高考数学(浙江专用)总复习课时作业:第六章 不等式 第1讲 不等式的性质与一元二次不等式 Word版含答案
(新课标)高考数学一轮总复习 第六章 不等式、推理与证明 6-1 不等式的性质及一元二次不等式课时规
6-1 不等式的性质及一元二次不等式课时规X 练 A 组 基础对点练1.(2018·某某省三市联考)若集合A ={x |3+2x -x 2>0},集合B ={x |2x<2},则A ∩B 等于( C ) A .(1,3) B.(-∞,-1) C .(-1,1)D.(-3,1)2.设a >b ,a ,b ,c ∈R ,则下列结论正确的是( C ) A .ac 2>bc 2B.a b>1 C .a -c >b -cD.a 2>b 2解析:当c =0时,ac 2=bc 2,所以选项A 错误;当a >0,b <0时,ab<0,所以选项B 错误;因为a >b ,所以a -c >b -c 恒成立,所以选项C 正确;当a ≤0时,a 2<b 2,所以选项D 错误.故选C.3.(2018·某某调研)若6<a <10,a2≤b ≤2a ,c =a +b ,那么c 的取值X 围是( D )A .9≤c ≤18 B.15<c <30 C .9≤c ≤30D.9<c <304.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x x +2>0,|x |<1的解集为( C )A .{x |-2<x <-1} B.{x |-1<x <0} C .{x |0<x <1}D.{x |x >1}5.若a >b >0,c <d <0,则一定有( B ) A.a d >b cB.a d <b cC.a c >b dD.a c <b d6.下列选项中,使不等式x <1x<x 2成立的x 的取值X 围是( A )A .(-∞,-1) B.(-1,0) C .(0,1)D.(1,+∞)7.已知函数f (x )=1lnx +1+4-x 2,则函数f (x )的定义域为( B ) A .[-2,0)∪(0,2] B.(-1,0)∪(0,2] C .[-2,2]D.(-1,2]8.若一元二次不等式ax 2+bx +2>0的解集是⎝ ⎛ -12,⎭⎪⎫13,则a +b 的值是( D ) A .10 B.-10 C .14D.-149.设集合M ={x |x 2+3x +2<0},集合N =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ≤4,则M ∪N =( A )A .{x |x ≥-2} B.{x |x >-1} C .{x |x <-1}D.{x |x ≤-2}10.(2018·某某调研)设a >b >c >0,x =a 2+b +c 2,y =b 2+c +a2,z =c 2+a +b2,则x ,y ,z 的大小关系是__z >y >x __.(用“>”连接)解析:法一 y 2-x 2=2c (a -b )>0,∴y >x .同理,z >y ,∴z >y >x . 法二 令a =3,b =2,c =1,则x =18,y =20,z =26,故z >y >x .11.(2018·某某调研)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <12或x >3,则f (e x)>0(e 是自然对数的底数)的解集是__{x |-ln_2<x <ln_3}__.解析:依题意可得f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12(x -3)(a <0),则f (e x)=a ⎝⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)(a <0),由f (e x)=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)>0,可得12<e x <3,解得-ln 2<x <ln 3.12.已知f (x )是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x .那么,不等式f (x +2)<5的解集是__(-7,3)__.B 组 能力提升练1.已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则( A ) A .a >0,4a +b =0 B.a <0,4a +b =0 C .a >0,2a +b =0D.a <0,2a +b =0解析:∵f (0)=f (4)>f (1), ∴c =16a +4b +c >a +b +c ,∴16a +4b =0,即4a +b =0, 且15a +3b >0,即5a +b >0, 而5a +b =a +4a +b ,∴a >0.故选A.2.关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a =( A ) A.52 B.72 C.154D.152解析:由x 2-2ax -8a 2<0, 得(x +2a )(x -4a )<0, ∵a >0,∴不等式x 2-2ax -8a 2<0的解集为(-2a,4a ). 又∵不等式x 2-2ax -8a 2<0的解集为(x 1,x 2), ∴x 1=-2a ,x 2=4a .∵x 2-x 1=15,∴4a -(-2a )=15, 解得a =52,故选A.3.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2ex -1x <2,log 3x 2-1x ≥2,则不等式f (x )>2的解集为( C )A .(-2,4)B .(-4,-2)∪(-1,2)C .(1,2)∪(10,+∞)D .(10,+∞) 解析:令2ex -1>2(x <2),解得1<x <2;令log 3(x 2-1)>2(x ≥2),解得x >10,故选C.4.若a <b <0,则下列不等式中不成立的是( B ) A .|a |>|b | B.1a -b >1aC.1a >1bD.a 2>b 2解析:由不等式的性质,可得|a |>|b |,a 2>b 2,1a >1b 成立.假设1a -b >1a 成立,由a <b <0,得a-b <0,∴a (a -b )>0,则1a -b >1a ⇒a (a -b )·1a -b >1a·a (a -b )⇒a >a -b ⇒b >0,与已知矛盾,故选B.5.(2018·某某调研)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x ≤0,-x +2,x >0,则不等式f (x )≥x 2的解集为( A ) A .[-1,1] B.[-2,2] C .[-2,1]D.[-1,2]解析:法一 当x ≤0时,x +2≥x 2,∴-1≤x ≤0; 当x >0时,-x +2≥x 2,∴0<x ≤1.综上,原不等式的解集为{x |-1≤x ≤1}.故选A.法二 作出函数y =f (x )和函数y =x 2的图象,如图所示,由图知f (x )≥x 2的解集为[-1,1].故选A.6.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|3x -4|x ≤2,2x -1x >2,则f (x )≥1的解集为( D )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,53B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3 C .(-∞,1)∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫53,+∞ D .(-∞,1]∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3 解析:不等式f (x )≥1等价于⎩⎪⎨⎪⎧x >2,2x -1≥1或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤2,|3x -4|≥1,解得x ≤1或53≤x ≤3,所以不等式的解集为(-∞,1]∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤53,3,故选D. 7.已知一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >13,则f (e x )>0的解集为( D ) A .{x |x <-1或x >-ln 3}B .{x |-1<x <-ln 3}C .{x |x >-ln 3}D .{x |x <-ln 3}解析:设-1和13是方程x 2+ax +b =0的两个实数根,∴a =-⎝⎛⎭⎪⎫-1+13=23, b =-1×13=-13.∵一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >13, ∴f (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+23x -13=-x 2-23x +13,∴f (x )>0的解集为x ∈⎝⎛⎭⎪⎫-1,13.不等式f (e x )>0可化为-1<e x <13,解得x <ln 13,∴x <-ln 3,即f (e x)>0的解集为{x |x <-ln 3}.故选D.8.(2018·某某质检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x ≥0,x 2-2x ,x <0,若关于x 的不等式[f (x )]2+af (x )-b 2<0恰有1个整数解,则实数a 的最大值是( D )A .2 B.3 C .5D.8解析:作出函数f (x )的图象如图实线部分所示,由[f (x )]2+af (x )-b 2<0,得-a -a 2+4b 22<f (x )<-a +a 2+4b22,若b ≠0,则f (x )=0满足不等式,即不等式有2个整数解,不满足题意,所以b =0,所以-a <f (x )<0,且整数解x 只能是3,当3<x ≤4时,-8≤f (x )<-3,所以-8≤-a <-3,即a 的最大值为8,故选D. 9.下列四个不等式:①x +1x ≥2(x ≠0);②c a <c b (a >b >c >0);③a +m b +m >a b (a ,b ,m >0);④a 2+b 22≥⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22.其中恒成立的有( B ) A .3个 B.2个 C .1个D.0个解析:对于①,当x <0时,x +1x≥2(x ≠0)不成立;对于②,∵a >b >c >0,∴1a <1b ,由不等式的性质,知c a <c b;对于③,a +mb +m >ab成立的条件是a ,b ,m >0且a <b ; 对于④,2(a 2+b 2)≥a 2+b 2+2ab (当且仅当a =b 时等号成立),两边同时除以4,可得a 2+b 22≥⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22.综上,四个不等式恒成立的是②④,故选B.10.(2018·某某模拟)若不等式mx 2+2mx -4<2x 2+4x 对任意x 都成立,则实数m 的取值X 围是__(-2,2]__.解析:原不等式等价于(m -2)x 2+2(m -2)x -4<0, ①当m -2=0,即m =2时,对任意x ,不等式都成立;②当m -2<0,即m <2时,Δ=4(m -2)2+16(m -2)<0,解得-2<m <2. 综上,m ∈(-2,2].11.(2018·某某模拟)若关于x 的不等式4x-2x +1-a ≥0在[1,2]上恒成立,则实数a 的取值X 围为__(-∞,0]__. 解析:因为不等式4x-2x +1-a ≥0在[1,2]上恒成立,所以4x-2x +1≥a 在[1,2]上恒成立.令y =4x -2x +1=(2x )2-2×2x+1-1=(2x-1)2-1.因为1≤x ≤2,所以2≤2x≤4.由二次函数的性质,可知当2x=2,即x =1时,y 取得最小值0,所以实数a 的取值X 围为(-∞,0].12.关于x 的不等式ax 2+(a -2)x -2≥0(a ∈R ).(1)已知不等式的解集为(-∞,-1]∪[2,+∞),求a 的值; (2)解关于x 的不等式ax 2+(a -2)x -2≥0.解析:(1)∵关于x 的不等式ax 2+(a -2)x -2≥0可化为(ax -2)(x +1)≥0,且该不等式的解集为(-∞,-1]∪[2,+∞),∴a >0. 又不等式对应方程的两个实数根为-1和2, ∴2a=2,解得a =1.(2)①当a =0时,不等式可化为-2x -2≥0,它的解集为{x |x ≤-1};②当a >0时,不等式可化为⎝⎛⎭⎪⎫x -2a (x +1)≥0,则不等式对应的方程的两个实数根为2a 和-1,且2a>-1,∴不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≥2a或x ≤-1;③当a <0时,不等式可化为⎝⎛⎭⎪⎫x -2a (x +1)≤0,则不等式对应方程的两个实数根为2a和-1.当-2<a <0,即2a<-1时,不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫2a≤x ≤-1;当a =-2,即2a=-1时,不等式的解集为{x |x =-1};当a <-2,即2a>-1时,不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-1≤x ≤2a .综上,当a =0时,不等式的解集为{x |x ≤-1};当a >0时,不等式的解集为⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≥2a 或x ≤-1;当-2<a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫2a≤x ≤-1;当a =-2时,不等式的解集为{x |x =-1};当a <-2时,不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-1≤x ≤2a .。
高考总复习数学(理科)课时作业:第6章 第1讲 不等式的概念与性质 Word版含解析
第六章 不等式第1讲 不等式的概念与性质1.如果a <b <0,那么下列不等式成立的是( ) A.1a <1bB .ab <b 2C .-ab <-a 2D .-1a <-1b2.设a ,b ,c ∈R ,且a >b ,则( )A .ac >bc B.1a <1bC .a 2>b 2D .a 3>b 33.已知下列不等式:①x 2+3>2x ;②a 3+b 3≥a 2b +ab 2(a ,b ∈R +);③a 2+b 2≥2(a -b -1).其中正确的个数有( )A .0个B .1个C .2个D .3个 4.(2015年湖北)将离心率为e 1的双曲线C 1的实半轴长a 和虚半轴长b (a ≠b )同时增加m (m >0)个单位长度,得到离心率为e 2的双曲线C 2,则( )(导学号 58940315)A .对任意的a ,b ,e 1<e 2B .当a >b 时,e 1<e 2;当a <b 时,e 1>e 2C .对任意的a ,b ,e 1>e 2D .当a >b 时,e 1>e 2;当a <b 时,e 1<e 25.下列三个不等式中,恒成立的个数有( )①x +1x ≥2(x ≠0);②c a <cb (a >b >c >0); ③a +m b +m >a b(a ,b ,m >0,a <b ). A .3个 B .2个 C .1个 D .0个6.已知三个不等式:ab >0,bc -ad >0,c a -db>0(其中a ,b ,c ,d 均为实数),用其中两个不等式作为条件,余下的一个不等式作为结论组成一个命题,可组成的真命题的个数是( )A .0B .1C .2D .37.用若干辆载重为8吨的汽车运一批货物,若每辆汽车只装4吨,则剩下20吨货物;若每辆汽车装8吨,则最后一辆汽车不满也不空.则有汽车________辆.8.(2015年上海)记方程①:x 2+a 1x +1=0,方程②:x 2+a 2x +2=0,方程③:x 2+a 3x +4=0,其中a 1,a 2,a 3是正实数.当a 1,a 2,a 3成等比数列时,下列选项中,能推出方程③无实根的是( )A .方程①有实根,且②有实根B .方程①有实根,且②无实根C .方程①无实根,且②有实根D .方程①无实根,且②无实根9.(2016年北京)已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( )(导学号 58940316) A.1x -1y>0 B .sin x -sin y >0 C.⎝⎛⎭⎫12x -⎝⎛⎭⎫12y <0 D .ln x +ln y >010.设a ,b 为正实数.现有下列命题: ①若a 2-b 2=1,则a -b <1;②若1b -1a=1,则a -b <1;③若|a -b |=1,则|a -b |<1; ④若|a 3-b 3|=1,则|a -b |<1.其中的真命题有________(写出所有真命题的编号).11.已知a >0,b >0,求证:⎝⎛⎭⎫a 2b 12+⎝⎛⎭⎫b 2a 12≥a 12+b 12.(导学号 58940317)12.已知α∈(0,π),比较2sin 2α与sin α1-cos α的大小.第1讲 不等式的概念与性质1.D 解析:a <b <0,设a =-2,b =-1,则-12>-1;(-2)×(-1)>(-1)2;-(-2)×(-1)>-(-2)2.故A ,B ,C 错误.故选D.2.D 解析:当c ≤0时,A 不成立;当a =1,b =-2时,B ,C 不成立.故选D. 3.D 解析:∵x 2-2x +3=(x -1)2+2>0,∴x 2+3>2x .∵a 3+b 3-a 2b -ab 2=(a -b )(a 2-b 2)=(a +b )(a -b )2≥0,∴a 3+b 3≥a 2b +ab 2.∵a 2+b 2-2(a -b -1)=(a -1)2+(b +1)2≥0,∴a 2+b 2≥2(a -b -1).4.B 解析:e 1=1+b 2a 2,e 2=1+(b +m )2(a +m )2.不妨令e 1<e 2,化简,得b a <b +m a +m (m >0).得bm <am .得b <a .所以当b >a 时,有b a >b +m a +m ,即e 1>e 2;当b <a 时,有b a <b +m a +m ,即e 1<e 2.故选B.5.B 解析:当x <0时,x +1x ≥2(x ≠0)显然不成立.由a >b >c >0⇒⎩⎪⎨⎪⎧1a <1b ,c >0⇒c a <cb.故②成立.a +m b +m -a b =m (b -a )(b +m )b>0,故③成立.故选B.6.D 解析:因为c a -d b =bc -ad ab ,所以由⎩⎪⎨⎪⎧ab >0,bc -ad >0⇒c a -db>0;同理⎩⎪⎨⎪⎧ab >0,c a -db >0⇒bc-ad >0;⎩⎪⎨⎪⎧bc -ad >0,c a -d b >0⇒ab >0.故有3个真命题.7.6 解析:设有x 辆汽车,则货物重为(4x +20)吨.由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧8(x -1)<4x +20,8x >4x +20,x ∈N *.解得5<x <7,且x ∈N *.故只有x =6才满足要求. 8.B解析:当方程①有实根,且②无实根时,a 21≥4,a 22<8,从而a 3=a 22a 1<82=4,∴a 3<16,即方程③:x 2+a 3x +4=0无实根.故选B ,而A ,D 由于不等式方向不一致,不可推;C 推出③有实根.9.C 解析:由x >y >0,得1x <1y ,即1x -1y<0,A 不正确;由x >y >0及函数y =sin x 的单调性,可知sin x -sin y >0不一定正确,B 不正确;由0<12<1,x >y >0,得⎝⎛⎭⎫12x <⎝⎛⎭⎫12y ,即⎝⎛⎭⎫12x-⎝⎛⎭⎫12y <0,C 正确;由x >y >0,得xy >0,不一定大于1,故ln x +ln y =ln xy >0不一定成立,D 不正确.10.①④解析:①中,∵a 2-b 2=1,∴a -b =1a +b .而a >0,b >0,又a 2=b 2+1>1,∴a >1,从而1a +b<1,即a -b <1.∴①正确.②中,取a =5,b =56,验证知②错误.③中,取a =4,b =1,验证知③错误. ④∵a ,b 是正实数,不妨设a >b , ∴a 3-b 3=(a -b )(a 2+b 2+ab ). ∴a -b =a 3-b 3a 2+ab +b 2=1a 2+ab +b 2.∵a 3=1+b 3>1,∴a 2>1,∴a 2+ab +b 2>1.则0<1a 2+ab +b2<1. ∴0<a -b =1a 2+ab +b 2<1,即|a -b |<1.同理,设a <b ,也能得到|a -b |<1的结论,故④正确. 11.证明:方法一,左边-右边=(a )3+(b )3ab -(a +b )=(a +b )(a -ab +b )-ab (a +b )ab=(a +b )(a -2ab +b )ab =(a +b )(a -b )2ab ≥0.∴原不等式成立. 方法二,左边>0,右边>0. 左边右边=(a +b )(a -ab +b )ab (a +b )=(a -ab +b )ab ≥2 ab -ab ab=1.∴原不等式成立.12.解:2sin 2α-sin α1-cos α=4sin αcos α(1-cos α)-sin α1-cos α=sin α1-cos α(-4cos 2α+4cos α-1)=-sin α1-cos α(2cos α-1)2. ∵α∈(0,π),∴sin α>0,1-cos α>0,(2cos α-1)2≥0. ∴-sin α1-cos α(2cos α-1)2≤0,即2sin 2α-sin α1-cos α≤0.∴2sin 2α≤sin α1-cos α,当且仅当α=π3时取等号.。
2018年高考数学(浙江专用)总复习教师用书:第6章 第1讲 不等式的性质与一元二次不等式
第1讲 不等式的性质与一元二次不等式最新考纲 1.了解现实世界和日常生活中存在着大量的不等关系,了解不等式(组)的实际背景;2.会从实际问题的情境中抽象出一元二次不等式模型;3.通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系;4.会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.知 识 梳 理1.两个实数比较大小的方法(1)作差法⎩⎨⎧a -b >0⇔a >b ,a -b =0⇔a =b ,a -b <0⇔a <b ;(2)作商法⎩⎪⎨⎪⎧ab >1⇔a >b (a ∈R ,b >0),ab =1⇔a =b (a ∈R ,b >0),a b <1⇔a <b (a ∈R ,b >0).2.不等式的性质(1)对称性:a >b ⇔b <a ; (2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c ;(3)可加性:a >b ⇔a +c >b +c ;a >b ,c >d ⇒a +c ≥b +d ; (4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ; (5)可乘方:a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥1); (6)可开方:a >b >0n ∈N ,n ≥2).3.三个“二次”间的关系1.判断正误(在括号内打“√”或“×”) (1)a >b ⇔ac 2>bc2.( )(2)若不等式ax 2+bx +c <0的解集为(x 1,x 2),则必有a >0.( )(3)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R .( )(4)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 ≤0.( ) 解析 (1)由不等式的性质,ac 2>bc 2⇒a >b ;反之,c =0时,a >b ⇒ac 2>bc 2. (3)若方程ax 2+bx +c =0(a <0)没有实根.则不等式ax 2+bx +c >0的解集为∅. (4)当a =b =0,c ≤0时,不等式ax 2+bx +c ≤0也在R 上恒成立. 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× 2.若a >b >0,c <d <0,则一定有( ) A.a d >b c B.a d <b c C.a c >b dD.a c <b d解析 因为c <d <0,所以0>1c >1d ,两边同乘-1,得-1d >-1c >0,又a >b >0,故由不等式的性质可知-ad >-b c >0.两边同乘-1,得a d <bc .故选B.答案 B3.设集合M ={x |x 2-3x -4<0},N ={x |0≤x ≤5},则M ∩N 等于( ) A.(0,4]B.[0,4)C.[-1,0)D.(-1,0]解析 ∵M ={x |x 2-3x -4<0}={x |-1<x <4}, ∴M ∩N =[0,4). 答案 B4.(2017·金华模拟)若不等式ax 2+bx +2>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,13,则a =________,b=________.解析由题意知,方程ax 2+bx +2=0的两根为x 1=-12,x 2=13,又⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-ba ,x 1x 2=2a ,即⎩⎪⎨⎪⎧-12+13=-ba ,-12×13=2a ,解得⎩⎨⎧a =-12,b =-2.答案 -12 -25.当x >0时,若不等式x 2+ax +1≥0恒成立,则a 的最小值为( ) A.-2 B.-3 C.-1D.-32解析 当Δ=a 2-4≤0,即-2≤a ≤2时,不等式x 2+ax +1≥0对任意x >0恒成立,当Δ=a 2-4>0,则需⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4>0,-a 2<0,解得a >2,所以使不等式x 2+ax +1≥0对任意x >0恒成立的实数a 的最小值是-2. 答案 A6.(必修5P80A3改编)若关于x 的一元二次方程x 2-(m +1)x -m =0有两个不相等的实数根,则m 的取值范围是________.解析 由题意知Δ=[(m +1)]2+4m >0.即m 2+6m +1>0, 解得m >-3+22或m <-3-2 2.答案 (-∞,-3-22)∪(-3+22,+∞)考点一 比较大小及不等式的性质的应用【例1】 (1)已知实数a ,b ,c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.c ≥b >a B.a >c ≥b C.c >b >aD.a >c >b(2)若1a <1b <0,给出下列不等式:①1a +b <1ab ;②|a |+b >0;③a -1a >b -1b ;④lna 2>lnb 2.其中正确的不等式是( ) A.①④B.②③C.①③D.②④解析 (1)∵c -b =4-4a +a 2=(a -2)2≥0,∴c ≥b . 又b +c =6-4a +3a 2,∴2b =2+2a 2,∴b =a 2+1, ∴b -a =a 2-a +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+34>0,∴b >a ,∴c ≥b >a .(2)法一 因为1a <1b <0,故可取a =-1,b =-2.显然|a |+b =1-2=-1<0,所以②错误;因为ln a 2=ln(-1)2=0,ln b 2=ln(-2)2=ln 4>0,所以④错误.综上所述,可排除A ,B ,D.法二 由1a <1b <0,可知b <a <0.①中,因为a +b <0,ab >0,所以1a +b <0,1ab>0.故有1a +b<1ab ,即①正确; ②中,因为b <a <0,所以-b >-a >0.故-b >|a |,即|a |+b <0,故②错误; ③中,因为b <a <0,又1a <1b <0,则-1a >-1b >0, 所以a -1a >b -1b ,故③正确;④中,因为b <a <0,根据y =x 2在(-∞,0)上为减函数,可得b 2>a 2>0,而y =ln x 在定义域(0,+∞)上为增函数,所以ln b 2>ln a 2,故④错误.由以上分析,知①③正确. 答案 (1)A (2)C规律方法 (1)比较大小常用的方法:①作差法;②作商法;③函数的单调性法.(2)判断多个不等式是否成立,常用方法:一是直接使用不等式性质,逐个验证;二是用特殊法排除.【训练1】 (1)(2017·金华四校联考)已知p =a +1a -2,q =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2,其中a >2,x ∈R ,则p ,q 的大小关系是( ) A.p ≥qB.p >qC.p <qD.p ≤q(2)设a >b >1,c <0,给出下列三个结论:①c a >cb ;②ac <b c ;③log b (a -c )>log a (b -c ).其中所有的正确结论的序号是( ) A.①B.①②C.②③D.①②③解析 (1)由于a >2,故p =a +1a -2=(a -2)+1a -2+2≥2+2=4,当且仅当a =3时取等号.因为x 2-2≥-2,所以q =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-2≤⎝ ⎛⎭⎪⎫12-2=4,当且仅当x =0时取等号,所以p ≥q .(2)由不等式性质及a >b >1知1a <1b ,又c <0,所以c a >cb ,①正确;构造函数y =xc ,∵c <0,∴y =x c 在(0,+∞)上是减函数,又a >b >1,∴a c <b c ,知②正确;∵a >b >1,c <0,∴a -c >b -c >1,∴log b (a -c )>log a (a -c )>log a (b -c ),知③正确. 答案 (1)A (2)D考点二 一元二次不等式的解法(多维探究) 命题角度一 不含参的不等式【例2-1】 求不等式-2x 2+x +3<0的解集. 解 化-2x 2+x +3<0为2x 2-x -3>0, 解方程2x 2-x -3=0得x 1=-1,x 2=32,∴不等式2x 2-x -3>0的解集为(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞,即原不等式的解集为(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞.命题角度二 含参不等式【例2-2】 解关于x 的不等式ax 2-2≥2x -ax (x ∈R ). 解 原不等式可化为ax 2+(a -2)x -2≥0.①当a =0时,原不等式化为x +1≤0,解得x ≤-1. ②当a >0时,原不等式化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2a (x +1)≥0,解得x ≥2a 或x ≤-1.③当a <0时,原不等式化为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2a (x +1)≤0.当2a >-1,即a <-2时,解得-1≤x ≤2a ; 当2a =-1,即a =-2时,解得x =-1满足题意; 当2a <-1,即-2<a <0,解得2a ≤x ≤-1.综上所述,当a =0时,不等式的解集为{x |x ≤-1};当a >0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≥2a ,或x ≤-1;当-2<a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫2a ≤x ≤-1; 当a =-2时,不等式的解集为{-1};当a <-2时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1≤x ≤2a .规律方法 含有参数的不等式的求解,往往需要比较(相应方程)根的大小,对参数进行分类讨论:(1)若二次项系数为常数,可先考虑分解因式,再对参数进行讨论;若不易分解因式,则可对判别式进行分类讨论;(2)若二次项系数为参数,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的情形,以便确定解集的形式;(3)其次对相应方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集.【训练2】 (1)已知不等式x 2-2x -3<0的解集为A ,不等式x 2+x -6<0的解集为B ,不等式x 2+ax +b <0的解集为A ∩B ,则a +b 等于( ) A.-3B.1C.-1D.3(2)不等式2x 2-x <4的解集为________.解析 (1)由题意得,A ={x |-1<x <3},B ={x |-3<x <2},所以A ∩B ={x |-1<x <2},由题意知,-1,2为方程x 2+ax +b =0的两根,由根与系数的关系可知,a =-1,b =-2,则a +b =-3.(2)因为4=22且y =2x 在R 上单调递增,所以2x 2-x <4可化为x 2-x <2,解得-1<x <2,所以2x 2-x <4的解集是{x |-1<x <2}. 答案 (1)A (2){x |-1<x <2}考点三 一元二次不等式的恒成立问题(多维探究) 命题角度一 在R 上恒成立【例3-1】 若一元二次不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为( ) A.(-3,0]B.[-3,0)C.[-3,0]D.(-3,0)解析 2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立, 则必有⎩⎪⎨⎪⎧2k <0,Δ=k 2-4×2k ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-38<0, 解之得-3<k <0. 答案 D命题角度二 在给定区间上恒成立【例3-2】 设函数f (x )=mx 2-mx -1(m ≠0),若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,则m 的取值范围是________. 解析 要使f (x )<-m +5在[1,3]上恒成立, 则mx 2-mx +m -6<0,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.有以下两种方法:法一 令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3].当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数,所以g (x )max =g (3)=7m -6<0. 所以m <67,则0<m <67.当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数, 所以g (x )max =g (1)=m -6<0. 所以m <6,所以m <0.综上所述,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪0<m <67或m <0.法二 因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可. 因为m ≠0,所以m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m |0<m <67或m <0.答案⎩⎨⎧⎭⎬⎫m |0<m <67或m <0命题角度三 给定参数范围的恒成立问题【例3-3】 已知a ∈[-1,1]时不等式x 2+(a -4)x +4-2a >0恒成立,则x 的取值范围为( ) A.(-∞,2)∪(3,+∞) B.(-∞,1)∪(2,+∞) C.(-∞,1)∪(3,+∞)D.(1,3)解析 把不等式的左端看成关于a 的一次函数,记f (a )=(x -2)a +x 2-4x +4, 则由f (a )>0对于任意的a ∈[-1,1]恒成立, 所以f (-1)=x 2-5x +6>0,且f (1)=x 2-3x +2>0即可,解不等式组⎩⎨⎧x 2-5x +6>0,x 2-3x +2>0,得x <1或x >3. 答案 C规律方法 恒成立问题求解思路(1)一元二次不等式在R 上恒成立确定参数的范围时,结合一元二次方程,利用判别式来求解.(2)一元二次不等式在x ∈[a ,b ]上恒成立确定参数范围时,要根据函数的单调性,求其最小值,让最小值大于等于0,从而求参数的范围.(3)一元二次不等式对于参数m ∈[a ,b ]恒成立确定x 的范围,要注意变换主元,一般地,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.【训练3】 (1)若不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A.[-1,4]B.(-∞,-2]∪[5,+∞)C.(-∞,-1]∪[4,+∞)D.[-2,5](2)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是______.解析 (1)由于x 2-2x +5=(x -1)2+4的最小值为4,所以x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,只需a 2-3a ≤4,解得-1≤a ≤4. (2)二次函数f (x )对于任意x ∈[m ,m +1], 都有f (x )<0成立,则⎩⎨⎧f (m )=m 2+m 2-1<0,f (m +1)=(m +1)2+m (m +1)-1<0, 解得-22<m <0. 答案 (1)A (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0[思想方法]1.比较法是不等式性质证明的理论依据,是不等式证明的主要方法之一,比较法之一作差法的主要步骤为作差——变形——判断正负.2.判断不等式是否成立,主要有利用不等式的性质和特殊值验证两种方法,特别是对于有一定条件限制的选择题,用特殊值验证的方法更简单.3.“三个二次”的关系是解一元二次不等式的理论基础;一般可把a <0的情况转化为a >0时的情形.4.(1)对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方.另外常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值. (2)解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数.一般地,知道谁的范围,谁就是主元,求谁的范围,谁就是参数. [易错防范]1.对于不等式ax 2+bx +c >0,求解时不要忘记讨论a =0时的情形.2.当Δ<0时,ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集为R 还是∅,要注意区别.3.含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论.基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.若f (x )=3x 2-x +1,g (x )=2x 2+x -1,则f (x ),g (x )的大小关系是( ) A.f (x )=g (x ) B.f (x )>g (x )C.f (x )<g (x )D.随x 的值变化而变化解析 f (x )-g (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1>0⇒f (x )>g (x ). 答案 B2.已知下列四个条件:①b >0>a ,②0>a >b ,③a >0>b ,④a >b >0,能推出1a <1b 成立的有( ) A.1个B.2个C.3个D.4个解析 运用倒数性质,由a >b ,ab >0可得1a <1b ,②、④正确.又正数大于负数,①正确,③错误,故选C. 答案 C3.(2017·宁波十校联考)若集合A ={x |3+2x -x 2>0},集合B ={x |2x <2},则A ∩B 等于( ) A.(1,3) B.(-∞,-1) C.(-1,1)D.(-3,1)解析 依题意,可求得A =(-1,3),B =(-∞,1),∴A ∩B =(-1,1).答案 C4.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的取值范围是( )A.{a |0<a <4}B.{a |0≤a <4}C.{a |0<a ≤4}D.{a |0≤a ≤4}解析 由题意知a =0时,满足条件.a ≠0时,由⎩⎨⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0,得0<a ≤4,所以0≤a ≤4. 答案 D5.已知函数f (x )=-x 2+ax +b 2-b +1(a ∈R ,b ∈R ),对任意实数x 都有f (1-x )=f (1+x )成立,若当x ∈[-1,1]时,f (x )>0恒成立,则b 的取值范围是( )A.(-1,0)B.(2,+∞)C.(-∞,-1)∪(2,+∞)D.不能确定 解析 由f (1-x )=f (1+x )知f (x )的图象关于直线x =1对称,即a 2=1,解得a =2.又因为f (x )开口向下,所以当x ∈[-1,1]时,f (x )为增函数,所以f (x )min =f (-1)=-1-2+b 2-b +1=b 2-b -2,f (x )>0恒成立,即b 2-b -2>0恒成立,解得b <-1或b >2.答案 C二、填空题6.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0,则不等式f (x )>3的解集为________. 解析 由题意知⎩⎨⎧x ≥0,x 2+2x >3或⎩⎨⎧x <0,-x 2+2x >3,解得x >1.故原不等式的解集为{x |x >1}.答案 {x |x >1}7.若关于x 的不等式ax >b 的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,15,则关于x 的不等式ax 2+bx -45a >0的解集为________.解析 由已知ax >b 的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,15,可知a <0,且b a =15,将不等式ax 2+bx -45a >0两边同除以a ,得x 2+b a x -45<0,即x 2+15x -45<0,解得-1<x <45,故不等式ax 2+bx -45a >0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,45. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,45 8.不等式a 2+8b 2≥λb (a +b )对于任意的a ,b ∈R 恒成立,则实数λ的取值范围为________.解析 因为a 2+8b 2≥λb (a +b )对于任意的a ,b ∈R 恒成立,所以a 2+8b 2-λb (a +b )≥0对于任意的a ,b ∈R 恒成立,即a 2-λba +(8-λ)b 2≥0恒成立, 由二次不等式的性质可得,Δ=λ2b 2+4(λ-8)b 2=b 2(λ2+4λ-32)≤0,所以(λ+8)(λ-4)≤0,解得-8≤λ≤4.答案 [-8,4]三、解答题9.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6.(1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),求实数a ,b 的值.解 (1)由题意知f (1)=-3+a (6-a )+6=-a 2+6a +3>0,即a 2-6a -3<0,解得3-23<a <3+2 3.所以不等式的解集为{a |3-23<a <3+23}.(2)∵f (x )>b 的解集为(-1,3),∴方程-3x 2+a (6-a )x +6-b =0的两根为-1,3,∴⎩⎪⎨⎪⎧(-1)+3=a (6-a )3,(-1)×3=-6-b 3,解得⎩⎨⎧a =3±3,b =-3. 即a 的值为3±3,b 的值为-3.10.某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x 成(1成=10%),售出商品数量就增加85x 成.要求售价不能低于成本价.(1)设该商店一天的营业额为y ,试求y 与x 之间的函数关系式y =f (x ),并写出定义域;(2)若再要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围.解 (1)由题意得,y =100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10·100⎝ ⎛⎭⎪⎫1+850x . 因为售价不能低于成本价,所以100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10-80≥0. 所以y =f (x )=40(10-x )(25+4x ),定义域为x ∈[0,2].(2)由题意得40(10-x )(25+4x )≥10 260,化简得8x 2-30x +13≤0.解得12≤x ≤134.所以x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2. 能力提升题组(建议用时:25分钟)11.下面四个条件中,使a >b 成立的充分而不必要的条件是( )A.a >b +1B.a >b -1C.a 2>b 2D.a 3>b 3解析 A 项:若a >b +1,则必有a >b ,反之,当a =2,b =1时,满足a >b ,但不能推出a >b +1,故a >b +1是a >b 成立的充分而不必要条件;B 项:当a =b =1时,满足a >b -1,反之,由a >b -1不能推出a >b ;C 项:当a =-2,b =1时,满足a 2>b 2,但a >b 不成立;D 项:a >b 是a 3>b 3的充要条件,综上所述答案选A.答案 A12.(2017·丽水市调研)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <12或x >3,则f (e x )>0(e 是自然对数的底数)的解集是( )A.{x |x <-ln 2或x >ln 3}B.{x |ln 2<x <ln 3}C.{x |x <ln 3}D.{x |-ln 2<x <ln 3}解析 法一 依题意可得f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12(x -3)(a <0),则f (e x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)(a <0),由f (e x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)>0,可得12<e x <3,解得-ln 2<x <ln 3,故选D. 法二 由题知,f (x )>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12<x <3,令12<e x <3,得-ln 2<x <ln 3,故选D. 答案 D13.(2017·宁波检测)若不等式x 2+ax -2>0在R 上有解,则实数a 的取值范围是________;若在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围是________.解析 设f (x )=x 2+ax -2,∵f (x )开口向上,∴对任意a ∈R ,f (x )>0在R 上有解;由于Δ=a 2+8>0恒成立,所以方程x 2+ax -2=0恒有一正一负两根,于是不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解的充要条件是f (5)>0,即a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞. 答案 R ⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞ 14.解关于x 的不等式ax 2-(2a +1)x +2<0(a ∈R ).解 原不等式可化为(ax -1)(x -2)<0.(1)当a >0时,原不等式可以化为a (x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x -2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0.因为方程(x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a =0的两个根分别是2,1a ,所以当0<a <12时,2<1a ,则原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2<x <1a ;当a =12时,原不等式的解集是∅;当a >12时,1a <2,则原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a <x <2. (2)当a =0时,原不等式为-(x -2)<0,解得x >2,即原不等式的解集是{x |x >2}.(3)当a <0时,原不等式可以化为a (x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0, 根据不等式的性质,这个不等式等价于(x -2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a >0,由于1a <2,故原不等式的解集是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <1a 或x >2. 综上所述,当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <1a 或x >2; 当a =0时,不等式的解集为{x |x >2};当0<a <12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2<x <1a ;当a =12时,不等式的解集为∅;当a >12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a <x <2. 15.已知二次函数f (x )的二次项系数为a ,且不等式f (x )>-2x 的解集为(1,3).(1)若方程f (x )+6a =0有两个相等的根,求f (x )的解析式;(2)若f (x )的最大值为正数,求a 的取值范围.解 (1)∵f (x )+2x >0的解集为(1,3),f (x )+2x =a (x -1)(x -3),且a <0,因而f (x )=a (x -1)(x -3)-2x =ax 2-(2+4a )x +3a .①由方程f (x )+6a =0,得ax 2-(2+4a )x +9a =0.②因为方程②有两个相等的实根,所以Δ=[-(2+4a )]2-4a ·9a =0,即5a 2-4a -1=0,解得a =1或a =-15.由于a <0,舍去a =1,将a =-15代入①,得f (x )=-15x 2-65x -35.(2)由f (x )=ax 2-2(1+2a )x +3a =a ⎝⎛⎭⎪⎫x -1+2a a 2-a 2+4a +1a 及a <0,可得f (x )的最大值为-a 2+4a +1a. 由⎩⎪⎨⎪⎧-a 2+4a +1a >0,a <0,解得a <-2-3或-2+3<a <0.故当f (x )的最大值为正数时,实数a 的取值范围是(-∞,-2-3)∪(-2+3,0).。
(浙江版)高考数学一轮复习第06章不等式与证明测试题(2021学年)
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第06章 不等式与证明一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选择中,只有一个是符合题目要求的.) 1。
已知等差数列满足: 31313,33a a ==,求7a ( )A 。
19B . 20C 。
21 D. 22 【答案】C2。
【改编题】等差数列{}n a 的前11项和1188S =,则369a a a ++=( ) A. 18 B. 24 C. 30 D. 32 【答案】B 【解析】()11111611112a a S a +==,所以68a =,根据等差数列性质: 369a a a ++= 6324a =,故选择B.3。
【2018届湖南省益阳市、湘潭市高三9月调研】已知等比数列{}n a 中, 5473,45a a a ==,则7957a a a a --的值为( )A. 3B. 5 C。
9 D. 25 【答案】D【解析】设等比数列{}n a 的公比为q ,则25475945a a a a q q q=⋅==。
所以5q =。
2227957575725a a a q a q q a a a a --===--.故选D.4.【2018届河北省衡水中学高三上学期二调】设正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11n na a +<,若3520a a +=, 3564a a =,则4S =( )A 。
(浙江通用)版高考数学一轮复习第六章不等式6.1不等关系与不等式【含答案】
【步步高】(浙江通用)2017版高考数学一轮复习 第六章 不等式 6.1不等关系与不等式1.两个实数比较大小的方法(1)作差法⎩⎪⎨⎪⎧a -b >0⇔a > b a -b =0⇔a = ba -b <0⇔a < b(a ,b ∈R );(2)作商法⎩⎪⎨⎪⎧ab>1⇔a > b ab =1⇔a = ba b <1⇔a < b(a ∈R ,b >0).2.不等式的基本性质【知识拓展】 不等式的一些常用性质 (1)倒数的性质 ①a >b ,ab >0⇒1a <1b.②a <0<b ⇒1a <1b.③a >b >0,0<c <d ⇒a c >b d. ④0<a <x <b 或a <x <b <0⇒1b <1x <1a.(2)有关分数的性质 若a >b >0,m >0,则 ①b a <b +m a +m ;b a >b -ma -m(b -m >0). ②a b >a +mb +m ;a b <a -mb -m(b -m >0). 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)a >b ⇔ac 2>bc 2.( × ) (2)1a >1b⇔a <b (ab ≠0).( × )(3)a >b ,c >d ⇒ac >bd .( × ) (4)若1a <1b<0,则|a |>|b |.( × )(5)若a 3>b 3且ab <0,则1a >1b.( √ )1.设a <b <0,则下列不等式中不成立的是( ) A.1a >1bB.1a -b >1aC .|a |>-bD.-a >-b答案 B解析 由题设得a <a -b <0,所以有1a -b <1a成立, 即1a -b >1a不成立. 2.设0<b <a <1,则下列不等式成立的是( ) A .ab <b 2<1 B .1122log log 0b a <<C .2b <2a<2 D .a 2<ab <1答案 C解析 取a =12,b =13验证可得.3.下列选项一定正确的是( ) A .若a >b ,则ac >bc B .若a >b ,则a >b C .若a 2>b 2,则a >b D .若1a <1b,则a >b答案 B解析 A 选项中,若c =0,显然不成立;B 选项中,若a >b ,平方即可知a >b ,故正确;C 选项中,若a <0,b <0,则a <b ,故错误;D 项中,若a <0,b >0,则a <b ,故错误.故选B. 4.已知0<a <1b ,且M =11+a +11+b ,N =a 1+a +b1+b ,则M ,N 的大小关系是( )A .M >NB .M <NC .M =ND .不能确定答案 A解析 ∵0<a <1b,∴1+a >0,1+b >0,1-ab >0,∴M -N =1-a 1+a +1-b1+b =2-2ab+a +b>0.5.(教材改编)若0<a <b ,且a +b =1,则将a ,b ,12,2ab ,a 2+b 2从小到大排列为________.答案 a <2ab <12<a 2+b 2<b解析 ∵0<a <b 且a +b =1, ∴a <12<b <1,∴2b >1且2a <1,∴a <2b ·a =2a (1-a )=-2a 2+2a=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+12<12.即a <2ab <12,又a 2+b 2=(a +b )2-2ab =1-2ab >1-12=12,即a 2+b 2>12,a 2+b 2-b =(1-b )2+b 2-b =(2b -1)(b -1),又2b -1>0,b -1<0,∴a 2+b 2-b <0, ∴a 2+b 2<b ,综上,a <2ab <12<a 2+b 2<b .题型一 比较两个数(式)的大小例1 (1)已知实数a ,b ,c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .c ≥b >a B .a >c ≥b C .c >b >aD .a >c >b(2)若a =ln 33,b =ln 44,c =ln 55,则( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <a <c答案 (1)A (2)B解析 (1)∵c -b =4-4a +a 2=(a -2)2≥0,∴c ≥b . 又b +c =6-4a +3a 2,∴2b =2+2a 2,∴b =a 2+1, ∴b -a =a 2-a +1=(a -12)2+34>0,∴b >a ,∴c ≥b >a .(2)方法一 易知a ,b ,c 都是正数,b a =3ln 44ln 3=log 8164<1, 所以a >b ;b c =5ln 44ln 5=log 6251 024>1, 所以b >c .即c <b <a .方法二 对于函数y =f (x )=ln x x ,y ′=1-ln xx2, 易知当x >e 时,函数f (x )单调递减. 因为e<3<4<5,所以f (3)>f (4)>f (5), 即c <b <a .思维升华 比较大小的常用方法 (1)作差法:一般步骤:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差. (2)作商法:一般步骤:①作商;②变形;③判断商与1的大小;④结论.(3)函数的单调性法:将要比较的两个数作为一个函数的两个函数值,根据函数的单调性得出大小关系.(1)已知x ∈R ,m =(x +1)(x 2+x 2+1),n =(x +12)·(x 2+x +1),则m ,n 的大小关系为( ) A .m ≥n B .m >n C .m ≤nD .m <n(2)若a =1816,b =1618,则a 与b 的大小关系为______________________________________ __________________________________. 答案 (1)B (2)a <b解析 (1)m =(x +1)(x 2+x2+1)=(x +1)(x 2+x -x2+1)=(x +1)(x 2+x +1)-x2(x +1),n =(x +12)(x 2+x +1)=(x +1-12)(x 2+x +1)=(x +1)(x 2+x +1)-12(x 2+x +1),∴m -n =(x +1)(x 2+x 2+1)-(x +12)(x 2+x +1)=12(x 2+x +1)-12x (x +1) =12>0. 则有x ∈R 时,m >n 恒成立.故选B.(2)a b =18161618=(1816)161162 =(98)16(12)16=(982)16, ∵982∈(0,1),∴(982)16<1, ∵1816>0,1618>0, ∴1816<1618.即a <b . 题型二 不等式的性质例2 已知a ,b ,c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列选项中一定成立的是( ) A .ab >ac B .c (b -a )<0 C .cb 2<ab 2D .ac (a -c )>0答案 A解析 由c <b <a 且ac <0知c <0且a >0. 由b >c 得ab >ac 一定成立.思维升华 解决此类问题常用两种方法:一是直接使用不等式的性质逐个验证;二是利用特殊值法排除错误答案.利用不等式的性质判断不等式是否成立时要特别注意前提条件.若a >0>b >-a ,c <d <0,则下列结论:①ad >bc ;②a d +bc<0;③a -c >b -d ;④a (d-c )>b (d -c )中成立的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 C解析 方法一 ∵a >0>b ,c <d <0,∴ad <0,bc >0, ∴ad <bc ,故①错误. ∵a >0>b >-a ,∴a >-b >0, ∵c <d <0,∴-c >-d >0, ∴a (-c )>(-b )(-d ), ∴ac +bd <0,∴a d +b c =ac +bdcd<0,故②正确.∵c<d,∴-c>-d,∵a>b,∴a+(-c)>b+(-d),a-c>b-d,故③正确.∵a>b,d-c>0,∴a(d-c)>b(d-c),故④正确,故选C.方法二取特殊值.题型三不等式性质的应用例3 已知a>b>0,给出下列四个不等式:①a2>b2;②2a>2b-1;③a-b>a-b;④a3+b3>2a2b.其中一定成立的不等式为( )A.①②③ B.①②④C.①③④ D.②③④答案 A解析方法一由a>b>0可得a2>b2,①成立;由a>b>0可得a>b-1,而函数f(x)=2x在R上是增函数,∴f(a)>f(b-1),即2a>2b-1,②成立;∵a>b>0,∴a>b,∴(a-b)2-(a-b)2=2ab-2b=2b(a-b)>0,∴a-b>a-b,③成立;若a=3,b=2,则a3+b3=35,2a2b=36,a3+b3<2a2b,④不成立.故选A.方法二令a=3,b=2,可以得到①a2>b2,②2a>2b-1,③a-b>a-b均成立,而④a3+b3>2a2b不成立,故选A. 思维升华(1)判断不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明.常用的推理判断需要利用不等式的性质.(2)在判断一个关于不等式的命题真假时,先把要判断的命题和不等式性质联系起来考虑,找到与命题相近的性质,并应用性质判断命题真假,当然判断的同时还要用到其他知识,比如对数函数、指数函数的性质等.(1)若a<b<0,则下列不等式一定成立的是( )A.1a-b>1bB.a2<abC.|b ||a |<|b |+1|a |+1D .a n >b n(2)设a >b >1,c <0,给出下列三个结论: ①c a >c b;②a c <b c;③log b (a -c )>log a (b -c ). 其中所有的正确结论的序号是( ) A .① B .①② C .②③ D .①②③答案 (1)C (2)D解析 (1)(特值法)取a =-2,b =-1,逐个检验,可知A ,B ,D 项均不正确; C 项,|b ||a |<|b |+1|a |+1⇔|b |(|a |+1)<|a |(|b |+1)⇔|a ||b |+|b |<|a ||b |+|a |⇔|b |<|a |, ∵a <b <0,∴|b |<|a |成立,故选C. (2)由不等式性质及a >b >1知1a <1b,又c <0,所以c a >cb,①正确; 构造函数y =x c,∵c <0,∴y =x c在(0,+∞)上是减函数, 又a >b >1,∴a c <b c,知②正确; ∵a >b >1,c <0,∴a -c >b -c >1,∴log b (a -c )>log a (a -c )>log a (b -c ),知③正确.6.不等式变形中扩大变量范围致误典例 设f (x )=ax 2+bx ,若1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,则f (-2)的取值范围是________. 易错分析 解题中多次使用同向不等式的可加性,先求出a ,b 的范围,再求f (-2)=4a -2b 的范围,导致变量范围扩大.解析 方法一 设f (-2)=mf (-1)+nf (1) (m 、n 为待定系数),则4a -2b =m (a -b )+n (a +b ),即4a -2b =(m +n )a +(n -m )b ,于是得⎩⎪⎨⎪⎧m +n =4,n -m =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =3,n =1.∴f (-2)=3f (-1)+f (1).又∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,∴5≤3f (-1)+f (1)≤10,即5≤f (-2)≤10.方法二 由⎩⎪⎨⎪⎧f-=a -b ,f=a +b ,得⎩⎪⎨⎪⎧a =12[f -+f,b =12[f-f -∴f (-2)=4a -2b =3f (-1)+f (1). 又∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,∴5≤3f (-1)+f (1)≤10,故5≤f (-2)≤10.方法三 由⎩⎪⎨⎪⎧1≤a -b ≤2,2≤a +b ≤4确定的平面区域如图阴影部分,当f (-2)=4a -2b 过点A (32,12)时,取得最小值4×32-2×12=5,当f (-2)=4a -2b 过点B (3,1)时,取得最大值4×3-2×1=10,∴5≤f (-2)≤10. 答案 [5,10]温馨提醒 (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.[方法与技巧]1.用同向不等式求差的范围.⎩⎪⎨⎪⎧a <x <b ,c <y <d ⇒⎩⎪⎨⎪⎧a <x <b ,-d <-y <-c ⇒a -d <x -y <b -c .这种方法在三角函数中求角的范围时经常用到. 2.倒数关系在不等式中的作用.⎩⎪⎨⎪⎧ab >0,a >b ⇒1a <1b ;⎩⎪⎨⎪⎧ab >0,a <b⇒1a >1b.3.比较法是不等式性质证明的理论依据,是不等式证明的主要方法之一.比差法的主要步骤:作差—变形—判断正负.在所给不等式完全是积、商、幂的形式时,可考虑比商. 4.求某些代数式的范围可考虑采用整体代入的方法. [失误与防范]1.a >b ⇒ac >bc 或a <b ⇒ac <bc ,当c ≤0时不成立. 2.a >b ⇒1a <1b或a <b ⇒1a >1b,当ab ≤0时不成立.3.a >b ⇒a n>b n对于正数a 、b 才成立. 4.ab>1⇔a >b ,对于正数a 、b 才成立.5.注意不等式性质中“⇒”与“⇔”的区别,如:a >b ,b >c ⇒a >c ,其中a >c 不能推出⎩⎪⎨⎪⎧a >b ,b >c .6.比商法比较大小时,要注意两式的符号.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟)1.已知a >b ,c >d ,且c ,d 不为0,那么下列不等式成立的是( ) A .ad >bc B .ac >bd C .a -c >b -d D .a +c >b +d答案 D解析 由不等式的同向可加性得a +c >b +d .2.已知a ,b ,c ∈R ,则“a >b ”是“ac 2>bc 2”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 B解析 由ac 2>bc 2可得a >b ,因为c 2>0, 而由a >b 不一定能得到ac 2>bc 2.因为c 2可能为0.3.设a >2,A =a +1+a ,B =a +2+a -2,则A ,B 的大小关系是( ) A .A >B B .A <BC .A ≥BD .A ≤B答案 A解析 A 2=2a +1+2a 2+a ,B 2=2a +a 2-4,显然A 2>B 2,故选A.4.设a ,b 是非零实数,若a <b ,则下列不等式成立的是( )A .a 2<b 2B .ab 2<a 2bC.1ab 2<1a 2b D.b a <a b答案 C解析 当a <0时,a 2<b 2不一定成立,故A 错.因为ab 2-a 2b =ab (b -a ),b -a >0,ab 符号不确定,所以ab 2与a 2b 的大小不能确定,故B 错.因为1ab 2-1a 2b =a -ba 2b 2<0,所以1ab 2<1a 2b ,故C 正确.D 项中b a 与a b 的大小不能确定.5.设α∈(0,π2),β∈[0,π2],那么2α-β3的取值范围是( )A .(0,5π6)B .(-π6,5π6)C .(0,π)D .(-π6,π)答案 D解析 由题设得0<2α<π,0≤β3≤π6,∴-π6≤-β3≤0,∴-π6<2α-β3<π.6.已知a 1,a 2∈(0,1),记M =a 1a 2,N =a 1+a 2-1,则M 与N 的大小关系是() A .M <N B .M >NC .M =ND .不确定答案 B解析 M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1)=a 1a 2-a 1-a 2+1=a 1(a 2-1)-(a 2-1)=(a 1-1)(a 2-1),又∵a 1∈(0,1),a 2∈(0,1),∴a 1-1<0,a 2-1<0,∴(a 1-1)(a 2-1)>0,即M -N >0.∴M >N .7.设a >b >c >0,x =a 2+b +c 2,y =b 2+c +a 2,z =c 2+a +b 2,则x ,y ,z 的大小关系是__________.(用“>”连接)答案 z >y >x解析 方法一 y 2-x 2=2c (a -b )>0,∴y >x .同理,z >y ,∴z >y >x .方法二 令a =3,b =2,c =1,则x =18,y =20,z =26,故z >y >x .8.已知a ,b ,c ,d 均为实数,有下列命题①若ab >0,bc -ad >0,则c a -d b >0;②若ab >0,c a -d b >0,则bc -ad >0;③若bc -ad >0,c a -d b >0,则ab >0.其中正确的命题是________.答案 ①②③解析 ∵ab >0,bc -ad >0,∴c a -d b =bc -ad ab >0,∴①正确;∵ab >0,又c a -d b >0,即bc -ad ab >0,∴bc -ad >0,∴②正确;∵bc -ad >0,又c a -d b >0,即bc -ad ab >0,∴ab >0,∴③正确.故①②③都正确.9.设x <y <0,试比较(x 2+y 2)(x -y )与(x 2-y 2)(x +y )的大小.解 (x 2+y 2)(x -y )-(x 2-y 2)(x +y )=(x -y )[(x 2+y 2)-(x +y )2]=-2xy (x -y ).∵x <y <0,∴xy >0,x -y <0,∴-2xy (x -y )>0,∴(x 2+y 2)(x -y )>(x 2-y 2)(x +y ).10.甲乙两人同时从宿舍到教室,甲一半路程步行,一半路程跑步;乙一半时间步行,一半时间跑步;如果两人步行、跑步速度均相同,则谁先到教室?解 设路程为s ,跑步速度为v 1,步行速度为v 2, t 甲=s 2v 1+s 2v 2=s v 1+v 22v 1v 2, s =t 乙2·v 1+t 乙2·v 2⇒t 乙=2s v 1+v 2, ∴t 甲t 乙=v 1+v 224v 1v 2≥v 1v 224v 1v 2=1.∴t 甲≥t 乙,当且仅当v 1=v 2时“=”成立.由实际情况知v 1>v 2,∴t 甲>t 乙.∴乙先到教室.B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.已知a ,b ,c ∈R ,那么下列命题中正确的是( )A .若a >b ,则ac 2>bc 2B .若a c >b c ,则a >bC .若a 3>b 3且ab <0,则1a >1bD .若a 2>b 2且ab >0,则1a <1b答案 C解析 当c =0时,可知A 不正确;当c <0时,可知B 不正确;对于C ,由a 3>b 3且ab <0知a >0且b <0,所以1a >1b成立,C 正确; 当a <0且b <0时,可知D 不正确.12.下面四个条件中,使a >b 成立的充分而不必要的条件是( )A .a >b +1B .a >b -1C .a 2>b 2D .a 3>b 3答案 A解析 由a >b +1,得a >b +1>b ,即a >b ,而由a >b 不能得出a >b +1,因此,使a >b 成立的充分而不必要的条件是a >b +1.13.已知0<a <b <1,则( )A.1b >1a B .(12)a <(12)b C .(lg a )2<(lg b )2D.1lg a >1lg b 答案 D解析 因为0<a <b <1,所以1b -1a =a -b ab<0. 可得1b <1a ,(12)a >(12)b ,(lg a )2>(lg b )2, lg a <lg b <0.由lg a <lg b <0得1lg a >1lg b, 因此只有D 项正确.14.若不等式(-2)n a -3n -1-(-2)n<0对任意正整数n 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,43 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,43 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,74 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,74 答案 D解析 当n 为奇数时,2n (1-a )<3n -1,1-a <13×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n 恒成立,只需1-a <13×⎝ ⎛⎭⎪⎫321,∴a >12.当n 为偶数时,2n (a -1)<3n -1,a -1<13×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n 恒成立,只需a -1<13×⎝ ⎛⎭⎪⎫322,∴a <74. 综上,12<a <74,故选D. 15.某单位组织职工去某地参观学习需包车前往.甲车队说:“如果领队买一张全票,其余人可享受7.5折优惠.”乙车队说:“你们属团体票,按原价的8折优惠.”这两个车队的原价、车型都是一样的,试根据单位去的人数比较两车队的收费哪家更优惠.解 设该单位职工有n 人(n ∈N *),全票价为x 元/人,坐甲车需花y 1元,坐乙车需花y 2元,则y 1=x +34x ·(n -1) =14x +34nx , y 2=45nx .所以y 1-y 2=14x +34nx -45nx=14x -120nx=14x (1-n 5).当n =5时,y 1=y 2;当n >5时,y 1<y 2;当n <5时,y 1>y 2.因此当单位去的人数为5人时,两车队收费同等优惠; 当单位去的人数多于5人时,甲车队收费更优惠; 当单位去的人数少于5人时,乙车队收费更优惠.。
浙江专版高考数学第6章不等式及其证明重点强化课3不等式及其应用教师用书
重点强化课(三) 不等式及其应用[复习导读] 本章的主要内容是不等式的性质,一元二次不等式及其解法,简单的线性规划问题,基本不等式绝对值不等式及其应用,针对不等式具有很强的工具性,应用广泛,解法灵活的特点,应加强不等式基础知识的复习,要弄清不等式性质的条件与结论;一元二次不等式是解决问题的重要工具,如利用导数研究函数的单调性,往往归结为解一元二次不等式问题;函数、方程、不等式三者密不可分,相互转化,因此应加强函数与方程思想在不等式中应用的训练.重点1 一元二次不等式的综合应用(1)(2017·舟山市一模)函数y =1-x22x 2-3x -2的定义域为( )A .(-∞,1]B .[-1,1]C .[1,2)∪(2,+∞)D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,-12∪⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的取值范围是__________. 【导学号:51062198】(1)D (2)(-1,2-1)[(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,2x 2-3x -2≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤1,x ≠2且x ≠-12,即-1≤x ≤1且x ≠-12,所以函数的定义域为-1,-12∪-12,1,故选D.(2)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,2x <0或⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>2x ,2x ≥0,解得-1<x <0或0≤x <2-1. 所以x 的取值范围为(-1,2-1).] [规律方法]一元二次不等式综合应用问题的常见类型及求解方法(1)与函数的定义域、集合的综合,此类问题的本质就是求一元二次不等式的解集. (2)与分段函数问题的综合.解决此类问题的关键是根据分段函数解析式,将问题转化为不同区间上的不等式,然后根据一元二次不等式或其他不等式的解法求解.(3)与函数的奇偶性等的综合.解决此类问题可先根据函数的奇偶性确定函数的解析式,然后求解,也可直接根据函数的性质求解.[对点训练1] 已知f (x )是定义在R 上的奇函数.当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x 的解集用区间表示为__________.(-5,0)∪(5,+∞) [由于f (x )为R 上的奇函数, 所以当x =0时,f (0)=0;当x <0时,-x >0, 所以f (-x )=x 2+4x =-f (x ), 即f (x )=-x 2-4x ,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x ,x >0,0,x =0,-x 2-4x ,x <0.由f (x )>x ,可得⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x >x ,x >0或⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-4x >x ,x <0,解得x >5或-5<x <0,所以原不等式的解集为(-5,0)∪(5,+∞).]重点2 线性规划问题(1)(2017·杭州市二次调研)若实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≥0,x -1≤0,4x -y +1≥0,则目标函数z =y +1x +3的最大值为( ) A.14 B.23 C.32D .2(2)当实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -4≤0,x -y -1≤0,x ≥1时,1≤ax +y ≤4恒成立,则实数a 的取值范围是__________. 【导学号:51062199】(1)C (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,32 [(1)画出不等式组满足的平面区域为以点A (1,5),B (1,0),C (0,1)为顶点的三角形区域(包含边界),目标函数z =y +1x +3表示为可行域内的点(x ,y )和点(-3,-1)连线的斜率,由图可知点A (1,5)与点(-3,-1)的连线的斜率最大,即z max =y +1x +3=5+11+3=32,故选C.](2)作出题中线性规划条件满足的可行域如图阴影部分所示,令z =ax +y ,即y =-ax +z .作直线l 0:y =-ax ,平移l 0,最优解可在A (1,0),B (2,1),C ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32处取得. 故由1≤z ≤4恒成立,可得⎩⎪⎨⎪⎧1≤a ≤4,1≤2a +1≤4,1≤a +32≤4,解得1≤a ≤32.][规律方法] 本题(2)是线性规划的逆问题,这类问题的特点是在目标函数或约束条件中含有参数,当在约束条件中含有参数时,那么随着参数的变化,可行域的形状可能就要发生变化,因此在求解时也要根据参数的取值对可行域的各种情况进行分类讨论,以免出现漏解.[对点训练2] 已知a >0,x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y ≤3,y ≥a x -3 .若z =2x +y 的最小值为1,则a =( )A.14 B.12 C .1D .2B [作出不等式组表示的可行域,如图(阴影部分).易知直线z =2x +y 过交点A 时,z 取最小值,由⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =a x -3 ,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-2a ,∴z min =2-2a =1,解得a =12.]重点3 基本不等式的综合应用已知函数f (x )=a x +b x(a >0,b >0,a ≠1,b ≠1).设a =2,b =12.(1)求方程f (x )=2的根;(2)若对于任意x ∈R ,不等式f (2x )≥mf (x )-6恒成立,求实数m 的最大值. [解] 因为a =2,b =12,所以f (x )=2x +2-x.2分(1)方程f (x )=2,即2x +2-x =2,亦即(2x )2-2×2x +1=0,所以(2x -1)2=0,即2x=1,解得x =0.6分(2)由条件知f (2x )=22x+2-2x=(2x +2-x )2-2=(f (x ))2-2.因为f (2x )≥mf (x )-6对于x ∈R 恒成立,且f (x )>0, 所以m ≤ f x 2+4f x 对于x ∈R 恒成立.10分而 f x 2+4f x =f (x )+4f x≥2f x ·4f x =4,且 f 0 2+4f 0=4,所以m ≤4,故实数m 的最大值为4.14分 [规律方法]基本不等式综合应用中的常见类型及求解方法(1)应用基本不等式判断不等式是否成立或比较大小.解决此类问题通常将所给不等式(或式子)变形,然后利用基本不等式求解.(2)条件不等式问题.通过条件转化成能利用基本不等式的形式求解.(3)求参数的值或范围.观察题目特点,利用基本不等式确定相关成立条件,从而得到参数的值或范围.[对点训练3] (1)设a ,b ,c ∈(0,+∞),则“abc =1”是“1a+1b+1c≤a +b +c ”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(2)已知正数x ,y 满足x +2y =2,则x +8yxy的最小值为__________. 【导学号:51062200】(1)A (2)9 [(1)当a =b =c =2时,有1a+1b+1c≤a +b +c ,但abc ≠1,所以必要性不成立. 当abc =1时,1a +1b +1c=bc +ac +ababc=bc +ac +ab ,a +b +c =a +b + b +c + a +c2≥ab +bc +ac ,所以充分性成立.故“abc =1”是“1a+1b+1c≤a +b +c ”的充分不必要条件.(2)由已知得x +2y2=1.则x +8y xy =1y +8x =⎝ ⎛⎭⎪⎫1y +8x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2y 2 =12⎝⎛⎭⎪⎫10+x y +16y x ≥12(10+2 16)=9,当且仅当x =43,y =13时取等号.]重点4 绝对值不等式(2017·浙江高考冲刺卷)已知函数f (x )=|2x -1|+|2x +a |,g (x )=x +3. (1)当a =-2时,求不等式f (x )<g (x )的解集;(2)设a >-1,且当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,12时,f (x )≤g (x ),求a 的取值范围.[解] (1)当a =-2时,不等式f (x )<g (x )可化为|2x -1|+|2x -2|-x -3<0.2分 设函数y =|2x -1|+|2x -2|-x -3,则y =⎩⎪⎨⎪⎧-5x ,x <12,-x -2,12≤x ≤1,3x -6,x >1.4分其图象如图所示,由图象可知,当且仅当x ∈(0,2)时,y <0,所以原不等式的解集是{x |0<x <2}.6分(2)当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,12时,f (x )=1+a , 不等式f (x )≤g (x )化为1+a ≤x +3,所以x ≥a -2对x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,12都成立,故-a 2≥a -2,即a ≤43.从而a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-1,43.14分 [规律方法] 利用数形结合法解形如|f (x ,a )|+|g (x ,a )|≤h (x )的不等式(其中x 是主变元,a 是参数)的具体思路如下:(1)设F (x )=|f (x ,a )|+|g (x ,a )|-h (x ).(2)确定关于x 的函数f (x ,a ),g (x ,a )的零点是否存在.(3)若不存在,根据函数值的符号去掉绝对值;若存在,用参数a 表示出来. [变式训练4] 设函数f (x )=x 2-2x -|x -1-a |-|x -2|+4. (1)当a =1时,求f (x )的最小值;(2)对∀x ∈R ,若f (x )≥0恒成立,求a 的取值范围.[解] (1)当a =1时,f (x )=x 2-2x -2|x -2|+4=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +8,x ≥2,x 2,x <2.4分当x ≥2时,f (x )=x 2-4x +8=(x -2)2+4≥4; 当x <2时,f (x )=x 2≥0.故当x =0时f (x )取得最小值,最小值为0.6分 (2)由f (0)≥0,f (1)≥0,即|1+a |≤2, |a |≤2,得-2≤a ≤1. 当-2≤a ≤1时,8分①若x ≥2,则f (x )=x 2-4x +a +7=(x -2)2+3+a ≥3+a >0; ②若1+a ≤x <2,则f (x )=x 2-2x +a +3=(x -1)2+2+a ≥2+a ≥0; ③若x <1+a ,则f (x )=x 2-a +1≥1-a ≥0.13分综上可知,当-2≤a ≤1时,对∀x ∈R ,f (x )≥0恒成立,故a ∈[-2,1].14分重点强化训练(三) 不等式及其应用A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.下列不等式一定成立的是( )A .lg ⎝⎛⎭⎪⎫x 2+14>lg x (x >0)B .sin x +1sin x≥2(x ≠k π,k ∈Z ) C .x 2+1≥2|x |(x ∈R ) D.1x 2+1>1(x ∈R ) C [取x =12,则lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+14=lg x ,故排除A ;取x =32π,则sin x =-1,故排除B ;取x =0,则1x 2+1=1,排除D.] 2.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0,2x +3y -6≥0,3x +2y -9≤0,则目标函数z =2x +5y 的最小值为( )A .-4B .6C .10D .17B [由约束条件作出可行域如图所示,目标函数可化为y =-25x +15z ,在图中画出直线y =-25x ,平移该直线,易知经过点A 时z 最小. 又知点A 的坐标为(3,0), ∴z min =2×3+5×0=6.故选B.]3.(2016·浙江高考)在平面上,过点P 作直线l 的垂线所得的垂足称为点P 在直线l上的投影.由区域⎩⎪⎨⎪⎧x -2≤0,x +y ≥0,x -3y +4≥0中的点在直线x +y -2=0上的投影构成的线段记为AB ,则|AB |=( ) 【导学号:51062201】A .2 2B .4C .3 2D .6C [由不等式组画出可行域,如图中的阴影部分所示.因为直线x +y -2=0与直线x +y =0平行,所以可行域内的点在直线x +y -2=0上的投影构成的线段的长|AB |即为|CD |.易得C (2,-2),D (-1,1),所以|AB |=|CD |= 2+1 2+ -2-1 2=3 2.故选C.] 4.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,+∞)B [①当x -2>0,即x >2时,不等式可化为(x -2)2≥4,解得x ≥4; ②当x -2<0,即x <2时,不等式可化为(x -2)2≤4, 解得0≤x <2.综上,解集为[0,2)∪[4,+∞).]5.若函数f (x )=2x+12x -a 是奇函数,则使f (x )>3成立的x 的取值范围为( )A .(-∞,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,+∞)C [因为函数y =f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),即2-x+12-x -a =-2x+12x -a .化简可得a =1,则2x+12x -1>3,即2x+12x -1-3>0,即2x+1-3 2x-1 2x-1>0,故不等式可化为2x-22x -1<0,即1<2x<2,解得0<x <1,故选C.]二、填空题6.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1≥0,x -2y -1≤0,x ≤1,则z =2x +3y -5的最小值为________.-10 [画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.由题意可知,当直线y =-23x +53+z3过点A (-1,-1)时,z 取得最小值,即z min =2×(-1)+3×(-1)-5=-10.]7.若关于实数x 的不等式|x -5|+|x +3|<a 无解,则实数a 的取值范围是________.(-∞,8] [法一:令f (x )=|x -5|+|x +3|,则去掉绝对值符号后可得f (x )=|x -5|+|x +3|=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2,x ≥5,8,-3<x <5,2-2x ,x ≤-3.当x ≥5时,可得f (x )≥8; 当-3<x <5时,可得f (x )=8; 当x ≤-3时,可得f (x )≥8. 综上可知f (x )min =8.欲使|x -5|+|x +3|<a 无解,只需使(|x -5|+|x +3|)min ≥a 即可,由此可得a ≤8. 法二:∵|x -5|+|x +3|=|5-x |+|x +3|≥|5-x +x +3|=8, ∴(|x -5|+|x +3|)min =8.要使|x -5|+|x +3|<a 无解,只需a ≤8.]8.设0≤α≤π,不等式8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,则α的取值范围为__________.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6,π [由题意,要使8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,需Δ=64sin 2α-32cos 2α≤0,化简得cos 2α≥12.又0≤α≤π,∴0≤2α≤π3或5π3≤2α≤2π, 解得0≤α≤π6或5π6≤α≤π.]三、解答题 9.已知不等式ax -1x +1>0(a ∈R ). (1)解这个关于x 的不等式;(2)若x =-a 时不等式成立,求a 的取值范围. [解] (1)原不等式等价于(ax -1)(x +1)>0.1分 ①当a =0时,由-(x +1)>0,得x <-1;②当a >0时,不等式化为⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x +1)>0.解得x <-1或x >1a;3分③当a <0时,不等式化为⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x +1)<0;若1a <-1,即-1<a <0,则1a<x <-1;若1a =-1,即a =-1,则不等式解集为空集; 若1a>-1,即a <-1,则 -1<x <1a.6分综上所述,当a <-1时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | -1<x <1a ;当a =-1时,原不等式无解;当-1<a <0时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | 1a<x <-1;当a =0时,解集为{x |x <-1};当a >0时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >1a .9分 (2)∵x =-a 时不等式成立, ∴-a 2-1-a +1>0,即-a +1<0,12分 ∴a >1,即a 的取值范围为(1,+∞).15分 10.已知函数f (x )=|x +1|-2|x -a |,a >0. (1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若f (x )的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围.【导学号:51062202】[解] (1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0. 当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解; 当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0,解得23<x <1;当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2.所以f (x )>1的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 23<x <2.7分 (2)由题设可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x -1-2a ,x <-1,3x +1-2a ,-1≤x ≤a ,-x +1+2a ,x >a .所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ⎝⎛⎭⎪⎫2a -13,0,B (2a +1,0),C (a ,a +1).因此△ABC 的面积S =12|AB |·(a +1)=23(a +1)2.12分由23(a +1)2>6,故a >2. 故a 的取值范围为(2,+∞).15分B 组 能力提升(建议用时:15分钟)1.已知a ,b 为正实数,且ab =1,若不等式(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫a x +b y >m 对任意正实数x ,y 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .[4,+∞)B .(-∞,1]C .(-∞,4]D .(-∞,4)D [因为a ,b ,x ,y 为正实数,所以(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫a x +b y =a +b +ay x +bx y≥a +b +2≥2ab +2=4,当且仅当a =b ,ay x =bx y,即a =b ,x =y 时等号成立,故只要m <4即可.]2.若不等式|2x -1|+|x +2|≥a 2+12a +2对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是________. ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12 [设y =|2x -1|+|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧ -3x -1,x <-2,-x +3,-2≤x <12,3x +1,x ≥12.当x <-2时,y=-3x -1>5;当-2≤x <12时,y =-x +3>52;当x ≥12时,y =3x +1≥52.故函数y =|2x -1|+|x +2|的最小值为52.因为不等式|2x -1|+|x +2|≥a 2+12a +2对任意实数x 恒成立,所以52≥a 2+12a +2.解不等式52≥a 2+12a +2,得-1≤a ≤12,故a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12.]3.已知f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数,且f (1)=1,若m ,n ∈[-1,1],m +n ≠0时,f m +f n m +n>0. (1)用定义证明f (x )在[-1,1]上是增函数;(2)解不等式f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -1; (3)若f (x )≤t 2-2at +1对所有x ∈[-1,1],a ∈[-1,1]恒成立,求实数t 的取值范围.【导学号:51062203】[解] (1)证明:任取x 1<x 2,且x 1,x 2∈[-1,1],则 f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f x 1 +f -x 2 x 1-x 2·(x 1-x 2).2分 ∵-1≤x 1<x 2≤1,∴x 1-x 2<0.又已知f x 1 +f -x 2 x 1-x 2>0, ∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x )在[-1,1]上为增函数,7分(2)∵f (x )在[-1,1]上为增函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧ -1≤x +12≤1,-1≤1x -1≤1,x +12<1x -1,解得⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | -32≤x <-1.10分 (3)由(1)可知f (x )在[-1,1]上为增函数,且f (1)=1,故对x ∈[-1,1],恒有f (x )≤1, ∴要f (x )≤t 2-2at +1对所有x ∈[-1,1],a ∈[-1,1]恒成立,即要t 2-2at +1≥1成立,故t 2-2at ≥0,记g (a )=-2ta +t 2.13分对a ∈[-1,1],g (a )≥0恒成立,只需g (a )在[-1,1]上的最小值大于等于0, ∴g (-1)≥0,g (1)≥0,解得t ≤-2或t =0或t ≥2.∴t 的取值范围是{t |t ≤-2或t =0或t ≥2}.15分。
(浙江专版)2018高考数学一轮复习第6章不等式及其证明(精)
(2)如图, 当直线 y=a 位于直线 y=5 和 y=7 之间(不含 y=7)时满足条件,故选 C.]
[规律方法] 1.可用“直线定界、特殊点定域”的方法判定二元一次不等式 表示的平面区域,若直线不过原点,特殊点常选取原点.
2.不等式组表示的平面区域是各个不等式所表示的平面区域的交集,画出 图形后,面积关系结合平面几何知识求解.
(1)C (2)-1,13 [(1)作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所 示.x2+y2 表示平面区域内的点到原点距离的平方,由2x+x-y=3y=2,9 得 A(3,-1), 由图易得(x2+y2)max=|OA|2=32+(-1)2=10.故选 C.
(2)作出不等式组xy≥ ≥- x,1, 3x+5y≤8
2.(教材改编)不等式组xx--y3+y+2≥6<00, 表示的平面区域是(
)
C [x-3y+6<0 表示直线 x-3y+6=0 左上方的平面区域,x-y+2≥0 表 示直线 x-y+2=0 及其右下方的平面区域,故选 C.]
3.若 x,y 满足约束条件xx--y2+y≤1≥0,0, x+2y-2≤0,
所表示的区域,如图中△ABC 所表示的区域
(含边界),
其中点 A(1,1),B(-1,-1),C-1,151.z=x-y 2表示△ABC 区域内的点与
点
M(2,0)的连线的斜率,显然
kMA≤z≤kMB
,
即
1 1-2
≤z≤--1-1 2,
化
简
得
-
1≤z≤13.]
☞角度 3 线性规划中的参数问题
由 x+y=0,x-y-4=0 得 C(2,-2),
∴|AB|=2,∴S△ABC=12×2×1=1.]
(浙江通用)版高考数学一轮复习第六章不等式6.5绝对值不等式【含答案】
【步步高】(浙江通用)2017版高考数学一轮复习第六章不等式 6.5绝对值不等式1.绝对值三角不等式(1)定理1:如果a,b是实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.(2)定理2:如果a,b,c是实数,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立.2.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x|<a与|x|>a的解集:(2)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法:①|ax+b|≤c⇔-c≤ax+b≤c;②|ax+b|≥c⇔ax+b≥c或ax+b≤-c;(3)|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法:①利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想;②利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;③通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)|x+2|的几何意义是数轴上坐标为x的点到点2的距离.( ×)(2)|x|>a的解集是{x|x>a或x<-a}.( ×)(3)|a+b|=|a|+|b|成立的条件是ab≥0.(√)(4)若ab<0,则|a+b|<|a-b|.( √)(5)对一切x∈R,不等式|x-a|+|x-b|>|a-b|成立.( ×)1.(2015·山东)不等式|x -1|-|x -5|<2的解集是( ) A .(-∞,4) B .(-∞,1) C .(1,4) D .(1,5)答案 A解析 ①当x ≤1时,原不等式可化为1-x -(5-x )<2, ∴-4<2,不等式恒成立,∴x ≤1.②当1<x <5时,原不等式可化为x -1-(5-x )<2, ∴x <4,∴1<x <4,③当x ≥5时,原不等式可化为x -1-(x -5)<2,该不等式不成立. 综上,原不等式的解集为(-∞,4).2.不等式|x +1|-|x -2|>k 的解集为R ,则实数k 的取值范围为( ) A .(3,+∞) B .(-∞,-3) C .(-∞,-1) D .(-∞,0) 答案 B解析 根据绝对值的几何意义,设数x ,-1,2在数轴上对应的点分别为P 、A 、B ,则原不等式等价于|PA |-|PB |>k 恒成立.∵|AB |=3,即|x +1|-|x -2|≥-3. 故当k <-3时,原不等式恒成立.3.若存在实数x 使|x -a |+|x -1|≤3成立,则实数a 的取值范围是( ) A .[2,4] B .[1,2] C .[-2,4] D .[-4,-2] 答案 C解析 ∵|x -a |+|x -1|≥|(x -a )-(x -1)|=|a -1|, 要使|x -a |+|x -1|≤3有解,可使|a -1|≤3,∴-3≤a -1≤3,∴-2≤a ≤4.4.(2015·重庆)若函数f (x )=|x +1|+2|x -a |的最小值为5,则实数a =________. 答案 4或-6解析 由于f (x )=|x +1|+2|x -a |, 当a >-1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x +2a -x <-,-x +2a +-1≤x ≤a ,3x -2a +x >a作出f (x )的大致图象如图所示,由函数f (x )的图象可知f (a )=5,即a +1=5,∴a =4.同理,当a ≤-1时,-a -1=5,∴a =-6.5.若不等式|2x -1|+|x +2|≥a 2+12a +2对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是______. 答案 [-1,12]解析 设y =|2x -1|+|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧-3x -1,x <-2,-x +3,-2≤x <12,3x +1,x ≥12.当x <-2时,y =-3x -1>5;当-2≤x <12时,5≥y =-x +3>52;当x ≥12时,y =3x +1≥52,故函数y =|2x -1|+|x +2|的最小值为52.因为不等式|2x -1|+|x +2|≥a 2+12a +2对任意实数x 恒成立,所以52≥a 2+12a+2.解不等式52≥a 2+12a +2,得-1≤a ≤12,故a 的取值范围为[-1,12].题型一 绝对值不等式的解法例1 (2015·课标全国Ⅰ)已知函数f (x )=|x +1|-2|x -a |,a >0. (1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若f (x )的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围. 解 (1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0.当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解;当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0,解得23<x <1;当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2.所以f (x )>1的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪23<x <2. (2)由题设可得,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1-2a ,x <-1,3x +1-2a ,-1≤x ≤a ,-x +1+2a ,x >a .所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ⎝⎛⎭⎪⎫2a -13,0,B (2a +1,0),C (a ,a +1),△ABC 的面积为23(a +1)2.由题设得23(a +1)2>6,故a >2.所以a 的取值范围为(2,+∞).思维升华 解绝对值不等式的基本方法有:(1)利用绝对值的定义,通过分类讨论转化为解不含绝对值符号的普通不等式;(2)当不等式两端均为正号时,可通过两边平方的方法,转化为解不含绝对值符号的普通不等式;(3)利用绝对值的几何意义,数形结合求解.(1)不等式|x -1|+|x +2|≥5的解集为________.(2)设不等式|x -2|<a (a ∈N *)的解集为A ,且32∈A ,12∉A ,则a =________.答案 (1){x |x ≤-3或x ≥2} (2)1解析 (1)方法一 要去掉绝对值符号,需要对x 与-2和1进行大小比较,-2和1可以把数轴分成三部分.当x <-2时,不等式等价于-(x -1)-(x +2)≥5,解得x ≤-3;当-2≤x <1时,不等式等价于-(x -1)+(x +2)≥5,即3≥5,无解;当x ≥1时,不等式等价于x -1+x +2≥5,解得x ≥2.综上,不等式的解集为{x |x ≤-3或x ≥2}.方法二 |x -1|+|x +2|表示数轴上的点x 到点1和点-2的距离的和,如图所示,数轴上到点1和点-2的距离的和为5的点有-3和2,故满足不等式|x -1|+|x +2|≥5的x 的取值为x ≤-3或x ≥2,所以不等式的解集为{x |x ≤-3或x ≥2}.(2)∵32∈A ,且12∉A ,∴|32-2|<a ,且|12-2|≥a ,解得12<a ≤32, 又∵a ∈N *,∴a =1.题型二 利用绝对值不等式求最值例2 (1)对任意x ,y ∈R ,|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4(2)对于实数x ,y ,若|x -1|≤1,|y -2|≤1,则|x -2y +1|的最大值为________. 答案 (1)C (2)5 解析 (1)∵x ,y ∈R ,∴|x -1|+|x |≥|(x -1)-x |=1, |y -1|+|y +1|≥|(y -1)-(y +1)|=2, ∴|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|≥1+2=3. ∴|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为3.(2)|x -2y +1|=|(x -1)-2(y -1)|≤|x -1|+|2(y -2)+2|≤1+2|y -2|+2≤5,即|x -2y +1|的最大值为5.思维升华 求含绝对值的函数最值时,常用的方法有三种:(1)利用绝对值的几何意义;(2)利用绝对值三角不等式,即|a |+|b |≥|a ±b |≥|a |-|b |;(3)利用零点分区间法.(1)关于x 的不等式|2 014-x |+|2 015-x |≤d 有解时,d 的取值范围是________.(2)不等式|x +1x|≥|a -2|+sin y 对一切非零实数x ,y 均成立,则实数a 的取值范围为________.答案 (1)[1,+∞) (2)[1,3]解析 (1)∵|2 014-x |+|2 015-x |≥|2 014-x -2 015+x |=1, ∴关于x 的不等式|2 014-x |+|2 015-x |≤d 有解时,d ≥1. (2)∵x +1x∈(-∞,-2]∪[2,+∞),∴|x +1x|∈[2,+∞),其最小值为2.又∵sin y 的最大值为1,故不等式|x +1x|≥|a -2|+sin y 恒成立时,有|a -2|≤1,解得a ∈[1,3]. 题型三 绝对值不等式的综合应用例3 设函数f (x )=|x -3|-|x +1|,x ∈R .(1)解不等式f (x )<-1;(2)设函数g (x )=|x +a |-4,且g (x )≤f (x )在x ∈[-2,2]上恒成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)∵函数f (x )=|x -3|-|x +1| =⎩⎪⎨⎪⎧4,x <-1,2-2x ,-1≤x ≤3,-4,x >3,故由不等式f (x )<-1可得x >3或⎩⎪⎨⎪⎧2-2x <-1,-1≤x ≤3.解得x >32.(2)函数g (x )≤f (x )在x ∈[-2,2]上恒成立,即|x +a |-4≤|x -3|-|x +1|在x ∈[-2,2]上恒成立, 在同一个坐标系中画出函数f (x )和g (x )的图象,如图所示.故当x ∈[-2,2]时,若0≤-a ≤4时,则函数g (x )在函数f (x )的图象的下方,g (x )≤f (x )在x ∈[-2,2]上恒成立,求得-4≤a ≤0,故所求的实数a 的取值范围为[-4,0].思维升华 (1)解决与绝对值有关的综合问题的关键是去掉绝对值,化为分段函数来解决.(2)数形结合是解决与绝对值有关的综合问题的常用方法.已知函数f (x )=|x +a |+|x -2|.(1)当a =-3时,求不等式f (x )≥3的解集;(2)若f (x )≤|x -4|的解集包含[1,2],求a 的取值范围. 解 (1)当a =-3时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +5,x ≤2,1,2<x <3,2x -5,x ≥3.当x ≤2时,由f (x )≥3得-2x +5≥3,解得x ≤1; 当2<x <3时,f (x )≥3无解;当x ≥3时,由f (x )≥3得2x -5≥3,解得x ≥4. 所以f (x )≥3的解集为{x |x ≤1或x ≥4}.(2)f (x )≤|x -4|⇔|x -4|-|x -2|≥|x +a |. 当x ∈[1,2]时,|x -4|-|x -2|≥|x +a | ⇔4-x -(2-x )≥|x +a |⇔-2-a ≤x ≤2-a . 由条件得-2-a ≤1且2-a ≥2,即-3≤a ≤0. 故满足条件的a 的取值范围为[-3,0].24.绝对值不等式的解法 典例不等式|x+1|+|x-1|≥3的解集为____________________________________________ ____________________________.思维点拨 本题不等式为|x -a |+|x -b |≥c 型不等式,解此类不等式有三种方法:几何法、分区间(分类)讨论法和图象法.解析 方法一 如图所示,设数轴上与-1,1对应的点分别为A ,B ,那么A ,B 两点的距离和为2,因此区间[-1,1]上的数都不是不等式的解.设在A 点左侧有一点A 1,到A ,B 两点的距离和为3,A 1对应数轴上的x .∴-1-x +1-x =3,得x =-32.同理设B 点右侧有一点B 1到A ,B 两点距离之和为3,B 1对应数轴上的x ,∴x -1+x -(-1)=3.∴x =32.从数轴上可看到,点A 1,B 1之间的点到A ,B 的距离之和都大于3;点A 1的左边或点B 1的右边的任何点到A ,B 的距离之和都大于3.所以原不等式的解集是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-32∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞. 方法二 当x ≤-1时,原不等式可化为 -(x +1)-(x -1)≥3,解得:x ≤-32.当-1<x <1时,原不等式可以化为x +1-(x -1)≥3,即2≥3.不成立,无解.当x ≥1时,原不等式可以化为x +1+x -1≥3.所以x ≥32.综上,可知原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤-32或x ≥32.方法三 将原不等式转化为|x +1|+|x -1|-3≥0. 构造函数y =|x +1|+|x -1|-3, 即y =⎩⎪⎨⎪⎧-2x -3,x ≤-1;-1,-1<x <1;2x -3,x ≥1.作出函数的图象,如图所示:函数的零点是-32,32.从图象可知,当x ≤-32或x ≥32时,y ≥0,即|x +1|+|x -1|-3≥0.所以原不等式的解集为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-32∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞.答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-32∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞温馨提醒 这三种方法是解|x +a |+|x +b |≥c 型不等式常用的方法,方法一中关键是找到特殊点,方法二中的分类讨论要遵循“不重不漏”的原则,方法三则要准确画出函数图象,并准确找出零点.1.绝对值不等式的三种常用解法:零点分段法,数形结合法,构造函数法.2.可以利用绝对值三角不等式定理|a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |求函数最值,要注意其中等号成立的条件.3.不等式恒成立问题、存在性问题都可以转化为最值问题解决.A 组 专项基础训练 (时间:30分钟)1.不等式|2x -1|<3的解集是( ) A .(1,2) B .(-1,2)C .(-2,-1)D .(-∞,-2)∪(2,+∞)答案 B解析 |2x -1|<3⇔-3<2x -1<3⇔-1<x <2. 2.不等式|2x -1|-|x -2|<0的解集是( ) A .{x |-1<x <1} B .{x |x <-1} C .{x |x >1} D .{x |x <-1或x >1}答案 A解析 方法一 原不等式即为|2x -1|<|x -2|, ∴4x 2-4x +1<x 2-4x +4, ∴3x 2<3,∴-1<x <1.方法二 原不等式等价于不等式组①⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2,2x -1-x -或②⎩⎪⎨⎪⎧12<x <2,2x -1+x -或③⎩⎪⎨⎪⎧x ≤12,-x -+x -不等式组①无解,由②得12<x <1,由③得-1<x ≤12.综上得-1<x <1,所以原不等式的解集为{x |-1<x <1}. 3.函数y =|x -1|+|x +3|的最小值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 D解析 y =|x -1|+|x +3|=|1-x |+|x +3|≥|1-x +x +3|=4, 当且仅当(1-x )(x +3)≥0,即-3≤x ≤1时取“=”. ∴当-3≤x ≤1时,函数y =|x -1|+|x +3|取得最小值为4. 4.在实数范围内,不等式||x -2|-1|≤1 (x ∈R )的解集是( ) A .(0,4) B .[0,2] C .[0,4] D .(-2,2)答案 C解析 由||x -2|-1|≤1,得-1≤|x -2|-1≤1, 即0≤|x -2|≤2,∴-2≤x -2≤2,∴0≤x ≤4.5.若不等式|x +1|+|x -2|<a 无实数解,则a 的取值范围是________. 答案 (-∞,3]解析 由绝对值的几何意义知|x +1|+|x -2|的最小值为3,而|x +1|+|x -2|<a 无解,∴a ≤3.6.不等式log 3(|x -4|+|x +5|)>a 对于一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-∞,2)解析 由绝对值的几何意义知:|x -4|+|x +5|≥9,则log 3(|x -4|+|x +5|)≥2,所以要使不等式log 3(|x -4|+|x +5|)>a 对于一切x ∈R 恒成立,则需a <2.7.已知f (x )=|x -3|,g (x )=-|x -7|+m ,若函数f (x )的图象恒在函数g (x )图象的上方,则m 的取值范围是________. 答案 (-∞,4)解析 由题意,可得不等式|x -3|+|x -7|-m >0恒成立,即(|x -3|+|x -7|)min >m ,由于x 轴上的点到点(3,0)和点(7,0)的距离之和的最小值为4,所以要使不等式恒成立,则m <4. 8.若不等式|3x -b |<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则b 的取值范围为________. 答案 (5,7)解析 由|3x -b |<4得-4<3x -b <4, 即-4+b 3<x <4+b3, ∵不等式|3x -b |<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则⎩⎪⎨⎪⎧0≤-4+b3<13<4+b3≤4⇒⎩⎪⎨⎪⎧4≤b <7,5<b ≤8,∴5<b <7.9.设函数f (x )=|2x +1|-|x -4|. (1)解不等式f (x )>2; (2)求函数y =f (x )的最小值.解 (1)方法一 令2x +1=0,x -4=0分别得x =-12,x =4.原不等式可化为:⎩⎪⎨⎪⎧x <-12-x -5>2或⎩⎪⎨⎪⎧-12≤x <43x -3>2或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥4,x +5>2.∴原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-7,或x >53. 方法二 f (x )=|2x +1|-|x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧ -x -5,x <-12,3x -3, -12≤x <4,x +5, x ≥4.画出f (x )的图象,如图所示.求得y =2与f (x )图象的交点为(-7,2),⎝ ⎛⎭⎪⎫53,2.由图象知f (x )>2的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <-7,或x >53.(2)由(1)的方法二知:f (x )min =-92.10.已知函数f (x )=|x +3|-|x -2|.(1)求不等式f (x )≥3的解集;(2)若f (x )≥|a -4|有解,求a 的取值范围.解 (1)f (x )=|x +3|-|x -2|≥3,当x ≥2时,有x +3-(x -2)≥3,解得x ≥2;当x ≤-3时,-x -3+(x -2)≥3,解得x ∈∅;当-3<x <2时,有2x +1≥3,解得1≤x <2.综上,f (x )≥3的解集为{x |x ≥1}.(2)由绝对值不等式的性质可得,||x +3|-|x -2||≤|(x +3)-(x -2)|=5,则有-5≤|x +3|-|x -2|≤5.若f (x )≥|a -4|有解,则|a -4|≤5,解得-1≤a ≤9.所以a 的取值范围是[-1,9].B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.若不存在实数x 使|x -3|+|x -1|≤a 成立,则实数a 的取值集合是() A .(1,3) B .(-∞,2)C .(0,2)D .(1,+∞)答案 B解析 |x -3|+|x -1|的几何意义为数轴上表示x 的点到表示3和1的点的距离之和,所以函数y =|x -3|+|x -1|的最小值为2,实数a 的取值集合是{a |a <2}.12.若不等式|kx -4|≤2的解集为{x |1≤x ≤3},则实数k 等于( )A .1B .2C .3D .4答案 2解析 ∵|kx -4|≤2,∴-2≤kx -4≤2,∴2≤kx ≤6.∵不等式的解集为{x |1≤x ≤3},∴k =2.13.设函数f (x )=|2x -1|+x +3,对f (-2)=________;若f (x )≤5,则x 的取值范围是__________.答案 6 [-1,1]解析 f (-2)=|2×(-2)-1|-2+3=6;f (x )≤5⇒|2x -1|+x +3≤5⇒|2x -1|≤2-x ⇒x -2≤2x -1≤2-x ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -1≥x -2,2x -1≤2-x ⇒-1≤x ≤1.14.已知关于x 的不等式|2x -m |≤1(m ∈Z )的整数解有且仅有一个值为2,则关于x 的不等式|x -1|+|x -3|≥m 的解集为______________.答案 (-∞,0]∪[4,+∞)解析 由不等式|2x -m |≤1,可得m -12≤x ≤m +12, ∵不等式的整数解为2,∴m -12≤2≤m +12,解得3≤m ≤5.再由不等式仅有一个整数解2,∴m =4(m ∈Z ).本题即解不等式|x -1|+|x -3|≥4,当x <1时,不等式等价于1-x +3-x ≥4,解得x ≤0,不等式解集为{x |x ≤0}.当1≤x ≤3时,不等式等价于x -1+3-x ≥4,解得x ∈∅,不等式解集为∅.当x >3时,不等式等价于x -1+x -3≥4,解得x ≥4,不等式解集为{x |x ≥4}.综上,原不等式解集为(-∞,0]∪[4,+∞).15.设f (x )=|x -1|+|x +1|.(1)求f (x )≤x +2的解集;(2)若不等式f (x )≥|a +1|-|2a -1||a |对任意实数a ≠0恒成立,求x 的取值范围. 解 (1)由f (x )≤x +2,得⎩⎪⎨⎪⎧ x +2≥0,x ≤-1,1-x -x -1≤x +2或⎩⎪⎨⎪⎧ x +2≥0,-1<x <1,1-x +x +1≤x +2或⎩⎪⎨⎪⎧ x +2≥0,x ≥1,x -1+x +1≤x +2, 解得0≤x ≤2,∴f (x )≤x +2的解集为{x |0≤x ≤2}.(2)∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪|a +1|-|2a -1||a |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+1a -⎪⎪⎪⎪⎪⎪2-1a≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪1+1a +2-1a =3,(当且仅当⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-1a ≤0时,上式取等号)∴由不等式f (x )≥|a +1|-|2a -1||a |对任意实数a ≠0恒成立,可得|x -1|+|x +1|≥3,解此不等式,得x ≤-32或x ≥32.。
高考数学一轮复习第六章不等式推理与证明6.1不等式的性质及一元二次不等式课件理
合A,再求解.
(2)利用指数函数的性质,将原不等式化为关于x的一元
二次不等式求解即可.
【规范解答】(1)选C.A={x|1<x<3}, B={x|2<x<4}, 故A∩B={x|2<x<3}.
(2)因为4=22且y=2x在R上单调递增,所以 <4可化
为x2-x<2,解得-1<x<2.所以 <4的解集是 a(x 1 ) a
B.2个
C.433个,
D.4个
【解析】选C.运用倒数性质,
由a>b,ab>0可得 {x|2x
4}.
②④正确.又正数大于3 负数,①正确,③错误.
2.如果a,b,c满足c<b<a,且ac<0,那么下列选项中不一
定成立的是 ( )
A.ab>ac
B.c(b-a)>0
C.cb2<ab2
D.ac(a-c)<0
A.n>m>p
B.m>p>n
C.m>n>p
D.p>m>n
【解题导引】(1)根据已知条件可判断出x和z的符号, 然后由不等式的性质便可求解. (2)根据不等式性质和函数单调性求解.
【规范解答】(1)选C.因为x>y>z,x+y+z=0,所以x>0,
z<0.所以由 1 可得xy>xz. (2)选B.因为ax >1,所以a2+1-2a=(a-1)2>0,即a2+1>2a,
第六章 不等式、推理与证明 第一节
不等式的性质及一元二次不等式
ab
1
a
高考数学(浙江,文理通用)大一轮复习讲义课件:第6章 不等式 6.4
跟踪训练3
某工厂某种产品的年固定成本为 250 万元,每生产 x 千件,需另投入成 本为 C(x),当年产量不足 80 千件时,C(x)=13x2+10x(万元).当年产量不 小于 80 千件时,C(x)=51x+10 x000-1 450(万元).每件商品售价为 0.05 万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完. (1)写出年利润 L(x)(万元)关于年产量 x(千件)的函数解析式;
解析答案
(2)当x为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用
的解 值y.=130×x 18+2×361030x≥26 10, 当且仅当130×x 18=2×361030x,即 x=18 10,等号成立. 故当 x=18 10千米/时,这次行车的总费用最低,最低费用的值为 26 10元.
思维升华 解析答案
当且仅当x=100时,L(x)最大=1 000(万元), 综上所述,当x=100时,年获利最大.
解析答案
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易错警示系列
易 错 警 示 8.忽视最值取得的条件致误
系列
典例 (1)已知 x>0,y>0,且1x+2y=1,则 x+y 的最小值是________.
易错分析 多次使用基本不等式,忽略等号成立的条件.如:1=1x+2y
7.已知 x>0,y>0,且 4xy-x-2y=4,则 xy 的最小值为( D )
2
A. 2
B.2 2
解析 4=a+b≥2 ab(当且仅当 a=b 时,等号成立),即 ab≤2, ab≤4,a1b≥14,选项 A,C 不成立; 1a+1b=a+abb=a4b≥1,选项 B 不成立;
a2+b2=(a+b)2-2ab=16-2ab≥8,选项D成立.
1 2345
高考数学(浙江,文理通用)大一轮复习讲义课件:第6章 不等式 6.1
a>b
c>d
a+⇒c>b+d
⇒
同向同
a>b>0
正
c>d>0
ac>bd
⇒
⇒
可乘性 可乘方
性 可开方
性
an>bn
a>b>0⇒
n
a>n
(n∈N,n≥1) b
a>b>0⇒
(n∈N,n≥2)
a,b 同为 正数
答案
不等式的一些常用性质
(1)倒数的性质
①a>b,ab>0⇒1a
<
1 b.
判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)a>b⇔ac2>bc2.( × ) (2)1a>1b⇔a<b(ab≠0).( × ) (3)a>b,c>d⇒ac>bd.( × ) (4)若1a<1b<0,则|a|>|b|.( × ) (5)若 a3>b3 且 ab<0,则1a>1b.( √ )
A.(0,56π)
B.(-π6,56π)
C.(0,π)
D.(-π6,π)
解析 由题设得 0<2α<π,0≤β3≤π6, ∴-π6≤-β3≤0,∴-π6<2α-β3<π.
解析答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
6.已知a1,a2∈(0,1),记M=a1a2,N=a1+a2-1,则M与N的 大小关系是( )
解析答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
3.设 a>2,A= a+1+ a,B= a+2+ a-2,则 A,B 的大小关系是
高考数学一轮复习 第6章 不等式 第1讲 不等关系与不等式的性质及一元二次不等式讲义 理(含解析)-
第六章不等式第1讲不等关系与不等式的性质及一元二次不等式[考纲解读] 1.不等式性质是进行变形、证明、解不等式的依据,掌握不等式关系与性质及比较大小的常用方法:作差法与作商法.(重点)2.能从实际情景中抽象出一元二次不等式模型,通过函数图象了解一元二次不等式与相应的二次函数,一元二次方程之间的联系,能解一元二次不等式.(重点、难点)[考向预测] 从近三年高考情况来看,本讲是高考中的一个热点内容,但一般不会单独命题.预测2020年将会考查:利用不等式的性质判断结论的成立性,求参数的取值X围;一元二次不等式的解法,对含参数的二次不等式的分类讨论等.命题时常将不等式与函数的单调性相结合.试题一般以客观题的形式呈现,属中、低档题型.1.两个实数比较大小的依据2.不等式的基本性质3.必记结论 (1)a >b ,ab >0⇒1a <1b.(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.(5)若a >b >0,m >0,则b a <b +ma +m; b a >b -m a -m (b -m >0);a b >a +m b +m ; a b <a -m b -m(b -m >0). 4.一元二次函数的三种形式(1)一般式:□01y =ax 2+bx +c (a ≠0). (2)顶点式:□02y =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +b 2a 2+4ac -b 24a (a ≠0). (3)两根式:□03y =a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0). 5.三个二次之间的关系1.概念辨析(1)a>b⇔ac2>bc2.( )(2)若不等式ax2+bx+c>0的解集是(-∞,x1)∪(x2,+∞),则方程ax2+bx+c=0的两个根是x1和x2.( )(3)若方程ax2+bx+c=0(a≠0)没有实数根,则不等式ax2+bx+c>0的解集为R.( )(4)不等式ax2+bx+c≤0在R上恒成立的条件是a<0且Δ=b2-4ac≤0.()答案(1)×(2)√(3)×(4)×2.小题热身(1)设集合M={x|x2-3x-4<0},N={x|0≤x≤5},则M∩N等于( )A .(0,4]B .[0,4)C .[-1,0)D .(-1,0] 答案 B解析 因为M ={x |-1<x <4},N ={x |0≤x ≤5},所以M ∩N =[0,4). (2)已知a ,b ,c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列选项中一定成立的是( ) A .ab >ac B .c (b -a )<0 C .cb 2<ab 2D .ac (a -c )>0 答案 A解析 因为c <b <a ,且ac <0,所以a >0,c <0.b 的符号不确定,b -a <0,a -c >0,据此判断A 成立,B ,C ,D 不一定成立.(3)设M =2a (a -2),N =(a +1)(a -3),则有( ) A .M >N B .M ≥N C .M <N D .M ≤N 答案 A解析 M -N =2a (a -2)-(a +1)(a -3)=a 2-2a +3=(a -1)2+2>0,故M >N . (4)已知函数f (x )=ax 2+ax -1,若对任意实数x ,恒有f (x )≤0,则实数a 的取值X 围是________.答案 [-4,0]解析 当a =0时,f (x )=-1≤0成立, 当a ≠0时,若对∀x ∈R ,f (x )≤0,须有⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4×a ×-1≤0,a <0,解得-4≤a <0.综上知,实数a 的取值X 围是[-4,0].题型 一 不等式性质的应用1.若a >b >0,c <d <0,则一定有( ) A.a c >b d B.a c <b d C.a d >b c D.a d <b c答案 D 解析 解法一:⎭⎪⎬⎪⎫c <d <0⇒cd >0 c <d <0⇒⎭⎪⎬⎪⎫c cd <d cd <0⇒1d <1c <0⇒-1d >-1c >0 a >b >0⇒-a d >-b c ⇒a d <b c .故选D. 解法二:依题意取a =2,b =1,c =-2,d =-1, 代入验证得A ,B ,C 均错误,只有D 正确.故选D.2.已知等比数列{a n }中,a 1>0,q >0,前n 项和为S n ,则S 3a 3与S 5a 5的大小关系为________.答案S 3a 3<S 5a 5解析 当q =1时,S 3a 3=3,S 5a 5=5,所以S 3a 3<S 5a 5. 当q >0且q ≠1时,S 3a 3-S 5a 5=a 11-q 3a 1q 21-q -a 11-q 5a 1q 41-q =q 21-q 3-1-q 5q 41-q =-q -1q 4<0,所以S 3a 3<S 5a 5.综上可知S 3a 3<S 5a 5.3.已知二次函数y =f (x )的图象过原点,且1≤f (-1)≤2,3≤f (1)≤4,求f (-2)的取值X 围.解 由题意知f (x )=ax 2+bx ,则f (-2)=4a -2b , 由f (-1)=a -b ,f (1)=a +b ,设存在实数x ,y ,使得4a -2b =x (a +b )+y (a -b ), 即4a -2b =(x +y )a +(x -y )b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧x +y =4,x -y =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3,所以f (-2)=4a -2b =(a +b )+3(a -b ). 又3≤a +b ≤4,3≤3(a -b )≤6,所以6≤(a +b )+3(a -b )≤10, 即f (-2)的取值X 围是[6,10].1.判断不等式是否成立的方法(1)判断不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明.(2)在判断一个关于不等式的命题的真假时,可结合不等式的性质,对数函数、指数函数的性质进行判断.2.比较两个数(式)大小的两种方法3.求代数式的取值X 围利用不等式性质求某些代数式的取值X 围时,一般是利用整体思想,通过“一次性”不等关系的运算求得整体X 围,是避免错误的有效途径.如举例说明3.1.若1a <1b <0,给出下列不等式:①1a +b <1ab ;②|a |+b >0;③a -1a >b -1b ;④ln a 2>ln b 2.其中正确的不等式是( )A .①④B .②③C .①③D .②④ 答案 C解析 因为1a <1b <0,所以b <a <0,|b |>|a |,所以|a |+b <0,ln a 2<ln b 2,由a >b ,-1a>-1b 可推出a -1a >b -1b ,显然有1a +b <0<1ab,综上知,①③正确,②④错误. 2.若a >0,且a ≠7,则( ) A .77a a<7a a 7B .77a a =7a a 7C .77a a >7a a 7D .77a a与7a a 7的大小不确定 答案 C解析 显然77a a>0,7a a 7>0,因为77a a7a a 7=⎝ ⎛⎭⎪⎫7a 7·⎝ ⎛⎭⎪⎫a 7a =⎝ ⎛⎭⎪⎫7a 7·⎝ ⎛⎭⎪⎫7a -a =⎝ ⎛⎭⎪⎫7a 7-a.当a >7时,0<7a <1,7-a <0,⎝ ⎛⎭⎪⎫7a 7-a>1,当0<a <7时,7a>1,7-a >0,⎝ ⎛⎭⎪⎫7a 7-a>1. 综上知77a a>7a a 7.3.若1<α<3,-4<β<2,则α-|β|的取值X 围是________. 答案 (-3,3)解析 ∵-4<β<2,∴0≤|β|<4,∴-4<-|β|≤0. ∴-3<α-|β|<3.题型 二 不等式的解法1.函数f (x )=1ln -x 2+4x -3的定义域是( )A .(-∞,1)∪(3,+∞) B.(1,3) C .(-∞,2)∪(2,+∞) D.(1,2)∪(2,3) 答案 D解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+4x -3>0,ln -x 2+4x -3≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0,x 2-4x +4≠0.解得1<x <3且x ≠2,所以函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,3). 2.解关于x 的不等式ax 2-2≥2x -ax (a ∈R ). 解 本题采用分类讨论思想. 原不等式可化为ax 2+(a -2)x -2≥0.①当a =0时,原不等式化为x +1≤0,解得x ≤-1.②当a >0时,原不等式化为⎝⎛⎭⎪⎫x -2a (x +1)≥0,解得x ≥2a或x ≤-1.③当a <0时,原不等式化为⎝⎛⎭⎪⎫x -2a (x +1)≤0.当2a >-1,即a <-2时,解得-1≤x ≤2a;当2a =-1,即a =-2时,解得x =-1满足题意; 当2a<-1,即0>a >-2,解得2a≤x ≤-1.综上所述,当a =0时,不等式的解集为{x |x ≤-1};当a >0时,不等式的解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≥2a或x ≤-1;当-2<a <0时,不等式的解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫2a≤x ≤-1;当a =-2时,不等式的解集为{-1}; 当a <-2时,不等式的解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-1≤x ≤2a .条件探究 把举例说明2中的不等式改为“ax 2-(a +1)x +1<0,a ∈R ”,如何解答? 解 若a =0,原不等式等价于-x +1<0,解得x >1.若a <0,则原不等式等价于⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)>0,解得x <1a或x >1.若a >0,原不等式等价于⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0.①当a =1时,1a=1,⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0无解;②当a >1时,1a <1,解⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0得1a<x <1;③当0<a <1时,1a>1,解⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0得1<x <1a.综上所述,当a <0时,解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <1a或x >1;当a =0时,解集为{x |x >1};当0<a <1时,解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫1<x <1a ;当a =1时,解集为∅;当a >1时,解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫1a<x <1.1.解一元二次不等式的四个步骤2.分式不等式的解法求解分式不等式的关键是对原不等式进行恒等变形,转化为整式不等式(组)求解. (1)f xg x>0(<0)⇔f (x )·g (x )>0(<0);如巩固迁移2.(2)f xg x ≥0(≤0)⇔⎩⎪⎨⎪⎧f x ·g x ≥0≤0,g x ≠0.1.关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a =( ) A.52 B.72 C.154 D.152 答案 A解析 由条件知x 1,x 2为方程x 2-2ax -8a 2=0的两根,则x 1+x 2=2a ,x 1x 2=-8a 2.故(x 2-x 1)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=(2a )2-4×(-8a 2)=36a 2=152,得a =52,故选A.2.不等式2x +1x -5≥-1的解集为________.答案 {x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≤43或x >5解析 将原不等式移项通分得3x -4x -5≥0,等价于⎩⎪⎨⎪⎧3x -4x -5≥0,x -5≠0,解得x ≤43或x >5.∴原不等式的解集为{x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≤43或x >5.题型 三 二次不等式中的任意性与存在性角度1 任意性与存在性1.(1)若关于x 的不等式x 2-ax -a >0的解集为(-∞,+∞),某某数a 的取值X 围; (2)若关于x 的不等式x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集,某某数a 的取值X 围. 解 (1)设f (x )=x 2-ax -a ,则关于x 的不等式x 2-ax -a >0的解集为(-∞,+∞)⇔f (x )>0在(-∞,+∞)上恒成立⇔f (x )min >0,即f (x )min =-4a +a24>0,解得-4<a <0(或用Δ<0).(2)设f (x )=x 2-ax -a ,则关于x 的不等式x 2-ax -a ≤-3的解集不是空集⇔f (x )≤-3在(-∞,+∞)上能成立⇔f (x )min ≤-3,即f (x )min =-4a +a24≤-3,解得a ≤-6或a ≥2.角度2 给定区间上的任意性问题2.(1)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值X 围是________.(2)设函数f (x )=mx 2-mxx ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值X 围. 答案 (1)⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0 (2)见解析解析 (1)要满足f (x )=x 2+mx -1<0对于任意x ∈[m ,m +1]恒成立,只需⎩⎪⎨⎪⎧ f m <0,f m +1<0,即⎩⎪⎨⎪⎧ 2m 2-1<0,m +12+m m +1-1<0,解得-22<m <0.(2)要使f (x )<-m +5在x ∈[1,3]上恒成立,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.有以下两种方法:解法一:令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3].当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数,所以g (x )max =g (3),即7m -6<0,所以m <67,所以0<m <67;当m =0时,-6<0恒成立;当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数,所以g (x )max =g (1),即m -6<0,所以m <6,所以m <0.综上所述,m 的取值X 围是{m ⎪⎪⎪⎭⎬⎫m <67.解法二:因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1.因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可.所以m 的取值X 围是{m ⎪⎪⎪⎭⎬⎫m <67.角度3 给定参数X 围的恒成立问题3.已知a ∈[-1,1]时不等式x 2+(a -4)x +4-2a >0恒成立,则x 的取值X 围为()A .(-∞,2)∪(3,+∞)B .(-∞,1)∪(2,+∞)C .(-∞,1)∪(3,+∞)D .(1,3)答案 C解析 把不等式的左端看成关于a 的一次函数,记f (a )=(x -2)a +x 2-4x +4,则由f (a )>0对于任意的a ∈[-1,1]恒成立,所以f (-1)=x 2-5x +6>0,且f (1)=x 2-3x +2>0即可,解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-5x +6>0,x 2-3x +2>0,得x <1或x >3.故选C.形如f (x )≥0(f (x )≤0)恒成立问题的求解思路(1)x ∈R 的不等式确定参数的X 围时,结合二次函数的图象,利用判别式来求解. (2)x ∈[a ,b ]的不等式确定参数X 围时,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,从而求参数的X 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X 围.如举例说明2.(3)已知参数m ∈[a ,b ]的不等式确定x 的X 围,要注意变换主元,一般地,知道谁的X围,就选谁当主元,求谁的X 围,谁就是参数.如举例说明3.1.若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则a 的取值X 围是________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞ 解析 由Δ=a 2+8>0,知方程x 2+ax -2=0恒有两个不等实数根,又知两根之积为负,所以方程x 2+ax -2=0必有一正根、一负根.于是不等式在区间[1,5]上有解的充要条件是f (5)>0,解得a >-235,故a 的取值X 围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞. 2.函数f (x )=x 2+ax +3.(1)当x ∈R 时,f (x )≥a 恒成立,某某数a 的取值X 围;(2)当x ∈[-2,2]时,f (x )≥a 恒成立,某某数a 的取值X 围; (3)当a ∈[4,6]时,f (x )≥0恒成立,某某数x 的取值X 围.解 (1)∵当x ∈R 时,x 2+ax +3-a ≥0恒成立,需Δ=a 2-4(3-a )≤0,即a 2+4a -12≤0,∴实数a 的取值X 围是[-6,2].(2)当x ∈[-2,2]时,设g (x )=x 2+ax +3-a ≥0,分如下三种情况讨论(如图所示): ①如图1,当g (x )的图象恒在x 轴上方且满足条件时,有Δ=a 2-4(3-a )≤0,即-6≤a ≤2.②如图2,g (x )的图象与x 轴有交点,但当x ∈[-2,+∞)时,g (x )≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧ Δ≥0,x =-a 2≤-2,g -2≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-43-a ≥0,-a 2≤-2,4-2a +3-a ≥0, 可得⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2或a ≤-6,a ≥4,a ≤73,解得a ∈∅. ③如图3,g (x )的图象与x 轴有交点,但当x ∈(-∞,2]时,g (x )≥0. 即⎩⎪⎨⎪⎧ Δ≥0,x =-a 2≥2,g 2≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2-43-a ≥0,-a 2≥2,7+a ≥0, 可得⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥2或a ≤-6,a ≤-4,a ≥-7.∴-7≤a ≤-6.综上,实数a 的取值X 围是[-7,2].(3)令h (a )=xa +x 2+3.当a ∈[4,6]时,h (a )≥0恒成立.只需⎩⎪⎨⎪⎧ h 4≥0,h 6≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+4x +3≥0,x 2+6x +3≥0,解得x ≤-3-6或x ≥-3+ 6.∴实数x 的取值X 围是(-∞,-3-6]∪[-3+6,+∞).。
2018年高考数学浙江专用总复习课时作业:第六章 不等
基础巩固题组 (建议用时:30分钟)一、选择题1.下列不等式一定成立的是( )A.lg ⎝⎛⎭⎪⎫x 2+14>lg x (x >0)B.sin x +1sin x≥2(x ≠k π,k ∈Z ) C.x 2+1≥2|x |(x ∈R ) D.1x 2+1<1(x ∈R ) 解析 当x >0时,x 2+14≥2·x ·12=x ,所以lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+14≥lg x (x >0),故选项A 不正确;运用基本不等式时需保证“一正”“二定”“三相等”,而当x ≠k π,k ∈Z 时,sin x 的正负不定,故选项B 不正确;由基本不等式可知,选项C 正确;当x =0时,有1x 2+1=1,故选项D 不正确. 答案 C2.若2x+2y=1,则x +y 的取值范围是( ) A.[0,2] B.[-2,0] C.[-2,+∞)D.(-∞,-2]解析 22x +y≤2x+2y=1,所以2x +y≤14,即2x +y ≤2-2,所以x +y ≤-2. 答案 D3.(2017·浙江省名校协作体联考)若a ,b 都是正数,则⎝⎛⎭⎪⎫1+b a ·⎝⎛⎭⎪⎫1+4a b的最小值为( )A.7B.8C.9D.10解析 ∵a ,b 都是正数,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1+b a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4a b=5+b a +4a b≥5+2b a ·4ab=9,当且仅当b =2a >0时取等号.故选C. 答案 C4.若a >0,b >0,且a +b =4,则下列不等式恒成立的是( ) A.1ab ≤14 B.1a +1b≤1C.ab ≥2D.a 2+b 2≥8解析 4=a +b ≥2ab (当且仅当a =b 时,等号成立),即ab ≤2,ab ≤4,1ab ≥14,选项A ,C不成立;1a +1b =a +b ab =4ab≥1,选项B 不成立;a 2+b 2=(a +b )2-2ab =16-2ab ≥8,选项D 成立. 答案 D5.(2015·湖南卷)若实数a ,b 满足1a +2b=ab ,则ab 的最小值为( )A. 2B.2C.2 2D.4解析 依题意知a >0,b >0,则1a +2b ≥22ab=22ab,当且仅当1a =2b,即b =2a 时,“=”成立.因为1a +2b=ab ,所以ab ≥22ab,即ab ≥22,所以ab 的最小值为22,故选C.答案 C6.(2017·日照模拟)若实数x ,y 满足xy >0,则xx +y +2yx +2y的最大值为( )A.2- 2B.2+ 2C.4+2 2D.4-2 2解析 xx +y +2y x +2y =x (x +2y )+2y (x +y )(x +y )(x +2y )=x 2+4xy +2y 2x 2+3xy +2y 2=1+xyx 2+3xy +2y 2=1+1x y +3+2y x≤1+13+22=4-22,当且仅当x y =2y x ,即x 2=2y 2时取等号.故选D.答案 D7.若正数x ,y 满足4x 2+9y 2+3xy =30,则xy 的最大值是( ) A.43B.53C.2D.54解析 由x >0,y >0,得4x 2+9y 2+3xy ≥2·(2x )·(3y )+3xy (当且仅当2x =3y 时等号成立),∴12xy +3xy ≤30,即xy ≤2,∴xy 的最大值为2. 答案 C8.(2017·瑞安市调研)已知a >0,b >0,a +b =1a +1b ,则1a +2b的最小值为( )A.4B.2 2C.8D.16解析 由a >0,b >0,a +b =1a +1b =a +bab,得ab =1,则1a +2b≥21a ·2b =2 2.当且仅当1a =2b ,即a =22,b =2时等号成立.故选B. 答案 B 二、填空题9.正数a ,b 满足ab =a +b +3,则ab 的取值范围是________. 解析 ∵a ,b 是正数,∴ab =a +b +3≥2ab +3, 解得ab ≥3,即ab ≥9. 答案 [9,+∞)10.(2016·嘉兴一中检测)已知实数m ,n 满足m ·n >0,m +n =-1,则1m +1n的最大值为________.解析 ∵m ·n >0,m +n =-1,∴m <0,n <0, ∴1m +1n=-(m +n )⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +1n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫2+n m +m n ≤-2-2n m ·m n =-4,当且仅当m =n =-12时,1m+1n取得最大值-4.答案 -411.若对于任意x >0,xx 2+3x +1≤a 恒成立,则a 的取值范围是________.解析xx 2+3x +1=13+x +1x, 因为x >0,所以x +1x≥2(当且仅当x =1时取等号),则13+x +1x≤13+2=15, 即x x 2+3x +1的最大值为15,故a ≥15.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫15,+∞12.(2017·嵊州月考)某工厂需要建造一个仓库,根据市场调研分析,运费与工厂和仓库之间的距离成正比,仓储费与工厂和仓库之间的距离成反比,当工厂和仓库之间的距离为4千米时,运费为20万元,仓储费为5万元,当工厂和仓库之间的距离为________千米时,运费与仓储费之和最小,最小为________万元.解析 设工厂和仓库之间的距离为x 千米,运费为y 1万元,仓储费为y 2万元,则y 1=k 1x (k 1≠0),y 2=k 2x(k 2≠0),∵工厂和仓库之间的距离为4千米时,运费为20万元,仓储费用为5万元, ∴k 1=5,k 2=20,∴运费与仓储费之和为⎝ ⎛⎭⎪⎫5x +20x 万元,∵5x +20x≥25x ×20x =20,当且仅当5x =20x,即x =2时,运费与仓储费之和最小,为20万元. 答案 2 20能力提升题组 (建议用时:15分钟)13.设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则当xy z取得最大值时,2x +1y -2z的最大值为( )A.0B.1C.94D.3解析 由已知得z =x 2-3xy +4y 2,(*) 则xy z =xy x 2-3xy +4y 2=1x y +4yx-3≤1,当且仅当x =2y 时取等号,把x =2y 代入(*)式,得z =2y 2,所以2x +1y -2z =1y +1y -1y2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1y -12+1≤1.答案 B14.(2017·金华十校联考)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -2≤0,x -y ≥0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =ax +2by (a >0,b >0)的最大值为1,则1a 2+14b2的最小值为________.解析 不等式组所表示的平面区域是以(0,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫23,0,(1,1)为顶点的三角形区域(包括边界),观察可知,当直线z =ax +2by 过点(1,1)时,z 有最大值,故a +2b =1,故1≥22ab ,故ab ≤18,故1a 2+14b 2≥1ab ≥8,当且仅当a =2b =12时等号成立,故1a 2+14b 2的最小值为8.答案 815.点(a ,b )为第一象限内的点,且在圆(x +1)2+(y +1)2=8上,则ab 的最大值为________. 解析 由题意知a >0,b >0,且(a +1)2+(b +1)2=8,化简得a 2+b 2+2(a +b )=6,则6≥2ab +4ab (当且仅当a =b 时取等号),令t =ab (t >0),则t 2+2t -3≤0,解得0<t ≤1,则0<ab ≤1,所以ab 的最大值为1. 答案 116.正数a ,b 满足1a +9b=1,若不等式a +b ≥-x 2+4x +18-m 对任意实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是________.解析 因为a >0,b >0,1a +9b=1,所以a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +9b =10+b a +9a b≥10+29=16,由题意,得16≥-x 2+4x +18-m ,即x 2-4x -2≥-m 对任意实数x 恒成立,而x 2-4x -2=(x -2)2-6,所以x 2-4x -2的最小值为-6,所以-6≥-m ,即m ≥6. 答案 [6,+∞)17.(2017·浙江五校联考)设a +b =2,b >0,则当a =________时,12|a |+|a |b 取得最小值为________.解析 由于a +b =2,所以12|a |+|a |b =a +b 4|a |+|a |b =a 4|a |+b 4|a |+|a |b,由于b >0,|a |>0,所以b 4|a |+|a |b ≥2b 4|a |·|a |b =1,因此当a >0时,12|a |+|a |b 的最小值是14+1=54.当a <0时,12|a |+|a |b 的最小值是-14+1=34.故12|a |+|a |b 的最小值为34,此时⎩⎪⎨⎪⎧b 4|a |=|a |b ,a <0,即a =-2.答案 -2 34。
(浙江专版)高考数学一轮复习 第6章 不等式及其证明 第1节 不等式的性质与一元二次不等式教师用书-
第六章不等式及其证明[深研高考·备考导航]为教师备课、授课提供丰富教学资源[五年考情]考点2016年2015年2014年2013年2012年不等式的概念和性质5,5分(文)20,6分(理)3,5分(文)6,5分(文)20,4分(文)8,5分(理)9,5分(理)7,5分(文)7,5分(文)10,5分(文)9,5分(理)21,3分(文)不等式的解法1,5分(理)1,5分(理)1,5分(文)6,5分(理)15,4分(理)21,4分(文)2,5分(理)7,5分(理)21,4分(文)1,5分(理)21,5分(文)17,4分(理)简单的线性规划3,5分(理)4,5分(文)14,4分(理)14,4分(文)13,4分(理)12,4分(文)13,4分(理)15,4分(文)22(2),7分(理)14,4分(文)基本不等式20,14分(文)16,4分(文)绝对值不等式18,15分(理)20,14分(理)18,15分(理)10,5分(理)22,14分(理)22(2),7分(理)22,14分(理)21(2),7分(文)[重点关注]从近五年某某卷高考题来看,涉及本章知识的既有客观题,又有解答题.客观题主要考查不等关系与不等式,一元二次不等式的解法,简单线性规划,解答题重点考查绝对值不等式与二次函数相交汇问题,不等式的证明问题.第一节不等式的性质与一元二次不等式1.实数的大小顺序与运算性质的关系 (1)a >b ⇔a -b >0; (2)a =b ⇔a -b =0; (3)a <b ⇔a -b <0. 2.不等式的性质(1)对称性:a >b ⇔b <a ;(双向性) (2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c ;(单向性) (3)可加性:a >b ⇔a +c >b +c ;(双向性)a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ;(单向性)(4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b ,c <0⇒ac <bc ;a >b >0,c >d >0⇒ac >bd ;(单向性)(5)乘方法则:a >b >0⇒a n>b n(n ≥2,n ∈N );(单向性) (6)开方法则:a >b >0⇒na >nb (n ≥2,n ∈N );(单向性)(7)倒数性质:设ab >0,则a <b ⇔1a >1b.(双向性)3.一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系判别式Δ=b 2-4acΔ>0 Δ=0 Δ<0二次函数y =ax 2+bx +c (a >0)的图象一元二次方程ax 2+bx +c =0 (a >0)的根有两相异实根x 1,x 2(x 1<x 2)有两相等实根x 1=x 2=-b2a没有实数根ax 2+bx +c >0(a >0)的解集{x |x <x 1或x >x 2} {x |x ≠x 1}R ax 2+bx +c <0 (a >0)的解集{x |x 1<x <x 2}∅ ∅1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)a >b ⇔ac 2>bc 2.( ) (2)a >b >0,c >d >0⇒a d >bc.( )(3)若不等式ax 2+bx +c <0的解集为(x 1,x 2),则必有a >0.( )(4)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R .( )[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)× 2.(教材改编)下列四个结论,正确的是( ) ①a >b ,c <d ⇒a -c >b -d ; ②a >b >0,c <d <0⇒ac >bd ; ③a >b >0⇒3a >3b ;④a >b >0⇒1a 2>1b2.A .①②B .②③C .①④D .①③D [利用不等式的同向可加性可知①正确;对于②,根据不等式的性质可知ac <bd ,故②不正确;因为函数y =x 是单调递增的,所以③正确;对于④,由a >b >0可知a 2>b 2>0,所以1a 2<1b2,所以④不正确.]3.(2017·某某二模)若a ,b ∈R ,且a >b ,则下列不等式恒成立的是( ) A .a 2>b 2B.a b>1 C .2a>2bD .lg(a -b )>0C [取a =-1,b =-2,排除A ,B ,D.故选C.]4.不等式-x 2-3x +4>0的解集为________________.(用区间表示)(-4,1) [由-x 2-3x +4>0得x 2+3x -4<0,解得-4<x <1,所以不等式-x 2-3x +4>0的解集为(-4,1).]5.若不等式mx 2+2mx +1>0的解集为R ,则m 的取值X 围是__________.【导学号:51062180】[0,1) [①当m =0时,1>0显然成立;②当m ≠0时,由条件知⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=4m 2-4m <0,得0<m <1,由①②知0≤m <1.]不等式的性质及应用(1)已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( )A.1x -1y>0B .sin x -sin y >0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12y<0 D .ln x +ln y >0(2)已知函数f (x )=ax 2+bx ,且1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,求f (-2)的取值X 围.(1)C [函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在(0,+∞)上为减函数,∴当x >y >0时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫12y,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12y<0,故C 正确;函数y =1x 在(0,+∞)上为减函数,由x >y >0⇒1x <1y ⇒1x -1y <0,故A 错误;函数y =sin x 在(0,+∞)上不单调,当x >y >0时,不能比较sin x 与sin y 的大小,故B 错误;x >y >0⇒xy >0⇒/ ln(xy )>0⇒/ ln x +ln y >0,故D 错误.](2)由题意知f (-1)=a -b ,f (1)=a +b ,f (-2)=4a -2b .3分设m (a +b )+n (a -b )=4a -2b ,则⎩⎪⎨⎪⎧m +n =4,m -n =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =3,10分∴f (-2)=(a +b )+3(a -b )=f (1)+3f (-1).12分 ∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4, ∴5≤f (-2)≤10,即f (-2)的取值X 围为[5,10].14分[规律方法] 1.对于不等式的常用性质,要弄清其条件和结论,不等式性质包括“单向性”和“双向性”两个方面,单向性主要用于证明不等式,双向性是解不等式的依据,因为解不等式要求的是同解变形.2.判断多个不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明.3.由a <f (x ,y )<b ,c <g (x ,y )<d 求F (x ,y )的取值X 围,要利用待定系数法解决,即设F (x ,y )=mf (x ,y )+ng (x ,y ),用恒等变形求得m ,n ,再利用不等式的性质求得F (x ,y )的取值X 围.[变式训练1] (1)(2017·某某二中2月模拟)若1a <1b<0,则下列结论不正确的是( )A .a 2<b 2B .ab <b 2C .a +b <0D .|a |+|b |>|a +b |(2)若角α,β满足-π2<α<β<π,则α-β的取值X 围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π2,3π2B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π2,0C.⎝⎛⎭⎪⎫0,3π2D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0 (1)D (2)B [(1)由题可知b <a <0,所以A ,B ,C 正确,而|a |+|b |=-a -b =|a +b |,故D 错误,选D.(2)∵-π2<β<π,∴-π<-β<π2,∴-3π2<α-β<3π2.又∵α<β,∴α-β<0, 从而-3π2<α-β<0.]一元二次不等式的解法解下列不等式: (1)3+2x -x 2≥0;(2)x 2-(a +1)x +a <0. 【导学号:51062181】 [解] (1)原不等式化为x 2-2x -3≤0, 即(x -3)(x +1)≤0,故所求不等式的解集为{x |-1≤x ≤3}.7分 (2)原不等式可化为(x -a )(x -1)<0, 当a >1时,原不等式的解集为(1,a ); 当a =1时,原不等式的解集为∅; 当a <1时,原不等式的解集为(a,1).14分[迁移探究] 将(2)中不等式改为ax 2-(a +1)x +1<0,求不等式的解集. [解] 若a =0,原不等式等价于-x +1<0,解得x >1.若a <0,原不等式等价于⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)>0,解得x <1a或x >1.4分若a >0,原不等式等价于⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0.①当a =1时,1a=1,⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0无解;②当a >1时,1a <1,解⎝⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0得1a<x <1;③当0<a <1时,1a>1,解 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a (x -1)<0得1<x <1a.12分综上所述:当a <0时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <1a或x >1;当a =0时,解集为{x |x >1};当0<a <1时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1<x <1a ;当a =1时,解集为∅;当a >1时,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1a <x <1.14分 [规律方法] 1.解一元二次不等式的步骤: (1)使一端为0且把二次项系数化为正数.(2)先考虑因式分解法,再考虑求根公式法或配方法或判别式法. (3)写出不等式的解集.2.解含参数的一元二次不等式的步骤:(1)二次项中若含有参数应讨论是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为一次不等式或二次项系数为正的形式.(2)判断方程的根的个数,讨论判别式Δ与0的关系.(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集形式.[变式训练2] (2016·某某中学期末)已知不等式ax 2-bx -1>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | -12<x <-13,则不等式x 2-bx -a ≥0的解集是( )A .{x |2<x <3}B .{x |x ≤2或x ≥3}C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | 13<x <12D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x <13或x >12B [∵不等式ax 2-bx -1>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | -12<x <-13,∴ax 2-bx -1=0的解是x 1=-12和x 2=-13,且a <0,∴⎩⎪⎨⎪⎧-12-13=ba ,⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=-1a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-6,b =5.则不等式x 2-bx -a ≥0即为x 2-5x +6≥0,解得x ≤2或x ≥3.]一元二次不等式恒成立问题☞角度1 形如f (x )≥0(x ∈R )求参数的X 围(2017·某某一中月考)不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值X 围是__________.(-2,2] [当a -2=0,即a =2时,不等式即为-4<0,对一切x ∈R 恒成立,当a ≠2时,则有⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,Δ=4a -22+16a -2<0,即⎩⎪⎨⎪⎧a <2,-2<a <2,∴-2<a <2.综上,可得实数a 的取值X 围是(-2,2].] ☞角度2 形如f (x )≥0()x ∈[a ,b ]求参数的X 围设函数f (x )=mx 2-mx -1.若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值X 围.[解] 要使f (x )<-m +5在x ∈[1,3]上恒成立,即m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立.4分有以下两种方法:法一:令g (x )=m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3].当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数, 所以g (x )max =g (3)⇒7m -6<0, 所以m <67,所以0<m <67;9分当m =0时,-6<0恒成立;当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数,所以g (x )max =g (1)⇒m -6<0,所以m <6,所以m <0.综上所述:m 的取值X 围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪m <67.14分 法二:因为x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1.6分因为函数y =6x 2-x +1=6⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可. 所以m 的取值X 围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪m <67.14分 ☞角度3 形如f (x )≥0(参数m ∈[a ,b ])求x 的X 围对任意的k ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(k -4)x +4-2k 的值恒大于零,则x的取值X 围是__________.{x |x <1或x >3} [x 2+(k -4)x +4-2k >0恒成立,即g (k )=(x -2)k +(x 2-4x +4)>0, 在k ∈[-1,1]时恒成立.只需g (-1)>0且g (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-5x +6>0,x 2-3x +2>0,解得x <1或x >3.][规律方法] 1.解决恒成立问题一定要搞清谁是主元,谁是参数,一般地,知道谁的X 围,谁就是主元,求谁的X 围,谁就是参数.2.对于一元二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴上方,恒小于0就是相应的二次函数的图象在给定的区间上全部在x 轴下方,另外常转化为求二次函数的最值或用分离参数法求最值.[思想与方法]1.倒数性质,若ab >0,则a >b ⇔1a <1b.2.判断不等式是否成立,主要有利用不等式的性质和特殊值验证两种方法,特别是对于有一定条件限制的选择题,用特殊值验证的方法更简单.3.比较法是不等式证明或判定两个实数(或代数式)大小的主要方法之一,其主要步骤为作差——变形——判断正负.4.不等式ax2+bx +c >0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =b =0,c >0,或⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ<0.不等式ax 2+bx +c <0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =b =0,c <0,或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0.5.“三个二次”的关系是解一元二次不等式的理论基础,一般可把a <0时的情形转化为a >0时的情形.6.解含参数的一元二次不等式,可先考虑因式分解,再对根的大小进行分类讨论;若不能因式分解,则可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏.[易错与防X]1.运用不等式性质,一定弄清性质成立的条件.2.求代数式的X 围,应利用待定系数法或数形结合建立待求X 围的整体与已知X 围的整体的等量关系,避免扩大变量X 围.3.对于不等式ax 2+bx +c >0,求解时不要忘记讨论a =0时的情形. 4.当Δ<0时,ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集为R 还是∅,要注意区别. 5.含参数的不等式要注意选好分类标准,避免盲目讨论. 6.不同参数X 围的解集切莫取并集,应分类表述.课时分层训练(三十) 不等式的性质与一元二次不等式A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.已知a >b ,c >d ,且c ,d 不为0,那么下列不等式成立的是( ) A .ad >bc B .ac >bd C .a -c >b -dD .a +c >b +dD [由不等式的同向可加性得a +c >b +d .]2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2, x ≤0,-x +2, x >0,则不等式f (x )≥x 2的解集为( ) A .[-1,1] B .[-2,2] C .[-2,1]D .[-1,2]A [法一:当x ≤0时,x +2≥x 2, ∴-1≤x ≤0;①当x >0时,-x +2≥x 2,∴0<x ≤1.② 由①②得原不等式的解集为{x |-1≤x ≤1}. 法二:作出函数y =f (x )和函数y =x 2的图象,如图,由图知f (x )≥x 2的解集为[-1,1].]3.设a ,b 是实数,则“a >b >1”是“a +1a >b +1b”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件A [因为a +1a-⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b =a -bab -1ab,若a >b >1,显然a +1a-⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b =a -bab -1ab>0,则充分性成立,当a =12,b =23时,显然不等式a +1a >b +1b成立,但a >b >1不成立,所以必要性不成立.]4.(2016·某某一模)已知一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x <-1或x >13,则f (e x )>0的解集为( )A .{x |x <-1或x >-ln 3}B .{x |-1<x <-ln 3}C .{x |x >-ln 3}D .{x |x <-ln 3}D [设-1和13是方程x 2+ax +b =0的两个实数根,∴a =-⎝⎛⎭⎪⎫-1+13=23, b =-1×13=-13,∵一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x <-1或x >13,∴f (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+23x -13=-x 2-23x +13,∴f (x )>0的解集为x ∈⎝⎛⎭⎪⎫-1,13.不等式f (e x )>0可化为-1<e x <13.解得x <ln 13,∴x <-ln 3,即f (e x)>0的解集为{x |x <-ln 3}.]5.若集合A ={}x |ax 2-ax +1<0=∅,则实数a 的值的集合是( )A .{a |0<a <4}B .{a |0≤a <4}C .{a |0<a ≤4}D .{a |0≤a ≤4}D [由题意知a =0时,满足条件,a ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0,得0<a ≤4,所以0≤a ≤4.] 二、填空题6.(2017·某某一模)不等式-2x 2+x +1>0的解集为__________.【导学号:51062182】⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,1 [-2x 2+x +1>0,即2x 2-x -1<0,(2x +1)(x -1)<0,解得-12<x <1,∴不等式-2x 2+x +1>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,1.]7.(2017·某某二模)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1, x ≤0,-x -12,x >0,则不等式f (x )≥-1的解集是__________.[-4,2] [不等式f (x )≥-1⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-x -12≥-1,解得-4≤x ≤0或0<x ≤2,故不等式f (x )≥-1的解集是[-4,2].]8.若关于x 的不等式4x-2x +1-a ≥0在[1,2]上恒成立,则实数a 的取值X 围为________.(-∞,0] [∵不等式4x -2x +1-a ≥0在[1,2]上恒成立,∴4x-2x +1≥a 在[1,2]上恒成立.令y =4x-2x +1=(2x )2-2×2x +1-1=(2x -1)2-1.∵1≤x ≤2,∴2≤2x≤4.由二次函数的性质可知:当2x=2,即x =1时,y 取得最小值0, ∴实数a 的取值X 围为(-∞,0].] 三、解答题9.设x <y <0,试比较(x 2+y 2)(x -y )与(x 2-y 2)(x +y )的大小.【导学号:51062183】[解] (x 2+y 2)(x -y )-(x 2-y 2)(x +y ) =(x -y )[(x 2+y 2)-(x +y )2] =-2xy (x -y ).7分∵x <y <0,∴xy >0,x -y <0,∴-2xy (x -y )>0,12分 ∴(x 2+y 2)(x -y )>(x 2-y 2)(x +y ).14分 10.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6. (1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),某某数a ,b 的值. [解] (1)∵f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6, ∴f (1)=-3+a (6-a )+6=-a 2+6a +3,2分 ∴原不等式可化为a 2-6a -3<0, 解得3-23<a <3+23,∴原不等式的解集为{a |3-23<a <3+23}.6分(2)f (x )>b 的解集为(-1,3)等价于方程-3x 2+a (6-a )x +6-b =0的两根为-1,3,10分等价于⎩⎪⎨⎪⎧-1+3=a 6-a3,-1×3=-6-b3,解得⎩⎨⎧a =3±3,b =-3.14分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2017·某某一模)若关于x 的不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值X 围是( )A .(-∞,-2)B .(-2,+∞)C .(-6,+∞)D .(-∞,-6)A [不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解等价于a <(x 2-4x -2)max ,令g (x )=x 2-4x -2,x ∈(1,4),∴g (x )<g (4)=-2,∴a <-2.]2.在R 上定义运算:x *y =x (1-y ),若不等式(x -y )*(x +y )<1对一切实数x 恒成立,则实数y 的取值X 围是__________. 【导学号:51062184】⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 [由题意知(x -y )*(x +y )=(x -y )·[1-(x +y )]<1对一切实数x 恒成立,所以-x 2+x +y 2-y -1<0对于x ∈R 恒成立.故Δ=12-4×(-1)×(y 2-y -1)<0, 所以4y 2-4y -3<0,解得-12<y <32.]3.(2017·某某二中模拟)已知函数f (x )=x 2-2ax -1+a ,a ∈R . (1)若a =2,试求函数y =f xx(x >0)的最小值;(2)对于任意的x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立,试求a 的取值X 围.[解] (1)依题意得y =f x x =x 2-4x +1x =x +1x-4.因为x >0,所以x +1x≥2,2分当且仅当x =1x时,即x =1时,等号成立,所以y ≥-2. 所以当x =1时,y =f xx的最小值为-2.6分 (2)因为f (x )-a =x 2-2ax -1,所以要使得“∀x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立”只要“x 2-2ax -1≤0在[0,2]上恒成立”.9分不妨设g (x )=x 2-2ax -1,则只要g (x )≤0在[0,2]上恒成立即可,所以⎩⎪⎨⎪⎧g 0≤0,g 2≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧0-0-1≤0,4-4a -1≤0,解得a ≥34,13分则a 的取值X 围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞.14分。
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基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.若f (x )=3x 2-x +1,g (x )=2x 2+x -1,则f (x ),g (x )的大小关系是( ) A.f (x )=g (x ) B.f (x )>g (x ) C.f (x )<g (x ) D.随x 的值变化而变化解析 f (x )-g (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1>0⇒f (x )>g (x ). 答案 B2.已知下列四个条件:①b >0>a ,②0>a >b ,③a >0>b ,④a >b >0,能推出1a <1b成立的有( )A.1个B.2个C.3个D.4个解析 运用倒数性质,由a >b ,ab >0可得1a <1b,②、④正确.又正数大于负数,①正确,③错误,故选C. 答案C3.(2017·宁波十校联考)若集合A ={x |3+2x -x 2>0},集合B ={x |2x<2},则A ∩B 等于( ) A.(1,3) B.(-∞,-1) C.(-1,1) D.(-3,1)解析 依题意,可求得A =(-1,3),B =(-∞,1),∴A ∩B =(-1,1). 答案 C4.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的取值范围是( ) A.{a |0<a <4} B.{a |0≤a <4} C.{a |0<a ≤4} D.{a |0≤a ≤4} 解析 由题意知a =0时,满足条件.a ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0,得0<a ≤4,所以0≤a ≤4. 答案 D5.已知函数f (x )=-x 2+ax +b 2-b +1(a ∈R ,b ∈R ),对任意实数x 都有f (1-x )=f (1+x )成立,若当x ∈[-1,1]时,f (x )>0恒成立,则b 的取值范围是( ) A.(-1,0) B.(2,+∞)C.(-∞,-1)∪(2,+∞)D.不能确定解析 由f (1-x )=f (1+x )知f (x )的图象关于直线x =1对称,即a2=1,解得a =2.又因为f (x )开口向下,所以当x ∈[-1,1]时,f (x )为增函数,所以f (x )min =f (-1)=-1-2+b 2-b +1=b 2-b -2,f (x )>0恒成立,即b 2-b -2>0恒成立,解得b <-1或b >2. 答案 C 二、填空题6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0,则不等式f (x )>3的解集为________. 解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x 2+2x >3或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,-x 2+2x >3,解得x >1.故原不等式的解集为{x |x >1}. 答案 {x |x >1}7.若关于x 的不等式ax >b 的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,15,则关于x 的不等式ax 2+bx -45a >0的解集为________.解析 由已知ax >b 的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,15,可知a <0,且b a =15,将不等式ax 2+bx -45a >0两边同除以a ,得x 2+b a x -45<0,即x 2+15x -45<0,解得-1<x <45,故不等式ax 2+bx -45a >0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,45. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,458.不等式a 2+8b 2≥λb (a +b )对于任意的a ,b ∈R 恒成立,则实数λ的取值范围为________. 解析 因为a 2+8b 2≥λb (a +b )对于任意的a ,b ∈R 恒成立,所以a 2+8b 2-λb (a +b )≥0对于任意的a ,b ∈R 恒成立,即a 2-λba +(8-λ)b 2≥0恒成立, 由二次不等式的性质可得,Δ=λ2b 2+4(λ-8)b 2=b 2(λ2+4λ-32)≤0, 所以(λ+8)(λ-4)≤0, 解得-8≤λ≤4. 答案 [-8,4] 三、解答题9.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6. (1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),求实数a ,b 的值.解 (1)由题意知f (1)=-3+a (6-a )+6=-a 2+6a +3>0,即a 2-6a -3<0,解得3-23<a <3+2 3.所以不等式的解集为{a |3-23<a <3+23}. (2)∵f (x )>b 的解集为(-1,3),∴方程-3x 2+a (6-a )x +6-b =0的两根为-1,3,∴⎩⎪⎨⎪⎧(-1)+3=a (6-a )3,(-1)×3=-6-b 3,解得⎩⎨⎧a =3±3,b =-3.即a 的值为3±3,b 的值为-3.10.某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x 成(1成=10%),售出商品数量就增加85x 成.要求售价不能低于成本价.(1)设该商店一天的营业额为y ,试求y 与x 之间的函数关系式y =f (x ),并写出定义域; (2)若再要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围.解 (1)由题意得,y =100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10·100⎝ ⎛⎭⎪⎫1+850x . 因为售价不能低于成本价,所以100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10-80≥0.所以y =f (x )=40(10-x )(25+4x ), 定义域为x ∈[0,2].(2)由题意得40(10-x )(25+4x )≥10 260, 化简得8x 2-30x +13≤0.解得12≤x ≤134.所以x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.能力提升题组 (建议用时:25分钟)11.下面四个条件中,使a >b 成立的充分而不必要的条件是( ) A.a >b +1 B.a >b -1 C.a 2>b 2D.a 3>b 3解析A 项:若a >b +1,则必有a >b ,反之,当a =2,b =1时,满足a >b ,但不能推出a >b +1,故a >b +1是a >b 成立的充分而不必要条件;B 项:当a =b =1时,满足a >b -1,反之,由a >b -1不能推出a >b ;C 项:当a =-2,b =1时,满足a 2>b 2,但a >b 不成立;D 项:a >b 是a 3>b 3的充要条件,综上所述答案选A. 答案 A12.(2017·丽水市调研)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <12或x >3,则f (e x )>0(e 是自然对数的底数)的解集是( )A.{x |x <-ln 2或x >ln 3}B.{x |ln 2<x <ln 3}C.{x |x <ln 3}D.{x |-ln 2<x <ln 3}解析 法一 依题意可得f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12(x -3)(a <0),则f (e x)=a ⎝⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)(a <0),由f (e x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫e x-12(e x -3)>0,可得12<e x <3,解得-ln 2<x <ln 3,故选D.法二 由题知,f (x )>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12<x <3,令12<e x<3,得-ln 2<x <ln 3,故选D.答案 D13.(2017·宁波检测)若不等式x 2+ax -2>0在R 上有解,则实数a 的取值范围是________;若在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围是________.解析 设f (x )=x 2+ax -2,∵f (x )开口向上,∴对任意a ∈R ,f (x )>0在R 上有解;由于Δ=a 2+8>0恒成立,所以方程x 2+ax -2=0恒有一正一负两根,于是不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解的充要条件是f (5)>0,即a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞.答案 R ⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞14.解关于x 的不等式ax 2-(2a +1)x +2<0(a ∈R ). 解 原不等式可化为(ax -1)(x -2)<0.(1)当a >0时,原不等式可以化为a (x -2)⎝⎛⎭⎪⎫x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x -2)·⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0.因为方程(x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a =0的两个根分别是2,1a ,所以当0<a <12时,2<1a ,则原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2<x <1a ;当a =12时,原不等式的解集是∅;当a >12时,1a <2,则原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a <x <2.(2)当a =0时,原不等式为-(x -2)<0,解得x >2, 即原不等式的解集是{x |x >2}.(3)当a <0时,原不等式可以化为a (x -2)⎝⎛⎭⎪⎫x -1a <0,根据不等式的性质,这个不等式等价于(x -2)·⎝⎛⎭⎪⎫x -1a >0,由于1a<2,故原不等式的解集是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x <1a或x >2.综上所述,当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <1a或x >2;当a =0时,不等式的解集为{x |x >2};当0<a <12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2<x <1a ;当a =12时,不等式的解集为∅;当a >12时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a <x <2.15.已知二次函数f (x )的二次项系数为a ,且不等式f (x )>-2x 的解集为(1,3). (1)若方程f (x )+6a =0有两个相等的根,求f (x )的解析式; (2)若f (x )的最大值为正数,求a 的取值范围. 解 (1)∵f (x )+2x >0的解集为(1,3),f (x )+2x =a (x -1)(x -3),且a <0,因而f (x )=a (x -1)(x -3)-2x =ax 2-(2+4a )x +3a .① 由方程f (x )+6a =0, 得ax 2-(2+4a )x +9a =0.② 因为方程②有两个相等的实根, 所以Δ=[-(2+4a )]2-4a ·9a =0, 即5a 2-4a -1=0,解得a =1或a =-15.由于a <0,舍去a =1,将a =-15代入①,得f (x )=-15x 2-65x -35.(2)由f (x )=ax 2-2(1+2a )x +3a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1+2a a 2-a 2+4a +1a 及a <0,可得f (x )的最大值为-a 2+4a +1a . 由⎩⎪⎨⎪⎧-a 2+4a +1a >0,a <0,解得a <-2-3或-2+3<a <0.故当f (x )的最大值为正数时,实数a 的取值范围是 (-∞,-2-3)∪(-2+3,0).。