高中不等式习题精选精解
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高三数学不等式解法15个典型例题典型例题一例1 解不等式:(1)015223>--x x x ;(2)0)2()5)(4(32<-++x x x .分析:如果多项式)(x f 可分解为n 个一次式的积,则一元高次不等式0)(>x f (或0)(<x f )可用“穿根法”求解,但要注意处理好有重根的情况.解:(1)原不等式可化为0)3)(52(>-+x x x把方程0)3)(52(=-+x x x 的三个根3,25,0321=-==x x x 顺次标上数轴.然后从右上开始画线顺次经过三个根,其解集如下图的阴影部分.∴原不等式解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧><<-3025x x x 或 (2)原不等式等价于⎩⎨⎧>-<-≠⇔⎩⎨⎧>-+≠+⇔>-++2450)2)(4(050)2()5)(4(32x x x x x x x x x 或 ∴原不等式解集为{}2455>-<<--<x x x x 或或说明:用“穿根法”解不等式时应注意:①各一次项中x 的系数必为正;②对于偶次或奇次重根可转化为不含重根的不等式,也可直接用“穿根法”,但注意“奇穿偶不穿”,其法如下图.典型例题二例2 解下列分式不等式:(1)22123+-≤-x x ; (2)12731422<+-+-x x x x 分析:当分式不等式化为)0(0)()(≤<或x g x f 时,要注意它的等价变形①0)()(0)()(<⋅⇔<x g x f x g x f ②0)()(0)(0)()(0)(0)()(0)()(<⋅=⇔≤⎩⎨⎧≠≤⋅⇔≤x g x f x f x g x f x g x g x f x g x f 或或(1)解:原不等式等价于⎩⎨⎧≠-+≥+-+-⇔≥+-+-⇔≤+-++-⇔≤+---+⇔≤+--⇔+≤-0)2)(2(0)2)(2)(1)(6(0)2)(2()1)(6(0)2)(2(650)2)(2()2()2(302232232x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x用“穿根法”∴原不等式解集为[)[)+∞⋃-⋃--∞,62,1)2,(。
高中不等式练习题及答案收集于网络,如有侵权请联系管理员删除不等式1、解不等式:1211922+-+-x x x x ≥7. 2、解不等式:x 4-2x 3-3x 2<0.3、解不等式:65592+--x x x ≥-2. 4、解不等式:2269x x x -+->3.5、解不等式:232+-x x >x +5.6、若x 2+y 2=1,求(1+xy)(1-xy)的最大、最小值。
7、若x,y >0,求y x yx ++的最大值。
8、已知关于x 的方程x 2+(m 2-1)x +m -2=0的一个根比-1小,另一个根比1大,求参数m 的取值范围。
9、解不等式:log a (x +1-a)>1.10解不等式38->-x x .11.解log (2x – 3)(x 2-3)>012.不等式049)1(220822<+++++-m x m mx x x 的解集为R,求实数m 的取值范围。
收集于网络,如有侵权请联系管理员删除13.求y x z +=2的最大值,使式中的x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧-≥≤+≤.1,1,y y x x y14在函数x y 1=的图象上,求使y x 11+取最小值的点的坐标。
15函数4522++=x x y 的最小值为多少?16.若a -1≤x 21log ≤a 的解集是[41,21],则求a 的值为多少?收集于网络,如有侵权请联系管理员删除17.设,10<<a 解不等式:()02log 2<--x x a a a18.已知函数y =13422+++x n x mx 的最大值为7,最小值为-1,求此函数式。
19.已知2>a ,求证:()()1log log 1+>-a a a a20.已知集合A=⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<-=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛<---)26(log )9(log |,212|31231)1(3322x x x B x x x x , 又A ∩B={x|x 2+ax+b <0},求a+b 等于多少?收集于网络,如有侵权请联系管理员删除21画出下列不等式组表示的平面区域,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤≤≤≤+≤+.110,100,3623,242y x y x y x1、[-21,1]∪(1,34) 2、(-1,0)∪(0,3) 3、(-∞,2)∪(3,+∞) 4、(0,3) 5、(-∞,-1323) 6、1, 43 7、2 8、-2<m <0收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 9、解:(I)当a>1时,原不等式等价于不等式组:⎩⎨⎧>-+>-+.101a a x a x , 解得x>2a-1.(II)当0<a<1时,原不等式等价于不等式组:⎩⎨⎧<->-+.101a a x a x +, 解得:a-1<x<2a-1.综上,当a>1时,不等式的解集为{x|x>2a-1}; 当0<a<1时,不等式的解集为{x|a-1<x<2a-1}.10、原不等价于不等式组(1)⎪⎩⎪⎨⎧->-≥-≥-2)3(80308x x x x 或(2)⎩⎨⎧<-≥-0308x x 由(1)得22153+<≤x , 由(2)得x <3, 故原不等式的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧+<2215|x x。
高考不等式经典例题【例1】已知a>0,a≠1,P=loga (a3-a+1),Q=loga(a2-a+1),试比较P与Q的大小.【解析】因为a3-a+1-(a2-a+1)=a2(a-1),当a>1时,a3-a+1>a2-a+1,P>Q;当0<a<1时,a3-a+1<a2-a+1,P>Q;综上所述,a>0,a≠1时,P>Q.【变式训练1】已知m=a+A.m<n11-(a>2),n=x2(x≥),则m,n之间的大小关系为()2a-2B.m>nC.m≥nD.m≤n【解析】选C.本题是不等式的综合问题,解决的关键是找中间媒介传递.m=a+111=a-2++2≥2+2=4,而n=x-2≤()-2=4.2a-2a-2【变式训练2】已知函数f(x)=ax2-c,且-4≤f(1)≤-1,-1≤f(2)≤5,求f(3)的取值范围.【解析】由已知-4≤f(1)=a-c≤-1,-1≤f(2)=4a-c≤5.令f(3)=9a-c=γ(a-c)+μ(4a-c),5⎧γ=-,⎪⎧γ+4μ=9,⎪3所以⎨⇒⎨⎩-γ-μ=-1⎪μ=8⎪3⎩58故f(3)=-(a-c)+(4a-c)∈[-1,20].33题型三开放性问题c d【例3】已知三个不等式:①ab>0;②>;③bc>ad.以其中两个作条件,余下的一个作结论,则能组a b成多少个正确命题?c d bc-ad【解析】能组成3个正确命题.对不等式②作等价变形:>⇔>0.a b abbc-ad(1)由ab>0,bc>ad⇒>0,即①③⇒②;abbc-ad(2)由ab>0,>0⇒bc-ad>0⇒bc>ad,即①②⇒③;abbc-ad(3)由bc-ad>0,>0⇒ab>0,即②③⇒①.ab故可组成3个正确命题.【例2】解关于x的不等式mx2+(m-2)x-2>0 (m∈R).【解析】当m=0时,原不等式可化为-2x-2>0,即x<-1;当m≠0时,可分为两种情况:2(1)m>0时,方程mx2+(m-2)x-2=0有两个根,x1=-1,x2=.m2所以不等式的解集为{x|x<-1或x>};m(2)m<0时,原不等式可化为-mx2+(2-m)x+2<0,m+222其对应方程两根为x1=-1,x2=,x2-x1=-(-1)=.m m m2①m<-2时,m+2<0,m<0,所以x2-x1>0,x2>x1,不等式的解集为{x|-1<x<};m②m=-2时,x2=x1=-1,原不等式可化为(x+1)2<0,解集为∅;2③-2<m<0时,x2-x1<0,即x2<x1,不等式解集为{x|<x<-1}.m【变式训练2】解关于x的不等式ax-1>0.x+1【解析】原不等式等价于(ax-1)(x+1)>0.1当a=0时,不等式的解集为{x|x<-1};当a>0时,不等式的解集为{x|x>或x<-1};a1当-1<a<0时,不等式的解集为{x|<x<-1};当a=-1时,不等式的解集为∅;a1当a<-1时,不等式的解集为{x|-1<x<}.a【例3】已知ax2+bx+c>0的解集为{x|1<x<3},求不等式cx2+bx+a<0的解集.1【解析】由于ax2+bx+c>0的解集为{x|1<x<3},因此a<0,解得x<或x>1.32y+1(1)z=x+2y-4的最大值;(2)z=x2+y2-10y+25的最小值;(3)z=的取值范围.x+1【解析】作出可行域如图所示,并求出顶点的坐标A(1,3),B(3,1),C(7,9).(1)易知直线x+2y-4=z过点C时,z最大.所以x=7,y=9时,z取最大值21.(2)z=x2+(y-5)2表示可行域内任一点(x,y)到定点M(0,5)的距离的平方,过点M作直线AC的垂线,易知垂足N在线段AC上,故z的最小值是(|0-5+2|9)2=.221(3)z=2·表示可行域内任一点(x,y)与定点Q(-1,-)连线斜率的2倍.2x-(-1)7337因为kQA=,kQB=,所以z的取值范围为[,].4842【例1】(1)设x,y∈R+,且xy-(x+y)=1,则()1y-(-)2A .x +y ≥2(2+1)B .x +y ≤2(2+1) C.x +y ≤2(2+1)2D.x +y ≥(2+1)2(2)已知a ,b ∈R +,则ab ,a +b,2a 2+b 22ab,的大小顺序是.2a +bx +y x +y)2,所以()2≥1+(x +y ).22【解析】(1)选A.由已知得xy =1+(x +y ),又xy ≤(解得x +y ≥2(2+1)或x +y ≤2(1-2).因为x +y >0,所以x +y ≥2(2+1).a +b 2ab 2ab(2)由≥ab 有a +b ≥2ab ,即a +b ≥,所以ab ≥.2ab a +b a +b 又=2a 2+2ab +b 2≤42(a 2+b 2),所以4a 2+b 2a +b≥,所以22a 2+b 2a +b 2ab≥≥ab ≥.22a +b11λ【变式训练1】设a >b >c ,不等式+>恒成立,则λ的取值范围是.a -b b -c a -c 【解析】(-∞,4).因为a >b >c ,所以a -b >0,b -c >0,a -c >0.而(a -c )(1111+)=[(a -b )+(b -c )](+)≥4,所以λ<4.a -b b -c a -b b -c 51【例2】(1)已知x <,则函数y =4x -2+的最大值为;44x -5511【解析】(1)因为x <,所以5-4x >0.所以y =4x -2+=-(5-4x +)+3≤-2+3=1.44x -55-4x1当且仅当5-4x =,即x =1时,等号成立.所以x =1时,y max =1.5-4x(a +b )2【变式训练2】已知x ,a ,b ,y 成等差数列,x ,c ,d ,y 成等比数列,求的取值范围.cd 【解析】由等差数列、等比数列的性质得a +b =x +y ,(a +b )2(x +y )2(a +b )2(a +b )2x y y y cd =xy ,所以==2++,当>0时,≥4;当<0时,≤0,cd xy y x x cd x cd (a +b )2故的取值范围是(-∞,0]∪[4,+∞).cd例已知x ,y ,>0,28+=1,求xy的最小值。
一.不等式的性质:二.不等式大小比较的常用方法:1.作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果; 2.作商(常用于分数指数幂的代数式);3.分析法;4.平方法;5.分子(或分母)有理化; 6.利用函数的单调性;7.寻找中间量或放缩法 ;8.图象法。
其中比较法(作差、作商)是最基本的方法。
三.重要不等式1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 222≥+ (2)若R b a ∈,,则222b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”)2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2(2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=”)(3)若*,R b a ∈,则22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x+≥ (当且仅当1x =时取“=”); 若0x <,则12x x+≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0>ab ,则2≥+ab ba (当且仅当b a =时取“=”)4.若R b a ∈,,则2)2(222b a b a +≤+(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”.(2)求最值的条件“一正,二定,三取等”(3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用. 2ab a +b ≤ab ≤ a +b 2 ≤ a 2+b 22 应用一:求最值例1:求下列函数的值域(1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1x 解题技巧:技巧一:凑项 例1:已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。
评注:本题需要调整项的符号,又要配凑项的系数,使其积为定值。
技巧二:凑系数 例1. 当时,求(82)y x x =-的最大值。
一.不等式的性质:二.不等式大小比拟的常用方法:1.作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果; 2.作商〔常用于分数指数幂的代数式〕;3.分析法;4.平方法;5.分子〔或分母〕有理化; 6.利用函数的单调性;7.寻找中间量或放缩法;8.图象法。
其中比拟法〔作差、作商〕是最根本的方法。
三.重要不等式1.〔1〕假设R b a ∈,,那么ab b a 222≥+ (2)假设R b a ∈,,那么222b a ab +≤〔当且仅当b a =时取“=〞〕2. (1)假设*,R b a ∈,那么ab b a ≥+2(2)假设*,R b a ∈,那么ab b a 2≥+〔当且仅当b a =时取“=〞〕(3)假设*,R b a ∈,那么22⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=〞〕 3.假设0x >,那么12x x+≥ (当且仅当1x =时取“=〞〕; 假设0x <,那么12x x+≤- (当且仅当1x =-时取“=〞〕 假设0>ab ,那么2≥+ab ba (当且仅当b a =时取“=〞〕4.假设R b a ∈,,那么2)2(222b a b a +≤+〔当且仅当b a =时取“=〞〕 注:〔1〕当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大〞.〔2〕求最值的条件“一正,二定,三取等〞(3)均值定理在求最值、比拟大小、求变量的取值X 围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用.2ab a +b ≤ab ≤a +b2 ≤a 2+b 22应用一:求最值例1:求以下函数的值域〔1〕y =3x 2+12x 2 〔2〕y =x +1x解题技巧:技巧一:凑项 例1:54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。
评注:此题需要调整项的符号,又要配凑项的系数,使其积为定值。
3.不 等 式一.不等式的性质:1.同向不等式可以相加;异向不等式可以相减:若,a b c d >>,则a c b d +>+(若,a b c d ><,则a c b d ->-),但异向不等式不可以相加;同向不等式不可以相减;2.左右同正不等式:同向的不等式可以相乘,但不能相除;异向不等式可以相除,但不能相乘:若0,0a b c d >>>>,则ac bd >(若0,0a b c d >><<,则a bc d>);3.左右同正不等式:两边可以同时乘方或开方:若0a b >>,则nna b >> 4.若0ab >,a b >,则11a b <;若0ab <,a b >,则11a b>。
如 (1)对于实数c b a ,,中,给出下列命题:①22,bc ac b a >>则若; ②b a bc ac >>则若,22;③22,0b ab a b a >><<则若; ④ba b a 11,0<<<则若; ⑤baa b b a ><<则若,0; ⑥b a b a ><<则若,0; ⑦b c b a c a b a c ->->>>则若,0; ⑧11,a b a b>>若,则0,0a b ><。
其中正确的命题是______(答:②③⑥⑦⑧);(2)已知11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,则3x y -的取值范围是______(答:137x y ≤-≤);(3)已知c b a >>,且,0=++c b a 则ac的取值范围是______ (答:12,2⎛⎫--⎪⎝⎭) 二.不等式大小比较的常用方法:1.作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果;2.作商(常用于分数指数幂的代数式); 3.分析法; 4.平方法;5.分子(或分母)有理化; 6.利用函数的单调性; 7.寻找中间量或放缩法 ;8.图象法。
高中数学不等式练习题及参考答案2023不等式是高中数学中重要的概念之一,也是很多考试中必考的内容。
为帮助大家复习巩固,本文整理了十道高中数学不等式练习题及参考答案,供大家练习参考。
1. 已知 $x>0$,求证:$\frac{1}{1+x}+\frac{1}{1+\frac{1}{x}}>1$【参考答案】$\frac{1}{1+x}+\frac{1}{1+\frac{1}{x}}=\frac{1}{1+x}+\frac{x}{x+1}=\frac{x+1}{x+1}=1$。
2. 解不等式 $\frac{2-x}{x+1}\geq 1$。
【参考答案】$\frac{2-x}{x+1}\geq 1$,移项得 $\frac{1-x}{x+1}\geq 0$,即$\frac{x-1}{x+1}\leq 0$。
因此,$x\in(-\infty,-1]\cup[1,+\infty)$。
3. 解不等式 $\log_{\frac{1}{2}}(x^2-3x+2)<2$。
【参考答案】$\log_{\frac{1}{2}}(x^2-3x+2)<2$,移项得 $x^2-3x+2>4$。
解得 $x\in(-\infty,1)\cup(3,+\infty)$。
4. 已知 $a+b=1$,$a>0$,$b>0$,求证:$a\cdot\log_{\frac{1}{a}}+b\cdot\log_{\frac{1}{b}}>2$。
【参考答案】By Jensen 不等式,$\frac{1}{2}(a\cdot\log_{\frac{1}{a}}+b\cdot\log_{\frac{1}{b}}) \geq\log_{\frac{1}{2}}(\frac{1}{2}(a+b))=\log_{\frac{1}{2}}\frac{1}{ 2} =1$。
所以,$a\cdot\log_{\frac{1}{a}}+b\cdot\log_{\frac{1}{b}}>2$。
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.。
解不等式例题50道一、一元一次不等式1. 解不等式:2x + 5>9- 解析:- 首先对不等式进行移项,将常数项移到右边,得到2x>9 - 5。
- 计算右边式子得2x>4。
- 两边同时除以2,解得x > 2。
2. 解不等式:3x-1<8- 解析:- 移项可得3x<8 + 1。
- 即3x<9。
- 两边同时除以3,解得x<3。
3. 解不等式:5x+3≤slant2x + 9- 解析:- 移项,把含x的项移到左边,常数项移到右边,得到5x-2x≤slant9 - 3。
- 计算得3x≤slant6。
- 两边同时除以3,解得x≤slant2。
4. 解不等式:4x-7≥slant3x+1- 解析:- 移项得4x - 3x≥slant1+7。
- 即x≥slant8。
5. 解不等式:(1)/(2)x+3>x - 1- 解析:- 移项可得(1)/(2)x-x>-1 - 3。
- 通分计算,((1)/(2)-(2)/(2))x>-4,即-(1)/(2)x>-4。
- 两边同时乘以 - 2,不等号变向,解得x < 8。
6. 解不等式:(2)/(3)x-1≤slant(1)/(3)x+2- 解析:- 移项得(2)/(3)x-(1)/(3)x≤slant2 + 1。
- 计算得(1)/(3)x≤slant3。
- 两边同时乘以3,解得x≤slant9。
7. 解不等式:2(x + 3)>3(x - 1)- 解析:- 先展开括号,得到2x+6>3x - 3。
- 移项得2x-3x>-3 - 6。
- 计算得-x>-9。
- 两边同时乘以 - 1,不等号变向,解得x < 9。
8. 解不等式:3(x - 2)≤slant2(x+1)- 解析:- 展开括号得3x-6≤slant2x + 2。
- 移项得3x-2x≤slant2+6。
- 计算得x≤slant8。
高中不等式习题精选精解
一、求取值范围
1、已知31,11≤-≤≤+≤-y x y x ,求y x -3的取值范围。
2、已知c b a >>,且0=++c b a ,求a c /的取值范围。
3、正数y x ,满足12=+y x ,求y x /1/1+的最小值。
4、设实数y x ,满足1)1(22=-+y x ,当0≥++c y x 时,求c 的取值范围。
5、已知函数2()(0)f x ax bx a =+≠满足1(1)2f ≤-≤,2(1)5f ≤≤求(3)f -的取值范围。
6、已知:a 、b 都是正数,且1a b +=,1a a α=+,1b b
β=+,求αβ+的最小值 7、已知集合{}045|2≤+-=x x x A 与{}
022|2≤++-=a ax x x B ,若A B ⊆,求a 的取值范围。
8、若关于x 的方程0124=++⋅+a a x x 有实数解,求实数a 的取值范围。
二、解不等式
1、032)2(2
≥---x x x 2、0322322≤--+-x x x x . 3、)0(,112>≤-+a ax x 4、0)2)(2(>--ax x
5、关于x 的不等式0>-b ax 的解集为()+∞,1,求02
>-+x b ax 的解集。
6、已知0>a 且1a ≠,1x a >的解集是{}
0x x >,解关于x 的不等式1
log ()0a x x -<的解集。
三、证明题
1、已知c b a >>,求证:222222ca bc ab a c c b b a ++>++
2、设0a b +>,n 为偶数,证明 11n n n n b a a b
--+≥11a b + 3、求证:
2216(4)36a a ++-+≥229 4、求证:n n 12131211222-<++++ (2≥n ) 5、设()213f x x x =-+,实数a 满足1x a -<,求证:()()()21f x f a a -<+
6、已知:xy y x y x y x y x ++=+≠
>>22,,0,0且,求证:341<+<y x 7、已知1,0,,=>abc c b a ,证明:)111(21)(1)(1)(1333c
b a b a
c a c b c b a ++≥+++++
例1 求不等式|x -1|+|y -1|≤2表示的平面区域的面积
分析:依据条件画出所表达的区域,再根据区域的特点求其面积
解:|x -1|+|y -1|≤2可化为
11
4x y x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩或112x y x y ≥⎧⎪≤⎨⎪-≤⎩或112x y x y ≤⎧⎪≥⎨⎪-+≤⎩
或110x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩ 其平面区域如图
∴面积S =
2
1×4×4=8 点评:画平面区域时作图要尽量准确,要注意边界
例2 某人上午7时,乘摩托艇以匀速v n mi l e/h (4≤v ≤20)从A 港出发到距50 n mi l e 的B 港去,然后乘汽车以匀速w km/h (30≤w ≤100)自B 港向距300 km 的C 市驶去应该在同一天下午4至9点到达C 市设乘汽车、摩托艇去所需要的时间分别是x h 、y h
(1)作图表示满足上述条件的x 、y 范围;
(2)如果已知所需的经费p =100+3×(5-x )+2×(8-y )(元),
那么v 、w 分别是多少时走得最经济?此时需花费多少元?
分析:由p =100+3×(5-x )+2×(8-y )可知影响花费的是3x +2y 的取值范围 解:(1)依题意得v =y 50,w =x
300,4≤v ≤20,30≤w ≤100 ∴3≤x ≤10,25≤y ≤2
25 ① 由于乘汽车、摩托艇所需的时间和x +y 应在9至14个小时之间, 即9≤x +y ≤14 ② 因此,满足①②的点(x ,y )的存在范围是图中阴影部分(包括边界) (2)∵p =100+3·(5-x )+2·(8-y ), ∴3x +2y =131-p
设131-p =k ,那么当k 最大时,p 最小在通过图中的阴影部分区域
(包括边界)且斜率为-2
3的直线3x +2y =k 中,使k 值最大的直线必通过点(10,4),即当x =10,y =4时,p 最小 此时,v =125,w =30,p 的最小值为93元
14109314
92.5
o y x。