新高一数学第一册第二章双基训练一元二次函数、方程和不等式(一)附解析
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高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式典型例题单选题1、已知x >0,则下列说法正确的是( ) A .x +1x −2有最大值0B .x +1x −2有最小值为0 C .x +1x−2有最大值为-4D .x +1x−2有最小值为-4答案:B分析:由均值不等式可得x +1x ≥2√x ×1x =2,分析即得解 由题意,x >0,由均值不等式x +1x≥2√x ×1x=2,当且仅当x =1x,即x =1时等号成立故x +1x −2≥0,有最小值0 故选:B2、不等式x (2x +7)≥−3的解集为( ) A .(−∞,−3]∪[−12,+∞)B .[−3,−12] C .(−∞,−2]∪[−13,+∞)D .[−2,−13] 答案:A分析:解一元二次不等式即可.x (2x +7)≥−3可变形为2x 2+7x +3≥0, 令2x 2+7x +3=0,得x 1=−3,x 2=−12,所以x ≤−3或x ≥−12,即不等式的解集为(−∞,−3]∪[−12,+∞).故选:A.3、已知命题“∀x ∈R ,4x 2+(a −2)x +14>0”是假命题,则实数a 的取值范围为( ) A .(−∞,0]∪[4,+∞)B .[0,4] C .[4,+∞)D .(0,4)答案:A分析:先求出命题为真时实数a的取值范围,即可求出命题为假时实数a的取值范围.若“∀x∈R,4x2+(a−2)x+14>0”是真命题,即判别式Δ=(a−2)2−4×4×14<0,解得:0<a<4,所以命题“∀x∈R,4x2+(a−2)x+14>0”是假命题,则实数a的取值范围为:(−∞,0]∪[4,+∞).故选:A.4、设a>b>c>0,则2a2+1ab +1a(a−b)−10ac+25c2取得最小值时,a的值为()A.√2B.2C.4D.2√5答案:A解析:转化条件为原式=1ab +ab+1a(a−b)+a(a−b)+(a−5c)2,结合基本不等式即可得解.2a2+1ab+1a(a−b)−10ac+25c2=1ab+ab+1a(a−b)+a(a−b)−ab−a(a−b)+2a2−10ac+25c2 =1ab+ab+1a(a−b)+a(a−b)+a2−10ac+25c2=1ab+ab+1a(a−b)+a(a−b)+(a−5c)2≥2√1ab ⋅ab+2√1a(a−b)⋅a(a−b)+0=4,当且仅当{ab=1a(a−b)=1a=5c,即a=√2,b=√22,c=√25时,等号成立.故选:A.小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.5、若“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,则实数m 的取值范围是( ) A .m ≥1B .m ≥2C .m ≥3D .m ≥4 答案:C分析:x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0),解得﹣2m <x <m .根据“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,可得﹣2m ≤﹣2,3≤m ,m >0.解出即可得出. 解:x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0),解得﹣2m <x <m .∵“﹣2<x <3”是“x 2+mx ﹣2m 2<0(m >0)”的充分不必要条件,∴﹣2m ≤﹣2,3≤m ,(两个等号不同时取)m >0. 解得m ≥3.则实数m 的取值范围是[3,+∞). 故选:C.6、关于x 的不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x|x 1<x <x 2},且x 2−x 1=1,则a 2+a −2=( ) A .3B .32C .2D .23答案:A分析:根据一元二次不等式与解集之间的关系可得x 1+x 2=a +1a 、x 1x 2=1,结合 (x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2计算即可.由不等式ax 2−(a 2+1)x +a <0的解集为{x |x 1<x <x 2}, 得a >0,不等式对应的一元二次方程为ax 2−(a 2+1)x +a =0, 方程的解为x 1、x 2,由韦达定理,得x 1+x 2=a 2+1a=a +1a ,x 1x 2=1,因为x 2−x 1=1,所以(x 2−x 1)2=(x 1+x 2)2−4x 1x 2=1, 即(a +1a )2−4=1,整理,得a 2+a −2=3. 故选:A7、已知关于x 的不等式ax 2+bx +c <0的解集为{x|x <−1或x >4},则下列说法正确的是( )A.a>0B.不等式ax2+cx+b>0的解集为{x|2−√7<x<2+√7}C.a+b+c<0D.不等式ax+b>0的解集为{x|x>3}答案:B分析:根据解集形式确定选项A错误;化不等式为x2−4x−3<0,即可判断选项B正确;设f(x)=ax2+ bx+c,则f(1)>0,判断选项C错误;解不等式可判断选项D错误.解:因为关于x的不等式ax2+bx+c<0的解集为{x|x<−1或x>4},所以a<0,所以选项A错误;由题得{a<0−1+4=−ba−1×4=ca,∴b=−3a,c=−4a,所以ax2+cx+b>0为x2−4x−3<0,∴2−√7<x<2+√7.所以选项B正确;设f(x)=ax2+bx+c,则f(1)=a+b+c>0,所以选项C错误;不等式ax+b>0为ax−3a>0,∴x<3,所以选项D错误.故选:B8、不等式1+x1−x≥0的解集为()A.{x|x≥1或x≤−1}B.{x∣−1≤x≤1} C.{x|x≥1或x<−1}D.{x|−1≤x<1}答案:D分析:不等式等价于x+1x−1≤0,即(x+1)(x−1)≤0,且x−1≠0,由此求得不等式的解集.不等式等价于x+1x−1≤0,即(x+1)(x−1)≤0,且x−1≠0,解得−1≤x<1,故不等式的解集为{x|−1≤x<1},故选:D.多选题9、已知关于x的不等式ax2+bx+c>0解集为{x|−2<x<3},则()A.a>0B.不等式ax+c>0的解集为{x|x<6}C.a+b+c>0D.不等式cx2−bx+a<0的解集为{x|−13<x<12}答案:BCD解析:根据已知条件得−2和3是方程ax2+bx+c=0的两个实根,且a<0,根据韦达定理可得b=−a,c=−6a,根据b=−a,c=−6a且a<0,对四个选项逐个求解或判断可得解.因为关于x的不等式ax2+bx+c>0解集为{x|−2<x<3},所以−2和3是方程ax2+bx+c=0的两个实根,且a<0,故A错误;所以−2+3=−ba ,−2×3=ca,所以b=−a,c=−6a,所以不等式ax+c>0可化为ax−6a>0,因为a<0,所以x<6,故B正确;因为a+b+c=a−a−6a=−6a,又a<0,所以a+b+c>0,故C正确;不等式cx2−bx+a<0可化为−6ax2+ax+a<0,又a<0,所以−6x2+x+1>0,即6x2−x−1<0,即(3x+1)(2x−1)<0,解得−13<x<12,故D正确.故选:BCD.小提示:利用一元二次不等式的解集求出参数a,b,c的关系是解题关键.本题根据韦达定理可得所要求的关系,属于中档题.10、设0<b<a<1,则下列不等式不成立的是()A.ab<b2<1B.√a<√b<1C.1<1a <1bD.a2<ab<1答案:ABD分析:对于ABD举例判断即可,对于C,利用不等式的性质判断对于A,取a=12,b=13,则ab=16>b2=19,所以A错误,对于B,取a=14,b=19,则√a=12>√b=13,所以B错误,对于C,因为0<b<a<1,所以1ab >0,所以b⋅1ab<a⋅1ab,即1a<1b,因为0<a<1,所以0<a⋅1a <1×1a,即1<1a,综上1<1a<1b,所以C正确,对于D,取a=12,b=13,则ab=16<a2=14,所以D错误,故选:ABD11、下面所给关于x的不等式,其中一定为一元二次不等式的是()A.3x+4<0B.x2+mx-1>0C.ax2+4x-7>0D.x2<0答案:BD分析:利用一元二次不等式的定义和特征对选项逐一判断即可.选项A是一元一次不等式,故错误;选项B,D,不等式的最高次是二次,二次项系数不为0,故正确;当a=0时,选项C是一元一次不等式,故不一定是一元二次不等式,即错误.故选:BD.填空题12、若x>0,y>0,xy=10,则2x +5y的最小值为_____.答案:2分析:化简2x +5y=2x+102y=2x+xy2y=2x+x2,结合基本不等式,即可求解.由x>0,y>0,xy=10,则2x +5y=2x+102y=2x+xy2y=2x+x2≥2√2x×x2=2,当且仅当x=2时取“=”,即2x +5y的最小值为2.所以答案是:2.13、已知x,y为正数,且12+x +4y=1,则x+y的最小值为________.答案:7解析:由题设等式有x+y+2=5+y2+x +4(x+2)y,利用基本不等式可求x+y+2的最小值,从而可得x+y的最小值.x+y+2=[(x+2)+y]×(1x+2+4y)=5+y2+x+4(x+2)y,由基本不等式有y2+x +4(x+2)y≥4,当且仅当x=1,y=6时等号成立,故x+y+2的最小值为9即x+y的最小值为7.所以答案是:7.小提示:应用基本不等式求最值时,需遵循“一正二定三相等”,如果原代数式中没有积为定值或和为定值,则需要对给定的代数变形以产生和为定值或积为定值的局部结构.求最值时要关注取等条件的验证.14、已知函数f(x)=√mx2+mx+1的定义域是R,则m的取值范围为______.答案:[0,4]分析:根据函数的定义域为R可得mx2+mx+1≥0对x∈R恒成立,对参数m的取值范围分类讨论,分别求出对应m 的范围,进而得出结果.因为函数f(x)=√mx2+mx+1的定义域为R,所以mx2+mx+1≥0对x∈R恒成立,当m=0时,mx2+mx+1=1>0,符合题意;当m>0时,由Δ=m2-4m≤0,解得0<m≤4;当m<0时,显然mx2+mx+1不恒大于或等于0.综上所述,m的取值范围是[0,4].所以答案是:[0,4].解答题15、设a,b,c∈R,a+b+c=0,abc=1.(1)证明:ab+bc+ca<0;(2)用max{a,b,c}表示a,b,c中的最大值,证明:max{a,b,c}≥√43.答案:(1)证明见解析(2)证明见解析.分析:(1)方法一:由(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=0结合不等式的性质,即可得出证明;(2)方法一:不妨设max{a,b,c}=a,因为a+b+c=0,abc=1,所以a>0,b<0,c<0,a=(−b)+(−c)≥2√bc=2√1a ,则a3≥4,a≥√43.故原不等式成立.(1)[方法一]【最优解】:通性通法∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=0,∴ab+bc+ca=−12(a2+b2+c2).∵abc=1,∴a,b,c均不为0,则a2+b2+c2>0,∴ab+bc+ca=−12(a2+b2+c2)<0.[方法二]:消元法由a+b+c=0得b=−(a+c),则ab+bc+ca=b(a+c)+ca=−(a+c)2+ac=−(a2+ac+c2)=−(a +c 2)2−34c 2≤0,当且仅当a =b =c =0时取等号,又abc =1,所以ab +bc +ca <0. [方法三]:放缩法方式1:由题意知a ≠0, a +b +c =0, a =−(c +b ), a 2=(c +b )2=c 2+b 2+2cb ≥4bc ,又ab +bc +ca =a (b +c )+bc =−a 2+bc ≤−a 2+a 24=−3a 24<0,故结论得证.方式2:因为a +b +c =0,所以0=(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca=12[(a 2+b 2)+(b 2+c 2)+(c 2+a 2)]+2ab +2bc +2ca ≥12(2ab +2bc +2ca )+2ab +2bc +2ca =3(ab +bc +ca ).即ab +bc +ca ≤0,当且仅当a =b =c =0时取等号, 又abc =1,所以ab +bc +ca <0. [方法四]:因为a +b +c =0,abc =1,所以a ,b ,c 必有两个负数和一个正数,不妨设a ≤b <0<c,则a =−(b +c ), ∴ab +bc +ca =bc +a (c +b )=bc −a 2<0. [方法五]:利用函数的性质方式1:6b =−(a +c ),令f (c )=ab +bc +ca =−c 2−ac −a 2, 二次函数对应的图像开口向下,又abc =1,所以a ≠0, 判别式Δ=a 2−4a 2=−3a 2<0,无根, 所以f (c )<0,即ab +bc +ca <0.方式2:设f (x )=(x −a )(x −b )(x −c )=x 3+(ab +bc +ca )x −1, 则f (x )有a ,b ,c 三个零点,若ab +bc +ca ≥0, 则f (x )为R 上的增函数,不可能有三个零点, 所以ab +bc +ca <0.(2)[方法一]【最优解】:通性通法不妨设max {a,b,c }=a ,因为a +b +c =0,abc =1,所以a >0, b <0, c <0, a =(−b )+(−c )≥2√bc =2√1a,则a 3≥4,a ≥√43.故原不等式成立. [方法二]:不妨设max {a,b,c }=a ,因为a +b +c =0,abc =1,所以a >0,且{b +c =−a,bc =1a , 则关于x 的方程x 2+ax +1a =0有两根,其判别式Δ=a 2−4a ≥0,即a ≥√43. 故原不等式成立. [方法三]:不妨设max {a,b,c }=a ,则a >0, b =−(a +c ), abc =1, −(a +c )ac =1, ac 2+a 2c +1=0,关于c 的方程有解,判别式Δ=(a 2)2−4a ≥0,则a 3≥4,a ≥√43.故原不等式成立. [方法四]:反证法假设max {a,b,c }<√43,不妨令a ≤b <0<√43,则ab =1c >√43,−a −b =c <√43,又√43>−a −b ≥2√ab >√√43=21−13=√43,矛盾,故假设不成立.即max {a,b,c }≥√43,命题得证.【整体点评】(1)方法一:利用三项平方和的展开公式结合非零平方为正数即可证出,证法常规,为本题的通性通法,也是最优解法;方法二:利用消元法结合一元二次函数的性质即可证出;方法三:利用放缩法证出;方法四:利用符号法则结合不等式性质即可证出;方法五:利用函数的性质证出. (2)方法一:利用基本不等式直接证出,是本题的通性通法,也是最优解;方法二:利用一元二次方程根与系数的关系以及方程有解的条件即可证出;方法三:利用消元法以及一元二次方程有解的条件即可证出;方法四:利用反证法以及基本不等式即可证出.。
~第二章 一元二次函数、方程和不等式全章复习讲解 (含答案)【要点梳理】(不等式性质、解一元二次不等式、基本不等式) 一、不等式1.定义 不等式:用不等号(>,<,≥,≤,≠)表示不等关系的式子.2..不等式的性质不等式的性质可分为基本性质和运算性质两部分 基本性质有:性质1 对称性:a b b a >⇔<;】性质2 传递性:,a b b c a c >>⇒>;性质3 加法法则(同向不等式可加性):()a b a c b c c R >⇔+>+∈; 性质4 乘法法则:若a b >,则000c ac bc c ac bc c ac bc ,,.>⇒>⎧⎪=⇒=⎨⎪<⇒<⎩补充:除法法则:若a b >且0c =,则00a bc c ca b c c c⎧>⇒>⎪⎪⎨⎪<⇒<⎪⎩., 性质5 可加法则:,a b c d a c b d >>⇒+>+; 性质6 可乘法则:0,00a b c d a c b d >>>>⇒⋅>⋅>; 性质7 可乘方性:()*00n n a b n a b N >>∈⇒>>;可开方性:()01a b n n N 且+>>∈>⇒!要点诠释:不等式的性质是不等式同解变形的依据. 二、比较两代数式大小的方法 作差法:1. 任意两个代数式a 、b ,可以作差a b -后比较a b -与0的关系,进一步比较a 与b 的大小. ①0a b a b ->⇔>; ②0a b a b -<⇔<; ③0a b a b -=⇔=. 作商法:任意两个值为正的代数式a 、b ,可以作商a b ÷后比较ab与1的关系,进一步比较a 与b 的大小. ①1a a b b >⇔>; ②1a a b b <⇔<; ③1aa bb =⇔=. &要点诠释:若代数式a 、b 都为负数,也可以用作商法. 中间量法:若两个代数式a 、b 不容易直接判断大小,可引入第三个量c 分别与a 、b 作比较,若满足a b >且b c >,则a c >. 第三个量就是中间量. 这种方法就是中间量法,其实质是不等式的传递性.一般选择0或1为中间量.三、一元二次不等式与相应函数、方程之间的联系设()2f x ax bx c =++(0)a >,判别式24b ac ∆=-,按照0∆>,0∆=,0∆<该函数图象(抛物线)与x 轴的位置关系也分为三种情况,相应方程的解与不等式的解集形式也不尽相同. 如下表所示:24b ac ∆=-0∆>&0∆=0∆<函数()y f x = 的图象方程()=0f x?的解有两相异实根 1212,()x x x x <有两相等实根 122bx x a ==-无实根不等式()0f x >的解集 [{}12x x x x x <>或2b x x a ⎧⎫≠-⎨⎬⎩⎭R不等式()0f x <的解集{}12x xx x <<∅ ∅}要点诠释:(1)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两根12x x 、是相应的不等式的解集的端点的取值,是抛物线y =2ax bx c ++与x 轴的交点的横坐标;(2)表中不等式的二次系数均为正,如果不等式的二次项系数为负,应先利用不等式的性质转化为二次项系数为正的形式,然后讨论解决;(3)解集分0,0,0∆>∆=∆<三种情况,得到一元二次不等式20ax bx c ++>与20ax bx c ++<的解集. 四、解一元二次不等式1. 解一元二次不等式()2ax +bx+c a ≠>00的步骤(1)先看二次项系数是否为正,若为负,则将二次项系数化为正数;(2)写出相应的方程20ax bx c ++=(0)a >,计算判别式∆:%①0∆>时,求出两根12x x 、,且12x x <(注意灵活运用因式分解和配方法); ②0∆=时,求根122bx x a==-; ③0∆<时,方程无解(3)根据不等式,写出解集. 五、基本不等式1.对公式222a b ab +≥及2a b+≥. (1)成立的条件是不同的:前者只要求,a b 都是实数,而后者要求,a b 都是正数; (2)取等号“=” 的条件在形式上是相同的,都是“当且仅当a b =时取等号”.~2.由公式222a b ab +≥和2a b+≥①2b aa b +≥(,a b 同号); ②2b aa b+≤-(,a b 异号);③20,0)112a b a b a b+≤≤>>+或222()(0,0)22a b a b ab a b ++≤≤>> 要点诠释: 222a b ab +≥可以变形为:222a b ab +≤,2a b +≥可以变形为:2()2a b ab +≤.2a b+≤求最大(小)值 在用基本不等式求函数的最值时,应具备三个条件:一正二定三取等. ① 一正:函数的解析式中,各项均为正数;>② 二定:函数的解析式中,含变数的各项的和或积必须有一个为定值; ③ 三取等:函数的解析式中,含变数的各项均相等,取得最值. 要点诠释:1.基本不等式的功能在于“和积互化”.若所证不等式可整理成一边是和,另一边是积的形式,则考虑使用平均不等式;若对于所给的“和式”中的各项的“积”为定值,则“和”有最小值,对于给出的“积式”中的各项的“和”为定值,则“积”有最大值.2.利用两个数的基本不等式求函数的最值必须具备三个条件: ①各项都是正数; ②和(或积)为定值; ③各项能取得相等的值./【典型例题】类型一 不等式性质/例1.对于实数a b c ,,判断以下说法的对错.(1)若a b >,则ac bc <; (2)若22ac bc >,则a b >; (3)若0a b <<, 则22a ab b >>; (4)若0a b <<, 则a b >; (5)若a b >,1a >1b, 则00a b ,><. 举一反三:【变式1】如果a <b <0,那么下列不等式成立的是( ) A .B .a+c <b+cC .a ﹣c >b ﹣cD .a •c <b •c 例2、比较下列两代数式的大小:。
第二章 一元二次函数、方程和不等式全章复习讲解 (含答案)【要点梳理】(不等式性质、解一元二次不等式、基本不等式) 一、不等式1.定义 不等式:用不等号(>,<,≥,≤,≠)表示不等关系的式子.2..不等式的性质不等式的性质可分为基本性质和运算性质两部分 基本性质有:性质1 对称性:a b b a >⇔<; 性质2 传递性:,a b b c a c >>⇒>;性质3 加法法则(同向不等式可加性):()a b a c b c c R >⇔+>+∈; 性质4 乘法法则:若a b >,则000c ac bc c ac bc c ac bc ,,.>⇒>⎧⎪=⇒=⎨⎪<⇒<⎩补充:除法法则:若a b >且0c =,则00a bc c ca b c c c⎧>⇒>⎪⎪⎨⎪<⇒<⎪⎩., 性质5 可加法则:,a b c d a c b d >>⇒+>+; 性质6 可乘法则:0,00a b c d a c b d >>>>⇒⋅>⋅>; 性质7 可乘方性:()*00n n a b n a b N >>∈⇒>>;可开方性:()01a b n n N 且+>>∈>⇒要点诠释:不等式的性质是不等式同解变形的依据. 二、比较两代数式大小的方法 作差法:1. 任意两个代数式a 、b ,可以作差a b -后比较a b -与0的关系,进一步比较a 与b 的大小. ①0a b a b ->⇔>; ②0a b a b -<⇔<; ③0a b a b -=⇔=. 作商法:任意两个值为正的代数式a 、b ,可以作商a b ÷后比较ab与1的关系,进一步比较a 与b 的大小. ①1a a b b >⇔>; ②1a a b b <⇔<; ③1aa bb =⇔=. 要点诠释:若代数式a 、b 都为负数,也可以用作商法. 中间量法:若两个代数式a 、b 不容易直接判断大小,可引入第三个量c 分别与a 、b 作比较,若满足a b >且b c >,则a c >. 第三个量就是中间量. 这种方法就是中间量法,其实质是不等式的传递性.一般选择0或1为中间量.三、一元二次不等式与相应函数、方程之间的联系设()2f x ax bx c =++(0)a >,判别式24b ac ∆=-,按照0∆>,0∆=,0∆<该函数图象(抛物线)与x 轴的位置关系也分为三种情况,相应方程的解与不等式的解集形式也不尽相同. 如下表所示:24b ac ∆=-0∆>0∆=0∆<函数()y f x = 的图象方程()=0f x的解 有两相异实根 1212,()x x x x <有两相等实根 122bx x a ==-无实根不等式()0f x >的解集 {}12x x x x x <>或2b x x a ⎧⎫≠-⎨⎬⎩⎭R不等式()0f x <的解集{}12x xx x <<∅ ∅要点诠释:(1)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两根12x x 、是相应的不等式的解集的端点的取值,是抛物线y =2ax bx c ++与x 轴的交点的横坐标;(2)表中不等式的二次系数均为正,如果不等式的二次项系数为负,应先利用不等式的性质转化为二次项系数为正的形式,然后讨论解决;(3)解集分0,0,0∆>∆=∆<三种情况,得到一元二次不等式20ax bx c ++>与20ax bx c ++<的解集. 四、解一元二次不等式1. 解一元二次不等式()2ax +bx+c a ≠>00的步骤(1)先看二次项系数是否为正,若为负,则将二次项系数化为正数; (2)写出相应的方程20ax bx c ++=(0)a >,计算判别式∆:①0∆>时,求出两根12x x 、,且12x x <(注意灵活运用因式分解和配方法); ②0∆=时,求根122bx x a==-; ③0∆<时,方程无解 (3)根据不等式,写出解集.五、基本不等式 1.对公式222a b ab +≥及2a b+≥. (1)成立的条件是不同的:前者只要求,a b 都是实数,而后者要求,a b 都是正数; (2)取等号“=” 的条件在形式上是相同的,都是“当且仅当a b =时取等号”. 2.由公式222a b ab +≥和2a b+≥ ①2b aa b +≥(,a b 同号); ②2b aa b+≤-(,a b 异号);③20,0)112a b a b a b+≤≤>>+或222()(0,0)22a b a b ab a b ++≤≤>> 要点诠释: 222a b ab +≥可以变形为:222a b ab +≤,2a b +≥可以变形为:2()2a b ab +≤.2a b+≤求最大(小)值 在用基本不等式求函数的最值时,应具备三个条件:一正二定三取等. ① 一正:函数的解析式中,各项均为正数;② 二定:函数的解析式中,含变数的各项的和或积必须有一个为定值; ③ 三取等:函数的解析式中,含变数的各项均相等,取得最值. 要点诠释:1.基本不等式的功能在于“和积互化”.若所证不等式可整理成一边是和,另一边是积的形式,则考虑使用平均不等式;若对于所给的“和式”中的各项的“积”为定值,则“和”有最小值,对于给出的“积式”中的各项的“和”为定值,则“积”有最大值.2.利用两个数的基本不等式求函数的最值必须具备三个条件: ①各项都是正数; ②和(或积)为定值; ③各项能取得相等的值.【典型例题】类型一 不等式性质例1.对于实数a b c ,,判断以下说法的对错.(1)若a b >,则ac bc <; (2)若22ac bc >,则a b >; (3)若0a b <<, 则22a ab b >>; (4)若0a b <<, 则a b >; (5)若a b >,1a >1b, 则00a b ,><. 举一反三:【变式1】如果a <b <0,那么下列不等式成立的是( ) A .B .a+c <b+cC .a ﹣c >b ﹣cD .a •c <b •c 例2、比较下列两代数式的大小:(1)(5)(9)x x ++与2(7)x +;举一反三:【变式1】比较22x x +与2x +的大小【变式2】已知0a b >>,则2222a b a b -+ _________a ba b-+ (填,,><=)类型二 解二次不等式例3. 解下列一元二次不等式(1)250x x -<; (2)2440x x -+>; (3)2450x x -+->举一反三:【变式1】已知函数222,0,()2,0x x x f x x x x ⎧+≥⎪=⎨-+<⎪⎩解不等式f (x )>3.【变式2】 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1<0x 2-3x <0的解集为( )A .{x |-1<x <1}B .{x |0<x <3}C .{x |0<x <1}D .{x |-1<x <3} 【变式3】下列选项中,使不等式x <1x <x 2成立的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,+∞)例4. 不等式20x mx n +-<的解集为(4,5)x ∈,求关于x 的不等式210nx mx +->的解集.【总结升华】二次方程的根是二次函数的零点,也是相应的不等式的解集的端点.根据不等式的解集的端点恰为相应的方程的根,我们可以利用韦达定理,找到不等式的解集与其系数之间的关系,这一点是解此类题的关键. 举一反三:【变式1】不等式ax 2+bx+12>0的解集为{x|-3<x<2},则a=_______, b=________.【变式2】已知关于x 的不等式20x ax b ++<的解集为(1,2),求x 的不等式210bx ax ++>的解集.【变式3】 若关于x 的不等式2260ax x a -+<的解集为(1,)m ,则实数m 等于 . 【变式4】 已知关于x 的不等式x 2+bx +c >0的解集为{x |x <-1或x >2},则b 2+c 2=( )A .5B .4C .1D .2例5.已知不等式ax2+4x+a>1-2x2对一切实数x恒成立,求实数a的取值范围.【思路点拨】不等式对一切实数恒成立,即不等式的解集为R,要解决这个问题还需要讨论二次项的系数。
第二章一元二次函数、方程和不等式知识详解(一)不等式与不等关系1、应用不等式(组)表示不等关系;不等式的主要性质:(1)对称性:ab b a <⇔>(2)传递性:ca cb b a >⇒>>,(3)加法法则:c b c a b a +>+⇒>;d b c a d c b a +>+⇒>>,(同向可加)(4)乘法法则:bc ac c b a >⇒>>0,;bcac c b a <⇒<>0,bd ac d c b a >⇒>>>>0,0(同向同正可乘)(5)倒数法则:ba ab b a 110,<⇒>>(6)乘方法则:)1*(0>∈>⇒>>n N n b a b a nn且(7)开方法则:)1*(0>∈>⇒>>n N n b a b a n n且2、应用不等式的性质比较两个实数的大小:作差法(作差——变形——判断符号——结论)3、应用不等式性质证明不等式例1:1.(2019·浙江·高考真题)若0,0a b >>,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】本题根据基本不等式,结合选项,判断得出充分性成立,利用“特殊值法”,通过特取,a b 的值,推出矛盾,确定必要性不成立.题目有一定难度,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.【详解】当0, 0a >b >时,a b +≥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.【点睛】易出现的错误有,一是基本不等式掌握不熟,导致判断失误;二是不能灵活的应用“赋值法”,通过特取,a b 的值,从假设情况下推出合理结果或矛盾结果.2.(2014·四川·高考真题(文))若0,0,a b c d >><<则一定有A .a bc d>B .a b c d<C .a b d c>D .a b d c<【答案】D 【解析】本题主要考查不等关系.已知0,0a b c d >><<,所以110d c->->,所以a bd c ->-,故a bd c<.故选D 3.(2022·上海崇明·二模)如果0,0a b <>,那么下列不等式中正确的是()A .22a b <B<C .a b >D .11a b<【答案】D 【解析】【分析】对A,B,C ,举反例判定即可,对D ,根据110a b<<判定即可【详解】对A ,若2,1a b =-=,则22a b <<不成立,故AB 错误;对C ,若1,2a b =-=,则a b >不成立,故C 错误;对D ,因为110a b<<,故D 正确;故选:D4.(2022·上海交大附中模拟预测)已知a b <,0c ≥,则下列不等式中恒成立的是()A .ac bc <B .22a c b c ≤C .22a c b c +<+D .22ac bc ≤【答案】D 【解析】【分析】利用不等式的基本性质即可求解【详解】∵a b <,0c ≥,∴ac bc ≤,则选项A 不正确;当1a =-,12b =时,即22a b >,∴22a c b c ≥和22a c b c +>+成立,则选项B 、C 不正确;∵0c ≥,∴2c ≥0,∴22ac bc ≤,则选项D 正确;故选:D .举一反三1.(2022·江苏南京·模拟预测)设a 、b 均为非零实数且a b <,则下列结论中正确的是()A .11a b>B .22a b <C .2211a b <D .33a b <【解析】【分析】取特值说明判断A ,B ,C ;作差判断D 作答.【详解】对于A ,取1a =-,1b =,则11a b<,A 错误;对于B ,取1a =-,1b =,则22a b =,B 错误;对于C ,取1a =-,1b =,则2211a b =,C 错误;对于D ,因a b <,则33222213()()()[()]024b a b a b ab a b a b a a -=-++=-++>,即33a b <,D 正确.故选:D2.(2022·四川省泸县第二中学模拟预测(文))已知,a b ∈R 且满足1311a b a b ≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩,则42a b+的取值范围是()A .[0,12]B .[4,10]C .[2,10]D .[2,8]【答案】C 【解析】【分析】设()()42+=++-a b A a b B a b ,求出A B ,结合条件可得结果.【详解】设()()42+=++-a b A a b B a b ,可得42+=⎧⎨-=⎩A B A B ,解得31=⎧⎨=⎩A B ,()423+=++-a b a b a b ,因为1311a b a b ≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩可得()33911⎧≤+≤⎨-≤-≤⎩a b a b ,所以24210a b ≤+≤.故选:C.3.(多选)(2022·广东佛山·模拟预测)下列命题为真命题的是()A .若a b >,c d >,则a c b d +>+B .若a b >,c d >,则ac bd >C .若a b >,则22ac bc >D .若0a b <<,0c <,则c ca b<【解析】【分析】A .由不等式的性质判断;B.举例判断;C.由0c =判断;D.作差判断.【详解】A .由不等式的性质可知同向不等式相加,不等式方向不变,故正确;B.当1, 2.2,1=-=-==a b c d 时,ac bd =,故错误;C.当0c =时,22ac bc =故错误;D.()c b a c c a b ab--=,因为0b a ->,0c <,0ab >,所以0c c a b -<,故正确;故选:AD4.(2013·全国·高考真题(文))设,x y 满足约束条件13,{10x x y ≤≤-≤-≤,则2z x y =-的最大值为______.【答案】3;【解析】【详解】【分析】做出可行域可知,当3,3x y ==的时候z 有最大值3.【考点定位】本题考查线性规划知识,考查学生的数形结合能力以及逻辑推理能力.(二)解不等式1、一元二次不等式的解法一元二次不等式()00022≠<++>++a c bx ax c bx ax 或的解集:设相应的一元二次方程()002≠=++a c bx ax 的两根为2121x x x x ≤且、,ac b 42-=∆,则不等式的解的各种情况如下表:0>∆0=∆0<∆二次函数cbx ax y ++=2(0>a )的图象cbx ax y ++=2cbx ax y ++=2cbx ax y ++=2一元二次方程()的根002>=++a c bx ax 有两相异实根)(,2121x x x x <有两相等实根ab x x 221-==无实根的解集)0(02>>++a c bx ax {}21x x x x x ><或⎭⎬⎫⎩⎨⎧-≠a b x x 2R的解集)0(02><++a c bx ax {}21x x xx <<∅∅例2:1.(2015·天津·高考真题(理))设x ∈R ,则“21x -<”是“220x x +->”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】A 【解析】【分析】求绝对值不等式、一元二次不等式的解集,根据解集的包含关系即可判断充分、必要关系.【详解】由21x -<,可得13x <<,即x ∈(1,3);由22(1)(2)0x x x x +-=-+>,可得2x <-或1x >,即x ∈(,2)(1,)-∞-+∞;∴(1,3)是(,2)(1,)-∞-+∞的真子集,故“21x -<”是“220x x +->”的充分而不必要条件.故选:A2.(2019·天津·高考真题(文))设x ∈R ,使不等式2320x x +-<成立的x 的取值范围为__________.【答案】2(1,)3-【解析】【分析】通过因式分解,解不等式.【详解】2320x x +-<,即(1)(32)0x x +-<,即213x -<<,故x 的取值范围是2(1,3-.【点睛】解一元二次不等式的步骤:(1)将二次项系数化为正数;(2)解相应的一元二次方程;(3)根据一元二次方程的根,结合不等号的方向画图;(4)写出不等式的解集.容易出现的错误有:①未将二次项系数化正,对应错标准形式;②解方程出错;③结果未按要求写成集合.举一反三1.(2022·安徽·合肥市第八中学模拟预测(文))不等式1133x⎛⎫> ⎪⎝⎭成立是不等式21x <成立的()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】B 【解析】【分析】根据指数不等式和一元二次不等式的解法解出对应的不等式,结合必要不充分条件的概念即可得出结果.【详解】解不等式1133x⎛⎫> ⎪⎝⎭,得1x <,解不等式21x <,得11x -<<,又(1,1)(,1)-⊆-∞,所以不等式1133x⎛⎫> ⎪⎝⎭成立是不等式21x <成立的必要不充分条件.故选:B.2.(2015·广东·高考真题(文))不等式2340x x --+>的解集为_________.(用区间表示)【答案】()4,1-【解析】【详解】由2340x x --+<得:41x -<<,所以不等式2340x x --+>的解集为()4,1-,所以答案应填:()4,1-.考点:一元二次不等式.2、简单的一元高次不等式的解法:标根法:其步骤是:(1)分解成若干个一次因式的积,并使每一个因式中最高次项的系数为正;(2)将每一个一次因式的根标在数轴上,从最大根的右上方依次通过每一点画曲线;并注意奇穿过偶弹回;(3)根据曲线显现()f x 的符号变化规律,写出不等式的解集。
高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式知识点总结全面整理单选题1、已知x>0,y>0,x+2y=1,则1x +1y的最小值为()A.3+2√2B.12C.8+4√3D.6答案:A分析:根据基本不等中“1”的用法,即可求出结果. 因为x>0,y>0,x+2y=1,所以(1x +1y)(x+2y)=3+2yx+xy≥3+2√2,当且仅当2yx =xy,即x=√2−1,y=2−√22时,等号成立.故选:A.2、当0<x<2时,x(2−x)的最大值为()A.0B.1C.2D.4答案:B分析:利用基本不等式直接求解.∵0<x<2,∴2−x>0,又x+(2−x)=2∴x(2−x)≤[x+(2−x)]24=1,当且仅当x=2−x,即x=1时等号成立,所以x(2−x)的最大值为1故选:B3、已知x∈R,则“(x−2)(x−3)≤0成立”是“|x−2|+|x−3|=1成立”的()条件.A.充分不必要B.必要不充分C.充分必要D.既不充分也不必要答案:C分析:先证充分性,由(x−2)(x−3)≤0求出x的取值范围,再根据x的取值范围化简|x−2|+|x−3|即可,再证必要性,若|x−2|+|x−3|=1,即|x−2|+|x−3|=|(x−2)−(x−3)|,再根据绝对值的性质可知(x−2)(x−3)≤0.充分性:若(x−2)(x−3)≤0,则2≤x≤3,∴|x−2|+|x−3|=x−2+3−x=1,必要性:若|x−2|+|x−3|=1,又∵|(x−2)−(x−3)|=1,∴|x−2|+|x−3|=|(x−2)−(x−3)|,由绝对值的性质:若ab≤0,则|a|+|b|=|a−b|,∴(x−2)(x−3)≤0,所以“(x−2)(x−3)≤0成立”是“|x−2|+|x−3|=1成立”的充要条件,故选:C.4、若非零实数a,b满足a<b,则下列不等式成立的是()A.ab <1B.ba+ab>2C.1ab2<1a2bD.a2+a<b2+b答案:C分析:举出符合条件的特例即可判断选项A,B,D,对于C,作出不等式两边的差即可判断作答.取a=−2,b=−1,满足a<b,而ab=2>1,A不成立;取a=−2,b=1,满足a<b,而ba +ab=−12+(−2)=−52<2,B不成立;因1ab2−1a2b=a−ba2b2<0,即有1ab2<1a2b,C成立;取a=−2,b=−1,满足a<b,而a2+a=2,b2+b=0,即a2+a>b2+b,D不成立.故选:C5、对∀x∈R,不等式(a−2)x2+2(a−2)x−4<0恒成立,则a的取值范围是()A.−2<a≤2B.−2≤a≤2C.a<−2或a≥2D.a≤−2或a≥2答案:A分析:对a讨论,结合二次函数的图象与性质,解不等式即可得到a的取值范围.不等式(a−2)x2+2(a−2)x−4<0对一切x∈R恒成立,当a −2=0,即a =2时,−4<0恒成立,满足题意;当a −2≠0时,要使不等式恒成立,需{a −2<0Δ<0,即有{a <24(a −2)2+16(a −2)<0 , 解得−2<a <2.综上可得,a 的取值范围为(−2,2].故选:A.6、已知实数x ,y 满足x 2+y 2=2,那么xy 的最大值为( )A .14B .12C .1D .2答案:C分析:根据重要不等式x 2+y 2≥2xy 即可求最值,注意等号成立条件.由x 2+y 2=2≥2xy ,可得xy ≤1,当且仅当x =y =1或x =y =−1时等号成立.故选:C.7、设a >b >c >0,则2a 2+1ab +1a(a−b)−10ac +25c 2取得最小值时,a 的值为( )A .√2B .2C .4D .2√5答案:A解析:转化条件为原式=1ab +ab +1a(a−b)+a(a −b)+(a −5c)2,结合基本不等式即可得解.2a 2+1ab +1a (a −b )−10ac +25c 2 =1ab +ab +1a(a −b)+a(a −b)−ab −a(a −b)+2a 2−10ac +25c 2 =1ab +ab +1a(a −b)+a(a −b)+a 2−10ac +25c 2 =1ab +ab +1a(a −b)+a(a −b)+(a −5c)2 ≥2√1ab ⋅ab +2√1a(a−b)⋅a(a −b)+0=4,当且仅当{ab =1a(a −b)=1a =5c ,即a =√2,b =√22,c =√25时,等号成立.小提示:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.8、若x<0,则x+14x−2有()A.最小值−1B.最小值−3C.最大值−1D.最大值−3答案:D分析:根据基本不等式,首先取相反数,再尝试取等号,可得答案.因为x<0,所以x+14x −2=−(−x+1−4x)−2≤−2√−x⋅1−4x−2=−3,当且仅当−x=1−4x,即x=−12时等号成立,故x+14x−2有最大值−3.故选:D.多选题9、对于任意实数a,b,c,d,则下列命题正确的是()A.若ac2>bc2,则a>b B.若a>b,c>d,则a+c>b+dC.若a>b,c>d,则ac>bd D.若a>b,则1a >1b答案:AB分析:可由性质定理判断A、B对,可代入特例判断选项C、D错.解:若ac2>bc2,两边同乘以1c2则a>b,A对,由不等式同向可加性,若a>b,c>d,则a+c>b+d,B对,当令a=2,b=1,c=﹣1,d=﹣2,则ac=bd,C错,令a=﹣1,b=﹣2,则1a <1b,D错.10、关于x的一元二次不等式x2−2x−a≤0的解集中有且仅有5个整数,则实数a的值可以是()A.2B.4C.6D.8答案:BC解析:求出不等式的解,分析其中只有5个整数解,得a的不等式,解之,然后判断各选项可得.易知Δ=4+4a≥0,即a≥−1,解原不等式可得1−√1+a≤x≤1+√1+a,而解集中只有5个整数,则2≤√1+a<3,解得3≤a<8,只有BC满足.故选:BC.11、已知实数a,b,c满足c<b<a,且ac<0,则下列不等式一定成立的是()A.ab>ac B.c(b−a)>0C.ac(a−c)<0D.cb2<ab2答案:ABC分析:根据c<b<a,且ac<0,得到a>0,c<0,然后利用不等式的基本性质,逐项判断.因为实数a,b,c满足c<b<a,且ac<0,所以a>0,c<0,由b>c,a>0,得ab>ac,故A正确;由b<a,c<0,得c(b−a)>0,故B正确;由a>c,ac<0,得ac(a−c)<0,故C正确;由a>c,b2≥0,得cb2≤ab2,当b=0时,等号成立,故D错误;故选:ABC填空题12、若不等式x2−2>mx对满足|m|≤1的一切实数m都成立,则x的取值范围是___________答案:x<−2或x>2分析:令f(m)=mx−x2+2,依题意可得−1≤m≤1时f(m)<0恒成立,则{f(1)<0f(−1)<0,即可得到关于x 的一元二次不等式组,解得即可;解:因为x2−2>mx,所以mx−x2+2<0令f(m)=mx−x2+2,即f(m)<0在|m|≤1恒成立,即−1≤m≤1时f(m)<0恒成立,所以{f(1)<0f(−1)<0,即{x−x 2+2<0−x−x2+2<0,解x−x2+2<0得x>2或x<−1;解−x−x2+2<0得x>1或x<−2,所以原不等式组的解集为x∈(−∞,−2)∪(2,+∞)所以答案是:(−∞,−2)∪(2,+∞)13、已知−1<x+y<4,2<x−y<4,则3x+2y的取值范围是_____.答案:(−32,12)解析:利用换元法,结合不等式的性质进行求解即可.设x+y=m,x−y=n,因此得:x=m+n2,y=m−n2,−1<m<4,2<n<4,3x+2y=3⋅m+n2+2⋅m−n2=5m2+n2,因为−1<m<4,2<n<4,所以−52<5m2<10,1<n2<2,因此−32<5m2+n2<12,所以−32<3x+2y<12.所以答案是:(−32,12)14、关于x的不等式x2−4x+4a≥a2在[1,6]内有解,则a的取值范围为________.答案:[−2,6]分析:根据不等式有解可得当x∈[1,6]时,a2−4a≤(x2−4x)max,结合二次函数的最值可求得结果. ∵x2−4x+4a≥a2在[1,6]内有解,∴a2−4a≤(x2−4x)max,其中x∈[1,6];设y=x2−4x(1≤x≤6),则当x=6时,y max=36−24=12,∴a2−4a≤12,解得:−2≤a≤6,∴a的取值范围为[−2,6].所以答案是:[−2,6].解答题15、若0<a<b,则下列不等式哪些是成立的?若成立,给予证明;若不成立,请举出反例.(1)a+1b <b+1a;(2)a2+1a2≥a+1a;(3)a2b +b2a>a+b.答案:(1)正确,证明见解析;(2)正确,证明见解析;(3)正确,证明见解析. 解析:(1)作差分解因式,即可得出答案;(2)作差分解因式,即可得出答案;(3)用基本不等式,即可得出答案.(1)正确a+1b −b−1a=(a−b)(1+1ab)<0(2)正确a2+1a2−(a+1a)=(a+1a)2−(a+1a)−2=(a+1a−2)(a+1a+1)≥0(3)正确a2b +b>2a,b2a+a>2b∴a2b+b2a+a+b>2a+2b∴a2b+b2a>a+b小提示:本题考查证明不等式,一般采用作差法、作商法、基本不等式,属于容易题.。
第2课时不等式性质必备知识·探新知基础知识知识点不等式的性质性质1a>b⇔__b〈a__;(对称性)性质2a〉b,b〉c⇒__a>c__;(传递性)性质3a>b⇒__a+c〉b+c__;(同加保序性)推论:a+b>c⇒__a〉c-b__;(移项法则)性质4a〉b,c〉0⇒__ac>bc__,(乘正保序性)a〉b,c〈0⇒ac 〈bc;(乘负反序性)性质5a〉b,c〉d⇒__a+c〉b+d__;(同向相加保序性)性质6a>b〉0,c〉d>0⇒__ac〉bd__;(正数同向相乘保序性)性质7a>b>0⇒__a n〉b n__(n∈N,n≥2).(非负乘方保序性)思考:(1)性质3的推论实际就是解不等式中的什么法则?(2)性质4就是在不等式的两边同乘以一个不为零的数,不改变不等号的方向,对吗?为什么?(3)使用性质6,7时,要注意什么条件?提示:(1)移项法则.(2)不对.要看两边同乘以的数的符号,同乘以正数,不改变不等号的方向,但是同乘以负数时,要改变不等号的方向.(3)各个数均为正数.基础自测1.判断正误(对的打“√",错的打“×”)(1)若a〉b,则ac2>bc2。
(×)(2)同向不等式相加与相乘的条件是一致的.(×)(3)设a,b∈R,且a〉b,则a3>b3。
(√)(4)若a+c〉b+d,则a>b,c〉d.(×)[解析](1)由不等式的性质,ac2>bc2⇒a>b;反之,c=0时,a>b ac2〉bc2。
(2)相乘需要看是否错误!而相加与正、负和零均无关系.(3)符合不等式的可乘方性.(4)取a=4,c=5,b=6,d=2,满足a+c>b+d,但不满足a〉b,故此说法错误.2.设b<a,d〈c,则下列不等式中一定成立的是(C)A.a-c〉b-d B.ac>bdC.a+c〉b+d D.a+d〉b+c3.已知a〈0,-1〈b<0,那么下列不等式成立的是(D) A.a〉ab〉ab2B.ab2>ab〉aC.ab>a>ab2D.ab〉ab2>a[解析]由-1〈b〈0,可得b〈b2<1,又a〈0,∴ab>ab2>a,故选D.4.用不等号“〉”或“〈"填空:(1)如果a>b,c〈d,那么a-c__〉__b-d;(2)如果a〉b〉0,c<d〈0,那么ac__〈__bd;(3)如果a>b〉0,那么错误!__〈__错误!;(4)如果a>b>c〉0,那么错误!__<__错误!.[解析](1)∵c<d,∴-c〉-d,∵a〉b,∴a-c〉b-d. (2)∵c<d〈0,∴-c〉-d〉0.∵a>b〉0,∴-ac〉-bd,∴ac<bd。
第二章 一元二次函数、方程和不等式全章复习讲解 (含答案)【要点梳理】(不等式性质、解一元二次不等式、基本不等式) 一、不等式1.定义 不等式:用不等号(>,<,≥,≤,≠)表示不等关系的式子.2..不等式的性质不等式的性质可分为基本性质和运算性质两部分 基本性质有:性质1 对称性:a b b a >⇔<; 性质2 传递性:,a b b c a c >>⇒>;性质3 加法法则(同向不等式可加性):()a b a c b c c R >⇔+>+∈;;性质4 乘法法则:若a b >,则000c ac bc c ac bc c ac bc ,,.>⇒>⎧⎪=⇒=⎨⎪<⇒<⎩补充:除法法则:若a b >且0c =,则00a bc c ca b c c c⎧>⇒>⎪⎪⎨⎪<⇒<⎪⎩., 性质5 可加法则:,a b c d a c b d >>⇒+>+; 性质6 可乘法则:0,00a b c d a c b d >>>>⇒⋅>⋅>; 性质7 可乘方性:()*00n n a b n a b N >>∈⇒>>;可开方性:()01a b n n N 且+>>∈>⇒要点诠释:不等式的性质是不等式同解变形的依据. 二、比较两代数式大小的方法 作差法:1. 任意两个代数式a 、b ,可以作差a b -后比较a b -与0的关系,进一步比较a 与b 的大小.*①0a b a b ->⇔>; ②0a b a b -<⇔<; ③0a b a b -=⇔=. 作商法:任意两个值为正的代数式a 、b ,可以作商a b ÷后比较ab与1的关系,进一步比较a 与b 的大小. ①1a a b b >⇔>; ②1a a b b <⇔<; ③1aa bb =⇔=. 要点诠释:若代数式a 、b 都为负数,也可以用作商法. 中间量法:若两个代数式a 、b 不容易直接判断大小,可引入第三个量c 分别与a 、b 作比较,若满足a b >且b c >,则a c >. 第三个量就是中间量. 这种方法就是中间量法,其实质是不等式的传递性.一般选择0或1为中间量.三、一元二次不等式与相应函数、方程之间的联系设()2f x ax bx c =++(0)a >,判别式24b ac ∆=-,按照0∆>,0∆=,0∆<该函数图象(抛物线)与x 轴的位置关系也分为三种情况,相应方程的解与不等式的解集形式也不尽相同. 如下表所示:】24b ac ∆=-0∆>0∆=0∆<函数()y f x = 的图象方程()=0f x#的解有两相异实根 1212,()x x x x <有两相等实根 122b x x a==-无实根不等式()0f x >的解集 {}12x x x x x <>或2b x x a ⎧⎫≠-⎨⎬⎩⎭*R不等式()0f x <的解集{}12x xx x <<∅ ∅要点诠释:(1)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两根12x x 、是相应的不等式的解集的端点的取值,是抛物线y =2ax bx c ++与x 轴的交点的横坐标;(2)表中不等式的二次系数均为正,如果不等式的二次项系数为负,应先利用不等式的性质转化为二次项系数为正的形式,然后讨论解决;(3)解集分0,0,0∆>∆=∆<三种情况,得到一元二次不等式20ax bx c ++>与20ax bx c ++<的解集.…四、解一元二次不等式1. 解一元二次不等式()2ax +bx+c a ≠>00的步骤(1)先看二次项系数是否为正,若为负,则将二次项系数化为正数; (2)写出相应的方程20ax bx c ++=(0)a >,计算判别式∆:①0∆>时,求出两根12x x 、,且12x x <(注意灵活运用因式分解和配方法);②0∆=时,求根122b x x a==-; ③0∆<时,方程无解 (3)根据不等式,写出解集. 五、基本不等式1.对公式222a b ab +≥及2a b+≥. `(1)成立的条件是不同的:前者只要求,a b 都是实数,而后者要求,a b 都是正数; (2)取等号“=” 的条件在形式上是相同的,都是“当且仅当a b =时取等号”. 2.由公式222a b ab +≥和2a b+≥ ①2b aa b +≥(,a b 同号); ②2b aa b+≤-(,a b 异号);③20,0)112a b a b a b+≤≤>>+或222()(0,0)22a b a b ab a b ++≤≤>> 要点诠释: 222a b ab +≥可以变形为:222a b ab +≤,2a b +≥可以变形为:2()2a b ab +≤.2a b+≤求最大(小)值 在用基本不等式求函数的最值时,应具备三个条件:一正二定三取等. ① 一正:函数的解析式中,各项均为正数;-② 二定:函数的解析式中,含变数的各项的和或积必须有一个为定值; ③ 三取等:函数的解析式中,含变数的各项均相等,取得最值. 要点诠释:1.基本不等式的功能在于“和积互化”.若所证不等式可整理成一边是和,另一边是积的形式,则考虑使用平均不等式;若对于所给的“和式”中的各项的“积”为定值,则“和”有最小值,对于给出的“积式”中的各项的“和”为定值,则“积”有最大值.2.利用两个数的基本不等式求函数的最值必须具备三个条件: ①各项都是正数; ②和(或积)为定值; ③各项能取得相等的值.…【典型例题】类型一 不等式性质例1.对于实数a b c ,,判断以下说法的对错.(1)若a b >,则ac bc <; (2)若22ac bc >,则a b >; (3)若0a b <<, 则22a ab b >>; (4)若0a b <<, 则a b >; (5)若a b >,1a >1b, 则00a b ,><. ~举一反三:【变式1】如果a <b <0,那么下列不等式成立的是( ) A .B .a+c <b+cC .a ﹣c >b ﹣cD .a •c <b •c例2、比较下列两代数式的大小:(1)(5)(9)x x ++与2(7)x +;举一反三:—【变式1】比较22x x +与2x +的大小【变式2】已知0a b >>,则2222a b a b -+ _________a ba b-+ (填,,><=)类型二 解二次不等式例3. 解下列一元二次不等式(1)250x x -<; (2)2440x x -+>; (3)2450x x -+->:举一反三:【变式1】已知函数222,0,()2,0x x x f x x x x ⎧+≥⎪=⎨-+<⎪⎩解不等式f (x )>3.;【变式2】 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1<0x 2-3x <0的解集为( )A .{x |-1<x <1}B .{x |0<x <3}C .{x |0<x <1}D .{x |-1<x <3} 【变式3】下列选项中,使不等式x <1x<x 2成立的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,+∞)例4. 不等式20x mx n +-<的解集为(4,5)x ∈,求关于x 的不等式210nx mx +->的解集./【总结升华】二次方程的根是二次函数的零点,也是相应的不等式的解集的端点.根据不等式的解集的端点恰为相应的方程的根,我们可以利用韦达定理,找到不等式的解集与其系数之间的关系,这一点是解此类题的关键. 举一反三:【变式1】不等式ax 2+bx+12>0的解集为{x|-3<x<2},则a=_______, b=________.【变式2】已知关于x 的不等式20x ax b ++<的解集为(1,2),求x 的不等式210bx ax ++>的解集."【变式3】 若关于x 的不等式2260ax x a -+<的解集为(1,)m ,则实数m 等于 . 【变式4】 已知关于x 的不等式x 2+bx +c >0的解集为{x |x <-1或x >2},则b 2+c 2=( )A .5B .4C .1D .2例5.已知不等式ax 2+4x +a >1-2x 2对一切实数x 恒成立,求实数a 的取值范围.【思路点拨】不等式对一切实数恒成立,即不等式的解集为R ,要解决这个问题还需要讨论二次项的系数。
第二章 一元二次函数、方程和不等式 2.2等式性质与不等式性质(共2课时)(第1课时)一、选择题1.(2019·内蒙古集宁一中高一期末)下列不等式一定成立的是( ) A .a+b 2≥√ab B .a+b 2≤−√ab C .x +1x ≥2 D .x 2+1x 2≥2【答案】D【解析】当a,b,x 都为负数时,A,C 选项不正确.当a,b 为正数时,B 选项不正确.根据基本不等式,有x 2+1x 2≥2√x 2⋅1x 2=2,故选D.2.(2019山东师范大学附中高一期中)已知x >0,函数9y x x=+的最小值是( ) A .2 B .4C .6D .8【答案】C【解析】∵x >0,∴函数96y x x =+≥=,当且仅当x=3时取等号, ∴y 的最小值是6.故选:C .3.(2019广东高一期末)若正实数a ,b 满足a +b =1,则下列说法正确的是( ) A .ab 有最小值14B .√a +√b 有最小值√2C .1a +1b 有最小值4 D .a 2+b 2有最小值√22【答案】C【解析】∵a >0,b >0,且a +b =1;∴1=a +b ≥2√ab ; ∴ab ≤14;∴ab 有最大值14,∴选项A 错误;(√a +√b)2=a +b +2√ab =1+2√ab ≤1+2√14=2,∴√a +√b ≤√2,即√a +√b 有最大值√2,∴B 项错误.1a+1b =a+b ab=1ab ≥4,∴1a +1b 有最小值4,∴C 正确;a 2+b 2=(a +b )2−2ab =1−2ab ≥1−2×14=12,∴a 2+b 2的最小值是12,不是√22,∴D 错误. 4.(2019·柳州市第二中学高一期末)若x >−5,则x +4x+5的最小值为( ) A .-1 B .3 C .-3 D .1【解析】x +4x+5=x +5+4x+5−5≥2×2−5=−1,当且仅当x =−3时等号成立,故选A.5.(2019吉林高一月考)若()12f x x x =+- (2)x >在x n =处取得最小值,则n =( ) A .52 B .3 C .72D .4【答案】B 【解析】:当且仅当时,等号成立;所以,故选B.6.(2019·广西桂林中学高一期中)已知5x 2≥,则f(x)= 24524x x x -+-有A .最大值B .最小值C .最大值1D .最小值1 【答案】D【解析】()()()2211112122222x f x x x x -+⎡⎤==-+≥=⎢⎥--⎣⎦当122x x -=-即3x =或1(舍去)时, ()f x 取得最小值1 二、填空题7.(2019·宁夏银川一中高一期末)当1x ≤-时,1()1f x x x =++的最大值为__________. 【答案】-3.【解析】当1x ≤-时,()11[(1)]111f x x x x x =+=--+--++ 又1(1)21x x -+-≥+,()11[(1)]1311f x x x x x =+=--+--≤-++,故答案为:-3 8.(2019·上海市北虹高级中学高一期末)若0m >,0n >,1m n +=,且41m n+的最小值是___.【答案】9【解析】∵0m >,0n >,1m n +=,44()54145219n m n m n m n m n m n m ⎛⎫∴+=++=+++= ⎪⎝⎭, 当且仅当12,33n m == 时“=”成立,故答案为9. 9.(2019·浙江高一期末)已知0a >,0b >,若不等式212ma b a b+≥+恒成立,则m 的最大值为【答案】9. 【解析】由212m a b a b +≥+得()212m a b a b ⎛⎫≤++ ⎪⎝⎭恒成立,而()212225a b a b a b b a ⎛⎫++=++ ⎪⎝⎭2252549a bb a≥+⋅=+=,故9m ≤,所以m 的最大值为9. 10.(2019·浙江高一月考)设函数24()(2)(0)f x x x x x=-++>.若()4f x =,则x =________.【答案】2【解析】因为2(2)0y x =-≥,当2x =时,取最小值; 又0x >时,4244y x x=+≥=,当且仅当06(,),即2x =时,取最小值; 所以当且仅当2x =时,24()(2)f x x x x=-++取最小值(2)4f =. 即()4f x =时,2x =.故答案为2 三、解答题11.(2016·江苏高一期中)已知a >0,b >0,且4a +b =1,求ab 的最大值; (2)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,求3x +4y 的最小值; (3)已知x <54,求f (x )=4x -2+145x -的最大值; 【答案】(1)的最大值;(2)的最小值为5;(3)函数的最大值为【解析】(1),当且仅当,时取等号,故的最大值为(2),当且仅当即时取等号(3)当且仅当,即时,上式成立,故当时,函数的最大值为.12.(2019·福建高一期中)设0,0,1a b a b >>+= 求证:1118a b ab++≥ 【答案】可以运用多种方法。
高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式知识点总结(超全) 单选题1、已知−1≤x+y≤1,1≤x−y≤5,则3x−2y的取值范围是()A.[2,13]B.[3,13]C.[2,10]D.[5,10]答案:A分析:设3x−2y=m(x+y)−n(x−y)=(m−n)x+(m+n)y,求出m,n的值,根据x+y,x−y的范围,即可求出答案.设3x−2y=m(x+y)−n(x−y)=(m−n)x+(m+n)y,所以{m−n=3m+n=−2,解得:{m=12n=−52,3x−2y=12(x+y)+52(x−y),,因为−1≤x+y≤1,1≤x−y≤5,所以3x−2y=12(x+y)+52(x−y)∈[2,13],故选:A.2、前后两个不等式解集相同的有()①x+52x−1≥0与(2x−1)(x+5)≥0②x+52x−1>0与(2x−1)(x+5)>0③x2(2x−1)(x+5)≥0与(2x−1)(x+5)≥0④x2(2x−1)(x+5)>0与(2x−1)(x+5)>0A.①②B.②④C.①③D.③④答案:B分析:由不含参的一元二次不等式,分式不等式、高次不等式的解法解出各个不等式,对选项一一判断即可得出答案.对于①,由x+52x−1≥0可得{2x−1≠0(x+5)(2x−1)≥0,解得:x>12或x≤−5.(2x−1)(x+5)≥0的解集为:{x|x≥12或x≤−5},故①不正确;对于②,由x+52x−1>0可得{2x−1≠0(x+5)(2x−1)>0,解得:x>12或x<−5.(2x−1)(x+5)>0的解集为:{x|x>12或x<−5},故②正确;对于③,x2(2x−1)(x+5)≥0的解集为:{x|x=0或x≤−5或x≥12},(2x−1)(x+5)≥0的解集为:{x|x≥12或x≤−5},故③不正确;对于④,x2(2x−1)(x+5)>0的解集为:{x|x<−5或x>12},(2x−1)(x+5)>0的解集为:{x|x>12或x<−5},故④正确;故选:B.3、y=x+4x(x≥1)的最小值为()A.2B.3C.4D.5答案:C分析:利用均值不等式求解即可.因为y=x+4x (x≥1),所以x+4x≥2√x×4x=4,当且仅当x=4x即x=2时等号成立.所以当x=2时,函数y=x+4x有最小值4.故选:C.4、若不等式x2+ax+1≥0对于一切x∈(0,12]恒成立,则a的最小值是()A.0B.−2C.−52D.−3答案:C解析:采用分离参数将问题转化为“a≥−(x+1x )对一切x∈(0,12]恒成立”,再利用基本不等式求解出x+1x的最小值,由此求解出a的取值范围.因为不等式x2+ax+1≥0对于一切x∈(0,12]恒成立,所以a≥−(x+1x )对一切x∈(0,12]恒成立,所以a≥[−(x+1x )]max(x∈(0,12]),又因为f(x)=x+1x 在(0,12]上单调递减,所以f(x)min=f(12)=52,所以a ≥−52,所以a 的最小值为−52,故选:C.小提示:本题考查利用基本不等式求解最值,涉及不等式在给定区间上的恒成立问题,难度一般.不等式在给定区间上恒成立求解参数范围的两种方法:参变分离法、分类讨论法.5、已知x ∈R ,则“(x −2)(x −3)≤0成立”是“|x −2|+|x −3|=1成立”的( )条件. A .充分不必要B .必要不充分 C .充分必要D .既不充分也不必要 答案:C分析:先证充分性,由(x −2)(x −3)≤0 求出x 的取值范围,再根据x 的取值范围化简|x −2|+|x −3|即可,再证必要性,若|x −2|+|x −3|=1,即|x −2|+|x −3|=|(x −2)−(x −3)|,再根据绝对值的性质可知(x −2)(x −3)≤0.充分性:若(x −2)(x −3)≤0,则2≤x ≤3, ∴|x −2|+|x −3|=x −2+3−x =1,必要性:若|x −2|+|x −3|=1,又∵|(x −2)−(x −3)|=1, ∴|x −2|+|x −3|=|(x −2)−(x −3)|, 由绝对值的性质:若ab ≤0,则|a |+|b |=|a −b|, ∴(x −2)(x −3)≤0,所以“(x −2)(x −3)≤0成立”是“|x −2|+|x −3|=1成立”的充要条件, 故选:C .6、若非零实数a ,b 满足a <b ,则下列不等式成立的是( ) A .ab <1B .ba +ab >2C .1ab 2<1a 2b D .a 2+a <b 2+b 答案:C分析:举出符合条件的特例即可判断选项A ,B ,D ,对于C ,作出不等式两边的差即可判断作答.取a=−2,b=−1,满足a<b,而ab=2>1,A不成立;取a=−2,b=1,满足a<b,而ba +ab=−12+(−2)=−52<2,B不成立;因1ab2−1a2b=a−ba2b2<0,即有1ab2<1a2b,C成立;取a=−2,b=−1,满足a<b,而a2+a=2,b2+b=0,即a2+a>b2+b,D不成立.故选:C7、已知函数y=x−4+9x+1(x>−1),当x=a时,y取得最小值b,则a+b=()A.−3B.2C.3D.8答案:C分析:通过题意可得x+1>0,然后由基本不等式即可求得答案解:因为x>−1,所以9x+1>0,x+1>0,所以y=x−4+9x+1=x+1+9x+1−5≥2√(x+1)⋅9x+1−5=1,当且仅当x+1=9x+1即x=2时,取等号,所以y的最小值为1,所以a=2,b=1,所以a+b=3,故选:C8、小李从甲地到乙地的平均速度为a,从乙地到甲地的平均速度为b(a>b>0),他往返甲乙两地的平均速度为v,则()A.v=a+b2B.v=√abC.√ab<v<a+b2D.b<v<√ab答案:D分析:平均速度等于总路程除以总时间设从甲地到乙地的的路程为s,从甲地到乙地的时间为t1,从乙地到甲地的时间为t2,则t1=sa ,t2=sb,v=2st1+t2=2s sa+sb=21a+1b,∴v =21a +1b>21b +1b=b ,v =21a +1b=2ab a+b <2√ab=√ab ,故选:D. 多选题9、若a >0,b >0,a +b =2,则( )A .ab ≤1B .√a +√b ≤√2C .a 2+b 2≥2D .1a +1b ≥2 答案:ACD分析:根据基本不等式依次讨论各选项即可得答案.对于A ,由基本不等式得,2=a +b ≥2√ab 则ab ≤1,当且仅当a =b =1时等号成立,故A 正确; 对于B ,令a =32, b =12时,√a +√b =√6+√22>√2=√2+√22,故√a +√b ≤√2不成立,故B 错误;对于C ,由A 选项得ab ≤1,所以a 2+b 2=(a +b)2−2ab =4−2ab ≥2,当且仅当a =b =1时等号成立,故C 正确;对于D ,根据基本不等式的“1”的用法得(1a +1b )(a+b 2)=12(1a +1b )(a +b ) =12(1+1+b a +a b ) =1+12(b a +ab )≥1+12⋅2√1=2,当且仅当ba =ab ,即a =b =1时等号成立,故D 正确. 故选:ACD .10、若方程x 2+2x +λ=0在区间(−1,0)上有实数根,则实数λ的取值可以是( ) A .−3B .18C .14D .1答案:BC解析:分离参数得λ=−x 2−2x ,求出−x 2−2x 在(−1,0)内的值域即可判断. 由题意λ=−x 2−2x 在(−1,0)上有解.∵x ∈(−1,0),∴λ=−x 2−2x =−(x +1)2+1∈(0,1), 故选:BC .11、不等式ax 2+bx +c ≥0的解集是{x |−1≤x ≤2},则下列结论正确的是( ) A .a +b =0B .a +b +c >0 C .c >0D .b <0答案:ABC分析:根据二次函数图像与二次不等式关系求解即可. 解:因为不等式ax 2+bx +c ≥0的解集是{x |−1≤x ≤2},所以a <0,且{−ba=−1+2=1>0c a =−2<0,所以{b >0,b =−a,c >0, 所以a +b =0,c >0,b >0,故AC 正确,D 错误.因为二次函数y =ax 2+bx +c 的两个零点为−1,2,且图像开口向下, 所以当x =1时,y =a +b +c >0,故B 正确. 故选:ABC . 填空题 12、不等式x 2+2x−3x+1≥0的解集为__________.答案:[−3,−1)∪[1,+∞) 分析:将x 2+2x−3x+1≥0等价转化为{x 2+2x −3≥0x +1>0 或{x 2+2x −3≤0x +1<0,解不等式组可得答案.原不等式等价于{x 2+2x −3≥0x +1>0 或{x 2+2x −3≤0x +1<0,解得x ≥1 或−3≤x <−1 , 所以答案是:[−3,−1)∪[1,+∞)13、x −y ≤0,x +y −1≥0,则z =x +2y 的最小值是___________. 答案:32##1.5分析:分析可得x +2y =32(x +y )−12(x −y ),利用不等式的基本性质可求得z =x +2y 的最小值. 设x +2y =m (x +y )+n (x −y )=(m +n )x +(m −n )y ,则{m +n =1m −n =2 ,解得{m =32n =−12, 所以,z =x +2y =32(x +y )−12(x −y )≥32,因此,z=x+2y的最小值是32.所以答案是:32.14、某校生物兴趣小组为开展课题研究,分得一块面积为32m2的矩形空地,并计划在该空地上设置三块全等的矩形试验区(如图所示).要求试验区四周各空0.5m,各试验区之间也空0.5m.则每块试验区的面积的最大值为___________m2.答案:6分析:设矩形空地的长为x m,根据图形和矩形的面积公式表示出试验区的总面积,利用基本不等式即可求出结果.设矩形空地的长为x m,则宽为32xm,依题意可得,试验区的总面积S=(x−0.5×4)(32x −0.5×2)=34−x−64x≤34−2√x⋅64x=18,当且仅当x=64x即x=8时等号成立,所以每块试验区的面积的最大值为183=6m2.所以答案是:6解答题15、已知一元二次函数f(x)=ax2+bx+c (a>0,c>0)的图像与x轴有两个不同的公共点,其中一个公共点的坐标为(c,0),且当0<x<c时,恒有f(x)>0.(1)当a=1,c=12时,求出不等式f(x)<0的解;(2)求出不等式f(x)<0的解(用a,c表示);(3)若以二次函数的图象与坐标轴的三个交点为顶点的三角形的面积为8,求a的取值范围;(4)若不等式m2−2km+1+b+ac≥0对所有k∈[−1, 1]恒成立,求实数m的取值范围.答案:(1)(12,1);(2)(c,1a);(3)a∈(0, 18];(4)m≤−2 或 m=0 或m≥2.分析:(1)根据根与系数的关系,求出f(x)=0的另一根,得到不等式f(x)<0的解;(2)根据根与系数的关系,求出f(x)=0另一根,并判断两根的大小,得到不等式f(x)<0的解;(3)先求出f(x)的图像与坐标轴的交点,表示出以这些点组成的三角形的面积,再将a 用c 表示出来,再求得a 的范围;(4)根据f(c)=0,得到a,b,c 的关系式,化简不等式,将k,m 分离,分离时注意讨论m 的符号,求得实数m 的范围.(1)当a =1,c =12时,f(x)=x 2+bx +12,f(x)的图像与x 轴有两个不同交点, ∵f(12)=0设另一个根为x 2,则12x 2=12,∴x 2=1,则f(x)<0的解集为(12,1). (2)f(x)的图像与x 轴有两个交点,∵f(c)=0,设另一个根为x 2, 则cx 2=c a ∴x 2=1a 又当0<x <c 时,恒有f(x)>0,则1a >c , ∴f(x)<0的解集为(c,1a ).(3)由(2)的f(x)的图像与坐标轴的交点分别为(c,0),(1a ,0),(0,c) 这三交点为顶点的三角形的面积为S =12(1a −c)c =8, ∴a =c 16+c2≤2√16c=18,故a ∈(0, 18].(4)∵f(c)=0,∴ac 2+bc +c =0,又∵c >0,∴ac +b +1=0, 要使m 2−2k m ≥0,对所有k ∈[−1, 1]恒成立,则 当m >0时,m ≥(2k)max =2; 当m <0时,m ≤(2k)min =−2;当m =0时,02≥2k ⋅0,对所有k ∈[−1, 1]恒成立. 从而实数m 的取值范围为m ≤−2 或 m =0 或m ≥2.小提示:本题考查了二次函数,一元二次方程,一元二次不等式三个二次之间关系及应用,根与系数的关系,恒成立求参问题,参变分离技巧,属于中档题.。
高中数学必修一第二章一元二次函数方程和不等式知识点总结归纳完整版单选题1、已知x,y,z都是正实数,若xyz=1,则(x+y)(y+z)(z+x)的最小值为()A.2B.4C.6D.8答案:D分析:均值定理连续使用中要注意等号是否同时成立.由x>0,y>0,z>0可知x+y≥2√xy>0(当且仅当x=y时等号成立)y+z≥2√yz>0(当且仅当y=z时等号成立)x+z≥2√xz>0(当且仅当x=z时等号成立)以上三个不等式两边同时相乘,可得(x+y)(y+z)(z+x)≥8√x2y2z2=8(当且仅当x=y=z=1时等号成立)故选:D2、已知2<a<3,−2<b<−1,则2a−b的范围是()A.(6,7)B.(5,8)C.(2,5)D.(6,8)答案:B分析:由不等式的性质求解即可.2<a<3,−2<b<−1,故4<2a<6,1<−b<2,得5<2a−b<8故选:B3、下列命题中,是真命题的是()A.如果a>b,那么ac>bc B.如果a>b,那么ac2>bc2C.如果a>b,那么ac >bcD.如果a>b,c<d,那么a−c>b−d答案:D分析:根据不等式的性质和特殊值法,逐项验证可得出答案.对于A ,如果c =0,那么ac =bc ,故错误; 对于B ,如果c =0,那么ac 2=bc 2,故错误; 对于C ,如果c <0,那么ac <bc ,故错误;对于D ,如果c <d ,那么−c >−d ,由a >b ,则a −c >b −d ,故正确. 故选:D.4、y =x +4x (x ≥1)的最小值为( ) A .2B .3C .4D .5 答案:C分析:利用均值不等式求解即可.因为y =x +4x(x ≥1),所以x +4x≥2√x ×4x=4,当且仅当x =4x即x =2时等号成立.所以当x =2时,函数y =x +4x 有最小值4. 故选:C.5、已知使不等式x 2+(a +1)x +a ≤0成立的任意一个x ,都满足不等式3x −1≤0,则实数a 的取值范围为( )A .(−∞,−13)B .(−∞,−13] C .[−13,+∞)D .(−13,+∞) 答案:C分析:使不等式x 2+(a +1)x +a ≤0成立的任意一个x ,都满足不等式3x −1≤0,则不等式x 2+(a +1)x +a ≤0的解集是(−∞,13]的子集,求出两个不等式的解集,利用集合的包含关系列不等式求解.解:由3x −1≤0得x ≤13,因为使不等式x 2+(a +1)x +a ≤0成立的任意一个x ,都满足不等式3x −1≤0 则不等式x 2+(a +1)x +a ≤0的解集是(−∞,13]的子集, 又由x 2+(a +1)x +a ≤0得(x +a )(x +1)≤0, 当a =1,x ∈{−1}⊆(−∞,13],符合;当a <1,x ∈[−1,−a ]⊆(−∞,13],则−a ≤13,∴1>a ≥−13, 当a >1,x ∈[−a,−1]⊆(−∞,13],符合, 故实数a 的取值范围为[−13,+∞). 故选:C.6、已知x ∈R ,则“(x −2)(x −3)≤0成立”是“|x −2|+|x −3|=1成立”的( )条件. A .充分不必要B .必要不充分 C .充分必要D .既不充分也不必要 答案:C分析:先证充分性,由(x −2)(x −3)≤0 求出x 的取值范围,再根据x 的取值范围化简|x −2|+|x −3|即可,再证必要性,若|x −2|+|x −3|=1,即|x −2|+|x −3|=|(x −2)−(x −3)|,再根据绝对值的性质可知(x −2)(x −3)≤0.充分性:若(x −2)(x −3)≤0,则2≤x ≤3, ∴|x −2|+|x −3|=x −2+3−x =1,必要性:若|x −2|+|x −3|=1,又∵|(x −2)−(x −3)|=1, ∴|x −2|+|x −3|=|(x −2)−(x −3)|, 由绝对值的性质:若ab ≤0,则|a |+|b |=|a −b|, ∴(x −2)(x −3)≤0,所以“(x −2)(x −3)≤0成立”是“|x −2|+|x −3|=1成立”的充要条件, 故选:C .7、若非零实数a ,b 满足a <b ,则下列不等式成立的是( ) A .ab <1B .ba +ab >2C .1ab 2<1a 2b D .a 2+a <b 2+b 答案:C分析:举出符合条件的特例即可判断选项A ,B ,D ,对于C ,作出不等式两边的差即可判断作答.取a=−2,b=−1,满足a<b,而ab=2>1,A不成立;取a=−2,b=1,满足a<b,而ba +ab=−12+(−2)=−52<2,B不成立;因1ab2−1a2b=a−ba2b2<0,即有1ab2<1a2b,C成立;取a=−2,b=−1,满足a<b,而a2+a=2,b2+b=0,即a2+a>b2+b,D不成立.故选:C8、若a,b,c为实数,且a<b,c>0,则下列不等关系一定成立的是()A.a+c<b+c B.1a <1bC.ac>bc D.b−a>c答案:A分析:由不等式的基本性质和特值法即可求解.对于A选项,由不等式的基本性质知,不等式的两边都加上(或减去)同一个数或同一个整式,不等号方向不变,则a<b⇒a+c<b+c,A选项正确;对于B选项,由不等式的基本性质知,不等式的两边都乘以(或除以)同一个负数,不等号方向改变,若a=−2,b=−1,则1a >1b,B选项错误;对于C选项,由不等式的基本性质知,不等式的两边都乘以(或除以)同一个正数,不等号方向不变,c>0,0<a<b⇒ac<bc,C选项错误;对于D选项,因为a<b⇒b−a>0,c>0,所以无法判断b−a与c大小,D选项错误.多选题9、若−1<a<b<0,则()A.a2+b2>2ab B.1a <1bC.a+b>2√ab D.a+1a>b+1b答案:AD分析:应用作差法判断B、D,根据重要不等式判断A,由不等式性质判断C.A:由重要不等式知:a2+b2≥2ab,而−1<a<b<0,故a2+b2>2ab,正确;B:由−1<a<b<0,则1a −1b=b−aab>0,故1a>1b,错误;C:由−1<a<b<0,则a+b<0<2√ab,错误;D :(a +1a )−(b +1b )=a −b +1a −1b =a −b +b−a ab=(a −b)(ab−1ab)>0,故a +1a >b +1b ,正确.故选:AD10、设a >0,b >0,给出下列不等式恒成立的是( ) A .a 2+1>a B .a 2+9>6aC .(a +b )(1a +1b )≥4D .(a +1a )(b +1b )≥4 答案:ACD分析:选项A ,B 可用作差法比较大小;选项C ,D 可用基本不等式求范围. 由(a 2+1)−a =(a −12)2+34>0可得a 2+1>a ,故A 正确;由(a 2+9)−6a =(a −3)2≥0可得a 2+9≥6a ,故B 错误;由(a +b )(1a +1b )=2+ab +ba ≥2+2√ab ⋅ba =4,当且仅当a =b 时取等号,故C 正确; 由(a +1a )(b +1b )=(ab +1ab )+(ab +ba )≥2√ab ⋅1ab +2√ab ⋅ba =4, 当且仅当{ab =1ab a b =b a ,即a =b =1时取等号,故D 正确. 故选:ACD.11、十六世纪中叶,英国数学家雷科德在《砺智石》一书中首先把“=”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“<”和“>”符号,并逐步被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若a 、b 、c ∈R ,则下列命题正确的是( )A .若a >b >0,则ac 2>bc 2B .若a <b <0,则a +1b <b +1a C .若a <b <c <0,则ba <b+ca+c D .若a >0,b >0,则b 2a +a 2b≥a +b答案:BCD解析:取c =0可判断A 选项的正误;利用作差法可判断BCD 选项的正误. 对于A 选项,当c =0时,则ac 2=bc 2,A 选项错误;对于B 选项, (a +1b )−(b +1a )=(a −b )+(1b −1a )=(a −b )+a−b ab=(a −b )(1+1ab ),∵a <b <0,a −b <0,ab >0,∴1+1ab >0,则(a +1b )−(b +1a )<0,B 选项正确; 对于C 选项,ba −b+ca+c =b (a+c )−a (b+c )a (a+c )=c (b−a )a (a+c ),∵a <b <c <0,则b −a >0,a +c <0,则ba −b+ca+c <0,C 选项正确; 对于D 选项,(b 2a +a 2b)−(a +b )=b 2−a 2a+a 2−b 2b=(b 2−a 2)(1a −1b )=(b 2−a 2)(b−a )ab=(b+a )(b−a )2ab,∵a >0,b >0,则(b 2a +a 2b)−(a +b )=(b+a )(b−a )2ab≥0,D 选项正确.故选:BCD.小提示:判断不等式是否成立,主要利用不等式的性质和特殊值验证两种方法,特别是对于有一定条件限制的选择题,用特殊值验证的方法更简便. 填空题 12、不等式x 2+2x−3x+1≥0的解集为__________.答案:[−3,−1)∪[1,+∞) 分析:将x 2+2x−3x+1≥0等价转化为{x 2+2x −3≥0x +1>0 或{x 2+2x −3≤0x +1<0,解不等式组可得答案.原不等式等价于{x 2+2x −3≥0x +1>0 或{x 2+2x −3≤0x +1<0,解得x ≥1 或−3≤x <−1 , 所以答案是:[−3,−1)∪[1,+∞)13、x −y ≤0,x +y −1≥0,则z =x +2y 的最小值是___________. 答案:32##1.5分析:分析可得x +2y =32(x +y )−12(x −y ),利用不等式的基本性质可求得z =x +2y 的最小值. 设x +2y =m (x +y )+n (x −y )=(m +n )x +(m −n )y ,则{m +n =1m −n =2 ,解得{m =32n =−12, 所以,z =x +2y =32(x +y )−12(x −y )≥32, 因此,z =x +2y 的最小值是32.所以答案是:32.14、已知集合A={x|−5<−2x+3<7},B={x|x2−(3a−1)x+2a2−a<0} ,若B⊆A,则实数a的取值范围为______.答案:[−12,5 2 ]分析:分类讨论解不等式,再利用集合的包含关系列式求解作答.依题意,B={x|(x−a)(x−2a+1)<0},当a<2a−1,即a>1时,B=(a,2a−1),当a=2a−1,即a=1时,B=∅,当a>2a−1,即a<1时,B=(2a−1,a),又A=(−2,4),B⊆A,于是得{a>12a−1≤4,解得1<a≤52,或{a<12a−1≥−2,解得−12≤a<1,而∅⊆A,则a=1,综上得:−12≤a≤52,所以实数a的取值范围为[−12,52 ].所以答案是:[−12,5 2 ]解答题15、实数a、b满足-3≤a+b≤2,-1≤a-b≤4.(1)求实数a、b的取值范围;(2)求3a-2b的取值范围.答案:(1)a∈[-2,3],b∈[-72,3 2 ](2)[-4,11]分析:(1)由a=12[(a+b)+(a-b)],b=12[(a+b)-(a-b)]根据不等式的性质计算可得;(2)求出3a-2b=12(a+b)+52(a-b),再利用不等式的性质得解.(1)解:由-3≤a+b≤2,-1≤a-b≤4,则a=12[(a+b)+(a-b)],所以-4≤(a+b)+(a-b)≤6,所以-2≤12[(a+b)+(a-b)]≤3,即-2≤a≤3,即实数a的取值范围为[-2,3].因为b=12[(a+b)-(a-b)],由-1≤a-b≤4,所以-4≤b -a ≤1,所以-7≤(a +b )-(a -b)≤3, 所以-72≤12[(a +b )-(a -b)]≤32,∴-72≤b ≤32,即实数b 的取值范围为[-72,32].(2)解:设3a -2b =m (a +b )+n(a -b)=(m +n )a +(m -n)b , 则{m +n =3m -n =-2 ,解得{m =12n =52 ,∴3a -2b =12(a +b )+52(a -b ), ∵-3≤a +b ≤2,-1≤a -b ≤4. ∴-32≤12(a +b )≤1,-52≤52(a -b )≤10, ∴-4≤3a -2b ≤11,即3a -2b 的取值范围为[-4,11].。
新高一数学第一册第二章双基训练一元二次函数、方程和不等式(一)附解析一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.不等式的解集是( ) A .B .C .D .或 2.一元二次不等式的解集为,那么( )A .,B .,C .,D .,3.“”是“”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4.已知正数,满足,则的最小值为( ) A . B . C . D .5.设,,且不等式恒成立,则正实数的取值范围是( ) A . B .C .D . 6.一元二次不等式的解集为,则不等式的解集为( )A .B .C .D . 403x x -≤+{}3x x <-{}4x x ≥{}34x x -<≤{3x x <-}4x ≥20ax bx c ++<∅0a <0Δ<0a <0Δ≤0a >0Δ<0a >0Δ≤0a b <<2a b ab +<x y 2340xy y +-=35x y +148160x >0y >11()()9ax y x y ++≥a 04a <≤02a <≤4a ≥2a ≥20ax bx c ++>{}25x x <<20cx bx a ++>1125x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭1152x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭{}52x x -<<-1125x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭7.在实数集中定义一种运算“”,,是唯一确定的实数,且具有以下性质:①,;②,.则函数的最小值为( ) A .B .C .D . 8.若函数,且,恒成立,则实数的取值范围是( )A .或B .C .D .二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.9.当且时,下列不等式恒成立的是( )A .B .C .D . 10.已知集合,.若中恰有个元素,则实数值可以为( ) A . B . C . D .11.当时,关于代数式,下列说法正确的是( ) A .有最小值 B .无最小值C .有最大值D .无最大值 12.下列说法正确的是( )A .的最小值为B .的最小值为*,a b ∀∈R a b *a ∀∈R 0a a *=,a b ∀∈R ()()00a b ab a b *=+*+*221y x x =*236822(41)y mx mx m =--+[]1,1m ∀∈-5(1)y m <+x 42x -<<-35x <<42x -<<-35x <<45x -<<x ∈R 0x ≠12x x +≥12x x+≤-21012x x <≤+12x x+≥{}23100A x x x =∈+-<Z {}22240B x x ax a =++-=A B 2a 211-2-1x >-2138x x x +++1x x +221x +1C .的最大值为D .最小值为 三、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.若函数,则当 时,取最小值. 14.已知函数,则不等式的解集是 . 15.如图,将一矩形花坛扩建成一个更大的矩形花坛,要求点在上,点在上,且对角线过点,已知,,那么当 时,矩形花坛的面积最小,最小值为 .16.已知,且,都有恒成立,则的取值范围为 .四、解答题:本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)(1)若,求证:;(2)已知均大于零,且,求证:.3(2)x x -22272x x ++272-4(0)y x x x=+>x =y 226,254,2x x y x x x -≥⎧=⎨-+<⎩0y <ABCD AMPN B AM D AN MN C 4AB =3AD =BM =AMPN 3a b +=,0a b ∀>240424042320192020x x a b +≥+++x 0x y >>2222()()()()x y x y x y x y +-<-+,,a b c 3a b c ++=1113a b c++≥18.(12分)已知,且,若恒成立,求实数的取值范围.19.(12分)已知关于的方程有两个不等的实根,且,,求参数的取值范围.0x >0y >322x y+=266x y m m +≥+m x 2(21)70x m x m -+++=12,x x 113x <<24x >m20.(12分)某企业生产一种机器的固定成本(即固定投入)为万元,但每生产百台又需可变成本(即需另增加投入)万元,市场对此产品的年需求量为百台(即一年最多卖出百台),销售的收入(单位:万元)函数为,其中(单位:百台)是产品的年产量. (1)把利润表示为年产量的函数;(2)求年产量为多少时,企业所得利润最大;(3)求年产量为多少时,企业至少盈利万元.21.(12分)设函数,,记的解集为,的解集为.(1)求;(2)若时,证明:.110.56621()43R x x x =-x 3.51222y x x =-+-2292115y x x =-+11y ≤M 25y ≤N M x MN ∈22112x y xy +≤22.(12分)已知函数(为常数). (1)若,解不等式;(2)若,当时,恒成立,求的取值范围2x m y x n+=+,m n 1n =0y <1m =21x -≤≤21()y x n >-+n解析一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.不等式的解集是( ) A .B .C .D .或 【答案】D【解析】不等式,等价于且, 解得或.2.一元二次不等式的解集为,那么( )A .,B .,C .,D ., 【答案】D【解析】由题意可知,一元二次不等式的解集为,可得,.3.“”是“”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】A【解析】当时,根据基本不等式可知, 403x x -≤+{}3x x <-{}4x x ≥{}34x x -<≤{3x x <-}4x ≥403x x -≤+(4)(3)0x x -+≤30x +≠{3x x <-}4x ≥20ax bx c ++<∅0a <0Δ<0a <0Δ≤0a >0Δ<0a >0Δ≤20ax bx c ++≥R 0a >0Δ≤0a b <<2a b ab +<0a b <<2a b ab +<当时,可得或. 4.已知正数,满足,则的最小值为( )A .B .C .D . 【答案】C【解析】,,即,当且仅当,即时,取等号.5.设,,且不等式恒成立,则正实数的取值范围是( ) A .B .C .D . 【答案】C【解析】,当且仅当时,取等号, 不等式恒成立, 恒成立,即,解得.6.一元二次不等式的解集为,则不等式的解集为( )A .B .C .D . 【答案】B 【解析】由题意可知方程的两个根为,,且, 根据韦达定理可得,,且,,所以不等式等价于,2a b ab +<0a b ≤<0b a ≤<x y 2340xy y +-=35x y +148162340xy y +-=(3)4y x y ∴+=354(3)24(3)4(3)8x y y x y y x y y x y +=++≥+=+=43y x y =+1y x ==0x >0y >11()()9ax y x y ++≥a 04a <≤02a <≤4a ≥2a ≥11()()112ax y ax y a a a x y y x++=+++≥++ax y y x =11()()9ax y x y++≥129a a ∴++≥(4)(2)0a a +-≥4a ≥20ax bx c ++>{}25x x <<20cx bx a ++>1125x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭1152x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭{}52x x -<<-1125x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭20ax bx c ++=250a <7b a =-10c a =0b >0c <20cx bx a ++>210710x x -+<可解得不等式的解集为. 7.在实数集中定义一种运算“”,,是唯一确定的实数,且具有以下性质:①,;②,.则函数的最小值为( ) A .B .C .D . 【答案】B【解析】由题意可知, 当且仅当,即时,取等号. 8.若函数,且,恒成立,则实数的取值范围是( )A .或B .C .D .【答案】A【解析】由题意得, 恒成立,则关于的函数是一次函数, 即,解得或.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.9.当且时,下列不等式恒成立的是( )1152x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭*,a b ∀∈R a b *a ∀∈R 0a a *=,a b ∀∈R ()()00a b ab a b *=+*+*221y x x =*23682222221111123y x x x x x x=*=++≥+⋅=221x x =1x =±22(41)y mx mx m =--+[]1,1m ∀∈-5(1)y m <+x 42x -<<-35x <<42x -<<-35x <<45x -<<[]1,1m ∀∈-222(41)5(1)(13)70mx mx m m x x m --+<+⇔---<m 2(13)7y x x m =---22(13)170(13)(1)70x x x x ⎧--⨯-<⎨--⨯--<⎩42x -<<-35x <<x ∈R 0x ≠A .B .C .D . 【答案】CD【解析】当时,,当时,,即A 、B 错误,D 正确; 对于C ,,即C 正确. 10.已知集合,.若中恰有个元素,则实数值可以为( ) A .B .C .D .【答案】AB【解析】,,解得, 又,可得.,可得,解得或,可得.由中恰有个元素,可知或,解得或.11.当时,关于代数式,下列说法正确的是( ) A .有最小值B .无最小值C .有最大值D .无最大值 【答案】BC【解析】, 12x x +≥12x x+≤-21012x x <≤+12x x +≥0x <12x x +≤-0x >12x x+≥2110112xx x x<=≤++{}23100A x x x =∈+-<Z {}22240B x x ax a =++-=A B 2a 211-2-23100x x +-<(5)(2)0x x +-<52x -<<x ∈Z {}4,3,2,1,0,1A =----22240x ax a ++-=(2)(2)0x a x a +-++=2x a =-+2x a =--{}2,2B a a =-+--A B 2{}4,0B =-{}3,1B =-2a =1a =1x >-2138x x x +++2211111436(1)(1)4415111x x x x x x x x ++==≤=+++++++++++当且仅当,即时,取等号, 可知代数式有最大值无最小值. 12.下列说法正确的是( )A .的最小值为B .的最小值为C .的最大值为D .最小值为 【答案】BD 【解析】对于A ,当时,不成立,A 错误;对于B ,,,即的最小值为,B 正确;对于C ,,当且仅当,即时,取等号, 即的最大值为,C 错误;对于D ,, 当且仅当,即时,取等号,D 正确.三、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.若函数,则当 时,取最小值. 【答案】【解析】,, 当且仅当,即时等号成立. 411x x +=+1x =2138x x x +++1x x +221x +13(2)x x -22272x x ++272-0x <20x ≥211x ∴+≥21x +1223(2)3()32x x x x +--≤⨯=2x x =-1x =3(2)x x -32222772227222x x x x +=++-≥-++22722x x +=+272x =-4(0)y x x x =+>x =y 20x >4424y x x x x∴=+≥⋅=4x x=2x =14.已知函数,则不等式的解集是 . 【答案】【解析】当时,,解得,即;当时,,解得,即,综上可知,不等式的解集是.15.如图,将一矩形花坛扩建成一个更大的矩形花坛,要求点在上,点在上,且对角线过点,已知,,那么当 时,矩形花坛的面积最小,最小值为 .【答案】,【解析】令,则根据三角形相似,可得, 即, 当且仅当,即时,取等号, 故当时,矩形花坛的面积最小,最小值为.16.已知,且,都有恒成立,则的取值范围为 . 【答案】【解析】,,226,254,2x x y x x x -≥⎧=⎨-+<⎩0y <{}13x x <<2x ≥260y x =-<3x <23x ≤<2x <2540y x x =-+<14x <<12x <<0y <{}13x x <<ABCD AMPN B AM D AN MN C 4AB =3AD =BM =AMPN 448BM x =12DN x =124848(4)(3)243242348S x x x x x x=++=++≥+⋅=483x x=4x =4BM =AMPN 483a b +=,0a b ∀>240424042320192020x x a b +≥+++x 41x -≤≤3a b +=(2019)(2020)4042a b ∴+++=, 当且仅当时,取等号, 即,解得.四、解答题:本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)(1)若,求证:;(2)已知均大于零,且,求证:. 【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】(1) ,∵,,,即,故.(2)∵,∴ , 当且仅当时,取等号,故. 18.(12分)已知,且,若恒成立,求实数的取值范围. 40424042114042()2019202020192020a b a b +=+++++[]11(2019)(2020)()20192020a b a b =++++++202020192020201922242019202020192020b a b a a b a b ++++=++≥+⋅=++++2020201920192020b a a b ++=++2340x x +-≤41x -≤≤0x y >>2222()()()()x y x y x y x y +-<-+,,a bc 3a b c ++=1113a b c++≥2222222()()()()()()()x y x y x y x y x y x y x y ⎡⎤+---+=-+-+⎣⎦2()xy x y =--0x y >>20xy ∴-<0x y ->2()0xy x y --<2222()()()()x y x y x y x y +-<-+3a b c ++=11111()()(3)33b c a c a b a b c a b c a a b b c c++++=++++++1(3222)33b a c b c a a b b c a c≥+⋅+⋅+⋅=1a b c ===1113a b c++≥0x >0y >322x y+=266x y m m +≥+m【答案】.【解析】, ∴, 当且仅当,即,时,取等号. 恒成立,,即,可得,解得.19.(12分)已知关于的方程有两个不等的实根,且,,求参数的取值范围.【答案】. 【解析】由题意可知,解得. 20.(12分)某企业生产一种机器的固定成本(即固定投入)为万元,但每生产百台又需可变成本(即需另增加投入)万元,市场对此产品的年需求量为百台(即一年最多卖出百台),销售的收入(单位:万元)函数为,其中(单位:百台)是产品的年产量. (1)把利润表示为年产量的函数;(2)求年产量为多少时,企业所得利润最大;(3)求年产量为多少时,企业至少盈利万元.【答案】(1);(2)年产量为台时,企业所得利润最大,最大利润为万元;(3)年产量在台到台时.【解析】(1)设利润为万元.82m -≤≤322x y +=13211236(6)()(182)1622x y x y x y x y y x+=++=+++≥123x y y x=2x =4y =266x y m m +≥+2min (6)6x y m m ∴+≥+2166m m ≥+26160m m +-≤82m -≤≤x 2(21)70x m x m -+++=12,x x 113x <<24x >m 1977m <<2221(21)1703(21)3704(21)470m m m m m m ⎧-+⨯++>⎪-+⨯++<⎨⎪-+⨯++<⎩1977m <<110.56621()43R x x x =-x 3.521 3.51(06)3110.5(6)x x x y xx ⎧-+-≤≤⎪=⎨⎪->⎩5258.187********y生产这种机器的固定成本为万元,每生产百台,需另增加投入万元,当产量为百台时,成本为,市场对此产品的年需求量为百台,当时,产品能售出百台,时,只能售出百台,故利润函数为, 整理可得. (2)当时,, 即时,万元;当时,,利润在万元以下,故生产台时,企业所得利润最大,最大利润为万元.(3)要使企业至少盈利万元,则,当时,, 即,解得,故;当时,,解得,即,综上可知,即年产量在台到台时,企业至少盈利万元.21.(12分)设函数,,记的解集为,的解集为.(1)求;(2)若时,证明:.110.5∴x 10.5x+6∴6x ≤x 6x >6()10.5(06)(6)10.5(6)R x x x y R x x --≤≤⎧=⎨-->⎩21 3.51(06)3110.5(6)x x x y xx ⎧-+-≤≤⎪=⎨⎪->⎩06x ≤≤21 3.513y x x =-+-3.55.2512()3x =-=⨯-max 8.1875y =5x >110.5y x =-110.568-⨯=5258.18753.5 3.5y ≥06x ≤≤21 3.51 3.53y x x =-+-≥210.513.50x x -+≥ 1.59x ≤≤ 1.56x ≤≤6x >110.5 3.5y x =-≥15x ≤615x <≤1.515x ≤≤1501500 3.51222y x x =-+-2292115y x x =-+11y ≤M 25y ≤N M x M N ∈22112x y xy +≤【答案】(1);(2)证明见解析. 【解析】(1)当时,,解得,即; 当时,,解得,即,综上可知的解集为. (2),解得, 即,故,从而得到, 即, 当且仅当,即时,取等号,故.22.(12分)已知函数(为常数). (1)若,解不等式;(2)若,当时,恒成立,求的取值范围. 【答案】(1)见解析;(2). 【解析】(1),,等价于, ①当,即时,不等式的解集为; ②当,即时,不等式解集为; 713M x x ⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭2x ≥13(2)1y x =-≤73x ≤723x ≤≤2x <1(2)1y x =--≤1x ≥12x ≤<11y ≤713M x x ⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭22921155(32)(35)0y x x x x =-+≤⇒--≤2533x ≤≤2533N x x ⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭513x M N x x ⎧⎫∈=≤≤⎨⎬⎩⎭12y x =-2221122(2)2()22x x x y xy x x +-+=-≤⨯=2x x =-1x =22112x y xy +≤2x m y x n+=+,m n 1n =0y <1m =21x -≤≤21()y x n >-+n 0n >2,1x m y n x n +==+201x m y x +∴=<+(2)(1)0x m x ++<21m -<-12m >{}21x m x -<<-21m -=-12m =∅③当,即时,不等式的解集为. (2),,(※), 显然,易知当时,不等式(※)成立,时,不等式恒成立, 当时,恒成立, 即成立, ,, 当且仅当,即时,取等号, 故.21m ->-12m <{}12x x m -<<-1m =21()y x n >-+221(2)()1()x x x n x n x n +-∴>⇔++>-++x n ≠-2x =-21x -≤≤21()y x n >-+∴21x -<≤112(2)22n x x x x >--=-++++max12(2)2n x x ⎡⎤>-++⎢⎥+⎣⎦20x +>1122(2)222x x x x ∴++≥⋅+=++122x x =++1x =-0n >。