人教版高中不等式复习讲义(含答案-超经典!)
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考点1:不等关系与不等式 (2)考点2:等式性质与不等式性质 (7)专题03 不等关系与不等式 考点1:不等关系与不等式知识点一 基本事实两个实数a ,b ,其大小关系有三种可能,即a >b ,a =b ,a <b .思考 x 2+1与2x 两式都随x 的变化而变化,其大小关系并不显而易见.你能想个办法,比较x 2+1与2x 的大小吗?正确答案 作差:x 2+1-2x =( x -1)2≥0,所以x 2+1≥2x . 知识点二 重要不等式∀a ,b ∈R ,有a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立.题型1:用不等式( 组)表示不等关系例1 《铁路旅行常识》规定:一、随同成人旅行,身高在1.2~1.5米的儿童享受半价客票( 以下称儿童票),超过1.5米的应买全价票,每一名成人旅客可免费带一名身高不足1.2米的儿童,超过一名时,超过的人数应买儿童票. ……十、旅客免费携带物品的体积和重量是每件物品的外部长、宽、高尺寸之和不得超过160厘米,杆状物品不得超过200厘米,重量不得超过20千克……设身高为h ( 米),物品外部长、宽、高尺寸之和为P ( 厘米),请用不等式表示下表中的不等关系.解 由题意可获取以下主要信息:( 1)身高用h ( 米)表示,物体长、宽、高尺寸之和为P ( 厘米);( 2)题中要求用不等式表示不等关系.参考解答本题应先理解题中所提供的不等关系,再用不等式表示.身高在1.2~1.5米可表示为1.2≤h ≤1.5, 身高超过1.5米可表示为h >1.5, 身高不足1.2米可表示为h <1.2,物体长、宽、高尺寸之和不得超过160厘米可表示为P ≤160.如下表所示:变式 某套试卷原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本.据市场调查,若单价每提高0.1元,销售量就可能相应减少2 000本.若把提价后试卷的定价设为x 元,怎样用不等式表示销售的总收入仍不低于20万元呢?解 提价后销售的总收入为⎝ ⎛⎭⎪⎫8-x -2.50.1×0.2x 万元,那么不等关系“销售的总收入仍不低于20万元”可以表示为不等式⎝ ⎛⎭⎪⎫8-x -2.50.1×0.2x ≥20( 2.5≤x <6.5).题型2:作差法比较大小例2 已知a ,b 均为正实数.试利用作差法比较a 3+b 3与a 2b +ab 2的大小. 解 ∵a 3+b 3-( a 2b +ab 2)=( a 3-a 2b )+( b 3-ab 2) =a 2( a -b )+b 2( b -a )=( a -b )( a 2-b 2)=( a -b )2( a +b ). 当a =b 时,a -b =0,a 3+b 3=a 2b +ab 2; 当a ≠b 时,( a -b )2>0,a +b >0,a 3+b 3>a 2b +ab 2. 综上所述,a 3+b 3≥a 2b +ab 2.变式 已知x <1,试比较x 3-1与2x 2-2x 的大小. 解 ∵( x 3-1)-( 2x 2-2x )=x 3-2x 2+2x -1 =( x 3-x 2)-( x 2-2x +1)=x 2( x -1)-( x -1)2 =( x -1)( x 2-x +1)=( x -1)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -122+34, 又∵⎝⎛⎭⎫x -122+34>0,x -1<0, ∴( x -1)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -122+34<0,∴x 3-1<2x 2-2x .考点1:练习题1.下列说法正确的是( )A .某人月收入x 元不高于2 000元可表示为“x <2 000”B .小明的身高为x ,小华的身高为y ,则小明比小华矮可表示为“x >y ”C .变量x 不小于a 可表示为“x ≥a ”D .变量y 不超过a 可表示为“y ≥a ” 正确答案 C详细解析 对于A,x 应满足x ≤2 000,故A 错误;对于B,x ,y 应满足x <y ,故B 错误;C 正确;对于D,y 与a 的关系可表示为“y ≤a ”,故D 错误.2.在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒0.5 cm,人跑开的速度为每秒4 m,为了使点燃导火索的人能够在爆破时跑到100 m 以外的安全区,导火索的长度x ( cm)应满足的不等式为( ) A .4×x0.5≥100B .4×x0.5≤100 C .4×x0.5>100D .4×x0.5<100正确答案 C详细解析 导火索燃烧的时间x 0.5秒,人在此时间内跑的路程为4×x0.5m .由题意可得4×x0.5>100. 3.设M =x 2,N =-x -1,则M 与N 的大小关系是( ) A .M >N B .M =N C .M <N D .与x 有关正确答案 A详细解析 ∵M -N =x 2+x +1=⎝⎛⎭⎫x +122+34>0, ∴M >N .4.若y 1=2x 2-2x +1,y 2=x 2-4x -1,则y 1与y 2的大小关系是( ) A .y 1>y 2 B .y 1=y 2C .y 1<y 2D .随x 值变化而变化 正确答案 A5.如图,在一个面积为200 m 2的矩形地基上建造一个仓库,四周是绿地,仓库的长a 大于宽b 的4倍,则表示上述的不等关系正确的是( )A .a >4bB .( a +4)( b +4)=200C.⎩⎪⎨⎪⎧a >4b ,(a +4)(b +4)=200 D.⎩⎪⎨⎪⎧a >4b ,4ab =200 正确答案 C详细解析 由题意知a >4b ,根据面积公式可以得到( a +4)( b +4)=200,故选C.6.某次数学智力测验,共有20道题,答对一题得5分,答错一题得-2分,不答得零分.某同学有一道题未答,设这个学生至少答对x 题,成绩才能不低于80分,列出其中的不等关系:________.( 不用化简)正确答案 5x -2( 19-x )≥80,x ∈N *详细解析 这个学生至少答对x 题,成绩才能不低于80分,即5x -2( 19-x )≥80,x ∈N *. 7.某商品包装上标有重量500±1克,若用x 表示商品的重量,则可用含绝对值的不等式表示该商品的重量的不等式为________. 正确答案 |x -500|≤1详细解析 ∵某商品包装上标有重量500±1克, 若用x 表示商品的重量, 则-1≤x -500≤1, ∴|x -500|≤1.8.若x ∈R ,则x 1+x 2与12的大小关系为________. 正确答案x 1+x 2≤12详细解析 ∵x 1+x 2-12=2x -1-x 22(1+x 2)=-(x -1)22(1+x 2)≤0.∴x 1+x 2≤12. 9.已知a ,b ∈R ,x =a 3-b ,y =a 2b -a ,试比较x 与y 的大小. 解 因为x -y =a 3-b -a 2b +a =a 2( a -b )+a -b =( a -b )( a 2+1), 所以当a >b 时,x -y >0,所以x >y ; 当a =b 时,x -y =0,所以x =y ; 当a <b 时,x -y <0,所以x <y .10.已知甲、乙、丙三种食物的维生素A,B 含量及成本如下表:若用甲、乙、丙三种食物各x kg 、y kg 、z kg 配成100 kg 的混合食物,并使混合食物内至少含有56 000单位维生素A 和63 000单位维生素B.试用x ,y 表示混合食物成本c 元,并写出x ,y 所满足的不等关系. 解 依题意得c =11x +9y +4z , 又x +y +z =100,∴c =400+7x +5y ,由⎩⎪⎨⎪⎧600x +700y +400z ≥56 000,800x +400y +500z ≥63 000及z =100-x -y ,得⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y ≥160,3x -y ≥130.∴x ,y 所满足的不等关系为⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y ≥160,3x -y ≥130,x ≥0,y ≥0.11.已知0<a 1<1,0<a 2<1,记M =a 1a 2,N =a 1+a 2-1,则M 与N 的大小关系是( )A .M <NB .M >NC .M =ND .无法确定正确答案 B详细解析 ∵0<a 1<1,0<a 2<1,∴-1<a 1-1<0,-1<a 2-1<0,∴M -N =a 1a 2-( a 1+a 2-1)=a 1a 2-a 1-a 2+1=a 1( a 2-1)-( a 2-1)=( a 1-1)( a 2-1)>0, ∴M >N ,故选B.12.若0<a 1<a 2,0<b 1<b 2,且a 1+a 2=b 1+b 2=1,则下列代数式中值最大的是( ) A .a 1b 1+a 2b 2 B .a 1a 2+b 1b 2 C .a 1b 2+a 2b 1 D.12正确答案 A详细解析 令a 1=0.1,a 2=0.9;b 1=0.2,b 2=0.8.则A 项a 1b 1+a 2b 2=0.74;B 项,a 1a 2+b 1b 2=0.25;C 项,a 1b 2+a 2b 1=0.26,故最大值为A.13.一个盒子中红、白、黑三种球分别为x 个、y 个、z 个,黑球个数至少是白球个数的一半,至多是红球个数的13,白球与黑球的个数之和至少为55,则用不等式( 组)将题中的不等关系表示为________.正确答案 ⎩⎪⎨⎪⎧y 2≤z ≤x 3,y +z ≥55( x ,y ,z ∈N *)详细解析 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧y 2≤z ≤x 3,y +z ≥55( x ,y ,z ∈N *).14.若a 1<a 2,b 1<b 2,则a 1b 1+a 2b 2________a 1b 2+a 2b 1.( 填“>”“<”“=”) 正确答案 >详细解析 a 1b 1+a 2b 2-( a 1b 2+a 2b 1) =a 1( b 1-b 2)+a 2( b 2-b 1) =( b 1-b 2)( a 1-a 2), ∵a 1<a 2,b 1<b 2, ∴b 1-b 2<0,a 1-a 2<0, 即( b 1-b 2)( a 1-a 2)>0, ∴a 1b 1+a 2b 2>a 1b 2+a 2b 1.考点2:等式性质与不等式性质知识点一 等式的基本性质 ( 1)如果a =b ,那么b =a . ( 2)如果a =b ,b =c ,那么a =c . ( 3)如果a =b ,那么a ±c =b ±c . ( 4)如果a =b ,那么ac =bc . ( 5)如果a =b ,c ≠0,那么a c =bc .知识点二 不等式的性质题型1:利用不等式的性质判断或证明例1 ( 1)给出下列命题: ①若ab >0,a >b ,则1a <1b ;②若a >b ,c >d ,则a -c >b -d ;③对于正数a ,b ,m ,若a <b ,则a b <a +mb +m .其中真命题的序号是________.正确答案 ①③详细解析 对于①,若ab >0,则1ab >0,又a >b ,所以a ab >b ab ,所以1a <1b ,所以①正确;对于②,若a =7,b =6,c =0,d =-10, 则7-0<6-( -10),②错误; 对于③,对于正数a ,b ,m , 若a <b ,则am <bm , 所以am +ab <bm +ab , 所以0<a ( b +m )<b ( a +m ), 又1b (b +m )>0,所以a b <a +m b +m ,③正确.综上,真命题的序号是①③.( 2)已知a >b >0,c <d <0.求证:3ad<3b c. 证明 因为c <d <0,所以-c >-d >0. 所以0<-1c <-1d.又因为a >b >0,所以-a d >-bc>0.所以3-a d>3-bc,即-3a d>-3b c, 两边同乘-1,得3a d<3b c.变式 若1a <1b <0,有下面四个不等式:①|a |>|b |,②a <b ,③a +b <ab ,④a 3>b 3. 则不正确的不等式的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3 正确答案 C详细解析 由1a <1b <0可得b <a <0,从而|a |<|b |,①②均不正确;a +b <0,ab >0,则a +b <ab 成立,③正确;a 3>b 3,④正确.故不正确的不等式的个数为2.题型2:利用性质比较大小例2 若P =a +6+a +7,Q =a +5+a +8( a >-5),则P ,Q 的大小关系为( ) A .P <Q B .P =Q C .P >Q D .不能确定正确答案 C详细解析 P 2=2a +13+2(a +6)(a +7),Q 2=2a +13+2(a +5)(a +8),因为( a +6)( a +7)-( a +5)( a +8)=a 2+13a +42-( a 2+13a +40)=2>0, 所以(a +6)(a +7)>(a +5)(a +8),所以P 2>Q 2,所以P >Q .变式 下列命题中一定正确的是( ) A .若a >b ,且1a >1b,则a >0,b <0B .若a >b ,b ≠0,则a b>1 C .若a >b ,且a +c >b +d ,则c >dD .若a >b ,且ac >bd ,则c >d正确答案 A详细解析 对于A,∵1a >1b ,∴b -a ab>0, 又a >b ,∴b -a <0,∴ab <0,∴a >0,b <0,故A 正确;对于B,当a >0,b <0时,有a b<1,故B 错; 对于C,当a =10,b =2时,有10+1>2+3,但1<3,故C 错;对于D,当a =-1,b =-2时,有( -1)×( -1)>( -2)×3,但-1<3,故D 错.题型3:利用性质比较大小例3 已知12<a <60,15<b <36.求a -b 和a b的取值范围. 解 ∵15<b <36,∴-36<-b <-15,∴12-36<a -b <60-15,即-24<a -b <45.又136<1b <115,∴1236<a b <6015,即13<a b<4. 故-24<a -b <45,13<a b<4.变式 已知0<a +b <2,-1<b -a <1,则2a -b 的取值范围是____________.正确答案 -32<2a -b <52详细解析 因为0<a +b <2,-1<-a +b <1,且2a -b =12( a +b )-32( -a +b ), 结合不等式的性质可得,-32<2a -b <52.考点2:练习题1.如果a <0,b >0,那么下列不等式中正确的是( )A.1a <1bB.-a <bC .a 2<b 2D .|a |>|b |正确答案 A详细解析 ∵a <0,b >0,∴1a <0,1b >0,∴1a <1b ,故选A.2.若a ,b ,c ∈R ,且a >b ,则下列不等式一定成立的是() A .a +c ≥b -c B .ac >bcC.c 2a -b >0 D .( a -b )c 2≥0正确答案 D详细解析 ∵a >b ,∴a -b >0,∴( a -b )c 2≥0,故选D.3.已知a >b >c ,则1b -c +1c -a 的值是( )A .正数B .负数C .非正数D .非负数正确答案 A详细解析 1b -c +1c -a =c -a +b -c (b -c )(c -a )=b -a (b -c )(c -a ), ∵a >b >c ,∴b -c >0,c -a <0,b -a <0,∴1b -c +1c -a>0,故选A. 4.若x >1>y ,下列不等式不一定成立的是( )A .x -y >1-yB .x -1>y -1C .x -1>1-yD .1-x >y -x 正确答案 C详细解析 利用性质可得A,B,D 均正确,故选C.5.已知a <0,b <-1,则下列不等式成立的是( )A .a >a b >a b 2 B.a b 2>a b >a C.a b >a >a b 2 D.a b >a b 2>a 正确答案 D详细解析 ∵a <0,b <-1,∴a b>0,b 2>1, ∴0<1b 2<1,∴0>a b 2>a 1, ∴a b >a b 2>a . 6.不等式a >b 和1a >1b同时成立的条件是________. 正确答案 a >0>b详细解析 若a ,b 同号,则a >b ⇒1a <1b. 7.给出下列命题:①a >b ⇒ac 2>bc 2;②a >|b |⇒a 2>b 2;③a >b ⇒a 3>b 3;④|a |>b ⇒a 2>b 2.其中正确命题的序号是________.正确答案 ②③详细解析 ①当c 2=0时不成立;②一定成立;③当a >b 时,a 3-b 3=( a -b )( a 2+ab +b 2)=( a -b )·⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫a +b 22+34b 2>0成立; ④当b <0时,不一定成立.如:|2|>-3,但22<( -3)2.8.设a >b >c >0,x =a 2+(b +c )2,y =b 2+(c +a )2,z =c 2+(a +b )2,则x ,y ,z 的大小顺序是________.正确答案 z >y >x详细解析 ∵a >b >c >0,y 2-x 2=b 2+( c +a )2-a 2-( b +c )2=2ac -2bc=2c ( a -b )>0,∴y 2>x 2,即y >x .同理可得z >y ,故z >y >x .9.判断下列各命题的真假,并说明理由.( 1)若a <b ,c <0,则c a <c b; ( 2)a c 3<b c 3,则a >b ; ( 3)若a >b ,且k ∈N *,则a k >b k ;( 4)若a >b ,b >c ,则a -b >b -c .解 ( 1)假命题.∵a <b ,不一定有ab >0,∴1a >1b不一定成立, ∴推不出c a <c b,∴是假命题. ( 2)假命题.当c >0时,c -3>0,则a <b ,∴是假命题.( 3)假命题.当a =1,b =-2,k =2时,显然命题不成立,∴是假命题.( 4)假命题.当a =2,b =0,c =-3时,满足a >b ,b >c 这两个条件,但是a -b =2<b -c =3,∴是假命题.10.若-1<a +b <3,2<a -b <4,求2a +3b 的取值范围.解 设2a +3b =x ( a +b )+y ( a -b ),则⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =2,x -y =3,解得⎩⎨⎧ x =52,y =-12.因为-52<52( a +b )<152,-2<-12( a -b )<-1,所以-92<52( a +b )-12( a -b )<132, 所以-92<2a +3b <132. 11.下列命题正确的是( )A .若ac >bc ,则a >bB .若a 2>b 2,则a >bC .若1a >1b,则a <b D .若a <b ,则a <b正确答案 D详细解析 对于A,若c <0,其不成立;对于B,若a ,b 均小于0或a <0,其不成立;对于C,若a >0,b <0,其不成立;对于D,其中a ≥0,b >0,平方后显然有a <b .12.已知x >y >z ,x +y +z =0,则下列不等式中一定成立的是( )A .xy >yzB .xz >yzC .xy >xzD .x |y |>z |y | 正确答案 C详细解析 因为x >y >z ,x +y +z =0,所以3x >x +y +z =0,3z <x +y +z =0,所以x >0,z <0. 所以由⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >z ,可得xy >xz . 13.若a ,b ,c ∈R ,a >b ,则下列不等式成立的是( )A.1a <1bB .a 2>b 2 C.a c 2+1>b c 2+1D .a |c |>b |c | 正确答案 C详细解析 对于A,若a >0>b ,则1a >0,1b<0, 此时1a >1b,∴A 不成立; 对于B,若a =1,b =-2,则a 2<b 2,∴B 不成立;对于C,∵c 2+1≥1,且a >b ,∴a c 2+1>b c 2+1恒成立,∴C 成立;对于D,当c=0时,a|c|=b|c|,∴D不成立.14.有外表一样,重量不同的四个小球,它们的重量分别是a,b,c,d,已知a+b=c+d,a+d>b+c,a+c<b,则这四个小球由重到轻的排列顺序是( )A.d>b>a>c B.b>c>d>aC.d>b>c>a D.c>a>d>b正确答案A详细解析∵a+b=c+d,a+d>b+c,∴a+d+( a+b)>b+c+( c+d),即a>c.∴b<d.又a+c<b,∴a<b.综上可得,d>b>a>c.。
第06讲等式性质与不等式性质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.通过用不等式(组)表示实际问题,提升数学抽象与数学建模素养;2.通过比较两个实数的大小、不等式性质的应用,提升逻辑推理、数学运算素养;3.运用不等式的性质解决有关问题.知识点1不等关系与不等式1、不等式的概念(1)用数学符号“≠”“>”“<”“≥”“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等式关系,含有这些不等式号的式子,叫做不等式.(2)用“<”或“>”连接的不等式叫严格不等式;用“≤”或“≥”连接的不等式叫非严格不等式.2、常见文字语言与符号语言之间的对应关系文字语言大于、高于、超过小于、低于、少于大于或等于、至少、不低于小于或等于、至多、不多于、不超过符号语言><≥≤3、用不等式组表示不等式关系当问题情境中包含两个或两个以上的不等式关系时,需要用不等式组来表示不等关系.知识点2等式性质性质文字表述性质内容注意1对称性a b b a=⇔=可逆2传递性,a b b c a c==⇒=同向3可加、减性a b a c b c =⇔±=±可逆4可乘性a b ac bc=⇒=同向5可除性,0a b a b c c c=≠⇒=同向知识点3不等式性质性质别名性质内容注意1对称性a >b ⇔b <a 可逆2传递性a >b ,b >c ⇒a >c 同向3可加性a >b ⇔a +c >b +c 可逆4可乘性a >b ,c >0⇒ac >bc a >b ,c <0⇒ac <bc c 的符号5同向可加性a >b ,c >d ⇒a +c >b +d 同向6正数同向可乘性a >b >0,c >d >0⇒ac >bd 同向7正数乘方性a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥2)同正知识点4比较大小的方法1、作差法、作商法是比较两个实数(或代数式)大小的基本方法.①作差法的步骤:作差、变形、判断差的符号、得出结论.②作商法的步骤:作商、变形、判断商与1的大小、得出结论.2、介值比较法也是比较大小的常用方法,其实质是不等式的传递性:若a >b ,b >c ,则a >c ;若a <b ,b <c ,那么a <c .其中b 是介于a 与c 之间的值,此种方法的关键是通过恰当的放缩,找出一个比较合适的中介值.3、平方法:对两式先平方,再比较大小.【注意】(1)比较代数式的大小通常采用作差法,如果含有根式,也可以先平方再作差,但此时一定要保证代数式大于零;(2)作差时应该对差式进行恒等变形(如配方、因式分解、有理化、通分等),直到能明显看出其正负号为止;(3)作商法适合于幂式、积式、分式间的大小比较,作商后应变形为能与“1”比较大小的式子,要注意营养函数的有关性质.考点一:用不等式(组)表示不等式关系例1.(23-24高一上·广东深圳·月考)公司运输一批木材,总重600吨,车队有两种货车,A 型货车载重量30吨,B 型货车载重量24吨,设派出A 型货车x 辆,B 型货车y 辆,则运输方案应满足的关系式是()A .54100x y +<B .54100x y +≥C .54100x y +>D .54100x y +≤【答案】B【解析】由已知可得,3024600x y +≥,所以有54100x y +≥.故选:B.【变式1-1】(23-24高一上·贵州遵义·月考)持续的高温干燥天气导致某地突发山火,现需将物资运往灭火前线.从物资集散地到灭火前线-共40km ,其中靠近灭火前线5km 的山路崎岖,需摩托车运送,其他路段可用汽车运送.已知在可用汽车运送的路段,运送的平均速度为60km h ,设需摩托车运送的路段平均速度为km h x ,为使物资能在1小时内到达灭火前线,则x 应该满足的不等式为().A .40160x>+B .40160x<+C .355160x+>D .355160x+<【答案】D【解析】由题意汽车所用时间加上摩托车所用时间小于1小时,即355160x+<,故选:D .【变式1-2】(22-23高一上·甘肃酒泉·期末)铁路总公司关于乘车行李规定如下:乘坐动车组列车携带品的外部尺寸长、宽、高之和不超过130cm ,且体积不超过372000cm ,设携带品外部尺寸长、宽、高分别记为a ,b ,c (单位:cm ),这个规定用数学关系式可表示为()A .130a b c ++<且72000abc <B .130a b c ++>且72000abc >C .130a b c ++≤且72000abc ≤D .130a b c ++≥且72000abc ≥【答案】C【解析】由长、宽、高之和不超过130cm 得130a b c ++≤,由体积不超过372000cm 得72000abc ≤.故选:C.【变式1-3】(22-23高一上·四川眉山·月考)将一根长为5m 的绳子截成两段,已知其中一段的长度为x m ,若两段绳子长度之差不小于1m ,则x 所满足的不等关系为()A .25005x x ->⎧⎨<<⎩B .251x -≥或521x -≥C .52105x x -≥⎧⎨<<⎩D .25105x x ⎧-≥⎨<<⎩【答案】D【解析】由题意,可知另一段绳子的长度为()5m x -.因为两段绳子长度之差不小于1m ,所以()5105x x x ⎧--≥⎪⎨<<⎪⎩,化简得:25105x x ⎧-≥⎨<<⎩.故选:D考点二:比较实数(代数式)的大小例2.(23-24高一上·河南洛阳·期末)今年某地因天气干旱导致白菜价格不稳定,假设第一周、第二周的白菜价格分别为a 元/斤、b 元/斤()a b ≠,王大妈每周购买10元的白菜,李阿姨每周购买8斤白菜,王大妈和李阿姨两周买白菜的平均价格分别记为1m ,2m ,则1m 与2m 的大小关系为()A .12m m =B .12m m >C .12m m <D .无法确定【答案】C【解析】由题意可得,0a >,0b >,a b ¹,12021010abm a b a b==++,288162a b a bm ++==,()()221224()()0222ab a b ab a b a b m m a b a b a b +-+---=-==<+++ ,12m m ∴<.故选:C .【变式2-1】(23-24高一上·江苏常州·期末)设a ,b ,m 都是正数,且a b <,记,a m ax y b m b+==+,则()A .x y>B .x y=C .x y < D .x 与y 的大小与m 的取值有关【答案】A【解析】由0,0,0a b m >>>,且a b <,即0b a ->,可得()()0m b a a m a b m b x b b m y --=+-=>++,即x y >,故选:A.【变式2-2】(23-24高一上·陕西榆林·月考)设0a b >>,比较2222a b a b -+与a b a b -+的大小【答案】2222a b a ba b a b-->++【解析】00,0a b a b a b >>⇒+>-> ,()()2222220,0a b a b a b a b a b a b a b+---∴=>>+++,222222222()211a b a b ab a b a b a b a b a b-++∴==+>-+++,2222a b a ba b a b--∴>++.【变式2-3】(23-24高一上·山东青岛·月考)已知0a >,0b >a b =时取等号)=()()3322x y x y x xy y +=+-+,可得分子)33a b =+=,a b+==进一步对其分子利用基本不等式可得a b+≥=,且等号成立当且仅当a b =,1≥,a b =时取等号).考点三:利用不等式的性质判断命题真假例3.(23-24高一上·河北石家庄·月考)若||||a b >,则下列不等式成立的是()A .0a b ->B .11a b<C .a b>D .22a b >【答案】D【解析】因为||||a b >,所以22a b >,D 正确;当2,1a b =-=时,满足||||a b >,但是a b <,A,C 不正确;当2,1a b =-=-时,满足||||a b >,但是11a b>,B 不正确;故选:D 【变式3-1】(23-24高一上·内蒙古呼和浩特·期中)下列说法正确的是()A .若a b >,则22ac bc >B .若22a b c c >,则a b >C .若a b >,c d >,则ac bd >D .若0b a >>,则a c ab c b+>+【答案】B【解析】对于A :当0c =时,2c =0,若a b >,则220ac bc ==,故A 错误;对于B :因为22a b c c>,所以20c ≠,即20c >,所以a b >,故B 正确;对于C :当1a =,0b =,1=-,2d =-时,满足a b >,c d >,但是ac bd <,故C 错误;对于D :当0c =时,a c ab c b+=+,故D 错误.故选:B 【变式3-2】(23-24高一上·吉林延边·月考)(多选)下列结论错误的是()A .若a b >,则ac bc <B .若a b >,则11a b<C .若a b >,则22a b >D .若22ac bc >,则a b>【答案】AB【解析】取2,2,1a b c ==-=可得,a b >,但22ac bc =>-=,A 错误;取2,2a b ==-可得,a b >,但111122a b=>-=,B 错误;因为a b >,又0b ≥,所以22a b >,故22a b >,C 正确;由22ac bc >,可得20c >,所以a b >,D 正确;故选:AB.【变式3-3】(23-24高一上·广西贺州·期末)(多选)若0a b >>,0c <,则下列不等关系正确的是()A .a c b c +>+B .22a bc c >C .ac bc>D .11a b b a+>+【答案】ABD【解析】对A,0a b >>,0c <,由不等式性质易知a c b c +>+,故A 正确;对B,0a b >>,0c <,则22210,a bc c c >∴>,故B 正确;对C,0a b >>,0c <,由不等式性质易知ac bc <,故C 错误;对D,若0a b >>,则()11110⎛⎫⎛⎫+-+=-+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭a b a b b a ab ,故D 正确.故选:ABD.考点四:利用不等式的性质求范围例4.(23-24高一上·陕西咸阳·月考)已知23a <<,21b -<<-,则2a b -的取值范围是()A .[]6,7B .()2,5C .[]4,7D .()5,8【答案】D【解析】由题意可知426a <<,12b <-<,所以528<-<a b ,故选:D【变式4-1】(23-24高一上·江西景德镇·月考)已知3b a b <<-,则ab的取值范围为()A .03a b<<B .03a b≤<C .3a b >D .13a b<<【答案】B【解析】因为3b a b <<-,所以0b <,则有10b<,将不等式3b a b <<-的两边同时乘1b ,可得31a b-<<,所以03a b ≤<.故选:B .【变式4-2】(23-24高一上·河北石家庄·期中)已知14a b ≤+≤,12a b -≤-≤,则42a b -的取值范围是()A .{}410x x -<<B .{}36x x -<<C .{}214x x -<<D .{}210x x -≤≤【答案】D【解析】由12a b -≤-≤,14a b ≤+≤,得()()06a b a b ≤-++≤,即026a ≤≤,()224a b -≤-≤,所以()22210a b a -≤-+≤,即24210a b -≤-≤,故选:D【变式4-3】(23-24高一上·吉林四平·期中)已知2236x y ≤+≤,3569x y -≤-≤,则113z x y =+的取值范围是()A .58933z z ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭B .5|273z z ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭C .8933z z ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭D .{}327z z ≤≤【答案】D【解析】设)231156(3)(x y x x y n y m +=-++,则25)(113(36)x y m n y m n x +++=-,所以2511363m n m n +=⎧⎨-=⎩,解得31m n =⎧⎨=⎩,于是1133(56)23)(x y y x x y +++=-又63(23)18x y ≤+≤,3569x y -≤-≤,所以33(56)2723)(x y x y ++≤-≤,即311327x y ≤+≤.故{}327z z ≤≤.故选:D .考点五:利用不等式的性质证明不等式例5.(23-24高一上·河北保定·月考)设,,a b c ∈R ,0a b c ++=,1abc =.(1)证明:0ab bc ca ++<;(2)若a b >,证明33a b >.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析【解析】(1)证明:∵()22222220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,∴()22212ab bc ca a b c ++=-++.a ,b ,c 不同时为0,则2220a b c ++>,∴()222102ab bc ca a b c ++=-++<;(2)()()3322a b a b a ab b -=-++.∵222213024a ab b a b b ⎛⎫++=++≥ ⎪⎝⎭,取等号的条件为0a b ==,而a b >,∴等号无法取得,即222213024a b a ab b ⎛⎫=++> ⎪⎝+⎭+,又a b >,∴()()33220a b a b a ab b -=-++>,∴33a b >.【变式5-1】(23-24高一上·陕西榆林·期中)证明下列不等式:(1)已知a b c d >>>,求证:11a db c<--;(2)已知0,0,0a b c d e >><<<,求证:e e a c b d>--.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析【解析】(1)a b c d >>>Q ,即,a b d c >->-,0a d b c ∴->->,则11a db c<--.(2)0,0,0a b c d e >><<< ,0c d ∴->->,0,0,0a c b d b a c d ∴->->-<-<,则()()()()()()()()()()0e b d e a c e b d a c e b a c d e ea cb d ac bd a c b d a c b d -----+-+--===>--------,.e ea cb d∴>--【变式5-2】(23-24高一上·安徽芜湖·月考)(1)已知0b a >>,证明:2a a b b a<+;(2)若a ,b ,c 为三角形的三边长,则2a b c b c a c a b++<+++.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】(1)()()()()22a b a ab a a b a ab b a b b a b b a +---==+++,由0b a >>,得0a b -<,而0b >,0b a +>,0a >,则()()0a a b b b a -<+,所以2a ab b a<+.(2),,a b c 为ABC 的三边长,则有0a b c +>>,0a c b +>>,0b c a +>>,由(1)知:c c c a b a b c +<+++,a a a b c a b c +<+++,b b ba c ab c+<+++,将以上不等式左右两边分别相加得:2c a b c c a a b b a b b c a c a b c a b c a b c+++++<++=+++++++++,所以2c a b a b b c c a++<+++.【变式5-3】(23-24高一上·云南·月考)证明下列不等式:(1)若0,0a b >>,求证:22a b a b b a++≥;(2)若0a b >>,0c d <<,0e <,求证:()()22eea cb d >--.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析【解析】(1)证明:因为()()()2223322a b a b a b a b a b ab a b b a ab ab +-⎛⎫+--+-+== ⎪⎝⎭,又因为0,0a b >>,所以()()20a b a b ab+-≥,所以22a b a b b a++≥.(2)证明:由()()()()()()222222e b d a c eea cb d ac bd ⎡⎤---⎣⎦-=----()()()()()()22e a b c d b a c d a c b d ⎡⎤⎡⎤+-+-+-⎣⎦⎣⎦=--,因为0a b >>,0c d <<,所以0a b +>,0c d +<,0b a -<,0c d -<,所以()()0a b c d +-+>,()()0b a c d -+-<.因为0e <,所以()()()()0e a b c d b a c d ⎡⎤⎡⎤+-+-+->⎣⎦⎣⎦又因为()()220a c b d -->,所以()()220eea cb d ->--,即()()22eea cb d >--.考点六:不等式性质的实际应用例6.(23-24高一上·四川南充·月考)火车站有某公司待运的甲种货物1530吨,乙种货物1150吨.现计划用A ,B 两种型号的货箱共50节运送这批货物.已知35吨甲种货物和15吨乙种货物可装满一节A 型货箱,25吨甲种货物和35吨乙种货物可装满一节B 型货箱,据此安排A ,B 两种货箱的节数,下列哪个方案不满足:()A .A 货箱28节,B 货箱22节B .A 货箱29节,B 货箱21节C .A 货箱31节,B 货箱19节D .A 货箱30节,B 货箱20节【答案】C【解析】设A 、B 货箱分别有x ,y 节,则503525153015351150x y x y x y +=⎧⎪+≥⎨⎪+≥⎩,A :共50节且352825221530⨯+⨯=,1528352211901150⨯+⨯=>,满足;B :共50节且3529252115401530⨯+⨯=>,1529352111701150⨯+⨯=>,满足;C :共50节且3531251915601530⨯+⨯=>,1531351911301150⨯+⨯=<,不满足;D :共50节且3530252015501530⨯+⨯=>,153035201150⨯+⨯=,满足;故选:C.【变式6-1】(22-23高一上·山东·月考)某化工厂制定明年某产品的生产计划,受下面条件的制约:生产每袋需用4h ;生产此产品的工人不超过200人,每个工人的年工作时间约为2100h ;生产每袋需用原料20kg ,年底库存原料600t ,明年可补充1200t ;此产品今年销售量是60000袋,预计明年的销售量至少在今年的基础上增长13.根据这些数据条件可以预测明年的产量在()A .70000到75000袋之间B .70000到80000袋之间C .80000到85000袋之间D .80000到90000袋之间【答案】D【解析】设明年的产量为x 袋,则()420021001600001360012001000x x x ⎧≤⨯⎪⎪⎛⎫≥+⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪≤+⨯⎩,所以8000090000x #,故可以预测明年的产量在80000到90000袋之间,故选:D.【变式6-2】(23-24高一上·全国·专题练习)王老师是高三的班主任,为了更好地督促班上的学生完成作业,王老师特地组建了一个学习小组的钉钉群,群的成员由学生、家长、老师共同组成.已知该钉钉群中男学生人数多于女学生人数,女学生人数多于家长人数,家长人数多于教师人数,教师人数的两倍多于男学生人数.则该钉钉群人数的最小值为()A .18B .20C .22D .28【答案】C【解析】依题意,设教师、家长、女生、男生人数分别为,,,x y z t ,且,,,N x y z t *∈,于是1,12,123y x z y x t z y x ≥+≥+≥+≥+≥+≥+,则46x y z t x +++≥+,又23x t x >≥+,解得3x >,因此min 4x =,此时22x y z t +++≥,所以当4,5,6,7x y z t ====时,min ()22x y z t +++=,即该钉钉群人数的最小值为22.故选:C【变式6-3】(23-24高一上·吉林长春·月考)不等关系是数学中一种最基本的数关系,生活中随处可见.例如.已知b 克糖水中含有a 克糖(0)b a >>,再添加m 克糖(0)m >(假设全部溶解),糖水变甜了.(1)请将这一事实表示为一个不等式.并证明这个不等式成立:(2)利用(1)中的结论证明:若,,a b c 为三角形的三边长,则2a b c b c a c a b++<+++.【答案】(1)a a mb b m+<+,(0,0)b a m >>>,证明见解析;(2)证明见解析;【解析】(1)糖水变甜了得出不等式a a mb b m+<+,(0,0)b a m >>>.证明:()()()a a m a b m b a m bb m b b m ++-+-==++()()()ab am ba bm m a b b b m b b m +---=++.0,0,0b a a b b >>∴-<> .0,0m b m >∴+> ,()0()m a b b b m -∴<+,a a m b b m+∴<+.(2)设ABC 的三边长分别为,,a b c ,则有,,a b c a c b b c a +>+>+>,由(1)已证不等式可得:c c c a b a b c +<+++,a a a b c a b c +<+++,b b ba c ab c+<+++,将以上不等式左右两边分别相加得:2c a b c c a a b b a b b c a c a b c a b c a b c+++++<++=+++++++++,所以,2c a b a b b c c a+++++.一、单选题1.(22-23高一上·河北邢台·月考)在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒0.5厘米,人跑开的速度为每秒4米,距离爆破点150米以外(含150米)为安全区.为了使导火索燃尽时人能够跑到安全区,导火索的长度x (单位:厘米)应满足的不等式为()A .41500.5x⨯<B .41500.5x⨯≥C .41500.5x⨯≤D .41500.5x⨯>【答案】B【解析】由题意知导火索的长度x (单位:厘米),故导火索燃烧的时间为0.5x秒,人在此时间内跑的路程为40.5x ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭米,由题意可得41500.5x ⨯≥.故选:B.2.(23-24高一上·云南昆明·期中)设2254M a a =++,(1)(3)N a a =++,则M 与N 的大小关系为()A .M N >B .M N =C .M N <D .无法确定【答案】A【解析】因为()()()222132********M N a a a a a a a ⎛⎫-=++-++=++=++> ⎪⎝⎭,所以M N >.故选:A.3.(23-24高一上·广东深圳·期末)已知,,R,a b c a b ∈>,则下列一定成立的是()A .11a b <B .2ab b >C .b c ba c a+>+D .()()2211a cbc +>+【答案】D【解析】对于A ,当1,2a b ==-,则11a b>,故A 不正确;对于B ,当0b =时,由a b >可得20ab b ==,故B 不正确;对于C ,当2,1,0a b c ===时,b c ba c a+=+,故C 不正确;对于D ,因为210c +>恒成立,所以由a b >可得()()2211a c b c +>+,故D 正确.故选:D.4.(23-24高一上·安徽宣城·自主招生)已知实数a ,b ,则下列选项中正确的是()A .若a b >,则22a b >B .若a b >,则22a b >C .若a b >,则22a b >D .若a b >,则11a b<【答案】C【解析】对于A 选项,1,1a b ==-,满足a b >,此时221,1a b ==,不满足22a b >,故A 错误;对于B 选项,1,a b ==-,满足a b >,此时221,1a b ==,不满足22a b >,故B 错误;对于C 选项,0a b >≥,所以222a b b >=,故C 正确;对于D 选项,1,1a b ==-,满足a b >,此时,1111a b==-,不满足11a b <,故D 错误,故选:C.5.(23-24高一上·河南驻马店·期末)已知15,31a b -<<-<<,则以下错误的是()A .155ab -<<B .46a b -<+<C .28a b -<-<D .553ab-<<【答案】D【解析】因为1,153a b -<<-<<,所以13b -<-<,对于A ,1515330a ab b -<<⎧⇒-<<⎨-<<⎩,1500a ab b -<<⎧⇒=⎨=⎩,151501a ab b -<<⎧⇒-<<⎨<<⎩,综上可得155ab -<<,故A 正确;对于B ,314156a b --=-<+<+=,故B 正确;对于C ,112358a b --=-<-<+=,故C 正确;对于D ,当14,2a b ==时,8ab=,故D 错误;故选:D.6.(23-24高一上·山东菏泽·月考)已知11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,则32x y -的取值范围是()A .2328x y ≤-≤B .3328x y ≤-≤C .2327x y ≤-≤D .53210x y ≤-≤【答案】A【解析】设()()()()32x y m x y n x y m n x m n y -=+--=-++,所以32m n m n -=⎧⎨+=-⎩,解得1252m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,即可得()()153222x y x y x y -=++-,因为11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,所以2≤()()153222x y x y x y -=++-8≤,故选:A .二、多选题7.(23-24高一上·山东日照·期末)若实数a ,b ,c 满足()0a b b >≠且0a >,0c >,则下列不等式正确的是()A .11a b <B .ac bc-<-C .b c ba c a+>+D .22222b a a b+>【答案】BC【解析】对于A ,若1,1a b ==-,则1111a b=>=-,所以A 错误,对于B ,因为a b >,所以a b -<-,因为0c >,所以ac bc -<-,所以B 正确,对于C ,因为a b >,0a >,0c >,所以()0c a b ->,()0a a c +>,所以()()()0()()b c b a b c b a c c a b a c a a a c a a c ++-+--==>+++,所以b c ba c a+>+,所以C 正确,对于D ,若1,1a b ==-,则2222112b aa b+=+=,所以D 错误,故选:BC8.(23-24高一上·四川乐山·期中)下列不等式中,一定成立的是()A .若0,a b c >>∈R ,则22c c a b<B .若0,a b c >>∈R ,则22ac bc >C .若0a b <<,则22a ab b >>D .若0a b <<,则22a a b b+<+【答案】AC【解析】对于A ,由0a b>>,20c>,知110a b <<,得22c ca b<,故A 正确;对于B ,当0c =时,故B 错误;对于C ,当0a b <<时,由()20a ab a a b -=->,得2a ab >,又()20ab b b a b -=->,则2ab b >,故有22a ab b >>,故C 正确;对于D ,当2a =-,1b =-时,22a a b b +>+,D 中不等式不一定成立,故D 错误.故选:AC.三、填空题9.(23-24高一上·广东韶关·月考)已知x ∈R ,则23x +2x .(填“<”,“>”,或“=”)【答案】>【解析】()2232120x x x +-=-+>,故232x x +>.故答案为:>.10.(23-24高一上·北京西城·期中)已知a ,b ,c 为实数,能说明“若a b c >>,则2a bc >”为假命题的一组a ,b ,c 的值是.【答案】1a =,1b =-,2c =-(答案不唯一)【解析】当1,1,2a b c ==-=-时,21a =,2bc =,此时满足a b c >>,但是2a bc <.故答案为:1,1,2a b c ==-=-(答案不唯一).11.(23-24高一上·山东菏泽·期中)“双节”遇上亚运会,民宿成为潮流趋势.民宿的改造中,窗户面积与地板面积之比越大,采光效果越好.现有一所地板面积为180平方米的民宿需要同时增加窗户和地板的面积,已知地板增加的面积是窗户增加的面积的2倍,且民宿改造后的采光效果不逊于改造前,则改造前的窗户面积最大为平方米.【答案】90【解析】设改造前的窗户面积为x ,窗户增加的面积为y ,0,0x y >>,依题意1801802x x y y+≤+,即1802180180,2180,90x xy x y xy y x +≤+≤≤,所以改造前的窗户面积最大为90平方米.故答案为:90四、解答题12.(23-24高一上·福建泉州·月考)(1)已知R a ∈,设()21M a a =+,()()21N a a =+-,比较M 与N 的大小;(2)证明:已知a b c >>,且0a b c ++=,求证:c c a c b c>--.【答案】(1)M N >;(2)证明见解析.【解析】(1)()()()221721212()024M a a a a N a a a ++-=++==+--+>,则M N >;(2)因为a b c >>,且0a b c ++=,则0,0a c ><,则0a c b c ->->,则()()0a c b c -->,则10()()a cbc >--,则11()()0()()()()a cbc a c b c a c b c ⋅->⋅->----,则110b c a c >>--,又0c <则c c a c b c>--.命题得证.13.(23-24高一上·湖北·期中)(1)已知b 克糖水中含有a 克糖(0b a >>),再添加m 克糖(0m >)(假设全部溶解),糖水变甜了.请将这一事实表示为一个不等式,不必证明.利用此结论证明:若,,a b c 为三角形的三边长,则2a b cb c a c a b++<+++.(2)超市里面提供两种糖:白糖每千克1p 元,红糖每千克2p 元()12p p ≠.小东买了相同质量的两种糖,小华买了相同价钱的两种糖.请问谁买的糖的平均价格比较高?请证明你的结论.(物品的平均价格=物品的总价钱÷物品的总质量)【答案】(1)(),0,0a a mb a m b b m+<>>>+;证明见解析;(2)小东买到的糖的平均价格较高,证明见解析;【解析】(1)糖水变甜了得出不等式(),0,0a a m b a m b b m+<>>>+设ABC 的三边长分别为,,a b c ,则有,,a b c a c b b c a +>+>+>,由上述不等式可得:,,c c c a a a b b ba b a b c b c a b c a c a b c+++<<<+++++++++,将以上不等式左右两边分别相加得:2c a b c c a a b b a b b c a c a b c a b c a b c+++++<++=+++++++++,所以:2c a b a b b c c a++<+++.(2)对于小东而言,他买到的糖的平均价格为122p p +(元/千克),对于小华而言,设小华买两种糖的费用均为c 元,则他买到的糖的总质量为12c c p p +千克,故小华买到的糖的平均价格为12121222p p cc cp p p p =++(元/千克),()()212121212122022p p p p p p p p p p -+-=>++,即小东买到的糖的平均价格较高.。
《不等式》考试知识点一、选择题1.若、a b 均为实数,则“()0->ab a b ”是“0a b >>”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】【分析】通过列举,和推理证明可以推出充要性.【详解】若()0ab a b ->中,取12a b --=,=,则推不出0a b >>; 若0a b >>,则0a b ->,则可得出()0ab a b ->;故“()0ab a b ->”是“0a b >>”的必要不充分条件,故选:B.【点睛】本题考查充分必要不条件的定义以及不等式的性质,可通过代入特殊值解决.2.关于x 的不等式0ax b ->的解集是(1,)+∞,则关于x 的不等式()(3)0ax b x +->的解集是( )A .(,1)(3,)-∞-+∞UB .(1,3)-C .(1,3)D .(,1)(3,)-∞+∞U 【答案】A【解析】【分析】由0ax b ->的解集,可知0a >及1b a=,进而可求出方程()()30ax b x +-=的解,从而可求出()()30ax b x +->的解集.【详解】由0ax b ->的解集为()1,+?,可知0a >且1b a=, 令()()30ax b x +-=,解得11x =-,23x =,因为0a >,所以()()30ax b x +->的解集为()(),13,-∞-+∞U ,故选:A.【点睛】本题考查一元一次不等式、一元二次不等式的解集,考查学生的计算求解能力与推理能力,属于基础题.3.已知,x y 满足约束条件23023400x y x y y -+≥⎧⎪-+≤⎨⎪≥⎩,若目标函数2z mx ny =+-的最大值为1(其中0,0m n >>),则112m n +的最小值为( ) A .3 B .1 C .2 D .32 【答案】D【解析】【分析】画出可行域,根据目标函数z 的最大值求得,m n 的关系式23m n +=,再利用基本不等式求得112m n+的最小值. 【详解】 画出可行域如下图所示,由于0,0m n >>,所以基准直线0mx ny +=的斜率为负数,故目标函数在点()1,2A 处取得最大值,即221m n +-=,所以23m n +=.()111111515193222323232322n m n m m n m n m n m n m n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⨯+⨯+=⨯++≥⨯+⋅=⨯= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,当且仅当,1n m m n m n ===时等号成立,所以112m n +的最小值为32. 故选:D【点睛】本小题主要考查根据目标函数的最值求参数,考查基本不等式求最值,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.4.已知等差数列{}n a 中,首项为1a (10a ≠),公差为d ,前n 项和为n S ,且满足15150a S +=,则实数d 的取值范围是( )A.[;B.(,-∞ C.)+∞D.(,)-∞⋃+∞ 【答案】D【解析】【分析】由等差数列的前n 项和公式转化条件得11322a d a =--,再根据10a >、10a <两种情况分类,利用基本不等式即可得解.【详解】 Q 数列{}n a 为等差数列, ∴1515455102a d d S a ⨯=+=+,∴()151********a S a a d +++==, 由10a ≠可得11322a d a =--, 当10a >时,1111332222a a d a a ⎛⎫=--=-+≤-= ⎪⎝⎭1a 时等号成立;当10a <时,11322a d a =--≥=1a =立; ∴实数d的取值范围为(,)-∞⋃+∞.故选:D.【点睛】本题考查了等差数列前n 项和公式与基本不等式的应用,考查了分类讨论思想,属于中档题.5.在ABC V 中,,,a b c 分别为A ∠,B Ð,C ∠所对的边,函数32()1f x x bx x =+++的导函数为()f x ',当函数[]()ln ()g x f x '=的定义域为R 时,B Ð的取值范围为( ) A .,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .,6ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C .2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .0,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】【分析】首先求出函数的导数,依题意即222()3203a c f x x bx +-'=++>恒成立,所以()222(2)40b a c ∆=-+-<,再结合余弦定理即可求出B 的取值范围;【详解】解:因为2232()13a c f x x bx x +-=+++,所以2()32f x x bx '=++()g x 的定义域为R,则有()222(2)40b a c ∆=-+-<,即222a c b +->,结合余弦定理,222cos 22a cb B ac +-=>,故0,6B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故选:D. 【点睛】本题考查导数的计算,对数函数的定义域以及不等式恒成立问题,属于中档题.6.已知变量,x y 满足2402400x y x y x +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则24x y --的最小值为( )A.5 B .8 C.15 D .163【答案】D【解析】【分析】24x y --=表示点(,)x y 到直线240x y --=的距离,作出可行域,数形结合即可得到答案.【详解】因为24x y --=,所以24x y --可看作为可行域内的动点到直线240x y --=点44(,)33A 到直线240x y --=的距离d 最小,此时224424333512d -⨯-==+, 所以24x y --1653d =. 故选:D.【点睛】本题考查目标函数的含绝对值的线性规划问题,考查学生数形结合与转化与化归的思想,是一道中档题.7.已知0a >,0b >,且()122y a b x =+为幂函数,则ab 的最大值为( ) A .18 B .14 C .12 D .34【答案】A【解析】【分析】根据()122y a b x =+为幂函数,得到21a b +=,再将ab 变形为ab 122a b =⋅利用基本不等式求解.【详解】因为()122y a b x =+为幂函数,所以21a b +=,又因为0a >,0b >,所以ab 2112122228a b a b +⎛⎫=⋅≤= ⎪⎝⎭, 当且仅当21a b +=,2a b =即11,24a b ==取等号. 所以ab 的最大值为 18.【点睛】本题主要考查幂函数的定义和基本不等式的应用,还考查运算求解的能力,属于中档题.8.已知,x y 满足约束条件24030220x y x y x y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪+-≥⎩则目标函数22x y z -=的最大值为( ).A .128B .64C .164 D .1128【答案】B【解析】【分析】画出可行域,再求解2x y -的最大值即可.【详解】不等式组表示的平面区域如下图阴影部分所示.设2x y μ=-,因为函数2x y =是增函数,所以μ取最大值时,z 取最大值.易知2x y μ=-在A 点处取得最大值.联立220,30x y x y +-=⎧⎨+-=⎩解得4,1.x y =⎧⎨=-⎩即(4,1)A -.所以max 42(1)6μ=-⨯-=,所以6max 264z ==.故选:B【点睛】本题考查线性规划,考查化归与转化思想以及数形结合思想.9.已知不等式组y x y x x a ≤⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩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】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3a =,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. 详解:作出不等式组对应的平面区域如图所示:则(,),(,)A a a B a a -,所以平面区域的面积1292S a a =⋅⋅=, 解得3a =,此时(3,3),(3,3)A B -, 由图可得当2z x y =+过点(3,3)A 时,2z x y =+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.10.在区间[]0,1内随机取两个数m 、n ,则关于x 的方程20x nx m +=有实数根的概率为( )A .18B .17C .16D .15【答案】A【解析】【分析】根据方程有实根可得到约束条件,根据不等式组表示的平面区域和几何概型概率公式可求得结果.【详解】 若方程20x nx m +=有实数根,则40n m ∆=-≥.如图,400101n m m n -≥⎧⎪≤≤⎨⎪≤≤⎩表示的平面区域与正方形0101m n ≤≤⎧⎨≤≤⎩的面积之比即为所求的概率,即111124118S P S ⨯⨯===⨯阴影正方形. 故选:A .【点睛】 本题考查几何概型中面积型概率问题的求解,涉及到线性规划表示的平面区域面积的求解,关键是能够根据方程有实根确定约束条件.11.函数log (3)1a y x =-+(0a >且1a ≠)的图像恒过定点A ,若点A 在直线10mx ny +-=上,其中·0m n >,则41m n +的最小值为() A .16B .24C .50D .25【答案】D【解析】【分析】 由题A (4,1),点A 在直线上得4m+n =1,用1的变换构造出可以用基本不等式求最值的形式求最值.【详解】令x ﹣3=1,解得x =4,y =1,则函数y =log a (x ﹣3)+1(a >0且a≠1)的图象恒过定点A (4,1),∴4m+n =1, ∴41m n +=(41m n +)(4m+n )=16+14n 4m m n++ 4n 4m m n ⋅=17+8=25,当且仅当m =n 15=时取等号, 故则41m n+的最小值为25, 故选D .【点睛】本题考查均值不等式,在应用过程中,学生常忽视“等号成立条件”,特别是对“一正、二定、三相等”这一原则应有很好的掌握.12.已知2(0,0)x y xy x y +=>>,则2x y +的最小值为( )A .10B .9C .8D .7 【答案】B【解析】【分析】 由已知等式得到211x y +=,利用()2122x y x y x y ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭可配凑出符合基本不等式的形式,利用基本不等式求得最小值.【详解】由2x y xy +=得:211x y+= ()212222559x y x y x y x y y x ⎛⎫∴+=++=++≥+= ⎪⎝⎭(当且仅当22x y y x =,即x y =时取等号)2x y ∴+的最小值为9故选:B【点睛】本题考查利用基本不等式求解和的最小值的问题,关键是能够灵活对等于1的式子进行应用,配凑成符合基本不等式的形式.13.若集合()(){}130M x x x =+-<,集合{}1N x x =<,则M N ⋂等于( ) A .()1,3B .(),1-∞-C .()1,1-D .()3,1- 【答案】C【解析】【分析】解一元二次不等式求得M ,然后求两个集合的交集.【详解】由()()130x x +-<解得13x -<<,故()1,1M N ⋂=-,故选C.【点睛】本小题主要考查集合交集的概念以及运算,考查一元二次不等式的解法,属于基础题.14.实数,x y 满足020360x y x y x y -≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩,则2x y -的最大值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】【分析】 画出可行域和目标函数,根据平移得到答案.【详解】如图所示,画出可行域和目标函数,2z x y =-,则2y x z =-,z 表示直线与y 轴截距的相反数,根据平移知:当3,3x y ==时,2z x y =-有最大值为3.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.15.已知实数x y ,满足1030350x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩,则()22(4)2z x y =-+-的最小值为( ) A 5B .5 C .3 D .52 【答案】D【解析】【分析】由题意作出其平面区域,22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方,求阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方最小值即可.【详解】解:由题意作出实数x ,y 满足1030350x y x y x y -+⎧⎪+-⎨⎪--⎩……„平面区域, 22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方,则22(4)(2)z x y =-+-的最小值为P 到350x y --=的距离的平方, 解得,2222523(1)d -⎛⎫+ ⎪= ⎝⎭=⎪; 所以min 52z = 故选:D .【点睛】本题考查了简单线性规划,作图要细致认真,用到了表达式的几何意义的转化,属于中档题.16.已知函数()lg f x x =,0a b >>,()()f a f b =,则22a b a b+-的最小值等于( ). A 5B .3C .23 D .22【答案】D【解析】试题分析:因为函数()lg f x x =,0a b >>,()()f a f b =所以lg lg a b =-所以1a b=,即1ab =,0a b >> 22a b a b+-22()2()22()a b ab a b a b a b a b a b -+-+===-+---2()22a b a b ≥-⨯=-当且仅当2a b a b-=-,即a b -=时等号成立 所以22a b a b+-的最下值为故答案选D考点:基本不等式.17.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,且1313,,a a a 成等比数列,若11a =,n S 为数列{}n a 的前n 项和,则263n n S a ++的最小值为( ) A .4B .3 C.2 D .2【答案】D【解析】【分析】由题意得2(12)112d d +=+,求出公差d 的值,得到数列{}n a 的通项公式,前n 项和,从而可得263n n S a ++,换元,利用基本不等式,即可求出函数的最小值. 【详解】 解:11a =Q ,1a 、3a 、13a 成等比数列,2(12)112d d ∴+=+.得2d =或0d =(舍去),21n a n ∴=-,2(121)2n n n S n +-∴==, ∴()()22211426263322112n n n n S n n a n n n ++++++===+-+++. 令1t n =+,则2642223n n S t a t +=+-≥=+ 当且仅当2t =,即1n =时,∴263n n S a ++的最小值为2. 故选:D .【点睛】 本题主要考查等比数列的定义和性质,等比数列的通项公式,考查基本不等式,属于中档题.18.设m ,n 为正数,且2m n +=,则1312n m n ++++的最小值为( ) A .32 B .53 C .74 D .95【答案】D【解析】【分析】根据2m n +=,化简135112(1)(2)n m n m n ++=++++⋅+,根据均值不等式,即可求得答案;【详解】当2m n +=时, Q 131111212n m n m n ++=++++++ 3511(1)(2)(1)(2)m n m n m n ++=+=++⋅++⋅+ Q 21225(1)(2)24m n m n +++⎛⎫+⋅+≤= ⎪⎝⎭, 当且仅当12m n +=+时,即3122m n ==,取等号, ∴139125n m n ++≥++. 故选:D【点睛】本题主要考查了根据均值不等式求最值,解题关键是灵活使用均值不等式,注意要验证等号的是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.19.在三角形ABC 中,给出命题:p “2ab c >”,命题:q “3C π<”,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】由余弦定理将2c 化为222cos a b ab C +-,整理后利用基本不等式求得12cos 2C +>,求出C 范围,即可判断充分性,取4a =,7b =,6c =,则可判断必要性不成立,两者结合可得正确的选项.【详解】充分性:由余弦定理,2222cos c a b ab C =+-,所以2ab c >,即222cos ab a b ab C >+-, 整理得,2212cos a b C ab++>,由基本不等式,222a b ab ab+≥=, 当且仅当a b =时等号成立,此时,12cos 2C +>,即1cos 2C >,解得3C π<, 充分性得证;必要性:取4a =,7b =,6c =,则164936291cos 247562C +-==>⨯⨯, 故3C π<,但228ab c =<,故3C π<推不出2ab c >.故必要性不成立;故p 是q 的充分不必要条件.故选:A【点睛】本题主要考查充分必要条件的判断、余弦定理的应用和基本不等式的应用,考查学生分析转化能力,属于中档题.20.某企业生产甲、乙两种产品,销售利润分别为2千元/件、1千元/件.甲、乙两种产品都需要在A B 、两种设备上加工,生产一件甲产品需用A 设备2小时,B 设备6小时;生产一件乙产品需用A 设备3小时,B 设备1小时. A B 、两种设备每月可使用时间数分别为480小时、960小时,若生产的产品都能及时售出,则该企业每月利润的最大值为( ) A .320千元B .360千元C .400千元D .440千元 【答案】B【解析】设生产甲、乙两种产品x 件,y 件时该企业每月利润的最大值,由题意可得约束条件: 2348069600,0,x y x y x y x N y N+≤⎧⎪+≤⎪⎨≥≥⎪⎪∈∈⎩, 原问题等价于在上述约束条件下求解目标函数2z x y =+的最大值.绘制目标函数表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可知:目标函数在点()150,60B 处取得最大值:max 2215060360z x y =+=⨯+=千元. 本题选择B 选项.点睛:含有实际背景的线性规划问题其解题关键是找到制约求解目标的两个变量,用这两个变量建立可行域和目标函数,在解题时要注意题目中的各种相互制约关系,列出全面的制约条件和正确的目标函数.。
高考数学《不等式选讲》课后练习一、141.不等式21x x a <-+的解集是区间()3,3-的子集,则实数a 的取值范围是( )A .5a ≤B .554a -≤≤C .574a -≤≤D .7a ≤【答案】A 【解析】 【分析】原不等式等价于210x x a ---<,设()21f x x x a =---,则由题意得()()350370f a f a ⎧-=-≥⎪⎨=-≥⎪⎩,解之即可求得实数a 的取值范围. 【详解】不等式等价于210x x a ---<,设()21f x x x a =---,因为不等式21x x a <-+的解集是区间()3,3-的子集,所以()()350370f a f a ⎧-=-≥⎪⎨=-≥⎪⎩,解之得5a ≤.故选:A. 【点睛】本题主要考查绝对值不等式的解法、二次函数的性质,体现化归与等价转化思想,属中等难度题.2.设|a|<1,|b|<1,则|a+b|+|a-b|与2的大小关系是 ( ) A .|a+b|+|a-b|>2 B .|a+b|+|a-b|<2 C .|a+b|+|a-b|=2 D .不能比较大小【答案】B 【解析】选B.当(a+b)(a-b )≥0时,|a+b|+|a-b|=|(a+b)+(a-b)|=2|a|<2, 当(a+b)(a-b)<0时,|a+b|+|a-b|=|(a+b)-(a-b)|=2|b|<2.3.已知不等式()222cos 54sin 0m m θθ+-+≥恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .04m ≤≤ B .14m ≤≤C .4m ≥或0m ≤D .m 1≥或0m ≤【答案】C 【解析】试题分析:原不等式可转化为, 令,所以所以在上恒成立所以,,解得4m ≥或0m ≤.考点:不等式的恒成立问题.4.若关于x 的不等式2|1|30ax x a -++≥的解集为R ,则实数a 的取值范围为 A .1[,+)6∞ B .1[,+)3∞ C .1[,+)2∞ D .1[,+)12∞ 【答案】C 【解析】 【分析】先将不等式2130ax x a -++≥变形为213x a x +≥+,由不等式2130ax x a -++≥的解集是(),-∞+∞,可得213x a x +≥+恒成立,因此只需求出213x x ++的最大值即可.【详解】解:不等式2130ax x a -++≥的解集是(),-∞+∞,即x R ∀∈,2130ax x a -++≥恒成立, ∴221133x x a x x ++≥=++, 令()213x g x x +=+, 当1x =-时,()0g x =; 当1x ≠-时,()21143121x g x x x x +==+++-+, 若10x +>,则()()44121?2211x x x x ++-≥+-=++, 当且仅当411x x +=+,即x 1=时上式“=”成立; 若x 10+<,则()()()()444121221?26111x x x x x x ⎡⎤⎡⎤++-=--++-≤--+-=-⎢⎥⎣⎦+-++⎢⎥⎣⎦, 当且仅当()()411x x -+=-+,即3x =-时上式“=”成立.()()][()412,62,1x x ∴++-∈-∞-⋃+∞+. ()10,2g x ⎛⎤∴∈ ⎥⎝⎦.12a ∴≥. 则实数a 的取值范围是1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 故选C . 【点睛】本题主要考查不等式恒成立的问题,由不等式恒成立求参数的范围,通常用分离参数的方法,将不等式转化为参数与一个函数比较大小的形式,只需求出函数的最大值或最小值即可,属于常考题型.5.若存在x ,∈R ,使2x a 23x 1-+-≤成立,则实数a 的取值范围是( )A .[]75--,B .()57,C .[]57,D .][()57∞∞-⋃+,, 【答案】C 【解析】 【分析】先利用绝对值三角不等式求223x a x -+-的最小值,即得实数a 的取值范围. 【详解】由题得223=262|6|x a x x a x a -+--+-≥-, 所以|6|1,161,57a a a -≤∴-≤-≤∴≤≤. 故选C 【点睛】本题主要考查绝对值三角不等式和绝对值不等式的能成立问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.6.空间中两条不相交的直线与另外两条异面直线都相交,则这两条直线的位置关系是( ) A .平行或垂直 B .平行C .异面D .垂直【答案】C 【解析】 【分析】利用反证法证明得解. 【详解】不妨设空间中不相交的两条直线为a b ,,另外两条异面直线为c d ,, 由于a b ,不相交,故a b ,平行或异面, 设a c ,确定的平面为α.不妨设a b ∥,①当b α⊂时,则a b ,与直线d 的交点都在α内,故d α⊂,而这与c d ,为异面直线矛盾;②当b α⊄时,由a b ∥可知b P α,又c α⊂,故b c ,没有公共点,与b c ,相交矛盾. 由①②知假设a b ∥错误,故a b ,为异面直线. 故选C. 【点睛】本题主要考查异面直线的判定和反证法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.7.设0x 为函数()sin f x x π=的零点,且满足001()112x f x ++<,则这样的零点有( ) A .18个 B .19个C .20个D .21个【答案】D 【解析】从题设可得00()x k x k k Z ππ=⇒=∈,又001()sin()sin()(1)222k f x x k ππππ+=+=+=-,故(1)11k k +-<,当k 取奇数时,12k <,则1,3,5,7,9,11k =±±±±±±,共12个数;当k 取偶数时,10k <,则0,2,4,6,8k =±±±±,共9个数,所以这样的零点的个数共有21个,应选答案D 。
高中数学《不等式》知识点归纳(1)一、选择题1.已知点()2,1A ,O 是坐标原点,点(), P x y 的坐标满足:202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,设z OP OA =⋅u u u r u u u r,则z 的最大值是( )A .2B .3C .4D .5【答案】C 【解析】 【分析】画出约束条件的可行域,转化目标函数的解析式,利用目标函数的最大值,判断最优解,代入约束条件求解即可. 【详解】解:由不等式组202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩可知它的可行域如下图:Q ()2,1A ,(), P x y∴2z OP OA x y =⋅=+u u u r u u u r,可图知当目标函数图象经过点()1,2B 时,z 取最大值,即24z x y =+=.故选:C. 【点睛】本题考查线性规划的应用,考查转化思想以及数形结合思想的应用,属于中档题.2.若x ,y 满足约束条件40,20,20,x y x x y -+≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩且z ax y =+的最大值为26a +,则a 的取值范围是( ) A .[1,)-+∞ B .(,1]-∞-C .(1,)-+∞D .(,1)-∞-【答案】A 【解析】 【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最值,判断a 的范围即可. 【详解】作出约束条件表示的可行域,如图所示.因为z ax y =+的最大值为26a +,所以z ax y =+在点(2,6)A 处取得最大值,则1a -≤,即1a ≥-.故选:A【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用z 的几何意义,通过数形结合是解决本题的关键.3.若,,则( )A .B .C .D .【答案】C【解析】 【分析】 【详解】试题分析:用特殊值法,令,,得,选项A 错误,,选项B 错误,,选项D 错误,因为选项C 正确,故选C . 【考点】指数函数与对数函数的性质 【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.4.若实数x ,y 满足40,30,0,x y x y y --≤⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩,则2x y y +=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x y m +=,可知要使2m z =取到最大值,只需m 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x y m +=,可知要使2m z =取到最大值,只需m 取到最大值即可, 观察图像可知,当直线x y m +=过点()6,2A 时m 取到最大值8, 故2x yy +=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.5.已知实数x 、y 满足约束条件103300x y x y y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最大值为( )A .1-B .2C .7D .8【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C 时,z 取得最大值.【详解】解:作出约束条件表示的可行域是以(1,0),(1,0),(2,3)-为顶点的三角形及其内部,如下图表示:当目标函数经过点()2,3C 时,z 取得最大值,最大值为7.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.6.已知函数24,0()(2)1,0x x f x xx x ⎧+>⎪=⎨⎪+-≤⎩,若方程()20f x m -=恰有三个不同的实数根,则实数m 的取值范围是( )A .(2,)+∞B .(4,)+∞C .(2,4)D .(3,4)【答案】A 【解析】 【分析】画出函数()f x 的图象,再根据基本不等式求解4y x x=+的最小值,数形结合求解即可. 【详解】画出函数()f x 的图象,如图所示.当0x >时,4()4f x x x=+….设()2g x m =,则方程()20f x m -=恰有三个不同的实数根,即()f x 和()2g x m =的图象有三个交点.由图象可知,24m >,即2m >,故实数m 的取值范围是(2,)+∞.故选:A 【点睛】本题考查分段函数的性质和图象以及函数的零点,考查数形结合以及化归转化思想.7.已知直线22+=mx ny ()0,0m n >>过圆()()22125x y -+-=的圆心,则11m n+的最小值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】D 【解析】 【分析】圆心坐标为(1,2),代入直线方程,再由乘1法和基本不等式,展开计算即可得到所求最小值. 【详解】圆22(1)(2)5x y -+-=的圆心为(1,2),由题意可得222m n +=,即1m n +=,m ,0n >,则1111()()24n m m n m n m n m n +=++=++…,当且仅当n mm n =且1m n +=即12m n ==时取等号, 故选:D . 【点睛】本题考查最值的求法,注意运用乘1法和基本不等式,注意满足的条件:一正二定三等,同时考查直线与圆的关系,考查运算能力,属于基础题.8.已知ABC V 外接圆的半径2R =,且223sin 2AA =.则ABC V 周长的取值范围为( ) A .(23,4]B .(4,43]C .(43,423]+D .(423,63]+【答案】C 【解析】 【分析】由223cossin 2A A =及倍角公式可得23A π=,2sin 23a R A ==,再由余弦定理可得2212b c bc =++,再利用基本不等式及三角形两边之和大于第三边求出b c +的取值范围即可得到答案. 【详解】 由题意,232cos 1sin 12A A -=-,即3cos sin 1A A -=-,可化为 23sin 33A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即3sin 32A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为0A π<<,所以33A ππ-=, 即23A π=,2sin 23a R A ==,设ABC V 的内角A ,B ,C ,的对边分别为a ,b ,c ,由余弦定理得,2212b c bc =++,因为222b c bc +≥(当且仅当b c =时取“=”),所以22123b c bc bc =++≥,即4bc ≤,又因为22212()b c bc b c bc =++=+-,所以2()124bc b c =+-≤,故4b c +≤,则423a b c ++≤+,又因为b c a +>,所以 243a b c a ++>=,即43423a b c <+++≤.故ABC V 周长的取值范围为 (43,423]+.故选:C 【点睛】本题考查利用余弦定理求三角形周长的取值范围,涉及到辅助角公式、基本不等式求最值,考查学生的运算求解能力,是一道中档题.9.已知不等式组y x y x x a ≤⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩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3a =,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. 详解:作出不等式组对应的平面区域如图所示:则(,),(,)A a a B a a -,所以平面区域的面积1292S a a =⋅⋅=, 解得3a =,此时(3,3),(3,3)A B -,由图可得当2z x y =+过点(3,3)A 时,2z x y =+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.10.在区间[]0,1内随机取两个数m 、n ,则关于x 的方程20x nx m +=有实数根的概率为( ) A .18B .17C .16D .15【答案】A 【解析】 【分析】根据方程有实根可得到约束条件,根据不等式组表示的平面区域和几何概型概率公式可求得结果. 【详解】若方程20x nx m +=有实数根,则40n m ∆=-≥.如图,400101n m m n -≥⎧⎪≤≤⎨⎪≤≤⎩表示的平面区域与正方形0101m n ≤≤⎧⎨≤≤⎩的面积之比即为所求的概率,即111124118S P S ⨯⨯===⨯阴影正方形.故选:A . 【点睛】本题考查几何概型中面积型概率问题的求解,涉及到线性规划表示的平面区域面积的求解,关键是能够根据方程有实根确定约束条件.11.函数log (3)1a y x =-+(0a >且1a ≠)的图像恒过定点A ,若点A 在直线10mx ny +-=上,其中·0m n >,则41m n+的最小值为() A .16 B .24C .50D .25【答案】D 【解析】 【分析】由题A (4,1),点A 在直线上得4m+n =1,用1的变换构造出可以用基本不等式求最值的形式求最值. 【详解】令x ﹣3=1,解得x =4,y =1,则函数y =log a (x ﹣3)+1(a >0且a≠1)的图象恒过定点A (4,1), ∴4m+n =1, ∴41m n +=(41m n +)(4m+n )=16+14n 4m m n++ 4n 4mm n⋅=17+8=25,当且仅当m =n 15=时取等号,故则41m n +的最小值为25, 故选D . 【点睛】本题考查均值不等式,在应用过程中,学生常忽视“等号成立条件”,特别是对“一正、二定、三相等”这一原则应有很好的掌握.12.已知M 、N 是不等式组1,1,10,6x y x y x y ≥⎧⎪≥⎪⎨-+≥⎪⎪+≤⎩所表示的平面区域内的两个不同的点,则||MN 的最大值是( )A .17B .342C .32D .172【答案】A 【解析】 【分析】先作可行域,再根据图象确定MN 的最大值取法,并求结果. 【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MN 的最大值为BD=21417+=,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.13.已知直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,则实数k 的取值范围是( )A .12k >B .16k <-或12k > C .62k -<< D .1162k -<< 【答案】D 【解析】【分析】联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,可解得交点坐标(,)x y ,由于直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,可得00x y >⎧⎨>⎩,解得即可. 【详解】解:联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得24216121k x k k y k -⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩, Q 直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限, ∴2402161021kk k k -⎧>⎪⎪+⎨+⎪>⎪+⎩,解得:1162k -<<.故选:D . 【点睛】本题考查两直线的交点和分式不等式的解法,以及点所在象限的特征.14.若函数()sin 2x x f x e e x -=-+,则满足2(21)()0f x f x -+>的x 的取值范围为( ) A .1(1,)2- B .1(,1)(,)2-∞-+∞U C .1(,1)2-D .1(,)(1,)2-∞-⋃+∞【答案】B 【解析】 【分析】判断函数()f x 为定义域R 上的奇函数,且为增函数,再把()()2210f x f x -+>化为221x x ->-,求出解集即可.【详解】解:函数()sin2xxf x e ex -=-+,定义域为R ,且满足()()sin 2xx f x ee x --=-+- ()()sin2x x e e xf x -=--+=-,∴()f x 为R 上的奇函数;又()'2cos222cos20x x f x e e x x x -=++≥+≥恒成立,∴()f x 为R 上的单调增函数;又()()2210f x f x -+>, 得()()()221f x f x f x ->-=-,∴221x x ->-,即2210x x +->,解得1x <-或12x >, 所以x 的取值范围是()1,1,2⎛⎫-∞-⋃+∞⎪⎝⎭. 故选B .【点睛】本题考查了利用定义判断函数的奇偶性和利用导数判断函数的单调性问题,考查了基本不等式,是中档题.15.已知实数x y ,满足1030350x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩,则()22(4)2z x y =-+-的最小值为( ) AB .5C .3D .52【答案】D【解析】【分析】由题意作出其平面区域,22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方,求阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方最小值即可.【详解】 解:由题意作出实数x ,y 满足1030350x y x y x y -+⎧⎪+-⎨⎪--⎩……„平面区域, 22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方,则22(4)(2)z x y =-+-的最小值为P 到350x y --=的距离的平方,解得,2252d ⎛⎫==; 所以min 52z =【点睛】本题考查了简单线性规划,作图要细致认真,用到了表达式的几何意义的转化,属于中档题.16.已知函数()lg f x x =,0a b >>,()()f a f b =,则22a b a b+-的最小值等于( ). A 5B .3C .23 D .22【答案】D【解析】 试题分析:因为函数()lg f x x =,0a b >>,()()f a f b =所以lg lg a b =- 所以1a b=,即1ab =,0a b >> 22a b a b+-22()2()22()a b ab a b a b a b a b a b -+-+===-+---2()22a b a b ≥-⨯=- 当且仅当2a b a b-=-,即2a b -=时等号成立 所以22a b a b+-的最下值为2故答案选D考点:基本不等式.17.设集合{}20,201x M xN x x x x ⎧⎫=≤=-<⎨⎬-⎩⎭,则M N ⋂为( ) A .{}01x x ≤< B .{}01x x << C .{}02x x ≤< D .{}02x x <<【解析】【分析】 根据分式不等式和一元二次不等式的解法,求得集合{01},{|02}M x x N x x =≤<=<<,再结合集合交集的运算,即可求解.【详解】 由题意,集合{}20{01},20{|02}1x M x x x N x x x x x x ⎧⎫=≤=≤<=-<=<<⎨⎬-⎩⎭, 所以{}01M N x x ⋂=<<.故选:B .【点睛】本题主要考查了集合的交集的概念及运算,其中解答中结合分式不等式和一元二次不等式的解法,准确求解集合,A B 是解答的关键,着重考查了计算能力.18.已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y 的最小值是A .3B .4C .92D .112 【答案】B【解析】【详解】 解析:考察均值不等式2228(2)82x y x y x y +⎛⎫+=-⋅≥- ⎪⎝⎭,整理得2(2)4(2)320x y x y +++-≥即(24)(28)0x y x y +-++≥,又x+2 y>0,24x y ∴+≥19.在三角形ABC 中,给出命题:p “2ab c >”,命题:q “3C π<”,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】由余弦定理将2c 化为222cos a b ab C +-,整理后利用基本不等式求得12cos 2C +>,求出C 范围,即可判断充分性,取4a =,7b =,6c =,则可判断必要性不成立,两者结合可得正确的选项.【详解】充分性:由余弦定理,2222cos c a b ab C =+-,所以2ab c >,即222cos ab a b ab C >+-, 整理得,2212cos a b C ab++>,由基本不等式,222a b ab +≥=, 当且仅当a b =时等号成立,此时,12cos 2C +>,即1cos 2C >,解得3C π<, 充分性得证;必要性:取4a =,7b =,6c =,则164936291cos 247562C +-==>⨯⨯, 故3C π<,但228ab c =<,故3C π<推不出2ab c >.故必要性不成立;故p 是q 的充分不必要条件.故选:A【点睛】本题主要考查充分必要条件的判断、余弦定理的应用和基本不等式的应用,考查学生分析转化能力,属于中档题.20.已知实数0x >,0y >,则“224x y +≤”是“1xy ≤”的( )A .充要条件B .必要不充分条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】【分析】利用基本不等式和充分,必要条件的判断方法判断.【详解】22x y +≥Q 且224x y +≤ ,422x y ∴≤≤⇒+≤ ,等号成立的条件是x y =,又x y +≥Q ,0,0x y >>21xy ∴≤⇒≤ ,等号成立的条件是x y =,2241x y xy ∴+≤⇒≤, 反过来,当12,3x y ==时,此时1xy ≤,但224x y +> ,不成立,xy≤”的充分不必要条件.∴“224x y+≤”是“1故选:C【点睛】本题考查基本不等式和充分非必要条件的判断,属于基础题型.。
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。
等式性质与不等式性质、基本不等式知识精讲一知识结构图二.学法指导1.作差法比较两个实数大小的基本步骤:作差、变形、定号、结论。
2. 运用不等式的性质判断时,要注意不等式成立的条件,不要弱化条件,尤其是不能凭想当然随意捏造性质.解有关不等式选择题时,也可采用特殊值法进行排除,注意取值一定要遵循如下原则:一是满足题设条件;二是取值要简单,便于验证计算.3.利用不等式的性质证明不等式注意事项(1)利用不等式的性质及其推论可以证明一些不等式.解决此类问题一定要在理解的基础上,记准、记熟不等式的性质并注意在解题中灵活准确地加以应用.(2)应用不等式的性质进行推导时,应注意紧扣不等式的性质成立的条件,且不可省略条件或跳步推导,更不能随意构造性质与法则.4.求含字母的数(或式子)的取值范围时,一要注意题设中的条件,二要正确使用不等式的性质,尤其是两个同方向的不等式可加不可减,可乘不可除.5.运用基本不等式比较大小时应注意成立的条件,即a+b≥2ab成立的条件是a>0,b>0,等号成立的条件是a=b;a2+b2≥2ab成立的条件是a,b∈R,等号成立的条件是a=b.三.知识点贯通知识点1 比较两数(式)的大小a-b>0⇔a>b;a-b=0⇔a=b;a-b<0⇔a<b.例1.已知x≤1,比较3x3与3x2-x+1的大小.【解析】 3x 3-(3x 2-x +1)=(3x 3-3x 2)+(x -1)=3x 2(x -1)+(x -1)=(3x 2+1)(x -1).∵x ≤1得x -1≤0,而3x 2+1>0,∴(3x 2+1)(x -1)≤0,∴3x 3≤3x 2-x +1.知识点二 利用不等式性质判断命题真假及不等式性质的应用1.不等式的基本性质(1)对称性:a >b ⇔b <a .(2)传递性:a >b ,b >c ⇒a >c .(3)可加性:a >b ⇔a +c >b +c .(4)可乘性:a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b ,c <0⇒ac <bc .(5)加法法则:a >b ,c >d ⇒a +c >b +d .(6)乘法法则:a >b >0,c >d >0⇒ac >bd .(7)乘方法则:a >b >0⇒a n >b n >0(n ∈N ,n ≥2).例题2:对于实数a ,b ,c 下列命题中的真命题是( )A .若a >b ,则ac 2>bc 2B .若a >b >0,则1a >1bC .若a <b <0,则b a >a bD .若a >b ,1a >1b,则a >0,b <0 【答案】D【解析】 法一:∵c 2≥0,∴c =0时,有ac 2=bc 2,故A 为假命题;由a >b >0,有ab >0⇒a ab >b ab ⇒1b >1a,故B 为假命题;⎭⎪⎬⎪⎫a <b <0⇒-a >-b >0⇒-1b >-1a >0a <b <0⇒-a >-b >0⇒a b >b a ,故C 为假命题; ⎭⎪⎬⎪⎫a >b ⇒b -a <01a >1b ⇒1a -1b >0⇒b -a ab >0ab <0.∵a >b ,∴a >0且b <0,故D 为真命题. 法二:特殊值排除法.取c =0,则ac 2=bc 2,故A 错.取a =2,b =1,则1a =12,1b =1.有1a <1b,故B 错. 取a =-2,b =-1,则b a =12,a b =2,有b a <a b,故C 错. 例题3.已知1<a <4,2<b <8,试求a -b 与a b的取值范围. 【解析】 因为1<a <4,2<b <8,所以-8<-b <-2.所以1-8<a -b <4-2,即-7<a -b <2.又因为18<1b <12,所以18<a b <42=2,即18<a b<2. 知识点三 利用基本不等式比较大小1.重要不等式∀a ,b ∈R ,有a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立.2.基本不等式当a ,b 是任意正实数时,a ,b 的几何平均数不大于它们的算术平均数,即ab ≤a +b 2,当且仅当a =b 时,等号成立.例题4 . (1)已知a ,b ∈(0,+∞),则下列各式中不一定成立的是( )A .a +b ≥2abB.b a +a b ≥2C.a 2+b 2ab ≥2ab D.2ab a +b≥ab(2)已知a ,b ,c 是两两不等的实数,则p =a 2+b 2+c 2与q =ab +bc +ca 的大小关系是________.【答案】(1)D (2)a 2+b 2+c 2>ab +bc +ac【解析】 (1)由a +b 2≥ab 得a +b =2ab ,∴A 成立; ∵b a +a b ≥2b a ·a b=2,∴B 成立; ∵a 2+b 2ab ≥2ab ab=2ab ,∴C 成立; ∵2ab a +b ≤2ab 2ab=ab ,∴D 不一定成立. (2)∵a 、b 、c 互不相等,∴a 2+b 2>2ab ,b 2+c 2>2ac ,a 2+c 2>2ac .∴2(a 2+b 2+c 2)>2(ab +bc +ac ).即a 2+b 2+c 2>ab +bc +ac .]知识点四 利用基本不等式证明不等式1.当a ,b 是任意正实数时,ab ≤a +b 2,当且仅当a =b 时,等号成立. 例题5.已知a ,b ,c 是互不相等的正数,且a +b +c =1,求证:1a +1b +1c>9. 【证明】∵a ,b ,c ∈R +,且a +b +c =1,∴1a +1b +1c =a +b +c a +a +b +c b +a +b +c c=3+b a +c a +a b +c b +a c +b c =3+⎝⎛⎭⎫b a +a b +⎝⎛⎭⎫c a +a c +⎝⎛⎭⎫c b +b c ≥3+2b a ·a b +2c a ·a c +2c b ·b c =3+2+2+2=9. 当且仅当a =b =c 时取等号,∴1a +1b +1c>9. 知识点五 利用基本不等式求最值1.已知x 、y 都是正数,(1)若x +y =S (和为定值),则当x =y 时,积xy 取得最大值S 24. (2)若xy =p (积为定值),则当x =y 时,和x +y 取得最小值2p .上述命题可归纳为口诀:积定和最小,和定积最大.例题6.(1)已知x >0,求函数y =x 2+5x +4x的最小值; (2)已知0<x <12,求y =12x (1-2x )的最大值. 【解析】(1)∵y =x 2+5x +4x =x +4x+5≥24+5=9, 当且仅当x =4x即x =2时等号成立. 故y =x 2+5x +4x(x >0)的最小值为9. (2)∵0<x <12, ∴1-2x >0, ∴y =14×2x (1-2x )≤14×⎝⎛⎭⎫2x +1-2x 22=14×14=116.∴当且仅当2x =1-2x ⎝⎛⎭⎫0<x <12,即x =14时,y max =116. 五 易错点分析易错一 不等式的性质的应用例题7.判断对错。
等式性质与不等式性质1等式的性质(1)如果a=b,那么b=a;(2)如果a=b,b=c,那么a=c;(3)如果a=b,那么a±c=b±c;(4)如果a=b,那么ac=bc;(5)如果a=b,c≠0,那么ac =bc.2不等式关系与不等式①不等式的性质(1) 传递性:a>b ,b>c⇒ a>c;(2) 加法法则:a>b ⇒ a+c>b+c , a>b ,c>d ⇒ a+c>b+d;(3) 乘法法则:a>b ,c>0 ⇒ ac>bc ,a>b ,c<0⇒ac<bc;(4) 倒数法则:a>b ,ab>0 ⇒1a <1b;(5) 乘方法则:a>b>0⇒a n>b n (n∈N∗且 n>1).【例1】证明:若c<b,b<a,则c<a.证明若c<b,b<a,则c−b<0,b−a<0,∴c−a=c−b+b−a<0,即c<a.【例2】已知a+b<0且a>0,则( )A、a2<−ab<b2B、b2<−ab<a2C、a2<b2<−abD、−ab<b2<a2解析a+b<0且a>0,∴b<0,∵a+b<0,∴a<−b,又a>0,∴a2<−ab,∵a+b<0,∴b<−a,又b<0,∴b2>−ab,∴a2<−ab<b2成立,故选A.【练】若a<b<0,则下列不等式中不成立的是()A.|a|>|b|B.1a−b >1aC.1a>1bD.a2>b2解析∵a<b<0,∴a<a−b<0,∴1a−b<1a.因此B不正确.故选:B.②比较a ,b大小(1) 作差法( a−b与0的比较)a−b>0→ a>b ; a−b=0→ a=b ; a−b<0→ a<b(2) 作商法(ab与1比较)a b >1 ,b>0→ a>b ; ab>1 ,b<0→ a<b 【例】比较x2−x+3与x+1的大小.解析∵(x2−x+3)−(x+1)=x2−2x+2=(x−1)2+1>0,∴x2−x+3>x+1.【练】已知M=x2−3x+7,N=−x2+x+1,则()A.M<NB.M>NC.M=N D.M,N的大小与x的取值有关解析∵M−N=x2−3x+7+x2−x−1=2(x2−2x+3)=2(x−1)2+4>0,故M>N,故选:B.【题型1】不等式性质的运用【典题1】已知a >b >0,d >c >0,求证:ac >bd.证明ac −bd=ad−bccd,∵a >b >0,d >c >0,∴ad >bc,cd >0,即ad-bc >0,cd >0.∴ac −bd>0,即ac>bd.点拨证明过程中,多尝试利用分析法求解,即要证明ac >bd只需要证明ac−bd>0⟺ad−bccd>0⟺ad−bc>0.【典题2】若1a <1b<0,则下列结论不正确的是( )A.a2<b2B.ab<b2C.a+b<0D.|a|+|b|>|a+b|解析方法1 因为1a <1b<0,所以{a<0b<0a>b,则a2<ab<b2,且a+b<0,故选项A、B、C正确,而|a|+|b|=|a+b|,故D错误.方法2 取特殊值排除法因为1a <1b<0,所以可令a=−1,b=−2,显然ABC均对,D错,故选D.点拨 选择题可采取排除法!【典题3】已知0≤a −b ≤1,2≤a +b ≤4,求4a −2b 取值范围. 解析 方法1 ∵4a −2b =(a +b )+3(a −b ) ∴2+0×3≤(a +b )+3(a −b )≤4+1×3,即2≤(a +b )+3(a −b )≤7,检验可得两个等号均可取, ∴2≤4a −2b ≤7.方法2 设n =a −b ,m =a +b ,则0≤n ≤1,2≤m ≤4, ∵a =m+n 2,b =m−n 2,∴4a −2b =4×m+n 2−2×m−n 2=m +3n ,∵0≤n ≤1,∴0≤3n ≤3, 又2≤m ≤4,∴2≤m +3n ≤7, 即2≤4a −2b ≤7.点拨 方法1中特别注意严谨性,要注意等号是否取到,比如当a =b =1时,4a −2b =2,即4a −2b ≥2而不是4a −2b >2;方法2利用换元法,取到等号的问题变得简洁些了! 【巩固练习】1.对于实数a,b,c ,下列结论中正确的是 ( )A .若a >b ,则ac 2>bc 2B .若a >b >0,则1a>1bC .若a <b <0,则a b <baD .若a >b ,1a >1b ,则ab <0答案 D解析 对于A ,a >b ,若c =0,则ac 2=bc 2,故A 错;对于B ,a >b >0,取a =2,b =1,12<1,即1a<1b,故B 错;对于C ,a <b <0,取a =−2,b =−1,2>12,即ab >ba ,故C 错; 对于D ,若ab ,则a −b >0,又1a >1b ,所以1a −1b >0 所以b−aab >0,又a −b >0,所以ab <0,故D 正确. 2.已知a >b ,那么下列不等式中正确的是( )A .√a >√bB .a 2>b 2C .|a|>|b|D .|a|>b 答案 D解析由题根据不等式的性质,A,B,C选项,数的正负不明,错误;而选项D,无论取任何数都成立.3.若b<a<0,则下列结论不正确的是()A.1a <1bB.ab>a2C.|a|+|b|>|a+b|D.√a3>√b3答案C解析∵b<a<0,∴1a <1b,ab>a2,√b3<√a3.设a=−2,b=−1时,|a|+|b|=|a+b|与C矛盾.因此只有C错误.故选:C.4.若a、b、c∈R,且a>b则下列不等式中,一定成立的是()A.a+b≥b−cB.ac≥bcC.c2a−b>0D.(a−b)c2≥0答案D解析∵a>b,∴a−b>0.又c2≥0,∴(a−b)c2≥0.故选:D.5.实数a、b、c满足a>b>c,则下列不等式正确的是()A.a+b>cB.1a−c <1b−cC.a|c|>b|c|D.ab2c2+1<a2bc2+1答案B解析∵a>b>c,∴A.a+b>c错误,比如−4>−5>−6,得出−4−5<−6;B.a−c>b−c>0,∴1a−c <1b−c,∴该选项正确;C.a|c|>b|c|错误,比如|c|=0时,a|c|=b|c|;D.ab2−a2b=ab(b−a),ab(b−a)=0时,ab2=a2b,∴ab2c2+1=a2bc2+1,∴该选项错误.故选:B.6.若−2<x<y<5,则x−y的取值范围是________.答案−7<x−y<0解析∵−2<x<y<5,∴−2<x<5,−5<−y<2,∴−7<x−y<7,又∵x<y,∴x−y<0,∴x−y的取值范围是−7<x−y<0.7.已知ca >db,bc >ad,求证:ab >0.解析由{ca>dbbc>ad,得{ca−db>0bc−ad>0,所以{bc−adab>0bc−ad>0,所以ab >0.【题型2】比较大小【典题1】设a=√3+2,b=√2+√5,则a,b的大小关系为.解析 ∵a 2=7+4√3=7+√48,b 2=7+2√10=7+√40, ∴a 2>b 2,∴a >b .【典题2】已知c >1,a =√c +1−√c ,b =√c −√c −1,则正确的结论是( ) A .a <b B .a >b C .a =b D .a 与b 的大小不确定 解析 方法一 特殊值法取特殊值,令c =2,则a =√3−√2,b =√2−1, 易知a <b , 排除B,C ,还不能排除D ,猜测选A . 方法二 做差法,分析法a −b =√c +1−√c -(√c −√c −1)=√c +1+√c −1−2√c 要比较a ,b 大小,只需要比较√c +1+√c −1与2√c 的大小⟺比较(√c +1+√c −1)2与4c 的大小 (遇到二次根式可考虑平方去掉根号)⟺比较2c +2√c 2−1与4c 的大小⇔比较√c 2−1与c 的大小而显然√c 2−1<c ,故√c +1+√c −1<2√c ,故a <b ,故选A . 方法三 共轭根式法 √c +1−√c =√c+1−√c)(√c+1+√c)√c+1+√c=√c+1+√c,√c −√c −1=√c−√c−1)(√c+√c−1)√c+√c−1=√c+√c−1,∵c >1,∴c +1>c −1>0⇒√c +1>√c −1⇒√c +1+√c >√c +√c −1>0, ∴√c+1+√c<√c+√c−1,即a <b ,故选A .点拨1.比较两个式子的方法很多,选择题可以考虑取特殊值排除法;2.方法二中,遇到带有根号的常常两边平方去掉根号再比较,此时注意两个式子是否都是正数;在思考的过程中,不断使用“等价转化”把比较的两个式子越化越简单,等价过程中注意严谨;3.方法三中注意到(√c −√c −1)(√c +√c −1)=1.若A =√x +√y ,B =√x −√y ,A,B 互为共轭根式,它们的乘积、平方和差有一定的特点. AB =x −y ,A 2+B 2=2(x +y ) ,A 2−B 2=4√xy . 【典题3】已知a >0,试比较a 2+1a 2−1与a+1a−1的大小. 解析 方法1 作差法 a 2+1a 2−1−a+1a−1=a 2+1−(a+1)2a 2−1=−2aa 2−1,(作差法,确定差−2aa 2−1与0的大小,由于a >0,只需要判断a 2−1与0的大小)(i)当a >1时,−2a <0,a 2−1>0,则−2aa 2−1<0,即a 2+1a 2−1<a+1a−1; (ii)当0<a <1时,−2a <0 ,a 2−1<0,则−2a a 2−1>0,即a 2+1a 2−1>a+1a−1.综上可得a >1时,a 2+1a 2−1<a+1a−1;0<a <1时,a 2+1a 2−1>a+1a−1. 方法2 作商法 ∵a 2+1a 2−1÷a+1a−1=a 2+1a 2+2a+1<1,(确定a 2+1a 2−1与a+1a−1的大小只需要确定a+1a−1与0的大小) (i)当a >1时,a+1a−1>0,则a 2+1a 2−1<a+1a−1;(ii)当0<a <1时,a+1a−1<0,则a 2+1a 2−1>a+1a−1.综上可得a >1时,a 2+1a 2−1<a+1a−1;0<a <1时,a 2+1a 2−1>a+1a−1.点拨 比较两个式子的大小,可用做差法或做商法;一般幂的形式比较大小用作商法,比如比较a a b b与(ab )a+b 2;多项式形式常用做差法,比如比较xy 与x +y −1. 【巩固练习】1已知M =x 2−3x +7,N =−x 2+x +1,则( )A .M <NB .M >NC .M =ND .M,N 的大小与x 的取值有关 答案 B解析 ∵M −N =x 2−3x +7+x 2−x −1=2(x 2−2x +3)=2(x −1)2+4>0,故M >N ,故选:B .2.已知a >b >0,则√a −√b 与√a −b 的大小关系是( ) A .√a −√b >√a −b B .√a −√b <√a −b C .√a −√b =√a −b D .无法确定 答案 B解析 方法一 取特殊值排除法,令a =9,b =4,很容易得到B .方法二 ∵(√a −√b)2−(√a −b)2=2b −2√ab =2√b(√b −√a)<0 ∴√a −√b <√a −b .3.若A =√6−√5,B =2√2−√7,则A,B 的大小关系为 .答案 A >B 解析 A =√6−√5=√6−√5)(√6+√5)√6+√5=√6+√5,B =2√2−√7=√2−√7)(2√2+√7)2√2+√7=2√2+√7,由0<√6+√5<2√2+√7,可得A >B , 4.比较下列各组中两个代数式的大小: (1)x 2+3与3x ;(2)已知a ,b 为正数,且a ≠b ,比较a 3+b 3与a 2b +ab 2的大小. 解析 (1) (x 2+3)−3x =x 2−3x +3=(x −32)2+34≥34>0,∴x 2+3 >3x .(2) (a 3+b 3)−(a 2b +ab 2)=a 3+b 3−a 2b −ab 2=a 2(a −b)−b 2(a −b)=(a −b)(a 2−b 2)=(a −b)2(a +b),∵a >0,b >0,且a ≠b , ∴(a −b)2>0,a +b >0. ∴(a 3+b 3)−(a 2b +ab 2)>0, 即a 3+b 3>a 2b +ab 2.。
2.1等式与不等式的性质(精讲)一.关于实数a ,b 大小比较的基本事实1.两个实数a ,b ,其大小关系有三种可能,即a >b ,a =b ,a <b .2.依据:a >b ⇔a -b >0;a =b ⇔a -b =0;a <b ⇔a -b <03.结论:要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的差与0的大小二.等式的性质性质1如果a =b ,那么b =a ;性质2如果a =b ,b =c ,那么a =c ;性质3如果a =b ,那么a ±c =b ±c ;性质4如果a =b ,那么ac =bc ;性质5如果a =b ,c ≠0,那么a c =bc.三.不等式的性质性质1如果a >b ,那么b <a ;如果b <a ,那么a >b .即a >b ⇔b <a .性质2如果a >b ,b >c ,那么a >c ,即a >b ,b >c ⇒a >c .性质3如果a >b ,那么a +c >b +c .性质4如果a >b ,c >0,那么ac >bc ;如果a >b ,c <0,那么ac <bc .性质5如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.性质6如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd.性质7如果a>b>0,那么a n>b n(n∈N,n≥2).一.将不等关系表示成不等式(组)1.读懂题意,找准不等式所联系的量.2.用适当的不等号连接.3.多个不等关系用不等式组表示.二.常见的文字语言与符号语言之间的转换文字语言大于,高于,超过小于,低于,少于大于等于,至少,不低于小于等于,至多,不超过符号语言><≥≤三.作差法比较两个实数(代数式)大小(“三步一结论”)1.作差:对要比较大小的两个实数(或式子)作差;2.变形:对差进行变形①将差式进行因式分解转化为几个因式相乘.②将差式通过配方转化为几个非负数之和,然后判断.3.判断差的符号:结合变形的结果及题设条件判断差的符号;4.作出结论.四.利用不等式的性质求取值范围1.建立待求范围的整体与已知范围的整体的关系,最后利用一次不等式的性质进行运算,求得待求的范围.2.同向(异向)不等式的两边可以相加(相减),这种转化不是等价变形,如果在解题过程中多次使用这种转化,就有可能扩大其取值范围.3.求解这种不等式问题要特别注意不能简单地分别求出单个变量的范围,再去求其他不等式的范围.考点一用不等式(组)表示不等关系【例1】(2023·四川眉山)将一根长为5m 的绳子截成两段,已知其中一段的长度为x m ,若两段绳子长度之差不小于1m ,则x 所满足的不等关系为()A .25005x x ->⎧⎨<<⎩B .251x -≥或521x -≥C .52105x x -≥⎧⎨<<⎩D .25105x x ⎧-≥⎨<<⎩【答案】D【解析】由题意,可知另一段绳子的长度为()5m x -.因为两段绳子长度之差不小于1m ,所以()5105x x x ⎧--≥⎪⎨<<⎪⎩,化简得:25105x x ⎧-≥⎨<<⎩.故选:D 【一隅三反】1.(2022秋·西藏林芝·高一校考期中)下列说法正确的是()A .某人月收入x 不高于2000元可表示为“x <2000”B .某变量y 不超过a 可表示为“y ≤a ”C .某变量x 至少为a 可表示为“x >a ”D .小明的身高x cm ,小华的身高y cm ,则小明比小华矮表示为“x >y ”【答案】B【解析】对于A ,某人收入x 不高于2000元可表示为2000x ≤,A 错误;对于B ,变量y 不超过a 可表示为y a ≤,B 正确;对于C ,变量x 至少为a 可表示为x a ≥,C 错误;对于D ,小明身高cm x ,小华身高cm y ,小明比小华矮表示为x y <,D 错误.故选:B.2.(2023·黑龙江双鸭山)完成一项装修工程,请木工需付工资每人50元,请瓦工需付工资每人40元,现有工人工资预算2000元,设木工x 人,瓦工y 人,则请工人满足的关系式是()A .54200x y +<B .54200x y +≥C .54200x y +=D .54200x y +≤【答案】D【解析】依题意,请工人满足的关系式是50402000x y +≤,即54200x y +≤.故选:D3.(2022秋·甘肃庆阳·高一校考阶段练习)在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒0.5厘米,人跑开的速度为每秒4米,距离爆破点150米以外(含150米)为安全区.为了使导火索燃尽时人能够跑到安全区,导火索的长度x (单位:厘米)应满足的不等式为()A .41500.5x⨯<B .41500.5x⨯≥C .41500.5x⨯≤D .41500.5x⨯>【答案】B【解析】由题意知导火索的长度x (单位:厘米),故导火索燃烧的时间为0.5x秒,人在此时间内跑的路程为40.5x ⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭米,由题意可得41500.5x ⨯≥.故选:B.4.(2022秋·内蒙古呼和浩特·高一呼市二中校考阶段练习)我国经典数学名著《九章算术》中有这样的一道题:今有出钱五百七十六,买竹七十八,欲其大小率之,向各几何?其意是:今有人出钱576,买竹子78根,拟分大、小两种竹子为单位进行计算,每根大竹子比小竹子贵1钱,问买大、小竹子各多少根?每根竹子单价各是多少钱?则在这个问题中大竹子每根的单价可能为()A .6钱B .7钱C .8钱D .9钱【答案】C【解析】依题意可设买大竹子x ,每根单价为m ,购买小竹子78x -,每根单价为1m -,所以()()576781mx x m =+--,即78654m x +=,即()610913x m =-,因为078x ≤≤,所以()10910913013610913789613m m m m⎧≤⎪-≥⎧⎪⇒⎨⎨-≤⎩⎪≤⎪⎩961091313m ⇒≤≤,根据选项8m =,30x =,所以买大竹子30根,每根8元.故选:C考点二实数(式)的比较大小【例2-1】(2023·江苏·高一假期作业)已知1a ≥,试比较M =和N =.【答案】M N<【解析】(方法1)因为1a ≥,所以0,0M N =>=>.所以M N ==0>>,所以1MN<,即M N <;(方法2)所以0,0M N =>=>,又11,M N =,所以110M N>>,所以M N <.【一隅三反】1.(2023·全国·高一假期作业)已知c >1,且x y ,则x ,y 之间的大小关系是()A .x >yB .x =yC .x <yD .x ,y 的关系随c 而定【答案】C【解析】由题设,易知x ,y >0,又1x y ==<,∴x <y .故选:C.2.(2023·北京)设()227M a a =-+,()()23N a a =--,则有()A .M N >B .M N ≥C .M N <D .M N≤【答案】A【解析】()()222213247561024M N a a a a a a a ⎛⎫-=-+--+=++=++> ⎪⎝⎭,∴M N >.故选:A.3.(2023·全国·高三对口高考)设实数a ,b ,c 满足①2643b c a a +=-+,②244c b a a -=-+,试确定a ,b ,c 的大小关系.【答案】c b a ≥>,当且仅当2a =时c b =.【解析】因()224420c b a a a -=-+=-≥,所以c b ≥,当且仅当2a =时,b c =,()()()()22222643442b b c c b a a a a a =+--=-+-+=+-,所以21b a =+,22131024b a a a a ⎛⎫-=-+=-+> ⎪⎝⎭,所以b a >,综上可知:c b a ≥>,当且仅当2a =时c b =.考点三利用不等式的性质判断命题的真假【例3】(2023秋·河南省直辖县级单位)下列命题中正确的是()A .若a b >,则22ac bc >B .若a b >,c d <,则a bc d>C .若a b >,c d >,则a c b d ->-D .若0ab >,a b >,则11a b<【答案】D【解析】A 选项,当0c =时,22ac bc =,故A 错误;B 选项,当1a =,0b =,2c =-,1d =-时,1,02a b c d =-=,a bc d<,故B 错误;C 选项,当1a =,0b =,1c =,0d =时,a c b d -=-,故C 错误;D 选项,若0ab >,a b >,则110b a a b ab--=<,即11a b <,故D 正确.故选:D.【一隅三反】1.(2023春·江苏扬州·高一统考开学考试)对于实数a ,b ,c ,下列命题正确的是()A .若a b >,则22ac bc >B .若a b >,则22a b >C .若a b >,则||||a a b b >D .若0a b c >>>,则b ca b a c<--.【答案】C【解析】A 选项,()2220ac bc a b c -=-≥,故A 错误;B 选项,()()22a b a b a b -=-+,因不清楚a b +的正负情况,故B 错误;C 选项,当0a b >>时,()()22||||0a a b b a b a b a b -=-=-+>;当0a b >>时,22||||0a a b b a b -=+>,当0a b >>时,()()22||||0a a b b a b b a a b -=-+=-+>,综上||||a a b b >,故C 正确;D 选项,()()()0a b c b ca b a c a b a c --=>----,故D 错误.故选:C 2.(2023春·上海宝山)下列命题中正确的是()A .若a b >,则22a b >B .若a b >,则22a b >C .若a b >,则22a b >D .若22a b >,则a b>【答案】B【解析】取2,2a b ==-,则a b >,但是22a b =,A 错误,a b >,但是22a b =,C 错误,取3,2a b =-=,则22a b >,但是a b <,D 错误,由a b >,可得0a b >≥,所以()220a b >≥,故22a b >,B 正确,故选:B.3.(2023·全国·高一假期作业)下列命题为真命题的是()A .若0a b <<,则22ac bc <B .若0a b <<,则22a ab b <<C .若a b >,c d >,则ac bd >D .若0a b c >>>,则c ca b<【答案】D【解析】对于A :当0c =时,220ac bc ==,A 错误;对于B :当0a b <<时,22a ab b >>,B 错误;对于C :取2,1,2,3a b c d ===-=-满足a b >,c d >,而4,3ac bd =-=-,此时ac bd <,C 错误;对于D :当0a b >>时,则0ab >,所以1a b ab ab 1⋅>⋅,即11a b <,又0c >,所以c ca b<,D 正确.故选:D.考点四利用不等式的性质证明不等式【例4】(2023·云南)(1)已知a b c <<,且0a b c ++=,证明:a a a c b c<--.(2<.(3)a ≥【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析【解析】证明:(1)由a b c <<,且0a b c ++=,所以0a <,且0,a c b c -<-<所以()()0a c b c -->,所以()()a c a c b c -<--()()b ca cbc ---,即1b c -<1a c -;所以a b c ->a a c -,即a a c -<ab c-.(2<,(3)a ≥+<,即证(3)(1)(2)a a a a +-+<-+-+;<即证(3)(1)(2)a a a a -<--;即证02<,显然成立;<【一隅三反】1.(2023·内蒙古呼和浩特)证明不等式.(1)0bc ad -≥,bd >0,求证:a b c db d++≤;(2)已知a >b >c >0,求证:b b c a b a c a c>>---.【答案】(1)见详解(2)见详解【解析】(1)证明:()()a b d b c d a b c d ad bcb d bd bd+-+++--==,因为,0bc ad -≥,所以,0ad bc -≤,又bd >0,所以,0ad bc bd -≤,即a b c db d++≤.(2)证明:因为a >b >c >0,所以有,b c -<-,0a b a c <-<-,0b c ->,则,()()()()()()()0b a c b a b b b c b b a b a c a c a b a c a b -----==>------,即有,b ba b a c>--成立;因为,0a c ->,所以,10a c >-,又b c >,所以,b c a c a c >--成立.所以,有b b ca b a c a c>>---.2.(2022·高一课时练习)设a ,b ,c ∈R ,0a b c ++=,<0abc ,证明:1110a b c++>.【答案】证明见解析【解析】证明:因为0a b c ++=,所以2222220a b c ab ac bc +++++=.又0abc ≠,所以2220a b c ++>,所以0ab bc ca ++<.因为111ab bc caa b c abc++++=,<0abc ,0ab bc ca ++<,所以1110a b c++>.考点五利用不等式的性质求范围【例5】(2023·海南)已知11,11a b a b -≤+≤-≤-≤,求23a b +的取值范围__________.【答案】[3,3]-【解析】设23()()a b a b a b λμ+=++-,则2,3,λμλμ+=⎧⎨-=⎩解得5,21.2λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩故5123()()22a b a b a b +=+--,由11a b -≤+≤,故555()222a b -≤+≤,由1a b -≤-1≤,故111()222a b -≤--≤,所以23[3,3]a b +∈-.故答案为:[3,3]-.【一隅三反】1.(2022秋·贵州贵阳·高一校联考期中)已知13a <<,21b -<<,则2+a b 的取值范围是______.【答案】()3,5-【解析】∵21b -<<,∴422b -<<,∵13a <<,∴325a b -<+<.故答案为:()3,5-.2.(2022秋·湖北荆州·高一沙市中学校考阶段练习)已知14a b -≤+≤,23a b ≤-≤,则32a b -的取值范围为_________【答案】919[,]22【解析】令()()32m a b n a b a b ++-=-,则()()32m n a m n b a b ++-=-,所以32m n m n +=⎧⎨-=-⎩,可得1252m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故1532()()22a b a b a b -=++-,而11515()[,2],()[5,]2222a b a b +∈--∈,故91932[,]22a b -∈.故答案为:919[,]223.(2023·福建)若13a b -<+<,24a b <-<,23t a b =+,则t 的取值范围为______.【答案】91322t -<<【解析】设()()()()t x a b y a b x y a x y b =++-=++-,则23x y x y +=⎧⎨-=⎩,解得5212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩.因为()5515222a b -<+<,()1212a b -<--<-,所以()()951132222a b a b -<+--<,即91322t -<<.故答案为:91322t -<<.。
高中数学《不等式》知识点归纳一、选择题1.已知实数x 、y 满足约束条件103300x y x y y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最大值为( )A .1-B .2C .7D .8【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C 时,z 取得最大值. 【详解】解:作出约束条件表示的可行域是以(1,0),(1,0),(2,3)-为顶点的三角形及其内部,如下图表示:当目标函数经过点()2,3C 时,z 取得最大值,最大值为7.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.若33log (2)1loga b ab +=+42a b +的最小值为( ) A .6B .83C .163D .173 【答案】C【解析】【分析】 由33log (2)1log a b ab +=+213b a+=,且0,0a b >>,又由12142(42)3a b a b b a ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,展开之后利用基本不等式,即可得到本题答案. 【详解】因为33log (2)1log a b ab +=+,即()()3333log 2log 3log log 3a b ab ab +=+=, 所以,23a b ab +=,等式两边同时除以ab 得213b a +=,且0,0a b >>, 所以12118211642(42)()(8)(8216)3333a b a b a b b a b a +=++=++≥+=, 当且仅当82a b b a=,即2b a =时取等号,所以42a b +的最小值为163. 故选:C.【点睛】 本题主要考查利用基本不等式求最值,其中涉及对数的运算,考查计算能力,属于中等题.3.在平面直角坐标系中,不等式组20{200x y x y y +-≤-+≥≥,表示的平面区域的面积是( )A .42B .4C .22D .2【答案】B【解析】试题分析:不等式组表示的平面区域如图所示的三角形ABC 及其内部.可得,A (2,0),B (0,2),C (-2,0),显然三角形ABC 的面积为.故选B .考点:求不等式组表示的平面区域的面积.4.已知,x y 满足约束条件23023400x y x y y -+≥⎧⎪-+≤⎨⎪≥⎩,若目标函数2z mx ny =+-的最大值为1(其中0,0m n >>),则112m n +的最小值为( ) A .3 B .1 C .2 D .32 【答案】D【解析】【分析】 画出可行域,根据目标函数z 的最大值求得,m n 的关系式23m n +=,再利用基本不等式求得112m n+的最小值. 【详解】 画出可行域如下图所示,由于0,0m n >>,所以基准直线0mx ny +=的斜率为负数,故目标函数在点()1,2A 处取得最大值,即221m n +-=,所以23m n +=.()111111515193222323232322n m n m m n m n m n m n m n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⨯+⨯+=⨯++≥⨯+⋅=⨯= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,当且仅当,1n m m n m n ===时等号成立,所以112m n +的最小值为32. 故选:D【点睛】本小题主要考查根据目标函数的最值求参数,考查基本不等式求最值,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.5.已知函数())22log 1f x x x =+,若对任意的正数,a b ,满足()()310f a f b +-=,则31a b+的最小值为( ) A .6B .8C .12D .24【答案】C【解析】【分析】先确定函数奇偶性与单调性,再根据奇偶性与单调性化简方程得31a b +=,最后根据基本不等式求最值.【详解】0,x x x x ≥-=所以定义域为R , 因为()2log f x =,所以()f x 为减函数因为()2log f x =,())2log f x x -=,所以()()()f x f x f x =--,为奇函数,因为()()310f a f b +-=,所以()()1313f a f b a b =-=-,,即31a b +=, 所以()3131936b a a b a b a b a b⎛⎫+=++=++ ⎪⎝⎭,因为96b a a b +≥=, 所以3112a b +≥(当且仅当12a =,16b =时,等号成立),选C. 【点睛】 本题考查函数奇偶性与单调性以及基本不等式求最值,考查基本分析求解能力,属中档题.6.已知0a b >>,则下列不等式正确的是( )A .ln ln a b b a ->-B .|||b a <C .ln ln a b b a -<-D .|||b a ->【答案】C【解析】【分析】利用特殊值代入法,作差比较法,排除不符合条件的选项,即可求解,得到答案.【详解】由题意,因为0a b >>,取,1a e b ==,则ln 0,ln a b b a e -=-=,1b a e ==-,可排除A 、D 项;取11,49a b ==711812b a ==,可排除B 项; 因为满足0a b >>条件的排除法,可得A 、B 、D 是错误的.故选:C .【点睛】本题主要考查了不等式与不等关系,以及不等式的的基本性质,其中解答中合理赋值,代入排除是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.7.在ABC V 中,,,a b c 分别为A ∠,B Ð,C ∠所对的边,函数2232()13a c f x x bx x +-=+++的导函数为()f x ',当函数[]()ln ()g x f x '=的定义域为R 时,B Ð的取值范围为( ) A .,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .,6ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C .2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .0,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】【分析】首先求出函数的导数,依题意即222()3203a c f x x bx +-'=++>恒成立,所以()222(2)40b a c ∆=-+-<,再结合余弦定理即可求出B 的取值范围;【详解】解:因为2232()13a c f x x bx x +-=+++,所以222()323a c f x x bx +-'=++,若()g x 的定义域为R,则有()222(2)40b a c ∆=-+-<,即222a c b +->,结合余弦定理,222cos 22a cb B ac +-=>,故0,6B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故选:D. 【点睛】本题考查导数的计算,对数函数的定义域以及不等式恒成立问题,属于中档题.8.已知点()4,3A ,点B 为不等式组00260y x y x y ≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩所表示平面区域上的任意一点,则AB 的最小值为( )A .5B.5 CD【答案】C【解析】【分析】作出不等式组所表示的平面区域,标出点A 的位置,利用图形可观察出使得AB 最小时点B 的位置,利用两点间的距离公式可求得AB 的最小值.【详解】作出不等式组00260y x y x y ≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩所表示的平面区域如下图所示: 联立0260x y x y -=⎧⎨+-=⎩,解得22x y =⎧⎨=⎩, 由图知AB 的最小值即为()4,3A 、()2,2B 两点间的距离,所以AB ()()2242325-+-=故选:C .【点睛】本题考查目标函数为两点之间的距离的线性规划问题,考查数形结合思想的应用,属中等题.9.若x ,y 满足约束条件40,20,20,x y x x y -+≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩且z ax y =+的最大值为26a +,则a 的取值范围是( )A .[1,)-+∞B .(,1]-∞-C .(1,)-+∞D .(,1)-∞-【答案】A【解析】【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最值,判断a 的范围即可.【详解】作出约束条件表示的可行域,如图所示.因为z ax y =+的最大值为26a +,所以z ax y =+在点(2,6)A 处取得最大值,则1a -≤,即1a ≥-.故选:A【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用z 的几何意义,通过数形结合是解决本题的关键.10.以A 为顶点的三棱锥A BCD -,其侧棱两两互相垂直,且该三棱锥外接球的表面积为8π,则以A 为顶点,以面BCD 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AB x =,AC y =,AD z =,球半径为R ,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.【详解】将以A 为顶点的三棱锥A BCD -,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A BCD -外接球的直径,设AB x =,AC y =,AD z =,球半径为R ,因为三棱锥外接球的表面积为8π,则284R π=π, 解得2R =,所以体对角线为2, 所以2228x y z ++=,111222S yz xy xz =++侧面积 由于()()()()222222240x y z S x y y x x z ++-=-+-+-≥,所以416S ≤,故4S ≤,即三棱锥的侧面积之和的最大值为4,故选:B.【点睛】本题考查了空间几何体的综合应用,三棱锥的外接球性质及应用,属于中档题.11.已知实数x y ,满足1030350x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩,则()22(4)2z x y =-+-的最小值为( ) AB .5C .3D .52【答案】D【解析】【分析】由题意作出其平面区域,22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方,求阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方最小值即可.【详解】 解:由题意作出实数x ,y 满足1030350x y x y x y -+⎧⎪+-⎨⎪--⎩………平面区域, 22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方,则22(4)(2)z x y =-+-的最小值为P 到350x y --=的距离的平方,解得,2252d ⎛⎫==; 所以min 52z =故选:D .【点睛】本题考查了简单线性规划,作图要细致认真,用到了表达式的几何意义的转化,属于中档题.12.某企业生产甲、乙两种产品,销售利润分别为2千元/件、1千元/件.甲、乙两种产品都需要在A B 、两种设备上加工,生产一件甲产品需用A 设备2小时,B 设备6小时;生产一件乙产品需用A 设备3小时,B 设备1小时. A B 、两种设备每月可使用时间数分别为480小时、960小时,若生产的产品都能及时售出,则该企业每月利润的最大值为( ) A .320千元B .360千元C .400千元D .440千元 【答案】B【解析】设生产甲、乙两种产品x 件,y 件时该企业每月利润的最大值,由题意可得约束条件: 2348069600,0,x y x y x y x N y N+≤⎧⎪+≤⎪⎨≥≥⎪⎪∈∈⎩, 原问题等价于在上述约束条件下求解目标函数2z x y =+的最大值.绘制目标函数表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可知:目标函数在点()150,60B 处取得最大值:max 2215060360z x y =+=⨯+=千元. 本题选择B 选项.点睛:含有实际背景的线性规划问题其解题关键是找到制约求解目标的两个变量,用这两个变量建立可行域和目标函数,在解题时要注意题目中的各种相互制约关系,列出全面的制约条件和正确的目标函数.13.已知实数x ,y 满足20x y >>,且11122x y x y+=-+,则x y +的最小值为( ). A .335+ B .4235+ C .2435+ D 343+ 【答案】B【解析】【分析】 令22x y m x y n-=⎧⎨+=⎩,用,m n 表示出x y +,根据题意知111m n +=,利用1的代换后根据基本不等式即可得x y +的最小值.【详解】20,20,20x y x y x y >>∴->+>Q ,令22x y m x y n -=⎧⎨+=⎩,解得2525m n x n my +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,则0,0m n >>,111m n +=, 223111555m n n m n m x y m n +-+⎛⎫⎛⎫∴+=+⨯=⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭131313(42)55n m nm m n m n⎛⎫=⨯+++≥⨯+⋅ ⎪⎝⎭ 423+= 当且仅当3n m m n =,即3m n =,即23(2)x y x y -=+ 即97333,1515x y +-==时取等号. 故选:B .【点睛】本题主要考查的是利用基本不等式求最值的问题,换元后根据1的代换是解题的关键,考查学生的计算能力,是中档题.14.已知x ,y 满足约束条件02340x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,若z ax y =+的最大值为4,则a =( )A .2B .12C .-2D .12- 【答案】A【解析】【分析】由约束条件可得到可行域,根据图象可知最优解为()2,0A ,代入可构造方程求得结果.【详解】由约束条件可知可行域如下图阴影部分所示:当直线:l y ax z =-+经AOB V 区域时,当l 过点()2,0A 时,在y 轴上的截距最大, 即()2,0A 为最优解,42a ∴=,解得:2a =.故选:A .【点睛】本题考查线性规划中的根据目标函数的最值求解参数值的问题,关键是能够通过约束条件准确得到可行域,根据数形结合的方式确定最优解.15.若、a b 均为实数,则“()0->ab a b ”是“0a b >>”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】B【解析】【分析】通过列举,和推理证明可以推出充要性.【详解】 若()0ab a b ->中,取12a b --=,=,则推不出0a b >>; 若0a b >>,则0a b ->,则可得出()0ab a b ->;故“()0ab a b ->”是“0a b >>”的必要不充分条件,故选:B.【点睛】本题考查充分必要不条件的定义以及不等式的性质,可通过代入特殊值解决.16.已知在锐角ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos cos b C c B =,则111tan tan tan A B C ++的最小值为( )A .3BC .3D .【答案】A【解析】【分析】先根据已知条件,把边化成角得到B,C 关系式,结合均值定理可求.【详解】∵2cos cos b C c B =,∴2sin cos sinCcos B C B =,∴tan 2tan C B =.又A B C π++=,∴()()tan tan tan A B C B C π=-+=-+⎡⎤⎣⎦22tan tan 3tan 3tan 1tan tan 12tan 2tan 1B C B B B C B B +=-=-=---, ∴21112tan 111tan tan tan 3tan tan 2tan B A B C B B B -++=++27tan 36tan B B =+.又∵在锐角ABC ∆中, tan 0B >,∴27tan 36tan 3B B +≥=,当且仅当tan 2B =时取等号,∴min111tan tan tan A B C ⎛⎫++= ⎪⎝⎭ A. 【点睛】本题主要考查正弦定理和均值定理,解三角形时边角互化是求解的主要策略,侧重考查数学运算的核心素养.17.若均不为1的实数a 、b 满足0a b >>,且1ab >,则( )A .log 3log 3a b >B .336a b +>C .133ab a b ++>D .b a a b > 【答案】B【解析】【分析】举反例说明A,C,D 不成立,根据基本不等式证明B 成立.【详解】当9,3a b ==时log 3log 3a b <; 当2,1a b ==时133ab a b ++=; 当4,2a b ==时b a a b =; 因为0a b >>,1ab >,所以336a b +>=>>,综上选B.【点睛】本题考查比较大小,考查基本分析论证能力,属基本题.18.若实数x ,y 满足不等式组11y x x y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,则2x y +的最小值是( )A .3B .32C .0D .3- 【答案】D【解析】【分析】根据已知的约束条件画出满足约束条件的可行域,再由目标函数2z x y =+可得2y x z =-+,此时Z 为直线在y 轴上的截距,根据条件可求Z 的最小值.【详解】解:作出不等式组所表示的平面区域,如图所示得阴影部分的ABC ∆,由2z x y =+可得2y x z =-+,则z 为直线在y 轴上的截距把直线:2l y x =-向上平移到A 时,z 最小,此时由1y x y =⎧⎨=-⎩可得(1,1)A -- 此时3z =-,故选:D .【点睛】本题考查用图解法解决线性规划问题,分析题目的已知条件,找出目标函数中的z 的意义是关键,属于中档题.19.若函数()sin 2x x f x e e x -=-+,则满足2(21)()0f x f x -+>的x 的取值范围为( )A .1(1,)2- B .1(,1)(,)2-∞-+∞UC .1(,1)2- D .1(,)(1,)2-∞-⋃+∞ 【答案】B【解析】【分析】 判断函数()f x 为定义域R 上的奇函数,且为增函数,再把()()2210f x f x -+>化为221x x ->-,求出解集即可.【详解】解:函数()sin2x x f x e e x -=-+,定义域为R ,且满足()()sin 2x x f x e e x --=-+- ()()sin2x x e e x f x -=--+=-,∴()f x 为R 上的奇函数;又()'2cos222cos20x x f x e e x x x -=++≥+≥恒成立,∴()f x 为R 上的单调增函数;又()()2210f x f x -+>, 得()()()221f x f x f x ->-=-,∴221x x ->-,即2210x x +->,解得1x <-或12x >,所以x 的取值范围是()1,1,2⎛⎫-∞-⋃+∞⎪⎝⎭. 故选B .【点睛】本题考查了利用定义判断函数的奇偶性和利用导数判断函数的单调性问题,考查了基本不等式,是中档题.20.若,x y 满足4,20,24,x y x y x y +≤⎧⎪-≥⎨⎪+≥⎩则4y x -的最大值为( ) A .72- B .52- C .32- D .1-【答案】D【解析】【分析】画出平面区域,结合目标函数的几何意义,求解即可.【详解】该不等式组表示的平面区域,如下图所示4y x-表示该平面区域中的点(),x y 与(0,4)A 确定直线的斜率 由斜率的性质得出,当区域内的点为线段AB 上任意一点时,取得最大值.不妨取84(,)33B 时,4y x -取最大值443183-=- 故选:D【点睛】本题主要考查了求分式型目标函数的最值,属于中档题.。
【高中数学】数学《不等式》复习知识点一、选择题1.若、a b 均为实数,则“()0->ab a b ”是“0a b >>”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】 【分析】通过列举,和推理证明可以推出充要性. 【详解】若()0ab a b ->中,取12a b --=,=,则推不出0a b >>; 若0a b >>,则0a b ->,则可得出()0ab a b ->; 故“()0ab a b ->”是“0a b >>”的必要不充分条件, 故选:B. 【点睛】本题考查充分必要不条件的定义以及不等式的性质,可通过代入特殊值解决.2.若直线过点,则的最小值等于( )A .5B .C .6D .【答案】C 【解析】∵直线过点,∴,∴,∵,∴,,,当且仅当时,等号成立,故选C.点睛:本题主要考查了基本不等式.基本不等式求最值应注意的问题(1)使用基本不等式求最值,其失误的真正原因是对其前提“一正、二定、三相等”的忽视.要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可.(2)在运用基本不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”“定”“等”的条件.3.在平面直角坐标系中,不等式组20{200x y x y y +-≤-+≥≥,表示的平面区域的面积是( )A .42B .4C .22D .2【答案】B 【解析】试题分析:不等式组表示的平面区域如图所示的三角形ABC 及其内部.可得,A (2,0),B (0,2),C (-2,0),显然三角形ABC 的面积为.故选B .考点:求不等式组表示的平面区域的面积.4.在下列函数中,最小值是2的函数是( ) A .()1f x x x=+ B .1cos 0cos 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭C .()223f x x =+D .()42xx f x e e=+- 【答案】D 【解析】 【分析】根据均值不等式和双勾函数依次计算每个选项的最小值得到答案. 【详解】 A. ()1f x x x=+,()122f -=-<,A 错误; B. 1cos 0cos 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,故()cos 0,1x ∈,2y >,B 错误; C. ()2222333f x x x x ==+++233x +,故()33f x ≥,C 错误; D. ()422422xx f x e e =+-≥=,当4xxe e =,即ln 2x =时等号成立,D 正确. 故选:D . 【点睛】本题考查了均值不等式,双勾函数求最值,意在考查学生的计算能力和应用能力.5.关于x 的不等式0ax b ->的解集是(1,)+∞,则关于x 的不等式()(3)0ax b x +->的解集是( ) A .(,1)(3,)-∞-+∞U B .(1,3)- C .(1,3) D .(,1)(3,)-∞+∞U【答案】A 【解析】 【分析】由0ax b ->的解集,可知0a >及1ba=,进而可求出方程()()30ax b x +-=的解,从而可求出()()30ax b x +->的解集. 【详解】由0ax b ->的解集为()1,+?,可知0a >且1ba=, 令()()30ax b x +-=,解得11x =-,23x =,因为0a >,所以()()30ax b x +->的解集为()(),13,-∞-+∞U , 故选:A. 【点睛】本题考查一元一次不等式、一元二次不等式的解集,考查学生的计算求解能力与推理能力,属于基础题.6.若实数,,a b c ,满足222a b a b ++=,2222a b c a b c ++++=,,则c 的最大值是( ) A .43B .2log 3C .25D .24log 3【答案】D 【解析】 【分析】利用基本不等式求出2a b +的最小值后可得221a b a b ++-的最大值,从而可得2c 的最大值,故可得c 的最大值. 【详解】因为222a b a b ++=,故222a b a b ++=≥= 整理得到24a b +≥,当且仅当1a b ==时等号成立.又因为2222a b c a b c ++++=,故2114211212133a b ca b a b +++==+≤+=--,当且仅当1a b ==时等号成立,故max 24log 3c =.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.7.若,x y满足4,20,24,x yx yx y+≤⎧⎪-≥⎨⎪+≥⎩则4yx-的最大值为()A.72-B.52-C.32-D.1-【答案】D【解析】【分析】画出平面区域,结合目标函数的几何意义,求解即可.【详解】该不等式组表示的平面区域,如下图所示4yx-表示该平面区域中的点(),x y与(0,4)A确定直线的斜率由斜率的性质得出,当区域内的点为线段AB上任意一点时,取得最大值.不妨取84(,)33B时,4yx-取最大值443183-=-故选:D【点睛】本题主要考查了求分式型目标函数的最值,属于中档题.8.已知不等式240x ax-+≥对于任意的[1,3]x∈恒成立,则实数a的取值范围是()A.(,5]-∞B.[5,)+∞C.(,4]-∞D.[4,)+∞【答案】C【解析】若不等式240x ax -+≥对于任意的[1,3]x ∈恒成立,则4a x x≤+对于任意的[1,3]x ∈恒成立,∵当[1,3]x ∈时,4[4,5]x x+∈,∴4a ≤,即实数a 的取值范围是(,4]-∞,故选C .【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()a f x ≥恒成立(()max a f x ≥即可)或()a f x ≤恒成立(()min a f x ≤即可);② 数形结合(()y f x = 图象在()y g x = 上方即可);③ 讨论最值()min 0f x ≥或()max 0f x ≤恒成立;④ 讨论参数. 本题是利用方法 ① 求得a 的取值范围的.9.设a b c ,,为非零实数,且a c b c >>,,则( ) A .a b c +> B .2ab c >C .a b2c +> D .112a b c+> 【答案】C 【解析】 【分析】取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误,根据不等式性质知C 正确,得到答案. 【详解】,a c b c >>,故2a b c +>,2a bc +>,故C 正确; 取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误; 故选:C . 【点睛】本题考查了不等式性质,意在考查学生对于不等式性质的灵活运用.10.已知实数0x >,0y >,则“224x y +≤”是“1xy ≤”的( ) A .充要条件 B .必要不充分条件 C .充分不必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】 【分析】利用基本不等式和充分,必要条件的判断方法判断. 【详解】22x y +≥Q 且224x y+≤ ,422x y ∴≤≤⇒+≤ , 等号成立的条件是x y =,又2x y xy +≥Q ,0,0x y >>221xy xy ∴≤⇒≤ , 等号成立的条件是x y =,2241x y xy ∴+≤⇒≤,反过来,当12,3x y ==时,此时1xy ≤,但224x y +> ,不成立, ∴ “224x y +≤”是“1xy ≤”的充分不必要条件. 故选:C 【点睛】本题考查基本不等式和充分非必要条件的判断,属于基础题型.11.设x ,y 满足约束条件则的最大值与最小值的比值为( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】作出不等式组所表示的可行域,平移直线,观察直线在轴上取得最大值和最小值时相应的最优解,再将最优解代入目标函数可得出最大值和最小值,于此可得出答案。
数学《不等式》高考知识点一、选择题1.定义在R 上的函数()f x 对任意()1212,x x x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-,且函数(1)=-y f x 的图象关于(1,0)成中心对称,若s 满足不等式()()222323f s s f s s -+--+„,则s 的取值范围是( )A .13,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭B .[3,2]--C .[2,3)-D .[3,2]-【答案】D 【解析】 【分析】由已知可分析出()f x 在R 上为减函数且()y f x =关于原点对称,所以不等式等价于()()222323f s s f s s -+-+-„,结合单调性可得222323s s s s -+≥-+-,从而可求出s 的取值范围. 【详解】解:因为对任意()1212,x x x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-,所以()f x 在R 上为减函数;又(1)=-y f x 的图象关于(1,0)成中心对称,所以()y f x =关于原点对称, 则()()()222232323f s s f s s f s s -+--+=-+-„,所以222323s s s s -+≥-+-,整理得260s s +-≤,解得32s -≤≤. 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.2.若3log (2)1a b +=+42a b +的最小值为( )A .6B .83C .163D .173【答案】C 【解析】 【分析】由3log (2)1a b +=+213b a+=,且0,0a b >>,又由12142(42)3a b a b b a ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,展开之后利用基本不等式,即可得到本题答案.【详解】因为3log (2)1a b +=+()()3333log 2log 3log log 3a b ab ab +=+=,所以,23a b ab +=,等式两边同时除以ab 得213b a+=,且0,0a b >>,所以12118211642(42)()(8)(83333a b a b a b b a b a +=++=++≥+=, 当且仅当82a b b a=,即2b a =时取等号,所以42a b +的最小值为163.故选:C. 【点睛】本题主要考查利用基本不等式求最值,其中涉及对数的运算,考查计算能力,属于中等题.3.关于x 的不等式0ax b ->的解集是(1,)+∞,则关于x 的不等式()(3)0ax b x +->的解集是( ) A .(,1)(3,)-∞-+∞U B .(1,3)- C .(1,3) D .(,1)(3,)-∞+∞U【答案】A 【解析】 【分析】由0ax b ->的解集,可知0a >及1ba=,进而可求出方程()()30ax b x +-=的解,从而可求出()()30ax b x +->的解集. 【详解】由0ax b ->的解集为()1,+?,可知0a >且1ba=, 令()()30ax b x +-=,解得11x =-,23x =,因为0a >,所以()()30ax b x +->的解集为()(),13,-∞-+∞U , 故选:A. 【点睛】本题考查一元一次不等式、一元二次不等式的解集,考查学生的计算求解能力与推理能力,属于基础题.4.已知x 、y 满足约束条件122326x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩,若22z x y =+,则实数z 的最小值为( )22【答案】C【解析】【分析】作出不等式组所表示的可行域,利用目标函数的几何意义求出22x y+的最小值,进而可得出实数z的最小值.【详解】作出不等式组122326x yx yx y+≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩所表示的可行域如下图所示,22z x y=+表示原点到可行域内的点(),x y的距离的平方,原点到直线10x y+-=的距离的平方最小,()222min2122x y⎛⎫+==⎪⎪⎝⎭.由于22z x y=+,所以,min12z=.因此,实数z的最小值为12.故选:C.【点睛】本题考查线性规划中非线性目标函数最值的求解,考查数形结合思想的应用,属于中等题. 5.已知变量,x y满足240240x yx yx+-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则24x y--的最小值为()5153【答案】D 【解析】 【分析】222424512x y x y ----=⨯+,而222412x y --+表示点(,)x y 到直线240x y --=的距离,作出可行域,数形结合即可得到答案. 【详解】因为222424512x y x y ----=⨯+,所以24x y --可看作为可行域内的动点到直线240x y --=的距离的5倍,如图所示,点44(,)33A 到直线240x y --=的距离d 最小,此时224424333512d -⨯-==+ 所以24x y --1653d =. 故选:D. 【点睛】本题考查目标函数的含绝对值的线性规划问题,考查学生数形结合与转化与化归的思想,是一道中档题.6.已知,x y 满足约束条件24030220x y x y x y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪+-≥⎩则目标函数22x y z -=的最大值为( ).A .128B .64C .164D .1128【答案】B 【解析】 【分析】画出可行域,再求解2x y -的最大值即可. 【详解】不等式组表示的平面区域如下图阴影部分所示.设2x y μ=-,因为函数2x y =是增函数,所以μ取最大值时,z 取最大值.易知2x y μ=-在A 点处取得最大值.联立220,30x y x y +-=⎧⎨+-=⎩解得4,1.x y =⎧⎨=-⎩即(4,1)A -.所以max 42(1)6μ=-⨯-=,所以6max 264z ==.故选:B 【点睛】本题考查线性规划,考查化归与转化思想以及数形结合思想.7.在锐角ABC V 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若222cos 3a ab C b +=,则tan 6tan tan tan A B C A+⋅的最小值为( )A .733B 35C 33D .32【答案】B 【解析】 【分析】根据余弦定理得到4cos c b A =,再根据正弦定理得到sin cos 3sin cos A B B A =,故tan 3tan A B =,3t 53tan 4an 6ta 3ta tan tan n n B A B C AB ⎛⎫=+ ⎪⎝+⎭⋅,计算得到答案. 【详解】由余弦定理及222cos 3a ab C b +=可得222223a a b c b ++-=,即22222a b b c -=+,得22222cos a b a bc A -=+,整理得22 2cos a b bc A =+.2222cos a b c bc A =+-Q ,2222cos 2cos b bc A b c bc A ∴+=+-,得4cos c b A =.由正弦定理得sin 4sin cos C B A =,又()sin sin C A B =+,()sin 4sin cos A B B A ∴+=, 整理得sin cos 3sin cos A B B A =.易知在锐角三角形ABC 中cos 0A ≠, cos 0B ≠,tan 3tan A B ∴=, 且tan 0B >.πA B C ++=Q , ()tan tan C A B =-+tan tan 1tan tan A B A B +=--⋅24tan 3tan 1BB =-,tan 6tan tan tan A B C A ∴+⋅()233tan 124tan tan B B B -=+353tan 43tan B B ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭335254≥⨯=, 当且仅当5tan B =时等号成立. 故选:B . 【点睛】本题考查了正余弦定理,三角恒等变换,均值不等式,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.8.已知直线22+=mx ny ()0,0m n >>过圆()()22125x y -+-=的圆心,则11m n+的最小值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】D 【解析】 【分析】圆心坐标为(1,2),代入直线方程,再由乘1法和基本不等式,展开计算即可得到所求最小值. 【详解】圆22(1)(2)5x y -+-=的圆心为(1,2),由题意可得222m n +=,即1m n +=,m ,0n >,则1111()()24n m m n m n m n m n +=++=++…,当且仅当n mm n =且1m n +=即12m n ==时取等号, 故选:D . 【点睛】本题考查最值的求法,注意运用乘1法和基本不等式,注意满足的条件:一正二定三等,同时考查直线与圆的关系,考查运算能力,属于基础题.9.若直线过点,则的最小值等于( )A .5B .C .6D .【答案】C 【解析】∵直线过点,∴,∴,∵,∴,,,当且仅当时,等号成立,故选C.点睛:本题主要考查了基本不等式.基本不等式求最值应注意的问题(1)使用基本不等式求最值,其失误的真正原因是对其前提“一正、二定、三相等”的忽视.要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可.(2)在运用基本不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”“定”“等”的条件.10.已知实数,x y满足线性约束条件120xx yx y≥⎧⎪+≥⎨⎪-+≥⎩,则1yx+的取值范围为()A.(-2,-1]B.(-1,4]C.[-2,4) D.[0,4]【答案】B【解析】【分析】作出可行域,1yx+表示可行域内点(,)P x y与定点(0,1)Q-连线斜率,观察可行域可得最小值.【详解】作出可行域,如图阴影部分(含边界),1yx+表示可行域内点(,)P x y与定点(0,1)Q-连线斜率,(1,3)A,3(1)410QAk--==-,过Q与直线0x y+=平行的直线斜率为-1,∴14PQk-<≤.故选:B.【点睛】本题考查简单的非线性规划.解题关键是理解非线性目标函数的几何意义,本题1yx+表示动点(,)P x y 与定点(0,1)Q -连线斜率,由直线与可行域的关系可得结论.11.已知函数()2814f x x x =++,()()2log 4g x x =,若[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立,则a 的最大值为( )A .-4B .-3C .-2D .-1【答案】C 【解析】 【分析】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,从而28142a a ++≤,故可求a 的最大值为2-.【详解】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立, 得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,由()()2log 4g x x =(]20,1x ∈()2g x ⇒≤ ,所以(](),2g x ∈-∞ 当43a --≤≤ 时,()21f x-#-,此时()f x 的值域为()g x 的值域的子集成立.当3a >-时,()22814f x a a -≤≤++,须满足()f x 的值域为()g x 的值域的子集,即28142a a ++≤,得62a -≤≤- 所以a 的最大值为2-. 故选:C. 【点睛】本题主要考查恒成立和存在性问题,注意把两类问题转化为函数值域的包含关系,此问题属于中档题目.12.已知变量,x y 满足约束条件121x y x +⎧⎨-⎩剟„,则x y y +的取值范围是( )A .12,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .11,3⎛⎤-- ⎥⎝⎦D .3,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B 【解析】 【分析】 作出不等式121x y x +⎧⎨-⎩剟„表示的平面区域,整理得:x y y +1x y =+,利用yx 表示点(),x y 与原点的连线斜率,即可求得113x y -<-„,问题得解.【详解】将题中可行域表示如下图,整理得:x y y+1xy =+ 易知yk x=表示点(),x y 与原点的连线斜率, 当点(),x y 在()1.3A -处时,yk x=取得最小值-3. 且斜率k 小于直线1x y +=的斜率-1, 故31k -≤<-,则113x y -<-„, 故203x y y +<„. 故选B 【点睛】本题主要考查了利用线性规划知识求分式型目标函数的取值范围,考查转化能力,属于中档题.13.已知函数1()cos 2(2)sin 2f x m x m x =+-,其中12m ≤≤,若函数()f x 的最大值记为()g m ,则()g m 的最小值为( ) A .14-B .1C .3-D 31【答案】D 【解析】 【分析】2()sin (2)sin 2mf x m x m x =-+-+,令sin [1,1]x t =∈-,则2(2)2my mt m t =-+-+,结合12m ≤≤可得()221122(2)31144t m m m g m y m m m=-+-===+-,再利用基本不等式即可得到答案.【详解】由已知,221()(12sin )(2)sin sin (2)sin 22m f x m x m x m x m x =-+-=-+-+, 令sin [1,1]x t =∈-,则2(2)2my mt m t =-+-+,因为12m ≤≤, 所以对称轴为2111[0,]222m t m m -==-∈,所以 ()221122(2)3111144t m m m g m y m m m =-+-===+-≥=,当且仅当3m =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.14.若、a b 均为实数,则“()0->ab a b ”是“0a b >>”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】 【分析】通过列举,和推理证明可以推出充要性. 【详解】若()0ab a b ->中,取12a b --=,=,则推不出0a b >>; 若0a b >>,则0a b ->,则可得出()0ab a b ->; 故“()0ab a b ->”是“0a b >>”的必要不充分条件, 故选:B. 【点睛】本题考查充分必要不条件的定义以及不等式的性质,可通过代入特殊值解决.15.已知在锐角ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos cos b C c B =,则111tan tan tan A B C++的最小值为( )A.3 BC.3 D.【答案】A【解析】【分析】先根据已知条件,把边化成角得到B,C 关系式,结合均值定理可求.【详解】∵2cos cos b C c B =,∴2sin cos sinCcos B C B =,∴tan 2tan C B =.又A B C π++=,∴()()tan tan tan A B C B C π=-+=-+⎡⎤⎣⎦22tan tan 3tan 3tan 1tan tan 12tan 2tan 1B C B B B C B B +=-=-=---, ∴21112tan 111tan tan tan 3tan tan 2tan B A B C B B B -++=++27tan 36tan B B =+. 又∵在锐角ABC ∆中, tan 0B >,∴27tan 36tan B B +≥=,当且仅当tan B =时取等号,∴min111tan tan tan 3A B C ⎛⎫++= ⎪⎝⎭,故选A. 【点睛】本题主要考查正弦定理和均值定理,解三角形时边角互化是求解的主要策略,侧重考查数学运算的核心素养.16.实数,x y 满足020360x y x y x y -≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩,则2x y -的最大值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】【分析】画出可行域和目标函数,根据平移得到答案.【详解】如图所示,画出可行域和目标函数, 2z x y =-,则2y x z =-,z 表示直线与y 轴截距的相反数,根据平移知:当3,3x y ==时,2z x y =-有最大值为3.【点睛】本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.17.设集合{}20,201x M xN x x x x ⎧⎫=≤=-<⎨⎬-⎩⎭,则M N ⋂为( ) A .{}01x x ≤<B .{}01x x <<C .{}02x x ≤<D .{}02x x << 【答案】B【解析】【分析】 根据分式不等式和一元二次不等式的解法,求得集合{01},{|02}M x x N x x =≤<=<<,再结合集合交集的运算,即可求解.【详解】 由题意,集合{}20{01},20{|02}1x M x x x N x x x x x x ⎧⎫=≤=≤<=-<=<<⎨⎬-⎩⎭, 所以{}01M N x x ⋂=<<.故选:B .【点睛】本题主要考查了集合的交集的概念及运算,其中解答中结合分式不等式和一元二次不等式的解法,准确求解集合,A B 是解答的关键,着重考查了计算能力.18.在三角形ABC 中,给出命题:p “2ab c >”,命题:q “3C π<”,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【分析】由余弦定理将2c 化为222cos a b ab C +-,整理后利用基本不等式求得12cos 2C +>,求出C 范围,即可判断充分性,取4a =,7b =,6c =,则可判断必要性不成立,两者结合可得正确的选项.【详解】充分性:由余弦定理,2222cos c a b ab C =+-,所以2ab c >,即222cos ab a b ab C >+-, 整理得,2212cos a b C ab++>,由基本不等式,222a b ab +≥=, 当且仅当a b =时等号成立,此时,12cos 2C +>,即1cos 2C >,解得3C π<, 充分性得证;必要性:取4a =,7b =,6c =,则164936291cos 247562C +-==>⨯⨯, 故3C π<,但228ab c =<,故3C π<推不出2ab c >.故必要性不成立;故p 是q 的充分不必要条件.故选:A【点睛】本题主要考查充分必要条件的判断、余弦定理的应用和基本不等式的应用,考查学生分析转化能力,属于中档题.19.若0a >,0b >,23a b +=,则36a b +的最小值为( ) A .5B .6C .8D .9【答案】D【解析】【分析】 把36a b +看成(36a b +)×1的形式,把“1”换成()123a b +,整理后积为定值,然后用基本不等式求最小值.【详解】 ∵3613a b +=(36a b+)(a +2b )=13(366b a a b +++12) ≥13=9 等号成立的条件为66b a a b =,即a=b=1时取等 所以36a b+的最小值为9. 故选:D .【点睛】本题考查了基本不等式在求最值中的应用,解决本题的关键是“1”的代换,是基础题20.已知实数x ,y 满足20x y >>,且11122x y x y+=-+,则x y +的最小值为( ). ABCD【答案】B【解析】【分析】 令22x y m x y n-=⎧⎨+=⎩,用,m n 表示出x y +,根据题意知111m n +=,利用1的代换后根据基本不等式即可得x y +的最小值.【详解】20,20,20x y x y x y >>∴->+>Q ,令22x y m x y n -=⎧⎨+=⎩,解得2525m n x n my +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,则0,0m n >>,111m n +=, 223111555m n n m n m x y m n +-+⎛⎫⎛⎫∴+=+⨯=⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭13113(455n m m n ⎛⎫=⨯+++≥⨯+ ⎪⎝⎭=当且仅当3n m m n=,即m =,即22)x y x y -=+即931515x y +==时取等号. 故选:B .【点睛】本题主要考查的是利用基本不等式求最值的问题,换元后根据1的代换是解题的关键,考查学生的计算能力,是中档题.。
【高中数学】数学《不等式》复习知识要点一、选择题1.已知函数()2222,2{log ,2x x x f x x x -+≤=> ,若0R x ∃∈,使得()2054f x m m ≤- 成立,则实数m 的取值范围为 ( ) A .11,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .1,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .12,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .1,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B 【解析】由函数的解析式可得函数的最小值为:()11f =,则要考查的不等式转化为:2154m m ≤-,解得:114m ≤≤,即实数m 的取值范围为 1,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 本题选择B 选项.点睛: (1)求分段函数的函数值,要先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后代入该段的解析式求值,当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值.(2)当给出函数值求自变量的值时,先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验,看所求的自变量的值是否满足相应段自变量的取值范围.2.若实数,x y 满足不等式组2,36,0,x y x y x y +≥⎧⎪-≤⎨⎪-≥⎩则3x y +的最小值等于( )A .4B .5C .6D .7【答案】A 【解析】 【分析】首先画出可行域,利用目标函数的几何意义求z 的最小值. 【详解】解:作出实数x ,y 满足不等式组2360x y x y x y +≥⎧⎪-≤⎨⎪-≥⎩表示的平面区域(如图示:阴影部分)由200x y x y +-=⎧⎨-=⎩得(1,1)A ,由3z x y =+得3y x z =-+,平移3y x =-, 易知过点A 时直线在y 上截距最小,所以3114min z =⨯+=.故选:A .【点睛】本题考查了简单线性规划问题,求目标函数的最值先画出可行域,利用几何意义求值,属于中档题.3.已知关于x 的不等式()()222240m x m x -+-+>得解集为R ,则实数m 的取值范围是( ) A .()2,6B .()(),26,-∞+∞UC .(](),26,-∞⋃+∞D .[)2,6【答案】D 【解析】 【分析】分20m -=和20m -≠两种情况讨论,结合题意得出关于m 的不等式组,即可解得实数m 的取值范围.【详解】当20m -=时,即当2m =时,则有40>,该不等式恒成立,合乎题意;当20m -≠时,则()()220421620m m m ->⎧⎪⎨∆=---<⎪⎩,解得26m <<. 综上所述,实数m 的取值范围是[)2,6. 故选:D. 【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.4.若实数,,a b c ,满足222a b a b ++=,2222a b c a b c ++++=,,则c 的最大值是( )A .43B .2log 3C .25D .24log 3【答案】D 【解析】 【分析】利用基本不等式求出2a b+的最小值后可得221a ba b ++-的最大值,从而可得2c 的最大值,故可得c 的最大值. 【详解】因为222a b a b ++=,故222a b a b ++=≥= 整理得到24a b +≥,当且仅当1a b ==时等号成立.又因为2222a b c a b c ++++=,故2114211212133a b ca b a b +++==+≤+=--,当且仅当1a b ==时等号成立,故max 24log 3c =. 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.5.已知点P ,Q 分别是抛物线28x y =和圆22(2)1x y +-=上的动点,点(0,4)A ,则2||||PA PQ 的最小值为( )A .10B .4C .2D .1【答案】B 【解析】 【分析】设出点P 的坐标()00,x y ,用0y 表示出PA ;根据圆上一点到定点距离的范围,求得PQ 的最大值,再利用均值不等式求得目标式的最值. 【详解】设点()00,P x y ,因为点P 在抛物线上,所以()200080x y y =≥,因为点(0,4)A ,则()()2222200000||48416PA x y y y y =+-=+-=+.又知点Q 在圆22(2)1x y +-=上,圆心为抛物线的焦点(0,2)F ,要使2||||PA PQ 的值最小,则||PQ 的值应最大,即0max 13PQ PF y =+=+.所以()()222000003632516||||33y y y PA PQ y y +-+++==++ ()002536643y y =++-≥=+ 当且仅当02y =时等号成立.所以2||||PA PQ 的最小值为4.故选:B. 【点睛】本题考查抛物线上一点到定点距离的求解,以及圆上一点到定点距离的最值,利用均值不等式求最值,属综合中档题.6.已知ABC V 是边长为1的等边三角形,若对任意实数k ,不等式||1k AB tBC +>u u u r u u u r恒成立,则实数t 的取值范围是( ).A.,33⎛⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B.,33⎛⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .3⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭D .,3⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭【答案】B 【解析】 【分析】根据向量的数量积运算,将目标式转化为关于k 的二次不等式恒成立的问题,由0<n ,即可求得结果. 【详解】因为ABC V 是边长为1的等边三角形,所以1cos1202AB BC ⋅=︒=-u u u r u u u r ,由||1k AB tBC +>u u u r u u u r 两边平方得2222()2()1k AB kt AB BC t BC +⋅+>u u u r u u u r u u u r u u u r,即2210k kt t -+->,构造函数22()1f k k tk t =-+-, 由题意,()22410t t ∆--<=, 解得3t<-或3t >. 故选:B. 【点睛】本题考查向量数量积的运算,以及二次不等式恒成立问题求参数范围的问题,属综合中档题.7.已知集合{}2230A x x x =-->,(){}lg 11B x x =+≤,则()R A B =I ð( )A .{}13x x -≤<B .{}19x x -≤≤C .{}13x x -<≤D .{}19x x -<<【答案】C 【解析】 【分析】解出集合A 、B ,再利用补集和交集的定义得出集合()R A B ⋂ð. 【详解】解不等式2230x x -->,得1x <-或3x >;解不等式()lg 11x +≤,得0110x <+≤,解得19x -<≤.{}13A x x x ∴=-或,{}19B x x =-<≤,则{}13R A x x =-≤≤ð,因此,(){}13R A B x x ⋂=-<≤ð,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.8.已知不等式240x ax -+≥对于任意的[1,3]x ∈恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(,5]-∞ B .[5,)+∞C .(,4]-∞D .[4,)+∞【答案】C 【解析】若不等式240x ax -+≥对于任意的[1,3]x ∈恒成立,则4a x x≤+对于任意的[1,3]x ∈恒成立,∵当[1,3]x ∈时,4[4,5]x x+∈,∴4a ≤,即实数a 的取值范围是(,4]-∞,故选C .【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()a f x ≥恒成立(()max a f x ≥即可)或()a f x ≤恒成立(()min a f x ≤即可);② 数形结合(()y f x = 图象在()y g x = 上方即可);③ 讨论最值()min 0f x ≥或()max 0f x ≤恒成立;④ 讨论参数. 本题是利用方法 ① 求得a 的取值范围的.9.若x ,y 满足约束条件40,20,20,x y x x y -+≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩且z ax y =+的最大值为26a +,则a 的取值范围是( ) A .[1,)-+∞ B .(,1]-∞-C .(1,)-+∞D .(,1)-∞-【答案】A 【解析】 【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最值,判断a 的范围即可. 【详解】作出约束条件表示的可行域,如图所示.因为z ax y =+的最大值为26a +,所以z ax y =+在点(2,6)A 处取得最大值,则1a -≤,即1a ≥-.故选:A【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用z 的几何意义,通过数形结合是解决本题的关键.10.抛物线的焦点为F ,准线为l ,A ,B 是抛物线上的两个动点,且满足23AFB π∠=,设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则MN AB 的最大值是( )A 3B 3C 3D 3【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:设,A B 在直线l 上的投影分别是11,A B ,则1AF AA =,1BF BB =,又M是AB 中点,所以111()2MN AA BB =+,则1112MN AA BB AB AB +=⋅2AF BF AB +=,在ABF ∆中222AB AF BF =+22cos3AF BF π-22AF BF AF BF =++2()AF BF AF BF =+-2()AF BF ≥+2()2AF BF+-23()4AF BF =+,所以22()43AF BF AB+≤,即AF BF AB +≤,所以MN AB ≤,故选B .考点:抛物线的性质. 【名师点晴】在直线与抛物线的位置关系问题中,涉及到抛物线上的点到焦点的距离,焦点弦长,抛物线上的点到准线(或与准线平行的直线)的距离时,常常考虑用抛物线的定义进行问题的转化.象本题弦AB 的中点M 到准线的距离首先等于,A B 两点到准线距离之和的一半,然后转化为,A B 两点到焦点F 的距离,从而与弦长AB 之间可通过余弦定理建立关系.11.设m ,n 为正数,且2m n +=,则1312n m n ++++的最小值为( ) A .32B .53 C .74D .95【答案】D 【解析】 【分析】根据2m n +=,化简135112(1)(2)n m n m n ++=++++⋅+,根据均值不等式,即可求得答案; 【详解】 当2m n +=时,Q131111212n m n m n ++=++++++ 3511(1)(2)(1)(2)m n m n m n ++=+=++⋅++⋅+Q 21225(1)(2)24m n m n +++⎛⎫+⋅+≤= ⎪⎝⎭,当且仅当12m n +=+时,即3122m n ==,取等号, ∴139125n m n ++≥++. 故选:D 【点睛】本题主要考查了根据均值不等式求最值,解题关键是灵活使用均值不等式,注意要验证等号的是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.12.若变量x ,y 满足2,{239,0,x y x y x +≤-≤≥则x 2+y 2的最大值是A .4B .9C .10D .12【答案】C 【解析】试题分析:画出可行域如图所示,点A (3,-1)到原点距离最大,所以22max ()10x y +=,选C.【考点】简单线性规划【名师点睛】本题主要考查简单线性规划的应用,是一道基础题目.从历年高考题目看,简单线性规划问题是不等式中的基本问题,往往围绕目标函数最值的确定,涉及直线的斜率、两点间的距离等,考查考生的绘图、用图能力,以及应用数学知识解决实际问题的能力.13.已知点()2,1A ,O 是坐标原点,点(), P x y 的坐标满足:202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,设z OP OA =⋅u u u r u u u r,则z 的最大值是( )A .2B .3C .4D .5【答案】C 【解析】 【分析】画出约束条件的可行域,转化目标函数的解析式,利用目标函数的最大值,判断最优解,代入约束条件求解即可. 【详解】解:由不等式组202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩可知它的可行域如下图:Q ()2,1A ,(), P x y∴2z OP OA x y =⋅=+u u u r u u u r,可图知当目标函数图象经过点()1,2B 时,z 取最大值,即24z x y =+=.故选:C. 【点睛】本题考查线性规划的应用,考查转化思想以及数形结合思想的应用,属于中档题.14.若、a b 均为实数,则“()0->ab a b ”是“0a b >>”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】 【分析】通过列举,和推理证明可以推出充要性. 【详解】若()0ab a b ->中,取12a b --=,=,则推不出0a b >>; 若0a b >>,则0a b ->,则可得出()0ab a b ->; 故“()0ab a b ->”是“0a b >>”的必要不充分条件, 故选:B. 【点睛】本题考查充分必要不条件的定义以及不等式的性质,可通过代入特殊值解决.15.已知M 、N 是不等式组1,1,10,6x y x y x y ≥⎧⎪≥⎪⎨-+≥⎪⎪+≤⎩所表示的平面区域内的两个不同的点,则||MN 的最大值是( )A .17B .342C .32D .172【答案】A 【解析】 【分析】先作可行域,再根据图象确定MN 的最大值取法,并求结果. 【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MN 的最大值为BD=21417+=,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.16.若实数x ,y 满足不等式组11y x x y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,则2x y +的最小值是( )A .3B .32C .0D .3-【答案】D 【解析】 【分析】根据已知的约束条件画出满足约束条件的可行域,再由目标函数2z x y =+可得2y x z =-+,此时Z 为直线在y 轴上的截距,根据条件可求Z 的最小值.【详解】解:作出不等式组所表示的平面区域,如图所示得阴影部分的ABC ∆,由2z x y =+可得2y x z =-+,则z 为直线在y 轴上的截距把直线:2l y x =-向上平移到A 时,z 最小,此时由1y x y =⎧⎨=-⎩可得(1,1)A -- 此时3z =-,故选:D .【点睛】本题考查用图解法解决线性规划问题,分析题目的已知条件,找出目标函数中的z 的意义是关键,属于中档题.17.若函数()sin 2x x f x e e x -=-+,则满足2(21)()0f x f x -+>的x 的取值范围为( )A .1(1,)2-B .1(,1)(,)2-∞-+∞UC .1(,1)2-D .1(,)(1,)2-∞-⋃+∞ 【答案】B【解析】【分析】判断函数()f x 为定义域R 上的奇函数,且为增函数,再把()()2210f x f x -+>化为221x x ->-,求出解集即可.【详解】解:函数()sin2x x f x e e x -=-+,定义域为R ,且满足()()sin 2x x f x e e x --=-+- ()()sin2x x e e x f x -=--+=-,∴()f x 为R 上的奇函数;又()'2cos222cos20x x f x e e x x x -=++≥+≥恒成立,∴()f x 为R 上的单调增函数;又()()2210f x f x -+>, 得()()()221f x f x f x ->-=-,∴221x x ->-,即2210x x +->,解得1x <-或12x >, 所以x 的取值范围是()1,1,2⎛⎫-∞-⋃+∞⎪⎝⎭. 故选B .【点睛】本题考查了利用定义判断函数的奇偶性和利用导数判断函数的单调性问题,考查了基本不等式,是中档题.18.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,且1313,,a a a 成等比数列,若11a =,n S 为数列{}n a 的前n 项和,则263n n S a ++的最小值为( ) A .4B .3 C.2 D .2【答案】D【解析】【分析】由题意得2(12)112d d +=+,求出公差d 的值,得到数列{}n a 的通项公式,前n 项和,从而可得263n n S a ++,换元,利用基本不等式,即可求出函数的最小值. 【详解】 解:11a =Q ,1a 、3a 、13a 成等比数列,2(12)112d d ∴+=+.得2d =或0d =(舍去),21n a n ∴=-,2(121)2n n n S n +-∴==, ∴()()22211426263322112n n n n S n n a n n n ++++++===+-+++. 令1t n =+,则2642223n n S t a t +=+-≥=+当且仅当2t =,即1n =时,∴263n n S a ++的最小值为2. 故选:D .【点睛】 本题主要考查等比数列的定义和性质,等比数列的通项公式,考查基本不等式,属于中档题.19.若x 、y 满足约束条件4200x y x y y +≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,目标函数z ax y =+取得最大值时的最优解仅为(1,3),则a 的取值范围为( )A .(1,1)-B .(0,1)C .(,1)(1,)-∞⋃+∞D .(1,0]-【答案】A【解析】【分析】结合不等式组,绘制可行域,判定目标函数可能的位置,计算参数范围,即可.【详解】结合不等式组,绘制可行域,得到:目标函数转化为y ax z =-+,当0a -≥时,则<1a -,此时a 的范围为(]1,0-当0a -<时,则1a ->-,此时a 的范围为()0,1,综上所述,a 的范围为()1,1-,故选A .【点睛】本道题考查了线性规划问题,根据最值计算参数,关键明白目标函数在坐标轴上可能的位置,难度偏难.20.已知107700,0x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥≥⎩,表示的平面区域为D ,若“(,),2x y x y a ∃+>”为假命题,则实数a 的取值范围是( )A .[5,)+∞B .[2,)+∞C .[1,)+∞D .[0,)+∞ 【答案】A【解析】【分析】作出不等式组表示的可行域,结合目标函数的几何意义可得目标函数最大值,再根据特称命题和全称命题的真假关系得出“(,),2x y x y a ∀+≤”为真命题,由恒等式的思想可得实数a 的取值范围.【详解】绘制不等式组表示的可行域如图中阴影部分(含边界)所示,令2Z x y =+得2y x Z =-+,结合目标函数的几何意义可得目标函数在点A 处取得最大值,联立直线方程10770x y x y -+=⎧⎨--=⎩得点47,33A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以2Z x y =+的最大值为5, 因为“(,),2x y R x y a ∃∈+>”为假命题,所以“(,),2x y x y a ∀+≤”为真命题,所以实数a 的取值范围是5a ≤,故选:A.【点睛】本题考查线性规划问题的最值,以及特称命题与全称命题的关系和不等式的恒成立思想,属于中档题.。
【最新】数学《不等式》复习知识点一、选择题1.已知实数x ,y 满足20x y >>,且11122x y x y+=-+,则x y +的最小值为( ). A.35+ B.45+ C.25+ D.35+ 【答案】B 【解析】 【分析】令22x y m x y n-=⎧⎨+=⎩,用,m n 表示出x y +,根据题意知111m n +=,利用1的代换后根据基本不等式即可得x y +的最小值. 【详解】20,20,20x y x y x y >>∴->+>Q ,令22x y m x y n -=⎧⎨+=⎩,解得2525m n x n my +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,则0,0m n >>,111m n +=,223111555m n n m n m x y m n +-+⎛⎫⎛⎫∴+=+⨯=⨯+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭13113(455n m m n ⎛⎫=⨯+++≥⨯+ ⎪⎝⎭=当且仅当3n mm n=,即m =,即22)x y x y -=+即931515x y +==时取等号. 故选:B . 【点睛】本题主要考查的是利用基本不等式求最值的问题,换元后根据1的代换是解题的关键,考查学生的计算能力,是中档题.2.在平面直角坐标系中,不等式组20{200x y x y y +-≤-+≥≥,表示的平面区域的面积是( )A.B .4C.D .2【答案】B 【解析】试题分析:不等式组表示的平面区域如图所示的三角形ABC 及其内部.可得,A (2,0),B (0,2),C (-2,0),显然三角形ABC 的面积为.故选B .考点:求不等式组表示的平面区域的面积.3.在下列函数中,最小值是2的函数是( ) A .()1f x x x=+ B .1cos 0cos 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭C .()223f x x =+D .()42xx f x e e=+- 【答案】D 【解析】 【分析】根据均值不等式和双勾函数依次计算每个选项的最小值得到答案. 【详解】 A. ()1f x x x=+,()122f -=-<,A 错误; B. 1cos 0cos 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,故()cos 0,1x ∈,2y >,B 错误; C. ()2222333f x x x x ==+++233x +,故()33f x ≥,C 错误; D. ()422422xx f x e e =+-≥=,当4xxe e =,即ln 2x =时等号成立,D 正确. 故选:D . 【点睛】本题考查了均值不等式,双勾函数求最值,意在考查学生的计算能力和应用能力.4.设变量,x y 满足约束条件0211x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩,则目标函数5z x y =+的最大值为( )A .2B .3C .4D .5【答案】D 【解析】 【分析】由约束条件画出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组得到最优解的坐标,代入目标函数得到答案. 【详解】根据约束条件0211x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩画出可行域如图:目标函数z =5x +y 可化为y =-5x +z ,即表示斜率为-5,截距为z 的动直线,由图可知,当直线5z x y =+过点()1,0A 时,纵截距最大,即z 最大, 由211x y x y +=⎧⎨+=⎩得A (1,0)∴目标函数z =5x +y 的最小值为z =5 故选D【点睛】本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.5.已知点()4,3A ,点B 为不等式组00260y x y x y ≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩所表示平面区域上的任意一点,则AB 的最小值为( )A .5B 45C 5D 25【答案】C【解析】【分析】作出不等式组所表示的平面区域,标出点A的位置,利用图形可观察出使得AB最小时点B的位置,利用两点间的距离公式可求得AB的最小值.【详解】作出不等式组260yx yx y≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩所表示的平面区域如下图所示:联立260x yx y-=⎧⎨+-=⎩,解得22xy=⎧⎨=⎩,由图知AB的最小值即为()4,3A、()2,2B两点间的距离,所以AB()()2242325-+-=故选:C.【点睛】本题考查目标函数为两点之间的距离的线性规划问题,考查数形结合思想的应用,属中等题.6.已知α,β均为锐角,且满足()sin2cossinαβαβ-=,则αβ-的最大值为()A.12πB.6πC.4πD.3π【答案】B【解析】【分析】利用两角差的正弦公式,将已知等式化简得到tan3tanαβ=,由α,β均为锐角,则,22ππαβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,要求出αβ-的最大值,只需求出tan()αβ-的最大值,利用两角差的正切公式,将tan()αβ-表示为tan β的关系式,结合基本不等式,即可求解. 【详解】由()sin 2cos sin αβαβ-=整理得()sin 2cos sin αβαβ-=, 即sin cos cos sin 2cos sin αβαβαβ-=,化简得sin cos 3cos sin αβαβ=,则tan 3tan αβ=, 所以()2tan tan 2tan 2tan 11tan tan 13tan 3tan tan αββαβαββββ--===+++,又因为β为锐角,所以tan 0β>,根据基本不等式213tan tan ββ≤=+当且仅当tan 3β=时等号成立, 因为,22ππαβ⎛⎫-∈-⎪⎝⎭,且函数tan y x =在区间,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,则αβ-的最大值为6π. 故选:B . 【点睛】本题考查两角差最值,转化为求三角函数最值是解题的关键,注意应用三角恒等变换、基本不等式求最值,考查计算求解能力,属于中档题.7.已知x ,y 满足约束条件1,22,326,x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩,若22x y z +≥恒成立,则实数z 的最大值为( ) A.2B .25C .12D .2【答案】C 【解析】 【分析】画出约束条件所表示的平面区域,根据22xy +的几何意义,结合平面区域求得原点到直线10x y +-=的距离的平方最小,即可求解.由题意,画出约束条件122326x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩所表示的平面区域,如图所示,要使得22x y z +≥恒成立,只需()22minz x y≥+,因为22xy +表示原点到可行域内点的距离的平方,结合平面区域,可得原点到直线10x y +-=的距离的平方最小, 其中最小值距离为2212211d -==+,则212d =,即12z ≤所以数z 的最大值12. 故选:C .【点睛】本题主要考查了简单的线性规划的应用,其中解答中正确作出约束条件所表示的平面区域,结合22x y +的几何意义求解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,以及计算能力.8.已知ABC V 是边长为1的等边三角形,若对任意实数k ,不等式||1k AB tBC +>u u u r u u u r恒成立,则实数t 的取值范围是( ).A .33,33⎛⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .2323,33⎛⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .233⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭D .3,3⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭【答案】B 【解析】 【分析】根据向量的数量积运算,将目标式转化为关于k 的二次不等式恒成立的问题,由0<n ,即可求得结果.因为ABC V 是边长为1的等边三角形,所以1cos1202AB BC ⋅=︒=-u u u r u u u r ,由||1k AB tBC +>u u u r u u u r 两边平方得2222()2()1kAB kt AB BC t BC +⋅+>u u u r u u u r u u u r u u u r,即2210k kt t -+->,构造函数22()1f k k tk t =-+-, 由题意,()22410t t ∆--<=, 解得23t <-或23t >. 故选:B. 【点睛】本题考查向量数量积的运算,以及二次不等式恒成立问题求参数范围的问题,属综合中档题.9.已知不等式组y xy x x a ≤⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩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3a =,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. 详解:作出不等式组对应的平面区域如图所示:则(,),(,)A a a B a a -,所以平面区域的面积1292S a a =⋅⋅=, 解得3a =,此时(3,3),(3,3)A B -,由图可得当2z x y =+过点(3,3)A 时,2z x y =+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.10.已知直线22+=mx ny ()0,0m n >>过圆()()22125x y -+-=的圆心,则11m n+的最小值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】D 【解析】 【分析】圆心坐标为(1,2),代入直线方程,再由乘1法和基本不等式,展开计算即可得到所求最小值. 【详解】圆22(1)(2)5x y -+-=的圆心为(1,2),由题意可得222m n +=,即1m n +=,m ,0n >,则1111()()24n m m n m n m n m n +=++=++…,当且仅当n mm n =且1m n +=即12m n ==时取等号, 故选:D . 【点睛】本题考查最值的求法,注意运用乘1法和基本不等式,注意满足的条件:一正二定三等,同时考查直线与圆的关系,考查运算能力,属于基础题.11.实数,x y 满足020360x y x y x y -≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩,则2x y -的最大值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C 【解析】 【分析】画出可行域和目标函数,根据平移得到答案. 【详解】如图所示,画出可行域和目标函数,2z x y =-,则2y x z =-,z 表示直线与y 轴截距的相反数,根据平移知:当3,3x y ==时,2z x y =-有最大值为3. 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.12.设x ,y 满足102024x x y x y -≥⎧⎪-≤⎨⎪+≤⎩,向量()2,1a x =r ,()1,b m y =-r ,则满足a b ⊥r r 的实数m的最小值为( ) A .125B .125-C .32D .32-【答案】B 【解析】 【分析】先根据平面向量垂直的坐标表示,得2m y x =-,根据约束条件画出可行域,再利用m 的几何意义求最值,只需求出直线2m y x =-过可行域内的点C 时,从而得到m 的最小值即可. 【详解】解:不等式组表示的平面区域如图所示:因为()2,1a x =r ,()1,b m y =-r,由a b ⊥r r得20x m y +-=,∴当直线经过点C 时,m 有最小值,由242x y x y +=⎧⎨=⎩,得8545x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴84,55C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴416122555m y x =-=-=-, 故选:B.【点睛】本题主要考查了平面向量共线(平行)的坐标表示,用平面区域二元一次不等式组,以及简单的转化思想和数形结合的思想,属于中档题.目标函数有唯一最优解是我们最常见的问题,这类问题一般要分三步:画出可行域、求出关键点、定出最优解.13.已知实数,x y 满足线性约束条件1020x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪-+≥⎩,则1y x +的取值范围为( )A .(-2,-1]B .(-1,4]C .[-2,4)D .[0,4]【答案】B 【解析】 【分析】 作出可行域,1y x+表示可行域内点(,)P x y 与定点(0,1)Q -连线斜率,观察可行域可得最小值. 【详解】作出可行域,如图阴影部分(含边界),1y x+表示可行域内点(,)P x y 与定点(0,1)Q -连线斜率,(1,3)A ,3(1)410QA k --==-,过Q 与直线0x y +=平行的直线斜率为-1,∴14PQ k -<≤.故选:B .【点睛】本题考查简单的非线性规划.解题关键是理解非线性目标函数的几何意义,本题1y x+表示动点(,)P x y 与定点(0,1)Q -连线斜率,由直线与可行域的关系可得结论.14.定义在R 上的函数()f x 对任意()1212,x x x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-,且函数(1)=-y f x 的图象关于(1,0)成中心对称,若s 满足不等式()()222323f s s f s s -+--+„,则s 的取值范围是( )A .13,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭B .[3,2]--C .[2,3)-D .[3,2]-【答案】D 【解析】 【分析】由已知可分析出()f x 在R 上为减函数且()y f x =关于原点对称,所以不等式等价于()()222323f s s f s s -+-+-„,结合单调性可得222323s s s s -+≥-+-,从而可求出s 的取值范围. 【详解】解:因为对任意()1212,x x x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-,所以()f x 在R 上为减函数;又(1)=-y f x 的图象关于(1,0)成中心对称,所以()y f x =关于原点对称, 则()()()222232323f s s f s s f s s -+--+=-+-„,所以222323s s s s -+≥-+-,整理得260s s +-≤,解得32s -≤≤. 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.若变量x ,y 满足2,{239,0,x y x y x +≤-≤≥则x 2+y 2的最大值是A .4B .9C .10D .12【答案】C 【解析】试题分析:画出可行域如图所示,点A (3,-1)到原点距离最大,所以22max ()10x y +=,选C.【考点】简单线性规划【名师点睛】本题主要考查简单线性规划的应用,是一道基础题目.从历年高考题目看,简单线性规划问题是不等式中的基本问题,往往围绕目标函数最值的确定,涉及直线的斜率、两点间的距离等,考查考生的绘图、用图能力,以及应用数学知识解决实际问题的能力.16.若实数x ,y ,对任意实数m ,满足()()222122211x y m x y m x y m ⎧-≤-⎪⎪+≥+⎨⎪-+-≤⎪⎩,则由不等式组确定的可行域的面积是( ) A .14π B .12πC .πD .32π 【答案】A 【解析】 【分析】画出约束条件的可行域,然后求解可行域的面积. 【详解】实数x ,y ,对任意实数m ,满足2221222(1)()1x y m x y m x y m --⎧⎪++⎨⎪-+-⎩„…„的可行域如图:可行域是扇形,14个圆,面积为:211144ππ⨯⨯=.故选:A .【点睛】本题考查线性规划的应用,考查数形结合以及计算能力,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.17.在ABC ∆中,22223sin a b c ab C ++=,则ABC ∆的形状是 ( ) A .锐角三角形 B .直角三角形C .钝角三角形D .等边三角形【答案】D 【解析】 【分析】由余弦定理可知2222cos a b c ab C +-=,与已知条件相加,得到cos 3C π⎛⎫- ⎪⎝⎭的表达式,利用基本不等式得到范围,结合其本身范围,得到cos 13C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,从而得到C 的大小,判断出ABC ∆的形状,得到答案. 【详解】由余弦定理可知2222cos a b c ab C +-=,22223sin a b c ab C ++=两式相加,得到()22cos 32cos 3a b ab C C ab C π⎛⎫+=+=-⎪⎝⎭所以222cos 1322a b ab C ab ab π+⎛⎫-== ⎪⎝⎭≥,当且仅当a b =时,等号成立,而[]cos 1,13C π⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭所以cos 13C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为()0,C π∈,所以2,333C πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭所以03C π-=,即3C π=,又a b =,所以ABC ∆是等边三角形, 故选D 项. 【点睛】本题考查余弦定理解三角形,基本不等式,余弦型函数的性质,判断三角形的形状,属于中档题.18.若均不为1的实数a 、b 满足0a b >>,且1ab >,则( ) A .log 3log 3a b > B .336a b +> C .133ab a b ++> D .b a a b >【答案】B 【解析】 【分析】举反例说明A,C,D 不成立,根据基本不等式证明B 成立. 【详解】当9,3a b ==时log 3log 3a b <; 当2,1a b ==时133ab a b ++=; 当4,2a b ==时b a a b =; 因为0a b >>,1ab >,所以336a b +>=>>,综上选B. 【点睛】本题考查比较大小,考查基本分析论证能力,属基本题.19.若实数x ,y 满足不等式组11y x x y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,则2x y +的最小值是( )A .3B .32C .0D .3-【答案】D 【解析】 【分析】根据已知的约束条件画出满足约束条件的可行域,再由目标函数2z x y =+可得2y x z =-+,此时Z 为直线在y 轴上的截距,根据条件可求Z 的最小值.【详解】解:作出不等式组所表示的平面区域,如图所示得阴影部分的ABC ∆, 由2z x y =+可得2y x z =-+,则z 为直线在y 轴上的截距把直线:2l y x =-向上平移到A 时,z 最小,此时由1y xy =⎧⎨=-⎩可得(1,1)A --此时3z =-,故选:D .【点睛】本题考查用图解法解决线性规划问题,分析题目的已知条件,找出目标函数中的z 的意义是关键,属于中档题.20.已知实数x 、y 满足约束条件103300x y x y y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最大值为( )A .1-B .2C .7D .8【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C 时,z 取得最大值.【详解】解:作出约束条件表示的可行域是以(1,0),(1,0),(2,3)-为顶点的三角形及其内部,如下图表示:当目标函数经过点()2,3C 时,z 取得最大值,最大值为7.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.。
人教版高中不等式复习讲义(含答案-超经典!)在区间D 上()minf x A>若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()maxf x B<(三)线性规划1、用二元一次不等式(组)表示平面区域二元一次不等式Ax +By +C >0在平面直角坐标系中表示直线Ax +By +C =0某一侧所有点组成的平面区域.(虚线表示区域不包括边界直线) 2、二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法由于对在直线Ax +By +C =0同一侧的所有点(y x ,),把它的坐标(y x ,)代入Ax +By +C ,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一特殊点(x 0,y 0),从Ax 0+By 0+C 的正负即可判断Ax +By +C >0表示直线哪一侧的平面区域.(特殊地,当C ≠0时,常把原点作为此特殊点)3、线性规划的有关概念:①线性约束条件:在上述问题中,不等式组是一组变量x 、y 的约束条件,这组约束条件都是关于x 、y 的一次不等式,故又称线性约束条件.②线性目标函数:关于x 、y 的一次式z =a x +b y 是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x 、y 的解析式,叫线性目标函数.③线性规划问题:一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题.④可行解、可行域和最优解:满足线性约束条件的解(x ,y )叫可行解. 由所有可行解组成的集合叫做可行域. 使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解.4、求线性目标函数在线性约束条件下的最优解的步骤:(1)寻找线性约束条件,列出线性目标函数; (2)由二元一次不等式表示的平面区域做出可行域;(3)依据线性目标函数作参照直线a x +b y =0,在可行域内平移参照直线求目标函数的最优解2a bab +≤1.若a,b ∈R,则a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a=b 时取等号.2.如果a,b 是正数,那么).""(2号时取当且仅当==≥+b a ab ba变形: 有:a+b ≥ab2;ab ≤22⎪⎭⎫ ⎝⎛+b a ,当且仅当a=b时取等号.3.如果a,b ∈R+,a ·b=P (定值),当且仅当a=b时,a+b 有最小值P 2;如果a,b ∈R+,且a+b=S (定值),当且仅当a=b 时,ab 有最大值42S .注:(1)当两个正数的积为定值时,可以求它们和的最小值,当两个正数的和为定值时,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)求最值的重要条件“一正,二定,三取等”4.常用不等式有:(12222211a b a b ab a b++≥≥≥+(根据目标不等式左右的运算结构选用) ;(2)a 、b 、c ∈R ,222a b c ab bc ca ++≥++(当且仅当a b c ==时,取等号);(3)若0,0a b m >>>,则b b ma a m+<+(糖水的浓度问题)。
数学《不等式》复习知识点一、选择题1.抛物线的焦点为F ,准线为l ,A ,B 是抛物线上的两个动点,且满足23AFB π∠=,设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则MN AB 的最大值是( )A 3B 3C 3D 3【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:设,A B 在直线l 上的投影分别是11,A B ,则1AF AA =,1BF BB =,又M是AB 中点,所以111()2MN AA BB =+,则1112MN AA BB AB AB +=⋅2AF BF AB +=,在ABF ∆中222AB AF BF =+22cos3AF BF π-22AF BF AF BF =++2()AF BF AF BF =+-2()AF BF ≥+2()2AF BF +-23()4AF BF =+,所以22()43AF BF AB+≤,即233AF BF AB +≤,所以33MN AB ≤,故选B .考点:抛物线的性质. 【名师点晴】在直线与抛物线的位置关系问题中,涉及到抛物线上的点到焦点的距离,焦点弦长,抛物线上的点到准线(或与准线平行的直线)的距离时,常常考虑用抛物线的定义进行问题的转化.象本题弦AB 的中点M 到准线的距离首先等于,A B 两点到准线距离之和的一半,然后转化为,A B 两点到焦点F 的距离,从而与弦长AB 之间可通过余弦定理建立关系.2.若33log (2)1log a b ab +=+42a b +的最小值为( )A .6B .83C .163D .173【答案】C 【解析】 【分析】由33log (2)1loga b ab +=+213b a+=,且0,0a b >>,又由12142(42)3a b a b b a ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,展开之后利用基本不等式,即可得到本题答案.【详解】因为33log (2)1loga b ab +=+,即()()3333log 2log 3log log 3a b ab ab +=+=,所以,23a b ab +=,等式两边同时除以ab 得213b a+=,且0,0a b >>, 所以12118211642(42)()(8)(8216)3333a b a b a b b a b a +=++=++≥+=, 当且仅当82a b b a=,即2b a =时取等号,所以42a b +的最小值为163.故选:C. 【点睛】本题主要考查利用基本不等式求最值,其中涉及对数的运算,考查计算能力,属于中等题.3.在平面直角坐标系中,不等式组20{200x y x y y +-≤-+≥≥,表示的平面区域的面积是( )A .42B .4C .22D .2【答案】B 【解析】试题分析:不等式组表示的平面区域如图所示的三角形ABC 及其内部.可得,A (2,0),B (0,2),C (-2,0),显然三角形ABC 的面积为.故选B .考点:求不等式组表示的平面区域的面积.4.设x ,y 满足约束条件21210x y x y x y +≤⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩,若32z x y =-+的最大值为n ,则2nx x ⎛ ⎝的展开式中2x项的系数为( )A.60 B.80 C.90 D.120【答案】B【解析】【分析】画出可行域和目标函数,根据平移得到5n=,再利用二项式定理计算得到答案.【详解】如图所示:画出可行域和目标函数,32z x y=-+,即322z yx=+,故z表示直线与y截距的2倍,根据图像知:当1,1x y=-=时,32z x y=-+的最大值为5,故5n=.52xx⎛-⎪⎝⎭展开式的通项为:()()35552155221rrr rr r rrT C x C xx---+⎛=⋅-=⋅⋅-⋅⎪⎝⎭,取2r=得到2x项的系数为:()225252180C-⋅⋅-=.故选:B.【点睛】本题考查了线性规划求最值,二项式定理,意在考查学生的计算能力和综合应用能力. 5.若,x y满足约束条件360601x yx yy-+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则122yx⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭的最小值为( )A.116B.18C.1 D.2【答案】A【解析】【分析】画出约束条件所表示的可行域,结合指数幂的运算和图象确定出目标函数的最优解,代入即可求解. 【详解】由题意,画出约束条件360601x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩所表示的可行域,如图所示,其中可得(3,1)A -,(5,1)B ,(3,3)C ,因为1222yxx y -⎛⎫⋅= ⎪⎝⎭,令z x y =-,当直线y x z =-经过A 时,z 取得最小值, 所以z 的最小值为min 314z =--=-,则1222yx x y -⎛⎫⋅= ⎪⎝⎭的最小值为41216-=. 故选:A .【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.6.已知实数x ,y 满足不等式||2x y +≥,则22x y +最小值为( )A .2B .4C .22D .8【答案】B 【解析】 【分析】先去掉绝对值,画出不等式所表示的范围,再根据22x y +表示圆心在原点的圆求解其最小圆的半径的平方,即可求解. 【详解】 由题意,可得当0y ≥时,2x y +≥ (2)当0y <时,2x y -≥如图所示,画出的图形,可得不等式表示的就是阴影部分的图形,又由22xy +最小值即为原点到直线的垂线段的长度的平方,又由2222211d -==+,所以24d =,即22xy +最小值为4.故选:B .【点睛】本题主要考查了线性规划的知识,以及点到直线的距离公式的应用,着重考查了数形结合思想,以及计算能力.7.已知集合{}2230A x x x =-->,(){}lg 11B x x =+≤,则()R A B =I ð( )A .{}13x x -≤<B .{}19x x -≤≤C .{}13x x -<≤D .{}19x x -<<【答案】C 【解析】 【分析】解出集合A 、B ,再利用补集和交集的定义得出集合()R A B ⋂ð. 【详解】解不等式2230x x -->,得1x <-或3x >;解不等式()lg 11x +≤,得0110x <+≤,解得19x -<≤.{}13A x x x ∴=-或,{}19B x x =-<≤,则{}13R A x x =-≤≤ð,因此,(){}13R A B x x ⋂=-<≤ð,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.8.在锐角ABC V 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若222cos 3a ab C b +=,则tan 6tan tan tan A B C A+⋅的最小值为( )A.3B.2C.2D .32【答案】B 【解析】 【分析】根据余弦定理得到4cos c b A =,再根据正弦定理得到sin cos 3sin cos A B B A =,故tan 3tan A B =,3t 53tan 4an 6ta 3ta tan tan n n B A B C AB ⎛⎫=+ ⎪⎝+⎭⋅,计算得到答案. 【详解】由余弦定理及222cos 3a ab C b +=可得222223a a b c b ++-=,即22222a b b c -=+,得22222cos a b a bc A -=+,整理得22 2cos a b bc A =+.2222cos a b c bc A =+-Q ,2222cos 2cos b bc A b c bc A ∴+=+-,得4cos c b A =.由正弦定理得sin 4sin cos C B A =,又()sin sin C A B =+,()sin 4sin cos A B B A ∴+=, 整理得sin cos 3sin cos A B B A =.易知在锐角三角形ABC 中cos 0A ≠, cos 0B ≠,tan 3tan A B ∴=, 且tan 0B >.πA B C ++=Q , ()tan tan C A B =-+tan tan 1tan tan A B A B +=--⋅24tan 3tan 1BB =-,tan 6tan tan tan A B C A ∴+⋅()233tan 124tan tan B B B-=+353tan 43tan B B ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭34≥⨯当且仅当tan B 时等号成立. 故选:B . 【点睛】本题考查了正余弦定理,三角恒等变换,均值不等式,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.9.若,x y 满足约束条件360,60,1,x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩则z x y =-的最小值为( )A .4B .0C .2-D .4-【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.【详解】由题意,画出约束条件360601x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩所表示的可行域,如图所示,目标函数z x y =-,可化为直线y x z =-当直线y x z =-经过A 时,z 取得最小值,又由3601x y y -+=⎧⎨=⎩,解得(3,1)A -,所以目标函数的最小值为min 314z =--=-. 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.10.已知函数()2f x ax bx =+,满足()()241f f -≥≥,()12f -≤,则()2f 的最大值为( ) A .12 B .13C .14D .15【答案】C 【解析】 【分析】根据已知条件可得,a b 满足的不等式2242a b a b a b -≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩,作出不等式组所表示的平面区域,又()242f a b =+,利用线性规划即可求出()2f 的最大值.【详解】由已知得2242a b a b a b -≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩,可得(),P a b 的表示的平面区域如图:可求出()3,1A ,()2,2B ,()0,2C -, 目标函数()242z f a b ==+,可化为122b a z =-+,当直线过点A 时,max 14z =. 故选:C. 【点睛】本题主要考查求线性约束条件下的最值计算,关键是根据,a b 满足的不等式作出可行域,并将目标函数()242z f a b ==+变形为122b a z =-+进行平移,找到截距的最大值.11.若0a >,0b >,23a b +=,则36a b+的最小值为( ) A .5 B .6C .8D .9【答案】D 【解析】 【分析】把36a b +看成(36a b +)×1的形式,把“1”换成()123a b +,整理后积为定值,然后用基本不等式求最小值. 【详解】∵3613a b +=(36a b +)(a +2b ) =13(366b aa b+++12)≥1 3×(15+266b aa b⋅=)9等号成立的条件为66b aa b=,即a=b=1时取等所以36a b+的最小值为9.故选:D.【点睛】本题考查了基本不等式在求最值中的应用,解决本题的关键是“1”的代换,是基础题12.已知x,y满足约束条件234x yx yy-≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,若z ax y=+的最大值为4,则a=()A.2 B.12C.-2 D.12-【答案】A【解析】【分析】由约束条件可得到可行域,根据图象可知最优解为()2,0A,代入可构造方程求得结果.【详解】由约束条件可知可行域如下图阴影部分所示:当直线:l y ax z=-+经AOBV区域时,当l过点()2,0A时,在y轴上的截距最大,即()2,0A为最优解,42a∴=,解得:2a=.故选:A.【点睛】本题考查线性规划中的根据目标函数的最值求解参数值的问题,关键是能够通过约束条件准确得到可行域,根据数形结合的方式确定最优解.13.在区间[]0,1内随机取两个数m、n,则关于x的方程20x nx m+=有实数根的概率为()A.18B.17C.16D.15【答案】A【解析】 【分析】根据方程有实根可得到约束条件,根据不等式组表示的平面区域和几何概型概率公式可求得结果. 【详解】若方程20xnx m -+=有实数根,则40n m ∆=-≥.如图,400101n m m n -≥⎧⎪≤≤⎨⎪≤≤⎩表示的平面区域与正方形0101m n ≤≤⎧⎨≤≤⎩的面积之比即为所求的概率,即111124118S P S ⨯⨯===⨯阴影正方形.故选:A . 【点睛】本题考查几何概型中面积型概率问题的求解,涉及到线性规划表示的平面区域面积的求解,关键是能够根据方程有实根确定约束条件.14.若、a b 均为实数,则“()0->ab a b ”是“0a b >>”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】B 【解析】 【分析】通过列举,和推理证明可以推出充要性. 【详解】若()0ab a b ->中,取12a b --=,=,则推不出0a b >>; 若0a b >>,则0a b ->,则可得出()0ab a b ->; 故“()0ab a b ->”是“0a b >>”的必要不充分条件, 故选:B. 【点睛】本题考查充分必要不条件的定义以及不等式的性质,可通过代入特殊值解决.15.若集合()(){}130M x x x =+-<,集合{}1N x x =<,则M N ⋂等于( ) A .()1,3B .(),1-∞-C .()1,1-D .()3,1- 【答案】C【解析】【分析】解一元二次不等式求得M ,然后求两个集合的交集.【详解】由()()130x x +-<解得13x -<<,故()1,1M N ⋂=-,故选C.【点睛】本小题主要考查集合交集的概念以及运算,考查一元二次不等式的解法,属于基础题.16.已知函数()lg f x x =,0a b >>,()()f a f b =,则22a b a b+-的最小值等于( ).A B .C .2 D .【答案】D【解析】 试题分析:因为函数()lg f x x =,0a b >>,()()f a f b =所以lg lg a b =- 所以1a b=,即1ab =,0a b >>22a ba b+-22()2()22()a b ab a b a b a b a b a b -+-+===-+---≥=当且仅当2a b a b-=-,即a b -=时等号成立所以22a b a b+-的最下值为故答案选D考点:基本不等式.17.已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y 的最小值是A .3B .4C .92D .112【答案】B【解析】【详解】解析:考察均值不等式2 228(2)82x yx y x y+⎛⎫+=-⋅≥- ⎪⎝⎭,整理得2(2)4(2)320x y x y+++-≥即(24)(28)0x y x y+-++≥,又x+2 y>0,24x y∴+≥18.若x、y满足约束条件420x yx yy+≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,目标函数z ax y=+取得最大值时的最优解仅为(1,3),则a的取值范围为()A.(1,1)-B.(0,1)C.(,1)(1,)-∞⋃+∞D.(1,0]-【答案】A【解析】【分析】结合不等式组,绘制可行域,判定目标函数可能的位置,计算参数范围,即可.【详解】结合不等式组,绘制可行域,得到:目标函数转化为y ax z=-+,当0a-≥时,则<1a-,此时a的范围为(]1,0-当0a-<时,则1a->-,此时a的范围为()0,1,综上所述,a的范围为()1,1-,故选A.【点睛】本道题考查了线性规划问题,根据最值计算参数,关键明白目标函数在坐标轴上可能的位置,难度偏难.19.设m,n为正数,且2m n+=,则1312nm n++++的最小值为()A .32B .53C .74D .95【答案】D【解析】【分析】根据2m n +=,化简135112(1)(2)n m n m n ++=++++⋅+,根据均值不等式,即可求得答案;【详解】当2m n +=时, Q 131111212n m n m n ++=++++++ 3511(1)(2)(1)(2)m n m n m n ++=+=++⋅++⋅+ Q 21225(1)(2)24m n m n +++⎛⎫+⋅+≤= ⎪⎝⎭, 当且仅当12m n +=+时,即3122m n ==,取等号, ∴139125n m n ++≥++. 故选:D【点睛】本题主要考查了根据均值不等式求最值,解题关键是灵活使用均值不等式,注意要验证等号的是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.20.已知107700,0x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥≥⎩,表示的平面区域为D ,若“(,),2x y x y a ∃+>”为假命题,则实数a 的取值范围是( )A .[5,)+∞B .[2,)+∞C .[1,)+∞D .[0,)+∞ 【答案】A【解析】【分析】作出不等式组表示的可行域,结合目标函数的几何意义可得目标函数最大值,再根据特称命题和全称命题的真假关系得出“(,),2x y x y a ∀+≤”为真命题,由恒等式的思想可得实数a 的取值范围.【详解】绘制不等式组表示的可行域如图中阴影部分(含边界)所示,令2Z x y =+得2y x Z =-+,结合目标函数的几何意义可得目标函数在点A 处取得最大值,联立直线方程10770x y x y -+=⎧⎨--=⎩得点47,33A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以2Z x y =+的最大值为5, 因为“(,),2x y R x y a ∃∈+>”为假命题,所以“(,),2x y x y a ∀+≤”为真命题,所以实数a 的取值范围是5a ≤,故选:A.【点睛】本题考查线性规划问题的最值,以及特称命题与全称命题的关系和不等式的恒成立思想,属于中档题.。
《不等式选讲》考试知识点一、141.设x ∈R ,则“2x <”是4<”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】D 【解析】 【分析】首先求解绝对值不等式和根式不等式,然后分别考查充分性和必要性是否成立即可. 【详解】由2x <可得22x -<<4<可得016x ≤<,22x -<<是016x ≤<的既不充分也不必要条件,“2x <”是4<”的既不充分也不必要条件. 本题选择D 选项. 【点睛】本题主要考查绝对值不等式的解法,充分条件和必要条件的判定等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.2.已知点(3,1)P 在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上,点(,)M a b 为平面上一点,O 为坐标原点,则当OM 取最小值时,椭圆的离心率为( )A B .13C D 【答案】D 【解析】 【分析】点(3,1)P 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上,可得22911a b +=,(,)M a b 为平面上一点,||OM =a ,b 关系,代入即可.【详解】解:点(3,1)P 在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上,可得22911a b +=,(,)M a b 为平面上一点,||OM =所以||4OM ==,当且仅当223a b =时,取等号,222213b e a =-=,6e =. 故选D . 【点睛】考查椭圆的性质,柯西不等式的应用,求椭圆的离心率,中档题.3.已知f (x )=|x +2|+|x -4|的最小值为n ,则二项式1nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭展开式中x 2项的系数为( ) A .11 B .20 C .15 D .16 【答案】C 【解析】 【分析】由题意利用绝对值三角不等式求得n=6,在二项展开式的通项公式中,令x 的幂指数等于0,求出r 的值,即可求得展开式中x 2项的系数. 【详解】∵f (x )=|x+2|+|x ﹣4|≥|(x+2)﹣(x ﹣4)|=6,故函数的最小值为6, 再根据函数的最小值为n ,∴n=6. 则二项式(x ﹣1x )n =(x ﹣1x)6 展开式中的通项公式为 T r+1=6r C •(﹣1)r •x 6﹣2r , 令6﹣2r=2,求得r=2,∴展开式中x 2项的系为26C =15, 故选:C . 【点睛】本题主要考查绝对值三角不等式的应用,二项展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,二项式系数,属于中档题.4.已知,,则使不等式一定成立的条件是A .B .C .D .【答案】D 【解析】因为若,则,已知不等式不成立,所以,应选答案D 。
【高中数学】《不等式选讲》知识点汇总一、141.已知集合{|||2}A x x =≥,2{|30}B x x x =->,则A B =I ( ) A .∅B .{|3x x >或2}x ?C .{|3x x >或0}x <D .{|3x x >或0}x <【答案】B 【解析】 【分析】可以求出集合A ,B ,然后进行交集的运算即可. 【详解】∵A ={x |x ≤﹣2,或x ≥2},B ={x |x <0,或x >3}, ∴A ∩B ={x |x ≤﹣2,或x >3}. 故选:B . 【点睛】考查描述法的定义,绝对值不等式和一元二次不等式的解法,以及交集的运算.2.已知()23f x x x =+,若1x a -≤,则下列不等式一定成立的是( )A .()()33f x f a a -≤+B .()()5f x f a a -≤+C .()()24f x f a a -≤+D .()()()231f x f a a -≤+【答案】C 【解析】 【分析】先表示出()()f x f a -,利用绝对值三角不等式a b a b ±≤+即可求解. 【详解】由()23f x x x =+,得()()()(3)f x f a x a x a -=-++,因为1x a -≤,所以()(3)323x a x a x a x a a -++≤++=-++,由绝对值三角不等式得232324x a a x a a a -++≤-++≤+,故()()24f x f a a -≤+一定成立.故选:C. 【点睛】本题主要考查绝对值三角不等式的灵活应用,在求最值时要注意等号成立的条件,考查逻辑推理能力,属基础题.3.若不等式23x a x -≤+对任意[]0,2x ∈恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .()1,3-B .[]1,3-C .()1,3D .[]1,3【解析】 【分析】将不等式去掉绝对值符号,然后变量分离转为求函数的最值问题. 【详解】不等式23x a x -≤+去掉绝对值符号得323x x a x --≤-≤+,即3223x x a x a x --≤-⎧⎨-≤+⎩对任意[]0,2x ∈恒成立,变量分离得333a x a x ≤+⎧⎨≥-⎩,只需min max (33)(3)a x a x ≤+⎧⎨≥-⎩,即31a a ≤⎧⎨≥-⎩所以a 的取值范围是[]1,3- 故选:B 【点睛】本题考查绝对值不等式的解法和恒成立问题的处理方法,属于基础题.4.已知命题p :不等式11x m ->-的解集为R ,命题q :()(52)x f x m =--是减函数,若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,则实数m 的取值范围是( ) A .1≤m≤2 B .1≤m<2C .1<m≤2D .1<m<2【答案】B 【解析】 【分析】若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,可知p 真q 假或p 假q 真,化简p,q 为真时,对应m 的取值范围,然后按p 真q 假或p 假q 真求解即可. 【详解】若p 为真时,10m -<,即1m < ,若q 为真时,521m ->,即2m <,若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,可知p 真q 假或p 假q 真,当p 真q 假时,12m m <⎧⎨≥⎩ ,无解,若p 假q 真时,12m m ≥⎧⎨<⎩,即 12m ≤<,故选B.【点睛】本题主要考查了含且、或命题的真假,及含绝对值不等式恒成立,指数型函数的增减性,属于中档题.5.325x -≥不等式的解集是( ) A .{|1}x x ≤- B .{|14}x x -≤≤C .{|14}x x x ≤-≥或D .{|4}x x ≥【答案】C【分析】根据绝对值定义化简不等式,求得解集. 【详解】因为325x -≥,所以325x -≥或325x -≤-,即14x x ≤-≥或,选C. 【点睛】本题考查含绝对值不等式解法,考查基本求解能力.6.已知集合{}|11A x x =-<,1|10B x x ⎧⎫=-≥⎨⎬⎩⎭,则A B =∩( ) A .{}|12x x ≤< B .{}|02x x << C .{}|01x x <≤ D .{}|01x x <<【答案】A 【解析】1111102x x x -<⇔-<-<⇔<<,()1011100{0x x x x x x -≥--≥⇒≥⇒≠,解得0,1x x <≥,故[)1,2A B ⋂=.点睛:本题主要考查绝对值不等式的解法,考查分式不等式的解法,考查集合交集等知识.解含有一个绝对值不等式,只需要按照口诀“大于在两边,小于在中间”来解即可.解分式不等式主要方法就是通过通分后,转化为整式不等式来求解,在转化的过程中要注意分母不为零这个特殊情况.7.已知a +b +c =1,且a , b , c >0,则 222a b b c a c +++++ 的最小值为( ) A .1 B .3C .6D .9【答案】D 【解析】2221,a b c a b b c c a ++=∴+++++Q ()1112++a b c a b b c c a ⎛⎫=⋅++ ⎪+++⎝⎭()()()()21111119a b b c c a a b b c c a ⎛⎫⎡⎤=+++++⋅++≥++= ⎪⎣⎦+++⎝⎭,当且仅当13a b c ===时等号成立,故选D.【易错点晴】本题主要考查利用基本不等式求最值,属于难题.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用≥或≤时等号能否同时成立).8.2018年9月24日,英国数学家M.F 阿帝亚爵在“海德堡论坛”展示了他“证明”黎曼猜想的过程,引起数学界震动,黎曼猜想来源于一些特殊数列求和.记无穷数列21n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的各项的和222111123S n L L =+++++,那么下列结论正确的是( ) A .413S << B .5443S << C .322S << D .2S >【答案】C 【解析】 【分析】由2n ≥时,()2111111n n n n n<=---,由裂项相消求和以及不等式的性质可得2S <,排除D ,再由前3项的和排除A ,B ,从而可得到结论. 【详解】由2n ≥时,()2111111n n n n n<=---, 可得222111111111...11...232231n S n n n =++++<+-+-++--12n=-, n →+∞时,2S →,可得2S <,排除D ,由22111341123363++=+>,可排除,A B ,故选C. 【点睛】本题主要考查裂项相消法求数列的和,以及放缩法和排除法的应用,属于中档题. 用特例代替题设所给的一般性条件,得出特殊结论,然后对各个选项进行检验,从而做出正确的判断,这种方法叫做特殊法. 若结果为定值,则可采用此法. 特殊法是“小题小做”的重要策略,排除法解答选择题是高中数学一种常见的解题思路和方法,这种方法即可以提高做题速度和效率,又能提高准确性.9.设集合{}1,R A x x a x =-<∈,{}15,R B x x x =<<∈.若A B =∅I ,则实数a 的取值范围是()A .{}06a a ≤≤B .{}64a a a ≤≥或C .{}06a a a ≤≥或D .{}24a a ≤≤【答案】C 【解析】 【分析】根据公式()0x a a a x a <>⇔-<<解出集合A ,再根据交集的运算即可列出关系式,求解即可。
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: 0>∆0=∆0<∆二次函数c bx ax y ++=2(0>a )的图象c bx ax y ++=2c bx ax y ++=2c bx ax y ++=22、分式不等式的解法:分式不等式的一般解题思路是先移项使右边为0,再通分并将分子分母分解因式,并使每一个因式中最高次项的系数为正,最后用标根法求解。
解分式不等式时,一般不能去分母,但分母恒为正或恒为负时可去分母。
()()0()()0()()0;0()0()()f x g x f x f x f x g x g x g x g x ≥⎧>⇔>≥⇔⎨≠⎩3、不等式的恒成立问题:常应用函数方程思想和“分离变量法”转化为最值问题若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A > 若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()max f x B <(三)线性规划1、用二元一次不等式(组)表示平面区域二元一次不等式Ax +By +C >0在平面直角坐标系中表示直线Ax +By +C =0某一侧所有点组成的平面区域.(虚线表示区域不包括边界直线) 2、二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法由于对在直线Ax +By +C =0同一侧的所有点(y x ,),把它的坐标(y x ,)代入Ax +By +C ,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一特殊点(x 0,y 0),从Ax 0+By 0+C 的正负即可判断Ax +By +C >0表示直线哪一侧的平面区域.(特殊地,当C ≠0时,常把原点作为此特殊点)3、线性规划的有关概念:①线性约束条件:在上述问题中,不等式组是一组变量x 、y 的约束条件,这组约束条件都是关于x 、y 的一次不等式,故又称线性约束条件.②线性目标函数:关于x 、y 的一次式z =a x +b y 是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x 、y 的解析式,叫线性目标函数.③线性规划问题:一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题.④可行解、可行域和最优解:满足线性约束条件的解(x ,y )叫可行解. 由所有可行解组成的集合叫做可行域.使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解.4、求线性目标函数在线性约束条件下的最优解的步骤:(1)寻找线性约束条件,列出线性目标函数; (2)由二元一次不等式表示的平面区域做出可行域;(3)依据线性目标函数作参照直线a x +b y =0,在可行域内平移参照直线求目标函数的最优解(四)基本不等式2a bab +≤1.若a,b ∈R ,则a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a=b 时取等号. 2.如果a,b 是正数,那么).""(2号时取当且仅当==≥+b a ab ba 变形: 有:a+b ≥ab 2;ab ≤22⎪⎭⎫⎝⎛+b a ,当且仅当a=b 时取等号.3.如果a,b ∈R+,a ·b=P (定值),当且仅当a=b 时,a+b 有最小值P 2;如果a,b ∈R+,且a+b=S (定值),当且仅当a=b 时,ab 有最大值42S .注:(1)当两个正数的积为定值时,可以求它们和的最小值,当两个正数的和为定值时,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)求最值的重要条件“一正,二定,三取等”4.常用不等式有:(12222211a b a b ab a b++≥≥≥+(根据目标不等式左右的运算结构选用) ;(2)a 、b 、c ∈R ,222a b c ab bc ca ++≥++(当且仅当a b c ==时,取等号);(3)若0,0a b m >>>,则b b ma a m+<+(糖水的浓度问题)。
不等式主要题型讲解(一) 不等式与不等关系 题型一:不等式的性质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______题型二:比较大小(作差法、函数单调性、中间量比较,基本不等式)2. 设2a >,12p a a =+-,2422-+-=a a q ,试比较q p ,的大小3. 比较1+3log x 与)10(2log 2≠>x x x 且的大小4. 若)2lg(),lg (lg 21,lg lg ,1ba Rb a Q b a P b a +=+=⋅=>>,则R Q P ,,的大小关系是 .(二) 解不等式 题型三:解不等式5. 解不等式6. 解不等式2(1)(2)0x x -+≥。
7. 解不等式25123xx x -<---8. 不等式2120ax bx ++>的解集为{x|-1<x <2},则a =_____, b=_______9. 关于x 的不等式0>-b ax 的解集为),1(+∞,则关于x 的不等式02>-+x bax 的解集为10. 解关于x 的不等式2(1)10ax a x -++<题型四:恒成立问题11. 关于x 的不等式a x + a x +1>0 恒成立,则a 的取值范围是_____________12. 若不等式22210x mx m -++>对01x ≤≤的所有实数x 都成立,求m 的取值范围.13. 已知0,0x y >>且191x y+=,求使不等式x y m +≥恒成立的实数m 的取值范围。
(三)基本不等式2a bab +≤题型五:求最值14. (直接用)求下列函数的值域(1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1x15. (配凑项与系数)(1)已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。
(2)当时,求(82)y x x =-的最大值。
16. (耐克函数型)求2710(1)1x x y x x ++=>-+的值域。
注意:在应用基本不等式求最值时,若遇等号取不到的情况,应结合函数()a f x x x=+的单调性。
17. (用耐克函数单调性)求函数2y =的值域。
18. (条件不等式)(1) 若实数满足2=+b a ,则b a 33+的最小值是 .(2) 已知0,0x y >>,且191x y+=,求x y +的最小值。
(3) 已知x ,y 为正实数,且x 2+y 22=1,求x 1+y 2的最大值.(4) 已知a ,b 为正实数,2b +ab +a =30,求函数y =1ab的最小值.题型六:利用基本不等式证明不等式19. 已知c b a ,,为两两不相等的实数,求证:ca bc ab c b a ++>++22220. 正数a ,b ,c 满足a +b +c =1,求证:(1-a )(1-b )(1-c )≥8abc21. 已知a 、b 、c R +∈,且1a b c ++=。
求证:1111118a b c ⎛⎫⎛⎫⎛⎫---≥ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭题型七:均值定理实际应用问题:22. 某工厂拟建一座平面图形为矩形且面积为200m 2的三级污水处理池(平面图如图),如果池外圈周壁建造单价为每米400元,中间两条隔墙建筑单价为每米248元,池底建造单价为每平方米80元,池壁的厚度忽略不计,试设计污水池的长和宽,使总造价最低,并求出最低造价。
(四)线性规划题型八:目标函数求最值23. 满足不等式组⎪⎩⎪⎨⎧>≤-+≤-+0,087032y x y x y x ,求目标函数y x k +=3的最大值24.已知实系数一元二次方程2(1)10x a x a b +++++=的两个实根为1x 、2x ,并且102x <<,22x >.则1ba -的取值范围是25. 已知,x y 满足约束条件:03440x x y y ≥⎧⎪+≥⎨⎪≥⎩ ,则222x y x ++的最小值是26. 已知变量230,330.10x y x y x y y +-≤⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩满足约束条件若目标函数z ax y =+(其中a>0)仅在点(3,0)处取得最大值,则a 的取值范围为 。
27. 已知实数x y ,满足121y y x x y m ≥⎧⎪≤-⎨⎪+≤⎩,,.如果目标函数z x y =-的最小值为1-,则实数m 等于( )题型九:实际问题28. 某饼店制作的豆沙月饼每个成本35元,售价50元;凤梨月饼每个成本20元,售价30元。
现在要将这两种月饼装成一盒,个数不超过10个,售价不超过350元,问豆沙月饼与凤梨月饼各放几个,可使利润最大又利润最大为多少复习――不等式的基本知识参考答案高中数学必修内容练习---不等式1. ②③⑥⑦⑧;2. p q >;3.当01x <<或43x >时,1+3log x >2log 2x ;当413x <<时,1+3log x <2log 2x ;当43x =时,1+3log x =2log 2x 4.∵1>>b a∴0lg ,0lg >>b a 21=Q (p b a b a =⋅>+lg lg )lg lg Q ab ab b a R ==>+=lg 21lg )2lg( ∴R >Q >P 。