高考数学重难点第8讲 不等式与复数8大题型(解析版)(全国通用)(新高考专用)(老师专用)

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重难点第8讲 不等式与复数8大题型
——每天30分钟7天掌握不等式与复数8大题型
【命题趋势】
1、不等式
不等式的性质、求解、证明以及应用时每年高考的必考内容,对不等式的考查一般以选择题、填空题为主,主要考查不等式的求解、利用基本不等式求最值问题。

但不等式的相关知识往往可以渗透到高考的各个知识领域,作为解题工具与数列、函数、向量相结合,在知识的交汇处命题,难度中档,其中在解析几何中利用不等式求解、范围或解决导数问题时利用不等式进行求解,难度偏高。

2、复数
复数是高考数学的必考题,常见考查复数的四则运算、共轭复数、实部、虚部、模等概念,偶尔考查几何意义-复数与平面内的点对应,基本出现在前2题的位置,难度不大,属于容易题。

第1天 认真研究满分技巧及思考热点题型
【满分技巧】
一、解一元二次不等式的步骤
第一步:先看二次项系数是否为正,若为负,则将二次项系数化为正数; 第二步:写出相应的方程20ax bx c ++=(0)a >,计算判别式∆:
①0∆>时,求出两根12x x 、,且12x x <(注意灵活运用因式分解和配方法);
②0∆=时,求根a
b
x x 221-==; ③0∆<时,方程无解
第三步:根据不等式,写出解集. 二、含参数的一元二次不等式讨论依据
1、对二次项系数进行大于0,小于0,等于0分类讨论;
2、当二次项系数不等于0时,再对判别式进行大于0,小于0,等于0的分类讨论;
3、当判别式大于0时,再对两根的大小进行讨论,最后确定出解集。

三、分式、高次、绝对值不等式的解法
1、分式不等式的解法:解分式不等式的实质就是讲分式不等式转化为整式不等式。

设A 、B 均为含x 的多项式 (1)
00>⇔>A AB B (2)00<⇔<A
AB B
(3)
000≥⎧≥⇔⎨
≠⎩AB A B B (4)000
≤⎧≤⇔⎨≠⎩AB A
B B 【注意】当分式右侧不为0时,可过移项、通分合并的手段将右侧变为0;当分母符号确定时,可利用不等式的形式直接去分母。

2、高次不等式的解法:如果将分式不等式转化为正式不等式后,未知数的次数大于2,一般采用“穿针引线法”,步骤如下:
(1)标准化:通过移项、通分等方法将不等式左侧化为未知数的正式,右侧化为0的形式;
(2)分解因式:将标准化的不等式左侧化为若干个因式(一次因式或高次因式不可约因式)的乘积,如(
)()()120
--->…n x x x x x x 的形式,其中各因式中未知
数的系数为正;
(3)求根:求如()()()120---=…n x x x x x x 的根,并在数轴上表示出来(按照从小到大的顺序标注)
(4)穿线:从右上方穿线,经过数轴上表示各根的点,(奇穿偶回:经过偶次根时应从数轴的一侧仍回到这一侧,经过奇数次根时应从数轴的一侧穿过到达数轴的另一侧)
(5)得解集:若不等式“>0”,则找“线”在数轴上方的区间;
若不等式“<0”,则找“线”在数轴下方的区间
3、绝对值不等式:
(1)(0)<>x a a 的解集是{|}-<<x a x a ,如图1. (2)(0)>>x a a 的解集是{|}<->或x x a x a ,如图2.
(3)(0)+<>⇔-<+<ax b c c c ax b c .
(4)(0)+>>⇔+>ax b c c ax b c 或ax b c +<- 四、利用基本不等式求最值
1、在用基本不等式求函数的最值时,要满足三个条件:一正二定三取等. ①一正:各项均为正数;
②二定:含变数的各项的和或积必须有一个为定值; ③三取等:含变数的各项均相等,取得最值. 2、积定和最小,和定积最大
(1)设x ,y 为正实数,若x +y =s (和s 为定值),则当x=y 时,积xy 有最大值,且这个值为s 2
4
.
(2)设x ,y 为正实数,若xy =p (积p 为定值),则当x=y 时,和x +y 有最小值,且这个值为2p .
【热点题型】
第2天 掌握不等式性质应用和一元二次不等式的解法
【题型1 不等式的性质应用】
【例1】(2022·山东菏泽·高三期中)(多选)已知x y z >>,0x y z ++=,则下列不等式一定成立的是( ).
A .xy xz >
B .xz yz >
C .x y z y >
D .y y z z > 【答案】AD
【解析】因为x y z >>,0x y z ++=,则303x z >>,所以,0x >,0z <,y 的符号不确定.对于A 选项,由不等式的性质可得xy xz >,A 对;对于B 选项,由不等式
的性质可得xz yz <,B 错;对于C 选项,若0y =,则x
y z y
=,C 错;对于D 选项,
构造函数()f t t t =,则()22,0
,0t t f t t t ⎧-≤=⎨>⎩
,函数()f t 在(],0-∞上为增函数,在[)0,∞+上
也为增函数,且函数()f t 在R 上连续,故函数()f t 在R 上为增函数,因为y z >,则()()f y f z >,即y y z z >,D 对.故选:AD.
【变式1-1】(2022·山东德州·高三期中)(多选)若110a b
<<,则下列不等式中正确的是( )
A .33a b <
B .22a b ab >
C .2b a a b
+> D .a b ab +< 【答案】BCD 【解析】
11
0a b
<<,0b a ∴<<;对于A ,()()3322a b a b a ab b -=-++,0a b ->,
220a ab b ++>,330a b ∴->,
则33a b >,A 错误;对于B ,0b a <<,0ab ∴>,22a b ab ∴>,
B 正确;对于
C ,0b a <<,0b a ∴>,0a b
>,2b a a
b
∴+≥=(当且仅当a b =时
取等号),又a b ,∴等号不成立,即
2b a
a b
+>,C 正确;对于D ,0b a <<,
0a b ab ∴+<<,D 正确.故选:BCD.
【变式1-2】(2022·湖北·荆门市龙泉中学高三阶段练习)若0a b <<,则下列不等式中成立的是( ) A .
11a b a <- B .11
b b a a -<- C .11a b b a +>+ D .()()11a b
a b -<- 【答案】ABD
【解析】对A :()11b
a b a a a b -=--,∵0a b <<,则0a b -<,∴()110b a b a a a b -=<--,则11a b a <-,A 正确;对B :()111b b a b a a a a ---=--,∵0a b <<,则0,10a b a -<-<,∴
()1011b b a b a a a a ---=<--,则11b b a a -<-,B 正确;对C :()()111a b ab a b b a ab -+⎛⎫⎛⎫+-+= ⎪ ⎪⎝
⎭⎝⎭,∵0a b <<,则0,0,10a b ab ab -<>+>,∴()()1110
a b ab a b b a
ab
-+⎛⎫⎛⎫
+-+=
< ⎪ ⎪⎝⎭⎝

,则
11
a b b a
+
<+,C 错误;对D :∵0a b <<,则111a b ->->,且()0a y x a =<在()0,∞+上单调递减,∴()()11a
a
a b -<-,又∵()()111x
y b b =-->在R 上单调递增,则
()
()11a
b b b -<-,∴()()11a b
a b -<-,D 正确;故选:ABD.
【变式1-3】(2022·江苏南通·高三期中)设a ,b ,c ∈R ,下列命题正确的是( )
A .若a b >,则22a b >
B .若22ac bc >,则a b >
C .若0a b <<,则1
1a b > D .若c a b >>,则a b
c a c b
>-- 【答案】BC
【解析】12->-,但()()2
2
12-<-,A 错.222
0a b ac bc c >⎧>⇔⎨
≠⎩
,B 对.0a b <<,则11
a b >,C 对.()()()()()
a b c a b ac ab bc ab
c a c b c a c b c a c b ---+-==------,无法判断c 的符号,从而无法判断二者大小关系,D 错.故选:BC.
【变式1-4】(2022·湖北·宜都二中高三期中)(多选)已知0a b >>,则下列
说法正确的是( )
A .22b b a
a +>
+ B . C .11a b a b
+>+ D .lg ln lg 22a b a b
++> 【答案】BD
【解析】因为2
2()
0,02(2)b
b b a a b a a a a +->>-=<++,故A 错误;0a b >>
因为0a b >>>,所以,故B 正确; 当1
2,2a b ==时,11a b a b
+=+,故C 错误;因为0a b >>,所以
lg lg
lg
22
a b a b
++>==,故D 正确.故选:BD
【题型2 一元二次不等式的解法】
【例2】(2022·全国·高三专题练习)()()2
1f x x a x a =-++,()R a ∈.解关于x 的
不等式:()0f x >. 【答案】答案见解析
【解析】由题意,()()2
1(1)()f x x a x a x x a =-++=--,对应的二次函数开口向上
令()0f x =,121,x x a ==,由()0f x >得()(1)0x a x -->,①当1a <时,解集为{|x x a <或1}x >;②当1a =时,解集为{|1}x x ≠;③当1a >时,解集为{|1x x <或}x a >.
【变式2-1】(2022·安徽·肥东县综合高中高三阶段练习)已知函数
()()()1f x ax x b =-+,如果不等式()0f x >的解集为()1,3-,那么不等式()20f x ->的
解集为( )
A .31,,22⎛

⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝



B .31,22⎛⎫- ⎪⎝⎭
C .13,,22

⎫⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝
⎭⎝⎭ D .13,22⎛⎫- ⎪⎝⎭
【答案】B
【解析】因为不等式()0f x >的解集为()1,3-,所以1-和3是方程()()10ax x b -+=的
两个根,且a<0,所以(1)(1)0
(31)(3)00
a b a b a ---+=⎧⎪
-+=⎨⎪<⎩
,解得13a b =-⎧⎨=-⎩,所以
()()()21323f x x x x x =---=-++,由()20f x ->,得2(2)2(2)30x x --+-+>,
24430x x --+>,即24430x x +-<,(23)(21)0x x +-<,解得31
22x -<<,
所以不等式的解集为31
,22
⎛⎫
- ⎪⎝
⎭,故选:B
【变式2-2】(2022·上海奉贤·高三期中)若关于x 的不等式2(3)30x m x m -++<的解集中恰有3个整数,则实数m 的取值范围为_________. 【答案】[)(]1,06,7-
【解析】由题意,2(3)3(3)()0x m x m x x m -++=--<,①若3m >,则不等式的解为:
3x m <<,因为不等式2(3)30x m x m -++<的解集中恰有3个整数,所以67m <≤;
②若3m =,则不等式无解,不满足题意;③若3m <,则不等式的解为:3m x <<, 因为不等式2(3)30x m x m -++<的解集中恰有3个整数,所以10m -≤<.综上所述,实数m 的取值范围为[)(]1,06,7-.故答案为:[)(]1,06,7-.
【变式2-3】(2022·全国·高三专题练习)不等式2+>0ax bx c -的解集为{}|2<<1x x -,则函数2y ax bx c =++的图像大致为( )
A .
B .
B .
C .
D .
【答案】C
【解析】根据题意,20ax bx c -+>的解集为{|21}x x -<<,则方程20ax bx c -+=的
两个根为2x =-和=1x ,且a<0.则有2+1=(2)1=<0b a c a a ⎧-⎪⎪

-⨯⎨⎪
⎪⎪⎩
,变形可得==2b a c a -⎧⎨-⎩,
故函数()()22
221y ax bx c ax ax a a x x =++=--=-+是开口向下的二次函数,
且与x 轴的交点坐标为(1,0)-和(2,0).对照四个选项,只有C 符合.故选:C .
第3天 掌握其他不等式的解法和一元二次不等式恒成立问题模型
【题型3 其他不等式的解法】
【例3】(2022·江苏淮安·高三期中)已知函数22,1,()11,1,x x f x x x x ⎧-+≤⎪
=⎨+->⎪

,则使得()1
f x ≥的x 的取值范围为( )
A .[]1,1-
B .()1,1-
C .()1,-+∞
D .[)1,-+∞ 【答案】D
【解析】当1x ≤时,由()1f x ≥可得,221x -+≥,21x ≤,解得11x -≤≤.
当1x >时,由()1f x ≥可得,111x x
+-≥,即()2
22110x x x -+=-≥恒成立,所以1x >.
综上可得,使得()1f x ≥的x 的取值范围为[)1,-+∞.故选:D.
【变式3-1】(2022·河南安阳·高三期中(文))已知函数()32
f x x bx cx =++,不
等式()0f x x
<
的解集为(
(3131,00,22⎛⎫⎛⎫
+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,则不等式()27f x ≤-的解集为( )
A .{3x x ≤-或}3x =
B .{}3x x ≤
C .{}3x x ≥-
D .{3x x ≥或}3x
=- 【答案】A
【解析】依题知20x bx c ++=,则两根之和为3,两根之积
为9-,∴3,9,b c -=⎧⎨=-⎩即3,
9,
b c =-⎧⎨=-⎩ ∴()27f x ≤-可化为3239270x x x --+≤,即
()()2
330x x -+≤,解得3x =,或3x ≤-,∴不等式的解集为{3x x ≤-或}3x =.故选:
A.
【变式3-2】(2022·安徽省亳州市第一中学高三阶段练习)不等式
247
11
x x x -->-的解集为( )
A .()1,6-
B .()()1,11,6-⋃
C .[)[)1,16,-⋃+∞
D .()()1,16,-⋃+∞ 【答案】D
【解析】原式可化为256
01x x x -->-,即256>01>0x x x ---⎧⎨⎩或256<01<0
x x x ---⎧⎨⎩,解得:()6,x ∈+∞
或()1,1x ∈-.∴不等式解集为:()()1,16,-⋃+∞.故选:D .
【变式3-3】(2022·江苏南通·高三期中)已知()33f x x x =++-,则不等式
()()21f x f x ≤-的解集为( )
A .(],1-∞-
B .11,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦
C .1,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦
D .33,22⎡⎤
-⎢⎥⎣⎦
【答案】D
【解析】函数()2,3
33=6,332,3x x f x x x x x x >⎧⎪
=++--≤≤⎨⎪-<-⎩
其图如图所示
当13x -≤,即24x -≤≤,不等式等价于()()21f x f x =-,
323x -≤≤,解得
33
22
x -≤≤ 当13x ->,即>4x 或<2x -,
因为()()21f x f x ≤-,所以21x x ≤-,解得113
x -≤≤.
综上,不等式()()21f x f x ≤-的解集为33
,22⎡⎤
-⎢⎥⎣⎦
.故选:D.
【变式3-4】(2022·上海市嘉定区安亭高级中学高三期中)设x ∈R ,使不等式
12132x x x -+-≥-取等号的x 的取值范围__________.
【答案】[)1
,1,2⎛⎤
-∞+∞ ⎥⎝

【解析】由绝对值三角不等式知:()()12121132x x x x x -+-≥---=-,当且仅当
()()2110x x --≤,即1
2
x ≤或1x ≥时取等号,∴使不等式12132x x x -+-≥-取等号
的x 的取值范围为[)1,1,2⎛⎤-∞+∞ ⎥⎝

.故答案为:[)1
,1,2⎛⎤
-∞+∞ ⎥⎝

.
【变式3-5】(2022·广西·模拟预测(理))满足不等式
()()()()2
2
2
2
1232000x x x x ---⋅⋅⋅-≤的整数解的个数为( )
A .1500
B .5100
C .20100
D .20200 【答案】D
【解析】利用穿针引线法解不等式,在221,2⎡⎤⎣⎦有22211121-+=++个;在223,4⎡⎤⎣⎦有
22431341-+=++个;…在22199,200⎡⎤⎣⎦有2220019911992001-+=++个.所以整数解的
个数为:
()()()()121341199200112320010020200++++++⋅⋅⋅+++=+++⋅⋅⋅++=.
故选:D
【题型4 一元二次不等式恒成立问题】
【例4】(2022·辽宁·鞍山一中二模)若对任意的2(0,),10x x mx ∈+∞-+>恒成立,则m 的取值范围是( )
A .(2,2)-
B .(2,)+∞
C .(,2)-∞
D .(,2]-∞ 【答案】C
【解析】21(0,),10x x mx m x x ∀∈+∞-+>⇔<+,而当0x >时,12x x +≥=,当
且仅当1
x x
=,即1x =时取等号,则2m <,所以m 的取值范围是(,2)-∞.故选:C
【变式4-1】(2022·河南·驻马店市第二高级中学高三阶段练习(理))设p :
()0,x ∀∈+∞,220x x a --≥,则使p 为真命题的一个充分非必要条件是( )
A .1a <-
B .0a ≤
C .1a ≤
D .2a > 【答案】A
【解析】p :()0,x ∀∈+∞,220x x a --≥,若p 为真命题,则()2
2211a x x x ≤-=--恒
成立,由于()0,x ∈+∞,所以()2
min
111x ⎡⎤--=-⎣⎦,则1a ≤-.则使p 为真命题的一个充分非必要条件是1a <-.故选:A.
【变式4-2】(2022·广东·揭东二中高三阶段练习)若关于x 的不等式240x x a -->在区间()1,5内有解,则实数a 的取值范围是( )
A .(),5-∞
B .()5,+∞
C .()4,-+∞
D .(),4-∞- 【答案】A
【解析】不等式240x x a -->在区间()1,5内有解,即24a x x <-,设
()()2
2424f x x x x =--=-,()()55f x f <=,故5a <.故选:A
【变式4-3】(2022·北京四中高三期中)若关于x 的不等式220ax x a -+≤在区间
[]0,4上有解,则实数a 的取值范围是______.
【答案】(,1]-∞
【解析】因为[]0,4x ∈,所以由220ax x a -+≤得221
x
a x ≤
+,因为关于x 的不等式220ax x a -+≤在区间[]0,4上有解,
所以只需a 小于等于221
x
x +的最大值,当0x =时,
2
201
x x +=,当0x ≠时,222
1
11x x x x
=≤++,当且仅当1x =时,等号成立, 故2
21
x
x +的最大值为1,所以1a ≤,即实数a 的取值范围是(,1]-∞.
【变式4-4】(2022·河北·开滦第一中学高三阶段练习)若()()2
40ax x b -+≥对
任意(],0x ∈-∞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- 【答案】BCD
【解析】当0b ≥时,由()()2
40ax x b -+≥可得40ax -≥对任意(],0x ∈-∞恒成立,
即4a x
≤对任意(],0x ∈-∞恒成立,此时a 不存在;
当0b <时,由()()2
40ax x b -+≥对任意(],0x ∈-∞恒成立,
可设()4f x ax =-,()2
g x x b =+,作出()(),f x g x 的图象如下,
由题意可知<04=a b a
--⎧⎪
⎨⎪⎩a ,b 是整数
可得=1
=16a b --⎧⎨
⎩或=4=1a b --⎧⎨⎩或=2=4a b --⎧⎨⎩
所以+a b 的可能取值为17-或5-或6-,故选:BCD
第4天 掌握基本不等式求最值和基本不等式恒成立问题模型
【题型5 基本不等式求最值】
【例5】(2022·山东济南·模拟预测)若正数,a b 满足()221a b ab ++=,则ab 的最大值为( )
A .1
B .4
C .9
D .16 【答案】C
【解析】因为0,0a b >>,所以a b +≥()212a b ab ab =++≥,即
)
3
70≤,解得09ab <≤.当且仅当3a b ==时,等号成立,
所以当3a b ==时,ab 的最大值为9.故选:C.
【变式5-1】(2022·辽宁·高三期中)若正实数x ,y 满足x +2y +xy =7,则x +y 的最小值为( )
A .6
B .5
C .4
D .3 【答案】D
【解析】因为x +2y +xy =7,所以72
x
y x -=
+,所以799
123222
x x y x x x x x x -+=+
=+-=++-+++.因为0x >,则20x +>
所以
92336332x x ++-≥=-=+,当且仅当922x x =++,即x =1,y =2时,等号成立,所以x +y 的最小值为3.故选:D
【变式5-2】(2022·四川资阳·一模(理))已知a ,b 均为正数,且121
122
a b +=+-,则2a b +的最小值为( )
A .8
B .16
C .24
D .32
【答案】B
【解析】当()0,2b ∈时,
212b <--,111a <+,故12
012
a b +<+-,不符合题意,故2b >, ()()()()1
212221222128281221a b a b a b a b a b b a +-⎛⎫+=++-=++-+=++⎡⎤ ⎪⎣⎦+--+⎝⎭
816≥=,当128221a b b a +-=-+,即3,10a b ==时等号成立.故选:B
【变式5-3】(2022·湖北襄阳·高三期中)已知实数x 、y 满足22231x y xy --=,则2223x y +的最小值为__________.
【解析】因为22231x y xy --=,所以()()231x y x y -+=,令23m x y =-,n x y =+,则35m n x +=
,25
n m
y -=,且1mn =
,所以2222222
2
218123121262325255m n mn m n mn m n x y +++-++=+=≥=
当且仅当2m =
2n =.因此,2223x y +
.
【变式5-4】(2022·天津市滨海新区塘沽第一中学高三阶段练习)设,R a b ∈,
0,0a b >>,则
3
33
ab
a b ab ++的最大值为 ______.
【解析】0,0a b >>,32231
3
3a b
b a b a a ab b =
++++
,对于22332a b ab ab ab
++
≥+≥

223
3
133ab a b ab a b ab
=++++a b =且3
2ab ab
=
时,等号成立,此时1
43()2
a b ==.
【变式5-5】(2022·湖北·高三阶段练习)已知0x >,0y >,若
()
12y x =,则22log log x y ⋅的最大值为( )
A .1
B .1
2 C .14
D .0 【答案】C
【解析】因为()
12y x =,所以
12y x =设()f t t =0t >,则
()1
2f f y x ⎛⎫
= ⎪⎝⎭
,易知()f t t =()0,∞+上单调递增,从而12=y x ,即12xy =,
所以2
2222log log 1
log log 24x y x y +⎛⎫⋅≤= ⎪⎝⎭,当且仅当2
2
x
y
时取等号,即22log log x y 的最大值为
1
4
.故选:C.
【变式5-6】(2022·天津市南开中学滨海生态城学校高三阶段练习)已知
0,210xy x y >+=
的最小值为______;
()()
1020x y xy
++的最小值为
______.
【答案】14
21
x y
++
=

=12
xy=
的最小值为
0,210
xy x y
>+=,所以()
2220
x y
+=,则
()()()()()()
10202242225
x y x x y y x y x y x y
xy xy xy
++++++++
==
2222
41014410410
14141414 x y xy x y x y
xy xy x x
+++
==+=++≥=,
当且仅当22
410
x y
=,

()(
105204
,
1111
x y
==时,取等号,所以
()()
1020
x y
xy
++
的最小值为14.
【题型6 基本不等式恒成立问题】
【例6】(2022·江苏淮安·高三期中)当02,
x a
<<不等式()2
2
11
1
2
x a x
+≥
-
恒成立,则实数a
的取值范围是()
A.)
+∞ B.(0 C.(]0,2 D.[)
2,+∞
【答案】B
【解析】()2
2
11
1
2
x a x
+≥
-
恒成立,即
()2
2
min
11
1
2
x a x
⎡⎤
+≥
⎢⎥
-
⎢⎥
⎣⎦
02,20
x a a x
<<∴->

又222
2
1122
2
(2)(2)(
2
2
)
x a x
x a x x a x a
+≥=≥=
+-
--,上述两个不等式中,等号均在2
x a x
=-时取到,
()
m
2
2
2
in
112
2
x a
a x
⎡⎤
∴+=
⎢⎥
-
⎢⎥
⎣⎦

2
1
2
a
∴≥
,解得a
≤≤
0a ≠,又0a >,实数a 的取值范围是(
0.故选:B.
【变式6-1】(2022·山西忻州·高三阶段练习)对任意的正实数x ,y ,
≤k 的最小值为( )
A
.【答案】B
【解析】依题意得k ≥
2
=,
5x y ≤+,所以2
556x y x y
x y +++=≤=+,
当且仅当5y x =时,等号成立,所以k ≥k 故选:B.
【变式6-2】(2022·辽宁沈阳·高三阶段练习)已知正数x ,y 满足()()212x y --=,若不等式2x y m +>恒成立,则实数m 的取值范围是_________. 【答案】m < 8
【解析】由()()212x y --=得222xy x y --+=,即2x y xy +=,又因为x ,y 为正数,
所以1
2
1y x +=,则有()12422448x y x y x y y x y x ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭
,当且仅当
24x y ==时,等号成立,则由不等式2x y m +>恒成立得()min 28m x y <+=,即实数m
的取值范围为m <8.
【变式6-3】(2022·江西·赣州市赣县第三中学高三期中(文))若两个正实数
,x y 满足3x y +=,且不等式
2416
351m m x y
+>-++恒成立,则实数m 的取值范围为___________. 【答案】(1,4)-
【解析】因为两个正实数,x y 满足3x y +=,所以(1)4x y ++=,

(41614164(1)()[]514111)x y x x y x y x y y ++=+=+++++++59≥=, 当且仅当18,33
x y ==时取等号,由不等式2
416
351m m x y +>-++恒成立,
则22359,340m m m m -+<∴--<,解得14-<<m ,即实数m 的取值范围为(1,4)-,
第5天 掌握复数的简单运算和复数的几何意义及应用
【题型7 复数的简单运算】
【例7】(2022·重庆八中高三阶段练习)复数12i
3i
z -=
+的虚部为( ) A .710-
B .7
i 10- C .75
- D .7i 5-
【答案】A 【解析】因为()()()()12i 3i 12i 17i 3i 3i 3i 1010
z ---===-++-,所以复数12i 3i z -=+的虚部为710-.故选:A
【变式7-1】(2022·江苏·南京市天印高级中学高三期中)设复数z 满足1
+2i 1+i z =,则z =( )
A .2 B
.52
【答案】C
【解析】∵()()11i 1i 13
+2i +2i +2i i 1+i 1+i 1i 222z --====+-
,z =
.故选:C.
【变式7-2】(2022·湖北·荆门市龙泉中学高三阶段练习)已知复数
232023
i i i i 1i
z +++⋅⋅⋅+=-,z 是z 的共轭复数,则z 的虚部为( )
A .12
- B .1
i 2- C .1
2 D .1
i 2 【答案】C
【解析】在复数中:123451i i,i 1,i i,i 1,i i i ==-=-===,故周期为4, 则1234i i i i 0+++=且202345053=⨯+所以
()()()232023231i i i i i i i i 11i 11i 1i 1i 1i 1i 1i 222z -++++⋅⋅⋅+++---======------+,则11
i 22
z =-+,所
以z 的虚部为1
2.故选:C.
【变式7-3】(2022·山东济南·模拟预测)(多选)若11i z =+,22i z =,则( )
A .2
12z z = B .121z z z -=
C .2
1
z z 在复平面内对应的点在第二象限 D .122z z -+是实数
【答案】ABD
【解析】因为()2
2211i 12i i 2i z =+=++=,所以A
正确;因为121i z z -=-=
11i z =+B 正确;因为()()()2212i 1i 2i 2i 2i 1i 1i 1i 1i 2
z z --=
===+++-,它在复平面内对应的点为()1,1,所以2
1
z
z 在复平面内对应的点在第一象限,所以C 错误;
因为()12221i 2i 2z z -+=-++=-,所以122z z -+是实数,所以D 正确.故选:ABD.
【变式7-4】(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高三阶段练习)下列关于复数的四个命题正确的是( )
A .若2z =,则4z z ⋅=
B .若()7
2i 3i z +=+,则z 的共轭复数的虚部为1
C .若1i 1z +-=,则1i z --的最大值为3
D .若复数1z ,2z 满足12z =,22z =
,121z z +=
,则12z z -=【答案】ACD
【解析】设i,(,R)z a b a b =+∈,对A ,22
24z a b =⇒+=,
22i)(i (4)z a b a b a z b +-=+⋅==,故正确;对B ,()7
2i 3i z(2i)3i z +=+⇒-=+,所以3i (3i)(2i)55i
z 1i 2i (2i)(2i)5++++====+--+,
z 1i =-,其虚部为1-,故错误;对C ,由1i 1z +-=的几何意义,知复数z 对应的
动点Z 到定点(1,1)-的距离为1,即动点Z 的轨迹为以(1,1)-为圆心,1为半径的圆,1i z --表示动点Z 到定点(1,1)
的距离,由圆的性质知,
max 1i 13z --==,故正确;对D ,设12=+i,=+i,(,,,R)z m n z c d m n c d ∈,
因为12z =,22z =,所以22224+=4m n c d +=,
,又121z z +=
,所以
+=1,+m c n d +=2mc nd -
,所以12=|()+(z z m c n d ---
.故选:ACD
【题型8 复数的几何意义及应用】
【例8】(2022·江苏南通·高三期中)在复平面内,复数
|2i |
2i
-+对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 【答案】D
【解析】因为)()())2i 2i |2i |2i 2i 2i 5---==++-,
所以复数|2i |
2i -+在复平面内对应的点为⎝⎭
,位于第四象限;故选:D
【变式8-1】(2022·湖北·武汉市武钢三中高三阶段练习)设13i
2i
z -+=+,则在复平面内z 的共轭复数对应的点位于( )
A .第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限 【答案】D 【解析】复数()()()()13i 2i 13i 17i 2i 2i 2i 55
z -+--+=
==+++-,所以z 的共轭复数17
i 55z =-, 所以在复平面内z 的共轭复数对应的点位于第四象限.故选:D.
【变式8-2】(2022·全国·高三专题练习)若复数z 在复平面对应的点为Z ,则下列说法正确的有( )
A .若i z =,则23141i z z z z ++++=-+
B .若12z -=,则Z 在复平面内的轨迹为圆
C .若i z x y =+,满足2i 1z -=,则y
x
的取值范围为⎡⎤⎣⎦
D .若=3z ,则44z z ++-的取值范围为[]8,10 【答案】ABD
【解析】对于A ,若i z =,则21z =-,3i =-z ,41z =,依次循环,所以
231421i z z z z z z ++++=+=-+,故A 正确;对于B ,设i z x y =+,,R x y ∈,则有
()2
21214z x y -=
=⇒-+=,可知Z 在复平面内的轨迹为圆,故B 正确;
对于C ,因为复数z 满足2i 1z -=,故点(),x y 轨迹为以()02,为圆心,以1为半径
的圆,设y k
x =,即0kx y 1=,解得k =
所以y
x
的取值范围为(),-∞⋃+∞,故C 不正确;对于D ,设i z x y =+,,R x y ∈,若=3z ,则有229x y +=,令
44t z z =++-=
=)25033t x =+-≤≤.令22
2564y x =-,可得
22725y ≤≤,所以264100t ≤≤,于是得810t ≤≤,故D 正确.故选:ABD
【变式8-3】(2022·全国·高三专题练习)已知C,22i 1,i z z ∈--=为虚数单位,则22i z +-取到最小值时,z 的值为___________. 【答案】12i +
【解析】设复数i(,R)z x y x y =+∈,则
()()22i 22i 1z x y --=-+-=

得()
()2
2
221x y -+-=,表示以()2,2C 为圆心,1r =为半径的圆,
()()22i 22i z x y +-=++-=C 上的点(,)A x y 到定点
(2,2)B -的距离,当点(,)A x y 、(2,2)B -、()2,2C 三点共线时,(,)A x y 到(2,2)B -的距
离最小,即22i +-z 取到最小值,此时(1,2)A ,所以12z i =+.
【变式8-4】(2022·全国·高三专题练习)已知复数1z ,2z 满足111122z z ++-=,
22i 2z -=,(其中i 是虚数单位),则12z z -的最大值为( )
A .3
B .5
C .25
D .222+ 【答案】B
【解析】复数1z 在复平面的对应点的轨迹为焦点分别在()1,0-,()1,0的椭圆,
方程为2
212
x y +=;复数2z 在复平面的对应点的轨迹为圆心在()0,2,半径为2的
圆,方程为()2
224x y +-=,
12z z - 即为椭圆 2
212
x y += 上的点A 与圆22(2)4x y +-=
上的点B 的距离.12z z -的最大值即为点A 到圆心 (0,2)C 的距
离的最大值加半径.
设(2cos ,sin )A θθ.22222||2cos (sin 2)2cos sin 4sin 4OC θθθθθ=+-=+-+
226sin 4sin (sin 2)10[1,9]θθθ=--=-++∈,所以 ||[1,3]OC ∈.12max 325z z -=+=,故选:
B
第6天 融会贯通限时训练(1)
1.(2022·江苏·南京市天印高级中学高三期中)若集合
{}
{}
0,2A x x B x x =>=>∣,则()R A B ⋂=( )
A .{}12x x <≤
B .{}12x x <<
C .{}2x x >
D .{}12x x ≤≤ 【答案】A
【解析】{}()01,A x x ∞==+,{}()()2,22,B x x =>=-∞-+∞∣,[]R 2,2B =-,则(){}R 12A B x x ⋂=<≤故选:A.
2.(2022·北京·汇文中学高三期中)已知,,R a b c ∈,那么下列命题中正确的是( ).
A .若a b >,则22ac bc >
B .若a b c c
>,则a b >
C .若a b >且0ab <,则11a
b
> D .若22a b >,则1
1a b
< 【答案】C
【解析】A .若a b >,当0c 时, 22ac bc =,所以选项A 不成立;
B .若
a b
c c
>,当0c <时,则a b <,所以选项B 不成立; C .因为0ab <,将a b >两边同除以ab ,则
11
a b
>,所以选项C 成立; D .如果2,1,a b ==-满足22a b >,但是
11
a b
>,所以选项D 不成立.故选:C . 3.(2022·江西·临川一中高三期中(文))设命题():0ln 2ln3p x <-≤,命题
()():30q x m x m ---≤,若q 是p 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是( )
A .[)2,3
B .(]2,3
C .[]2,3
D .()2,3 【答案】C
【解析】由()0ln 2ln3x <-≤得:123x <-≤,解得:35x <≤,即(]:3,5p x ∈; 由()()30x m x m ---≤得:3m x m ≤≤+,即[]:,3q x m m ∈+;q 是p 的必要不充分条
件,(]3,5∴ [
],3m m +,335m m ≤⎧∴⎨+≥⎩
,解得:23m ≤≤,即实数m 的取值范围为[]2,3.故选:C.
4.(2022·天津市军粮城中学高三期中)设a 为常数,对于x ∀∈R ,210ax ax ++>,则a 的取值范围是( )
A .()0,4
B .[)0,4
C .()0,∞+
D .(),4-∞ 【答案】B
【解析】当0a =时,原不等式等价于10>,满足题意;当0a ≠时,若要满足题意,需0a >且240a a ∆=-<,解得()0,4a ∈,综上所述:[)0,4a ∈.故选:B.
5.(2022·辽宁·东北育才学校高三阶段练习)关于x 的不等式0ax b +>的解集为{|1}x x >,则关于x 的不等式
2
056
ax b
x x +>--的解集为( ) A .{|11x x -<<或6}x > B .{|1x x <-或16}x << C .{|1x x <-或23}x << D .{|12x x -<<或3}x > 【答案】A
【解析】因为关于x 的不等式0ax b +>的解集为{|1}x x >0
a a
b >⎧∴⎨
+=⎩, 则()()()()()()()21
0006110566161ax b ax a x x x x x x x x x x +-->⇔>⇔>⇔-+->---+-+ 所以不等式的解为11x -<<或6x >.故选:A.
6.(2022·湖北黄冈·高三阶段练习)已知正项等比数列{}n a 满足2022202120202a a a =+,若215log a +是2log m a 和2log n a 的等差中项,则
9n m
mn
+的最小值为( )
A .43
B .138
C .85
D .34
21
【答案】A
【解析】正项等比数列{}n a 满足2022202120202a a a =+,所以22q q =+,且0q >,解得
2q
,又因为215log a +是2log m a 和2log n a 的等差中项,
所以()212225log log log m n a a a +=+,得10222
2121log (2)log (2
)m n a a +-=,即12m n +=,
()9119191410101212123n m m n m n mn m n n m ⎛+⎛⎫⎛
⎫=++=++≥+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝, 当且仅当39n m ==时,等号成立.故选:A.
7.(2022·福建·莆田一中高三期中)已知0,0,1a b a b >>+=,则以下不等式正确的是( )
A .221a b +≥
B .221
4ab a b +≥ C .114a b +≤ D ≥【答案】D
【解析】因为0,0,1a b a b >>+=,所以()()2
2222221a b a b ab a b +≥++=+=,
故22
12a b +≥,当且仅当12
a b ==时,等号成立,A 错误;
()2
2
ab
a b ab a b ab +=+=,因为0,0,1a b a b >>+=,由基本不等式得:()2
1
4
4
a b ab +≤
=
, 当且仅当1
2a b ==时,等号成立,故2214
ab a b +≤,B 错误;因为0,0,1a b a b >>+=,
所以()1
1
1
1
1124a
b
a b a b a b b a ⎛⎫
+=++=+++≥+ ⎪⎝⎭,当且仅当1
2a b ==时,等号成
立,故114a b
+≥,C 错误;因为0,0,1a b a b >>+=,所以
==()2
144
a b ab +≤=,所以
1
2
<≤
2≥+≥12a b ==时,等号成立,故D 正确.故选:D
8.(2022·重庆八中高三阶段练习)已知0,0a b >>,则2
4
2b
a b
a +
+的最小值为( )
A ...1 D .1 【答案】B
【解析】因为0,0a b >>,所以244222b a a a b
a a +
+≥=+≥=
当且仅当
24b b
a =且42a a =,即a
b ==即2
42b
a b a ++的最小值为故选:B.
9.(2022·江苏·高三专题练习)若对(0,)t ∀∈+∞,都有22
(1)3x t x t
+<+成立,则x 的取值范围是( )
A .()2,6-
B .(,3)(2,6)-∞--
C .(,3)(2,)-∞-⋃-+∞
D .(,3)(2,)-∞-⋃-+∞ 【答案】B
【解析】令()2(1)t t t f +=,()0,t ∈+∞,()2)2(11
t t f t t t
=
=+++,因为()0,t ∈+∞,所以()1
224f t t t =++≥=,当1
t t =即1t =时取等号,又因为(0,)t ∀∈+∞,都有
22(1)3x t x t +<+,所以243x x <+即可.由243x x <+得()243033x x x x +-<++,即2412
03
x x x --<+, ()()2
41230x
x x --+<,所以()()()6230x x x -++<,解得3x <-或26x -<<.故选:
B.
10.(2022·宁夏·平罗中学高三期中(理))已知正数,x y 满足()()212x y --=.若不等式222x y m m +>+恒成立,则实数m 的取值范围是( )
A .()(),42,-∞-+∞
B .()(),24,-∞-+∞
C .(-4,2)
D .()2,4- 【答案】C
【解析】由题意知:2min (2)2x y m m +>+,(2)(1)2x y --= 即:2y x xy +=,∴2
1
1x y += ∴2142(2)()4y x x y x y x y x y +=+⨯+=++,又∵0x >,0y >,∴40y x
>,0x y >
∴44y x x y +≥当且仅当4y x x y =即42x y =⎧⎨=⎩ 时等号成立.∴当42x y =⎧⎨=⎩
时,2x y
+取得最小值为8.∴228m m +<解得:42m -<<,故选:C.
第7天 融会贯通限时训练(2)
1.(2022·河北·张家口市第一中学高三期中)欧拉公式i e cos isin (i x x x =+为虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉发现的,它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,在复变函数论里占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”,已知i a e 为纯虚数,则复数sin21
1i
a ++在复平面内对应的点位于( )
A .第一象限
B .第二象限
C .第三象限
D .第四象限 【答案】D
【解析】因为i e cos isin x x x =+,所以i e cos isin a a a =+,因为i a e 为纯虚数,所以cos 0a =,
sin 0a ≠,故sin 22sin cos 0a a a ==,所以()()sin2111i 1i 11
i 1i 1i 1i 1i 222
a +--====-+++-, 则复数sin211i a ++在复平面内对应的点为11,22⎛⎫
- ⎪⎝⎭
,则其在第四象限,故选:D.
2.(2022·江苏扬州·高三期中)(多选)下列说法中正确的有( )
A .若0a b >>,则1
1a b
< B .若0,a b c d <<<,则ac bd < C .若,a b c d <<,则a d b c -<- D .若33a b <,则22a b < 【答案】AC
【解析】对于A ,若0a b >>,则11a b
<,A 正确;对于B ,若0,a b c d <<<,当0,0c d 时,ac bd >,B 错误;对于C ,若,a b c d <<,则a d b c -<-,C 正确; 对于D ,若33a b <,则a b <,不一定有22a b <,D 错误.故选:AC.
3.(2022·湖南·宁乡一中高三期中)(多选)设0,0,1a b a b >>+=,则下列不等式中一定成立的是( )
A .114a b +≥
B .22
12a b +≥ C .3314
a b +≥
【答案】ABD
【解析】对于A :因为001a b a b >>+=,,,所以
()11111124b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=+++≥+ ⎪⎝⎭,当且仅当b a a b =,即12a b ==时取
等号,所以1
14a b
+≥成立.故A 正确;对于B :因为001a b a b >>+=,,,所以
2
124
a b ab +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭,当且仅当12a b ==时取等号.所以()222
12122a b a b ab ab +=+-=-≥成立.故B 正确;对于C :因为001a b a b >>+=,,,所以()()113a b +++=,
所以()()
311a b =+++≥
记u =0u >,所以21111336u a b
b =+++++≤+
=,
所以0u <≤故C 错误;对于D :因为0,0,1a b a b >>+=, 所以,()()()2
332222313a b a b a ab b a ab b a b ab ab +=+-+=-+=+-=-,由B 选项知
2
124a b ab +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭
,所以1134ab -≥,即33
14a b +≥,故D 选项正确.故选:ABD 4.(2022·安徽·合肥一六八中学高三阶段练习)(多选)已知a ,b 均为正实数,下列结论正确的有( )
A .若2a b +=
,则112a
b
+≥ B .若2a b +=,则
11b
ab
+≥
C .若1a b +=
D .当且仅当
a 时,22a
b a b a b
+++取得最大值4-【答案】ABCD
【解析】对于A :由2
1
11
2
a b
a
b
+≤
=+,∴112a b +≥,故A 正确.对于B :∵a ,b 为正实数,且2a b
+=,∴
()2
11111311242244244a b b a b b a b b a ab a ab a ab a b a a b +
++=+=+=+++
+=++≥3a =b
=等号成立.故B 正确;
对于C :由1a b +=,即
2
2
1+=

≤C 正确;对于D :因
为a ,b 均为正数,所以
2212112b
a b a
b b a b a b a a
+=+++++,令0b t a
=>,
则222122412112231
a b t t t a b a b t t t t +++=+=+++++
+2
1
114123123t t t t t
=+=+≤-++++
等号成立.条件为a ,故D 正确.故选:ABCD.
5.(2022·江苏盐城·高三阶段练习)命题“对任意[]12x ∈,
,230-≤x a ”为真命题的一个充分不必要条件是__________. 【答案】12a >(答案不唯一)
【解析】对任意[]12x ∈,
,230-≤x a 为真命题,则对任意[]12x ∈,,23x a ≤, 当[]12x ∈,
,23[3,12]x ∈,12a ∴≥,则命题“对任意[]12x ∈,,230-≤x a ”为真命题的一个充分不必要条件可以是12a >,故答案为:12a >.
6.(2022·全国·高三专题练习)若2241x y xy ++=,则2x y +的最大值是________.
【解析】∵2
2
41x y xy ++=,∴2
2
2
2
325(2)31(2)(2)228
x y x y xy x y x y +⎛⎫+-=≥+-=+ ⎪⎝⎭ , 当且仅当2x y =时,等号成立,此时2
8(2)5
x y +≤
,所以2x y +2x y +的
.
. 7.(2022·安徽·高三阶段练习)已知C z ∈,且i 1z -=,i 为虚数单位,则|2|z -的最大值是_____.
1
【解析】满足i 1z -=的z 对应的点Z 在复平面上以(0,1)M 为圆心,1为半径的圆上,
2z -表示点Z 到点(2,0)N
的距离,MN =
max 1ZN =
1.
8.(2022·河南·驻马店市第二高级中学高三阶段练习(理))已知p :2120x x --≤,
q :()()120x m x m +-+≤⎡⎤⎣⎦,(0m >),若p 是q 的充分非必要条件,则实数m 的取值范围是______. 【答案】[)3,+∞
【解析】由不等式2120x x --≤,解得34x -≤≤,设命题p 对应的集合为A ,则
[]3,4A =-,由不等式()()120x m x m +-+≤⎡⎤⎣⎦,解得()210m x m m -≤≤+>,
设命题q 对应的集合为B ,则[](),210B m m m =-+>,因为p 是q 的充分非必要条件,所以A 是B 的真子集,则3
214
m m -≤-⎧⎨
+≥⎩(不同时取等号),解得3m ≥,
所以实数m 的取值范围是[)3,+∞.故答案为:[)3,+∞.
9.(2022·陕西·宝鸡中学高三阶段练习(理))已知函数()123f x x x =---. (1)求不等式()()112
f x x ≥-的解集;
(2)若函数()f x 的最大值为m ,且2(0,0)a b m a b +=>>,求21a
b
+最小值.
【答案】(1)75
53⎡⎤⎢⎥⎣⎦
,;(2)18
【解析】(1)由已知得2,13()12334,1232,2x x f x x x x x x x ⎧
⎪-<⎪

=---=-≤≤⎨⎪

-+>⎪⎩
,当1x <时,
1()2(1)2f x x x =-≥-,不等式无解;当312x ≤≤时,1
()34(1)2f x x x =-≥-,解得
73
52x ≤≤;当32x >时,1()2(1)2f x x x =-+≥-,解得3523x <≤.综上所述,不等式的
解集为75
53⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
,.
(2)由(1)中的分段函数解析式可知,()f x 在3(,]2-∞上单调递增,在3(,)2
+∞上
单调递减,故max 31()()2
2
f x f m ===,从而12(0,0)2
a b m a b +==>>,
故2121222()(2)2(41)b a a b a
b
a
b
a b +=++=++
+104()10418b a a b =++≥+⨯, 当且仅当b
a
a b =时,即1
6
a b ==时,不等式取等号,故2
1a
b
+的最小值为18. 10.(2022·江苏淮安·高三期中)(1)已知1,x >-求函数()()
231
x x y x ++=+最小值,
并求出最小值时x 的值;
(2)问题:正数,a b 满足1a b +=,求12a b
+的最小值.其中一种解法是:
12122
()()123b a a b
a b a b a b +=++=+++≥+当且仅当2b a a b
=且1a b +=时,即1a =且
2b =.学习上述解法并解决下列问题:若实数,,,a b x y 满足
2222
1x y a b -=,试比较22
a b
-和2()x y -的大小,并指明等号成立的条件;
(3)利用(2)的结论,求M =M 最小的m 的值.
【答案】(1)当
1x 函数最小值为3(2)()2
22a b x y -≤-,当且仅当
222222b x a y a b =且x ,y 同号时等号成立.(3)当1312m =时,M 【解析】(1)1x >-10x ∴+>,
()()
11122
131
1
x x y x x x ++++=
=++
+++33≥=当且仅当2
1
1
x x +=
+1x ∴时取“=”所以当1x =函数最小值为3
(2)()()2222222
2
2
2
2
2
22
22221x y b x a y a b a b a b x y a b a
b ⎛⎫⎛⎫-=-⨯=--=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,
又2222222b x a y xy a b +≥,当且仅当222222b x a y a b =时等号成立, 所以()222222
2
2222
2222b x a y x y x y xy x y xy x y a
b ⎛⎫+-+≤+-≤+-=- ⎪⎝⎭,
所以()2
2
2
a b x y -≤-,当且仅当2222
22b x a y a b
=且x ,y 同号时等号成立.
此时x ,y 满足22
221x y
a b
-=;
(3)令x =y =22
221x y a b
-=求出21a =,214b =,
因为M =()1,431321,0m m m m m M ≥-=-+->->,
所以M =x y -≥40x y =>解的x =y =,即
1312m =
,所以1312m =时,M。

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