专题等式约束条件下不等式的范围问题
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专题2.1等式与不等式(精讲精析篇)提纲挈领点点突破热门考点01 不等式的性质及应用1.比较大小的常用方法(1)作差法一般步骤:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差.(2)作商法一般步骤:①作商;②变形;③判断商与1的大小关系;④结论.*(3)函数的单调性法将要比较的两个数作为一个函数的两个函数值,根据函数的单调性得出大小关系. 2.判断不等式是否成立的方法(1)判断不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明.(2)在判断一个关于不等式的命题的真假时,可结合不等式的性质,对数函数、指数函数的性质进行判断. 3.求代数式的取值范围利用不等式性质求某些代数式的取值范围时.一般是利用整体思想,通过“一次性”不等关系的运算求得整体范围,是避免错误的有效途径. 4.不等式性质 (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 (n ∈N ,n ≥2). (8)开方法则:a >b >0⇒n a >nb (n ∈N ,n ≥2).【典例1】(2018·上海高考真题)已知R a ∈,则“1a >”是“11a<”的( ) A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件【答案】A 【解析】a ∈R ,则“a >1”⇒“11a<”, “11a<”⇒“a >1或a <0”, ∴“a >1”是“11a<”的充分非必要条件. 故选:A .【典例2】(2018·上海曹杨二中高一期末)如果,a b c d >>,则下列不等式成立的是( )A.a c b d ->-B.a c b d +>+C.a b d c> D.ac bd >【答案】B 【解析】A 项,当54,31a b c d =>==>=时,2,3a c b d -=-=,则a c b d -<-,故A 项不一定成立; 因为,a b c d >>,两式相加得a c b d +>+,故B 项一定成立;当21,11a b c d =>==>=-时,2,1a bd c =-=,则a b d c<,故C 项不一定成立; D 项,当12,34a b c d =->=-=->=-时,3,8ac bd ==,则ac bd <,故D 项不一定成立;故选:B 【典例3】若,则的大小关系是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 ∵,∴又,∴∴ 故选:D 【特别提醒】考查的命题角度,主要有三个,比较数(式)值的大小、不等式的性质、不等式的性质与其它知识点的交汇.热门考点02 一元二次不等式的解法1.解一元二次不等式的一般步骤(1)化:把不等式变形为二次项系数大于零的标准形式. (2)判:计算对应方程的判别式.(3)求:求出对应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程有没有实根. (4)写:利用“大于取两边,小于取中间”写出不等式的解集. *2.分式不等式的解法求解分式不等式的关键是对原不等式进行恒等变形,转化为整式不等式(组)求解.(1)()()0f x g x >()()()0)00(·f x g x ⇔<><;(2)()()0f x g x ≥ ()0≤⇔()()()0(0)0f x g x g x ≥≤⎧≠⋅⎪⎨⎪⎩3.含有参数的不等式的求解,往往需要对参数进行分类讨论.(1)若二次项系数为常数,首先确定二次项系数是否为正数,再考虑分解因式,对参数进行分类讨论,若不易分解因式,则可依据判别式符号进行分类讨论.(2)若二次项系数为参数,则应先考虑二次项系数是否为零,确定不等式是不是二次不等式,然后再讨论二次项系数不为零的情形,以便确定解集的形式. (3)对方程的根进行讨论,比较大小,以便写出解集.【典例4】((2019·全国高考真题(理))已知集合{}}242{60M x x N x x x =-<<=--<,,则M N ⋂=A .}{43x x -<<B .}{42x x -<<-C .}{22x x -<<D .}{23x x <<【答案】C 【解析】分析:本题考查集合的交集和一元二次不等式的解法,渗透了数学运算素养.采取数轴法,利用数形结合的思想解题.详解:由题意得,{}{}42,23M x x N x x =-<<=-<<,则{}22M N x x ⋂=-<<.故选C .【典例5】(2018·上海曹杨二中高一期末)若集合{}31,2,3,4,0,1x A B xx R x ⎧⎫-==<∈⎨⎬+⎩⎭,则A B ⋂=__________;【答案】{}1,2 【解析】 由301x x -<+⇒ (3)(1)0x x -+< ⇒ 13x ,所以}{13,B x x x R =-<<∈, 又因为{}1,2,3,4A =,所以}{1,2A B ⋂=. 故答案为:{}1,2【典例6】(2015·广东高考真题(文))不等式的解集为 .(用区间表示)【答案】【解析】 由得:,所以不等式的解集为,所以答案应填:.【特别提醒】随着学习的深入,对一元二次不等式的解法解法的独立考查,越来越少,往往作为一种工具、技能,与其它知识点交汇考查.热门考点03 一元二次不等式恒成立问题1.一元二次不等式恒成立问题的求解策略 (1)不等式ax 2+bx +c >0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c >0或⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,b 2-4ac <0.(2)不等式ax 2+bx +c <0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =b =0,c <0或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,b 2-4ac <0.2.一元二次不等式在给定区间上的恒成立问题的求解方法(1)若f (x )>0在集合A 中恒成立,即集合A 是不等式f (x )>0的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的值(或范围).*(2)转化为函数值域问题,即已知函数f (x )的值域为[m ,n ],则f (x )≥a 恒成立⇒f (x )min ≥a ,即m ≥a ;f (x )≤a 恒成立⇒f (x )max ≤a ,即n ≤a .*3.一元二次不等式在参数某区间上恒成立确定变量x 范围的方法解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数.一般情况下,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.即把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解.【典例7】若关于x 的不等式222321x x a a -+>--对一切实数x 都成立,则实数a 的取值范围是______. 【答案】{}13a a -<< 【解析】分析:根据题意可知,只需223x x -+的最小值大于221a a --即可,解不等式即可求出. 详解:因为()2223122y x x x =-+=-+,所以2212a a --<,解得13a -<<.故答案为:{}13a a -<<.【典例8】(2018·天津高考真题(文))已知a R ∈,函数()22220220x x a x f x x x a x ⎧++-≤=⎨-+->⎩,,,.若对任意x ∈[–3,+∞),f (x )≤x 恒成立,则a 的取值范围是__________.【答案】1,28⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】分类讨论:①当0x >时,()f x x ≤即:222x x a x -+-≤, 整理可得:21122a x x ≥-+, 由恒成立的条件可知:()2max 11022a x x x ⎛⎫≥-+> ⎪⎝⎭,结合二次函数的性质可知:当12x =时,2max 1111122848x x ⎛⎫-+=-+= ⎪⎝⎭,则18a ≥; ②当30x -≤≤时,()f x x ≤即:222x x a x ++-≤-,整理可得:232a x x ≤--+, 由恒成立的条件可知:()()2min3230a x x x ≤--+-≤≤,结合二次函数的性质可知: 当3x =-或0x =时,()2min322x x --+=,则2a ≤;综合①②可得a 的取值范围是1,28⎡⎤⎢⎥⎣⎦,故答案为1,28⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【典例9】【2018河南南阳第一中学模拟】已知当11a -≤≤时, ()24420x a x a +-+->恒成立,则实数x 的取值范围是_____________. 【答案】()(),13,-∞⋃+∞【解析】设()()()2244g a x a x x =-+-+,由于()24420x a x a +-+->恒成立,所以()0g a >,因此()()10{ 10g g ->->,整理得22560{ 320x x x x -+>-+>,解得13x x 或,即实数 的取值范围是()(),13,-∞⋃+∞.【总结提升】三道例题,分别代表如下类型:(1)一元二次不等式在R 上的恒成立问题 (2)一元二次不等式在给定区间上的恒成立问题. (3)一元二次不等式给定参数范围的恒成立问题.在这三种类型中,转化与化归思想的应用意识要强,要体会具体转化方法的应用热门考点04 绝对值不等式1.绝对值不等式的解法(1)形如|ax +b|≥|cx +d|的不等式,可以利用两边平方的形式转化为二次不等式求解. (2)形如|ax +b|≤c(c>0)和|ax +b|≥c(c>0)型不等式 ①绝对值不等式|x|>a 与|x|<a 的解集②|ax +b|≤c(c>0)和|ax +b|≥c(c>0)型不等式的解法|ax +b|≤c ⇔-c≤ax +b≤c (c>0), |ax +b|≥c ⇔ax +b≥c 或ax +b≤-c(c>0). 2. 绝对值不等式的应用如果a ,b 是实数,那么|a +b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.【典例10】(2019·天津高考真题(理))设x R ∈,则“250x x -<”是“|1|1x -<”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B 【解析】化简不等式,可知 05x <<推不出11x -<; 由11x -<能推出05x <<,故“250x x -<”是“|1|1x -<”的必要不充分条件, 故选B.【典例11】(2019·上海曹杨二中高一月考)若关于x 的不等式11x x a -++≥的解集为R ,则实数a 的取值范围为______. 【答案】2a ≤ 【解析】由绝对值不等式的性质可得: 1111112-++=-++≥-++=x x x x x x , 又关于x 的不等式11x x a -++≥的解集为R , 即11x x a -++≥恒成立; 所以只需2a ≤. 故答案为: 2a ≤【典例12】解下列不等式:(1)343x ->;(2)523x -≤;(3)115x x ++-≤.【答案】(1)17,,33⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(2)[]1,4(3)55,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】分析:根据公式()0x a a x a >>⇔>或x a <-,()0x a a a x a ≤>⇔-≤≤可以解出(1)(2);利用零点分段法可以解出(3).详解:(1)343343x x ->⇔->或343x -<-,解得73x >或13x <,所以不等式的解集为17,,33⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;(2)5233253x x -≤⇔-≤-≤,解得14x ≤≤,所以不等式的解集为[]1,4; (3)原不等式等价为1115x x x ≥⎧⎨++-≤⎩ 或11115x x x -<<⎧⎨++-≤⎩ 或()1115x x x ≤-⎧⎨-++-≤⎩解得512x ≤≤或11x -<<或512x -≤≤-,即5522x -≤≤,所以不等式的解集为55,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【总结提升】1.绝对值不等式的常用解法有:定义法,公式法,零点分段法,数形结合法,以及平方法.2. 形如|x -a|+|x -b|≥c(或≤c)型的不等式主要有三种解法:(1)分段讨论法:利用绝对值号内式子对应方程的根,将数轴分为(-∞,a],(a ,b],(b ,+∞)(此处设a<b)三个部分,在每个部分上去掉绝对值号分别列出对应的不等式求解,然后取各个不等式解集的并集. (2)几何法:利用|x -a|+|x -b|>c(c>0)的几何意义:数轴上到点12x a x b =和=的距离之和大于c 的全体,|||||()||.|x a x b x a x b a b ≥-+----=-(3)图象法:作出函数12||||y x a x b y c =-+-和=的图象,结合图象求解.热门考点05 基本(均值)不等式及其应用1.通过拼凑法利用基本不等式求最值的策略拼凑法的实质在于代数式的灵活变形,拼系数、凑常数是关键,利用拼凑法求解最值应注意以下几个方面的问题:(1)拼凑的技巧,以整式为基础,注意利用系数的变化以及等式中常数的调整,做到等价变形; (2)代数式的变形以拼凑出和或积的定值为目标; (3)拆项、添项应注意检验利用基本不等式的前提. 2.条件最值的求解通常有三种方法一是“配凑法”.常见的变形技巧有:拆项,并项,也可乘上一个数或加上一个数等,以便于应用基本不等式. 二是将条件灵活变形,利用常数“1”代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用基本不等式求解最值. 三是消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解. *3. 利用基本不等式求解实际应用题的方法(1)此类型的题目往往较长,解题时需认真阅读,从中提炼出有用信息,建立数学模型,转化为数学问题求解.(2)当运用基本不等式求最值时,若等号成立的自变量不在定义域内时,就不能使用基本不等式求解,此时可根据变量的范围用对应函数的单调性求解. 【典例13】(2019·浙江高考真题)若0,0ab >>,则“4a b +≤”是 “4ab ≤”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】当0, 0a >b >时,a b +≥,则当4a b +≤时,有4a b +≤,解得4ab ≤,充分性成立;当=1, =4a b 时,满足4ab ≤,但此时=5>4a+b ,必要性不成立,综上所述,“4a b +≤”是“4ab ≤”的充分不必要条件.【典例14】(2019·上海交大附中高一期末)已知x ,R y *∈,且满足–20xy x y -=,则x y +的最小值为___________.【答案】3+【解析】分析:由题知2xy x y =+,同除xy ,得211x y+=,再借助基本不等式得最小值. 详解:由题知x ,y ,满足20xy x y --=,则2xy x y =+,同除xy ,得211x y+=,212()()3322x yx y x yx y y x +=++=+++,当且仅当2x =1y =时取到等号.故答案为:3+.【典例15】(2019·江苏高一月考)周长为12的矩形,其面积的最大值为( ) A.6 B.7C.8D.9【答案】D 【解析】设矩形的长宽分别为 x ,y , 则2(x +y )=12,化为x +y =6.292x y S xy +⎛⎫∴== ⎪⎝⎭,当且仅当 x =y =3 时取等号.因此面积的最大值是 9.故选:D.【典例16】已知a >0,b >0,a +b =1,求证:11119a b ⎛⎫⎛⎫++≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 【答案】见解析【解析】∵0a >,0b >,1a b +=,∴11+=1+=2+a b b a a a+.同理,11+=2+a b b .∴111122b a a b a b ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=++ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭=5+25+4=9b a a b ⎛⎫+≥⎪⎝⎭,当且仅当b a a b =,即1a=b=2时取“=”.∴11119a b ⎛⎫⎛⎫++≥ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当12a b ==时等号成立. 【总结提升】1.基本不等式的综合应用求解策略(1)应用基本不等式判断不等式是否成立:对所给不等式(或式子)变形,然后利用基本不等式求解. (2)条件不等式的最值问题:通过条件转化成能利用基本不等式的形式求解.(3)求参数的值或范围:观察题目特点,利用基本不等式确定相关成立条件,从而得到参数的值或范围. 2. 基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,因此可以用在一些不等式的证明中,还可以用于求代数式的最值或取值范围.如果条件等式中,同时含有两个变量的和与积的形式,就可以直接利用基本不等式对两个正数的和与积进行转化,然后通过解不等式进行求解.热门考点06.二次函数(1)二次函数解析式的三种形式: 一般式:f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0).顶点式:f (x )=a (x -m )2+n (a ≠0),顶点坐标为(m ,n ). 零点式:f (x )=a (x -x 1)(x -x 2)(a ≠0),x 1,x 2为f (x )的零点. (2)二次函数的图象和性质解析式f (x )=ax 2+bx +c (a >0)f (x )=ax 2+bx +c (a <0)图象定义域 (-∞,+∞) (-∞,+∞)值域⎣⎡⎭⎫4ac -b 24a ,+∞ ⎝⎛⎦⎤-∞,4ac -b 24a单调性在⎝⎛⎦⎤-∞,-b2a 上单调递减; 在⎣⎡⎭⎫-b2a ,+∞上单调递增 在⎝⎛⎦⎤-∞,-b2a 上单调递增; 在⎣⎡⎭⎫-b2a ,+∞上单调递减 对称性函数的图象关于x =-b2a对称【典例17】(2019·北京临川学校高二期末(文))若函数f(x)=8x 2-2kx -7在[1,5]上为单调函数,则实数k 的取值范围是( ) A .(-∞,8] B .[40,+∞)C .(-∞,8]∪[40,+∞)D .[8,40]【答案】C 【解析】由题意得,函数()2827f x x kx =--图象的对称轴为8kx =,且抛物线的开口向上, ∵函数()2827f x x kx =--在[1,5] 上为单调函数, ∴18k ≤或58k≥, 解得8k ≤或40k ≥,∴实数k 的取值范围是][(),840,∞∞⋃-+. 故选C .【典例18】(浙江省名校新高考研究联盟(Z20)2019届联考)】设函数,当时,记的最大值为,则的最小值为______.【答案】 【解析】 去绝对值,利用二次函数的性质可得,在的最大值为,,,中之一,所以可得,, ,,上面四个式子相加可得即有,可得的最小值为.故答案为.【总结提升】1.研究二次函数单调性的思路(1)二次函数的单调性在其图象对称轴的两侧不同,因此研究二次函数的单调性时要依据其图象的对称轴进行分类讨论.(2)若已知f (x )=ax 2+bx +c (a >0)在区间A 上单调递减(单调递增),则A ⊆⎝⎛⎦⎤-∞,-b 2a ⎝⎛⎭⎫A ⊆⎣⎡⎭⎫-b2a ,+∞,即区间A 一定在函数对称轴的左侧(右侧). 2.二次函数最值问题的类型及求解策略(1)类型:①对称轴、区间都是给定的;②对称轴动、区间固定;③对称轴定、区间变动.(2)解决这类问题的思路:抓住“三点一轴”数形结合,三点是指区间两个端点和中点,一轴指的是对称轴,结合配方法,根据函数的单调性及分类讨论的思想即可完成.热门考点07. 三个“二次”之间的关系(1)关于x 的一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)或ax 2+bx +c <0(a ≠0)的解集;若二次函数为f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则一元二次不等式f (x )>0或f (x )<0的解集,就是分别使二次函数f (x )的函数值为正值或负值时自变量x 的取值的集合. (2)三个“二次”之间的关系:设f (x )=ax 2+bx +c (a >0),方程ax 2+bx +c =0的判别式Δ=b 2-4ac判别式Δ=b 2-4acΔ>0Δ=0Δ<0解不等式f (x )>0求方程f (x )=0的解有两个不等的实数解x 1,x 2有两个相等的实数解x 1=x 2没有实数解或f (x )< 0的步骤画函数y =f (x )的示意图得不等式 的解集f (x )>0__{x |x <x 1 或x >x 2}__ {x |x ≠-b2a} Rf (x )<0__{x |x 1<x <x 2}____∅____∅__【典例19】(2020·宜宾市叙州区第一中学校高一月考(理))已知函数2()1(0)f x x ax a =++>.(1)若()f x 的值域为[0,)+∞,求关于x 的方程()4f x =的解;(2)当2a =时,函数22()[()]2()1g x f x mf x m =-+-在[2,1]-上有三个零点,求m 的取值范围.【答案】(1)3x =-或1x =.(2)(1,2] 【解析】(1)因为()f x 的值域为[)0,+∞,所以()22min 1110242a f x f a a ⎛⎫=-=-+= ⎪⎝⎭. 因为0a >,所以2a =,则()221f x x x =++.因为()4f x =,所以2214x x ++=,即2230x x +-=, 解得3x =-或1x =.(2)()()()2221g x f x mf x m ⎡⎤=-+-⎣⎦在[]2,1-上有三个零点等价于方程()()22210f x mf x m ⎡⎤-+-=⎣⎦在[]2,1-上有三个不同的根. 因为()()22210f x mf x m ⎡⎤-+-=⎣⎦,所以()1f x m =+或()1f x m =-. 因为2a =,所以()221f x x x =++.结合()f x 在[]2,1-上的图象可知,要使方程()()22210f x mf x m ⎡⎤-+-=⎣⎦在[]2,1-上有三个不同的根,则()1f x m =+在[]2,1-上有一个实数根,()1f x m =-在[]2,1-上有两个不等实数根, 即114011m m <+≤⎧⎨<-≤⎩,解得12m <≤.故m 的取值范围为(]1,2.【典例20】(2015·浙江省高考真题(文))设函数2(),(,)f x x ax b a b R =++∈.(1)当214a b时,求函数()f x 在[1,1]-上的最小值()g a 的表达式; (2)已知函数()f x 在[1,1]-上存在零点,021b a ≤-≤,求b 的取值范围.【答案】(1)222,2,4(){1,22,2,24a a a g a a a a a ++≤-=-<≤-+>;(2)[3,9--【解析】 (1)当214a b时,2()()12a f x x =++,故其对称轴为2a x =-.当2a ≤-时,2()(1)24a g a f a ==++.当22a -<≤时,()()12a g a f =-=.当2a >时,2()(1)24a g a f a =-=-+.综上,222,2,4(){1,22,2,24a a a g a a a a a ++≤-=-<≤-+>(2)设,s t 为方程()0f x =的解,且11t -≤≤,则{s t ast b+=-=.由于021b a ≤-≤,因此212(11)22t ts t t t --≤≤-≤≤++. 当01t ≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于222032t t --≤≤+和212932t t t --≤≤-+所以293b -≤≤-当10t -≤≤时,222222t t t b t t --≤≤++, 由于22202t t --≤<+和2302t t t --≤<+,所以30b -≤<.综上可知,b 的取值范围是[3,9--. 【规律总结】一元二次不等式ax 2+bx +c >0(a ≠0)的解集的端点值是一元二次方程ax 2+bx +c =0的根,也是函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交点的横坐标.巩固提升1.(2017·浙江省高考真题)若函数()2f x =x ax b ++在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则M m -的值( )A .与a 有关,且与b 有关B .与a 有关,但与b 无关C .与a 无关,且与b 无关D .与a 无关,但与b 有关【答案】B 【解析】因为最值在2(0),(1)1,()24a a fb f a b f b ==++-=-中取,所以最值之差一定与b 无关,选B .2.(2019·上海市吴淞中学高一月考)设集合{}0,1,2,3,4,5U =,{}1,2A =,{}2|230B x Z x x =∈--<,则()A B =U( )A.{}0,1,2,3B.{}5C.{}1,2,4D.{}0,3,4,5【答案】D 【解析】{}{}{}2|230|130,1,2B x Z x x x Z x =∈--<=∈-<<=,所以{}1,2A B =,所以(){}0,3,4,5UA B =,故选:D.3.(2017天津,文2)设x ∈R ,则“20x -≥”是“|1|1x -≤”的( ) (A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充要条件 (D )既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】20x -≥,则2x ≤,11x -≤,则111,02x x -≤-≤≤≤,{}{}022x x x x ≤≤⊂≤ ,据此可知:“20x -≥”是“11x -≤”的的必要的必要不充分条件,本题选择B 选项.4.(2019·上海曹杨二中高一月考)如果a ,b ,c ,满足c b a <<,且0ac <,那么下列不等式不成立的是( ) A.ab ac > B.()0c b a ->C.2ab ab <D.()0ac a c -<【答案】C 【解析】因为c b a <<,且0ac <,所以0a >,0c <,因此ab ac >;A 正确; 又0b a -<,所以()0c b a ->;B 正确; 当13b =时,219=b ,此时2ab ab >,C 错误; 因为0a c ->,所以()0ac a c -<;D 正确. 故选:C5.(2018·上海市川沙中学高一期末)若2x =是方程222160x ax b ++-=的解,则ab 的最大值是( ) A.16 B.12C.8D.4【答案】D 【解析】因为2x =是方程222160x ax b ++-=的解, 所以822160++-=a b ,即4a b +=,所以242+⎛⎫≤= ⎪⎝⎭a b ab ,当且仅当2a b ==时,取等号. 故选:D6.(2019·上海市吴淞中学高一月考)已知{}|0A x x =≥,{}2|10B x x bx =++=,若AB =∅,则实数b 的取值范围是( ) A.{}|2b b ≥ B.{}|2b b ≥ C.{}|22b b -<< D.{}|2b b >-【答案】D 【解析】 ∵AB =∅,∴方程210x bx ++= 有两负根或无根,则240b b ⎧-⎨-<⎩ 或240b -<, 解得:2b ≥ 或22b -<<, ∴实数b 的取值范围是{}|2b b >- 故选:D7.已知关于x 的不等式210x x a -+-≥在R 上恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A.5,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B.5,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦C.5,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D.5,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】D 【解析】记()21f x x x a =-+-,则原问题等价于二次函数()21f x x x a =-+-的最小值大于或等于0.而()21524f x x a ⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭,当12x =时,()min 54f x a =-,所以504a -≥,即54a ≥. 故选:D .8.(2014·全国高考真题(文))不等式组(2)0{1x x x +><的解集为( )A .{|21}x x -<<-B .{|10}x x -<<C .{|01}x x <<D .{|1}x x >【答案】C 【解析】(2)020{{01111x x x x x x x +>-∴∴<<<-<<或,所以不等式的解集为{|01}x x <<9.若关于x 的不等式2162a b x x b a+<+对任意的0a >,0b >恒成立,则实数x 的取值范围是( ) A.{}20x x -<< B.{|2x x <-或}0x > C.{}42x x -<< D.{|4x x <-或}2x >【答案】C 【解析】因为0a >,0b >,所以161628a b a bb a b a+⋅=(当且仅当4a b =时等号成立),所以由题意,得228x x +<,解得42x -<<,故选:C10.(2019·上海市莘庄中学高一期中)已知,x y R +∈且2xy =,则当x =________时,224x y +取得最小值.【答案】2 【解析】因为2xy =,所以2y x=222222216448x y x x x x ⎛⎫+= =++≥⎝⎭=⎪当且仅当2216x x=,即2x =时,224x y +取得最小值. 故答案为:211.(2018·上海高一期末)设{}2=320A x x x -+≤,(]=,B n -∞,如果AB =∅,则实数n 的取值范围是_________. 【答案】1n < 【解析】 由题知,{}12A x x =≤≤{}B x x n =≤,A B =∅,∴ 作图如下:由图得,n<1. 故答案为:n<112.(2019·上海闵行中学高一期中)若关于x 的不等式0x bx a-<-的解集是(2,3),则a b +=________ 【答案】5 【解析】 因为不等式0x bx a-<-的解集是(2,3) 即2,3x x ==是方程()()0x b x a --=的解 所以2,3b a ==或2,3a b == 则5a b += 故答案为:513.(2019·海南高一期中)设0x >,0y >,且18x y +=,则xy 的最大值为_______. 【答案】81 【解析】0x ,0y >,2x yxy +∴≥ 即2812x y xy +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭, 当且仅当9x y ==时等号成立,()max 81xy ∴=. 故答案为:8114.(2020·山东省微山县第一中学高一月考)已知函数2()2(1)4f x x k x =+-+.(1)若函数()f x 在区间[]2,4上具有单调性,求实数k 的取值范围; (2)若()0f x >对一切实数x 都成立,求实数k 的取值范围. 【答案】(1)(,3][1,)-∞-⋃-+∞(2)()1,3-【解析】(1)由函数2()2(1)4f x x k x =+-+知,函数()f x 图象的对称轴为1x k =-.因为函数()f x 在区间[]2,4上具有单调性,所以12k -≤或14k -≥,解得3k ≤-或1k ≥-,所以实数k 的取值范围为(,3][1,)-∞-⋃-+∞.(2)解法一:若()0f x >对—切实数x 都成立,则∆<0,所以24(1)160k --<,化简得2230k k --<,解得13k -<<,所以实数k 的取值范围为()1,3-.解法二:若()0f x >对一切实数x 都成立,则min ()0f x >, 所以2min 164(1)()04k f x --=>, 化简得2230k k --<, 解得13k -<<,所以实数k 的取值范围为()1,3-.15.(2019·上海市吴淞中学高一月考)已知全集U =R ,集合{}2|340A x x x =+-≤,{}|11B x m x m =-≤≤+.(1)若1m =,求()U A B ;(2)若B A ⊆,求m 的取值范围.【答案】(1)(){}|40U B A x x =-≤<;(2)[]3,0- 【解析】(1)若1m =,则{}|02B x x =≤≤,所以{|0U B x x =<或}2x >,又因为{}|41A x x =-≤≤,所以(){}|40U B A x x =-≤< .(2)由(1)得,{}|41A x x =-≤≤,又因为B A ⊆,所以1411m m -≥-⎧⎨+≤⎩ ,解得[]3,0m ∈-. 16.(2019·上海曹杨二中高一月考)若关于x 的不等式()()21120k x k x -+-+>的解集为R ,求k 的取值范围.【答案】[)1,9【解析】当10k -=,即1k =时,原不等式可化为20>,显然恒成立,满足题意;当10k -≠,即1k ≠时,由不等式()()21120k x k x -+-+>的解集为R , 可得:()()2101810k k k ->⎧⎪⎨∆=---<⎪⎩,即1(1)(9)0k k k >⎧⎨--<⎩,解得:19k <<. 综上,k 的取值范围是[)1,9.。
2023年中考数学重点知识专题----已知不等式解集求参数值或参数范围(含答案解析)◆ 题型一:已知不等式确定的解集,求参数值或者范围几种常见考法: ① {若我们计算的结果为a <x <b 而题中给的结果为1<x 2,因为不等(组)的解集是确定的,则{a =1b =2② {若我们计算到ax <a ,因为未知a 的正负,无法下一步运算而题中给的结果为x <1,根据不等式的性质,则a >0③ {若我们计算的结果为{x <bx <2而题中给的结果为x <2,根据不等式解集的取法,“同小取小”,则b ≥2④ {若我们计算的结果为{x <bx <2而题中给的结果为x <b ,根据不等式解集的取法,“同小取小”,则b ≤2⑤ {若我们计算的结果为{x >b x >2而题中给的结果为x >2,根据不等式解集的取法,“同大取大”,则b ≤2⑥ {若我们计算的结果为{x >b x >2而题中给的结果为x >b ,根据不等式解集的取法,“同大取大”,则b ≥21. (2022·河北·模拟预测)已知a 是自然数,如果关于x 的不等式(a -3) x >a -3的解集为x <1,那么a 的值为( )A .1,2B .1,2, 3C .0,1, 2D .2,3【答案】C【分析】根据不等式(a -3)x >a -3的解集为x <1,得a -3<0,即可求解. 【详解】解:∵(a -3)x >a -3,当不等式两边同时除以a -3,若a -3>0,不等式化为x >1, 若a -3<0,则不等式化为x <1, ∴a -3<0,即a <3,符合条件的自然数有0,1,2. 故选:C .【点睛】本题考查根据不等式解集求参数,熟练掌握根据不等式解集确定系数符号是解题的关键.2. (2022·四川成都·模拟预测)关于x 的不等式组{3x −1>4(x −1)x <m 的解集为3x <,那么m 的取值范围是( )A .m ≥3B .m >3C .m <3D .m =3【答案】A【分析】先解出第一个不等式的解集,再由不等式组的解集为3x <,即可求解. 【详解】解:{3x −1>4(x −1)①x <m ②,解不等式①得:3x <, ∵不等式组的解集为3x <, ∴m ≥3. 故选:A【点睛】本题主要考查了解一元一次不等式组,熟练掌握解不等式组解集的口诀:同大取大,同小取小大小小大中间找,大大小小找不到(无解)是解题的关键.1.(2022·重庆市第三十七中学校二模)若数a 既使得关于x 的不等式组{x−a 2+1≤x+a 3x −2a >6无解,又使得关于y的分式方程5y−2−a−y2−y =1的解不小于1,则满足条件的所有整数a 的和为( ) A .−4 B .−3 C .−2 D .−52.(2022·重庆·模拟预测)若关于x 的不等式组{3<0x −4>3(x −2)的解集为x <1,且关于x 的分式方程x+2x−1+m 1−x=3有非负整数解,则符合条件的m 的所有值的和是( )A .6B .8C .11D .143.(2022·重庆市开州区德阳初级中学模拟预测)若关于x 的一元一次不等式组{3x −2≥2(x +2)a −2x <−5的解集为x ≥6,且关于y 的分式方程y+2a y−1−8−3y 1−y=2的解是正整数,则所有满足条件的整数a 的个数是( )A .3B .4C .5D .64.(2022·河北·模拟预测)已知a是自然数,如果关于x的不等式(a-3) x>a-3的解集为x<1,那么a的值为() A.1,2 B.1,2,3 C.0,1,2 D.2,3【答案】C【分析】根据不等式(a-3)x>a-3的解集为x<1,得a-3<0,即可求解.【详解】解:∵(a-3)x>a-3,当不等式两边同时除以a-3,若a-3>0,不等式化为x>1,若a-3<0,则不等式化为x<1,∴a-3<0,即a<3,符合条件的自然数有0,1,2.故选:C.【点睛】本题考查根据不等式解集求参数,熟练掌握根据不等式解集确定系数符号是解题的关键. 5.(2022·山东德州·二模)已知不等式组{x2+3a ≤−22x +5>1的解集在数轴上表示如图所示,则a 的值为( )A .−56B .-1C .−13D .−166.(2022·广东·二模)已知不等式组{x +a ≥0x +b ≤0,的解集为2≤x ≤3,则(a −b)2022的值为( )A .1−B .2022C .1D .−2022【答案】C【分析】解不等式得出x≥-a ,x≤-b ,由不等式组的解集得出-b=3,-a=2,解之求得a 、b 的值,代入计算可得.【详解】解:由x+a≥0,得:x≥-a , 由x+b≤0,得:x≤-b , ∵解集是2≤x≤3, ∴-b=3,-a=2,解得:a=-2,b=-3,∴(a−b)2022=(−2+3)2022=1,故选:C.【点睛】本题考查了解一元一次不等式组,能求出不等式(或组)的解集是解此题的关键.7.(2022·四川成都·模拟预测)关于x的不等式组{3x−1>4(x−1)x<m的解集为3x<,那么m的取值范围是()A.m≥3B.m>3C.m<3D.m=3【答案】A【分析】先解出第一个不等式的解集,再由不等式组的解集为3x<,即可求解.【详解】解:{3x−1>4(x−1)①x<m②,解不等式①得:3x<,∵不等式组的解集为3x<,∴m≥3.故选:A【点睛】本题主要考查了解一元一次不等式组,熟练掌握解不等式组解集的口诀:同大取大,同小取小大小小大中间找,大大小小找不到(无解)是解题的关键.8.(2022·山东·日照市北京路中学二模)若关于x的不等式组{x+1<3x+124x−1≥3(a−x)的解集是x>1,关于y的分式方程ay−1=5y−8y−1−2的解为非负数,则所有符合条件的整数a的和为()A.-18 B.-15 C.0 D.2【答案】B【分析】根据不等式组的解集求出不等式的解集,确定a的取值范围,再根据分式方程的解是非负数确定a 的取值范围,注意排除增根的情况,最后两个a的取值范围合并,就可以算出所有整数a的和.【详解】解:x+1<3x+12,2x+2<3x+1,解得x>1,4x−1≥3(a−x),4x-1≥3a-3x,x≥3a+17,∵关于x 的不等式组的解集为x >1, ∴3a+17≤1,解得a≤2, 又∵ay−1=5y−8y−1−2的解为非负数,∴a=5y −8−2(y −1), ∴y=a+63≥0且y≠1,解得a≥-6且a≠-3,∴a 的取值范围为-6≤a≤2且a≠-3,符合条件的整数a 有:-6、-5、-4、-2、-1、0、1、2,所有的a 相加的和=(-6)+(-5)+(-4)+(-2)+(-1)+(0)+1+2 =-15. 故选:B .【点睛】本题考查含参的一元一次不等式组和含参的分式方程的解.注意含参的不等式的解法和增根的情况是解决本题的关键.9.(2020·河南·模拟预测)已知不等式组{2x −a <1x −4b >3的解集为﹣1<x <1,则(a +b )(b ﹣1)的值为_____.【点睛】本题考查不等式组的计算求解集,关键是和已知解集对应相等,求出a,b的值.10.(2022·甘肃武威·模拟预测)定义新运算“⊗”,规定:a⊗b=a−2b.若关于x的不等式x⊗m>3的解集为x>−1,则m的取值范围是________.【答案】m=-2【分析】根据定义的新运算得到x⊗m=x−2m>3,得x>3+2m,从而3+2m=-1,求得m的值.【详解】解:∵a⊗b=a−2b,∴x⊗m=x−2m,∵x⊗m>3,∴x−2m>3,∴x>2m+3,∵不等式x⊗m>3的解集为x>−1,∴2m+3=−1,∴m=-2,故答案为:m=-2.【点睛】本题考查了新定义运算在不等式的应用,解题的关键是准确理解新定义的运算.◆题型二:已知不等式的特殊解,求参数值或者范围若2<x<m恰有3个整数解,求m的取值范围。
初中数学知识归纳解参数不等式的问题不等式是数学中常见的一个概念,而解参数不等式就是指含有参数的不等式。
在初中数学中,解参数不等式是一个重要的知识点,它要求我们找到一组参数的取值范围,使得不等式成立。
接下来,本文将对初中数学知识中解参数不等式的问题进行归纳总结。
一、一元一次不等式的参数解我们首先来看一元一次不等式的参数解。
一元一次不等式的一般形式为ax + b > 0(或<、≥、≤),其中a和b为常数。
当a>0时,不等式解集为x > -b/a(或<、≥、≤);当a<0时,不等式解集为x<-b/a(或>、≤、≥)。
如果将a和b看作参数,那么我们需要找到一组参数的取值范围,使得不等式成立。
举个例子,假设我们要解不等式2x + k > 0,其中k是参数。
根据一元一次不等式的参数解原则,我们可知当2>0时,不等式解集为x > -k/2;当2<0时,不等式解集为x < -k/2。
根据此原则,我们可以通过设定k的范围来找到使不等式成立的参数取值范围。
二、一元二次不等式的参数解接下来我们来看一元二次不等式的参数解。
一元二次不等式的一般形式为ax² + bx + c > 0(或<、≥、≤),其中a、b和c为常数,且a≠0。
解一元二次不等式需要通过判断二次函数的图像与x轴的关系来确定解集。
若a>0,则二次函数开口向上,解集为x < x1 或 x > x2;若a<0,则二次函数开口向下,解集为 x1 < x < x2。
其中,x1和x2可以通过求解二次方程ax² + bx + c = 0得到。
如果将a、b和c看作参数,我们同样需要找到一组参数的取值范围,使得不等式成立。
举个例子,假设我们要解不等式(x - p)(x - q) > 0,其中p和q是参数。
根据一元二次不等式的参数解原则,我们需要找到使(x - p)(x - q) > 0成立的参数范围。
《含参数的不等式解集问题》专题一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2018春•宿豫区期末)已知不等式组无解,则a的取值范围是()A.a≤1 B.a≥1 C.a<1 D.>12.(2020春•江都区期末)已知x=4是关于x的方程kx+b=0(k≠0,b>0)的解,则关于x的不等式k(x﹣3)+2b>0的解集是()A.x>11 B.x<11 C.x>7 D.x<7 3.(2020春•吴江区期末)已知关于x的不等式(a﹣1)x>1,可化为x,试化简|1﹣a|﹣|a﹣2|,正确的结果是()A.﹣2a﹣1 B.﹣1 C.﹣2a+3 D.14.(2020春•龙华区校级期末)关于x的不等式:a<x<2有两个整数解,则a的取值范围是()A.0<a≤1 B.0≤a<1 C.﹣1<a≤0 D.﹣1≤a<0 5.(2020•寿光市二模)若不等式组有三个整数解,则a的取值范围是()A.2≤a<3 B.2<a≤3 C.2<a<3 D.a<3 6.(2020春•济源期末)已知关于x的不等式3(x+1)﹣2mx>2m的解集是x<﹣1,则m 的取值范围在数轴上可表示为()A.B.C.D.7.(2020春•蓬溪县期末)关于x的不等式组无解,则a的取值范围是()A.a≤5 B.a≥5 C.a<5 D.a>58.(2020春•东西湖区期末)若关于x的不等式mx﹣n>0的解集是x,则关于x的不等式(m+n)x<n﹣m的解集是()A.x B.x C.x D.x9.(2020春•南岗区校级月考)如果一元一次不等式(m+2)x>m+2的解集为x<1,则m 必须满足的条件是()A.m<﹣2 B.m≤﹣2 C.m>﹣2 D.m≥﹣2 10.(2020秋•武汉月考)对于三个数字a,b,c,用min{a,b,c}表示这三个数中最小数,例如min{﹣2,﹣1,0}=﹣2,min{﹣2,﹣1,x}.如果min{﹣3,8﹣2x,3x﹣5}=﹣3,则x的取值范围是()A.B.C.D.二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上11.(2019春•沭阳县期末)已知不等式组只有一个整数解,则a的取值范围为.12.(2020春•丛台区校级期末)对任意有理数a,b,c,d,规定ad﹣bc,若10,则x的取值范围为.13.(2020春•仁寿县期末)若关于x的不等式组有四个整数解,则m的取值范围是.14.(2020春•番禺区校级月考)若关于x的不等式组的解集为x>a,则a取值范围是.15.(2020春•渝中区校级期末)若关于x,y的方程组的解都是正数,则m的取值范围是.16.(2020春•金水区校级月考)若不等式组有两个整数解,则a的取值范围是.17.(2020秋•高新区校级月考)已知关于x的不等式x m<0有5个自然数解,则m的取值范围是.18.(2020春•高邮市期末)若不等式1≤2﹣x的解集中x的每一个值,都能使关于x的不等式3(x﹣1)+5>5x+2(m+x)成立,则m的取值范围是.三.解答题(共7小题)19.(2016•大庆)关于x的两个不等式①1与②1﹣3x>0(1)若两个不等式的解集相同,求a的值;(2)若不等式①的解都是②的解,求a的取值范围.20.(2015春•乐平市期末)已知一元一次不等式mx﹣3>2x+m.(1)若它的解集是x,求m的取值范围;(2)若它的解集是x,试问:这样的m是否存在?如果存在,求出它的值;如果不存在,请说明理由.21.(2016春•衡阳县校级期末)已知x=1满足不等式组,求a的取值范围.22.(2020春•麦积区期末)(1)解不等式x+12,并把解集在数轴上表示出来;(2)关于x的不等式组恰有两个整数解,试确定a的取值范围.23.(2014春•福清市校级期末)已知不等式组(1)当k=﹣2时,不等式组的解集是:;当k=3时,不等式组的解集是:(2)由(1)可知,不等式组的解集随k的值变化而变化,若不等式组有解,求k的取值范围并求出解集.24.(2017•江阴市自主招生)已知关于x的不等式的解集是x,求m 的值.25.(2017•呼和浩特)已知关于x的不等式x﹣1.(1)当m=1时,求该不等式的解集;(2)m取何值时,该不等式有解,并求出解集.一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(2018春•宿豫区期末)已知不等式组无解,则a的取值范围是()A.a≤1 B.a≥1 C.a<1 D.>1【分析】根据不等式的解集的定义即可求出答案.【解析】由不等式组无解可知,两不等式在数轴上没有公共部分,即a≤1故选:A.【点评】本题考查不等式的解集,解题的关键是熟练运用不等式的解集的定义,本题属于基础题型.2.(2020春•江都区期末)已知x=4是关于x的方程kx+b=0(k≠0,b>0)的解,则关于x的不等式k(x﹣3)+2b>0的解集是()A.x>11 B.x<11 C.x>7 D.x<7【分析】将x=4代入方程,求出b=﹣4k>0,求出k<0,把b=﹣4k代入不等式,再求出不等式的解集即可.【解析】∵x=4是关于x的方程kx+b=0(k≠0,b>0)的解,∴4k+b=0,即b=﹣4k>0,∴k<0,∵k(x﹣3)+2b>0,∴kx﹣3k﹣8k>0,∴kx>11k,∴x<11,故选:B.【点评】本题考查了解一元一次不等式和一元一次方程的解,能求出b=﹣4k和k<0是解此题的关键.3.(2020春•吴江区期末)已知关于x的不等式(a﹣1)x>1,可化为x,试化简|1﹣a|﹣|a﹣2|,正确的结果是()A.﹣2a﹣1 B.﹣1 C.﹣2a+3 D.1【分析】由不等式的基本性质3可得a﹣1<0,即a<1,再利用绝对值的性质化简可得.【解析】∵(a﹣1)x>1可化为x,∴a﹣1<0,解得a<1,则原式=1﹣a﹣(2﹣a)=1﹣a﹣2+a=﹣1,故选:B.【点评】本题主要考查解一元一次不等式的基本能力,严格遵循解不等式的基本步骤是关键,尤其需要注意不等式两边都乘以或除以同一个负数不等号方向要改变.4.(2020春•龙华区校级期末)关于x的不等式:a<x<2有两个整数解,则a的取值范围是()A.0<a≤1 B.0≤a<1 C.﹣1<a≤0 D.﹣1≤a<0【分析】根据题意可知:两个整数解是0,1,可以确定a取值范围.【解析】∵a<x<2有两个整数解,∴这两个整数解为0,1,∴a的取值范围是﹣1≤a<0,故选:D.【点评】此题考查了一元一次不等式组的整数解.解题时特别要注意取值范围中等号的确定.5.(2020•寿光市二模)若不等式组有三个整数解,则a的取值范围是()A.2≤a<3 B.2<a≤3 C.2<a<3 D.a<3【分析】首先解不等式,根据解的情况确定a的取值范围.特别是要注意不等号中等号的取舍.【解析】,解不等式x+a≥0得:x≥﹣a,解不等式1﹣2x>x﹣2得:x<1,∴﹣a≤x<1.∵此不等式组有3个整数解,∴这3个整数解为﹣2,﹣1,0,∴﹣3<﹣a≤﹣2,∴2≤a<3.故选:A.【点评】此题考查了一元一次不等式组的解法.解题中要注意分析不等式组的解集的确定.6.(2020春•济源期末)已知关于x的不等式3(x+1)﹣2mx>2m的解集是x<﹣1,则m 的取值范围在数轴上可表示为()A.B.C.D.【分析】根据已知不等式的解集确定出m的范围即可.【解析】不等式3(x+1)﹣2mx>2m变形为:(3﹣2m)x>﹣(3﹣2m),∵关于x的不等式3(x+1)﹣2mx>2m的解集是x<﹣1,∴3﹣2m<0,解得:m,在数轴上表示:故选:C.【点评】此题考查了解一元一次不等式,以及在数轴上表示不等式的解集,熟练掌握解一元一次不等式的方法,以及在数轴上表示不等式的解集的方法是解本题的关键.7.(2020春•蓬溪县期末)关于x的不等式组无解,则a的取值范围是()A.a≤5 B.a≥5 C.a<5 D.a>5【分析】关于x的不等式组无解,根据:同大取较大,同小取较小,小大大小中间找,大大小小解不了,求出a的取值范围是多少即可.【解析】关于x的不等式组无解,则a的取值范围是a≥5.故选:B.【点评】此题主要考查了不等式的解集,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:同大取较大,同小取较小,小大大小中间找,大大小小解不了.8.(2020春•东西湖区期末)若关于x的不等式mx﹣n>0的解集是x,则关于x的不等式(m+n)x<n﹣m的解集是()A.x B.x C.x D.x【分析】先根据第一个不等式的解集求出m<0、n<0,m=3n,再代入第二个不等式,求出不等式的解集即可.【解析】∵mx﹣n>0,∴mx>n,∵关于x的不等式mx﹣n>0的解集是x,∴m<0,,∴m=3n,n<0,∴n﹣m=﹣2n,m+n=4n,∴关于x的不等式(m+n)x<n﹣m的解集是x,故选:C.【点评】本题考查了解一元一次不等式,能求出m、n的值是解此题的关键.9.(2020春•南岗区校级月考)如果一元一次不等式(m+2)x>m+2的解集为x<1,则m 必须满足的条件是()A.m<﹣2 B.m≤﹣2 C.m>﹣2 D.m≥﹣2【分析】根据解集中不等号的方向发生了改变,得出m+2<0,求出即可.【解析】∵不等式(m+2)x>m+2的解集是x<1,∴m+2<0,∴m<﹣2,故选:A.【点评】本题考查了解一元一次不等式和一元一次不等式的解集的应用,关键是能根据题意得出m+2<0.10.(2020秋•武汉月考)对于三个数字a,b,c,用min{a,b,c}表示这三个数中最小数,例如min{﹣2,﹣1,0}=﹣2,min{﹣2,﹣1,x}.如果min{﹣3,8﹣2x,3x﹣5}=﹣3,则x的取值范围是()A.B.C.D.【分析】根据题中的新定义列出不等式组,求出x的范围即可.【解析】根据题意得:,解得:x,故选:A.【点评】此题考查了解一元一次不等式组,弄清题意是解本题的关键.二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上11.(2019春•沭阳县期末)已知不等式组只有一个整数解,则a的取值范围为2<a≤3.【分析】先根据不等式组有解,确定不等式组的解集为1<x<a,再根据不等式组只有一个整数解,可知整数解为2,从而可求得a的取值范围.【解析】不等式组有解,则不等式的解集一定是1<x<a,若这个不等式组只有一个整数解即2,则a的取值范围是2<a≤3.故答案为:2<a≤3【点评】此题考查不等式的解集问题,正确解出不等式组的解集,正确确定a的范围,是解决本题的关键.求不等式组的解集,应遵循以下原则:同大取较大,同小取较小,小大大小中间找,大大小小解不了..12.(2020春•丛台区校级期末)对任意有理数a,b,c,d,规定ad﹣bc,若10,则x的取值范围为x>﹣3.【分析】根据新定义可知﹣4x﹣2<10,求不等式的解即可.【解析】根据规定运算,不等式10化为﹣4x﹣2<10,解得x>﹣3.故答案为x>﹣3.【点评】本题考查了利用一种新型定义转化为解一元一次不等式的问题,理解题意是解题的关键.13.(2020春•仁寿县期末)若关于x的不等式组有四个整数解,则m的取值范围是﹣3≤m<﹣2.【分析】解不等式组的两个不等式,根据其整数解的个数得出1≤4+m<2,解之可得.【解析】解不等式2x+5>0,得:x,解不等式x≤2,得:x≤4+m,∵不等式组有4个整数解,∴1≤4+m<2,解得:﹣3≤m<﹣2,故答案为:﹣3≤m<﹣2.【点评】本题主要考查不等式组的整数解问题,根据不等式组的整数解的个数得出关于m的不等式组是解题的关键.14.(2020春•番禺区校级月考)若关于x的不等式组的解集为x>a,则a取值范围是a≥2.【分析】分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大并结合不等式组的解集可得a的范围.【解析】解不等式2(x﹣1)>2,得:x>2,解不等式a﹣x<0,得:x>a,∵不等式组的解集为x>a,∴a≥2,故答案为:a≥2.【点评】本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.15.(2020春•渝中区校级期末)若关于x,y的方程组的解都是正数,则m 的取值范围是6<m<15.【分析】解方程组得出,根据题意列出不等式组,解之可得.【解析】解方程组得,根据题意,得:,解不等式①,得:m<15,解不等式②,得:m>6,∴6<m<15,故答案为:6<m<15.【点评】本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.16.(2020春•金水区校级月考)若不等式组有两个整数解,则a的取值范围是0<a≤1.【分析】先求出每个不等式的解集,再求出不等式组的解集,即可得出关于a的不等式组即可.【解析】,解不等式①得:x≥a,解不等式②得:x<3,∴不等式组的解集为a≤x<3,∵不等式组有两个整数解,∴0<a≤1,故答案为:0<a≤1.【点评】本题考查了解一元一次不等式组,不等式组的整数解的应用,解此题的关键是能根据不等式组的整数解和已知得出关于a的不等式组.17.(2020秋•高新区校级月考)已知关于x的不等式x m<0有5个自然数解,则m的取值范围是8<m≤10.【分析】首先解不等式求得不等式的解集,然后根据不等式有5个自然数解即可得到一个关于m的不等式,求得m的值.【解析】解不等式x m<0得:x m,不等式有5个自然数解,一定是0,1,2,3,4,根据题意得:4m≤5,解得:8<m≤10.故答案是:8<m≤10.【点评】本题考查了不等式的整数解,正确解不等式,求出解集是解答本题的关键.解不等式应根据不等式的基本性质.18.(2020春•高邮市期末)若不等式1≤2﹣x的解集中x的每一个值,都能使关于x的不等式3(x﹣1)+5>5x+2(m+x)成立,则m的取值范围是m.【分析】求出不等式1≤2﹣x的解,再求出不等式3(x﹣1)+5>5x+2(m+x)的解集,得出关于m的不等式,求出m即可.【解析】解不等式1≤2﹣x得:x,解关于x的不等式3(x﹣1)+5>5x+2(m+x),得x,∵不等式1≤2﹣x的解集中x的每一个值,都能使关于x的不等式3(x﹣1)+5>5x+2(m+x)成立,∴,解得:m,故答案为m.【点评】本题主要对解一元一次不等式组,不等式的性质等知识点的理解和掌握,能根据已知得到关于m的不等式是解此题的关键.三.解答题(共7小题)19.(2016•大庆)关于x的两个不等式①1与②1﹣3x>0(1)若两个不等式的解集相同,求a的值;(2)若不等式①的解都是②的解,求a的取值范围.【分析】(1)求出第二个不等式的解集,表示出第一个不等式的解集,由解集相同求出a的值即可;(2)根据不等式①的解都是②的解,求出a的范围即可.【解析】(1)由①得:x,由②得:x,由两个不等式的解集相同,得到,解得:a=1;(2)由不等式①的解都是②的解,得到,解得:a≥1.【点评】此题考查了不等式的解集,根据题意分别求出对应的值利用不等关系求解.20.(2015春•乐平市期末)已知一元一次不等式mx﹣3>2x+m.(1)若它的解集是x,求m的取值范围;(2)若它的解集是x,试问:这样的m是否存在?如果存在,求出它的值;如果不存在,请说明理由.【分析】(1)根据不等式的解集,利用不等式的性质确定出m的范围即可;(2)由解集确定出m的范围,求出m的值即可作出判断.【解析】(1)不等式mx﹣3>2x+m,移项合并得:(m﹣2)x>m+3,由解集为x,得到m﹣2<0,即m<2;(2)由解集为x,得到m﹣2>0,即m>2,且,解得:m=﹣18<0,不合题意,则这样的m值不存在.【点评】此题考查了不等式的解集,熟练掌握运算法则是解本题的关键.21.(2016春•衡阳县校级期末)已知x=1满足不等式组,求a的取值范围.【分析】首先对不等式组进行化简,根据不等式的解集的确定方法,就可以得出a的范围.【解析】将x=1代入3x﹣5≤2x﹣4a,得4a≤4,解得a≤1;将x=1代入3(x﹣a)<4(x+2)﹣5,得a.不等式组解集是a≤1,a的取值范围是a≤1.【点评】主要考查了一元一次不等式组解集的求法,其简便求法就是用口诀求解.求不等式组解集的口诀:同大取大,同小取小,大小小大中间找,大大小小找不到(无解).22.(2020春•麦积区期末)(1)解不等式x+12,并把解集在数轴上表示出来;(2)关于x的不等式组恰有两个整数解,试确定a的取值范围.【分析】(1)依次去分母、移项、合并同类项、系数化为1可得答案;(2)分别求出每一个不等式的解集,根据口诀:同大取大、同小取小、大小小大中间找、大大小小无解了确定不等式组的解集.【解析】(1)∵x+12,∴2x+2≥x+4,2x﹣x≥4﹣2,x≥2,将不等式的解集表示在数轴上如下:(2)解不等式0,得x,解不等式x(x+1)+a,得x<2a.因为该不等式组恰有两个整数解,所以1<2a≤2,所以a≤1.【点评】本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.23.(2014春•福清市校级期末)已知不等式组(1)当k=﹣2时,不等式组的解集是:﹣1<x<1;当k=3时,不等式组的解集是:无解(2)由(1)可知,不等式组的解集随k的值变化而变化,若不等式组有解,求k的取值范围并求出解集.【分析】(1)把k=﹣2和k=3分别代入已知不等式组,分别求得三个不等式的解集,取其交集即为该不等式组的解集;(2)当k为任意有理数时,要分1﹣k<﹣1,1﹣k>1,﹣1<1﹣k<1三种情况分别求出不等式组的解集.【解析】(1)把k=﹣2代入,得,解得﹣1<x<1;把k=3代入,得,无解.故答案是:﹣1<x<1;无解;(2)若k为任意实数,不等式组的解集分以下三种情况:当1﹣k≤﹣1即k≥2时,原不等式组可化为,故原不等式组的解集为无解;当1﹣k≥1即k≤0时,原不等式组可化为,故原不等式组的解集为﹣1<x<1;当﹣1<1﹣k<1即0<k<2时,原不等式组可化为,故原不等式组的解集为﹣1<x<1﹣k.【点评】本题考查的是不等式的解集,特别注意在解(2)时要分三种情况求不等式组的解集.24.(2017•江阴市自主招生)已知关于x的不等式的解集是x,求m 的值.【分析】不等式组整理后表示出解集,根据已知解集确定出m的值即可.【解析】原不等式可化为:4m+2x≤12mx﹣3,即(12m﹣2)x≥4m+3,又因原不等式的解集为x,则12m﹣2>0,m,比较得:,即24m+18=12m﹣2,解得:m(舍去).故m无值.【点评】此题考查了不等式的解集,熟练掌握运算法则是解本题的关键.25.(2017•呼和浩特)已知关于x的不等式x﹣1.(1)当m=1时,求该不等式的解集;(2)m取何值时,该不等式有解,并求出解集.【分析】(1)把m=1代入不等式,求出解集即可;(2)不等式去分母,移项合并整理后,根据有解确定出m的范围,进而求出解集即可.【解析】(1)当m=1时,不等式为1,去分母得:2﹣x>x﹣2,解得:x<2;(2)不等式去分母得:2m﹣mx>x﹣2,移项合并得:(m+1)x<2(m+1),当m≠﹣1时,不等式有解,当m>﹣1时,不等式解集为x<2;当m<﹣1时,不等式的解集为x>2.【点评】此题考查了不等式的解集,熟练掌握不等式的基本性质是解本题的关键.。
新高中数学《不等式》专题解析一、选择题1.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.2.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2n x x ⎛- ⎪⎝⎭的展开式中2x 项的系数为( ) A .60 B .80C .90D .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322zy x =+,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 =.52x x ⎛- ⎪⎝⎭展开式的通项为:()()35552155221rr r r r r r r T 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.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.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 ≤2n ; ③在ABC ∆中 ,A B >是sin sin A 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 nm n m +--≤=,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.5.设实数满足条件则的最大值为( ) A .1 B .2C .3D .4【答案】C 【解析】 【分析】画出可行域和目标函数,根据目标函数的几何意义平移得到答案. 【详解】如图所示:画出可行域和目标函数,,即,表示直线在轴的截距加上1,根据图像知,当时,且时,有最大值为.故选:.【点睛】本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.6.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.7.已知变量,x y 满足2402400x y x y x +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则24x y --的最小值为( )A 85B .8C 165D .163【答案】D 【解析】 【分析】222424512x y x y ----=+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 --=5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.8.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.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.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.11.若圆1C :2224100x y mx ny +---=(m ,0n >)始终平分圆2C :()()22112x y +++=的周长,则12m n+的最小值为( ) A .92B .9C . 6D .3【答案】D 【解析】 【分析】把两圆的方程相减,得到两圆的公共弦所在的直线l 的方程,由题意知圆2C 的圆心在直线l 上,可得()123,213m n m n +=∴+=,再利用基本不等式可求最小值. 【详解】把圆2C :()()22112x y +++=化为一般式,得22220x y x y +++=,又圆1C :2224100x y mx ny +---=(m ,0n >),两圆的方程相减,可得两圆的公共弦所在的直线l 的方程:()()12150m x n y ++++=.Q 圆1C 始终平分圆2C 的周长,∴圆心()21,1C --在直线l 上,()()12150m n ∴-+-++=,即()123,213m n m n +=∴+=. ()112225331212121n m m n m n m n m n m n ⎛⎫⎛⎫∴+=+⨯=+⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫+=++ ⎪⎝⎝⎭⎭ ()122152522333n m m n ⎛⎫≥+⨯=+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭. 当且仅当2322m n n m mn +=⎧⎪⎨=⎪⎩即1m n ==时,等号成立.12m n ∴+的最小值为3. 故选:D . 【点睛】本题考查两圆的位置关系,考查基本不等式,属于中档题.12.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 .4B .3C .2D 【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.13.已知ABC V 外接圆的半径2R =,且2sin 2AA =.则ABC V 周长的取值范围为( )A .B .(4,C .4+D .(4+【答案】C 【解析】 【分析】由2sin 2A A =及倍角公式可得23A π=,2sin a R A ==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,22cos 112A A -=-,即cos 1A A =-,可化为33A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即sin 32A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为0A π<<,所以33A ππ-=,即23A π=,2sin a R A ==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4a b c ++≤+b c a +>,所以2a b c a ++>=4a b c +++≤.故ABC V 周长的取值范围为4+.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.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.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 .1 C.D1【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m =. 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.16.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.)+∞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 ∴=+=+,20021122OMy 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.17.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.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23323323236a b a b a b ab++>=>>,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.若集合()(){}130M x x x =+-<,集合{}1N x x =<,则M N ⋂等于( ) A .()1,3 B .(),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.20.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.。
高考数学最新真题专题解析—等式与不等式考向一 基本不等式的应用【母题来源】2022年新高考全国II 卷【母题题文】若x ,y 满足221+-=x y xy ,则( )A. 1x y +≤B. 2x y +≥-C. 222x y +≤D. 221x y +≥ 【答案】BC【试题解析】因为22222a b a b ab ++⎛⎫≤≤⎪⎝⎭(,a b R ),由221+-=x y xy 可变形为,()221332x y x y xy +⎛⎫+-=≤ ⎪⎝⎭,解得22x y -≤+≤,当且仅当1x y ==-时,2x y +=-,当且仅当1x y ==时,2x y +=,所以A 错误,B 正确;由221+-=x y xy 可变形为()222212x y x y xy ++-=≤,解得222x y +≤,当且仅当1x y ==±时取等号,所以C 正确;因为221+-=x y xy 变形可得223124y x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,设3cos sin 2y x y θθ-==,所以cos ,33x y θθθ=+=,因此2222511cos sin cos 12cos 233333x y θθθθ=θ-θ+=+++42π2sin 2,23363θ⎛⎫⎡⎤=+-∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以当3333x y ==-时满足等式,但是221x y +≥不成立,所以D 错误.故选:BC .【命题意图】本题考查基本不等式及其应用,属于中高档题目.【命题方向】这类试题在考查题型上主要以选择、填空题的形式出现.试题难度有易有难,是历年高考的热点,考查学生的基本运算能力.常见的命题角度有:(1)利用不等式比较大小;(2)利用不等式求最值;(3)基本不等式成立的条件 【得分要点】(1)对原不等式进行化简、变形;(2)符合基本不等式的条件“一正、二定、三相等”,用基本不等式求解; (3)判断等号成立的条件; (4)利用“1”的合理变换是解题.考向二 线性规划【母题来源】2022年高考全国乙卷(文科)【母题题文】若x ,y 满足约束条件2,24,0,x y x y y +≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩则2z x y =-的最大值是( )A. 2-B. 4C. 8D. 12【答案】C【试题解析】由题意作出可行域,如图阴影部分所示, 转化目标函数2z x y =-为2y x z =-,上下平移直线2y x z =-,可得当直线过点()4,0时,直线截距最小,z 最大,所以max 2408z =⨯-=.故选:C.【命题意图】本题考查线性规划及其应用,属于比较容易题目.【命题方向】这类试题在考查题型上主要以选择、填空题的形式出现.试题难度较小,是历年高考的热点,考查学生的基本作图能力和运算能力. 常见的命题角度有:(1)线性规划求最值;(2)利用线性规划求参数的值;【得分要点】1.正确画出可行域;2.确定目标函数平移的方向决定取得最大值或最小值。
题型专题(四) 不等式(1)一元二次不等式ax 2+bx +c >0(或<0)(a ≠0,Δ=b 2-4ac >0),如果a 与ax 2+bx +c 同号,则其解集在两根之外;如果a 与ax 2+bx +c 异号,则其解集在两根之间.简言之:同号两根之外,异号两根之间.(2)解简单的分式、指数、对数不等式的基本思想是利用相关知识转化为整式不等式(一般为一元二次不等式)求解.[题组练透]1.(2019·河北五校联考)如图,已知R 是实数集,集合A ={x |log 12(x -1)>0},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2x -3x <0,则阴影部分表示的集合是( )A .[0,1]B .[0,1)C .(0,1)D .(0,1]解析:选D 由题意可知A ={x |1<x <2},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |0<x <32,且图中阴影部分表示的是B ∩(∁R A )={x |0<x ≤1},故选D.2.已知函数f (x )=(ax -1)(x +b ),若不等式f (x )>0的解集是(-1,3),则不等式f (-2x )<0的解集是( )A.⎝⎛⎭⎫-∞,-32∪⎝⎛⎭⎫12,+∞B.⎝⎛⎭⎫-32,12C.⎝⎛⎭⎫-∞,-12∪⎝⎛⎭⎫32,+∞D.⎝⎛⎭⎫-12,32 解析:选A 由f (x )>0,得ax 2+(ab -1)x -b >0,又其解集是(-1,3), ∴a <0,且⎩⎨⎧1-aba =2,-ba =-3,解得a =-1或13(舍去),∴a =-1,b =-3, ∴f (x )=-x 2+2x +3, ∴f (-2x )=-4x 2-4x +3,由-4x 2-4x +3<0,得4x 2+4x -3>0, 解得x >12或x <-32,故选A.3.(2019·泉州质检)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg (x +1),x ≥0,-x 3,x <0,则使得f (x )≤1成立的x 的取值范围是________.解析:由⎩⎨⎧x ≥0,lg (x +1)≤1得0≤x ≤9,由⎩⎨⎧x <0,-x 3≤1得-1≤x <0,故f (x )≤1的解集为[-1,9].答案:[-1,9] [技法融会]1.求解一元二次不等式的3步:第一步,二次项系数化为正数;第二步,解对应的一元二次方程;第三步,若有两个不相等的实根,则利用“大于在两边,小于夹中间”得不等式的解集.2.(易错提醒)解形如一元二次不等式ax 2+bx +c >0时,易忽视系数a 的讨论导致漏解或错解,要注意分a >0,a <0进行讨论.基本不等式:a +b2≥ab(1)基本不等式成立的条件:a >0,b >0.(2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号.(3)应用:两个正数的积为常数时,它们的和有最小值;两个正数的和为常数时,它们的积有最大值.[题组练透]1.已知关于x 的不等式2x +2x -a≥7在x ∈(a ,+∞)上恒成立,则实数a 的最小值为( ) A .1 B.32 C .2 D.52解析:选B 2x +2x -a =2(x -a )+2x -a+2a ≥22(x -a )·2x -a+2a =4+2a ,由题意可知4+2a ≥7,解得a ≥32,即实数a 的最小值为32,故选B.2.(2019·湖北七市联考)已知直线ax +by -6=0(a >0,b >0)被圆x 2+y 2-2x -4y =0截得的弦长为25,则ab 的最大值是( )A .9 B.92 C .4 D.52解析:选B 将圆的一般方程化为标准方程为(x -1)2+(y -2)2=5,圆心坐标为(1,2),半径r =5,故直线过圆心,即a +2b =6,∴a +2b =6≥2a ·2b ,可得ab ≤92,当且仅当a =2b=3时等号成立,即ab 的最大值是92,故选B.3.要制作一个容积为4 m 3,高为1 m 的无盖长方体容器,已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是( )A .80元B .120元C .160元D .240元解析:选C 设该容器的总造价为y 元,长方体的底面矩形的长为x m ,因为无盖长方体的容积为4 m 3,高为1 m ,所以长方体的底面矩形的宽为4xm ,依题意,得y =20×4+10⎝⎛⎭⎫2x +2×4x=80+20⎝⎛⎭⎫x +4x ≥80+20×2 x ·4x=160⎝⎛⎭⎫当且仅当x =4x ,即x =2时取等号. 所以该容器的最低总造价为160元.4.(2019·江西两市联考)已知x ,y ∈R +,且x +y +1x +1y =5,则x +y 的最大值是( )A .3 B.72 C .4 D.92解析:选C 由x +y +1x +1y =5,得5=x +y +x +y xy ,∵x >0,y >0,∴5≥x +y +x +y ⎝⎛⎭⎫x +y 22=x+y +4x +y,∴(x +y )2-5(x +y )+4≤0,解得1≤x +y ≤4,∴x +y 的最大值是4.[技法融会]1.利用不等式求最值的3种解题技巧(1)凑项:通过调整项的符号,配凑项的系数,使其积或和为定值.(2)凑系数:若无法直接运用基本不等式求解,通过凑系数后可得到和或积为定值,从而可利用基本不等式求最值.(3)换元:分式函数求最值,通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开再利用不等式求最值.2.(易错提醒)利用基本不等式求最值时要注意“一正、二定、三相等”,三个条件缺一不可.解决线性规划问题的一般步骤(1)作图——画出约束条件所确定的平面区域和目标函数所表示的平面直线系中的任意一条直线l .(2)平移——将l 平行移动,以确定最优解所对应的点的位置.有时需要对目标函数l 和可行域边界的斜率的大小进行比较.(3)求值——解有关方程组求出最优解的坐标,再代入目标函数,求出目标函数的最值. [题组练透]1.(2019·河南六市联考)已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤m ,如果目标函数z =x -y 的最小值为-1,则实数m =( )A .6B .5C .4D .3解析:选B 画出不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示,作直线l :y =x ,平移l可知,当直线l 经过A 时,z =x -y 取得最小值-1,联立⎩⎨⎧y =2x -1,x -y =-1,得⎩⎨⎧x =2,y =3,即A (2,3),又A (2,3)在直线x +y =m 上,∴m =5,故选B.2.(2019·福建质检)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0,y +2≥0,x +y +2≥0,则(x +2)2+(y +3)2的最小值为( )A .1 B.92C .5D .9解析:选B 不等式组表示的可行域为如图所示的阴影部分,由题意可知点P (-2, -3)到直线x +y +2=0的距离为|-2-3+2|2=32,所以(x +2)2+(y +3)2的最小值为⎝⎛⎭⎫322=92,故选B.3.(2019·全国甲卷)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +y -3≥0,x -3≤0,则z =x -2y 的最小值为________.解析:不等式组⎩⎨⎧x -y +1≥0,x +y -3≥0,x -3≤0表示的可行域如图中阴影部分所示.由z =x -2y 得y =12x -12z .平移直线y =12x ,易知经过点A (3,4)时,z 有最小值,最小值为z =3-2×4=-5.答案:-54.(2019·山西质检)设实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -2≤0,x -y +1≥0,x -2y -1≤0,则y -1x -1的最小值是________.解析:画出不等式组所表示的可行域,如图所示,而y -1x -1表示区域内一点(x ,y )与点D (1,1)连线的斜率,∴当x =13,y =43时,y -1x -1有最小值为-12.答案:-125.(2019·全国乙卷)某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料1.5 kg ,乙材料1 kg ,用5个工时;生产一件产品B 需要甲材料0.5 kg ,乙材料0.3 kg ,用3个工时.生产一件产品A 的利润为2 100元,生产一件产品B 的利润为900 元.该企业现有甲材料150 kg ,乙材料90 kg ,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为________元.解析:设生产产品A x 件,产品B y 件,由已知可得约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧1.5x +0.5y ≤150,x +0.3y ≤90,5x +3y ≤600,x ∈N ,y ∈N ,即⎩⎪⎨⎪⎧3x +y ≤300,10x +3y ≤900,5x +3y ≤600,x ∈N ,y ∈N . 目标函数为z =2 100x +900y ,由约束条件作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分.作直线2 100x +900y =0,即7x +3y =0,当直线经过点B 时,z 取得最大值,联立⎩⎨⎧10x +3y =900,5x +3y =600,解得B (60,100). 则z max =2 100×60+900×100=216 000(元). 答案:216 000 [技法融会]1.线性目标函数z =ax +by 最值的确定方法线性目标函数z =ax +by 中的z 不是直线ax +by =z 在y 轴上的截距,把目标函数化为y =-a b x +z b ,可知zb 是直线ax +by =z 在y 轴上的截距,要根据b 的符号确定目标函数在什么情况下取得最大值、什么情况下取得最小值.2.(易错提醒)解线性规划问题,要注意边界的虚实;注意目标函数中y 的系数的正负;注意最优整数解.1.不等式的可乘性(1)a >b ,c >0⇒ac >bc ;a >b ,c <0⇒ac <bc . (2)a >b >0,c >d >0⇒ac >bd .2.不等式的性质在近几年高考中未单独考查,但在一些题的某一点可能考查,在今后复习中应引起关注.[题组练透]1.(2019·河南六市联考)若1a <1b <0,则下列结论不正确的是( )A .a 2<b 2B .ab <b 2C .a +b <0D .|a |+|b |>|a +b |解析:选D 由题可知b <a <0,所以A ,B ,C 正确,而|a |+|b |=-a -b =|a +b |,故D 错误,选D.2.已知a ,b ,c ∈R ,那么下列命题中正确的是( ) A .若a >b ,则ac 2>bc 2 B .若a c >bc,则a >bC .若a 3>b 3且ab <0,则1a >1bD .若a 2>b 2且ab >0,则1a <1b解析:选C 当c =0时,可知A 不正确;当c <0时,可知B 不正确;对于C ,由a 3>b 3且ab <0知a >0且b <0,所以1a >1b成立,C 正确;当a <0且b <0时,可知D 不正确.[技法融会]1.判断多个不等式是否成立,常用方法:一是直接使用不等式性质,逐个验证;二是用特殊法排除.2.利用不等式性质解决问题的注意事项(1)不等式两边都乘以一个代数式时,考察所乘的代数式是正数、负数或0;(2)不等式左边是正数,右边是负数,当两边同时平方后不等号方向不一定保持不变; (3)不等式左边是正数,右边是负数,当两边同时取倒数后不等号方向不变等.一、选择题1.已知关于x 的不等式(ax -1)(x +1)<0的解集是(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫-12,+∞,则a =( ) A .2 B .-2 C .-12 D.12解析:选B 根据不等式与对应方程的关系知-1,-12是一元二次方程ax 2+x (a -1)-1=0的两个根,所以-1×⎝⎛⎭⎫-12=-1a,所以a =-2,故选B. 2.(2019·北京高考)已知A (2,5),B (4,1).若点P (x ,y )在线段AB 上,则2x -y 的最大值为( )A .-1B .3C .7D .8解析:选C 作出线段AB ,如图所示.作直线2x -y =0并将其向下平移至直线过点B(4,1)时,2x -y 取最大值为2×4-1=7. 3.(2019·福建四地六校联考)已知函数f (x )=x +ax +2的值域为(-∞,0]∪[4,+∞),则a的值是( )A.12B.32C .1D .2 解析:选C 由题意可得a >0,①当x >0时,f (x )=x +ax +2≥2a +2,当且仅当x =a 时取等号;②当x <0时,f (x )=x +ax+2≤-2a +2,当且仅当x =-a 时取等号.所以⎩⎨⎧2-2a =0,2a +2=4,解得a =1,故选C. 4.已知函数f (x )=(x -2)(ax +b)为偶函数,且在(0,+∞)单调递增,则f (2-x )>0的解集为( )A .{ x | x >2或x <-2}B .{ x |-2< x <2}C .{ x | x <0或x >4}D .{ x |0< x <4}解析:选C 由题意可知f (-x )=f (x ),即(-x -2)·(-ax +b )=(x -2)(ax +b ),(2a -b )x =0恒成立,故2a -b =0,即b =2a ,则f (x )=a (x -2)( x +2).又函数在(0,+∞)单调递增,所以a >0.f (2-x )>0即ax (x -4)>0,解得x <0或x >4.故选C. 5.(2019·赣中南五校联考)对于任意实数a ,b ,c ,d ,有以下四个命题: ①若ac 2>bc 2,且c ≠0,则a >b ; ②若a > b ,c>d ,则a +c >b +d ; ③若a > b ,c> d ,则ac >bd ; ④若a > b ,则1a >1b .其中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:选B ①ac 2>bc 2,且c ≠0,则a >b ,①正确;②由不等式的同向可加性可知②正确;③需满足a ,b ,c ,d 均为正数才成立;④错误,比如:令a =-1,b =-2,满足-1>-2,但1-1<1-2.故选B.6.(2019·安徽江南十校联考)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -y ≥0,x +y -4≤0,y ≥12x 2,则z =y -x 的取值范围为( )A .[-2,2] B.⎣⎡⎦⎤-12,2 C .[-1,2] D.⎣⎡⎦⎤-12,1 解析:选B 作出可行域(图略),设直线l :y =x +z ,平移直线l ,易知当l 过直线3x -y =0与x +y -4=0的交点(1,3)时,z 取得最大值2;当l 与抛物线y =12x 2相切时,z 取得最小值,由⎩⎪⎨⎪⎧z =y -x ,y =12x 2,消去y 得x 2-2 x -2z =0,由Δ=4+8z =0,得z =-12,故-12≤z ≤2,故选B.7.(2019·河北五校联考)若对任意正实数x ,不等式1x 2+1≤ax 恒成立,则实数a 的最小值为( )A .1 B. 2 C.12 D.22解析:选C 因为1x 2+1≤a x ,即a ≥x x 2+1,而x x 2+1=1x +1x ≤12(当且仅当x =1时取等号),所以a ≥12.故选C.8.(2019·河南八市联考)已知a >0,x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y ≤3,y ≥a (x -3),若z =3x +2y 的最小值为1,则a =( )A.14B.12C.34D .1 解析:选B 根据约束条件作出可行域(如图中阴影部分所示),把z =3x +2y 变形为y =-32x +z 2,得到斜率为-32,在y 轴上的截距为z2,随z 变化的一族平行直线,当直线z =3x +2y 经过点B 时,截距z2最小,即z 最小,又B 点坐标为(1,-2a ),代入3x +2y =1,得3-4a =1,得a =12,故选B.9.某企业生产甲、乙两种产品均需用A ,B 两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示,如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得最大利润为( )A.12万元B .C .17万元D .18万元解析:选D 设该企业每天生产甲产品x 吨,乙产品y 吨,每天获得的利润为z 万元, 则有z =3x +4y ,由题意得x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y ≤12,x +2y ≤8,x ≥0,y ≥0,作出可行域如图中阴影部分所示,根据线性规划的有关知识,知当直线3x +4y -z =0过点B (2,3)时,z 取最大值18,故该企业每天可获得最大利润为18万元.故选D.10.(2019·湖北七市联考)设向量a =(1,k ),b =(x ,y ),记a 与b 的夹角为θ.若对所有满足不等式|x -2|≤y ≤1的x ,y ,都有θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则实数k 的取值范围是( )A .(-1,+∞)B .(-1,0)∪(0,+∞)C .(1,+∞)D .(-1,0)∪(1,+∞)解析:选D 首先画出不等式|x -2|≤y ≤1所表示的区域,如图中阴影部分所示,令z =a ·b =x +ky ,∴问题等价于当可行域为△ABC 时,z >0恒成立,且a 与b 方向不相同,将△ABC 的三个端点值代入,即⎩⎨⎧k +1>0,k +3>0,2+0·k >0,解得k >-1,当a 与b 方向相同时,1·y =x ·k ,则k =y x∈[0,1],∴实数k 的取值范围是(-1,0)∪(1,+∞),故选D. 11.若两个正实数x ,y 满足1x +4y =1,且不等式x +y 4<m 2-3m 有解,则实数m 的取值范围是( )A .(-1,4)B .(-∞,-1)∪(4,+∞)C .(-4,1)D .(-∞,0)∪(3,+∞)解析:选B 由题可知,1=1x +4y ≥24xy =4xy,即xy ≥4,于是有m 2-3m >x +y 4≥xy ≥4,故m 2-3m >4,化简得(m +1)(m -4)>0,即实数m 的取值范围为(-∞,-1)∪(4,+∞).12.设二次函数f (x )=ax 2+bx +c 的导函数为f ′(x ).若∀x ∈R ,不等式f (x )≥f ′(x )恒成立,则b 2a 2+2c 2的最大值为( ) A.6+2 B.6-2C .22+2D .22-2解析:选B 由题意得f ′(x )=2ax +b ,由f (x )≥f ′(x )在R 上恒成立,得ax 2+(b -2a )x +c -b ≥0在R 上恒成立,则a >0且Δ≤0,可得b 2≤4ac -4a 2,则b 2a 2+2c 2≤4ac -4a 2a 2+2c 2=4⎝⎛⎭⎫c a -12⎝⎛⎭⎫c a 2+1,又4ac -4a 2≥0,∴4·c a -4≥0,∴c a -1≥0,令t =c a -1,则t ≥0.当t >0时,b 2a 2+2c 2≤4t 2t 2+4t +3=42t +3t+4≤426+4=6-2(当且仅当t =62时等号成立),当t =0时,b 2a 2+2c 2=0,故b 2a 2+2c 2的最大值为6-2,故选B.二、填空题13.(2019·湖北华师一附中联考)若2x +4y =4,则x +2y 的最大值是________.解析:因为4=2x +4y =2x +22y ≥22x ×22y =22x +2y ,所以2x +2y ≤4=22,即x +2y ≤2,当且仅当2x =22y =2,即x =2y =1时,x +2y 取得最大值2.答案:214.(2019·河北三市联考)如果实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,x -1≤0,y -2≤0,且z =y x +a 的最小值为12,则正数a 的值为________.解析:根据约束条件画出可行域如图中阴影部分所示,经分析可知当x =1,y =1时,z取最小值12,即11+a =12,所以a =1.答案:115.(2019·江西两市联考)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥x ,4x +3y ≤12,则x +2y +3x +1的取值范围是________.解析:设z =x +2y +3x +1=x +1+2(y +1)x +1=1+2·y +1x +1,设z ′=y +1x +1,则z ′的几何意义为动点P (x ,y )到定点D (-1,-1)的斜率.画出可行域如图中阴影部分所示,则易得z ′∈[k DA ,k DB ],易得z ′∈[1,5],∴z =1+2·z ′∈[3,11].答案:[3,11]16.(2019·湖南东部六校联考)对于问题:“已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),解关于x 的不等式ax 2-bx +c >0”,给出如下一种解法:解:由ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),得a (-x )2+b (-x )+c >0的解集为(-2,1),即关于x 的不等式ax 2-bx +c >0的解集为(-2,1).参考上述解法,若关于x 的不等式k x +a +x +b x +c<0的解集为⎝⎛⎭⎫-1,-13∪⎝⎛⎭⎫12,1,则关于x 的不等式kx ax +1+bx +1cx +1<0的解集为________.解析:不等式kxax+1+bx+1cx+1<0,可化为ka+1x+b+1xc+1x<0,故得-1<1x<-13或12<1x<1,解得-3<x<-1或1<x<2,故kxax+1+bx+1cx+1<0的解集为(-3,-1)∪(1,2).答案:(-3,-1)∪(1,2)。
【热点聚焦】高考命题对基本不等式的考查比较灵活,重点考查应用基本不等式确定最值(范围)问题、证明不等式、解答函数不等式恒成立等问题.独立考查以选择、填空为主,有时以应用题的形式出现.有时与三角函数、数列、解析几何、平面向量函数等相结合,考查考生应用数学知识的灵活性.【重点知识回眸】1. 基本不等式 ab ≤a +b 2(1)基本不等式成立的条件:a >0,b >0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b . 2.几个重要的不等式(1))2,0a b ab a b +≥>:多用在求和式的最小值且涉及求和的项存在乘积为定值的情况(2)22a b ab +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,,a b R ∈:多用在求乘积式的最大值且涉及乘积的项存在和为定值的情况(3)222a b ab +≥,,a b R ∈(4)222()22a b a b ++≤,,a b R ∈ (5)2,,b aa b a b+≥同号且不为零 (6)重要不等式链 若a ≥b >0,则a ≥a 2+b 22≥a +b 2≥ab ≥2aba +b≥b . 上述不等式,当且仅当a =b 时等号成立 3.算术平均数与几何平均数设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为a +b2,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数. 4.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则(1)x +y ≥2xy ,若xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值2p (简记:积定和最小).(2)xy ≤⎝⎛⎭⎫x +y 22,若x +y 是定值q ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值q 24(简记:和定积最大).提醒:在应用基本不等式求最值时,一定要检验求解的前提条件:“一正、二定、三相等”,其中等号能否取到易被忽视.特别是:① 若求最值的过程中多次使用均值不等式,则均值不等式等号成立的条件必须能够同时成立(彼此不冲突)② 若涉及的变量有初始范围要求,则使用均值不等式后要解出等号成立时变量的值,并验证是否符合初始范围. 5、常见求最值的题目类型 (1)构造乘积与和为定值的情况 (2)已知1ax by +=(a 为常数),求m nx y+的最值, 此类问题的特点在于已知条件中变量位于分子(或分母)位置上,所求表达式变量的位置恰好相反,位于分母(或分子)上,则可利用常数“1”将已知与所求进行相乘,从而得到常数项与互为倒数的两项,然后利用均值不等式求解.(3)运用均值不等式将方程转为所求式子的不等式,通过解不等式求解: 例如:已知0,0,24x y x y xy >>++=,求2x y +的最小值解:()22211222228x y x y xy x y ++⎛⎫=⋅⋅≤= ⎪⎝⎭所以()()2224248x y x y xy x y +++=⇒++≥即()()2282320x y x y +++-≥,可解得234x y +≥,即()min 2434x y += 注:此类问题还可以通过消元求解:42241xx y xy y x -++=⇒=+,在代入到所求表达式求出最值即可,但要注意0y >的范围由x 承担,所以()0,2x ∈【典型考题解析】热点一 直接法求最值【典例1】(2021·全国·高考真题(文))下列函数中最小值为4的是( ) A .224y x x =++ B .4sin sin y x x=+ C .222x x y -=+D .4ln ln y x x=+【答案】C 【解析】 【分析】根据二次函数的性质可判断A 选项不符合题意,再根据基本不等式“一正二定三相等”,即可得出,B D 不符合题意,C 符合题意. 【详解】对于A ,()2224133y x x x =++=++≥,当且仅当1x =-时取等号,所以其最小值为3,A 不符合题意;对于B ,因为0sin 1x <≤,4sin 244sin y x x=+≥,当且仅当sin 2x =时取等号,等号取不到,所以其最小值不为4,B 不符合题意;对于C ,因为函数定义域为R ,而20x >,242222442x x xx y -=+=+≥=,当且仅当22x =,即1x =时取等号,所以其最小值为4,C 符合题意; 对于D ,4ln ln y x x=+,函数定义域为()()0,11,+∞,而ln x R ∈且ln 0x ≠,如当ln 1x =-,5y =-,D 不符合题意.故选:C .【典例2】(2021·全国·高考真题)已知1F ,2F 是椭圆C :22194x y +=的两个焦点,点M 在C 上,则12MF MF ⋅的最大值为( ) A .13 B .12C .9D .6【答案】C 【解析】 【分析】本题通过利用椭圆定义得到1226MF MF a +==,借助基本不等式212122MF MF MF MF ⎛+⎫⋅≤ ⎪⎝⎭即可得到答案.【详解】由题,229,4a b ==,则1226MF MF a +==,所以2121292MF MF MF MF ⎛+⎫⋅≤= ⎪⎝⎭(当且仅当123MF MF ==时,等号成立). 故选:C .【典例3】(2023·全国·高三专题练习)若0a >、0b >,且411a b+=,则ab 的最小值为( ).A .16B .4C .116 D .14【答案】A 【解析】 【分析】根据基本不等式计算求解. 【详解】因为0a >、0b >,所以414112+≥⨯=a b a b ab114≥ab 4ab ≥,即16ab ≥,当仅当41a b=,即82a b ==,时,等号成立. 故选:A.【典例4】(2022·全国·高考真题(文))已知910,1011,89m m m a b ==-=-,则( ) A .0a b >> B .0a b >> C .0b a >> D .0b a >>【答案】A 【解析】 【分析】根据指对互化以及对数函数的单调性即可知9log 101m =>,再利用基本不等式,换底公式可得lg11m >,8log 9m >,然后由指数函数的单调性即可解出. 【详解】由910m=可得9lg10log 101lg 9m ==>,而()222lg9lg11lg99lg9lg111lg1022+⎛⎫⎛⎫<=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以lg10lg11lg 9lg10>,即lg11m >,所以lg11101110110m a =->-=. 又()222lg8lg10lg80lg8lg10lg922+⎛⎫⎛⎫<=< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以lg9lg10lg8lg9>,即8log 9m >,所以8log 989890m b =-<-=.综上,0a b >>. 故选:A.热点二 配凑法求最值【典例5】(2023·全国·高三专题练习)已知102x <<,则函数(12)y x x =- 的最大值是( ) A .12 B .14C .18D .19【答案】C【解析】 【分析】将(12)y x x =-化为12(12)2x x ⨯-,利用基本不等式即可求得答案.【详解】 ∵102x <<,120x ∴-> , ∴1(12)2(12)2x x x x -=⨯-22(12)112[]28x x +-=≤⨯, 当且仅当212x x =- 时,即14x =时等号成立, 因此,函数(12)y x x =-,1(0)2x <<的最大值为18,故选:C .【典例6】(2023·全国·高三专题练习)已知a >b ,关于x 的不等式220ax x b ++≥对于一切实数x 恒成立,又存在实数0x ,使得2020ax x b ++=成立,则22a b a b+-最小值为_________.【答案】22【解析】 【分析】由220ax x b ++≥对于一切实数x 恒成立,可得0a >,且0∆≤;再由0x R ∃∈,使20020ax x b ++=成立,可得0∆≥,进而可得ab 的值为1,将22a b a b+-可化为()222a b a b a b a b+=-+--,利用基本不等式可得结果. 【详解】因为220ax x b ++≥对于一切实数x 恒成立, 所以0a >,且440ab ∆=-≤,所以1≥ab ;再由0x R ∃∈,使20020ax x b ++=成立,可得440ab ∆=-≥,所以1ab ≤, 所以1ab =,因为a b >,即0a b ->,所以()()2222222a b ab a b a b a b a b a b-++==-+≥--- 当且仅当2a b a b-=-,即2a b -= 所以22a b a b+-的最小值为22故答案为:22【典例7】(2023·全国·高三专题练习)已知 5<4x ,求函数14145y x x =-+- 的最大值. 【答案】2 【解析】 【分析】 将14145y x x =-+-变形为[()1]54454y x x=--++-,利用基本不等式即可求得答案. 【详解】根据题意,函数()114545444554y x x x x ⎡⎤=-++=--++⎢⎥--⎣⎦, 又由54x <,则540x -> ,则()(115425425454)x x x x-+≥---⋅, 当且仅当15454x x-=-时,即1x =时取等号, 则1[(54)]424254y x x=--++≤-+=-, 故函数14145y x x =-+-的最大值为2. 【总结提升】形如()2ax bx c f x dx e +++=的函数,可化为()11[()]f x x k m x k+++=的形式,再利用基本不等式求解热点三 常数代换法求最值【典例8】(2023·全国·高三专题练习)在ABC 中,E 为AC 上一点,3AC AE =,P 为BE 上任一点,若(0,0)AP mAB nAC m n =+>>,则31m n+的最小值是( ) A .3B .423+C .6 D .12【答案】D 【解析】 【分析】利用向量共线定理可得31m n +=,再根据3131(3)()m n m n m n+=++结合基本不等式即可得出答案. 【详解】 解:3AC AE =,∴3AP mAB nAC mAB nAE =+=+,,,P B E 三点共线,31m n ∴+=, ∴313199(3)()336212n m n m m n m n m n m n m n+=++=+++≥+⋅=, 当且仅当9n m m n=,132m n ==时取等号,所以31m n+的最小值是12. 故选:D .【典例9】(2020·天津·高考真题)已知0,0a b >>,且1ab =,则11822a b a b+++的最小值为_________. 【答案】4 【解析】 【分析】根据已知条件,将所求的式子化为82a b a b+++,利用基本不等式即可求解. 【详解】0,0,0a b a b >>∴+>,1ab =,11882222ab ab a b a b a b a b∴++=++++ 882422a b a b a b a b++=+≥⨯=++,当且仅当a b +=4时取等号, 结合1ab =,解得23,23a b =-=+23,23a b ==. 故答案为:4【典例10】(2017·山东·高考真题(文))若直线1(00)x ya b a b+=>,>过点(1,2),则2a b +的最小值为________. 【答案】8 【解析】 【分析】 由直线1(00)x y a b a b +=>,>过点(1,2),可得121a b +=,从而有()1222a b a b a b ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,展开后利用基本不等式可求得其最小值 【详解】 解:因为直线1(00)x y a b a b+=>,>过点(1,2),所以121a b +=,因为00a b >,>所以()12442222428a b a b a b a b a b b a b a ⎛⎫+=++=+++≥+⋅ ⎪⎝⎭, 当且仅当4a bb a=,即2,4a b ==时取等号, 所以2a b +的最小值为8 故答案为:8 【总结提升】常数代换法主要解决形如“已知x +y =t (t 为常数),求a b x y+的最值”的问题,先将a x +b y 转化为()a b x y x y t++⋅,再用基本不等式求最值. 热点四 基本不等式的实际应用【典例11】(2023·全国·高三专题练习)迷你KTV 是一类新型的娱乐设施,外形通常是由玻璃墙分隔成的类似电话亭的小房间,近几年投放在各大城市商场中,受到年轻人的欢迎.如图是某间迷你KTV 的横截面示意图,其中32AB AE ==,90A B E ∠=∠=∠=︒,曲线段CD 是圆心角为90︒的圆弧,设该迷你KTV 横截面的面积为S ,周长为L ,则SL的最大值为( ).(本题中取π=3进行计算)A .6B .12315-C .3D .9【答案】B 【解析】 【分析】根据面积和周长的计算,可得SL,根据基本不等式即可求解最大值. 【详解】圆弧的半径为3(0)2r r <<,则32BC ED r ==-,π322CD rl r ==.所以周长162CD L AB BC l DE EA r =++++=-,面积2223139[()]22244r r S r r =-+⨯⨯=-. 所以22191(12)24(12)135********12[(12)]122(12)12315212212212212S r r r r r L r r r r---+--=⋅=⋅=-⋅-+-⋅-⋅-----.当且仅当1351212r r-=-,12315r =- 故选:B【典例12】(2017·江苏·高考真题)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是__________. 【答案】30 【解析】 【详解】 总费用为600900464()42900240x x x x +⨯=+≥⨯,当且仅当900x x=,即30x =时等号成立.故答案为30. 【总结提升】利用基本不等式解决实际问题的三个注意点(1)设变量时,一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数. (2)解题时,一定要注意变量的实际意义及其取值范围.(3)在应用基本不等式求函数最值时,若等号取不到,可利用函数的单调性求解,如利用()a f x x x=+(a >0)的单调性.热点五 利用均值不等式连续放缩求最值【典例13】(2022·江苏·南京市第一中学高三开学考试)已知0a b >>,且1,ab =则不正确的是( ) A .20a b +> B .22log log 1a b +> C .2222a b +>D .22log log 0a b ⋅<【答案】B 【解析】 【分析】利用不等式的性质和基本不等式的应用,结合指数函数与对数函数的单调性,对选项逐一分析判断. 【详解】对A ,根据指数函数的性质20a b +>,故A 正确; 对B ,2222log log log log 10a b ab +===,故B 错误;对C ,因为22a b ab +≥=,当且仅当a b =取等号,所以22222242a b a b +≥≥>+,故C 正确;对D ,因为1ab =,且0a b >>,故10>>>a b ,22log 0,log 0a b ><,所以22log log 0a b ⋅<;故D 正确. 故选:B【典例14】(2021·天津·高考真题)若0 , 0a b >>,则21a b ab ++的最小值为____________. 【答案】22【解析】 【分析】两次利用基本不等式即可求出. 【详解】0 , 0a b >>,2211222222a a b b a b a b b b b b∴++≥⋅=+≥⋅ 当且仅当21a a b =且2b b=,即2a b ==所以21ab ab ++的最小值为2 故答案为:22 【总结提升】第一次使用基本不等式是对原不等式的一次放缩,并为第二次使用基本不等式创造了条件,因此要使结果为原不等式的最值,两次使用基本不等式等号成立的条件应该是一致的.【精选精练】一、单选题 1.(2023·全国·高三专题练习)已知02x <<,则24y x x =- ) A .2 B .4C .5D .6【答案】A 【解析】 【分析】由基本不等式求解即可 【详解】 因为02x <<,所以可得240x ->, 则()()2222244422x x y x x x x+-=-⋅-=,当且仅当224x x =-,即2x24y x x =-的最大值为2.故选:A .2.(2023·全国·高三专题练习)已知a >0,b >0,且a +2b =ab ,则ab 的最小值是( ) A .4 B .8 C .16 D .32【答案】B 【解析】 【分析】利用基本不等式可得答案. 【详解】∵已知a >0,b >0,且a +2b =ab ,∴ab 2a b ⋅ 化简可得ab ≥2∴ab ≥8,当且仅当a =2b 时等号成立, 故ab 的最小值是8, 故选:B .3.(2022·江西·高三阶段练习(理))已知双曲线22:1(0,0)4n C mx y m n -=>>的一个焦点坐标为(1,0)-,当m n +取最小值时,C 的离心率为( ) A 5B 3C .2D 2【答案】B 【解析】 【分析】根据双曲线的标准方程可得22214,,1a b c m n===,根据,,a b c 的关系可得141m n +=,由基本不等式的求解即可得26n m ==,进而2311a m ==,即可求离心率. 【详解】由22:1(0,0)4n C mx y m n -=>>可得22114x y m n-=,所以22214,,1a b c m n===, 故可得141m n +=,所以(4144)5529n m n m m n m n m n m n m n ⎛⎫+=++=+++⋅= ⎪⎝⎭,当且仅当4n m m n =,即26n m ==时等号成立,所以2311a m ==,3a =1c =, 所以3==ce a故选:B .4.(2021·浙江·高考真题)已知,,αβγ是互不相同的锐角,则在sin cos ,sin cos ,sin cos αββγγα三个值中,大于12的个数的最大值是( ) A .0 B .1 C .2 D .3【答案】C 【解析】 【分析】利用基本不等式或排序不等式得3sin cos sin cos sin cos 2αββγγα++≤,从而可判断三个代数式不可能均大于12,再结合特例可得三式中大于12的个数的最大值. 【详解】法1:由基本不等式有22sin cos sin cos 2αβαβ+≤,同理22sin cos sin cos 2βγβγ+≤,22sin cos sin cos 2γαγα+≤,故3sin cos sin cos sin cos 2αββγγα++≤, 故sin cos ,sin cos ,sin cos αββγγα不可能均大于12. 取6πα=,3πβ=,4πγ=,则116161sin cos ,sin cos ,sin cos 4222αββγγα=<=>=>, 故三式中大于12的个数的最大值为2, 故选:C.法2:不妨设αβγ<<,则cos cos cos ,sin sin sin αβγαβγ>><<, 由排列不等式可得:sin cos sin cos sin cos sin cos sin cos sin cos αββγγααγββγα++≤++,而()13sin cos sin cos sin cos sin sin 222αγββγαγαβ++=++≤,故sin cos ,sin cos ,sin cos αββγγα不可能均大于12.取6πα=,3πβ=,4πγ=,则116161sin cos ,sin cos ,sin cos 4222αββγγα=<=>=>, 故三式中大于12的个数的最大值为2, 故选:C.5.(2020·全国·高考真题(理))设O 为坐标原点,直线x a =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两条渐近线分别交于,D E 两点,若ODE 的面积为8,则C 的焦距的最小值为( ) A .4 B .8 C .16 D .32【答案】B 【解析】 【分析】因为2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>,可得双曲线的渐近线方程是b y x a=±,与直线x a =联立方程求得D ,E 两点坐标,即可求得||ED ,根据ODE 的面积为8,可得ab 值,根据2222c a b =+结合均值不等式,即可求得答案. 【详解】2222:1(0,0)x y C a b a b-=>> ∴双曲线的渐近线方程是by x a=±直线x a =与双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两条渐近线分别交于D ,E 两点不妨设D 为在第一象限,E 在第四象限 联立x ab y x a =⎧⎪⎨=⎪⎩,解得x a y b =⎧⎨=⎩ 故(,)D a b联立x ab y x a =⎧⎪⎨=-⎪⎩,解得x a y b =⎧⎨=-⎩ 故(,)E a b - ∴||2ED b =∴ODE 面积为:1282ODE S a b ab =⨯==△双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>∴其焦距为2222222168c a b ab =+≥=当且仅当22a b == ∴C 的焦距的最小值:8故选:B.6.(2023·全国·高三专题练习)已知0a >,0b >,且2ab a b =+,若228a b m m +-恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .426426m -+ B .426m +或426m - C .19m - D .9m 或1m -【答案】C 【解析】 【分析】由题意化2ab a b =+为211b a=+,利用基本不等式求出2+a b 的最小值,再解关于m 的一元二次不等式即可. 【详解】解:0a >,0b >,且2ab a b =+,211b a∴=+, 1222222(2)()14529b a b aa b a b a b a b a b∴+=++=++++=,当且仅当3a b ==时取“=”; 若228a b m m +-恒成立, 则298m m -, 即2890m m --, 解得19m -,∴实数m 的取值范围是[1-,9].故选:C .7.(2023·全国·高三专题练习)已知ln ln 222+≥+-aa b b ,则a b +=( ) A .52B .4C .92D .6【答案】A 【解析】 【分析】根据基本不等式可得22222+-≥ab ab ,当且仅当4a b =时取等号,从而可到ln()2≥ab ab ,再构造函数分析可得ln()220-≤ab ab ,从而得到ln()220-=ab ab ,再根据基本不等式取得最值时的关系求解即可 【详解】 由题意得ln()222≥+-a ab b ,因为0a >,0b >,所以22222+-≥ab ab ,当且仅当4a b =时取等号,所以ln()2≥ab ab ,令()ln 22=-f x x x ,则11()-='=xf x x x,当(0,1)x ∈,()0f x '>,()f x 单调递增;当(1,)x ∈+∞时,()0,()f x f x '<单调递减,所以()(1)0f x f ≤=,当且仅当1ab =时取等号,即ln()20-≤ab ab ,所以ln()220-=ab ab ,所以1ab =,所以12,2a b ==,所以52a b +=. 故选:A8.(2017·天津·高考真题(理))已知函数23,1,()2, 1.x x x f x x x x ⎧-+≤⎪=⎨+>⎪⎩设a R ∈,若关于x 的不等式()||2xf x a ≥+在R 上恒成立,则a 的取值范围是( ) A .47[,2]16-B .4739[,]1616-C .[3,2]-D .39[23,]16- 【答案】A 【解析】 【详解】 不等式()2x f x a ≥+为()()2xf x a f x -≤+≤(*), 当1x ≤时,(*)式即为22332xx x a x x -+-≤+≤-+,2233322x x a x x -+-≤≤-+,又22147473()241616x x x -+-=---≤-(14x =时取等号),223339393()241616x x x -+=-+≥(34x =时取等号),所以47391616a -≤≤, 当1x >时,(*)式为222x x a x x x --≤+≤+,32222x x a x x--≤≤+, 又3232()2322x x x x --=-+≤-23x =,22222x x x x+≥⨯=(当2x =时取等号), 所以32a -≤≤, 综上47216a -≤≤.故选A . 【考点】不等式、恒成立问题 【名师点睛】首先满足()2x f x a ≥+转化为()()22x xf x a f x --≤≤-去解决,由于涉及分段函数问题要遵循分段处理原则,分别对x 的两种不同情况进行讨论,针对每种情况根据x 的范围,利用极端原理,求出对应的a 的范围. 二、多选题9.(2022·全国·高考真题)(多选)若x ,y 满足221+-=x y xy ,则( ) A .1x y +≤ B .2x y +≥- C .222x y +≤ D .221x y +≥【答案】BC 【解析】 【分析】根据基本不等式或者取特值即可判断各选项的真假. 【详解】因为22222a b a bab ++⎛⎫≤≤⎪⎝⎭(,a b R ),由221+-=x y xy 可变形为,()221332x y x y xy +⎛⎫+-=≤ ⎪⎝⎭,解得22x y -≤+≤,当且仅当1x y ==-时,2x y +=-,当且仅当1x y ==时,2x y +=,所以A 错误,B 正确;由221+-=x y xy 可变形为()222212x y x y xy ++-=≤,解得222x y +≤,当且仅当1x y ==±时取等号,所以C 正确;因为221+-=x y xy 变形可得223124y x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,设3cos sin 2y x y θθ-==,所以cos ,33x y θθθ==,因此2222511cos sin cos 12cos 233333x y θθθθ=θ-θ+=++42π2sin 2,23363θ⎛⎫⎡⎤=+-∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以当33x y ==221x y +≥不成立,所以D 错误.故选:BC .10.(2020·海南·高考真题)(多选)已知a >0,b >0,且a +b =1,则( ) A .2212a b +≥B .122a b -> C .22log log 2a b +≥- D 2a b ≤【答案】ABD 【解析】 【分析】根据1a b +=,结合基本不等式及二次函数知识进行求解. 【详解】对于A ,()222221221a b a a a a +=+-=-+21211222a ⎛⎫⎪⎭+ ⎝≥-=,当且仅当12a b ==时,等号成立,故A 正确; 对于B ,211a b a -=->-,所以11222a b-->=,故B 正确;对于C ,2222221log log log log log 224a b a b ab +⎛⎫+=≤==- ⎪⎝⎭, 当且仅当12a b ==时,等号成立,故C 不正确; 对于D ,因为(21212a bab a b =+++=,2a b ≤12a b ==时,等号成立,故D 正确; 故选:ABD11.(2023·全国·高三专题练习)(多选)已知a <b <0,则下列不等式正确的是( ) A .a 2>ab B .ln (1﹣a )>ln (1﹣b ) C .2a b ab+> D .a +cos b >b +cos a【答案】ABC 【解析】 【分析】利用不等式的性质判断A ,利用对数函数的单调性判断B ,利用基本不等式判断C ,利用构造函数判断D. 【详解】A:∵a <b <0,∴a 2>ab ,∴A 正确,B:∵a <b <0,1﹣a >1﹣b ,∴ln (1﹣a )>ln (1﹣b ),∴B 正确, C:∵a <b <0,∴2a bab -->2a b ab -+>C 正确, D:设f (x )=x ﹣cos x ,则()f x '=1+sin x ≥0,∴f (x )在R 上为增函数,∵a <b <0,∴a ﹣cos a <b ﹣cos b ,a +cos b <b +cos a ,∴D 错误. 故选:ABC .12.(2022·江苏省如皋中学高三开学考试)(多选)若实数x ,y 满足1221x y ++=,m x y =+,111()()22-=+x y n ,则( )A .0x <且1y <-B .m 的最大值为3-C .n 的最小值为7D .22m n ⋅<【答案】ABD 【解析】 【分析】根据指数函数的性质判断A ,利用基本不等式判断B 、C ,根据指数幂的运算判断D ; 【详解】解:因为1221x y ++=,若0x ≥,则21x ≥,又120y +>,显然不成立,即0x <, 同理可得10y +<,所以1y <-,即0x <且1y <-,故A 正确; 又1111222222x y x y x y ++++=+≥⋅=1222x y ++-≤,所以3x y +≤-,当且仅当11222x y +==,即1x =-,2y =-时取等号,即m 的最大值为3-,故B 正确; 又()111111112222222244x y x y x y x y n +-++⎛⎫=+=+=+⋅+ ⎪⎝⎭ 111144552922222222y x y xx y xy ++++⋅⋅=⋅+≥+=+, 当且仅当1142222y xx y ++⋅=,即2log 3x =-,22log 13y =-时取等号,故C 错误;对于D :()111112()()22222222m x y x y x y x y y x n -+--+++⎡⎤⋅=+⋅=+⋅=+⎢⎥⎣⎦,因为1221x y ++=,所以()12222x y ++=,即12222x y +++=,即12422x y ++⨯=,即122322x y y ++⨯=+,因为302y ⨯>,所以1222x y +<+,即22m n ⋅<,故D 正确; 故选:ABD 三、填空题13.(2020·江苏·高考真题)已知22451(,)x y y x y R +=∈,则22x y +的最小值是_______.【答案】45【解析】 【分析】根据题设条件可得42215y x y -=,可得4222222114+555y y x y y y y-+=+=,利用基本不等式即可求解.【详解】 ∵22451x y y +=∴0y ≠且42215y x y -=∴422222222114144+2555555y y y x y y y y y -+=+=≥⋅,当且仅当221455y y =,即2231,102x y ==时取等号. ∴22xy +的最小值为45.故答案为:45.14.(2019·天津·高考真题(文)) 设0x >,0y >,24x y +=,则(1)(21)x y xy++的最小值为__________. 【答案】92.【解析】 【分析】 把分子展开化为(1)(21)2212552x y xy x y xy xy xy xy xy++++++===+,再利用基本不等式求最值.【详解】由24x y +=,得2422x y xy +=≥2xy ≤(1)(21)221255592222x y xy x y xy xy xy xy xy ++++++===+≥+=,等号当且仅当2x y =,即2,1x y ==时成立. 故所求的最小值为92.15.(2018·江苏·高考真题)在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,120ABC ∠=︒,ABC ∠的平分线交AC 于点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为________.【答案】9 【解析】 【详解】分析:先根据三角形面积公式得条件、再利用基本不等式求最值.详解:由题意可知,ABC ABD BCD S S S =+△△△,由角平分线性质和三角形面积公式得111sin1201sin 601sin 60222ac a c ︒=⨯⨯︒+⨯⨯︒,化简得11,1ac a c a c =++=,因此11444(4)()5529,c a c aa c a c a c a c a c+=++=++≥+⋅当且仅当23c a ==时取等号,则4a c +的最小值为9.16.(2018·天津·高考真题(理))已知,R a b ∈,且360a b -+=,则128ab+的最小值为_____________.【答案】14【解析】 【分析】由题意首先求得3a b -的值,然后结合均值不等式的结论整理计算即可求得最终结果,注意等号成立的条件. 【详解】由360a b -+=可知36a b -=-,且:312228aa b b -+=+,因为对于任意x ,20x >恒成立, 结合均值不等式的结论可得:336122222224a b a b ---+≥⨯=.当且仅当32236a b a b -⎧=⎨-=-⎩,即31a b =-⎧⎨=⎩时等号成立.综上可得128ab +的最小值为14. 17.(2022·全国·高考真题(理))已知ABC 中,点D 在边BC 上,120,2,2ADB AD CD BD ∠=︒==.当ACAB取得最小值时,BD =________. 31##3-【解析】 【分析】设220CD BD m ==>,利用余弦定理表示出22AC AB 后,结合基本不等式即可得解.【详解】设220CD BD m ==>,则在ABD △中,22222cos 42AB BD AD BD AD ADB m m =+-⋅∠=++,在ACD △中,22222cos 444AC CD AD CD AD ADC m m =+-⋅∠=+-,所以()()()2222224421214441243424211m m m AC m m AB m m m m m m ++-++-===-+++++++ ()4433211m m ≥=-+⋅+当且仅当311m m +=+即31m =时,等号成立, 所以当AC AB取最小值时,31m =. 31.四、解答题18.(2023·全国·高三专题练习)设函数2()(2)3(0)f x ax b x a =+-+≠.(1)若不等式()0f x >的解集(1,1)-,求a ,b 的值;(2)若(1)3f =,0a >,0b >,求11a b +的最小值,并指出取最小值时a ,b 的值. 【答案】(1)3,2a b =-=(2)1a =,1b =时,11a b+的最小值是2 【解析】【分析】(1)由根与系数的关系可得答案;(2)由(1)3f =得2a b +=,再利用基本不等式可得答案.(1)由()0f x >的解集是(1,1)-知1,1-是方程()0f x =的两根,由根与系数的关系可得311211a b a ⎧-⨯=⎪⎪⎨-⎪-+=-⎪⎩ 解得32=-⎧⎨=⎩a b ,即32a b =-=,.(2)由(1)3f =得2a b +=,0a >,0b >,11111()2a b a b a b ⎛⎫∴+=++ ⎪⎝⎭12222b a a b ⎛⎫≥⋅= ⎪ ⎪⎝⎭, 当且仅当b a a b =,即1a =,1b =时取等号,11a b∴+的最小值是2.。
七年级下册数学《第九章不等式与不等式组》专题不等式与不等式组的含参问题【例题1】若不等式(a﹣3)x>2的解集是x<2�−3,则a的取值范围是()A.a≠3B.a>3C.a<3D.a≤3【分析】根据不等式的性质可得a﹣3<0,由此求出a的取值范围.2�−3,【解答】解:∵(a﹣3)x>2的解集为x<∴不等式两边同时除以(a﹣3)时不等号的方向改变,∴a﹣3<0,∴a<3.故选:C.【点评】本题考查了不等式的性质:在不等式的两边同时乘以或除以同一个负数不等号的方向改变.本题解不等号时方向改变,所以a﹣3小于0.【变式1-1】关于x的不等式(a﹣1)x>b的解集是x>��−1,则a的取值范围是()A.a<0B.a>0C.a<1D.a>1【分析】直接利用不等式的性质,得出a﹣1>0,进而得出答案.【解答】解:∵不等式(a﹣1)x>b的解集是x>��−1,∴a﹣1>0,解得:a>1.故选:D.【点评】此题主要考查了不等式的解集,正确得出a﹣1的符号是解题关键.【变式1-2】(2022•南京模拟)如果关于x的不等式(m﹣2)x>3解集为�<3�−2,则m的取值范围是()A.m≤2B.m≥2C.m<2D.m>2【分析】利用不等式的基本性质3:不等式的两边都乘以或除以同一个负数,不等号的方向改变.可得m﹣2<0,然后进行计算即可解答.【解答】解:∵关于x的不等式(m﹣2)x>3解集为�<3�−2,∴m﹣2<0,解得:m<2,故选:C.【点评】本题考查了不等式的基本性质,一元一次不等式的解法,掌握“不等式的基本性质”是解本题的关键.【变式1-3】(2022春•南山区期末)关于x的不等式(m+2)x>(m+2)的解集为x<1,那么m的取值范围是()A.m>0B.m<0C.m>﹣2D.m<﹣2【分析】根据不等式(m+2)x>(m+2)的解集为x<1,知m+2<0,解之即可.【解答】解:∵关于x的不等式(m+2)x>(m+2)的解集为x<1,∴m+2<0,解得m<﹣2,故选:D.【点评】本题主要考查解一元一次不等式的基本能力,严格遵循解不等式的基本步骤是关键,尤其需要注意不等式两边都乘以或除以同一个负数不等号方向要改变.【变式1-4】(2022春•锦江区校级期中)若关于x的不等式(m﹣1)x<2的解集是x>2�−1,则m的取值范围是()A.m>1B.m<1C.m≠1D.m≤1【分析】根据不等式的性质得m﹣1<0,然后解关于m的不等式即可.【解答】解:∵关于x的不等式(m﹣1)x<2的解集里x>2�−1,∴m﹣1<0,∴m<1.故选:B.【点评】本题考查了解一元一次不等式:根据不等式的性质解一元一次不等式.基本操作方法与解一元一次方程基本相同,都有如下步骤:①去分母;②去括号;③移项;④合并同类项;⑤化系数为1.【变式1-5】(2022•南京模拟)若(a+3)x>a+3的解集为x<1,则a必须满足()A.a<0B.a>﹣3C.a<﹣3D.a>3【分析】根据已知解集,利用不等式的基本性质判断即可.【解答】解:∵(a+3)x>a+3的解集为x<1,∴a+3<0,解得:a<﹣3.故选:C.【点评】此题考查了解一元一次不等式,熟练掌握不等式的解法是解本题的关键.【变式1-6】(2023春•新城区校级月考)当m时,不等式(m+3)x≥2的解集是�≤2�+3.【分析】根据不等式的性质3(不等式的两边都乘以或除以同一个负数,不等号的方向要改变)得出m+3<0,求出即可.【解答】解:∵不等式(m+3)x≥2的解集是x≤2�+3,∴m+3<0,∴m <﹣3,故答案为:<﹣3.【点评】本题考查的是解一元一次不等式,熟知不等式的两边都乘以或除以同一个负数,不等号的方向要改变是解题的关键.【例题2】(2022秋•常德期末)关于x 的不等式组�>�−1�>�+2的解集是x >﹣1,则m=.【分析】根据同大取大,可得出关于m 的方程,求出m 的值即可.【解答】解:由�>�−1�>�+2的解集是x >﹣1,得∵m +2>m ﹣1,∴m +2=﹣1,解得m =﹣3,故答案为:﹣3.【点评】本题考查的是解一元一次不等式组,利用同大取大是解题关键.【变式2-1】(2023春•北碚区校级月考)关于x 的一元一次不等式13(��−1)>2−�的解集为x <﹣4,则m 的值是.【分析】先用含有m 的式子把原不等式的解集表示出来,然后和已知解集进行比对得出关于m 的方程,解之可得m 的值.【解答】解:13(��−1)>2−�13��−13>2−�,13��>73−�,mx >7﹣3m ,∵不等式13(��−1)>2−�的解集为x <﹣4,∴�<0,�<7−3��,∴7−3��=−4,∴7﹣3m =﹣4m ,∴m =﹣7,故答案为:﹣7.【点评】本题主要考查解一元一次不等式,当题中有两个未知字母时,应把关于某个字母的不等式中的字母当成未知数,求得解集,再根据解集进行判断,求得另一个字母的值.【变式2-2】(2022春•顺德区校级期中)关于x 的一元一次不等式�−2�3≤−2的解集为x ≥4,则m 的值为()A .14B .7C .﹣2D .2【分析】先用含有m 的式子把原不等式的解集表示出来,然后和已知解集进行比对得出关于m 的方程,解之可得m 的值.【解答】解:解不等式�−2�3≤−2得:x ≥�+62,∵不等式的解集为x ≥4,∴�+62=4,解得m =2,故选:D .【点评】本题主要考查解一元一次不等式,当题中有两个未知字母时,应把关于某个字母的不等式中的字母当成未知数,求得解集,再根据解集进行判断,求得另一个字母的值.【变式2-3】如图,是关于x 的不等式2x ﹣a ≤﹣1的解集,则a 的值为()A .a =﹣2B .a =﹣1C .a ≤﹣2D .a ≤﹣1【分析】解不等式得出x ≤�−12,结合数轴知x ≤﹣1,据此可得关于a 的方程,解之可得答案.【解答】解:由数轴上表示不等式解集的方法可知,此不等式的解集为x ≤﹣1,解不等式2x ﹣a ≤﹣1得,x ≤�−12,即�−12=−1,解得a =﹣1.故选:B .【点评】本题主要考查解一元一次不等式,当题中有两个未知字母时,应把关于某个字母的不等式中的字母当成未知数,求得解集,再根据解集进行判断,求得另一个字母的值.【变式2-4】(2022春•西峡县期中)若关于x 的不等式2�+9>6�+1�−�<1的解集为x <2,则a 取值范围是.【分析】求出每个不等式的解集,根据已知得出关于k 的不等式,求出不等式的解集即可.【解答】解:解不等式组2�+9>6�+1①�−�<1②,得�<2�<�+1.∵不等式组2�+9>6�+1①�−�<1②的解集为x<2,∴a+1≥2,解得a≥1.故答案为:a≥1.【点评】本题考查了解一元一次不等式组的应用,解此题的关键是能根据不等式的解集和已知得出关于k的不等式,难度适中.【变式2-5】(2023•永定区一模)不等式组3�−9>0�>�的解集为x>3,则m的取值范围为.【分析】先求出不等式组的解集,再根据已知条件判断m范围即可.【解答】解:3�−9>0①�>�②,解不等式①得:x>3,又因为不等式组的解集为:x>3,x>m,∴m≤3.故答案为:m≤3.【点评】本题考查了解一元一次不等式组,能根据不等式的解集和已知得出m的范围是解此题的关键.【变式2-6】(2022春•武汉期末)若不等式�+16−2�−54≥1的解都能使不等式4x<2x+a+1成立,则实数a的取值范围是()A.a≥1.5B.a>1.5C.a<7D.1.5<a<7【分析】解不等式�+16−2�−54≥1得x≤54,解不等式4x<2x+a+1得x<�+12,根据题意得到关于a 的不等式,再解关于a 的不等式即可得出答案.【解答】解:解不等式�+16−2�−54≥1得x ≤54,解不等式4x <2x +a +1得x <�+12,∵不等式�+16−2�−54≥1的解都能使不等式4x <2x +a +1成立,∴�+12>54,∴a >1.5,故选:B .【点评】本题主要考查解一元一次不等式,解题的关键是掌握解一元一次不等式的步骤和依据及不等式的基本性质.【变式2-7】(2022春•南关区校级期中)关于x 的不等式组3�−6>0�−�>−2的解集是2<x<5,则a 的值为.【分析】分别求出每一个不等式的解集,根据不等式组的解集可得关于a 的方程,解之即可.【解答】解:由3x ﹣6>0得:x >2,由a ﹣x >﹣2得:x <a +2,∵不等式组的解集为2<x <5,∴a +2=5,解得a =3,故答案为:3.【点评】本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.【变式2-8】(2022秋•西湖区期中)已知关于x 的不等式组�−1≥�2�−�<3的解集为3≤x <5,则a +b =.【分析】先求出不等式组的解集,根据已知不等式组的解集是3≤x <5得出a +1=3,3+�2=5,求出a 、b ,再求出a +b 即可.【解答】解:�−1≥�①2�−�<3②,解不等式①,得x ≥a +1,解不等式②,得x <3+�2,所以不等式组的解集是a +1≤x <3+�2,∵关于x 的不等式组�−1≥�2�−�<3的解集为3≤x <5,∴a +1=3,3+�2=5,∴a =2,b =7,∴a +b =2+7=9,故答案为:9.【点评】本题考查了解一元一次不等式组,能根据不等式组的解集得出a +1=3和3+�2=5是解此题的关键.【变式2-9】若不等式组:�−�>2�−2�>0的解集是﹣1<x <1,则(a +b )2022=()A .﹣1B .0C .1D .2023【分析】分别求出每一个不等式的解集,根据不等式组的解集得出a 、b 的值,再代入计算即可.【解答】解:由x ﹣a >2,得x >a +2,由b ﹣2x >0,得x <�2,∵不等式组的解集为﹣1<x <1,∴a +2=﹣1,�2=1,解得a =﹣3,b =2,∴(a +b )2022=(﹣3+2)2022=(﹣1)2022=1,故选:C .【点评】本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.【例题3】(2022秋•零陵区期末)若关于x 的不等式组2�−6+�<04�−�>0有解,则m 的取值范围是()A .m ≤4B .m <4C .m ≥4D .m >4【分析】先根据不等式的性质求出不等式的解集,再根据不等式组有解得出3−12m <�4,再求出不等式的解集即可.【解答】解:2�−6+�<0①4�−�>0②,解不等式①,得x <3−12m ,解不等式②,得x >�4,∵关于x 的不等式组2�−6+�<04�−�>0有解,∴3−12m >�4,解得:m <4,故选:B .【点评】本题考查了解一元一次不等式组和解一元一次不等式,能得出关于m 的不等式是解此题的关键.【变式3-1】(2022春•漳州期末)若不等式组�−4<0�≥�有解,则m 的值可以是()A .3B .4C .5D .6【分析】先求出不等式①的解集,再根据不等式组有解得出m <4,再逐个判断即可.【解答】解:�−4<0①�≥�②,解不等式①,得x <4,∵不等式组�−4<0�≥�有解,∴m <4,A .∵3<4,∴m 能为3,故本选项符合题意;B .∵4=4,∴m不能为4,故本选项不符合题意;C.∵5>4,∴m不能为5,故本选项不符合题意;D.∵6>4,∴m不能为6,故本选项不符合题意;故选:A.【点评】本题考查了解一元一次不等式组,能根据不等式组有解得出m的取值范围是解此题的关键.【变式3-2】(2023春•中原区校级期中)若关于x的不等式组�<4�−�+8<0有解,则m的取值范围为.【分析】先根据不等式的性质求出不等式的解集,再根据不等式组有解得出4m≥8,再求出不等式的解集即可.【解答】解:解不等式﹣x+8<0,得x>8,∵关于x的不等式组�<4�−�+8<0有解,∴4m>8,解得:m>2,故答案为:m>2.【点评】本题考查了解一元一次不等式组和解一元一次不等式,能得出关于m的不等式是解此题的关键.【变式3-3】(2023春•莘县期中)已知关于x的不等式组�−�≥05−2�>1无解,则实数a的取值范围是.【分析】首先解每个等式,然后根据不等式组无解即可确定关于a的不等式,从而求解.【解答】解:�−�≥0⋯①5−2�>1⋯②,解①得x≥a,解②得x<2.根据题意得:a≥2.故答案是:a≥2.【点评】本题考查了一元一次不等式组的解集:几个一元一次不等式的解集的公共部分,叫做由它们所组成的不等式组的解集.解集的规律:同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到.【变式3-4】(2022春•兖州区期末)若不等式组�<�+1�>2�−1无解,则m的取值范围是()A.m<2B.m≤2C.m≥2D.无法确定【分析】根据不等式组无解得出不等式2m﹣1≥m+1,再求出不等式的解集即可.【解答】解:∵不等式组�<�+1�>2�−1无解,∴2m﹣1≥m+1,解得:m≥2,故选:C.【点评】本题考查了解一元一次不等式组和解一元一次不等式,能得出关于m的不等式是解此题的关键.【变式3-5】(2022春•都江堰市校级期中)若关于x的一元一次不等式组2�−�>02�−1+3�2<1无解,则a的取值范围.【分析】先求出每个不等式的解集,再根据不等式组无解得出关于a的不等式,再求出不等式的解集即可.【解答】解:2�−�>0①2�−1+3�2<1②,解不等式①,得x>�2,解不等式②,得x<3,∵关于x的一元一次不等式组2�−�>02�−1+3�2<1无解,∴�2≥3,解得:a≥6,故答案为:a≥6.【点评】本题考查了解一元一次不等式组,能得出关于a的不等式�2≥3是解此题的关键.【变式3-6】(2022春•齐河县期末)关于x的方程k﹣2x=3(k﹣2)的解为非负数,且关于x的不等式组�−2(�−1)≤32�+�3≥�有解,则符合条件的整数k的值的和为()A.4B.5C.2D.3【分析】求出每个不等式的解集,根据不等式组有解得出k≥﹣1,解方程得出x=﹣k+3,由方程的解为非负数知﹣k+3≥0,据此得k≤3,从而知﹣1≤k≤3,继而可得答案.【解答】解:解不等式x﹣2(x﹣1)≤3,得:x≥﹣1,解不等式2�+�3≥x,得:x≤k,∵不等式组有解,∴k ≥﹣1,解方程k ﹣2x =3(k ﹣2),得:x =﹣k +3,∵方程的解为非负数,∴﹣k +3≥0,解得k ≤3,则﹣1≤k ≤3,∴符合条件的整数k 的值的和为﹣1+0+1+2+3=5,故选:B .【点评】本题考查的是解一元一次方程和一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集和一元一次方程的解是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.【变式3-7】(2022春•大渡口区校级期中)关于x 的方程3(k ﹣2﹣x )=3﹣5x 的解为非负数,且关于x 的不等式组�−2(�−1)≥32�+�3≤�无解,则符合条件的整数k 的值的和为()A .5B .2C .4D .6【分析】先解出方程的解和不等式组的解集,再根据题意即可确定k 的取值范围,从而可以得到符合条件的整数,然后相加即可.【解答】解:由方程3(k ﹣2﹣x )=3﹣5x ,得x =9−3�2,∵关于x 的方程3(k ﹣2﹣x )=3﹣5x 的解为非负数,∴9−3�2≥0,得k ≤3,�−2(�−1)≥3①2�+�3≤�②,由不等式①,得:x ≤﹣1,由不等式②,得:x ≥k ,∵关于x 的不等式组�−2(�−1)≥32�+�3≤�无解,∴k >﹣1,由上可得,k 的取值范围是﹣1<k ≤3,∴k 的整数值为0,1,2,3,∴符合条件的整数k 的值的和为:0+1+2+3=6,故选:D .【点评】本题考查解一元一次方程、解一元一次不等式组,解答本题的关键是求出k 的取值范围.【变式3-8】(2022秋•北碚区校级期末)若整数a 使关于x 的方程4�+12=4−�−2�2的解为非负数,且使关于y 的不等式组2�−13<−1+�32�−�4≥0的解集为y <﹣2,则符合条件的所有整数a 的和为()A .20B .21C .27D .28【分析】先求出方程的解,根据方程的解为非负数得出7−�2≥0,求出a ≤7,求出不等式组中每个不等式的解集,根据不等式组的解集为y ≤﹣2得出﹣2≤2a ,求出a ≥﹣1,得出﹣1≤a ≤7,求出整数a ,再求出和即可.【解答】解:解方程4�+12=4−�−2�2得:x =7−�2,∵整数a 使关于x 的方程4�+12=4−�−2�2的解为非负数,∴7−�2≥0,解得:a ≤7,2�−13<−1+�3①2�−�4≥0②,解不等式①,得y <﹣2,解不等式②,得y ≤2a ,∵不等式组2�−13<−1+�32�−�4≥0的解集为y <−2,∴﹣2≤2a ,∴a ≥﹣1,即﹣1≤a ≤7,∵a 为整数,∴a 为﹣1,0,1,2,3,4,5,6,7,和为﹣1+0+1+2+3+4+5+6+7=27,故选:C .【点评】本题考查了解一元一次不等式组,解二元一次方程组等知识点,能求出a 的取值范围是解此题的关键.【例题4】(2022秋•余姚市校级期末)已知关于x 的不等式3x ﹣a ≥1只有两个负整数解,则a 的取值范围是()A .﹣10<a <﹣7B .﹣10<a ≤﹣7C .﹣10≤a ≤﹣7D .﹣10≤a <﹣7【分析】先解不等式得出�≥�+13,根据不等式只有2个负整数解知其负整数解为﹣1和﹣2,据此得出−3<�+13≤−2,解之可得答案.【解答】解:∵3x ﹣a ≥1,∴�≥�+13,∵不等式只有2个负整数解,∴不等式的负整数解为﹣1和﹣2,则−3<�+13≤−2,解得:﹣10<a ≤﹣7.故选:B .【点评】本题主要考查一元一次不等式的整数解,解题的关键是熟练掌握解不等式的基本步骤和依据,并根据不等式的整数解的情况得出某一字母的不等式组.【变式4-2】(2023•大庆一模)若关于x 的不等式3x ﹣2m <x ﹣m 只有3个正整数解,则m 的取值范围是.【分析】首先解关于x 的不等式,然后根据x 只有3个正整数解,来确定关于m 的不等式组的取值范围,再进行求解即可.【解答】解:由3x ﹣2m <x ﹣m 得:�<�2,关于x不等式3x﹣2m<x﹣m只有3个正整数解,∴3≤�2<4,∴6≤m<8,故答案为:6≤m<8.【点评】本题考查了解不等式及不等式的整数解,熟练掌握解不等式的步骤是解题的关键.【变式4-3】(2022秋•海曙区期末)若关于x的不等式2﹣m﹣x>0的正整数解共有3个,则m的取值范围是()A.﹣1≤m<0B.﹣1<m≤0C.﹣2≤m<﹣1D.﹣2<m≤﹣1【分析】首先解关于x的不等式,求得不等式的解集,然后根据不等式只有3个正整数解,即可得到一个关于m的不等式组求得m的范围.【解答】解:解不等式2﹣m﹣x>0得:x<2﹣m,根据题意得:3<2﹣m≤4,解得:﹣2≤m<﹣1.故选:C.【点评】本题考查了一元一次不等式的整数解,此题比较简单,根据x的取值范围正确确定2﹣m的范围是解题的关键.在解不等式时要根据不等式的基本性质.【变式4-4】(2022•贵阳模拟)若关于x的不等式3x﹣m≤0的正整数解是1,2,3,则m的取值范围是()A.m≥9B.9<m<12C.m<12D.9≤m<12【分析】解关于x的不等式求得x≤�3,根据不等式的正整数解的情况列出关于m的不等式组,解之可得.【解答】解:移项,得:3x≤m,系数化为1,得:x≤�3,∵不等式的正整数解为1,2,3,∴3≤�3<4,解得:9≤m<12,故选:D.【点评】本题主要考查解一元一次不等式的基本能力,严格遵循解不等式的基本步骤是关键,尤其需要注意不等式两边都乘以或除以同一个负数不等号方向要改变.【变式4-5】(2023春•涡阳县期中)关于x5)<3�−8的解集中仅有﹣1和0两个整数解,且10a=2m+5,则m的取值范围是()A.﹣2.5<m≤2.5B.﹣2.5≤m≤2.5C.0<m≤2.5D.2<m≤2.5【分析】先根据不等式组的解集中仅有﹣1和0两个整数解,求出a的取值范围,再根据10a=2m+5,得m的取值范围即可.【解答】解:解不等式组得�<��>−2,∵不等式组解集中仅有﹣1和0两个整数解,∴0<a≤1,∵10a=2m+5,∴m=5a﹣2.5,∵﹣2.5<5a﹣2.5≤2.5,∴m的范围是﹣2.5<m≤2.5.故选:A .【点评】此题考查了一元一次不等式组的整数解,熟练掌握不等式组的解法是解本题的关键.【变式4-6】(2022秋•巴南区校级期中)若关于x≥2�4(�+1)有解,且最多有3个整数解,且关于y 的方程3y ﹣2=2�−3(8−�)2的解为非负整数,则符合条件的所有整数m 的和为()A .23B .26C .29D .39【分析】先解一元一次不等式组,根据题意可得2≤3�10<5,再解一元一次方程,根据题意可得2�−203≥0且2�−20310≤m <503且2�−203为整数,然后进行计算即可解答.≥2�①4(�+1)②,解不等式①得:x ≤3�10,解不等式②得:x ≥32,∵不等式组有解且至多有3个整数解,∴2≤3�10<5,∴203≤m <503,3y ﹣2=2�−3(8−�)2,解得:y =2�−203,∵方程的解为非负整数,∴2�−203≥0且2�−203为整数,∴m ≥10且2�−203为整数,综上所述:10≤m <503且2�−203为整数,∴m =10,13,16,∴满足条件的所有整数m 的和,10+13+16=39,故选:D .【点评】本题考查了一元一次方程的解,一元一次不等式组的整数解,准确熟练地进行计算是解题的关键.【变式4-7】(2022春•兴文县期中)已知关于x 的不等式组2�+4>03�−�<6.(1)当k 为何值时,该不等式组的解集为﹣2<x <2?(2)若该不等式组只有4个正整数解,求k 的取值范围.【分析】(1)解不等式组得到其解集,结合已知的解集明确6+�3=2,即可求出k 的值;(2)根据(1)的结论和不等式组只有四个正整数解,可得关于k 的不等式组,再解不等式组即可.【解答】解:(1)不等式组2�+4>03�−�<6,解不等式2x +4>0得:x >﹣2,解不等式3x ﹣k <6得:�<6+�3,∴该不等式组的解集为−2<�<6+�3.∵﹣2<x <2,∴6+�3=2,∴k =0,即k =0时,该不等式组的解集为﹣2<x <2.(2)由(1)知,不等式组2�+4>03�−�<6的解集为−2<�<6+�3,∵该不等式组只有4个正整数解,∴x =1,2,3,4,∴4<6+�3≤5,∴6<k ≤9.【点评】本题考查解一元一次不等式组,属于常考题型,第2问有一定难度,根据原不等式组解集的情况得出关于k 的不等式组是解题的关键.【变式4-8】(2022春•淮北月考)已知关于x 的不等式组�>−1�≤1−�(1)当k =﹣2时,求不等式组的解集;(2)若不等式组的解集是﹣1<x ≤4,求k 的值;(3)若不等式组有三个整数解,则k 的取值范围是.【分析】(1)将k =﹣2代入不等式组,然后利用“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则确定不等式组的解集;(2)利用“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则确定k 的取值范围;(3)根据不等式组中x >﹣1确定不等式组的整数解,然后利用“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则确定k 的取值范围.【解答】解:(1)当k =﹣2时,1﹣k =1﹣(﹣2)=3,∴原不等式组解得:x>−1x≤3,∴不等式组的解集为:﹣1<x≤3;(2)当不等式组的解集是﹣1<x≤4时,1﹣k=4,解得k=﹣3;(3)由x>﹣1,当不等式组有三个整数解时,则不等式组的整数解为0、1、2,又∵x≤2且x≤1﹣k,∴2≤1﹣k<3,1≤﹣k<2,解得﹣2<k≤﹣1.故答案为:﹣2<k≤﹣1.【点评】本题考查的是解一元一次不等式组,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.【变式4-9】(2022•南京模拟)已知关于x的不等式组5�+1>3(�−1)12�≤8−32�+2�恰有三个整数解.(1)求a的取值范围.(2)化简|a+3|﹣2|a+2|.【分析】(1)先求出每个不等式的解集,然后求出不等式组的解集,再根据不等式组恰好有三个整数解进行求解即可;(2)根据(1)所求可得a+3≥0,a+2<0,由此化简绝对值即可.【解答】解:(1)5�+1>3(�−1)①12�≤8−32�+2�②,解不等式①得:x >﹣2,解不等式②得:x ≤4+a ,∴不等式组的解集为﹣2<x ≤4+a ,∵不等式组前有三个整数解,∴1≤4+a <2,∴﹣3≤a <﹣2;(2)∵﹣3≤a <﹣2,∴a +3≥0,a +2<0,∴|a +3|﹣2|a +2|=a +3+2(a +2)=a +3+2a +4=3a +7.【点评】本题主要考查了根据不等式组的解集情况求参数,化简绝对值,正确求出不等式组的解集是解题的关键.【例题5】(2022秋•西湖区校级期中)关于x 的方程组�−�=�−2�+2�=2�+1的解满足2x +y>2,则m 的取值范围是.【分析】两方程相加得到2x +y =3m ﹣1,结合2x +y >2列出关于m 的不等式,解之可得【解答】解:�−�=�−2①�+2�=2�+1②,①+②得:2x +y =3m ﹣1,∵2x+y>2,∴3m﹣1>2,∴m>1,故答案为:m>1.【点评】本题主要考查解二元一次方程组,考查解一元一次不等式的基本能力,严格遵循解不等式的基本步骤是关键.【变5-1】(2022春•长泰县期中)已知方程组2�+�=3+��+2�=1−�的解满足x﹣y<0,则()A.m>﹣1B.m>1C.m<﹣1D.m<1【分析】方程组两方程相减表示出x﹣y,代入已知不等式求出m的范围即可.【解答】解:2�+�=3+�①�+2�=1−�②,①﹣②得:x﹣y=2m+2,代入x﹣y<0得:2m+2<0,解得:m<﹣1.故选:C.【点评】此题考查了解一元一次不等式,以及二元一次方程组的解,熟练掌握不等式的解法是解本题的关键.【变5-2】(2022春•建邺区校级期末)若方程组2�+�=3+��+2�=−1−�的解满足x<y,则a 的取值范围是()A.a<﹣2B.a<2C.a>﹣2D.a>2【分析】将方程组中两方程相减,表示出x﹣y,代入x﹣y<0中,即可求出a的范围.【解答】解:2�+�=3+�①�+2�=−1−�②,①﹣②得:x ﹣y =4+2a ,∵x <y ,∴x ﹣y <0,∴4+2a <0,∴a <﹣2.故选:A .【点评】此题考查了解二元一次方程组,以及解一元一次不等式,表示出x ﹣y 是解本题的关键.【变5-3】(2022春•偃师市校级期中)已知不等式4−5�2−1<6的负整数解是方程2x ﹣3=ax 的解.求关于x 的一元一次不等式组7(�−�)−3�>−1115�+2<�的解集及其所有整数解的和.【分析】先求出不等式4−5�2−1<6的负整数解,再解方程求出a 的值,代入不等式组,求出不等式组的解集即可得答案.【解答】解:∵4−5�2−1<6,4﹣5x ﹣2<12,﹣5x <10,x >﹣2,∴不等式的负整数解是﹣1,把x =﹣1代入2x ﹣3=ax 得:﹣2﹣3=﹣a ,解得:a =5,把a=5代入不等式组得7(�−5)−3�>−11 15�+2<5,解不等式组得:6<x<15.∴所有整数解的和7+8+9+10+11+12+13+14=84.【点评】本题考查了解一元一次不等式及整数解,解一元一次方程,解不等式组的应用,主要考查学生的计算能力.【变5-4】(2022春•雁江区校级期中)已知a是不等式组5�−1>3(�+1)12�−1<7−32�的整数解,x,y满足方程组��−2�=8�+2�=0,求(x﹣y)(x2+xy+y2)的值.【分析】先解不等式组确定a的整数值,再将a值代入关于x、y的二元一次方程组中求解,最后求得(x+y)(x2﹣xy+y2)的值.【解答】解:解不等式①得:a>2,解不等式②得:a<4,∴不等式组的解集是:2<a<4,∴不等式组的整数解是3,∴方程组为3�−2�=8�+2�=0,解得�=2�=−1,∴(x+y)(x2﹣xy+y2)=(﹣1+2)(4+2+1)=7.【点评】本题考查了解一元一次不等式组,正确解出不等式组的解集是解决本题的关键.求不等式组的解集,应遵循以下原则:同大取大,同小取小,小大大小中间找,大大小小解不了;也考查了解二元一次方程组以及求代数式的值.【变5-5】(2022春•南关区校级期中)若关于x、y的二元一次方程组5�+2�=5�7�+4�=4�的解满足不等式组2�+�<5�−�>−9,求出整数a的所有值.【分析】解方程组5�+2�=5�7�+4�=4�得出�=2��=−52�,代入不等式组2�+�<5�−�>−9得到关于a的不等式组,解之可得.【解答】解:5�+2�=5�①7�+4�=4�②,①×2﹣②,得:3x=6a,解得:x=2a,将x=2a代入①,得:10a+2y=5a,解得:y=−52a,∴方程组的解为�=2��=−5 2�.将�=2��=−52�代入不等式组组2�+�<5�−�>−9,得:4�−52�<5 2�+52�>−9,解得:﹣2<a<10 3,∴整数a的所有值为﹣1、0、1、2、3.【点评】本题考查的是解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.也考查了解二元一次方程组.�+4�=2+�的解满足﹣1<x+y≤3.【变5-6】(2023春•河南期中)已知方程组2�−�=1+2�(1)求a的取值范围;(2)当a为何整数时,不等式2ax﹣x>2a﹣1的解集为x<1?【分析】(1)两个方程相加可得出x+y=a+1,根据﹣1<x+y≤3列出关于a的不等式,解之可得答案;(2)根据不等式2ax﹣x>2a﹣1的解集为x<1、a为整数和(1)中a的取值范围,可以求得a的值.【解答】解:(1)两个方程相加可得3x+3y=3a+3,则x+y=a+1,根据题意,得:﹣1<a+1≤3,解得﹣2<a≤2,即a的取值范围是﹣2<a≤2;(2)由不等式2ax﹣x>2a﹣1,得(2a﹣1)x>2a﹣1,∵不等式2ax﹣x>2a﹣1的解集为x<1,∴2a﹣1<0,得a<0.5,又∵﹣2<a≤2且a为整数,∴a=﹣1,0,即a的值是﹣1或0.【点评】本题考查解二元一次方程组、解一元一次不等式组、一元一次不等式组的整数解,解答本题的关键是明确题意,利用不等式的性质解答.【变5-7】(2022春•威远县校级期中)已知方程组�+�=−7−��−�=1+3�的解满足x 为非正数,y 为负数.(1)求m 的取值范围;(2)当m 为何整数时,不等式2mx +x <4m +2的解集为x >2.【分析】(1)解方程组得�=�−3�=−2�−4,根据x 为非正数,y 为负数得�−3≤0①−2�−4<0②,解之可得答案;(2)由不等式2mx +x <2m +1,即(2m +1)x <2m +1的解集为x >1知2m +1<0,解之得出m <−12,再从﹣2<m ≤3中找到符合此条件的整数m 的值即可.【解答】解:(1)解方程组得�=�−3�=−2�−4,∵x 为非正数,y 为负数,∴�−3≤0①−2�−4<0②,解不等式①,得:m ≤3,解不等式②,得:m >﹣2,则不等式组的解集为﹣2<m ≤3;(2)∵不等式2mx +x <4m +2,即(2m +1)x <4m +2的解集为x >2,∴2m +1<0,解得m <−12,在﹣2<m ≤3中符合m <−12的整数为﹣1.【点评】本题考查的是解二元一次方程组和一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.【变5-8】(2022春•定远县校级期末)已知不等式组3(2�−1)<2�+8①2+3(�+1)8>3−�−14②.(1)求此不等式组的解集,并写出它的整数解;(2)若上述整数解满足不等式ax+6≤x﹣2a,化简|a+1|﹣|a﹣1|.【分析】(1)先解出每个不等式的解集,即可得到不等式组的解集,然后再写出它的整数解即可;(2)将(1)中的结果代入不等式ax+6≤x﹣2a,然后求出a的取值范围,再判断a+1和a ﹣1的正负情况,然后将所求式子去掉绝对值,再化简即可.【解答】解:(1)3(2�−1)<2�+8①2+3(�+1)8>3−�−14②,由①得:�<11 4,由②得:�>7 5,∴不等式组的解集为75<�<114,∴不等式组的整数解为x=2;(2)将x=2代入不等式ax+6≤x﹣2a,得:2a+6≤2﹣2a,解得a≤﹣1,∴a+1≤0,a﹣1≤﹣2,∴|a+1|﹣|a﹣1|=﹣(a+1)﹣(1﹣a)=﹣a﹣1﹣1+a=﹣2.【点评】本题考查解一元一次不等式组、一元一次不等式组的整数解,解答本题的关键是明确解一元一次不等式的方法.【变5-9】(2022春•乐安县期中)若关于x�−13�≤4−�恰有2个整数解,且关于x ,y 的方程组��+�=43�−�=0也有整数解,求出所有符合条件的整数m 的值.【分析】表示出不等式组的解集,由不等式组恰有2个整数解,确定出m 的范围,再由方程组有整数解,确定出符合题意整数m 的值即可.【解答】解:不等式组整理得:�>−2�≤�+45,∵不等式组恰有2个整数解,∴﹣2<x ≤�+45,即整数解为﹣1,0,∴0≤�+45<1,解得:﹣4≤m <1,即整数m =﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,0,方程组��+�=4①3�−�=0②,①+②得:(m +3)x =4,解得:x =4�+3,把x =4�+3代入②得:y =12�+3,∵方程组的解为整数,∴m =﹣4,﹣2,﹣1.【点评】此题考查了解一元一次不等式组的整数解,以及二元一次方程组的解,熟练掌握各自的性质是解本题的关键.。
1. 求解等式约束条件下不等式的范围问
题,关键在于对等式条件的应用。
主要分为三类方法:
✧ 代入消元法:转化为二次函数或
对勾函数等的值域问题。
✧ 三角换元法:引入三角函数新
元,将问题转化为三角函数的值域问题。
✧ 均值不等式:综合应用等式和待
求式,转化为均值不等式的问题。
典型题例——等式条件下不等式的范围问题:
1. 设a ,+∈R b ,且12
2
2
=+b a ,求2
1b a y +=的最大值。
2. 设0>x ,0>y ,且4)1)(1(=--y x ,
求y x +的最小值。
3. (06重庆理科)若设a ,b ,+∈R c 且
3
24)(-=+++bc c b a a ,
则
c b a ++2的最小值为?
A.
13- B. 13+
C. 232+
D. 232- 4. (07重庆)若a 是b 21-与b 21+的等
比中项,则
b
a ab
22+的最大值为?
A.
1552 B. 4
2
C. 55
D. 2
2 5. 已知0>a ,0>b ,且
13
1=+b
a ,则
b a 2+的最小值为?
A. 627+
B. 32
C. 327+
D. 14
6. 设a ,R b ∈,且622
2=+b a 则b
a +的最小值为?
7. 已知设0>x ,0>y ,且
23
2=+y
x ,则xy 的最小值是?
8. 已知设0>x ,0>y ,且
124++=y x xy ,则xy 的最小值是?
9. 已
知
5
2322=+b a ,试求
)2)(12(22++=b a y 的最大值。