2018届高考数学二轮不等式中的易错题专题卷(全国通用)
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专题1 不等关系与不等式专题[基础达标](15分钟40分)一、选择题(每小题5分,共30分)1a>b成立的充分不必要条件是()A.|a|>|b|B.1a >1bC.a2>b2D.lg a>lg bD【解析】当a=-1,b=0时,满足|a|>|b|,但不满足a>b,所以|a|>|b|不是a>b的充分条件,排除A;当a=2,b=3时,满足1a >1b,但不满足a>b,所以1a>1b不是a>b的充分条件,排除B;当a=-1,b=0时,满足a2>b2,但不满足a>b,所以a2>b2不是a>b的充分条件,排除C;因为lg a>lg b⇔a>b>0,所以lg a>lg b 是a>b成立的充分不必要条件.2.如果a<b<0,那么下列不等式成立的是()A.-1a <-1bB.ab<b2C.-ab<-a2D.|a|<|b|A【解析】利用作差法逐一判断.因为1b −1a=a-bab<0,所以-1a<-1b,A正确;因为ab-b2=b(a-b)>0,所以ab>b2,B错误;因为ab-a2=a(b-a)<0,所以-ab>-a2,C错误;a<b<0,所以|a|>|b|,D错误.3.若0<m<n,则下列结论正确的是()A.2m>2nB.12m<12nC.lo g1m>lo g1nD.log2m>log2nC【解析】函数y=2x和y=log2x均是增函数,又n>m>0,∴2m<2n,log2m<log2n;函数y=lo g12x,y=12x均是减函数,又n>m>0,∴lo g12m>lo g12n,12m>12n.4.命题“∀x∈[1,2],关于x的不等式x2-a≤0恒成立”为真命题的一个必要不充分条件是() A.a≥4 B.a≤4 C.a≥3 D.a≤3C【解析】不等式x2-a≤0,∀x∈[1,2]恒成立⇔a≥(x2)max=4,x∈[1,2],所以所求的一个必要不充分条件是a≥3.5.设a>b>1,c<0,给出下列四个结论:①a c>1;②a c<b c;③log b(a-c)>log a(b-c);④b b-c>a a-c.其中所有的正确结论的序号是() A.①②B.②③C.①②③D.②③④B【解析】因为a>1,所以指数函数y=a x递增,又c<0,所以a c<1,①错误,排除A和C;而B和D中都有②和③,所以只要判断④是否正确.又b b-c<b a-c<a a-c,所以④错误,排除D.6f(x)=ax2+bx,且1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,以a为横坐标,b为纵坐标,则f(-2)的取值范围是() A.[5,8] B.[7,10] C.[5,10] D.[5,12]C【解析】由题意可得1≤a-b≤2,2≤a+b≤4,又f(-2)=4a-2b=3(a-b)+(a+b),由不等式的基本性质可得f(-2)的取值范围是[5,10].二、填空题(每小题5分,共10分)7.已知x∈R,m=(x+1) x2+x2+1,n= x+12(x2+x+1),则m,n的大小关系为.m>n【解析】因为m-n=(x+1) x2+x2+1− x+1 2(x2+x+1)=x3+12x2+x+x2+x2+1- x3+x2+x+12x2+12x+12=12>0,所以m>n.8.设实数x,y满足3≤xy2≤8,4≤x 2y ≤9,则x3y4的最大值是.27【解析】根据不等式的基本性质求解.x 2y 2∈[16,81],1xy2∈18,13,则x3 y =x2y2·1xy∈[2,27],x3y的最大值是27.[高考冲关](15分钟25分)1.(5分p:若a>b,则a2>b2,q:“x≤1”是“x2+2x-3≤0”的必要不充分条件,则下列命题是真命题的是() A.p∧q B.(p)∧qC.(p)∧(q)D.p∧(q)B【解析】取a=-1,b=-2,可知命题p是假命题.x2+2x-3≤0⇔-3≤x≤1,由x≤1不能得知-3≤x≤1;反过来,由-3≤x≤1可得x≤1,因此“x≤1”是“x2+2x-3≤0”的必要不充分条件,命题q是真命题,故(p)∧q是真命题.2.(5分)若a>b>0,则下列不等式中总成立的是()A.a+1b >b+1aB.a+1a>b+1bC.ba >b+1a+1D.2a+ba+2b>abA【解析】a+1b -b-1a=(a-b)+1b-1a=(a-b)+a-bab=(a-b)1+1ab,其中a-b>0,ab>0,故a+1b -b-1a>0,故A正确;令a=2,b=12,则a+1a=b+1b,故B错误;又b a −b+1a+1=b-aa(a+1)<0,所以ba<b+1a+1,故C错误;2a+ba+2b−ab=b2-a2b(a+2b)<0,故D错误.3.(5分y=a x(a>0,a≠1)与y=x b的图象如图,则下列不等式一定成立的是()A.b a>0B.a+b>0C.a b>1D.log a2>bD【解析】由函数图象可知a>1,b<0,所以a b<1,排除C;A,B项中的不等式不一定成立;log a2>0>b,故D项中的不等式一定成立.4.(5分)若a=1816,b=1618,则a,b的大小关系为.a<b【解析】因为ab =181616=9816216=8216,且0<82<1,所以8216<1,又a>0,b>0,则a<b.5.(5分)设a,b为正实数,现有下列命题:①若a2-b2=1,则a-b<1;②若1b −1a=1,则a-b<1;③若|a−|=1,则|a-b|<1;④若|a3-b3|=1,则|a-b|<1.其中的真命题有.(写出所有真命题的编号)①④【解析】由a2-b2=1得(a-b)(a+b)=1,又由已知得a+b>a-b,故a-b<1,所以①是真命题;当a=2,b=23时,有1b−1a=1,此时a-b>1,所以②是假命题;当a=9,b=4时,|a−|=1,|a-b|=5>1,所以③是假命题;对于④,假设|a-b|≥1,不妨设a>b,则a≥b+1,因为|a3-b3|=|a-b|·|a2+ab+b2|,则a2+ab+b2>a2+b2≥(b+1)2+b2>1,则|a3-b3|=|a-b||a2+ab+b2|>1,与已知矛盾,则|a-b|<1,所以④是真命题.专题2 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题专题[基础达标](25分钟50分)一、选择题(每小题5分,共25分)1x,y满足约束条件x-y≥0,x+y-4≤0,y≥1,则z=-2x+y的最大值是() A.-1 B.-2 C.-5 D.1A【解析】约束条件对应的区域是一个三角形,当z=-2x+y经过点(1,1)时取得最大值-1.2x,y满足约束条件x-y+2≥0,y+2≥0,x+y+2≤0,则y+1x-1的取值范围为()A.-13,15B.-13,1C.-∞,-13∪15,+∞D.-∞,-13∪[1,+∞)B【解析】约束条件对应的平面区域是以点(-2,0),(-4,-2)和(0,-2)为顶点的三角形,当目标函数y+1x-1经过点(-2,0)时取得最小值-13,经过点(0,-2)时取得最大值1,则y+1x-1的取值范围是-13,1.3x,y满足不等式组x+y-6≤0,2x-y-1≤0,3x-y-2≥0,若z=ax+y的最大值为2a+4,最小值为a+1,则实数a的取值范围是() A.[-2,1] B.[-1,2] C.[-3,-2] D.[-3,1]A【解析】不等式组对应的平面区域是以点(1,1),(2,4)和73,113为顶点的三角形,且目标函数y=-ax+z经过点(2,4)时z取得最大值,经过点(1,1)时z 取得最小值,则-1≤-a≤2,即-2≤a≤1.4.若x,y满足kx+y≤4,2y-x≤4,x≥0,y≥0,且z=5y-x的最小值为-8,则k的值为()A.-12B.12C.-2D.2B【解析】直线kx+y=4恒过定点(0,4),画图可知k>0,且不等式组对应的平面区域是以点(0,0),(0,2),42k+1,4k+42k+1和4k,0为顶点的四边形(包含边界),z=5y-x在点4k ,0处取得最小值-8,则-4k=-8,解得k=12.5.在平面直角坐标系中,若点P(x,y)满足x-4y+4≤0,2x+y-10≤0,5x-2y+2≥0,则当xy取得最大值时,点P的坐标是()A.(4,2)B.(2,2)C.(2,6)D.52,5D【解析】不等式组对应的平面区域是以点(0,1),(2,6)和(4,2)为顶点的三角形(包含边界),当xy取得最大值时,点(x,y)必在线段2x+y-10=0,x∈[2,4]上,所以xy=x(10-2x)=-2x2+10x,x∈[2,4],当x=52时,xy取得最大值,此时点P52,5.二、填空题(每小题5分,共25分)6y≤x,x+y≤8,y≥a表示的平面区域的面积为25,点P(x,y)在所给平面区域内,则z=2x+y的最大值为.17【解析】不等式组对应的平面区域是以点(a,a),(8-a,a),(4,4)(a<4)为顶点的三角形,则该三角形的面积为12(8-2a)·(4-a)=25,解得a=-1(舍去9).目标函数经过点(9,-1)时,z取得最大值17.7.若实数x,y满足x≤2,y≤2,x+y≥2,则目标函数z=yx+1的最大值是.2【解析】不等式组对应的平面区域是以点(2,0),(0,2)和(2,2)为顶点的三角形(包含边界),当目标函数z=yx+1经过点(0,2)时取得最大值2.8x,y满足约束条件x≤4-2y,x≥0,y≥0,那么x2+y2-10x-6y的最小值为.-1215【解析】约束条件对应的平面区域是以点(0,0),(0,2)和(4,0)为顶点的三角形,目标函数可变形为(x-5)2+(y-3)2-34,其中(x-5)2+(y-3)2的几何意义是可行域上的点(x,y)与点(5,3)的距离的平方,最小值为点(5,3)到直线x+2y-4=0的距离的平方,即为52=495,则x2+y2-10x-6y=(x-5)2+(y-3)2-34的最小值为49 5-34=-1215.9.在平面直角坐标系xOy中,记不等式组y-3≥0,2x+y-7≤0,x-2y+6≥0表示的平面区域为D.若对数函数y=log a x(a>1)的图象与D有公共点,则a的取值范围是.(1, 23] 【解析】作出不等式组对应的平面区域,如图阴影部分所示(包含边界),若a>1,当对数函数图象经过点A 时,满足条件,此时y -3=0,2x +y -7=0,解得 x =2,y =3,即A (2,3),此时log a 2=3,解得a= 23,∴当1<a< 23时,满足条件.∴实数a 的取值范围是(1, 23].10x ,y 满足 x ≥2,x +y ≤4,2x -y -m ≤0,若目标函数z=3x+y的最大值为10,则z 的最小值为 .-1 【解析】不等式组所表示的平面区域是以点(2,2),(2,4-m ), m +43,8-m 3 (m>2)为顶点围成的三角形(包括边界),当目标函数y=-3x+z 经过点 m +43,8-m3时z 取得最大值,则m+4+8-m3=10,解得m=5,则z min =-1.[高考冲关] (15分钟 30分)1.(5分x -y ≥0,2x +y ≤2,y ≥0,x +y ≤a表示的平面区域是一个三角形,则实数a 的取值范围是( )A .a ≥43 B .0<a ≤1 C .1≤a ≤43D .0<a ≤1 或a ≥43D【解析】不等式中前面3个不等式表示的平面区域是以点(0,0),(1,0)和23,23为顶点的三角形,由图可得当0<a≤1或a≥43时,上述三角形位于直线x+y=a 下方的区域仍然是三角形.2.(5分)已知实系数一元二次方程x2+(1+a)x+a+b+1=0的两个根为x1,x2,且0<x1<1,x2>1,则ba的取值范围是()A.-1,-12B.-1,-12C.-2,-12D.-2,-12D【解析】令f(x)=x2+(1+a)x+a+b+1,则f(0)=a+b+1>0,f(1)=2a+b+3<0,则点P(a,b)对应的平面区域如图阴影部分所示(不含边界),当(a,b)取点(-2,1)时,ba取得最大值-12,当过原点的直线与2a+b+3=0平行时,不经过可行域上的点,所以-2<ba <-12.3.(5分)若变量x,y满足x+y≤4,2x-y+4≥0,x-2y-4≤0,则xy的取值范围是()A.[-2,16]B.(-∞,-2]∪[16,+∞)C.[16,+∞)D.[-2,0]∪[16,+∞)A【解析】作出不等式组对应的平面区域如图中阴影部分所示(包含边界),当z>0时,y=zx与区域有公共点,且与边界x+y=4相切时,z=4,经过点(-4,-4)时,z=16,此时0<z≤16;当z=0时与区域有公共点;当z<0时,与边界2x-y+4=0,x-2y-4=0相切时,z=-2,此时-2≤z<0.综上可得z=xy的取值范围是[-2,16].4.(5分)已知变量x,y满足约束条件x+y≤1,x-y≤1,x≥a,若yx-2≤12恒成立,则实数a的取值范围为.[0,1]【解析】要使不等式组对应的平面区域存在,则a≤1,此时不等式组对应的区域是以点(a,a-1),(a,1-a),(1,0)为顶点的三角形(包含边界),则1-a a-2≤yx-2≤a-1a-2,由yx-2≤12,得a-1a-2≤12,则a≥0,故实数a的取值范围是[0,1].5.(5分m>1,已知在约束条件y≥x,y≤mx,x+y≤1下,目标函数z=x2+y2的最大值为23,则实数m的值为.2+3【解析】m>1,由题意可知,约束条件对应的平面区域是以点(0,0),1 2,12和11+m,m1+m为顶点的三角形(包含边界),且当目标函数z=x2+y2经过点11+m ,m1+m时取得最大值23,所以11+m2+m1+m2=23,化简得m2-4m+1=0,m>1,解得m=2+3.6.(5分P(x,y)的坐标满足3x-y<0,x-3y+2<0,y≥0,3x22的取值范围为.-3,3【解析】作出不等式组所表示的平面区域,如图,其中B(-2,0),C(1,3),A32,12,设P(x,y)为区域内一个动点,向量OA,OP的夹角为θπ6=∠AOC<θ≤∠AOB=5π6,则cos θ=OA·OP|OA||OP|=32x+12yx2+y2=12×3xx2+y2,又-32≤cosθ<32,则3x22=2cos θ∈[-3,3).专题3 基本不等式及其应用专题[基础达标](20分钟45分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.已知a,b∈R*且a+b=1,则ab的最大值等于()A.1B.14C.12D.22B【解析】由于a,b∈R*,则1=a+b≥2ab,得ab≤14,当且仅当a=b=12时等号成立.2.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a和b(a<b),其全程的平均时速为v,则() A.a<v<ab B.v=abC.<v<a+b2D.v=a+b2A【解析】设甲、乙两地相距S,则平均速度v=2S S+S =2aba+b,又∵a<b,∴v=2aba+b >2abb+b=a.∵a+b>2ab,∴2aba+b−2ab<0,即v<ab,∴a<v<ab.3mx+ny+2=0(m>0,n>0)截得圆(x+3)2+(y+1)2=1的弦长为2,则1m +3n的最小值为()A. 4B. 12C. 16D. 6D【解析】直线mx+ny+2=0(m>0,n>0)截得圆(x+3)2+(y+1)2=1的弦长为2,则直线过圆心,即3m+n=2,则1 m +3n=1m+3n3m2+n2=3+n2m+9m2n≥3+2n2m·9m2n=6,当且仅当n2m=9m2n,m=13,n=1时取等号,则1m +3n的最小值为6.4x,y满足x+4y=4,则x+28y+4xy的最小值为()A.852B.24C.20D.18D【解析】由题意可得x=4-4y>0,y>0,则0<y<1.令2+6y=t,t∈(2,8),则y=t-26,所以x+28y+4xy=8+24y(4-4y)y=2+6y(1-y)y=t8-t6×t-26=36t10t-t-16=3610- t+16t≥3610-8=18,当且仅当t=4时取等号,则x+28y+4xy的最小值为18.二、填空题(每小题5分,共25分)5.当x>1时,函数y=x+1x-1的最小值是.3【解析】因为x>1,y=x+1x-1=(x-1)+1x-1+1≥2(x-1)·1x-1+1=3,当且仅当x-1=1x-1,且x>1,即x=2时等号成立,故函数y的最小值为3.6.实数x,y满足x+2y=2,则3x+9y的最小值是.6【解析】利用基本不等式可得3x+9y=3x+32y≥23x·32y=23x+2y,∵x+2y=2,∴3x+9y≥2x+2y=22=6,当且仅当3x=32y,即x=1,y=12时,取等号,即3x+9y 的最小值为6.7P,Q分别是曲线y=x+4x与直线4x+y=0上的动点,则线段PQ长的最小值为.717 17【解析】由y=x+4x可得y=1+4x,若PQ长取最小值,则点P在与直线4x+y=0平行的切线上,且PQ垂直于直线4x+y=0,由y'=-4x=-4,解得x=1或-1.当x=1时,点P(1,5),则点P到直线4x+y=0的距离为17=91717,即此时PQ=91717;当x=-1时,P(-1,-3),则点P到直线4x+y=0的距离为17=71717,即此时PQ=71717<91717,则线段PQ长的最小值为71717.8(a,b)在直线2x+3y-1=0上,则代数式2a +3b的最小值为.25【解析】由题意可得2a+3b=1,a>0,b>0,则2a +3b=2a+3b(2a+3b)=13+6ba+6a b ≥13+26ba·6ab=25,当且仅当a=b=15时取等号,所以代数式2a+3b的最小值为25.9.若不等式1x +41-x≥a对任意的x∈(0,1)恒成立,则a的最大值是.9【解析】由x∈(0,1),得1-x>0,1x +41-x=x+1-xx+4(x+1-x)1-x=5+1-xx+4x 1-x ≥5+21-xx×4x1-x=5+4=9,当且仅当1-xx=4x1-x,即x=13时,取等号,所以1x+41-x的最小值为9,所以a≤9,所以a的最大值为9.[高考冲关](15分钟30分)1.(5分f(x)≤M成立的所有常数M中,我们把M的最小值叫做f(x)的“上确界”,若a,b∈R*且a+b=1,则-12a −2b的“上确界”为()A.-92B.92C.14D.-4A【解析】因为12a +2b=12a+2b(a+b)=52+b2a+2ab≥52+2b2a·2ab=92,当且仅当b=2a=23时取等号,所以-12a−2b≤-92,即-12a−2b的“上确界”为-92.2.(5分S n为正项等比数列{a n}的前n项和,若S12-S6 S6-7·S6-S3S3-8=0,且正整数m,n满足a1a m a2n=2a53,则1m+8n的最小值是()A.75B.53C.95D.157B【解析】设等比数列{a n}的公比为q(q>0),则S12-S6S6=q6,S6-S3S3=q3,q6-7q3-8=0,解得q=2(舍负),则a1a m a2n=a13×2m+ 2n-2=2a53=a13×213,化简得m+2n=15,则1 m +8n=1151m+8n(m+2n)=11517+2nm+8mn≥11517+22nm·8mn=53,当且仅当m=3,n=6时取等号,所以1m +8n的最小值是53.3.(5分)若a>0,b>0,且1a +1b=ab,则a3+b3的最小值为.42【解析】因为a>0,b>0,所以1a +1b=ab≥ab,则ab≥2,所以a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)≥2ab·(2ab-ab)=2(ab)3≥2(2)3=42,当且仅当a=b 时取等号,即a3+b3的最小值为42.4.(5分)已知△ABC的面积S和三边a,b,c满足:S=a2-(b-c)2,b+c=6,则△ABC 面积S的最大值为.36 17【解析】由S=a2-(b-c)2得b2+c2-a2+S=2bc,则2bc cos A+12bc sin A=2bc,所以cos A=1-14sin A,代入cos2A+sin2A=1中解得sin A=817.又b+c=6≥2bc,则bc≤9,当且仅当b=c=3时取等号,所以△ABC面积S的最大值为12bc sin A≤12×9×817=3617.5.(5分x,y均为正数,且方程(x2+xy+y2)·a=x2-xy+y2成立,则a的取值范围是.1 3,1【解析】由(x2+xy+y2)·a=x2-xy+y2可得a=x2-xy+y2x+xy+y=1-2xyx+xy+y=1-2x+1+y,又x,y均为正数,所以xy +yx+1≥2+1=3,0<2xy+yx+1≤23,13≤1-2xy+yx+1<1,则a的取值范围是13,1.6.(5分2ax+by-1=0(a>-1,b>0)经过曲线y=cosπx+1(0<x<1)的对称中心,则1a+1+2b的最小值为.3+222【解析】曲线y=cos πx+1(0<x<1)的对称中心12,1在直线2ax+by-1=0上,则a+b=1,1a+1+2b=121a+1+2b[(a+1)+b]=123+ba+1+2(a+1)b≥1 23+2ba+1·2(a+1)b=3+222,当且仅当ba+1=2(a+1)b时取等号,则1a+1+2b的最小值为3+222.专题4 一元二次不等式及其解法专题[基础达标](25分钟50分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.若不等式x2+px+4≤0恰好有一个解,则实数p的值为()A.4B.-4C.±4D.以上都不对C【解析】由已知可得方程x2+px+4=0有两个相等的实数根,所以Δ=p2-16=0,解得p=±4.2.若不等式2kx2+kx-38<0对一切实数x都成立,则k的取值范围为() A.(-3,0) B.[-3,0) C.[-3,0] D.(-3,0]D【解析】当k=0时,显然成立;当k≠0时,即一元二次不等式2kx2+kx-38<0对一切实数x都成立,则k<0,k2-4×2k×-38<0,解得-3<k<0.综上,满足不等式2kx2+kx-38<0对一切实数x都成立的k的取值范围是(-3,0].3x的不等式x2+ax-2>0在区间[1,5]上有解,则实数a的取值范围为()A.-235,+∞B.-235,1C.(1+∞)D.(-∞,-1)A【解析】令f(x)=x2+ax-2,则f(0)=-2.①若顶点横坐标x=-a2≤0,要使关于x的不等式x2+ax-2>0在区间[1,5]上有解,则应满足f(5)>0,解得a>-235,即此时a≥0;②若顶点横坐标x=-a2>0,要使关于x的不等式x2+ax-2>0在区间[1,5]上有解,也应满足f(5)>0,解得a>-235,即此时-235<a<0.综上可知,实数a的取值范围是-235,+∞.4p:∃x∈R,(m+1)(x2+1)≤0,命题q:∀x∈R,x2+mx+1>0恒成立.若p∧q为假命题,则实数m应满足()A.m≥2B.m≤-2或m>-1C.m≤-2或m≥2D.-1<m≤2B【解析】若命题p:∃x∈R,(m+1)(x2+1)≤0是真命题,则m+1≤0,m≤-1;若命题q:∀x∈R,x2+mx+1>0恒成立是真命题,则Δ=m2-4<0,即-2<m<2,所以若p∧q为真命题,则-2<m≤-1,所以p∧q为假命题时实数m应满足m≤-2或m>-1.二、填空题(每小题5分,共20分)5x的不等式x2-ax-4>0在x∈[-2,1]时无解,则实数a 的取值范围是.[-3,0]【解析】不等式x2-ax-4>0,x∈[-2,1]无解,即x2-ax-4≤0,x∈[-2,1]恒成立,则4+2a-4≤0,1-a-4≤0,解得-3≤a≤0.6.已知不等式组x2-4x+3<0,x2-6x+8<0的解集是不等式2x2-9x+a<0的解集的子集,则实数a的取值范围是.(-∞,9]【解析】不等式组x2-4x+3<0,x2-6x+8<0的解集是{x|2<x<3},设f(x)=2x2-9x+a,则由题意得f(2)≤0,f(3)≤0,解得a≤9.7.若关于x的不等式a≤34x2-3x+4≤b的解集恰好是[a,b],则a+b=.4【解析】二次函数y=34x2-3x+4的顶点坐标为(2,1),开口向上.若a>1,则由图象可知原不等式的解集是两个区间的并集,不合题意,故a≤1,此时a≤34x2-3x+4的解集为R,所以原不等式的解集即为34x2-3x+4≤b的解集,所以a,b为方程34x2-3x+4=b的两个不同根,则a+b=4.8.若对任意实数p∈[-1,1],不等式px2+(p-3)x-3>0成立,则实数x的取值范围为.(-3,-1)【解析】不等式可变形为(x2+x)p-3x-3>0,令f(p)=(x2+x)p-3x-3,p∈[-1,1].原不等式成立等价于f(p)>0,p∈[-1,1],即f(-1)>0,f(1)>0,即-x2-x-3x-3>0,x2+x-3x-3>0,解得-3<x<-1.三、解答题(共10分)9.(10分)若不等式ax2+5x-2>0的解集是 x|12<x<2.(1)求实数a的值;(2)求不等式ax2-5x+a2-1>0的解集.【解析】(1)由题意知a<0,且方程ax2+5x-2=0的两个根为12,2,则-5a=12+2,解得a=-2.(2)由(1)知a=-2,则ax2-5x+a2-1>0即为-2x2-5x+3>0,即为2x2+5x-3<0,解得-3<x<12,即不等式ax2-5x+a2-1>0的解集为-3,12.[高考冲关](15分钟30分)1.(5分f(x)=x2+2x(x<0),-x2(x≥0),若f(f(a))≤3,则实数a的取值范围是()A.(-∞,-3]B.[-3,+∞)C.[-3,3]D.(-∞,3]D【解析】令f(a)=t,则f(t)≤3⇔t<0,t2+2t≤3或t≥0,-t2≤3,解得t≥-3,则f(a)≥-3⇔a<0,a2+2a≥-3或a≥0,-a2≥-3,解得a<0或0≤a≤3,则实数a的取值范围是(-∞,3].2.(5分a>0,b>0,函数f(x)=ax2+b满足:对任意实数x,y,有f(xy)+f(x+y)≥f(x)f(y),则实数a的取值范围是() A. (0,1] B. (0,1) C. (0,2) D. (0,2]B【解析】令y=0,得f(0)+f(x)≥f(x)f(0),即a(1-b)x2+2b-b2≥0对任意实数x恒成立,所以有b=1或1-b>0,2b-b2≥0,所以b的范围是(0,1].再令y=-x,得f(-x2)+f(0)≥f(x)f(-x),即为a(a-1)x4+2abx2+b2-2b≤0对任意实数x恒成立,当a=1时,x2≤2-b2不恒成立,所以a(a-1)<0,解得0<a<1.3.(5分x的不等式a cos 2x+cos x≥-1恒成立,则实数a 的取值范围是.0,2+24【解析】原不等式即为a(2cos2x-1)+cos x≥-1,令cos x=t,t∈[-1,1],则2at2+t+1-a≥0,t∈[-1,1]恒成立.令f(t)=2at2+t+1-a,t∈[-1,1],由f(-1)=2a-1+1-a=a≥0,当a=0时,f(t)=t+1≥0,t∈[-1,1]恒成立,则a=0适合.当a>0时,对称轴t=-14a <0,当t=-14a≤-1,即0<a≤14时,f(t)min=f(-1)=a≥0,所以0<a≤14;当-1<-14a<0,即a>14时,f(t)min=f-14a=-18a+1-a≥0,解得2-24≤a≤2+24,所以14<a≤2+24.综上可得实数a的取值范围是0,2+24.4.(5分f(x)=ax2+x-b(a,b均为正数),不等式f(x)>0的解集记为P,集合Q={x|-2-t<x<-2+t}.若对于任意正数t,P∩Q≠⌀,则1a −1b的最大值是.12【解析】因为集合Q实质上是包含-2的一个区间,在该区间上存在实数满足f(x)>0,则f(-2)=4a-2-b≥0,0<b≤4a-2 a>12.所以1a−1b≤1a−14a-2a>12,令g(a)=1a −14a-2a>12,则g'(a)=-4(a-1)(3a-1)a2(4a-2)2,由g'(a)=0得a=1舍去13,且a∈1 2,1时,g'(a)>0,g(a)递增,a∈(1,+∞)时,g'(a)<0,g(a)递减,则g(a)≤g(1)=12,故1a −1b≤12,即1a−1b的最大值是12.5.(10分)若不等式mx2-2x+1-m<0对满足-2≤m≤2的所有m都成立,求实数x的取值范围.【解析】已知不等式可以化为(x2-1)m+1-2x<0.设f(m)=(x2-1)m+1-2x,这是一个关于m的一次函数(或常数函数),要使f(m)<0在-2≤m≤2时恒成立,其等价条件是f(2)=2(x2-1)+1-2x<0,f(-2)=-2(x2-1)+1-2x<0,整理得2x2-2x-1<0,2x2+2x-3>0,解得-1+72<x<1+32,所以实数x的取值范围是-1+72,1+32.。
不等式选讲(有解析2018年高考理科数学易错点)1.(2016全国卷乙)已知函数f(x)=|x+1|-|2x-3|.(1)画出y=f(x)的图象;(2)求不等式|f(x)|1的解集.解析:(1)由题意得f(x)=x-4,x≤-1,3x-2,-1x≤32,-x+4,x32,故y=f(x)的图象如图所示.2.(2017江苏卷)已知a,b,c,d为实数,且a2+b2=4,c2+d2=16,证明:ac+bd≤8.证明:由柯西不等式,得(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2).因为a2+b2=4,c2+d2=16,所以(ac+bd)2≤64,因此ac+bd≤8.3.(2017全国卷Ⅲ)已知函数f(x)=|x+1|-|x-2|.(1)求不等式f(x)≥1的解集;(2)若不等式f(x)≥x2-x+m的解集非空,求m的取值范围.解析:(1)f(x)=-3,x<-1,2x-1,-1≤x≤2,3,x>2.当x<-1时,f(x)≥1无解;当-1≤x≤2时,由f(x)≥1,得2x-1≥1,解得1≤x≤2;当x>2时,由f(x)≥1,解得x>2.所以f(x)≥1的解集为{x|x≥1}.(2)由f(x)≥x2-x+m,得m≤|x+1|-|x-2|-x2+x.而|x+1|-|x-2|-x2+x≤|x|+1+|x|-2-x2+|x| =-|x|-322+54≤54,且当x=32时,|x+1|-|x-2|-x2+x=54,故m的取值范围为-∞,54.4.(2016全国卷甲)已知函数f(x)=x-12+x+12,M为不等式f(x)2的解集.(1)求M;(2)证明:当a,b∈M时,|a+b||1+ab|.解析:(1)f(x)=-2x,x≤-12,1,-12x12,2x,x≥12.当x≤-12时,由f(x)2得-2x2,解得x-1;当-12x12时,f(x)2;当x≥12时,由f(x)2得2x2,解得x1.所以f(x)2的解集M={x|-1x1}.(2)证明:由(1)知,当a,b∈M时,-1a1,-1b1,从而(a+b)2-(1+ab)2=a2+b2-a2b2-1=(a2-1)(1-b2)0.因此|a+b||1+ab|.5.已知函数f(x)=x-12+x+12,M为不等式f(x)2的解集.(1)求M;(2)证明:当a,b∈M时,|a+b||1+ab|.(2)证明由(1)知,当a,b∈M时,-1a1,-1b1,从而(a+b)2-(1+ab)2=a2+b2-a2b2-1=(a2-1)(1-b2)0,即(a+b)2(1+ab)2,因此|a+b||1+ab|. 6.已知函数f(x)=|x+1|-2|x-a|,a0.(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|-10.当x≤-1时,不等式化为x-40,无解;当-1x1时,不等式化为3x-20,解得23x1;当x≥1时,不等式化为-x+20,解得1≤x2.所以f(x)1的解集为x23x2.(2)由题设可得,f(x)=x-1-2a,x-1,3x+1-2a,-1≤x≤a,-x+1+2a,xa.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A2a-13,0,B(2a+1,0),C(a,a+1),△ABC的面积为23(a+1)2.由题设得23(a+1)26,故a2.所以a的取值范围为(2,+∞).7.解不等式|x+3|-|2x-1|x2+1.8.设a,b,c均为正实数,试证明不等式12a+12b+12c≥1b+c+1c+a+1a+b,并说明等号成立的条件.解因为a,b,c均为正实数,所以1212a+12b≥12ab≥1a+b,当且仅当a=b时等号成立;1212b+12c≥12bc≥1b+c,当且仅当b=c时等号成立;1212c+12a≥12ca≥1c+a,当且仅当a=c时等号成立.三个不等式相加,得12a+12b+12c≥1b+c+1c+a+1a+b,当且仅当a=b=c时等号成立.9.若a、b、c均为实数,且a=x2-2y+π2,b=y2-2z+π3,c=z2-2x+π6.求证:a、b、c中至少有一个大于0.证明假设a、b、c都不大于0,即a≤0,b≤0,c≤0,所以a+b+c≤0.而a+b+c=(x2-2y+π2)+(y2-2z+π3)+(z2-2x +π6)=(x2-2x)+(y2-2y)+(z2-2z)+π=(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2+π-3.所以a+b+c0,这与a+b+c≤0矛盾,故a、b、c中至少有一个大于0.易错起源1、含绝对值不等式的解法例1、已知函数f(x)=|x-a|,其中a>1.(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4-|x-4|的解集;(2)已知关于x的不等式|f(2x+a)-2f(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2},求a的值.(2)记h(x)=f(2x+a)-2f(x),则h(x)=-2a,x≤0,4x-2a,0<x<a,2a,x≥a.由|h(x)|≤2,解得a-12≤x≤a+12.又已知|h(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2},所以a-12=1,a+12=2,于是a=3【变式探究】已知函数f(x)=|x-2|-|x-5|.(1)证明:-3≤f(x)≤3;(2)求不等式f(x)≥x2-8x+15的解集.(1)证明f(x)=|x-2|-|x-5|=-3,x≤2,2x-7,2x5,3,x≥5.当2x5时,-32x-73.所以-3≤f(x)≤3.(2)由(1)可知,当x≤2时,f(x)≥x2-8x+15的解集为空集;当2x5时,f(x)≥x2-8x+15的解集为{x|5-3≤x5};当x≥5时,f(x)≥x2-8x+15的解集为{x|5≤x≤6}.综上,不等式f(x)≥x2-8x+15的解集为{x|5-3≤x≤6}.【名师点睛】(1)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.(2)用图象法、数形结合可以求解含有绝对值的不等式,使得代数问题几何化,既通俗易懂,又简洁直观,是一种较好的方法.【锦囊妙计,战胜自我】含有绝对值的不等式的解法(1)|f(x)|a(a0)⇔f(x)a或f(x)-a;(2)|f(x)|a(a0)⇔-af(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.易错起源2、不等式的证明例2(1)已知x,y均为正数,且xy.求证:2x+1x2-2xy +y2≥2y+3.(2)已知实数x,y满足:|x+y|13,|2x-y|16,求证:|y|518.证明(1)因为x0,y0,x-y0,2x+1x2-2xy+y2-2y=2(x-y)+1x-y2=(x-y)+(x-y)+1x-y2≥33x-y21x-y2=3,所以2x+1x2-2xy+y2≥2y+3,(2)因为3|y|=|3y|=|2(x+y)-(2x-y)|≤2|x+y|+|2x-y|,由题设知|x+y|13,|2x-y|16,从而3|y|23+16=56,所以|y|518.【变式探究】(1)若a,b∈R,求证:|a+b|1+|a+b|≤|a|1+|a|+|b|1+|b|.(2)已知a,b,c均为正数,a+b=1,求证:a2b+b2c +c2a≥1.证明(1)当|a+b|=0时,不等式显然成立.当|a+b|≠0时,由0|a+b|≤|a|+|b|⇒1|a+b|≥1|a|+|b|,所以|a+b|1+|a+b|=11|a+b|+1≤11+1|a|+|b|=|a|+|b|1+|a|+|b|≤|a|1+|a|+|b|1+|b|.(2)因为a2b+b≥2a,b2c+c≥2b,c2a+a≥2c,故a2b+b2c+c2a+(a+b+c)≥2(a+b+c),即a2b+b2c+c2a≥a+b+c,所以a2b+b2c+c2a≥1.【名师点睛】(1)作差法应该是证明不等式的常用方法.作差法证明不等式的一般步骤:①作差;②分解因式;③与0比较;④结论.关键是代数式的变形能力.(2)在不等式的证明中,适当“放”“缩”是常用的推证技巧.【锦囊妙计,战胜自我】1.含有绝对值的不等式的性质|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|.2.算术—几何平均不等式定理1:设a,b∈R,则a2+b2≥2ab.当且仅当a=b时,等号成立.定理2:如果a、b为正数,则a+b2≥ab,当且仅当a=b时,等号成立.定理3:如果a、b、c为正数,则a+b+c3≥3abc,当且仅当a=b=c时,等号成立.定理4:(一般形式的算术—几何平均不等式)如果a1,a2,…,an为n个正数,则a1+a2+…+ann≥na1a2…an,当且仅当a1=a2=…=an时,等号成立.易错起源3、柯西不等式的应用例3(2015福建)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14a2+19b2+c2的最小值.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14a2+19b2+c2(4+9+1)≥a2×2+b3×3+c×12=(a +b+c)2=16,即14a2+19b2+c2≥87.当且仅当12a2=13b3=c1,即a=87,b=187,c=27时等号成立.故14a2+19b2+c2的最小值为87.【变式探究】已知定义在R上的函数f(x)=|x+1|+|x -2|的最小值为a.(1)求a的值;(2)若p,q,r是正实数,且满足p+q+r=a,求证:p2+q2+r2≥3.【名师点睛】(1)使用柯西不等式证明的关键是恰当变形,化为符合它的结构形式,当一个式子与柯西不等式的左边或右边具有一致形式时,就可使用柯西不等式进行证明.(2)利用柯西不等式求最值的一般结构为(a21+a22+…+a2n)(1a21+1a22+…+1a2n)≥(1+1+…+1)2=n2.在使用柯西不等式时,要注意右边为常数且应注意等号成立的条件.【锦囊妙计,战胜自我】柯西不等式(1)设a,b,c,d均为实数,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac +bd)2,当且仅当ad=bc时等号成立.(2)设a1,a2,a3,…,an,b1,b2,b3,…,bn是实数,则(a21+a22+…+a2n)(b21+b22+…+b2n)≥(a1b1+a2b2+…+anbn)2,当且仅当bi=0(i=1,2,…,n)或存在一个数k,使得ai=kbi(i=1,2,…,n)时,等号成立.。
易错点1 忽视不等式隐含条件致误设2()f x ax bx =+,若1≤(1)f -≤2,2≤(1)f ≤4,则(2)f -的取值范围是________.【错解】由1(1)22(1)4f f ≤-≤⎧⎨≤≤⎩得1224a b a b ≤-≤⎧⎨≤+≤⎩①②,①+②得:332a ≤≤, ②−①得:112b ≤≤. 由此得4≤(2)f -=4a −2b ≤11,所以(2)f -的取值范围是[4,11].【错因分析】错误的主要原因是多次使用同向不等式的可加性而导致了(2)f -的范围扩大.【试题解析】解法一:设(2)f -=m (1)f -+n (1)f (m 、n 为待定系数),则4a −2b =m (a −b )+n (a +b ),即4a −2b =(m +n )a +(n −m )b ,于是得42m n n m +=⎧⎨-=-⎩,解得31m n =⎧⎨=⎩. ∴(2)f -=3(1)f -+(1)f .又∵1≤(1)f -≤2,2≤(1)f ≤4,∴5≤3(1)f -+(1)f ≤10,即5≤(2)f -≤10.解法二:由(1)(1)f a b f a b -=-⎧⎨=+⎩,得1[(1)(1)]21[(1)(1)]2a f fb f f ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=--⎪⎩,∴(2)f -=4a −2b =3(1)f -+(1)f . 又∵1≤(1)f -≤2,2≤(1)f ≤4,∴5≤3(1)f -+(1)f ≤10,即5≤(2)f -≤10.解法三:由题意,得1224a b a b ≤-≤⎧⎨≤+≤⎩,确定的平面区域如图中阴影部分所示.当(2)f -=4a −2b 过点31(,)22A 时,取得最小值3142522⨯-⨯=; 当(2)f -=4a −2b 过点B (3,1)时,取得最大值4×3−2×1=10,∴5≤(2)f -≤10.【答案】[5,10](1)此类问题的一般解法:先建立待求整体与已知范围的整体的关系,最后通过“一次性”使用不等式的运算求得整体范围;(2)求范围问题如果多次利用不等式的性质有可能扩大变量取值范围.1.已知-2<a +b ≤5,-1≤a -b ≤4,则5a -b 的取值范围为_____________.【答案】(7,22]-易错点2 忽略不等式性质成立的条件给出下列命题:①若,0a b c <<,则c c a b <; ②若33ac bc -->,则a b >;③若a b >且*k ∈N ,则k k a b >; ④若0c a b >>>,则a b c a c b >--. 其中正确命题的序号是 .【错解】①11a b a b <⇒>,又0c <,则c c a b<,故①正确;②当0c <时,a b <,故②不正确;③正确;④由0c a b >>>知0c a c b ->->,∴110c a c b <<--,故a a b c a c b c b <<---,故④不正确.故填①③.【错因分析】①③忽略了不等式性质成立的条件;④中的推论显然不正确.【试题解析】①当ab <0时,c c a b<不成立,故①不正确;②当c <0时,a >b 不成立,故②不正确;③当a =1,b =−2,k =2时,命题不成立,故③不正确;④由a >b >0⇒−a <−b <0⇒0<c −a <c −b ,两边同乘以1()()c a c b --,得110c b c a <<--,又0a b >>,∴a a b c a c b c b >>---,故④正确.故填④. 【答案】④。
2018年高三二轮复习讲练测之讲案【苏教版数学】专题六 不等式考向一:不等式 1.讲高考(1)考纲要求 不等关系了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景. 一元二次不等式① 会从实际情境中抽象出一元二次不等式模型.② 通过函数图像了解一元二次不等式与相应的二次函数、一元二次方程的联系.③ 会解一元二次不等式,对给定的一元二次不等式,会设计求解的程序框图.二元一次不等式组与简单线性规划问题① 会从实际情境中抽象出二元一次不等式组.② 了解二元一次不等式的几何意义,能用平面区域表示二元一次不等式组.③ 会从实际情境中抽象出一些简单的二元线性规划问题,并能加以解决.基本不等式: ① 了解基本不等式的证明过程.② 会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.(2)命题规律:在不等式中,主要热点是线性规划知识、基本不等式以及解不等式,单纯对不等式的性质考查并不多.解不等式主要涉及一元二次不等式、简单的分式不等式、对数和指数不等式等,并且以一元二次不等式为主,重在考查等价转化能力和基本的解不等式的方法;基本不等式的考查重在对代数式的转化过程以及适用条件,等号成立条件的检验,常用来求最值或求恒成立问题中参数的取值范围;线性规划问题是高考的一个必考内容,主要还是强调用数形结合的方法来寻求最优解的过程,体现了数学知识的实际综合应用,有时还有非线性问题的考察(与导数相联系),不等式知识的考查填空题或解答题中均会出现,题目难度为中低档,但考查很广泛,需引起重视.例1. 【2013江苏,11】已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x的解集用区间表示为__________. 【答案】(-5,0)∪(5,+∞).【名师点睛】一元二次不等式是江苏高考数学C 级要求,往往会和其他知识点交汇考察,如分段函数、数列等.会解一元二次不等式是基本要求.例2【2013江苏,9】抛物线y =x 2在x =1处的切线与两坐标轴围成三角形区域为D (包含三角形内部和边界).若点P (x ,y )是区域D 内的任意一点,则x +2y 的取值范围是__________. 【答案】12,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【解析】由题意可知抛物线y =x 2在x =1处的切线方程为y =2x -1.该切线与两坐标轴围成的区域如图中阴影部分所示:当直线x +2y =0平移到过点A 1,02⎛⎫⎪⎝⎭时,x +2y 取得最大值12.当直线x +2y =0平移到过点B(0,-1)时,x +2y 取得最小值-2. 因此所求的x +2y 的取值范围为12,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【名师点睛】本题考查了简单的线性规划问题,平面区域是以导数的形式给出.2.讲基础1.不等式的性质 (),100a b c ac bcc ac bc>>⇒><⇒<(),2a b c d a c b d >>⇒+>+ (),300a b c d ac bd >>>>⇒> (),4011011a b a b a b a b>>⇒<<<⇒> (),50a b a b a b n n n n>>⇒>>()(),或60||||x a a a x a x a x a x a <>⇔-<<>⇔<-> (7)a b m n >>>>000,,,则 b a b m a m a n b n ab<++<<++<1 2.均值不等式:()a b ab a b R a b ab ab a b 222222+≥∈+≥≤+⎛⎝ ⎫⎭⎪+,;;求最值时,你是否注意到“,”且“等号成立”时的条件,积或和其中之一为定a b R ab a b ∈++()()值?(一正、二定、三相等) 注意如下结论:()a b a b ab aba ba b R 22222+≥+≥≥+∈+, 当且仅当时等号成立。
专题7.2 一元二次不等式及其解法【基础巩固】一、填空题1.已知函数f (x )=x 2+ax +b (a ,b ∈R )的值域为[0,+∞),若关于x 的不等式f (x )<c 的解集为(m ,m +6),则实数c 的值为________.【答案】92.对任意的k ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(k -4)x +4-2k 的值恒大于零,则x 的取值范围是________.【答案】{x |x <1或x >3}【解析】x 2+(k -4)x +4-2k >0恒成立,即g (k )=(x -2)k +(x 2-4x +4)>0,在k ∈[-1,1]时恒成立.只需g (-1)>0且g (1)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-5x +6>0,x 2-3x +2>0,解之得x <1或x >3.3.(2015·江苏卷)不等式2x 2-x <4的解集为________.【答案】{x |-1<x <2}【解析】∵2x 2-x <4=22,∴x 2-x <2,即x 2-x -2<0,解得-1<x <2.4.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的取值范围是________.【答案】[0,4]【解析】由题意知a =0时,满足条件.a ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ=a 2-4a ≤0,得0<a ≤4,所以0≤a ≤4. 5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+2x ,x ≥0,-x 2+2x ,x <0,则不等式f (x )>3的解集为________.【答案】{x |x >1}【解析】由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x 2+2x >3或⎩⎪⎨⎪⎧ x <0,-x 2+2x >3,解得x >1.故原不等式的解集为{x |x >1}. 6.(2017·盐城期中)若不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是________.【答案】[-1,4]7.(2017·扬州期末)若关于x 的不等式ax >b 的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,15,则关于x 的不等式ax 2+bx -45a >0的解集为________.【答案】⎝⎛⎭⎪⎫-1,45 【解析】由已知ax >b 的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-∞,15,可知a <0,且b a =15,将不等式ax 2+bx -45a >0两边同除以a ,得x 2+b a x -45<0,即x 2+15x -45<0,解得-1<x <45,故不等式ax 2+bx -45a >0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-1,45. 8.已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是________.【答案】⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0 【解析】二次函数f (x )对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则⎩⎪⎨⎪⎧ f m =m 2+m 2-1<0,f m +1 = m +1 2+m m +1 -1<0, 解得-22<m <0. 二、解答题9.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6.(1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),求实数a ,b 的值.10.某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x 成(1成=10%),售出商品数量就增加85x 成.要求售价不能低于成本价. (1)设该商店一天的营业额为y ,试求y 与x 之间的函数关系式y =f (x ),并写出定义域;(2)若再要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围.解 (1)由题意得,y =100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10·100⎝ ⎛⎭⎪⎫1+850x . 因为售价不能低于成本价,所以100⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 10-80≥0. 所以y =f (x )=40(10-x )(25+4x ),定义域为x ∈[0,2].(2)由题意得40(10-x )(25+4x )≥10 260,化简得8x 2-30x +13≤0.解得12≤x ≤134. 所以x 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.【能力提升】11.(2016·苏北四市模拟)已知函数f (x )=(ax -1)(x +b ),如果不等式f (x )>0的解集是(-1,3),则不等式f (-2x )<0的解集是________.【答案】⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >12或x <-3212.(2017·南通调研)已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <12或x >3,则f (e x )>0(e 是自然对数的底数)的解集是________.【答案】{x |-ln 2<x <l n 3}【解析】法一 依题意可得f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12(x -3)(a <0),则f (e x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)(a <0),由f (e x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫e x -12(e x -3)>0,可得12<e x <3,解得-l n 2<x <ln 3. 法二 由题知,f (x )>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 12<x <3,令12<e x <3,得-ln 2<x <ln 3. 13.(2017·无锡模拟)已知函数f (x )=-x 2+ax +b 2-b +1(a ∈R ,b ∈R ),对任意实数x 都有f (1-x )=f (1+x )成立,当x ∈[-1,1]时,f (x )>0恒成立,则b 的取值范围是________.【答案】(-∞,-1)∪(2,+∞)【解析】由f (1-x )=f (1+x )知f (x )图象的对称轴为直线x =1,则有a 2=1,故a =2. 由f (x )的图象可知f (x )在[-1,1]上为增函数.∴x ∈[-1,1]时,f (x )min =f (-1)=-1-2+b 2-b +1=b 2-b -2,令b2-b-2>0,解得b<-1或b>2.14.解关于x的不等式ax2-(2a+1)x+2<0(a∈R).解原不等式可化为(ax-1)(x-2)<0.。
【最新】数学《不等式》专题解析一、选择题1.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 .14πB .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.2.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.3.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22x y+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22x y+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.4.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tanβ的关系式,结合基本不等式,即可求解.【详解】由()sin2cossinαβαβ-=整理得()sin2cos sinαβαβ-=,即sin cos cos sin2cos sinαβαβαβ-=,化简得sin cos3cos sinαβαβ=,则tan3tanαβ=,所以()2tan tan2tan2tan11tan tan13tan3tantanαββαβαββββ--===+++,又因为β为锐角,所以tan0β>,根据基本不等式213tantanββ≤=+当且仅当tanβ=时等号成立,因为,22ππαβ⎛⎫-∈-⎪⎝⎭,且函数tany 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.5.已知变量,x y满足240240x yx yx+-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则24x y--的最小值为()A.5B.8C.15D.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.6.已知0a >,0b >,且()122y a b x =+为幂函数,则ab 的最大值为( ) A .18B .14C .12D .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.故选:A【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.7.已知,x y满足33025010x yx yx y-+≥⎧⎪+≥⎨⎪+-≤⎩,则36yzx-=-的最小值为()A.157B.913C.17D.313【答案】D【解析】【分析】画出可行域,目标函数36yzx-=-的几何意义是可行域内的点与定点(6,3)P连接的斜率,根据图像得到答案.【详解】画出可行域如图中阴影部分所示,目标函数36yzx-=-的几何意义是可行域内的点与定点(6,3)P连接的斜率.直线330x y-+=与直线10x y+-=交于点13(,)22A-,由图可知,当可行域内的点为A时,PAk最小,故min333211362z-==--.故选:D.【点睛】本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.8.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.9.给出下列五个命题,其中正确命题的个数为()①命题“0x R∃∈,使得20010x x++<”的否定是“x R∀∈,均有210x x++<”;②若正整数m和n满足m n≤()2nm n m-;③在ABC∆中,A B>是sin sinA B>的充要条件;④一条光线经过点()1,3P ,射在直线:10l x y ++=上,反射后穿过点()1,1Q ,则入射光线所在直线的方程为5340x y -+=;⑤已知32()f x x mx nx k =+++的三个零点分别为一椭圆、一双曲线、一抛物线的离心率,则m n k ++为定值. A .2 B .3 C .4 D .5【答案】C 【解析】 【分析】①根据特称命题的否定的知识来判断;②根据基本不等式的知识来判断;③根据充要条件的知识来判断;④求得入射光线来判断;⑤利用抛物线的离心率判断. 【详解】①,命题“0x R ∃∈,使得20010x x ++<”的否定是“x R ∀∈,均有210x x ++≥”,故①错误.②,由于正整数m 和n 满足m n ≤,0n m -≥,由基本不等式得22m n m n+-=,当m n m =-即2n m =时等号成立,故②正确. ③,在ABC ∆中,由正弦定理得sin sin A B a b A B >⇔>⇔>,即sin sin A B A B >⇔>,所以A B >是sin sin A B >的充要条件,故③正确.④,设()1,1Q 关于直线10x y ++=的对称点为(),A a b ,则线段AQ 中点为11,22a b ++⎛⎫ ⎪⎝⎭,则1110221121112AQ a b b k a ++⎧++=⎪⎪⎪+⎨-⎪==+⎪-⎪⎩,解得2a b ==-,所以()2,2A --.所以入射光线为直线AP ,即312321y x --=----,化简得5340x y -+=.故④正确. ⑤,由于抛物线的离心率是1,所以(1)0f =,即10m n k +++=,所以1m n k ++=-为定值,所以⑤正确. 故选:C 【点睛】本小题主要考查特称命题的否定,考查基本不等式,考查充要条件,考查直线方程,考查椭圆、双曲线、抛物线的离心率,属于中档题.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, ∴ “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.已知,a b 都是正实数,则222a ba b a b+++的最大值是( )A .23-B .3-C .1D .43【答案】A 【解析】 【分析】设2,2m a b n a b =+=+,将222a b a b a b+++,转化为2222233a b n ma b a b m n +=--++,利用基本不等式求解. 【详解】设2,2m a b n a b =+=+, 所以22,33m n n ma b --==,所以2222222333a b n m a b a b m n +=--≤-=-++, 当且仅当233n mm n=时取等号.所以2 22 aba b a b+++的最大值是2223-.故选:A【点睛】本题主要考查基本不等式的应用,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.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.过抛物线24x y =的焦点F 作倾斜角为锐角的直线l ,与抛物线相交于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,则直线OM 的斜率的取值范围是( ) A .2⎫+∞⎪⎪⎣⎭ B .[)1,+∞ C .)2,⎡+∞⎣ D .[)2,+∞【答案】C【解析】【分析】假设直线l 方程,代入抛物线方程,利用韦达定理和直线方程求得M 点坐标,利用两点连线斜率公式和基本不等式可求得结果.【详解】由抛物线方程知:()0,1F ,设直线l 的方程为()10y kx k =+>,代入抛物线方程得:2440x kx --=,设点()11,A x y ,()22,B x y ,()00,M x y ,则124x x k +=,M Q 为线段AB 的中点,12022x x x k +∴==, M Q 在直线l 上,200121y kx k ∴=+=+,20021122OM y k k k x k k +∴===+≥=k =时取等号), 即直线OM斜率的取值范围为)+∞.故选:C .【点睛】本题考查直线与抛物线综合应用问题,涉及到利用基本不等式求解最值的问题;关键是能够结合韦达定理,利用一个变量表示出所求的斜率,进而利用基本不等式求得最值.15.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.16.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.17.某学生到工厂实践,欲将一个底面半径为2,高为3的实心圆锥体工件切割成一个圆柱体,并使圆柱体的一个底面落在圆锥体的底面内.若不考虑损耗,则得到的圆柱体的最大体积是( )A.169πB.89πC.1627πD.827π【答案】A【解析】【分析】根据条件求出圆柱的体积,利用基本不等式研究函数的最值即可.【详解】解:设圆柱的半径为r,高为x,体积为V,则由题意可得323r x-=,332x r∴=-,∴圆柱的体积为23()(3)(02)2V r r r rπ=-<<,则33333163331616442()(3)()9442939r r rV r r r rπππ++-=-=g g g g….当且仅当33342r r=-,即43r=时等号成立.∴圆柱的最大体积为169π,故选:A.【点睛】本题考查圆柱的体积和基本不等式的实际应用,利用条件建立体积函数是解决本题的关键,是中档题.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 .32 C .0 D .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.已知正数x ,y 满足144x y+=,则x y +的最小值是( ) A .9B .6C .94D .52【答案】C【解析】【分析】先把x y +转化成114()4x y x y ⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⎭,展开后利用均值不等式即可求解. 【详解】 Q 正数x ,y 满足144x y +=,1141419()1454444y x x y x y x y x y ⎛⎛⎫⎛⎫∴+=+⋅+=++++= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝…, 当且仅当4144y x x y x y⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,即34x =,32y =时,取等号. 故选:C【点睛】本题主要考查了基本不等式在最值问题中的应用,基本不等式一定要把握好“一正,二定,三相等”的原则,属于基础题.20.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.。
不等式0221、已知集合{}|1A x x a =-≤,{}2540B x x x =-+≥。
若A B =∅ ,则实数a 的取值范围是 。
)3,2(22、不等式3)61(log 2≤++xx 的解集为 。
答案:{}(331x ∈---+⋃。
23、不等式0212<---x x 的解集为 。
答案:{|11}x x -<<。
24、不等式x x >-|23|的解集是 。
答案:),1()21,(+∞⋃-∞。
25、若实数,x y 满足2045x y x y +-≥⎧⎪≤⎨⎪≤⎩,则s y x =-的最小值为 。
答案:6-。
26、,0<∃x ,使得不等式t x x --<22成立,则实数t 的取值范围是 。
答案:⎪⎭⎫ ⎝⎛-2,49 27、若关于x 的不等式62<+ax 的解集为()2,1-,则实数a 的值等于 。
答案:—4。
28、如果关于x 的不等式34x x a ---<的解集不是空集,则实数a 的取值范围 是 。
答案:()+∞-,129、若不等式aa x x 4|3||1|+≥-++对任意的实数x 恒成立,则实数a 的取值范 围是 。
答案:}2{)0,(⋃-∞。
30、若关于x 的不等式12a x x ≥++-存在实数解,则实数a 的取值范围是 。
解析:因为12|12|3x x x x ++-≥+-+=,所以12a x x ≥++-存在实数解,有3a ≥,(,3][3,)-∞-+∞ 。
31、当(12)x ∈,时,不等式240x mx ++<恒成立,则m 的取值范围是 。
答案:]5,(-∞。
32、若不等式2229tt a t t +≤≤+在]2,0(∈t 上恒成立,则实数a 的取值范围 是 。
答案:]1,132[。
33、设m 为实数,若22250(,)30{(,)|25}0x y x y x x y x y mx y ⎧⎫-+≥⎧⎪⎪⎪-≥⊆+≤⎨⎨⎬⎪⎪⎪+≥⎩⎩⎭,则m 的取值范围是 。
不等式选讲1.设函数|34|,2()2,21x x f x x x-≤⎧⎪=-⎨>⎪-⎩则不等式()1f x ≥的解集是(A )5[1,]3 (B )5[,3]3(C )5(,1)[,)3-∞+∞ (D )5(,1][,3]3-∞【答案】D【解析】2.不等式组⎩⎨⎧>-<-1)1(log ,2|2|22x x 的解集为 ( ) A .)3,0( B .)2,3( C .)4,3( D .)4,2( 【答案】C【解析】试题分析:由22x -<解得04x <<,由22l o g(1)1x ->可得212x ->,解得x >或x <)4,3(,故选C . 考点:解不等式组.3.选修4-5:不等式选讲已知函数()2f x x a =+ 1x a +--.(Ⅰ)证明: ()34f x ≥; (Ⅱ)若()413f <,求a 的取值范围. 【答案】(Ⅰ)见解析; (Ⅱ)()2,3-.【解析】试题分析:(Ⅰ)利用绝对值三角不等式得到2211x a x a a a ++--≥++,进而证明2314a a ++≥即可; (Ⅱ)讨论去绝对值求解即可. 试题解析:(Ⅰ)()21f x x a x a =++-- ()()21x ax a ≥+--- 21aa =++2133244a ⎛⎫=++≥ ⎪⎝⎭(Ⅱ)因为()2443f a a =++- 221,3{7,3a a a a a a ++≥=-+<,所以()413f <⇔ 23{113a a a ≥++<,或23{713a a a <-+<, 解之得23a -<<,即a 的取值范围是()2,3-.4.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分(文)对于曲线:(,)0C f x y =,若存在非负实数M 和m ,使得曲线C 上任意一点(,)P x y ,||m OP M ≤≤恒成立(其中O 为坐标原点),则称曲线C 为有界曲线,且称M 的最小值0M 为曲线C 的外确界,m 的最大值0m 为曲线C 的内确界. (1)写出曲线1(04)x y x +=<<的外确界0M 与内确界0m ;(2)曲线24y x =与曲线22(1)4x y -+=是否为有界曲线?若是,求出其外确界与内确界;若不是,请说明理由;(3)已知曲线C 上任意一点(,)P x y 到定点12(1,0),(1,0)F F -的距离之积为常数(0)a a >,求曲线C 的外确界与内确界.【答案】(1) 05M = 0m = (2) 03M =,01m = (3) 外确界0M =确界0m【解析】试题分析:(1)根据信息外确界与内确界,即原点到曲线的最大值与最小值,曲线1(04)x y x +=<<的外确界0M 与内确界0m ,即原点到直线1(04)x y x +=<<的最大值与最小值,易得答案;(2)看曲线24y x =与曲线22(1)4x y -+=是否为有界曲线,即看此曲线上的点与原点的距离是否即有最大值又有最小值;(3)根据曲线C 上任意一点(,)P x y 到定点12(1,0),(1,0)F F -的距离之积为常数(0)a a >,求出曲线C 的方程,求外确界与内确界时,注意分类讨论的思想.试题解析:(1)曲线1(04)x y x +=<<的外确界05M =与内确界0m =. 4分(2)对于曲线24y x =,设(,)P x y 为曲线上任意一点||0)OP x ===≥ ||[0,)OP ∴∈+∞∴曲线24y x =不是有界曲线. 7分对于曲线22(1)4x y -+=||13)OP x ===-≤≤ ||[1,3]OP ∴∈∴曲线22(1)4x y -+=是有界曲线.外确界03M =与内确界01m = 10分(3a = 12分a ==22222(1)4x y x a ∴++-= 22(1)y x ∴=+220,1y x ≥≥+ 2222(1)4x x a ∴+≤+ 222(1)x a ∴-≤ 211a x a ∴-≤≤+||OP ==14分若01a <<,则≤≤,外确界0M =0m =分若1a ≥,201x a ≤≤+,≤≤,外确界0M =内确界0m =综合得:外确界0M =0m = 18分.考点:曲线外确界与内确界的求法.5.选修4-5:不等式选讲 已知函数()Ra a x x x f ∈++-=,22.(1)当1=a 时,解不等式()5≥x f ; (2)若存在0x 满足()3200<-+x x f ,求a 的取值范围.【答案】(1){34|-≤x x 或}2≥x (2)71a -<<- 【解析】 试题分析:(1)当a=1时,根据绝对值不等式的解法即可解不等式f (x )≥5;(2)求出f (x )+|x-2|的最小值,根据不等式的关系转化为(f (x )+|x-2|)min <3即可求a 的取值范围试题解析:(1)当1=a 时,122)(++-=x x x f .由5)(≥x f 得5122≥++-x x .当2≥x 时,不等式等价于5122≥++-x x ,解得2≥x ,所以2≥x ; 当221<<-x 时,不等式等价于5122≥++-x x ,即2≥x ,所以x ∈∅; 当21-≤x 时,不等式等价于5122≥---x x ,解得34-≤x ,所以34-≤x . 所以原不等式的解集为{34|-≤x x 或}2≥x . (2)4)42(22422222)(+=--+≥++-=++-=-+a x a x a x x a x x x x f .因为原命题等价于min (()|2|)3f x x +-<, 所以43a +<,所以71a -<<-考点:分段函数的应用;绝对值不等式的解法 6.设函数()231f x x x =++-. (1)解不等式()4f x >;(2)若存在0312x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,,使不等式()01a f x +>成立,求实数a 的取值范围.【答案】(1) {|20}x x x -或;(2) 32⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭,. 【解析】试题分析:(1)结合函数的解析式分类讨论可得不等式的解集为{|20}x x x -或 (2)原问题等价于()m i n 1a f x +>,结合(1)中的结论可得32x =-时, ()min 52f x =,则实数a 的取值范围为32⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭, 试题解析:(1)由题得, ()33223{4 1 2321x x f x x x x x --<-=+-≤≤+>,,,,则有3{ 2324x x <---<或31{ 244x x -≤≤+>或1{ 324x x >+> 解得2x <-或01x <≤或1x >,综上所述,不等式()4f x >的解集为{|20}x x x -或(2)存在0312x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,,使不等式()01a f x +>成立等价于()min 1a f x +> 由(1)知, 312x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,时, ()4f x x =+,∴32x =-时, ()min 52f x =, 故512a +>,即32a >∴实数a 的取值范围为32⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭, 7.[选修4—5:不等式选讲] 已知()()f x x a a R =+∈.(1)若()23f x x ≥+的解集为[]3,1--,求a 的值;(2)若x R ∀∈不等式()22f x x a a a +-≥-恒成立,求实数a 的范围.【答案】(1)0 ;(2)04a ≤≤.【解析】试题分析:(1)若()23f x x ≥+化为()22312290x a x a +-+-≤,可得3,-1是方程 ()22312290x a x a +-+-= 的两根,根据韦达定理可得结果;(2)()()()2f x x a x a x a a +-≥+--=,要不等式()22f x x a a a +-≥-恒成立只需222a a a ≥-,解绝对值不等式即可得结果. 试题解析:()23f x x ≥+即23x a x +≥+,平方整理得:()22312290x a x a +-+-≤,所以-3,-1是方程 ()22312290x a x a +-+-= 的两根,由根与系数的关系得到212243{ 933aa -=---=,解得0a =.(2)因为()()()2f x x a x a x a a +-≥+--= 所以要不等式()22f x x a a a +-≥-恒成立只需222a a a ≥-当0a ≥时, 222a a a ≥-解得04a ≤≤当0a <时, 222a a a -≥-此时满足条件的a 不存在综上可得实数a 的范围是04a ≤≤.【方法点晴】本题主要考查绝对值不等式的解法、绝对值不等式求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 ≥)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(2)是利用方法 ① 求得a 的范围的.8.设不等式-2<|x-1|-|x+2|<0的解集为M ,a,b∈M . (Ⅰ)证明:|36a b +|<14; (Ⅱ)比较|1-4ab|与2|a-b|的大小,并说明理由. 【答案】(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)答案见解析. 【解析】试题分析:(1)首先求得集合M ,然后结合绝对值不等式的性质即可证得题中的结论; (2)利用平方做差的方法可证得|1-4ab |>2|a -b |. 试题解析:(Ⅰ)证明:记f (x ) =|x -1|-|x +2|,则f (x )= 3{-2 1 ,3,x --, 2211.x x x ≤--<<≥,所以解得-12<x <12,故M =(-12,12). 所以,|36a b +|≤13|a |+16|b |<13×12+16×12=14.(Ⅱ)由(Ⅰ)得0≤a 2<14,0≤b 2<14.|1-4ab |2-4|a -b |2=(1-8ab +16a 2b 2)-4(a 2-2ab +b 2)=4(a 2-1)(b 2-1)>0. 所以,|1-4ab |>2|a -b |.视频9.已知函数()1f x x x a =-+-.(1)当1a =-时,求不等式()3f x ≥的解集; (2)如果(),2x R f x ∀∈≥,求a 的取值范围.【答案】(1)33|22x x x ⎧⎫≤-≥⎨⎬⎩⎭或;(2)1a ≤-或3a ≥. 【解析】 试题分析:(1)这是含绝对值的不等式,首先由绝对值的定义去掉绝对值符号,化函数()f x 为分段函数形式,再解不等式()3f x ≥,当然要分类求解;(2)如果(),2x R f x ∀∈≥,说明()f x 的最小值2≥,而由绝对值的性质,知()11f x x a x a ≥-+-=-,即最小值为1a -,因此只要解不等式12a -≥即可.试题解析:(1)当1a =-时,()2,12,112,1x x f x x x x -<-⎧⎪-≤≤⎨⎪>⎩,()1323x f x x <-⎧≥⇔⎨-≥⎩或1123x -≤≤⎧⎨≤⎩或13232x x x >⎧⇔≤-⎨≥⎩或∅或32x ≥,所以,原不等式的解集为33|22x x x ⎧⎫≤-≥⎨⎬⎩⎭或 (2)()11f x x a x a ≥-+-=-,由题意知121a a -≥⇒≤-或3a ≥ 考点:解含绝对值的不等式,不等式恒成立. 10.选修4-5:不等式选讲已知函数()121f x x x =--+的最大值为k . (1)求k 的值;(2)若222,,,2a c abc R b k +∈+=,求()b a c +的最大值. 【答案】(1)2=k ;(2)2. 【解析】试题分析:(1)对函数()x f 零点分段写出解析式,画出函数图象,可知在1-=x 时取到最大值2;(2)()()42222222222222=+++=++⇔=++c b b a c b a b c a ,分别根据重要不等式放缩,可求得最大值.试题解析:解:(1)由于()()()()3,131,113,1x x f x x x x x --≥⎧⎪=---<<⎨⎪+≤⎩,所以()()max 12k f x f ==-=..........5分 (2)由已知22222a cb ++=,有()()22224a b bc +++=,因为222a b ab +≥(当a b =取等号),222b c bc +≥(当b c =取等号), 所以()()()222242a b b c ab bc +++=≥+,即2ab bc +≤,故()max 2b a c +=⎡⎤⎣⎦...............................10分 考点:1.分段函数的最值;2.基本不等式. 11.选修4-5:不等式选讲设函数()2(0)f x x a x a a =-+-<. (1)证明: ()16f x f x ⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭; (2)若不等式()12f x <的解集为非空集,求a 的取值范围. 【答案】(1)详见解析;(2)(-1,0) 【解析】试题分析:(1)()1f x f x ⎛⎫+-⎪⎝⎭1226||x x x x =+++≥(当且仅当1x =±时取等号);(2)作出函数()()23,2{(), 2232()a x x a af x x a x a x a x x a x a-≤=-+-=-<≤->的图象,由图像可求出结果.试题解析:解:(1)()()1122f x f x a x a a a x x x ⎛⎫⎛⎫+-=-+-+--+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()121222x a a x a a x a a x a a x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+--+-+--≥----+---- ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭1212226||x x x x x x x x =+++=+++≥(当且仅当1x =±时取等号) (2)函数()()23,2{(), 2232()a x x a af x x a x a x a x x a x a-≤=-+-=-<≤->的图象如图所示. 当2a x =时, min 2a y =-,依题意: 122a -<,解得1a >-, ∴a 的取值范围是(-1,0).考点:1.绝对值不等式;2.基本不等式. 12.选修4-5:不等式选讲已知,,a b c R ∈,且1ab bc ac ++=.(1)求证:a b c ++≥;(2)若x R ∃∈,使得对一切实数,,a b c 不等式()211m x x a b c +-++≤++恒成立,求m 的取值范围. 【答案】(1)证明见解析;(2)1m ≤. 【解析】试题分析:(1)利用三个数和的完全平方公式,有()2222222a b c a b c ab bc ac ++=+++++3333ab bc ac ≥++=,故a b c ++≥(2)恒成立问题转化为()()2minmin 11m x x a b c +-++≤++.由(1)知()2min3a b c ++=,利用绝对值不等式,有()()11112x x x x -++≥--+=,故23m +≤,1m ≤.试题解析: (1)()22222223333a b c a b c ab bc ac ab bc ac ++=+++++≥++=,所以a b c ++≥当且仅当a b c ==时等号成立.(2)由题意得()()2minmin11m x x a b c +-++≤++,由(1)知()2min3a b c ++=,又()()11112,23,x x x x m m -++≥--+=∴+≤的取值范围为:1m ≤. 考点:不等式选讲.13..(考生注意:请在下列二题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分.) A.(不等式选讲选做题)不等式112≤++x x 的实数解集为_________ B.(坐标系与参数方程选讲选做题)若ABC ∆的底边,2,10A B BC ∠=∠=以B 点为极点,BC 为极轴,则顶点A 的极坐标方程为________________.【答案】⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≤23|x x ;10cos 20+=θρ或2sin 40302θρ-=或102cos 402-=θρ【解析】略14.已知函数R m x m x f ∈--=|,2|)(,当不等式0)2(≥+x f 的解集为[]2,2-时, 实数m 的值为 . 【答案】2【解析】因为0)2(≥+x f 即||0,,0m x m x m m -≥∴-≤≤>,所以m=2.15.当时,对任意实数都成立,则实数的取值范围是_________.【答案】【解析】当时,不等式显然成立;当时,而,∴,即当时,,∴故答案为:.。
1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x +1,x <0,x -1,x ≥0,则不等式x +(x +1)·f (x +1)≤1的解集是( )
A .{x |-1≤x ≤2-1}
B .{x |x ≤1}
C .{x |x ≤2-1}
D .{x |-2-1≤x ≤2-1} 2.若不等式x 2+ax +1≥0对一切x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12恒成立,则a 的最小值为( ) A .0
B .-2
C .-52
D .-3
3.已知a ,b 都是正实数,且满足log 4(2a +b )=log 2ab ,则2a +b 的最小值为( )
A .12
B .10
C .8
D .6 4.若a ,b 是常数,a >0,b >0,a ≠b ,x ,y ∈(0,+∞),则a 2x +b 2y ≥?a +b ?2x +y ,当且仅当a x
=b y 时取等号.利用以上结论,可以得到函数f (x )=3x +41-3x (0<x <13
)的最小值为( ) A .5
B .15
C .25
D .2
5.某公司招收男职员x 名,女职员y 名,x 和y 需满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧ 5x -11y ≥-22,2x +3y ≥9,
2x ≤11.则
z =10x +10y 的最大值是( )
A .80
B .85
C .90
D .100
6.已知不等式(x +y )⎝ ⎛⎭
⎪⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( )
A .2
B .4
C .6
D .8
7.函数y =x 2+7x +10x +1
(x >-1)的最小值为( ) A .2
B .7
C .9
D .10
8.若a 、b 、c >0且a (a +b +c )+bc =4-23,则2a +b +c 的最小值为( ) A.3-1 B.3+1 C .23+2
D .23-2
二、填空题
9.已知x >0,y >0,lg 2x +lg 8y =lg 2,则1x +13y
的最小值是________. 10.对于0≤m ≤4的任意m ,不等式x 2+mx >4x +m -3恒成立,则x 的取值范围是________________. 11.设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则当xy z 取得最大值时,2x +1y -2z
的最大值为________.
12.某运输公司接受了向一地区每天至少运送180 t 物资的任务,该公司有8辆载重为6 t 的A 型卡车和4辆载重为10 t 的B 型卡车,有10名驾驶员,每辆卡车每天往返的次数为A 型卡车4次,B 型卡车3次,每辆卡车每天往返的费用为A 型卡车320元,B 型卡车504元,则公司如何调配车辆,才能使公司所花的费用最低,最低费用为________元.
答案精析
1.C [由题意得不等式x +(x +1)f (x +1)≤1等价于
⎩
⎪⎨⎪⎧ x +1<0,x +(x +1)[-(x +1)+1]≤1,① 或⎩⎪⎨⎪⎧ x +1≥0,x +(x +1)[(x +1)-1]≤1,②
解不等式组①得x <-1;
解不等式组②得-1≤x ≤2-1.
故原不等式的解集是{x |x ≤2-1},故选C.]
2.C [因为x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12,且x 2+ax +1≥0,所以a ≥-⎝ ⎛⎭
⎪⎫x +1x , 所以a ≥-⎝ ⎛⎭
⎪⎫x +1x max . 又y =x +1x 在⎝ ⎛⎦
⎥⎤0,12内是单调递减的, 所以a ≥-⎝ ⎛⎭
⎪⎫x +1x max =-(12+112
)=-52.] 3.C [由题意log 4(2a +b )=log 4ab ,
可得2a +b =ab ,a >0,b >0,
所以2a +b =12·2a ·b ≤12·(2a +b )24
, 所以2a +b ≥8,当且仅当2a =b 时取等号,
所以2a +b 的最小值为8,故选C.]
4.C [由题意可得f (x )=3x +41-3x =323x +221-3x ≥?3+2?23x +?1-3x ?=25,当且仅当33x =21-3x
,即x =15
时取等号,故最小值为25.] 5.C [如图,作出可行域,
由z =10x +10y ⇒y =-x +z 10,它表示斜率为-1,纵截距为z 10的平行直线系, 要使z =10x +10y 取得最大值,
当直线z =10x +10y 通过A (112,92
)时z 取得最大值. 因为x ,y ∈N *
,故A 点不是最优整数解.
于是考虑可行域内A 点附近的整点(5,4),(4,4),
经检验直线经过点(5,4)时,z max =90.] 6.B [不等式(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则1+a +y x +ax y
≥a +2a +1≥9,所以a ≥2或a ≤-4(舍去).所以正实数a 的最小值为4.]
7.C [y =x 2+7x +10x +1
=(x +1)2+5(x +1)+4x +1
=(x +1)+4x +1
+5, 当x >-1,即x +1>0时,y ≥2
(x +1)×4x +1+5=9(当且仅当x =1时取“=”).故选C.]
8.D [由a (a +b +c )+bc =4-23,
得(a +c )·(a +b )=4-2 3.
∵a 、b 、c >0.
∴(a +c )·(a +b )≤⎝ ⎛⎭
⎪⎫2a +b +c 22(当且仅当a +c =b +a ,即b =c 时取“=”), ∴2a +b +c ≥24-23=2(3-1)=23-2.]
9.4
解析 由x >0,y >0,lg 2x +lg 8y
=lg 2,
得lg 2x 8y =lg 2,即2
x +3y =2,
所以x +3y =1,
故1x +13y =(1x +13y
)(x +3y ) =2+3y x +x 3y ≥2+2 3y x ·x 3y =4, 当且仅当3y x =x 3y ,即x =12,y =16
时取等号, 所以1x +13y
的最小值为4. 10.(-∞,-1)∪(3,+∞)
解析 不等式可化为m (x -1)+x 2-4x +3>0在0≤m ≤4时恒成立.
令f (m )=m (x -1)+x 2-4x +3.
则⎩⎪⎨⎪⎧ f ?0?>0,f ?4?>0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-4x +3>0,x 2-1>0,
⇒⎩⎪⎨⎪⎧
x <1或x >3,x <-1或x >1, 即x <-1或x >3. 11.1 解析 由x 2-3xy +4y 2-z =0, 得z =x 2-3xy +4y 2,
∴xy z =xy x 2-3xy +4y 2=1x y +4y x
-3 ≤
124-3=1, 当且仅当x =2y 时取等号.
此时z =2y 2,
∴2x +1y -2z =22y +1y -22y
2 =-(1y )2+2y =-(1y
-1)2+1≤1. 12.2 560
解析 设每天调出A 型卡车x 辆,B 型卡车y 辆,公司所花的费用为z 元,则目标函数z =320x +504y (x ,y ∈N ).
由题意可得,⎩⎪⎨⎪⎧ 0≤x ≤8,x ∈N ,0≤y ≤4,x ∈N ,x +y ≤10,4x ×6+3y ×10≥180.
作出上述不等式组所确定的平面区域即可行域,如图中阴影部分所示.
结合图形可知,z =320x +504y 在可行域内经过的整数点中,点(8,0)使z =320x +504y 取得最小值,z min =320×8+504×0=2 560.
故每天调出A 型卡车8辆,公司所花费用最低为2 560元.。