7 第七讲答案 代数小题之不等式(985班)
人教版七年级下册数学不等式与不等式组试题带答案
2021年七年级下册数学不等式与不等式组试题一、选择题(每小题3分, 共30分) 1.下列说法中, 错误的是( ) A. x =1是不等式x <2的解 B. -2是不等式2x -1<0的一个解 C. 不等式-3x >9的解集是x =-3 D. 不等式x <10的整数解有无数个 2. 下列变形不正确的是( ) A. 由b>5得4a +b>4a +5 B. 由a>b 得b<a C. 由- x>2y 得x<-4y D. -5x>-a 得x>3. 不等式3x +2<2x +3的解集在数轴上表示正确的是( )4. 小明准备用22元钱买笔和笔记本, 已知每支笔3元, 每本笔记本2元, 他买了3本笔记本后, 用剩余的钱来买笔, 那么他最多可以买( )A. 3支笔B. 4支笔C. 5支笔D. 6支笔 5. 不等式组 的解集是( ) A. x >1 B. 1<x ≤2 C. x ≤2 D. 无解6.如果不等式组 的解集是x <2, 那么m 的取值范围是( )A. m =2B. m >2C. m <2D. m ≥2 7. 不等式组 的最小整数解是( )A. 1B. 2C. 3D. 48.小红读一本500页的书, 计划10天内读完, 前5天因种种原因只读了100页, 为了按计划读完, 则从第六天起平均每天至少要读( )姓名:学号:A. 50页B. 60页C. 80页D. 100页 9.已知不等式组 的解集中共有5个整数, 则a 的取值范围为( ) A. 7<a ≤8 B. 6<a ≤7 C. 7≤a <8 D. 7≤a ≤810.关于x 的不等式组 的解集为x<3, 那么m 的取值范围为( ) A. m =3 B. m >3 C. m <3 D. m ≥3 二、填空题(每小题4分, 共24分)11. 在下列各数: -2, -2.5, 0, 1, 6中, 不等式 x>1的解有6;不等式- x>1的解有 . 12.在实数范围内规定新运算“△”, 其规则是:a △b =2a -b.已知不等式x △k ≥1的解集在数轴上如图表示, 则k 的值是 .13. 若不等式组 的解集为3≤x ≤4, 则不等式ax +b <0的解集为 .14. 某种商品的进价为800元, 出售时标价为1 200元, 后来由于该商品积压, 商店准备打折销售, 但要保证利润率不低于5%, 则至多可打 折.15. 对于任意实数m, n, 定义一种运算m ※n =mn -m -n +3, 等式的右边是通常的加减和乘法运算. 例如:3※5=3×5-3-5+3=10.请根据上述定义解决问题:若a<2※x<7, 且解集中有两个整数解, 则a的取值范围是 .16.对一个实数x 按如图所示的程序进行操作, 规定:程序运行从“输入一个实数x ”到“结果是否大于88?”为一次操作.如果操作只进行一次就停止, 那么x 的取值范围是 .三、解答题(共66分)17. (18分)解下列不等式, 并将其解集在数轴上表示出来. (1)8x -1≥6x +3; (2)2x -1<10x +16.(3)解不等式2(x +1)-1≥3x +2, 并把它的解集在数轴上表示出来.18. (8分)若代数式 的值不大于代数式5k +1的值, 求k 的取值范围.19.(8分)(呼和浩特中考)已知实数a是不等于3的常数, 解不等式组并依据a的取值情况写出其解集.20. (10分)定义新运算: 对于任意实数a, b, 都有a⊕b=a(a-b)+1, 等式右边是通常的加法、减法及乘法运算.比如: 2⊕5=2×(2-5)+1=2×(-3)+1=-6+1=-5.(1)求(-2)⊕3的值;(2)若3⊕x的值小于13, 求x的取值范围, 并在数轴上表示出来.21.(10分)某商店5月1日举行促销优惠活动, 当天到该商店购买商品有两种方案. 方案一: 用168元购买会员卡成为会员后, 凭会员卡购买商店内任何商品, 一律按商品价格的8折优惠;方案二: 若不购买会员卡, 则购买商店内任何商品, 一律按商品价格的9.5折优惠. 已知小敏5月1日前不是该商店的会员.(1)若小敏不购买会员卡, 所购买商品的价格为120元时, 实际应支付多少元?(2)请帮小敏算一算, 所购买商品的价格在什么范围内时, 采用方案一更合算?(2)若该商场把这100个球全部以零售价售出, 为使商场获得的利润不低于2 580元, 则采购员至少要购篮球多少个?该商场最多可盈利多少元?参考答案一、选择题(每小题3分, 共30分)1.下列说法中, 错误的是(C)A. x=1是不等式x<2的解B. -2是不等式2x-1<0的一个解C. 不等式-3x>9的解集是x=-3D. 不等式x<10的整数解有无数个2. 下列变形不正确的是(D)A. 由b>5得4a+b>4a+5B. 由a>b得b<aC. 由-x>2y得x<-4yD. -5x>-a得x>3. 不等式3x+2<2x+3的解集在数轴上表示正确的是(D)4. 小明准备用22元钱买笔和笔记本, 已知每支笔3元, 每本笔记本2元, 他买了3本笔记本后, 用剩余的钱来买笔, 那么他最多可以买(C)A. 3支笔B. 4支笔C. 5支笔D. 6支笔5. 不等式组的解集是(B)A. x>1B. 1<x≤2C. x≤2D. 无解6.如果不等式组的解集是x<2, 那么m的取值范围是(D)A. m=2B. m>2C. m<2D. m≥27. 不等式组的最小整数解是(C)A. 1B. 2C. 3D. 48.小红读一本500页的书, 计划10天内读完, 前5天因种种原因只读了100页, 为了按计划读完, 则从第六天起平均每天至少要读(C)A. 50页B. 60页C. 80页D. 100页9.已知不等式组的解集中共有5个整数, 则a的取值范围为(A)A. 7<a≤8B. 6<a≤7C. 7≤a<8D. 7≤a≤810.关于x的不等式组的解集为x<3, 那么m的取值范围为(D)A. m=3B. m>3C. m<3D. m≥3二、填空题(每小题4分, 共24分)11. 在下列各数: -2, -2.5, 0, 1, 6中, 不等式x>1的解有6;不等式-x>1的解有-2, -2.5.12.在实数范围内规定新运算“△”, 其规则是:a△b=2a-b.已知不等式x△k≥1的解集在数轴上如图表示, 则k的值是-3.13. 若不等式组的解集为3≤x≤4, 则不等式ax+b<0的解集为x>.14. 某种商品的进价为800元, 出售时标价为1 200元, 后来由于该商品积压, 商店准备打折销售, 但要保证利润率不低于5%, 则至多可打7折.15. 对于任意实数m, n, 定义一种运算m※n=mn-m-n+3, 等式的右边是通常的加减和乘法运算. 例如:3※5=3×5-3-5+3=10.请根据上述定义解决问题:若a<2※x<7, 且解集中有两个整数解, 则a的取值范围是4≤a<5.16.对一个实数x按如图所示的程序进行操作, 规定:程序运行从“输入一个实数x”到“结果是否大于88?”为一次操作.如果操作只进行一次就停止, 那么x的取值范围是x>49.三、解答题(共66分)17. (18分)解下列不等式, 并将其解集在数轴上表示出来.(1)8x-1≥6x+3;解: 移项, 得8x -6x ≥3+1. 合并同类项, 得2x ≥4. 系数化为1, 得x ≥2.其解集在数轴上表示为:(2)2x -1<10x +16.解: 去分母, 得12x -6<10x +1. 移项, 得12x -10x <1+6. 合并同类项, 得2x <7. 系数化为1, 得x< .其解集在数轴上表示为:(3)解不等式2(x +1)-1≥3x +2, 并把它的解集在数轴上表示出来. 解: 去括号, 得2x +2-1≥3x +2. 移项, 得2x -3x ≥2-2+1. 合并同类项, 得-x ≥1. 系数化为1, 得x ≤-1.∴这个不等式的解集为x ≤-1, 在数轴上表示如下:18. (8分)若代数式 的值不大于代数式5k +1的值, 求k 的取值范围. 解:由题意, 得 3(2k +5)2≤5k +1. 解得k≥134.19.(8分)(呼和浩特中考)已知实数a 是不等于3的常数, 解不等式组 并依据a 的取值情况写出其解集. 解: 解不等式①, 得x ≤3. 解不等式②, 得x<a. ∵a 是不等于3的常数,∴当a>3时, 不等式组的解集为x ≤3; 当a<3时, 不等式组的解集为x<a.20. (10分)定义新运算: 对于任意实数a, b, 都有a⊕b=a(a-b)+1, 等式右边是通常的加法、减法及乘法运算.比如: 2⊕5=2×(2-5)+1=2×(-3)+1=-6+1=-5.(1)求(-2)⊕3的值;(2)若3⊕x的值小于13, 求x的取值范围, 并在数轴上表示出来.解: (1)(-2)⊕3=-2×(-2-3)+1=-2×(-5)+1=10+1=11.(2)∵3⊕x<13,∴3(3-x)+1<13.解得x>-1.解集在数轴表示为:21.(10分)某商店5月1日举行促销优惠活动, 当天到该商店购买商品有两种方案. 方案一: 用168元购买会员卡成为会员后, 凭会员卡购买商店内任何商品, 一律按商品价格的8折优惠;方案二: 若不购买会员卡, 则购买商店内任何商品, 一律按商品价格的9.5折优惠. 已知小敏5月1日前不是该商店的会员.(1)若小敏不购买会员卡, 所购买商品的价格为120元时, 实际应支付多少元?(2)请帮小敏算一算, 所购买商品的价格在什么范围内时, 采用方案一更合算?解: (1)120×0.95=114(元).答: 实际应支付114元.(2)设购买商品的价格为x元, 由题意得0. 8x+168<0.95x, 解得x>1 120.答:当购买商品的价格超过1 120元时, 采用方案一更合算.22. (12分)某体育厂家批发价(元/个) 商场零售价(元/个)用品商场采购(2)若该商场把这100个球全部以零售价售出, 为使商场获得的利润不低于2 580元, 则采购员至少要购篮球多少个?该商场最多可盈利多少元?解:(1)设采购员最多可购进篮球x个, 则排球是(100-x)个, 依题意, 得130x+100(100-x)≤11 815.解得x≤60.5.∵x是整数, ∴x最大取60.答: 该采购员最多可购进篮球60个.(2)设篮球x个, 则排球是(100-x)个, 则(160-130)x+(120-100)(100-x)≥2 580.解得x≥58.又由第(1)问得x≤60.5,∴正整数x的取值为58, 59, 60.即采购员至少要购篮球58个.∵篮球的利润大于排球的利润,∴这100个球中, 当篮球最多时, 商场可盈利最多, 故篮球60个, 排球40个, 此时商场可盈利(160-130)×60+(120-100)×40=1 800+800=2 600(元), 即该商场最多可盈利2 600元.。
七年级数学不等式练习题及参考答案【人教版】
七年级数学《不等式与不等式(组)》练习题班级_______姓名________成绩_________A 卷 ·基础知识(一)一、选择题(4×8=32)1、下列数中是不等式x 32>50的解的有( ) 76, 73, 79, 80, 74.9, 75.1, 90, 60A、5个 B、6个 C、7个 D、8个2、下列各式中,是一元一次不等式的是( )A、5+4>8 B、12-x C、x 2≤5 D、x x 31-≥0 3、若b a π,则下列不等式中正确的是( )A、b a +-+-33φ B、0φb a - C、b a 3131φ D、b a 22--φ 4、用不等式表示与的差不大于2-,正确的是( )A、2--φe d B、2--πe d C、e d -≥2- D、e d -≤2-5、不等式组⎩⎨⎧22πφx x 的解集为( ) A 、x >2- B 、2-<x <2 C 、x <2 D 、 空集6、不等式86+x >83+x 的解集为( )A 、x >21 B 、x <0 C 、x >0 D 、x <21 7、不等式2+x <6的正整数解有( ) A 、1个 B 、2个 C 、3 个 D 、4个8、下图所表示的不等式组的解集为( )-234210-1A 、x 3φB 、32ππx -C 、 2-φxD 、32φφx -二、填空题(3×6=18)9、“x 的一半与2的差不大于1-”所对应的不等式是10、不等号填空:若a<b<0 ,则5a - 5b -;a1 b 1;12-a 12-b 11、当a 时,1+a 大于212、直接写出下列不等式(组)的解集①42φ-x ②105πx -③ ⎩⎨⎧-21πφx x 13、不等式03φ+-x 的最大整数解是14、某种品牌的八宝粥,外包装标明:净含量为330g ±10g ,表明了这罐八宝粥的净含量x 的范围是三、解下列不等式,并把它们的解集在数轴上表示出来。
七年级数学不等式练习题及参考答案【人教版】
七年级数学《不等式与不等式(组)》演习题之马矢奏春创作时间:二O二一年七月二十九日班级_______姓名________成绩_________A卷·根本常识(一)一、选择题(4×8=32)1、下列数中是不等式>的解的有()76,73,79,80,74.9, 75.1, 90, 60A、5个B、6个C、7个D、8个2、下列各式中,是一元一次不等式的是()A、5+4>8B、C、≤5D、≥03、若,则下列不等式中精确的是()A、B、C、D、4、用不等式暗示与的差不大于,精确的是()A、B、C、D、5、不等式组的解集为()A 、> B、<<C、<D、空集6、不等式>的解集为()A、>B 、<0 C、>0 D、<7、不等式<6的正整数解有()A 、1个B 、2个 C、3 个 D、4个8、下图所暗示的不等式组的解集为()A 、 B、 C、 D、二、填空题(3×6=18)9、“的一半与2的差不大于”所对应的不等式是10、不等号填空:若a<b<0 ,则;;11、当时,大于212、直接写出下列不等式(组)的解集①②③13、不等式的最大整数解是14、某种品牌的八宝粥,外包装标明:净含量为330g10g,标清晰清晰明了这罐八宝粥的净含量的范围是三、解下列不等式,并把它们的解集在数轴上暗示出来.(6’×2=12’)15、16、四、解方程组(6×2=12)17、18、五、解答题(8×2=16)19、代数式的值不大于的值,求的范围20、方程组的解为正数,求的范围六、列不等式(组)解应用题(10)22、某次数学考验,共16个选择题,评分尺度为:;对一题给6分,错一题扣2分,不答不给分.某个学生有1题未答,他想本身的分数不低于70分,他至少要对若干题?七、附加题:(10’)22、已知,知足化简(二)一、选择题(4′×8=32′)1.若则必为() A、负整数B、正整数C、正数D、正数2.不等式组的解集是()A、B、C、D、无解3.下列说法,错误的是()A、的解集是B、-10是的解C、的整数解有很多多个D、的负整数解只有有限多个4.不等式组的解在数轴上可以暗示为()A、 B、C、 D、的整数解是()A、-1,0B、-1,1C、0,1D、无解6.若<<0,则下列答案中,精确的是()A、<BB、>C、<D、>7.关于的方程的解都是正数,则的取值范围()A、>3B、<C、<3D、>-38.设“○”“△”“□”暗示三种不合的物体,现用天平称了两次,情况如图所示,那么“○”“△”“□”质量从大到小的次序排列为()A、□○△ B、□△○ C、△○□D、△□○二、填空(3×10=30)9.当时,代数式的值不大于零<1,则0(用“>”“=”或“”号填空)>1,的正整数解是12. 不等式>的解集为<3,则>>,则不等式组的解集是的解集是-1<<1,则的值为15.有解集2<<3的不等式组是(写出一个即可)16.一罐饮料净重约为300g,罐上注有“蛋白质含量”个中蛋白质的含量为 _____g的解集为>3,则的取值范围是三、解答题(5′×2+6′×2+8′+8′=38′)18.解不等式①;②并辨别把它们的解集在数轴上暗示出来①②的方程组的解知足>求的最小整数值21.一本英语书共98页,张力读了一周(7天),而李永不到一周就已读完,李永平均天天比张力多读3页,张力平均天天读若干页?(答案取整数)附加题(10)22.某工程队要招聘甲、乙两种工人150人,甲、乙两种工种的月工资辨别为600元和1000元,现要求乙种工种的人数很多于甲种工种人数的2倍,问甲、乙两种工种各招聘若干人时,可使得每月所付工资起码?10.下列说法中:①若a>b,则a-b>0;②若a>b,则ac2>bc2;③若ac>bc,则a>b;④若ac2>bc2,则a>b.精确的有()A、1个B、2个C、3个D、4个11.下列表达中精确的是()A、若x2>x,则x<0B、若x2>0,则x>0C、若x<1则x2<xD、若x<0,则x2>x12.假如不等式ax<b的解集是x<,那么a的取值范围是()A、a≥0B、a≤0C、a>0D、a<0四、填空题1.不等式2x<5的解有________个.2.“a的3倍与b的差小于0”用不等式可暗示为_______________.3.假如一个三角形的三条边长辨别为5,7,x,则x的取值范围是______________.4.在-2<x≤3中,整数解有__________________. 5.下列各数0,-3,3,-0.5,-0.4,4,-20中,______是方程x+3=0的解;_______是不等式x+3>0的解;___________________是不等式x+3>0.6.不等式6-x≤0的解集是__________.7.用“<”或“>”填空:(1)若x>y,则-;(2)若x+2>y+2,则-x______-y;(3)若a>b,则1-a ________ 1-b;(4)已知x -5<y-5,则x ___ y.8.若∣m-3∣=3-m,则m的取值范围是__________. 9.不等式2x-1>5的解集为________________. 10.若6-5a>6-6b,则a与b的大小关系是____________.11.若不等式-3x+n>0的解集是x<2,则不等式-3x+n<0的解集是________.12.三个中断正整数的和不大于12,适合前提的正整数共有________组.13.假如a<-2,那么a与的大小关系是___________.14.由x>y,得ax≤ay,则a ______0五、解答题1.按照下列的数量关系,列出不等式(1)x与1的和是正数(2)y的2倍与1的和大于3(3)x的与x的2倍的和长短正数(4)c与4的和的30%不大于-2(5)x除以2的商加上2,至多为5(6)a与b的和的平方不小于22.应用不等式的性质解下列不等式,并把解集在数轴上暗示出来.(1)4x+3<3x (2)4-x≥4(3) 2x-4≥0 (4)-x+2>5 3.已知有理数m、n的地位在数轴上如图所示,用不等号填空.(1)n-m ____0;(2)m+n _____0;(3)m-n ____0;(4)n+1 ____0;(5)mn ____0;(6)m-1____0.4.已知不等式5x-2<6x+1的最小正整数解是方程3x-ax=6的解,求a的值.5.试写出四个不等式,使它们的解集辨别知足下列前提:(1)x=2是不等式的一个解;(2)-2,-1,0都是不等式的解;(3)不等式的正整数解只有1,2,3;(4)不等式的整数解只有-2,-1,0,1.6.已知两个正整数的和与积相等,求这两个正整数.解:无妨设这两个正整数为a、b,且 a ≤b,由题意得:ab=a+b ①则ab=a+b≤b+b=2b,∴a≤2∵a为正整数,∴a=1或2.(1)当a=1时,代入①式得1·b=1+b不消掉(2)当a=2时,代入①式得2·b=2+b,∴b=2.是以,这两个正整数为2和2.仔细阅读以上材料,按照阅读材料的启示,思虑:是否消掉三个正整数,它们的和与积相等?试说明你的情由. 7.按照等式和不等式的基赋性质,我们可以得到比较两个数大小的方法:若A-B>0,则A>B;若A-B=0,则A=B;若A-B<0,则A<B,这种比较大小的方法称为“作差比较法”,试比较2x2-2x与x2-2x的大小. A(一)一、1 A 2C 3D 4D 5B 6C 7C 8A二、9.10.>、>、< 12. x>6、x>-2, -1<x<2 13. 2; 14. 320≤x≤340 三、15 . x>-28 16. x≤-2 四、17. 无解18 .五、19. 20 .a<-3 六、 21. 13;七、 22. 7(二)一、1C 2A 3D 4A 5C 6B 7C 8B 二、9. 10.> 11.1,2; 12.7 ; 13. 无解c<x<b 14.-2 1516. 大于180, 17.≤3三、18.①19 . ①② 20.1 21. 12或13 22.甲50人,乙 100人B(一)一、CBBCDACB 二、9. 10.11. –2 12. 3 13. x<-5 y<-10 14 .15. 16.0,1,2 17. x>2a 三、18. 19. 0,3,4,5 20 . 不克不及 21. 10 22. 甲、乙两地的路程大于10Km,23.①采办C类年票进入园林的次数最多,为15次② 一年中进入园林超出30次时,采办A类年票合算.(二)一、1.大于是 2.3,4; 3.0 ; 4.5. 6.7. =-2 8.9.二、10B 11C 12B 13B 14D 15B 16D 17C 18A三、19. 20 . 21. 23. 解所以又因为–3<x<5 所以所以并代入mx-n<0 所以不等式-4x-1<0 解集为24. 至少同时凋零4个 25 略时间:二O二一年七月二十九日。
2019届高考大一轮复习备考资料之数学人教A版全国用讲
§7.4 基本不等式及其应用1.基本不等式:ab ≤a +b 2(1)基本不等式成立的条件:a >0,b >0.(2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号. 2.几个重要的不等式 (1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ). (2)b a +ab ≥2(a ,b 同号). (3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R ).(4)a 2+b 22≥⎝⎛⎭⎫a +b 22 (a ,b ∈R ). 以上不等式等号成立的条件均为a =b . 3.算术平均数与几何平均数设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为a +b 2,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数. 4.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值2p .(简记:积定和最小) (2)如果和x +y 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值p 24.(简记:和定积最大)知识拓展不等式的恒成立、能成立、恰成立问题(1)恒成立问题:若f (x )在区间D 上存在最小值,则不等式f (x )>A 在区间D 上恒成立⇔f (x )min >A (x ∈D );若f (x )在区间D 上存在最大值,则不等式f (x )<B 在区间D 上恒成立⇔f (x )max <B (x ∈D ). (2)能成立问题:若f (x )在区间D 上存在最大值,则在区间D 上存在实数x 使不等式f (x )>A 成立⇔f (x )max >A (x ∈D );若f (x )在区间D 上存在最小值,则在区间D 上存在实数x 使不等式f (x )<B 成立⇔f (x )min <B (x ∈D ). (3)恰成立问题:不等式f (x )>A 恰在区间D 上成立⇔f (x )>A 的解集为D ; 不等式f (x )<B 恰在区间D 上成立⇔f (x )<B 的解集为D .题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)函数y =x +1x 的最小值是2.( × )(2)函数f (x )=cos x +4cos x,x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2的最小值等于4.( × ) (3)“x >0且y >0”是“x y +yx ≥2”的充要条件.( × )(4)若a >0,则a 3+1a2的最小值为2a .( × )(5)不等式a 2+b 2≥2ab 与a +b2≥ab 有相同的成立条件.( × )(6)两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.( √ ) 题组二 教材改编2.[P99例1(2)]设x >0,y >0,且x +y =18,则xy 的最大值为( ) A .80 B .77 C .81 D .82 答案 C解析 ∵x >0,y >0,∴x +y2≥xy ,即xy ≤⎝⎛⎭⎫x +y 22=81,当且仅当x =y =9时,(xy )max =81.3.[P100A 组T2]若把总长为20 m 的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是________ m 2. 答案 25解析 设矩形的一边为x m ,则另一边为12×(20-2x )=(10-x )m ,∴y =x (10-x )≤⎣⎡⎦⎤x +(10-x )22=25,当且仅当x =10-x ,即x =5时,y max =25. 题组三 易错自纠4.“x >0”是“x +1x ≥2成立”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 答案 C解析 当x >0时,x +1x≥2x ·1x=2. 因为x ,1x 同号,所以若x +1x ≥2,则x >0,1x >0,所以“x >0”是“x +1x ≥2成立”的充要条件,故选C.5.设x >0,则函数y =x +22x +1-32的最小值为( )A .0 B.12 C .1 D.32答案 A解析 y =x +22x +1-32=⎝⎛⎭⎫x +12+1x +12-2≥2⎝⎛⎭⎫x +12·1x +12-2=0,当且仅当x +12=1x +12,即x =12时等号成立. ∴函数的最小值为0.故选A.6.若正数x ,y 满足3x +y =5xy ,则4x +3y 的最小值是( ) A .2 B .3 C .4 D .5答案 D解析 由3x +y =5xy ,得3x +y xy =3y +1x=5,所以4x +3y =(4x +3y )·15⎝⎛⎭⎫3y +1x =15⎝⎛⎭⎫4+9+3y x +12x y ≥15(4+9+236)=5, 当且仅当3y x =12xy ,即y =2x 时,“=”成立,故4x +3y 的最小值为5.故选D.题型一 利用基本不等式求最值命题点1 通过配凑法利用基本不等式典例 (1)已知0<x <1,则x (4-3x )取得最大值时x 的值为________. 答案 23解析 x (4-3x )=13·(3x )(4-3x )≤13·⎣⎡⎦⎤3x +(4-3x )22=43,当且仅当3x =4-3x ,即x =23时,取等号.(2)函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值为________.答案 23+2解析 y =x 2+2x -1=(x 2-2x +1)+(2x -2)+3x -1=(x -1)2+2(x -1)+3x -1=(x -1)+3x -1+2≥23+2.当且仅当x -1=3x -1,即x =3+1时,等号成立.命题点2 通过常数代换法利用基本不等式典例 (2017·河北衡水中学调研)若a >0,b >0,lg a +lg b =lg(a +b ),则a +b 的最小值为( ) A .8B .6C .4D .2答案 C解析 由lg a +lg b =lg(a +b ),得lg(ab )=lg(a +b ),即ab =a +b ,则有1a +1b =1,所以a +b=⎝⎛⎭⎫1a +1b (a +b )=2+b a +ab ≥2+2b a ·ab=4,当且仅当a =b =2时等号成立,所以a +b 的最小值为4,故选C.思维升华 (1)应用基本不等式解题一定要注意应用的前提:“一正”“二定”“三相等”. (2)在利用基本不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用基本不等式.(3)条件最值的求解通常有两种方法:一是消元法;二是将条件灵活变形,利用常数“1”代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用基本不等式求最值. 跟踪训练 (1)若对∀x ≥1,不等式x +1x +1-1≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是__________. 答案 ⎝⎛⎦⎤-∞,12 解析 因为函数f (x )=x +1x -1在[1,+∞)上单调递增,所以函数g (x )=x +1+1x +1-2在[0,+∞)上单调递增,所以函数g (x )在[1,+∞)上的最小值为g (1)=12,因此对∀x ≥1,不等式x+1x +1-1≥a 恒成立,所以a ≤g (x )min =12,故实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,12. (2)(2017·武汉模拟)已知正数x ,y 满足x +2y -xy =0,则x +2y 的最小值为________. 答案 8解析 由x +2y -xy =0,得2x +1y =1,且x >0,y >0.∴x +2y =(x +2y )×⎝⎛⎭⎫2x +1y =4y x +xy +4≥4+4=8, 当且仅当x =2y 时等号成立. 题型二 基本不等式的实际应用典例 (2017·淄博质检)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 )=13x 2+10x (万元).当年产量不小于80千件时,C (x )=51x +10 000x -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;(2)当年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?解 (1)因为每件商品售价为0.05万元,则x 千件商品销售额为0.05×1 000x 万元,依题意得当0<x <80时,L (x )=1 000x ×0.05-⎝⎛⎭⎫13x 2+10x -250 =-13x 2+40x -250;当x ≥80时,L (x )=1 000x ×0.05-⎝⎛⎭⎫51x +10 000x -1 450-250 =1 200-⎝⎛⎭⎫x +10 000x . ∴L (x )=⎩⎨⎧-13x 2+40x -250,0<x <80,1 200-⎝⎛⎭⎫x +10 000x ,x ≥80.(2)当0<x <80时,L (x )=-13(x -60)2+950.对称轴为x =60,即当x =60时,L (x )max =950万元;当x ≥80时,L (x )=1 200-⎝⎛⎭⎫x +10 000x ≤1 200-210 000=1 000(万元), 当且仅当x =100时,L (x )max =1 000万元,综上所述,当年产量为100千件时,年获利润最大.思维升华 (1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数.(2)根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用基本不等式求得函数的最值. (3)在求函数的最值时,一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量的取值范围)内求解. 跟踪训练 (2017·江苏)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 ≥23 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.题型三 基本不等式的综合应用命题点1 基本不等式与其他知识交汇的最值问题典例 (1)已知直线ax +by +c -1=0(b ,c >0)经过圆x 2+y 2-2y -5=0的圆心,则4b +1c 的最小值是( )A .9B .8C .4D .2 答案 A解析 圆x 2+y 2-2y -5=0化成标准方程为 x 2+(y -1)2=6, 所以圆心为C (0,1).因为直线ax +by +c -1=0经过圆心C , 所以a ×0+b ×1+c -1=0,即b +c =1. 因此4b +1c =(b +c )⎝⎛⎭⎫4b +1c =4c b +b c +5. 因为b ,c >0, 所以4c b +b c≥24c b ·bc=4. 当且仅当4c b =bc 时等号成立.由此可得b =2c ,且b +c =1, 即当b =23,c =13时,4b +1c取得最小值9.(2)设等差数列{a n }的公差是d ,其前n 项和是S n (n ∈N *),若a 1=d =1,则S n +8a n 的最小值是________. 答案 92解析 a n =a 1+(n -1)d =n ,S n =n (1+n )2,∴S n +8a n =n (1+n )2+8n =12⎝⎛⎭⎫n +16n +1 ≥12⎝⎛⎭⎫2n ·16n +1=92, 当且仅当n =4时取等号.∴S n +8a n 的最小值是92. 命题点2 求参数值或取值范围典例 (1)已知a >0,b >0,若不等式3a +1b ≥m a +3b 恒成立,则m 的最大值为( )A .9B .12C .18D .24 答案 B解析 由3a +1b ≥ma +3b ,得m ≤(a +3b )⎝⎛⎭⎫3a +1b =9b a +ab +6. 又9b a +ab+6≥29+6=12 ⎝⎛⎭⎫当且仅当9b a =a b ,即a =3b 时等号成立,∴m ≤12,∴m 的最大值为12.(2)已知函数f (x )=x 2+ax +11x +1(a ∈R ),若对于任意的x ∈N *,f (x )≥3恒成立,则a 的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎭⎫-83,+∞ 解析 对任意x ∈N *,f (x )≥3恒成立, 即x 2+ax +11x +1≥3恒成立,即知a ≥-⎝⎛⎭⎫x +8x +3. 设g (x )=x +8x ,x ∈N *,则g (2)=6,g (3)=173.∵g (2)>g (3),∴g (x )min =173, ∴-⎝⎛⎭⎫x +8x +3≤-83, ∴a ≥-83,故a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫-83,+∞. 思维升华 (1)应用基本不等式判断不等式是否成立:对所给不等式(或式子)变形,然后利用基本不等式求解.(2)条件不等式的最值问题: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,从而得参数的值或范围.跟踪训练 (1)已知函数f (x )=x +ax+2的值域为(-∞,0]∪[4,+∞),则a 的值是( )A.12B.32 C .1 D .2 答案 C解析 由题意可得a >0,①当x >0时,f (x )=x +ax +2≥2a +2,当且仅当x =a 时取等号;②当x <0时,f (x )=x +ax +2≤-2a +2,当且仅当x =-a 时取等号,所以⎩⎨⎧2-2a =0,2a +2=4,解得a =1,故选C.(2)已知各项均为正数的等比数列{a n }满足a 7=a 6+2a 5,若存在两项a m ,a n 使得a m a n =4a 1,则1m +4n 的最小值为( ) A.32 B.53 C.94 D.256答案 A解析 由各项均为正数的等比数列{a n }满足a 7=a 6+2a 5,可得a 1q 6=a 1q 5+2a 1q 4,所以q 2-q -2=0,解得q =2或q =-1(舍去). 因为a m a n =4a 1,所以q m +n -2=16,所以2m+n -2=24,所以m +n =6.所以1m +4n =16(m +n )⎝⎛⎭⎫1m +4n =16⎝⎛⎭⎫5+n m +4m n ≥16⎝⎛⎭⎫5+2n m ·4m n =32. 当且仅当n m =4mn时,等号成立,又m +n =6,解得m =2,n =4,符合题意. 故1m +4n 的最小值为32.利用基本不等式求最值典例 (1)已知x >0,y >0,且1x +2y =1,则x +y 的最小值是________.(2)函数y =1-2x -3x (x <0)的值域为________.错解展示:(1)∵x >0,y >0,∴1=1x +2y≥22xy, ∴xy ≥22,∴x +y ≥2xy =42, ∴x +y 的最小值为4 2.(2)∵2x +3x ≥26,∴y =1-2x -3x ≤1-2 6.∴函数y =1-2x -3x (x <0)的值域为(-∞,1-26].错误答案 (1)42 (2)(-∞,1-26] 现场纠错解析 (1)∵x >0,y >0, ∴x +y =(x +y )⎝⎛⎫1x +2y=3+y x +2xy ≥3+22(当且仅当y =2x 时取等号),∴当x =2+1,y =2+2时,(x +y )min =3+2 2. (2)∵x <0,∴y =1-2x -3x=1+(-2x )+⎝⎛⎭⎫-3x ≥1+2 (-2x )·3-x=1+26,当且仅当x =-62时取等号,故函数y =1-2x -3x (x <0)的值域为[1+26,+∞). 答案 (1)3+22 (2)[1+26,+∞)纠错心得 利用基本不等式求最值时要注意条件:一正二定三相等;多次使用基本不等式要验证等号成立的条件.1.(2017·孝感调研)“a >b >0”是“ab <a 2+b 22”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 A解析 由a >b >0,可知a 2+b 2>2ab ,充分性成立,由ab <a 2+b 22,可知a ≠b ,a ,b ∈R ,故必要性不成立,故选A.2.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 ) 答案 C解析 当x >0时,x 2+14≥2·x ·12=x ,所以lg ⎝⎛⎭⎫x 2+14≥lg x (x >0),当且仅当x =12时,等号成立,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.3.(2018·青岛质检)已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b 的最小值是( )A.72 B .4 C.92 D .5 答案 C解析 依题意,得1a +4b =12⎝⎛⎭⎫1a +4b ·(a +b )=12⎣⎡⎦⎤5+⎝⎛⎭⎫b a +4a b ≥12⎝⎛⎭⎫5+2b a ·4a b =92, 当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a +b =2,b a =4ab ,a >0,b >0,即a =23,b =43时取等号,即1a +4b 的最小值是92.4.(2017·安庆二模)已知a >0,b >0,a +b =1a +1b ,则1a +2b的最小值为( )A .4B .2 2C .8D .16答案 B解析 由a >0,b >0,a +b =1a +1b =a +b ab ,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. 5.若实数a ,b 满足1a +2b =ab ,则ab 的最小值为( )A. 2 B .2 C .2 2 D .4答案 C解析 由1a +2b =ab 知,a >0,b >0,所以ab =1a +2b≥22ab,即ab ≥22,当且仅当⎩⎨⎧1a =2b,1a +2b =ab ,即a =42,b =242时取“=”,所以ab 的最小值为2 2.6.(2018·平顶山一模)若对任意x >0,xx 2+3x +1≤a 恒成立,则a 的取值范围是( )A .a ≥15B .a >15C .a <15D .a ≤15答案 A解析 因为对任意x >0,xx 2+3x +1≤a 恒成立,所以对任意x ∈(0,+∞),a ≥⎝⎛⎭⎫xx 2+3x +1max ,而对任意x ∈(0,+∞), x x 2+3x +1=1x +1x+3≤12x ·1x+3=15, 当且仅当x =1x ,即x =1时等号成立,∴a ≥15.7.(2018·天津滨海新区八校联考)已知a >b >0,且ab =1,那么a 2+b 2a -b取最小值时,b =________.答案6-22解析 a 2+b 2a -b =(a -b )2+2ab a -b =(a -b )+2a -b ≥22,当且仅当a -b =2时取等号,所以1b -b =2,解得b =6-22⎝ ⎛⎭⎪⎫舍去-6-22. 8.(2017·襄阳一调)已知x >-1,y >0且满足x +2y =1,则1x +1+2y 的最小值为________.答案 92解析 ∵x >-1,y >0且满足x +2y =1, ∴x +1>0,且(x +1)+2y =2, ∴1x +1+2y =12[(x +1)+2y ]⎝⎛⎭⎫1x +1+2y =52+12⎣⎢⎡⎦⎥⎤2y x +1+2(x +1)y ≥52+12×22y x +1·2(x +1)y =92,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧2y x +1=2(x +1)y ,x +2y =1,即⎩⎨⎧x =-13,y =23时取等号,故1x +1+2y的最小值为92.9.已知x ,y ∈R 且满足x 2+2xy +4y 2=6,则z =x 2+4y 2的取值范围为________. 答案 [4,12]解析 ∵2xy =6-(x 2+4y 2),而2xy ≤x 2+4y 22,∴6-(x 2+4y 2)≤x 2+4y 22,∴x 2+4y 2≥4(当且仅当x =2y 时取等号). 又∵(x +2y )2=6+2xy ≥0,即2xy ≥-6,∴z =x 2+4y 2=6-2xy ≤12 (当且仅当x =-2y 时取等号). 综上可知,4≤x 2+4y 2≤12.10.(2017·成都诊断)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. 答案 2 20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.11.已知x >0,y >0,且2x +5y =20. (1)求u =lg x +lg y 的最大值; (2)求1x +1y 的最小值.解 (1)∵x >0,y >0,∴由基本不等式,得2x +5y ≥210xy . ∵2x +5y =20,∴210xy ≤20,xy ≤10, 当且仅当2x =5y 时,等号成立.因此有⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +5y =20,2x =5y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =2,此时xy 有最大值10.∴u =lg x +lg y =lg(xy )≤lg 10=1.∴当x =5,y =2时,u =lg x +lg y 有最大值1. (2)∵x >0,y >0, ∴1x +1y =⎝⎛⎭⎫1x +1y ·2x +5y20=120⎝⎛⎭⎫7+5y x +2x y ≥120⎝⎛⎭⎫7+2 5y x ·2x y =7+21020, 当且仅当5y x =2xy时,等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x +5y =20,5y x =2x y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1010-203,y =20-4103.∴1x +1y 的最小值为7+21020. 12.某人准备在一块占地面积为1 800平方米的矩形地块中间建三个矩形温室大棚,大棚周围均是宽为1米的小路(如图所示),大棚占地面积为S 平方米,其中a ∶b =1∶2. (1)试用x ,y 表示S ;(2)若要使S 的值最大,则x ,y 的值各为多少? 解 (1)由题意可得xy =1 800,b =2a , 则y =a +b +3=3a +3,所以S =(x -2)a +(x -3)b =(3x -8)a =(3x -8)y -33=1 808-3x -83y (x >3,y >3).(2)方法一 S =1 808-3x -83×1 800x=1 808-⎝⎛⎭⎫3x +4 800x ≤1 808-23x ×4 800x=1 808-240=1 568,当且仅当3x =4 800x ,即x =40时等号成立,S 取得最大值,此时y =1 800x =45,所以当x =40,y =45时,S 取得最大值. 方法二 设S =f (x )=1 808-⎝⎛⎭⎫3x +4 800x (x >3), 则f ′(x )=4 800x 2-3=3(40-x )(40+x )x 2,令f ′(x )=0,则x =40, 当0<x <40时,f ′(x )>0; 当x >40时,f ′(x )<0.所以当x =40时,S 取得最大值,此时y =45.13.(2017·广东清远一中一模)若正数a ,b 满足1a +1b =1,则1a -1+9b -1的最小值为( )A .16B .9C .6D .1答案 C解析 ∵正数a ,b 满足1a +1b =1,∴a +b =ab ,1a =1-1b >0,1b =1-1a >0,∴b >1,a >1, 则1a -1+9b -1≥29(a -1)(b -1)=29ab -(a +b )+1=6(当且仅当a =43,b =4时等号成立),∴1a -1+9b -1的最小值为6,故选C. 14.(2017·东莞调研)函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +1=0上,其中m ,n 均大于0,则1m +2n 的最小值为________.答案 8解析 y =log a (x +3)-1恒过定点A (-2,-1), 由A 在直线mx +ny +1=0上, 可得-2m -n +1=0,即2m +n =1.∴1m +2n =2m +n m +2(2m +n )n =n m +4m n +4≥24+4=8(当且仅当n m =4m n ,即m =14,n =12时等号成立).15.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 的最大值是( )A .0B .1 C.94 D .3答案 B 解析xy z =xy x 2-3xy +4y 2=1x y +4y x-3≤14-3=1, 当且仅当x =2y 时等号成立,此时z =2y 2,2x +1y -2z =-1y 2+2y =-⎝⎛⎭⎫1y -12+1≤1,当且仅当y =1时等号成立,故所求的最大值为1.16.若实数a ,b 满足ab -4a -b +1=0(a >1),则(a +1)(b +2)的最小值为________. 答案 27解析 因为ab -4a -b +1=0,所以b =4a -1a -1.又a >1,所以b >0,所以(a +1)(b +2)=ab +2a +b +2=6a +2b +1=6a +8+6a -1+1=6(a -1)+6a-1+15.因为a-1>0,所以6(a-1)+6a-1+15≥26(a-1)×6a-1+15=27,当且仅当6(a-1)=6a-1(a>1),即a=2时等号成立,故(a+1)(b+2)的最小值为27.。
2024年新高一数学初升高衔接《基本不等式》含答案解析
第07讲 基本不等式模块一 思维导图串知识模块二 基础知识全梳理(吃透教材)模块三 核心考点举一反三模块四 小试牛刀过关测1.了解基本不等式的证明过程;2.能利用基本不等式证明简单的不等式及比较代数式的大小;3.熟练掌握利用基本不等式求函数的最值问题;4.会用基本不等式求解实际应用题.知识点 1 基本不等式1、重要不等式(1)公式:对于任意的实数,a b ,有222a b ab +≥,当且仅当a b =时,等号成立.【说明】22222()0202a b a b ab a b ab -≥⇔+-≥⇔+≥,当且仅当a b =时,等号成立.(2)常见变形:2222()()a b a b +≥+、222a b ab +≤、2242ab a b ab ≤++.2、基本不等式(1)公式:如果0a >,0b >2a b+≤,当且仅当a b =时,等号成立.【说明】2ba +叫做正数,ab 的算术平均数,ab 叫做正数,a b 的几何平均数.因此基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.(2)常见变形:a b +≥;2.2a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭(3)常用结论:①2b aa b+≥(,a b 同号),当且仅当a b =时取等号;2b aa b+≤-(,a b 异号),当且仅当a b =-时取等号.②12a a+≥(0a >),当且仅当1a =时取等号;12a a+≤-(0a <),当且仅当1a =-时取等号;知识点 2 最值定理1、最值定理:已知,x y 都是正数,(1)若x +y =s (和s 为定值),则当x=y 时,积xy 有最大值,且这个值为s 24.(2)若xy =p (积p 为定值),则当x=y 时,和x +y 有最小值,且这个值为2p .最值定理简记为:积定和最小,和定积最大.2、在用基本不等式求函数的最值时,要满足三个条件:一正二定三取等.①一正:各项均为正数;②二定:含变数的各项的和或积必须有一个为定值;③三相等:含变数的各项均相等,取得最值.知识点 3 基本不等式的变式与拓展1、基本不等式链20,0)112a b a b a b +≤≤≤>>+或222()(0,0)22a b a b ab a b ++≤≤>>.当且仅当a b =时等号成立.其中,2211aba b a b=++为,a b 的调和平均值,222a b +为,a b 的平方平均值2、基本不等式的拓展(1)三元基本不等式:3a b c ++≥,,a b c 均为正实数),当且仅当a b c ==时等号成立.(2)n元基本不等式:12n a a a n+++ 12,,n a a a 均为正实数),当且仅当12n a a a === 时等号成立.考点一:对基本不等式的理解例1.(22-23高一上·河北邯郸·月考)不等式(x -2y )+12x y-≥2成立的前提条件为( )A .x ≥2yB .x >2yC .x ≤2yD .x <2y【变式1-1】(23-24高一上·西藏林芝·期中)下列命题中正确的是( )A .若0,0a b >>,且16a b +=,则64ab ≤B .若0a ≠,则44a a +≥=C .若,R a b ∈,则2()2a b ab +≥D .对任意,R a b ∈,222,a b ab a b +≥+≥.【变式1-2】(23-24高一上·山西运城·月考)(多选)已知,a b ∈R ,且0ab >,则下列不等式中,恒成立的是( )A.2a b+≥B .()()2222a b a b +≥+C .2b a a b +≥D .114a b a b ⎛⎫⎛⎫++≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭【变式1-3】(23-24高一上·新疆巴音郭楞·期末)(多选)《几何原本》中的几何代数法是以几何方法研究代数问题,这种方法是数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有图形如图所示,C 为线段AB 上的点,且AC a =,BC b =,O 为AB 的中点,以AB 为直径作半圆,过点C 作AB 的垂线交半圆于D ,连接OD 、AD 、BD ,过点C 作OD 的垂线,垂足为E .则该图形可以完成的所有的无字证明为( )A.)0,02a ba b +≥>>B .()2230,0a b ab a b +>>>C()20,011a b a b≥>>+D .()220,022a b a ba b ++≥>>考点二:利用基本不等式比较大小例2. (23-24高一上·甘肃会宁·期中)设n mA m n=+(m 、n 为互不相等的正实数),242B x x =-+-,则A 与B 的大小关系是( )A .A B>B .A B≥C .A B<D .A B≤【变式2-1】(23-24高一上·江苏淮安·期中)已知实数a ,b ,c 满足22c b a a-=+-,2222c b a a a+=++,且0a >,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .b c a>>B .c b a>>C .a c b>>D .c a b>>【变式2-2】(23-24高一上·福建莆田·期末)(多选)若170,139a b <<<<,则,a b +22,2a b +中不可能是最大值的是( )A .222a b +B.C.D .a b+【变式2-3】(23-24高一上·全国·专题练习)(多选)若0a b >>,则下列不等式成立的是( )A.2a b+>B .22ab a ba b +<+C .22ab a ba b +>+D 2aba b>+考点三:利用基本不等式求最值例3. (23-24高一下·贵州贵阳·月考)已知02x <<,则()32x x -的最大值是( )A .3-B .3C .1D .6【变式3-1】(23-24高一上·广东韶关·月考)已知100x >>,则2的最小值为( )A .3-B .2-C .1-D .0【变式3-2】(23-24高一下·河南周口·月考)已知正数,a b 满足1ab =,则22(1)(1)T a b =+++的最小值为( )A .4B .6C .8D .16【变式3-3】(23-24高一下·陕西榆林·月考)若正数x ,y 满足44x y +=,则11x y+的最小值为( )A .2B .94C .3D .83【变式3-4】(23-24高一下·广西·开学考试)已知0a >,0b >,且a b ab +=,则27ab a b -+的最小值是( )A .6B .9C .16D .19考点四:利用基本不等式证明不等式例4. (23-24高一上·安徽马鞍山·期中)已知0,0,1a b a b >>+=,求证:(1)114a b+≥;(2)12118a b ⎛⎫⎛⎫++≥+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.【变式4-1】(23-24高一上·四川雅安·期中)已知0a >,0b >,且1a b +=,证明:(1)22221a b +≥;(2)1916a b+≥.【变式4-2】(23-24高一上·全国·专题练习)设a ,b ,c 均为正数,求证:()11192a b c a b b c a c ⎛⎫++++≥⎪+++⎝⎭.【变式4-3】(23-24高一上·安徽淮南·期中)已知,,a b c 是正实数.(1)证明:a b c ++≥(2)若2a b c ++=,证明:11192a b c ++≥.(3)已知,a b 是正数,且1a b +=,求证:()()ax by bx ay xy ++≥.考点五:基本不等式恒成立问题例5. (23-24高一上·贵州安顺·≥数m 的最大值为( )A .2B .3C .4D .9【变式5-1】(23-24高一上·吉林延边·月考)已知0x >,0y >,且2x y +=.若410x mxy +-≥恒成立,则实数m 的最大值是()A .4B .8C .3D .6【变式5-2】(23-24高一上·广东揭阳·期中)已知0x >,0y >,且9x y xy +=,若不等式a x y ≤+恒成立,则a 的取值范围是( )A .(],6-∞B .(],16-∞C .(],8∞-D .(],9-∞【变式5-3】(23-24高一下·湖南株洲·开学考试)(多选)若对于任意0x >,231xax x ≤++恒成立,则实数a 的取值可以是( )A .15B .110C .12D .13考点六:基本不等式在实际中的应用例6. (23-24高一下·浙江·月考)如图,某灯光设计公司生产一种长方形线路板,长方形()ABCD AB AD >的周长为4,沿AC 折叠使点B 到点B '位置,AB '交DC 于点P .研究发现当ADP △的面积最大时用电最少,则用电最少时,AB 的长度为( )A .54B C .32D 【变式6-1】(23-24高一上·江苏连云港·月考)某工厂建造一个无盖的长方体贮水池,其容积为48003m ,深度为3m .如果池底每平方米的造价为100元,池壁每平方米的造价为80元,怎样设计水池能使总造价最低?最低总造价为多少元?【变式6-2】(23-24高一上·广东佛山·月考)某工厂拟造一座平面图(如图)为长方形且面积为2150m 的三级污水处理池.由于地形限制,该处理池的长、宽都不能超过16 m ,且高度一定.如果四周池壁的造价为400元/2m ,中间两道隔墙的造价为248元/2m ,池底造价为80元/2m ,那么如何设计该处理池的长和宽,才能使总造价最低?(池壁的厚度忽略不计)【变式6-3】(23-24高一上·四川乐山·期中)用篱笆在一块靠墙的空地围一个面积为2的等腰梯形菜园,如图所示,用墙的一部分做下底AD ,用篱笆做两腰及上底,且腰与墙成60︒,当等腰梯形的腰长为多少时,所用篱笆的长度最小?并求出所用篱笆长度的最小值.一、单选题1.(23-24高一上·陕西宝鸡·期中)221x x +取最小值时x 的取值为( )A .1B .1±C .2D .2±2.(23-24高一上·湖南娄底·期末)若0x >,0y >,且1x y +=,则xy 的最大值是( )A .116B .14C .12D .13.(22-23高一上·江苏宿迁·月考)若0x >,则22y x x=+的最小值是( )A .B .C .4D .24.(23-24高一下·云南丽江·开学考试)已知a ,b 为正数,41a b +=,则114a b+的最小值为( )A .1B .2C .4D .85.(23-24高一上·湖南娄底·期末)已知0x >,则24-+x x x 的最小值为( )A .5B .3C .5-D .5-或36.(23-24高一上·山东济南·期末)如图所示,线段AB 为半圆的直径,O 为圆心,,C F 为半圆弧上不与,A B 重合的点,OF AB ⊥.作CD AB ⊥于,D DE OC ⊥于E ,设,AD a BD b ==,则下列不等式中可以直接表示CE DF ≤的是( )A .2aba b≤+B 2a b +≤C .2a b +≤D .2ab a b ≤+二、多选题7.(23-24高一下·云南昆明·期中)下列说法正确的是( )A .1x x+的最小值为2B .(2)x x -的最大值为2C .22x x -+的最小值为2D .2272x x ++最小值为28.(23-24高一上·全国·单元测试)已知,R a b ∈,且0ab ≠,则下列四个不等式中,恒成立的为( )A .222a b ab +≥B .2b a a b+≥C .2a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭2D .22222a b a b ++⎛⎫≤⎪⎝⎭三、填空题9.(23-24高一上·广西百色·期末)若1x >,则2161x x x -+-的最小值为.10.(23-24高一上·北京·期中)某快递公司为提高效率,引进智能机器人分拣系统,以提高分拣效率和降低物流成本.已知购买x 台机器人的总成本为21()150600P x x x =++(单位:万元).若要使每台机器人的平均成本最低,则应买机器人 台.11.(23-24高一上·吉林延边·月考)若x a ∀>,关于x 的不等式225x x a+≥-恒成立,则实数a 的取值范围是.四、解答题12.(23-24高一上·山东菏泽·月考)(1)已知01x <<,则(43)x x -取得最大值时x 的值为?(2)函数22(1)1x y x x +=>- 的最小值为?(3)已知x ,y 是正实数,且4x y +=,求13x y+的最小值.13.(23-24高一上·安徽马鞍山·月考)如图,我国古代的“弦图”是由四个全等的直角三角形围成的.设直角三角形ABC 的直角边长为,a b ,且直角三角形ABC 的周长为2.(已知正实数,x y2x y +≤x y =时等号成立)(1)求直角三角形ABC 面积的最大值;(2)求正方形ABDE 面积的最小值.第07讲 基本不等式模块一 思维导图串知识模块二 基础知识全梳理(吃透教材)模块三 核心考点举一反三模块四 小试牛刀过关测1.了解基本不等式的证明过程;2.能利用基本不等式证明简单的不等式及比较代数式的大小;3.熟练掌握利用基本不等式求函数的最值问题;4.会用基本不等式求解实际应用题.知识点 1 基本不等式1、重要不等式(1)公式:对于任意的实数,a b ,有222a b ab +≥,当且仅当a b =时,等号成立.【说明】22222()0202a b a b ab a b ab -≥⇔+-≥⇔+≥,当且仅当a b =时,等号成立.(2)常见变形:2222()()a b a b +≥+、222a b ab +≤、2242ab a b ab ≤++.2、基本不等式(1)公式:如果0a >,0b >2a b+≤,当且仅当a b =时,等号成立.【说明】2ba +叫做正数,ab 的算术平均数,ab 叫做正数,a b 的几何平均数.因此基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.(2)常见变形:a b +≥;2.2a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭(3)常用结论:①2b aa b+≥(,a b 同号),当且仅当a b =时取等号;2b aa b+≤-(,a b 异号),当且仅当a b =-时取等号.②12a a+≥(0a >),当且仅当1a =时取等号;12a a+≤-(0a <),当且仅当1a =-时取等号;知识点 2 最值定理1、最值定理:已知,x y 都是正数,(1)若x +y =s (和s 为定值),则当x=y 时,积xy 有最大值,且这个值为s 24.(2)若xy =p (积p 为定值),则当x=y 时,和x +y 有最小值,且这个值为2p .最值定理简记为:积定和最小,和定积最大.2、在用基本不等式求函数的最值时,要满足三个条件:一正二定三取等.①一正:各项均为正数;②二定:含变数的各项的和或积必须有一个为定值;③三相等:含变数的各项均相等,取得最值.知识点 3 基本不等式的变式与拓展1、基本不等式链20,0)112a b a b a b +≤≤≤>>+或222()(0,0)22a b a b ab a b ++≤≤>>.当且仅当a b =时等号成立.其中,2211aba b a b=++为,a b 的调和平均值,222a b +为,a b 的平方平均值2、基本不等式的拓展(1)三元基本不等式:3a b c ++≥,,a b c 均为正实数),当且仅当a b c ==时等号成立.(2)n元基本不等式:12n a a a n+++ 12,,n a a a 均为正实数),当且仅当12n a a a === 时等号成立.考点一:对基本不等式的理解例1.(22-23高一上·河北邯郸·月考)不等式(x -2y )+12x y-≥2成立的前提条件为( )A .x ≥2yB .x >2yC .x ≤2yD .x <2y【答案】B【解析】由均值不等式的条件“一正、二定,三相等”,即均值不等式成立的前提条件是各项均为正数,所以不等式()1222x y x y-+≥-成立的前提条件为20x y ->,即2x y >.故选:B.【变式1-1】(23-24高一上·西藏林芝·期中)下列命题中正确的是( )A .若0,0a b >>,且16a b +=,则64ab ≤B .若0a ≠,则44a a +≥=C .若,R a b ∈,则2()2a b ab +≥D .对任意,R a b ∈,222,a b ab a b +≥+≥.【答案】A【解析】A 选项,2642a b ab +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭,当且仅当8a b ==时等号成立,A 选项正确.B 选项,当a<0时,40a a+<,所以B 选项错误.C 选项,当0,0a b ><时,()20,02a b ab +<≥,所以C 选项错误.D 选项,当0,0a b <<时,0a b +<,a b +≥不成立,所以D 选项错误. 故选:A【变式1-2】(23-24高一上·山西运城·月考)(多选)已知,a b ∈R ,且0ab >,则下列不等式中,恒成立的是( )A .2a b+≥B .()()2222a b a b +≥+C .2b a a b +≥D .114a b a b ⎛⎫⎛⎫++≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭【答案】BCD【解析】对于A ,当,a b 为负数时不成立,故A 错误,对于B ,()()22222()0a b a b a b +-+=-≥,则()()2222a b a b +≥+,故B 正确,对于C ,0ab >,则,b aa b 都为正数,2b a a b +≥,当且仅当b a ab=,即a b =时等号成立,故C 正确,对于D ,111224b a a b ab a b ab a b ⎛⎫⎛⎫++=+++≥+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当1ab ab =和b aa b=同时成立,即1a b ==±时等号成立,故D 正确,故选:BCD 【变式1-3】(23-24高一上·新疆巴音郭楞·期末)(多选)《几何原本》中的几何代数法是以几何方法研究代数问题,这种方法是数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有图形如图所示,C 为线段AB 上的点,且AC a =,BC b =,O 为AB 的中点,以AB 为直径作半圆,过点C 作AB 的垂线交半圆于D ,连接OD 、AD 、BD ,过点C 作OD 的垂线,垂足为E .则该图形可以完成的所有的无字证明为( )A.)0,02a ba b +≥>>B .()2230,0a b ab a b +>>>C()20,011a b a b≥>>+D .()220,022a b a ba b ++≥>>【答案】AC【解析】由题意可知AB AC BC a b =+=+,2a bOA OB OD +===,因为90CBD CAD ADC ∠=-∠=∠ ,90ACD DCB ∠=∠= ,则Rt Rt ACD DCB ∽ ,所以,CD ACBC CD= ,即2CD AC BC ab =⋅=,所以CD =在Rt OCD △中,OD CD >,即)0,02a ba b +>>当OD AB ⊥时,O 、C 点重合,a b =,此时)0,02a ba b +=>>,则)0,02a ba b +≥>>,所以A 正确;对于C 选项,在Rt OCD △中,CE OD ⊥,则90DCE CDE DOC ∠=-∠=∠ ,又因为90DEC DCO ∠=∠= ,所以,Rt Rt DEC DCO ∽ ,可得CD DE DO CD=,即2CD DE OD =⋅,所以222112CD ab ab DE a b OD a b a b====+++,由于CD DE >111a b >+,当a b =时,CD DE =111a b=+,()20,011a ba b>>+,所以C正确;由于22a b+在该图中没有相应的线段与之对应,故BD中的不等式无法通过这种几何方法来证明,故选:AC.考点二:利用基本不等式比较大小例2. (23-24高一上·甘肃会宁·期中)设n mAm n=+(m、n为互不相等的正实数),242B x x=-+-,则A与B的大小关系是()A.A B>B.A B≥C.A B<D.A B≤【答案】A【解析】m、n为互不相等的正实数,则m nn m≠,所以2n mAm n=+>=,2242(2)22B x x x=-+-=--+≤,=2x时,max2B=,所以A B>.故选:A.【变式2-1】(23-24高一上·江苏淮安·期中)已知实数a,b,c满足22c b aa-=+-,2222c b a aa+=++,且0a>,则a,b,c的大小关系是()A.b c a>>B.c b a>>C.a c b>>D.c a b>>【答案】B【解析】因为0a>,由基本不等式得22220c b aa-=+-≥=>,故c b>,因为2222c b a aa+=++,22c b aa-=+-,两式相减得,2222222222a a a aabaa++-=-+++=,故2112a ab+=+,所以220141151216ab aa a⎛⎫-⎪-+-+⎝=⎭=>,故b a>,所以c b a>>.故选:B【变式2-2】(23-24高一上·福建莆田·期末)(多选)若170,139a b <<<<,则,a b +22,2a b +中不可能是最大值的是( )A .222a b +B .C .D .a b+【答案】ABC【解析】由于170,139a b <<<<,则a b ¹,故a b +>222a b +>,则不可能是最大值,B ,C 符合题意;由于22221132)2()()428(a b a b a b ++=--+--,当170,139a b <<<<时,221112()2(0448a -<-=,22111()(1224b -<-=,故221131132((0428848a b -+--<+-=,即222a b a b +<+,故222a b +不可能是最大值,A 符合题意,故选:ABC【变式2-3】(23-24高一上·全国·专题练习)(多选)若0a b >>,则下列不等式成立的是( )A .2a b+>B .22ab a ba b +<+C .22ab a ba b +>+D 2aba b>+【答案】ABD【解析】对于选项A ,因为0a b >>,则20>,所以2a b+A 正确;因为0a b >>,所以0a b +>,0ab >,又2a b +>,得到01<<故22ab a ba b +<<+,所以选项B 和D 正确,对于选项C ,取2,1a b ==,满足0a b >>,但243322ab a ba b +=<=+,所以C 错误,故选:ABD.考点三:利用基本不等式求最值例3. (23-24高一下·贵州贵阳·月考)已知02x <<,则()32x x -的最大值是( )A .3-B .3C .1D .6【答案】B【解析】()32x x -()213234x x ⎡⎤≤⨯+-=⎣⎦,当且仅当2x x =-,即1x =取得等号,满足题意.故选:B.【变式3-1】(23-24高一上·广东韶关·月考)已知100x >>,则2的最小值为( )A .3-B .2-C .1-D .0【答案】A【解析】因为100x >>,故()10x x +-≥5,当且仅当5x =时,等号成立,所以2253≥-=-.故选:A.【变式3-2】(23-24高一下·河南周口·月考)已知正数,a b 满足1ab =,则22(1)(1)T a b =+++的最小值为( )A .4B .6C .8D .16【答案】C【解析】因为()2222228T a b a b ab =++++≥++=,当且仅当1a b ==时取等号,所以T 的最小值为8.故选:C.【变式3-3】(23-24高一下·陕西榆林·月考)若正数x ,y 满足44x y +=,则11x y+的最小值为( )A .2B .94C .3D .83【答案】B【解析】由正数x ,y 满足44x y +=,得111111419(4)()(5)5)4444y x x y x y x y x y +=++=++≥=,当且仅当4y x x y =,即23x =,43y =时取等号,所以11x y +的最小值为94.故选:B【变式3-4】(23-24高一下·广西·开学考试)已知0a >,0b >,且a b ab +=,则27ab a b -+的最小值是( )A .6B .9C .16D .19【答案】C【解析】因为a b ab +=且0a >,0b >,所以111a b+=,则()1192722799101016b a ab a b a a b b a b a b a b a b ⎛⎫-+=-++=+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当9111b aa ba b ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩时,即当4a =,43b =时,等号成立.因此,27ab a b -+的最小值是16.故选:C.考点四:利用基本不等式证明不等式例4. (23-24高一上·安徽马鞍山·期中)已知0,0,1a b a b >>+=,求证:(1)114a b+≥;(2)12118a b ⎛⎫⎛⎫++≥+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析【解析】(1)0,0,1a b a b >>+= ,()1111224b a a b a b a b a b ⎛⎫∴+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当ba a b=,即12a b ==时等号成立.(2)0,0,1a b a b >>+= ,12212212()1111a b a b b a ab b a ab +⎛⎫⎛⎫∴++=+++=+++⎪⎪⎝⎭⎝⎭21223434111()a b b a a b a b a b ⎛⎫=++++=++=+++ ⎪⎝⎭3434134888b a b a a b a b =++++=++≥+=+当且仅当34b a ba =时,即3,4ab ==-时等号成立.【变式4-1】(23-24高一上·四川雅安·期中)已知0a >,0b >,且1a b +=,证明:(1)22221a b +≥;(2)1916a b+≥.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析【解析】(1)因为1a b +=,所以()222212a b a b ab ab +=+-=-,因为0a >,0b >,所以2124a b ab +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭,当且仅当12a b ==时,等号成立,所以11121242ab -≥-⨯=,即2212a b +≥,故22221a b +≥;(2)因为1a b +=,所以()1919910b aa b a b a b a b ⎛⎫+=++=++ ⎪⎝⎭,因为0a >,0b >,所以0b a>,90a b >,所以96b a a b +≥,当且仅当9b a a b =,即334b a ==时,等号成立,则91016b aa b ++≥,即1916a b+≥.【变式4-2】(23-24高一上·全国·专题练习)设a ,b ,c 均为正数,求证:()11192a b c a b b c a c ⎛⎫++++≥⎪+++⎝⎭.【答案】证明见解析【解析】∵a ,b ,c 均为正数,∴()()()0a b b c c a +++++≥>,当且仅当a b b c a c +=+=+,即a b c ==时,等号成立.1110a b b c a c ++≥>+++,当且仅当111a b b c a c==+++,即a b c ==时,等号成立.∴()11129a b c a b b c a c ⎛⎫++++≥= ⎪+++⎝⎭,故()11192a b c a b b c a c ⎛⎫++++≥ ⎪+++⎝⎭,当且仅当a b c ==时,等号成立.【变式4-3】(23-24高一上·安徽淮南·期中)已知,,a b c 是正实数.(1)证明:a b c ++≥(2)若2a b c ++=,证明:11192a b c ++≥.(3)已知,a b 是正数,且1a b +=,求证:()()ax by bx ay xy ++≥.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析.【解析】(1)由222()()()a b c a b b c a c ++=+++++≥++,当且仅当a b c ==时等号成立,即a b c ++≥.(2)由11111()(3)22a b c a b c a b c b c a c a ba b c a b c a a b b c c++++++++=⋅++=⋅++++++119(3(3222)222≥++=⋅+++=,当且仅当23a b c ===时等号成立,则11192a b c ++≥,得证.(3)由222222()()()()(2)()ax by bx ay ab x y xy a b ab xy xy a b ++=+++≥++2()xy a b xy =+=,当且仅当x y =时等号成立,不等式得证.考点五:基本不等式恒成立问题例5. (23-24高一上·贵州安顺·≥数m 的最大值为( )A .2B .3C .4D .9【答案】Dm ≥恒成立,即5m +≥恒成立.又559≥+=,当且仅当a b =时取等号.故实数m 的最大值为9.故选:D【变式5-1】(23-24高一上·吉林延边·月考)已知0x >,0y >,且2x y +=.若410x mxy +-≥恒成立,则实数m 的最大值是()A .4B .8C .3D .6【答案】A【解析】由410x mxy +-≥,则41828912222x x x x y m xy xy xy y x++++≤===+()9111991542222222221x y x y y x y x ⎛⎛⎫⎛⎫++==+++≥+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝,当且仅当922x y y x =,即12x =,32y =时,等号成立.故选:A.【变式5-2】(23-24高一上·广东揭阳·期中)已知0x >,0y >,且9x y xy +=,若不等式a x y ≤+恒成立,则a 的取值范围是( )A .(],6-∞B .(],16-∞C .(],8∞-D .(],9-∞【答案】B【解析】9x y xy +=,故911x y +=,()91910x yx y x y x y y x ⎛⎫+=++=++ ⎪⎝⎭,0x >,0y >,故96x y y x +≥=,当且仅当9x y y x=,即12,4x y ==时取等号,故10616x y +≥+=,x y +最小值是16,由不等式a x y ≤+恒成立可得16a ≤.a 的取值范围是(],16-∞,故选:B.【变式5-3】(23-24高一下·湖南株洲·开学考试)(多选)若对于任意0x >,231xax x ≤++恒成立,则实数a 的取值可以是( )A .15B .110C .12D .13【答案】ACD【解析】因为0x >,所以21113153x x x x x =≤=++++,当且仅当1x x=,即1x =时等号成立,由任意0x >,231xa x x ≤++恒成立, 所以15a ≥,符合条件有15,12,13,故A 、C 、D 对;11015<,故B 错;故选:ACD考点六:基本不等式在实际中的应用例6. (23-24高一下·浙江·月考)如图,某灯光设计公司生产一种长方形线路板,长方形()ABCD AB AD >的周长为4,沿AC 折叠使点B 到点B '位置,AB '交DC 于点P .研究发现当ADP △的面积最大时用电最少,则用电最少时,AB 的长度为( )A .54B C .32D 【答案】B【解析】如图,设AB x =,由矩形()ABCD AB AD >的周长为4,可知(2)AD x =-.设PC a =,则()DP x a =-.,90,APD CPB ADP CB P AD CB '''∠=∠∠=∠=︒= ,,Rt ADP Rt CB P AP PC a '∴∴== ≌.在Rt ADP 中,由勾股定理得222AD DP AP +=,即222(2)()x x a a -+-=,解得222x x a x-+=,所以22x DP x a x-=-=.所以ADP △的面积11222(2)322x S AD DP x x x x -⎛⎫=⋅=-⋅=-+ ⎪⎝⎭.所以33S ≤-=-2x x =时,即当x =时,ADP △的面积最大,面积的最大值为3-B .【变式6-1】(23-24高一上·江苏连云港·月考)某工厂建造一个无盖的长方体贮水池,其容积为48003m ,深度为3m .如果池底每平方米的造价为100元,池壁每平方米的造价为80元,怎样设计水池能使总造价最低?最低总造价为多少元?【答案】当水池设计成底面边长为40m 的正方形时,总造价最低,为198400元.【解析】设池底的一边长为()m 0x x >,则另一边长为48001600m=m 3x x,总造价为y 元,则1600160016001003280160000480y x x x x ⎛⎫⎛⎫=⨯++⨯⨯⨯=+⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭160000480198400≥+⨯=,当且仅当1600x x=,即40x =时,等号成立,所以当水池设计成底面边长为40m 的正方形时,总造价最低,最低为198400元.【变式6-2】(23-24高一上·广东佛山·月考)某工厂拟造一座平面图(如图)为长方形且面积为2150m 的三级污水处理池.由于地形限制,该处理池的长、宽都不能超过16 m ,且高度一定.如果四周池壁的造价为400元/2m ,中间两道隔墙的造价为248元/2m ,池底造价为80元/2m ,那么如何设计该处理池的长和宽,才能使总造价最低?(池壁的厚度忽略不计)【答案】长为时总造价最低.【解析】设处理池的长和宽分别为x ,y ,高为h ,总造价为z ,则150xy =,(016,016)x y <≤<≤,(22)400224815080(8001296)120001200012000z x y h yh x y h =+⨯+⨯+⨯=++≥+=+,当且仅当8001296x y =,又150xy =,即16x =<,16y 时取到等号,故长为时总造价最低.【变式6-3】(23-24高一上·四川乐山·期中)用篱笆在一块靠墙的空地围一个面积为2的等腰梯形菜园,如图所示,用墙的一部分做下底AD ,用篱笆做两腰及上底,且腰与墙成60︒,当等腰梯形的腰长为多少时,所用篱笆的长度最小?并求出所用篱笆长度的最小值.【答案】当等腰梯形的腰长为10m 时,所用篱笆长度最小,其最小值为30m .【解析】设()()m 0AB a a =>,上底()()m 0BC b b =>,分别过点,B C 作下底的垂线,垂足分别为,E F ,则BE ,2a AE DF ==,则下底22a aAD b a b =++=+,该等腰梯形的面积())22b a b S a b a ++==+=所以()2300a b a +=,则30022a b a =-,所用篱笆长为2l a b =+300222a a a =+-300322a a =+≥30=,当且仅当300322aa =,即()10m a =,()10mb =时取等号.所以,当等腰梯形的腰长为10m 时,所用篱笆长度最小,其最小值为30m .一、单选题1.(23-24高一上·陕西宝鸡·期中)221x x+取最小值时x 的取值为( )A .1B .1±C .2D .2±【答案】B【解析】由题意可知,20x >,∴2212x x +≥=,当且仅当221x x =,即1x =±时,等号成立,即221x x+取最小值时x 的取值为1±.故选:B .2.(23-24高一上·湖南娄底·期末)若0x >,0y >,且1x y +=,则xy 的最大值是( )A .116B .14C .12D .1【答案】B【解析】由题意1x y +=≥,解得14≤xy ,等号成立当且仅当12x y ==.故选:B.3.(22-23高一上·江苏宿迁·月考)若0x >,则22y x x=+的最小值是( )A .B .C .4D .2【答案】C【解析】因为0x >,所以224y x x =+=≥,当且仅当22x x=,即1x =时等号成立,所以22y x x=+的最小值是4.故选:C.4.(23-24高一下·云南丽江·开学考试)已知a ,b 为正数,41a b +=,则114a b+的最小值为( )A .1B .2C .4D .8【答案】C【解析】正数a ,b 满足41a b +=,则11114()2244444)(b a a b a b a a b b +=+=≥++++,当且仅当44b aa b =,即142a b ==时取等号,所以当11,82a b ==时,114a b +取得最小值4.故选:C5.(23-24高一上·湖南娄底·期末)已知0x >,则24-+x x x 的最小值为( )A .5B .3C .5-D .5-或3【答案】B【解析】由0x >,得244113x x x x x -+=+-≥=,当且仅当4x x =,即2x =时等号成立,所以24-+x x x的最小值为3.故选:B.6.(23-24高一上·山东济南·期末)如图所示,线段AB 为半圆的直径,O 为圆心,,C F 为半圆弧上不与,A B 重合的点,OF AB ⊥.作CD AB ⊥于,D DE OC ⊥于E ,设,AD a BD b ==,则下列不等式中可以直接表示CE DF ≤的是( )A .2aba b≤+B 2a b +≤C .2a b +≤D .2ab a b ≤+【答案】D【解析】因为,AD a BD b ==,所以,22a b a b OF OC OD +-===,在Rt DOF △中,DF ==又CD AB ⊥,所以CD ===在Rt CDO △中,DE OC ⊥,故ED OC OD DC ⋅=⋅,得到22a bOD DC ED a b OC -⋅===+所以2abCE a b===+,所以CE DF ≤,即2ab a b +,故选:D.二、多选题7.(23-24高一下·云南昆明·期中)下列说法正确的是( )A .1x x+的最小值为2B .(2)x x -的最大值为2C .22x x -+的最小值为2D .2272x x ++最小值为2【答案】CD【解析】对于选项A ,当=1x -时,12x x+=-,故A 错误;对于选项B ,()()222211x x x x x -=-+=--+,所以()2x x -的最大值为1,故B错误;对于选项C,122222x x x x -+=+≥=,当且仅当122xx=,即0x =时,等号成立,故C 正确.对于选项D ,222277222222x x x x ++=+-≥=-++,当且仅当22722x x+=+,即22x =时,等号成立,故D 正确.故选:CD.8.(23-24高一上·全国·单元测试)已知,R a b ∈,且0ab ≠,则下列四个不等式中,恒成立的为( )A .222a b ab +≥B .2b a a b+≥C .2a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭2D .22222a b a b ++⎛⎫≤⎪⎝⎭【答案】ACD【解析】由,R a b ∈,则222a b ab +≥,得222a b ab +≥,A 正确;由,R a b ∈,取1,2a b =-=,则1202b a a b +=--<,故B 错误;由于,R a b ∈,则22()024a b a b ab +-⎛⎫-=-≤ ⎪⎝⎭,则2a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,故C 正确;由于2222()0224a b a ba b ++-⎛⎫-=-≤ ⎪⎝⎭,故D 正确,故选:ACD .三、填空题9.(23-24高一上·广西百色·期末)若1x >,则2161x x x -+-的最小值为.【答案】9【解析】由1x >,得10x ->,于是21616161119111x x x x x x x -+=+=-++≥=---,当且仅当1611x x -=-,即5x =时取等号,所以2161x x x -+-的最小值为9.故答案为:910.(23-24高一上·北京·期中)某快递公司为提高效率,引进智能机器人分拣系统,以提高分拣效率和降低物流成本.已知购买x 台机器人的总成本为21()150600P x x x =++(单位:万元).若要使每台机器人的平均成本最低,则应买机器人 台.【答案】300【解析】购买x 台机器人的总成本为21()150600P x x x =++,则平均成本()150112600P x x x x =++≥+=,当且仅当150600x x=,即300x =时,平均成本最低为2万元.故答案为:300.11.(23-24高一上·吉林延边·月考)若x a ∀>,关于x 的不等式225x x a+≥-恒成立,则实数a 的取值范围是 .【答案】1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】若关于x 的不等式225x x a +≥-恒成立,则min 2(2)5x x a+≥-,因为x a >,故2222()2242x x a a a a x a x a +=-++≥=+--,当且仅当1x a =+时取等,故得425a +≥,解得12a ≥.故答案为:1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭四、解答题12.(23-24高一上·山东菏泽·月考)(1)已知01x <<,则(43)x x -取得最大值时x 的值为?(2)函数22(1)1x y x x +=>- 的最小值为?(3)已知x ,y 是正实数,且4x y +=,求13x y +的最小值.【答案】(1)23;(2)2 ;(3)1+【解析】(1)2113434(43)(3)(43)[3323x x x x x x +--=⨯⨯-≤⨯=,当且仅当343x x =-,即2(0,1)3x =∈时取等号.故(43)x x -取得最大值43时,x 的值为23.(2)2222122311x x x x y x x +-++-+==--2(1)2(1)31x x x -+-+=-3(1)221x x =-++≥+-.(1x >)当且仅当311x x -=-,即1(1,)x =∈+∞时取等号.故函数的最小值为2.(3)x ,R y +∈,()1311313112144y x x y x y x y x y ⎛⎫⎛⎫∴+=++=++≥+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当且仅当y =,即)21x =,(23y =时取等号.∴13x y +的最小值为113.(23-24高一上·安徽马鞍山·月考)如图,我国古代的“弦图”是由四个全等的直角三角形围成的.设直角三角形ABC 的直角边长为,a b ,且直角三角形ABC 的周长为2.(已知正实数数学31,x y2x y +≤x y =时等号成立)(1)求直角三角形ABC 面积的最大值;(2)求正方形ABDE 面积的最小值.【答案】(1)3-;(2)(43-【解析】(1)由题意得:(22a b =+=2≤=6ab ≤-所以132S ab =≤-a b =时,等号成立,所以直角三角形ABC面积的最大值为3-;(2)因为a b +≤所以21a b =+≤)21≥=,所以(2243S a b =+≥-,当且仅当a b =时,等号成立,所以正方形ABDE 面积的最小值为(43-.。
高中数学 不等式(附答案)
第三章 不等式一、考纲要求1.明确不等式的意义,掌握不等式的主要性质,并能正确灵活地应用这些性质解决问题.2.在熟练掌握一元一次不等式(组)、一元二次不等式的解法的基础上掌握高次不等式和分式不等式的解法.3.掌握一些简单的无理不等式的解法.4.掌握一些简单绝对值不等式的解法.5.掌握一些简单指数与对数不等式的解法.6.能利用分类讨论的方法解含参数的不等式.7.掌握不等式的证明,掌握证明不等式的比较法、综合法、分析法、数学归纳法、放缩法、反证法、换元法、判别式法.8.掌握二个(不扩展到三个)正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理. 9.理解不等式|a |-|b |≤|a +b |≤|a |+|b | 二、知识结构1.不等式的基本概念.(1)两个实数a 与b 之间具有以下性质:如果a-b 是正数,那么a >b ;如果a-b 是负数,那么a < b ;如果a-b 等于零,那么a =b ,反过来也对.即: a-b >0⇔a >b a-b =0⇔a =b a-b <0⇔a <b(2)同解不等式:如果第一个不等式的解都是第二个不等式的解;并且第二个不等式的解也都是第一个不等式的解,那么这两个不等式叫做同解不等式. 2.不等式的性质 (1)基本性质①a >b ⇔b <a(对称性)②a >b ,b >c ⇒a >c(传递性) ③a >b ⇒a+c >b+c(加法单调性) ④a >b ,c >0⇒ac >bca >b ,c <0⇒ac <bc(乘法单调性) (2)运算性质①a >b ,c >d ⇒a +c >b+d(同向不等式相加) ②a >b ,c <d ⇒a -c >b -d(异向不等式相减) ③a >b >0,c >d >0⇒ac >bd(同向不等式相乘) ④a >b >0,0<c <d ⇒c a >db(异向不等式相除) ⑤a >b >0⇒n a >n b (n ∈Z ,且n >1)(开方法则) ⑥a >b >0⇒a n>b n(n ∈Z ,且n >1)(乘方法则) 3.重要的基本不等式(1)若a ∈R ,则|a |≥0,a 2≥0(2)若a 、b ∈R ,则a 2+b 2≥2ab (3)若a 、b ∈R +,则ab ba ≥+2(当且仅当a=b 时等号成立) (4)若a 、b 、c ∈R +,则3abc 3c b a ≥++(当且仅当a=b=c 时等号成立) (5)a >0时|x |>a ⇔x 2>a 2⇔x <-a 或x >a|x |<a ⇔x 2<a ⇔-a <x <a(6)若a 、b ∈R ,则||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b | 4.解不等式的基本思想是化归为一元一次或一元二次不等式,主要依据是不等式的基本性质 ,要特别注意等价转化.①)(x f >a ⎪⎩⎪⎨⎧≥⇔⎩⎨⎧≥⇔≥0)()(,00)()()(,02x f a x f a x f a x f a x f a >时<>>时②⎪⎩⎪⎨⎧Φ∈≤⎩⎨⎧≥⇔x ,0a 0)x (f a )x (f a )x (f ,0a )x (f 2时<<时><③⎪⎩⎪⎨⎧≥≥⇔)()(0)(0)()()(x g x f x g x f x g x f >>④⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧≥≥≥⇔2)]([)(0)(0)(0)(0)()()(x g x f x g x f x g x f x g x f >< 或>⑤⎪⎩⎪⎨⎧≥≥⇔2)]([)(0)(0)()()(x g x f x g x f x g x f <<(6)指数不等式:转化为代数不等式. a f(x)<a g(x)(a >1)⇔f(x)<g(x); a f(x)<a g(x)(0<a <1)⇔f(x)>g(x); a f(x)<b(a >0,b >0,a ≠b) ⇔f(x)·lga=lgb (7)对数不等式,转化为代数不等式.log a f(x)<log a g(x)(a >1) ⇔0<f(x)<g(x)log a f(x)<log a g(x)(0<a <1)⇔f(x)>g(x)>0 (8)含有绝对值符号不等式|f(x)|<a(a >0)⇔-a <f(x)<a|f(x)|>a(a >0)⇔f(x)>a 或f(x)<-a另外,对于含有参数的不等式,要能正确地运用分类讨论方法求解.5.证明不等式不等式的证明的方法很多,主要应掌握比较法、分析法与不等式的解法 (1)一元一次不等式ax >b①a >0时,解集为{x |x >a } ②a <0时,解集为{x |x <a }③a=0时,(ⅰ)b ≥0,解集为Φ;(ⅱ)b <0,解集为R(2)一元二次不等式:(如下表)其中a >0,x 1,x 2是二次三项式ax 2+bx+c=0的两实根,12(3)简单的一元高次不等式:可用区间法(或称根轴法)求解,其步骤是: ①将f(x)的最高次项的系数化为正数; ②将f(x)分解为若干个一次因式的积;③将每一个一次因式的根标在数轴上,从右上方依次通过每一点画曲线;④根据曲线显示出的f(x)值的符号变化规律,写出不等式的解集.(4)分式不等式:先整理成一般形式)()(x g x f >0或)()(x g x f ≥0的形式,转化为整式不等式求解,即:)()(x g x f >0⇔f(x)·g(x)>0 )()(x g x f ≥0⇔0)x (g )x (f 0)x (g 0)x (f >或⋅⎩⎨⎧≠= 然后用“根轴法”或化为不等式组求解.(5)无理不等式:转化为有理不等式求解,常见类型有数学归纳法,另外,对反证法,放缩法和判别式法利用函数单调性等方法也应明确. A.比较法:a.求差比较法:a >b ⇔a-b >0;a <b ⇔a-b <0;a=b ⇔a-b=0b.求商比较法:b >0,b a >1⇒a >b ;b <0,ba>1⇒a <b 步骤:作差(或商)变形判断.B.综合法利用某些已经证明的不等式作为基础,再运用不等式的性质推导出所求证的不等式,这种证明方法叫综合法.综合法的思索路线是“由因导果”,也就是从一个(组)已知的不等式出发,不断地用必要条件代替前面的不等式,直至推导出要求证的不等式. 常用性质有:a.(a+b)2≥0;b.若a 、b ∈ R ,a 2+b 2≥2ab(当且仅当a=b 时取等号); c.若a >0,b >0,c >0,则有: a+b ≥2ab (当且仅当a=b 时取等号); a+b+c ≥33abc (当且仅当a=b=c 时取等号);a 3+b 3+c 3≥3abc(当且仅当a=b=c 时取等号). C.分析法:从求证的不等式出发,分析使这个不等式成立的充分条件把证明这个不等式的问题转化为这 些条件是否具备的问题.如果能够肯定这些条件都已具备,那么就可以判定所求证的不等式 成立,这种证明方法叫分析法,分析法的思索路线是“执果索因”,即从求证的不等式出发,不断地用充分条件来代替前面的不等式,直至找到已知不等式为止. 6.不等式的应用利用不等式求最值,主要利用公式nn 21n 21a a a na a a ⋯≥+⋯++,其中a i >0(i=1,2,…n)(1)当a 1+a 2+…+a n =m (常数)时,乘积a 1·a 2…a n 有最大值,其最大值为(nm )n,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时取最大值.(2)当a 1·a 2…a n =N(常数)时,和a 1+a 2+…+a n 有最小值,其最小值为n n N ,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时取最小值.利用此公式求最值,必须同时满足下面三个条件: ①各项均为正数; ②其和或积为常数; ③等号必须成立.利用此公式求最值,只需掌握n=2,3时的情形. 三、知识点、能力点提示(一)“相等”与“不等”的关系 “相等”和“不等”是现实世界物质形式中量与量的两种重要的关系,它们是相互关联,相互依存的,在一定的条件下,互相转化.在数学学习过程中,要注意“相等”与“不等”的相互关系,抓住实质性联系,通过“相等”与“不等”的转化,找到解决问题的途径,达到解决问题的目的.为便于说明,举例如下: 1.“相等”与“不等”相互转化. a)“相等”向“不等”的转化例1 在ΔABC 中,已知lgtgA+lgtgc=2lgtgB.求证:3π≤B <2π. 这个问题的已知是三角形中量的一种相等关系,要求从相等的条件出发,去推证出关于另一 (些)量的不等关系.虽说本题考查的是对数、三角函数、不等式的一些相关基础知识,并要求把分析法、综合法加以综合运用,但问题的实质却是某种“相等关系”向“不等关系”的转化,抓住这一实质特征,就可以找到解决问题的方法.当然要熟练掌握对数、三角函数及不等式的知识,在这里根据题意激活知识也是必不可少的.简解:lgtgA+lgtgC=2lgtgB=lgtgA ·tgc ⇒tg 2B=tgA ·tgctgB=tg(π-(A+C))=-Btg tgCtgA 21-+ ∴tgA+tgC=tgB(tg 2B -1) ∵tgA+tgC ≥2tgC tgA ⋅=2tgB 即 tg 2B-1≥2∴tgB ≥3 ∵B ≥3π…… 这里,抓住了tg 2B=tgA ·tgC 这一相等关系及tgB=-tgCtgA tgCtgA ⋅-+1隐含关系.通过tgA+tgC≥2tgC tgA ⋅这一恒成立的不等式得出关于tgB 的不等式,求解即得结论.b)“不等”向“相等”的转化.ⅰ)由实数理论知:若a ≥b 且a ≤b 则必有a=b ,这是由“不等”变为“相等”的典型模型,在数学运算中经常用到,例如:由(x-y)2≤0及隐含条件(x-y)2≥0可以导出(x-y)2=0ⅱ)添加变量使“不等”变“相等”.例如:由x+y >0⇒y >-x 可含y=-x+t ,这里t >0,从而把x,y 的“不等”关系转化为某种“相等”关系.例2 已知a 、b 、c ∈R ,函数f(x)=ax 2+bx+c ,g(x)=ax+b ,当-1≤x ≤1时,f(x)≤1 (1)证明:当|x |≤1时,|g(x)|≤2(2)设a >0,当|x |≤1时,g(x)的最大值是2,求f(x).本题综合了函数、方程、不等式的知识与方法,由于是以证明不等式为主,对逻辑思维和推理论证能力的要求很高,难度很大,它以二次函数和一次函数为载体,侧重考查函数的概念,含绝对值的不等式的性质,函数的单调性等数学知识的综合灵活运用,并利用函数作为材料,考查恒等变形,放缩变形的方法和技能,等式和不等式的联系和转化.这里仅剖析第(2)小题.已知告诉我们:对一切x ∈[-1,1],g(x)≤2恒成立,这是不等的关系,由此(加上“a >0 ”)要得出f(x)的表达式,即给出一组值,使之分别与a 、b 、c 相等,很明显是“不等”向“ 相等”的转化. 简解如下:∵a >0,∴g(x)=ax+b 是[-1,1]上的增函数,当x=1时,g(x)max =g(1) 即:a+b=g(1)=2=f(1)-f(0) ① ∵-1≤f(0)=f(1)-2≤1-2≤-1 ∴c=f(0)=-1∵当-1≤x ≤1 时f(x)≥-1恒成立,即f(x)≥f(0) ∴直线x=0是抛物线y=f(x)的对称轴,由此可得-ab2=0,即b=0代入①得a=2 ∴f(x)=2x 2-12.“相等”与“不等”的构造 从上可以看出,“相等”向“不等”的转化,其关键之处在于构建出相关的不等关系,再将这个不等关系向目标(不等式)作进一步的变形处理即可. a)在“相等关系”中构造出“不等关系”:途径:①利用重要不等式:ⅰ)a 2+b 2≥2ab ⅱ)a 、b 、c ∈R +, a+b ≥2ab ,a+b+c ≥33abc ⅲ)a b +ba≥2(a 、b >0)等等 ②利用函数单调性:f(x)是区间I 上的增函数,若x 1、x 2∈I ,则f(x 2 )<f(x 1);f(x)是区间I 上的减函数,若x 1、x 2∈I ,则f(x 1)>f(x 2); ③利用等量关系中的隐含条件,如y=⎩⎨⎧≥≥-⇒-001122y x x x 2+y 2=a 2⎪⎩⎪⎨⎧≤≤⇒a y a x 例3 已知a 、b 为正数,且a+b=1,求证(a+a 1)2+(b+b 1)2≥(225). 证明一 因a 、b 为正数,a+b=1,于是(a+a 1)2+(b+b 1)2=(a+a b a +)2+(b+b b a +)2=(a+1+a b )2+(b+1+ba )2=a 2+1+22a b +2a+2b+2·a b +b 2+1+22b a +2b+2a+2·ba=6+(a 2+b 2)+( 22a b +22b a )+2(a b +ba)=6+(a+b)2-2ab+(22a b )+2(a b )+ab≥13-2ab由ab ≤2b a +=21得,ab ≤41 所以13-2ab ≥225故 (a+a 1)2+(b+b 1)2≥225(当且仅当a=b=21时取等号)。
高中数学经典代数不等式100题及解答
x2 y 2 x y 2 xy xy 2 2 x y
x y x y
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7 : a, b, c 0, prove : solution one : S .O.S .
2(a 3 b3 c 3 ) 9(a b c) 2 2 33 abc (a b 2 c 2 )
2(a 3 b3 c 3 ) 9(a b c) 2 6 27 2 abc (a b 2 c 2 ) 9 abc 2 a b2 c2 abc solution two : pqr 做代换 : p a b c, q ab bc ca, r abc
8 : x, y, z 0, prove : 3 xyz
x yz 3 3 2x 2z x y z x y 不妨x y z , 原不等式 3 xyz 3 xyz z 3 3 3 3 x y y 注意到 : 3 xyz 3 y 2 z z , done. 3 3 3
x y yz zx
9 : a, b, c, x, y, z 0, prove : 3 (a x)(b y )(c z ) 3 abc 3 xyz
3 a b c abc 3 3 ( a x )(b y )(c z ) a x b y c z 注意到 : 3 xyz y z x 3 a x b y c z 3 ( a x )(b y )(c z ) 两式相加整理得原不等式
中考数学 专题04 代数之不等式(组 )问题(含解析)
专题04 代数之不等式(组 )问题中考数学压轴题中不等式(组)问题较少,主要有含参数的不等式(组)问题,新定义的应用形成的不等式(组)问题,它们出现在选择和填空题中。
一、含参数的不等式(组)问题:1. 若关于x 的不等式2x m <03-恰好只有5个正整数解,则m 的取值范围是 。
【答案】10<m 43≤。
【考点】一元一次不等式的整数解。
2. 如果关于x 的不等式组:⎩⎨⎧≤-≥-0203b x a x ,的整数解仅有1,2,那么适合这个不等式组的整数a ,b 组成的有序数对[a ,b]共有 个。
【答案】6.【解析】∵整数解仅有1,2,∴0<3a ≤1,2≤2b <3, 解得:0<a ≤3,4≤b <6,∴a=1,2,3,b=4,5,∴整数a ,b 组成的有序数对(a ,b )共有3×2=6个. 考点:一元一次不等式组的整数解.二、新定义的应用形成的不等式(组)问题:3. 定义:对于实数a ,符号[a]表示不大于a 的最大整数.例如:[5.7]=5,[5]=5,[-π]=-4.(1)如果[a]=-2,那么a 的取值范围是 ___________.(2)如果321=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+x ,满足条件的所有正整数x 有____________. 【答案】-3≤a ≤-2 5,6【解析】4. 阅读理解: 对非负实数x “四舍五入”到个位的值记为<x>,即:当n 为非负整数时,如果11n x <n 22-?,则<x>=n 。
如:<0>=<0.49>=0,<0.64>=<1.393>=1,<3>=3,<2.5>=<3.12>=3,…试解决下列问题:(1)填空:如果<3x -2>=4,则实数x 的取值范围为 ;(2)当x 0³,m 为非负整数时,求证:x m m x +=+;(3)求满足71x x 52=-的所有非负实数x 的值; 【答案】(1)1113x <66≤。
不等式讲义知识点详解+例题+习题(含详细答案)(最新整理)
不等式讲义最新考纲:1.理解绝对值的几何意义,并了解下列不等式成立的几何意义及取等号的条件:(1)|a +b |≤|a |+|b |(a ,b ∈R ).(2)|a -b |≤|a -c |+|c -b |(a ,b ∈R ).2.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax +b |≤c ,|ax +b |≥c ,|x -c |+|x -b |≥a .3.了解柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义,并会证明.4.通过一些简单问题了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法、数学归纳法.1.含有绝对值的不等式的解法(1)|f (x )|>a (a >0)⇔f (x )>a 或f (x )<-a ;(2)|f (x )|<a (a >0)⇔-a <f (x )<a ;(3)对形如|x -a |+|x -b |≤c ,|x -a |+|x -b |≥c 的不等式,可利用绝对值不等式的几何意义求解.2.含有绝对值的不等式的性质|a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |.问题探究:不等式|a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |中,“=”成立的条件分别是什么?提示:不等式|a |-|b |≤|a +b |≤|a |+|b |,右侧“=”成立的条件是ab ≥0,左侧“=”成立的条件是ab ≤0且|a |≥|b |;不等式|a |-|b |≤|a -b |≤|a |+|b |,右侧“=”成立的条件是ab ≤0,左侧“=”成立的条件是ab ≥0且|a |≥|b |.3.基本不等式定理1:设a ,b ∈R ,则a 2+b 2≥2ab .当且仅当a =b 时,等号成立.定理2:如果a 、b 为正数,则≥,当且仅当a =b 时,等号成立.a +b 2ab 定理3:如果a 、b 、c 为正数,则≥,当且仅当a =b =c 时,a +b +c 33abc 等号成立.定理4:(一般形式的算术—几何平均值不等式)如果a 1、a 2、…、a n 为n 个正数,则≥,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时,等号成立.a 1+a 2+…+a nn n a 1a 2…a n 4.柯西不等式(1)柯西不等式的代数形式:设a ,b ,c ,d 为实数,则(a 2+b 2)·(c 2+d 2)≥(ac +bd )2,当且仅当ad =bc 时等号成立.(2)若a i ,b i (i ∈N *)为实数,则()()≥(i b i )2,当且仅当b i =0(i =n ∑i =1a 2i n ∑i =1b 2i n ∑i =1a 1,2,…,n )或存在一个数k ,使得a i =kb i (i =1,2,…,n )时,等号成立.(3)柯西不等式的向量形式:设α,β为平面上的两个向量,则|α|·|β|≥|α·β|,当且仅当这两个向量同向或反向时等号成立.1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)(1)对|a +b |≥|a |-|b |当且仅当a >b >0时等号成立.( )(2)对|a -b |≤|a |+|b |当且仅当ab ≤0时等号成立.( )(3)|ax +b |≤c (c >0)的解等价于-c ≤ax +b ≤c .( )(4)不等式|x -1|+|x +2|<2的解集为Ø.( )(5)若实数x 、y 适合不等式xy >1,x +y >-2,则x >0,y >0.( )[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√2.不等式|2x -1|-x <1的解集是( )A .{x |0<x <2}B .{x |1<x <2}C .{x |0<x <1}D .{x |1<x <3}[解析] 解法一:x =1时,满足不等关系,排除C 、D 、B ,故选A.解法二:令f (x )=Error!则f (x )<1的解集为{x |0<x <2}.[答案] A3.设|a |<1,|b |<1,则|a +b |+|a -b |与2的大小关系是( )A .|a +b |+|a -b |>2B .|a +b |+|a -b |<2C .|a +b |+|a -b |=2D .不能比较大小[解析] |a +b |+|a -b |≤|2a |<2.[答案] B4.若a ,b ,c ∈(0,+∞),且a +b +c =1,则++的最大值为( )a b c A .1 B . 2C. D .23[解析] (++)2=(1×+1×+1×)2≤ (12+12+12)(a +b +c )a b c a b c =3.当且仅当a =b =c =时,等号成立.13∴(++)2≤3.a b c ++的最大值为.故应选C.a b c 3[答案] C5.若存在实数x 使|x -a |+|x -1|≤3成立,则实数a 的取值范围是________.[解析] 利用数轴及不等式的几何意义可得x 到a 与到1的距离和小于3,所以a 的取值范围为-2≤a ≤4.[答案] -2≤a ≤4考点一 含绝对值的不等式的解法解|x -a |+|x -b |≥c (或≤c )型不等式,其一般步骤是:(1)令每个绝对值符号里的代数式为零,并求出相应的根.(2)把这些根由小到大排序,它们把定义域分为若干个区间.(3)在所分区间上,去掉绝对值符号组成若干个不等式,解这些不等式,求出它们的解集.(4)这些不等式解集的并集就是原不等式的解集.解绝对值不等式的关键是恰当的去掉绝对值符号.(1)(2015·山东卷)不等式|x -1|-|x -5|<2的解集是( )A .(-∞,4)B .(-∞,1)C .(1,4)D .(1,5)(2)(2014·湖南卷)若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为Error!,则a =________.[解题指导] 切入点:“脱掉”绝对值符号;关键点:利用绝对值的性质进行分类讨论.[解析] (1)当x <1时,不等式可化为-(x -1)+(x -5)<2,即-4<2,显然成立,所以此时不等式的解集为(-∞,1);当1≤x ≤5时,不等式可化为x -1+(x -5)<2,即2x -6<2,解得x <4,又1≤x ≤5,所以此时不等式的解集为[1,4);当x >5时,不等式可化为(x -1)-(x -5)<2,即4<2,显然不成立,所以此时不等式无解.综上,不等式的解集为(-∞,4).故选A.(2)∵|ax -2|<3,∴-1<ax <5.当a >0时,-<x <,与已知条件不符;1a 5a当a =0时,x ∈R ,与已知条件不符;当a <0时,<x <-,又不等式的解集为Error!,故a =-3.5a 1a[答案] (1)A (2)-3用零点分段法解绝对值不等式的步骤:(1)求零点;(2)划区间、去绝对值号;(3)分别解去掉绝对值的不等式;(4)取每个结果的并集,注意在分段时不要遗漏区间的端点值.对点训练已知函数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 )=Error!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].考点二 利用绝对值的几何意义或图象解不等式对于形如|x -a |+|x -b |>c 或|x -a |+|x -b |<c 的不等式,利用绝对值的几何意义或者画出左、右两边函数的图象去解不等式,更为直观、简捷,它体现了数形结合思想方法的优越性.|x -a |+|x -b |的几何意义是数轴上表示x 的点与点a 和点b 的距离之和,应注意x 的系数为1.(1)(2014·重庆卷)若不等式|x -1|+|x +2|≥a 2+a +2对任意实数x 恒成立,12则实数a 的取值范围是________.(2)不等式|x +1|-|x -2|>k 的解集为R ,则实数k 的取值范围是__________.[解题指导] 切入点:绝对值的几何意义;关键点:把恒成立问题转化为最值问题.[解析] (1)∵|x -1|+|x +2|≥|(x -1)-(x -2)|=3,∴a 2+a +2≤3,解得≤a ≤.12-1174-1+174即实数a 的取值范围是.[-1-174,-1+174](2)解法一: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.解法二:令y =|x +1|-|x -2|,则y=Error!要使|x+1|-|x-2|>k恒成立,从图象中可以看出,只要k<-3即可.故k<-3满足题意.[答案] (1) (2)(-∞,-3)[-1-174,-1+174]解含参数的不等式存在性问题,只要求出存在满足条件的x即可;不等式的恒成立问题,可转化为最值问题,即f(x)<a恒成立⇔a>f(x)max,f(x)>a恒成立⇔a<f(x)min.对点训练(2015·唐山一模)已知函数f(x)=|2x-a|+a,a∈R,g(x)=|2x-1|.(1)若当g(x)≤5时,恒有f(x)≤6,求a的最大值;(2)若当x∈R时,恒有f(x)+g(x)≥3,求a的取值范围.[解] (1)g(x)≤5⇔|2x-1|≤5⇔-5≤2x-1≤5⇔-2≤x≤3;f(x)≤6⇔|2x-a|≤6-a⇔a-6≤2x-a≤6-a⇔a-3≤x≤3.依题意有,a-3≤-2,a≤1.故a的最大值为1.(2)f(x)+g(x)=|2x-a|+|2x-1|+a≥|2x-a-2x+1|+a=|a-1|+a,当且仅当(2x-a)(2x-1)≤0时等号成立.解不等式|a-1|+a≥3,得a的取值范围是[2,+∞).考点三 不等式的证明与应用不等式的证明方法很多,解题时既要充分利用已知条件,又要时刻瞄准解题目标,既不仅要搞清是什么,还要搞清干什么,只有兼顾条件与结论,才能找到正确的解题途径.应用基本不等式时要注意不等式中等号成立的条件.(2015·新课标全国卷Ⅱ)设a ,b ,c ,d 均为正数,且a +b =c +d ,证明:(1)若ab >cd ,则+>+;a b c d (2)+>+是|a -b |<|c -d |的充要条件.a b c d [解题指导] 切入点:不等式的性质;关键点:不等式的恒等变形.[证明] (1)因为(+)2=a +b +2,(+)2=c +d +2,a b ab c d cd 由题设a +b =c +d ,ab >cd 得(+)2>(+)2.a b c d +>+.a b c d (2)①若|a -b |<|c -d |,则(a -b )2<(c -d )2,即(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd .因为a +b =c +d ,所以ab >cd .由(1)得+>+.a b c d +>+,则(+)2>(+)2,即a b c d a b c d a +b +>c +d +2.ab cd 因为a +b =c +d ,所以ab >cd .于是(a -b )2=(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd =(c -d )2.因此|a -b |<|c -d |.+>+是|a -b |<|c -d |的充要条件.a b c d分析法是证明不等式的重要方法,当所证不等式不能使用比较法且与重要不等式、基本不等式没有直接联系,较难发现条件和结论之间的关系时,可用分析法来寻找证明途径,使用分析法证明的关键是推理的每一步必须可逆.对点训练(2014·新课标全国卷Ⅱ)设a 、b 、c 均为正数,且a +b +c =1.证明:(1)ab +bc +ac ≤;13(2)++≥1.a 2b b 2c c 2a[证明] (1)由a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ca 得a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca .由题设得(a +b +c )2=1,即a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =1.所以3(ab +bc +ca )≤1,即ab +bc +ca ≤.13(2)因为+b ≥2a ,+c ≥2b ,+a ≥2c ,a 2b b 2c c 2a故+++(a +b +c )≥2(a +b +c ),a 2b b 2c c 2a即++≥a +b +c .a 2b b 2c c 2a所以++≥1.a 2b b 2c c 2a———————方法规律总结————————[方法技巧]1.绝对值不等式求解的根本方向是去除绝对值符号.2.绝对值不等式在求与绝对值运算有关的最值问题时需灵活运用,同时还要注意等号成立的条件.3.在证明不等式时,应根据命题提供的信息选择合适的方法与技巧.如在使用柯西不等式时,要注意右边为常数.[易错点睛]1.对含有参数的不等式求解时,分类要完整.2.应用基本不等式和柯西不等式证明时要注意等号成立的条件.课时跟踪训练(七十)一、填空题1.不等式|2x -1|<3的解集为__________.[解析] |2x -1|<3⇔-3<2x -1<3⇔-1<x <2.[答案] (-1,2)2.若不等式|kx -4|≤2的解集为{x |1≤x ≤3},则实数k =__________.[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.[答案] 23.不等式|2x +1|+|x -1|<2的解集为________.[解析] 当x ≤-时,原不等式等价为-(2x +1)-(x -1)<2,即-3x <2,x >-12,此时-<x ≤-.当-<x <1时,原不等式等价为(2x +1)-(x -1)<2,即x <0,23231212此时-<x <0.当x ≥1时,原不等式等价为(2x +1)+(x -1)<2,即3x <2,x <,此1223时不等式无解,综上,原不等式的解为-<x <0,即原不等式的解集为.23(-23,0)[答案] (-23,0)4.已知关于x 的不等式|x -1|+|x |≤k 无解,则实数k 的取值范围是__________.[解析] ∵|x -1|+|x |≥|x -1-x |=1,∴当k <1时,不等式|x -1|+|x |≤k 无解,故k <1.[答案] (-∞,1)5.(2015·西安统考)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________.[解析] |x -5|+|x +3|≥|(x -5)-(x +3)|=8,故a ≤8.[答案] (-∞,8]6.(2015·重庆卷)若函数f (x )=|x +1|+2|x -a |的最小值为5,则实数a =__________.[解析] 当a =-1时,f (x )=3|x +1|≥0,不满足题意;当a <-1时,f (x )=Error!f (x )min =f (a )=-3a -1+2a =5,解得a =-6;当a >-1时,f (x )=Error!f (x )min =f (a )=-a +1+2a =5,解得a =4.[答案] -6或47.若关于x 的不等式|a |≥|x +1|+|x -2|存在实数解,则实数a 的取值范围是__________.[解析] ∵f (x )=|x +1|+|x -2|=Error!∴f (x )≥3.要使|a |≥|x +1|+|x -2|有解,∴|a |≥3,即a ≤-3或a ≥3.[答案] (-∞,-3]∪[3,+∞)8.已知关于x 的不等式|x -a |+1-x >0的解集为R ,则实数a 的取值范围是__________.[解析] 若x -1<0,则a ∈R ;若x -1≥0,则(x -a )2>(x -1)2对任意的x ∈[1,+∞)恒成立,即(a -1)[(a +1)-2x ]>0对任意的x ∈[1,+∞)恒成立,所以Error!(舍去)或Error!对任意的x ∈[1,+∞]恒成立,解得a <1.综上,a <1.[答案] (-∞,1)9.设a ,b ,c 是正实数,且a +b +c =9,则++的最小值为__________.2a 2b 2c[解析] ∵(a +b +c )(2a +2b +2c )=[()2+()2+()2]a b c [(2a )2+(2b )2+(2c )2]≥2=18,(a ·2a +b ·2b +c ·2c )∴++≥2,∴++的最小值为2.2a 2b 2c 2a 2b 2c[答案] 210.(2014·陕西卷)设a ,b ,m ,n ∈R ,且a 2+b 2=5,ma +nb =5,则 m 2+n 2的最小值为________.[解析] 由柯西不等式,得(a 2+b 2)(m 2+n 2)≥(am +bn )2,即5(m 2+n 2)≥25,∴m 2+n 2≥5,当且仅当an =bm 时,等号成立.∴的最小值为.m 2+n 25[答案] 511.对任意x ,y ∈R ,|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为__________.[解析] ∵|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|=(|1-x |+|x |)+(|1-y |+|1+y |)≥|(1-x )+x |+|(1-y )+(1+y )|=1+2=3,当且仅当(1-x )·x ≥0,(1-y )·(1+y )≥0,即0≤x ≤1,-1≤y ≤1时等号成立,∴|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为3.[答案] 312.若不等式|x +1|-|x -4|≥a +,对任意的x ∈R 恒成立,则实数a 的取4a值范围是________.[解析] 只要函数f (x )=|x +1|-|x -4|的最小值不小于a +即可.由于||x +1|4a-|x -4||≤|(x +1)-(x -4)|=5,所以-5≤|x +1|-|x -4|≤5,故只要-5≥a +即4a可.当a >0时,将不等式-5≥a +整理,得a 2+5a +4≤0,无解;当a <0时,4a将不等式-5≥a +整理,得a 2+5a +4≥0,则有a ≤-4或-1≤a <0.综上可知,4a实数a 的取值范围是(-∞,-4]∪[-1,0).[答案] (-∞,-4]∪[-1,0)二、解答题13.已知不等式2|x -3|+|x -4|<2a .(1)若a =1,求不等式的解集;(2)若已知不等式的解集不是空集,求a 的取值范围.[解] (1)当a =1时,不等式即为2|x -3|+|x -4|<2,若x ≥4,则3x -10<2,x <4,∴舍去;若3<x <4,则x -2<2,∴3<x <4;若x ≤3,则10-3x <2,∴<x ≤3.83综上,不等式的解集为Error!.(2)设f (x )=2|x -3|+|x -4|,则f (x )=Error!作出函数f (x )的图象,如图所示.由图象可知,f (x )≥1,∴2a >1,a >,即a 的取值范围为.12(12,+∞)14.(2015·新课标全国卷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<x <1;23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Error!.(2)由题设可得,f (x )=Error!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 ,B (2a +1,0),C (a ,a +1),△ABC 的面积为(a +1)2.(2a -13,0)23由题设得(a +1)2>6,故a >2.23所以a 的取值范围为(2,+∞).15.设函数f (x )=|x -1|+|x -a |.(1)若a =-1,解不等式f (x )≥3;(2)如果∀x ∈R ,f (x )≥2,求a 的取值范围.[解] (1)当a =-1时,f (x )=|x -1|+|x +1|,f (x )=Error!作出函数f (x )=|x -1|+|x +1|的图象.由图象可知,不等式f (x )≥3的解集为Error!.(2)若a =1,f (x )=2|x -1|,不满足题设条件;若a <1,f (x )=Error!f (x )的最小值为1-a ;若a >1,f (x )=Error!f (x )的最小值为a -1.∴对于∀x ∈R ,f (x )≥2的充要条件是|a -1|≥2,∴a 的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).16.(2015·福建卷)已知a >0,b >0,c >0,函数f (x )=|x +a |+|x -b |+c 的最小值为4.(1)求a +b +c 的值;(2)求a 2+b 2+c 2的最小值.1419[解] (1)因为f (x )=|x +a |+|x -b |+c ≥|(x +a )-(x -b )|+c =|a +b |+c ,当且仅当-a ≤x ≤b 时,等号成立.又a >0,b >0,所以|a +b |=a +b ,所以f (x )的最小值为a +b +c .又已知f (x )的最小值为4,所以a +b +c =4.(2)由(1)知a +b +c =4,由柯西不等式得(4+9+1)≥(14a 2+19b 2+c 2)2=(a +b +c )2=16,(a 2×2+b 3×3+c ×1)即a 2+b 2+c 2≥.141987当且仅当==,12a 213b 3c 1即a =,b =,c =时等号成立.8718727故a 2+b 2+c 2的最小值为.141987。
高中数学不等式习题及详细答案
第三章 不等式一、选择题1.已知x ≥25,则f (x )=4-25+4-2x x x 有( ).A .最大值45B .最小值45C .最大值1D .最小值12.若x >0,y >0,则221+)(y x +221+)(xy 的最小值是( ).A .3B .27 C .4 D .29 3.设a >0,b >0 则下列不等式中不成立的是( ). A .a +b +ab1≥22B .(a +b )(a 1+b1)≥4 C22≥a +bD .ba ab+2≥ab 4.已知奇函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (1)=0,则不等式xx f x f )()(--<0的解集为( ).A .(-1,0)∪(1,+∞)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(0,1)5.当0<x <2π时,函数f (x )=x xx 2sin sin 8+2cos +12的最小值为( ).A .2B .32C .4D .346.若实数a ,b 满足a +b =2,则3a +3b 的最小值是( ). A .18B .6C .23D .2437.若不等式组⎪⎩⎪⎨⎧4≤ 34 ≥30 ≥y x y x x ++,所表示的平面区域被直线y =k x +34分为面积相等的两部分,则k 的值是( ).A .73B .37C .43D .348.直线x +2y +3=0上的点P 在x -y =1的上方,且P 到直线2x +y -6=0的距离为35,则点P 的坐标是( ).A .(-5,1)B .(-1,5)C .(-7,2)D .(2,-7)9.已知平面区域如图所示,z =mx +y (m >0)在平面区域内取得最优解(最大值)有无数多个,则m 的值为( ).A .-207B .207 C .21D .不存在10.当x >1时,不等式x +11-x ≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是( ).A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[3,+∞)D .(-∞,3]二、填空题11.不等式组⎩⎨⎧ 所表示的平面区域的面积是 .12.设变量x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧ 若目标函数z =ax +y (a >0)仅在点(3,0)处取得最大值,则a 的取值范围是 .13.若正数a ,b 满足ab =a +b +3,则ab 的取值范围是 . 14.设a ,b 均为正的常数且x >0,y >0,xa+y b =1,则x +y 的最小值为 .15.函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +1=0上,其中mn >0,则m 1+n2的最小值为 . 16.某工厂的年产值第二年比第一年增长的百分率为p 1,第三年比第二年增长的百分率为p 2,若p 1+p 2为定值,则年平均增长的百分率p 的最大值为 .(x -y +5)(x +y )≥00≤x ≤3 x +2y -3≤0 x +3y -3≥0, y -1≤0(第9题)三、解答题17.求函数y =1+10+7+2x x x (x >-1)的最小值.18.已知直线l 经过点P (3,2),且与x 轴、y 轴正半轴分别交于A ,B 两点,当△AOB 面积最小时,求直线l 的方程.(第18题)19.某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用A 原料3吨,B 原料2吨;生产每吨乙产品要用A 原料1吨,B 原料3吨,销售每吨甲产品可获得利润5万元,销售每吨乙产品可获得利润3万元.该企业在一个生产周期内消耗A 原料不超过13吨,B 原料不超过18吨.那么该企业可获得最大利润是多少?20.(1)已知x <45,求函数y =4x -1+5-41x 的最大值; (2)已知x ,y ∈R *(正实数集),且x1+y 9=1,求x +y 的最小值;(3)已知a >0,b >0,且a 2+22b =1,求2+1b a 的最大值.参考答案1.D解析:由已知f (x )=4-25+4-2x x x =)()(2-21+2-2x x =21⎥⎦⎤⎢⎣⎡2-1+2-x x )(, ∵ x ≥25,x -2>0, ∴21⎥⎦⎤⎢⎣⎡2-1+2-x x )(≥21·2-12-2x x ⋅)(=1, 当且仅当x -2=2-1x ,即x =3时取等号. 2.C 解析:221+)(y x +221+)(xy =x 2+22241+++41+x x y y yy x =⎪⎭⎫ ⎝⎛2241+x x +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2241+y y +⎪⎪⎭⎫⎝⎛x y y x +. ∵ x 2+241x ≥22241x x ⋅=1,当且仅当x 2=241x ,x =22时取等号;41+22y y ≥22241y y ⋅=1,当且仅当y 2=241y ,y =22时取等号; x yy x +≥2x y y x ⋅=2(x >0,y >0),当且仅当y x =xy,y 2=x 2时取等号. ∴⎪⎭⎫ ⎝⎛2241+x x +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2241+y y +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛x y y x +≥1+1+2=4,前三个不等式的等号同时成立时,原式取最小值,故当且仅当x =y =22时原式取最小值4. 3.D 解析:方法一:特值法,如取a =4,b =1,代入各选项中的不等式,易判断只有ba ab+2≥ab 不成立.方法二:可逐项使用均值不等式判断 A :a +b +ab1≥2ab +ab1≥2abab 12⋅=22,不等式成立.B :∵ a +b ≥2ab >0,a 1+b 1≥2ab 1>0,相乘得 (a +b )( a 1+b1)≥4成立.C :∵ a 2+b 2=(a +b )2-2ab ≥(a +b )2-222⎪⎭⎫ ⎝⎛+b a =222⎪⎭⎫⎝⎛+b a ,又ab ≤2b a +⇒ab1≥b a +222≥a +b 成立. D :∵ a +b ≥2ab ⇒b a +1≤ab 21,∴b a ab +2≤ab ab 22=ab ,即ba ab+2≥ab 不成立.4.D解析: 因为f (x )是奇函数,则f (-x )=-f (x ),x x f x f )()(--<0x x f )(2⇔<0⇔xf (x )<0,满足x 与f (x )异号的x 的集合为所求.因为f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (1)=0,画出f (x )在(0,+∞)的简图如图,再根据f (x )是奇函数的性质得到f (x ) 在(-∞,0)的图象.由f (x )的图象可知,当且仅当x ∈(-1,0)∪(0,1)时,x 与f (x )异号. 5.C解析:由0<x <2π,有sin x >0,cos x >0. f (x )=x x x 2sin sin 8+2cos +12=x x x x cos sin 2sin 8+cos 222=xx sin cos +x x cos sin 4≥2x x x x cos sin 4sin cos· =4,当且仅当xx sin cos =x xcos sin 4,即tan x =21时,取“=”. ∵ 0<x <2π,∴ 存在x 使tan x =21,这时f (x )min =4.6.B解析:∵ a +b =2,故3a +3b ≥2b a 33⋅=2b a +3=6,当且仅当a =b =1时取等号.(第4题)故3a +3b 的最小值是6.7.A解析:不等式组表示的平面区域为如图所示阴影部分 △ABC .由⎩⎨⎧4343=+=+y x y x 得A (1,1),又B (0,4),C (0,43).由于直线y =k x +43过点C (0,43),设它与直线 3x +y =4的交点为D ,则由S △BCD =21S △ABC ,知D 为AB 的中点,即x D =21,∴ y D =25, ∴ 25=k ×21+34,k =37.8.A解析:设P 点的坐标为(x 0,y 0),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧解得⎩⎨⎧. 1=, 5=-00y x∴ 点P 坐标是(-5,1). 9.B解析:当直线mx +y =z 与直线AC 平行时,线段AC 上的每个点都是最优解.∵ k AC =1-5522-3=-207, ∴ -m =-207,即m =207. 10.D 解析:由x +1-1x =(x -1)+1-1x +1, ∵ x >1,∴ x -1>0,则有(x -1)+1-1x +1≥21-11-x x )·(+1=3,则a ≤3.. 53=56+2, 0<1--, 0=3+2+000000-y x y x yx二、填空题 11.24.解析:不等式(x -y +5)(x +y )≥0可转化为两个 二元一次不等式组. ⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⇔ 或⎪⎩⎪⎨⎧这两个不等式组所对应的区域面积之和为所求.第一个不等式组所对应的区域如图,而第二个不等式组所对应的区域不存在.图中A (3,8),B (3,-3),C (0,5),阴影部分的面积为25+113)(⨯=24. 12.⎭⎬⎫⎩⎨⎧21 >a a .解析:若z =ax +y (a >0)仅在点(3,0)处取得最大值,则直线z =ax +y 的倾斜角一定小于直线x +2y -3=0的倾斜角,直线z =ax +y 的斜率就一定小于直线x +2y -3=0的斜率,可得:-a <-21,即a >21.13.a b ≥9.解析:由于a ,b 均为正数,等式中含有ab 和a +b 这个特征,可以设想使用2+ba ≥ab 构造一个不等式.∵ ab =a +b +3≥ab 2+3,即a b ≥ab 2+3(当且仅当a =b 时等号成立), ∴ (ab )2-ab 2-3≥0,∴ (ab -3)(ab +1)≥0,∴ab ≥3,即a b ≥9(当且仅当a =b =3时等号成立). 14.(a +b )2. 解析:由已知xay ,y bx 均为正数,(x -y +5)(x +y )≥0 0≤x ≤3x -y +5≥0 x +y ≥0 0≤x ≤3 x -y +5≤0 x + y ≤0 0≤x ≤3(第11题)∴ x +y =(x +y )(x a+y b )=a +b +x ay +y bx ≥a +b +ybx x ay ·2 =a +b +2ab , 即x +y ≥(a +b )2,当且仅当1=+=yb x a y bxx ay 即 ab b y ab a x +=+=时取等号. 15.8.解析:因为y =log a x 的图象恒过定点(1,0),故函数y =log a (x +3)-1的图象恒过定点A (-2,-1),把点A 坐标代入直线方程得m (-2)+n (-1)+1=0,即2m +n =1,而由mn >0知mn ,n m 4均为正,∴m 1+n2=(2m +n )(m 1+n 2)=4+m n +n m 4≥4+n m m n 42⋅=8,当且仅当1=+24=n m n m m n 即 21=41=n m 时取等号. 16.221p p +. 解析:设该厂第一年的产值为a ,由题意,a (1+p )2=a (1+p 1)(1+p 2),且1+p 1>0, 1+p 2>0,所以a (1+p )2=a (1+p 1)(1+p 2)≤a 2212+1++1⎪⎭⎫ ⎝⎛p p =a 2212++1⎪⎭⎫ ⎝⎛p p ,解得p ≤2+21p p ,当且仅当1+p 1=1+p 2,即p 1=p 2时取等号.所以p 的最大值是2+21pp . 三、解答题17.解:令x +1=t >0,则x =t -1,y =t t t 10+1-7+1-2)()(=t t t 4+5+2=t +t4+5≥t t 42⋅+5=9,当且仅当t =t4,即t =2,x =1时取等号,故x =1时,y 取最小值9.18.解:因为直线l 经过点P (3,2)且与x 轴y 轴都相交, 故其斜率必存在且小于0.设直线l 的斜率为k , 则l 的方程可写成y -2=k (x -3),其中k <0. 令x =0,则y =2-3k ;令y =0,则x =-k2+3. S △AOB =21(2-3k )(-k 2+3)=21⎥⎦⎤⎢⎣⎡)()(k k 4-+9-+12≥⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅)()(k k 4-9-2+1221=12,当且仅当(-9k )=(-k 4),即k =-32时,S △AOB 有最小值12,所求直线方程为 y -2=-32(x -3),即2x +3y -12=0. 19.解:设生产甲产品x 吨,生产乙产品y 吨,则有关系:则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++>> 18≤3213≤ 30 0y x y x y x ,目标函数z =5x +3y作出可行域后求出可行域边界上各端点的坐标,可知 当x =3,y =4时可获得最大利润为27万元.20.解:(1)∵ x <45,∴ 4x -5<0,故5-4x >0. y =4x -1+541x -=-(5-4x +x-451)+4.∵ 5-4x +x-451≥x -x -451452)(=2,∴ y ≤-2+4=2, 当且仅当5-4x =x -451,即x =1或x =23(舍)时,等号成立, 故当x =1时,y max =2.(第18题)(第18题)..;.. (2)∵x>0,y>0,x1+y9=1,∴x+y=(x1+y9)(x+y)=xy+yx9+10≥2yxxy9·+10=6+10=16.当且仅当xy=yx9,且x1+y9=1,即⎩⎨⎧12=,4=yx时等号成立,∴当x=4,y=12时,(x+y)min=16.(3)a2+1b=a⎪⎪⎭⎫⎝⎛2+2122b=2·a2+212b≤22⎪⎪⎭⎫⎝⎛2+21+22ba=423,当且仅当a=2+212b,即a=23,b=22时,a2+1b有最大值423.。
部编数学七年级下册第9章不等式与不等式组(解析版)含答案
第9章 不等式与不等式组一、单选题1.如图在数轴上表示是哪一个不等式的解( )A .1x ³-B .1x £-C . 2.5x ³-D . 2.5x £-【答案】A 【分析】直接根据数轴写出不等式的解集,判断即可.【详解】解:根据数轴可得:1x ³-,故选:A .【点睛】本题考查了在数轴上表示不等式的解集,不等式的解集在数轴上表示的方法是“,>³”向右画,“,<£”向左画,注意在表示解集时,“,³£”要用实心圆点表示;“,<>”要用空心圆点表示.2.“x 的2倍与3的和是非负数”列成不等式为( )A .230x +³B .230x +>C .230x +£D .230x +<【答案】A【分析】非负数就是大于或等于零的数,再根据x 的2倍与3的和是非负数列出不等式即可.【详解】解:“x 的2倍与3的和是非负数”列成不等式为:230,x +³故选:.A 【点睛】本题考查的是列不等式,掌握“非负数是正数或零,用不等式表示就是大于或等于零”是解题的关键.3.某次篮球联赛中,火炬队与月亮队要争夺一个出线权,火炬队目前的战绩是17胜13负(其中有1场以4分之差负于月亮队),后面还要比赛6场(其中包括再与月亮队比赛1场);月亮队目前的战绩是15胜16负,后面还要比赛5场.如果火炬队在后面对月亮队1场比赛中至少胜月亮队5分,那么它在后面的其他比赛中至少胜( )场就一定能出线?A .1B .2C .3D .4【答案】A【分析】利用火炬队在后面对月亮队1场比赛中至少胜月亮队5分,则火炬队胜场数不低于月亮队列出不等式即可得出答案.【详解】解设火炬队在后面的比赛中胜x 场就一定能出线.∵火炬队在后面对月亮队1场比赛中至少胜月亮队5分,那么火炬队目前的战绩是18胜13负,后面还要比赛5场;月亮队目前的战绩为15胜17负,后面还要比赛4场;月亮队在后面的比赛中至多胜4场,所以整个比赛它至多胜15419+=场.需有1819x +³.解得1³x .因此火炬队在后面的比赛中至少胜1场就一定能出线,故选:A .【点睛】本题考查的是一元一次不等式的应用,解题关键是设出未知数再根据题意列出不等式.4.已知方程组2420x ky x y +=ìí-=î有正数解,则k 的取值范围是( )A .4k <B .4k >C .4k <-D .4k >-【答案】D【分析】先将方程组标号,用含y 的代数式表示x ,利用代入消元法求出44+y k=,根据方程组2420x ky x y +=ìí-=î有正数解,可得不等式404+y k =>,解不等式即可.【详解】解:2420x ky x y +=ìí-=î①②,由方程20x y -=变形得2x y =③,把③代入①得44y ky +=,解得44+y k=,方程组2420x ky x y +=ìí-=î有正数解,∴404+y k=,∴4+0k >,∴4k >-.故选择D .【点睛】本题考查二元一次方程组的解法与不等式综合运用题,掌握二元一次方程组的解法与不等式的解法是解题关键.5.若()1a b x a +>+的解集是1x <,则a 必须满足是( )A .0a <B .1a >-C .1a <-D .1a £【答案】C【分析】由()1a b x a +>+的解集是1x <,可得0a b +<,再利用不等式的解集可得11a a b+=+,再利用两数相除,同号得正,可得10a +<,从而可得答案.【详解】解:Q ()1a b x a +>+的解集是1x <,\ 0a b +<,\ 不等式的解集为:x <1,a a b++ \ 11a a b +=+,∴10a +<,∴a <1,-故选:.C 【点睛】本题考查的是利用不等式的基本性质解不等式,以及利用不等式的解集确定字母系数的范围,掌握不等式的基本性质是解题的关键.6.不等式324x -<中,x 可取的最大整数值是( )A .0B .1C .2D .3【答案】B【分析】首先解不等式,再从不等式的解集中找出适合条件的最大正整数即可.【详解】解:324x -<,342x <+36x <2x <,\最大整数解是1.故选为:B .【点睛】本题考查解一元一次不等式,一元一次不等式的整数解,正确解不等式,求出解集是解答本题的关键.7.如图,天平右盘中的每个砝码的质量都是1g ,则物体A 的质量m (g )的取值范围在数轴上可表示( )A .B .C .D .【答案】D【分析】根据图示,可得不等式组的解集,可得答案.【详解】解:由图示得1A >,2A <,故选:D .【点睛】本题考查了在数轴上表示不等式的解集,先求出不等式的解集,再在数轴上表示出来,注意,不包括点1、2,用空心点表示.8.若数a 使关于x 的方程12ax +=﹣73x ﹣1有非负数解,且关于y 的不等式组172222212y y y a y--ì-<ïíï+>-î恰好有两个偶数解,则符合条件的所有整数a 的和是( )A .﹣22B .﹣18C .11D .12【答案】B【分析】依题意,表示出分式方程的解,由分式方程有非负数解确定出a 的值,表示不等式组的解集,由不等式组恰好有两个偶数解,得到a 的值即可.【详解】由题知:原式:17123ax x +=-- ,去分母得:33146ax x +=--,得:9314x a =-+,又关于x 的方程17123ax x +=--有非负数解,∴ 3140a +<,∴ 143a <-;不等式组整理得:414y a y <ìïí->ïî,解得:144a y -<<,由不等式组有解且恰好有两个偶数解,得到偶数解为2,0;∴ 1204a --£<,可得71a -£<∴1473a -£<-,则满足题意a 的值有﹣7,﹣6,﹣5,则符合条件的所有整数a 的和是﹣18.故选:B ;【点睛】本题考查一元一次不等式组的整数解、一元一次方程的解,难点在熟练掌握求解的运算过程.9.已知关于x ,y 的方程组343x y a x y a+=-ìí-=î,其中31a -££,下列结论:①当2a =-时,x ,y 的值互为相反数;②51x y =ìí=-î是方程组的解;③当1a =-时,方程组的解也是方程1x y +=的解;④若14y ££,则30a -££.其中正确的是( )A .①②B .②③C .②③④D .①③④【答案】D【分析】将原方程求解,用a 表示x 和y ,然后根据a 的取值范围,求出x 和y 的取值范围,然后逐一判断每一项即可.【详解】由343x y a x y a +=-ìí-=î,解得121x a y a=+ìí=-î∵31a -££∴53x -££,04y ££①当2a =-时,解得33x y =-ìí=î,故①正确;②51x y =ìí=-î不是方程组的解,故②错误;③当1a =-时,解得12x y =-ìí=î,此时1x y +=,故③正确;④若14y ££,即114a £-£,解得30a -££,故④正确;故选D .【点睛】本题考查了二元一次方程组,解一元一次不等式,熟练掌握二元一次方程组的解法和不等式的解法是本题的关键.10.如图的宣传单为莱克印刷公司设计与印刷卡片计价方式的说明,妮娜打算请此印刷公司设计一款母亲节卡片并印刷,她再将卡片以每张15元的价格贩售.若利润等于收入扣掉成本,且成本只考虑设计费与印刷费,则她至少需印多少张卡片,才可使得卡片全数售出后的利润超过成本的2成?( )A .112B .121C .134D .143【答案】C 【详解】分析:设妮娜需印x 张卡片,根据利润=收入﹣成本结合利润超过成本的2成,即可得出关于x 的一元一次不等式,解之即可得出x 的取值范围,取其内最小的整数即可得出结论.详解:设妮娜需印x 张卡片,根据题意得:15x ﹣1000﹣5x >0.2(1000+5x ),解得:x >13313,∵x 为整数,∴x≥134.答:妮娜至少需印134张卡片,才可使得卡片全数售出后的利润超过成本的2成.故选C .点睛:本题考查了一元一次不等式的应用,根据各数量之间的关系,正确列出一元一次不等式是解题的关键.二、填空题11.已知等腰三角形的周长为12cm ,则这个等腰三角形的腰长x 的范围是________.【答案】3cm 6cmx <<【分析】设等腰三角形的底边长为y cm ,根据三角形三边的不等关系及周长,可得关于x 的不等式,解不等式即可.【详解】设等腰三角形的底边长为y cm ,由已知得2x y >,212x y +=,∴2122x x >-,解得:x >3,∵y =12-2x >0,∴x <6∴36x <<故答案为:36cm x cm<<【点睛】本题是一元一次不等式的简单应用,考查了三角形三边的不等关系、等腰三角形的定义,解一元一次不等式,关键是清楚三角形三边的不等关系及实际问题中三角形的边长为正这个隐含条件.12.商店为了对某种商品促销,将定价为3元的商品,以下列方式优惠销售:若购买不超过5件,按原价付款;若一次性购买5件以上,超过部分打八折.现有27元钱,最多可以购买该商品的件数是________.【答案】10件【分析】设购买该商品x 件,先判断购买件数在5件之上,再根据总价=3×5+3×0.8×超过5件的数量,结合总价不超过27元,即可得出关于x 的一元一次不等式,求出x 的解集即可得出结论.【详解】解:设购买该商品x 件,因为共有27元,所以最多购买的件数超过5件,依题意得:3×5+3×0.8(x -5)≤27,解得:x ≤10,故答案为:10件.【点睛】本题考查了一元一次不等式的应用,根据各数量之间的关系,正确列出一元一次不等式是解题的关键.13.不等式23510x x -³-的正整数解________.【答案】1和2【分析】求出不等式的解集,然后在解集中找出正整数即可.【详解】解:23510x x -³-解得:73x £,∴符合条件的正整数为:1和2,故答案为:1和2.【点睛】本题考查了求一元一次不等式的整数解,正确求出不等式的解集是解题的关键.14.已知关于x 的不等式组0321x a x -³ìí->-î有9个整数解,则a 的取值范围是________.【答案】87a -<£-【分析】首先确定不等式组的解集,根据整数解的个数就可以确定有哪些整数解,根据解的情况可以得到关于a 的不等式,从而求出a 的范围.【详解】解:0321x a x -³ìí->-î解不等式组可得2a x £<,∴9个整数解为1,0,1-,2-,3-,4-,5-,6-,7-,∴87a -<£-.故答案为:87a -<£-【点睛】本题主要考查了学生对不等式组知识点的掌握,先求出不等式组范围,再根据具体解逆推出a 的取值范围.15.382x -的值不大于7x -的值,x 的取值范围是________.【答案】6x £【分析】根据题意列出不等式,解不等式即可.【详解】由题意,得:3872x x -£-解得:6x £故答案为:6x £【点睛】本题考查了一元一次不等式的应用,关键是理解不大于即小于或等于.16.已知0a <,10b -<<,请将a ,ab ,2ab 从小到大依次排列________.【答案】2a ab ab<<【分析】根据不等式的性质和乘法法则进行判断即可.【详解】解:∵a <0, b <0,∴ab >0,∵﹣1<b <0,∴0<b 2<1;两边同时乘a ,0>ab 2>a ,∴a <ab 2<ab .【点睛】本题考查了不等式的性质,明确(1)不等式两边加(或减)同一个数(或式子),不等号的方向不变.(2)不等式两边乘(或除以)同一个正数,不等号的方向不变.(3)不等式两边乘(或除以)同一个负数,不等号的方向改变是解题关键.17.当m ________时,代数式342423m m +--的值是非负数.【答案】4³-【分析】根据题意,列出不等式解不等式即可.【详解】依题意342423m m +--0³去分母得:()()3342240m m +--³去括号得:912480m m +-+³移项,合并同类项得:520m ³-化系数为1,得:4m ³-故答案为:4³-【点睛】本题考查了解一元一次不等式,掌握解一元一次不等式的步骤是解题的关键.18.定义一种法则“Ä”如下:()()a a b a b b a b >ìÄ=í£î,如:122Ä=,若(25)33m -Ä=,则m 的取值范围是_______.【答案】4m £【分析】根据题意可得2m ﹣5≤3,然后求解不等式即可.【详解】根据题意可得,∵(2m -5)⊕3=3,∴2m ﹣5≤3,解得:m≤4故答案为4m £.【点睛】本题主要考查解一元一次不等式,解此题的关键在于准确理解题中新定义法则的运算规律,得到一元一次不等式.三、解答题19.解下列不等式,并把它们的解集在数轴上表示出来:(1)3(27)23+>x ;(2)124(31)2(216)x x --£-;(3)325153x x +-<-;(4)213153212x x ---³.【答案】(1)13x >;(2)3x ³;(3)7x >;(4)310x £-,见解析【分析】(1)去括号,移项、合并同类项,系数化为1求得一元一次不等式的解集,再根据所求解集在数轴上表示即可;(2)去括号,移项、合并同类项,系数化为1求得一元一次不等式的解集,再根据所求解集在数轴上表示即可;(3)去分母,去括号,移项、合并同类项,系数化为1求得一元一次不等式的解集,再根据所求解集在数轴上表示即可;(4)去分母,去括号,移项、合并同类项,系数化为1求得一元一次不等式的解集,再根据所求解集在数轴上表示即可;【详解】(1)去括号,得:62123x +>,移项、合并同类项,得:62x >,系数化为1,得:13x >,在数轴上表示不等式解集,如图:(2)去括号,得:1212+4432x x -£-,移项、合并同类项,得:1648x -£-,系数化为1,得:3x ³,在数轴上表示不等式解集,如图:;(3)去分母,得:()()3352515x x +<--,去括号,得:39102515x x +<--,移项、合并同类项,得:749x -<-,系数化为1,得:7x >,在数轴上表示不等式解集,如图:;(4)去分母,得:()()4216315x x ---³,去括号,得:841865x x --+³,移项、合并同类项,得:103x -³,系数化为1,得:310x £-,在数轴上表示不等式解集,如图:.【点睛】本题考查解一元一次不等式及用数轴表示不等式的解集,解题的关键是熟练掌握解一元一次不等式的一般步骤:去分母,去括号,移项、合并同类项,系数化为1.20.赵军说不等式2a a >永远不会成立,因为如果在这个不等式两边同除以a ,就会出现12>这样的错误结论.他的说法对吗?【答案】不对,见解析【分析】根据不等式的性质可知当0a <时,不等号方向发生改变即可求解.【详解】解:赵军的说法不对.理由如下:当0a <时,根据不等式的性质:“不等式的两边同时除以一个负数,不等号的方向改变”可知此时得到:12<.【点睛】本题考查一元一次不等式的基本性质:不等式两边同时除以一个负数,不等号的方向发生改变,熟练掌握不等式的性质是解题的关键.21.解不等式组()262311x x x x ì-£ï>-íï-<+î①②③,请结合题意,完成本题的解答.(1)解不等式①,得 ,依据是: .(2)解不等式③,得 .(3)把不等式①、②和③的解集在数轴上表示出来.(4)从图中可以找出三个不等式解集的公共部分,得不等式组的解集 .【答案】(1)x≥﹣3、不等式的性质3;(2)x <2;(3)作图见解析;(4)﹣2<x <2.【详解】试题分析:分别求出每一个不等式的解集,根据各不等式解集在数轴上的表示,确定不等式组的解集.试题解析:(1)解不等式①,得x ≥﹣3,依据是:不等式的性质3,故答案为x≥﹣3、不等式的性质3;(2)解不等式③,得x <2,故答案为x <2;(3)把不等式①,②和③的解集在数轴上表示出来,如图所示:(4)从图中可以找出三个不等式解集的公共部分,得不等式组的解集为:﹣2<x <2,故答案为﹣2<x <2.【点睛】本题考查了解一元一次不等式组、在数轴上表示不等式的解集,关键是先求出每个不等式的解集,分别在数轴上表示每一个不等式的解集,然后再确定出不等式组的解集.22.一艘轮船从某江上游的A 地匀速行驶到下游的B 地用了10h ,从B 地匀速返回A 地用了不到12h ,这段江水流速为3km /h ,轮船在静水里的往返速度v 不变,v 满足什么条件?【答案】v 满足的条件是大于33千米每小时.【分析】直接利用总路程不变得出不等关系进而得出答案.【详解】解:由题意得,从A 到B 的速度为:()3v +千米/时,从B 到A 的速度为:()3v -千米/时∵从B 地匀速返回A 地用了不到12小时,∴()()123103v v ->+,解得:33v >.答:v 满足的条件是大于33千米每小时.【点睛】此题主要考查了一元一次不等式的实际应用,正确得出不等关系是解题关键.23.每年的5月20日是中国学生营养日,某校社会实践小组在这天开展活动,调查快餐营养情况.他们从食品安全监督部门获取了一份快餐的信息.根据此信息,解答下列问题:1.快餐的成分:蛋白质,脂肪、矿物质、碳水化合物;2.快餐总质量为400g ;3.脂肪所占的百分比为5%;4.所含蛋白质质量是矿物质质量的4倍.(1)求这份快餐中所含脂肪质量;(2)若碳水化合物占快餐总质量的40%,求这份快餐所含蛋白质的质量;(3)若这份快餐中蛋白质和碳水化合物所占百分比的和不高于85%,求其中所含碳水化合物质量的最大值.【答案】(1)20g ;(2)176g ;(3)180g【分析】(1)用总质量乘以5%即可;(2)设所含矿物质的质量为g x ,根据题意列方程42040040%400x x +++´=,求出解即可得到答案;(3)设所含矿物质的质量为g y ,则所含碳水化合物的质量为(3805)g -y ,根据题意列不等式解答.【详解】解:(1)这份快餐中所含脂肪质量为4005%=20´(g );(2)设所含矿物质的质量为g x ,由题意得42040040%400x x +++´=,解得44x =,故4176=x .∴这份快餐所含蛋白质的质量为176g ;(3)设所含矿物质的质量为g y ,则所含碳水化合物的质量为(3805)g -y ,∴4(3805)40085%+-£´y y ,解得40y ³,故3805180-£y .∴所含碳水化合物质量的最大值为180g .【点睛】本题主要考查学生用不等式解决实际问题的能力,列一元一次方程解决实际问题,正确理解题意设定未知数列出方程及不等式是解题的关键.24.某电器超市销售每台进价分别为160元、120元的A 、B 两种型号的电风扇,如表是近两周的销售情况:销售数量销售时段A 种型号B 种型号销售收入第一周3台4台1200元第二周5台6台1900元(进价、售价均保持不变,利润=销售收入﹣进货成本)(1)求A 、B 两种型号的电风扇的销售单价;(2)若超市准备用不多于7500元的金额再采购这两种型号的电风扇共50台,求A 种型号的电风扇最多能采购多少台?(3)在(2)的条件下,超市销售完这50台电风扇能否实现利润超过1850元的目标?若能,请给出相应的采购方案;若不能,请说明理由.【答案】(1)A 、B 两种型号电风扇的销售单价分别为200元、150元;(2)超市最多采购A 种型号电风扇37台时,采购金额不多于7500元;(3)在(2)的条件下超市能实现利润超过1850元的目标.相应方案有两种:当a =36时,采购A 种型号的电风扇36台,B 种型号的电风扇14台;当a =37时,采购A 种型号的电风扇37台,B 种型号的电风扇13台.【分析】(1)设A 、B 两种型号电风扇的销售单价分别为x 元、y 元,列二元一次方程组,解方程组即可得到答案;(2)设采购A 种型号电风扇a 台,则采购B 种型号电风扇(50﹣a )台,利用超市准备用不多于7500元,列不等式160a +120(50﹣a )≤7500,解不等式可得答案;(3)由超市销售完这50台电风扇实现利润超过1850元,列不等式(200﹣160)a +(150﹣120)(50﹣a )>1850,结合(2)问,得到a 的范围,由a 为非负整数,从而可得答案.【详解】解:(1)设A 、B 两种型号电风扇的销售单价分别为x 元、y 元,依题意得:341200561900x y x y +=ìí+=î①②,①5´-②3´得:2300,y =150,y \=把150y =代入①得:200,x =解得:200150x y =ìí=î,答:A 、B 两种型号电风扇的销售单价分别为200元、150元.(2)设采购A 种型号电风扇a 台,则采购B 种型号电风扇(50﹣a )台.依题意得:160a +120(50﹣a )≤7500,401500,a \£解得:a ≤1372.因为:a 为非负整数,所以:a 的最大整数值是37.答:超市最多采购A 种型号电风扇37台时,采购金额不多于7500元.(3)根据题意得:(200﹣160)a +(150﹣120)(50﹣a )>1850,10a \>350,解得:a >35,∵a ≤1372,35\<a 1372£,Q a 为非负整数,36a =或37.a =∴在(2)的条件下超市能实现利润超过1850元的目标.相应方案有两种:当a =36时,采购A 种型号的电风扇36台,B 种型号的电风扇14台;当a =37时,采购A 种型号的电风扇37台,B 种型号的电风扇13台.【点睛】本题考查的是二元一次方程组的应用,一元一次不等式,一元一次不等式组的应用的方案问题,掌握以上知识是解题的关键.25.对于三个数a ,b ,c ,M{a ,b ,c}表示a ,b ,c 这三个数的平均数,min{a ,b ,c}表示a ,b ,c 这三个数中最小的数,如:1234{1,2,3}33M -++-==,min {﹣1,2,3}=﹣1;121{1,2,}33a a M a -+++-==,min {﹣1,2,a }=(1)11a a a £-ìí->-î;解决下列问题:(1)填空:min {﹣22,2﹣2,20130}= ;(2)若min {2,2x +2,4﹣2x }=2,求x 的取值范围;(3)①若M {2,x +1,2x }=min {2,x +1,2x },那么x = ;②根据①,你发现结论“若M {a ,b ,c }=min {a ,b ,c },则 ”(填a ,b ,c 的大小关系);③运用②解决问题:若M {2x +y +2,x +2y ,2x ﹣y }=min {2x +y +2,x +2y ,2x ﹣y },求x +y 的值.【答案】(1)-4;(2)01x ££;(3)①1;②a =b =c ;③-4【分析】(1)先求出﹣22,2﹣2,20130这些数的值,再根据运算规则即可得出答案;(2)先根据运算规则列出不等式组,再进行求解即可得出答案;(3)根据题中规定的M {a 、b 、c }表示这三个数的平均数,min {a 、b 、c }表示a 、b 、c 这三个数中的最小数,列出方程组即可求解.【详解】(1)∵﹣22=﹣4,2﹣2=14,20130=1,∴min {﹣22,2﹣2,20130}=﹣4;故答案为:﹣4;(2)由题意得:222422x x +³ìí-³î,解得:0≤x ≤1,则x 的取值范围是0≤x ≤1;故答案为0≤x ≤1;(3)①M {2,x +1,2x }=2123x x +++=x +1=min {2,x +1,2x },∴1212x x x +£ìí+£î,∴11x x £ìí³î,∴x =1.②若M {a ,b ,c }=min {a ,b ,c },则a =b =c ;③根据②得:2x +y +2=x +2y =2x ﹣y ,解得:x=﹣3,y=﹣1,则x+y=﹣4.故答案为:①1;②a=b=c;③﹣4.【点睛】本题主要考查了一元一次不等式组及二元一次方程组的应用,读懂题目信息并理解新定义“M”与“min”的意义是解题的关键.。
初一数学不等式与不等式组30道典型题(含答案和解析及相关考点)
初一数学不等式与不等式组30道典型题(含答案和解析)1、在式子 -3<0,x ≥2,x=a,x 2-2x,x ≠3,x+1>y 中,是不等式的有( ).A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个 答案:C.解析:式子 -3<0,x ≥2,x ≠3,x+1>y 这四个是不等式.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——不等式的基础——不等式的定义.2、下列结论正确的有 (填序号).①如果a >b,c <d,那么a-c >b-d. ②如果a >b,那么ab >1.③如果a >b,那么1a <1b.④如果a c2<bc2,那么a <b.答案:①④.解析:①∵c <d,∴-c >-d,∵a >b,∴a-c >b-d, 故①正确.②当b <0时,ab <1, 故②错.③若a=2,b= -1,满足a >b,但1a >1b , 故③错. ④∵ac2<bc 2,∴c 2>0,∴a <b.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——不等式的基础——不等式的性质.3、若0<m <1,m ,m 2,1m的大小关系是( ).A. m <m 2<1m B. m 2<m <1m C. 1m <m <m 2D. 1m <m 2<m答案:B.解析:可用特殊值.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——不等式的基础——不等式的性质.4、若a <b,则下列各式中一定成立的是( ).A.a-1<b-1B. a 3>b3 C.-a <-b D.ac <bc 答案:A.解析:根据不等式的性质可得:不等式两边加(或减)同一个数(或式子),不等号的方不变.A. a-1<b-1,故A 选项是正确的.B.a >b,不成立,故B 选项是错误的.C. a >-b,不一定成立,故 选项是错误的.D. C 的值不确定,故D 选项是错误的.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——不等式的基础——不等式的性质.5、下列式子中,是一元一次不等式的有( ).①x 2+x <1 ②1x +2>0 ③x-3>y+4 ④2x+3<8 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 答案:A.解析:①不是,因为它的未知数的最高次数是2.②不是,因为不等式的左边是1x +2,它不是整式.③不是,因为不等式中含有两个未知数.④是,因为它符合一元一次不等式定义中的三个条件. 故答案为A.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——一元一次不等式的定义.6、如果(m+1)x >2是一元一次不等式,则m = . 答案:1. 解析:∵(m+1)x∣m ∣>2是一元一次不等式.∴m+1≠0.︱m ︱=1,解得:m=1.考点:数——有理数——绝对值——方程与不等式——不等式与不等式组——一元一次不等式的定义.7、解不等式3-4(2x-3)≥3(3-2x),并把它的解集在数轴上表示出来.答案:原不等式的解集为x≤3.画图见解析.解析:去括号,得3-8x+12≥9-6x.移项,得-8x+6x≥9-3-12.合并同类项,得-2x≥-6.系数化1 ,得x≤3.把它的解集在数轴上表示为:考点:方程与不等式——不等式与不等式组——在数轴上表示不等式的解集——解一元一次不等式.8、当a<3时,不等式ax≥3x+7的解集是..答案:x≤7a−3解析:ax≥3x+7.ax-3x≥7.(a-3)x≥7.∵a<3.∴a-3<0..∴x≤7a−3考点:方程与不等式-不等式与不等式组-含参不等式(组)-解含参不等式.(x-5)-1>x+m的解集为x<2,则m的值为.9、已知不等式12答案:-4.5.解析:1(x-5)-1>x+m.212x-52-1-x >m.-12x >m+72. x <-2m-7. ∵解集为x <2. 则-2m-7=2. m=-4.5.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——含参不等式(组)——已知解集反求参数.10、若不等式4x-a <0只有三个正整数解,则 的取值范围 . 答案:12<a ≤16.解析::将4x-a <0变形为x <a4.不等式只有三个正整数解.即x 的正整数解为1,2,3,所以3<a4≤4,解得a 的取值范围为12<a ≤16.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——一元一次不等式的整数解.11、若关于x 的不等式mx-n >0的解集是x <15,则关于x 的不等式(m+n )x >n-m 的解集是( ).A. x <-23B. x >-23C. x <23D. x >23答案:A.解析:∵不等式mx-n >0的解集是x <15.∴m <0且n m= 15.∴m=5n,n <0.∴不等式(m+n )x >n-m 可整理为6nx >-4n 的解集是x <-23.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——解一元一次不等式.12、若方程3(x+1)-m = 3m-5x 的解是负数,则 的取值范围是( ).A. m <34 B. m >34 C. m <−34 D. m >−34答案:A.解析:3(x+1)-m = 3m-5x.3x+5x = 3m+m-3. 8x = 4m-3. ∵解是负数. ∴8x <0. ∴4m-3<0. m <34.考点:方程与不等式—一元一次方程—含字母参数的一元一次方程—含参一元一次方程.不等式与不等式组—一元一次不等式的应用.13、若关于x ,y 的二元一次方程组 {3x +y =1+ax +3y =3的解满足x+y <2,则a 的取值范围是 . 答案:a <4.解析:将二元一次方程组两个等式相加,得4x+4y=a+4,即x+y=a+44.∵x+y <2. ∴a+44<2.∴a <4.考点:方程与不等式——二元一次方程组——含字母参数的二元一次方程组.14、关于x,y 的二元一次方程组{3x −y =ax −3y =5−4a的解满足x <y,则a 的取值范围是( ).A. a >35B. a <13C. a <53D. a >53答案:D. 解析:解法一:解不等式组得{x =7a−58y =13a−158.∵x <y.∴7a−58<13a−158.解得a >53. 解法二:两式相加得4(x-y )=5-3a. ∵x <y. ∴x-y <0. ∴5-3a <0. ∴a >53.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——解一元一次不等式组.15、解不等式2x−13-5x+12≥1,并把它的解集在数轴上表示出来.答案:不等式的解集为x ≤-1,在数轴上表示如图所示:解析:去分母,得2(2x-1)-3(5x+1)≥6.去括号,得4x-2-15-3≥6. 移项合并同类项,得-11x ≥11. 系数化为1,得x ≤-1.∴此不等式的解集为x ≤-1,在数轴上表示如图所示:考点:方程与不等式——不等式与不等式组——在数轴上表示不等式的解集——解一元一次不等式.16、解不等式12(x+1)≤23x-1,并把它的解集表示在数轴上,再写出它的最小整数解. 答案:最小整数解为x=9. 解析:12(x+1)≤23x-1.3(x+1)≤4x-6.3x+3≤4x-6.3x-4x≤-6-3.-x≤-9.x≥9.将它的解集表示在数轴上:∴它的最小整数解为x=9.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——解一元一次不等式.17、若m>6,则(6-m)x<m-6的解集为.答案:x>-1.解析:∵m>6.∴(6-m)x<m-6.∴x>-1.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——含参不等式(组)——解含参不等式. 18、关于x的不等式2x-a≤-1的解集如图所示,则a的值是( ).A.4B.3C.2D.1答案:B.解析:解不等式2x-a≤-1得,x≤a−1,根据数轴可知x≤1.2=1,即a=3.∴a−12考点:方程与不等式——不等式与不等式组——在数轴上表示不等式的解集——解一元一次不等式.19、已知a、b为常数,若ax+b>0的解集是x<1,则bx-a<0的解集是( ).4A.x >-4B.x <-4C.x >4D.x <4 答案:B.解析:∵ax+b >0的解集x <14.∴x <-ba . 则-ba = 14. ∴a <0. 又∵a=-4b. ∴b >0. ∴bx-a <0. ∴bx+4b <0. ∴x+4<0. ∴x <-4.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——含参不等式(组)——解含参不等式.20、已知方程组{2x +3y =3m +72x +y =4m +1的解满足x+y >0,求m 的取值范围.答案:m >-87.解析:{2x +3y =3m +7①2x +y =4m +1 ②.解:①+②得. 4x+4y=7m+8. 4(x+y)=7m+8. x+y=7m+84.∵x+y >0. ∴7m+84>0.∴7m+8>0. ∴7m >-8. ∴m >-87.考点:方程与不等式——二元一次方程组——含字母参数的二元一次方程组.不等式与不等式组——一元一次不等式的应用.21、解不等式组{2(x +8)≤10−4(x −3)x+12−4x+16<1,并写出该不等式组的整数解. 答案:-4<x ≤1,整数解有-3,-2,-1,0,1. 解析:{2(x +8)≤10−4(x −3)①x+12−4x+16<1 ②. 由①得:x ≤1. 由②得:x >-4. ∴-4<x ≤1.整数解有-3,-2,-1,0,1.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——解一元一次不等式组.22、解不等式组:{7(x −5)+2(x +1)>−152x+13−3x−12<0答案:x >2.解析:{7(x −5)+2(x +1)>−15①2x+13−3x−12<0②. 解①得:x >2. 解②得:x >1. ∴x >2.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——解一元一次不等式组.23、解不等式组:{2(x +1)>5x −7x+103>2x 答案:x <2.解析:解不等式2(x+1)>5x-7得.2x+2>5x-7. 3x <9.x <3. 解不等式x+103>2x 得.x+10>6x. 5x <10. x <2.∴原不等式的解集为x <2.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——解一元一次不等式组.24、不等式组{x +9<5x +1x >m +1的解集是x >2,则m 的取值范围是 .答案:m ≤1.解析:由不等式组可得{x >2x >m +1,其解集为x >2,则m+1≤2,m ≤1.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——解一元一次不等式组.25、若关于x 的不等式组{x −2<5x −a >0无解,则 的取值范围是 .答案:a ≥7.解析:解不等式组得{x <7x >a,由不等式组无解可知a ≥7.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——解一元一次不等式组.26、已知关于x 的不等式组{x −a ≥b 2x −a <2b +1的解集为3≤x <5,则ba 的值为 .答案:-2.解析::由x-a ≥b 得x ≥a+b.由2x-a <2b+1得x <a+2b+12.∵解集为3≤x <5. ∴{a +b =3a+2b+12=5.解b=6,a=-3.∴ba = 6−3= -2.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——解一元一次不等式组.27、已知方程组{x+y=m+3x−y=3m−1的解是一对正数,试化简∣2m+1∣+∣2-m∣.答案:化简得:m+3.解析:{x+y=m+3①x−y=3m−1②.①+②:2x=4m+2.x=2m+1.①-②:2y=-2m+4.y=-m+2.∵方程组的解是一对正数.∴{x>0 y>0.∴{2m+1>0−m+1>0.解得:-12<m<2.∴∣2m+1∣+∣2-m∣.=2m+1+2-m.=m+3.考点:数——有理数——绝对值化简——已知范围化简绝对值.方程与不等式——二元一次方程组——含字母参数的二元一次方程组——含参方程组解的分类讨论.不等式与不等式组——含参不等式(组)——方程根的取值范围.28、若关于x的不等式组{x−m<07−2x≤1的整数解有且只有4个,则m的取值范围是( ).A.6<m <7B.6≤m <7C.6≤m ≤7D.6<m ≤7 答案:D解析:{x −m <07−2x ≤1.由x-m <0得:x <m . 有7-2x ≤1得:x ≥3. ∴不等式的解集为:3≤x <m .∴不等式的整数解为:3 、4 、5 、6 . ∴m 的取值范围是6<m ≤7.考点:方程与不等式——不等式与不等式组——解一元一次不等式组——一元一次不等式组的整数解.29、对x,y 定义一种新运算T,规定:T(x,y )= ax+by2x+y (其中a 、b 均为非零常数),这里等式右边是通常的四则运算,例如:T(0,1)= a×0+b×12×0+1 = b .(1) 已知T(1,-1)= -2,T(4,2)= 1.① 求 a,b 的值.② 若关于m 的不等式组{T(2m,5−4m )≤4T(m,3−2m )>p恰好有3个整数解,求实数p 的取值范围.(2) 若T(x,y )=T(y,x )对任意实数x,y 都成立(这里T(x,y )和T(y,x )均有意义),则a,b 应满足怎样的关系式?答案: (1) ① a=1,b=3 .② -2≤p <−13 . (2) a=2b .解析: (1)① 根据题意得:T(1,-1)=a−b 2−1=-2,即a-b=-2.T(4,2)=4a+2b 8+2=1,即2a+b=5.解得: a=1,b=3.② 根据题意得:{2m+(5−4m )4m+(5−4m )≤4 ①m+3(3−2m )2m+3−2m>p ②.由①得:m ≥−12. 由②得:m <−9−3p 5.∴不等式组的解集为−12≤m <−9−3p 5.∵不等式组恰好有3个整数解,即m=0,1,2. ∴2<9−3p 5≤3.解得: -2≤p <-13.(2) 由T(x,y )=T(y,x ),得到ax+by 2x+y = ay+bx2y+x .整理得:(x 2-y 2)(2b-a )=0.∵T(x,y )=T(y,x )对任意实数x,y 都成立. ∴2b-a=0,即 a=2b.考点:式——探究规律——定义新运算.方程与不等式——不等式与不等式组——解一元一次不等式组.30、如果一元一次方程的根是一元一次不等式组的解,则称该一元一次方程为该不等式组的关联方程.(1) 在方程① 3x-1=0,② 23x+1=0,③ x-(3x+1)=-5中,不等式组{−x +2>x −53x −1>−x +2的关联方程是 .(填序号) (2)若不等式组{x −12<11+x >−3x +2的一个关联方程的根是整数,则这个关联方程可以是 (写出一个即可).(3)若方程3-x=2x,3+x=2(x+12)都是关于x 的不等式组{x <2x −m x −2≤m的关联方程,直接写出m 的取值范围.答案: (1) ③.(2)2x-1=1.(3)m 的取值范围为0≤m <1 .解析: (1)解不等式组{−x +2>x −53x −1>−x +2.解−x +2>x −5得x <312. 解3x −1>−x +2得x >34. ∴不等式的解为34<x <312.解方程① 3x-1=0得x=13,② 23x+1=0得x=-32 ,③ x-(3x+1)=-5得x=2. 根据一元一次方程的根是一元一次不等式组的解,则称该一元一次方程为该不等式组的关联方程. ∴关联方程为③. (2) 解不等式{x −12<11+x >−3x +2.解x −12<1,得x <112. 解1+x >−3x +2,得x >14. ∴不等式得解集为14<x <112.∵关联方程的根是整数,∴方程的根为1. ∵2x-1=1的方程的解为1. ∴2x-1=1满足.答案不唯一,只要解为1一元一次方程即可. (3) 解方程3-x=2x,得x=1.解方程3+x=2(x+12),得x=2.∵方程3-x=2x,3+x=2(x+12),都是关于x 的不等式组{x <2x −m x −2≤m的关联方程.∴满足{1<2×1−m 1−2≤m ,即-1<m <1.且{2<2×2−m 2−2≤m ,即0≤m <2.∴m 的取值范围为0≤m <2.考点:方程与不等式——一元一次方程——一元一次方程的解.不等式与不等式组——解一元一次不等式组.。
2018高考数学(文)(人教新课标)大一轮复习配套文档第七章不等式7-4基本不等式及其应用Word版含答案
7.4 基本不等式及其应用1.如果a >0,b >0,那么 叫做这两个正数的算术平均数.2.如果a >0,b >0,那么 叫做这两个正数的几何平均数.3.重要不等式:a ,b ∈R ,则a 2+b 2≥ (当且仅当a =b 时取等号).4.基本不等式:a >0,b >0,则 ,当且仅当a =b 时等号成立,即两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.5.求最小值:a >0,b >0,当ab 为定值时,a +b ,a 2+b 2有 ,即a +b ≥ ,a 2+b 2≥ .简记为:积定和最小.6.求最大值:a >0,b >0,当a +b 为定值时,ab 有最大值,即 ,亦即 ;或a 2+b 2为定值时,ab 有最大值(a >0,b >0),即 .简记为:和定积最大.7.拓展:若a >0,b >0时,21a +1b≤ ≤a +b2≤ ,当且仅当a =b 时等号成立.自查自纠1.a +b22.ab3.2ab4.a +b2≥ab5.最小值 2ab 2ab6.ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22 ab ≤14(a +b )2 ab ≤a 2+b 227.ab a 2+b22已知a ,b ∈R +,且a +b =1,则ab 的最大值为( )A .1B .14C .12D.22解: 因为a ,b ∈R +,所以1=a +b ≥2ab ,所以ab ≤14,当且仅当a =b =12时等号成立.故选B .(2016·湖南模拟)若函数f (x )=x +1x -2(x >2)在x =a 处取最小值,则a 等于( )A .1+ 2B .1+ 3C .3D .4解:因为x >2,所以x -2>0,则f (x )=x +1x -2=(x -2)+1x -2+2≥2(x -2)·1x -2+2=4,当且仅当x -2=1x -2,即x =3时取等号.即当f (x )取得最小值时,x =3,即a =3.故选C .设f (x )=ln x ,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2,r =12(f (a )+f (b )),则下列关系式中正确的是( )A .q =r <pB .q =r >pC .p =r <qD .p =r >q解:p =f (ab )=ln ab ,q =f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2=ln a +b 2,r =12(f (a )+f (b ))=12ln ab =ln ab ,函数f (x )=ln x在(0,+∞)上单调递增,因为a +b2>ab ,所以f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2>f (ab ).所以q>p =r .故选C .(2014·上海)若实数x ,y 满足xy =1,则x2+2y 2的最小值为________.解:由xy =1得x 2+2y 2=x 2+2x2≥22,当且仅当x =±42时等号成立.故填22.(2016·鄂州一模)已知x >0,则xx 2+4的最大值为________.解:因为x x 2+4=1x +4x,又x >0,所以x +4x≥2x ×4x =4,当且仅当x =4x,即x =2时取等号,所以0<1x +4x≤14,即x x 2+4的最大值为14.故填14.类型一 利用基本不等式求最值(1)函数y =(x +5)(x +2)x +1(x >-1)的值域为________.解:因为x >-1,所以x +1>0,令m =x +1,则m >0,且y =(m +4)(m +1)m =m +4m+5≥2m ·4m+5=9,当且仅当m =2时取等号.故填.(2)y =2 400-5(60-x )240-x=2 400-5,当且仅当40-x =40040-x ,即x =20∈(0,30]时,y 取得最大值2 000,所以当DN =20 m 时,得到的市民健身广场面积最大,最大面积为2 000 m 2.答略.【点拨】建立关于x 的函数关系式是解决本题的关键,在运用基本不等式求最小值时,除了“一正,二定,三相等”以外,在最值的求法中,使用基本不等式次数要尽量少,最好是在最后一步使用基本不等式,如果必须使用几次,就需要查看这几次基本不等式等号成立的条件是否有矛盾,有矛盾则应调整解法.(2016·徐州质检)某住宅小区为了使居民有一个优雅、舒适的生活环境,计划建一个八边形的休闲小区,它的主体造型的平面图是由两个相同的矩形ABCD 和EFGH 构成的面积为200 m 2的十字形区域.现计划在正方形MNPQ 上建一花坛,造价为4 200元/m 2,在四个相同的矩形上(图中阴影部分)铺花岗岩地坪,造价为210元/m 2,再在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为80元/m 2.(1)设总造价为S 元,AD 的长为x m ,试建立S 关于x 的函数关系式;(2)计划至少投入多少元,才能建造这个休闲小区?解:(1)设DQ 的长为y m ,则x 2+4xy =200, 所以y =200-x24x.S =4 200x 2+210×4xy +80×4×12y 2=38 000+4 000x 2+400 000x2(0<x <102). (2)S =38 000+4 000x 2+400 000x2≥38 000+24 000x 2×400 000x2=38 000+216×108=118 000, 当且仅当 4 000x 2=400 000x 2,即x =10时取“=”,所以S min=118 000(元).故计划至少要投入11.8万元才能建造这个休闲小区.1.要熟悉基本不等式的变式和推广,这对提高解题能力是有帮助的,常见的基本不等式的变式和推广有:①a 2+b 2≥(a +b )22;②ab ≤a 2+b 22;③ab ≤14(a+b )2;④⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22;⑤(a +b )2≥4ab ;⑥ab ≥21a +1b;⑦a +b +c3≥3abc ;⑧abc ≤a 3+b 3+c 33等.对于以上各式,要明了其成立的条件和取“=”的条件.2.在利用基本不等式求最值时,要注意一正,二定,三相等.“一正”是指使用均值不等式的各项(必要时,还要考虑常数项)必须是正数;“二定”是指含变数的各项的和或积必须是常数;“三相等”是指具备等号成立的条件,使待求式能取到最大或最小值.3.基本不等式的应用在于“定和求积,定积求和;和定积最大,积定和最小”,必要时可以通过变形(拆补)、配凑、常数代换、运算(指数、对数运算、平方等)构造“和”或者“积”,使之为定值.4.求1a +1b型最值问题,常通过“1”来进行转化,但不是所有的最值都可以通过基本不等式解决,有一些看似可以通过基本不等式解决的问题,由于条件的限制,等号不能够成立,这时就不能用基本不等式来解决,而要借助于其他求值域的方法来解决.5.基本不等式除具有求最值的功能外,还具有将“和式”转化为“积式”以及将“积式”转化为“和式”的放缩功能,常用于比较数(式)的大小或证明不等式,解决问题的关键是抓住不等式两边的结构特征,找准利用基本不等式的切入点.1.若a >1,则a +1a -1的最小值是( ) A .2B .aC .3D.2a a -1解:因为a >1,所以a +1a -1=a -1+1a -1+1≥2(a -1)·1a -1+1=2+1=3,当且仅当a =2时等号成立.故选C .2.(2015·大理模拟)已知a >0,b >0,且2a +b =4,则1ab的最小值为( )A.14B .4C.12D .2解:因为a >0,b >0,所以4=2a +b ≥22ab ,得ab ≤2,所以1ab ≥12,当且仅当a =1,b =2时等号成立.故选C .3.(2016·西安模拟)以下函数中,最小值为2的是( )A .y =x +1xB .y =3x +3-xC .y =lg x +1lg x (0<x <1)D .y =sin x +1sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<x <π2 解:因为3x>0,3-x>0,故3x +3-x≥2(当且仅当x =0时取等号).故选B .4.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a 和b (a <b ),其全程的平均时速为v ,则( )A .a <v <abB .v =ab C.ab <v <a +b2D .v =a +b2解:设甲、乙两地之间的距离为s . 因为a <b ,所以v =2ss a +s b=2ab a +b <2ab2ab =ab .又v -a =2ab a +b -a =ab -a 2a +b >a 2-a2a +b =0,所以v >a .故选A .5.(2016·重庆模拟)若正数a ,b 满足a +b =2,则1a +1+4b +1的最小值是( ) A .1 B .94C .9D .16解:1a +1+4b +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1+4b +1·(a +1)+(b +1)4 =14⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+4+b +1a +1+4(a +1)b +1≥14(5+4)=94, 当且仅当b +1a +1=4(a +1)b +1且a +b =2,即a =13,b =53时取等号.故选B .6.(2014·重庆)若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是( )A .6+2 3B .7+2 3C .6+4 3D .7+4 3解:因为log 4(3a +4b )=log 2ab ,所以log 4(3a+4b )=log 4(ab ),即3a +4b =ab ,且⎩⎪⎨⎪⎧3a +4b >0,ab >0, 即a >0,b >0,所以4a +3b=1(a >0,b >0),a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫4a +3b =7+4b a +3a b ≥7+24b a ·3ab=7+43,当且仅当4b a =3ab时取等号.故选D .7.(2015·青海模拟)点(m ,n )在直线x +y =1位于第一象限内的图象上运动,则log 2m +log 2n 的最大值是________.解:由条件知,m >0,n >0,m +n =1,所以mn ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 22=14,当且仅当m =n =12时取等号,所以log 2m +log 2n =log 2mn ≤log 214=-2.故填-2.8.(2014·四川)设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P (x ,y ),则|PA |·|PB |的最大值是________.解:易知定点A (0,0),B (1,3). 且无论m 取何值,两直线垂直. 所以无论P 与A ,B 重合与否,均有|PA |2+|PB |2=|AB |2=10(P 在以AB 为直径的圆上).所以|PA |·|PB |≤12(|PA |2+|PB |2)=5.当且仅当|PA |=|PB |=5时,等号成立.故填5. 9.已知0<x <43,求x (4-3x )的最大值.解:已知0<x <43,所以0<3x <4.所以x (4-3x )=13(3x )(4-3x )≤13⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +4-3x 22=43, 当且仅当3x =4-3x ,即x =23时“=”成立.所以当x =23时,x (4-3x )取最大值为43.10.已知a >0,b >0,且2a +b =1,求S =2ab -4a 2-b 2的最大值.解:因为a >0,b >0,2a +b =1,所以4a 2+b2=(2a +b )2-4ab =1-4ab .且1=2a +b ≥22ab ,即ab ≤24,ab ≤18,所以S =2ab -4a 2-b 2=2ab -(1-4ab )=2ab +4ab -1≤2-12.当且仅当a =14,b =12时,等号成立.如图所示,已知树顶A 离地面212米,树上另一点B 离地面112米,某人在离地面32米的C 处看此树,则该人离此树________米时,看A ,B 的视角最大.解:问题转化为求△ABC 中∠BCA 的取值范围.过点C 作CD ⊥AB 交AB 的延长线于点D .设该人距离此树的距离CD =x 米,看A ,B 的视角最大,即∠BCA 最大.不妨设∠BCD =α,∠ACD =β,则∠BCA =β-α,且tan α=4x ,tan β=9x ,所以tan(β-α)=9x -4x 1+9x ×4x=5xx 2+36=5x +36x≤52x ×36x=512,当且仅当x =36x,即x =6时取等号,此时∠BCA 最大.故填6.1.(2016·肇庆模拟)如果log 3m +log 3n =4,那么m +n 的最小值是( )A .4B .4 3C .9D .18解:log 3m +log 3n =log 3mn =4,所以mn =34,而m +n ≥2mn =18,当且仅当m =n =9时等号成立.故选D .2.(2016·西安模拟)若a ,b 均为大于1的正数,且ab =100,则lg a ·lg b 的最大值是( )A .0B .1C .2D.52解:因为a >1,b >1,所以lg a >0,lg b >0.lg a ·lg b ≤(lg a +lg b )24=(lg ab )24=1.当且仅当a =b =10时取等号.故选B .3.(2016·安康模拟)若x >1,则函数y =x +1x+16xx 2+1的最小值为( ) A .16B .8C .4D .2解:y =x +1x +16x x 2+1=x 2+1x +16xx 2+1≥2x 2+1x ·16x x 2+1=8,当且仅当x 2+1x =16xx 2+1时等号成立.故选B .4.(2016·湖南模拟)某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x 件,则平均仓储时间为x8天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( )A .60件B .80件C .100件D .120件解:由题意知平均每件产品的生产准备费用是800x元,则800x +x 8≥2800x ×x 8=20,当且仅当800x =x 8,即x =80时“=”成立,所以每批应生产产品80件.故选B .5.(2016·郑州模拟)已知不等式(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( )A .2B .4C . 6D .8解:因为(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y=1+ax y +y x+a ≥a +1+2a ,当且仅当ax y =y x时等号成立.要使原不等式恒成立,则只需a +1+2a ≥9恒成立,所以(a -2)(a +4)≥0,解得a ≥4, 所以正实数a 的最小值是4.故选B . 6.(2016·重庆模拟)若不等式tt 2+9≤a ≤t +2t2在t ∈(0,2]上恒成立,则a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16,1 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16,22 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16,413D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤213,1解:t t 2+9=1t +9t,而y =t +9t在(0,2]上单调递减,故t +9t ≥2+92=132,t t 2+9=1t +9t≤213(当且仅当t=2时等号成立).因为1t ≥12,所以t +2t 2=1t +2t 2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1t +142-18≥1(当且仅当t =2时等号成立),故a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤213,1.故选D .7.(2015·重庆)设a ,b >0,a +b =5,则a +1+b +3的最大值为________.解:因为a ,b >0,a +b =5,所以(a +1+b +3)2≤2(a +1)2+2(b +3)2=18,当且仅当a =72,b =32时等号成立,则a +1+b +3≤32,即a +1+b +3的最大值为3 2.故填32.8.(2016·湖南模拟)若直线ax +by -1=0(a >0,b >0)过曲线y =1+sin πx (0<x <2)的对称中心,则1a +2b的最小值为________.解:因为曲线y =1+sin πx (0<x <2)的对称中心为(1,1),所以a +b =1,1a +2b=(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b =3+b a+2ab≥3+2b a ·2a b =3+22,当且仅当b a =2ab,且a +b =1,即a =2-1,b =2-2时等号成立.故填3+22.9.点(x ,y )在直线x +2y =3上移动,求2x+4y的最小值.解:已知点(x ,y )在直线x +2y =3上移动,所以x +2y =3.所以2x+4y≥22x·4y=22x +2y=223=4 2.当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧2x=4y,x +2y =3, 即⎩⎪⎨⎪⎧x =32,y =34时“=”成立.所以当⎩⎪⎨⎪⎧x =32,y =34时,2x +4y取最小值为4 2.10.如图,动物园要围成相同的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成.(1)现有可围36 m 长网的材料,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使每间虎笼面积最大?(2)若使每间虎笼面积为24 m 2,则每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使围成四间虎笼的钢筋总长度最小?解:(1)设每间虎笼长为x m ,宽为y m ,则由条件,知4x +6y =36,即2x +3y =18.设每间虎笼的面积为S ,则S =xy .解法一:由于2x +3y ≥22x ×3y =26xy , 所以26xy ≤18,得xy ≤272,即S ≤272.当且仅当2x =3y 时等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x =3y ,2x +3y =18,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =4.5,y =3. 故每间虎笼长为4.5 m ,宽为3 m 时,可使每间虎笼面积最大.解法二:由2x +3y =18,得x =9-32y .因为x >0,所以0<y <6.S =xy =⎝ ⎛⎭⎪⎫9-32y y =32(6-y )y .因为0<y <6,所以6-y >0. 所以S ≤32⎣⎢⎡⎦⎥⎤(6-y )+y 22=272. 当且仅当6-y =y ,即y =3时,等号成立,此时x=4.5.故每间虎笼长4.5 m ,宽3 m 时,可使每间虎笼面积最大.(2)由条件知S =xy =24.设钢筋网总长为l ,则l =4x +6y .解法一:因为2x +3y ≥22x ·3y =26xy =24, 所以l =4x +6y =2(2x +3y )≥48,当且仅当2x =3y 时,等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x =3y ,xy =24,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =4. 故每间虎笼长6 m ,宽4 m 时,可使钢筋网总长度最小.解法二:由xy =24,得x =24y.所以l =4x +6y =96y+6y =6⎝ ⎛⎭⎪⎫16y+y ≥6×216y×y =48,当且仅当16y=y ,即y =4时,等号成立,此时x=6.故每间虎笼长6 m ,宽4 m 时,可使钢筋网总长度最小.(2016·襄樊月考)已知a ,b 为正实数.(1)求证:a 2b +b 2a≥a +b ;(2)利用(1)的结论求函数y =(1-x )2x+x 21-x(0<x <1)的最小值.解:(1)证明:因为a ,b >0,所以(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2b +b 2a =a 2+b 2+a 3b +b 3a≥a 2+b 2+2ab =(a +b )2.所以a 2b +b 2a≥a +b ,当且仅当a =b 时等号成立.(2)因为0<x <1,所以1-x >0,由(1)的结论,函数y =(1-x )2x +x 21-x≥(1-x )+x =1.当且仅当1-x =x ,即x =12时等号成立.所以函数y =(1-x )2x +x21-x (0<x <1)的最小值为1.。
不等式专题训练有详解答案
不等式专题训练一、单项选择1.不等式112x <的解集是( ) A .(,2)-∞ B .(2,)+∞ C .(0,2) D .(,0)(2,)-∞⋃+∞ 2.若a ,b ∈R ,且a >b ,则下列不等式中恒成立的是( )A .B .a 2>b 2C .2a >2bD .3.已知,a b 为非零实数,且a b <,则下列命题成立的是( )A . 22a b < B.22a b ab < C.220a b -< D.11a b> 4.在直角坐标系中,满足不等式y x ≥的点(,)x y 的集合(用阴影表示)是( )5.若,0<<b a 下列不等式成立的是 ( ) A .22b a < B .ab a <2 C .1<a b D .ba 11< 6.若0,10ab <-<<,则下列不等关系正确的是( )A .2ab ab a >>B .2ab ab a >>C .2ab a ab >>D .2a ab ab >> 7.不等式x x >2的解集是( ))0,.(-∞A )1,0.(B +∞,1.(C ) ),1()0,.(+∞-∞ D8.下列不等式结论成立的是( ) A .a b c d a c +>+⇒>且b d >B .22ac bc a b >⇒>C .c bab cd a d>⇒< D a b >⇔> 9.若b> a >0, d>c>0,则 ( )A. a -c>b -dB.dbc a > C.a +c>b+d D. a c<bd10.设22,1t a b s a b =+=++,则s 与t 的大小关系是( ) A. s t ≥ B. s t > C. s t ≤ D. s t <11.已知,,a b c R ∈,则下列推证中正确的是( )A.22a b am bm >⇒>33a b >110ab a b >⇒<12.设,x y 满足约束条件:,013x y x y x y ≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩;则2z x y =-的最大值为A.-3 B .3 C .4 D.-213.已知点 M (x ,y )满足,点N 为(1,﹣3),则的最小值( )A . 12B . 5C .﹣6D . ﹣2114.若,x y 满足约束条件0,4,0,x y x y y k -≥⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩且3z x y =+的最小值为8-,则k =( )A .3B .3-C .2D .2- 15.设a<-1,则关于x 的不等式0)1)((<--ax a x a 的解集是 ( ) A. }1{a x a x x ><或 B .{x|x>a} C. }1{a x a x x <>或 D.}1{ax x < 16.设a=log 32,b=log 52,c=log 23,则 ( ) A .a>c>b B .b>c>a C .c>b>a D .c>a>b17.设不等式组0x y x y y ⎧+≤⎪⎪-≥⎨⎪≥⎪⎩M,函数y =x 轴所围成的区域为N ,向M 内随机投一个点,则该点落在N 内的概率为( ) A.4π B. 8π C. 16π D. 2π18.已知变量x 、y 满足约束条件00220x y x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+-≤⎩,则2z x y =+的最小值为( )A .0B .1C .3D . 4 19.若11<<0a b,则下列结论不正确的是( ) A .22a b < B .2ab b < C .0a b <+ D .a b a b >++ 20.若关于x 的不等式23||x a x -->至少有一个负数解,则a 的取值范围是( )A .1334a -<<B .131344a -<<C .33a -<<D .1334a -<< 21.若直线1(0,0)x y a b a b +=>>过点()1,1,则3ba b a++的最小值等于( )A. 6B. 3C. 7D. 4 22.已知正数x 、y 满足20350x y x y -≤⎧⎨-+≥⎩,则11()()42x y z =的最小值为( )A . 1 B. C. D.23. 若变量y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥>+-≤-+10103y y x y x ,则x y x z 2+=的最小值为( )A .0B .1C .2D .3 24.设a >1,0<b <1,则a b b a log log +的取值范围为 ( )A .[)+∞,2B .),2(+∞C .)2,(--∞D .(]2,-∞- 25.在R 上定义运算:x y =x(1-y).若不等式(x -a)(x +a)<1对任意实数x 都成立,则( )A .-1<a <1B .0<a <2 C.2321-<<a D. 2123-<<a26.设0,1a b >>,若3121a b a b +=+-,则的最小值为( ) A..8 C..4+27.若不等式组03434x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩所表示的平面区域被直线43y kx =+分为面积相等的两部分,则k 的值是( ) A .73 B. 37 C.43 D. 3428.不等式组1,40,0x x y kx y ≥⎧⎪+-≤⎨⎪-≤⎩表示面积为1的直角三角形区域,则k 的值为( )A.2- B .1- C .0 D .129.已知0,0>>b a ,若不等式ba mb a +≥+212恒成立,则m 的最大值等于( ) A.10 B.9 C.8 D.730.若实数,x y 满足不等式组2010220x y y a -≤⎧⎪-≤⎨⎪--≥⎩,目标函数2t x y =-的最大值为2,则实数a 的值是( ) A.-2 B.0 C.1 D.2二.填空题31.设yyx x B y x y x A y x +++=+++=>>11,1,0,0,则A 、B 的大小关系是 。
高中不等式基本知识点和练习题(含答案)(K12教育文档)
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不等式的基本知识(一)不等式与不等关系1、应用不等式(组)表示不等关系; 不等式的主要性质:(1)对称性:a b b a <⇔> (2)传递性:c a c b b a >⇒>>, (3)加法法则:c b c a b a +>+⇒>;d b c a d c b a +>+⇒>>,(同向可加) (4)乘法法则:bc ac c b a >⇒>>0,; bc ac c b a <⇒<>0,bd ac d c b a >⇒>>>>0,0(同向同正可乘)(5)倒数法则:ba ab b a 110,<⇒>> (6)乘方法则:)1*(0>∈>⇒>>n N n b a b a n n 且 (7)开方法则:)1*(0>∈>⇒>>n N n b a b a n n 且2、应用不等式的性质比较两个实数的大小:作差法(作差——变形——判断符号—-结论)3、应用不等式性质证明不等式 (二)解不等式1、一元二次不等式的解法一元二次不等式()00022≠<++>++a c bx ax c bx ax 或的解集:设相应的一元二次方程()002≠=++a c bx ax 的两根为2121x x x x ≤且、,ac b 42-=∆,则不等式的解的各种情况如下表:2、简单的一元高次不等式的解法:标根法:其步骤是:(1)分解成若干个一次因式的积,并使每一个因式中最高次项的系数为正;(2)将每一个一次因式的根标在数轴上,从最大根的右上方依次通过每一点画曲线;并注意奇穿偶不穿;(3)根据曲线显现()f x 的符号变化规律,写出不等式的解集。
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第七讲代数小题之不等式
一、基本不等式
【例1】【985班】4
思路:尝试用ab替换成1,然后通分,借助基本不等式求解
解析:
,因为,所以原式,令,原式,因为,,所以,分子、分母同时除以可得,原式。
因
,当且仅当,即时,取到最小值。
所以的最小值为。
故本题正确答案为。
总结:由本题主要考查均值不等式和不等关系与不等式。
【例2】【985班】4/5
思路:
解析:
总结:
【例3】【985班】4
思路:本题主要考查应用均值不等式求最值。
解析:由题意,,且,因此
,当且仅当且时,等号成立。
故本题正确答案为。
总结:观察指数特征灵活使用均值不等式
【例4】【985班】C
思路:要本题主要考查均值不等式。
解析:因为,所以,所以
,当且仅当时等号成立,
,则,,所以当且仅当,时,有最小值为。
故本题正确答案为C。
总结:将已知关系转化成1,是均值不等式中出题比较常见的套路,学生要善于总结题目。
[例5]【985班】-2
思路:
解析:
总结:
[例6]【985班】C
思路:观察分母,结合已知尝试配凑1,找到可以使用均值不等式的两项
解析:因为,是正数,所以,,所以,,因为,所以,
,,当且仅当,即
,时成立,所以。
即的最小值为。
故本题正确答案为C。
总结:本题主要考查不等关系和不等式。
[例7] 【985班】 B
思路:先利用已知关系用含x和y的表达式替换z,求出使得xy/z最大时x与y,以及z与y的关系。
解析:
据已知得,故,据均值不等式得,当且仅当,即时取
得最大值,此时且,当时取得最大值。
故本题正确答案为B。
总结:本题主要考查均值不等式的应用。
[例8] 【985班】 B
思路:找最能配凑均值不等式的两项。
解析:
,等号在时成立。
此时。
故本题正确答案为B。
总结:本题主要考查均值不等式。
二、不等式恒成立求参
【例09】【985班】C
思路:分段函数尝试在不同区间分别讨论。
解析:
总结:听了老师的讲解有没有恍然大悟丫,以后遇到这类题目就这样去分析,你可以哒
【例10】【985班】A
思路:不等式两边函数分别尝试画出图像将大大减少题目解题难度。
解析:
由题可知,函数,
所以,当时,函数的图象向左平移个单位,即可得到的
图象;当时,函数的图象向右平移个单位,即可得到的图象。
又根据函数的解析式,可在平面直角坐标系中画出和的图象,如下图所示。
结合图象可知,关于的不等式在上恒成立,
等价于①当时,,解得,即;
②当时,由图象易知符合题意,即;
③当时,只需即可满足不等式,则可得。
综上所述,可得。
故本题正确答案为A。
总结:本题主要考查函数综合和不等关系与不等式。
【例11】【985班】D
思路:画个草图看看,画出图像尝试求临界点参数的值。
解析:
总结:本题考查含参不等式的求解,在与分段函数结合时尝试考虑借助图像。
【例12】【985班】C
思路:遇见能分离变量的不等式时尝试分离转换成函数求最大值最小值问题。
解析:
当时,由恒成立可知,恒成立,令,,,。
,时,;,时,。
在上单调递减,在上单调递增,,故当
恒成立时,;
当时,对任意,不等式恒成立,故;
当时,恒成立,令,,
,,在区间上单调递减。
,故当恒成立时,。
综上所述,当时,不等式恒成立时,,即。
故本题正确答案为C。
总结:本题主要考查不等式中恒成立的问题。
三、链接高考
[例13]【985班】 ABD
思路:结合已知逐个分析排除。
解析:
A项,,故A项正确;
B项,,因为,,,所以,所以,所以,故B项正确;
C项,
,故C项错误;
D项,因为,当且仅当时取等号,所以
,所以,故D项正确。
故本题正确答案为ABD。
总结:本题主要考查二次函数和均值不等式。
[例14]【985班】 a≤-8/7
思路:
解析:
总结:要掌握已知部分区间函数表达式和函数奇偶性写出其余区间的方法。
[例15]【985班】-4<m<-2
思路:g(x)已知在求解时先解出g(x)的结果,将有助于求解f(x)
解析:
·猿辅导学习资料 | 高中数学
总结:最后结果注意求交集。
[例16]【985班】3/2
思路:将a在大于小于等于1分别讨论求出最终结果。
解析:
总结:考察学生分类讨论思想,以及如何对已知问题进行分情况讨论。