高考数学命题热点名师解密:专题(37)不等式选讲(理)(含答案)
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数学高考《不等式选讲》试题含答案一、141.已知集合||1|2,}M x x x R =〈-∈„,集合5|1,1P x x R x ⎧⎫=≥∈⎨⎬+⎩⎭,则M P ⋃等于( )。
A .{|13}x x -<≤B .{|14}x x -<≤C .{}|4x x ≤D .{|14}x x -≤≤( ) 【答案】D 【解析】 【分析】根据绝对值不等式及分式不等式,化简集合M,P ,根据并集运算求解即可. 【详解】Q |1|2x -„,∴ 13x -≤≤,即[1,3]M =-,511x ≥+Q, 14x ∴-<≤,即(1,4]P =-,[1,4]M P ∴=-U ,故选:D 【点睛】本题主要考查了集合的并集运算,分式不等式,绝对值不等式,属于中档题.2.已知()23f x x x =+,若1x a -≤,则下列不等式一定成立的是( )A .()()33f x f a a -≤+B .()()5f x f a a -≤+C .()()24f x f a a -≤+D .()()()231f x f a a -≤+【答案】C 【解析】 【分析】先表示出()()f x f a -,利用绝对值三角不等式a b a b ±≤+即可求解. 【详解】由()23f x x x =+,得()()()(3)f x f a x a x a -=-++,因为1x a -≤,所以()(3)323x a x a x a x a a -++≤++=-++,由绝对值三角不等式得232324x a a x a a a -++≤-++≤+,故()()24f x f a a -≤+一定成立.故选:C. 【点睛】本题主要考查绝对值三角不等式的灵活应用,在求最值时要注意等号成立的条件,考查逻辑推理能力,属基础题.3.若集合{}2540A x x x =-+<,{}1B x x a =-<,则“()2,3a ∈”是“B A ⊆”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分又不必要条件【答案】A 【解析】 【分析】解出集合A 、B ,由B A ⊆得出关于a 的不等式组,求出实数a 的取值范围,由此可判断出“()2,3a ∈”是“B A ⊆”的充分非必要条件. 【详解】解不等式2540x x -+<,解得14x <<,{}14A x x ∴=<<. 解不等式1x a -<,即11x a -<-<,解得11a x a -<<+,{}11B x a x a ∴=-<<+.B A ⊆Q ,则有1114a a -≥⎧⎨+≤⎩,解得23a ≤≤.因此,“()2,3a ∈”是“B A ⊆”的充分非必要条件. 故选:A 【点睛】本题考查充分非必要条件的判断,一般将问题转化为集合的包含关系来判断,考查逻辑推理能力,属于中等题.4.2018年9月24日,英国数学家.M F 阿帝亚爵在“海德堡论坛”展示了他“证明”黎曼猜想的过程,引起数学界震动,黎曼猜想来源于一些特殊数列求和,记222111123S n =+++++L L ,则( ) A .413S << B .4332S << C .322S << D .2S >【答案】C 【解析】 【分析】由题意,可知21111111(2,)1(1)(1)1n n N n n n n n n n n n+-=<<=-≥∈++--,利用放缩法和极限,即可得到答案.【详解】由题意,可知21111111(2,)1(1)(1)1n n N n n n n n n n n n+-=<<=-≥∈++--, 所以2221111111113111()()()232334121n S n n n n =+++++>+-+-++-=-++L L L 22211111111111(1)()()2232231n S n n n nL L =++++<+-+-++-=--, 当n →+∞且n N +∈时,101n →+,且10n →,所以322S <<,故选C. 【点睛】本题主要考查了数列思想的应用问题,其中解答中,认真审题,利用21n进行合理放缩,再利用极限求解是解答本题的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,以及放缩思想的应用,属于中档试题.5.已知a ,b 均为正数,且20ab a b --=,则22214a b a b-+-的最小值为( )A .6B .7C .8D .9 【答案】B 【解析】 【分析】a ,b 均为正数,且ab ﹣a ﹣2b =0,可得21a b+=1,根据柯西不等式求出代数式的最小值即可. 【详解】∵a ,b 均为正数,且ab ﹣a ﹣2b =0, ∴21a b+=1. 则22214a b a b-+- 24a =+b 2﹣1, 又因为2a +b =(21a b +)(2a +b )22b a a b=++2≥2+2=4,当且仅当a =4,b =2时取等号.∴(24a +b 2)(1+1)≥(2a +b )2≥16,当且仅当a =4,b =2时取等号.∴24a +b 2≥8, ∴224a a-+b 2214a b -=+b 2﹣1≥7.故选:B . 【点睛】本题考查“乘1法”、基本不等式的性质、柯西不等式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.6.已知,,x y z ∈R ,若234x y z -+=,则222(5)(1)(3)x y z ++-++的最小值为( ) A .37200B .2007C .36D .40【答案】B 【解析】 【分析】根据柯西不等式得到不等式关系,进而求解. 【详解】根据柯西不等式得到()()()()()()2222221(2)352135313x y z x y z ⎡⎤+-+≥++-+++--++⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()()2222511423164030x y z x y z ⎡⎤++-++≥-++=⎣⎦进而得到最小值是:2007故答案为B. 【点睛】这个题目考查了柯西不等式的应用,比较基础.7.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()2*21221n n a a S n n N +==++∈,,若对任意的*n N ∈,1211120nn a n a n a λ++⋯+-≥+++恒成立,则实数λ的取值范围为( ) A .(]2∞-,B .(]1∞-, C .14∞⎛⎤- ⎥⎝⎦,D .12,∞⎛⎤- ⎥⎝⎦【答案】C 【解析】 【分析】2212,21n n a a S n +==++ ()*n N ∈,可得2n ≥时,()221121210n n n n n n a a S S a a +--=-+=+>,.可得11n n a a +=+时,212224a a +==,解得1a .利用等差数列的通项公式可得n a .通过放缩即可得出实数λ的取值范围. 【详解】2212,21n n a a S n +==++Q ()*n N ∈,2n ∴≥时,()22112121n n n n n a a S S a +--=-+=+, 化为:222121(1)n n n n a a a a +=++=+,0n a >.11n n a a +∴=+,即11n n a a +-=,1n =时,212224a a +==,解得11a =.∴数列{}n a 为等差数列,首项为1,公差为1.11n a n n ∴=+-=. 1211111112n n a n a n a n n n n∴++⋯+=++⋯+++++++. 记11112n b n n n n =++⋯++++,1111111211n b n n n n +=++⋯++++++++. ()()11111022*******n n b b n n n n n +-=+-=>+++++. 所以{}n b 为增数列,112n b b ≥=,即121111111122n n a n a n a n n n n ++⋯+=++⋯+≥++++++. Q 对任意的*n N ∈,1211120nn a n a n a λ++⋯+-≥+++恒成立, 122λ∴≤,解得14λ≤ ∴实数λ的取值范围为14∞⎛⎤- ⎥⎝⎦,.故选C . 【点睛】本题考查了数列递推关系、等差数列的通项公式、放缩法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.8.空间中两条不相交的直线与另外两条异面直线都相交,则这两条直线的位置关系是( ) A .平行或垂直 B .平行C .异面D .垂直【答案】C【解析】 【分析】利用反证法证明得解. 【详解】不妨设空间中不相交的两条直线为a b ,,另外两条异面直线为c d ,, 由于a b ,不相交,故a b ,平行或异面, 设a c ,确定的平面为α.不妨设a b ∥,①当b α⊂时,则a b ,与直线d 的交点都在α内,故d α⊂,而这与c d ,为异面直线矛盾;②当b α⊄时,由a b ∥可知b P α,又c α⊂,故b c ,没有公共点,与b c ,相交矛盾. 由①②知假设a b ∥错误,故a b ,为异面直线. 故选C. 【点睛】本题主要考查异面直线的判定和反证法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.9.函数y =|x -3|-|x +1|的( ) A .最小值是0,最大值是4 B .最小值是-4,最大值是0 C .最小值是-4,最大值是4 D .没有最大值也没有最小值【答案】C 【解析】因为y =|x -3|-|x +1|4,322,134,1x x x x -≥⎧⎪=--<<⎨⎪≤-⎩,所以最小值是-4,最大值是4,选C.点睛:分段函数的最值由于分段函数在定义域不同的子区间上对应不同的解析式,因而求其最值的常用方法是先求出分段函数在每一个子区间上的最值,然后取各区间上最大值中的最大者作为分段函数的最大值,各区间上最小值中的最小者作为分段函数的最小值.10.不等式的解集是 ( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】利用绝对值三角不等式,得到,恒成立.【详解】恒成立.故答案选B 【点睛】本题考查了解绝对值不等式,利用绝对值三角不等式简化了运算.11.集合{}|12A x x =-<,1393x B x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,则A B I 为( ) A .()1,2 B .()1,2-C .()1,3D .()1,3-【答案】B 【解析】 【分析】计算得到{}13A x x =-<<,{}12B x x =-<<,再计算A B I 得到答案. 【详解】18{}13x x =-<<,{}139123x B x x x ⎧⎫=<<=-<<⎨⎬⎩⎭, 故()1,2A B =-I . 故选:B . 【点睛】本题考查了集合的交集运算,意在考查学生的计算能力.12.“31a -<<”是“存在x ∈R ,使得|||1|2x a x -++<”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】C 【解析】 【分析】设:31p a -<<,1:,|||2x R x a x q ∃∈-++<,考虑命题“若p 则q ”及其逆命题的真假后可得两者之间的条件关系. 【详解】设:31p a -<<,||:|1|2q x a x -++<,当31a -<<时,|||1|1x a x a -++≥+总成立,而12a +<, 故|||1|2x a x -++<在R 上有解,故,|||1|2x R x a x ∃∈-++<, 所以“若p 则q ”为真命题.若,|||1|2x R x a x ∃∈-++<,则()min21x a x >-++,由绝对值不等式可知11x a x a -++≥+,当且仅当()()10x a x --≤时等号成立,所以1x a x -++的最小值为1a +,故21a >-即31a -<<,所以“若q 则p ”为真命题.综上,“31a -<<”是“存在x ∈R ,使得|||1|2x a x -++<”的充要条件. 故选:C. 【点睛】充分性与必要性的判断,可以依据命题的真假来判断,若“若p 则q ”是真命题,“若q 则p ”是假命题,则p 是q 的充分不必要条件;若“若p 则q ”是真命题,“若q 则p ”是真命题,则p 是q 的充分必要条件;若“若p 则q ”是假命题,“若q 则p ”是真命题,则p 是q 的必要不充分条件;若“若p 则q ”是假命题,“若q 则p ”是假命题,则p 是q 的既不充分也不必要条件.13.已知全集U =R ,{|13}P x x x =+-<,{|213}Q x x =-<,则集合P ,Q 之间的关系为( )A .集合P 是集合Q 的真子集B .集合Q 是集合P 的真子集C .P Q =D .集合P 是集合Q 的补集的真子集【答案】C 【解析】 【分析】先化简得{|12}P x x =-<<.求出{||21|3}{|12}Q x x x x =-<=-<<,由此得到P Q =. 【详解】 |||1|3x x +-<Q ,∴当0x „时,|||1|1213x x x x x +-=-+-=-+<,解得1x >-.10x ∴-<„;当01x <„时,|||1|113x x x x +-=+-=<,成立;当1x >时,|||1|1213x x x x x +-=+-=-<,解得2x <.12x ∴<<. {|12}P x x ∴=-<<.{||21|3}{|12}Q x x x x =-<=-<<, P Q ∴=.故选:C . 【点睛】本题考查两个集合的关系的判断,考查集合与集合的包含关系等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.14.对任意x ∈R ,不等式22|sin ||sin |x x a a +-≥恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .01a ≤≤ B .11a -≤≤C .12a -≤≤D .22a -≤≤【答案】B 【解析】【分析】解法一:(换元法)设sin t x =,则原不等式可化为22||||t t a a +-≥.求函数()||||||f t t t t a =++-的最小值,从而不等式2||a a ≥可得11a -≤≤.解法二:(特殊值法)代入2a =, 1a =-,排除错误选项即可. 【详解】解:解法一:(换元法)设sin t x =,则原不等式可化为22||||t t a a +-≥.令()||||||f t t t t a =++-,则min [()](0)||f t f a ==, 从而解不等式2||a a ≥可得11a -≤≤.故选B . 解法二:(特殊值法)当2a =时,因为2|sin ||sin 2|2sin 2|sin |2|sin |2x x x x x +-=-+≥+≥, 当且仅当sin 0x =时,等号成立. 此时2|sin ||sin 2|4x x +-≥不恒成立, 所以2a =不合题意,可以排除C 、D .当1a =-时,因为2|sin ||sin 1|1sin 2|sin |1|sin |1x x x x x ++=++≥+≥, 当且仅当sin 0x =时,等号成立. 此时2|sin ||sin 1|1x x ++≥恒成立, 所以1a =-符合题意,可以排除A. 故选:B 【点睛】本题考查绝对值不等式的参数问题,属于中档题,利用函数求最值的方法或者特殊值排除法都可以解题.15.函数()f x 的定义域为A ,若存在非零实数t ,使得对于任意()x C C A ∈⊆有,x t A +∈且()()f x t f x +≤,则称()f x 为C 上的t 度低调函数.已知定义域为[)0+∞,的函数()=3f x mx --,且()f x 为[)0+∞,上的6度低调函数,那么实数m 的取值范围是( )A .[]0,1B .[)1+∞,C .(],0-∞D .][(),01,-∞⋃+∞ 【答案】D【解析】试题分析:由题意得, ()()6633f x f x mx m mx +≤⇒+-≥-对任意0x ≥都成立.当0m ≤时, 633633|m mx m mx -≤-⇒+-≥-恒成立;当0m >时,结合图象可知,要633mx m mx +-≥-对任意0x ≥都成立,只需0x =时633mx m mx +-≥-成立即可,即6331m m -≥-⇒≥.选D.考点:1、新定义函数;2、绝对值不等式.16.若,,a b c ∈R ,则下列结论中: (1)2211a a a a+≥+; (2)a b a c b c -≤-+-; (3)若a b >,则11a ba b>++;(4)若1a b +=,则2221a b a b +++的最小值为 其中正确结论的个数为( )A .1B .2C .3D .4【答案】B 【解析】 【分析】利用函数知识、换元法、绝对值不等式等知识,对选项进行一一推理证明,即可得答案. 【详解】对(1),2221111()()20a a a a a a a a +≥+⇔+-+-≥,∴12a a +≥或11a a+≤-, ∵12a a +≥或12a a+≤-,∴原不等式成立,故(1)正确;对(2),∵()()a b a c b c a c b c -=---≤-+-,故(2)正确; 对(3),令1,52a b =-=-,则51,114a b a b =-=++,显然11a b a b>++不成立,故(3)错误;对(4),∵1a b +=,∴222222(1)231111a b b b b a b b b b +-+++=+=+-+-,当1b >时,2301b b +<-,∴2221a b a b +++的最小值为4)错误. 故选:B. 【点睛】本题考查函数与不等式的知识,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意消元法、换元法的使用.17.已知下列命题:①,122x R x x ∀∈-++>;②函数21()lg3f x x x=+-的零点有2个;③2x >是2320x x -+>的充分不必要条件;④命题:32,10x x x ∀∈--≤R 的否定是:32,10x x x ∃∈-->R ,其中真命题有( )A .1个B .2个C .3个D .4个 【答案】D【解析】【分析】 由绝对值不等式,得()()12123x x x x -++≥--+=,故①正确;由图象可知lg y x =和23y x =-在()0,+?上有两个交点,故②正确;由2320x x -+>,得2x >或1x <,故③正确;全称命题的否定为特称命题,并将“≤”改为“>”,故④正确.【详解】 Q ()()12123x x x x -++≥--+=,∴ ,122x R x x ∀∈-++>,①正确;函数21()lg3f x x x =+-定义域为()0,+?, 由21()lg30f x x x =+-=, 得2lg 30x x -+-=即2lg 3x x =-,由图可知lg y x =的图象和23y x =-在()0,+?上有两个交点,所以方程2lg 3x x =-有两个解,即21()lg 3f x x x=+-有2个零点,②正确; 由2320x x -+>,解得2x >或1x <,所以2x >是2320x x -+>的充分不必要条件,③正确;命题:32,10x x x ∀∈--≤R 的否定是:32,10x x x ∃∈-->R ,④正确.故选:D【点睛】本题考查了绝对值不等式、函数的零点问题、充分条件与必要条件的判断以及全称命题的否定,考查了数形结合思想和转化思想,属于中档题.18.已知函数()1()02f x x a a a =-+≠.当12a <时,函数()()21g x f x x =+-有零点,则实数a 的取值范围是( ) A .1,02⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .8,03⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .4,03⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】A【解析】【分析】 将函数的零点问题转化为方程的根问题,再构造函数1(2)g x x a x =+--求得函数的值域,可得关于a 的不等式,解不等式即可得到答案.【详解】 Q 函数()()21g x f x x =+-有零点,∴方程2112x ax a -=+--有根, 令1(2)g x x a x =+--,则31,,1()1,,2131,,2x a x a g x x a a x x a x ⎧⎪-+-≤⎪⎪=--+<≤⎨⎪⎪-->⎪⎩ ∴1()[,)2g x a ∈--+∞,∴11,221,2a a a ⎧-≥--⎪⎪⎨⎪<⎪⎩,解得:1,02a ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭. 故选:A.【点睛】本题考查已知函数存在零点求参数的取值范围,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意将函数的零点转化为方程的根.19.若关于x 的不等式x 2x 1a +-->的解集不是空集,则实数a 的取值范围是( )A .()3,∞B .()3,∞-C .(),3∞-D .(),3∞--【答案】C【解析】x 2x 1+--表示数轴上的x 对应点到2-和1对应点的距离之差,其最大值为3,故当3a >时,关于x 的不等式x 2x 1a +-->的解集不是空集,故实数a 的取值范围为(),3∞-,故选C.点睛:本题主要考查了绝对值不等式的解法,以及转化与化归思想,难度一般;常见的绝对值不等式的解法,法一:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想;法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;法三:通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.20.已知,,x y z R +∈,且1x y z ++=,则222x y z ++的最小值是( )A .1B .13C .12D .3 【答案】B【解析】【分析】利用柯西不等式得出()()()2222222111x y z x y z ++++≥++,于此可得出222x y z ++的最小值。
高三数学不等式选讲试题答案及解析1.不等式的解集是.【答案】【解析】由绝对值的几何意义,数轴上之间的距离为,结合图形,当落在数轴上外时.满足不等式,故答案为.【考点】不等式选讲.2.不等式的解集是【答案】【解析】原不等式可化为,解得.考点:绝对值不等式解法3.已知函数(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)求不等式:的解集.【答案】(Ⅰ)祥见解析;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)通过对x的范围分类讨论将函数f(x)=|x-2|-|x-5|中的绝对值符号去掉,转化为分段函数,即可解决;(Ⅱ)结合(1)对x分x≤2,2<x<5与x≥5三种情况讨论解决即可.试题解析:(Ⅰ)当所以(Ⅱ)由(1)可知,当的解集为空集;当时,的解集为:;当时,的解集为:;综上,不等式的解集为:;【考点】绝对值不等式的解法.4.设函数=(1)证明:2;(2)若,求的取值范围.【答案】(2)【解析】本题第(1)问,可由绝对值不等式的几何意义得出,从而得出结论;对第(2)问,由去掉一个绝对值号,然后去掉另一个绝对值号,解出的取值范围.试题解析:(1)证明:由绝对值不等式的几何意义可知:,当且仅当时,取等号,所以.(2)因为,所以,解得:.【易错点】在应用均值不等式时,注意等号成立的条件:一正二定三相等.【考点】本小题主要考查不等式的证明、绝对值不等式的几何意义、绝对值不等式的解法、求参数范围等不等式知识,熟练基础知识是解答好本类题目的关键.5.(5分)(2011•陕西)(请在下列三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题评分)A.(不等式选做题)若不等式|x+1|+|x﹣2|≥a对任意x∈R恒成立,则a的取值范围是.B.(几何证明选做题)如图,∠B=∠D,AE⊥BC,∠ACD=90°,且AB=6,AC=4,AD=12,则AE= .C.(坐标系与参数方程选做题)直角坐标系xoy中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建极坐标系,设点A,B分别在曲线C1:(θ为参数)和曲线C2:p=1上,则|AB|的最小值为.【答案】(﹣∞,3] 2 1【解析】A.首先分析题目已知不等式|x+1|+|x﹣2|≥a恒成立,求a的取值范围,即需要a小于等于|x+1|+|x﹣2|的最小值即可.对于求|x+1|+|x﹣2|的最小值,可以分析它几何意义:在数轴上点x 到点﹣1的距离加上点x到点2的距离.分析得当x在﹣1和2之间的时候,取最小值,即可得到答案;B.先证明Rt△ABE∽Rt△ADC,然后根据相似建立等式关系,求出所求即可;C.先根据ρ2=x2+y2,sin2+cos2θ=1将极坐标方程和参数方程化成直角坐标方程,根据当两点连线经过两圆心时|AB|的最小,从而最小值为两圆心距离减去两半径.解:A.已知不等式|x+1|+|x﹣2|≥a恒成立,即需要a小于等于|x+1|+|x﹣2|的最小值即可.故设函数y=|x+1|+|x﹣2|.设﹣1、2、x在数轴上所对应的点分别是A、B、P.则函数y=|x+1|+|x﹣2|的含义是P到A的距离与P到B的距离的和.可以分析到当P在A和B的中间的时候,距离和为线段AB的长度,此时最小.即:y=|x+1|+|x﹣2|=|PA|+|PB|≥|AB|=3.即|x+1|+|x﹣2|的最小值为3.即:k≤3.故答案为:(﹣∞,3].B.∵∠B=∠D,AE⊥BC,∠ACD=90°∴Rt△ABE∽Rt△ADC而AB=6,AC=4,AD=12,根据AD•AE=AB•AC解得:AE=2,故答案为:2C.消去参数θ得,(x﹣3)2+y2=1而p=1,则直角坐标方程为x2+y2=1,点A在圆(x﹣3)2+y2=1上,点B在圆x2+y2=1上则|AB|的最小值为1.故答案为:1点评:A题主要考查不等式恒成立的问题,其中涉及到绝对值不等式求最值的问题,对于y=|x﹣a|+|x﹣b|类型的函数可以用分析几何意义的方法求最值.本题还考查了三角形相似和圆的参数方程等有关知识,同时考查了转化与划归的思想,属于基础题.6.(2012•广东)不等式|x+2|﹣|x|≤1的解集为_________.【答案】【解析】∵|x+2|﹣|x|=∴x≥0时,不等式|x+2|﹣|x|≤1无解;当﹣2<x<0时,由2x+2≤1解得x≤,即有﹣2<x≤;当x≤﹣2,不等式|x+2|﹣|x|≤1恒成立,综上知不等式|x+2|﹣|x|≤1的解集为故答案为7.设函数,若,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由的图象,可知在处取得最小值,∵, ,即,或.∴实数的取值范围为,选C.8.已知不等式的解集与不等式的解集相同,则的值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】解不等式得或,所以的两个根为和,由根与系数的关系知.故选.【考点】绝对值不等式的解法,一元二次不等式的解法.9.设函数,其中。
新数学《不等式选讲》试卷含答案一、141.已知不等式1x m -<成立的一个充分非必要条件是1132x ≤≤,则实数m 的取值范围是( ) A .14,23⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .14,23⎛⎫-⎪⎝⎭C .1,2⎛⎫-∞-⎪⎝⎭D .4,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】B 【解析】 【分析】先求得不等式1x m -<解集,结合题意,列出不等式组113112m m ⎧-<⎪⎪⎨⎪+>⎪⎩,即可求解.【详解】由题意,不等式1x m -<,解得11m x m -<<+, 因为不等式1x m -<成立的一个充分非必要条件是1132x ≤≤, 则113112m m ⎧-<⎪⎪⎨⎪+>⎪⎩,解得1423m -<<,即实数m 的取值范围是14,23⎛⎫- ⎪⎝⎭.故选B . 【点睛】本题主要考查了绝对值不等式的求解,以及利用充分不必要条件求解参数问题,其中解答中正确求解不等式的解集,集合充分不必要条件,列出不等式组是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.2.不等式|1||2|x x a +--<无实数解,则a 的取值范围是( ) A .(,3)-∞ B .(3,)-+∞ C .(,3]-∞- D .(,3)-∞-【答案】C 【解析】 【分析】利用绝对值不等式的性质||||||a b a b -≤-,因此得出||||a b -的范围, 再根据无实数解得出a 的范围。
【详解】解:由绝对值不等式的性质可得,||1||2|||(1)(2)|3x x x x +--++-=„,即|1||2|3x x +---…. 因为|1||2|x x a +--<无实数解 所以3a ≤-, 故选C 。
【点睛】本题考查了绝对值不等式的性质,利用绝对值不等式的性质解出变量的范围是解决问题的关键。
3.已知命题p :不等式11x m ->-的解集为R ,命题q :()(52)x f x m =--是减函数,若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,则实数m 的取值范围是( ) A .1≤m≤2 B .1≤m<2C .1<m≤2D .1<m<2【答案】B 【解析】 【分析】若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,可知p 真q 假或p 假q 真,化简p,q 为真时,对应m 的取值范围,然后按p 真q 假或p 假q 真求解即可. 【详解】若p 为真时,10m -<,即1m < ,若q 为真时,521m ->,即2m <,若p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,可知p 真q 假或p 假q 真,当p 真q 假时,12m m <⎧⎨≥⎩ ,无解,若p 假q真时,12m m ≥⎧⎨<⎩,即 12m ≤<,故选B. 【点睛】本题主要考查了含且、或命题的真假,及含绝对值不等式恒成立,指数型函数的增减性,属于中档题.4.325x -≥不等式的解集是( ) A .{|1}x x ≤- B .{|14}x x -≤≤C .{|14}x x x ≤-≥或D .{|4}x x ≥【答案】C 【解析】 【分析】根据绝对值定义化简不等式,求得解集. 【详解】因为325x -≥,所以325x -≥或325x -≤-,即14x x ≤-≥或,选C. 【点睛】本题考查含绝对值不等式解法,考查基本求解能力.5.设|a|<1,|b|<1,则|a+b|+|a-b|与2的大小关系是 ( ) A .|a+b|+|a-b|>2 B .|a+b|+|a-b|<2 C .|a+b|+|a-b|=2 D .不能比较大小【答案】B 【解析】选B.当(a+b)(a-b)≥0时,|a+b|+|a-b|=|(a+b)+(a-b)|=2|a|<2, 当(a+b)(a-b)<0时,|a+b|+|a-b|=|(a+b)-(a-b)|=2|b|<2.6.已知a ,b 均为正数,且20ab a b --=,则22214a b a b-+-的最小值为( )A .6B .7C .8D .9 【答案】B 【解析】 【分析】a ,b 均为正数,且ab ﹣a ﹣2b =0,可得21a b+=1,根据柯西不等式求出代数式的最小值即可. 【详解】∵a ,b 均为正数,且ab ﹣a ﹣2b =0,∴21a b+=1. 则22214a b a b-+- 24a =+b 2﹣1, 又因为2a +b =(21a b +)(2a +b )22b a a b=++2≥2+2=4,当且仅当a =4,b =2时取等号.∴(24a +b 2)(1+1)≥(2a +b )2≥16,当且仅当a =4,b =2时取等号.∴24a +b 2≥8, ∴224a a-+b 2214a b -=+b 2﹣1≥7.故选:B . 【点睛】本题考查“乘1法”、基本不等式的性质、柯西不等式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.7.已知,,x y z ∈R ,若234x y z -+=,则222(5)(1)(3)x y z ++-++的最小值为( ) A .37200B .2007C .36D .40【答案】B 【解析】 【分析】根据柯西不等式得到不等式关系,进而求解. 【详解】根据柯西不等式得到()()()()()()2222221(2)352135313x y z x y z ⎡⎤+-+≥++-+++--++⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()()2222511423164030x y z x y z ⎡⎤++-++≥-++=⎣⎦进而得到最小值是:2007故答案为B. 【点睛】这个题目考查了柯西不等式的应用,比较基础.8.若关于x 的不等式43x x a -++<有实数解,则实数a 的取值范围是( ) A .(7,)+∞ B .[)7,+∞C .(1,)+∞D .(1,7)【答案】A 【解析】 【分析】利用绝对值的意义可求得43x x -++的最小值为7,由此可得实数a 的取值范围,得到答案. 【详解】由题意43x x -++表示数轴上的x 对应点到4和3-对应点的距离之和,其最小值为7,再由关于x 的不等式43x x a -++<有实数解,可得7a >, 即实数x 的取值范围是(7,)+∞,故选A. 【点睛】本题主要考查了绝对值的意义,以及函数绝对值不等式的有解问题,其中根据绝对值的意义,求得43x x -++的最小值为7是解得关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.9.已知1a >,且函数()2224f x x x a x x a =-++-+.若对任意的()1,x a ∈不等式()()1f x a x ≥-恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .[]4,25B .(]1,25C .(]1,16D .[]4,16【答案】C 【解析】 【分析】由题目得已知函数和要求解的不等式中都含有待求的参数,且已知函数中含有两个绝对值符号,直接求解难度很大,因此考虑用排除法,代值验证可得解. 【详解】当25a =时,()22252425f x x x x x =-++-+且22250,4250x x x x -+≥-+≥ 所以()23975f x x x =-+,此时()()1f x a x ≥-化为()24f x x ≥,即2397524x x x -+≥,所以212250x x -+≥在()1,25x ∈不是恒成立的.故A 、B 不对;当3a =时,()223243f x x x x x =-++-+,当()1,3x ∈时,2230,430x x x x -+>-+<,所以()()222324373f x x x x x x x =-+--+=-+-,此时()()1f x a x ≥-化成()27331x x x -+-≥-,即2530x x -+-≥满足()1,3x ∈恒成立,所以当3a =时成立, 故D 不对,C 正确; 故选C. 【点睛】本题考查了含绝对值不等式恒成立的问题,考查了小题小做的技巧方法,属于中档题.10.空间中两条不相交的直线与另外两条异面直线都相交,则这两条直线的位置关系是( ) A .平行或垂直 B .平行C .异面D .垂直【答案】C 【解析】 【分析】利用反证法证明得解. 【详解】不妨设空间中不相交的两条直线为a b ,,另外两条异面直线为c d ,, 由于a b ,不相交,故a b ,平行或异面, 设a c ,确定的平面为α.不妨设a b ∥,①当b α⊂时,则a b ,与直线d 的交点都在α内,故d α⊂,而这与c d ,为异面直线矛盾;②当b α⊄时,由a b ∥可知b P α,又c α⊂,故b c ,没有公共点,与b c ,相交矛盾. 由①②知假设a b ∥错误,故a b ,为异面直线. 故选C. 【点睛】本题主要考查异面直线的判定和反证法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.11.集合{}|12A x x =-<,1393x B x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,则A B I 为( ) A .()1,2 B .()1,2-C .()1,3D .()1,3-【答案】B 【解析】 【分析】计算得到{}13A x x =-<<,{}12B x x =-<<,再计算A B I 得到答案. 【详解】18{}13x x =-<<,{}139123x B x x x ⎧⎫=<<=-<<⎨⎬⎩⎭, 故()1,2A B =-I . 故选:B . 【点睛】本题考查了集合的交集运算,意在考查学生的计算能力.12.已知函数()f x 是R 上的增函数,它的图像经过点()0,2A -,()3,2B,则不等式()2f x ≥的解集为( )A .[]0,3B .(),3-∞C .[)3,+∞D .(][),03,-∞⋃+∞【答案】D 【解析】 【分析】首先不等式等价于()2f x ≥或()2f x ≤-,然后再根据函数的单调性解不等式. 【详解】不等式()()22f x f x ≥⇒≥或()2f x ≤-Q 函数()f x 是R 上的增函数,它的图像经过点()0,2A -,()3,2B ,()23f x x ∴≥⇒≥,()20f x x ≤-⇒≤∴不等式的解集是(][),03,-∞⋃+∞.故选:D 【点睛】本题考查根据函数的单调性解不等式,意在考查含绝对值不等的解法,考查基本计算能力,属于基础题型.13.设0x >,则()2142f x x x =--的最大值为( )A .4B .4C .不存在D .52【答案】D 【解析】 【分析】化简得到()214222x xf x x ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭,再利用均值不等式计算得到答案. 【详解】()2211544422222x x f x x x x ⎛⎫=--=-++≤-= ⎪⎝⎭当21222x x x ==即1x =时等号成立 故选:D 【点睛】本题考查了利用均值不等式求函数最值,意在考查学生对于均值不等式的灵活运用.14.使不等式(1||)(1)0x x -+>成立的充分而不必要的条件是( ) A .{|11}x x x <->或 B .{|11}x x -<< C .{|11}x x x >-≠且 D .{|11}x x x <≠-且【答案】B 【解析】 【分析】解不等式()()1||10x x -+>,求得集合A,使不等式成立的充分而不必要的条件为B,则B A Ü,即可对比选项得解.【详解】不等式()()1||10x x -+>则()()1010x x ⎧->⎪⎨+>⎪⎩ 或()()1010x x ⎧-<⎪⎨+<⎪⎩ 解不等式组可得11x -<<或1x <-则不等式()()1||10x x -+>的解集为{11A x x =-<<或}1x <- 使得不等式(1||)(1)0x x -+>成立的充分而不必要的条件为B,则B A Ü 对比选项可知B 符合要求 故答案为:B 【点睛】本题考查了绝对值不等式的解法,充分不必要条件的应用,属于中档题.15.若关于x 的不等式2x m n -<的解集为(,)αβ,则αβ-的值( ) A .与m 有关,且与n 有关 B .与m 有关,但与n 无关 C .与m 无关,且与n 无关 D .与m 无关,但与n 有关【答案】D 【解析】 【分析】根据题意先解出不等式2x m n -<的解集,再根据解集求出αβ-的值,即可判断其与,m n 之间的关系.【详解】2222m n m nx m n n x m n x -+-<⇒-<-<⇒<<Q ,22m n m nαβ∴-+==22m n m nn αβ-+-∴==-- 因此,αβ-的值与m 无关,但与n 有关.故选:D. 【点睛】本题主要考查绝对值不等式的解法,形式如(0)x m a a -<> 的绝对值不等式,可以转化为a x m a -<-< 的简单不等式进行求解.16.若不等式53x x a -+->恒成立,则a 的取值范围是( ) A .2a > B .2a ≥C .2a ≤D .2a <【答案】D 【解析】【分析】先求出不等式53x x -+-的最小值,即可得解。
高中数学《不等式选讲》知识点归纳一、141.若关于x 的不等式2x m n -<的解集为(,)αβ,则αβ-的值( ) A .与m 有关,且与n 有关 B .与m 有关,但与n 无关 C .与m 无关,且与n 无关 D .与m 无关,但与n 有关【答案】D 【解析】 【分析】根据题意先解出不等式2x m n -<的解集,再根据解集求出αβ-的值,即可判断其与,m n 之间的关系.【详解】2222m n m nx m n n x m n x -+-<⇒-<-<⇒<<Q ,22m n m nαβ∴-+==22m n m nn αβ-+-∴==-- 因此,αβ-的值与m 无关,但与n 有关.故选:D. 【点睛】本题主要考查绝对值不等式的解法,形式如(0)x m a a -<> 的绝对值不等式,可以转化为a x m a -<-< 的简单不等式进行求解.2.已知a ,b 均为正数,且20ab a b --=,则22214a b a b-+-的最小值为( )A .6B .7C .8D .9 【答案】B 【解析】 【分析】a ,b 均为正数,且ab ﹣a ﹣2b =0,可得21a b+=1,根据柯西不等式求出代数式的最小值即可. 【详解】∵a ,b 均为正数,且ab ﹣a ﹣2b =0, ∴21a b+=1. 则22214a b a b-+-24a =+b 2﹣1, 又因为2a +b =(21a b +)(2a +b )22b a a b=++2≥2+2=4,当且仅当a =4,b =2时取等号.∴(24a +b 2)(1+1)≥(2a +b )2≥16,当且仅当a =4,b =2时取等号.∴24a +b 2≥8, ∴224a a-+b 2214a b -=+b 2﹣1≥7.故选:B . 【点睛】本题考查“乘1法”、基本不等式的性质、柯西不等式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.3.已知集合{}|11A x x =-<,1|10B x x ⎧⎫=-≥⎨⎬⎩⎭,则A B =∩( ) A .{}|12x x ≤< B .{}|02x x << C .{}|01x x <≤ D .{}|01x x <<【答案】A 【解析】1111102x x x -<⇔-<-<⇔<<,()1011100{0x x x x x x -≥--≥⇒≥⇒≠,解得0,1x x <≥,故[)1,2A B ⋂=.点睛:本题主要考查绝对值不等式的解法,考查分式不等式的解法,考查集合交集等知识.解含有一个绝对值不等式,只需要按照口诀“大于在两边,小于在中间”来解即可.解分式不等式主要方法就是通过通分后,转化为整式不等式来求解,在转化的过程中要注意分母不为零这个特殊情况.4.如果关于x 的不等式34x x a -+-<的解集不是空集,则参数a 的取值范围是( ) A .()1,+∞ B .[)1,+∞C .(),1-∞D .(],1-∞ 【答案】A 【解析】 【分析】先求|x-3|+|x-4|的最小值是1,即得解. 【详解】由题得|x-3|+|x-4|<a 有解,由绝对值三角不等式得|x-3|+|x-4|≥|x -3-x+4|=1, 所以|x-3|+|x-4|的最小值为1, 所以1<a,即a >1. 故选:A 【点睛】本题主要考查绝对值三角不等式求最值,考查不等式的有解问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.5.若关于x 的不等式43x x a -++<有实数解,则实数a 的取值范围是( ) A .(7,)+∞ B .[)7,+∞C .(1,)+∞D .(1,7)【答案】A 【解析】 【分析】利用绝对值的意义可求得43x x -++的最小值为7,由此可得实数a 的取值范围,得到答案. 【详解】由题意43x x -++表示数轴上的x 对应点到4和3-对应点的距离之和,其最小值为7,再由关于x 的不等式43x x a -++<有实数解,可得7a >, 即实数x 的取值范围是(7,)+∞,故选A. 【点睛】本题主要考查了绝对值的意义,以及函数绝对值不等式的有解问题,其中根据绝对值的意义,求得43x x -++的最小值为7是解得关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.6.设集合{}|22,A x x x R =-≤∈,{}2|,12B y y x x ==--≤≤,则()R C A B I 等于 A .R B .{}|,0x x R x ∈≠ C .{}0D .∅【答案】B 【解析】解:[0,2]A =,[4,0]B =-,所以(){}0R R C A B C ⋂=,故选B 。
数学《不等式选讲》高考复习知识点一、141.已知全集U =R ,{|13}P x x x =+-<,{|213}Q x x =-<,则集合P ,Q 之间的关系为( )A .集合P 是集合Q 的真子集B .集合Q 是集合P 的真子集C .P Q =D .集合P 是集合Q 的补集的真子集【答案】C 【解析】 【分析】先化简得{|12}P x x =-<<.求出{||21|3}{|12}Q x x x x =-<=-<<,由此得到P Q =. 【详解】 |||1|3x x +-<Q ,∴当0x „时,|||1|1213x x x x x +-=-+-=-+<,解得1x >-.10x ∴-<„;当01x <„时,|||1|113x x x x +-=+-=<,成立;当1x >时,|||1|1213x x x x x +-=+-=-<,解得2x <.12x ∴<<. {|12}P x x ∴=-<<.{||21|3}{|12}Q x x x x =-<=-<<, P Q ∴=.故选:C . 【点睛】本题考查两个集合的关系的判断,考查集合与集合的包含关系等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.2.设2sin1sin 2sin 222n n na =++⋅⋅⋅+,对任意正整数m 、n (m >n )都成立的是( ). A .12n m ma a -< B .12n m ma a ->C .12n m na a -<D .12n m na a ->【答案】C 【解析】 【分析】先作差,再根据三角函数有界性放缩,进而根据等比数列求和确定选项. 【详解】212sin1sin 2sin sin(1)sin(2)sin 222222n m n n n n mn n n ma a a ++++=++⋅⋅⋅+∴-=++⋅⋅⋅+Q 12sin(1)sin(2)sin ||||222m n n n mn n ma a ++++∴-=++⋅⋅⋅+12sin(1)sin(2)sin ||||||222n n mn n m++++≤++⋅⋅⋅+ 11211(1)11111122122222212n m n n n m n m n +-++-≤++⋅⋅⋅+==-<- 故选:C 【点睛】本题考查三角函数有界性、等比数列求和以及放缩法,考查综合分析求解与论证能力,属中档题.3.2018年9月24日,英国数学家.M F 阿帝亚爵在“海德堡论坛”展示了他“证明”黎曼猜想的过程,引起数学界震动,黎曼猜想来源于一些特殊数列求和,记222111123S n =+++++L L ,则( ) A .413S << B .4332S << C .322S << D .2S >【答案】C 【解析】 【分析】由题意,可知21111111(2,)1(1)(1)1n n N n n n n n n n n n+-=<<=-≥∈++--,利用放缩法和极限,即可得到答案. 【详解】由题意,可知21111111(2,)1(1)(1)1n n N n n n n n n n n n+-=<<=-≥∈++--, 所以2221111111113111()()()232334121n S n n n n =+++++>+-+-++-=-++L L L 22211111111111(1)()()2232231n S n n n nL L =++++<+-+-++-=--, 当n →+∞且n N +∈时,101n →+,且10n →,所以322S <<,故选C. 【点睛】本题主要考查了数列思想的应用问题,其中解答中,认真审题,利用21n 进行合理放缩,再利用极限求解是解答本题的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,以及放缩思想的应用,属于中档试题.4.已知集合{}|11A x x =-<,1|10B x x ⎧⎫=-≥⎨⎬⎩⎭,则A B =∩( ) A .{}|12x x ≤< B .{}|02x x << C .{}|01x x <≤ D .{}|01x x <<【答案】A 【解析】1111102x x x -<⇔-<-<⇔<<,()1011100{0x x x x x x -≥--≥⇒≥⇒≠,解得0,1x x <≥,故[)1,2A B ⋂=.点睛:本题主要考查绝对值不等式的解法,考查分式不等式的解法,考查集合交集等知识.解含有一个绝对值不等式,只需要按照口诀“大于在两边,小于在中间”来解即可.解分式不等式主要方法就是通过通分后,转化为整式不等式来求解,在转化的过程中要注意分母不为零这个特殊情况.5.在平面内,已知向量(1,0)a =v,(0,1)b =v,(1,1)c =v,若非负实数,,x y z 满足1x y z ++=,且23p xa yb zc =++v v v v,则( )A .p vB .p v的最大值为C .p vD .p v的最大值为【答案】A 【解析】 【分析】求出p v 的坐标,表示p v ,即:p v柯西不等式即可求得其最小值,问题得解. 【详解】因为()1,0a =v ,()0,1b =v ,()1,1c =v,所以23p xa yb zc =++v v v v=()3,23x z y z ++,又非负实数,,x y z 满足1x y z ++=,所以01z ≤≤,所以pv ==5≥==≥=,当且仅当()()31232,0x z y z z +⨯=+⨯=时,等号成立. 即:当且仅当41,,055x y z ===时,等号成立.所以p v, 故选A. 【点睛】本题主要考查了柯西不等式的应用,还考查了向量的模及坐标运算,考查构造能力,属于中档题.6.已知2(3)f x x x =+,若1x a -≤,则下列不等式一定成立的是( ) A .33()()f x f a a -≤+ B .24()()f x f a a -≤+ C .()()5f x f a a -≤+ D .2|()()2|(1)f x f a a -≤+【答案】B 【解析】 【分析】先令a=0,排除A ,C,D,再利用绝对值三角不等式证明选项B 成立 【详解】令a=0,则1x ≤,即-1≤x≤1,()()()()()0?f x f a f x f f x -=-=≤4,此时A,C,D 不成立,下面证明选项B 成立()()22 33f x f a x x a a -=+--=()() 3x a x a -++≤()()3x a x a -++≤()3x a ++=23x a a -++≤23x a a -++≤24a +故选:B . 【点睛】本题考查了绝对值三角不等式的应用,特值法,结合二次函数最值分析问题,准确推理计算是关键,是基础题.7.设0x 为函数()sin f x x π=的零点,且满足001()112x f x ++<,则这样的零点有( ) A .18个 B .19个C .20个D .21个【答案】D 【解析】从题设可得00()x k x k k Z ππ=⇒=∈,又001()sin()sin()(1)222k f x x k ππππ+=+=+=-,故(1)11k k +-<,当k 取奇数时,12k <,则1,3,5,7,9,11k =±±±±±±,共12个数;当k 取偶数时,10k <,则0,2,4,6,8k =±±±±,共9个数,所以这样的零点的个数共有21个,应选答案D 。
高三数学不等式选讲试题答案及解析1.设函数,,记的解集为M,的解集为N.(1)求M;(2)当时,证明:.【答案】(1);(2)详见解析.【解析】(1)由所给的不等式可得当时,由,或当时,由,分别求得它们的解集,再取并集,即得所求.(2)由,求得N,可得.当x∈M∩N时,f(x)=1-x,不等式的左边化为,显然它小于或等于,要证的不等式得证.(1)当时,由得,故;当时,由得,故;所以的解集为.(2)由得解得,因此,故.当时,,于是.【考点】1.其他不等式的解法;2.交集及其运算.2.设不等式的解集为M,.(1)证明:;(2)比较与的大小,并说明理由.【答案】(1)证明过程详见解析;(2)|1-4ab|>2|a-b|.【解析】本题主要考查绝对值不等式的解法、绝对值的运算性质、作差法比较大小等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,先利用零点分段法将化为分段函数,解不等式求出M,再利用绝对值的运算性质化简得,由于,代入得;第二问,利用第一问的结论,作差比较大小,由于和均为正数,所以都平方,作差比较大小.(1)记f(x)=|x-1|-|x+2|=由-2<-2x-1<0解得,则. 3分所以. 6分(2)由(1)得,.因为|1-4ab|2-4|a-b|2=(1-8ab+16a2b2)-4(a2-2ab+b2)=(4a2-1)(4b2-1)>0, 9分所以|1-4ab|2>4|a-b|2,故|1-4ab|>2|a-b|. 10分【考点】绝对值不等式的解法、绝对值的运算性质、作差法比较大小.3.阅读:已知、,,求的最小值.解法如下:,当且仅当,即时取到等号,则的最小值为.应用上述解法,求解下列问题:(1)已知,,求的最小值;(2)已知,求函数的最小值;(3)已知正数、、,,求证:.【答案】(1)9;(2)18;(3)证明见解析.【解析】本题关键是阅读给定的材料,弄懂弄清给定材料提供的方法(“1”的代换),并加以运用.主要就是,展开后就可应用基本不等式求得最值.(1);(2)虽然没有已知的“1”,但观察求值式子的分母,可以凑配出“1”:,因此有,展开后即可应用基本不等式;(3)观察求证式的分母,结合已知有,因此有此式中关键是凑配出基本不等式所需要的两项,如与合并相加利用基本不等式有,从而最终得出.(1), 2分而,当且仅当时取到等号,则,即的最小值为. 5分(2), 7分而,,当且仅当,即时取到等号,则,所以函数的最小值为. 10分(3)当且仅当时取到等号,则. 16分【考点】阅读材料问题,“1”的代换,基本不等式.4.已知不等式的解集与不等式的解集相同,则的值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】解不等式得或,所以的两个根为和,由根与系数的关系知.故选.【考点】绝对值不等式的解法,一元二次不等式的解法.5.在实数范围内,不等式的解集为___________.【答案】【解析】因此解集为.【考点】本题主要考查绝对值不等式的解法,考查运用能力.6.已知函数f(x)=|2x-1|+|2x+a|,g(x)=x+3.(1)当a=-2时,求不等式f(x)<g(x)的解集;(2)设a>-1,且当x∈[-,)时, f(x)≤g(x),求a的取值范围.【答案】(1){x|0<x<2}(2)(-1,]【解析】(1)当a=-2时,不等式f(x)<g(x)化为|2x-1|+|2x-2|-x-3<0.设函数y=|2x-1|+|2x-2|-x-3,则y=,其图象如图所示.从图象可知,当且仅当x∈(0,2)时,y<0.所以原不等式的解集是{x|0<x<2}.(2)当x∈[-,)时, f(x)=1+a.不等式f(x)≤g(x)化为1+a≤x+3.所以x≥a-2对x∈[-,)都成立.故-≥a-2,即a≤.从而a的取值范围是(-1,]7.已知关于x的不等式的解集不是空集,则a的最小值是__________。
高三数学不等式选讲试题答案及解析1.若不等式的解集是区间的子集,则实数的范围为__________.【答案】.【解析】不等式x2<|x-1|+a等价为x2-|x-1|-a<0,设f(x)=x2-|x-1|-a,若不等式x2<|x-1|+a的解集是区间(-3,3)的子集,则,即,解得a≤5,故答案为:(-∞,5]【考点】不等式的解法及应用.2.不等式的解集是【答案】【解析】原不等式可化为,解得.考点:绝对值不等式解法3.若不等式对任意的恒成立,则的最大值是.【答案】9【解析】∵,∴,∴==5+≥5+=5+4=9,当且仅当,即时,取等号,所以的最小值为9,所以≤9,所以的最大值为9.考点: 基本不等式;转化与化归思想4.若不等式|x-a|-|x|<2-a2对x∈R恒成立,则实数a的取值范围是。
【答案】【解析】,所以原式恒成立,即,即,解得【考点】不等式恒成立问题5.设a、b、c为正数,a+b+9c2=1,则的最大值是,此时a+b+c= .【答案】【解析】由柯西不等式得,所以,当且仅当且,即,所以的最大值是,此时.【考点】柯西不等式.6.已知关于x的不等式(其中),若不等式有解,则实数a的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】∵设故,即的最小值为,所以有解,则解得,即的取值范围是,选C.7.若存在实数x使|x-a|+|x-1|≤3成立,则实数a的取值范围是()A.-2≤a≤2B.-1≤a≤1C.-2≤a≤4D.-1≤a≤2【答案】C【解析】由题意知左边的最小值小于或等于3,根据不等式的性质得|(x-a)-(x-1)|≤3,∴|a-1|≤3,∴-2≤a≤4.选C.8.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.【答案】(1){x|x≤1或x≥5}.(2)3【解析】(1)当a=2时, f(x)+|x-4|=当x≤2时,由f(x)≥4-|x-4|得-2x+6≥4,解得x≤1;当2<x<4时, f(x)≥4-|x-4|无解;当x≥4时,由f(x)≥4-|x-4|得2x-6≥4,解得x≥5;所以f(x)≥4-|x-4|的解集为{x|x≤1或x≥5}.(2)记h(x)=f(2x+a)-2f(x),则h(x)=由|h(x)|≤2,解得≤x≤又已知|h(x)|≤2的解集为{x|1≤x≤2}.所以=1且=2于是a=3.9.不等式<0的解集为()A.{x|﹣2<x<3}B.{x|x<﹣2}C.{x|x<﹣2或x>3}D.{x|x>3}【答案】A【解析】∵,得到(x﹣3)(x+2)<0即x﹣3>0且x+2<0解得:x>3且x<﹣2所以无解;或x﹣3<0且x+2>0,解得﹣2<x<3,所以不等式的解集为﹣2<x<3故选A10.已知,且,求的最小值.【答案】1.【解析】观察已知条件与所求式子,考虑到柯西不等式,可先将条件化为,此时,由柯西不等式得,即,当且仅当,即,或时,等号成立,从而可得的最小值为1.试题解析:, ,,,当且仅当,或时的最小值是1.【考点】柯西不等式.11.设a,b,c,d∈R,且a>b,c>d,则下列结论正确的是()A.a+c>b+d B.a-c>b-dC.ac>bd D.>【答案】A【解析】选A.因为a>b,c>d,所以a+c>b+d.12.若正数a,b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是.【答案】[9,+∞)【解析】令=t(t>0),由ab=a+b+3≥2+3,则t2≥2t+3,所以t≥3或t≤-1(舍去),所以≥3,ab≥9,当a=b=3时取等号.13.当0≤x≤时,函数y=x2(1-5x)的最大值为()A.B.C.D.无最大值【答案】C【解析】选C.y=x2(1-5x)=x2=x·x·.因为0≤x≤,所以-2x≥0,所以y≤=,=.当且仅当x=-2x,即x=时,ymax14.对于实数x,y,若|x-1|≤1,|y-2|≤1,则|x-2y+1|的最大值为()A.5B.4C.8D.7【答案】A【解析】选A.由题意得,|x-2y+1|=|(x-1)-2(y-1)|≤|x-1|+|2(y-2)+2|≤1+2|y-2|+2≤5,即|x-2y+1|的最大值为5.15.若x<5,n∈N,则下列不等式:①<5;②|x|lg<5lg;③xlg<5;④|x|lg<5.其中能够成立的有.(填序号)【答案】④【解析】因为0<<1,所以lg<0,由x<5不能确定|x|与5的关系,所以可以否定①②③,而|x|lg <0,所以④成立.16.已知|x-a|<b(a、b∈R)的解集为{x|2<x<4},求a-b的值.【答案】2【解析】由|x-a|<b,得a-b<x<a+b.又|x-a|<b(a、b∈R)的解集为{x|2<x<4},所以a-b=2. 17.已知函数.(1)当时,解不等式;(2)当时,恒成立,求的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用零点分段法,去分为.三种情况绝对值,在每种情况下解不等式;求三次交集,最后再求一次并集,属于基础问题,关键是把绝对值去掉,并且不要忘记求交集;(2)当时,将其中一个绝对值去掉,问题转化为恒成立,,利用公式将绝对值去掉,并且反解,转化为或恒成立的最值问题,因为.,所以只能大于等于的最大值.此题属于基础题型.试题解析:(1) 2分当时,,即,解得当时,,即,解得当时,,即,解得不等式的解集为 5分(2)恒成立即 10分【考点】1解不等式;2.恒成立问题.18.已知a2+2b2+3c2=6,若存在实数a,b,c,使得不等式a+2b+3c>|x+1|成立,求实数x的取值范围.【答案】-7<x<5【解析】由柯西不等式得(a+2b+3c)2≤(a2+2b2+3c2)(1+2+3),当且仅当a=b=c=1时,等号成立.故a+2b+3c的最大值为6,故|x+1|<6,解得-7<x<5.19.设x,y,z>0,x+y+z=3,依次证明下列不等式,(1)(2-)≤1.(2)≥.(3)++≥2.【答案】见解析【解析】证明:(1)由(2-)=-[()2-2+1]+1=-(-1)2+1≤1,得(2-)≤1.当且仅当xy=1时取等号.(2)≥=,因为2+≤2+,且由(1)知(2-)≤1,当且仅当x=y=1时取等号.所以≥=①.(3)同理可得≥②,≥③,由柯西不等式得(++)(a+b+c)≥9,对于a,b,c>0,++≥④,利用不等式④,由①,②,③及已知条件x + y + z =3得++≥++≥==2.20.已知函数f(x)=|2x-a|+a.若不等式f(x)≤6的解集为{x|-2≤x≤3},则实数a的值为________.【答案】a=1【解析】由|2x-a|+a≤6得,|2x-a|≤6-a,∴a-6≤2x-a≤6-a,即a-3≤x≤3,∴a-3=-2,∴a=1.21.设a,b,c为正数,且a+b+4c=1,则++的最大值是________.【答案】【解析】由柯西不等式得(++)2≤·[()2+()2+()2]=×1∴++≤.22.已知a,b,c∈R,a+2b+3c=6,则a2+4b2+9c2的最小值为________.【答案】12【解析】∵(x+y+z)2=x2+y2+z2+2xy+2yz+2zx≤3(x2+y2+z2),∴a2+4b2+9c2≥ (a+2b+3c)2==12.∴a2+4b2+9c2的最小值为12.23. A.(不等式选讲)已知函数.若关于x的不等式的解集是,则的取值范围是B.(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系中,已知曲线与直线相切,则实数的值为_______【答案】A:;B:或【解析】根据题意,由于,则可知的解集为R,则说明了对一切实数都成立,则可知。
【高中数学】数学高考《不等式选讲》试题含答案一、141.不等式的解集是 ( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】利用绝对值三角不等式,得到,恒成立.【详解】恒成立.故答案选B 【点睛】本题考查了解绝对值不等式,利用绝对值三角不等式简化了运算.2.已知函数()1f x x x a =++-,若()2f x ≥恒成立,则a 的取值范围是( ) A .(][),22,-∞-+∞U B .(][),31,-∞-+∞U C .(][),13,-∞-+∞U D .(][),04,-∞+∞U【答案】B 【解析】 【分析】利用绝对值三角不等式确定()f x 的最小值;把()2f x ≥恒成立的问题,转化为其等价条件去确定a 的范围。
【详解】根据绝对值三角不等式,得1(1)()1x x a x x a a ++-≥+--=+∴()1f x x x a =++-的最小值为1a +()2f x ≥Q 恒成立,∴等价于()f x 的最小值大于等于2,即12a +≥ ∴12a +≥或12a +≤-,1a ≥或3a ≤-,故选B 。
【点睛】本题主要考查了绝对值三角不等式的应用及如何在恒成立条件下确定参数a 的取值范围。
3.若关于x 的不等式222213x t x t t t +-+++-<无解,则实数t 的取值范围是( )A .1,15⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .(],0-∞C .(],1-∞D .(],5-∞ 【答案】C 【解析】 【分析】先得到当0t ≤时,满足题意,再当0t >时,根据绝对值三角不等式,得到22221x t x t t +-+++-的最小值,要使不等式无解,则最小值需大于等于3t ,从而得到关于t 的不等式,解得t 的范围 【详解】关于x 的不等式222213x t x t t t +-+++-<无解, 当0t ≤时,可得此时不等式无解, 当0t >时,()2222221221x t x t t x t x t t +-+++-+--++-≥21t =--,所以要使不等式无解,则213t t --≥, 平方整理后得20541t t ≤--, 解得115t ≤≤-, 所以01t <≤,综上可得t 的范围为(],1-∞, 故选:C. 【点睛】本题考查绝对值的三角不等式的应用,根据不等式的解集情况求参数的范围,属于中档题.4.2018年9月24日, 英国数学家M.F 阿蒂亚爵在“海德堡论坛”展示了他“证明”黎曼猜想的过程,引起数学界震动. 黎曼猜想来源于一些特殊数列求和, 记2221111.........,23S n 则()=+++++A .413S << B .4332S << C .322S << D .2S > 【答案】C 【解析】【分析】由题意利用不等式放缩后裂项确定S 的范围即可. 【详解】由题意可知:222111123S n=+++++L L ()111123341n n >+++++⨯⨯+L L 111111123341n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭L L 13122>+=, 且222111123S n=+++++L L ()111112231n n <+++++⨯⨯-⨯L L 11111112231n n L L ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭122n L =-+<,综上可得:322S <<. 本题选择C 选项. 【点睛】本题的核心是考查裂项求和的方法,使用裂项法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.5.已知不等式()222cos 54sin 0m m θθ+-+≥恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .04m ≤≤ B .14m ≤≤C .4m ≥或0m ≤D .m 1≥或0m ≤【答案】C 【解析】试题分析:原不等式可转化为, 令,所以所以在上恒成立所以,,解得4m ≥或0m ≤.考点:不等式的恒成立问题.6.若关于x 的不等式2|1|30ax x a -++≥的解集为R ,则实数a 的取值范围为 A .1[,+)6∞ B .1[,+)3∞ C .1[,+)2∞ D .1[,+)12∞ 【答案】C 【解析】 【分析】先将不等式2130ax x a -++≥变形为213x a x +≥+,由不等式2130ax x a -++≥的解集是(),-∞+∞,可得213x a x +≥+恒成立,因此只需求出213x x ++的最大值即可.【详解】解:不等式2130ax x a -++≥的解集是(),-∞+∞,即x R ∀∈,2130ax x a -++≥恒成立, ∴221133x x a x x ++≥=++, 令()213x g x x +=+, 当1x =-时,()0g x =;当1x ≠-时,()21143121x g x x x x +==+++-+, 若10x +>,则()41221x x ++-≥=+, 当且仅当411x x +=+,即x 1=时上式“=”成立; 若x 10+<,则()()()441212611x x x x ⎡⎤++-=--++-≤-=-⎢⎥+-+⎢⎥⎣⎦, 当且仅当()()411x x -+=-+,即3x =-时上式“=”成立.()()][()412,62,1x x ∴++-∈-∞-⋃+∞+. ()10,2g x ⎛⎤∴∈ ⎥⎝⎦.12a ∴≥. 则实数a 的取值范围是1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 故选C . 【点睛】本题主要考查不等式恒成立的问题,由不等式恒成立求参数的范围,通常用分离参数的方法,将不等式转化为参数与一个函数比较大小的形式,只需求出函数的最大值或最小值即可,属于常考题型.7.如果关于x 的不等式34x x a -+-<的解集不是空集,则参数a 的取值范围是( ) A .()1,+∞ B .[)1,+∞C .(),1-∞D .(],1-∞ 【答案】A 【解析】 【分析】先求|x-3|+|x-4|的最小值是1,即得解. 【详解】由题得|x-3|+|x-4|<a 有解,由绝对值三角不等式得|x-3|+|x-4|≥|x -3-x+4|=1, 所以|x-3|+|x-4|的最小值为1, 所以1<a,即a >1. 故选:A 【点睛】本题主要考查绝对值三角不等式求最值,考查不等式的有解问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.8.若关于x 的不等式43x x a -++<有实数解,则实数a 的取值范围是( ) A .(7,)+∞ B .[)7,+∞C .(1,)+∞D .(1,7)【答案】A 【解析】 【分析】利用绝对值的意义可求得43x x -++的最小值为7,由此可得实数a 的取值范围,得到答案. 【详解】由题意43x x -++表示数轴上的x 对应点到4和3-对应点的距离之和,其最小值为7,再由关于x 的不等式43x x a -++<有实数解,可得7a >, 即实数x 的取值范围是(7,)+∞,故选A. 【点睛】本题主要考查了绝对值的意义,以及函数绝对值不等式的有解问题,其中根据绝对值的意义,求得43x x -++的最小值为7是解得关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.9.若关于x 的不等式23ax -<的解集为5133x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭,则a =( ) A .2- B .2 C .3D .3-【答案】D 【解析】 【分析】由绝对值不等式的性质可知,()22329ax ax -⇔-<<,从而可得到()229ax -=的两个解为2151,33x x -==,即可求出a 的值. 【详解】由题意可知0a ≠,()22329ax ax -⇔-<<,即22450a x ax --<, 故一元二次方程22450a x ax --=的解为2151,33x x -==, 则1212224455,39a x x x x a a +==-=-=-,解得3a =-. 故答案为D. 【点睛】本题主要考查了绝对值不等式的解法,考查了学生的计算能力,属于基础题.10.已知,,x y z R +∈,且1x y z ++=,则222x y z ++的最小值是( ) A .1 B .13C .12D .3【答案】B 【解析】 【分析】利用柯西不等式得出()()()2222222111xy z x y z ++++≥++,于此可得出222x y z ++的最小值。
【最新】高中数学《不等式选讲》专题解析一、141.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()2*21221n n a a S n n N +==++∈,,若对任意的*n N ∈,1211120nn a n a n a λ++⋯+-≥+++恒成立,则实数λ的取值范围为( ) A .(]2∞-,B .(]1∞-, C .14∞⎛⎤- ⎥⎝⎦,D .12,∞⎛⎤- ⎥⎝⎦【答案】C 【解析】 【分析】2212,21n n a a S n +==++ ()*n N ∈,可得2n ≥时,()221121210n n n n n n a a S S a a +--=-+=+>,.可得11n n a a +=+时,212224a a +==,解得1a .利用等差数列的通项公式可得n a .通过放缩即可得出实数λ的取值范围. 【详解】2212,21n n a a S n +==++Q ()*n N ∈,2n ∴≥时,()22112121n n n n n a a S S a +--=-+=+, 化为:222121(1)n n n n a a a a +=++=+,0n a >.11n n a a +∴=+,即11n n a a +-=,1n =时,212224a a +==,解得11a =.∴数列{}n a 为等差数列,首项为1,公差为1.11n a n n ∴=+-=. 1211111112n n a n a n a n n n n∴++⋯+=++⋯+++++++. 记11112n b n n n n =++⋯++++,1111111211n b n n n n +=++⋯++++++++. ()()11111022*******n n b b n n n n n +-=+-=>+++++. 所以{}n b 为增数列,112n b b ≥=,即121111111122n n a n a n a n n n n ++⋯+=++⋯+≥++++++.Q 对任意的*n N ∈,1211120nn a n a n a λ++⋯+-≥+++恒成立, 122λ∴≤,解得14λ≤ ∴实数λ的取值范围为14∞⎛⎤- ⎥⎝⎦,.故选C . 【点睛】本题考查了数列递推关系、等差数列的通项公式、放缩法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.2.已知点(3,1)P 在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上,点(,)M a b 为平面上一点,O 为坐标原点,则当OM 取最小值时,椭圆的离心率为( ) A.3B .13C.2D.3【答案】D 【解析】 【分析】点(3,1)P 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上,可得22911a b +=,(,)M a b为平面上一点,||OM =a ,b 关系,代入即可.【详解】解:点(3,1)P 在椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上,可得22911a b +=,(,)M a b为平面上一点,||OM =所以||4OM ==,当且仅当223a b =时,取等号, 222213b e a =-=,e =. 故选D . 【点睛】考查椭圆的性质,柯西不等式的应用,求椭圆的离心率,中档题.3.关于x 不等式2x x a a -+-≥在R 上恒成立,则实数a 的最大值是A .0B .1C .-1D .2【答案】B 【解析】由于|x -2|+|x -a |≥|a -2|,∴等价于|a -2|≥a ,即a ≤1.故实数a 的最大值为1.4.已知,,则使不等式一定成立的条件是A .B .C .D .【答案】D 【解析】因为若,则,已知不等式不成立,所以,应选答案D 。
数学《不等式选讲》复习知识点一、141.已知全集U =R ,{|13}P x x x =+-<,{|213}Q x x =-<,则集合P ,Q 之间的关系为( )A .集合P 是集合Q 的真子集B .集合Q 是集合P 的真子集C .P Q =D .集合P 是集合Q 的补集的真子集【答案】C 【解析】 【分析】先化简得{|12}P x x =-<<.求出{||21|3}{|12}Q x x x x =-<=-<<,由此得到P Q =. 【详解】 |||1|3x x +-<Q ,∴当0x „时,|||1|1213x x x x x +-=-+-=-+<,解得1x >-.10x ∴-<„;当01x <„时,|||1|113x x x x +-=+-=<,成立;当1x >时,|||1|1213x x x x x +-=+-=-<,解得2x <.12x ∴<<. {|12}P x x ∴=-<<.{||21|3}{|12}Q x x x x =-<=-<<, P Q ∴=.故选:C . 【点睛】本题考查两个集合的关系的判断,考查集合与集合的包含关系等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.2.2018年9月24日, 英国数学家M.F 阿蒂亚爵在“海德堡论坛”展示了他“证明”黎曼猜想的过程,引起数学界震动. 黎曼猜想来源于一些特殊数列求和, 记2221111.........,23S n 则()=+++++A .413S << B .4332S << C .322S << D .2S > 【答案】C 【解析】 【分析】由题意利用不等式放缩后裂项确定S 的范围即可. 【详解】由题意可知:222111123S n =+++++L L()111123341n n >+++++⨯⨯+L L 111111123341n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭L L 13122>+=, 且222111123S n =+++++L L()111112231n n <+++++⨯⨯-⨯L L 11111112231n n L L ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭122n L =-+<,综上可得:322S <<. 本题选择C 选项. 【点睛】本题的核心是考查裂项求和的方法,使用裂项法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.3.已知集合{}|11A x x =-<,1|10B x x ⎧⎫=-≥⎨⎬⎩⎭,则A B =∩( ) A .{}|12x x ≤< B .{}|02x x << C .{}|01x x <≤ D .{}|01x x <<【答案】A 【解析】1111102x x x -<⇔-<-<⇔<<,()1011100{0x x x x x x -≥--≥⇒≥⇒≠,解得0,1x x <≥,故[)1,2A B ⋂=.点睛:本题主要考查绝对值不等式的解法,考查分式不等式的解法,考查集合交集等知识.解含有一个绝对值不等式,只需要按照口诀“大于在两边,小于在中间”来解即可.解分式不等式主要方法就是通过通分后,转化为整式不等式来求解,在转化的过程中要注意分母不为零这个特殊情况.4.在平面内,已知向量(1,0)a =v ,(0,1)b =v ,(1,1)c =v,若非负实数,,x y z 满足1x y z ++=,且23p xa yb zc =++v v v v,则( )A .p vB .p v的最大值为C .p vD .p v的最大值为【答案】A 【解析】 【分析】求出p v 的坐标,表示p v ,即:p v柯西不等式即可求得其最小值,问题得解. 【详解】因为()1,0a =v ,()0,1b =v ,()1,1c =v,所以23p xa yb zc =++v v v v=()3,23x z y z ++,又非负实数,,x y z 满足1x y z ++=,所以01z ≤≤,所以p v==5≥==≥=, 当且仅当()()31232,0x z y z z +⨯=+⨯=时,等号成立. 即:当且仅当41,,055x y z ===时,等号成立.所以p v, 故选A. 【点睛】本题主要考查了柯西不等式的应用,还考查了向量的模及坐标运算,考查构造能力,属于中档题.5.已知,,x y z ∈R ,若234x y z -+=,则222(5)(1)(3)x y z ++-++的最小值为( ) A .37200B .2007C .36D .40【答案】B 【解析】 【分析】根据柯西不等式得到不等式关系,进而求解. 【详解】根据柯西不等式得到()()()()()()2222221(2)352135313x y z x y z ⎡⎤+-+≥++-+++--++⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()()2222511423164030x y z x y z ⎡⎤++-++≥-++=⎣⎦进而得到最小值是:2007故答案为B. 【点睛】这个题目考查了柯西不等式的应用,比较基础.6.已知命题P:2log (1)1x -<;命题q:21x -<,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】 【分析】先化简命题p 和q,再利用充要条件的定义判断得解. 【详解】由题得命题p:1<x <3,命题q:1<x <3. 所以命题p 是命题q 的充要条件. 故选C 【点睛】本题主要考查对数不等式和绝对值不等式的解法,考查充要条件的判断,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.7.设集合{}|22,A x x x R =-≤∈,{}2|,12B y y x x ==--≤≤,则()R C A B I 等于 A .R B .{}|,0x x R x ∈≠ C .{}0D .∅【答案】B 【解析】解:[0,2]A =,[4,0]B =-,所以(){}0R R C A B C ⋂=,故选B 。
专题37 不等式选讲一.【学习目标】1.理解绝对值的几何意义,并能利用含绝对值不等式的几何意义证明以下不等式:①|a +b |≤|a |+|b |; ②|a -b |≤|a -c |+|c -b |.2.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式: |ax +b |≤c ;|ax +b |≥c ;|x -a |+|x -b |≥c .3.会用绝对值不等式、基本不等式证明一些简单问题;能够利用基本不等式求一些特定函数的最(极)值.4.了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法等. 二.【知识要点】1.绝对值的概念和几何意义代数:|a |=⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≥0),-a (a <0).几何意义:|a |表示数轴上坐标为±a 的点A 到原点的距离.2.绝对值不等式性质 |a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |.(1)|a +b |≤|a |+|b |,当且仅当ab ≥0时取等号; (2)|a -b |≤|a |+|b |,当且仅当ab ≤0时取等号. 3.绝对值不等式的解法原则是转化为不含绝对值的不等式求解. 基本型:a >0,|x |<a ⇔-a<x<a ; |x |>a ⇔x<-a 或x>a .(1)c >0,|ax +b |≤c ⇔,|ax +b |≥c ⇔.(2)c >0,|x -a |+|x -b |≥c ,|x -a |+|x -b |≤c .三种解法:图解法(数形结合)、零点分区法(定义)、绝对值的几何意义(数轴).4.比较法证明不等式 (1)作差比较法:知道a >b ⇔a -b >0,a <b ⇔a -b <0,因此要证明a >b ,只要证明a-b>0即可,这种方法称为作差比较法. (2)作商比较法:由a >b >0⇔a b>1且a >0,b >0,因此当a >0,b >0时要证明a >b ,只要证明1ab即可,这种方法称为作商比较法. 5.综合法证明不等式从已知条件出发,利用定义、公理、定理、性质等,经过一系列的推理、论证而得出命题成立,即“由因导果”的方法.这种证明不等式的方法称为综合法或顺推法.6.分析法证明不等式证明命题时,我们还常常从要证的结论出发,逐步寻求使它 成立的充分条件,直至所需条件为已知条件或一个明显成立的事实(定义、公理、性质、或已证明的定理等),从而得出要证的命题成立,这种证明方法叫做分析法,这是一种执果索因的思考和证明方法.7.反证法证明不等式 先假设要证的命题不成立,以此为出发点,结合已知条件,应用公理、定义、定理、性质等,进行正确的推理,得到和命题的条件(或已证明的定理、性质、明显成立的事实等) 矛盾的结论,以说明假设不正确,从而证明原命题成立,我们把它称为反证法. 8.放缩法证明不等式证明不等式时,通过把不等式中的某些部分的值放大或缩小 ,简化不等式,从而达到证明的目的,我们把这种方法称为放缩法. 三.方法总结1.含绝对值不等式的求解策略(1)解含有绝对值的不等式的指导思想是设法去掉绝对值符号.常用的方法是:①由定义分段讨论(简称零点分区间法);②利用绝对值不等式的性质(题型法);③平方法;④数形结合法等.(2)解含参数的不等式,如果转化不等式的形式或求不等式的解集时与参数的取值范围有关,就必须分类讨论.注意:①要考虑参数的总取值范围.②用同一标准对参数进行划分,做到不重不漏.(3)含绝对值不等式的证明,要善于应用分析转化法.(4)灵活运用绝对值不等式的两个重要性质定理|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|,特别注意等号成立的条件.2.作差比较法是证明不等式最基本、最重要的方法,其关键是变形,通常通过因式分解,利用各因式的符号进行判断,或进行配方,利用非负数的性质进行判断.3.综合法证明不等式时,主要利用基本不等式、函数的单调性以及不等式的性质,在严密的推理下推导出结论,综合法往往是分析法的逆过程,所以在实际证明时,用分析法分析,用综合法表述证明推理过程.4.某些不等式的条件与结论,或不等式的左右两边联系不明显,用作差法又难以对差进行变形,难以运用综合法直接证明,这时常用分析法,以便发现联系.分析的过程中,综合条件、定理等因素进行探索,把分析与综合结合起来,形成分析综合法.5.有些不等式,从正面证如果不易说清楚,可以考虑反证法,凡是含有“至少”“唯一”或者含有其他否定词的命题,适宜用反证法.6.放缩法是一种常用的证题技巧,放缩必须有目标,而目标可以从求证的结论中和中间结果中寻找.常用的放缩技巧有添舍放缩,拆项对比放缩,利用函数的单调性和重要不等式放缩等.四.典例分析(一)解绝对值不等式例1.设函数.(1)若,解不等式;(2)求证:.【答案】(1);(2)详见解析.【解析】(1)因为,所以,即或故不等式的解集为(2)由已知得:所以在上递减,在递增即所以练习1已知函数,.(Ⅰ)若恒成立,求的最小值;(Ⅱ)若,求不等式的解集.【答案】(1)2(2)练习2.已知函数.(I)当时,求不等式的解集;(II)求证:.【答案】(I);(II)详见解析. 【解析】(Ⅰ)当时,,由,得解得的解集为;(Ⅱ),当且仅当时等号成立.练习3.已知,其中。
(1)当=1时,求不等式的解集;(2)若不等式的解集为{x|x≤-1},求的值。
【答案】(1);(2) 或.【解析】当时,由...所以不等式的解集为由或当时,不等式的解集为,由当时,解集为,不符合题意当时,不等式的解集为,由综上所述,或.(二)不等式恒成立求范围例2.已知函数.(1)当时,求不等式的解集;(2)若关于的不等式在时恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)当时,由,得,,,解得或,所以的解集为(2)对恒成立,即,即,对恒成立,显然,令,则,在单调递增,,.【点睛】绝对值不等式的常见解法:①利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想;②利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;③通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.④转化为一元二次不等式求解,体现了转化思想.练习1.已知函数,(1)当时,解不等式;(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1);(2)【点睛】本题主要考查了绝对值不等式问题,对于含绝对值不等式的解法有两个基本方法,一是运用零点分区间讨论,二是利用绝对值的几何意义求解.法一是运用分类讨论思想,法二是运用数形结合思想,将绝对值不等式与函数以及不等式恒成立交汇、渗透,解题时强化函数、数形结合与转化化归思想方法的灵活应用,这是命题的新动向.(三)存在性问题求参数范围例3.已知函数,当时,解不等式;若存在,使得不等式的解集非空,求b的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】当时,函数,解不等式化为,即,,解得,不等式的解集为;由,得,设,则不等式的解集非空,等价于;由,;由题意知存在,使得上式成立;而函数在上的最大值为,;即b的取值范围是练习1.设函数.(1)求不等式的解集;(2)若存在使不等式成立,求实数的取值范围。
【答案】(1);(2).【解析】(1)由得:,∴或,解得:或.………4分∴不等式的解集是.(2),当时显然不成立,所以成立即令,即,所以实数的取值范围是。
练习2.已知函数.当时,求不等式的解集;若,,,使得成立,求实数k的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】时,函数,;当时,不等式化为,解得,即;当时,不等式化为恒成立,;当时,不等式化为,解得,即;综上所述,不等式的解集为;函数,函数在上的最小值为,又,,使得成立,所以,即,解得或,实数k的取值范围是.练习3.设函数.(1)当时,解不等式;(2)当时,若存在,使关于的不等式有解,求实数的取值范围.【答案】(1)(2)①当,实数的范围是.②当,实数的范围是.③当,实数的范围是.【解析】(1)当时,,所以不等式等价于或或解得或或,综上可得,原不等式的解集为.(2)当时,存在,使关于的不等式有解,即等价于.①当,且时,,由解得实数的范围是.②当,且时,,由解得实数的范围是.③当,且时,,由解得实数的范围是. (四)基本不等式证明例4.已知函数f(x)=|x+1|.(1)若不等式f(x)≥|2x+1|-1的解集为A,且,求实数t的取值范围;(2)在(1)的条件下,若,证明:f(ab)>f(a)-f(-b).【答案】(1)(,2] (2)详见解析【解析】(1)不等式f(x)≥|2x+1|-1,即|x+1|-|2x+1|+1≥0.当x<-1时,不等式可化为-x-1+(2x+1)+1≥0,解得x≥-1,这时原不等式无解;当,不等式可化为x+1+(2x+1)+1≥0,解得x≥-1,这时不等式的解为;当时,不等式可化为x+1-(2x+1)+1≥0,解得x≤1,这时不等式的解为.所以不等式f(x)≥|2x+1|-1的解集为{x|-1≤x≤1}.因为[1-t,t-2]A,所以-1≤1-t<t-2≤1,解得.即实数t的取值范围是(,2].(2)证明:因为f(a)-f(b)=|a+1|-|-b+1|≤a+1-(-b +1)=|a+b|,所以要证f(ab)>f(a)-f(-b)成立,只需证|ab+1|>|a+b|,即证|ab+1|2>|a+b|2,也就是证明a2b2+2ab+1>a2+2ab+b2成立,即证a2b2-a2-b2+1>0,即证(a2-1)(b2-1)>0.因为A={x|-1≤x≤1},,所以|a|>1,|b|>1,a2>1,b2>1.所以(a2-1)(b2-1)>0成立.从而对于任意的,都有f(ab)>f(a)-f(-b)成立.练习1.(1)解不等式:;(2)若,,,证明:.【答案】(1);(2)见解析【解析】(1)不等式:或或或或解集为.(2)假设:则,,,故假设与已知矛盾!故假设不成立,原结论成立.法1证明:,又,,,,“=”号成立当且仅当“”法2证明:,,,,,,“=”号成立当且仅当“”练习2.已知正实数,函数.(1)若,,解关于的不等式;(2)已知,求证:.【答案】(1),或,或(2)见证明(五)柯西不等式的应用例5.已知实数满足,求证:.【答案】见解析【解析】得,所以.练习1.已知,,,设函数,Ⅰ若,求不等式的解集;Ⅱ若函数的最小值为1,证明:【答案】(1)(2)见证明【解析】(I),不等式,即当时,当时,当时,解集为(II)练习2.已知x,y,z均为正数,且,求证:.【答案】见证明【解析】因为x,y,z均为正数,所以均为正数,由柯西不等式得,当且仅当时,等式成立.因为,所以,所以.练习3. 设a,b,c都是正数,求证:【答案】见解析【解析】证:因为所以.练习4.若正数,,满足,求的最小值. 【答案】.【解析】因为正数,,满足,所以,所以,即.当且仅当,,时,取最小值.(六)排序不等式例6.(提示:请从以下两个不等式选择其中一个证明即可,若两题都答以第一题为准)(1)设i a R +∈, i b R +∈, 1,2,i n =,且求证:(2)设i a R +∈(1,2,i n =)求证:【答案】(1)见解析;(2)见解析. 【解析】(1)证:左式===(2)证:由排序不等式,得:,两式相加:,从而,即证.(七)证明不等式综合例7.已知函数,,且的解集为.(1)求的值;(2)若,,,且,求证:.【答案】(1)1;(2)证明见解析.练习1.已知函数.(1)求不等式的解集;(2)设,集合中的最小元素为,若,求证:.【答案】(1) ;(2)证明见解析.【解析】(1)原不等式等价于,当时,,解得;当时,,解得;当时,,解得.综上解集.(2),故,且,则待证不等式等价于(*)又,同理,,,三式累加得(*)式.点睛:绝对值不等式的解法:法一:利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想;法二:利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想;法三:通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.a b c均为正实数.练习2.已知,,(I)求证:;(II)求证:.【答案】(I)见解析;(II)见解析.【解析】(I),∴.同理②③由①+②+③得:,当且仅当a b c ==时各个等号同时成立.∴.(II )∵,当且仅当a b c ==时各个等号同时成立.∴.(八)不等式的应用 例8. 设,若()2f x ≤的解集为[]1,3-. (1)求实数a 的值;(2)若,求的最小值.【答案】(1)1(2)3 【解析】(1),当0a >时,,a<时,,此时无解,当0a=时,也无解.当0(2)由,则,所以,此时.练习1..已知函数.(1)求不等式的解集;(2)若对任意恒成立,求的最小值.【答案】(1)(2)练习2.如图,某生态园将一块三角形地ABC的一角APQ开辟AB AC的长度均大于200米,为水果园,已知角A为120,,AP AQ处建围墙,在PQ处围竹篱笆.现在边界,(1)若围墙AP、AQ总长度为200米,如何可使得三角形地块APQ面积最大?(2)已知竹篱笆长为米, AP 段围墙高1米, AQ 段围墙高2米,造价均为每平方米100元,若AP AQ ≥,求围墙总造价的取值范围.学_科网【答案】(1)(米),(米2);(2).【解析】(1)设AP x = ,利用题意列出面积的表达式,最后利用均值不等式求解最值即可,注意讨论等号成立的条件和实际问题的定义域;(2)利用题意结合正弦定理求得围墙造价的函数解析式,利用三角形的性质求得cos AQP ∠ 的范围即可求得造价的取值范围. 试题解析: 设AP x = (米),则,所以(米2)当且仅当200x x =-时,取等号。