高考数学全国卷选做题之不等式
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高中数学不等式高考真题精选和解析1.(2020·全国卷Ⅱ)已知函数f(x)=|x-a2|+|x-2a+1|.(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4的解集;(2)若f(x)≥4,求a的取值范围.2.(2020·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=|3x+1|-2|x-1|.(1)画出y=f(x)的图象;(2)求不等式f(x)>f(x+1)的解集.2.(2020·全国卷Ⅲ)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}≥3 4.4.(2019·全国卷Ⅰ)已知a,b,c为正数,且满足abc=1.证明:(1)1a +1b+1c≤a2+b2+c2;(2)(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.5.已知函数f(x)=|x+1|+|2x-1|.(1)解不等式f(x)≤x+3;(2)若g(x)=|3x-2m|+|3x-2|,对任意的x1∈R,存在x2∈R,使得f(x1)=g(x2)成立,求实数m的取值范围.6.已知函数f(x)=|2x+1|+|x-1|.(1)求不等式f(x)≥3的解集;(2)若直线y=x+a与y=f(x)的图象所围成的多边形面积为92,求实数a的值.答案解析1.解 (1)当a =2时,f (x )=|x -4|+|x -3|.当x ≤3时,f (x )=4-x +3-x =7-2x ,由f (x )≥4,解得x ≤32;当3<x <4时,f (x )=4-x +x -3=1,f (x )≥4无解; 当x ≥4时,f (x )=x -4+x -3=2x -7,由f (x )≥4,解得x ≥112. 综上所述,f (x )≥4的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤32或x ≥112. (2)f (x )=|x -a 2|+|x -2a +1|≥|(x -a 2)-(x -2a +1)|=|-a 2+2a -1|=(a -1)2(当且仅当2a -1≤x ≤a 2时取等号),∴(a -1)2≥4,解得a ≤-1或a ≥3,∴a 的取值范围为(-∞,-1]∪[3,+∞).2.解 (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x +3,x ≥1,5x -1,-13<x <1,-x -3,x ≤-13,作出图象,如图所示.(2)将函数f (x )的图象向左平移1个单位,可得函数f (x +1)的图象,如图所示:由-x -3=5(x +1)-1,解得x =-76.所以不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-76.3. 证明 (1)∵(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2bc =0,∴ab +bc +ca =-12(a 2+b 2+c 2).由abc =1得a ,b ,c 均不为0,则a 2+b 2+c 2>0,∴ab +bc +ca =-12(a 2+b 2+c 2)<0.(2)不妨设max{a ,b ,c }=a ,由a +b +c =0,abc =1可知,a >0,b <0,c <0,∵a =-b -c ,a =1bc ,∴a 3=a 2·a =(b +c )2bc =b 2+c 2+2bc bc ≥2bc +2bc bc =4. 当且仅当b =c 时,取等号,∴a ≥34,即max{a ,b ,c }≥34.4. 证明 (1)因为a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ac , 又abc =1,故有a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca=ab +bc +ca abc=1a +1b +1c . 当且仅当a =b =c =1时,等号成立.所以1a +1b +1c ≤a 2+b 2+c 2.(2)因为a ,b ,c 为正数且abc =1,故有(a +b )3+(b +c )3+(c +a )3≥3 3(a +b )3(b +c )3(c +a )3=3(a +b )(b +c )(c +a ) ≥3×(2ab )×(2bc )×(2ca )=24.当且仅当a =b =c =1时,等号成立.所以(a +b )3+(b +c )3+(c +a )3≥24.5.(1)原不等式等价于⎩⎨⎧ x ≤-1,-3x ≤x +3或⎩⎪⎨⎪⎧ -1<x ≤12,-x +2≤x +3或⎩⎪⎨⎪⎧ x >12,3x ≤x +3,解得-12≤x ≤32,故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-12≤x ≤32. (2)由f (x )=|x +1|+|2x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧ -3x ,x ≤-1,-x +2,-1<x ≤12,3x ,x >12,可知当x =12时,f (x )最小,无最大值,且f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=32. 设A ={y |y =f (x )},B ={y |y =g (x )}, 则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≥32,因为g (x )=|3x -2m |+|3x -2|≥|(3x -2m )-(3x -2)|=|2m -2|,所以B ={y |y ≥|2m -2|}.由题意知A ⊆B ,所以|2m -2|≤32,所以m ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,74. 故实数m的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫m |14≤m ≤74.6.解 (1)由题意,得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 3x ,x ≥1,x +2,-12<x <1,-3x ,x ≤-12.当x ≥1时,由f (x )≥3得3x ≥3,解得x ≥1;当-12<x <1时,由f (x )≥3得x +2≥3,解得x ≥1, 这与-12<x <1矛盾,故舍去;当x ≤-12时,由f (x )≥3得-3x ≥3,解得x ≤-1.综上可知,不等式f (x )≥3的解集为{x |x ≤-1或x ≥1}.(2)画出函数y =f (x )的图象,如图所示,其中A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32,B (1,3), ∴k AB =3-321+12=1,∴直线y =x +a 与直线AB 平行.若要围成多边形,则a >2.易得直线y =x +a 与y =f (x )的图象交于两点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,3a 2,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 4,3a 4,则|CD|=2·|a2+a4|=324a,平行线AB与CD间的距离d=|a-2|2=a-22,|AB|=322,∴梯形ABCD的面积S=322+324a2·a-22=32+34a2·(a-2)=92(a>2),即(a+2)(a-2)=12,∴a=4.故所求实数a的值为4.。
2020年高考数学试题分项版——不等式(解析版)一、选择题1.(2020·新高考全国Ⅰ,11)已知a >0,b >0,且a +b =1,则( ) A .a 2+b 2≥12B .2a -b >12C .log 2a +log 2b ≥-2 D.a +b ≤ 2答案 ABD解析 因为a >0,b >0,a +b =1, 所以a +b ≥2ab ,当且仅当a =b =12时,等号成立,即有ab ≤14.对于A ,a 2+b 2=(a +b )2-2ab =1-2ab ≥1-2×14=12,故A 正确;对于B,2a -b =22a -1=12×22a ,因为a >0,所以22a >1,即2a -b >12,故B 正确;对于C ,log 2a +log 2b =log 2ab ≤log 214=-2,故C 错误;对于D ,由(a +b )2=a +b +2ab =1+2ab ≤2, 得a +b ≤2,故D 正确.2.(2020·新高考全国Ⅱ,12)已知a >0,b >0,且a +b =1,则( ) A .a 2+b 2≥12B .2a -b >12C .log 2a +log 2b ≥-2 D.a +b ≤ 2 答案 ABD解析 因为a >0,b >0,a +b =1, 所以a +b ≥2ab ,当且仅当a =b =12时,等号成立,即有ab ≤14.对于A ,a 2+b 2=(a +b )2-2ab =1-2ab ≥1-2×14=12,故A 正确;对于B,2a -b =22a -1=12×22a ,因为a >0,所以22a >1,即2a -b >12,故B 正确;对于C ,log 2a +log 2b =log 2ab ≤log 214=-2,故C 错误;对于D ,由(a +b )2=a +b +2ab =1+2ab ≤2, 得a +b ≤2,故D 正确.3.(2020·浙江,3)若实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +1≤0,x +y -3≥0,则z =x +2y 的取值范围是( )A .(-∞,4]B .[4,+∞)C .[5,+∞)D .(-∞,+∞)答案 B解析 如图,l 1:x -3y +1=0,l 2:x +y -3=0.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +1≤0,x +y -3≥0表示的平面区域为图中阴影部分(含边界).设初始直线为l :y =-12x ,直线l 通过向上平移经过可行域内的第一个点为l 1与l 2的交点P (2,1), 因此z 的最小值z min =2+2×1=4, 所以z ≥4. 二、填空题1.(2020·全国Ⅰ理,13)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -2≤0,x -y -1≥0,y +1≥0,则z =x +7y 的最大值为________. 答案 1解析 画出可行域如图阴影部分所示.由z =x +7y ,得y =-17x +17z .平移直线l 0:y =-17x ,可知当直线y =-17x +17z 过点A 时z 最大.由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +y -2=0,x -y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =0,即A (1,0), ∴z max =1+7×0=1.2.(2020·全国Ⅲ理,13)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥0,2x -y ≥0,x ≤1,则z =3x +2y 的最大值为________.答案 7解析 作出不等式组所表示的可行域,如图中阴影部分(含边界)所示.z =3x +2y 可化为y =-32x +12z ,作直线y =-32x ,并平移该直线,易知当直线经过点A (1,2)时,z 最大,z max =7.3.(2020·天津,14)已知a >0,b >0,且ab =1,则12a +12b +8a +b 的最小值为________.答案 4解析 因为a >0,b >0,ab =1, 所以原式=ab 2a +ab 2b +8a +b=a +b 2+8a +b≥2a +b 2·8a +b=4, 当且仅当a +b 2=8a +b ,即a +b =4时,等号成立. 故12a +12b +8a +b的最小值为4. 4.(2020·江苏,12)已知5x 2y 2+y 4=1(x ,y ∈R ),则x 2+y 2的最小值是________. 答案 45解析 方法一 由题意知y ≠0.由5x 2y 2+y 4=1, 可得x 2=1-y 45y 2,所以x 2+y 2=1-y 45y 2+y 2=1+4y 45y 2=15⎝⎛⎭⎫1y 2+4y 2≥15×21y 2×4y 2=45, 当且仅当1y 2=4y 2,即y =±22时取等号.所以x 2+y 2的最小值为45.方法二 设x 2+y 2=t >0,则x 2=t -y 2. 因为5x 2y 2+y 4=1, 所以5(t -y 2)y 2+y 4=1, 所以4y 4-5ty 2+1=0. 由Δ=25t 2-16≥0, 解得t ≥45⎝⎛⎭⎫t ≤-45舍去. 故x 2+y 2的最小值为45.5.(2020·浙江,9)已知a ,b ∈R 且ab ≠0,对于任意x ≥0均有(x -a )(x -b )(x -2a -b )≥0,则( )A .a <0B .a >0C .b <0D .b >0 答案 C解析 由题意,知a ≠0,b ≠0,则方程(x -a )(x -b )(x -2a -b )=0的根为a ,b,2a +b . ①a ,b,2a +b 均为不同的根,则不等式可标根为图(1), 此时应满足⎩⎪⎨⎪⎧a <0,b <0,2a +b <0,可得a <0,b <0.②a ,b,2a +b 中有两个根为相等的根,则 (ⅰ)a =2a +b >0,即b =-a <0,此时(x -a )2(x +a )≥0,如图(2),符合题意.(ⅱ)a =b <0,此时(x -a )2(x -3a )≥0,如图(3),符合题意.综合①②,可知b <0符合题意.6.(2020·全国Ⅰ文,13)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -2≤0,x -y -1≥0,y +1≥0,则z =x +7y 的最大值为________. 答案 1解析 画出可行域如图阴影部分所示.由z =x +7y ,得y =-17x +17z .平移直线l 0:y =-17x ,可知当直线y =-17x +17z 过点A 时z 最大.由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +y -2=0,x -y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =0,即A (1,0), ∴z max =1+7×0=1.7.(2020·全国Ⅱ文,15)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥-1,x -y ≥-1,2x -y ≤1,则z =x +2y 的最大值是________.答案 8解析 作出可行域,如图阴影部分(含边界)所示.z =x +2y 可变形为y =-12x +12z ,作直线l 0:y =-12x ,并平移,可知当直线过点A 时,z 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧x -y =-1,2x -y =1,得A (2,3), 所以z max =2+2×3=8.8.(2020·全国Ⅲ文,13)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥0,2x -y ≥0,x ≤1,则z =3x +2y 的最大值为________.答案 7解析 作出不等式组所表示的可行域,如图中阴影部分(含边界)所示.z =3x +2y 可化为y =-32x +12z ,作直线y =-32x ,并平移该直线,易知当直线经过点A (1,2)时,z 最大,z max =7. 三、解答题1.(2020·全国Ⅰ理,23)[选修4—5:不等式选讲] 已知函数f (x )=|3x +1|-2|x -1|. (1)画出y =f (x )的图象; (2)求不等式f (x )>f (x +1)的解集.解 (1)因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +3,x ≥1,5x -1,-13<x <1,-x -3,x ≤-13,作出图象,如图所示.(2)将函数f (x )的图象向左平移1个单位长度, 可得函数f (x +1)的图象,如图所示,由-x -3=5(x +1)-1,解得x =-76.由图象可知当且仅当x <-76时,y =f (x )的图象在y =f (x +1)的图象上方.所以不等式的解集为⎝⎛⎭⎫-∞,-76. 2.(2020·全国Ⅱ理,23)[选修4—5:不等式选讲] 已知函数f (x )=|x -a 2|+|x -2a +1|. (1)当a =2时,求不等式f (x )≥4的解集; (2)若f (x )≥4,求a 的取值范围. 解 (1)当a =2时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧7-2x ,x ≤3,1,3<x ≤4,2x -7,x >4.因此,不等式f (x )≥4的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤32或x ≥112. (2)因为f (x )=|x -a 2|+|x -2a +1| ≥|a 2-2a +1|=(a -1)2,故当(a -1)2≥4,即|a -1|≥2时,f (x )≥4. 所以当a ≥3或a ≤-1时,f (x )≥4.当-1<a <3时,f (a 2)=|a 2-2a +1|=(a -1)2<4. 所以a 的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞). 3.(2020·全国Ⅲ理,23)[选修4—5:不等式选讲] 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 的最大值,证明:max{a ,b ,c }≥34. 证明 (1)∵(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2bc =0, ∴ab +bc +ca =-12(a 2+b 2+c 2).∵abc =1,∴a ,b ,c 均不为0,∴a 2+b 2+c 2>0, ∴ab +bc +ca =-12(a 2+b 2+c 2)<0.(2)不妨设max{a ,b ,c }=a ,由a +b +c =0,abc =1可知,a >0,b <0,c <0, ∵a =-b -c ,a =1bc ,∴a 3=a 2·a =(b +c )2bc =b 2+c 2+2bc bc ≥2bc +2bcbc=4. 当且仅当b =c 时,取等号, ∴a ≥34,即max{a ,b ,c }≥34.4.(2020·江苏,21)C .[选修4-5:不等式选讲] 设x ∈R ,解不等式2|x +1|+|x |<4.解 当x >0时,原不等式可化为2x +2+x <4, 解得0<x <23;当-1≤x ≤0时,原不等式可化为2x +2-x <4, 解得-1≤x ≤0;当x <-1时,原不等式可化为-2x -2-x <4, 解得-2<x <-1.综上,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-2<x <23. 5.(2020·全国Ⅰ文,23)[选修4-5:不等式选讲] 已知函数f (x )=|3x +1|-2|x -1|. (1)画出y =f (x )的图象; (2)求不等式f (x )>f (x +1)的解集.解 (1)因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +3,x ≥1,5x -1,-13<x <1,-x -3,x ≤-13,作出图象,如图所示.(2)将函数f (x )的图象向左平移1个单位长度, 可得函数f (x +1)的图象,如图所示:由-x -3=5(x +1)-1,解得x =-76.由图象可知当且仅当x <-76时,y =f (x )的图象在y =f (x +1)的图象上方.所以不等式的解集为⎝⎛⎭⎫-∞,-76. 6.(2020·全国Ⅱ文,23)[选修4—5:不等式选讲] 已知函数f (x )=|x -a 2|+|x -2a +1|. (1)当a =2时,求不等式f (x )≥4的解集; (2)若f (x )≥4,求a 的取值范围. 解 (1)当a =2时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧7-2x ,x ≤3,1,3<x ≤4,2x -7,x >4.因此,不等式f (x )≥4的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤32或x ≥112. (2)因为f (x )=|x -a 2|+|x -2a +1| ≥|a 2-2a +1|=(a -1)2,故当(a -1)2≥4,即|a -1|≥2时,f (x )≥4. 所以当a ≥3或a ≤-1时,f (x )≥4.当-1<a <3时,f (a 2)=|a 2-2a +1|=(a -1)2<4. 所以a 的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞). 7.(2020·全国Ⅲ文,23)[选修4-5:不等式选讲] 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 }≥34. 证明 (1)∵(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2bc =0, ∴ab +bc +ca =-12(a 2+b 2+c 2).∵abc =1,∴a ,b ,c 均不为0, ∴a 2+b 2+c 2>0,∴ab +bc +ca =-12(a 2+b 2+c 2)<0.(2)不妨设max{a ,b ,c }=a ,由a +b +c =0,abc =1可知,a >0,b <0,c <0, ∵a =-b -c ,a =1bc ,∴a 3=a 2·a =(b +c )2bc =b 2+c 2+2bc bc ≥2bc +2bcbc=4. 当且仅当b =c 时,取等号, ∴a ≥34,即max{a ,b ,c }≥34.。
不等式选讲专题答案1.(2020•全国1卷)已知函数()|31|2|1|f x x x =+--.(1)画出()y f x =的图像;(2)求不等式()(1)f x f x >+的解集.2.(2020•全国2卷)已知函数2()|21|f x x a x a =-+-+.(1)当2a =时,求不等式()4f x 的解集;(2)若()4f x ,求a 的取值范围.3.(2020•全国3卷)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 }4.(2020•江苏卷)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++≤.不等式选讲专题答案1.(2020•全国1卷)已知函数()|31|2|1|f x x x =+--.(1)画出()y f x =的图像;(2)求不等式()(1)f x f x >+的解集.【答案】(1)详解解析;(2)7,6⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭. 【解析】(1)根据分段讨论法,即可写出函数()f x 的解析式,作出图象;(2)作出函数()1f x +的图象,根据图象即可解出.【详解】(1)因为()3,1151,1313,3x x f x x x x x ⎧⎪+≥⎪⎪=--<<⎨⎪⎪--≤-⎪⎩,作出图象,如图所示:(2)将函数()f x 的图象向左平移1个单位,可得函数()1f x +的图象,如图所示:由()3511x x --=+-,解得76x =-.所以不等式()(1)f x f x >+的解集为7,6⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查画分段函数的图象,以及利用图象解不等式,意在考查学生的数形结合能力,属于基础题.2.(2020•全国2卷)已知函数2()|21|f x x a x a =-+-+.(1)当2a =时,求不等式()4f x 的解集;(2)若()4f x ,求a 的取值范围.【答案】(1)32x x ⎧≤⎨⎩或112x ⎫≥⎬⎭;(2)(][),13,-∞-+∞.【解析】(1)分别在3x ≤、34x <<和4x ≥三种情况下解不等式求得结果;(2)利用绝对值三角不等式可得到()()21f x a ≥-,由此构造不等式求得结果. 【详解】(1)当2a =时,()43f x x x =-+-. 当3x ≤时,()43724f x x x x =-+-=-≥,解得:32x ≤;当34x <<时,()4314f x x x =-+-=≥,无解;当4x ≥时,()43274f x x x x =-+-=-≥,解得:112x ≥; 综上所述:()4f x ≥的解集为32x x ⎧≤⎨⎩或112x ⎫≥⎬⎭. (2)()()()()22222121211f x x a x a x ax a a a a =-+-+≥---+=-+-=-(当且仅当221a x a -≤≤时取等号),()214a ∴-≥,解得:1a ≤-或3a ≥, a ∴的取值范围为(][),13,-∞-+∞.【点睛】本题考查绝对值不等式的求解、利用绝对值三角不等式求解最值的问题,属于常考题型.3.(2020•全国3卷)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 }【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析.【解析】(1)由2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=结合不等式的性质,即可得出证明;(2)不妨设max{,,}a b c a =,由题意得出0,,0a b c ><,由()222322b c b c bc a a a bcbc +++=⋅==,结合基本不等式,即可得出证明. 【详解】(1)2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,()22212ab bc ca a b c ∴++=-++ 1,,,abc a b c =∴均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<; (2)不妨设max{,,}a b c a =,由0,1a b c abc ++==可知,0,0,0a b c ><<,1,a b c a bc =--=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc++++∴=⋅==≥=. 当且仅当b c =时,取等号,a ∴≥,即3max{,,}4abc ..【点睛】本题主要考查了不等式的基本性质以及基本不等式的应用,属于中档题.4.(2020•江苏卷)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++≤. 【答案】22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】根据绝对值定义化为三个方程组,解得结果【详解】1224x x x <-⎧⎨---≤⎩或10224x x x -≤≤⎧⎨+-≤⎩或0224x x x >⎧⎨++≤⎩ 21x ∴-≤<-或10x -≤≤或203x <≤,所以解集为22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【点睛】本题考查分类讨论解含绝对值不等式,考查基本分析求解能力,属基础题.。
数学高考《不等式》试题含答案一、选择题1.若实数x ,y ,对任意实数m ,满足()()222122211x y m x y m x y m ⎧-≤-⎪⎪+≥+⎨⎪-+-≤⎪⎩,则由不等式组确定的可行域的面积是( )A .14πB .12π C .π D .32π 【答案】A【解析】【分析】画出约束条件的可行域,然后求解可行域的面积.【详解】实数x ,y ,对任意实数m ,满足2221222(1)()1x y m x y m x y m --⎧⎪++⎨⎪-+-⎩„…„的可行域如图:可行域是扇形,14个圆,面积为:211144ππ⨯⨯=. 故选:A .【点睛】本题考查线性规划的应用,考查数形结合以及计算能力,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.2.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 m n m -; 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 .2B .3C .4D .5【答案】C【解析】【分析】①根据特称命题的否定的知识来判断;②根据基本不等式的知识来判断;③根据充要条件的知识来判断;④求得入射光线来判断;⑤利用抛物线的离心率判断.【详解】①,命题“0x R ∃∈,使得20010x x ++<”的否定是“x R ∀∈,均有210x x ++≥”,故①错误.②,由于正整数m 和n 满足m n ≤,0n m -≥,由基本不等式得22m n m n +-=,当m n m =-即2n m =时等号成立,故②正确. ③,在ABC ∆中,由正弦定理得sin sin A B a b A B >⇔>⇔>,即sin sin A B A B >⇔>,所以A B >是sin sin A B >的充要条件,故③正确.④,设()1,1Q 关于直线10x y ++=的对称点为(),A a b ,则线段AQ 中点为11,22a b ++⎛⎫ ⎪⎝⎭,则1110221121112AQ a b b k a ++⎧++=⎪⎪⎪+⎨-⎪==+⎪-⎪⎩,解得2a b ==-,所以()2,2A --.所以入射光线为直线AP ,即312321y x --=----,化简得5340x y -+=.故④正确. ⑤,由于抛物线的离心率是1,所以(1)0f =,即10m n k +++=,所以1m n k ++=-为定值,所以⑤正确.故选:C【点睛】本小题主要考查特称命题的否定,考查基本不等式,考查充要条件,考查直线方程,考查椭圆、双曲线、抛物线的离心率,属于中档题.3.已知等差数列{}n a 中,首项为1a (10a ≠),公差为d ,前n 项和为n S ,且满足15150a S +=,则实数d 的取值范围是( )A.[;B .(,-∞C .)+∞D.(,)-∞⋃+∞【答案】D【解析】【分析】 由等差数列的前n 项和公式转化条件得11322a d a =--,再根据10a >、10a <两种情况分类,利用基本不等式即可得解.【详解】 Q 数列{}n a 为等差数列, ∴1515455102a d d S a ⨯=+=+,∴()151********a S a a d +++==, 由10a ≠可得11322a d a =--, 当10a >时,1111332222a a d a a ⎛⎫=--=-+≤-= ⎪⎝⎭1a 时等号成立;当10a <时,11322a d a =--≥=1a =立; ∴实数d的取值范围为(,)-∞⋃+∞.故选:D.【点睛】本题考查了等差数列前n 项和公式与基本不等式的应用,考查了分类讨论思想,属于中档题.4.已知ABC V 是边长为1的等边三角形,若对任意实数k ,不等式||1k AB tBC +>u u u r u u u r 恒成立,则实数t 的取值范围是( ).A.,⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B.,⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ C.3⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭ D.,3⎛⎫+∞ ⎪ ⎪⎝⎭【答案】B【解析】【分析】根据向量的数量积运算,将目标式转化为关于k 的二次不等式恒成立的问题,由0<n ,即可求得结果.【详解】因为ABC V 是边长为1的等边三角形,所以1cos1202AB BC ⋅=︒=-u u u r u u u r , 由||1k AB tBC +>u u u r u u u r 两边平方得2222()2()1k AB kt AB BC t BC +⋅+>u u u r u u u r u u u r u u u r ,即2210k kt t -+->,构造函数22()1f k k tk t =-+-,由题意,()22410t t ∆--<=,解得23t <-或23t >. 故选:B.【点睛】本题考查向量数量积的运算,以及二次不等式恒成立问题求参数范围的问题,属综合中档题.5.以A 为顶点的三棱锥A BCD -,其侧棱两两互相垂直,且该三棱锥外接球的表面积为8π,则以A 为顶点,以面BCD 为下底面的三棱锥的侧面积之和的最大值为( ) A .2 B .4 C .6 D .7【答案】B【解析】【分析】根据题意补全几何图形为长方体,设AB x =,AC y =,AD z =,球半径为R ,即可由外接球的表面积求得对角线长,结合侧面积公式即可由不等式求得面积的最大值.【详解】将以A 为顶点的三棱锥A BCD -,其侧棱两两互相垂直的三棱锥补形成为一个长方体,如下图所示:长方体的体对角线即为三棱锥A BCD -外接球的直径,设AB x =,AC y =,AD z =,球半径为R ,因为三棱锥外接球的表面积为8π,则284R π=π,解得R =,所以体对角线为, 所以2228x y z ++=,111222S yz xy xz =++侧面积 由于()()()()222222240x y z S x y y x x z ++-=-+-+-≥,所以416S ≤,故4S ≤,即三棱锥的侧面积之和的最大值为4,故选:B.【点睛】本题考查了空间几何体的综合应用,三棱锥的外接球性质及应用,属于中档题.6.已知直线22+=mx ny ()0,0m n >>过圆()()22125x y -+-=的圆心,则11m n +的最小值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】D【解析】【分析】圆心坐标为(1,2),代入直线方程,再由乘1法和基本不等式,展开计算即可得到所求最小值.【详解】圆22(1)(2)5x y -+-=的圆心为(1,2),由题意可得222m n +=,即1m n +=,m ,0n >, 则1111()()24n m m n m n m n m n +=++=++…,当且仅当n m m n =且1m n +=即12m n ==时取等号,故选:D .【点睛】 本题考查最值的求法,注意运用乘1法和基本不等式,注意满足的条件:一正二定三等,同时考查直线与圆的关系,考查运算能力,属于基础题.7.已知107700,0x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥≥⎩,表示的平面区域为D ,若“(,),2x y x y a ∃+>”为假命题,则实数a 的取值范围是( )A .[5,)+∞B .[2,)+∞C .[1,)+∞D .[0,)+∞【答案】A【解析】【分析】作出不等式组表示的可行域,结合目标函数的几何意义可得目标函数最大值,再根据特称命题和全称命题的真假关系得出“(,),2x y x y a ∀+≤”为真命题,由恒等式的思想可得实数a 的取值范围.【详解】绘制不等式组表示的可行域如图中阴影部分(含边界)所示,令2Z x y =+得2y x Z =-+,结合目标函数的几何意义可得目标函数在点A 处取得最大值,联立直线方程10770x y x y -+=⎧⎨--=⎩得点47,33A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以2Z x y =+的最大值为5, 因为“(,),2x y R x y a ∃∈+>”为假命题,所以“(,),2x y x y a ∀+≤”为真命题,所以实数a 的取值范围是5a ≤,故选:A.【点睛】本题考查线性规划问题的最值,以及特称命题与全称命题的关系和不等式的恒成立思想,属于中档题.8.已知函数()2f x ax bx =+,满足()()241f f -≥≥,()12f -≤,则()2f 的最大值为( )A .12B .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.9.若x ,y 满足约束条件40,20,20,x y x x y -+≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩且z ax y =+的最大值为26a +,则a 的取值范围是( )A .[1,)-+∞B .(,1]-∞-C .(1,)-+∞D .(,1)-∞- 【答案】A【解析】【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最值,判断a 的范围即可.【详解】作出约束条件表示的可行域,如图所示.因为z ax y =+的最大值为26a +,所以z ax y =+在点(2,6)A 处取得最大值,则1a -≤,即1a ≥-.故选:A【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用z 的几何意义,通过数形结合是解决本题的关键.10.若变量x ,y 满足2,{239,0,x y x y x +≤-≤≥则x 2+y 2的最大值是A .4B .9C .10D .12【答案】C【解析】试题分析:画出可行域如图所示,点A (3,-1)到原点距离最大,所以22max ()10x y +=,选C.【考点】简单线性规划【名师点睛】本题主要考查简单线性规划的应用,是一道基础题目.从历年高考题目看,简单线性规划问题是不等式中的基本问题,往往围绕目标函数最值的确定,涉及直线的斜率、两点间的距离等,考查考生的绘图、用图能力,以及应用数学知识解决实际问题的能力.11.函数log (3)1a y x =-+(0a >且1a ≠)的图像恒过定点A ,若点A 在直线10mx ny +-=上,其中·0m n >,则41m n +的最小值为() A .16B .24C .50D .25【答案】D【解析】【分析】由题A(4,1),点A在直线上得4m+n=1,用1的变换构造出可以用基本不等式求最值的形式求最值.【详解】令x﹣3=1,解得x=4,y=1,则函数y=log a(x﹣3)+1(a>0且a≠1)的图象恒过定点A(4,1),∴4m+n=1,∴41m n+=(41m n+)(4m+n)=16+14n4mm n++≥17+24n4mm n⋅=17+8=25,当且仅当m=n15=时取等号,故则41m n+的最小值为25,故选D.【点睛】本题考查均值不等式,在应用过程中,学生常忽视“等号成立条件”,特别是对“一正、二定、三相等”这一原则应有很好的掌握.12.已知x,y满足约束条件234x yx yy-≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,若z ax y=+的最大值为4,则a=()A.2 B.12C.-2 D.12-【答案】A【解析】【分析】由约束条件可得到可行域,根据图象可知最优解为()2,0A,代入可构造方程求得结果.【详解】由约束条件可知可行域如下图阴影部分所示:当直线:l y ax z=-+经AOBV区域时,当l过点()2,0A时,在y轴上的截距最大,即()2,0A为最优解,42a∴=,解得:2a=.故选:A.【点睛】本题考查线性规划中的根据目标函数的最值求解参数值的问题,关键是能够通过约束条件准确得到可行域,根据数形结合的方式确定最优解.13.在区间[]0,1内随机取两个数m 、n ,则关于x 的方程20x nx m -+=有实数根的概率为( ) A .18 B .17 C .16 D .15【答案】A【解析】【分析】根据方程有实根可得到约束条件,根据不等式组表示的平面区域和几何概型概率公式可求得结果.【详解】若方程20x nx m -+=有实数根,则40n m ∆=-≥.如图,400101n m m n -≥⎧⎪≤≤⎨⎪≤≤⎩表示的平面区域与正方形0101m n ≤≤⎧⎨≤≤⎩的面积之比即为所求的概率,即111124118S P S ⨯⨯===⨯阴影正方形. 故选:A .【点睛】 本题考查几何概型中面积型概率问题的求解,涉及到线性规划表示的平面区域面积的求解,关键是能够根据方程有实根确定约束条件.14.过抛物线24x y =的焦点F 作倾斜角为锐角的直线l ,与抛物线相交于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,则直线OM 的斜率的取值范围是( )A .2⎫+∞⎪⎪⎣⎭B .[)1,+∞C .)2,⎡+∞⎣D .[)2,+∞ 【答案】C【解析】【分析】假设直线l 方程,代入抛物线方程,利用韦达定理和直线方程求得M 点坐标,利用两点连线斜率公式和基本不等式可求得结果.【详解】由抛物线方程知:()0,1F ,设直线l 的方程为()10y kx k =+>,代入抛物线方程得:2440x kx --=,设点()11,A x y ,()22,B x y ,()00,M x y ,则124x x k +=,M Q 为线段AB 的中点,12022x x x k +∴==, M Q 在直线l 上,200121y kx k ∴=+=+,20021122OM y k k k x k k +∴===+≥=2k =时取等号), 即直线OM斜率的取值范围为)+∞.故选:C .【点睛】本题考查直线与抛物线综合应用问题,涉及到利用基本不等式求解最值的问题;关键是能够结合韦达定理,利用一个变量表示出所求的斜率,进而利用基本不等式求得最值.15.某学生到工厂实践,欲将一个底面半径为2,高为3的实心圆锥体工件切割成一个圆柱体,并使圆柱体的一个底面落在圆锥体的底面内.若不考虑损耗,则得到的圆柱体的最大体积是( )A .169πB .89πC .1627πD .827π 【答案】A【解析】【分析】根据条件求出圆柱的体积,利用基本不等式研究函数的最值即可.【详解】解:设圆柱的半径为r ,高为x ,体积为V , 则由题意可得323r x -=, 332x r ∴=-, ∴圆柱的体积为23()(3)(02)2V r r r r π=-<<, 则33333163331616442()(3)()9442939r r r V r r r r πππ++-=-=g g g g …. 当且仅当33342r r =-,即43r =时等号成立.∴圆柱的最大体积为169π, 故选:A .【点睛】本题考查圆柱的体积和基本不等式的实际应用,利用条件建立体积函数是解决本题的关键,是中档题.16.若实数x ,y 满足不等式组11y x x y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,则2x y +的最小值是( )A .3B .32C .0D .3- 【答案】D【解析】【分析】根据已知的约束条件画出满足约束条件的可行域,再由目标函数2z x y =+可得2y x z =-+,此时Z 为直线在y 轴上的截距,根据条件可求Z 的最小值.【详解】解:作出不等式组所表示的平面区域,如图所示得阴影部分的ABC ∆,由2z x y =+可得2y x z =-+,则z 为直线在y 轴上的截距把直线:2l y x =-向上平移到A 时,z 最小,此时由1y x y =⎧⎨=-⎩可得(1,1)A -- 此时3z =-,故选:D .【点睛】本题考查用图解法解决线性规划问题,分析题目的已知条件,找出目标函数中的z 的意义是关键,属于中档题.17.已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y 的最小值是A .3B .4C .92D .112 【答案】B【解析】【详解】 解析:考察均值不等式2228(2)82x y x y x y +⎛⎫+=-⋅≥- ⎪⎝⎭,整理得2(2)4(2)320x y x y +++-≥即(24)(28)0x y x y +-++≥,又x+2 y>0,24x y ∴+≥18.已知,a b 都是正实数,则222a b a b a b +++的最大值是( ) A .223- B .322- C .221 D .43【答案】A【解析】【分析】设2,2m a b n a b =+=+,将222a b a b a b +++,转化为2222233a b n m a b a b m n +=--++,利用基本不等式求解.【详解】设2,2m a b n a b =+=+, 所以22,33m n n m a b --==,所以2222222333a b n m a b a b m n +=--≤-=-++, 当且仅当233n m m n =时取等号.所以222a b a b a b +++的最大值是23-. 故选:A【点睛】本题主要考查基本不等式的应用,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.19.在三角形ABC 中,给出命题:p “2ab c >”,命题:q “3C π<”,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】由余弦定理将2c 化为222cos a b ab C +-,整理后利用基本不等式求得12cos 2C +>,求出C 范围,即可判断充分性,取4a =,7b =,6c =,则可判断必要性不成立,两者结合可得正确的选项.【详解】充分性:由余弦定理,2222cos c a b ab C =+-,所以2ab c >,即222cos ab a b ab C >+-, 整理得,2212cos a b C ab++>,由基本不等式,222a b ab ab+≥=, 当且仅当a b =时等号成立,此时,12cos 2C +>,即1cos 2C >,解得3C π<, 充分性得证;必要性:取4a =,7b =,6c =,则164936291cos 247562C +-==>⨯⨯, 故3C π<,但228ab c =<,故3C π<推不出2ab c >.故必要性不成立;故p 是q 的充分不必要条件.故选:A【点睛】本题主要考查充分必要条件的判断、余弦定理的应用和基本不等式的应用,考查学生分析转化能力,属于中档题.20.已知ABC V 外接圆的半径2R =,且2sin 2A A =.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.。
高中数学不等式高考题一、基础知识梳理在高中数学中,不等式是一个重要的概念,通过不等式的运算可以得出很多有趣的结论。
为了更好地准备高考,我们需要对不等式的相关知识进行梳理和复习。
1.不等式的符号表示在数学中,常见的不等式符号包括大于(>)、小于(<)、大于等于(≥)、小于等于(≤)等。
这些符号在不等式的比较中起着重要的作用。
2.不等式的性质不等式和等式一样,具有传递性、反身性、对称性等基本性质。
掌握这些不等式的性质可以帮助我们更好地理解和运用不等式。
二、高考题分析下面我们通过几道典型的高考题来深入理解不等式的运用和解题技巧。
1.已知不等式2x - 1 < 5,求x的取值范围。
解析:首先将不等式转化为等式,得到2x - 1 = 5,解得x = 3。
将x = 3代入原不等式中,可得2*3 - 1 < 5,即6 - 1 < 5,不等式成立。
因此,不等式2x - 1 < 5的解集为x < 3。
2.已知不等式x^2 - 4x - 5 > 0,求x的取值范围。
解析:首先将不等式化为x^2 - 4x - 5 = 0的解集,利用一元二次不等式的判别式Δ = b^2 - 4ac,其中a = 1,b = -4,c = -5。
计算得Δ = (-4)^2 - 4*1*(-5) = 16 + 20 = 36。
由于Δ > 0,表明原不等式有两个不相等的实数根。
因此,不等式x^2 - 4x - 5 > 0的解集为x < -1或x > 5。
三、高考经典题目1.【2019年北京卷】已知不等式(x - 2)(x - 3) < 0的解集为A = (2, 3),则实数x满足的条件是()。
A. x > 2B. 2 < x < 3C. x < 2或x > 3D. x < 2或2 < x < 3解析:首先根据不等式(x - 2)(x - 3) < 0的解集为A = (2, 3)可得出x的取值范围为2 < x < 3。
高三数学不等式试题答案及解析1.已知变量满足:,则的最大值为()A.B.C.2D.4【答案】D【解析】由约束条件画出可行域,令,可知在点处取得最大值,所以的最大值为。
【考点】线性规划及指数函数的单调性。
2.若二元一次线性方程组无解,则实数的值是__________.【答案】-2【解析】二元一次线性方程组无解,则直线x+ay=3与ax+4y=6平行,则解得.【考点】二元一次方程组.3.若实数,满足,则目标函数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】作出可行域,由图可知,可行域三个顶点分别为,将三个点的坐标分别代入目标函数得,所以目标函数的取值范围为,故选A.【考点】线性规划.4.(本题满分10分)选修4—5:不等式选讲设对于任意实数,不等式≥恒成立.(1)求的取值范围;(2)当取最大值时,解关于的不等式:.【答案】(1);(2).【解析】本题主要考查绝对值不等式的解法、恒成立问题等基础知识,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,将不等式≥恒成立,转化为,用零点分段法,将转化为分段函数,再每一段分别求最值;第二问,结合第一问的结论,将m的值代入,利用零点分段法将绝对值不等式转化成不等式组,分别求解.试题解析:(1)设,则有当时有最小值8当时有最小值8当时有最小值8综上有最小值8所以(2)当取最大值时原不等式等价于:等价于:或等价于:或所以原不等式的解集为【考点】绝对值不等式的解法、恒成立问题.5.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲设函数.(1)当时,解不等式;(2)若的解集为,,求证:.【答案】(1);(2)证明详见解析.【解析】本题主要考查绝对值不等式的解法、基本不等式等基础知识,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,用零点分段法去掉绝对值符号,转化为不等式组,解不等式;第二问,先解不等式,再结合的解集为,从而得到a的值,再利用特殊值1将转化为,再利用基本不等式求函数的取值范围.试题解析:(1)当a=2时,不等式为,不等式的解集为;(2)即,解得,而解集是,,解得,所以所以.【考点】绝对值不等式的解法、基本不等式.6.已知是坐标原点,点,若点为平面区域上的一个动点,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】满足约束条件的平面区域如下图所示:将平面区域的三个顶点坐标分别代入平面向量数量积公式,当时,;当时,;当时,;故取值范围为,故选C.【考点】1.简单的线性规划;2.向量的数量积.7.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知函数.(Ⅰ)解不等式;(Ⅱ)若,且,求证:.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)证明见解析.(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)这是含绝对值的不等式工,解法是由绝对值的定义对变量的范围进行分类讨论以去掉绝对值符号,化为普通的不等式(不含绝对值);(Ⅱ)不等式为,可两边平方去掉绝对值符号,再作差可证.试题解析:(Ⅰ)由题意,原不等式等价为,令 3分不等式的解集是 5分(Ⅱ)要证,只需证,只需证而,从而原不等式成立. 10分【考点】含绝对值不等式的解法,绝对值不等式的证明,分析法.8.若是任意实数,且,则下列不等式成立的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】因为函数在上是减函数,又,所以,故选D.【考点】不等式的性质.9.选修4-5:不等式选讲已知x,y为任意实数,有(1)若求的最小值;(2)求三个数中最大数的最小值.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用消元法可得关于x的二次三项式,从而用配方法可求得最小值.(2)利用绝对值不等式可求最大值的最小值.试题解析:(1)解:当时,最小值为(2)设,则所以即中最大数的最小值为【考点】配方法,绝对值不等式,最值.10.若实数,满足不等式组.则的最大值是()A.10B.11C.13D.14【答案】D【解析】画出可行域如图:当时,作出目标函数线,平移目标函数线使之经过可行域,当目标函数线过点时纵截距最大同时也最大, 最大值为;当时,作出目标函数线,平移目标函数线使之经过可行域四边形但不包括边,当目标函数线经过点时纵截距最大同时也最大, 的最大值为.综上可得的最大值为14.【考点】简单的线性规划.11.已知函数,.(1)若,解不等式;(3)若,且对任意,方程在总存在两不相等的实数根,求的取值范围.【答案】(1):,:;(2).【解析】(1)根据的取值情况进行分类讨论,将表达式中的绝对值号去掉,再利用二次函数的单调性讨论即可求解;(2)利用二次函数的单调性首先课确定的大致范围,再利根据条件方程在总存在两不相等的实数根,建立关于的不等式组,从而求解.试题解析:(1)∵,∴在单调递增,在单调递减,在单调递增,若:令解得:∴不等式的解为:;若:令,解得:,,根据图象不等式的解为:,综上::不等式的解为;:不等式的解为;(3),∵,∴在单调递增,在单调递减,在单调递增,∴或,∴在单调递增,∴,若:在单调递减,在单调递增,∴必须,即;若:在单调递增,在单调递减,,即;综上实数的取值范围是.【考点】1.二次函数的综合题;2.分类讨论的数学思想.【方法点睛】解决二次函数综合题常见的解题策略有:1.尽可能画图,画图时要关注已知确定的东西,如零点,截距,对称轴,开口方向,判别式等;2.两个变元或以上,学会变换角度抓主元;3.数形结合,务必要保持数形刻画的等价性,不能丢失信息;3.掌握二次函数,二次不等式,二次方程的内在联系,熟练等价转化和准确表述;4.恒成立问题可转化为最值问题.12.设函数.(1)若,解不等式;(2)如果,,求的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)当,圆不等式变为,可利用绝对值的集合意义求解,从而得到不等式的解集;(2)求当,,a的取值范围,可先对a进行分类讨论:,对后两种情形,只需求出的最小值,最后“,”的充要条件是,即可求得结果.试题解析:由题意得,(Ⅰ)当时,.由,得,(ⅰ)时,不等式化为,即.不等式组的解集为.(ⅱ)当时,不等式化为,不可能成立.不等式组的解集为.(ⅲ)当时,不等式化为,即.不等式组的解集为.综上得,的解集为.(Ⅱ)若,不满足题设条件.若的最小值为.若的最小值为.所以的充要条件是,从而的取值范围为.【考点】绝对值不等式的求解及其应用.13.变量满足约束条件,当目标函数取得最大值时,其最优解为.【答案】.【解析】作出可行域,画出目标函数的图象,由图知最优解为.【考点】线性规划.14.(1)选修4—4:坐标系与参数方程已知直线的极坐标方程是.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为轴的正半轴,建立平面直角坐标系,曲线的参数方程是(为参数),直线和曲线相交于两点,求线段的长.(2)选修4—5:不等式选讲已知正实数满足,求证:.【答案】(1);(2)证明见解析.【解析】(1)先由直线的极坐标方程得直线的直角坐标方程,再化为参数方程;曲线的参数方程化为直角坐标方程,把直线的参数方程与曲线联立,利用韦达定理求线段的长.(2)利用基本不等式得,,再根据不等式的性质得,因为,得证.试题解析:(1)由直线的极坐标方程是,可得由直线的直角坐标方程是,化为参数方程为(为参数);曲线(为参数)可化为.将直线的参数方程代入,得.设所对应的参数为,,,所以.(2)证明:因为正实数,所以.同理可证:..,.当且仅当时,等号成立.【考点】1、极坐标方程;2、参数方程;3、直线与椭圆;4、基本不等式;5、不等式的性质.【方法点睛】(1)先由直线的极坐标方程得直线的直角坐标方程,再化为参数方程;再把曲线的参数方程化为直角坐标方程,然后把直线的参数方程与曲线联立,利用韦达定理和弦长公式求出线段的长.把直线的参数方程与曲线的直角坐标方程联立能够简化解题过程;(2)利用基本不等式及不等式的性质进行证明.15.已知满足约束条件,若的最大值为4,则()A.3B.2C.-2D.-3【答案】B【解析】将化为,作出可行域(如图所示),当时,当直线向右下方平移时,直线在轴上的截距减少,当直线过原点时,(舍);当时,当直线向右上方平移时,直线在轴上的截距增大,若,即时,当直线过点时,,解得(舍),当,即时,则当直线过点时,,解得;故选B.【考点】1.简单的线性规划;2.数形结合思想.【易错点睛】本题主要考查简单的线性规划与数形结合思想的应用,属于中档题;处理简单的线性规划问题的基本方法是:先画出可行域,再结合目标函数的几何意义进行解决,往往容易忽视的是目标函数基准直线与可行域边界的倾斜程度,如本题中,不仅要讨论斜率的符号,还要讨论斜率与边界直线斜率的大小关系.16.如果实数满足关系,则的最小值是.【答案】2【解析】满足不等式组的平面区域,如图所示,因表示定点到平面区域内的点的距离,由图易知其最小距离为点到直线的距离,即,所以的最小值为2.【考点】1、平面区域;2、点到直线的距离公式.【方法点睛】(1)平面区域的确定,已知,则,表示的区域为直线的右方(右下方或右上方),表示的区域为直线的左方(左下方或左上方);(2)具有一定的几何意义,即几何意义为点到的距离的平方.17.(2014•河南模拟)已知函数f(x)=|x+a|+|2x﹣1|(a∈R).(1)当a=1,求不等式f(x)≥2的解集;(2)若f(x)≤2x的解集包含[,1],求a的取值范围.【答案】(1)原不等式的解集为{x|x≤0,或}.(2)[﹣].【解析】对第(1)问,利用零点分段法,令|x+1|=0,|2x﹣1|=0,获得分类讨论的标准,最后取各部分解集的并集即可;对第(2)问,不等式f(x)≤2x的解集包含[,1],等价于f(x)≤2x在[,1]内恒成立,由此去掉一个绝对值符号,再探究f(x)≤2x的解集与区间[,1]的关系.解:(1)当a=1时,由f(x)≥2,得|x+1|+|2x﹣1|≥2,①当x≥时,原不等式可化为(x+1)+(2x﹣1)≥2,得x≥,∴x≥;②当﹣1≤x<时,原不等式可化为(x+1)﹣(2x﹣1)≥2,得x≤0,∴﹣1≤x≤0;③当x<﹣1时,原不等式可化为﹣(x+1)﹣(2x﹣1)≥2,得x≤,∴x<﹣1.综上知,原不等式的解集为{x|x≤0,或}.(2)不等式f(x)≤2x的解集包含[,1],等价于f(x)≤2x在[,1]内恒成立,从而原不等式可化为|x+a|+(2x﹣1)≤2x,即|x+a|≤1,∴当x∈[,1]时,﹣a﹣1≤x≤﹣a+1恒成立,∴,解得,故a的取值范围是[﹣].【考点】绝对值不等式的解法.18.不等式的解集是()A.B.C.D.【答案】B【解析】或.故B正确.【考点】一元二次不等式.19.直线ax﹣2by+1=0(a>0,b>0)平分圆x2+y2+4x﹣2y﹣1=0的面积,则+的最小值为()A.3+2B.4+2C.6+4D.8【答案】C【解析】根据已知条件得到a+b=,将其代入+,结合基本不等式的性质计算即可.解:∵直线ax﹣2by+1=0(a>0,b>0)平分圆x2+y2+4x﹣2y﹣1=0的面积,∴圆x2+y2+4x﹣2y﹣1=0的圆心(﹣2,1)在直线上,可得﹣2a﹣2b+1=0,即a+b=,因此2(+)(a+b)=2(3++)≥6+4,当且仅当:=时“=”成立,故选:C.【考点】直线与圆的位置关系.20.已知实数满足不等式组,则的最大值为________.【答案】9.【解析】作出不等式组表示的平面区域如下图:由图可知,当直线经过点时,取得最大值为:.故答案应填:9.【考点】线性规划.21.已知.(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若对任意实数都成立,求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)利用零点分段讨论法将绝对值符号去掉,得到分段函数,再求各段的值域即可;(Ⅱ)利用基本不等式和不等式恒成立进行求解.试题解析:(Ⅰ)∵,∴的最小值为5,∴.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知:的最大值等于5.∵,“=”成立,即,∴当时,取得最小值5.当时,,又∵对任意实数,都成立,∴.∴的取值范围为.【考点】1.零点分段讨论法;2.基本不等式.22.设函数,其中.(I)当时,解不等式;(II)若对于任意实数,恒有成立,求的取值范围.【答案】(I);(II).【解析】(I)采用零点分区间法求解;(II)先求出的最大值为,把问题转化为求解.试题解析:(Ⅰ)时,就是当时,,得,不成立;当时,,得,所以;当时,,即,恒成立,所以.综上可知,不等式的解集是.(Ⅱ) 因为,所以的最大值为.对于任意实数,恒有成立等价于.当时,,得;当时,,,不成立.综上,所求的取值范围是【考点】.绝对值不等式的解法;不等式恒成立问题23.已知函数.(1)解不等式;(2)若不等式对任意的恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1) 不等式的解集为;(2) .【解析】(1)分区间去掉绝对值符号,将函数表示成分段函数的形式,在每个区间上分别解不等式,最后再求并集即可;(2) 不等式对任意的恒成立,由(1)求出函数的最小值,解不等式即可.试题解析:(1).当时,由,得,此时无解;当时,由,得,所以;当时,由,得,所以.综上,所求不等式的解集为.(2)由(1)的函数解析式可以看出函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,故在处取得最小值,最小值为不等式对任意的恒成立,即,解得,故的取值范围为.【考点】1.含绝对值不等式的解法;2.函数与不等式.24.设,若对任意的正实数,都存在以为三边长的三角形,则实数的取值范围是()A.B.C.D.以上均不正确【答案】A【解析】因为正实数,则,要使为三边的三角形存在,则,即恒成立,故,令,则,取,递减,所以时,;同理取,递增,可知时,,故实数的取值范围是,故选A.【考点】基本不等式的应用.方法点睛:本题结合三角形的基本性质考查了基本不等式的应用,属于中档题.解答本题应先根据基本不等式求得,再三角形的性质任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边得到即得的不等式组,再利用基本不等式结合函数的单调性求出的取值范围.25.已知函数(是常数)和是定义在上的函数,对任意的,存在使得,,且,则在集合上的最大值为()A.B.C.4D.5【答案】D【解析】由题知,易知在上是减函数,在上是增函数,所以,又因为,所以,化简得,再由,可求得,所以,并且可判定在上是减函数,在上是增函数,由于,所以在集合上的最大值为,故选D.【考点】1、导数在函数研究中的应用;2、函数的最值.【思路点睛】本题是一个利用导数研究函数的单调性、最值方面的综合性问题,属于难题.解决本题的基本思路是,首先根据题意判断出的最值关系,再由条件求出函数在定义域上的最小值,进而判断出的最值情况,并据此求出的值,从而得到的解析式,进一步可求出的最大值,问题得以解决.26.已知直线经过点,则的最小值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为直线经过点,所以,故,当且仅当时,等号成立.【考点】基本不等式.27.已知函数.(1)求不等式的解集;(2)若关于的表达式的解集,求实数的取值范围.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)由绝对值的定义可分类讨论去绝对值,再分别解不等式即可;(2)由题意可得的值域为,要,需,解得实数的取值范围是或.试题解析:(1)由题意得:,则不等式等价于或,解得:或,∴不等式的解集.(2)∵,∴的值域为,∴的解集.要,需,即或,∴或,∴实数的取值范围是或.【考点】含绝对值不等式的解法.28.设函数.(1)若不等式的解集为,求实数的值;(2)在(1)的条件下,若不等式的解集非空,求实数的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】本题主要考查绝对值不等式、存在性问题等基础知识,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,解绝对值不等式,先得到与解集对应系数相等,解出的值;第二问,先整理,构造函数,画出函数图象,结合图象,得到,或,从而解出的取值范围.试题解析:(1)∵,∴,∴,∴,因为不等式的解集为,所以,解得.(2)由(1)得.∴,化简整理得:,令,的图象如图所示:要使不等式的解集非空,需,或,∴的取值范围是【考点】本题主要考查:1.绝对值不等式;2.存在性问题.29.若,若的最大值为3,则的值是___________.【答案】【解析】画出可行域如下图所示,为最优解,故.【考点】线性规划.30.选修4-5:不等式选讲若,且.(1)求的最小值;(2)是否存在,使得?并说明理由.【答案】(1)(2)不存在【解析】(1)利用基本不等式得,即,而,等号都是取得,(2)利用基本不等式得,即与矛盾,故不存在试题解析:解:(Ⅰ)由,得,且当时等号成立,故,且当时等号成立,∴的最小值为.(Ⅱ)由,得,又由(Ⅰ)知,二者矛盾,所以不存在,使得成立.【考点】基本不等式【易错点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.31.已知x、y满足,那么z=3x+2y的最大值为 .【答案】【解析】由题意得,作出不等式组表示平面区域,如图所示,可得平面区域为一个三角形,当目标函数经过点时,目标函数取得最大值,此时最大值为.【考点】简单的线性规划.32.已知实数x,y满足,则z=4x+y的最大值为()A.10B.2C.8D.0【答案】C【解析】作出可行域,如图内部(含边界),作直线,向上平移直线,增大,当过点时,取最大值8.【考点】简单的线性规划问题.33.若实数满足约束条件,则的最大值为()A.B.1C.D.【答案】A【解析】因画出不等式组表示的区域如图, 的几何意义是区域内的动点与定点连线的斜率,借助图形不难看出区域内的点与定点连线的斜率最大,最大值为,所以的最大值为,应选A.【考点】线性规划的知识及运用.34.已知,使不等式成立.(1)求满足条件的实数的集合;(2)若,对,不等式恒成立,求的最小值.【答案】(1);(2).【解析】(1)运用分类讨论的方法分段求解;(2)借助题设条件及基本不等式求解.试题解析:(1)令,则,由于使不等式成立,有(2)由(1)知,,根据基本不等式,从而,当且仅当时取等号,再根据基本不等式当且仅当时取等号,所以的最小值为6【考点】绝对值不等式、基本不等式及运用.35.设变量满足不等式组则目标函数的最小值是______.【答案】7【解析】不等式组对应的可行域如图,由图可知,,目标函数表示斜率为的一组平行线当目标函数经过图中点时取得最小值.故填:7.【考点】线性规划36.设x,y满足约束条件且的最大值为4,则实数的值为____________.【答案】-4【解析】作出可行域,令得 .结合图象可知目标函数在处取得最大值,代入可得.故本题答案应填.【考点】线性规划.37.已知函数,其中为常数.(1)当时,求不等式的解集;(2)设实数,,满足,若函数的最小值为,证明:.【答案】(1);(2)证明见解析.【解析】(1)由.再由或或解集为;(2)由当且仅当,即时取等号,,则.解法一:由题设.解法二:由题设,,即,.试题解析:(1)当时,由,得或,即或所以不等式的解集为(2)因为,当且仅当,即时取等号,则.由已知,,则解法一:由题设,则,,解法二:由题设,,据柯西不等式,有,即,所以【考点】1、绝对值不等式;2、重要不等式;3、柯西不等式.38.若满足约束条件,则的最大值为.【答案】【解析】作出可行域,如图内部(含边界),,,表示可行域内点与的连线的斜率,,因此最大值为.【考点】简单线性规划的非线性运用.39.已知变量满足约束条件,目标函数的最大值为10,则实数的值等于()A.4B.C.2D.8【答案】A【解析】由不等式组可得可行域(如图),当直线经过点时,取得最大值,且由已知,解得.【考点】简单线性规划.【方法点睛】本题主要考查简单线性规划问题,属于基础题.处理此类问题时,首先应明确可行域对应的是封闭区域还是开放区域、分界线是实线还是虚线,其次确定目标函数的几何意义,是求直线的截距、两点间距离的平方、直线的斜率、还是点到直线的距离等等,最后结合图形确定目标函数最值取法、值域范围等.40.已知变量满足约束条件,则的最大值为__________.【答案】1【解析】可行域为一个三角形ABC及其内部,其中,直线过点C时取最大值1.【考点】线性规划【易错点睛】线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大或最小值会在可行域的端点或边界上取得.41.设,则a, b,c的大小关系是()A.a>c>b B.a>b>cC.c>a>b D.b>c>a【答案】A【解析】,考察函数,该函数在上单调递减,,考察函数,该函数在上单调递增,,故选A.【考点】指数函数的单调性与幂函数的单调性.42.若满足约束条件,则当取最大值时,的值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】作出可行域如图中阴影部分所示,的几何意义是:过定点与可行域内的点的直线的斜率,由图可知,当直线过点时,斜率取得最大值,此时的值分别为,所以.故选D.【考点】简单线性规划.43.若,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为即,,所以,故选A.【考点】指数函数、对数函数的性质.44.已知实数满足不等式组则的最大值是___________.【答案】6【解析】作出不等式组表示的平面区域,如图所示,由图知当目标函数经过点时取得最大值,即.【考点】简单的线性规划问题.【方法点睛】运用线性规划求解最值时,关键是要搞清楚目标函数所表示的直线的斜率与可行域便捷直线的斜率之间的大小关系,以好确定在哪个端点,目标函数取得最大值;在哪个端点,目标函数取得最小值,正确作出可行域是解答此类问题的前提条件.45.选修4-5:不等式选讲设函数.(1)证明:;(2)若不等式的解集为非空集,求的取值范围.【答案】(1)详见解析;(2)(-1,0)【解析】(1)(当且仅当时取等号);(2)作出函数的图象,由图像可求出结果.试题解析:解:(1)(当且仅当时取等号)(2)函数的图象如图所示.当时,,依题意:,解得,∴的取值范围是(-1,0).【考点】1.绝对值不等式;2.基本不等式.46.选修4—5:不等式选讲已知函数.(Ⅰ)解不等式;(Ⅱ)若存在实数,使得,求实数的取值范围.【答案】(I);(II).【解析】(I)分,,三种情况讨论,去掉绝对值符号,转化不等式求出解集,取并集即可;(II)移项可得,根据绝对值的几何意义,求出的最大值,即可求得实数的取值范围.试题解析:(I)①当时,,所以②当时,,所以为③当时,,所以综合①②③不等式的解集(II)即由绝对值的几何意义,只需【考点】绝对值不等式的解法和绝对值的几何意义.47.设,满足约束条件则的取值范围为.【答案】【解析】画出可行域如下图所示,由图可知,目标函数在点处取得最小值为,在点处取得最大值为.【考点】线性规划.48.实数满足,则的最大值是()A.2B.4C.6D.8【答案】B【解析】依题画出可行域如图,可见及内部区域为可行域,令,则为直线在轴上的截距,由图知在点处的最大值是,在最小值是,所以而,所以的最大值是,故选B.【考点】1、可行域的画法;2、最优解的求法.【方法点晴】本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,属简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.49.选修4-5:不等式选讲已知函数.(Ⅰ)若,解不等式;(Ⅱ)若存在实数,使得不等式成立,求实数的取值范围.【答案】(I)(II)【解析】(I)先根据绝对值定义将不等式转化为三个不等式组:,或,或,最后求三个不等式组解集的并集得原不等式的解集(II)先化简不等式为,再利用绝对值三角不等式求最值:,再转化解不等式得实数的取值范围.试题解析:不等式化为,则,或,或,……………………3分解得,所以不等式的解集为.……………………5分(2)不等式等价于,即,由绝对值三角不等式知.……………………8分若存在实数,使得不等式成立,则,解得,所以实数的取值范围是.……………………10分【考点】绝对值三角不等式,绝对值定义【名师】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.50.选修4-5:不等式选讲已知函数.(1)解不等式;。
高三数学绝对值不等式试题答案及解析1. (1).(不等式选做题)对任意,的最小值为()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为,当且仅当时取等号,所以的最小值为,选C.【考点】含绝对值不等式性质2.集合A={x|<0},B={x||x-b|<a}.若“a=1”是“A∩B≠∅”的充分条件,则实数b的取值范围是______.【答案】(-2,2)【解析】A={x|<0}={x|-1<x<1},B={x||x-b|<a}={x|b-a<x<b+a},因为“a=1”是“A∩B≠∅”的充分条件,所以-1≤b-1<1或-1<b+1≤1,即-2<b<2.3.不等式有实数解的充要条件是_____.【答案】.【解析】记,则不等式有实数解等价于,因为,故【考点】绝对值三角不等式.4.(2013•重庆)若关于实数x的不等式|x﹣5|+|x+3|<a无解,则实数a的取值范围是_________.【答案】(﹣∞,8]【解析】由于|x﹣5|+|x+3|表示数轴上的x对应点到5和﹣3对应点的距离之和,其最小值为8,再由关于实数x的不等式|x﹣5|+|x+3|<a无解,可得a≤8,故答案为:(﹣∞,8].5.解不等式|2x-4|<4-|x|.【答案】【解析】原不等式等价于①或②或③不等式组①无解.由②0<x≤2,③2<x<,得不等式的解集为.6.已知函数f(x)=|x-1|+|x-2|.若不等式|a+b|+|a-b|≥|a|f(x)(a≠0,a、b∈R)恒成立,求实数x 的取值范围.【答案】≤x≤【解析】由题知,|x-1|+|x-2|≤恒成立,故|x-1|+|x-2|不大于的最小值.∵|a+b|+|a-b|≥|a+b+a-b|=2|a|,当且仅当(a+b)·(a-b)≥0时取等号,∴的最小值等于2.∴x的范围即为不等式|x-1|+|x-2|≤2的解,解不等式得≤x≤.7.已知函数.(1)当时,解不等式;(2)若时,,求a的取值范围.【答案】(1);(2)[-7,7].【解析】本题主要考查绝对值不等式的解法、不等式恒成立等基础知识,考查学生分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,先把a=-1代入,先写出的解析式,利用零点分段法去掉绝对值,解不等式组,得到不等式的解集;第二问,在已知的范围内的绝对值可去掉,解绝对值不等式,使之转化成2个恒成立.试题解析:(1)当a=-1时,不等式为|x+1|-|x+3|≤1.当x≤-3时,不等式化为-(x+1)+(x+3)≤1,不等式不成立;当-3<x<-1时,不等式化为-(x+1)-(x+3)≤1,解得;当x≥-1时,不等式化为(x+1)-(x+3)≤1,不等式必成立.综上,不等式的解集为. 5分(2)当x∈[0,3]时,f(x)≤4即|x-a|≤x+7,由此得a≥-7且a≤2x+7.当x∈[0,3]时,2x+7的最小值为7,所以a的取值范围是[-7,7]. 10分【考点】绝对值不等式的解法、不等式恒成立.8. A.(坐标系与参数方程)已知直线的参数方程为 (为参数),圆的参数方程为(为参数), 则圆心到直线的距离为_________.B.(几何证明选讲)如右图,直线与圆相切于点,割线经过圆心,弦⊥于点,,,则_________.C.(不等式选讲)若存在实数使成立,则实数的取值范围是_________.【答案】A. ; B.; C.【解析】A. 先把直线l和圆C的参数方程化为普通方程y=x+1,(x-2)2+y2=1,再利用点到直线的距离公式求出即可.B.在圆中线段利用由切割线定理求得PA,进而利用直角三角形PCO中的线段,结合面积法求得CE即可.C. 由绝对值的基本不等式得:,解得-3≤m≤1.【考点】(1)参数方程;(2)圆的性质;(3)绝对值不等式.9.不等式的解集是【答案】【解析】解答本题可利用“分段讨论法”,也可利用“几何法”,根据绝对值的几何意义,结合数轴得,不等式的解集是.【考点】绝对值不等式的解法10.已知关于x的不等式|ax-2|+|ax-a|≥2(a>0).(1)当a=1时,求此不等式的解集;(2)若此不等式的解集为R,求实数a的取值范围.【答案】(1)(2)a≥4【解析】(1)当a=1时,不等式为|x-2|+|x-1|≥2,由绝对值的几何意义知,不等式的意义可解释为数轴上的点x到1、2的距离之和大于等于2.∴x≥或x≤.∴不等式的解集为.注:也可用零点分段法求解.(2)∵|ax-2|+|ax-a|≥|a-2|,∴原不等式的解集为R等价于|a-2|≥2,∴a≥4或a≤0.又a>0,∴a≥4.11.设不等式|2x-1|<1的解集为M.(1)求集合M;(2)若a,b∈M,试比较ab+1与a+b的大小.【答案】(1)M={x|0<x<1}(2)ab+1>a+b【解析】(1)由|2x-1|<1得-1<2x-1<1,解得0<x<1.所以M={x|0<x<1}.(2)由(1)和a,b∈M可知0<a<1,0<b<1,所以(ab+1)-(a+b)=(a-1)(b-1)>0.故ab+1>a+b.12.不等式的解集是 .【答案】【解析】由题意可得,,解得.【考点】绝对值不等式的解法.13.不等式的解集是________.【答案】【解析】,当即时,则或,所以,故此时不成立;当即时,显然恒成立,故答案为.【考点】绝对值不等式的解法.14.已知不等式|x+2|+|x|≤a的解集不是空集,则实数a的取值范围是().A.(-∞,2)B.(-∞,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)【答案】D【解析】因为|x+2|+|x|的最小值为2,所以要使不等式的解集不是空集,则有a≥2.15.不等式的解集是.【答案】【解析】含绝对值的不等式我们可以通过根据绝对值的定义通过分类讨论的方法去掉绝对值符号,然后解决问题,本题也可不分类讨论,首先不等式变形为,它等价于,这是二次不等式,解得,还要注意题目要求写成集合形式.【考点】解不等式.16.不等式的解集为 .【答案】【解析】即两边平方得,,,所以,不等式的解集为.【考点】绝对值不等式的解法17.已知函数f(x)=|x+2|+|2x-4|(1)求f(x)<6的解集;(2)若关于的不等式f(x)≥m2-3m的解集是R,求m的取值范围【答案】(1)不等式的解是{x|0<x<};(2)【解析】本题考查绝对值不等式的解法和不等式的恒成立问题,考查学生的分类讨论思想和转化能力第一问,利用零点分段法进行求解;第二问,利用函数的单调性求出最小值证明恒成立问题试题解析:(I)由题设知:当时,不等式等价与,即; 2分当时,不等式等价与,即; 4分当时,不等式等价与,即无解所以满足不等式的解是 6分(II)由图像或者分类讨论可得的最小值为4 8分则,解之得,【考点】1 绝对值不等式的解法;2 恒成立问题;3 分段函数的最值问题18.设关于的不等式的解集为,且,则实数的取值范围是 .【答案】.【解析】由题意当时,,当时,,即,由,则或,所以实数的取值范围为.【考点】绝对值不等式.19.若关于x的不等式的解集为空集,则实数a的取值范围是 .【答案】【解析】∵|x-1|-|x-2|=|x-1|-|2-x|≤|x-1-x+2|=1,若不等式|x-1|-|x-2|≥a2+a+1(x∈R)的解集为空集,则|x-1|-|x-2|<a2+a+1恒成立,即a2+a+1>1,解得x<-1或x>0.∴实数a的取值范围是(-∞,-1)∪(0,+∞).【考点】1.绝对值不等式的解法;2.函数恒成立问题20.已知函数(1)求不等式的解集;(2)若关于x的不等式的解集非空,求实数的取值范围.【答案】(1);(2)或.【解析】本题考查绝对值不等式的解法和不等式的有解问题,考查学生运用函数零点分类讨论的解题思路和问题的转化能力.第一问,利用零点分段法进行分段,分别去掉绝对值,列出不等式组,求出每一个不等式的解,通过求交集、求并集得到原不等式的解集;第二问,先将不等式的解集非空,转化为,利用绝对值的运算性质,求出函数的最小值4,所以,再解绝对值不等式,得到的取值范围.试题解析:(Ⅰ)原不等式等价于或或 3分解得或或即不等式的解集为 5分(Ⅱ) 8分∴或. 10分【考点】1.绝对值的运算性质;2.绝对值不等式的解法.21.已知函数,其中实数.(1)当时,求不等式的解集;(2)若不等式的解集为,求的值.【答案】(1)不等式的解集为;(2)【解析】(1)将代入得一绝对值不等式:,解此不等式即可.(2)含绝对值的不等式,一般都去掉绝对值符号求解。
第1章集合与不等式1(2023•乙卷)设集合U=R,集合M={x|x<1},N={x|-1<x<2},则{x|x≥2}=()A.∁U (M∪N) B.N∪∁UM C.∁U(M∩N) D.M∪∁U N【解析】:由题意:M∪N={x|x<2},又U=R,∴∁U(M∪N)={x|x≥2}.故选:A.2(2023•甲卷)设集合A={x|x=3k+1,k∈Z},B={x|x=3k+2,k∈Z},U为整数集,则∁U(A⋃B)=()A.{x|x=3k,k∈Z}B.{x|x=3k-1,k∈Z}C.{x|x=3k-2,k∈Z}D.∅【解析】:∵A={x|x=3k+1,k∈Z},B={x|x=3k+2,k∈Z},∴A∪B={x|x=3k+1或x=3k+2,k∈Z},又U为整数集,∴∁U(A⋃B)={x|x=3k,k∈Z}.故选:A.3(2023•甲卷)设全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,4},N={2,5},则N∪∁U M=()A.{2,3,5}B.{1,3,4}C.{1,2,4,5}D.{2,3,4,5}【解析】:因为U={1,2,3,4,5},集合M={1,4},N={2,5},所以∁U M={2,3,5},则N∪∁U M={2,3,5}.故选:A.4(2023•乙卷)设全集U={0,1,2,4,6,8},集合M={0,4,6},N={0,1,6},则M∪∁U N= ()A.{0,2,4,6,8}B.{0,1,4,6,8}C.{1,2,4,6,8}D.U【解析】:由于∁U N={2,4,8},所以M∪∁U N={0,2,4,6,8}.故选:A.5(2023•新高考Ⅰ)已知集合M={-2,-1,0,1,2},N={x|x2-x-6≥0},则M∩N=() A.{-2,-1,0,1} B.{0,1,2} C.{-2} D.{2}【解析】:∵x2-x-6≥0,∴(x-3)(x+2)≥0,∴x≥3或x≤-2,N=(-∞,-2]∪[3,+∞),则M∩N={-2}.故选:C.6(2023•天津)“a2=b2”是“a2+b2=2ab”的()A.充分不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解析】:a2=b2,即(a+b)(a-b)=0,解得a=-b或a=b,a2+b2=2ab,即(a-b)2=0,解得a=b,故“a2=b2”不能推出“a2+b2=2ab”,充分性不成立,“a2+b2=2ab”能推出“a2=b2”,必要性成立,故“a2=b2”是“a2+b2=2ab”的必要不充分条件.故选:B.7(2023•天津)已知集合U={1,2,3,4,5},A={1,3},B={1,2,4},则∁U B∪A=() A.{1,3,5} B.{1,3} C.{1,2,4} D.{1,2,4,5}【解析】:U={1,2,3,4,5},A={1,3},B={1,2,4},则∁U B={3,5},故∁U B∪A={1,3,5}.故选:A.8(2023•新高考Ⅱ)设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-2},若A⊆B,则a=() A.2 B.1 C.23D.-1【解析】:依题意,a-2=0或2a-2=0,当a-2=0时,解得a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不符合题意;当2a-2=0时,解得a=1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},符合题意.故选:B.9(2023•上海)已知P={1,2},Q={2,3},若M={x|x∈P,x∉Q},则M=()A.{1}B.{2}C.{3}D.{1,2,3}【解析】:∵P={1,2},Q={2,3},M={x|x∈P,x∉Q},∴M={1}.故选:A.10(2023•全国)集合A={-2,-1,0,1,2},B={2k|k∈A},则A∩B=()A.{0}B.{0,2}C.{-2,0}D.{-2,0,2}【解析】:因为集合A={-2,-1,0,1,2},B={2k|k∈A},所以B={-4,-2,0,2,4},则A∩B={-2,0,2}.故选:D.11(2023•上海)已知集合A={1,2},B={1,a},且A=B,则a=.【解析】:集合A={1,2},B={1,a},且A=B,则a=2.故答案为:2.12(2023•天津)若a=1.010.5,b=1.010.6,c=0.60.5,则()A.c>a>bB.c>b>aC.a>b>cD.b>a>c【解析】:y=1.01x,在R上单调递增,0.6>0.5,故1.010.6>1.010.5,所以b>a,y=x0.5,在[0,+∞)上单调递增,1.01>0.6,故1.010.5>0.60.5,即a>c,所以b>a>c.故选:D.13(2023•上海)已知正实数a、b满足a+4b=1,则ab的最大值为 .【解析】:正实数a、b满足a+4b=1,则ab=14×a⋅4b≤14×a+4b22=116,当且仅当a=12,b=18时等号成立.故答案为:116.第2章 复数1(2023•甲卷)若复数(a +i )(1-ai )=2,a ∈R ,则a =()A.-1B.0C.1D.2【解析】:因为复数(a +i )(1-ai )=2,所以2a +(1-a 2)i =2,a =221-a 2即 =0,解得a =1.故选:C .22+i 1(2023•乙卷)设z =+i 2+i5,则z=()A.1-2iB.1+2iC.2-iD.2+i【解析】:∵i 2=-1,i 5=i ,2+i1∴z =+i 2+i 5=2+i i=1-2i ,∴z=1+2i .故选:B .3(2023•乙卷)|2+i 2+2i 3|=()A.1B.2C.5D.5【解析】:由于|2+i 2+2i 3|=|1-2i |=12+(-2)2=5.故选:C .45(1+i 3)(2023•甲卷)(2+i )(2-i )=()A.-1B.1C.1-iD.1+i5(1+i 3)【解析】:(2+i )(2-i )=5(1-i )5=1-i .故选:C .5(2023•新高考Ⅱ)在复平面内,(1+3i )(3-i )对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【解析】:(1+3i )(3-i )=3-i +9i +3=6+8i ,(1+3i )(3-i )对应的点的坐标为(6,8),位于第一象限.则在复平面内,故选:A .6(2023•新高考Ⅰ)已知z =21+-2i i,则z -z=()A.-iB.iC.0D.1【解析】:z =21+-2i i =21⋅1-i 1+i (1-i )2=21⋅(1+i )(1-i )=-21i ,则z =21i ,故z -z=-i .故选:A .7(2023•全国)已知(2+i )z=5+5i ,则|z |=()A.5B.10C.52D.55【解析】:由(2+i )z=5+5i ,得z =5+5i 2+i=(5+5i )(2-i )(2+i )(2-i )=15+5i 5=3+i ,则z =3-i ,|z |=32+(-1)2=10.故选:B .8(2023•上海)已知复数z =1-i (i 为虚数单位),则|1+iz |= .【解析】:∵z =1-i ,∴|1+iz |=|1+i (1-i )|=|2+i |=5.故答案为:5.9(2023•天津)已知i 是虚数单位,化简5+14i2+3i的结果为.【解析】:5+14i 2+3i =(5+14i )(2-3i )(2+3i )(2-3i )=52+13i13=4+i .故答案为:4+i .10(2023•上海)已知z 1,z 2∈C 且z 1=i z 2(i 为虚数单位),满足|z 1-1|=1,则|z 1-z 2|的取值范围为.【解析】:设z 1-1=cos θ+i sin θ,则z 1=1+cos θ+i sin θ,因为z 1=i •z 2,所以z 2=sin θ+i (cos θ+1),所以|z 1-z 2|=(cos θ-sin θ+1)2+(sin θ-cos θ-1)2=22sin θ-π4 -1 2=22sin θ-π4 -1 ,显然当sin θ-π4 =22时,原式取最小值0,当sin θ-π4=-1时,原式取最大值2+2,故|z 1-z 2|的取值范围为[0,2+2].故答案为:[0,2+2].。
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。
专题21 不等式选讲【2024年】1.(2024·新课标Ⅰ)已知函数()|31|2|1|f x x x =+--. (1)画出()y f x =的图像;(2)求不等式()(1)f x f x >+的解集. 【答案】(1)详解解析;(2)7,6⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭. 【解析】(1)因为()3,1151,1313,3x x f x x x x x ⎧⎪+≥⎪⎪=--<<⎨⎪⎪--≤-⎪⎩,作出图象,如图所示:(2)将函数()f x 的图象向左平移1个单位,可得函数()1f x +的图象,如图所示:由()3511x x --=+-,解得76x =-. 所以不等式的解集为7,6⎛⎫-∞-⎪⎝⎭. 2.(2024·新课标Ⅱ)已知函数2()|21|f x x a x a =-+-+. (1)当2a =时,求不等式()4f x 的解集; (2)若()4f x ,求a 的取值范围. 【答案】(1)32x x ⎧≤⎨⎩或112x ⎫≥⎬⎭;(2)(][),13,-∞-+∞.【解析】(1)当2a =时,()43f x x x =-+-.当3x ≤时,()43724f x x x x =-+-=-≥,解得:32x ≤; 当34x <<时,()4314f x x x =-+-=≥,无解; 当4x ≥时,()43274f x x x x =-+-=-≥,解得:112x ≥; 综上所述:()4f x ≥的解集为32x x ⎧≤⎨⎩或112x ⎫≥⎬⎭. (2)()()()()22222121211f x x a x a x a x a aa a =-+-+≥---+=-+-=-(当且仅当221a x a -≤≤时取等号),()214a ∴-≥,解得:1a ≤-或3a ≥,a ∴的取值范围为(][),13,-∞-+∞.3.(2024·新课标Ⅲ)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 . 【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析. 【解析】 (1)2222()2220a b c a b c ab ac bc ++=+++++=,()22212ab bc ca a b c ∴++=-++. ,,a b c 均不为0,则2220a b c ++>,()222120ab bc ca a b c ∴++=-++<; (2)不妨设max{,,}a b c a =,由0,1a b c abc ++==可知,0,0,0a b c ><<,1,a b c a bc =--=,()222322224b c b c bc bc bc a a a bc bc bc++++∴=⋅==≥=.当且仅当b c =时,取等号,a ∴≥,即3max{,,}4a b c .【点睛】本题主要考查了不等式的基本性质以及基本不等式的应用,属于中档题. 4.(2024·江苏卷)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++≤. 【答案】22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【解析】1224x x x <-⎧⎨---≤⎩或10224x x x -≤≤⎧⎨+-≤⎩或0224x x x >⎧⎨++≤⎩21x ∴-≤<-或10x -≤≤或203x <≤所以解集为22,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【2024年】1.【2024年高考全国Ⅰ卷理数】已知a ,b ,c 为正数,且满意abc =1.证明: (1)222111a b c a b c++≤++; (2)333()()()24a b b c c a +++≥++. 【答案】(1)见解析;(2)见解析.【解析】(1)因为2222222,2,2a b ab b c bc c a ac +≥+≥+≥,又1abc =,故有222111ab bc ca a b c ab bc ca abc a b c++++≥++==++.所以222111a b c a b c++≤++. (2)因为, , a b c 为正数且1abc =,故有333()()()a b b c c a +++++≥ =3(+)(+)(+)a b b c a c3≥⨯⨯⨯=24.所以333()()()24a b b c c a +++++≥.2.【2024年高考全国Ⅱ卷理数】已知()|||2|().f x x a x x x a =-+-- (1)当1a =时,求不等式()0f x <的解集; (2)若(,1)x ∈-∞时,()0f x <,求a 的取值范围. 【答案】(1)(,1)-∞;(2)[1,)+∞【解析】(1)当a =1时,()=|1| +|2|(1)f x x x x x ---.当1x <时,2()2(1)0f x x =--<;当1x ≥时,()0f x ≥.所以,不等式()0f x <的解集为(,1)-∞. (2)因为()=0f a ,所以1a ≥.当1a ≥,(,1)x ∈-∞时,()=() +(2)()=2()(1)<0f x a x x x x a a x x -----. 所以,a 的取值范围是[1,)+∞.3.【2024年高考全国Ⅲ卷理数】设,,x y z ∈R ,且1x y z ++=. (1)求222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值; (2)若2221(2)(1)()3x y z a -+-+-≥成立,证明:3a ≤-或1a ≥-. 【答案】(1)43;(2)见详解. 【解析】(1)由于2[(1)(1)(1)]x y z -++++222(1)(1)(1)2[(1)(1)(1)(1)(1)(1)]x y z x y y z z x =-+++++-++++++-2223(1)(1)(1)x y z ⎡⎤≤-++++⎣⎦,故由已知得2224(1)(1)(1)3x y z -++++≥, 当且仅当x =53,y =–13,13z =-时等号成立. 所以222(1)(1)(1)x y z -++++的最小值为43.(2)由于2[(2)(1)()]x y z a -+-+-222(2)(1)()2[(2)(1)(1)()()(2)]x y z a x y y z a z a x =-+-+-+--+--+--2223(2)(1)()x y z a ⎡⎤≤-+-+-⎣⎦,故由已知2222(2)(2)(1)()3a x y z a +-+-+-≥,当且仅当43a x -=,13a y -=,223a z -=时等号成立. 因此222(2)(1)()x y z a -+-+-的最小值为2(2)3a +.由题设知2(2)133a +≥,解得3a ≤-或1a ≥-.4.【2024年高考江苏卷数学】设x ∈R ,解不等式||+|2 1|>2x x -.【答案】1{|1}3x x x <->或.【解析】当x <0时,原不等式可化为122x x -+->,解得x <13-;当0≤x≤12时,原不等式可化为x+1–2x>2,即x<–1,无解;当x>12时,原不等式可化为x+2x–1>2,解得x>1.综上,原不等式的解集为1{|1}3x x x<->或.【2024年】1. (2024年全国I卷理数)[选修4–5:不等式选讲]已知.(1)当时,求不等式的解集;(2)若时不等式成立,求的取值范围.【答案】(1).(2).【解析】(1)当时,,即故不等式的解集为.(2)当时成立等价于当时成立.若,则当时;若,的解集为,所以,故.综上,的取值范围为.2. (2024年全国Ⅱ卷理数) [选修4-5:不等式选讲]设函数.(1)当时,求不等式的解集;(2)若,求的取值范围.【答案】(1),(2)【解析】(1)当时,可得的解集为.(2)等价于.而,且当时等号成立.故等价于.由可得或,所以的取值范围是.3. (2024年全国Ⅲ卷理数) [选修4—5:不等式选讲]设函数.(1)画出的图像;(2)当,,求的最小值.【答案】(1)见解析(2)5【解析】(1)的图像如图所示.(2)由(1)知,的图像与轴交点的纵坐标为,且各部分所在直线斜率的最大值为,故当且仅当且时,在成立,因此的最小值为5。
选做题专题-不等式
10文/理设函数f(x)=241x -+
(Ⅰ)画出函数y=f(x)的图像;
(Ⅱ)若不等式f(x)≤ax 的解集非空,求a 的取值范围.
11文/理设函数()||3f x x a x =-+,其中0a >.
(I )当a=1时,求不等式()32f x x ≥+的解集. (II )若不等式()0f x ≤的解集为{x|1}x ≤-,求a 的值.
11理Ⅱ从编号1到100的100张卡片中每次随即抽取一张,然后放回,用这种方式连续抽取20次,设抽得的20个号码互不相同的概率为p .证明:19291(
)10p e
<<
12文/理已知函数f (x ) = |x + a | + |x -2|.
(Ⅰ)当a =-3时,求不等式f (x )≥3的解集;
(Ⅱ)若f (x )≤|x -4|的解集包含[1,2],求a 的取值范围。
13文/理Ⅰ已知函数()f x =|21||2|x x a -++,()g x =3x +.
(Ⅰ)当a =2时,求不等式()f x <()g x 的解集;
(Ⅱ)设a >-1,且当x ∈[2a -,12
)时,()f x ≤()g x ,求a 的取值范围.
13文/理Ⅱ设a ,b ,c 均为正数,且a +b +c =1,证明:
(1)ab +bc +ac ≤13
; (2)2221a b c b c a
++≥.
14文/理Ⅰ若,0,0>>b a 且
ab b a =+11 (I )求33b a +的最小值; (II )是否存在b a ,,使得632=+b a ?并说明理由.
14文/理Ⅱ设函数()f x =1(0)x x a a a
++-> (Ⅰ)证明:()f x ≥2; (Ⅱ)若()35f <,求a 的取值范围.
(24)(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲 调研考
已知定义在R 上的函数()||||f x x m x =-+,*m ∈N ,存在实数x 使()2f x <成立.
(Ⅰ)求实数m 的值;
(Ⅱ)若,1αβ≥,()()4f f αβ+=,求证:413αβ
+≥.
(24)(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 一模
设函数()f x x x =+--.
(Ⅰ)当1a =时,求不等式()12
f x ≥的解集; (Ⅱ)若对任意[]0,1a ∈,不等式()f x b ≥的解集为空集,求实数b 的取值范围.
24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 省考 设函数()5f x x a x =-+.
(1)当1a =-时,求不等式()53f x x ≤+的解集;
(2)若1x ≥-时有()0f x ≥,求a 的取值范围.
10文/理(Ⅰ)由于()x f ={25,23, 2.x x x x -+<2.-≥则函数()x y f =的图像如图所示。
……5分 (Ⅱ)由函数()x y f =与函数y ax =的图像可知,当且仅当2a <-时,函数()x y f =与函数y ax =的图像有交点。
故不等式()x f ax ≤的解集非空时,a 的取值范围为()1,2,2
⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭。
……10分 11文/理(Ⅰ)当1a =时,()32f x x ≥+可化为|1|2x -≥。
由此可得 3x ≥或1x ≤-。
故不等式()32f x x ≥+的解集为{|3x x ≥或1}x ≤-。
( Ⅱ) 由()0f x ≤ 得30x a x -+≤ 此不等式化为不等式组30x a x a x ≥⎧⎨-+≤⎩ 或30
x a a x x ≤⎧⎨-+≤⎩
即 4x a a x ≥⎧⎪⎨≤⎪⎩ 或2x a a x ≤⎧⎪⎨≤-⎪⎩ 因为0a >,所以不等式组的解集为{}|2a x x ≤- 由题设可得2
a -= 1-,故2a = 11理Ⅱ(I) 2
'2
()(1)(2)x f x x x =++ …………………………2分 当0x >时, '()0f x >,所以()f x 为增函数,又(0)0f =,因此当0x >时, ()0f x >.……5分 (II) 20100999881100
p ⨯⨯⨯⨯=L .又222998190,988290,918990,⨯<⨯<⨯<L 所以199()10p <. 由(I)知: 当0x >时,
2ln(1)2x x x +>+.因此 2(1)ln(1)2x x ++>. 在上式中,令19x =,则 1910ln 29>,即19210()9e >.所以19291()10p e
<<……………12分 12文/理(1)当3a =-时,()3323f x x x ≥⇔-+-≥
2323x x x ≤⎧⇔⎨-+-≥⎩或23323x x x <<⎧⇔⎨-+-≥⎩或3323x x x ≥⎧⇔⎨-+-≥⎩
1x ⇔≤或4x ≥ (2)原命题()4f x x ⇔≤-在[1,2]上恒成立24x a x x ⇔++-≤-在[1,2]上恒成立
22x a x ⇔--≤≤-在[1,2]上恒成立30a ⇔-≤≤
13文/理Ⅰ(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 =15,,212,1,236, 1.x x x x x x ⎧-<⎪⎪⎪--≤≤⎨⎪->⎪⎪⎩
其图像如图所示.从图像可知,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 ∈1,22a ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭
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 ∈1,22a ⎡⎫-
⎪⎢⎣⎭都成立. 故2a -≥a -2,即43
a ≤. 从而a 的取值范围是41,3
⎛
⎤- ⎥⎝⎦.
13文/理Ⅱ(1)由a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ca ,得a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca .
由题设得(a +b +c )2=1,即a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =1.所以3(ab +bc +ca )≤1,即ab +bc +ca ≤13
. (2)因为22a b a b +≥,22b c b c +≥,22c a c a
+≥,故222
()a b c a b c b c a +++++≥2(a +b +c ), 即222a b c b c a ++≥a +b +c .所以222
a b c b c a
++≥1. 14文/理Ⅰ(Ⅰ)
11a b =+≥,得2ab ≥
,且当a b ==时等号成立,
故3342a b
+≥=,且当a b
==时等号成立,∴33a b +的最小值为………5分 (Ⅱ)由
(Ⅰ)
知:23
a b +≥≥,由于>6,从而不存在,a b ,使得236a b +=.…10分 14文/理Ⅱ(Ⅰ)由a>0,有f (x )=|x+1/a |+|x-a |≥|x+1/a-(x-a)
|=1/a+a ≥2.
所以f (x )≥2.
(Ⅱ)f(x)=|3+1/a|+|3-a|.
当a>3时,f(3)=a+1/a,由f(3)<5得3<a<
当0<a≤3时,f(3)=6-a+,f(3)<5得<a≤3综上所诉,a的取值范围为()。