高考数学专题训练——不等式
高中不等式题目30道
高中不等式的题目:1. x2+3x+2/x2+2x+1 的取值范围是什么?2. 对于实数x,求解不等式|x-1|+|x+3|≥5。
3. 若不等式(k+1)x2-2(k+2)x+4>0 对任意实数x 恒成立,求k 的取值范围。
4. 已知不等式ax2-2x+b<0 的解集是{x|1<x<3},求a、b 的值。
5. 求下列不等式的解集:(1)3x2-7x-10≥0(2)4x2-12x+9≤0(3)4-3x-5x2≥0(4)6x-10x2≥06. 解不等式|2x+1|+|3x-4|≥5。
7. 求不等式-2x2+4x-3<0 的解集。
8. 若不等式(a-1)x2+2(a-1)x-3≤0 对于任意实数x 都成立,求a 的取值范围。
9. 解不等式|x-3|-|2x+1|≤x+2。
10. 求不等式x2+2x+3≥2x2+ x的解集。
11. 求下列不等式的整数解:(1)5x-7<3x+1(2)3(x-1)≥7(x-4)(3)10-4(3x-9)≤2(9-4x)(4)5(6x+1)-7(3x+2)≥012. 求不等式-3≤x< 4 的整数解。
13. 解不等式(x-5)(x+7)≥8(x-3)。
14. 求不等式4(3x-7)≥24(x-5)的解集。
15. 求不等式|2x-3|≤x+1 的解集。
16. 求不等式-2x+3>10-3x的解集。
17. 求不等式3(2x-4)≥5(x-1)的解集。
18. 求不等式2(4x-2)≥3(x+1)的解集。
19. 求不等式-3(x+2)≥4(x-3)的解集。
20. 求不等式5(x-1)≥2(x+2)的解集。
21. 求不等式-4(x-3)≥5(x-2)的解集。
22. 求不等式2(3x-1)≥5(x+1)的解集。
23. 求不等式6(x+1)≤7(x-2)的解集。
24. 求不等式5(x-1)≤2(x+3)的解集。
25. 求不等式3(x+1)≥5(x-1)的解集。
高考数学专题-不等式
M ﹣PAB 、三棱锥 M ﹣ PBC、三棱锥 M ﹣ PCA 的体积.若 f( M )=( ,x,y),且
≥
8 恒成立,则正实数 a 的最小值为
.
21.( 2010?南京模拟)已知实数 x、s、t 满足: 8x+9t=s,且 x>﹣ s,则
的最小值为
.
2
22.( 2016?杭州一模)设 x>0, y> 0,且( x﹣ ) =
二.填空题(共 7 小题)
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19.( 2011?南岸区校级一模)过△ ABO 的重心 G 的直线与 OA 、 OB 两边分别交于 P、Q 两
点,且此直线不与 AB 边平行,设
=m , =n ,求
的值
.
20.( 2015?张掖模拟) 如图, 在三棱锥 P﹣ ABC 中,PA、PB、PC 两两垂直, 且 PA=3.PB=2 , PC=1.设 M 是底面 ABC 内一点,定义 f ( M )=(m, n,p),其中 m、n、p 分别是三棱锥
么
的最小值为
R 的函数 f( x) =ax2+2x+c 的值域是 [ 0,+∞),那 .
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三.解答题(共 5 小题)
26.( 2010?广东模拟)函数
是[ 1, +∞)上的增函数.
(Ⅰ)求正实数 a 的取值范围; (Ⅱ)若函数 g( x )=x 2+2x,在使 g( x)≥ M 对定义域内的任意 x 值恒成立的所有常数 M
正实数 a, b, c 满足 abc+b2+c2=4d ,则 log4a+log2b+log2c 的最大值是(
)
A.
不等式练习题及讲解高中答案
不等式练习题及讲解高中答案### 不等式练习题及讲解#### 一、基础不等式练习题1. 题目一:若 \( a, b, c \) 均为正数,证明不等式 \( a + b\geq 2\sqrt{ab} \) 成立。
2. 题目二:已知 \( x \) 和 \( y \) 均为实数,且 \( x^2 + y^2 = 1 \),求证 \( x + y \leq \sqrt{2} \)。
3. 题目三:若 \( a, b \) 均为正整数,证明 \( a^2 + b^2 \geq 2ab \)。
4. 题目四:对于任意实数 \( x \),证明 \( \frac{x^2}{2} +\frac{1}{2x^2} \geq 1 \)。
5. 题目五:若 \( x, y, z \) 均为正数,证明 \( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} \geq \frac{9}{xy + yz + zx} \)。
#### 二、不等式练习题讲解题目一讲解:利用算术平均数-几何平均数不等式(AM-GM不等式):\[ a + b \geq 2\sqrt{ab} \]这是因为对于任意非负实数 \( a \) 和 \( b \),它们的算术平均数总是大于或等于它们的几何平均数。
题目二讲解:由于 \( x^2 + y^2 = 1 \),我们有 \( (x + y)^2 \leq 2(x^2 +y^2) = 2 \),从而 \( x + y \leq \sqrt{2} \)。
题目三讲解:同样使用AM-GM不等式:\[ a^2 + b^2 \geq 2\sqrt{a^2b^2} = 2ab \]当且仅当 \( a = b \) 时,等号成立。
题目四讲解:利用AM-GM不等式:\[ \frac{x^2}{2} + \frac{1}{2x^2} \geq 2\sqrt{\frac{x^2}{2}\cdot \frac{1}{2x^2}} = 1 \]等号成立条件是 \( x^2 = 1 \),即 \( x = \pm 1 \)。
高三数学解不等式练习题
高三数学解不等式练习题解答一:1. 解不等式2x - 5 < 7:首先加5得到:2x < 12然后除以2:x < 6因此解集为x < 62. 解不等式3(x - 1) + 2 > 5:首先化简得到:3x - 3 + 2 > 5再合并同类项:3x - 1 > 5最后加1得到:3x > 6除以3:x > 2因此解集为x > 23. 解不等式4 - x > 2x + 5:首先整理得到:4 - 2x > 3x + 5然后移项得到:4 - 5 > 3x + 2x化简得到:-1 > 5x最后除以5:x < -1/5因此解集为x < -1/54. 解不等式2x - 3 < 4 - x:首先移项得到:2x + x < 4 + 3合并同类项得到:3x < 7最后除以3:x < 7/3因此解集为x < 7/35. 解不等式|x - 2| > 3:针对绝对值不等式,分为正负两种情况求解:当x - 2 > 0时,即x > 2时,不等式转换为:x - 2 > 3移项得到:x > 5当x - 2 < 0时,即x < 2时,不等式转换为:-(x - 2) > 3移项得到:-x + 2 > 3再移项得到:-x > 1最后乘以-1(注意改变不等号方向):x < -1综合两种情况,解集为x < -1 或 x > 5解答二:1. 解不等式3x - 4 > 7:首先加4得到:3x > 11然后除以3:x > 11/3因此解集为x > 11/32. 解不等式2(x + 3) - 5 > 4(x - 1):首先化简得到:2x + 6 - 5 > 4x - 4再合并同类项:2x + 1 > 4x - 4最后移项得到:5 > 2x因此解集为x < 5/23. 解不等式-2x - 3 < 5 - x:首先移项得到:-2x + x < 5 + 3合并同类项得到:-x < 8最后乘以-1(注意改变不等号方向):x > -8因此解集为x > -84. 解不等式3x - 2 > 4(x + 1):首先化简得到:3x - 2 > 4x + 4然后移项得到:-2 - 4 > 4x - 3x化简得到:-6 > x因此解集为x < -65. 解不等式|2x + 1| < 5:针对绝对值不等式,分为正负两种情况求解:当2x + 1 > 0时,即2x > -1时,不等式转换为:2x + 1 < 5移项得到:2x < 4最后除以2:x < 2当2x + 1 < 0时,即2x < -1时,不等式转换为:-(2x + 1) < 5移项得到:-2x - 1 < 5再移项得到:-2x < 6最后除以-2(注意改变不等号方向):x > -3综合两种情况,解集为-3 < x < 2通过以上解答,你可以更好地理解高三数学中的解不等式练习题。
高考数学专题检测 不等式及其解法
专题七 不等式7.1 不等式及其解法一、选择题1.(2022届四川绵阳诊断,2)若0<a<b,则下列结论正确的是( )A.ln a>ln bB.b 2<a 2C.1a <1bD.(12)a >(12)b答案 D 对于A,函数f(x)=ln x 在(0,+∞)上单调递增,又0<a<b,则f(a)<f(b),即ln a<ln b,故A 错误;对于B,函数f(x)=x 2在(0,+∞)上单调递增,又0<a<b,则f(a)<f(b),即a 2<b 2,故B 错误;对于C,0<a<b,由不等式的性质可得1a >1b ,故C 错误;对于D,函数f(x)=(12)x 在(0,+∞)上单调递减,又0<a<b,则f(a)>f(b),即(12)a >(12)b ,故D 正确.故选D. 2.(2021新疆第二次适应性检测,3)若关于x 的不等式cosx -2x 2-mx -n>0的解集为(-2,3),则mn=( ) A.5 B.-5 C.6 D.-6答案 C 因为cos x-2<0,cosx -2x 2-mx -n>0的解集为(-2,3), 所以x 2-mx-n<0的解集为(-2,3),故-2+3=m,-2×3=-n,所以m=1,n=6,则mn=6.故选C. 3.(2022届新疆模拟,3)十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若a>b>0,则下列结论错误..的是( ) A.1a <1bB.log 2(a-b)>0C.a 12>b 12D.3a >3b 答案 B ∵a>b>0,∴1a <1b,故A 正确;∵a>b>0,∴a -b>0,当0<a-b<1时,log 2(a-b)<0,故B 错误;∵a>b>0,∴由幂函数的性质可知,a 12>b 12,故C 正确;∵a>b>0,∴由指数函数的性质可知,3a >3b ,故D 正确.故选B. 4.(2022届新疆模拟,3)十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若a>b>0,则下列结论错误..的是( ) A.1a <1bB.log 2(a-b)>0C.a 12>b 12D.3a >3b答案 B ∵a>b>0,∴1a <1b,故A 正确;∵a>b>0,∴a -b>0,当0<a-b<1时,log 2(a-b)<0,故B 错误;∵a>b>0,∴由幂函数的性质可知,a 12>b 12,故C 正确;∵a>b>0,∴由指数函数的性质可知,3a >3b ,故D 正确.故选B. 5.(2021河北唐山模拟,5)已知x>0,y>0,M=x 2x+2y ,N=4(x -y)5,则M 和N 的大小关系为( ) A.M>N B.M<NC.M=ND.以上都有可能答案 A ∵x>0,y>0,∴M -N=x 2x+2y -4(x -y)5=x 2+8y 2-4xy 5(x+2y)=x 2+4y 2-4xy+4y 25(x+2y)=(x -2y)2+4y 25(x+2y)>0,∴M>N. 思路分析 利用作差法即可比较大小.6.(2021安徽宣城二模,6)设m=log 45,n=log 315,则( ) A.m+n<0<mn B.mn<0<m+nC.m+n<mn<0D.mn<m+n<0答案 D∵n=log 315=-log 35<0,m=log 45>log 44=1,∴mn<0,∵1m +1n =log 54-log 53=log 543>0,∴1>m+n mn>0,∴m+n<0,m+n>mn.故选D.7.(2022届安徽芜湖模拟,10)已知a,b 为实数且a>b>0,则下列所给4个不等式中一定成立的是( ) ①1a -1<1b -1;②2 022a-2 021>2 022b-2 021;③a+b+2>2√a +2√b ;④1a +1b >4a+b . A.②④ B.①③C.②③④D.①②③④答案 C 对于①,当a=1时,1a -1无意义,故①错误.对于②,∵a>b,∴a -2 021>b-2 021.又∵y=2 022x 在R 上为增函数,∴2 022a-2 021>2 022b-2 021,故②正确.对于③,∵a>b>0,∴a+b+2-2√a -2√b =a-2√a +1+b-2√b +1=(√a -1)2+(√b -1)2>0,故③正确.对于④,∵a>b>0,∴1a +1b >2√1ab =2√ab .又∵4a+b <42√ab =2√ab ,∴1a +1b >4a+b,故④正确.故选C. 8.(2022届四川乐山期中,7)不等式x 2+ax+4<0的解集为空集,则a 的取值范围是( )A.[-4,4]B.(-4,4)C.(-∞,-4)∪[4,+∞)D.(-∞,-4)∪(4,+∞)答案A∵不等式x2+ax+4<0的解集为空集,∴Δ=a2-16≤0恒成立,解得-4≤a≤4.故选A.9.(2021东北三省模拟,7)关于x的不等式ax-b>0的解集是(-1,+∞),则关于x的不等式(bx+a)(x-3)>0的解集是()A.(-∞,-1)∪(3,+∞)B.(-1,3)C.(1,3)D.(-∞,1)∪(3,+∞)答案C∵关于x的不等式ax-b>0,即ax>b的解集是(-1,+∞),∴b a=-1,且a>0,即a=-b>0.则关于x的不等式(bx+a)(x-3)>0,即(-ax+a)(x-3)>0,也即a(x-1)(x-3)<0,解得1<x<3.故选C.10.(2022届江西上饶月考,9)关于x的不等式x2-(a+1)x+a<0的解集中恰有两个整数,则实数a的取值范围是()A.[-2,-1)∪(3,4]B.(-2,-1)∪(3,4)C.(3,4]D.(3,4)答案A x2-(a+1)x+a<0即(x-1)(x-a)<0,当a>1时,解得1<x<a;当a<1时,解得a<x<1.∵不等式的解集中恰有两个整数,∴3<a≤4或-2≤a<-1,∴a的取值范围是[-2,-1)∪(3,4].故选A.11.(2022届湖南联考,9)已知函数f(x)=-x2+ax+b2-b+1(a,b∈R),对任意实数x都有f(1+x)=f(1-x)成立,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.(-∞,-1)答案C因为对任意实数x都有f(1+x)=f(1-x)成立,所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,由1=a2,解得a=2.又因为函数f(x)的图象开口向下,所以函数f(x)在[-1,1]上单调递增,而f(x)>0恒成立,所以f(x)min=f(-1)=b2-b-2>0,解得b<-1或b>2.故选C.12.(2020安徽舒城模拟,7)若不等式x2+px>4x+p-3在0≤p≤4时恒成立,则x的取值范围是()A.[-1,3]B.(-∞,-1]C.[3,+∞)D.(-∞,-1)∪(3,+∞)答案 D 原不等式化为x 2+px-4x-p+3>0在0≤p ≤4时恒成立,令g(p)=(x-1)p+(x 2-4x+3),则问题等价于g(p)>0在p ∈[0,4]上恒成立,∴{g(0)>0,g(4)>0,即{x 2-4x +3>0,4(x -1)+(x 2-4x +3)>0,解得x>3或x<-1. 二、填空题13.(2022届上海二模,7)不等式2x -a x+a>0的解集为M,且2∉M,则实数a 的取值范围是 . 答案 (-∞,-2]∪[4,+∞)解析 由题意可知,4-a 2+a ≤0或2+a=0,解得a ≥4或a ≤-2. 三、解答题14.(2022届湖北九师联盟11月质量检测,17)已知f(x)=ax 2+b(4-b)x-3.(1)若不等式f(x)>0的解集为(1,3),求实数a,b 的值;(2)解关于b 的不等式f(1)-ab<0(a ∈R).解析 (1)因为ax 2+b(4-b)x-3>0的解集为(1,3), 所以1,3是关于x 的方程ax 2+b(4-b)x-3=0的两根,且a<0, 所以{1+3=-b(4-b)a ,1×3=-3a ,解得{a =-1,b =2. (2)由题意知f(1)-ab=a+b(4-b)-3-ab<0,所以b 2+(a-4)b+3-a>0, 方程b 2+(a-4)b+3-a=0的两根分别为1,3-a. ①当1=3-a,即a=2时,解得b ≠1,故f(1)-ab<0的解集为{b|b ≠1};②当1>3-a,即a>2时,解得b>1或b<3-a,故f(1)-ab<0的解集为{b|b<3-a 或b>1};③当1<3-a,即a<2时,解得b>3-a 或b<1,故f(1)-ab<0的解集为{b|b<1或b>3-a}.15.(2022届山东潍坊安丘等三县10月测试,17)已知函数f(x)=ax 2+bx+2,关于x 的不等式f(x)>0的解集为{x|-2<x<1}.(1)求实数a,b 的值;(2)若关于x 的不等式ax 2+2x-3b>0的解集为A,关于x 的不等式3ax+bm<0的解集为B,且A ⊆B,求实数m 的取值范围.解析 (1)由题意知,-2,1是关于x 的方程ax 2+bx+2=0的两个根,且a<0,所以{-2+1=-b a ,(-2)×1=2a, 所以a=-1,b=-1.(2)不等式-x 2+2x+3>0的解集为A={x|-1<x<3},不等式-3x-m<0的解集为B={x|x >-m 3},因为A ⊆B,所以-m 3≤-1,解得m ≥3.故m 的取值范围为{m|m ≥3}.。
高考数学专题复习:不等式
高考数学专题复习:不等式一、单选题1.已知x ∈R ,则“2x <-”是“220x x +->"的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件2.已知a ,b ∈R ,如果a b >,那么( ) A .11a b> B .1a b> C .22a b >D .11a b ->-3.若0a b <<,则下列不等式中一定成立的是( ) A .a b <B .11a b< C .44a b < D .11a b a<- 4.若,a b c d >>,则下列关系一定成立的是( ) A .ac bd > B .ac bc > C .a c b d +>+D .a c b d ->-5.不等式()20x x -≥的解集是( ) A .()0,1B .()1,0-C .()(),30,-∞-⋃+∞D .(][),02,-∞+∞6.若不等式220ax bx ++>的解集是11,23⎛⎫- ⎪⎝⎭,则a b +的值为( )A .14B .10-C .12D .14-7.设0a b >>,则下列不等式一定成立的是( ) A .11b a a b+<+ B .2211ab a b< C .22ac bc >D .2211a b a b+>+83 )A 3B 3>C 3D .不确定9.已知p :0a b >> q :2211a b<,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件10.记不等式220x x +->、210(0)x ax a -+≤>解集分别为A 、B ,A B 中有且只有两个正整数解,则a 的取值范围为( )A .1017,34⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1017,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .517,24⎛⎫ ⎪⎝⎭D .517,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭11.已知11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,则32x y -的取值范围是( ) A .[]28,B .[]3,8C .[]2,7D .[]5,1012.已知bg 糖水中含有ag 糖()0b a >>,若再添加g m 糖完全溶解在其中,则糖水变得更甜了(即糖水中含糖浓度变大).根据这个事实,下列不等式中一定成立的是( )A .a a m b b m+>+B .22m ma m ab m b ++<++ C .()()()()22a m b m a m b m ++<++ D .121313b a ->- 二、填空题13.已知x 、y 都是正数,且满足230x y xy ++=,则xy 的最大值为________. 14.已知正实数x ,y 满足2x y xy +=,则2xx y y++的最小值是________. 15.不等式1x x<的解集为________. 16.已知关于x 的不等式20(,,)ax bx c a b c ++>∈R 的解集为{}|34x x <<,则25c a b++的取值范围为________. 三、解答题17.已知函数()()21f x x a x a =-++,其中a 为实常数.(1)1a =时,求不等式()0f x <的解集;(2)若不等式()2f x x ≥-对任意实数x 恒成立,求a 的取值范围.18.已知函数()()()34f x x m x m =-++. (1)若1m =,求不等式()12f x >-的解集;(2)记不等式()0f x ≤的解集为A ,若4A -∉,求m 的取值范围.19.已知函数()2f x x ax b =++(a ,b R ∈)(1)若关于x 的不等式()0f x >的解集是()1,2,2⎛⎫-∞--+∞ ⎪⎝⎭,求实数a ,b 的值;(2)若2a =-,0b =函数()()x f x kx =-,[]0,2x ∈,不等式()<1F x 恒成立,求实数k 的取值范围;(3)若函数()0f x =在区间()1,2上有两个零点,求()1f 的取值范围.20.已知,,a b c ∈R ,满足a b c >>. (1)求证:1110a b b c c a++>---; (2)现推广:把1c a -的分子改为另一个大于1的正整数p ,使110pa b b c c a++>---对任意a b c >>恒成立,试写出一个p ,并证明之.21.已知关于x 的不等式230x bx c ++-<的解集为(1,2)-.(1)当[2,)x ∈+∞时,求2x bx cx++的最小值;(2)当[1,1]x ∈-时,函数2y x bx c =++的图象恒在直线2y x m =+的上方,求实数m 的取值范围.22.设函数()()()2230f x ax b x a =+-+≠,(1)若3b a =--,求不等式()42f x x <-+的解集;(2)若()14f =,1b >-,求11a ab ++的最小值.参考答案1.A 【分析】利用一元二次不等式的解法求出220x x +->,然后利用充分条件与必要条件的定义进行判断即可. 【详解】解:因为220x x +->,即()()210x x +->,解得2x <-或1x >, 因为()()(),2,21,-∞--∞-+∞,所以“2x <-”是“220x x +->”的充分不必要条件. 故选:A . 2.D 【分析】利用作差可以判断ABC ,利用不等式性质可以判断D. 【详解】对于A ,因为a b >,所以0a b ->,11b aa b ab--=,由于ab 的正负不确定,所以1a与1b的大小不确定,故错误; 对于B ,因为a b >,所以0a b ->, 1a a b b b--=,由于b 的正负不确定,所以 1与ab的大小不确定,故错误; 对于C ,因为a b >,所以0a b ->,()()22a b a b a b -=-+,由于a b +的正负不确定,所以2a 与2a 的大小不确定,故错误;对于D ,因为a b >,所以0a b ->,所以()110a b a b ---=->,所以11a b ->-,正确. 故选:D. 3.D 【分析】结合已知条件,利用做差法逐项证明即可. 【详解】A :因为0a b <<,所以0a b a b -=-+>,所以a b >,故A 错误;B :因为11b aa b ab--=,因为0a b <<,所以0,0b a ab ->>,所以110->a b ,即11a b>,故B 错误;C :因为()()()4422a b a b a b a b -=++-,因为0a b <<,所以220,0,0a b a b a b -<+<+>, 所以440a b ->,即44a b >,故C 错误;D :因为()()()11a a b b a b a a a b a a b ---==---, 因为0a b <<,所以0a b -<, 所以110a b a-<-,即11a b a <-,故D 正确; 故选:D. 4.C 【分析】利用基本不等式的性质,对选项进行一一验证,即可得到答案; 【详解】对A ,当0,0a b c d ac bd >>>>⇒>,故A 错误; 对B ,当0c >时,ac bc >,故B 错误; 对C ,同向不等式的可加性,故C 正确;对D ,若2,1,0,31,4a b c d a c b d ====-⇒-=-=,不等式显然不成立,故D 错误; 故选:C. 5.D 【分析】根据一元二次不等式的解法即可求解. 【详解】()20x x -=的两根为0,2,所以原不等式的解集为:(][),02,-∞+∞,故选:D. 6.D 【分析】根据一元二次方程的根与一元二次不等式的解集之间关系,列出方程组,求得,a b 的值,即可求解. 【详解】由不等式220ax bx ++>的解集是11,23⎛⎫- ⎪⎝⎭,可得11,23-是方程220ax bx ++=的两根,且0a <,所以112311223b a a⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-⨯=⎪⎩,解得12,2a b =-=-,所以14a b +=-.故选:D. 7.A 【分析】根据不等式的性质判断,错误的不等式可举反例说明. 【详解】因为0a b >>,所以110ab<<,则11a b->-,所以11a b a b->-,故A 正确; 因为0a b >>,0c ≠,所以0b a -<,20c >,20a c +>,2222110a bab a b a b --=>, 2211ab a b∴>,故B 错误; 当0c ,得22ac bc =,故C 错误:取12a =,14b =,可得2194a a +=,211416b b +=,2211a b a b +<+,故D 错误.故选:A . 8.B 【分析】利用平方作差,再判断差的正负即可得解. 【详解】30>0>,则223)(16(160-=+-+==>,3故选:B 9.A 【分析】 根据0a b >>与2211a b<的互相推出情况判断出属于何种条件. 【详解】当0a b >>时,220a b >>,所以2211a b <,所以充分性满足, 当2211a b <时,取2,1a b =-=,此时0a b >>不满足,所以必要性不满足, 所以p 是q 的充分不必要条件, 故选:A. 10.B 【分析】求出集合A ,由分析知B ≠∅,求出集合B ,进而得出A B 中有且只有两个正整数解的等价条件,列不等式组即可求解. 【详解】由220x x +->可得:1x >或2x <-,所以{|2A x x =<-或}1x >, 因为A B 中有且只有两个正整数解,所以A B ⋂≠∅, 对于方程210(0)x ax a -+=>,判别式24a ∆=-,所以方程的两根分别为:1x,2x =,所以B x x ⎧⎪=≤≤⎨⎪⎪⎩⎭, 若A B 中有且只有两个正整数解,则134≤⎨⎪≤<⎪⎩即268a a a ⎧-≤⎪⎨--⎪⎩,可得2103174a a a ⎧⎪≥⎪⎪≥⎨⎪⎪<⎪⎩,所以101734a ≤<,当11x =>时,解得02a <<,此时240a ∆=-<,B =∅不符合题意, 综上所述:a 的取值范围为1017,34⎡⎫⎪⎢⎣⎭,故选:B. 11.A 【分析】设()()()()32x y m x y n x y m n x m n y -=+--=-++,利用待定系数法求得,m n ,利用不等式的性质即可求32x y -的取值范围.【详解】设()()()()32x y m x y n x y m n x m n y -=+--=-++, 所以32m n m n -=⎧⎨+=-⎩,解得:1252m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,1532()()22x y x y x y -=+--,因为11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,所以[]1532()()2,822x y x y x y -=+--∈, 故选:A. 12.B【分析】利用已知的事实以及作差法、特殊值法可判断各选项中不等式的正误. 【详解】对于A 选项,由题意可知a a mb b m+<+,A 选项错误; 对于B 选项,作出函数2x y =与y x =的图象如下图所示:由图可知,当0x >时,2x x >,0m >,则2m m >,所以,()()()()()()()()()()22220222mmmm m mma b m a m b a b m a a m b b mb b m b b m ++-++--++-==>++++++,即22mma m ab m b ++<++,B 选项正确; 对于C 选项,()()()()()220a m b m a m b m m b a ++-++=->, 所以,()()()()22a m b m a m b m ++>++,C 选项错误; 对于D 选项,取1a =,2b =,则121113143ba -=<=-,D 选项错误. 故选:B. 13.18. 【分析】根据基本不等式2x y +≥xy 的范围,求出答案. 【详解】因为,0x y >,且230x y xy ++=,所以302xy x y -=+≥(当且仅当2x y =时,取等号)即2030≤+,解得-180xy ≤<, 所以xy 的最大值是18.此时6x =,3y =. 故答案为:18. 【点睛】 关键点点睛:本题的关键点是运用基本不等式把230x y xy ++=转化为2030≤+.14.4 【分析】把给定等式两边都除以xy ,再利用“1”的妙用即可得解. 【详解】因为002x y x y xy >>+=,,,则121y x+=,所以()122422444x x x y x y x y y y x y y x ⎛⎫++=+++=++≥= ⎪⎝⎭,当且仅当24x y y x =时“=”, 由242x y y x x y xy ⎧=⎪⎨⎪+=⎩解得21x y ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩所以21x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩2x x y y ++有最小值4.故答案为:4.15.()()1,01,-⋃+∞【分析】根据分式不等式以及一元二次不等式解法即可求解.【详解】10,<x x -即21,<0x x- 即2(1)0,<x x -即(1)(1)0>x x x -+,所以()()0110x x x >⎧⎨-+>⎩或()()0110x x x <⎧⎨-+<⎩ 解得1x >或10x -<<所以不等式的解集为()()1,01,-⋃+∞.故答案为: ()()1,01,-⋃+∞16.)+∞【分析】由一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系,应用韦达定理把,b c 用a 表示,化待求式为一元函数,再利用基本不等式得结论.【详解】由不等式解集知0a <,由根与系数的关系知347,3412,b a c a⎧-=+=⎪⎪⎨⎪=⨯=⎪⎩7,12b a c a ∴=-=,则225144552466c a a a b a a ++==-+≥=+--当且仅当5246a a -=-,即a =时取等号.故答案为:)+∞.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方17.(1)∅;(2)[2,2]-.【分析】(1)确定相应二次方程的根,结合二次函数性质可得不等式的解;(2)由一元二次不等式恒成立可得.【详解】(1)由已知不等式为2210x x -+<,而2221(1)0x x x +=-≥-,所以原不等式解集为∅; (2)不等式()2f x x ≥-对任意实数x 恒成立,即2(2)(2)0x a x a -+++≥恒成立,所以2(2)4(2)0a a ∆=+-+≤,解得22a -≤≤.即a 的范围是[2,2]-.18.(1){1x x >或}3x <-;(2)403m m ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)当1m =时,代入整理得2230x x +->,解之可得解集.(2)由题意得() 40f ->,解之可求得m 的取值范围.【详解】解:(1)当1m =时,() 12f x >-,即(()()35120x x -++>,整理得2230x x +->,解得 >1x 或3x <-,所以()12f x >-的解集为{} 13x x x ><-或.(2)因为4A -∉,所以() 40f ->,即()430m m -->.所以()340 m m +<,解得403m -<<. 即m 的取值范围为403m m ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭. 19.(1)52a =,1b =;(2)102k -<<;(3)()0,1. 【分析】(1)由()0f x >的解集知,()0f x =的两根为2-和12-,根据韦达定理求得参数值. (2)由题意得,2a =-,0b =,所以()22f x x x =-,不等式恒成立等价于2121x x kx -<--<在[]0,2恒成立.通过讨论x 的值,分离参数1122x k x x x--<<+-在(]0,2恒成立,根据函数单调性,求得最值,从而求得k 的取值范围.(3)方程()0f x =在区间()1,2有两个不同的实根,应满足条件()()2110242012240f a b f a b a a b ⎧=++>⎪=++>⎪⎪⎨<-<⎪⎪∆=->⎪⎩,把条件中的b 用(1)f 和a 表示,从而解得(1)f 的取值范围.【详解】(1)因为()0f x >的解集为()1,2,2⎛⎫-∞--+∞ ⎪⎝⎭, 所以()0f x =的两根为2-和12-, 由韦达定理得()()122122a b ⎧⎛⎫-+-=- ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪-⨯-= ⎪⎪⎝⎭⎩, 所以52a =,1b =. (2)由题意得,2a =-,0b =,所以()22f x x x =-,因为()()1f x g x -<在[]0,2恒成立,所以2121x x kx -<--<在[]0,2恒成立.①当0x =时,101-<<满足题意,②当(]0,2x ∈时,1122x k x x x--<<+-在(]0,2恒成立, 即max min1122x k x x x ⎛⎫⎛⎫--<<+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为12y x x =--在(]0,2单调递增,12y x x=+-在(]0,1上单调递减, 在(]1,2上单调递增,所以max 1122x x ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭,min120x x ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭, 所以102k -<<;(3)因为方程()0f x =在区间()1,2有两个不同的实根,所以()()2110242012240f a b f a b a a b ⎧=++>⎪=++>⎪⎪⎨<-<⎪⎪∆=->⎪⎩, 所以()11b f a =--,所以()()()()21042110424110f a f a a a f a ⎧>⎪++-->⎪⎨-<<-⎪⎪--->⎩, 由()131f a >-->-,由()()24110a f a --->得()()24124f a <+<,得()11f <, 综上所述:()011f <<.所以()1f 的取值范围是()0,1.20.(1)证明见解析;(2)2p =,证明见解析.【分析】(1)由分析法,只需证明111()()0a c a b b c c a -++>---即可, 利用基本不等式即可证明. (2)只需11()()0p a c a b b c c a -++>---,左边24b c a b p p a b b c --=-++---,进而可得结果. 【详解】(1)由于a b c >>,所以0a b ->,0b c ->,0a c ->, 要证1110a b b c c a++>---, 只需证明111()()0a c a b b c c a -++>---.左边111[()()]()a b b c a b b c c a=-+-++--- 130b c a b c a b a b b c b b a---=++≥=>--- (2)要使110p a b b c c a ++>---,只需11()()0p a c a b b c c a -++>---, 左边11[()()]()24p b c a b a b b c p p a b b c c a a b b c--=-+-++=-++------, 所以只需40p ->即可,即4p <,所以可以取2p =,3代入上面过程即可.21.(1)32;(2)(,1)-∞-. 【分析】(1)先求出b 、c ,再利用单调性求最小值;(2)用分离参数法,只需求出2()31h x x x =-+的最小值即可.【详解】(1)因为关于x 的不等式230x bx c ++-<的解集为(1,2)-,解得11b c =-⎧⎨=⎩, 所以22111x bx c x x x x x x++-+==+-,令1()1g x x x =+-,2x ≥,则21()10g x x '=->, 所以函数()g x 在[2,)+∞上单调递增,所以min13()(2)2122g x g ==+-=,所以2x bx c x++的最小值为32. (2)由(1)可知1b =-,1c =,因为当[1,1]x ∈-时,函数2y x bx c =++的图象恒在直线2y x m =+的上方,所以当[1,1]x ∈-时,212x x x m -+>+恒成立,即当[1,1]x ∈-时,231x x m -+>恒成立.令22()3135()24x h x x x +=--=-,易知函数()h x 在[1,1]-上的最小值为(1)1h =-, 所以1m <-,故实数m 的取值范围为(,1)-∞-.【点睛】(1)单调性法求最值是求值域最常用的方法;(2)求参数范围的问题,可以用分离参数法转化为求最值来解决.22.(1)详见解析;(2)34. 【分析】(1)本题首先可通过题意将不等式()42f x x <-+转化为()()110x ax --<,然后分为0a <、0a >两种情况进行讨论,0a >又分为1a =、1a >、01a <<三种情况进行讨论,即可得出结果;(2)本题首先可根据()14f =得出()14a b ++=,然后通过基本不等式得出1114a a a b a+≥++,最后分为0a >、0a <两种情况进行讨论,即可得出结果. 【详解】(1)因为()()223f x ax b x =+-+,所以()42f x x <-+即()22342ax b x x +-+<-+,因为3b a =--,所以不等式可以转化为()2110ax a x -++<,即()()110x ax --<,当0a <时,11a <,()()110x ax --<即()110x x a ⎛⎫--> ⎪⎝⎭,解得1x a <或1x >, 当0a >时,()()110x ax --<即()110x x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭, 若1a =,不等式()110x x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭的解集为∅, 若1a >,则11a<,解得11x a <<, 若01a <<,则11a >,解得11x a <<, 综上所述,不等式的解集为:当0a <时,()1,1,x a ⎛⎫∈-∞+∞ ⎪⎝⎭;当01a <<时,11x x a ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭; 当1a =时,解集为∅;当1a >时,11x x a ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭. (2)因为()14f =,所以()14a b ++=,则()111114144144a a a a b a b a a a b a b a a b a a++++=+=++≥+++++, 当0a >时,1a a =,1514a a b +≥+,当且仅当43a =、53b =时等号成立;当0a <时,1a a =-,1314a ab +≥+,当且仅当4a =-、7b =时等号成立, 综上所述,11a a b ++的最小值为34. 【点睛】易错点睛:本题考查含参数的一元二次不等式的解法以及基本不等式求最值,在求解含参数的一元二次不等式的时候,例如()()110x ax --<,既要注意1和1a的大小关系,也要注意a 的正负,在利用基本不等式求最值时,要注意取等号的情况,考查分类讨论思想,考查计算能力,是难题.。
高考数学一轮复习专题训练—不等式恒成立或有解问题
微课2 不等式恒成立或有解问题题型一 分离法求参数的取值范围【例1】(2020·全国Ⅰ卷)已知函数f (x )=e x +ax 2-x . (1)当a =1时,讨论f (x )的单调性; (2)当x ≥0时,f (x )≥12x 3+1,求a 的取值范围.解 (1)当a =1时,f (x )=e x +x 2-x ,x ∈R , f ′(x )=e x +2x -1.故当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )<0; 当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0.所以f (x )在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增. (2)由f (x )≥12x 3+1得,e x +ax 2-x ≥12x 3+1,其中x ≥0,①当x =0时,不等式为1≥1,显然成立,此时a ∈R . ②当x >0时,分离参数a ,得a ≥-e x -12x 3-x -1x 2,记g (x )=-e x -12x 3-x -1x 2,g ′(x )=-(x -2)⎝⎛⎭⎫e x -12x 2-x -1x 3.令h (x )=e x -12x 2-x -1(x >0),则h ′(x )=e x -x -1,令H (x )=e x -x -1, H ′(x )=e x -1>0,故h ′(x )在(0,+∞)上是增函数,因此h ′(x )>h ′(0)=0,故函数h (x )在(0,+∞)上递增, ∴h (x )>h (0)=0,即e x -12x 2-x -1>0恒成立,故当x ∈(0,2)时,g ′(x )>0,g (x )单调递增; 当x ∈(2,+∞)时,g ′(x )<0,g (x )单调递减. 因此,g (x )max =g (2)=7-e 24,综上可得,实数a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫7-e 24,+∞. 感悟升华 分离参数法来确定不等式f (x ,λ)≥0(x ∈D ,λ为实数)恒成立问题中参数取值范围的基本步骤(1)将参数与变量分离,化为f 1(λ)≥f 2(x )或f 1(λ)≤f 2(x )的形式. (2)求f 2(x )在x ∈D 时的最大值或最小值.(3)解不等式f 1(λ)≥f 2(x )max 或f 1(λ)≤f 2(x )min ,得到λ的取值范围. 【训练1】已知函数f (x )=ax -1-ln x (a ∈R ). (1)讨论函数f (x )在定义域内的极值点的个数;(2)若函数f (x )在x =1处取得极值,∀x ∈(0,+∞),f (x )≥bx -2恒成立,求实数b 的取值范围. 解 (1)f (x )的定义域为(0,+∞),且f ′(x )=a -1x =ax -1x.当a ≤0时,f ′(x )≤0在(0,+∞)上恒成立,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减,∴f (x )在(0, +∞)上没有极值点.当a >0时,由f ′(x )<0得0<x <1a ,由f ′(x )>0得x >1a ,∴f (x )在⎝⎛⎭⎫0,1a 上递减,在⎝⎛⎭⎫1a ,+∞上递增,即f (x )在x =1a处有极小值.∴当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上没有极值点,当a >0时,f (x )在(0,+∞)上有一个极值点. (2)∵函数f (x )在x =1处取得极值, ∴a =1,∴f (x )≥bx -2⇒1+1x -ln xx≥b ,令g (x )=1+1x -ln xx ,则g ′(x )=ln x -2x 2,令g ′(x )=0,得x =e 2.则g (x )在(0,e 2)上递减,在(e 2,+∞)上递增, ∴g (x )min =g (e 2)=1-1e 2,即b ≤1-1e 2,故实数b 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,1-1e 2. 题型二 等价转化法求参数范围 【例2】函数f (x )=x 2-2ax +ln x (a ∈R ).(1)若函数y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与直线x -2y +1=0垂直,求a 的值; (2)若不等式2x ln x ≥-x 2+ax -3在区间(0,e]上恒成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=2x -2a +1x ,f ′(1)=3-2a ,由题意f ′(1)·12=(3-2a )·12=-1,解得a =52.(2)不等式2x ln x ≥-x 2+ax -3在区间(0,e]上恒成立等价于2ln x ≥-x +a -3x ,令g (x )=2ln x +x -a +3x,则g ′(x )=2x +1-3x 2=x 2+2x -3x 2=(x +3)(x -1)x 2,则在区间(0,1)上,g ′(x )<0,函数g (x )为减函数; 在区间(1,e]上,g ′(x )>0,函数g (x )为增函数. 由题意知g (x )min =g (1)=1-a +3≥0,得a ≤4, 所以实数a 的取值范围是(-∞,4].感悟升华 根据不等式恒成立求参数范围的关键是将恒成立问题转化为最值问题,如f (x )≥a 恒成立,则f (x )min ≥a ,然后利用最值确定参数满足的不等式,解不等式即得参数范围. 【训练2】已知f (x )=e x -ax 2,若f (x )≥x +(1-x ) e x 在[0,+∞)恒成立,求实数a 的取值范围. 解 f (x )≥x +(1-x )e x ,即e x -ax 2≥x +e x -x e x ,即e x -ax -1≥0,x ≥0.令h (x )=e x -ax -1(x ≥0),则h ′(x )=e x -a (x ≥0), 当a ≤1时,由x ≥0知h ′(x )≥0,∴在[0,+∞)上h (x )≥h (0)=0,原不等式恒成立. 当a >1时,令h ′(x )>0,得x >ln a ; 令h ′(x )<0,得0≤x <ln a . ∴h (x )在[0,ln a )上单调递减, 又∵h (0)=0,∴h (x )≥0不恒成立, ∴a >1不合题意.综上,实数a 的取值范围为(-∞,1].题型三 可化为不等式恒成立求参数的取值范围(含有解问题) 【例3】已知函数f (x )=13x 3+x 2+ax .(1)若函数f (x )在区间[1,+∞)上单调递增,求实数a 的最小值;(2)若函数g (x )=xe x ,对∀x 1∈⎣⎡⎦⎤12,2,∃x 2∈⎣⎡⎦⎤12,2,使f ′(x 1)≤g (x 2)成立,求实数a 的取值范围.解 (1)由题设知f ′(x )=x 2+2x +a ≥0在[1,+∞)上恒成立, 即a ≥-(x +1)2+1在[1,+∞)上恒成立, 而函数y =-(x +1)2+1在[1,+∞)单调递减, 则y max =-3,所以a ≥-3,所以a 的最小值为-3. (2)“对∀x 1∈⎣⎡⎦⎤12,2,∃x 2∈⎣⎡⎦⎤12,2, 使f ′(x 1)≤g (x 2)成立”等价于“当x ∈⎣⎡⎦⎤12,2时,f ′(x )max ≤g (x )max ”.因为f ′(x )=x 2+2x +a =(x +1)2+a -1在⎣⎡⎦⎤12,2上单调递增,所以f ′(x )max =f ′(2)=8+a . 而g ′(x )=1-xe x,由g ′(x )>0,得x <1,由g ′(x )<0,得x >1, 所以g (x )在(-∞,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减. 所以当x ∈⎣⎡⎦⎤12,2时,g (x )max =g (1)=1e . 由8+a ≤1e ,得a ≤1e-8,所以实数a 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,1e -8. 感悟升华 含参不等式能成立问题(有解问题)可转化为恒成立问题解决,常见的转化有: (1)∀x 1∈M ,∃x 2∈N ,f (x 1)>g (x 2)⇔f (x 1)min >g (x 2)min . (2)∀x 1∈M ,∀x 2∈N ,f (x 1)>g (x 2)⇔f (x 1)min >g (x 2)max . (3)∃x 1∈M ,∃x 2∈N ,f (x 1)>g (x 2)⇔f (x 1)max >g (x 2)min . (4)∃x 1∈M ,∀x 2∈N ,f (x 1)>g (x 2)⇔f (x 1)max >g (x 2)max . 【训练3】已知函数f (x )=ax -e x (a ∈R ),g (x )=ln xx .(1)求函数f (x )的单调区间;(2)∃x ∈(0,+∞),使不等式f (x )≤g (x )-e x 成立,求a 的取值范围. 解 (1)因为f ′(x )=a -e x ,x ∈R .当a ≤0时,f ′(x )<0,f (x )在R 上单调递减; 当a >0时,令f ′(x )=0,得x =ln a .由f ′(x )>0,得f (x )的单调递增区间为(-∞,ln a ); 由f ′(x )<0,得f (x )的单调递减区间为(ln a ,+∞).综上所述,当a ≤0时,f (x )的单调递减区间为(-∞,+∞),无单调递增区间; 当a >0时,f (x )的单调递增区间为(-∞,ln a ),单调递减区间为(ln a ,+∞).(2)因为∃x ∈(0,+∞),使不等式f (x )≤g (x )-e x , 则ax ≤ln x x ,即a ≤ln x x2.设h (x )=ln xx 2,则问题转化为a ≤⎝⎛⎭⎫ln x x 2max . 由h ′(x )=1-2ln xx 3,令h ′(x )=0,得x = e. 当x 在区间(0,+∞)内变化时,h ′(x ),h (x )随x 的变化情况如下表:x (0,e) e (e ,+∞)h ′(x ) + 0 - h (x )极大值12e由上表可知,当x =e 时,函数h (x )有极大值,即最大值为12e ,所以a ≤12e .故a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,12e .1.已知函数f (x )=ax -1+ln x ,若存在x 0>0,使得f (x 0)≤0有解,则实数a 的取值范围是( )A.a >2B.a <3C.a ≤1D.a ≥3答案 C解析 函数f (x )的定义域是(0,+∞),不等式ax -1+ln x ≤0有解,即a ≤x -x ln x 在(0,+∞)上有解.令h (x )=x -x ln x ,则h ′(x )=-ln x . 由h ′(x )=0,得x =1.当0<x <1时,h ′(x )>0,当x >1时,h ′(x )<0. 故当x =1时,函数h (x )=x -x ln x 取得最大值1, 所以要使不等式a ≤x -x ln x 在(0,+∞)上有解, 只要a ≤h (x )max 即可,即a ≤1.2.已知a ∈R ,设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2ax +2a ,x ≤1,x -a ln x ,x >1.若关于x 的不等式f (x )≥0在R 上恒成立,则a 的取值范围为( ) A.[0,1] B.[0,2]C.[0,e]D.[1,e]答案 C解析 当x ≤1时,由f (x )=x 2-2ax +2a ≥0恒成立,而二次函数f (x )图象的对称轴为直线x =a , 所以当a ≥1时,f (x )min =f (1)=1>0恒成立, 当a <1时,f (x )min =f (a )=2a -a 2≥0,∴0≤a <1. 综上,a ≥0.当x >1时,由f (x )=x -a ln x ≥0恒成立, 即a ≤xln x恒成立.设g (x )=xln x (x >1),则g ′(x )=ln x -1(ln x )2.令g ′(x )=0,得x =e ,且当1<x <e 时,g ′(x )<0,当x >e 时,g ′(x )>0, ∴g (x )min =g (e)=e ,∴a ≤e. 综上,a 的取值范围是[0,e].3.已知函数f (x )=m ⎝⎛⎭⎫x -1x -2ln x (m ∈R ),g (x )=-mx ,若至少存在一个x 0∈[1,e],使得f (x 0)<g (x 0)成立,求实数m 的取值范围. 解 依题意,不等式f (x )<g (x )在[1,e]上有解, ∴mx <2ln x 在区间[1,e]上有解,即m 2<ln xx 能成立.令h (x )=ln xx ,x ∈[1,e],则h ′(x )=1-ln x x 2.当x ∈[1,e]时,h ′(x )≥0,h (x )在[1,e]上是增函数,∴h (x )的最大值为h (e)=1e.由题意m 2<1e ,即m <2e 时,f (x )<g (x )在[1,e]上有解.∴实数m 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-∞,2e . 4.设f (x )=x e x ,g (x )=12x 2+x .(1)令F (x )=f (x )+g (x ),求F (x )的最小值;(2)若任意x 1,x 2∈[-1,+∞),且x 1>x 2,有m [f (x 1)-f (x 2)]>g (x 1)-g (x 2)恒成立,求实数m 的取值范围.解 (1)因为F (x )=f (x )+g (x )=x e x +12x 2+x ,所以F ′(x )=(x +1)(e x +1), 令F ′(x )>0,解得x >-1, 令F ′(x )<0,解得x <-1,所以F (x )在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,+∞)上单调递增. 故F (x )min =F (-1)=-12-1e.(2)因为任意x 1,x 2∈[-1,+∞),且x 1>x 2,有m [f (x 1)-f (x 2)]>g (x 1)-g (x 2)恒成立, 所以mf (x 1)-g (x 1)>mf (x 2)-g (x 2)恒成立.令h (x )=mf (x )-g (x )=mx e x -12x 2-x ,x ∈[-1,+∞),即只需h (x )在[-1,+∞)上单调递增即可.故h ′(x )=(x +1)(m e x -1)≥0在[-1,+∞)上恒成立,故m ≥1e x ,而1e x ≤e ,故m ≥e ,即实数m 的取值范围是[e ,+∞). 5.已知函数f (x )=m e x -x 2.(1)若m =1,求曲线y =f (x )在(0,f (0))处的切线方程;(2)若关于x 的不等式f (x )≥x (4-m e x )在[0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围.解 (1)当m =1时,f (x )=e x -x 2,则f ′(x )=e x -2x . 所以f (0)=1,且斜率k =f ′(0)=1.故所求切线方程为y -1=x ,即x -y +1=0. (2)由m e x -x 2≥x (4-m e x )得m e x (x +1)≥x 2+4x . 故问题转化为当x ≥0时,m ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+4x e x (x +1)max . 令g (x )=x 2+4xe x (x +1),x ≥0,则g ′(x )=-(x +2)(x 2+2x -2)(x +1)2e x .由g ′(x )=0及x ≥0,得x =3-1.当x ∈(0,3-1)时,g ′(x )>0,g (x )单调递增; 当x ∈(3-1,+∞)时,g ′(x )<0,g (x )单调递减. 所以当x =3-1时,g (x )max =g (3-1)=2e 1-3.所以m ≥2e 1-3.即实数m 的取值范围为[2e 1-3,+∞).。
高中数学不等式性质专项训练(含答案)
高中数学不等式性质专项训练1.设a,b,c,d ∈R,若a+d=b+c,且|a-d|<|b-c|,则有 ( )A. ad=bcB. ad<bcC. ad>bcD. ad≤bc2.若当P(m,n)为圆上任意一点时,不等式恒成立,则c 的取值范围是( ) A.B.C.D. 3.若,,a b c 为实数,则下列命题正确的是( )A .若a b >,则22ac bc >B .若0a b <<,则22a ab b >>C .若0a b <<,则11a b <D .若0a b <<,则b a a b> 4.设11a b >>>-,则下列不等式中一定成立的是C. 2a b >D. 22a b > 5.设,0,0>>b a 则以下不等式中不恒成立....的是 ( )A .2332ab b a ≥+C .b a b a 22222+≥++D 6.设a,b,c,d ∈(0,+∞),若a+d=b+c 且|a-d|<|b-c|,则有( )(A)ad=bc (B)ad<bc(C)ad>bc (D)ad ≤bc7.已知a,b,c 满足c<b<a 且ac<0,则下列选项中不一定能成立的是( )8.若实数x ,y 满足不等式xy >1,x +y≥-2,则( )A .x >0,y >0B .x <0,y <0C .x >0,y <0D .x <0,y >09.若实数a,b 满足a+b<0,则( )(A)a,b 都小于0(B)a,b 都大于0(C)a,b 中至少有一个大于0(D)a,b 中至少有一个小于010.如果a<0,b<0,则必有( )(A)a 3+b 3≥ab 2+a 2b (B)a 3+b 3≤ab 2+a 2b(C)a 3+b 3>ab 2+a 2b (D)a 3+b 3<ab 2+a 2b11.已知a ,b ,c 是实数,给出下列四个命题:①若a >a >b ,且k ∈N *,则a k >b k ;③若ac 2>bc 2,则a >b ;④若c >a >b >0的序号是( ).A .①④B .①②④C .③④D .②③12.若,,a b c ∈R ,且a b >,则下列不等式一定成立的是( )A .a c b c +≥-B .2()0a b c -≥C .ac bc > 13.已知1(,1)x e -∈,( )A .c b a >>B 14.设,,a b c 都是正数, ( ).A .M N ≥B .M N <C .M N =D .M N ≤15.若不等式x 2+ax +1≥0对于一切x a 的取值范围是A .a ≥0B .a ≥-2C .aD .a ≥-316.已知,则ab 应满足的条件是 . 17.已知-3<b<a<-1,-2<c<-1,则(a-b)c 2的取值范围是 .18.已知a >b >0,给出下列四个不等式:①a 2>b 2;②2a >2b -1;④a 3+b 3>2a 2b .其中一定成立的不等式序号为________.19.若至少存在一个0x >,使得关于x 的不等式22||x x a <--成立,则实数a 的取值范围为 .20.已知a≥b>0,求证:2a 3-b 3≥2ab 2-a 2b.21.已知f(x)=|x+1|+|x-1|,不等式f(x)的解集为M.(1).求M;(2).当a,b ∈M 时,证明:2|a+b|<|4+ab|.22.(设函数f(x)=|x +a |-|x -4|,x ∈R(1)当a=1时,解不等式f (x )<2;(2)若关于x 的不等式f(x)≤5-|a +l |恒成立,求实数a 的取值范围.23,且(2)0f x -≤的解集为[3,1]-.(1)求m 的值;(2)已知c b a ,,都是正数,且a b c m ++=,求证:答案第1页,总1页 参考答案1.C2.D3.B4.A5.B6.C7.C8.A9.D10.B11.C12.D13.B14.A15.C16.ab>0或ab<-117.(0,8)18.①②③1920.见解析21.(1){}22|<<-=x x M ;(2)证明过程详见解析.22.(1(2)50a -≤≤. 23.(1)2;(2)参考解析。
高中数学不等式经典题型专题训练试题(含答案)
高中数学不等式经典题型专题训练试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________说明:1、本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分。
考试时间120分钟。
2、考生请将第Ⅰ卷选择题的正确选项填在答题框内,第Ⅱ卷直接答在试卷上。
考试结束后,只收第Ⅱ卷第Ⅰ卷(选择题)一.单选题(共10小题,每题2分,共20分)1.设a=sin14°+cos14°,b=sin16°+cos16°,,则a,b,c大小关系()A.a<b<c B.b<a<c C.c<b<a D.a<c<b2.已知实数x,y满足条件,则目标函数z=2x-y()A.有最小值0,有最大值6B.有最小值-2,有最大值3C.有最小值3,有最大值6D.有最小值-2,有最大值63.若x是三角形的最小内角,则函数y=sinx+cosx+sinxcosx的最大值是()A.-1B.C.D.4.不等式x2-|x|-2<0的解集是()A.{x|-2<x<2}B.{x|x<-2或x>2}C.{x|-1<x<1}D.{x|x<-1或x>1}5.若不等式f(x)=ax2-x-c>0的解集为(-2,1),则函数y=f(x)的图象为()A.B.C.D.6.设a=0.20.3,b=0.20.2,c=log20.4,则a,b,c的大小关系为()A.c<a<b B.c<b<a C.a<b<c D.b<c<a7.设0<b<a<1,则下列不等式中成立的是()A.a2<ab<1B.C.ab<b2<1D.2b<2a<28.对任意的锐角α,β,下列不等关系中正确的是()A.sin(α+β)>sinα+sinβB.sin(α+β)>cosα+cosβC.cos(α+β)<sinα+sinβD.cos(α+β)<cosα+cosβ9.若0<m<n,则下列结论正确的是()A.B.2m>2n C.D.log2m>log2n10.设a<b<0,则下列不等式中不成立的是()A.B.C.|a|>-b D.二.填空题(共10小题,每题2分,共20分)11.已知x>-1,y>0且满足x+2y=2,则的最小值为______.12.已知a,b∈R+,且2a+b=1则的最大值是______.13.已知向量,若⊥,则16x+4y的最小值为______.14.若x>0,y>0,且+=1,则x+y的最小值是______.15、在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x为______(m).16.已知x>-1,y>0且满足x+2y=2,则的最小值为______.17.若实数a+b=2,a>0,b>0,则的最小值为______.18.若x,y满足约束条件,则z=3x-y的最小值是______.19.若a,b∈R,且4≤a2+b2≤9,则a2-ab+b2的范围是______.20.已知f(x)=,不等式f(x)≥-1的解集是______.三.简答题(共10小题,共60分)21.(6分)已知x>0,y>0,(1)若2x+y=1,求+的最小值.(2)若x+8y-xy=0,求xy的最小值.22.(6分)设a,b,c均为正数,且a+b+c=1,证明:(1)ab+bc+ca≤;(2)++≥1.23.(6分)已知a,b,c均为正实数,且满足abc=1,证明:(1)a+b+c≥;(2)a2+b2+c2≥24.(6分)设函数f(x)=|x+3|-|x-4|①解不等式f(x)>3;②求函数f(x)的最小值.25.(6分)已知向量=(1+sin2x,sinx-cosx),=(1,sinx+cosx),函数f(x)=•.(Ⅰ)求f(x)的最大值及相应的x的值;(Ⅱ)在△ABC中,a,b,c分别是三个内角A,B,C所对边,若f()=2,a=2,求△ABC 面积的最大值.26.(6分)27.(4分)已知:x,y,z∈R,x2+y2+z2=1,则x-2y-3z的最大值为______.28.(4分)若a,b,c∈R+,且++=1,求a+2b+3c的最小值.29.(10分)某工厂生产一种产品的成本费共由三部分组成:①原材料费每件50元;②职工工资支出7500+20x元;③电力与机器保养等费用为x2-30x+600元:其中x是该厂生产这种产品的总件数.(I)把每件产品的成本费p(x)(元)表示成产品件数x的函数,并求每件产品的最低成本费;(Ⅱ)如果该厂生产的这种产品的数量x不超过170件且能全部销售,根据市场调查,每件产品的销售价为Q(x)(元),且Q(x)=1240-.试问生产多少件产品,总利润最高?并求出最高总利润.(总利润=总销售额-总的成本)30.(6分)已知定义在R上的函数f(x)=|x-1|+|x+2|的最小值为a.(1)求a的值;(2)若m,n是正实数,且m+n=a,求+的最小值.参考答案一.单选题(共__小题)1.设a=sin14°+cos14°,b=sin16°+cos16°,,则a,b,c大小关系()A.a<b<c B.b<a<c C.c<b<a D.a<c<b答案:D解析:解:由题意知,a=sin14°+cos14°==,同理可得,b=sin16°+cos16°=,=,∵y=sinx在(0,90°)是增函数,∴sin59°<sin60°<sin61°,∴a<c<b,故选D.2.已知实数x,y满足条件,则目标函数z=2x-y()A.有最小值0,有最大值6B.有最小值-2,有最大值3C.有最小值3,有最大值6D.有最小值-2,有最大值6答案:D解析:解:画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.当目标函数z=2x-y过直线x=3与直线y=0的交点(3,0),目标函数取得最大值6;当目标函数z=2x-y过直线x=0与直线x-y+2=0的交点(0,2)时,目标函数取得最小值-2.故选D.3.若x是三角形的最小内角,则函数y=sinx+cosx+sinxcosx的最大值是()A.-1B.C.D.答案:D解析:解:y=sinx+cosx+sinxcosx=sinx(1+cosx)+1+cosx-1=(1+sinx)(1+cosx)-1≤[(1+sinx)2+((1+cosx)2]-1(当且仅当1+sinx=1+cosx时成立,此时sinx=cosx=)即y(max)=+故选D4.不等式x2-|x|-2<0的解集是()A.{x|-2<x<2}B.{x|x<-2或x>2}C.{x|-1<x<1}D.{x|x<-1或x>1}答案:A解析:解:原不等式化为|x|2-|x|-2<0因式分解得(|x|-2)(|x|+1)<0因为|x|+1>0,所以|x|-2<0即|x|<2解得:-2<x<2.故选A5.若不等式f(x)=ax2-x-c>0的解集为(-2,1),则函数y=f(x)的图象为()A.B.C.D.答案:B解析:解:∵不等式f(x)=ax2-x-c>0的解集为(-2,1),∴a<0,且-2,1是对应方程ax2-x-c=0的两个根,∴(-2,0),(1,0)是对应函数f(x)=ax2-x-c与x轴的两个交点,∴对应函数y=f(x)的图象为B.故选B.6.设a=0.20.3,b=0.20.2,c=log20.4,则a,b,c的大小关系为()A.c<a<b B.c<b<a C.a<b<c D.b<c<a答案:A解析:解:∵函数y=0.2x是减函数,0.3>0.2,故有a=0.20.3<0.20.2=1,又a=0.20.3>0,可得b>a >0.由于函数y=log2x在(0,+∞)上是增函数,故c=log20.4<log21=0,即c<0.综上可得,b>a>c,故选A.7.设0<b<a<1,则下列不等式中成立的是()A.a2<ab<1B.C.ab<b2<1D.2b<2a<2答案:D解析:解:采用特殊值法,取a=,b=.则a2=,b2=,ab=,故知A,C错;对于B,由于函数y=是定义域上的减函数,∴,故B错;对于D,由于函数y=2x是定义域上的增函数,∴2b<2a<2,故D对.故选D.8.对任意的锐角α,β,下列不等关系中正确的是()A.sin(α+β)>sinα+sinβB.sin(α+β)>cosα+cosβC.cos(α+β)<sinα+sinβD.cos(α+β)<cosα+cosβ答案:D解析:解:对于AB中的α,β可以分别令为30°,60°则知道A,B均不成立对于C中的α,β可以令他们都等于15°,则知道C不成立cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ<cosα×1+cosβ×1=cosα+cosβ故选D9.若0<m<n,则下列结论正确的是()A.B.2m>2n C.D.log2m>log2n 答案:C解析:解:观察B,D两个选项,由于底数2>1,故相关的函数是增函数,由0<m<n,∴2m<2n,log2m<log2n,所以B,D不对.又观察A,C两个选项,两式底数满足0<<1,故相关的函数是一个减函数,由0<m<n,∴,所以A不对,C对.故答案为C.10.设a<b<0,则下列不等式中不成立的是()A.B.C.|a|>-b D.答案:D解析:解:∵a<b<0,∴,A正确,-a>-b>0,,B正确,|a|>|b|=-b,C正确;,故D不正确.故选D.二.填空题(共__小题)11.已知x>-1,y>0且满足x+2y=2,则的最小值为______.答案:3解析:解:∵x>-1,y>0且满足x+2y=2,∴x+1>0且x+1+2y=3,∴=()(x+1+2y)=[5++]≥(5+2)=3,当且仅当=即x=0且y=1时取等号,故答案为:3.12.已知a,b∈R+,且2a+b=1则的最大值是______.答案:解析:解:∵2a+b=1,∴4a2+b2=1-4ab,∴S==4ab+2-1,令=t>0,则S=4-,∵2a+b=1,∴1≥2⇒0<t≤故当t=时,S有最大值为:故答案为:.13.已知向量,若⊥,则16x+4y的最小值为______.答案:8解析:解:∵∴4(x-1)+2y=0即4x+2y=4∵=当且仅当24x=22y即4x=2y=2取等号故答案为814.若x>0,y>0,且+=1,则x+y的最小值是______.答案:25解析:解:∵x>0,y>0,且+=1,∴x+y=(x+y)(+)=17++≥17+2=25当且仅当=,即x=5,y=20时取等号,∴x+y的最小值是25,故答案为:25.15、在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x为______(m).答案:20解析:解:设矩形高为y,由三角形相似得:=,且x>0,y>0,x<40,y<40,⇒40=x+y≥2,仅当x=y=20m时,矩形的面积s=xy取最大值400m2.故答案为:20.16.已知x>-1,y>0且满足x+2y=2,则的最小值为______.答案:3解析:解:∵x>-1,y>0且满足x+2y=2,∴x+1>0且x+1+2y=3,∴=()(x+1+2y)=[5++]≥(5+2)=3,当且仅当=即x=0且y=1时取等号,故答案为:3.17.若实数a+b=2,a>0,b>0,则的最小值为______.答案:解析:解:∵实数a+b=2,a>0,b>0,则=+=++≥+2=+,当且仅当b=a=4-2时取等号.故答案为:.18.若x,y满足约束条件,则z=3x-y的最小值是______.答案:-4解析:解:由约束条件作出可行域如图,化目标函数z=3x-y为y=3x-z,由图可知,当直线y=3x-z过点C(0,4)时直线在y轴上的截距最大,z有最小值为-4.故答案为:-4.19.若a,b∈R,且4≤a2+b2≤9,则a2-ab+b2的范围是______.答案:[2,]解析:解:∵a,b∈R,且4≤a2+b2≤9;∴设a=rcosθ,b=rsinθ,且2≤r≤3,∴s=a2-ab+b2=r2cos2θ-r2sinθcosθ+r2sin2θ=r2(1-sinθcosθ)=r2(1-sin2θ),由三角函数的图象与性质,得;当sin2θ取最大值1且r取最小值2时,s取得最小值2,当sin2θ取最小值-1且r取最大值3时,s取得最大值;综上,a2-ab+b2的范围是[2,].故答案为:.20.已知f(x)=,不等式f(x)≥-1的解集是______.答案:{x|-4≤x≤2}解析:解:∵已知f(x)=,故由不等式f(x)≥-1可得①,或②.解①可得-4<x≤0,解②可得0<x≤2.综上可得,不等式的解集为{x|-4≤x≤2},故答案为{x|-4≤x≤2}.三.简答题(共__小题)21.已知x>0,y>0,(1)若2x+y=1,求+的最小值.(2)若x+8y-xy=0,求xy的最小值.答案:解:(1)+=(+)(2x+y)=2+++1=3++≥3+2,当且仅当2x2=y2等号成立,∴+的最小值为3+2.(2)∵x+8y-xy=0,∴xy=x+8y≥2,当且仅当x=8y时等号成立.∴≥4,∴xy≥32,∴xy的最小值为32.解析:解:(1)+=(+)(2x+y)=2+++1=3++≥3+2,当且仅当2x2=y2等号成立,∴+的最小值为3+2.(2)∵x+8y-xy=0,∴xy=x+8y≥2,当且仅当x=8y时等号成立.∴≥4,∴xy≥32,∴xy的最小值为32.22.设a,b,c均为正数,且a+b+c=1,证明:(1)ab+bc+ca≤;(2)++≥1.答案:证明:(1)由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca,可得a2+b2+c2≥ab+bc+ca,(当且仅当a=b=c取得等号)由题设可得(a+b+c)2=1,即a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=1,即有3(ab+bc+ca)≤1,则ab+bc+ca≤;(2)+b≥2a,+c≥2b,+a≥2c,故+++(a+b+c)≥2(a+b+c),即有++≥a+b+c.(当且仅当a=b=c取得等号).故++≥1.解析:证明:(1)由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca,可得a2+b2+c2≥ab+bc+ca,(当且仅当a=b=c取得等号)由题设可得(a+b+c)2=1,即a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=1,即有3(ab+bc+ca)≤1,则ab+bc+ca≤;(2)+b≥2a,+c≥2b,+a≥2c,故+++(a+b+c)≥2(a+b+c),即有++≥a+b+c.(当且仅当a=b=c取得等号).故++≥1.23.已知a,b,c均为正实数,且满足abc=1,证明:(1)a+b+c≥;(2)a2+b2+c2≥.答案:证明:∵a,b,c∈R+∴a+b≥2,b+c≥2,a+c≥2∴2a+2b+2c≥2+2+2∴a+b+c≥++∵abc=1,∴a+b+c≥++;(2)∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,∴2a2+2b2+2c2≥2ab+2bc+2ac,∴a2+b2+c2≥ab+bc+ac,∵ab+bc+ac=≥=++,∴a2+b2+c2≥++.解析:证明:∵a,b,c∈R+∴a+b≥2,b+c≥2,a+c≥2∴2a+2b+2c≥2+2+2∴a+b+c≥++∵abc=1,∴a+b+c≥++;(2)∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,∴2a2+2b2+2c2≥2ab+2bc+2ac,∴a2+b2+c2≥ab+bc+ac,∵ab+bc+ac=≥=++,∴a2+b2+c2≥++.24.设函数f(x)=|x+3|-|x-4|①解不等式f(x)>3;②求函数f(x)的最小值.答案:解:①不等式f(x)>3,即|x+3|-|x-4|>3.而|x+3|-|x-4|表示数轴上的x对应点到-3对应点和4对应点的距离之差,数轴上的2对应点到-3对应点和4对应点的距离之差为3,故不等式的解集为{x|x>2}.…(3分)②f(x)=|x+3|-|x-4|表示数轴上的x对应点到-3对应点和4对应点的距离之差,可得函数f(x)的最小值为-7.(7分)解析:解:①不等式f(x)>3,即|x+3|-|x-4|>3.而|x+3|-|x-4|表示数轴上的x对应点到-3对应点和4对应点的距离之差,数轴上的2对应点到-3对应点和4对应点的距离之差为3,故不等式的解集为{x|x>2}.…(3分)②f(x)=|x+3|-|x-4|表示数轴上的x对应点到-3对应点和4对应点的距离之差,可得函数f(x)的最小值为-7.(7分)25.已知向量=(1+sin2x,sinx-cosx),=(1,sinx+cosx),函数f(x)=•(Ⅰ)求f(x)的最大值及相应的x的值;(Ⅱ)在△ABC中,a,b,c分别是三个内角A,B,C所对边,若f()=2,a=2,求△ABC 面积的最大值.答案:解:(Ⅰ)∵=(1+sin2x,sinx-cosx),=(1,sinx+cosx),∴f(x)=•=1+sin2x+sin2x-cos2x,=1+sin2x-cos2x,=1+sin(2x-),∴当2x-=2kπ+即x=+kπ,k∈Z时,函数取得最大值1+.(Ⅱ)由(I)知f()=2时,sin(A-)=,∴A-=2kπ+或A-=2kπ+,即A=+2kπ或A=π+2kπ,k∈Z,∵A是三角形的一个内角,∴A=,即△ABC是直角三角形.∵a=2,∴b2+c2=4,∴S△ABC=bc≤=1(当且仅当b=c=时,取得最大值),∴△ABC面积的最大值为1.解析:解:(Ⅰ)∵=(1+sin2x,sinx-cosx),=(1,sinx+cosx),∴f(x)=•=1+sin2x+sin2x-cos2x,=1+sin2x-cos2x,=1+sin(2x-),∴当2x-=2kπ+即x=+kπ,k∈Z时,函数取得最大值1+.(Ⅱ)由(I)知f()=2时,sin(A-)=,∴A-=2kπ+或A-=2kπ+,即A=+2kπ或A=π+2kπ,k∈Z,∵A是三角形的一个内角,∴A=,即△ABC是直角三角形.∵a=2,∴b2+c2=4,∴S△ABC=bc≤=1(当且仅当b=c=时,取得最大值),∴△ABC面积的最大值为1.26、解:由柯西不等式:(1+3+5)²≤(a+b+c)()因为:a+b+c=12所以(1+3+5)²≤12*()81≤12*()≤当且仅当==时取等号即:最小值为27.已知:x,y,z∈R,x2+y2+z2=1,则x-2y-3z的最大值为______.答案:解:由已知x,y,z∈R,x2+y2+z2=1,和柯西不等式(a2+b2+c2)(e2+f2+g2)≥(ae+bf+cg)2则构造出[12+(-2)2+(-3)2](x2+y2+z2)≥(x-2y-3z)2.即:(x-2y-3z)2≤14即:x-2y-3z的最大值为.故答案为.解析:解:由已知x,y,z∈R,x2+y2+z2=1,和柯西不等式(a2+b2+c2)(e2+f2+g2)≥(ae+bf+cg)2则构造出[12+(-2)2+(-3)2](x2+y2+z2)≥(x-2y-3z)2.即:(x-2y-3z)2≤14即:x-2y-3z的最大值为.故答案为.28.若a,b,c∈R+,且,求a+2b+3c的最小值.答案:解:∵a,b,c∈R+,,∴=1+1+1,当且仅当a=2b=3c=3时取等号.即a+2b+3c≥9,∴a+2b+3c的最小值为9.解析:解:∵a,b,c∈R+,,∴=1+1+1,当且仅当a=2b=3c=3时取等号.即a+2b+3c≥9,∴a+2b+3c的最小值为9.29.某工厂生产一种产品的成本费共由三部分组成:①原材料费每件50元;②职工工资支出7500+20x元;③电力与机器保养等费用为x2-30x+600元:其中x是该厂生产这种产品的总件数.(I)把每件产品的成本费p(x)(元)表示成产品件数x的函数,并求每件产品的最低成本费;(Ⅱ)如果该厂生产的这种产品的数量x不超过170件且能全部销售,根据市场调查,每件产品的销售价为Q(x)(元),且Q(x)=1240-.试问生产多少件产品,总利润最高?并求出最高总利润.(总利润=总销售额-总的成本)答案:解:(I)P(x)=50++=+x+40.由基本不等式得P(x)≥2+40=220.当且仅当=x,即x=90时,等号成立.所以P(x)=+x+40.每件产品的最低成本费为220 元.(Ⅱ)设总利润为y=f(x)=xQ(x)-xP(x)=,f′(x)==(x-100)(x+120)当0<x<100时,f′(x)>0,当x>100时,f′(x)<0.所以f(x)在(0,100)单调递增,在(100,170)单调递减,所以当x=100时,ymax=f(100)=故生产100件产品时,总利润最高,最高总利润为.解析:解:(I)P(x)=50++=+x+40.由基本不等式得P(x)≥2+40=220.当且仅当=x,即x=90时,等号成立.所以P(x)=+x+40.每件产品的最低成本费为220 元.(Ⅱ)设总利润为y=f(x)=xQ(x)-xP(x)=,f′(x)==(x-100)(x+120)当0<x<100时,f′(x)>0,当x>100时,f′(x)<0.所以f(x)在(0,100)单调递增,在(100,170)单调递减,所以当x=100时,ymax=f(100)=故生产100件产品时,总利润最高,最高总利润为.30.已知定义在R上的函数f(x)=|x-1|+|x+2|的最小值为a.(1)求a的值;(2)若m,n是正实数,且m+n=a,求+的最小值.答案:解:(1)由|x-1|+|x+2|的几何意义表示了数轴上点x到点1与到点-2的距离之和,如图:则x在[-2,1]上时,函数f(x)=|x-1|+|x+2|取得最小值a=3.即a=3.(2)由题意,m+n=3,则+=+=+++=1++≥1+2=1+.(当且仅当=时,等号成立).即+的最小值为1+.解析:解:(1)由|x-1|+|x+2|的几何意义表示了数轴上点x到点1与到点-2的距离之和,如图:则x在[-2,1]上时,函数f(x)=|x-1|+|x+2|取得最小值a=3.即a=3.(2)由题意,m+n=3,则+=+=+++=1++≥1+2=1+.(当且仅当=时,等号成立).即+的最小值为1+.。
高中不等式练习题及答案
高中不等式练习题及答案高中不等式练习题及答案在高中数学学习中,不等式是一个重要的概念和工具。
不等式是数学中描述数值大小关系的一种方式,它可以帮助我们解决各种实际问题。
在学习不等式的过程中,练习题是必不可少的,下面我将为大家提供一些高中不等式练习题及其答案。
1. 练习题一:解不等式:2x - 5 < 3x + 2解答:将不等式中的变量移到一边,常数移到另一边,得到:2x - 3x < 2 + 5化简得:-x < 7由于系数为负数,所以不等号方向需要翻转,得到:x > -72. 练习题二:解不等式:3(x - 2) > 2(x + 3)解答:先进行分配律的运算,得到:3x - 6 > 2x + 6将变量移到一边,常数移到另一边,得到:3x - 2x > 6 + 6化简得:x > 123. 练习题三:解不等式:4x + 5 > 3 - 2x解答:将变量移到一边,常数移到另一边,得到:4x + 2x > 3 - 5化简得:6x > -2由于系数为正数,所以不等号方向不需要翻转,得到:x > -1/34. 练习题四:解不等式:2x - 3 > 5x + 1解答:将不等式中的变量移到一边,常数移到另一边,得到:2x - 5x > 1 + 3化简得:-3x > 4由于系数为负数,所以不等号方向需要翻转,得到:x < -4/35. 练习题五:解不等式:2x + 1 < 3(x - 2)解答:先进行分配律的运算,得到:2x + 1 < 3x - 6将变量移到一边,常数移到另一边,得到:2x - 3x < -6 - 1化简得:-x < -7由于系数为负数,所以不等号方向需要翻转,得到:x > 7通过以上的练习题,我们可以看到解不等式的基本步骤。
首先,将不等式中的变量移到一边,常数移到另一边;然后,化简不等式;最后,根据系数的正负确定不等号的方向。
高考数学《基本不等式》真题练习含答案
高考数学《基本不等式》真题练习含答案一、选择题1.函数y =2x +22x 的最小值为( )A .1B .2C .22D .4 答案:C解析:因为2x >0,所以y =2x +22x ≥22x ·22x =22 ,当且仅当2x =22x ,即x =12时取“=”.故选C.2.若a >0,b >0且2a +b =4,则1ab的最小值为( )A .2B .12C .4D .14答案:B解析:∵a >0,b >0,∴4=2a +b ≥22ab (当且仅当2a =b ,即:a =1,b =2时等号成立),∴0<ab ≤2,1ab ≥12 ,∴1ab 的最小值为12.3.下列结论正确的是( )A .当x >0且x ≠1时,lg x +1lg x≥2B .当x ∈⎝⎛⎦⎤0,π2 时,sin x +4sin x的最小值为4 C .当x >0时,x +1x ≥2D .当0<x ≤2时,x -1x无最大值答案:C解析:当x ∈(0,1)时,lg x <0,故A 不成立,对于B 中sin x +4sin x≥4,当且仅当sinx =2时等号成立,等号成立的条件不具备,故B 不正确;D 中y =x -1x在(0,2]上单调递增,故当x =2时,y 有最大值,故D 不正确;又x +1x ≥2x ·1x=2(当且仅当x =1x即x =1时等号成立).故C 正确. 4.下列不等式恒成立的是( )A .a 2+b 2≤2abB .a 2+b 2≥-2abC .a +b ≥2|ab |D .a +b ≥-2|ab | 答案:B解析:对于A ,C ,D ,当a =0,b =-1时,a 2+b 2>2ab ,a +b <2ab ,a +b <-2|ab | ,故A ,C ,D 错误;对于B ,因为a 2+b 2=|a |2+|b |2≥2|a |·|b |=2|ab |≥-2ab ,所以B 正确.故选B.5.若x >0,y >0,x +2y =1,则xy2x +y的最大值为( )A .14B .15C .19D .112答案:C解析:x +2y =1⇒y =1-x 2 ,则xy2x +y =x -x 23x +1 .∵x >0,y >0,x +2y =1,∴0<x <1.设3x +1=t (1<t <4),则x =t -13,原式=-t 2+5t -49t =59 -⎝⎛⎭⎫t 9+49t ≤59 -2481 =19 ,当且仅当t 9 =49t ,即t =2,x =13 ,y =13 时,取等号,则xy 2x +y 的最大值为19 ,故选C.6.已知a >0,b >0,c >0,且a 2+b 2+c 2=4,则ab +bc +ac 的最大值为( )A .8B .4C .2D .1 答案:B解析:∵a 2+b 2≥2ab ,a 2+c 2≥2ac ,b 2+c 2≥2bc ,∴2(a 2+b 2+c 2)≥2(ab +bc +ca ),∴ab +bc +ca ≤a 2+b 2+c 2=4.7.若直线x a +yb=1(a >0,b >0)过点(1,1),则a +b 的最小值等于( )A .2B .3C .4D .5 答案:C解析:因为直线x a +y b =1(a >0,b >0)过点(1,1),所以1a +1b=1.所以a +b =(a +b )·⎝⎛⎭⎫1a +1b =2+a b +b a ≥2+2a b ·b a =4,当且仅当a b =b a 即a =b =2时取“=”,故选C.8.若向量a =(x -1,2),b =(4,y ),a 与b 相互垂直,则9x +3y 的最小值为( ) A .12 B .2 C .3 D .6 答案:D解析:∵a ⊥b ,∴a ·b =(x -1,2)·(4,y )=4(x -1)+2y =0,即2x +y =2, ∴9x +3y =32x +3y ≥232x +y =232 =6,当且仅当2x =y =1时取等号,∴9x +3y 的最小值为6.9.用一段长8 cm 的铁丝围成一个矩形模型,则这个模型面积的最大值为( ) A .9 cm 2 B .16 cm 2 C .4 cm 2 D .5 cm 2 答案:C解析:设矩形模型的长和宽分别为x cm ,y cm ,则x >0,y >0,由题意可得2(x +y )=8,所以x +y =4,所以矩形模型的面积S =xy ≤(x +y )24 =424 =4(cm 2),当且仅当x =y =2时取等号,所以当矩形模型的长和宽都为2 cm 时,面积最大,为4 cm 2.故选C.二、填空题10.已知a ,b ∈R ,且a -3b +6=0,则2a +18b 的最小值为________.答案:14解析:∵a -3b +6=0,∴ a -3b =-6,∴ 2a +18b =2a +2-3b ≥22a ·2-3b =22a -3b=22-6 =14 .当且仅当2a =2-3b ,即a =-3,b =1时,2a +18b 取得最小值为14.11.已知函数f (x )=4x +ax(x >0,a >0)在x =3时取得最小值,则a =________.答案:36解析:∵x >0,a >0,∴4x +a x ≥24x ·ax=4 a ,当且仅当4x =a x ,即:x =a 2 时等号成立,由a2 =3,a =36.12.[2024·山东聊城一中高三测试]已知a >0,b >0,3a +b =2ab ,则a +b 的最小值为________.答案:2+3解析:由3a +b =2ab , 得32b +12a=1, ∴a +b =(a +b )⎝⎛⎭⎫32b +12a =2+b 2a +3a2b ≥2+2b 2a ·3a 2b =2+3 (当且仅当b 2a =3a2b即b =3 a 时等号成立).[能力提升]13.[2024·合肥一中高三测试]若a ,b 都是正数,则⎝⎛⎭⎫1+b a ⎝⎛⎭⎫1+4ab 的最小值为( ) A .7 B .8C .9D .10 答案:C解析:⎝⎛⎭⎫1+b a ⎝⎛⎭⎫1+4a b =5+b a +4ab≥5+2b a ·4a b =9(当且仅当b a =4ab即b =2a 时等号成立).14.(多选)已知a >0,b >0,且a +b =1,则( )A .a 2+b 2≥12B .2a -b >12C .log 2a +log 2b ≥-2D . a + b ≤2 答案:ABD解析:对于选项A ,∵a 2+b 2≥2ab ,∴2(a 2+b 2)≥a 2+b 2+2ab =(a +b )2=1,∴a 2+b 2≥12,正确;对于选项B ,易知0<a <1,0<b <1,∴-1<a -b <1,∴2a -b >2-1=12,正确;对于选项C ,令a =14 ,b =34 ,则log 214 +log 234 =-2+log 234 <-2,错误;对于选项D ,∵2 =2(a +b ) ,∴[2(a +b ) ]2-( a + b )2=a +b -2ab =( a - b )2≥0,∴ a + b ≤2 ,正确.故选ABD.15.(多选)已知a ,b ,c 为正实数,则( )A .若a >b ,则ab <a +c b +cB .若a +b =1,则b 2a +a 2b 的最小值为1C .若a >b >c ,则1a -b +1b -c ≥4a -cD .若a +b +c =3,则a 2+b 2+c 2的最小值为3 答案:BCD解析:因为a >b ,所以a b -a +c b +c =c (a -b )b (b +c ) >0,所以ab >a +c b +c ,选项A 不正确;因为a +b =1,所以b 2a +a 2b =⎝⎛⎭⎫b 2a +a +⎝⎛⎭⎫a 2b +b -(a +b )≥2b +2a -(a +b )=a +b =1,当且仅当a =b =12 时取等号,所以b 2a +a 2b的最小值为1,故选项B 正确;因为a >b >c ,所以a -b >0,b -c >0,a -c >0,所以(a -c )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -b +1b -c =[](a -b )+(b -c )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -b +1b -c =2+b -c a -b +a -b b -c≥2+2b -c a -b ·a -bb -c=4,当且仅当b -c =a -b 时取等号,所以1a -b +1b -c ≥4a -c,故选项C 正确;因为a 2+b 2+c 2=13 [(a 2+b 2+c 2)+(a 2+b 2)+(b 2+c 2)+(c 2+a 2)]≥13(a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca )=13 [(a +b )2+2(a +b )c +c 2]=13 (a +b +c )2=3,当且仅当a =b =c =1时等号成立,所以a 2+b 2+c 2的最小值为3,故选项D 正确.16.某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是________.答案:30解析:一年的总运费为6×600x =3 600x(万元).一年的总存储费用为4x 万元. 总运费与总存储费用的和为⎝⎛⎭⎫3 600x +4x 万元.因为3 600x +4x ≥2 3 600x ·4x =240,当且仅当3 600x =4x ,即x =30时取得等号,所以当x =30时,一年的总运费与总存储费用之和最小.。
高三数学解不等式组练习题
高三数学解不等式组练习题不等式组是高中数学中的一个重要概念,解不等式组是数学学习中的一个重要内容。
通过解不等式组,可以帮助我们理解数学中的逻辑关系,培养我们解决实际问题的能力。
下面是一些高三数学解不等式组的练习题,希望能帮助同学们进一步巩固知识。
练习题一:解不等式组:$\begin{cases}3x+2y>6\\x-4y\leq5\end{cases}$练习题二:解不等式组:$\begin{cases}2x+y<7\\3x-4y>2\end{cases}$练习题三:解不等式组:$\begin{cases}x+2y\geq10\\3x-4y<5\end{cases}$练习题四:解不等式组:$\begin{cases}x+y\geq8\\2x-3y\leq6\end{cases}$练习题五:解不等式组:$\begin{cases}2x+y\leq3\\3x-4y<9\end{cases}$练习题六:解不等式组:$\begin{cases}3x+4y<5\\x-2y\geq3\end{cases}$练习题七:解不等式组:$\begin{cases}2x-y\geq4\\3x+2y<10\end{cases}$练习题八:解不等式组:$\begin{cases}x+y>5\\2x-y\leq3\end{cases}$练习题九:解不等式组:$\begin{cases}3x+2y\leq8\\x-4y\geq-6\end{cases}$练习题十:解不等式组:$\begin{cases}2x+y\geq9\\3x-4y\leq5\end{cases}$以上是一些练习题,希望同学们根据所学的不等式组的解法,逐一解答。
通过这些练习题的练习,可以提高解不等式组的能力,加深对不等式组的理解。
解不等式组的一般步骤是:步骤一:将不等式组中的每个不等式分别转化为等式,作出对应的等式曲线。
高三数学不等式练习题及答案
高三数学不等式练习题及答案1. 求解以下不等式,并将解集表示在数轴上:a) 3x - 5 > 7b) 2x + 1 ≤ 9c) 4 - 3x ≥ 1解析:a) 首先将不等式转化成等式:3x - 5 = 7解这个等式可以得到 x = 4,所以 x 大于 4。
因此解集表示在数轴上为(4, +∞)。
b) 将不等式转化成等式:2x + 1 = 9解这个等式可以得到 x = 4,所以 x 小于等于 4。
因此解集表示在数轴上为 (-∞, 4]。
c) 不等式已经是等式形式:4 - 3x = 1解这个等式可以得到 x = 1,所以 x 小于等于 1。
因此解集表示在数轴上为 (-∞, 1]。
2. 计算以下不等式的解集,并将解集表示在数轴上:a) 2x + 3 > 10 - xb) 5 - 3x ≤ 2x + 4c) 3(2x - 1) ≥ 2(x + 3)解析:a) 通过整理不等式,得到 3x > 7,解为 x > 7/3,即解集为(7/3, +∞)。
b) 整理不等式可以得到8 ≤ 5x,解为x ≥ 8/5,即解集为[8/5, +∞)。
c) 展开括号得到 6x - 3 ≥ 2x + 6,然后整理不等式可以得到4x ≥ 9,解为x ≥ 9/4,即解集为[9/4, +∞)。
3. 解以下含有绝对值的不等式,并将解集表示在数轴上:a) |3x + 1| < 5b) |2x - 1| ≥ 3c) |x - 4| > 2解析:a) 当 3x + 1 > 0 时,原不等式可以化简为 3x + 1 < 5,解为 x < 4/3。
当 3x + 1 < 0 时,原不等式可以化简为 -(3x + 1) < 5,解为 x > -6/3。
综合起来,解集为 (-∞, -6/3)∪(4/3, +∞)。
b) 当 2x - 1 ≥ 0 时,原不等式可以化简为 2x - 1 ≥ 3,解为x ≥ 4/2。
高中数学不等式专题训练7套含答案
不等式单元试卷一班级 姓名 座号 成绩一、选择题(每题正确答案只有一个,共8题,每小题5分)1.若a <b <0,则 ( )A . b 11<aB . 0<b a <1C . a b >b 2D . bb a a >2.若|a +c|<b ,则 ( )A . |a |<|b|-|c|B . |a |>|c|-|b|C . |a |>|b|-|c|D . |a |<|c|-|b| 3.设b <0<a ,d <c <0,则下列各不等式中必成立的是 ( )A . a c >bdB . db>c a C . a +c >b +d D . a -c >b -d4.下列命题中正确的一个是 ( ) A .ba ab +≥2成立当且仅当a ,b 均为正数B .2222ba b a +≥+成立当且仅当a ,b 均为正数 C .log a b +log a b ≥2成立当且仅当a ,b ∈(1,+∞) D .|a +a1|≥2成立当且仅当a ≠0 5函数y =log ⎪⎭⎫⎝⎛-+⋅+-2134223x x x x 的定义域是 ( )A .x ≤1或x ≥3B .x <-2或x >1C .x <-2或x ≥3D .x <-2或x >36.已知x,y ∈R ,命题甲: |x -1|<5,命题乙: ||x |-1|<5,那么 ( ) A 甲是乙的充分条件,但不是乙的必要条件 B 甲是乙的必要条件,但不是乙的充要条件 C 甲是乙的充要条件 D 甲不是乙的充分条件,也不是乙的必要条件7.已知实数x ,y 满足x 2+y 2=1,则代数式(1-x y)(1+x y)有 ( ) A .最小值21和最大值1 B .最小值43和最大值1 C .最小值21和最大值43D .最小值1 8.函数y =xx x +++132(x >0)的最小值是( )A .23B .-1+23C .1+23D .-2+23二、填空题(请将正确的答案填到横线上,共4题,每小题4分)9.关于x 的不等式a x 2+b x +2>0的解集是}3121|{<<-x x ,则a +b=_____________.10.实数=+=+>x y x y x y x ,此时的最大值是,那么,且,______log log 42022_________,y=_________.11.方程()02lg 222=-+-a a x x 又一正根一负根,则实数a 的取值范围是 .12.建造一个容积83m ,深为m 2长的游泳池,若池底和池壁的造价每平方米分别为120元和80元,则游泳池的最低总造价为__________元. 三、解答题(本大题共4小题,共44分)13.(10分)已知.))((,1,0,xy bx ay by ax b a b a ≥++=+>求证:且14 (10分)解关于x 的不等式:0122<++x ax (其中R a ∈).15.(12分)设f(x)是定义在上]1,1[-的奇函数,g(x)的图象与f(x)的图象关于直线x =1对称,而当]3,2[∈x 时,44)(2-+-=x x x g .(1)求f(x)的解析式;(2)对于任意的,]1,0[,2121x x x x ≠∈且求证:;2)()(1212x x x f x f -<- (3)对于任意的,]1,0[,2121x x x x ≠∈且求证:.1)()(12≤-x f x f16.(12分)某单位用木料制作如图所示的框架, 框架的下部是边长分别为x、y(单位:m)的矩形.上部是等腰直角三角形. 要求框架围成的总面积8cm2. 问x、y分别为多少(精确到0.001m) 时用料最省?参考答案二、填空题9.-14 10.1,2,1 11.)1,21()0,21(⋃- 12. 1760 三、解答题13.[解析]: 左边=)()(22222222y x ab xy b a aby abx xy b xy a +++=+++,xy xy b a xy ab b a xy y x =+=++≥∴≥+22222)()2(,2左边 .15.[解析]:(1)由题意知f(x+1)=g(1-x))2()(x g x f -=⇒当224)2(4)2()(,32201x x x x f x x -=--+--=≤-≤≤≤-时,当2)(0110x x f x x -=-∴<-≤-≤<时,,由于f(x)是奇函数2)(x x f =∴ ⎪⎩⎪⎨⎧≤<≤≤--=∴)10()01()(22x x x x x f(2)当,20]1,0[,212121<+<≠∈x x x x x x 时,且 1212122122122))(()()(x x x x x x x x x f x f -<+-=-=-∴(3)当1110,10]1,0[,212222212121≤-≤-∴≤≤≤≤≠∈x x x x x x x x 时,且.12122≤-x x 即 .1)()(212212≤-=-∴x x x f x f16.[解析]:由题意得 x y+41x 2=8,∴y=xx 482-=48xx-(0<x <42). 于定, 框架用料长度为 l =2x +2y+2(x 22)=(23+2)x +x16≥4246+. 当(23+2)x =x16,即x =8-42时等号成立. 此时, x ≈2.343, y=22≈2.828.故当x 为2.343m, y 为2.828m 时, 用料最省.不等式基本性质二一,不等式的8条基本性质补充1,b a b a ab 110<⇔>>且2,)(0+∈>⇒>>R x b a b a x x 3, )(0-∈<⇒>>R x b a b a x x二,基本练习( )1, 2003京春文,1)设a ,b ,c ,d ∈R ,且a >b ,c >d ,则下列结论中正确的是A.a +c >b +dB.a -c >b -dC.ac >bdD.cb d a >( )2,(2001上海春)若a 、b 为实数,则a >b >0是a 2>b 2的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既非充分条件也非必要条件( )3,若,011<<ba 则下列结论正确..的是A .22b a <B .2b ab <C .ab a <2D .b a >( )4,“a>b”是“ac 2>bc 2”成立的A .必要不充分条件B .充分不必要条C .充要条件D .以上均错( )5,若b a , 为任意实数且b a >,则( ) A ,22b a > B ,1>b a C ,0)lg(>-b a D ,b a )21()21(<( )6,“1>a ”是“11<a”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( )7,设10<<<a b ,则下列不等式成立的是A .12<<b abB .0log log 2121<<a b C .222<<a b D .12<<ab a( )8,1>ab是0)(<-b a a 成立的A .充分不必要条件B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分不必要条件( )9,若0,0,0><>+ay a y x ,则y x -的值A ,小于0B ,大于0C ,等于0D ,正负不确定( )10,若a >b ,在①ba 11<;②a 3>b 3;③)1lg()1lg(22+>+b a ;④ba 22>中,正确的有 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个( )11,(04高考试题)已知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 ()-<0C . cb ab 22<D . 0)(<-c a ac( )12,(04高考试题)若011<<ba ,则下列不等式①ab b a <+;②|;|||b a >③b a <;④02<-ab a 中,正确的不等式有A .1个B .2个C .3个D .4个二,填空题13,设01,0<<-<b a ,则2,,ab ab a 三者的大小关系为14,设R x x x B x A ∈+=+=,2,21234且1≠x ,则B A ,的大小关系为15,如果01<<<-b a ,则22,,1,1a b ab 的大小关系为16,设,则b a >是bb a a 11->-成立的 条件17,若53,42≤<<≤b a ,则b a -3的取值范围为 ,bba +2的取值范围为18,若a b a a 231,63<<<≤,则b a +的取值范围为三,解答题19,证明:若0>>b a >0>m ,则ma mb a b m a m b ++<<--不等式的性质三A 卷一、选择题1、下列命题中,正确的是( )A 若ac >bc,则a >bB 、若a 2>b 2,则a >bC 、若,则a <bD 、若b a <,则a <b2、 若a >b,则( ) A 、b a 33>B 、b a >C 、a 3>b 2D 、a 2>b 33、不等式a >b 和同时成立的充分且必要条件是( ) A 、a >b >0 B 、a >0>b C 、011<<a b D 、 011>>ba4、若a <b <0,则下列不等式中不能成立的是( )A 、B 、ab a 11>- C 、| a | > | b | D 、a 2>b 25、设a 、b 、c 、d 都是正数,a >b ,c >d ,a + b > c + d ,ab = cd ,那么a 、b 、c 、d 之间的大小关系是( )A 、a >b >c >dB 、a >c >b >dC 、c >a >d >bD 、a >c >d >b 6、已知a <0 ,-1<b <0,那么( )A 、a >ab >ab 2B 、ab 2>ab >aC 、ab >a >ab 2D 、ab >ab 2>a 7、若x + y = 2,b <x <a ,则下列不等式正确的是( )A 、b + 2<y <a + 2B 、a + 2<y <b + 2C 、2-a <y <2-bD 、2-b <y <2-a8、给定命题(1) a >b 且ab <0,(2)b a > b,(3)| a | <b b <a < 2a >b ,其中真命题的个数是( ) A 、3 B 、2 C 、1 D 、0 二、填空题9、已知a <b <0,c >0,在下列空白处填上恰当的不等号。
高考数学专题03 不等式(解析版)
专题03 不等式一、单选题1.(2022·江苏宿迁·高三期末)不等式10x x->成立的一个充分条件是( ) A .1x <- B .1x >- C .10x -<< D .01x <<【答案】C 【分析】 首先解不等式10x x->得到1x >或10x -<<,再根据充分条件定理求解即可. 【详解】()()211001101x x x x x x x x-->⇒>⇒+->⇒>或10x -<<, 因为{}{|01x x x x ≠<<⊂或}10x -<<, 所以不等式10x x->成立的一个充分条件是01x <<. 故选:C2.(2022·江苏如皋·高三期末)已知a b =3-ln4,c =32,则下列选项正确的是( )A .a <b <cB .a <c <bC .c <b <aD .c <a <b【答案】C 【分析】由e 2.718,ln 20.69≈≈及不等式性质,进行计算即可得出结果. 【详解】 229e, 2.254a c ===,∴22a c >,即a c >, 2222(3ln 4) 1.62 2.6244b a =-==<,∴a b >,331e 1193ln 4 1.52ln 2ln ln 02216216b =--=-=>>,∴b c >,∴a b c >>,故选:C3.(2022·江苏苏州·高三期末)已知11a b >+> 则下列不等式一定成立的是( ) A .b ab B .11a b a b+>+ C .1e 1ln bb a a+<- D .ln ln a b b a +<+【答案】C 【分析】错误的三个选项ABD 可以借助特殊值法进行排除,C 可以利用求导得出证明. 【详解】取10,8a b ==,则b a b ,故A 选项错误;取3a =,13b =,11a b a b+=+,则B 选项错误; 取3a =,1b =,则ln 3a b ,2ln 1ln31ln 3b a e ,即ln ln a b b a +>+,故D 选项错误;关于C 选项,先证明一个不等式:e 1x x ≥+,令e 1x y x =--,e 1xy '=-, 于是0x >时0y '>,y 递增;0x <时0y '<,y 递减; 所以0x =时,y 有极小值,也是最小值0e 010--=, 于是e 10x y x =--≥,当且仅当0x =取得等号,由e 1x x ≥+,当1x >-时,同时取对数可得,ln(1)x x ≥+, 再用1x -替换x ,得到1ln x x -≥,当且仅当1x =取得等号, 由于11a b >+>,得到e 1bb ,ln 1a a <-,111ln e b a b a ,即1e 1ln bb a a+<-, C 选项正确. 故选:C.4.(2022·湖南郴州·高三期末)已知函数()()0,0,1,1x xf x m n m n m n =+>>≠≠是偶函数,则2m n +的最小值是( ) A.6 B .C .8 D .【答案】D 【分析】有()()f x f x =-可得m 、n 的关系,再用均值不等式即可. 【详解】因为函数()()0,0,1,1x xf x m n m n m n =+>>≠≠是偶函数,所以()()f x f x =-,xxxxm n m n --+=+,x xxxx xm n m n m n ++=因为0,0,1,1m n m n >>≠≠,所以1x x m n =,即1mn =,2m n +≥m n =. 故选:D.5.(2022·湖北武昌·高三期末)已知实数a ,b 满足28log 3log 6a =+,6810a a b +=,则下列判断正确的是( ) A .2a b >> B .2b a >> C .2a b >> D .2b a >>【答案】C 【分析】根据对数和指数的单调性可判断2a >,2b >;在构造函数()6810x x xf x =+-,2x >,再根据换元法和不等式放缩,可证明当2x >时,()68100x x xf x =+-<,由此即可判断,a b 的大小.【详解】因为()28221log 3log 6log 3log 233a =+=+⨯2241414317log 3log 233333233=+>=⨯+=>,所以2a >; 由6810a a b +=且2a >,所以683664100a a +>+=,所以2b >,令()6810x x xf x =+-,2x >,令20t x =-> ,则2x t =+,则()6810x x x f x =+-,2x >等价于()36664810010t t tg t =⨯+⨯-⨯,0t >;又()366648100101008100100t t t t tg t =⨯+⨯-⨯<⨯-⨯<,所以当2x >时,()68100x x xf x =+-<,故681010a a b a +=<,所以2a b >>. 故选:C .6.(2022·湖北武昌·高三期末)已知正数x ,y 满足115x y x y+++=,则x y +的最小值与最大值的和为( ) A .6 B .5C .4D .3【答案】B 【分析】利用基本不等式进行变形得4x y xy x y+≥+,然后将115x y x y +++=进行代换得45x y x y++≤+,继而解不等式可得答案. 【详解】 因为0,0x y >>,所以x y +≥,即2()2x y xy +≤ , 所以214()xy x y ≥+,即4x y xy x y+≥+, 又因为115x yx y x y x y xy++++=++=, 所以45x y x y++≤+,即2()5()40x y x y +-++≤ , 解得14x y ≤+≤ ,故x y +的最小值与最大值的和为5, 故选:B7.(2022·山东青岛·高三期末)已知2319,sin ,224a b c ππ===,则( ) A .c b a << B .a b c << C .a <c <b D .c <a <b【答案】D 【分析】先通过简单的放缩比较c 和a 的大小,再通过构造函数,利用图像特征比较b 和a 的大小,由此可得答案. 【详解】 293334π2π2π2πc a ==⨯<= c a ∴<3132π2a π==⨯, 设()sin f x x =,3()g x x π=,当6x π=时,31sin662πππ=⨯= ()sin f x x ∴=与3()g x x π=相交于点1,62π⎛⎫⎪⎝⎭和原点 ∴0,6x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,3sin x x π> 10,26π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭∴13sin22π>,即b a > ∴c a b <<故选:D.8.(2022·山东枣庄·高三期末)已知1x >,则11x x +-的最小值是( ). A .6 B .5 C .4D .3【答案】D 【分析】 由于1x >,把11x x +-转化为11++11x x --,再利用基本不等式求出最小值即可得到答案. 【详解】1x >,故110,01x x ->>-,111121=31x x ∴-++≥=+-,当且仅当1121x x x -=⇒=-时,等号成立,故11x x +-的最小值是3. 故选:D.9.(2022·河北张家口·高三期末)已知102,105x y ==,则( ) A .1x y +< B .14xy >C .2212x y +> D .25y x ->【答案】C 【分析】结合指数运算、基本不等式、对数运算、比较大小等知识对选项进行分析,由此确定正确选项. 【详解】因为10101010x y x y +⋅==,所以1x y +=,所以A 错误;又102,105x y ==,所以0,0x y >>,又,1x y x y ≠+=>,所以14xy <,所以B 错误; 因为222()12x y x y xy +==++,所以2212x y xy +=-,又14xy <,所以2212x y +>,故C 正确; 因为lg5,lg2y x ==,所以2552lg ,lg1025y x -==,故只要比较52和2510的大小即可,又55255312510010232⎛⎫⎛⎫=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以52lg 25y x -=<,故D 错误.故选: C二、多选题10.(2022·江苏无锡·高三期末)已知e e 1b a <<,则下列结论正确的是( ) A .22a b < B .2b aa b+>C .2ab b >D .2lg lg()a ab <【答案】ABD 【分析】先根据函数单调性,得到0b a <<,AC 选项用作差法比较大小;B 选项用基本不等式求取值范围;D 选项,先用作差法,再结合函数单调性比大小. 【详解】e e 1b a <<,则0b a <<,因为22()()0a b a b a b -=-+<,所以22a b <,A 选项正确;因为0b a <<,所以0,0b a a b >>,由基本不等式得:2a b b a +>=,B 选项正确; 2()0ab b b a b -=-<,2ab b ∴<,C 选项错误;2()0a ab a a b -=-<,2a ab ∴<,2lg lg a ab ∴<,D 选项正确,故选:ABD11.(2022·广东·铁一中学高三期末)若0,0a b >>.且4a b +=,则下列不等式恒成立的是( )A .1104ab <≤ B 2< C .111a b+≥D .22118a b ≤+ 【答案】CD 【分析】结合基本不等式对选项进行分析,由此确定正确选项. 【详解】22222a b a bab ++⎛⎫≤≤⎪⎝⎭,当且仅当2a b ==时等号成立, 则2442ab ⎛⎫≤= ⎪⎝⎭或222422a b+⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,则222211112,8,48a b ab a b ≥≤+≥≤+, 即AB 错误,D 正确.对于C 选项,1141414a b a ab ab b ++==≥⨯=,C 选项正确. 故选:CD12.(2022·广东汕尾·高三期末)已知a ,b 都是不等于1的正实数,且a >b ,0<c <1,则下列不等式一定成立的是( ) A .a b c c > B .c c a b >C .log log c c a b >D .11()()4a b ab++>【答案】BD 【分析】根据指数函数,对数函数,幂函数的单调性,结合题意,可判断A 、B 、C 的正误,根据基本不等式,可判断D 的正误,即可得答案. 【详解】函数x y c =,因为01c <<,所以x y c =是减函数, 因为a >b ,所以a b c c <,故A 错.函数c y x =,因为01c <<,所以c y x =在(0,)+∞是增函数, 因为a >b ,所以c c a b >,故B 正确.函数log c y x =,因为01c <<,所以log c y x =在(0,)+∞是减函数, 因为a >b ,所以log log c c a b <,故C 错.11()1124a b a b a b b a ⎛⎫++=+++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当a b =时取等号,又a b >,所以11()4a b a b ⎛⎫++> ⎪⎝⎭,故D 正确.故选:BD13.(2022·湖南常德·高三期末)若0a >,0b >,111a b+=,则( )A .4ab ≤B .4a b +≥C .228a b +≤D .22log log 2a b +≥【答案】BD 【分析】利用基本不等式及指对数函数的性质逐项分析即得. 【详解】∵0a >,0b >,111a b +=≥∴4ab ≥,当且仅当2a b ==时取等号,故A 错误;由()1124b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥ ⎪⎝⎭,当且仅当b aa b =,即2a b ==时取等号,故B 正确;因为228a b ≥=+,当且仅当2a b ==时取等号,故C 错误; 因为()2222log log log log 42a b ab +=≥=,当且仅当2a b ==时取等号,故D 正确. 故选:BD.14.(2022·湖北襄阳·高三期末)已知()lg f x x =,当a b <时,()()f a f b =,则( ) A .01a <<,1b >B .10ab =C .2114b a -<D .224a b +>【答案】ACD 【分析】利用()()f a f b =,可得lg lg a b -=,从而得到1ab =,再对每一个选项进行分析即可. 【详解】因为()()f a f b =,且a b <,可得lg lg lg lg 0a b a b -=⇒+=,从而得到1ab =, 因为0a b <<,所以01a b <<<,所以2221111()244b b b b a -=-+=--+<,而12a b b b +=+>,(1b >,等号不成立)所以422a b >==+. 从而可知选项ACD 正确. 故选:ACD15.(2022·山东泰安·高三期末)若,,0a b R a b ∈<<,则下列不等式中,一定成立的是( ) A .11a b a>- B .11a b > C .2a bb a+>D .a b >【答案】BCD【分析】以求差法判断选项AB ;以均值定理判断选项C ;以绝对值的几何意义判断选项D. 【详解】 选项A :()()11()a a b b a b a a b a a b a ---==---,由0a b <<,可知0a <,0b <,0a b -<,则()0ba b a <-,即11a b a<-.选项A 判断错误;选项B :11b a a b ab --=,由0a b <<,可知0a <,0b <,0b a ->,则0b aab ->,即11a b>.选项B 判断正确;选项C :当0a b <<时,2a b b a +>=.选项C 判断正确;选项D :当0a b <<时,a b >.选项D 判断正确. 故选:BCD16.(2022·山东德州·高三期末)已知0a >,0b >,2a b ab +=,则下列结论正确的是( ) A.a b +的最小值为3+B .22a b +的最小值为16C D .lg lg a b +的最小值为3lg 2【答案】ACD 【分析】利用“1”的代换结合基本不等式判断AD C ,由对数的运算结合基本不等式判断B. 【详解】由2a b ab +=可得,211b a +=,212()3322a b a b a b b a b a ⎛⎫+=++=+++ ⎪⎝⎭(当且仅当2b =等号),故A 正确;214(2)44248a b ab a b b a b a ⎛⎫=++=+++= ⎪⎝⎭(当且仅当24b a ==时,取等号),即lg lg lg lg83lg 2a b ab +=≥=,故D 正确;222a b ab +≥(当且仅当3b a ==时,取等号),8ab (当且仅当24b a ==时,取等号),即2216a b +>,故B 错误;2212112b a b =+++=≤1212a b ==时,取等号),故C 正确; 故选:ACD17.(2022·山东烟台·高三期末)已知0a >,0b >,则下列命题成立的有( ) A .若1ab =,则222a b +≥ B .若1ab =,则112a b +≥C .若1a b +=,则2212a b +≤ D .若1a b +=,则114a b+≥【答案】ABD 【分析】利用基本不等式逐项判断. 【详解】A.若1ab =,则2222a b ab +≥=,当且仅当1a b ==时,等号成立,故正确;B.若1ab =,则112a b +≥当且仅当1a b ==时,等号成立,故正确;C.若1a b +=,则()2221122=+≥+a b a b ,当且仅当1a b ==时,等号成立,故错误; D.若1a b +=,则2111421a b ab a b ab a b +==≥++⎛⎫⎪⎝⎭=,当且仅当1a b ==时,等号成立,故正确; 故选:ABD18.(2022·山东济南·高三期末)已知实数a ,b ,c 满足0a b c >>>,则下列说法正确的是( )A .()()11a c abc a <--B .b bc a a c+<+ C .2ab c ac bc +>+ D .()11a b a b ⎛⎫++ ⎪⎝⎭的最小值为4【答案】BC 【分析】对于A ,利用不等式的性质判断,对于BC ,作差判断即可,对于D ,利用基本不等式判断 【详解】对于A ,因为0a b c >>>,所以11a b <,10c a<-,所以()()11a c a b c a >--,所以A 错误, 对于B ,因为0a b c >>>,所以()0,()0c a b a a c ->+>, 所以()()()0()()()b c b a b c b a c ab ac ab bc c a b a c a a a c a a c a a c ++-++----===>++++,所以b b ca a c+<+,所以B 正确, 对于C ,因为0a b c >>>,所以0,0a c b c ->->,所以2()()()()()0ab c ac bc a b c c b c a c b c +-+=---=-->,所以2ab c ac bc +>+,所以C 正确,对于D ,因为0,0a b >>,所以()11224b a a b a b a b ⎛⎫++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当b a a b =即a b =时取等号,因为a b >,所以取不到等号,所以()11a b a b ⎛⎫++ ⎪⎝⎭的最小值不为4,所以D 错误,故选:BC三、填空题19.(2022·江苏扬州·高三期末)已知正实数x ,y 满足x +y =1,则23x y xy++的最小值为__________.【答案】9+ 【分析】利用基本不等式来求得最小值. 【详解】 由题意可知,23x y xy ++=233x y x y xy +++=45x y xy +=4y +5x =(4y +5x)(x +y )=4+5+4x y +5y x ≥9+9+,当且仅当4x y =5yx,2x =时取等号, 此时54x y =-=,故23x y xy++的最小值为9+故答案为:9+20.(2022·广东罗湖·高三期末)已知存在实数(),0,1x y ∈,使得不等式21121y yt x x-+<+-成立,则实数t 的取值范围是______. 【答案】(3,)+∞ 【分析】根据基本不等式求得111x x+-的最小值为4,将问题转化为只需存在实数(0,1)y ∈,使得224y y t -+>成立即可,即242y yt ->-,再根据二次函数和指数函数的性质可求得答案.【详解】解:∵11111(1)()224111x x x x x x x x x x -+=+-+=++≥+=---,当且仅当11x x x x -=-,即()01x =,时取等号, ∴111x x+-的最小值为4, ∴只需存在实数(0,1)y ∈,使得224yyt -+>成立即可,即242yyt ->-,又当01y <<时,20y y -<,所以20221y y -<=,∴2423y y -->,∴3t >,∴实数t 的取值范围为(3,)+∞, 故答案为:(3,)+∞.21.(2022·湖南娄底·高三期末)已知a ,b 为正实数,且21a b +=,则22aa b+的最小值为______.【答案】6 【分析】利用已知化简可得24224222a a b a b a a b a b a b +⎛⎫+=+=++ ⎪⎝⎭,根据基本不等式计算即可. 【详解】由已知条件得,2422446222a a b a b a a b a b a b +⎛⎫+=+=++≥= ⎪⎝⎭, 当且仅当22b a a b =,即25a =,15b =时取等号. 故答案为:6.22.(2022·湖北·黄石市有色第一中学高三期末)设0x >,0y >,且2116yx y x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则当1x y +取最小值时,221x y +=______. 【答案】12 【分析】当1x y +取最小值时,21x y ⎛⎫+ ⎪⎝⎭取最小值,变形可得21416=x y x y y x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,由基本不等式和等号成立的条件可得答案. 【详解】解析:∵0x >,0y >,∴当1x y +取最小值时,21x y ⎛⎫+ ⎪⎝⎭取得最小值,∵222112x x x y y y ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,又2116yx y x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,∴221216x y x y y x +=+,∴21416x y x y y x ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭16≥=, ∴14x y+≥,当且仅当416x y y x=,即2x y =时取等号, ∴当1x y +取最小值时,2x y =,221216x x y y++=, ∴2212216y x y y ⋅++=,∴22116412x y +=-=. 【点睛】本题考查基本不等式求最值,变形为可用基本不等式的形式是解决问题的关键,属中档题. 23.(2022·山东日照·高三期末)已知54x >,则函数1445y x x =+-的最小值为_______.【答案】7 【分析】 由54x >,得450x ->,构造导数关系,利用基本不等式即可得到. 【详解】 法一:54x >,450x ∴->, 114(45)52574545y x x x x =+=-++≥+=--, 当且仅当14545x x -=-,即32x =时等号成立,故答案为:7. 法二:54x >,令2440(45)y x '=-=-得1x =或32x =, 当5342x <<时'0y <函数单调递减, 当32x >时'0y >函数单调递增, 所以当32x =时函数取得最小值为:314732452⨯+=⨯-, 故答案为:7. 【点晴】此题考基本不等式,属于简单题.24.(2022·河北深州市中学高三期末)已知正实数a ,b 满足321a b +=,则6a +1b 的最小值为______. 【答案】32 【分析】利用“1"的代换,将6a +1b 转化为6a +1b =(6a +1b )(3a +2b),然后化简整理,利用均值不等式即可求出结果. 【详解】由0a >,0b >且321a b +=,得 6a+1b =(6a +1b )(3a +2b)=18+12b a+3a b+2≥20+2√12b a⋅3a b=32,当且仅当12b a =3a b ,即2a b =时,取等号,此时{a =14b =18,则6a +1b 的最小值为32.故答案为:32.25.(2022·河北保定·高三期末)22244x x x+++的最小值为___________.【答案】9 【分析】由222224445x x x x x+++=++结合基本不等式得出答案.【详解】因为22222444559x x x x x +++=++≥=,当且仅当224x x =,即22x =时,等号成立,所以22244x x x+++的最小值为9. 故答案为:9。
高三数学 专题3 不等式问题练习
专题3:不等式问题(两课时)一、前测训练1. 解下列不等式:(1)-3x2+4x +4>0 (2)-2+x x +1≤2 (3) 4x -3·2x +12-8≤0 (4)ax2-ax +1<0答案:(1)(-23,2);(2) (-∞,-4]∪(-1,+∞); (3)(-∞,52];(4) 当0≤a ≤4时,解集为∅;当a >4时,a -a2-4a 2a <x <a +a2-4a2a ;当a <0时,x >a -a2-4a 2a 或x <a +a2-4a2a.2.(1)若对任意x ∈R ,都有(m -2)x2-2(m -2)x -4<0恒成立,则实数m 的取值范围是 . (2) 若对任意x >0,都有mx2-2x -1<0恒成立,则实数m 的取值范围是 .(3) 若对任意-1≤m ≤1,都有mx2-2x +1-m <0恒成立,则实数x 的取值范围是 . 答案:(1)(-2,2];(2)(-∞,0];(3)(3-1,2). 3.(1)函数y =1-4x +15-4x (x >54)的最大值为 .(2)已知x >0,y >0 ,且1x +9y =2,则x +y 的最小值为 .答案:(1)-6;(2)8. 4.求下列函数的值域:(1)y = x2+5x2+4; (2)f(x)=x +ax ,x ∈[1,2]答案:(1)52;(2)当a ≤1时,值域为[1+a ,2+a 2],当1<a <2时,值域为[2a ,2+a 2],当2≤a ≤4.值域为[2a ,1+a],当a >4时,值域为[2+a 2,1+a].5.求下列函数的值域: (1)y = x2-2x +22x -1(x >12) (2)y = x -1x2-x +2(x ≤-1)答案:(1)[5-12,+∞);(2)[-12,0). 6.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -4y ≤-33x +5y ≤25x ≥1 ,则(1) z =x +2y 的最小值为 ;(2)z =2x -y 的最大值为 ;(3) z =x2+2x +y2的最大值为 ;(4) z =yx +4的最大值为 .答案:(1)3;(2)8;(3)39;(4)2225.二、方法联想1.一元二次不等式从四个方面考虑:(1)二次项系数为0和正负情况;(2)二次方程根是否存在情况(优先用十字相乘法求根);(3)二次方程根的大小情况; (4)二次不等式的不等号方向. 分式不等式 (1) f(x)g(x)>0等价于f(x)g(x)>0; f(x)g(x)<0等价于f(x)g(x)<0. (2)f(x)g(x)≥0等价于⎩⎨⎧f(x)g(x)≥0,g(x)≠0; f(x)g(x)≤0等价于⎩⎨⎧f(x)g(x)≤0,g(x)≠0.2.恒成立问题(1)二次不等式恒成立问题方法1 结合二次函数图象分析. 方法2 分离变量法 (2)一次不等式恒成立问题①若关于x 的不等式ax +b ≥0对任意x ∈ [m ,n]上恒成立,则⎩⎨⎧f(m)≥0,f(n)≥0;②若关于x 的不等式ax +b ≤0 对任意x ∈[m ,n]上恒成立,则⎩⎨⎧f(m)≤0,f(n)≤0.3.基本不等式求最值利用基本不等式求最值:一正、二定、三等号. 三个不等式关系:(1)a ,b ∈R ,a2+b2≥2ab ,当且仅当a =b 时取等号. (2)a ,b ∈R +,a +b ≥2ab ,当且仅当a =b 时取等号. (3)a ,b ∈R ,a2+b22≤(a +b2)2,当且仅当a =b 时取等号.上述三个不等关系揭示了a2+b2 ,ab ,a +b 三者间的不等关系.其中,基本不等式及其变形:a ,b ∈R +,a +b ≥2ab(或ab ≤(a +b2)2),当且仅当a =b 时取等号,所以当和为定值时,可求积的最值;当积为定值是,可求和的最值. 4.f(x)=x +ax 型函数对于f(x)=x +ax,当a ≤0时,f(x)在(-∞,0),(0,+∞)为增函数;当a >0时,f(x)在(-∞,a),(a ,+∞)为增函数;在(-a ,0),(0,a)为减函数. 注意 在解答题中利用函数f(x)=x +ax 的单调性时,需要利用导数进行证明.5.f(x)=ax2+bx +c dx +e (或f(x)=dx +eax2+bx +c)型令dx +e =t 进行换元,转化为f(x)=x +ax 型函数问题.6.利用线性规划区域求最值将求目标函数的最值转化为截距、距离、斜率的最值. 三、例题分析 第一层次学校例1 设函数f(x)=x2+ax +3.(1)当x ∈R 时,f(x)≥a 恒成立,求a 的取值范围;(2)当x ∈[-2,2]时,f(x)≥a 恒成立,求a 的取值范围;(3)设不等式f(x)≥a 对于满足1≤a ≤3的一切a 的取值都成立,求x 的取值范围. 解:(1)-6≤a ≤2. (2) -7≤a ≤2.思路1:(利用二次函数的图象)注:此方法可改进,由f(2)≥a ,f(-2)≥a 得-7≤a ≤73.对称轴x =-a 2∈[-76,72],可少讨论一种情况.思路2:(求函数的最值)注:此方法可改进,由f(2)≥a ,f(-2)≥a 得-7≤a ≤73,再进行分类讨论.思路3:(变量分离后,再求函数的最值) (3) x ≤-3或x ≥0. 【教学建议】1.本题涉及到不等式恒成立问题,通常思路有3种,①f(x)≥0,∀x ∈D 恒成立⇔f(x)min≥0转化为求函数f(x)的最小值(求最值时,可能要对参数进行讨论); ②选进行变量分离,再求函数的最值;即f(x)≥a ,∀x ∈D 恒成立⇔f(x)min≥a . ③利用函数的图象和几何意义; 2.本题是二次不等式恒成立问题,第一问是二次不等式对任意实数恒成立,可由图象法及判别式处理. 第二问是二次不等式对x ∈[-2,2]恒成立,所以图象法,求最值,或变量分量后求最值均可,以方法二较优.例2 在△ABC 中,AB =AC ,D 为AC 中点,且BD =3,求△ABC 的面积的最大值.解:S 取最大值2. 思路1:(代数方法)建立目标函数,求最值.思路2:(几何方法)【教学建议】1.本题是实际问题中的最值问题.这类问题通常有2种思路: ①根据图形的几何意义,确定取得最值的情形,再进行计算; ②建立目标函数,转化为求函数的最值.2.本题采用思路2,通过建立目标函数,再求函数的最值,再表示面积时,有两种方法,一是通过两边及夹角求面积,一是通过底边与高求面积,因而有方法一与方法二.3.方法一有纯代数的方法,转化为求双二次函数的最值,运算量较大;方法二结合图形的几何性质,由于BD 已知,因而要使面积最大,只需A 到BD 的距离最大,由于点A 要求满足AB =2AD ,因而它的轨迹是一个圆,问题就转化为求轨迹上的点到直线BD 距离的最大值问题,所以法二采用了建系求轨迹的方法,运算量小,比方法一简单,但思维的要求更高.例3 已知点M ,N 的坐标满足⎩⎨⎧x ≥0y ≥0x +2y ≤63x +y ≤12若a =(1,-1),求MN →·a 的取值范围.解:MN →·a 的取值范围为[-7,7].【教学建议】1.本题是线性规划问题.但目标函数不是常规的情形(线性目标函数,斜率与两点问题距离),需转化. 2.由于M ,N 是可行域中任意两点,所以可以利用MN →=ON →-OM →,将问题求ON →·a 与OM →·a 的差的取值范围,从而转化为求线性目标函数z =x -y 的最大值与最小值,这是一标准的线性规划问题.第二层次学校例1 设函数f(x)=x2+ax +3.(1)当x ∈R 时,f(x)≥a 恒成立,求a 的取值范围;(2)当x ∈[-2,2]时,f(x)≥a 恒成立,求a 的取值范围;(3)设不等式f(x)≥a 对于满足1≤a ≤3的一切a 的取值都成立,求x 的取值范围. 解:(1)-6≤a ≤2. (2) -7≤a ≤2.思路1:(利用二次函数的图象)注:此方法可改进,由f(2)≥a ,f(-2)≥a 得-7≤a ≤73.对称轴x =-a 2∈[-76,72],可少讨论一种情况.思路2:(求函数的最值)注:此方法可改进,由f(2)≥a ,f(-2)≥a 得-7≤a ≤73,再进行分类讨论.思路3:(变量分离后,再求函数的最值) (3) x ≤-3或x ≥0. 【教学建议】1.本题涉及到不等式恒成立问题,通常思路有3种,①f(x)≥0,∀x ∈D 恒成立⇔f(x)min≥0转化为求函数f(x)的最小值(求最值时,可能要对参数进行讨论); ②选进行变量分离,再求函数的最值;即f(x)≥a ,∀x ∈D 恒成立⇔f(x)min≥a . ③利用函数的图象和几何意义; 2.本题是二次不等式恒成立问题,第一问是二次不等式对任意实数恒成立,可由图象法及判别式处理. 第二问是二次不等式对x ∈[-2,2]恒成立,所以图象法,求最值,或变量分量后求最值均可,以方法二较优.例2 设m ,n ∈R ,若直线(m +1)x +(n +1)y -2=0与圆(x -1)2+(y -1)2=1相切,求m +n 的取值范围. 解 m +n ∈(-∞,2-2 2]∪[2+22,+∞).思路1:(基本不等式)思路2:(消元转化为求函数的值域) 思路3:(利用图形的几何意义)【教学建议】1.本题是求二元函数的值域问题.这类问题主要有3种解题思路: ①直接利用基本不等式,这种方法往往只有求最大值或最小值; ②消元转化为一元函数,再求最值;③将两个变量看成一个有序实数对,当作平面内一个动点,从图形的几何意义方面,考虑求目标函数的值域.2.本题3种方法均可,方法一只适用于本题,方法二是一般方法,本题中方法三难度较大,对思维的要求很高,但比较直观,在小题中使用较好.例3 已知x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧7x -5y -23≤0x +7y -11≤04x +y +10≥0,且M(2,1),P(x ,y).求:(1)y +7x +4的取值范围;(2)x2+y2的最大值与最小值;(3)OM →·OP →的最大值;(4)|OP →|cos ∠MOP 的最小值. 解: (1)y +7x +4的取值范围为[13,9].(2) x2+y2的最大值为37,最小值为12150.(3) OM →·OP →的最大值为9.(4) |OP →|cos ∠MOP 的最小值为-855.【教学建议】1.本题是线性规划问题,(1)(2)问是典型的问法,(3)(4)问是需要利用向量数量积的知识,才能得到线性目标函数.2.线性规划问题,有些比较直接,如(1)(2)问,主要考查线性目标函数、斜率与距离等三类问题,但近几年高考,出现了一些变式,可行域不是线性约束条件确定,可行域只是一个曲线,或目标函数是上述3种类型的变式等,对问题转化的要求比较高。
高考数学复习—不等式练习试题
高考数学复习—不等式练习试题第Ⅰ卷 (选择题 共50分)一、选择题(10×5′=50′)1.已知方程2x +x =0的实根为a ,log 2x =2-x 的实根为b ,log 21x =x 的实根为c ,则 ( )A.b>c>aB.c>b>aC.a>b>cD.b>a>c2.若a >0,a 2-2ab +c 2=0,bc >a 2,则 ( )A.a>b>cB.b>c>aC.c>b>aD.b>a>c3.在满足面积与周长的数值相等的所有直角三角形中,面积的最小值是 ( )A.(2-1)2B.2(2+1)2C.3(2-1)2D.4(2+1)24.设a 、b ∈R ,那么“a 2+b 2<1”是“ab +1>a+b ”的 ( )A.充要条件B.必要非充分条件C.充分非必要条件D.既非充分也非必要条件5.两个集合A 与B 之差记作 “A/B ”,定义为:A/B ={x |x ∈A ,且x ∉B }, 如果集合A ={x |log2x <1,x ∈R },集合B ={x ||x -2|<1,x ∈R },那么A/B 等于 ( )A.{x |x ≤1}B.{x |x ≥3}C.{x |1≤x <2}D.{x |0<x ≤1} 6.已知log a 2x 1=log a x 2=log(a +1)x 3>0,0<a <1,则x 1、x 2、x 3的大小关系是 ( )A.x 3<x 2<x 1B.x 2<x 1<x 3C.x 1<x 3<x 2D.x 2<x 3<x 17.设a 、b 、c 是一个长方体的长、宽、高,且a+b-c =1,已知该长方体对角线长为1,且b >a ,则高c 的取值范围是 ( )A.⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞,31 B.⎪⎭⎫ ⎝⎛1,31 C.(0,1) D.⎪⎭⎫ ⎝⎛31,0 8.某债券市场常年发行债券,A 种债券面值为1 000元,一年到期本息和为1 040元;B 种债券面值为1 000元,但买入价为960元,一年到期本息和为1 000元;C 种面值为1 000元,半年到期本息和为1 020元.设这三种债券的年收益率分别为a 、b 、c ,则a 、b 、c 的大小关系是 ( )A.a =c 且a <bB.a <b <cC.a <c <bD.c <a <b9.设a n =21sin +222sin +…+n n 2sin ,则对任意正整数m 、n (m >n )都成立的不等式是 ( ) A.|a m -a n |<m n m 2- B.|a m -a n |>m n m 2- C.|a m -a n |<n 21 D.|a m -a n |>n 21 10.若关于x 的不等式x 2-ax -6a <0有解且解区间长不超过5个单位长,则a 的取值范围是 ( )A.-25≤a ≤1B.-25≤a <0或1≤a <24C.a ≤-25或a ≥1D.-25≤a <-24或0<a ≤1二、填空题(4×4′=16′)11.使log 2(-x )<x +1成立的x 的取值范围是 .12.对于|m |≤1的一切实数m ,使不等式2x -1>m (x 2-1)都成立的实数x 的取值范围是 .13.已知关于x 的不等式(a+b )x +(2a -3b )<0的解集为(-3,+∞),则log 6b a 2= .14.不等式(x -2)322--x x ≥0的解集是 .三、解答题(4×10′+14′=54′)15.已知a i ∈R +,∑=n i i a 1=S ,求证:12-≥-n S a S a n n .16.甲、乙两地相距s km ,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过c km/h,已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成,可变部分与速度v (km/h)的二次方成正比,且比例系数为b ,固定部分为a 元.(1)把全部运输成本y (元)表示为速度v (km/h)的函数,并指出这个函数的定义域;(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大的速度行驶?17.不等式(-2)x a -3x -1-(-2)x <0对于任意正整数x 恒成立,求实数a 的取值范围.18.设f (x )=x 2+bx +c (b 、c 为常数),方程f (x )-x =0的两个实根为x 1、x 2,且满足x 1>0,x 2-x 1>1.(1)求证:b 2>2(b +2c );(2)设0<t <x 1,试比较f (t )与x 1的大小;(3)若当x ∈[-1,1]时,对任意的x 都有|f (x )|≤1,求证:|1+b |≤2.19.已知函数f (x )对任意的实数x 、y 都有f (x +y )=f (x )+f (y )+2y (x +y )+1,且f (1)=1.(1)若x ∈N *,试求f (x )的表达式;(2)若x ∈N *且x ≥2时,不等式f (x )≥(a +7)x -(a +10)恒成立,求实数a 的取值范围.不等式练习参考答案一、选择题1.A 由已知得a <0,b ∈(1,2),c ∈(0,1),故b >c >a .2.B 由bc >a 2知b ,c 同号.∵a 2+c 2=2ab ,a 2+b 2≥2ab ,∴b 2≥c 2.∵a >0,∴b >0.∴c >0.∴b ≥c .若b=c ,可推出a=b=c ,这与bc >a 2矛盾.∴b>c .∴b 2>bc >a 2.∴a <b .∴a (a -b )<0.∵a 2-2ab +c 2=0,∴a 2-2ab +bc >0,a 2-ab >ab-bc . ∴b (a-c )<a (a-b )<0.∴a-c <0.∴a <c .∴b >c >a .3.D 设两条直角边的长为a 、b ,则21ab =a+b +22b a +. ∴21ab ≥2ab +ab 2,整理,得21ab ≥4(2+1)2. 即面积的最小值为4(2+1)2.4.C ab +1>a+b ⇔(a -1)(b -1)>0⇔⎩⎨⎧>->-.01,01b a 或⎩⎨⎧<-<-.01,01b a a 2+b 2<1⇔|a |<1且|b |<1⇔-1<a <1,-1<b <1⇔(a -1)(b -1)>0⇔ab +1>a+b .易知ab +1>a+b a 2+b 2<1.即a 2+b 2<1是ab +1>a +b 的充分非必要条件.5.D 本题是一道信息题,考查考生阅读理解能力和自学能力.解题的关键在于理解“A/B ”,联立不等式,得⎪⎩⎪⎨⎧>≥-<.0,1|2|,1log 2x x x 解得0<x ≤1,故选D.6.D 取a =21满足条件,则log 4x 1=log 21x 2=log 23x 3>0.画出图象后知选D. 7.D 依题意有a 2+b 2+c 2=1,即a 2+b 2=1-c 2,a+b =1+c ,∴ab =c c c c b a b a +=--+=+-+2222222)1()1(2)()(,易知a 、b 是关于x 的方程x 2-(1+c )x +c 2+c =0的两个不相等的正根,∴依判别式Δ=(1+c )2-4(c 2+c )>0,可解得0<c <31,故选D. 8.C 分别对三种债券的年收益率进行计算:对A :a =04.0100010001040=- 对B:b =041.09609601000=-对C:前半年的增长率为1002100010001020=-,且依题意, 在后半年增长的钱数为1 020×4.201002=∴c =0404.010004.40=显然大小关系为:a<c<b . 9.C ∵|a m -a n |=m n n m n n m n n m n n 2sin 2)2sin(2)1sin(2sin 2)2sin(2)1sin(2121+++++<+++++++++ΛΛ <n n m n m n n 212112121212121<⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+++-++Λ,故选C. 10.D 由题设得⎪⎩⎪⎨⎧≤->+=∆,5||,024212x x a a (*)其中x 1、x 2是方程x 2-ax -6a =0的两根,解(*)式得 -25≤a <-24或0<a ≤1,故选D.二、填空题11.(-1,0) 分析 用代数方法很难解决此类超越不等式问题,而转化为图象问题,则能直观得出答案.解 在同一坐标系中作出y =log 2(-x )及y =x +1的图象,由图象知,-1<x <0时,log 2(-x )<x +1,故x 的取值范围是(-1,0).12.(3-1,2) 将题目中的x 与m 互换,即问题可化为求使不等式2m -1>x (m 2-1),即(1-m 2)x +(2m -1)>0,在[-1,1]上恒成立的实数m 的取值范围.令f (x )=(1-m 2)x +(2m -1),则有⎪⎩⎪⎨⎧>-=-;012,012m m 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>+-=>-+=-≠-.02)1(,022)1(,01222m m f m m f m即m =1或⎪⎩⎪⎨⎧<<--<≠.20,13,1m m m 或m >3-1,0<m <2.所以3-1<m <2.故原题中实数x 的取值范围是(3-1,2).13.2 由已知,得(a+b )x <3b -2a .若a+b >0,不等式的解集为⎪⎭⎫⎝⎛+-∞-b a a b 23,;若a+b <0,不等式的解集为⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞+-,23b a ab .由已知不等式的解集为(-3,+∞)得a+b <0,且323-=+-b a ab .解得a =-6b <0.∴log 6b a 2=log 6b (-6b )2=2.14.{x |x =-1或x ≥3} 由于(x -2)322--x x ≥0,当x 2-2x -3=0时,x 1=-1,x 2=3,适合不等式.第11题图解当x 2-2x -3>0时,x -2≥0,此时x >3,故原不等式的解集为{x |x =-1或x ≥3}.三、解答题15.证明 构造a =⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---n a S a a S a a S a 22222121,,,Λ,b =(1a S -,2a S -,…,n a S -). 因为a ·b =a 1+a 2+…+a n =S ,|a |=nn a S a a S a a S a -++-+-2222121Λ,|b |=S n )1(-. 所以S ≤n n a S a a S a a S a -++-+-2222121Λ·S n )1(-. 故nn a S a a S a a S a -++-+-2222121Λ≥1-n S . 16.解 (1)依题意,汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为vs , 全程运输成本为y =a ·v s +bv 2·v s =s ⎪⎭⎫ ⎝⎛+bv v a ∴所求函数及其定义域为y =s ⎪⎭⎫ ⎝⎛+bv v a v ∈(0,c ) (2)依题意知s 、a 、b 、v 均为正数 ∴y =s ⎪⎭⎫ ⎝⎛+bv v a ≥2s ab 当且仅当v a =bv ,即v =b a 时,等号成立. 若b a ≤c ,则当v =b a 时,全程运输成本最小,最小值为2s ab ; 若b a >c ,则当v ∈(0,c )时,有 s ))(()(bvc a v c vcs bc bv c a v a s bc c a s bv v a --=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+ ∵v ∈(0,c ) ∴c bab >即a >bc 2 ∴a-bcv >a-bc 2>0 ∴s )(c a bc s v a bv +≥⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 当且仅当v=c 时,等号成立,即当v=c 时,全程运输成本最小,最小值为s ⎪⎭⎫ ⎝⎛+bc c a . 综上所述,为使全程运输成本最小,当b ab ≤c 时,行驶速度应为v =b ab km/h ;当bab >c 时,行驶速度为c km/h.点评 利用平均值不等式求函数的最大值和最小值时,应注意必须具备三个条件:①都是正数;②和或积是一个常数;③这两个或三个正数可以相等.这三个条件缺一不可,本题中由v =b a 不一定是定义域内的值,故要讨论说明.17.解 ①∵当x 是正偶数时,a <31x⎪⎭⎫ ⎝⎛23+1恒成立, ∴a 小于函数f (x )=31x ⎪⎭⎫ ⎝⎛23+1在x 取正偶数时的最小值. ∵函数f (x )在x 为正偶数时为增函数,∴f (x )≥f (2)=47,∴a <47. ②∵当x 是正奇数时,a >1-31x ⎪⎭⎫ ⎝⎛23恒成立, ∴a 大于函数g (x )=-31x⎪⎭⎫ ⎝⎛23+1在x 取正奇数时的最大值. ∵函数g (x )在x 为正奇数时为减函数,∴g (x )≤g (1)=21.∴a >21. 综上,a ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛47,21. 18.解 (1)∵方程f (x )-x =0的两根为x 1、x 2,∴(x 2-x 1)2=(x 2+x 1)2-4x 1x 2=b 2-2b +1-4c .∵x 2-x 1>1,∴b 2-2b +1-4c >1.∴b 2>2(b +2c ).(2)∵x 1是方程f (x )-x =0的根,∴x 1=f (x 1).∴f (t )-x 1=f (t )-f (x 1)=(t -x 1)(t +x 1+b )=(t -x 1)(t +1-x 2).∵0<t <x 1,∴t -x 1<0.∵x 2-x 1>1,∴x 1+1-x 2<0.∴t +1-x 2<x 1+1-x 2<0.故f (t )-x 1>0.(3)∵x ∈[-1,1]时,恒有|f (x )|≤1,∴|f (0)|=|c |≤1,|f (1)|=|1+b+c |≤1.∴|1+b |=|1+b+c-c |≤|1+b+c |+|-c |=|1+b+c |+|c |≤1+1=2.19.解 (1)令y =1,则f (x +1)=f (x )+f (1)+2(x +1)+1∴f (x +1)-f (x )=2x +4∴当x ∈N *时,有f (2)-f (1)=2×1+4f (3)-f (2)=2×2+4,f (4)-f (3)=2×3+4.…f (x )-f (x -1)=2(x -1)+4.将上面各式相加得f (x )=x 2+3x -3(x ∈N *).(2)当x ∈N *且x ≥2时,f (x )=x 2+3x -3.要使不等式f (x )≥(a +7)x -(a +10)恒成立.即当x ∈N *且x ≥2时,不等式x 2+3x -3≥(a +7)x -(a +10)恒成立, 即x 2-4x +7≥a (x -1)恒成立∵x ≥2,∴1742-+-x x x ≥a 恒成立. 又1742-+-x x x =(x -1)+)1(4-x -2≥2. (当且仅当x -1=)1(4-x 即x =3时取“等号”) ∴1742-+-x x x 的最小值是2,故a ≤2.。
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2009届高考数学专题训练——不等式1. 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nm n f m f ++)()(>0 (1)用定义证明f (x )在[-1,1]上是增函数;(2)解不等式 f (x +21)<f (11-x ); (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2 设不等式x 2-2ax +a +2≤0的解集为M ,如果M ⊆[1,4],求实数a 的取值范围3. 解关于x 的不等式2)1(--x x a >1(a ≠1)4. 设函数f (x )=a x 满足条件 当x ∈(-∞,0)时,f (x )>1;当x ∈(0,1]时,不等式f (3mx -1)>f (1+mx -x 2)>f (m +2)恒成立,求实数m 的取值范围5. ),的解集是的不等式,关于且已知0(110-∞>≠>x a x a a ,求关于的x 不等式0)1(l o g >-x x a 的解集。
6. 解关于)0(11)1(2>>+-+a x ax x a x 的不等式。
7.已知。
,,11222=++=++>>c b a c b a c b a求证:(1)341<+<b a ;(2)19822<+<b a 。
8.某种商品原来定价每件p 元,每月将卖出n 件。
假若定价上涨)10010≤<x x x x ,成即成(注:,每月卖出数量将减少y 成,而售货金额变成原来的z 倍。
(1) 若来表示当售货金额最大的常数,用是满足,其中a a a ax y 131<≤=时的x 值;(2) 若x y 32= ,求使售货金额比原来有所增加的x 的取值范围。
9.已知函数)(x f 在R 上是增函数,R b a ∈,。
(1) 求证:如果)()()()(0b f a f b f a f b a -+-≥+≥+,那么;(2) 判断(1)中的命题的逆命题是否成立?并证明你的结论;(3) 解不等式)2()11(lg )2()11(lg -+-+≥++-f xx f f x x f 。
10.奇函数)0[)(∞+,,且在的定义域为R x f 上是增函数,当20πθ≤≤时,是否存在实数m ,使)0()c os 24()32(c os f m m f f >-+-θθ对所有的]20[πθ,∈均成立?若存在,求出适合条件的所有实数m ;若不存在,说明理由。
11. 设数列{}n a 满足),3,2,1(1,211 =+==+n a a a a nn n (Ⅰ) 证明:12+>n a n 对一切正整数n 成立; (Ⅱ)令),3,2,1( ==n n a b n n 判断n b 与1+n b 的大小,并说明理由.12. 设,23)(2c bx ax x f ++=使0=++c b a ,0)1(,0)0(>>f f ,求证:(Ⅰ)a >0且-2<b a <-1; (Ⅱ)方程f(x)=0在(0,1)内有两个实根.13. 已知函数()sin f x x x =-,数列{n a }满足:1101,(),1,2,3,.n n a a f a n +<<==证明:(Ⅰ)101n n a a +<<<;(Ⅱ)3116n n a a +<.14. 已知函数12)(++=x x x f ,数列{}n a 满足:11=a ,),3,2,1(),(1 ==+n a f a n n (1)证明:数列{}2-n a 是单调递减数列.(2)证明:.2222221<-++-+-n a a a15. 若关于x 的不等式6|2|<+ax 的解集是)2,1(-,求不等式12≤+ax x 的解集16.设n x x x x ,,,,321 都是正实数,求证:.211221322221n n n n x x x x x x x x x x x +++≥++++-17、设1,0≠>a a ,解关于x 的不等式 2log )(log 2+<x ax a a18.过点)1,2(P 作直线l 交y x ,正半轴于B A ,两点.(1)若PB PA ⋅取到最小值,求直线l 的方程(2)若OAB ∆的面积取到最小值,求直线l 的方程19.设函数,lg )(x x f =正实数b a ,满足)2(2)()(b a f b f a f +==,且b a < (1)求证:0)1)(1(>--b a ; (2)求证:3422<-<b b20.已知函数13)(++=x x x f ,数列{}n a 满足:11=a ,),3,2,1(),(1 ==+n a f a n n (1)设3-=n n a b 证明:n n b b <+1 (2)证明:n b b b +++ 21<13+21. (1)设a>0,b>0且b a ≠,试比较a a b b 与a b b a 的大小。
(2)已知函数()b ax x x f ++=2,1=+q p ,试比较()()y qf x pf +与()qy px f +的大小.22. 已知实数a,b,c 满足条件:012=++++mc m b m a ,其中m 是正数,对于f(x)=ax 2+bx+c (1)如果0≠a ,证明:01<⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅m m f a (2)如果0≠a ,证明:方程f(x)=0在(0,1)内有解。
23. 已知函数))((R x x f ∈满足下列条件:对任意的实数x 1,x 2都有)]()()[()(λ2121221x f x f x x x x --≤- 和2121)()(x x x f x f -≤-,其中λ是大于0的常数.设实数a 0,a ,b 满足 0)(0=a f 和)(λa f a b -=(Ⅰ)证明1λ≤,并且不存在00a b ≠,使得0)(0=b f ;(Ⅱ)证明20220))(λ1()(a a a b --≤-;(Ⅲ)证明222)]()[λ1()]([a f b f -≤.24. 己知2)(,0bx ax x f a -=>函数,(1)();2,10b a x f R x b ≤≤∈>证明:都有时,若对任意当(2)时当1>b ,证明:对任意]1,0[∈x ,1|)(|≤x f 的充要条件是b a b 21≤≤-;(3)时,当10≤<b 讨论:对任意]1,0[∈x ,1|)(|≤x f 的充要条件。
25. 某城市2001年末汽车保有量为30万辆,预计此后每年报废上一年末汽车保有量的6%,并且每年新增汽车数量相同。
为了保护城市环境,要求该城市汽车保有量不超过60万辆,那么每年新增汽车数量不应超过多少辆?答案:1. (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)=2121)()(x x x f x f --+·(x 1-x 2) ∵-1≤x 1<x 2≤1,∴x 1+(-x 2)≠0,由已知2121)()(x x x f x f --+>0,又 x 1-x 2<0, ∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x )在[-1,1]上为增函数(2)解 ∵f (x )在[-1,1]上为增函数, ∴⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-<+≤-≤-≤+≤-112111111211x x x x 解得{x |-23≤x <-1,x ∈R } (3)解 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,所以要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 )=t 2-2at ,对a ∈[-1,1],g (a )≥0,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}2. 解 M ⊆[1,4]有两种情况 其一是M =∅,此时Δ<0;其二是M ≠∅,此时Δ=0或Δ>0,分三种情况计算a 的取值范围设f (x )=x 2 -2ax +a +2,有Δ=(-2a )2-(4a +2)=4(a 2-a -2)(1)当Δ<0时,-1<a <2,M =∅Ø[1,4](2)当Δ=0时,a =-1或2当a =-1时M ={-1}⊄[1,4];当a =2时,m ={2}Ø[1,4](3)当Δ>0时,a <-1或a >2设方程f (x )=0的两根x 1,x 2,且x 1<x 2,那么M =[x 1,x 2],M ⊆[1,4]⇔1≤x 1<x 2≤4⎩⎨⎧>∆≤≤>>⇔0,410)4(,0)1(且且a f f 即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-<>>->+-210071803a a a a a 或,解得2<a <718, ∴M ⊆[1,4]时,a 的取值范围是(-1,718)3. 解 原不等式可化为 2)2()1(--+-x a x a >0, ①当a >1时,原不等式与(x -12--a a )(x -2)>0同解 由于2111211a a a -=-<<-- ∴原不等式的解为(-∞,12--a a )∪(2,+∞) ②当a <1时,原不等式与(x -12--a a )(x -2) <0同解 由于21111a a a -=---, 若a <0,211211a a a -=-<--,解集为(12--a a ,2);若a =0时,211211a a a -=-=--,解集为∅; 若0<a <1,211211a a a -=->--,解集为(2,12--a a )综上所述 当a >1时解集为(-∞,12--a a )∪(2,+∞);当0<a <1时,解集为(2,12--a a );当a =0时,解集为∅;当a <0时,解集为(12--a a ,2)4. 解 由已知得0<a <1,由f (3mx -1)>f (1+mx -x 2)>f (m +2),x ∈(0,1]恒成立⎪⎩⎪⎨⎧+<-+-+<-⇔2111322m x mx xmx mx 在x ∈(0,1]恒成立 整理,当x ∈(0,1)时,⎪⎩⎪⎨⎧+<--<1)1(1222x x m xx 恒成立, 即当x ∈(0,1]时,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+>-<112122x x m xx m 恒成立, 且x =1时,⎪⎩⎪⎨⎧+<--<1)1(1222x x m xmx 恒成立, ∵2121212-=-x x x 在x ∈(0,1]上为减函数,∴x x 212-<-1, ∴m <xx 212-恒成立⇔m <0又∵2112)1(112+-+-=-+x x x x ,在x ∈(0,1]上是减函数,∴112-+x x <-1 ∴m >112-+x x 恒成立⇔m >-1当x ∈(0,1)时,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+>-<112122x x m xx m 恒成立⇔m ∈(-1,0) ①当x =1时,⎪⎩⎪⎨⎧+<--<1)1(1222x x m xmx ,即是⎩⎨⎧<<100m ∴m <0 ②∴①、②两式求交集m ∈(-1,0),使x ∈(0,1]时,f (3mx -1)>f (1+mx -x 2)>f (m +2)恒成立,m 的取值范围是(-1,0)5.解集为)2511()2511(+--,,6、①若)251()2511(2150∞++--+<<,,,则原不等式的解集为 a a ; ②若)251(215∞+++=,,则原不等式的解集为a ; ③若)251()1251(215∞++--+>,,,则原不等式的解集为 a a 。