高考数学压轴专题新备战高考《不等式》经典测试题及答案解析

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【详解】
作可行域,为图中四边形ABCD及其内部,由图象得A(1,1),B(2,1),C(3.5,2.5),D(1,5)四点共圆,BD为直径,所以 的最大值为BD= ,选A.
【点睛】
线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大或最小值会在可行域的端点或边界上取得.
7.已知集合 , ,则 为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】ห้องสมุดไป่ตู้
【分析】
集合 是数集,集合 是对数不等式解的集合,集合 是分式不等式解的集合,分别求出解集,再交集运算求出公共部分.
【详解】
解: , ;
.
故选:D.
【点睛】
本题考查对数函数的单调性及运算性质,及分式不等式的解法和集合交集运算,交集运算口诀:“越交越少,公共部分”.
故 的最大值为256.
故选:C.
【点睛】
本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.
11.已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值是
A.3B.4C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】
解析:考察均值不等式 ,整理得 即 ,又 ,
12.已知集合 , ,则 ()
A. B.
C. D.
【答案】C
16.若两个正实数x,y满足 ,且不等式 有解,则实数m的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
将原问题转化为求最值的问题,然后利用均值不等式求最值即可确定实数m的取值范围.
【详解】
若不等式 有解,即 即可,
, ,
则 ,
当且仅当 ,即 ,即 时取等号,此时 , ,
即 ,
则由 得 ,即 ,
19.已知正数 , 满足 ,则 的最小值是()
A.9B.6C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
先把 转化成 ,展开后利用均值不等式即可求解.
【详解】
正数 , 满足 ,

当且仅当 ,即 , 时,取等号.
故选:C
【点睛】
本题主要考查了基本不等式在最值问题中的应用,基本不等式一定要把握好“一正,二定,三相等”的原则,属于基础题.
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据已知有 ,可得 ,只需求出 的最小值,根据
,利用基本不等式,得到 的最小值,即可得出结论.
【详解】
依题意知, 与 为函数 的“线性对称点”,
所以 ,
故 (当且仅当 时取等号).
又 与 为函数 的“线性对称点,
所以 ,
所以 ,
从而 的最大值为 .
故选:D.
【点睛】
本题以新定义为背景,考查指数函数的运算和图像性质、基本不等式,理解新定义含义,正确求出 的表达式是解题的关键,属于中档题.
9.已知不等式组 表示的平面区域 的面积为9,若点 ,则 的最大值为()
A.3B.6C.9D.12
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
分析:先画出满足约束条件对应的平面区域,利用平面区域的面积为9求出 ,然后分析平面区域多边形的各个顶点,即求出边界线的交点坐标,代入目标函数求得最大值.
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
若不等式 对于任意的 恒成立,则 对于任意的 恒成立,∵当 时, ,∴ ,即实数 的取值范围是 ,故选 .
【方法点晴】本题主要考查利用导数求函数的最值以及不等式恒成立问题,属于难题.不等式恒成立问题常见方法:①分离参数 恒成立( 即可)或 恒成立( 即可);②数形结合( 图象在 上方即可);③讨论最值 或 恒成立;④讨论参数.本题是利用方法①求得 的取值范围的.
详解:作出不等式组对应的平面区域如图所示:
则 ,所以平面区域的面积 ,
解得 ,此时 ,
由图可得当 过点 时, 取得最大值9,故选C.
点睛:该题考查的是有关线性规划的问题,在求解的过程中,首先需要正确画出约束条件对应的可行域,之后根据目标函数的形式,判断z的几何意义,之后画出一条直线,上下平移,判断哪个点是最优解,从而联立方程组,求得最优解的坐标,代入求值,要明确目标函数的形式大体上有三种:斜率型、截距型、距离型;根据不同的形式,应用相应的方法求解.
20.以 为顶点的三棱锥 ,其侧棱两两互相垂直,且该三棱锥外接球的表面积为 ,则以 为顶点,以面 为下底面的三棱锥的侧面积之和的最大值为()
A.2B.4C.6D.7
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意补全几何图形为长方体,设 , , ,球半径为 ,即可由外接球的表面积求得对角线长,结合侧面积公式即可由不等式求得面积的最大值.
又 的图象关于 成中心对称,所以 关于原点对称,
则 ,所以 ,
整理得 ,解得 .
故选:D.
【点睛】
本题考查了函数的单调性,考查了函数的对称性,考查了一元二次不等式的求解.本题的关键是由已知得到函数的单调性和对称性,从而将不等式化简.
15.已知函数 ,其中 ,若函数 的最大值记为 ,则 的最小值为()
10.若实数 , 满足 ,则 的最大值为()
A.512B.8C.256D.64
【答案】C
【解析】
【分析】
作出可行域,如下图阴影部分所示,令 ,可知要使 取到最大值,只需 取到最大值即可,根据图像平移得到答案.
【详解】
作出可行域,如下图阴影部分所示,
令 ,可知要使 取到最大值,只需 取到最大值即可,
观察图像可知,当直线 过点 时 取到最大值8,
【解析】
【分析】
根据条件列可行域与目标函数,结合图象确定最大值取法,即得结果.
【详解】
设每天甲、乙产品的产量分别为 吨、 吨由已知可得
目标函数 ,作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,
可得目标函数在点 处取得最大值,由 得 ,则 (万元).选D.
【点睛】
线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大或最小值会在可行域的端点或边界上取得.
18.数学中的数形结合,也可以组成世间万物的绚丽画面.一些优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的结合产物,曲线 恰好是四叶玫瑰线.
给出下列结论:①曲线C经过5个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C上任意一点到坐标原点O的距离都不超过2;③曲线C围成区域的面积大于 ;④方程 表示的曲线C在第二象限和第四象限其中正确结论的序号是( )
高中数学《不等式》知识点归纳
一、选择题
1.已知实数 、 满足约束条件 ,则 的最大值为()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
作出不等式组表示的平面区域,作出目标函数对应的直线,结合图象知当直线过点 时, 取得最大值.
【详解】
解:作出约束条件表示的可行域是以 为顶点的三角形及其内部,如下图表示:
A.①③B.②④C.①②③D.②③④
【答案】B
【解析】
【分析】
利用基本不等式得 ,可判断②; 和 联立解得 可判断①③;由图可判断④.
【详解】

解得 (当且仅当 时取等号),则②正确;
将 和 联立,解得 ,
即圆 与曲线C相切于点 , , , ,
则①和③都错误;由 ,得④正确.
故选:B.
【点睛】
本题考查曲线与方程的应用,根据方程,判断曲线的性质及结论,考查学生逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.
得 或 ,
即实数m的取值范围是 ,
故选D.
【点睛】
本题主要考查基本不等式的应用,利用不等式有解转化为最值问题是解决本题的关键.
17.已知 、 是不等式组 所表示的平面区域内的两个不同的点,则 的最大值是()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
先作可行域,再根据图象确定 的最大值取法,并求结果.
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
,令 ,则 ,结合 可得 ,再利用基本不等式即可得到答案.
【详解】
由已知, ,
令 ,则 ,因为 ,
所以对称轴为 ,所以
,当且仅当
时,等号成立.
故选:D
【点睛】
本题考查换元法求正弦型函数的最值问题,涉及到二次函数的最值、基本不等式的应用,考查学生的数学运算能力,是一道中档题.
【详解】
如图所示:过点 作 垂直准线于 ,交 轴于 ,则 ,
设 , ,则 ,
当 ,即 时等号成立.
故选: .
【点睛】
本题考查了抛物线中距离的最值问题,意在考查学生的计算能力和转化能力.
3.若 满足约束条件 则 的最小值为()
A.4B.0C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
画出约束条件所表示的平面区域,结合图象确定目标函数的最优解,代入即可求解.
当目标函数经过点 时, 取得最大值,最大值为 .
故选:C.
【点睛】
本题主要考查线性规划等基础知识;考查运算求解能力,数形结合思想,应用意识,属于中档题.
2.已知点 ,点 在曲线 上运动,点 为抛物线的焦点,则 的最小值为()
A. B. C. D.4
【答案】D
【解析】
【分析】
如图所示:过点 作 垂直准线于 ,交 轴于 ,则 ,设 , ,则 ,利用均值不等式得到答案.
5.已知关于 的不等式 得解集为 ,则实数 的取值范围是()
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
分 和 两种情况讨论,结合题意得出关于 的不等式组,即可解得实数 的取值范围.
【详解】
当 时,即当 时,则有 ,该不等式恒成立,合乎题意;
当 时,则 ,解得 .
综上所述,实数 的取值范围是 .
故选:D.
【解析】
【分析】
解出集合 、 ,再利用补集和交集的定义得出集合 .
【详解】
解不等式 ,得 或 ;
解不等式 ,得 ,解得 .
, ,则 ,
因此, ,故选:C.
【点睛】
本题考查集合的补集与交集的计算,同时也考查了一元二次不等式以及对数不等式的求解,考查运算求解能力,属于中等题.
13.已知不等式 对于任意的 恒成立,则实数 的取值范围是()
4.某企业生产甲、乙两种产品需用到A,B两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用总量如下表所示.若生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得的最大利润为( )


每天原料的可用总量
A(吨)
3
2
12
B(吨)
1
2
8
A.12万元B.16万元C.17万元D.18万元
【答案】D
因为 ,故 ,
整理得到 ,当且仅当 时等号成立.
又因为 ,故 ,
当且仅当 时等号成立,故 .
故选:D.
【点睛】
本题考查基本不等式的应用以及指数不等式的解,应用基本不等式求最值时,需遵循“一正二定三相等”,如果多变量等式中有和式和积式的关系,则可利用基本不等式构造关于和式或积式的不等式,通过解不等式来求最值,求最值时要关注取等条件的验证.
【详解】
由题意,画出约束条件 所表示的可行域,如图所示,
目标函数 ,可化为直线 当直线 经过 时, 取得最小值,
又由 ,解得 ,
所以目标函数的最小值为 .
故选:D.
【点睛】
本题主要考查简单线性规划求解目标函数的最值问题.其中解答中正确画出不等式组表示的可行域,利用“一画、二移、三求”,确定目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,及推理与计算能力.
【点睛】
本题考查利用变系数的二次不等式恒成立求参数,要注意对首项系数是否为零进行分类讨论,考查运算求解能力,属于中等题.
6.若实数 ,满足 , ,,则 的最大值是()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
利用基本不等式求出 的最小值后可得 的最大值,从而可得 的最大值,故可得 的最大值.
【详解】
【详解】
将以 为顶点的三棱锥 ,其侧棱两两互相垂直的三棱锥补形成为一个长方体,如下图所示:
长方体的体对角线即为三棱锥 外接球的直径,
设 , , ,球半径为 ,
因为三棱锥外接球的表面积为 ,
简单对数不等式问题的求解策略:
(1)解决简单的对数不等式,应先利用对数的运算性质化为同底数的对数值,再利用对数函数的单调性转化为一般不等式求解.
(2)对数函数的单调性和底数的值有关,在研究对数函数的单调性时,要按 和 进行分类讨论.
分式不等式求解:先将分式化为整式;注意分式的分母不为0.
8.对于函数 ,若 满足 ,则称 为函数 的一对“线性对称点”.若实数 与 和 与 为函数 的两对“线性对称点”,则 的最大值为()
14.定义在 上的函数 对任意 都有 ,且函数 的图象关于 成中心对称,若 满足不等式 ,则 的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由已知可分析出 在 上为减函数且 关于原点对称,所以不等式等价于 ,结合单调性可得 ,从而可求出 的取值范围.
【详解】
解:因为对任意 都有 ,所以 在 上为减函数;
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