a )2+12<252.所以(a -12)2<0,这与(a -12)2≥0矛盾.故假设不成立,所以(a +2)2+(b +2)2≥252.【点拨】 根据不等式左边是平方和及a +b =1这个特点,选用重要不等式a 2 + b 2≥ 2(a + b 2)2来证明比较好,它可以将具备a 2+b 2形式的式子缩小.而反证法的思路关键是先假设命题不成立,结合条件a +b =1,得到关于a 的不等式,最后与数的平方非负的性质矛盾,从而证明了原不等式.当然本题也可以用分析法和作差比较法来证明.【变式训练1】设a 0,a 1,a 2,…,a n -1,a n 满足a 0=a n =0,且有 a 0-2a 1+a 2≥0, a 1-2a 2+a 3≥0, …a n -2-2a n -1+a n ≥0, 求证:a 1,a 2,…,a n -1≤0.【证明】由题设a 0-2a 1+a 2≥0得a 2-a 1≥a 1-a 0. 同理,a n -a n -1≥a n -1-a n -2≥…≥a 2-a 1≥a 1-a 0.假设a 1,a 2,…,a n -1中存在大于0的数,假设a r 是a 1,a 2,…,a n -1中第一个出现的正数. 即a 1≤0,a 2≤0,…,a r -1≤0,a r >0,则有a r -a r -1>0,于是有a n -a n -1≥a n -1-a n -2≥…≥a r -a r -1>0. 并由此得a n ≥a n -1≥a n -2≥…≥a r >0.这与题设a n =0矛盾.由此证得a 1,a 2,…,a n -1≤0成立. 题型二 用数学归纳法证明不等式 【例2】用放缩法、数学归纳法证明: 设a n =1×2+2×3+…+n (n +1),n ∈N *,求证:n (n +1)2<a n <(n +1)22. 【证明】 方法一:(放缩法)n 2<n (n +1)<n +(n +1)2,即n <n (n +1)<2n +12.所以1+2+…+n <a n <12[1+3+…+(2n +1)].所以n (n +1)2<a n <12·(n +1)(1+2n +1)2,即n (n +1)2<a n <(n +1)22.方法二:(数学归纳法)①当n =1时,a 1=2,而1<2<2,所以原不等式成立.②假设n =k (k ≥1)时,不等式成立,即k (k +1)2<a k <(k +1)22.则当n =k +1时,a k +1=1×2+2×3+…+k (k +1)+(k +1)(k +2),所以k (k +1)2+(k +1)(k +2)<a k +1<(k +1)22+(k +1)(k +2).而k (k +1)2+(k +1)(k +2)>k (k +1)2+(k +1)(k +1)=k (k +1)2+(k +1)=(k +1)(k +2)2,(k +1)22+(k +1)(k +2)<(k +1)22+(k +1)+(k +2)2=k 2+4k +42=(k +2)22. 所以(k +1)(k +2)2<a k +1<(k +2)22.故当n =k +1时,不等式也成立.综合①②知当n ∈N *,都有n (n +1)2<a n <(n +1)22.【点拨】 在用放缩法时,常利用基本不等式n (n +1)<n +(n +1)2将某个相乘的的式子进行放缩,而在上面的方法二的数学归纳法的关键步骤也要用到这个公式.在用数学归纳法时要注意根据目标来寻找思路.【变式训练2】已知数列8×112×32,8×232×52,…,8n (2n -1)2(2n +1)2,…,S n 为其前n 项和,计算得S 1=89,S 2=2425,S 3=4849,S 4=8081,观察上述结果推测出计算S n 的公式且用数学归纳法加以证明. 【解析】猜想S n =(2n +1)2-1(2n +1)2(n ∈N +).证明:①当n =1时,S 1=32-132=89,等式成立.②假设当n =k (k ≥1)时等式成立,即S k =(2k +1)2-1(2k +1)2.则S k +1=S k +8(k +1)(2k +1)2(2k +3)2=(2k +1)2-1(2k +1)2+8(k +1)(2k +1)2(2k +3)2=(2k +1)2(2k +3)2-(2k +1)2(2k +1)2(2k +3)2=[2(k +1)+1]2-1[2(k +1)+1]2.即当n =k +1时,等式也成立.综合①②得,对任何n ∈N +,等式都成立. 题型三 用不等式证明方法解决应用问题【例3】某地区原有森林木材存量为a ,且每年增长率为25%,因生产建设的需要每年年底要砍伐的木材量为b ,设a n 为n 年后该地区森林木材存量.(1)求a n 的表达式;(2)为保护生态环境,防止水土流失,该地区每年森林木材量应不少于79a ,如果b =1972a ,那么该地区今后会发生水土流失吗?若会,需要经过几年?(取lg 2=0.30)【解析】(1)依题意得a 1=a (1+14)-b =54a -b ,a 2=54a 1-b =54(54a -b )-b =(54)2a -(54+1)b ,a 3=54a 2-b =(54)3a -[(54)2+(54+1)]b ,由此猜测a n =(54)n a -[(54)n -1+(54)n -2+…+54-4[(54)n -1]b (n ∈N +).下面用数学归纳法证明:①当n =1时,a 1=54a -b ,猜测成立.②假设n =k (k ≥2)时猜测成立,即a k =(54)k a -4[(54)k -1]b 成立.那么当n =k +1时,a k +1=54a k -b =54⎩⎨⎧⎭⎬⎫(54)k a -4[(54)k -1]b -b =(54)k +1a -4[(54)k +1-1]b ,即当n =k +1时,猜测仍成立.由①②知,对任意n ∈N +,猜测成立.(2)当b =1972a 时,若该地区今后发生水土流失,则森林木材存量必须少于79a ,所以(54)n a -4[(54)n -1]·1972a <79a ,整理得(54)n >5,两边取对数得n lg 54>lg 5,所以n >lg 5lg 5-2lg 2=1-lg 21-3lg 2≈1-0.301-3×0.30=7.故经过8年该地区就开始水土流失.【变式训练3】经过长期观测得到:在交通繁忙的时段内,某公路段汽车的车流量y (千辆/时)与汽车的平均速度v (千米/时)之间的函数关系为y =920vv 2+3v +1 600(v >0).(1)在该时段内,当汽车的平均速度v 为多少时,车流量最大?最大车流量为多少?(精确到0.1千辆/时) (2)若要求在该时段内车流量超过10千辆/时,则汽车的平均速度应在什么范围内?【解析】(1)依题意,y =9203+(v +1 600v)≤9203+2 1 600=92083,当且仅当v =1 600v,即v =40时,上式等号成立,所以y max =92083≈11.1(千辆/时).(2)由条件得920vv 2+3v +1 600>10,整理得v 2-89v +1 600<0,即(v -25)(v -64)<0,解得25<v <64.答:当v =40千米/时时,车流量最大,最大车流量约为11.1千辆/时.如果要求在该时段内车流量超过10千辆/时,则汽车的平均速度应大于25千米/时且小于64千米/时.总结提高1.有些不等式,从正面证如果不易说清,可以考虑反证法,凡是含有“至少”、“唯一”或者其他否定词的命题适用反证法.在一些客观题如填空、选择题之中,也可以用反证法的方法进行命题正确与否的判断.2.放缩法是证明不等式特有的方法,在证明不等式过程中常常要用到它,放缩要有目标,目标在结论和中间结果中寻找.常用的放缩方法有:(1)添加或舍去一些项,如a 2+1>||a ,n (n +1)>n ; (2)将分子或分母放大(或缩小);(3)利用基本不等式,如n (n +1)<n +(n +1)2;(4)利用常用结论,如k +1-k =1k +1+k <12k,1k 2<1k (k -1)=1k -1-1k ; 1k 2>1k (k +1)=1k -1k +1(程度大); 1k 2<1k 2-1=1(k -1)(k +1)=12(1k -1-1k +1) (程度小). 3.用数学归纳法证明与自然数有关的不等式的证明过程与用数学归纳法证明其他命题一样,先要奠基,后进行假设与推理,二者缺一不可.§4 柯西不等式和排序不等式典例精析题型一 用柯西不等式、排序不等式证明不等式【例1】设a 1,a 2,…,a n 都为正实数,证明:a 21a 2+a 22a 3+…+a 2n -1a n +a 2n a 1≥a 1+a 2+…+a n .【证明】方法一:由柯西不等式,有(a 21a 2+a 22a 3+…+a 2n -1a n +a 2na 1)(a 2+a 3+…+a n +a 1)≥ (a 1a 2·a 2+a 2a 3·a 3+…+a n a 1·a 1)2=(a 1+a 2+…+a n )2. 不等式两边约去正数因式a 1+a 2+…+a n 即得所证不等式.方法二:不妨设a 1≤a 2≤…≤a n ,则a 21≤a 22≤…≤a 2n ,1a 1≥1a 2≥…≥1a n. 由排序不等式有a 21·1a 2+a 22·1a 3+…+a 2n -1·1a n +a 2n ·1a 1≥a 21·1a 1+a 22·1a 2+…+a 2n ·1a n =a 1+a 2+…+a n , 故不等式成立.方法三:由均值不等式有a 21a 2+a 2≥2a 1,a 22a 3+a 3≥2a 2,…,a 2na 1+a 1≥2a n ,将这n 个不等式相加得 a 21a 2+a 22a 3+…+a 2n -1a n +a 2na 1+a 2+a 3+…+a n +a 1≥2(a 1+a 2+…+a n ),整理即得所证不等式. 【点拨】 根据所证不等式的结构形式观察是否符合柯西不等式、排序不等式的结构形式或有相似之处.将其配成相关结构形式是解决问题的突破口,有时往往要进行添项、拆项、重组、配方等方法的处理.【变式训练1】已知a +b +c =1,且a 、b 、c 是正数,求证:2a +b +2b +c +2c +a≥9.【证明】左边=[2(a +b +c )](1a +b +1b +c +1c +a )=[(a +b )+(b +c )+(c +a )](1a +b +1b +c +1c +a)≥(1+1+1)2=9,(或左边=[(a +b )+(b +c )+(c +a )](1a +b +1b +c +1c +a)=3+a +b b +c +a +b c +a +b +c a +b +b +c c +a +c +a a +b +c +a b +c≥3+2b ac b c b b a ++++•+2b a a c a c b a ++++•+2c b ac a c c b ++++•=9) 所以2a +b +2b +c +2c +a≥9.题型二 用柯西不等式求最值【例2】 若实数x ,y ,z 满足x +2y +3z =2,求x 2+y 2+z 2的最小值. 【解析】 由柯西不等式得,(12+22+32)(x 2+y 2+z 2)≥(x +2y +3z )2=4(当且仅当1=kx,2=ky,3=kz 时等号成立,结合x +2y +3z =2,解得x =17,y =27,z =37),所以14(x 2+y 2+z 2)≥4.所以x 2+y 2+z 2≥27.故x 2+y 2+z 2的最小值为27.【点拨】 根据柯西不等式,要求x 2+y 2+z 2的最小值,就要给x 2+y 2+z 2再配一个平方和形式的因式,再考虑需要出现定值,就要让柯西不等式的右边出现x +2y +3z 的形式,从而得到解题思路.由此可见,柯西不等式可以应用在求代数式的最值中.【变式训练2】已知x 2+2y 2+3z 2=1817,求3x +2y +z 的最小值.【解析】因为(x 2+2y 2+3z 2)[32+(2)2+(13)2]≥(3x +2y ·2+3z ·13)2≥(3x +2y +z )2,所以(3x +2y +z )2≤12,即-23≤3x +2y +z ≤23,当且仅当x =-9317,y =-3317,z =-317时,3x +2y +z 取最小值,最小值为-2 3. 题型三 不等式综合证明与运用【例3】 设x >0,求证:1+x +x 2+…+x 2n ≥(2n +1)x n .【证明】(1)当x ≥1时,1≤x ≤x 2≤…≤x n ,由排序原理:顺序和≥反序和得 1·1+x ·x +x 2·x 2+…+x n ·x n ≥1·x n +x ·x n -1+…+x n -1·x +x n ·1, 即1+x 2+x 4+…+x 2n ≥(n +1)x n .①又因为x ,x 2,…,x n ,1为序列1,x ,x 2,…,x n 的一个排列,于是再次由排序原理:乱序和≥反序和得1·x +x ·x 2+…+x n -1·x n +x n ·1≥1·x n +x ·x n -1+…+x n -1·x +x n ·1,即x+x3+…+x2n-1+x n≥(n+1)x n,②将①和②相加得1+x+x2+…+x2n≥(2n+1)x n.③(2)当0<x<1时,1>x>x2>…>x n.由①②仍然成立,于是③也成立.综合(1)(2),原不等式成立.【点拨】分类讨论的目的在于明确两个序列的大小顺序.【变式训练3】把长为9 cm的细铁线截成三段,各自围成一个正三角形,求这三个正三角形面积和的最小值.【解析】设这三个正三角形的边长分别为a、b、c,则a+b+c=3,且这三个正三角形面积和S满足:3S=34(a2+b2+c2)(12+12+12)≥34(a+b+c)2=934⇒S≥334.当且仅当a=b=c=1时,等号成立.总结提高1.柯西不等式是基本而重要的不等式,是推证其他许多不等式的基础,有着广泛的应用.教科书首先介绍二维形式的柯西不等式,再从向量的角度来认识柯西不等式,引入向量形式的柯西不等式,再介绍一般形式的柯西不等式,以及柯西不等式在证明不等式和求某些特殊类型的函数极值中的应用.2.排序不等式也是基本而重要的不等式.一些重要不等式可以看成是排序不等式的特殊情形,例如不等式a2+b2≥2ab.有些重要不等式则可以借助排序不等式得到简捷的证明.证明排序不等式时,教科书展示了一个“探究——猜想——证明——应用”的研究过程,目的是引导学生通过自己的数学活动,初步认识排序不等式的数学意义、证明方法和简单应用.3.利用柯西不等式或排序不等式常常根据所求解(证)的式子结构入手,构造适当的两组数,有难度的逐步调整去构造.对于具体明确的大小顺序、数目相同的两列数考虑它们对应乘积之和的大小关系时,通常考虑排序不等式.嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇礤駴笪笪疸扼鄂锷萼珐旮虐暱咯臘國藍罵異燒嗄嗄锕茇。
2024版新高考数学总复习不等式及其解法
解析 要使f(x)<-m+5在x∈[1,3]上恒成立,则m(x2-x+1)-6<0在x∈[1,3]上恒
成立.
因为x2-x+1=
x
1 2
2
+
3 4
>0,又因为m(x2-x+1)-6<0,所以m<
x2
6 x
1
.
又因为函数y=
x2
6 x
1
=
x
6
1
2
2
3 4
6.
7所以Leabharlann m的取值范围是m|m
6 7
有
f f
(0) 5x 3 (1) (x2
2x2 0, 7) 5x
3
2x2
0,
化简得
2x
x
2
2 5 5x
x 3 0, 4 0,
解得
x x
1 2
或x
3,
故x≤-4或x≥
1或x 4,
1 2
.故选A.
答案 A
例2 (2021江苏连云港测试,14)设函数f(x)=mx2-mx-1.若对于x∈[1,3],f(x)< -m+5恒成立,求m的取值范围.
⌀
⌀
集
在不等式ax2+bx+c>0(a≠0)中,如果二次项系数a<0,则可先根据不等式的 性质,将其转化为正数,再对照上表求解. 2.分式不等式的解法
1) f (x) >0(<0)⇔f(x)·g(x)>0(<0);
g(x)
2)
f g
(x) (x)
≥0(≤0)⇔gf
(x) (x)
第04讲 基本不等式高考数学大一轮复习核心题型讲与练+易错重难点专项突破(新高考版)
G ( x )万元,且 G ( x )=
2 + 120,0 < ≤ 50,
4 900
201+
− 2 100,50 < ≤ 100,
200万元,且全年内生产的该产品当年能全部销售完.
每台该产品的售价为
(1)写出年利润 W ( x )(单位:万元)关于年产量 x (单位:台)的函数解析式(利润=销售
2.几个重要的不等式
2ab
1a2+b2≥______a,b∈R;
b a
2
2a+b≥___a,b同号且不为零;
当且仅当a=b
2
a+b
3ab≤
时等号成立
a,b∈R;
2
2
2
2
a +b
a+b
4
a,b∈R.
≤
2
2
(2)[2024宁夏银川模拟]已知0< x <4,则 (4 − ) 的最大值为 2
[解析] 0< x <4,则0<4- x <4,由基本不等式可得 (4
.
+4−
− ) ≤
=2,
2
当且仅当 x =4- x ,即 x =2时,等号成立.故 (4 − ) 的最大值为2.
角度2 常数代换法
−4
8
−4
>0,因为 a >0,所以 a >4,所以8 a + b =8 a
+5]≥8×(2 4 +5)=72,当且仅当 a =6时取等号.故选C.
8
4
8
4
解法二 ∵8 a +4 b = ab , a >0, b >0,∴ + =1,∴8 a + b =(8 a + b )( + ) =
高考不等式与解析几何专题复习
不等式与解析几何(一)1、若,011<<ba 则下列结论不正确...的是 ( )A .22b a < B .2b ab < C .||||||b a b a +>+D .2>+abb a2、使不等式x x -<1log 2成立的x 的取值范围是 ( )A .(0,1)B .)1,21(C .),1(+∞D .]21,0(3、在双曲线12222=-by a x 上有一个点P ,F 1、F 2为该双曲线的两个焦点,∠F 1PF 2=90°, 且△F 1PF 2的三条边长成等差数列,则此双曲线的离心率是 ( )A .2B .3C .4D .54、已知函数)(),(x g x f 均在(a ,b )内可导,在[a ,b]上连续,且)()(),()(a g a f x g x f ='>', 则在(a ,b )上有( ) A .f(x)与g(x)大小关系不确定 B .f(x)<g(x) C .f(x)=g(x) D .f(x)>g(x)5、若一个圆的圆心在抛物线x y 42=的焦点处,且此圆与直线01=++y x 相切,则这个圆的方程是 ( ) A .01222=--+x y x B .01222=+++x y xC .01222=+-+y y x D .01222=+++y y x6、已知|AB|=4,M 是AB 的中点,点P 在平面内运动且保持|PA|+|PB|=6,则|PM|的最大值和最小值分别是 ( ) A .3和5 B .5和5C .3和3D .4和3 7、过曲线414y x =上一点,倾斜角为4π的切线方程为( )A .4430x y -+=B .4450x y -+=C .4430x y --=D .4450x y --=8、若直线02=++y mx 与线段AB 有交点,其中A (-2,3),B (3,2),则m 的取值范围是 ( )A .2534-≤≥m m 或B .2534≤≤-mC .2534≥-≤m m 或D .3425≤≤-m9、把直线02=-y x 按向量)2,1(--=平移后,所得直线与圆54222λ=-++y x y x 相切,则实数λ的值为( )A .39B .13C .-21D .-3910、设x 、22,4,22-+=+∈y x xyy x R y 则且的最小值为( )A .222-B .222+C .-2D .34-11、若,(0,)a b ∈+∞,则22"1"a b +<是"1"ab a b +>+成立的 ( ) A .必要非充分条件 B .充分非必要条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件12、已知直线是则和bm an p ny mx l c by ax l ==++=++,0:0:21 ( )A .21//l l 的充要条件B .21//l l 的必要不充分条件C .21l l ⊥的充要条件D .21l l ⊥的充分不必要条件13、若,2ln ),ln (ln 21,ln ln ,1b a R b a Q b a P b a +=+=⋅=>>则 ( )A .R<P<QB .P<R<QC .Q<P<RD .P<Q<R14、设P (x ,y )是曲线C :03422=+++x y x 上任意一点,则xy的取值范围是( ) A .]3,3[- B .),3[]3,(+∞⋃--∞ C .]33,33[- D .),33[]33,(+∞⋃--∞15、若点P (x ,y )在曲线⎩⎨⎧+-=+=θθsin 54cos 53y x (θ为参数)上,则使x 2+y 2取最大值的点P 的坐标是( )A .(6,-8)B .(-6,8)C .(3,-4)D .(-3,4)16、已知点),(b a M (0≠ab )是圆C :222r y x =+内一点,直线l 是以M 为中点的弦所在的直线,直线l '的方程是2r by ax =+,那么( )A .l ∥l '且l '与圆C 相离B .l ⊥l '且l '与圆C 相离C .l ∥l '且l '与圆C 相切D .l ⊥l '且l '与圆C 相切 17、直线1l 、2l 分别过点P (-1,3),Q (2,-1),它们分别绕P 、Q 旋转,但始终保持平行,则1l 、2l 之间的距离d 的取值范围为( )A .),0(+∞B .(0,5)C .]5,0(D .]17,0(18、在圆)23,25(,522过点内x y x =+有n 条弦的长度成等差数列,最小弦长为数列的首项1a ,最大弦长为n a ,若公差]31,61[∈d ,那么n 的取值集合为( ) A .{3,4,5} B .{4,5,6} C .{3,4,5,6} D .{4,5,6,7}19、若圆锥曲线15222=++-k y k x 的焦距与k 无关,则它的焦点坐标是 . 20、函数()),1(,11)(2>≤⎪⎩⎪⎨⎧-=x x xx x f 如果方程a x f =)(有且只有一个实根,那么=a .21、圆心在抛物线y 2=2x 上,且与x 轴和该抛物线的准线都相切的一个圆的方程是__________. 22、设S 为平面内以A (4,1),B (-1,6),C (-3,2)为顶点的三角形区域(包含边界),P (x ,y )为S 内一点,则t=4x -3y 的最小值为 .23、若a ,b ,a +b 成等差数列,a ,b ,a b 成等比数列,且1)(log 0<<ab n ,则n 的取值范围是 ____________ .24、椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 上一点P 的横坐标为2,P 到两焦点的距离分别为6.5和3.5,则=2a ,2b = .25、若z=y x y x ,53中的+满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤-+≤≤+3511535y x x y y x ,则Z 的最大值和最小值分别为____不等式与解析几何(二)1、M (),00y x 为圆)0(222>=+a a y x 内异于圆心的一点,则直线200a y y x x =+与该圆 的位置关系为 ( ) A .相切 B .相交 C .相离 D .相切或相交2、设动点P 在直线1=x 上,O 为坐标原点.以OP 为直角边、点O 为直角顶点作等腰OPQ Rt ∆,则动点Q 的轨迹是 ( ) A .圆 B .两条平行直线 C .抛物线 D .双曲线3、已知P 是椭圆1204522=+y x 第三象限内一点,且它与两焦点连线互相垂直,若点P 到直线01234=+--m y x 的距离不大于3,则实数m 的取值范围是 ( )A . [-7,8]B .]221,29[- C . [-2,2] D .),8[]7,(+∞--∞4、已知椭圆1162522=+y x 的右焦点为F ,Q 、P 分别为椭圆上和椭圆外一点,且点Q 为FP 的中点,则点P 的轨迹方程为( )A .164)3(10022=++y xB . 164)3(10022=-+y x C .164100)3(22=++y x D . 164100)3(22=+-y x 5、如图,过抛物线)(022>=p px y 的焦点F 的直线l 交抛物线于点A 、B ,交其准线于点C ,若BF BC 2=,且3=AF ,则此抛物线的方程为 ( )A . x y 232=B . x y 32=C . x y 292= D . x y 92=6、已知6枝玫瑰与3枝康乃馨的价格之和大于24元,而4枝玫瑰与5枝康乃馨的价格之和小于22元,则2枝玫瑰的价格和3枝康乃馨的价格比较结果是 ( ) A .2枝玫瑰价格高 B .3枝康乃馨价格高 C .价格相同 D .不确定7、若不等式}21|{312≤≤≤-x x ax x 的解集为,则实数a 的取值集合为( )A . {21} B . {1}C . }1|{>a aD . {21|≥a a } 8、用清水投洗衣服,若每次能洗去污垢的43,要使存留的污垢不超过1%,则至少要投洗的次数是 ( ) A .3 B .4C .5D .69、设双曲线1by a x 2222=-(b>a>0)的半焦距为c ,直线l 过(a, 0)、(0, b)两点,已知原点到直线l的距离是43c ,则双曲线的离心率是( ) (A )2 (B )3 (C )2 (D )332 10、若,,R b a ∈则使1>+b a 成立的充分不必要条件是_______A 1>+b aB 2121≥≥b a 且 C 1≥a D 1b >- 11、若不等式a x x >--+21对于任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是_______ A )3,(-∞ B ]3,(-∞ C )3,(--∞ D ]3,(--∞12、已知实数y x ,满足条件,02736622=+--+y x y x 则xy)0(≠x 的取值范围是_____A )33,0( B ]3,0( C ),33[+∞ D ),3[+∞13、若,,02,0222a bc c ab a a >=+->则_____A c b a >>B a c b >>C a b c >>D c a b >> 14、一个直角三角形的周长为,2p 其斜边长的最小值为______A122+p B122-p C332+p D332-p15、若,,,+∈R c b a 且,1=++c b a 设),)((,27278b ac a N aM ++=-=则____A N M ≥B N M ≤C N M >D N M <16、设P 为椭圆1162522=+y x 上的点,F 1、F 2为椭圆的焦点,∠F 1PF 2=6π,则△PF 1F 2的面积等于( ) (A)3316 (B)32(16+) (C)32(16-) (D)1617、若AB 为抛物线y 2=2px (p>0)的动弦,且|AB|=a (a>p),则AB 的中点M 到y 轴的最近距离是( ) (A )21a (B )21p (C )21a +21p (D )21a -21p 18、已知平面内有一固定线段AB,其长度为4,动点P 满足|PA|-|PB|=3,则|PA|的最小值为( )(A)1.5 (B)3 (C)0.5 (D)3.519、已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为A 、B ,如果椭圆上存在点Q 使得∠AQB=120°,则椭圆的离心率的取值范围为_________20、若方程022=+++-f ey dx y x 表示两条直线,则其系数f e d ,,满足的条件为_____21、已知函数xy 1=的图象与函数29x y -=的图象有两个交点),,(),,(2211y x y x 则2211y x y x -+-=______22、函数x b x a y cos sin -=的一条对称轴方程是4π=x ,则直线0=+-c by ax的倾斜角为_______23、若双曲线11622=-by x 的一条准线恰好是圆0222=++x y x 的一条切线,则实数b =_ 24、设三角形ABC 的BC 边上的高AD=BC ,c b a ,,分别为其对应边,则bcc b +的最大值为25、设F 1和F 2是双曲线 4x 2-y 2=1 的两个焦点,点P 在双曲线上,且满足∠F 1PF 2=90°,则△F 1PF 2的面积是( )。
高考数学复习考点题型专题讲解31 不等式
高考数学复习考点题型专题讲解专题31 不等式高考定位 1.对不等式的性质及不等式的解法的考查一般不单独命题,常与集合、函数图象与性质相结合,也常渗透在三角函数、数列、解析几何、导数等题目中;2.基本不等式主要渗透在其他知识中求最值;3.题型多以选择题、填空题的形式呈现,中等难度.1.(2018·全国Ⅰ卷)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁R A=( )A.{x|-1<x<2}B.{x|-1≤x≤2}C.{x|x<-1}∪{x|x>2}D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}答案 B解析法一因为A={x|(x-2)(x+1)>0}={x|x<-1或x>2},A={x|-1≤x≤2},故选B.所以∁R法二因为A={x|x2-x-2>0},A={x|x2-x-2≤0}={x|-1≤x≤2},故选B.所以∁R2.(2019·全国Ⅱ卷)若a>b,则( )A.ln(a-b)>0B.3a<3bC.a3-b3>0D.|a|>|b|答案 C解析由函数y=ln x的图像(图略)知,当0<a-b<1时,ln(a-b)<0,故A 不正确;因为函数y =3x 在R 上单调递增,所以当a >b 时,3a >3b ,故B 不正确;因为函数y =x 3在R 上单调递增,所以当a >b 时,a 3>b 3,即a 3-b 3>0,故C 正确;当b <a <0时,|a |<|b |,故D 不正确.3.(多选)(2022·新高考Ⅱ卷)若x ,y 满足x 2+y 2-xy =1,则() A.x +y ≤1 B.x +y ≥-2C.x 2+y 2≤2D.x 2+y 2≥1答案 BC解析 因为ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b22(a ,b ∈R ),由x 2+y 2-xy =1可变形为(x +y )2-1=3xy ≤3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22,解得-2≤x +y ≤2,当且仅当x =y =-1时,x +y =-2,当且仅当x =y =1时,x +y =2,所以A 错误,B 正确;由x 2+y 2-xy =1可变形为(x 2+y 2)-1=xy ≤x 2+y 22,解得x 2+y 2≤2,当且仅当x =y =±1时取等号,所以C 正确;因为x 2+y 2-xy =1可变形为⎝⎛⎭⎪⎫x -y 22+34y 2=1, 设x -y 2=cos θ,32y =sin θ, 所以x =cos θ+33sin θ,y =233sin θ, 因此x 2+y 2=cos 2θ+53sin 2θ+233sin θcos θ=1+33sin 2θ-13cos 2θ+13=43+23sin ⎝⎛⎭⎪⎫2θ-π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,2, 所以当x =33,y =-33时满足等式, 但是x 2+y 2≥1不成立,所以D 错误.4.(2020·江苏卷)已知5x 2y 2+y 4=1(x ,y ∈R ),则x 2+y 2的最小值是________.答案 45解析 法一 由题意知y ≠0.由5x 2y 2+y 4=1,可得x 2=1-y 45y 2, 所以x 2+y 2=1-y 45y 2+y 2=1+4y 45y 2=15⎝ ⎛⎭⎪⎫1y 2+4y 2≥15×21y 2×4y 2=45, 当且仅当1y 2=4y 2,即y =±22时取等号. 所以x 2+y 2的最小值为45. 法二 设x 2+y 2=t >0,则x 2=t -y 2.因为5x 2y 2+y 4=1,所以5(t-y2)y2+y4=1,所以4y4-5ty2+1=0. 由Δ=25t2-16≥0,解得t≥45⎝⎛⎭⎪⎫t≤-45舍去.故x2+y2的最小值为4 5 .热点一不等式的性质及应用不等式的常用性质(1)a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc.(2)a>b>0,c>d>0⇒ac>bd>0.(3)a>b>0⇒a n>b n,na>nb(n∈N,n≥2).(4)a>b,ab>0⇒1a<1b.例1 (1)(多选)(2022·苏州模拟)若a>b>0>c,则( )A.ca>cbB.b-ca-c>baC.a c>b cD.a-c>2-bc(2)(2022·长沙模拟)已知a,b,c满足a>b>c,且ac>0,则下列选项中一定能成立的是( )A.ab>acB.c(b-a)>0C.ab(a-c)>0D.cb2>ca2答案(1)ABD (2)C解析(1)由于a>b>0>c,对于A:ca-cb=c⎝⎛⎭⎪⎫1a-1b=c⎝⎛⎭⎪⎫b-aab>0,故ca-cb>0,∴ca>cb,故A正确;对于B:由于a>b>0,所以b-ca-c>ba,故B正确;对于C:当a>b>1时,a c<b c,故C错误;对于D:由于a>b>0>c,所以a-c>b-c>2b(-c)=2-bc,故D正确. (2)取a=-1,b=-2,c=-3,则ab=2<ac=3,cb2=-12<ca2=-3,排除A,D;取a=3,b=2,c=1,则c(b-a)=-1<0,排除B;因为a>b>c,且ac>0,所以a,b,c同号,且a>c,所以ab(a-c)>0.规律方法判断关于不等式命题真假的常用方法(1)作差法、作商法.(2)利用不等式的性质推理判断.(3)利用函数的单调性.(4)特殊值验证法,特殊值法只能排除错误的命题,不能判断正确的命题.训练1 (1)(多选)(2022·广州模拟)设a,b,c为实数且a>b,则下列不等式一定成立的是( )A.1a >1bB.2 023a -b >1C.ln a >ln bD.a (c 2+1)>b (c 2+1)(2)设12<a <1,m =log a (a 2+1),n =log a (1-a ),p =log a 12a,则m ,n ,p 的大小关系是( )A.n >m >pB.m >p >nC.p >n >mD.n >p >m答案 (1)BD (2)D解析 (1)对于A ,若a >b >0,则1a <1b,所以A 错误; 对于B ,因为a -b >0,所以2 023a -b >1,所以B 正确;对于C ,函数y =ln x 的定义域为(0,+∞),而a ,b 不一定是正数,所以C 错误; 对于D ,因为c 2+1>0,所以a (c 2+1)>b (c 2+1),所以D 正确.故选BD.(2)因为12<a <1, 所以a 2+1-12a =2a 3+2a -12a >0, 12a -(1-a )=1-2a +2a 22a =2⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+122a>0,y =log a x 为减函数, 所以m <p ,p <n .可得n >p >m .热点二 不等式的解法不等式恒成立问题的解题方法(1)f (x )>a 对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )min >a ,x ∈I ;f (x )<a 对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )max <a ,x ∈I .(2)f (x )>g (x )对一切x ∈I 恒成立⇔当x ∈I 时,f (x )的图象在g (x )的图象的上方.(3)解决恒成立问题还可以利用分离参数法.例2 (1)已知关于x 的不等式ax -b ≤0的解集是[2,+∞),则关于x 的不等式ax 2+(3a -b )x -3b <0的解集是( )A.(-∞,-3)∪(2,+∞)B.(-3,2)C.(-∞,-2)∪(3,+∞)D.(-2,3)(2)若不等式x 2-ax ≥16-3x -4a 对任意a ∈[-2,4]都成立,则x 的取值范围为() A.(-∞,-8]∪[3,+∞)B.(-∞,0)∪[1,+∞)C.[-8,6]D.(0,3]答案 (1)A (2)A解析 (1)由关于x 的不等式ax -b ≤0的解集是[2,+∞),得b =2a 且a <0,则关于x 的不等式ax 2+(3a -b )x -3b <0可化为x 2+x -6>0,即(x +3)(x -2)>0,解得x <-3或x >2,所以不等式的解集为(-∞,-3)∪(2,+∞).(2)由题意得不等式(x -4)a -x 2-3x +16≤0对任意a ∈[-2,4]都成立,则⎩⎨⎧(x -4)×(-2)-x 2-3x +16≤0,(x -4)×4-x 2-3x +16≤0,即⎩⎨⎧-x 2-5x +24≤0,-x 2+x ≤0,解得x≥3或x≤-8.故选A.易错提醒求解含参不等式ax2+bx+c<0恒成立问题的易错点(1)对参数进行讨论时分类不完整,易忽略a=0时的情况.(2)不会通过转换把参数作为主元进行求解.(3)不考虑a的符号.训练2 (1)已知函数f(x)在R上为增函数,若不等式f(-4x+a)≥f(-3-x2)对任意x∈(0,3]恒成立,则a的取值范围为( )A.[-1,+∞)B.(3,+∞)C.[0,+∞)D.[1,+∞)(2)若关于x的不等式x2-4x-2-a>0在区间(1,4)内有解,则实数a的取值范围是( )A.(-∞,-2)B.(-2,+∞)C.(-6,+∞)D.(-∞,-6)答案(1)D (2)A解析(1)由题意得,不等式-4x+a≥-3-x2对任意x∈(0,3]恒成立,所以a≥-x2+4x-3对任意x∈(0,3]恒成立,令g(x)=-x2+4x-3=-(x-2)2+1,当x∈(0,3]时,g(x)∈(-3,1],所以a≥1,即a的取值范围为[1,+∞).故选D.(2)不等式x2-4x-2-a>0在区间(1,4)内有解等价于a<(x2-4x-2)max,x∈(1,4). 令g(x)=x2-4x-2,x∈(1,4),所以g(x)<g(4)=-2,所以a<-2.热点三基本不等式及其应用基本不等式求最值的三种解题技巧(1)凑项:通过调整项的符号,配凑出符合基本不等式条件的项,使其积或和为定值.(2)凑系数:若无法直接运用基本不等式求解,通过凑系数后可得到和或积为定值,从而利用基本不等式求最值.(3)换元:分式函数求最值,通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开,即化为y=m+Ag(x)+Bg(x)(AB>0),g(x)恒正或恒负的形式,然后运用基本不等式来求最值.例3 (1)(多选)(2022·青岛模拟)设正实数a,b满足a+b=1,则( )A.log2a+log2b≥-2 B.ab+1ab≥174C.2a+1b≤3+22D.2a-b>12(2)(2022·湖北九师联盟质检)已知a>0,b≠0,且a+|b|=3,则9a+b+3|b|的最小值为________.答案(1)BD (2)3+2 3解析(1)log2a+log2b=log2(ab)≤log2⎝⎛⎭⎪⎫a+b22=-2,A错误;因为a>0,b>0,a+b=1,所以ab ≤a +b 2=12(当且仅当a =b 时取等号), 所以0<ab ≤14, 因为函数y =x +1x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14上单调递减, 所以ab +1ab ≥14+4=174,B 正确; 因为⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b (a +b )=3+2b a +a b ≥3+22(当且仅当2b a =a b 时取等号), 所以2a +1b≥3+22,C 错误; 易知0<a <1,0<b <1,所以-1<a -b <1,所以2a -b >2-1=12,D 正确.选BD. (2)9a +b +3|b |=9a +3|b |+b |b |, 当b >0时,b |b |=1, 当b <0时,b|b |=-1. 9a +3|b |=13⎝ ⎛⎭⎪⎫9a +3|b |(a +|b |)=13⎝ ⎛⎭⎪⎫12+9|b |a +3a |b |≥13(12+63) =4+23,当且仅当9|b |a =3a |b |,3+13+1所以当a =333+1,b =-33+1时, 9a +b +3|b |取得最小值,且最小值为3+2 3.易错提醒 利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的条件: (1)一正二定三相等,三者缺一不可;(2)若连续两次使用基本不等式求最值,必须使两次等号成立的条件一致,否则最值取不到.训练3 (1)(2022·湖州质检)若x >0,y >0且x +y =xy ,则x x -1+2yy -1的最小值为( ) A.3 B.52+ 6C.3+6D.3+2 2(2)对任意m ,n ∈(0,+∞),都有m 2-amn +2n 2≥0,则实数a 的最大值为( ) A.2B.2 2 C.4 D.92答案 (1)D (2)B 解析 (1)∵x +y =xy , ∴(x -1)(y -1)=1, ∴x x -1+2y y -1=(x -1)+1x -1+2(y -1)+2y -1=3+1x -1+2y -1≥3+21x -1·2y -1=3+22,x -1y -1(2)∵对任意m ,n ∈(0,+∞), 都有m 2-amn +2n 2≥0, ∴m 2+2n 2≥amn ,即a ≤m 2+2n 2mn =m n +2n m 恒成立,∵m n+2nm≥2m n ·2nm=22, 当且仅当m n=2nm即m =2n 时取等号,∴a ≤22,故a 的最大值为22,故选B.一、基本技能练1.若a ,b ,c 为实数,且a <b <0,则下列说法正确的是( ) A.ac 2<bc 2B.1a <1bC.b a >a bD.a 2>ab >b 2 答案 D解析 当c =0时,A 不成立; 1a -1b =b -a ab >0,即1a >1b,B 错误;b a -a b =b 2-a 2ab =(b +a )(b -a )ab <0,C 错误; 由a <b <0,得a 2>ab >b 2,D 正确.2.不等式4x -2≤x -2的解集是( ) A.(-∞,0]∪(2,4]B.[0,2)∪[4,+∞) C.[2,4)D.(-∞,2)∪(4,+∞) 答案 B解析 当x -2>0,即x >2时,(x -2)2≥4, 即x -2≥2,则x ≥4,当x -2<0,即x <2时,(x -2)2≤4, 即-2≤x -2<0,∴0≤x <2, 综上,0≤x <2或x ≥4.3.(2022·泰安质检)若不等式ax 2-x -c >0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1<x <12,则函数y =cx 2-x -a的图象可以为( )答案 C解析由题意可得-1和12是方程ax 2-x -c =0的两个根,且a <0,∴⎩⎪⎨⎪⎧-1+12=1a ,-1×12=-ca ,解得a =-2,c =-1,则y =cx 2-x -a =-x 2-x +2=-(x +2)(x -1),其图象开口向下,与x 轴交于 (-2,0),(1,0).故选C.4.已知关于x 的不等式x 2-ax -6a 2>0(a <0)的解集为(-∞,x 1)∪(x 2,+∞),且x 2-x 1=52,则a 等于( ) A.-5B.-32C.-2D.-52答案 C解析 x 2-ax -6a 2=(x -3a )(x +2a )>0, ∵a <0,∴x >-2a 或x <3a , ∴x 2=-2a ,x 1=3a ,∴x 2-x 1=-5a =52,∴a =- 2.5.已知函数f (x )=14x +9x -1(x <1),下列结论正确的是( )A.f (x )有最大值114B.f (x )有最大值-114 C.f (x )有最小值132D.f (x )有最小值74答案 B解析 f (x )=x -14+9x -1+14= -⎝⎛⎭⎪⎫1-x4+91-x +14≤-21-x 4·91-x +14=-114,当且仅当x =-5时等号成立. 6.原油作为“工业血液”“黑色黄金”,其价格的波动牵动着整个化工产业甚至世界经济.小李在某段时间内共加油两次,这段时间燃油价格有升有降,现小李有两种加油方案:第一种方案是每次加油40升,第二种方案是每次加油200元,则下列说法正确的是( )A.第一种方案更划算B.第二种方案更划算C.两种方案一样D.无法确定 答案 B解析 设小李这两次加油的油价分别为x 元/升、y 元/升,则 方案一:两次加油平均价格为40x +40y 80=x +y2≥xy ,方案二:两次加油平均价格为400200x +200y=2xyx +y ≤xy ,故无论油价如何起伏,方案二比方案一更划算. 7.设x >y >z ,n ∈N *,且1x -y +1y -z ≥n x -z恒成立,则n 的最大值为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案 C解析 因为x >y >z ,n ∈N *, 所以x -y >0,y -z >0,x -z >0,由1x -y +1y -z ≥n x -z, 可得n ≤(x -z )⎝⎛⎭⎪⎫1x -y +1y -z =[(x -y )+(y -z )]⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -y +1y -z =1+1+y -z x -y +x -yy -z≥2+2y -z x -y ·x -yy -z=4, 当且仅当x -y =y -z 时,上式取得等号, 由题意可得n ≤4,即n 的最大值为4.8.已知关于x 的不等式ax 2-2x +3a <0在(0,2]上有解,则实数a 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,33 B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,47 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫33,+∞D.⎝ ⎛⎭⎪⎫47,+∞答案 A解析x ∈(0,2]时, 不等式可化为ax +3a x<2;当a =0时,不等式为0<2,满足题意; 当a >0时,不等式化为x +3x <2a,则2a>2x ·3x=23,当且仅当x =3时取等号, 所以a <33,即0<a <33;当a <0时,x +3x >2a恒成立.综上所述,实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,33.选A.9.(多选)(2022·泰州模拟)下列函数中最小值为6的是( ) A.y =ln x +9ln x B.y =6|sin x |+32|sin x |C.y =3x +32-xD.y =x 2+25x 2+16答案 BC解析 对于A 选项,当x ∈(0,1)时,ln x <0, 此时ln x +9ln x<0,故A 不正确.对于B 选项,y =6|sin x |+32|sin x |≥29=6,当且仅当6|sin x |=32|sin x |,即|sin x |=12时取“=”,故B 正确.对于C 选项,y =3x +32-x ≥232=6, 当且仅当3x =32-x ,即x =1时取“=”,故C 正确.对于D 选项,y =x 2+16+9x 2+16=x 2+16+9x 2+16≥29=6, 当且仅当x 2+16=9x 2+16,即x 2=-7无解,故D 不正确.故选BC.10.(多选)已知a >0,b >0,且a +b =1,则( ) A.a 2+b 2≥12B.2a -b >12C.log 2a +log 2b ≥-2D.a +b ≤ 2 答案 ABD解析 因为a >0,b >0,a +b =1,所以a +b ≥2ab ,当且仅当a =b =12时,等号成立,即有ab ≤14.对于A ,a 2+b 2=(a +b )2-2ab =1-2ab ≥1-2×14=12,故A 正确;对于B ,2a -b =22a -1=12×22a ,因为a >0,所以22a >1,即2a -b >12,故B 正确;对于C ,log 2a +log 2b =log 2(ab )≤log 214=-2,故C 错误;对于D ,由(a +b )2=a +b +2ab =1+2ab ≤2,得a +b ≤2,故D 正确. 综上可知,正确的选项为ABD.11.函数y =lg(c +2x -x 2)的定义域是(m ,m +4),则实数c 的值为________. 答案 3解析 依题意得,一元二次不等式-x 2+2x +c >0, 即x 2-2x -c <0的解集为(m ,m +4), 所以m ,m +4是方程x 2-2x -c =0的两个根, 所以⎩⎨⎧m +m +4=2,m (m +4)=-c ,解得⎩⎨⎧m =-1,c =3.12.若命题“∃x ∈R ,x 2-2x +m <0”为真命题,则实数m 的取值范围为________. 答案 (-∞,1)解析由题意可知,不等式x2-2x+m<0有解,∴Δ=4-4m>0,m<1,∴实数m的取值范围为(-∞,1).二、创新拓展练13.(多选)(2022·苏锡常镇调研)已知正实数a,b满足a+2b=ab,则以下不等式正确的是( )A.2a+1b≥2 B.a+2b≥8C.log2a+log2b<3 D.2a+b≥9答案BD解析对于A,因为正实数a,b满足a+2b=ab,所以a+2bab=1,即2a+1b=1,所以A错误,对于B,因为a>0,b>0,a+2b=ab,所以a+2b≥22ab=22(a+2b),当且仅当a=2b时取等号,所以(a+2b)2≥8(a+2b),因为a+2b>0,所以a+2b≥8,当且仅当a=2b时取等号,所以B正确,对于C,若log2a+log2b<3,则log2a+log2b=log2(ab)<3=log28,所以ab <8,所以a +2b <8,而由选项B 可知a +2b ≥8, 所以log 2a +log 2b <3不成立,所以C 错误, 对于D ,因为正实数a ,b 满足a +2b =ab , 由选项A 知,2a +1b=1,所以2a +b =(2a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =5+2a b +2b a ≥5+22ab·2ba=9,当且仅当2ba=2ab,即a=b =3时取等号, 所以D 正确,故选BD.14.(多选)(2022·镇海中学模拟)已知函数f (x )=⎩⎨⎧(x +1)e x ,x <0,(x +1)2e x,x ≥0,下列选项正确的是( )A.函数f (x )在(-2,1)上单调递增B.函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1e 2,+∞C.若关于x 的方程[f (x )]2-a |f (x )|=0有3个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1e 2,4e D.不等式f (x )-ax -a >0在(-1,+∞)恰有两个整数解,则实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫3e 2,2e答案 ACD解析函数f (x )=⎩⎨⎧(x +1)e x ,x <0,(x +1)2e x,x ≥0,所以函数f ′(x )=⎩⎨⎧(x +2)e x (x <0),-(x +1)(x -1)e x (x ≥0), 故函数f (x )的大致图象如图1所示,故A 正确,B 错误;对于D ,不等式f (x )>a (x +1),在(-1,+∞)上恰有两个整数解,必为x =0,x =1, 故⎩⎨⎧f (1)>a (1+1),f (2)≤a (2+1),解得a ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫3e 2,2e ,故D 正确;对于C ,如图2,函数y =|f (x )|的图象,原方程可化为|f (x )|=0或|f (x )|=a ,由于方程[f (x )]2-a |f (x )|=0有3个不相等的实数根,所以只需|f (x )|=a 有两个不等实根,所以a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1e 2,4e ,C 正确,故选ACD. 15.(多选)(2022·全国名校大联考)若实数x ,y 满足2x +2y +1=1,m =x +y ,n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫12y -1,则( )A.x <0且y <-1B.m 的最大值为-3C.n 的最小值为7D.n ·2m <2答案 ABD解析 由2x +2y +1=1,得2y +1=1-2x >0,2x =1-2y +1>0,所以x <0且y <-1,故A 正确;由2x +2y +1=1≥22x ·2y +1=22x +y +1,得m =x +y ≤-3,当且仅当x =y +1=-1,即x =-1,y =-2时,等号成立,所以m 的最大值为-3,故B 正确;n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫12y -1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫12y -1(2x +2y +1) =5+2×2y 2x +2×2x2y ≥5+22×2y 2x ·2×2x 2y =9, 当且仅当2×2y 2x =2×2x2y ,即x =y =-log 23时,等号成立, 所以n 的最小值为9,故C 错误;n ·2m=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫12y -1·2x +y =2y +2x +1=2-3×2y <2,故D 正确.故选ABD. 16.(2022·湖南三湘名校联考)若两个正实数x ,y 满足x +2y -xy =0,且不等式x +2y ≥m 2-7m 恒成立,则实数m 的取值范围为________.答案 [-1,8]解析 由x +2y -xy =0,得2x +1y=1, 所以x +2y =(x +2y )⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1y =4+x y +4y x ≥8,当且仅当x =4,y =2时等号成立, 所以m 2-7m ≤8,解得-1≤m ≤8.17.已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0(a ,b ,c ∈R )的解集为{x |3<x <4},则c 2+5a +b 的取值范围为________.答案 [45,+∞)解析 关于x 的不等式ax 2+bx +c >0(a ,b ,c ∈R )的解集为{x |3<x <4}, 所以a <0,且3和4是关于x 的方程ax 2+bx +c =0的两实数根,由根与系数的关系知:⎩⎪⎨⎪⎧3+4=-b a ,3×4=c a ,解得⎩⎨⎧b =-7a ,c =12a (a <0). 所以c 2+5a +b =144a 2+5a -7a =-24a -56a≥ 2(-24a )·5-6a =45(当且仅当-24a =-56a ,即a =-512时等号成立), 所以c 2+5a +b的取值范围是[45,+∞). 18.(2022·温州测试)已知函数f (x )=x 2+|x -a |+b ,若存在实数b ,使得对任意的|x |≤1都有|f (x )|≤109,则实数a 的最大值是________. 答案 13解析 由题可得,因为存在实数b 对任意的|x |≤1都有|x 2+|x -a |+b |≤109, 所以-109≤x 2+|x -a |+b ≤109, 即存在实数b 对任意的|x |≤1都有-x 2-109-b ≤|x -a |≤109-x 2-b , 由对称性可知,当实数a 取得最大值时,a ≥0,令g (x )=-x 2-109-b ,h (x )=-x 2+109-b ,则g ′(x )=h ′(x )=-2x .因为y =-x +a 的斜率为-1,所以-2x =-1,解得x =12, 所以g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-14-109-b =-4936-b . 又因为h (-1)=-1+109-b =19-b , 即当a ≥12时,切线斜率k =h (-1)-g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1-12=-5354>-1,不能满足条件; 故当0≤a <12时,g (x )的零点为a ,此时a 最大,满足⎩⎪⎨⎪⎧g (a )=-a 2-109-b =0,k =-1+109-b -1-a =-1,即⎝⎛⎭⎪⎫a -23⎝ ⎛⎭⎪⎫a -13=0, 由0≤a <12可得a =13.。
高考数学复习专题 基本不等式
高考数学复习专题基本不等式全国名校高考数学复优质学案、专题汇编(附详解)高考数学复专题:基本不等式一、基本不等式1.基本不等式:对于任意非负实数 $a$ 和 $b$,有 $a+b \geq 2\sqrt{ab}$,等号成立当且仅当 $a=b$。
2.算术平均数与几何平均数:设 $a>0$,$b>0$,则$a$ 和 $b$ 的算术平均数不小于它们的几何平均数。
3.利用基本不等式求最值问题:1)如果积 $xy$ 是定值 $P$,那么当且仅当 $x=y$ 时,$x+y$ 有最小值 $2\sqrt{P}$。
2)如果和 $x+y$ 是定值 $P$,那么当且仅当 $x=y$ 时,$xy$ 有最大值 $\frac{P}{4}$。
4.常用结论:1)$a+b \geq 2ab$($a$,$b$ 为任意实数)。
2)$\frac{b^2}{a}+\frac{a^2}{b} \geq 2(a+b)$($a$,$b$ 为同号实数)。
3)$ab \leq \frac{a^2+b^2}{2} \leq (\frac{a+b}{2})^2$($a$,$b$ 为任意实数)。
4)$\frac{a}{b+c}+\frac{b}{c+a}+\frac{c}{a+b} \geq\frac{3}{2}$($a$,$b$,$c$ 为正实数)。
5)$2(a+b) \geq \sqrt{2}(a+b)$($a$,$b$ 为任意实数)。
6)$\frac{a^2+b^2}{a+b} \geq \frac{a+b}{2}$($a$,$b$ 为任意实数)。
7)$a^2+b^2 \geq ab$($a>0$,$b>0$)。
二、基本不等式在实际中的应用1.问题的背景是人们关心的社会热点问题,如物价、销售、税收等。
题目往往较长,解题时需认真阅读,从中提炼出有用信息,建立数学模型,转化为数学问题求解。
2.经常建立的函数模型有正(反)比例函数、一次函数、二次函数、分段函数以及 $y=ax+b$($a>0$,$b>0$)等。
高考数学专题复习7.3基本不等式及其应用-模拟练习题(附答案)
7.3基本不等式及其应用基础篇考点基本不等式及其应用1.(2023届安徽示范高中联考二,7)下列几个不等式中,不能取到等号的是()A.√x1√x≥2(x>0)B.|x|+2|x|≥2√2(x≠0)C.-4x −x16≥1(x<0)D.√x2+5√x2+5≥2(x∈R)答案D2.(2021云南曲靖第二中学二模,3)已知a,b,c∈(0,+∞),3a-2b+c=0,则√acb的()A.最大值是√3B.最大值是√33C.最小值是√3D.最小值是√33答案B3.(2021昆明一中模拟,9)函数y=ln x+1lnx的值域为()A.(-∞,-2]B.[2,+∞)C.(-∞,-2]∪[2,+∞)D.[-2,2]答案C4.(2021新疆巴州第二中学模拟,11)《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.如图所示,点F在半圆O上,点C在直径AB 上,且OF⊥AB,设AC=a,BC=b,则该图形可以完成的无字证明为()A.a+b2≥√ab(a>0,b>0)B.a2+b2≥2√ab(a>0,b>0)C.2aba+b≤√ab(a>0,b>0)D.a+b2≤√a2+b22(a>0,b>0)答案D5.(2022陕西省西安中学一模,8)下列结论正确的是()A.当x>0且x≠1时,lg x+1lgx≥2B.x<0时,6+x+4x的最小值是10C.2√x2+45 2D.当x∈(0,π)时,sin x+4sinx的最小值为4答案C6.(2018天津,13,5分)已知a,b∈R,且a-3b+6=0,则2a+18b的最小值为.答案147.(2019江苏,10,5分)在平面直角坐标系xOy中,P是曲线y=x+4x(x>0)上的一个动点,则点P 到直线x+y=0的距离的最小值是.答案 48.(2019天津,13,5分)设x>0,y>0,x+2y=5,则√xy的最小值为.答案4√3综合篇考法利用基本不等式求最值考向一配凑法求最值1.(2022山西怀仁一中二模,6)函数y=3x+43x−1(x>13)的最小值为()A.8B.7C.6D.5 答案D2.(2022江西十七校期中,8)函数f(x)=4x+2x+1+52x+1的值域为()A.[5,+∞)B.[4,+∞)C.(5,+∞)D.(4,+∞)答案B3.(2022南昌八一中学三模,8)已知实数a,b满足aa+1+bb+1=1,且a>2b,则a2+4b2a−2b的最小值为()A.1B.2√2C.4D.4√2答案C4.(2022陕西咸阳模拟,9)已知3a=5b=√15,则下列选项错误的是()A.a+b=2abB.ab>1C.log2a+log2b>0D.(a−12)2+(b−12)2<12答案D5.(2020天津,14,5分)已知a>0,b>0,且ab=1,则12a +12b+8a+b的最小值为.答案 46.(2020江苏,12,5分)已知5x2y2+y4=1(x,y∈R),则x2+y2的最小值是.答案457.(2023届鄂西北六校期中,15)已知-3<x<0,则f(x)=x√9−x2的最小值为.答案-92考向二常数代换法求最值1.(2023届山西临汾期中,6)已知a>0,b>0,a+1b =2,则4a+b的最小值是()A.72B.4 C.92D.5答案C2.(2022哈尔滨尚志中学月考二,8)若实数x+3y=3(x>1,y>13),则xx−1+3y3y−1的最小值为()A.6B.4C.3D.2答案A3.(2022江西赣州期末,8)已知函数y=a x-1+2(a>0,且a≠1)的图象恒过点A,且点A在直线mx-y+n=0(m>0,n>0)上,则1m +1n+1的最小值为()A.4B.3C.2D.1 答案D4.(2022天津河北一模,14)已知a>0,b>0,且a+b=1,则aa+1+bb+1的最大值为.答案23考向三两次及以上使用基本不等式求最值1.(2021天津,13,5分)若a>0,b>0,则1a +ab2+b的最小值为.答案2√22.(2017天津,12,5分)若a,b∈R,ab>0,则a 4+4b4+1ab的最小值为.答案 4专题综合检测一、选择题1.(2023届安徽蚌埠质检一,2)若a,b∈R且ab≠0,则“ab<1”是“a<b”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案D2.(2020浙江,3,4分)若实数x,y满足约束条件{x−3y+1≤0,x+y−3≥0,则z=x+2y的取值范围是()A.(-∞,4]B.[4,+∞)C.[5,+∞)D.(-∞,+∞)答案B3.(2023届皖优联盟阶段测试一,6)下列说法正确的是()A.若a>b,c<0,则a2c<b2cB.若a>b,则a3c2>b3c2C.若a<b<0,则a2>ab>b2D.函数y=2√x2+42√2答案C4.(2023届江西贵溪实验中学月考一,6)已知关于x的不等式mx−1x+3>0的解集为(m,n),则m+n的值为()A.-5B.-103C.-4D.-5或-103答案B5.(2022河南开封模拟,6)一家黄金店铺使用一架两臂不等长的天平称黄金.一位顾客到店里购买10 g黄金,售货员先将5 g的砝码放在天平左盘中,取出一些黄金放在天平右盘中使天平平衡;再将5 g的砝码放在天平右盘中,再取出一些黄金放在天平左盘中使天平平衡;最后将两次称得的黄金交给顾客,若顾客实际购得的黄金为m g,则() A.m>10 B.m=10C.m<10D.以上都有可能答案A6.(2022安徽一模,8)曲线y =2x上存在点(x ,y )满足约束条件{x −y −3≤0,x +y −3≥0,y ≤m,则m 的最小值为( )A.1B.2C.3D.4 答案 B7.(2023届山西晋中平遥二中月考,8)已知a ,b ,c ∈R 且a +b +c =0,a >b >c ,则a 2+c 2ac 的取值范围是( )A.[2,+∞)B.(-∞,-2]C.(−52,−2] D.(2,52] 答案 C8.(2022安徽协作体联考,9)若a >0,b >0,4ab +b -1=0,则a +b 的最小值为 ( )A.34 B.1 C.√17−18 D.√17+18答案 A9.(2022河南商丘模拟,9)若正实数a ,b 满足a >b ,且ln a ·ln b >0,则下列不等式一定成立的是( )A.log a b <0B.a -1b >b −1a C.2ab +1<2a +b D.a b -1<b a -1 答案 D10.(2022陕西咸阳二模,11)若x >0,y >0且x +y =2,则下列结论中正确的是 ( )A.x 2+y 2的最小值是1B.xy 的最大值是14C.2x +1y 的最小值是4√2 D.√x +√y 的最大值是2 答案 D11.(2022兰州西北师大附中期中,11)若关于x 的不等式(ax -1)2<x 2恰有2个整数解,则实数a 的取值范围是( )A.{a|−32<a ≤−43或43<a ≤32} B.{a|−32<a ≤−43或43≤a <32} C.{a|−32≤a <−43或43<a ≤32} D.{a|−32≤a <−43或43≤a <32} 答案 B12.(2022全国甲,12,5分)已知a =3132,b =cos 14,c =4sin 14,则 ( )A.c >b >aB.b >a >cC.a >b >cD.a >c >b 答案 A 二、填空题13.(2017江苏,10,5分)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是 . 答案 3014.(2022江西新余月考,13)设0<m <12,若2m +21−2m ≥k 恒成立,则k 的最大值为 . 答案 6+4√215.(2022豫北名校联盟期中联考,15)在平面直角坐标系xOy 中,已知平面区域A ={(x ,y )|x +y ≤1,且x ≥0,y ≥0},则平面区域B ={(x +y ,x -y )|(x ,y )∈A }的面积为 . 答案 116. (2022河南名校联盟11月月考,16)已知a >0,b ≠0,且a +|b |=3,则9a +b+3|b|的最小值为 . 答案 3+2√3。
不等式 专题 高考数学专题复习精细高效梳理(附详解)
不等式第一节 不等关系与不等式一、必记4个知识点1.实数的大小顺序与运算性质的关系(1)a >b ⇔①________.(2)a =b ⇔a -b =0.(3)a <b ⇔②________.2.不等式的基本性质(1)对称性:a >b ⇔③________.(双向性)(2)传递性:a >b ,b >c ⇒④________.(单向性)(3)可加性:a >b ⇔a +c >b +c .(双向性)(4)同向可加性:a >b ,c >d ⇔⑤________.(单向性)(5)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b ,c <0⇒ac <bc .(6)a >b >0,c >d >0⇒⑥________.(单向性)(7)乘方法则:a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥1).(单向性)(8)开方法则:a >b >0⇒n a >n b (n ∈N ,n ≥2).(单向性) 3.倒数性质(1)ab >0,则a <b ⇔1a >1b.(双向性) (2)a <0<b ⇒1a <1b.(3)a >b >0,0<c <d ⇒a c >b d. (4)0<a <x <b 或a <x <b <0⇒1b <1x <1a. 4.有关分数的性质若a >b >0,m >0,则(1)b a <b +m a +m ;b a >b -m a -m(b -m >0) (2)a b >a +m b +m ;a b <a -m b -m(b -m >0) 二、必明2个易误点1.在应用传递性时,注意等号是否传递下去,如a ≤b ,b <c ⇒a <c .2.在乘法法则中,要特别注意“乘数c 的符号”,例如当c ≠0时,有a >b ⇒ac 2>bc 2;若无c ≠0这个条件,a >b ⇒ac 2>bc 2就是错误结论(当c =0时,取“=”).三、技法1. 用作差法比较两个实数大小的四步曲2. 不等式性质应用问题的3大常见类型及解题策略(1)利用不等式性质比较大小.熟记不等式性质的条件和结论是基础,灵活运用是关键,要注意不等式性质成立的前提条件.(2)与充要条件相结合问题.用不等式的性质分别判断p⇒q和q⇒p是否正确,要注意特殊值法的应用.(3)与命题真假判断相结合问题.解决此类问题除根据不等式的性质求解外,还经常采用特殊值验证的方法.3. 利用不等式性质求范围(1)此类问题的一般解法:先建立待求整体与已知范围的整体的关系,最后通过“一次性”使用不等式的运算求得整体范围.(2)求范围问题如果多次利用不等式有可能扩大变量取值范围.参考答案①a-b>0 ②a-b<0 ③b<a④a>c⑤a+c>b+d⑥ac>bd第二节一元二次不等式及其解法一、必记2个知识点1.一元二次不等式的特征一元二次不等式的二次项(最高次项)系数不等于0. 2.一元二次不等式的解法1.二次项系数中含有参数时,则应先考虑二次项是否为零,然后再讨论二次项系数不为零时的情形,以便确定解集的形式.2.当Δ<0时,易混ax2+bx+c>0(a>0)的解集为R还是∅.三、技法1. 解一元二次不等式的4个步骤2. 含参数一元二次不等式求解步骤(1)讨论二次项系数的符号,即相应二次函数图象的开口方向.(2)讨论判别式的符号,即相应二次函数图象与x轴交点的个数.(3)当Δ>0时,讨论相应一元二次方程两根的大小.(4)最后按照系数中的参数取值范围,写出一元二次不等式的解集.3. 一元二次不等式在R上恒成立的条件(1)根据函数的单调性,求其最值,让最值大于等于或小于等于0,从而求出参数的范围;(2)数形结合,利用二次函数在端点a,b处的取值特点确定不等式求参数的取值范围.5. 已知参数范围求函数自变量的范围的一般思路是更换主元法.把参数当作函数的自变量,得到一个新的函数,然后利用新函数求解.参考答案①{x|x<x1或x>x2} ②{x|x≠x1} ③R④{x|x1<x<x2} ⑤∅⑥∅第三节二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题一、必记6个知识点1.二元一次不等式表示平面区域在平面直角坐标系中,平面内所有的点被直线Ax+By+C=0分成三类:(1)满足Ax+By+C=0的点.(2)满足Ax+By+C>0的点.(3)满足Ax+By+C<0的点.2.二元一次不等式表示平面区域的判断方法直线l:Ax+By+C=0把坐标平面内不在直线l上的点分为两部分,当点在直线l的同一侧时,点的坐标使式子Ax+By+C的值具有相同的符号,当点在直线l的两侧时,点的坐标使Ax+By+C的值具有相反的符号.3.线性规划中的基本概念(1)直线定界:不等式中无等号时直线画成虚线,有等号时直线画成实线.(2)特殊点定域:若直线不过原点,特殊点常选原点;若直线过原点,则特殊点常选取(0,1)或(1,0)来验证.5.利用“同号上,异号下”判断二元一次不等式表示的平面区域对于Ax+By+C>0或Ax+By+C<0,则有(1)当B(Ax+By+C)>0时,区域为直线Ax+By+C=0的上方.(2)当B(Ax+By+C)<0时,区域为直线Ax+By+C=0的下方.6.最优解和可行解的关系最优解必定是可行解,但可行解不一定是最优解,最优解不一定唯一,有时唯一,有时有多个.二、必明2个易误点1.画出平面区域.避免失误的重要方法就是首先使二元一次不等式化为ax+by+c>0(a>0).2.线性规划问题中的最优解不一定是唯一的,即可行域内使目标函数取得最值的点不一定只有一个,也可能有无数多个,也可能没有.三、技法1. 平面区域面积问题的解题思路(1)求平面区域的面积:①首先画出不等式组表示的平面区域,若不能直接画出,应利用题目的已知条件转化为不等式组问题,从而再作出平面区域;②对平面区域进行分析,若为三角形应确定底与高,若为规则的四边形(如平行四边形或梯形),可利用面积公式直接求解.若为不规则四边形,可分割成几个三角形分别求解再求和即可.(2)利用几何意义求解的平面区域问题,也应作出平面图形,利用数形结合的方法去求解.2. 求目标函数的最值3步骤(1)作图——画出约束条件所确定的平面区域和目标函数所表示的平行直线系中过原点的那一条直线;(2)平移——将l 平行移动,以确定最优解的对应点的位置;(3)求值——解方程组求出对应点坐标(即最优解),代入目标函数,即可求出最值.3.常见的3类目标函数(1)截距型:形如z =ax +by .求这类目标函数的最值常将函数z =ax +by 转化为直线的斜截式:y =-a b x +z b ,通过求直线的截距z b的最值间接求出z 的最值. (2)距离型:形如z =(x -a )2+(y -b )2.(3)斜率型:形如z =y -b x -a. [提醒] 注意转化的等价性及几何意义.4. 解线性规划应用题3步骤(1)转化——设元,写出约束条件和目标函数,从而将实际问题转化为线性规划问题.(2)求解——解这个纯数学的线性规划问题.(3)作答——将数学问题的答案还原为实际问题的答案.5.求解线性规划应用题的3个注意点(1)明确问题中的所有约束条件,并根据题意判断约束条件是否能够取到等号.(2)注意结合实际问题的实际意义,判断所设未知数x ,y 的取值范围,特别注意分析x ,y 是否是整数、是否是非负数等.(3)正确地写出目标函数,一般地,目标函数是等式的形式.第四节 基本不等式一、必记3个知识点1.基本不等式ab ≤a +b 2(1)基本不等式成立的条件:①________.(2)等号成立的条件:当且仅当②________时取等号.(3)两个平均数:a +b 2称为正数a ,b 的③________,ab 称为正数a ,b 的④________.2.几个重要不等式(1)a 2+b 2≥⑤________(a ,b ∈R ).(2)ab ≤⑥________(a ,b ∈R ).(3)⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a +b 22≤⑦________(a ,b ∈R ). (4)b a +a b≥⑧________(a ·b >0). (5)21a +1b ≤ab ≤a +b 2≤a 2+b 22(a >0,b >0).3.利用基本不等式求最值问题已知x >0,y >0,则(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当⑨________时,x +y 有最小值是⑩________(简记:“积定和最小”).(2)如果和x +y 是定值s ,那么当且仅当⑪________时,xy 有最大值是⑫________(简记:“和定积最大”).二、必明2个易误点1.求最值时要注意三点:一是各项为正;二是寻求定值;三是考虑等号成立的条件.2.多次使用基本不等式时,易忽视取等号的条件的一致性.三、技法1. 配凑法的技巧,以整式为基础,注意利用系数的变化以及等式中常数的调整,做到等价变形;变形的目的是配凑出和或积为定值.2. 常值代换法:根据已知条件或其变形确定定值(常数),再把其变形为1,再把“1”的表达式与所求最值的表达式相乘或相除,进而构造和或积的形式.3. 消元法:根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解.4. 利用基本不等式证明不等式时,要先观察题中要证明的不等式的结构特征,若不能直接使用基本不等式证明,则考虑对代数式进行拆项、变形、配凑等,使之转化为能使用基本不等式的形式;若题目中还有已知条件,则先观察已知条件和所证不等式之间的联系,当已知条件中含有“1”时,要注意“1”的代换,另外,解题时要时刻注意等号能否取到.5. 利用基本不等式求解含参数的不等式的策略(1)观察题目特点,利用基本不等式确定相关成立条件,从而得参数的值或取值范围.(2)在处理含参数的不等式恒成立问题时,往往将已知不等式看作关于参数的不等式,体现了主元与次元的转化.参考答案①a >0,b >0 ②a =b ③算术平均数 ④几何平均数 ⑤2ab⑥⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a +b 22 ⑦a 2+b 22 ⑧2 ⑨x =y ⑩2p ⑪x =y ⑫s 24第五节合情推理与演绎推理一、必记知识点二、必明1个易误点演绎推理是由一般到特殊的证明,它常用来证明和推理数学问题,注意推理过程的严密性,书写格式的规范性.三、技法1.在进行类比推理时,不仅要注意形式的类比,还要注意方法的类比,且要注意以下两点:①找两类对象的对应元素,如:三角形对应三棱锥,圆对应球,面积对应体积等等;②找对应元素的对应关系,如:两条边(直线)垂直对应线面垂直或面面垂直,边相等对应面积相等.2.归纳推理问题的常见类型及解题策略用三段论写演绎推理的过程,关键是明确大前提、小前提,大前提提供了一个一般性的原理,在演绎推理的过程中往往省略,而小前提指出了大前提下的一个特殊情况,只有将二者结合起来才能得到完整的三段论.一般地,在寻找大前提时,可找一个使结论成立的充分条件作为大前提.参考答案①归纳推理②全部对象③部分④个别⑤类比推理⑥这些特征⑦由特殊到特殊⑧一般原理⑨对象⑩特殊问题⑪一般⑫特殊第六节直接证明与间接证明一、必记3个知识点1.综合法一般地,利用①______________________,经过一系列的②________,最后推导出所要证明的结论成立,这种证明方法叫做综合法.用P表示已知条件、已有的定义、公理、定理等,Q表示所要证明的结论,则综合法可用框图表示为:P⇒Q1―→Q1⇒Q2―→Q2⇒Q3―→…―→Q n⇒Q2.分析法一般地,从要③________出发,逐步寻求使它成立的④________,直至最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止.这种证明的方法叫做分析法.用Q表示要证明的结论,则分析法可用框图表示为:Q⇐P1―→P1⇐P2―→P2⇐P3―→…―→得到一个明显成立的条件3.反证法一般地,假设⑤____________,经过正确的推理,最后得出⑥________,因此说明⑦________,从而证明了原命题成立,这样的证。
高考数学《不等式》专项复习
高考数学《不等式》专项复习一、考纲解读1.了解绝对值的几何意义,会利用绝对值的定义解不等式,利用绝对值不等式证明不等式和求最值.2.了解柯西不等式及其几何意义,会用它来证明不等式和求最位.3.了解基本不等式,会用它来证明不等式和求最值.4.会用综合法、分析法、反证法及数学归纳法证明不等式.二、命题趋势探究本节内容为新课标新增内容,是高考选考内容.题型以含绝对值的不等式的解法和证明为重要考点,不等式的应用为次重要考点,不等式证明放在一般位置,难度为中档.三、知识点精讲(一).不等式的性质1.同向合成(1),a b b c a c >>⇒>;(2),c a b d a c b d >>⇒+>+;(3)0,c 0a b d ac bd >>>>⇒>.(合成后为必要条件)2.同解变形(1)a b a c b c >⇔+>+;(2)0,0,a b c ac bc c ac bc >⇔>>⇔<<;(3)11000a b b a>>⇔>>⇔>>. (变形后为充要条件)3.作差比较法0,0a b a b a b a b >⇔>-><⇔-<(二).含绝对值的不等式(1)0,||a x a a x a ><⇔>-<<;0,||,a x a x a x a >>⇔>><-或(2)22||||a b a b >⇔>(3)||||x a x b c +++<零点分段讨论(三).基本不等式(1)222a b ab +>(当且仅当等号成立条件为a b =)(2)0,0,2a b a b +>>≥a b =);0,0,0,3a b c a b c ++>>>≥(当且仅当a b c ==时等号成立) (3)柯西不等式22222()()()a b c d ac bd ++≥+(当且仅当ad bc =时取等号)①几何意义:||ad bc ⋅⇔+≤a b a b ||||||≤ ②推广:222222212121122()()()n n n n a a a b b b a b a b a b ++++++≥+++.当且仅当向量12(,,,)n a a a a =与向量12(,,,)n b b b b =共线时等号成立.(四).不等式的证明(1)作差比较法、作商比较法.(2)综合法——由因到果.(3)分析法——执果索因.(4)数学归纳法.(5)构造辅助函数利用单调性证明不等式.(6)反证法.(7)放缩法.四、解答题题型总结核心考点一:解含绝对值的不等式对于含绝对值的不等式问题,首先要考虑的是根据绝对值的意义去掉绝对值.常用的去绝对值方法是零点分段法.特别用于多个绝对值的和或差不等式问题.若单个绝对值的不等式常用以下结论:|()|()()()()f x g x g x f x g x <⇔-<<;|()|()()()()()f x g x f x g x f x g x >⇔><-或;22|()||()|()()(()())(()())0f x g x f x g x f x g x f x g x >⇔>⇔+->. 有时去绝对值也可根据22||x x =来去绝对值. 1.在实数范围内,不等式||2|1|1x --≤的解集为 .解析 由于||2|1|1x --≤,即1|2|11x -≤--≤,即|2|2x -≤,所以222x -≤-≤,所以04x ≤≤.所以不等式的解集为[0,4].2.不等式|5||3|10x x -++≥的解集是( )A. [5,7]-B. [4,6]-C. (,5][7,)-∞-+∞D. (,4][6,)-∞-+∞解析 解法一:当5≥x 时,原不等式可变形为1022≥-x ,所以6≥x ;当53<<-x 时,原不等式可变形为108≥,显然不成立;当3-≤x 时,原不等式可变形为4,1022-≤≥-x x 得,所以(][)+∞⋃-∞-∈,64,x .之和,要使点x 到点x =-3与x =5的距离之和等于10,只需64=-=x x 或,于是当6≥x ,或4-≤x3.已知函数()|2||5|f x x x =---.(1)证明:3()3f x -≤≤;(2)求不等式2()815f x x x ≥-+的解集.解析 (1)()|2||5|f x x x =--- , |()|2||5|||(2)(5)|3f x x x x x =---≤---=,故3()3f x -≤≤ .(2)由(1)知.当2x ≤ 时,2()815f x x x ≥-+ 的解集为空集;当5x ≥ 时,2()815f x x x ≥-+ 的解集为{|56}x x ≤≤.核心考点二:含绝对值不等式恒成立,求参数问题1.已知()|1|()f x ax a =+∈R ,不等式()3f x ≤的解集为{}|21x x -≤≤. (1)求a 的值;(2)若|()2()|2x f x f k -≤恒成立,求k 的取值范围.解析 (1)由|1|3ax +≤得42ax -≤≤,又()3f x ≤的解集为{}|21x x -≤≤,所以当0a ≤时,所以|()|1h x ≤,因此1k ≥,即k 的取值范围是[1,)+∞.2.已知函数()|||2|f x x a x =++-.(1)当3a =-时,求不等式()3f x ≥的解集;(2)若()|4|f x x ≤-的解集包含[1,2],求a 的取值范围.解析 (1)当3a =- 时,()3|3||2|3f x x x ≥⇔-+-≥2323x x x ≤⎧⇔⎨-+-≥⎩ 或23323x x x <<⎧⎨-+-≥⎩ 或3323x x x ≥⎧⇔⎨-+-≥⎩1x ⇔≤或4x ≥(2)原命题 ()|4|f x x ⇔≤- 在[1,2] 上恒成立||24x a x x ⇔++-≤-在[1,2] 上恒成立 22x a x ⇔--≤≤-在[1,2] 上恒成立30a ⇔-≤≤ .3. 若关于实数x 的不等式|5||3|x x a -++<无解,则实数a 的取值范围是 . 解析 因为|5||3||5||3||53|8x x x x x x -++=-++≥-++= ,所以min (|5||3|)8x x -++= ,要使|5||3|x x a -++<无解,只需8a ≤ .故实数a 的取值范围是(,8]-∞ .4.已知函数()|21||2|f x x x a =-++,g()3x x =+.(1)当2a =-时,求不等式()()f x g x <的解集;(2)设1a >-,且当1[,)22a x ∈-时,()()f x g x ≤,求a 的取值范围. 解析 (1)当2a =- 时,不等式()()f x g x < 化为|21||22|30x x x -+---< .设函数|21||22|3y x x x =-+---,0y < ,所以原不等式的解集是{|02}x x << .1a核心考点三:含绝对值(方程)不等式有解,求参数问题1.若关于x 的不等式|||1||2|a x x ≥++-存在实数解,则实数a 的取值范围是 . 解析 不等式|||1||2|a x x ≥++-有解,则min ||(|1||2|)3a x x ≥++-=,故实数a 的取值范围是(,3][3,)-∞-+∞.2.若存在实数x 使|||1|3x a x -+-≤成立,则实数a 的取值范围是 .解析 因为 |||1||()(1)||1|x a x x a x a -+-≥---=-.要使|||1|3x a x -+-≤有解,可使|1|3a -≤,所以313a -≤-≤ ,所以24a -≤≤ .3.已知a ∈R ,关于x 的方程21||||04x x a a ++-+=有实根,求a 的取值范围.(2)数轴标根,核心考点四:已知含绝对值不等式的解集,求参数的值或范围1. 设不等式|2|()x a a *-<∈N 的解集为A ,且31,22A A ∈∉ .(1)求a 的值;(2)求函数()|||2|f x x a x =++-的最小值.所以1a =.(2)因为|1||2||(1)(2)|3x x x x ++-≥+--=,当且仅当(1)(2)0x x +-≤,即12x -≤≤时取等号,所以()f x 的最小值为3.2.设函数()||3f x x a x =-+,其中0a >.(1) 当1a =时,求不等式()32f x x ≥+的解集;(2)若不等式()0f x ≤的解集为{}|1x x ≤-,求a 的值.由此可得3x ≥或1x≤-,故不等式 ()32f x x ≥+的解集为{|31}x x x ≥≤或.故此不等式化为不等式组30x a x a x ≥⎧⎨-+≤⎩或30x a x a x <⎧⎨-+≤⎩,3.已知函数()||f x x a =-,其中1a >.(1) 当2a =时,求不等式()4|4|f x x ≥--的解集;(2) 已知关于x 的不等式|(2)2()|2f x a f x +-≤的解集为{}|12x x ≤≤,求a 的值.解析 (1)当2a =时,()26,2|4|2,2426,4x x f x x x x x -+≤⎧⎪+-<<⎨⎪-≥⎩(2)记()()()22h x f x a f x =+- ,则2,042,()02,a x h x a x a x a x a -≤⎧⎪=-<<⎨⎪≥⎩,由|()|2h x ≤ ,又已知 |()|2h x ≤的解集为{|12}x x ≤≤ ,4.若不等式|4|2kx -≤的解集为{}|13x x ≤≤,则实数k = .故2k =.核心考点五:比较法(差值法和比值法)证明不等式1.已知,,a b m 均为正实数,且a b <,求证:a m a b m b+>+.2.已知,,a b +∈R ,且a b ≠,n *∈N . 求证:11()()2()n n n n a b a b a b ++++<+.解析 ()()112()n n n n a b b a b a +++++- 111122n n n n n n a a ab ba b b ++++=++-+-11n n n n ab a b a b ++=+--()()n n n n a b a b a b =-+- ()()n n b a a b =--为确定差的符号,应分0a b >>和0b a >>两种情况讨论.①若0a b >>,n N *∈,则n n a b >,因此()()0n n b a a b --<,故原不等式成立;②若0b a >>,n N *∈,则n n b a >,因此()()0n n b a a b --<,原不等式也成立,综上所述,()()112()n n n n a b b a b a +++++<.核心考点六:利用函数的单调性证明使用对象:在某区间成立的函数不等式、数值不等式的证明通常是通过辅助函数完成的. 解题程序:(1)移项(有时需要作简单的恒等变形),使不等式一端为0,另一端为所作辅助函数()f x .(2)求()f x 并验证()f x 在指定区间上的单调性.(3)求出区间端点的函数值(或极限值),其中至少有一个为0或已知符号,作比较即得所证.1.已知01x <<,求证:31sin 6x x x -<.又(0)0f =,所以当01x <<时,()0f x >成立.2.证明:当02x π<<时,2sin xx x π<<.解析 不等式sin x x <⇔sin 0x x -<.令所以()()00f x f <= ,所以sin x x <.高考数学《极坐标与参数方程》专项复习一、总论坐标系与参数方程它以函数、方程等知识点为载体,渗透着换元、化归、分类讨论、数形结合、函数与方程等思想方法,在培养思维的灵活性、创造性等方面起到了积极的作用.近几年的数学高考中频频出现参数的几何意义问题,其形式逐渐多样化,但只要知其本质,便可举一反三,金枪不倒.二、考纲解读1.理解坐标系的作用.2.了解在直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况.3.能在极坐标中用极坐标表示点的位置.理解在极坐标系和平面直角坐标系中表示点的位置的区别,能进行极坐标和直角坐标的互化.4.能在极坐标系中给出简单图形(如过极点的直线、过极点或圆心在极点的圆)的方程.通过比较这些图形在极坐标系和平面直角坐标系中的方程,理解用方程表示平面图形时选择适当坐标系的意义.5.了解柱坐标系、球坐标系中表示空间中的点的位置的方法,并与空间直角坐标系中表示点的位置方法相比较,了解它们的区别.6.了解参数方程,了解参数的意义.7.能选择适当的参数写出直线、圆和圆锥曲线的参数方程.8.掌握参数方程化普通方程的方法.三、命题趋势探究本章是新课标新增内容,属选考内容,在高考中可能有所体现.参数方程是解析几何、平面向量、三角函数、圆锥曲线与方程等知识的综合应用和进一步深化,是研究曲线的工具之一,值得特别关注.四、知识讲解1.极坐标系在平面上取一个定点O ,由点O 出发的一条射线Ox 、一个长度单位及计算角度的正方向(通常取逆时针方向),合称为一个极坐标系.点O 称为极点,Ox 称为极轴.平面上任一点M 的位置可以由线段OM 的长度ρ和从Ox 到OM 的角度θ (弧度制)来刻画(如图1和图2所示).这两个实数组成的有序实数对(,)ρθ称为点M 的极坐标. ρ称为极径,θ称为极角.2.极坐标与直角坐标的互化设M 为平面上的一点,其直角坐标为(,)x y ,极坐标为(,)ρθ,由图16-31和图16-32可知,下面的关系式成立:θ ρ) 图 y xθO ρ (,)M x y 图 2cos sin x y ρθρθ=⎧⎨=⎩或222tan (0)x y y x x ρθ⎧=+⎪⎨=≠⎪⎩(对0ρ<也成立). 3.极坐标的几何意义r ρ=——表示以O 为圆心,r 为半径的圆;0θθ=——表示过原点(极点)倾斜角为0θ的直线,0(0)θθρ=≥为射线;2cos a ρθ=表示以(,0)a 为圆心过O 点的圆.(可化直角坐标: 22cos a ρρθ=222x y ax ⇒+=222()x a y a ⇒-+=.)4.直线的参数方程直线的参数方程可以从其普通方程转化而来,设直线的点斜式方程为00()y y k x x -=-,其中tan (k αα=为直线的倾斜角),代人点斜式方程:00sin ()()cos 2y y x x απαα-=-≠,即00cos sin x x y y αα--=. 记上式的比值为t ,整理后得00cos t sin x x t y y αα=+⎧⎨=+⎩,2πα=也成立,故直线的参数方程为00cos t sin x x t y y αα=+⎧⎨=+⎩(t 为参数,α为倾斜角,直线上定点000(,)M x y ,动点(,)M x y ,t 为0M M 的数量,向上向右为正(如图3所示).5.圆的参数方程若圆心为点00(,)M x y ,半径为r ,则圆的参数方程为00cos (02)sin x x r y y r θθπθ=+⎧≤≤⎨=+⎩.6.椭圆的参数方程 椭圆2222C :1x y a b +=的参数方程为cos sin x a y b θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数,(02)θπ≤≤). 7.双曲线的参数方程 双曲线2222C :1x y a b -=的参数方程为sec tan x a y b θθ=⎧⎨=⎩(,)2k k πθπ≠+∈Z . 8.抛物线的参数方程抛物线22y px =的参数方程为222x pt y pt ⎧=⎨=⎩(t 为参数,参数t 的几何意义是抛物线上的点与顶点连线的斜率的倒数).五、解答题题型归纳核心考点1: 参数方程与普通方程、极坐标系与直角坐标系的互化1.⊙1O 和⊙2O 的极坐标方程分别为4cos ρθ=,4sin ρθ=-.(1)把⊙1O 和⊙2O 的极坐标方程分别化为直角坐方程;(2)求经过⊙1O 和⊙2O 交点的直线的直角坐标方程.解析 (1)圆1O :4cos ρθ= ⇒ 24cos ρρθ=⇒224x y x +=,得()2224x y x -+=, 圆2O :4sin ρθ=-⇒24sin ρρθ=-⇒224x y y +=-,得()2224x y ++=。
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高考不等式问题专题复习
一、不等式基础题
1、不等式x 2+1>2x 的解集是 ( ) A.{x|x ≠1,x ∈R} B.{x|x >1,x ∈R}
C.{x|x ≠-1 ,x ∈R }
D. {x|x ≠0,x ∈R} (00年成人) 2、不等式|x+3|>5的解集为 ( ) A.{x|x >2|} B.{x|x <-8或x >2}C.{x|x >0} D.{x|x >3} (01年成人) 3、二次不等式x 2 -3x+2<0的解集为 ( ) A.{x ︱x ≠0} B.{x ︱1<x<2} C.{x ︱-1<x<2} D. {x ︱x>0}(02年成人) 4.已知a>b ,那么
b
a 1
1 的充要条件是 ( ) A.a 2+b 2≠0 B.a>0 C.b<0 D.ab<0 (02年高职) 5、若a ≥b ,c ∈R ,则 ( )
A.a 2≥b 2
B.∣ac ∣≥∣bc ∣
C.ac 2≥bc 2
D. a - 3≥b -
3
6、下列命题中,正确的是 ( ) A.若a >b ,则ac 2>bc 2 B.若2
2c
b
c a >,则a>b C.若a>b ,则
b
a 1
1< D.若a>b ,c>d ,则ac>bd 7、如果a>0,b>0,那么必有 ( )
A.a b a b ->22
B.a b a b -≥22
C.a b a b -<22
D.a b a b -≤22
8、对任意a ,b ,c∈R +,都有 ( ) A.
3>++c a b c a b B.3<++c a b c a b C.3≥++c a b c a b D.3≤++c a b c a b
9、对任意x∈R,都有 ( )
A.(x-3)2
>(x-2)(x-4) B.x 2
>2(X+1) C.2432->--x x x )( D.11
1
22>++x x
10、已知0<x<1,都有 ( )
A.2x>x 2>x
B.2x>x>x 2
C. x 2>2x>x
D.x > x 2 >2x 11、若不等式2x 2-bx+a<0的解集为{x ︱1<x<5},则a= ( ) A.5 B.6 C.10 D.12 (02年高职) 12、不等式
12
3
>+-x x 的解集是 ( ) A.{x∣x<-2} B.{x∣x<-2或x>3} C.{x∣x>-2} D.{x∣-2<x<3}
13、不等式lgx+lg(2x-1)<1的解集是 ( )
A.}252{<
<-x x B.}250{<<x x C. }2521{<<x x D. }2
1{>x x 14、不等式︱x+2︱+︱x-1︱<4的解集是 ( ) A.}{12<<-x x B.}23{<
x x C. }2
325{<<-x x D. }25
{->x x
15、已知a 是实数,不等式2x 2
-12x +a≤0的解集是区间[1,5],那么不等式a x 2
-12x+2≤0
的解集是 ( ) A.]1,
5
1[ B.[-5,-1] C.[-5,5] D.[-1,1]
16、不等式(1+x )(1-︱x ︱)>0的解集是 ( ) A.{x∣-1<x<1} B.{x∣x<1} C.{x∣x <-1或x<1} D.{x∣x<1且x≠-1}
17、不等式︱3x -5︱<8的解集是____ ____. (97年成人) 18、不等式|5x+3|>2的解集是_____ ___. (98年成人) 19、不等式|3-2x|-7≤0的解集是____ _______. (99年成人) 20 、不等式|6x -
21|≤23
的解集是___ _______. (00年成人)
21、不等式x
-4-3x )2
1(-4>0的解集是 .
22、不等式)4+3(log <log 42x x 的解集是 .
二、不等式的简单应用
23、已知关于x 的不等式x 2-ax+a >0的解集为实数集R ,则a 的取值范围是 ( ) A.(0,4) B.[2,+∞) C.[0,2) D.(-∞,0)∪(4,+∞) (98年成人)
24、函数
)0>(+1=
2
x x x
y 的值域是区间 .
25、已知方程(k+1)x=3k -2的解大于1,那么常数k 的取值范围是数集{k ∣ }. 三、不等式解答题
26、解下列不等式: (1)04)
153)(6(>++-x
x x (2)22213>-x
(3)4
1
)2
1(5
522>
++x x (4)1)3lg()2lg(>--+x x
(5)∣5x -x 2∣>6 (6)34
2
≥+x x
(7)4x -6x -2×9x <0 (8))43(log )2(log 4
12
1+>+x x
(9)1
23-<x x (10)222<--x x
27、k 取什么值时,关于x 的方程(k -2)x 2-2x+1=0有:
(1)两个不相等的实数根; (2)两个相等的实数根; (3)没有实数根.
28、设实数a 使得方程x 2+(a -1)x+1=0有两个实根x 1,x 2. (1) 求a 的取值范围; (2) 当a 取何值时,22
2111x x +取得最小值,并求出这个最小值.
附:参考答案(四)
1-16 ABBDC BBCAB CACCAD 17.}3131{<
<-x x 18.}5
1
1{->-<x x x 或 19.{x ︱-2≤x ≤5} 20.{x ︱3
1
61≤≤-
x } 21.{x ︱x<-2} 22.{x ︱0<x<4} 23.A 24.]21,0( 25.{x ︱231>-<k k 或} 26.(1) {x ︱-5<x<4或x>6} (2) {x ︱x>61} (3) {x ︱123-<<-x } (4) {x ︱3<x<9
32
} (5) {x ︱x<-1或2<x<3或x>6}
(6) {x ︱x ≥-1} (7) {x ︱x>2log 3
2} (8) {x ︱-1<x< 0} (9) {x ︱x<0或1<x<3}
(10) {x ︱-2<x ≤-1或2≤x<3} 27. (1)k<3且k ≠2 (2)k=3 (3)k>3 28.(1) a ≤-1或a ≥3 (2) a= -1或3,最小值为2.。