人教版高中不等式复习讲义(含答案超经典!)知识分享
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【最新】数学《不等式》高考复习知识点一、选择题1.已知ABC V 外接圆的半径2R =,且2sin 2AA =.则ABC V 周长的取值范围为( )A .B .(4,C .4+D .(4+【答案】C 【解析】 【分析】由2sin 2A A =及倍角公式可得23A π=,2sin a R A ==得2212b c bc =++,再利用基本不等式及三角形两边之和大于第三边求出b c +的取值范围即可得到答案. 【详解】由题意,22cos 1123A A -=-,即cos 13A A -=-,可化为33A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即sin 3A 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.2.关于x 的不等式0ax b ->的解集是(1,)+∞,则关于x 的不等式()(3)0ax b x +->的解集是( ) A .(,1)(3,)-∞-+∞U B .(1,3)- C .(1,3)D .(,1)(3,)-∞+∞U【答案】A 【解析】 【分析】由0ax b ->的解集,可知0a >及1ba=,进而可求出方程()()30ax b x +-=的解,从而可求出()()30ax b x +->的解集. 【详解】由0ax b ->的解集为()1,+?,可知0a >且1ba=, 令()()30ax b x +-=,解得11x =-,23x =,因为0a >,所以()()30ax b x +->的解集为()(),13,-∞-+∞U , 故选:A. 【点睛】本题考查一元一次不等式、一元二次不等式的解集,考查学生的计算求解能力与推理能力,属于基础题.3.给出下列五个命题,其中正确命题的个数为( )①命题“0x R ∃∈,使得20010x x ++<”的否定是“x R ∀∈,均有210x x ++<”;②若正整数m 和n 满足m n ≤2n ; ③在ABC ∆中 ,A B >是sin sin A B >的充要条件;④一条光线经过点()1,3P ,射在直线:10l x y ++=上,反射后穿过点()1,1Q ,则入射光线所在直线的方程为5340x y -+=;⑤已知32()f x x mx nx k =+++的三个零点分别为一椭圆、一双曲线、一抛物线的离心率,则m n k ++为定值. A .2 B .3 C .4 D .5【答案】C 【解析】 【分析】①根据特称命题的否定的知识来判断;②根据基本不等式的知识来判断;③根据充要条件的知识来判断;④求得入射光线来判断;⑤利用抛物线的离心率判断. 【详解】①,命题“0x R ∃∈,使得20010x x ++<”的否定是“x R ∀∈,均有210x x ++≥”,故①错误.②,由于正整数m 和n 满足m n ≤,0n m -≥,由基本不等式得22m n m 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.4.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.5.已知关于x 的不等式()()222240m x m x -+-+>得解集为R ,则实数m 的取值范围是( ) A .()2,6B .()(),26,-∞+∞UC .(](),26,-∞⋃+∞D .[)2,6【答案】D 【解析】 【分析】分20m -=和20m -≠两种情况讨论,结合题意得出关于m 的不等式组,即可解得实数m 的取值范围.【详解】当20m -=时,即当2m =时,则有40>,该不等式恒成立,合乎题意;当20m -≠时,则()()220421620m m m ->⎧⎪⎨∆=---<⎪⎩,解得26m <<. 综上所述,实数m 的取值范围是[)2,6. 故选:D. 【点睛】本题考查利用变系数的二次不等式恒成立求参数,要注意对首项系数是否为零进行分类讨论,考查运算求解能力,属于中等题.6.设变量,x y 满足约束条件0211x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩,则目标函数5z x y =+的最大值为( )A .2B .3C .4D .5【答案】D 【解析】 【分析】由约束条件画出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组得到最优解的坐标,代入目标函数得到答案. 【详解】根据约束条件0211x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩画出可行域如图:目标函数z =5x +y 可化为y =-5x +z ,即表示斜率为-5,截距为z 的动直线,由图可知,当直线5z x y =+过点()1,0A 时,纵截距最大,即z 最大, 由211x y x y +=⎧⎨+=⎩得A (1,0)∴目标函数z =5x +y 的最小值为z =5 故选D【点睛】本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.7.已知变量,x y 满足2402400x y x y x +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则24x y --的最小值为( )A .855B .8C .515D .163【答案】D 【解析】 【分析】222424512x y x y ----=+222412x y --+表示点(,)x y 到直线240x y --=的距离,作出可行域,数形结合即可得到答案. 【详解】因为222424512x y x y ----=+,所以24x y --可看作为可行域内的动点到直线240x y --=5点44(,)33A 到直线240x y --=的距离d 最小,此时224424333512d -⨯-==+, 所以24x y --1653d =. 故选:D. 【点睛】本题考查目标函数的含绝对值的线性规划问题,考查学生数形结合与转化与化归的思想,是一道中档题.8.已知,x y 满足约束条件24030220x y x y x y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪+-≥⎩则目标函数22x y z -=的最大值为( ).A .128B .64C .164D .1128【答案】B 【解析】 【分析】画出可行域,再求解2x y -的最大值即可. 【详解】不等式组表示的平面区域如下图阴影部分所示.设2x y μ=-,因为函数2xy =是增函数,所以μ取最大值时,z 取最大值.易知2x y μ=-在A 点处取得最大值.联立220,30x y x y +-=⎧⎨+-=⎩解得4,1.x y =⎧⎨=-⎩即(4,1)A -.所以max 42(1)6μ=-⨯-=,所以6max 264z ==.故选:B 【点睛】本题考查线性规划,考查化归与转化思想以及数形结合思想.9.已知二次函数2()f x ax bx c =++的导数为'()f x ,'(0)0f >,对于任意实数都有()0f x ≥,则(1)'(0)f f 的最小值为( ) A .2 B .52C .3D .32【答案】A 【解析】()220{,440a f x acb b ac >≥∴∴≥∆=-≤Q 恒成立,,且0,0c a >> 又()()()2,00,1f x ax b f b f a b c =+∴'='=>++,()()221241111120b f a c ac f b +∴=+≥≥=+=' 当且仅当()()120f a c f ='时,不等式取等号,故的最小值为10.已知函数()2f x ax bx =+,满足()()241f f -≥≥,()12f -≤,则()2f 的最大值为( ) A .12 B .13C .14D .15【答案】C 【解析】 【分析】根据已知条件可得,a b 满足的不等式2242a b a b a b -≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩,作出不等式组所表示的平面区域,又()242f a b =+,利用线性规划即可求出()2f 的最大值.【详解】由已知得2242a b a b a b -≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩,可得(),P a b 的表示的平面区域如图:可求出()3,1A ,()2,2B ,()0,2C -, 目标函数()242z f a b ==+,可化为122b a z =-+,当直线过点A 时,max 14z =. 故选:C. 【点睛】本题主要考查求线性约束条件下的最值计算,关键是根据,a b 满足的不等式作出可行域,并将目标函数()242z f a b ==+变形为122b a z =-+进行平移,找到截距的最大值.11.已知函数()2814f x x x =++,()()2log 4g x x =,若[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立,则a 的最大值为( )A .-4B .-3C .-2D .-1【答案】C 【解析】 【分析】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,从而28142a a ++≤,故可求a 的最大值为2-.【详解】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立, 得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,由()()2log 4g x x =(]20,1x ∈()2g x ⇒≤ ,所以(](),2g x ∈-∞ 当43a --≤≤ 时,()21f x-#-,此时()f x 的值域为()g x 的值域的子集成立.当3a >-时,()22814f x a a -≤≤++,须满足()f x 的值域为()g x 的值域的子集,即28142a a ++≤,得62a -≤≤- 所以a 的最大值为2-. 故选:C. 【点睛】本题主要考查恒成立和存在性问题,注意把两类问题转化为函数值域的包含关系,此问题属于中档题目.12.定义在R 上的函数()f x 对任意()1212,x x x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-,且函数(1)=-y f x 的图象关于(1,0)成中心对称,若s 满足不等式()()222323f s s f s s -+--+…,则s 的取值范围是( )A .13,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭B .[3,2]--C .[2,3)-D .[3,2]-【答案】D 【解析】 【分析】由已知可分析出()f x 在R 上为减函数且()y f x =关于原点对称,所以不等式等价于()()222323f s s f s s -+-+-…,结合单调性可得222323s s s s -+≥-+-,从而可求出s 的取值范围. 【详解】解:因为对任意()1212,x x x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-,所以()f x 在R 上为减函数;又(1)=-y f x 的图象关于(1,0)成中心对称,所以()y f x =关于原点对称, 则()()()222232323f s s f s s f s s -+--+=-+-…,所以222323s s s s -+≥-+-,整理得260s s +-≤,解得32s -≤≤. 故选:D. 【点睛】本题考查了函数的单调性,考查了函数的对称性,考查了一元二次不等式的求解.本题的关键是由已知得到函数的单调性和对称性,从而将不等式化简.13.已知点()2,1A ,O 是坐标原点,点(), P x y 的坐标满足:202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,设z OP OA =⋅u u u r u u u r,则z 的最大值是( )A .2B .3C .4D .5【答案】C 【解析】 【分析】画出约束条件的可行域,转化目标函数的解析式,利用目标函数的最大值,判断最优解,代入约束条件求解即可. 【详解】解:由不等式组202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩可知它的可行域如下图:Q ()2,1A ,(), P x y∴2z OP OA x y =⋅=+u u u r u u u r,可图知当目标函数图象经过点()1,2B 时,z 取最大值,即24z x y =+=.故选:C. 【点睛】本题考查线性规划的应用,考查转化思想以及数形结合思想的应用,属于中档题.14.在ABC ∆中,22223sin a b c ab C ++=,则ABC ∆的形状是 ( ) A .锐角三角形 B .直角三角形C .钝角三角形D .等边三角形【答案】D【分析】由余弦定理可知2222cos a b c ab C +-=,与已知条件相加,得到cos 3C π⎛⎫- ⎪⎝⎭的表达式,利用基本不等式得到范围,结合其本身范围,得到cos 13C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,从而得到C 的大小,判断出ABC ∆的形状,得到答案. 【详解】由余弦定理可知2222cos a b c ab C +-=,222sin a b c C ++=两式相加,得到()22cos 2cos 3a b ab C C ab C π⎛⎫+=+=- ⎪⎝⎭所以222cos 1322a b ab C ab ab π+⎛⎫-== ⎪⎝⎭≥,当且仅当a b =时,等号成立, 而[]cos 1,13C π⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭所以cos 13C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 因为()0,C π∈,所以2,333C πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭所以03C π-=,即3C π=,又a b =,所以ABC ∆是等边三角形, 故选D 项. 【点睛】本题考查余弦定理解三角形,基本不等式,余弦型函数的性质,判断三角形的形状,属于中档题.15.若两个正实数x ,y 满足142x y +=,且不等式2m 4yx m +<-有解,则实数m 的取值范围是 ( ) A .(1,2)- B .(,2)(1,)-∞-+∞U C .()2,1-D .(,1)(2,)-∞-+∞U【答案】D 【解析】 【分析】将原问题转化为求最值的问题,然后利用均值不等式求最值即可确定实数m 的取值范围.若不等式24y x m m +<-有解,即2()4min ym m x ->+即可, 142x y +=Q,1212x y∴+=, 则121221112121124422482y y x y x x x y y x ⎛⎫⎛⎫+=++=+++≥+=+=+⨯=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当28x yy x=,即2216y x =,即4y x =时取等号,此时1x =,4y =, 即()24min yx +=, 则由22m m ->得220m m -->,即()()120m m +->, 得2m >或1m <-,即实数m 的取值范围是()(),12,-∞-⋃+∞, 故选D . 【点睛】本题主要考查基本不等式的应用,利用不等式有解转化为最值问题是解决本题的关键.16.若均不为1的实数a 、b 满足0a b >>,且1ab >,则( ) A .log 3log 3a b > B .336a b +> C .133ab a b ++> D .b a a b >【答案】B 【解析】 【分析】举反例说明A,C,D 不成立,根据基本不等式证明B 成立. 【详解】当9,3a b ==时log 3log 3a b <; 当2,1a b ==时133ab a b ++=; 当4,2a b ==时b a a b =;因为0a b >>,1ab >,所以336a b +>=>>,综上选B. 【点睛】本题考查比较大小,考查基本分析论证能力,属基本题.17.数学中的数形结合,也可以组成世间万物的绚丽画面.一些优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的结合产物,曲线22322():16C x y x y =+恰好是四叶玫瑰线.给出下列结论:①曲线C 经过5个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C 上任意一点到坐标原点O 的距离都不超过2;③曲线C 围成区域的面积大于4π;④方程()223221)60(x y x y xy +=<表示的曲线C 在第二象限和第四象限其中正确结论的序号是( ) A .①③ B .②④ C .①②③ D .②③④【答案】B 【解析】 【分析】利用基本不等式得224x y +≤,可判断②;224x y +=和()3222216x y x y +=联立解得222x y ==可判断①③;由图可判断④.【详解】()2223222216162x y xyx y ⎛⎫++=≤ ⎪⎝⎭,解得224x y +≤(当且仅当222x y ==时取等号),则②正确; 将224x y +=和()3222216x y x y +=联立,解得222x y ==,即圆224x y +=与曲线C 相切于点2,2,(2,2-,(2,2,2,2-,则①和③都错误;由0xy <,得④正确. 故选:B. 【点睛】本题考查曲线与方程的应用,根据方程,判断曲线的性质及结论,考查学生逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.18.实数,x y 满足020360x y x y x y -≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩,则2x y -的最大值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】 【分析】画出可行域和目标函数,根据平移得到答案. 【详解】如图所示,画出可行域和目标函数,2z x y =-,则2y x z =-,z 表示直线与y 轴截距的相反数,根据平移知:当3,3x y ==时,2z x y =-有最大值为3. 故选:C .【点睛】本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.19.若函数()sin 2x x f x e e x -=-+,则满足2(21)()0f x f x -+>的x 的取值范围为( ) A .1(1,)2-B .1(,1)(,)2-∞-+∞U C .1(,1)2-D .1(,)(1,)2-∞-⋃+∞【答案】B 【解析】 【分析】判断函数()f x 为定义域R 上的奇函数,且为增函数,再把()()2210f x f x -+>化为221x x ->-,求出解集即可.【详解】解:函数()sin2xxf x e ex -=-+,定义域为R ,且满足()()sin 2xx f x ee x --=-+- ()()sin2x x e e xf x -=--+=-,∴()f x 为R 上的奇函数; 又()'2cos222cos20xxf x e ex x x -=++≥+≥恒成立,∴()f x 为R 上的单调增函数;又()()2210f x f x -+>,得()()()221f xf x f x ->-=-,∴221x x ->-, 即2210x x +->, 解得1x <-或12x >, 所以x 的取值范围是()1,1,2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭. 故选B . 【点睛】本题考查了利用定义判断函数的奇偶性和利用导数判断函数的单调性问题,考查了基本不等式,是中档题.20.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 .1 B .2 C .3 D .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 mm 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.。
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考点1:不等关系与不等式 (2)考点2:等式性质与不等式性质 (7)专题03 不等关系与不等式 考点1:不等关系与不等式知识点一 基本事实两个实数a ,b ,其大小关系有三种可能,即a >b ,a =b ,a <b .思考 x 2+1与2x 两式都随x 的变化而变化,其大小关系并不显而易见.你能想个办法,比较x 2+1与2x 的大小吗?正确答案 作差:x 2+1-2x =( x -1)2≥0,所以x 2+1≥2x . 知识点二 重要不等式∀a ,b ∈R ,有a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立.题型1:用不等式( 组)表示不等关系例1 《铁路旅行常识》规定:一、随同成人旅行,身高在1.2~1.5米的儿童享受半价客票( 以下称儿童票),超过1.5米的应买全价票,每一名成人旅客可免费带一名身高不足1.2米的儿童,超过一名时,超过的人数应买儿童票. ……十、旅客免费携带物品的体积和重量是每件物品的外部长、宽、高尺寸之和不得超过160厘米,杆状物品不得超过200厘米,重量不得超过20千克……设身高为h ( 米),物品外部长、宽、高尺寸之和为P ( 厘米),请用不等式表示下表中的不等关系.解 由题意可获取以下主要信息:( 1)身高用h ( 米)表示,物体长、宽、高尺寸之和为P ( 厘米);( 2)题中要求用不等式表示不等关系.参考解答本题应先理解题中所提供的不等关系,再用不等式表示.身高在1.2~1.5米可表示为1.2≤h ≤1.5, 身高超过1.5米可表示为h >1.5, 身高不足1.2米可表示为h <1.2,物体长、宽、高尺寸之和不得超过160厘米可表示为P ≤160.如下表所示:变式 某套试卷原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本.据市场调查,若单价每提高0.1元,销售量就可能相应减少2 000本.若把提价后试卷的定价设为x 元,怎样用不等式表示销售的总收入仍不低于20万元呢?解 提价后销售的总收入为⎝ ⎛⎭⎪⎫8-x -2.50.1×0.2x 万元,那么不等关系“销售的总收入仍不低于20万元”可以表示为不等式⎝ ⎛⎭⎪⎫8-x -2.50.1×0.2x ≥20( 2.5≤x <6.5).题型2:作差法比较大小例2 已知a ,b 均为正实数.试利用作差法比较a 3+b 3与a 2b +ab 2的大小. 解 ∵a 3+b 3-( a 2b +ab 2)=( a 3-a 2b )+( b 3-ab 2) =a 2( a -b )+b 2( b -a )=( a -b )( a 2-b 2)=( a -b )2( a +b ). 当a =b 时,a -b =0,a 3+b 3=a 2b +ab 2; 当a ≠b 时,( a -b )2>0,a +b >0,a 3+b 3>a 2b +ab 2. 综上所述,a 3+b 3≥a 2b +ab 2.变式 已知x <1,试比较x 3-1与2x 2-2x 的大小. 解 ∵( x 3-1)-( 2x 2-2x )=x 3-2x 2+2x -1 =( x 3-x 2)-( x 2-2x +1)=x 2( x -1)-( x -1)2 =( x -1)( x 2-x +1)=( x -1)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -122+34, 又∵⎝⎛⎭⎫x -122+34>0,x -1<0, ∴( x -1)⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -122+34<0,∴x 3-1<2x 2-2x .考点1:练习题1.下列说法正确的是( )A .某人月收入x 元不高于2 000元可表示为“x <2 000”B .小明的身高为x ,小华的身高为y ,则小明比小华矮可表示为“x >y ”C .变量x 不小于a 可表示为“x ≥a ”D .变量y 不超过a 可表示为“y ≥a ” 正确答案 C详细解析 对于A,x 应满足x ≤2 000,故A 错误;对于B,x ,y 应满足x <y ,故B 错误;C 正确;对于D,y 与a 的关系可表示为“y ≤a ”,故D 错误.2.在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒0.5 cm,人跑开的速度为每秒4 m,为了使点燃导火索的人能够在爆破时跑到100 m 以外的安全区,导火索的长度x ( cm)应满足的不等式为( ) A .4×x0.5≥100B .4×x0.5≤100 C .4×x0.5>100D .4×x0.5<100正确答案 C详细解析 导火索燃烧的时间x 0.5秒,人在此时间内跑的路程为4×x0.5m .由题意可得4×x0.5>100. 3.设M =x 2,N =-x -1,则M 与N 的大小关系是( ) A .M >N B .M =N C .M <N D .与x 有关正确答案 A详细解析 ∵M -N =x 2+x +1=⎝⎛⎭⎫x +122+34>0, ∴M >N .4.若y 1=2x 2-2x +1,y 2=x 2-4x -1,则y 1与y 2的大小关系是( ) A .y 1>y 2 B .y 1=y 2C .y 1<y 2D .随x 值变化而变化 正确答案 A5.如图,在一个面积为200 m 2的矩形地基上建造一个仓库,四周是绿地,仓库的长a 大于宽b 的4倍,则表示上述的不等关系正确的是( )A .a >4bB .( a +4)( b +4)=200C.⎩⎪⎨⎪⎧a >4b ,(a +4)(b +4)=200 D.⎩⎪⎨⎪⎧a >4b ,4ab =200 正确答案 C详细解析 由题意知a >4b ,根据面积公式可以得到( a +4)( b +4)=200,故选C.6.某次数学智力测验,共有20道题,答对一题得5分,答错一题得-2分,不答得零分.某同学有一道题未答,设这个学生至少答对x 题,成绩才能不低于80分,列出其中的不等关系:________.( 不用化简)正确答案 5x -2( 19-x )≥80,x ∈N *详细解析 这个学生至少答对x 题,成绩才能不低于80分,即5x -2( 19-x )≥80,x ∈N *. 7.某商品包装上标有重量500±1克,若用x 表示商品的重量,则可用含绝对值的不等式表示该商品的重量的不等式为________. 正确答案 |x -500|≤1详细解析 ∵某商品包装上标有重量500±1克, 若用x 表示商品的重量, 则-1≤x -500≤1, ∴|x -500|≤1.8.若x ∈R ,则x 1+x 2与12的大小关系为________. 正确答案x 1+x 2≤12详细解析 ∵x 1+x 2-12=2x -1-x 22(1+x 2)=-(x -1)22(1+x 2)≤0.∴x 1+x 2≤12. 9.已知a ,b ∈R ,x =a 3-b ,y =a 2b -a ,试比较x 与y 的大小. 解 因为x -y =a 3-b -a 2b +a =a 2( a -b )+a -b =( a -b )( a 2+1), 所以当a >b 时,x -y >0,所以x >y ; 当a =b 时,x -y =0,所以x =y ; 当a <b 时,x -y <0,所以x <y .10.已知甲、乙、丙三种食物的维生素A,B 含量及成本如下表:若用甲、乙、丙三种食物各x kg 、y kg 、z kg 配成100 kg 的混合食物,并使混合食物内至少含有56 000单位维生素A 和63 000单位维生素B.试用x ,y 表示混合食物成本c 元,并写出x ,y 所满足的不等关系. 解 依题意得c =11x +9y +4z , 又x +y +z =100,∴c =400+7x +5y ,由⎩⎪⎨⎪⎧600x +700y +400z ≥56 000,800x +400y +500z ≥63 000及z =100-x -y ,得⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y ≥160,3x -y ≥130.∴x ,y 所满足的不等关系为⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y ≥160,3x -y ≥130,x ≥0,y ≥0.11.已知0<a 1<1,0<a 2<1,记M =a 1a 2,N =a 1+a 2-1,则M 与N 的大小关系是( )A .M <NB .M >NC .M =ND .无法确定正确答案 B详细解析 ∵0<a 1<1,0<a 2<1,∴-1<a 1-1<0,-1<a 2-1<0,∴M -N =a 1a 2-( a 1+a 2-1)=a 1a 2-a 1-a 2+1=a 1( a 2-1)-( a 2-1)=( a 1-1)( a 2-1)>0, ∴M >N ,故选B.12.若0<a 1<a 2,0<b 1<b 2,且a 1+a 2=b 1+b 2=1,则下列代数式中值最大的是( ) A .a 1b 1+a 2b 2 B .a 1a 2+b 1b 2 C .a 1b 2+a 2b 1 D.12正确答案 A详细解析 令a 1=0.1,a 2=0.9;b 1=0.2,b 2=0.8.则A 项a 1b 1+a 2b 2=0.74;B 项,a 1a 2+b 1b 2=0.25;C 项,a 1b 2+a 2b 1=0.26,故最大值为A.13.一个盒子中红、白、黑三种球分别为x 个、y 个、z 个,黑球个数至少是白球个数的一半,至多是红球个数的13,白球与黑球的个数之和至少为55,则用不等式( 组)将题中的不等关系表示为________.正确答案 ⎩⎪⎨⎪⎧y 2≤z ≤x 3,y +z ≥55( x ,y ,z ∈N *)详细解析 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧y 2≤z ≤x 3,y +z ≥55( x ,y ,z ∈N *).14.若a 1<a 2,b 1<b 2,则a 1b 1+a 2b 2________a 1b 2+a 2b 1.( 填“>”“<”“=”) 正确答案 >详细解析 a 1b 1+a 2b 2-( a 1b 2+a 2b 1) =a 1( b 1-b 2)+a 2( b 2-b 1) =( b 1-b 2)( a 1-a 2), ∵a 1<a 2,b 1<b 2, ∴b 1-b 2<0,a 1-a 2<0, 即( b 1-b 2)( a 1-a 2)>0, ∴a 1b 1+a 2b 2>a 1b 2+a 2b 1.考点2:等式性质与不等式性质知识点一 等式的基本性质 ( 1)如果a =b ,那么b =a . ( 2)如果a =b ,b =c ,那么a =c . ( 3)如果a =b ,那么a ±c =b ±c . ( 4)如果a =b ,那么ac =bc . ( 5)如果a =b ,c ≠0,那么a c =bc .知识点二 不等式的性质题型1:利用不等式的性质判断或证明例1 ( 1)给出下列命题: ①若ab >0,a >b ,则1a <1b ;②若a >b ,c >d ,则a -c >b -d ;③对于正数a ,b ,m ,若a <b ,则a b <a +mb +m .其中真命题的序号是________.正确答案 ①③详细解析 对于①,若ab >0,则1ab >0,又a >b ,所以a ab >b ab ,所以1a <1b ,所以①正确;对于②,若a =7,b =6,c =0,d =-10, 则7-0<6-( -10),②错误; 对于③,对于正数a ,b ,m , 若a <b ,则am <bm , 所以am +ab <bm +ab , 所以0<a ( b +m )<b ( a +m ), 又1b (b +m )>0,所以a b <a +m b +m ,③正确.综上,真命题的序号是①③.( 2)已知a >b >0,c <d <0.求证:3ad<3b c. 证明 因为c <d <0,所以-c >-d >0. 所以0<-1c <-1d.又因为a >b >0,所以-a d >-bc>0.所以3-a d>3-bc,即-3a d>-3b c, 两边同乘-1,得3a d<3b c.变式 若1a <1b <0,有下面四个不等式:①|a |>|b |,②a <b ,③a +b <ab ,④a 3>b 3. 则不正确的不等式的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3 正确答案 C详细解析 由1a <1b <0可得b <a <0,从而|a |<|b |,①②均不正确;a +b <0,ab >0,则a +b <ab 成立,③正确;a 3>b 3,④正确.故不正确的不等式的个数为2.题型2:利用性质比较大小例2 若P =a +6+a +7,Q =a +5+a +8( a >-5),则P ,Q 的大小关系为( ) A .P <Q B .P =Q C .P >Q D .不能确定正确答案 C详细解析 P 2=2a +13+2(a +6)(a +7),Q 2=2a +13+2(a +5)(a +8),因为( a +6)( a +7)-( a +5)( a +8)=a 2+13a +42-( a 2+13a +40)=2>0, 所以(a +6)(a +7)>(a +5)(a +8),所以P 2>Q 2,所以P >Q .变式 下列命题中一定正确的是( ) A .若a >b ,且1a >1b,则a >0,b <0B .若a >b ,b ≠0,则a b>1 C .若a >b ,且a +c >b +d ,则c >dD .若a >b ,且ac >bd ,则c >d正确答案 A详细解析 对于A,∵1a >1b ,∴b -a ab>0, 又a >b ,∴b -a <0,∴ab <0,∴a >0,b <0,故A 正确;对于B,当a >0,b <0时,有a b<1,故B 错; 对于C,当a =10,b =2时,有10+1>2+3,但1<3,故C 错;对于D,当a =-1,b =-2时,有( -1)×( -1)>( -2)×3,但-1<3,故D 错.题型3:利用性质比较大小例3 已知12<a <60,15<b <36.求a -b 和a b的取值范围. 解 ∵15<b <36,∴-36<-b <-15,∴12-36<a -b <60-15,即-24<a -b <45.又136<1b <115,∴1236<a b <6015,即13<a b<4. 故-24<a -b <45,13<a b<4.变式 已知0<a +b <2,-1<b -a <1,则2a -b 的取值范围是____________.正确答案 -32<2a -b <52详细解析 因为0<a +b <2,-1<-a +b <1,且2a -b =12( a +b )-32( -a +b ), 结合不等式的性质可得,-32<2a -b <52.考点2:练习题1.如果a <0,b >0,那么下列不等式中正确的是( )A.1a <1bB.-a <bC .a 2<b 2D .|a |>|b |正确答案 A详细解析 ∵a <0,b >0,∴1a <0,1b >0,∴1a <1b ,故选A.2.若a ,b ,c ∈R ,且a >b ,则下列不等式一定成立的是() A .a +c ≥b -c B .ac >bcC.c 2a -b >0 D .( a -b )c 2≥0正确答案 D详细解析 ∵a >b ,∴a -b >0,∴( a -b )c 2≥0,故选D.3.已知a >b >c ,则1b -c +1c -a 的值是( )A .正数B .负数C .非正数D .非负数正确答案 A详细解析 1b -c +1c -a =c -a +b -c (b -c )(c -a )=b -a (b -c )(c -a ), ∵a >b >c ,∴b -c >0,c -a <0,b -a <0,∴1b -c +1c -a>0,故选A. 4.若x >1>y ,下列不等式不一定成立的是( )A .x -y >1-yB .x -1>y -1C .x -1>1-yD .1-x >y -x 正确答案 C详细解析 利用性质可得A,B,D 均正确,故选C.5.已知a <0,b <-1,则下列不等式成立的是( )A .a >a b >a b 2 B.a b 2>a b >a C.a b >a >a b 2 D.a b >a b 2>a 正确答案 D详细解析 ∵a <0,b <-1,∴a b>0,b 2>1, ∴0<1b 2<1,∴0>a b 2>a 1, ∴a b >a b 2>a . 6.不等式a >b 和1a >1b同时成立的条件是________. 正确答案 a >0>b详细解析 若a ,b 同号,则a >b ⇒1a <1b. 7.给出下列命题:①a >b ⇒ac 2>bc 2;②a >|b |⇒a 2>b 2;③a >b ⇒a 3>b 3;④|a |>b ⇒a 2>b 2.其中正确命题的序号是________.正确答案 ②③详细解析 ①当c 2=0时不成立;②一定成立;③当a >b 时,a 3-b 3=( a -b )( a 2+ab +b 2)=( a -b )·⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫a +b 22+34b 2>0成立; ④当b <0时,不一定成立.如:|2|>-3,但22<( -3)2.8.设a >b >c >0,x =a 2+(b +c )2,y =b 2+(c +a )2,z =c 2+(a +b )2,则x ,y ,z 的大小顺序是________.正确答案 z >y >x详细解析 ∵a >b >c >0,y 2-x 2=b 2+( c +a )2-a 2-( b +c )2=2ac -2bc=2c ( a -b )>0,∴y 2>x 2,即y >x .同理可得z >y ,故z >y >x .9.判断下列各命题的真假,并说明理由.( 1)若a <b ,c <0,则c a <c b; ( 2)a c 3<b c 3,则a >b ; ( 3)若a >b ,且k ∈N *,则a k >b k ;( 4)若a >b ,b >c ,则a -b >b -c .解 ( 1)假命题.∵a <b ,不一定有ab >0,∴1a >1b不一定成立, ∴推不出c a <c b,∴是假命题. ( 2)假命题.当c >0时,c -3>0,则a <b ,∴是假命题.( 3)假命题.当a =1,b =-2,k =2时,显然命题不成立,∴是假命题.( 4)假命题.当a =2,b =0,c =-3时,满足a >b ,b >c 这两个条件,但是a -b =2<b -c =3,∴是假命题.10.若-1<a +b <3,2<a -b <4,求2a +3b 的取值范围.解 设2a +3b =x ( a +b )+y ( a -b ),则⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =2,x -y =3,解得⎩⎨⎧ x =52,y =-12.因为-52<52( a +b )<152,-2<-12( a -b )<-1,所以-92<52( a +b )-12( a -b )<132, 所以-92<2a +3b <132. 11.下列命题正确的是( )A .若ac >bc ,则a >bB .若a 2>b 2,则a >bC .若1a >1b,则a <b D .若a <b ,则a <b正确答案 D详细解析 对于A,若c <0,其不成立;对于B,若a ,b 均小于0或a <0,其不成立;对于C,若a >0,b <0,其不成立;对于D,其中a ≥0,b >0,平方后显然有a <b .12.已知x >y >z ,x +y +z =0,则下列不等式中一定成立的是( )A .xy >yzB .xz >yzC .xy >xzD .x |y |>z |y | 正确答案 C详细解析 因为x >y >z ,x +y +z =0,所以3x >x +y +z =0,3z <x +y +z =0,所以x >0,z <0. 所以由⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >z ,可得xy >xz . 13.若a ,b ,c ∈R ,a >b ,则下列不等式成立的是( )A.1a <1bB .a 2>b 2 C.a c 2+1>b c 2+1D .a |c |>b |c | 正确答案 C详细解析 对于A,若a >0>b ,则1a >0,1b<0, 此时1a >1b,∴A 不成立; 对于B,若a =1,b =-2,则a 2<b 2,∴B 不成立;对于C,∵c 2+1≥1,且a >b ,∴a c 2+1>b c 2+1恒成立,∴C 成立;对于D,当c=0时,a|c|=b|c|,∴D不成立.14.有外表一样,重量不同的四个小球,它们的重量分别是a,b,c,d,已知a+b=c+d,a+d>b+c,a+c<b,则这四个小球由重到轻的排列顺序是( )A.d>b>a>c B.b>c>d>aC.d>b>c>a D.c>a>d>b正确答案A详细解析∵a+b=c+d,a+d>b+c,∴a+d+( a+b)>b+c+( c+d),即a>c.∴b<d.又a+c<b,∴a<b.综上可得,d>b>a>c.。
高中数学《不等式》知识点归纳(1)一、选择题1.已知点()2,1A ,O 是坐标原点,点(), P x y 的坐标满足:202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,设z OP OA =⋅u u u r u u u r,则z 的最大值是( )A .2B .3C .4D .5【答案】C 【解析】 【分析】画出约束条件的可行域,转化目标函数的解析式,利用目标函数的最大值,判断最优解,代入约束条件求解即可. 【详解】解:由不等式组202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩可知它的可行域如下图:Q ()2,1A ,(), P x y∴2z OP OA x y =⋅=+u u u r u u u r,可图知当目标函数图象经过点()1,2B 时,z 取最大值,即24z x y =+=.故选:C. 【点睛】本题考查线性规划的应用,考查转化思想以及数形结合思想的应用,属于中档题.2.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.3.若,,则( )A .B .C .D .【答案】C【解析】 【分析】 【详解】试题分析:用特殊值法,令,,得,选项A 错误,,选项B 错误,,选项D 错误,因为选项C 正确,故选C . 【考点】指数函数与对数函数的性质 【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.4.若实数x ,y 满足40,30,0,x y x y y --≤⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩,则2x y y +=的最大值为( )A .512B .8C .256D .64【答案】C 【解析】 【分析】作出可行域,如下图阴影部分所示,令x y m +=,可知要使2m z =取到最大值,只需m 取到最大值即可,根据图像平移得到答案. 【详解】作出可行域,如下图阴影部分所示,令x y m +=,可知要使2m z =取到最大值,只需m 取到最大值即可, 观察图像可知,当直线x y m +=过点()6,2A 时m 取到最大值8, 故2x yy +=的最大值为256.故选:C .【点睛】本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.5.已知实数x 、y 满足约束条件103300x y x y y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最大值为( )A .1-B .2C .7D .8【答案】C 【解析】 【分析】作出不等式组表示的平面区域,作出目标函数对应的直线,结合图象知当直线过点C 时,z 取得最大值.【详解】解:作出约束条件表示的可行域是以(1,0),(1,0),(2,3)-为顶点的三角形及其内部,如下图表示:当目标函数经过点()2,3C 时,z 取得最大值,最大值为7.故选:C. 【点睛】本题主要考查线性规划等基础知识;考查运算求解能力,数形结合思想,应用意识,属于中档题.6.已知函数24,0()(2)1,0x x f x xx x ⎧+>⎪=⎨⎪+-≤⎩,若方程()20f x m -=恰有三个不同的实数根,则实数m 的取值范围是( )A .(2,)+∞B .(4,)+∞C .(2,4)D .(3,4)【答案】A 【解析】 【分析】画出函数()f x 的图象,再根据基本不等式求解4y x x=+的最小值,数形结合求解即可. 【详解】画出函数()f x 的图象,如图所示.当0x >时,4()4f x x x=+….设()2g x m =,则方程()20f x m -=恰有三个不同的实数根,即()f x 和()2g x m =的图象有三个交点.由图象可知,24m >,即2m >,故实数m 的取值范围是(2,)+∞.故选:A 【点睛】本题考查分段函数的性质和图象以及函数的零点,考查数形结合以及化归转化思想.7.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 .1 B .2 C .3 D .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 mm 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.8.已知ABC V 外接圆的半径2R =,且223sin 2AA =.则ABC V 周长的取值范围为( ) A .(23,4]B .(4,43]C .(43,423]+D .(423,63]+【答案】C 【解析】 【分析】由223cossin 2A A =及倍角公式可得23A π=,2sin 23a R A ==,再由余弦定理可得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,232cos 1sin 12A A -=-,即3cos sin 1A A -=-,可化为 23sin 33A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即3sin 32A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为0A π<<,所以33A ππ-=, 即23A π=,2sin 23a R A ==,设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423a b c ++≤+,又因为b c a +>,所以 243a b c a ++>=,即43423a b c <+++≤.故ABC V 周长的取值范围为 (43,423]+.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.9.已知不等式组y x y x x a ≤⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为9,若点, 则的最大值为( )A .3B .6C .9D .12【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】分析:先画出满足约束条件对应的平面区域,利用平面区域的面积为9求出3a =,然后分析平面区域多边形的各个顶点,即求出边界线的交点坐标,代入目标函数求得最大值. 详解:作出不等式组对应的平面区域如图所示:则(,),(,)A a a B a a -,所以平面区域的面积1292S a a =⋅⋅=, 解得3a =,此时(3,3),(3,3)A B -,由图可得当2z x y =+过点(3,3)A 时,2z x y =+取得最大值9,故选C.点睛:该题考查的是有关线性规划的问题,在求解的过程中,首先需要正确画出约束条件对应的可行域,之后根据目标函数的形式,判断z 的几何意义,之后画出一条直线,上下平移,判断哪个点是最优解,从而联立方程组,求得最优解的坐标,代入求值,要明确目标函数的形式大体上有三种:斜率型、截距型、距离型;根据不同的形式,应用相应的方法求解.10.在区间[]0,1内随机取两个数m 、n ,则关于x 的方程20x nx m +=有实数根的概率为( ) A .18B .17C .16D .15【答案】A 【解析】 【分析】根据方程有实根可得到约束条件,根据不等式组表示的平面区域和几何概型概率公式可求得结果. 【详解】若方程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.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 .16 B .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+14n 4m m n++ 4n 4mm n⋅=17+8=25,当且仅当m =n 15=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M 、N 是不等式组1,1,10,6x y x y x y ≥⎧⎪≥⎪⎨-+≥⎪⎪+≤⎩所表示的平面区域内的两个不同的点,则||MN 的最大值是( )A .17B .342C .32D .172【答案】A 【解析】 【分析】先作可行域,再根据图象确定MN 的最大值取法,并求结果. 【详解】作可行域,为图中四边形ABCD 及其内部,由图象得A(1,1),B(2,1),C(3.5,2.5),D(1,5)四点共圆,BD 为直径,所以MN 的最大值为BD=21417+=,选A.【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.13.已知直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,则实数k 的取值范围是( )A .12k >B .16k <-或12k > C .62k -<< D .1162k -<< 【答案】D 【解析】【分析】联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,可解得交点坐标(,)x y ,由于直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,可得00x y >⎧⎨>⎩,解得即可. 【详解】解:联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得24216121k x k k y k -⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩, Q 直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限, ∴2402161021kk k k -⎧>⎪⎪+⎨+⎪>⎪+⎩,解得:1162k -<<.故选:D . 【点睛】本题考查两直线的交点和分式不等式的解法,以及点所在象限的特征.14.若函数()sin 2x x f x e e x -=-+,则满足2(21)()0f x f x -+>的x 的取值范围为( ) A .1(1,)2- B .1(,1)(,)2-∞-+∞U C .1(,1)2-D .1(,)(1,)2-∞-⋃+∞【答案】B 【解析】 【分析】判断函数()f x 为定义域R 上的奇函数,且为增函数,再把()()2210f x f x -+>化为221x x ->-,求出解集即可.【详解】解:函数()sin2xxf x e ex -=-+,定义域为R ,且满足()()sin 2xx f x ee x --=-+- ()()sin2x x e e xf x -=--+=-,∴()f x 为R 上的奇函数;又()'2cos222cos20x x f x e e x x x -=++≥+≥恒成立,∴()f x 为R 上的单调增函数;又()()2210f x f x -+>, 得()()()221f x f x f x ->-=-,∴221x x ->-,即2210x x +->,解得1x <-或12x >, 所以x 的取值范围是()1,1,2⎛⎫-∞-⋃+∞⎪⎝⎭. 故选B .【点睛】本题考查了利用定义判断函数的奇偶性和利用导数判断函数的单调性问题,考查了基本不等式,是中档题.15.已知实数x y ,满足1030350x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩,则()22(4)2z x y =-+-的最小值为( ) AB .5C .3D .52【答案】D【解析】【分析】由题意作出其平面区域,22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方,求阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方最小值即可.【详解】 解:由题意作出实数x ,y 满足1030350x y x y x y -+⎧⎪+-⎨⎪--⎩……„平面区域, 22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方,则22(4)(2)z x y =-+-的最小值为P 到350x y --=的距离的平方,解得,2252d ⎛⎫==; 所以min 52z =【点睛】本题考查了简单线性规划,作图要细致认真,用到了表达式的几何意义的转化,属于中档题.16.已知函数()lg f x x =,0a b >>,()()f a f b =,则22a b a b+-的最小值等于( ). A 5B .3C .23 D .22【答案】D【解析】 试题分析:因为函数()lg f x x =,0a b >>,()()f a f b =所以lg lg a b =- 所以1a b=,即1ab =,0a b >> 22a b a b+-22()2()22()a b ab a b a b a b a b a b -+-+===-+---2()22a b a b ≥-⨯=- 当且仅当2a b a b-=-,即2a b -=时等号成立 所以22a b a b+-的最下值为2故答案选D考点:基本不等式.17.设集合{}20,201x M xN x x x x ⎧⎫=≤=-<⎨⎬-⎩⎭,则M N ⋂为( ) A .{}01x x ≤< B .{}01x x << C .{}02x x ≤< D .{}02x x <<【解析】【分析】 根据分式不等式和一元二次不等式的解法,求得集合{01},{|02}M x x N x x =≤<=<<,再结合集合交集的运算,即可求解.【详解】 由题意,集合{}20{01},20{|02}1x M x x x N x x x x x x ⎧⎫=≤=≤<=-<=<<⎨⎬-⎩⎭, 所以{}01M N x x ⋂=<<.故选:B .【点睛】本题主要考查了集合的交集的概念及运算,其中解答中结合分式不等式和一元二次不等式的解法,准确求解集合,A B 是解答的关键,着重考查了计算能力.18.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 ∴+≥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 +≥=, 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.已知实数0x >,0y >,则“224x y +≤”是“1xy ≤”的( )A .充要条件B .必要不充分条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C【解析】【分析】利用基本不等式和充分,必要条件的判断方法判断.【详解】22x y +≥Q 且224x y +≤ ,422x y ∴≤≤⇒+≤ ,等号成立的条件是x y =,又x y +≥Q ,0,0x y >>21xy ∴≤⇒≤ ,等号成立的条件是x y =,2241x y xy ∴+≤⇒≤, 反过来,当12,3x y ==时,此时1xy ≤,但224x y +> ,不成立,xy≤”的充分不必要条件.∴“224x y+≤”是“1故选:C【点睛】本题考查基本不等式和充分非必要条件的判断,属于基础题型.。
不等式讲义最新考纲:1.理解绝对值的几何意义,并了解下列不等式成立的几何意义及取等号的条件:(1)|a +b |≤|a |+|b |(a ,b ∈R ).(2)|a -b |≤|a -c |+|c -b |(a ,b ∈R ).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 -c |+|x -b |≥a .3.了解柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义,并会证明.4.通过一些简单问题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、数学归纳法.1.含有绝对值的不等式的解法(1)|f (x )|>a (a >0)⇔f (x )>a 或f (x )<-a ;(2)|f (x )|<a (a >0)⇔-a <f (x )<a ;(3)对形如|x -a |+|x -b |≤c ,|x -a |+|x -b |≥c 的不等式,可利用绝对值不等式的几何意义求解.2.含有绝对值的不等式的性质|a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |.问题探究:不等式|a |-|b |≤|a ±b |≤|a |+|b |中,“=”成立的条件分别是什么?提示:不等式|a |-|b |≤|a +b |≤|a |+|b |,右侧“=”成立的条件是ab ≥0,左侧“=”成立的条件是ab ≤0且|a |≥|b |;不等式|a |-|b |≤|a -b |≤|a |+|b |,右侧“=”成立的条件是ab ≤0,左侧“=”成立的条件是ab ≥0且|a |≥|b |.3.基本不等式定理1:设a ,b ∈R ,则a 2+b 2≥2ab .当且仅当a =b 时,等号成立.定理2:如果a 、b 为正数,则≥,当且仅当a =b 时,等号成立.a +b 2ab 定理3:如果a 、b 、c 为正数,则≥,当且仅当a =b =c 时,a +b +c 33abc 等号成立.定理4:(一般形式的算术—几何平均值不等式)如果a 1、a 2、…、a n 为n 个正数,则≥,当且仅当a 1=a 2=…=a n 时,等号成立.a 1+a 2+…+a nn n a 1a 2…a n 4.柯西不等式(1)柯西不等式的代数形式:设a ,b ,c ,d 为实数,则(a 2+b 2)·(c 2+d 2)≥(ac +bd )2,当且仅当ad =bc 时等号成立.(2)若a i ,b i (i ∈N *)为实数,则()()≥(i b i )2,当且仅当b i =0(i =n ∑i =1a 2i n ∑i =1b 2i n ∑i =1a 1,2,…,n )或存在一个数k ,使得a i =kb i (i =1,2,…,n )时,等号成立.(3)柯西不等式的向量形式:设α,β为平面上的两个向量,则|α|·|β|≥|α·β|,当且仅当这两个向量同向或反向时等号成立.1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)(1)对|a +b |≥|a |-|b |当且仅当a >b >0时等号成立.( )(2)对|a -b |≤|a |+|b |当且仅当ab ≤0时等号成立.( )(3)|ax +b |≤c (c >0)的解等价于-c ≤ax +b ≤c .( )(4)不等式|x -1|+|x +2|<2的解集为Ø.( )(5)若实数x 、y 适合不等式xy >1,x +y >-2,则x >0,y >0.( )[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√2.不等式|2x -1|-x <1的解集是( )A .{x |0<x <2}B .{x |1<x <2}C .{x |0<x <1}D .{x |1<x <3}[解析] 解法一:x =1时,满足不等关系,排除C 、D 、B ,故选A.解法二:令f (x )=Error!则f (x )<1的解集为{x |0<x <2}.[答案] A3.设|a |<1,|b |<1,则|a +b |+|a -b |与2的大小关系是( )A .|a +b |+|a -b |>2B .|a +b |+|a -b |<2C .|a +b |+|a -b |=2D .不能比较大小[解析] |a +b |+|a -b |≤|2a |<2.[答案] B4.若a ,b ,c ∈(0,+∞),且a +b +c =1,则++的最大值为( )a b c A .1 B . 2C. D .23[解析] (++)2=(1×+1×+1×)2≤ (12+12+12)(a +b +c )a b c a b c =3.当且仅当a =b =c =时,等号成立.13∴(++)2≤3.a b c ++的最大值为.故应选C.a b c 3[答案] C5.若存在实数x 使|x -a |+|x -1|≤3成立,则实数a 的取值范围是________.[解析] 利用数轴及不等式的几何意义可得x 到a 与到1的距离和小于3,所以a 的取值范围为-2≤a ≤4.[答案] -2≤a ≤4考点一 含绝对值的不等式的解法解|x -a |+|x -b |≥c (或≤c )型不等式,其一般步骤是:(1)令每个绝对值符号里的代数式为零,并求出相应的根.(2)把这些根由小到大排序,它们把定义域分为若干个区间.(3)在所分区间上,去掉绝对值符号组成若干个不等式,解这些不等式,求出它们的解集.(4)这些不等式解集的并集就是原不等式的解集.解绝对值不等式的关键是恰当的去掉绝对值符号.(1)(2015·山东卷)不等式|x -1|-|x -5|<2的解集是( )A .(-∞,4)B .(-∞,1)C .(1,4)D .(1,5)(2)(2014·湖南卷)若关于x 的不等式|ax -2|<3的解集为Error!,则a =________.[解题指导] 切入点:“脱掉”绝对值符号;关键点:利用绝对值的性质进行分类讨论.[解析] (1)当x <1时,不等式可化为-(x -1)+(x -5)<2,即-4<2,显然成立,所以此时不等式的解集为(-∞,1);当1≤x ≤5时,不等式可化为x -1+(x -5)<2,即2x -6<2,解得x <4,又1≤x ≤5,所以此时不等式的解集为[1,4);当x >5时,不等式可化为(x -1)-(x -5)<2,即4<2,显然不成立,所以此时不等式无解.综上,不等式的解集为(-∞,4).故选A.(2)∵|ax -2|<3,∴-1<ax <5.当a >0时,-<x <,与已知条件不符;1a 5a当a =0时,x ∈R ,与已知条件不符;当a <0时,<x <-,又不等式的解集为Error!,故a =-3.5a 1a[答案] (1)A (2)-3用零点分段法解绝对值不等式的步骤:(1)求零点;(2)划区间、去绝对值号;(3)分别解去掉绝对值的不等式;(4)取每个结果的并集,注意在分段时不要遗漏区间的端点值.对点训练已知函数f (x )=|x +a |+|x -2|.(1)当a =-3时,求不等式f (x )≥3的解集;(2)若f (x )≤|x -4|的解集包含[1,2],求a 的取值范围.[解] (1)当a =-3时,f (x )=Error!当x ≤2时,由f (x )≥3得-2x +5≥3,解得x ≤1;当2<x <3时,f (x )≥3无解;当x ≥3时,由f (x )≥3得2x -5≥3,解得x ≥4;所以f (x )≥3的解集为{x |x ≤1或x ≥4}.(2)f (x )≤|x -4|⇔|x -4|-|x -2|≥|x +a |.当x ∈[1,2]时,|x -4|-|x -2|≥|x +a |⇔4-x -(2-x )≥|x +a |⇔-2-a ≤x ≤2-a .由条件得-2-a ≤1且2-a ≥2,即-3≤a ≤0.故满足条件的a 的取值范围为[-3,0].考点二 利用绝对值的几何意义或图象解不等式对于形如|x -a |+|x -b |>c 或|x -a |+|x -b |<c 的不等式,利用绝对值的几何意义或者画出左、右两边函数的图象去解不等式,更为直观、简捷,它体现了数形结合思想方法的优越性.|x -a |+|x -b |的几何意义是数轴上表示x 的点与点a 和点b 的距离之和,应注意x 的系数为1.(1)(2014·重庆卷)若不等式|x -1|+|x +2|≥a 2+a +2对任意实数x 恒成立,12则实数a 的取值范围是________.(2)不等式|x +1|-|x -2|>k 的解集为R ,则实数k 的取值范围是__________.[解题指导] 切入点:绝对值的几何意义;关键点:把恒成立问题转化为最值问题.[解析] (1)∵|x -1|+|x +2|≥|(x -1)-(x -2)|=3,∴a 2+a +2≤3,解得≤a ≤.12-1174-1+174即实数a 的取值范围是.[-1-174,-1+174](2)解法一:根据绝对值的几何意义,设数x ,-1,2在数轴上对应的点分别为P ,A ,B ,则原不等式等价于PA -PB >k 恒成立.∵AB =3,即|x +1|-|x -2|≥-3.故当k <-3时,原不等式恒成立.解法二:令y =|x +1|-|x -2|,则y=Error!要使|x+1|-|x-2|>k恒成立,从图象中可以看出,只要k<-3即可.故k<-3满足题意.[答案] (1) (2)(-∞,-3)[-1-174,-1+174]解含参数的不等式存在性问题,只要求出存在满足条件的x即可;不等式的恒成立问题,可转化为最值问题,即f(x)<a恒成立⇔a>f(x)max,f(x)>a恒成立⇔a<f(x)min.对点训练(2015·唐山一模)已知函数f(x)=|2x-a|+a,a∈R,g(x)=|2x-1|.(1)若当g(x)≤5时,恒有f(x)≤6,求a的最大值;(2)若当x∈R时,恒有f(x)+g(x)≥3,求a的取值范围.[解] (1)g(x)≤5⇔|2x-1|≤5⇔-5≤2x-1≤5⇔-2≤x≤3;f(x)≤6⇔|2x-a|≤6-a⇔a-6≤2x-a≤6-a⇔a-3≤x≤3.依题意有,a-3≤-2,a≤1.故a的最大值为1.(2)f(x)+g(x)=|2x-a|+|2x-1|+a≥|2x-a-2x+1|+a=|a-1|+a,当且仅当(2x-a)(2x-1)≤0时等号成立.解不等式|a-1|+a≥3,得a的取值范围是[2,+∞).考点三 不等式的证明与应用不等式的证明方法很多,解题时既要充分利用已知条件,又要时刻瞄准解题目标,既不仅要搞清是什么,还要搞清干什么,只有兼顾条件与结论,才能找到正确的解题途径.应用基本不等式时要注意不等式中等号成立的条件.(2015·新课标全国卷Ⅱ)设a ,b ,c ,d 均为正数,且a +b =c +d ,证明:(1)若ab >cd ,则+>+;a b c d (2)+>+是|a -b |<|c -d |的充要条件.a b c d [解题指导] 切入点:不等式的性质;关键点:不等式的恒等变形.[证明] (1)因为(+)2=a +b +2,(+)2=c +d +2,a b ab c d cd 由题设a +b =c +d ,ab >cd 得(+)2>(+)2.a b c d +>+.a b c d (2)①若|a -b |<|c -d |,则(a -b )2<(c -d )2,即(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd .因为a +b =c +d ,所以ab >cd .由(1)得+>+.a b c d +>+,则(+)2>(+)2,即a b c d a b c d a +b +>c +d +2.ab cd 因为a +b =c +d ,所以ab >cd .于是(a -b )2=(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd =(c -d )2.因此|a -b |<|c -d |.+>+是|a -b |<|c -d |的充要条件.a b c d分析法是证明不等式的重要方法,当所证不等式不能使用比较法且与重要不等式、基本不等式没有直接联系,较难发现条件和结论之间的关系时,可用分析法来寻找证明途径,使用分析法证明的关键是推理的每一步必须可逆.对点训练(2014·新课标全国卷Ⅱ)设a 、b 、c 均为正数,且a +b +c =1.证明:(1)ab +bc +ac ≤;13(2)++≥1.a 2b b 2c c 2a[证明] (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+b ≥2a ,+c ≥2b ,+a ≥2c ,a 2b b 2c c 2a故+++(a +b +c )≥2(a +b +c ),a 2b b 2c c 2a即++≥a +b +c .a 2b b 2c c 2a所以++≥1.a 2b b 2c c 2a———————方法规律总结————————[方法技巧]1.绝对值不等式求解的根本方向是去除绝对值符号.2.绝对值不等式在求与绝对值运算有关的最值问题时需灵活运用,同时还要注意等号成立的条件.3.在证明不等式时,应根据命题提供的信息选择合适的方法与技巧.如在使用柯西不等式时,要注意右边为常数.[易错点睛]1.对含有参数的不等式求解时,分类要完整.2.应用基本不等式和柯西不等式证明时要注意等号成立的条件.课时跟踪训练(七十)一、填空题1.不等式|2x -1|<3的解集为__________.[解析] |2x -1|<3⇔-3<2x -1<3⇔-1<x <2.[答案] (-1,2)2.若不等式|kx -4|≤2的解集为{x |1≤x ≤3},则实数k =__________.[解析] ∵|kx -4|≤2,∴-2≤kx -4≤2,∴2≤kx ≤6.∵不等式的解集为{x |1≤x ≤3},∴k =2.[答案] 23.不等式|2x +1|+|x -1|<2的解集为________.[解析] 当x ≤-时,原不等式等价为-(2x +1)-(x -1)<2,即-3x <2,x >-12,此时-<x ≤-.当-<x <1时,原不等式等价为(2x +1)-(x -1)<2,即x <0,23231212此时-<x <0.当x ≥1时,原不等式等价为(2x +1)+(x -1)<2,即3x <2,x <,此1223时不等式无解,综上,原不等式的解为-<x <0,即原不等式的解集为.23(-23,0)[答案] (-23,0)4.已知关于x 的不等式|x -1|+|x |≤k 无解,则实数k 的取值范围是__________.[解析] ∵|x -1|+|x |≥|x -1-x |=1,∴当k <1时,不等式|x -1|+|x |≤k 无解,故k <1.[答案] (-∞,1)5.(2015·西安统考)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________.[解析] |x -5|+|x +3|≥|(x -5)-(x +3)|=8,故a ≤8.[答案] (-∞,8]6.(2015·重庆卷)若函数f (x )=|x +1|+2|x -a |的最小值为5,则实数a =__________.[解析] 当a =-1时,f (x )=3|x +1|≥0,不满足题意;当a <-1时,f (x )=Error!f (x )min =f (a )=-3a -1+2a =5,解得a =-6;当a >-1时,f (x )=Error!f (x )min =f (a )=-a +1+2a =5,解得a =4.[答案] -6或47.若关于x 的不等式|a |≥|x +1|+|x -2|存在实数解,则实数a 的取值范围是__________.[解析] ∵f (x )=|x +1|+|x -2|=Error!∴f (x )≥3.要使|a |≥|x +1|+|x -2|有解,∴|a |≥3,即a ≤-3或a ≥3.[答案] (-∞,-3]∪[3,+∞)8.已知关于x 的不等式|x -a |+1-x >0的解集为R ,则实数a 的取值范围是__________.[解析] 若x -1<0,则a ∈R ;若x -1≥0,则(x -a )2>(x -1)2对任意的x ∈[1,+∞)恒成立,即(a -1)[(a +1)-2x ]>0对任意的x ∈[1,+∞)恒成立,所以Error!(舍去)或Error!对任意的x ∈[1,+∞]恒成立,解得a <1.综上,a <1.[答案] (-∞,1)9.设a ,b ,c 是正实数,且a +b +c =9,则++的最小值为__________.2a 2b 2c[解析] ∵(a +b +c )(2a +2b +2c )=[()2+()2+()2]a b c [(2a )2+(2b )2+(2c )2]≥2=18,(a ·2a +b ·2b +c ·2c )∴++≥2,∴++的最小值为2.2a 2b 2c 2a 2b 2c[答案] 210.(2014·陕西卷)设a ,b ,m ,n ∈R ,且a 2+b 2=5,ma +nb =5,则 m 2+n 2的最小值为________.[解析] 由柯西不等式,得(a 2+b 2)(m 2+n 2)≥(am +bn )2,即5(m 2+n 2)≥25,∴m 2+n 2≥5,当且仅当an =bm 时,等号成立.∴的最小值为.m 2+n 25[答案] 511.对任意x ,y ∈R ,|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为__________.[解析] ∵|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|=(|1-x |+|x |)+(|1-y |+|1+y |)≥|(1-x )+x |+|(1-y )+(1+y )|=1+2=3,当且仅当(1-x )·x ≥0,(1-y )·(1+y )≥0,即0≤x ≤1,-1≤y ≤1时等号成立,∴|x -1|+|x |+|y -1|+|y +1|的最小值为3.[答案] 312.若不等式|x +1|-|x -4|≥a +,对任意的x ∈R 恒成立,则实数a 的取4a值范围是________.[解析] 只要函数f (x )=|x +1|-|x -4|的最小值不小于a +即可.由于||x +1|4a-|x -4||≤|(x +1)-(x -4)|=5,所以-5≤|x +1|-|x -4|≤5,故只要-5≥a +即4a可.当a >0时,将不等式-5≥a +整理,得a 2+5a +4≤0,无解;当a <0时,4a将不等式-5≥a +整理,得a 2+5a +4≥0,则有a ≤-4或-1≤a <0.综上可知,4a实数a 的取值范围是(-∞,-4]∪[-1,0).[答案] (-∞,-4]∪[-1,0)二、解答题13.已知不等式2|x -3|+|x -4|<2a .(1)若a =1,求不等式的解集;(2)若已知不等式的解集不是空集,求a 的取值范围.[解] (1)当a =1时,不等式即为2|x -3|+|x -4|<2,若x ≥4,则3x -10<2,x <4,∴舍去;若3<x <4,则x -2<2,∴3<x <4;若x ≤3,则10-3x <2,∴<x ≤3.83综上,不等式的解集为Error!.(2)设f (x )=2|x -3|+|x -4|,则f (x )=Error!作出函数f (x )的图象,如图所示.由图象可知,f (x )≥1,∴2a >1,a >,即a 的取值范围为.12(12,+∞)14.(2015·新课标全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=|x +1|-2|x -a |,a >0.(1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若f (x )的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围.[解] (1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0.当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解;当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0,解得<x <1;23当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2.所以f (x )>1的解集为Error!.(2)由题设可得,f (x )=Error!所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ,B (2a +1,0),C (a ,a +1),△ABC 的面积为(a +1)2.(2a -13,0)23由题设得(a +1)2>6,故a >2.23所以a 的取值范围为(2,+∞).15.设函数f (x )=|x -1|+|x -a |.(1)若a =-1,解不等式f (x )≥3;(2)如果∀x ∈R ,f (x )≥2,求a 的取值范围.[解] (1)当a =-1时,f (x )=|x -1|+|x +1|,f (x )=Error!作出函数f (x )=|x -1|+|x +1|的图象.由图象可知,不等式f (x )≥3的解集为Error!.(2)若a =1,f (x )=2|x -1|,不满足题设条件;若a <1,f (x )=Error!f (x )的最小值为1-a ;若a >1,f (x )=Error!f (x )的最小值为a -1.∴对于∀x ∈R ,f (x )≥2的充要条件是|a -1|≥2,∴a 的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞).16.(2015·福建卷)已知a >0,b >0,c >0,函数f (x )=|x +a |+|x -b |+c 的最小值为4.(1)求a +b +c 的值;(2)求a 2+b 2+c 2的最小值.1419[解] (1)因为f (x )=|x +a |+|x -b |+c ≥|(x +a )-(x -b )|+c =|a +b |+c ,当且仅当-a ≤x ≤b 时,等号成立.又a >0,b >0,所以|a +b |=a +b ,所以f (x )的最小值为a +b +c .又已知f (x )的最小值为4,所以a +b +c =4.(2)由(1)知a +b +c =4,由柯西不等式得(4+9+1)≥(14a 2+19b 2+c 2)2=(a +b +c )2=16,(a 2×2+b 3×3+c ×1)即a 2+b 2+c 2≥.141987当且仅当==,12a 213b 3c 1即a =,b =,c =时等号成立.8718727故a 2+b 2+c 2的最小值为.141987。
【高中数学】《不等式选讲》知识点一、141.设x ∈R ,则“2x ≤”是“212x x ++≥”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】根据题意,利用含绝对值不等式的解法求解出212x x ++≥,即可判断两个命题的关系。
【详解】212x x ++≥可化为()20212x x x +≥⎧I ⎨-≤+⎩或()20221x x x +<⎧II ⎨--≥-⎩解得()23x I -≤≤,()2x II <-所以原不等式的解集为3x ≤,故“2x ≤”是“3x ≤”的充分不必要条件,故答案选A 。
【点睛】本题主要考查含绝对值的不等式的解法和充分条件、必要条件的判断。
2.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.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.设a >0,b >0,且ab -(a +b)≥1,则( )A .a ++1)B .a ++1C .a -1)2D .a +b >+1)【答案】A 【解析】 【分析】2a b +.所以ab≤14 (a +b)2,所以14(a +b)2-(a +b)≥ab -(a +b)≥1,再解不等式 (a +b) 2-4(a +b)-4≥0得解. 【详解】2a b +.所以ab≤14(a +b)2. 所以14(a +b)2-(a +b)≥ab -(a +b)≥1. 所以(a +b) 2-4(a +b)-4≥0.因为a >0,b >0,所以a +b≥2+ 故答案为:A 【点睛】本题主要考查基本不等式和不等式的解法,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.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.设n *∈N) A>BC=D .不能确定【答案】B 【解析】 【分析】把两个代数式进行分子有理化,比较分母的大小可以比较出大小关系. 【详解】22-===.22-===.*n N ∈42,31n n n n +>++>+>>><<成立,因此本题选B . 【点睛】对于二次根式的加減运算,分母有理化是常见的运算要求,但是有时分子有理化会起到意想不到的作用,尤其是在比较二个二次根式减法算式之间的大小关系时,经常会用到分子有理化这个方法.当然不等式的性质也是很重要的.7.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.8.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.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】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.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,-∞⋃+∞.【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.11.已知数列{}n a ,{}n b 满足11132n n n a a b +=+,11132n n n b a b +=-.设数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T ,则存在正常数M ,对任意*n N ∈都有( ) A .n S M <且n T M > B .n S M <且n T M < C .n S M >且n T M < D .n S M >且n T M >【答案】B 【解析】 【分析】设{}max ,n n n c a b =,则0n c ≥,根据三角不等式结合已知可得115566n nn n a c b c ++≤≤,进而有156n n c c +≤,求出{}n c 的前n 项和的范围,即可求出结论.【详解】设{}max ,n n n c a b =,则0n c ≥,由三角不等式可知11111532326n n n n n n a a b a b c +=+≤+≤, 11111532326n n n n n n b a b a b c +=-≤+≤, 所以156n n c c +≤,设{}n c 的前n 项和为n H , 若0n c =时,则0n n n S T H ===, 存在0M >,使得n n S T M =<,若0n c ≠时,则156n n c c +≤,115[1()]66516nn c H c -≤<-, 取16M c =,,n n S M T M ∴<<. 故选:B. 【点睛】本题考查数列的前n 项和,构造数列转化为等比数列是解题的关键,作为选择题或直接取0,0n n a b ==即可得出答案,要注意特殊方法的选取,属于中档题.12.设0x >,则()2142f x x x =--的最大值为( )A .42-B .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.13.设不等式3412xx a +->-对所有的[1,2]x ∈均成立,则实数a 的取值范围是( )A .15a <-或47a >B .15a <-C .47a >或01a <<D .15a <-或1064a <<【答案】A 【解析】 【分析】根据不等式3412xx a +->-对所有的[1,2]x ∈均成立,取2x =时,可得2431a ->,解得15a <-或47a >,利用换元法把不等式换为281t a t ->-,分47a >和15a <-两种情况讨论2()81h t t t =+-的最大值即可求得实数a 的取值范围.【详解】解:因为不等式3412x x a +->-对所有的[1,2]x ∈均成立,当2x =时,312x +-有最大值31,不等式显然要成立,即2431a ->,解得15a <-或47a >,当[1,2]x ∈时,令2[2,4]xt =∈,则24[4,16]x t =∈,328[16,32]x t +=∈,所以3412xx a +->-等价于281t a t ->-,①当47a >时,即281a t t ->-在[2,4]t ∈恒成立, 即281()a t t h t >+-=,即求2()81h t t t =+-的最大值,max ()(4)47h t h ==,所以47a >;②当15a <-时,281t a t ->-在[2,4]t ∈恒成立, 即281()a t t f t <-+=,即求2()81f t t t =-+的最小值,min ()(4)15f t f ==-;综上:15a <-或47a >. 故选:A 【点睛】本题考查利用二次函数的最值求绝对值不等式中的参数问题,利用换元法是关键,属于中档题.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.已知,,a b c R +∈ ,则()()()222222a abc b b ac c c ab -+-+- 的正负情况是( )A .大于零B .大于等于零C .小于零D .小于等于零【答案】B 【解析】【分析】设0a b c >厖,所以333a b c 厖,根据排序不等式即可得出答案.【详解】设0a b c >厖,所以333a b c 厖根据排序不等式得333333a a b b c c a b b c c a ⋅+⋅+⋅++…又ab ac bc 厖,222a b c 厖,所以333222a b b c c a a bc b ca c ab ++++….所以444222a b c a bc b ca c ab ++++… 即()()()2222220aabc b b ac c c ab -+-+-….故选:B 【点睛】本题主要考查了排序不等式的应用,属于中档题.16.在平面直角坐标系中,定义1212(,)d P Q x x y y =-+-为两点()11,P x y ,()22,Q x y 之间的“折线距离”.则下列命题中:①若C 点在线段AB 上,则有(,)(,)(,)d A C d C B d A B +=②若点A ,B ,C 是三角形的三个顶点,则有(,)(,)(,)d A C d C B d A B +=. ③到(1,0),(1,0)M N -两点的“折线距离”相等的点的轨迹是直线0x =.④若A 为坐标原点,B 在直线0x y +-上,则(),d A B 的最小值为 真命题的个数为( ) A .1 B .2C .3D .4【答案】C 【解析】 【分析】根据“折线距离”的定义,证明①③④为真命题,②为假命题,由此确定正确选项. 【详解】对于①,C 点在线段AB 上,设C 点坐标为()00,x y ,0x 在12,x x 之间,0y 在12,y y 之间,不妨设102102,x x x y y y <<<<,则(,)(,)d A C d C B +=01012020x x y y x x y y -+-+-+-01012020x x y y x x y y =-+-+-+-21212121x x y y x x y y =-+-=-+-(),d A B =成立,故①正确.对于②,在三角形ABC 中,()()01012020,,d A C d C B x x y y x x y y +=-+-+-+-()()()()01200120x x x x y y y y ≥-+-+-+-()2121,x x y y d A B =-+-=,故②错误.对于③,到(1,0),(1,0)M N -两点的“折线距离”相等的点的集合是(){},|11x y x y x y ++=-+,即11x x +=-,即0x =.所以到(1,0),(1,0)M N -两点的“折线距离”相等的点的轨迹是直线0x =,即③正确. 对于④,设(),B x y ,则(),d A B 1212252525x x y y x x x x =-+-=+-≥+-=,即(),d A B 的最小值为25,故④正确.综上所述,正确的有①③④,共3个. 故选:C. 【点睛】本小题主要考查新定义运算的理解和运用,属于中档题.17.为使关于x 的不等式|x -1|+|x -2|≤a 2+a +1(a ∈R)的解集在R 上为空集,则a 的取值范围是( ) A .(0, 1) B .(-1, 0)C .(1, 2)D .(-∞, -1)【答案】B 【解析】由绝对值几何意义可知,最小值为1,则当,即时,满足题意18.已知函数()222,2log 1,2x x x f x x x ⎧-+≤=⎨->⎩,设12116n x x x ≤<<<≤L ,若()()()()()()12231n n f x f x f x f x f x f x M --+-++-≤L ,则M 的最小值为( )A .3B .4C .5D .6【答案】B 【解析】 【分析】作出函数的图象,由已知分段函数求得f (1)1=,f (2)0=,(16)3f =,等价于12231max [|()()||()()||()()|]n n M f x f x f x f x f x f x -∴≥-+-+⋯+-,再求出不等式右边的最大值即可得M 的最小值. 【详解】由222,2()log 1,2x x x f x x x ⎧-+=⎨->⎩„,得f (1)1=,f (2)0=,(16)3f =.12116n x x x <<⋯<Q 剟,12231|()()||()()||()()|n n M f x f x f x f x f x f x -∴-+-+⋯+-… 12231max[|()()||()()||()()|]n n M f x f x f x f x f x f x -∴≥-+-+⋯+-12231|()()||()()||()()||(1)(2)||(2)(16)=|10||30|4n n f x f x f x f x f x f x f f f f --+-+⋯+-≤-+--+-=∴4M ≥. 则M 的最小值为4. 故选:B . 【点睛】本题考查分段函数及其应用,考查三角绝对值不等式的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.19.设x ∈R ,则“|1|1x -<”是“220x x --<”的( )A .充分而不必要条件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【答案】A 【解析】1111102x x x -<⇔-<-<⇔<<,22012x x x --<⇒-<<,故为充分不必要条件.20.若,则不等式的解集为A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】由绝对值三角不等式的性质得出,由,得出,借助正弦函数图象可得出答案。
【高中数学】《不等式选讲》知识点汇总一、141.已知集合{|||2}A x x =≥,2{|30}B x x x =->,则A B =I ( ) A .∅B .{|3x x >或2}x ?C .{|3x x >或0}x <D .{|3x x >或0}x <【答案】B 【解析】 【分析】可以求出集合A ,B ,然后进行交集的运算即可. 【详解】∵A ={x |x ≤﹣2,或x ≥2},B ={x |x <0,或x >3}, ∴A ∩B ={x |x ≤﹣2,或x >3}. 故选:B . 【点睛】考查描述法的定义,绝对值不等式和一元二次不等式的解法,以及交集的运算.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.若不等式23x a x -≤+对任意[]0,2x ∈恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .()1,3-B .[]1,3-C .()1,3D .[]1,3【解析】 【分析】将不等式去掉绝对值符号,然后变量分离转为求函数的最值问题. 【详解】不等式23x a x -≤+去掉绝对值符号得323x x a x --≤-≤+,即3223x x a x a x --≤-⎧⎨-≤+⎩对任意[]0,2x ∈恒成立,变量分离得333a x a x ≤+⎧⎨≥-⎩,只需min max (33)(3)a x a x ≤+⎧⎨≥-⎩,即31a a ≤⎧⎨≥-⎩所以a 的取值范围是[]1,3- 故选:B 【点睛】本题考查绝对值不等式的解法和恒成立问题的处理方法,属于基础题.4.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.5.325x -≥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【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.6.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.7.已知a +b +c =1,且a , b , c >0,则 222a b b c a c +++++ 的最小值为( ) A .1 B .3C .6D .9【答案】D 【解析】2221,a b c a b b c c a ++=∴+++++Q ()1112++a b c a b b c c a ⎛⎫=⋅++ ⎪+++⎝⎭()()()()21111119a b b c c a a b b c c a ⎛⎫⎡⎤=+++++⋅++≥++= ⎪⎣⎦+++⎝⎭,当且仅当13a b c ===时等号成立,故选D.【易错点晴】本题主要考查利用基本不等式求最值,属于难题.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用≥或≤时等号能否同时成立).8.2018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.记无穷数列21n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的各项的和222111123S n L L =+++++,那么下列结论正确的是( ) A .413S << B .5443S << C .322S << D .2S >【答案】C 【解析】 【分析】由2n ≥时,()2111111n n n n n<=---,由裂项相消求和以及不等式的性质可得2S <,排除D ,再由前3项的和排除A ,B ,从而可得到结论. 【详解】由2n ≥时,()2111111n n n n n<=---, 可得222111111111...11...232231n S n n n =++++<+-+-++--12n=-, n →+∞时,2S →,可得2S <,排除D ,由22111341123363++=+>,可排除,A B ,故选C. 【点睛】本题主要考查裂项相消法求数列的和,以及放缩法和排除法的应用,属于中档题. 用特例代替题设所给的一般性条件,得出特殊结论,然后对各个选项进行检验,从而做出正确的判断,这种方法叫做特殊法. 若结果为定值,则可采用此法. 特殊法是“小题小做”的重要策略,排除法解答选择题是高中数学一种常见的解题思路和方法,这种方法即可以提高做题速度和效率,又能提高准确性.9.设集合{}1,R A x x a x =-<∈,{}15,R B x x x =<<∈.若A B =∅I ,则实数a 的取值范围是()A .{}06a a ≤≤B .{}64a a a ≤≥或C .{}06a a a ≤≥或D .{}24a a ≤≤【答案】C 【解析】 【分析】根据公式()0x a a a x a <>⇔-<<解出集合A ,再根据交集的运算即可列出关系式,求解即可。
【最新】《不等式》专题解析一、选择题1.已知x ,y 满足约束条件02340x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,若z ax y =+的最大值为4,则a =( )A .2B .12C .-2D .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AOB V 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.2.若33log (2)1log a b ab +=+42a b +的最小值为( )A .6B .83C .163D .173【答案】C 【解析】 【分析】由33log (2)1loga b ab +=+213b a+=,且0,0a b >>,又由12142(42)3a b a b b a ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,展开之后利用基本不等式,即可得到本题答案.【详解】因为3log (2)1a b +=+()()3333log 2log 3log log 3a b ab ab +=+=,所以,23a b ab +=,等式两边同时除以ab 得213b a+=,且0,0a b >>,所以12118211642(42)()(8)(83333a b a b a b b a b a +=++=++≥+=, 当且仅当82a b b a=,即2b a =时取等号,所以42a b +的最小值为163.故选:C. 【点睛】本题主要考查利用基本不等式求最值,其中涉及对数的运算,考查计算能力,属于中等题.3.设x ,y 满足约束条件21210x y x y x y +≤⎧⎪+≥-⎨⎪-≤⎩,若32z x y =-+的最大值为n,则2nx ⎛ ⎝的展开式中2x 项的系数为( ) A .60 B .80C .90D .120【答案】B 【解析】 【分析】画出可行域和目标函数,根据平移得到5n =,再利用二项式定理计算得到答案. 【详解】如图所示:画出可行域和目标函数,32z x y =-+,即322zy x =+,故z 表示直线与y 截距的2倍, 根据图像知:当1,1x y =-=时,32z x y =-+的最大值为5,故5n =.52x ⎛ ⎝展开式的通项为:()()35552155221rr r r r r r r T C x C x---+⎛=⋅=⋅⋅-⋅ ⎝, 取2r =得到2x 项的系数为:()225252180C -⋅⋅-=.故选:B .【点睛】本题考查了线性规划求最值,二项式定理,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.4.在下列函数中,最小值是2的函数是( ) A .()1f x x x=+ B .1cos 0cos 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭C .()223f x x =+D .()42xx f x e e=+- 【答案】D 【解析】 【分析】根据均值不等式和双勾函数依次计算每个选项的最小值得到答案. 【详解】 A. ()1f x x x=+,()122f -=-<,A 错误; B. 1cos 0cos 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,故()cos 0,1x ∈,2y >,B 错误; C. ()2222333f x x x x ==+++233x +,故()43f x ≥,C 错误; D. ()422422xx f x e e =+-≥=,当4xxe e =,即ln 2x =时等号成立,D 正确. 故选:D . 【点睛】本题考查了均值不等式,双勾函数求最值,意在考查学生的计算能力和应用能力.5.已知,x y 满足约束条件23023400x y x y y -+≥⎧⎪-+≤⎨⎪≥⎩,若目标函数2z mx ny =+-的最大值为1(其中0,0m n >>),则112m n+的最小值为( ) A .3 B .1C .2D .32【答案】D 【解析】 【分析】画出可行域,根据目标函数z 的最大值求得,m n 的关系式23m n +=,再利用基本不等式求得112m n +的最小值. 【详解】画出可行域如下图所示,由于0,0m n >>,所以基准直线0mx ny +=的斜率为负数,故目标函数在点()1,2A 处取得最大值,即221m n +-=,所以23m n +=.()111111515193222323232322n m n m m n m n m n m n m n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⨯+⨯+=⨯++≥⨯+⋅=⨯= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,当且仅当,1n m m n m n ===时等号成立,所以112m n +的最小值为32. 故选:D【点睛】本小题主要考查根据目标函数的最值求参数,考查基本不等式求最值,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.6.设实数满足条件则的最大值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C 【解析】 【分析】画出可行域和目标函数,根据目标函数的几何意义平移得到答案. 【详解】如图所示:画出可行域和目标函数,,即,表示直线在轴的截距加上1,根据图像知,当时,且时,有最大值为.故选:.【点睛】本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.7.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 .33,⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .2323,⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .23⎫+∞⎪⎪⎝⎭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3t <-或3t >. 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.8.已知函数24,0()(2)1,0x x f x xx x ⎧+>⎪=⎨⎪+-≤⎩,若方程()20f x m -=恰有三个不同的实数根,则实数m 的取值范围是( )A .(2,)+∞B .(4,)+∞C .(2,4)D .(3,4)【答案】A 【解析】 【分析】画出函数()f x 的图象,再根据基本不等式求解4y x x=+的最小值,数形结合求解即可. 【详解】画出函数()f x 的图象,如图所示.当0x >时,4()4f x x x=+….设()2g x m =,则方程()20f x m -=恰有三个不同的实数根,即()f x 和()2g x m =的图象有三个交点.由图象可知,24m >,即2m >,故实数m 的取值范围是(2,)+∞.故选:A 【点睛】本题考查分段函数的性质和图象以及函数的零点,考查数形结合以及化归转化思想.9.设a b c ,,为非零实数,且a c b c >>,,则( ) A .a b c +> B .2ab c >C .a b2c +> D .112a b c+> 【答案】C 【解析】 【分析】取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误,根据不等式性质知C 正确,得到答案. 【详解】,a c b c >>,故2a b c +>,2a bc +>,故C 正确; 取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误; 故选:C . 【点睛】本题考查了不等式性质,意在考查学生对于不等式性质的灵活运用.10.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 .14π B .12πC .πD .32π 【答案】A 【解析】 【分析】画出约束条件的可行域,然后求解可行域的面积. 【详解】实数x ,y ,对任意实数m ,满足2221222(1)()1x y m x y m x y m --⎧⎪++⎨⎪-+-⎩………的可行域如图:可行域是扇形,14个圆,面积为:211144ππ⨯⨯=.故选:A .【点睛】本题考查线性规划的应用,考查数形结合以及计算能力,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.11.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,22222a b a 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.12.已知点()2,1A ,O 是坐标原点,点(), P x y 的坐标满足:202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,设z OP OA =⋅u u u r u u u r,则z 的最大值是( )A .2B .3C .4D .5【答案】C 【解析】 【分析】画出约束条件的可行域,转化目标函数的解析式,利用目标函数的最大值,判断最优解,代入约束条件求解即可. 【详解】解:由不等式组202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩可知它的可行域如下图:Q ()2,1A ,(), P x y∴2z OP OA x y =⋅=+u u u r u u u r,可图知当目标函数图象经过点()1,2B 时,z 取最大值,即24z x y =+=.故选:C. 【点睛】本题考查线性规划的应用,考查转化思想以及数形结合思想的应用,属于中档题.13.若、a b 均为实数,则“()0->ab a b ”是“0a b >>”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】B 【解析】 【分析】通过列举,和推理证明可以推出充要性. 【详解】若()0ab a b ->中,取12a b --=,=,则推不出0a b >>; 若0a b >>,则0a b ->,则可得出()0ab a b ->; 故“()0ab a b ->”是“0a b >>”的必要不充分条件, 故选:B. 【点睛】本题考查充分必要不条件的定义以及不等式的性质,可通过代入特殊值解决.14.若均不为1的实数a 、b 满足0a b >>,且1ab >,则( ) A .log 3log 3a b > B .336a b +>C .133ab a b ++>D .b a a b >【答案】B 【解析】 【分析】举反例说明A,C,D 不成立,根据基本不等式证明B 成立. 【详解】当9,3a b ==时log 3log 3a b <; 当2,1a b ==时133ab a b ++=; 当4,2a b ==时b a a b =;因为0a b >>,1ab >,所以336a b +>=>>,综上选B. 【点睛】本题考查比较大小,考查基本分析论证能力,属基本题.15.已知正数x ,y 满足144x y+=,则x y +的最小值是( ) A .9 B .6C .94D .52【答案】C 【解析】 【分析】 先把x y +转化成114()4x y x y ⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⎭,展开后利用均值不等式即可求解. 【详解】Q 正数x ,y 满足144x y+=,1141419()1454444y x x y x y x y x y ⎛⎛⎫⎛⎫∴+=+⋅+=++++= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝…, 当且仅当4144y xx yx y⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,即34x =,32y =时,取等号.故选:C 【点睛】本题主要考查了基本不等式在最值问题中的应用,基本不等式一定要把握好“一正,二定,三相等”的原则,属于基础题.16.若函数()sin 2x x f x e e x -=-+,则满足2(21)()0f x f x -+>的x 的取值范围为( ) A .1(1,)2- B .1(,1)(,)2-∞-+∞U C .1(,1)2-D .1(,)(1,)2-∞-⋃+∞【答案】B 【解析】 【分析】判断函数()f x 为定义域R 上的奇函数,且为增函数,再把()()2210f x f x -+>化为221x x ->-,求出解集即可.【详解】解:函数()sin2xxf x e ex -=-+,定义域为R ,且满足()()sin 2xx f x ee x --=-+- ()()sin2x x e e xf x -=--+=-,∴()f x 为R 上的奇函数; 又()'2cos222cos20xxf x e ex x x -=++≥+≥恒成立,∴()f x 为R 上的单调增函数;又()()2210f x f x -+>,得()()()221f xf x f x ->-=-,∴221x x ->-, 即2210x x +->, 解得1x <-或12x >, 所以x 的取值范围是()1,1,2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭.故选B . 【点睛】本题考查了利用定义判断函数的奇偶性和利用导数判断函数的单调性问题,考查了基本不等式,是中档题.17.已知实数x y ,满足1030350x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩,则()22(4)2z x y =-+-的最小值为( )AB .5C .3D .52【答案】D 【解析】 【分析】由题意作出其平面区域,22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方,求阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方最小值即可. 【详解】解:由题意作出实数x ,y 满足1030350x y x y x y -+⎧⎪+-⎨⎪--⎩………平面区域, 22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方, 则22(4)(2)z x y =-+-的最小值为P 到350x y --=的距离的平方, 解得,2222523(1)d -⎛⎫+⎪= ⎝⎭=⎪; 所以min 52z =故选:D .【点睛】本题考查了简单线性规划,作图要细致认真,用到了表达式的几何意义的转化,属于中档题.18.已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y 的最小值是 A .3 B .4 C .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 ∴+≥19.设x ,y 满足约束条件则的最大值与最小值的比值为( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】作出不等式组所表示的可行域,平移直线,观察直线在轴上取得最大值和最小值时相应的最优解,再将最优解代入目标函数可得出最大值和最小值,于此可得出答案。
高三数学(理)解不等式知识精讲 人教版一. 本周教学内容:解不等式二. 重点、难点:1. 高次不等式、序轴标根法2. 分式不等式通分,同解变形成高次不等式3. 指数不等式)()(x g x f a a >)()(),1()()()1,0(x g x f a x g x f a >⇒+∞∈<⇒∈ 4. 对称不等式)(log )(log x g x f a a >)1,0(∈a 0)()(>>x f x g),1(+∞∈a 0)()(>>x g x f【典型例题】[例1] 解不等式:(1)0344234<--x x x(2)0)2()1()1)(2(32≤--++x x x x (3)21x x> (4)51111+>++x x x (5)2432+>--x x x (6)12)12()12(2--+>-x xx(7)0321622<+-+x x (8))102(log )43(log 2.022.0+<--x x x 解: (1))23,0()0,21(⋃-(2)]2,1[}1{]2,(⋃-⋃--∞ (3)0)1)(1(2<++-xx x x (0,1) (4)0)5)(1(5102>++++x x x x x ),0()525,1()5,525(+∞⋃+--⋃--- (5)),102()31,31()102,(+∞+⋃+-⋃--∞(6)12)12()12(2--+>+x x x122->-x x x )215,251(-+-(7)0344)4(2<+⋅-x x )3log ,0(4 (8)0102432>+>--x x x ),7()2,5(+∞⋃--[例2] 解不等式(1)123)3(2+≤+--+x x k x k x (2)0)(log log 2>+kx x x kx )1,0(∈k(3))()]1([)1(222b a x b ax x b x a ≠-+≥-+解: (1)02)23(≥+++x k kx ①0=k 解为(+∞-,2)②0>k 0223≥+++x k k x ⎪⎩⎪⎨⎧-≠≥+++20)2)(23(x x k k x ∵22323-<--=+-k k k ∴),2(]23,(+∞-⋃---∞k③0<k ⎪⎩⎪⎨⎧-≠≤+++20)2)(23(x x k k x 223-=+-k k 2-=k <1> )2,(--∞∈k )2,23[---∈kx <2> 2-=k φ<3> )0,2(-∈k ]23,2(kx ---∈ (2)k x 1≠1≠x 0>x ∴0)(log 2)(log 1>+kx kx x x ∴0)(log )(log 212>+kx kx x x ∴0)(log >kx x 0log 1>+k x 0log 11>+x k 1log 1->x k ∴0log >x k 或kx k k 1log 1log =-< ∴),1()1,0(+∞⋃∈kx (3)2222222)1()1(2x b x abx x a x b b x a -+-+≥-+∴0)()(22≤--x x b a 02≤-x x 10≤≤x[例3] 已知不等式0)32()(<-++b a x b a 的解为43->x ,解不等式2)2(2+-x b a )1(--b a 0)2(>-+a x解:a b x b a 23)(-<+ 解为43->x ∴0<+b a 4323-=+-b a a b ∴03<=b a ∴0)23()24(2>-+-+b x b bx 0)23()24(2<-+-+b x b x 0)23)(1(<-++bx x ∵b 231+-≥-∴)1,23(-+-∈bx[例4] ),0(+∞∈x 时,不等式0232222>--++m m mx x 恒成立,求m 取值X 围。
高中数学《不等式》知识点归纳一、选择题1.已知实数x 、y 满足约束条件103300x y x y y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最大值为( )A .1-B .2C .7D .8【答案】C【解析】【分析】作出不等式组表示的平面区域,作出目标函数对应的直线,结合图象知当直线过点C 时,z 取得最大值. 【详解】解:作出约束条件表示的可行域是以(1,0),(1,0),(2,3)-为顶点的三角形及其内部,如下图表示:当目标函数经过点()2,3C 时,z 取得最大值,最大值为7.故选:C.【点睛】本题主要考查线性规划等基础知识;考查运算求解能力,数形结合思想,应用意识,属于中档题.2.若33log (2)1loga b ab +=+42a b +的最小值为( ) A .6B .83C .163D .173 【答案】C【解析】【分析】 由33log (2)1log a b ab +=+213b a+=,且0,0a b >>,又由12142(42)3a b a b b a ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,展开之后利用基本不等式,即可得到本题答案. 【详解】因为33log (2)1log a b ab +=+,即()()3333log 2log 3log log 3a b ab ab +=+=, 所以,23a b ab +=,等式两边同时除以ab 得213b a +=,且0,0a b >>, 所以12118211642(42)()(8)(8216)3333a b a b a b b a b a +=++=++≥+=, 当且仅当82a b b a=,即2b a =时取等号,所以42a b +的最小值为163. 故选:C.【点睛】 本题主要考查利用基本不等式求最值,其中涉及对数的运算,考查计算能力,属于中等题.3.在平面直角坐标系中,不等式组20{200x y x y y +-≤-+≥≥,表示的平面区域的面积是( )A .42B .4C .22D .2【答案】B【解析】试题分析:不等式组表示的平面区域如图所示的三角形ABC 及其内部.可得,A (2,0),B (0,2),C (-2,0),显然三角形ABC 的面积为.故选B .考点:求不等式组表示的平面区域的面积.4.已知,x y 满足约束条件23023400x y x y y -+≥⎧⎪-+≤⎨⎪≥⎩,若目标函数2z mx ny =+-的最大值为1(其中0,0m n >>),则112m n +的最小值为( ) A .3 B .1 C .2 D .32 【答案】D【解析】【分析】 画出可行域,根据目标函数z 的最大值求得,m n 的关系式23m n +=,再利用基本不等式求得112m n+的最小值. 【详解】 画出可行域如下图所示,由于0,0m n >>,所以基准直线0mx ny +=的斜率为负数,故目标函数在点()1,2A 处取得最大值,即221m n +-=,所以23m n +=.()111111515193222323232322n m n m m n m n m n m n m n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=⨯+⨯+=⨯++≥⨯+⋅=⨯= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,当且仅当,1n m m n m n ===时等号成立,所以112m n +的最小值为32. 故选:D【点睛】本小题主要考查根据目标函数的最值求参数,考查基本不等式求最值,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.5.已知函数())22log 1f x x x =+,若对任意的正数,a b ,满足()()310f a f b +-=,则31a b+的最小值为( ) A .6B .8C .12D .24【答案】C【解析】【分析】先确定函数奇偶性与单调性,再根据奇偶性与单调性化简方程得31a b +=,最后根据基本不等式求最值.【详解】0,x x x x ≥-=所以定义域为R , 因为()2log f x =,所以()f x 为减函数因为()2log f x =,())2log f x x -=,所以()()()f x f x f x =--,为奇函数,因为()()310f a f b +-=,所以()()1313f a f b a b =-=-,,即31a b +=, 所以()3131936b a a b a b a b a b⎛⎫+=++=++ ⎪⎝⎭,因为96b a a b +≥=, 所以3112a b +≥(当且仅当12a =,16b =时,等号成立),选C. 【点睛】 本题考查函数奇偶性与单调性以及基本不等式求最值,考查基本分析求解能力,属中档题.6.已知0a b >>,则下列不等式正确的是( )A .ln ln a b b a ->-B .|||b a <C .ln ln a b b a -<-D .|||b a ->【答案】C【解析】【分析】利用特殊值代入法,作差比较法,排除不符合条件的选项,即可求解,得到答案.【详解】由题意,因为0a b >>,取,1a e b ==,则ln 0,ln a b b a e -=-=,1b a e ==-,可排除A 、D 项;取11,49a b ==711812b a ==,可排除B 项; 因为满足0a b >>条件的排除法,可得A 、B 、D 是错误的.故选:C .【点睛】本题主要考查了不等式与不等关系,以及不等式的的基本性质,其中解答中合理赋值,代入排除是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.7.在ABC V 中,,,a b c 分别为A ∠,B Ð,C ∠所对的边,函数2232()13a c f x x bx x +-=+++的导函数为()f x ',当函数[]()ln ()g x f x '=的定义域为R 时,B Ð的取值范围为( ) A .,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .,6ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C .2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .0,6π⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】D【解析】【分析】首先求出函数的导数,依题意即222()3203a c f x x bx +-'=++>恒成立,所以()222(2)40b a c ∆=-+-<,再结合余弦定理即可求出B 的取值范围;【详解】解:因为2232()13a c f x x bx x +-=+++,所以222()323a c f x x bx +-'=++,若()g x 的定义域为R,则有()222(2)40b a c ∆=-+-<,即222a c b +->,结合余弦定理,222cos 22a cb B ac +-=>,故0,6B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故选:D. 【点睛】本题考查导数的计算,对数函数的定义域以及不等式恒成立问题,属于中档题.8.已知点()4,3A ,点B 为不等式组00260y x y x y ≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩所表示平面区域上的任意一点,则AB 的最小值为( )A .5B.5 CD【答案】C【解析】【分析】作出不等式组所表示的平面区域,标出点A 的位置,利用图形可观察出使得AB 最小时点B 的位置,利用两点间的距离公式可求得AB 的最小值.【详解】作出不等式组00260y x y x y ≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩所表示的平面区域如下图所示: 联立0260x y x y -=⎧⎨+-=⎩,解得22x y =⎧⎨=⎩, 由图知AB 的最小值即为()4,3A 、()2,2B 两点间的距离,所以AB ()()2242325-+-=故选:C .【点睛】本题考查目标函数为两点之间的距离的线性规划问题,考查数形结合思想的应用,属中等题.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.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 .2B .4C .6D .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2R =,所以体对角线为2, 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.11.已知实数x y ,满足1030350x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩,则()22(4)2z x y =-+-的最小值为( ) AB .5C .3D .52【答案】D【解析】【分析】由题意作出其平面区域,22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方,求阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方最小值即可.【详解】 解:由题意作出实数x ,y 满足1030350x y x y x y -+⎧⎪+-⎨⎪--⎩………平面区域, 22(4)(2)z x y =-+-可看成阴影内的点到点(4,2)P 的距离的平方,则22(4)(2)z x y =-+-的最小值为P 到350x y --=的距离的平方,解得,2252d ⎛⎫==; 所以min 52z =故选:D .【点睛】本题考查了简单线性规划,作图要细致认真,用到了表达式的几何意义的转化,属于中档题.12.某企业生产甲、乙两种产品,销售利润分别为2千元/件、1千元/件.甲、乙两种产品都需要在A B 、两种设备上加工,生产一件甲产品需用A 设备2小时,B 设备6小时;生产一件乙产品需用A 设备3小时,B 设备1小时. A B 、两种设备每月可使用时间数分别为480小时、960小时,若生产的产品都能及时售出,则该企业每月利润的最大值为( ) A .320千元B .360千元C .400千元D .440千元 【答案】B【解析】设生产甲、乙两种产品x 件,y 件时该企业每月利润的最大值,由题意可得约束条件: 2348069600,0,x y x y x y x N y N+≤⎧⎪+≤⎪⎨≥≥⎪⎪∈∈⎩, 原问题等价于在上述约束条件下求解目标函数2z x y =+的最大值.绘制目标函数表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可知:目标函数在点()150,60B 处取得最大值:max 2215060360z x y =+=⨯+=千元. 本题选择B 选项.点睛:含有实际背景的线性规划问题其解题关键是找到制约求解目标的两个变量,用这两个变量建立可行域和目标函数,在解题时要注意题目中的各种相互制约关系,列出全面的制约条件和正确的目标函数.13.已知实数x ,y 满足20x y >>,且11122x y x y+=-+,则x y +的最小值为( ). A .335+ B .4235+ C .2435+ D 343+ 【答案】B【解析】【分析】 令22x y m x y n-=⎧⎨+=⎩,用,m n 表示出x y +,根据题意知111m n +=,利用1的代换后根据基本不等式即可得x y +的最小值.【详解】20,20,20x y x y x y >>∴->+>Q ,令22x y m x y n -=⎧⎨+=⎩,解得2525m n x n my +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,则0,0m n >>,111m n +=, 223111555m n n m n m x y m n +-+⎛⎫⎛⎫∴+=+⨯=⨯+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭131313(42)55n m nm m n m n⎛⎫=⨯+++≥⨯+⋅ ⎪⎝⎭ 423+= 当且仅当3n m m n =,即3m n =,即23(2)x y x y -=+ 即97333,1515x y +-==时取等号. 故选:B .【点睛】本题主要考查的是利用基本不等式求最值的问题,换元后根据1的代换是解题的关键,考查学生的计算能力,是中档题.14.已知x ,y 满足约束条件02340x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,若z ax y =+的最大值为4,则a =( )A .2B .12C .-2D .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AOB V 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.15.若、a b 均为实数,则“()0->ab a b ”是“0a b >>”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】B【解析】【分析】通过列举,和推理证明可以推出充要性.【详解】 若()0ab a b ->中,取12a b --=,=,则推不出0a b >>; 若0a b >>,则0a b ->,则可得出()0ab a b ->;故“()0ab a b ->”是“0a b >>”的必要不充分条件,故选:B.【点睛】本题考查充分必要不条件的定义以及不等式的性质,可通过代入特殊值解决.16.已知在锐角ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos cos b C c B =,则111tan tan tan A B C ++的最小值为( )A .3BC .3D .【答案】A【解析】【分析】先根据已知条件,把边化成角得到B,C 关系式,结合均值定理可求.【详解】∵2cos cos b C c B =,∴2sin cos sinCcos B C B =,∴tan 2tan C B =.又A B C π++=,∴()()tan tan tan A B C B C π=-+=-+⎡⎤⎣⎦22tan tan 3tan 3tan 1tan tan 12tan 2tan 1B C B B B C B B +=-=-=---, ∴21112tan 111tan tan tan 3tan tan 2tan B A B C B B B -++=++27tan 36tan B B =+.又∵在锐角ABC ∆中, tan 0B >,∴27tan 36tan 3B B +≥=,当且仅当tan 2B =时取等号,∴min111tan tan tan A B C ⎛⎫++= ⎪⎝⎭ A. 【点睛】本题主要考查正弦定理和均值定理,解三角形时边角互化是求解的主要策略,侧重考查数学运算的核心素养.17.若均不为1的实数a 、b 满足0a b >>,且1ab >,则( )A .log 3log 3a b >B .336a b +>C .133ab a b ++>D .b a a b > 【答案】B【解析】【分析】举反例说明A,C,D 不成立,根据基本不等式证明B 成立.【详解】当9,3a b ==时log 3log 3a b <; 当2,1a b ==时133ab a b ++=; 当4,2a b ==时b a a b =; 因为0a b >>,1ab >,所以336a b +>=>>,综上选B.【点睛】本题考查比较大小,考查基本分析论证能力,属基本题.18.若实数x ,y 满足不等式组11y x x y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,则2x y +的最小值是( )A .3B .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.19.若函数()sin 2x x f x e e x -=-+,则满足2(21)()0f x f x -+>的x 的取值范围为( )A .1(1,)2- B .1(,1)(,)2-∞-+∞UC .1(,1)2- D .1(,)(1,)2-∞-⋃+∞ 【答案】B【解析】【分析】 判断函数()f x 为定义域R 上的奇函数,且为增函数,再把()()2210f x f x -+>化为221x x ->-,求出解集即可.【详解】解:函数()sin2x x f x e e x -=-+,定义域为R ,且满足()()sin 2x x f x e e x --=-+- ()()sin2x x e e x f x -=--+=-,∴()f x 为R 上的奇函数;又()'2cos222cos20x x f x e e x x x -=++≥+≥恒成立,∴()f x 为R 上的单调增函数;又()()2210f x f x -+>, 得()()()221f x f x f x ->-=-,∴221x x ->-,即2210x x +->,解得1x <-或12x >,所以x 的取值范围是()1,1,2⎛⎫-∞-⋃+∞⎪⎝⎭. 故选B .【点睛】本题考查了利用定义判断函数的奇偶性和利用导数判断函数的单调性问题,考查了基本不等式,是中档题.20.若,x y 满足4,20,24,x y x y x y +≤⎧⎪-≥⎨⎪+≥⎩则4y x -的最大值为( ) A .72- B .52- C .32- D .1-【答案】D【解析】【分析】画出平面区域,结合目标函数的几何意义,求解即可.【详解】该不等式组表示的平面区域,如下图所示4y x-表示该平面区域中的点(),x y 与(0,4)A 确定直线的斜率 由斜率的性质得出,当区域内的点为线段AB 上任意一点时,取得最大值.不妨取84(,)33B 时,4y x -取最大值443183-=- 故选:D【点睛】本题主要考查了求分式型目标函数的最值,属于中档题.。
【最新】数学《不等式》复习知识点(1)一、选择题1.已知实数x ,y 满足20x y >>,且11122x y x y+=-+,则x y +的最小值为( ). A.35+ B.45+ C.25+ D.35+ 【答案】B 【解析】 【分析】令22x y m x y n-=⎧⎨+=⎩,用,m n 表示出x y +,根据题意知111m n +=,利用1的代换后根据基本不等式即可得x y +的最小值. 【详解】20,20,20x y x y x y >>∴->+>Q ,令22x y m x y n -=⎧⎨+=⎩,解得2525m n x n my +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,则0,0m n >>,111m n +=,223111555m n n m n m x y m n +-+⎛⎫⎛⎫∴+=+⨯=⨯+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭13113(455n m m n ⎛⎫=⨯+++≥⨯+ ⎪⎝⎭=当且仅当3n mm n=,即m =,即22)x y x y -=+即931515x y +==时取等号. 故选:B . 【点睛】本题主要考查的是利用基本不等式求最值的问题,换元后根据1的代换是解题的关键,考查学生的计算能力,是中档题.2.设a b c ,,为非零实数,且a c b c >>,,则( ) A .a b c +> B .2ab c >C .a b2c +> D .112a b c+> 【答案】C【解析】 【分析】取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误,根据不等式性质知C 正确,得到答案. 【详解】,a c b c >>,故2a b c +>,2a bc +>,故C 正确; 取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误; 故选:C . 【点睛】本题考查了不等式性质,意在考查学生对于不等式性质的灵活运用.3.已知点(2,0)M ,点P 在曲线24y x =上运动,点F 为抛物线的焦点,则2||||1PM PF -的最小值为( )A B .1)C .D .4【答案】D 【解析】 【分析】如图所示:过点P 作PN 垂直准线于N ,交y 轴于Q ,则11PF PN PQ -=-=,设(),P x y ,0x >,则2||4||1PM x PF x=+-,利用均值不等式得到答案.【详解】如图所示:过点P 作PN 垂直准线于N ,交y 轴于Q ,则11PF PN PQ -=-=,设(),P x y ,0x >,则()()22222224||||44||1x yx x PM P P M x F x Q P x x-+-+====+≥-,当4x x =,即2x =时等号成立. 故选:D .【点睛】本题考查了抛物线中距离的最值问题,意在考查学生的计算能力和转化能力.4.若,x y 满足约束条件360,60,1,x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩则z x y =-的最小值为( )A .4B .0C .2-D .4-【答案】D 【解析】 【分析】画出约束条件所表示的平面区域,结合图象确定目标函数的最优解,代入即可求解. 【详解】由题意,画出约束条件360601x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩所表示的可行域,如图所示,目标函数z x y =-,可化为直线y x z =-当直线y x z =-经过A 时,z 取得最小值, 又由3601x y y -+=⎧⎨=⎩,解得(3,1)A -,所以目标函数的最小值为min 314z =--=-. 故选:D .【点睛】本题主要考查简单线性规划求解目标函数的最值问题.其中解答中正确画出不等式组表示的可行域,利用“一画、二移、三求”,确定目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,及推理与计算能力.5.某企业生产甲、乙两种产品需用到A,B 两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用总量如下表所示.若生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得的最大利润为( )甲 乙 每天原料的可用总量 A(吨) 3 2 12 B(吨)128A .12万元B .16万元C .17万元D .18万元【答案】D 【解析】 【分析】根据条件列可行域与目标函数,结合图象确定最大值取法,即得结果. 【详解】设每天甲、乙产品的产量分别为x 吨、y 吨由已知可得3212,28,0,0,x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩目标函数34z x y =+,作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,可得目标函数在点P 处取得最大值,由28,3212,x y x y +=⎧⎨+=⎩得()2,3P ,则max 324318z =⨯+⨯=(万元).选D.【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.6.若,x y 满足约束条件360601x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则122y x ⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭的最小值为( )A .116B .18C .1D .2【答案】A 【解析】 【分析】画出约束条件所表示的可行域,结合指数幂的运算和图象确定出目标函数的最优解,代入即可求解. 【详解】由题意,画出约束条件360601x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩所表示的可行域,如图所示,其中可得(3,1)A -,(5,1)B ,(3,3)C ,因为1222yx x y -⎛⎫⋅= ⎪⎝⎭,令z x y =-,当直线y x z =-经过A 时,z 取得最小值,所以z 的最小值为min 314z =--=-,则1222yx x y -⎛⎫⋅= ⎪⎝⎭的最小值为41216-=. 故选:A .【点睛】本题主要考查简单线性规划求解目标函数的最值问题.其中解答中正确画出不等式组表示的可行域,利用“一画、二移、三求”,确定目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,及推理与计算能力.7.已知实数x ,y 满足不等式||2x y +≥,则22x y +最小值为( )A .2B .4C .22D .8【答案】B 【解析】 【分析】先去掉绝对值,画出不等式所表示的范围,再根据22x y +表示圆心在原点的圆求解其最小圆的半径的平方,即可求解. 【详解】 由题意,可得当0y ≥时,2x y +≥ (2)当0y <时,2x y -≥如图所示,画出的图形,可得不等式表示的就是阴影部分的图形, 又由22xy +最小值即为原点到直线的垂线段的长度的平方,又由2222211d -==+,所以24d =,即22xy +最小值为4.故选:B .【点睛】本题主要考查了线性规划的知识,以及点到直线的距离公式的应用,着重考查了数形结合思想,以及计算能力.8.已知x、y满足约束条件122326x yx yx y+≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩,若22z x y=+,则实数z的最小值为()A 2B.25C.12D.2【答案】C【解析】【分析】作出不等式组所表示的可行域,利用目标函数的几何意义求出22x y+的最小值,进而可得出实数z的最小值.【详解】作出不等式组122326x yx yx y+≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩所表示的可行域如下图所示,22z x y =+表示原点到可行域内的点(),x y 的距离的平方,原点到直线10x y +-=的距离的平方最小,()222min212x y⎛⎫+== ⎪ ⎪⎝⎭. 由于22z x y =+,所以,min 12z =. 因此,实数z 的最小值为12. 故选:C. 【点睛】本题考查线性规划中非线性目标函数最值的求解,考查数形结合思想的应用,属于中等题.9.已知不等式组y x y x x a ≤⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为9,若点, 则的最大值为( )A .3B .6C .9D .12【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】分析:先画出满足约束条件对应的平面区域,利用平面区域的面积为9求出3a =,然后分析平面区域多边形的各个顶点,即求出边界线的交点坐标,代入目标函数求得最大值. 详解:作出不等式组对应的平面区域如图所示:则(,),(,)A a a B a a -,所以平面区域的面积1292S a a =⋅⋅=, 解得3a =,此时(3,3),(3,3)A B -,由图可得当2z x y =+过点(3,3)A 时,2z x y =+取得最大值9,故选C.点睛:该题考查的是有关线性规划的问题,在求解的过程中,首先需要正确画出约束条件对应的可行域,之后根据目标函数的形式,判断z 的几何意义,之后画出一条直线,上下平移,判断哪个点是最优解,从而联立方程组,求得最优解的坐标,代入求值,要明确目标函数的形式大体上有三种:斜率型、截距型、距离型;根据不同的形式,应用相应的方法求解.10.对于函数()f x ,若12,x x 满足()()()1212f x f x f x x +=+,则称12,x x 为函数()f x 的一对“线性对称点”.若实数a 与b 和+a b 与c 为函数()3xf x =的两对“线性对称点”,则c的最大值为( ) A .3log 4 B .3log 41+C .43D .3log 41-【答案】D 【解析】 【分析】根据已知有333b c a b c a ++++=,可得13131ca b+=+-,只需求出3a b +的最小值,根据333a b a b +=+,利用基本不等式,得到3a b +的最小值,即可得出结论.【详解】依题意知,a 与b 为函数()3xf x =的“线性对称点”,所以33323323a b a b a b a b ++=+=≥⋅故34a b +≥(当且仅当a b =时取等号).又+a b 与c 为函数()3xf x =的“线性对称点,所以333b c a b c a ++++=,所以3143131313a b ca b a b +++==+≤--,从而c 的最大值为3log 41-. 故选:D. 【点睛】本题以新定义为背景,考查指数函数的运算和图像性质、基本不等式,理解新定义含义,正确求出c 的表达式是解题的关键,属于中档题.11.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 +≥=,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.【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.12.定义在R 上的函数()f x 对任意()1212,x x x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-,且函数(1)=-y f x 的图象关于(1,0)成中心对称,若s 满足不等式()()222323f s s f s s -+--+„,则s 的取值范围是( )A .13,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭B .[3,2]--C .[2,3)-D .[3,2]-【答案】D 【解析】 【分析】由已知可分析出()f x 在R 上为减函数且()y f x =关于原点对称,所以不等式等价于()()222323f s s f s s -+-+-„,结合单调性可得222323s s s s -+≥-+-,从而可求出s 的取值范围. 【详解】解:因为对任意()1212,x x x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-,所以()f x 在R 上为减函数;又(1)=-y f x 的图象关于(1,0)成中心对称,所以()y f x =关于原点对称, 则()()()222232323f s s f s s f s s -+--+=-+-„,所以222323s s s s -+≥-+-,整理得260s s +-≤,解得32s -≤≤. 故选:D. 【点睛】本题考查了函数的单调性,考查了函数的对称性,考查了一元二次不等式的求解.本题的关键是由已知得到函数的单调性和对称性,从而将不等式化简.13.已知函数1()cos 2(2)sin 2f x m x m x =+-,其中12m ≤≤,若函数()f x 的最大值记为()g m ,则()g m 的最小值为( )A .14-B .1C .D 1【答案】D 【解析】2()sin (2)sin 2mf x m x m x =-+-+,令sin [1,1]x t =∈-,则2(2)2my mt m t =-+-+,结合12m ≤≤可得()221122(2)31144t m m m g m y m m m=-+-===+-,再利用基本不等式即可得到答案.【详解】 由已知,221()(12sin )(2)sin sin (2)sin 22m f x m x m x m x m x =-+-=-+-+, 令sin [1,1]x t =∈-,则2(2)2my mt m t =-+-+,因为12m ≤≤, 所以对称轴为2111[0,]222m t m m -==-∈,所以 ()221122(2)3111144t m m m g m y m m m =-+-===+-≥=,当且仅当m =. 故选:D 【点睛】本题考查换元法求正弦型函数的最值问题,涉及到二次函数的最值、基本不等式的应用,考查学生的数学运算能力,是一道中档题.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.⎫+∞⎪⎪⎣⎭B .[)1,+∞C.)+∞D .[)2,+∞【答案】C 【解析】 【分析】假设直线l 方程,代入抛物线方程,利用韦达定理和直线方程求得M 点坐标,利用两点连线斜率公式和基本不等式可求得结果. 【详解】由抛物线方程知:()0,1F ,设直线l 的方程为()10y kx k =+>,代入抛物线方程得:2440x kx --=, 设点()11,A x y ,()22,B x y ,()00,M x y ,则124x x k +=,M Q 为线段AB 的中点,12022x x x k +∴==, M Q 在直线l 上,200121y kx k ∴=+=+,20021122OMy k k k x k k +∴===+≥=k =时取等号), 即直线OM斜率的取值范围为)+∞. 故选:C . 【点睛】本题考查直线与抛物线综合应用问题,涉及到利用基本不等式求解最值的问题;关键是能够结合韦达定理,利用一个变量表示出所求的斜率,进而利用基本不等式求得最值.15.已知直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,则实数k 的取值范围是( )A .12k >B .16k <-或12k > C .62k -<< D .1162k -<< 【答案】D 【解析】 【分析】联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,可解得交点坐标(,)x y ,由于直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限,可得00x y >⎧⎨>⎩,解得即可. 【详解】解:联立21122y kx k y x =++⎧⎪⎨=-+⎪⎩,解得24216121k x k k y k -⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩, Q 直线21y kx k =++与直线122y x =-+的交点位于第一象限, ∴2402161021kk k k -⎧>⎪⎪+⎨+⎪>⎪+⎩,解得:1162k -<<.故选:D . 【点睛】本题考查两直线的交点和分式不等式的解法,以及点所在象限的特征.16.实数,x y 满足020360x y x y x y -≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩,则2x y -的最大值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C 【解析】 【分析】画出可行域和目标函数,根据平移得到答案. 【详解】如图所示,画出可行域和目标函数,2z x y =-,则2y x z =-,z 表示直线与y 轴截距的相反数,根据平移知:当3,3x y ==时,2z x y =-有最大值为3. 故选:C .【点睛】本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.17.已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y 的最小值是 A .3 B .4 C .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.设m ,n 为正数,且2m n +=,则1312n m n ++++的最小值为( ) A .32B .53 C .74D .95【答案】D 【解析】 【分析】根据2m n +=,化简135112(1)(2)n m n m n ++=++++⋅+,根据均值不等式,即可求得答案; 【详解】 当2m n +=时,Q131111212n m n m n ++=++++++ 3511(1)(2)(1)(2)m n m n m n ++=+=++⋅++⋅+Q 21225(1)(2)24m n m n +++⎛⎫+⋅+≤= ⎪⎝⎭,当且仅当12m n +=+时,即3122m n ==,取等号, ∴139125n m n ++≥++. 故选:D 【点睛】本题主要考查了根据均值不等式求最值,解题关键是灵活使用均值不等式,注意要验证等号的是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.19.若圆1C :2224100x y mx ny +---=(m ,0n >)始终平分圆2C :()()22112x y +++=的周长,则12m n+的最小值为( ) A .92B .9C .6D .3【答案】D 【解析】 【分析】把两圆的方程相减,得到两圆的公共弦所在的直线l 的方程,由题意知圆2C 的圆心在直线l 上,可得()123,213m n m n +=∴+=,再利用基本不等式可求最小值. 【详解】把圆2C :()()22112x y +++=化为一般式,得22220x y x y +++=,又圆1C :2224100x y mx ny +---=(m ,0n >),两圆的方程相减,可得两圆的公共弦所在的直线l 的方程:()()12150m x n y ++++=.Q 圆1C 始终平分圆2C 的周长,∴圆心()21,1C --在直线l 上,()()12150m n ∴-+-++=,即()123,213m n m n +=∴+=. ()112225331212121n m m n m n m n m n m n ⎛⎫⎛⎫∴+=+⨯=+⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫+=++ ⎪⎝⎝⎭⎭()115522333⎛≥+=+⨯= ⎝. 当且仅当2322m n n m mn +=⎧⎪⎨=⎪⎩即1m n ==时,等号成立.12m n ∴+的最小值为3. 故选:D . 【点睛】本题考查两圆的位置关系,考查基本不等式,属于中档题.20.已知变量,x y 满足2402400x y x y x +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则24x y --的最小值为( )AB .8 CD .163【答案】D 【解析】 【分析】24x y --=表示点(,)x y 到直线240x y --=的距离,作出可行域,数形结合即可得到答案. 【详解】因为24x y --=,所以24x y --可看作为可行域内的动点到直线240x y --=的距离的5倍,如图所示,点44(,)33A 到直线240x y --=的距离d 最小,此时224424333512d -⨯-==+ 所以24x y --1653d =. 故选:D. 【点睛】本题考查目标函数的含绝对值的线性规划问题,考查学生数形结合与转化与化归的思想,是一道中档题.。
【高中数学】数学《不等式》复习知识点一、选择题1.若、a b 均为实数,则“()0->ab a b ”是“0a b >>”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】B 【解析】 【分析】通过列举,和推理证明可以推出充要性. 【详解】若()0ab a b ->中,取12a b --=,=,则推不出0a b >>; 若0a b >>,则0a b ->,则可得出()0ab a b ->; 故“()0ab a b ->”是“0a b >>”的必要不充分条件, 故选:B. 【点睛】本题考查充分必要不条件的定义以及不等式的性质,可通过代入特殊值解决.2.若直线过点,则的最小值等于( )A .5B .C .6D .【答案】C 【解析】∵直线过点,∴,∴,∵,∴,,,当且仅当时,等号成立,故选C.点睛:本题主要考查了基本不等式.基本不等式求最值应注意的问题(1)使用基本不等式求最值,其失误的真正原因是对其前提“一正、二定、三相等”的忽视.要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可.(2)在运用基本不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”“定”“等”的条件.3.在平面直角坐标系中,不等式组20{200x y x y y +-≤-+≥≥,表示的平面区域的面积是( )A .42B .4C .22D .2【答案】B 【解析】试题分析:不等式组表示的平面区域如图所示的三角形ABC 及其内部.可得,A (2,0),B (0,2),C (-2,0),显然三角形ABC 的面积为.故选B .考点:求不等式组表示的平面区域的面积.4.在下列函数中,最小值是2的函数是( ) A .()1f x x x=+ B .1cos 0cos 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭C .()223f x x =+D .()42xx f x e e=+- 【答案】D 【解析】 【分析】根据均值不等式和双勾函数依次计算每个选项的最小值得到答案. 【详解】 A. ()1f x x x=+,()122f -=-<,A 错误; B. 1cos 0cos 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,故()cos 0,1x ∈,2y >,B 错误; C. ()2222333f x x x x ==+++233x +,故()33f x ≥,C 错误; D. ()422422xx f x e e =+-≥=,当4xxe e =,即ln 2x =时等号成立,D 正确. 故选:D . 【点睛】本题考查了均值不等式,双勾函数求最值,意在考查学生的计算能力和应用能力.5.关于x 的不等式0ax b ->的解集是(1,)+∞,则关于x 的不等式()(3)0ax b x +->的解集是( ) A .(,1)(3,)-∞-+∞U B .(1,3)- C .(1,3) D .(,1)(3,)-∞+∞U【答案】A 【解析】 【分析】由0ax b ->的解集,可知0a >及1ba=,进而可求出方程()()30ax b x +-=的解,从而可求出()()30ax b x +->的解集. 【详解】由0ax b ->的解集为()1,+?,可知0a >且1ba=, 令()()30ax b x +-=,解得11x =-,23x =,因为0a >,所以()()30ax b x +->的解集为()(),13,-∞-+∞U , 故选:A. 【点睛】本题考查一元一次不等式、一元二次不等式的解集,考查学生的计算求解能力与推理能力,属于基础题.6.若实数,,a b c ,满足222a b a b ++=,2222a b c a b c ++++=,,则c 的最大值是( ) A .43B .2log 3C .25D .24log 3【答案】D 【解析】 【分析】利用基本不等式求出2a b +的最小值后可得221a b a b ++-的最大值,从而可得2c 的最大值,故可得c 的最大值. 【详解】因为222a b a b ++=,故222a b a b ++=≥= 整理得到24a b +≥,当且仅当1a b ==时等号成立.又因为2222a b c a b c ++++=,故2114211212133a b ca b a b +++==+≤+=--,当且仅当1a b ==时等号成立,故max 24log 3c =.故选:D.【点睛】本题考查基本不等式的应用以及指数不等式的解,应用基本不等式求最值时,需遵循“一正二定三相等”,如果多变量等式中有和式和积式的关系,则可利用基本不等式构造关于和式或积式的不等式,通过解不等式来求最值,求最值时要关注取等条件的验证.7.若,x y满足4,20,24,x yx yx y+≤⎧⎪-≥⎨⎪+≥⎩则4yx-的最大值为()A.72-B.52-C.32-D.1-【答案】D【解析】【分析】画出平面区域,结合目标函数的几何意义,求解即可.【详解】该不等式组表示的平面区域,如下图所示4yx-表示该平面区域中的点(),x y与(0,4)A确定直线的斜率由斜率的性质得出,当区域内的点为线段AB上任意一点时,取得最大值.不妨取84(,)33B时,4yx-取最大值443183-=-故选:D【点睛】本题主要考查了求分式型目标函数的最值,属于中档题.8.已知不等式240x ax-+≥对于任意的[1,3]x∈恒成立,则实数a的取值范围是()A.(,5]-∞B.[5,)+∞C.(,4]-∞D.[4,)+∞【答案】C【解析】若不等式240x ax -+≥对于任意的[1,3]x ∈恒成立,则4a x x≤+对于任意的[1,3]x ∈恒成立,∵当[1,3]x ∈时,4[4,5]x x+∈,∴4a ≤,即实数a 的取值范围是(,4]-∞,故选C .【方法点晴】本题主要考查利用导数求函数的最值以及不等式恒成立问题,属于难题.不等式恒成立问题常见方法:① 分离参数()a f x ≥恒成立(()max a f x ≥即可)或()a f x ≤恒成立(()min a f x ≤即可);② 数形结合(()y f x = 图象在()y g x = 上方即可);③ 讨论最值()min 0f x ≥或()max 0f x ≤恒成立;④ 讨论参数. 本题是利用方法 ① 求得a 的取值范围的.9.设a b c ,,为非零实数,且a c b c >>,,则( ) A .a b c +> B .2ab c >C .a b2c +> D .112a b c+> 【答案】C 【解析】 【分析】取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误,根据不等式性质知C 正确,得到答案. 【详解】,a c b c >>,故2a b c +>,2a bc +>,故C 正确; 取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误; 故选:C . 【点睛】本题考查了不等式性质,意在考查学生对于不等式性质的灵活运用.10.已知实数0x >,0y >,则“224x y +≤”是“1xy ≤”的( ) A .充要条件 B .必要不充分条件 C .充分不必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】 【分析】利用基本不等式和充分,必要条件的判断方法判断. 【详解】22x y +≥Q 且224x y+≤ ,422x y ∴≤≤⇒+≤ , 等号成立的条件是x y =,又2x y xy +≥Q ,0,0x y >>221xy xy ∴≤⇒≤ , 等号成立的条件是x y =,2241x y xy ∴+≤⇒≤,反过来,当12,3x y ==时,此时1xy ≤,但224x y +> ,不成立, ∴ “224x y +≤”是“1xy ≤”的充分不必要条件. 故选:C 【点睛】本题考查基本不等式和充分非必要条件的判断,属于基础题型.11.设x ,y 满足约束条件则的最大值与最小值的比值为( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【分析】作出不等式组所表示的可行域,平移直线,观察直线在轴上取得最大值和最小值时相应的最优解,再将最优解代入目标函数可得出最大值和最小值,于此可得出答案。
数学《不等式》知识点一、选择题1.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 .1 B .2 C .3 D .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 mm 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.2.若直线过点,则的最小值等于( )A .5B .C .6D .【答案】C 【解析】∵直线过点,∴,∴,∵,∴,,,当且仅当时,等号成立,故选C.点睛:本题主要考查了基本不等式.基本不等式求最值应注意的问题(1)使用基本不等式求最值,其失误的真正原因是对其前提“一正、二定、三相等”的忽视.要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可.(2)在运用基本不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”“定”“等”的条件.3.在下列函数中,最小值是2的函数是( )A .()1f x x x=+B .1cos 0cos 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭C .()2f x =D .()42xx f x e e=+- 【答案】D 【解析】 【分析】根据均值不等式和双勾函数依次计算每个选项的最小值得到答案. 【详解】 A. ()1f x x x=+,()122f -=-<,A 错误; B. 1cos 0cos 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,故()cos 0,1x ∈,2y >,B 错误;C. ()2f x ==,故()f x ≥,C 错误;D. ()4222xx f x e e =+-≥=,当4xxe e =,即ln 2x =时等号成立,D 正确. 故选:D . 【点睛】本题考查了均值不等式,双勾函数求最值,意在考查学生的计算能力和应用能力.4.给出下列五个命题,其中正确命题的个数为( )①命题“0x R ∃∈,使得20010x x ++<”的否定是“x R ∀∈,均有210x x ++<”;②若正整数m 和n 满足m n ≤2n ; ③在ABC ∆中 ,A B >是sin sin A B >的充要条件;④一条光线经过点()1,3P ,射在直线:10l x y ++=上,反射后穿过点()1,1Q ,则入射光线所在直线的方程为5340x y -+=;⑤已知32()f x x mx nx k =+++的三个零点分别为一椭圆、一双曲线、一抛物线的离心率,则m n k ++为定值. A .2 B .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.5.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.6.设变量,x y 满足约束条件0211x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩,则目标函数5z x y =+的最大值为( )A .2B .3C .4D .5【答案】D 【解析】 【分析】由约束条件画出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组得到最优解的坐标,代入目标函数得到答案. 【详解】根据约束条件0211x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩画出可行域如图:目标函数z =5x +y 可化为y =-5x +z ,即表示斜率为-5,截距为z 的动直线,由图可知,当直线5z x y =+过点()1,0A 时,纵截距最大,即z 最大,由211x y x y +=⎧⎨+=⎩得A (1,0)∴目标函数z =5x +y 的最小值为z =5 故选D【点睛】本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.7.已知实数x ,y 满足不等式||2x y +≥,则22x y +最小值为( )A .2B .4C .22D .8【答案】B 【解析】 【分析】先去掉绝对值,画出不等式所表示的范围,再根据22x y +表示圆心在原点的圆求解其最小圆的半径的平方,即可求解. 【详解】 由题意,可得当0y ≥时,2x y +≥ (2)当0y <时,2x y -≥如图所示,画出的图形,可得不等式表示的就是阴影部分的图形, 又由22xy +最小值即为原点到直线的垂线段的长度的平方,又由2222211d -==+,所以24d =,即22xy +最小值为4.故选:B .【点睛】本题主要考查了线性规划的知识,以及点到直线的距离公式的应用,着重考查了数形结合思想,以及计算能力.8.在ABC V 中,,,a b c 分别为A ∠,B Ð,C ∠所对的边,函数22323()13a c ac f x x bx x +-=+++的导函数为()f x ',当函数[]()ln ()g x f x '=的定义域为R 时,B Ð的取值范围为( )A .,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .,6ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .0,6π⎛⎫⎪⎝⎭【答案】D 【解析】 【分析】首先求出函数的导数,依题意即2223()3203a c acf x x bx +-'=++>恒成立,所以()222(2)430b a c ac ∆=-+-<,再结合余弦定理即可求出B 的取值范围;【详解】解:因为22323()13a c acf x x bx x +-=+++,所以2223()323a c acf x x bx +-'=++,若()g x 的定义域为R ,则有()222(2)430b a c ac ∆=-+-<,即2223a c b ac +->,结合余弦定理,2223cos 22a cb B ac +-=>,故0,6B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故选:D. 【点睛】本题考查导数的计算,对数函数的定义域以及不等式恒成立问题,属于中档题.9.已知不等式组y x y x x a ≤⎧⎪≥-⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积为9,若点, 则的最大值为( )A .3B .6C .9D .12【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】分析:先画出满足约束条件对应的平面区域,利用平面区域的面积为9求出3a =,然后分析平面区域多边形的各个顶点,即求出边界线的交点坐标,代入目标函数求得最大值. 详解:作出不等式组对应的平面区域如图所示:则(,),(,)A a a B a a -,所以平面区域的面积1292S a a =⋅⋅=, 解得3a =,此时(3,3),(3,3)A B -,由图可得当2z x y =+过点(3,3)A 时,2z x y =+取得最大值9,故选C.点睛:该题考查的是有关线性规划的问题,在求解的过程中,首先需要正确画出约束条件对应的可行域,之后根据目标函数的形式,判断z 的几何意义,之后画出一条直线,上下平移,判断哪个点是最优解,从而联立方程组,求得最优解的坐标,代入求值,要明确目标函数的形式大体上有三种:斜率型、截距型、距离型;根据不同的形式,应用相应的方法求解.10.在锐角ABC V 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若222cos 3a ab C b +=,则tan 6tan tan tan A B C A+⋅的最小值为( )ABCD .32【答案】B 【解析】 【分析】根据余弦定理得到4cos c b A =,再根据正弦定理得到sin cos 3sin cos A B B A =,故tan 3tan A B =,3t 53tan 4an 6ta 3ta tan tan n n B A B C A B ⎛⎫=+ ⎪⎝+⎭⋅,计算得到答案. 【详解】由余弦定理及222cos 3a ab C b +=可得222223a a b c b ++-=,即22222a b b c -=+,得22222cos a b a bc A -=+,整理得22 2cos a b bc A =+.2222cos a b c bc A =+-Q ,2222cos 2cos b bc A b c bc A ∴+=+-,得4cos c b A =.由正弦定理得sin 4sin cos C B A =,又()sin sin C A B =+,()sin 4sin cos A B B A ∴+=, 整理得sin cos 3sin cos A B B A =.易知在锐角三角形ABC 中cos 0A ≠, cos 0B ≠,tan 3tan A B ∴=, 且tan 0B >.πA B C ++=Q , ()tan tan C A B =-+tan tan 1tan tan A B A B +=--⋅24tan 3tan 1BB =-,tan 6tan tan tan A B C A ∴+⋅()233tan 124tan tan B B B -=+353tan 43tan B B ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭34≥⨯当且仅当tan B 时等号成立. 故选:B . 【点睛】本题考查了正余弦定理,三角恒等变换,均值不等式,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.11.若x 、y 满足约束条件4200x y x y y +≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,目标函数z ax y =+取得最大值时的最优解仅为(1,3),则a 的取值范围为( ) A .(1,1)- B .(0,1)C .(,1)(1,)-∞⋃+∞D .(1,0]-【答案】A 【解析】 【分析】结合不等式组,绘制可行域,判定目标函数可能的位置,计算参数范围,即可. 【详解】结合不等式组,绘制可行域,得到:目标函数转化为y ax z =-+,当0a -≥时,则<1a -,此时a 的范围为(]1,0- 当0a -<时,则1a ->-,此时a 的范围为()0,1,综上所述,a 的范围为()1,1-,故选A . 【点睛】本道题考查了线性规划问题,根据最值计算参数,关键明白目标函数在坐标轴上可能的位置,难度偏难.12.某企业生产甲、乙两种产品,销售利润分别为2千元/件、1千元/件.甲、乙两种产品都需要在A B 、两种设备上加工,生产一件甲产品需用A 设备2小时,B 设备6小时;生产一件乙产品需用A 设备3小时,B 设备1小时. A B 、两种设备每月可使用时间数分别为480小时、960小时,若生产的产品都能及时售出,则该企业每月利润的最大值为( ) A .320千元 B .360千元C .400千元D .440千元【答案】B 【解析】设生产甲、乙两种产品x 件,y 件时该企业每月利润的最大值,由题意可得约束条件:2348069600,0,x y x y x y x N y N+≤⎧⎪+≤⎪⎨≥≥⎪⎪∈∈⎩, 原问题等价于在上述约束条件下求解目标函数2z x y =+的最大值. 绘制目标函数表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可知: 目标函数在点()150,60B 处取得最大值:max 2215060360z x y =+=⨯+=千元. 本题选择B 选项.点睛:含有实际背景的线性规划问题其解题关键是找到制约求解目标的两个变量,用这两个变量建立可行域和目标函数,在解题时要注意题目中的各种相互制约关系,列出全面的制约条件和正确的目标函数.13.已知函数1()cos 2(2)sin 2f x m x m x =+-,其中12m ≤≤,若函数()f x 的最大值记为()g m ,则()g m 的最小值为( ) A .14-B .1C .3-D 31【答案】D 【解析】 【分析】2()sin (2)sin 2mf x m x m x =-+-+,令sin [1,1]x t =∈-,则2(2)2my mt m t =-+-+,结合12m ≤≤可得()221122(2)31144t m m m g m y m m m=-+-===+-,再利用基本不等式即可得到答案.【详解】 由已知,221()(12sin )(2)sin sin (2)sin 22m f x m x m x m x m x =-+-=-+-+, 令sin [1,1]x t =∈-,则2(2)2my mt m t =-+-+,因为12m ≤≤, 所以对称轴为2111[0,]222m t m m -==-∈,所以()221122(2)313112131444t m m m g m y m m m m m =-+-===+-≥⨯-=-,当且仅当 233m =时,等号成立. 故选:D【点睛】本题考查换元法求正弦型函数的最值问题,涉及到二次函数的最值、基本不等式的应用,考查学生的数学运算能力,是一道中档题.14.在区间[]0,1内随机取两个数m 、n ,则关于x 的方程20x nx m -+=有实数根的概率为( )A .18B .17C .16D .15【答案】A【解析】【分析】根据方程有实根可得到约束条件,根据不等式组表示的平面区域和几何概型概率公式可求得结果.【详解】若方程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.15.过抛物线24x y =的焦点F 作倾斜角为锐角的直线l ,与抛物线相交于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,则直线OM 的斜率的取值范围是( ) A.2⎫+∞⎪⎪⎣⎭ B .[)1,+∞ C.)+∞ D .[)2,+∞【答案】C【解析】【分析】假设直线l 方程,代入抛物线方程,利用韦达定理和直线方程求得M 点坐标,利用两点连线斜率公式和基本不等式可求得结果.【详解】由抛物线方程知:()0,1F ,设直线l 的方程为()10y kx k =+>,代入抛物线方程得:2440x kx --=, 设点()11,A x y ,()22,B x y ,()00,M x y ,则124x x k +=,M Q 为线段AB 的中点,12022x x x k +∴==, M Q 在直线l 上,200121y kx k ∴=+=+,20021122OM y k k k x k k +∴===+≥=k =时取等号), 即直线OM斜率的取值范围为)+∞.故选:C .【点睛】本题考查直线与抛物线综合应用问题,涉及到利用基本不等式求解最值的问题;关键是能够结合韦达定理,利用一个变量表示出所求的斜率,进而利用基本不等式求得最值.16.已知点()2,1A ,O 是坐标原点,点(), P x y 的坐标满足:202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,设z OP OA =⋅u u u r u u u r ,则z 的最大值是( )A .2B .3C .4D .5【答案】C【解析】【分析】画出约束条件的可行域,转化目标函数的解析式,利用目标函数的最大值,判断最优解,代入约束条件求解即可.【详解】解:由不等式组202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩可知它的可行域如下图:Q ()2,1A ,(), P x y∴2z OP OA x y =⋅=+u u u r u u u r ,可图知当目标函数图象经过点()1,2B 时,z 取最大值, 即24z x y =+=.故选:C.【点睛】本题考查线性规划的应用,考查转化思想以及数形结合思想的应用,属于中档题.17.在ABC ∆中,22223sin a b c ab C ++=,则ABC ∆的形状是 ( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等边三角形 【答案】D【解析】【分析】由余弦定理可知2222cos a b c ab C +-=,与已知条件相加,得到cos 3C π⎛⎫-⎪⎝⎭的表达式,利用基本不等式得到范围,结合其本身范围,得到cos 13C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,从而得到C 的大小,判断出ABC ∆的形状,得到答案.【详解】由余弦定理可知2222cos a b c ab C +-=, 22223sin a b c ab C ++= 两式相加,得到()22cos 32cos 3a b ab C C ab C π⎛⎫+=+=- ⎪⎝⎭所以222cos 1322a b ab C ab ab π+⎛⎫-== ⎪⎝⎭≥,当且仅当a b =时,等号成立, 而[]cos 1,13C π⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭所以cos 13C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 因为()0,C π∈,所以2,333C πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭ 所以03C π-=,即3C π=,又a b =, 所以ABC ∆是等边三角形,故选D 项.【点睛】本题考查余弦定理解三角形,基本不等式,余弦型函数的性质,判断三角形的形状,属于中档题.18.已知2(0,0)x y xy x y +=>>,则2x y +的最小值为( )A .10B .9C .8D .7【答案】B【解析】【分析】 由已知等式得到211x y +=,利用()2122x y x y x y ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭可配凑出符合基本不等式的形式,利用基本不等式求得最小值.【详解】由2x y xy +=得:211x y+=()212222559x y x y x y x y y x ⎛⎫∴+=++=++≥+= ⎪⎝⎭(当且仅当22x y y x =,即x y =时取等号)2x y ∴+的最小值为9故选:B【点睛】本题考查利用基本不等式求解和的最小值的问题,关键是能够灵活对等于1的式子进行应用,配凑成符合基本不等式的形式.19.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,且1313,,a a a 成等比数列,若11a =,n S 为数列{}n a的前n 项和,则263n n S a ++的最小值为( ) A .4B .3 C.2 D .2【答案】D【解析】【分析】 由题意得2(12)112d d +=+,求出公差d 的值,得到数列{}n a 的通项公式,前n 项和,从而可得263n n S a ++,换元,利用基本不等式,即可求出函数的最小值. 【详解】 解:11a =Q ,1a 、3a 、13a 成等比数列,2(12)112d d ∴+=+.得2d =或0d =(舍去),21n a n ∴=-,2(121)2n n n S n +-∴==, ∴()()22211426263322112n n n n S n n a n n n ++++++===+-+++. 令1t n =+,则2642223n n S t a t +=+-≥=+ 当且仅当2t =,即1n =时,∴263n n S a ++的最小值为2. 故选:D .【点睛】 本题主要考查等比数列的定义和性质,等比数列的通项公式,考查基本不等式,属于中档题.20.已知函数24,0()(2)1,0x x f x xx x ⎧+>⎪=⎨⎪+-≤⎩,若方程()20f x m -=恰有三个不同的实数根,则实数m 的取值范围是( )A .(2,)+∞B .(4,)+∞C .(2,4)D .(3,4)【答案】A【解析】【分析】画出函数()f x 的图象,再根据基本不等式求解4y x x=+的最小值,数形结合求解即可. 【详解】 画出函数()f x 的图象,如图所示.当0x >时,4()4f x x x=+….设()2g x m =,则方程()20f x m -=恰有三个不同的实数根,即()f x 和()2g x m =的图象有三个交点.由图象可知,24m >,即2m >,故实数m 的取值范围是(2,)+∞.故选:A【点睛】本题考查分段函数的性质和图象以及函数的零点,考查数形结合以及化归转化思想.。
不等式及综合问题一、不等式的性质与解法【知识要点】1. 掌握不等关系及不等式的基本性质.2. 能借助于不等式比较两个实数大小的方法.3. 掌握常规不等式的基本解法。
【基础训练】1.设b a ,为非零实数,且,b a <则下列命题成立的是( )(A)22b a <(B) b a ab 22< (C)b a ab 2211< (D)b a a b < 2.若22)1(,122+=++=x n x x m ,则n m ,的大小关系是( )(A)n m >(B) n m ≥ (C) n m < (D)n m ≤ 3.不等式0652>-+-x x 的解集为 。
4.分式不等式1152>--x x 的解集为 。
5.绝对值不等式42<-x 的解集为 。
【典例精析】例1.【一元二次不等式】若不等式062<++bx ax 的解集为{}32<<x x ,求不等式062>++ax bx 的解集。
例2.【分式不等式与高次不等式】解下列不等式。
(1)1211>--x x ; (2)23≤-xx ;例3.【无理不等式与绝对值不等式】解下列不等式。
(1)152+>+x x ; (2)x x 342<-例4.【选讲】对于一切实数x ,不等式k x x x x >++++122322恒成立,求k 的取值范围.二、线性规划与基本不等式【知识要点】1. 理解二元一次不等式表示区域,掌握简单的线性规划问题的基本求解步骤。
2. 掌握基本不等式,并利用证明不等式和分析最值问题。
【基础训练】1.不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+≥+-306x y x y x 表示的区域面积为 。
2.若4=+b a ,则ab 的最大值为 。
3.若),(1++∈∈=+R b R a b a ,则b a 11+有最 值为 。
4.若,1->x 则函数11++=x x y ,当=x 时,有最 值为 . 【典例精析】例1.【线性规划】已知实数y x ,满足不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥-≤-≥+,0,42,1y x y x y x 求y x 32+的最大值和最小值。
高中数学《不等式》知识点归纳一、选择题1.已知函数1()cos 2(2)sin 2f x m x m x =+-,其中12m ≤≤,若函数()f x 的最大值记为()g m ,则()g m 的最小值为( ) A .14-B .1 C.D1【答案】D 【解析】 【分析】2()sin (2)sin 2mf x m x m x =-+-+,令sin [1,1]x t =∈-,则2(2)2my mt m t =-+-+,结合12m ≤≤可得()221122(2)31144t m m m g m y m m m=-+-===+-,再利用基本不等式即可得到答案.【详解】 由已知,221()(12sin )(2)sin sin (2)sin 22m f x m x m x m x m x =-+-=-+-+, 令sin [1,1]x t =∈-,则2(2)2my mt m t =-+-+,因为12m ≤≤, 所以对称轴为2111[0,]222m t m m -==-∈,所以 ()221122(2)3111144t m m m g m y m m m =-+-===+-≥=,当且仅当m =. 故选:D 【点睛】本题考查换元法求正弦型函数的最值问题,涉及到二次函数的最值、基本不等式的应用,考查学生的数学运算能力,是一道中档题.2.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.3.已知关于x 的不等式()()222240m x m x -+-+>得解集为R ,则实数m 的取值范围是( ) A .()2,6B .()(),26,-∞+∞UC .(](),26,-∞⋃+∞D .[)2,6【答案】D 【解析】 【分析】分20m -=和20m -≠两种情况讨论,结合题意得出关于m 的不等式组,即可解得实数m 的取值范围.【详解】当20m -=时,即当2m =时,则有40>,该不等式恒成立,合乎题意;当20m -≠时,则()()220421620m m m ->⎧⎪⎨∆=---<⎪⎩,解得26m <<.综上所述,实数m 的取值范围是[)2,6. 故选:D. 【点睛】本题考查利用变系数的二次不等式恒成立求参数,要注意对首项系数是否为零进行分类讨论,考查运算求解能力,属于中等题.4.在ABC V 中,,,a b c 分别为A ∠,B Ð,C ∠所对的边,函数22323()13a c ac f x x bx x +-=+++的导函数为()f x ',当函数[]()ln ()g x f x '=的定义域为R 时,B Ð的取值范围为( )A .,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .,6ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .0,6π⎛⎫⎪⎝⎭【答案】D 【解析】 【分析】首先求出函数的导数,依题意即2223()320a c acf x x bx +-'=++>恒成立,所以()222(2)430b a c ac ∆=-+-<,再结合余弦定理即可求出B 的取值范围;【详解】解:因为22323()1a c acf x x bx x +-=+++,所以2223()32a c acf x x bx +-'=++,若()g x 的定义域为R ,则有()222(2)430b a c ac ∆=-+-<,即2223a c b ac +->,结合余弦定理,2223cos 2a c b B ac +-=>,故0,6B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故选:D. 【点睛】本题考查导数的计算,对数函数的定义域以及不等式恒成立问题,属于中档题.5.若,,则( )A .B .C .D .【答案】C【解析】 【分析】 【详解】试题分析:用特殊值法,令,,得,选项A 错误,,选项B错误,,选项D错误,因为选项C正确,故选C.【考点】指数函数与对数函数的性质【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.6.若,x y满足4,20,24,x yx yx y+≤⎧⎪-≥⎨⎪+≥⎩则4yx-的最大值为()A.72-B.52-C.32-D.1-【答案】D【解析】【分析】画出平面区域,结合目标函数的几何意义,求解即可.【详解】该不等式组表示的平面区域,如下图所示4yx-表示该平面区域中的点(),x y与(0,4)A确定直线的斜率由斜率的性质得出,当区域内的点为线段AB上任意一点时,取得最大值.不妨取84 (,)33B时,4yx-取最大值443183-=-故选:D【点睛】本题主要考查了求分式型目标函数的最值,属于中档题.7.若实数x,y满足40,30,0,x yx yy--≤⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩,则2x yy+=的最大值为()A.512 B.8 C.256 D.64【答案】C【解析】【分析】作出可行域,如下图阴影部分所示,令x y m+=,可知要使2mz=取到最大值,只需m 取到最大值即可,根据图像平移得到答案.【详解】作出可行域,如下图阴影部分所示,令x y m+=,可知要使2mz=取到最大值,只需m取到最大值即可,观察图像可知,当直线x y m+=过点()6,2A时m取到最大值8,故2x yy+=的最大值为256.故选:C.【点睛】本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.8.已知函数()2f x ax bx=+,满足()()241f f-≥≥,()12f-≤,则()2f的最大值为()A.12 B.13 C.14 D.15【答案】C【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.设a b c ,,为非零实数,且a c b c >>,,则( ) A .a b c +> B .2ab c >C .a b2c +> D .112a b c+> 【答案】C【分析】取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误,根据不等式性质知C 正确,得到答案. 【详解】,a c b c >>,故2a b c +>,2a bc +>,故C 正确; 取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误; 故选:C . 【点睛】本题考查了不等式性质,意在考查学生对于不等式性质的灵活运用.10.已知实数0x >,0y >,则“224x y +≤”是“1xy ≤”的( ) A .充要条件 B .必要不充分条件 C .充分不必要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】 【分析】利用基本不等式和充分,必要条件的判断方法判断. 【详解】22x y +≥Q 且224x y+≤ ,422x y ∴≤≤⇒+≤ , 等号成立的条件是x y =,又x y +≥Q ,0,0x y >>21xy ∴≤⇒≤ , 等号成立的条件是x y =,2241x y xy ∴+≤⇒≤,反过来,当12,3x y ==时,此时1xy ≤,但224x y +> ,不成立, ∴ “224x y +≤”是“1xy ≤”的充分不必要条件. 故选:C 【点睛】本题考查基本不等式和充分非必要条件的判断,属于基础题型.11.若函数()sin 2x x f x e e x -=-+,则满足2(21)()0f x f x -+>的x 的取值范围为( ) A .1(1,)2-B .1(,1)(,)2-∞-+∞UC .1(,1)2-D .1(,)(1,)2-∞-⋃+∞【答案】B 【解析】 【分析】判断函数()f x 为定义域R 上的奇函数,且为增函数,再把()()2210f x f x -+>化为221x x ->-,求出解集即可.【详解】解:函数()sin2xxf x e ex -=-+,定义域为R ,且满足()()sin 2xx f x ee x --=-+- ()()sin2x x e e xf x -=--+=-,∴()f x 为R 上的奇函数; 又()'2cos222cos20xxf x e ex x x -=++≥+≥恒成立,∴()f x 为R 上的单调增函数;又()()2210f x f x -+>,得()()()221f xf x f x ->-=-,∴221x x ->-, 即2210x x +->, 解得1x <-或12x >, 所以x 的取值范围是()1,1,2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭. 故选B . 【点睛】本题考查了利用定义判断函数的奇偶性和利用导数判断函数的单调性问题,考查了基本不等式,是中档题.12.已知点()2,1A ,O 是坐标原点,点(), P x y 的坐标满足:202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,设z OP OA =⋅u u u r u u u r,则z 的最大值是( )A .2B .3C .4D .5【答案】C 【解析】 【分析】画出约束条件的可行域,转化目标函数的解析式,利用目标函数的最大值,判断最优解,代入约束条件求解即可. 【详解】解:由不等式组202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩可知它的可行域如下图:Q ()2,1A ,(), P x y∴2z OP OA x y =⋅=+u u u r u u u r,可图知当目标函数图象经过点()1,2B 时,z 取最大值,即24z x y =+=.故选:C. 【点睛】本题考查线性规划的应用,考查转化思想以及数形结合思想的应用,属于中档题.13.若、a b 均为实数,则“()0->ab a b ”是“0a b >>”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】B 【解析】 【分析】通过列举,和推理证明可以推出充要性. 【详解】若()0ab a b ->中,取12a b --=,=,则推不出0a b >>; 若0a b >>,则0a b ->,则可得出()0ab a b ->; 故“()0ab a b ->”是“0a b >>”的必要不充分条件, 故选:B. 【点睛】本题考查充分必要不条件的定义以及不等式的性质,可通过代入特殊值解决.14.在ABC ∆中,222sin a b c C ++=,则ABC ∆的形状是 ( ) A .锐角三角形 B .直角三角形C .钝角三角形D .等边三角形【答案】D 【解析】 【分析】由余弦定理可知2222cos a b c ab C +-=,与已知条件相加,得到cos 3C π⎛⎫- ⎪⎝⎭的表达式,利用基本不等式得到范围,结合其本身范围,得到cos 13C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,从而得到C 的大小,判断出ABC ∆的形状,得到答案. 【详解】由余弦定理可知2222cos a b c ab C +-=,222sin a b c C ++=两式相加,得到()22cos 2cos 3a b ab C C ab C π⎛⎫+=+=-⎪⎝⎭所以222cos 1322a b ab C ab ab π+⎛⎫-== ⎪⎝⎭≥,当且仅当a b =时,等号成立, 而[]cos 1,13C π⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭所以cos 13C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 因为()0,C π∈,所以2,333C πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭所以03C π-=,即3C π=,又a b =,所以ABC ∆是等边三角形, 故选D 项. 【点睛】本题考查余弦定理解三角形,基本不等式,余弦型函数的性质,判断三角形的形状,属于中档题.15.若两个正实数x ,y 满足142x y +=,且不等式2m 4y x m +<-有解,则实数m 的取值范围是 ( ) A .(1,2)- B .(,2)(1,)-∞-+∞U C .()2,1-D .(,1)(2,)-∞-+∞U【答案】D【解析】【分析】将原问题转化为求最值的问题,然后利用均值不等式求最值即可确定实数m 的取值范围.【详解】 若不等式24y x m m +<-有解,即2()4min y m m x ->+即可, 142x y +=Q ,1212x y∴+=, 则121221112121124422482y y x y x x x y y x ⎛⎫⎛⎫+=++=+++≥+=+=+⨯=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当且仅当28x y y x =,即2216y x =,即4y x =时取等号,此时1x =,4y =, 即()24min y x +=, 则由22m m ->得220m m -->,即()()120m m +->,得2m >或1m <-,即实数m 的取值范围是()(),12,-∞-⋃+∞,故选D .【点睛】本题主要考查基本不等式的应用,利用不等式有解转化为最值问题是解决本题的关键.16.已知在锐角ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos cos b C c B =,则111tan tan tan A B C ++的最小值为( )A .3BCD .【答案】A【解析】【分析】先根据已知条件,把边化成角得到B,C 关系式,结合均值定理可求.【详解】∵2cos cos b C c B =,∴2sin cos sinCcos B C B =,∴tan 2tan C B =.又A B C π++=,∴()()tan tan tan A B C B C π=-+=-+⎡⎤⎣⎦22tan tan 3tan 3tan 1tan tan 12tan 2tan 1B C B B B C B B +=-=-=---, ∴21112tan 111tan tan tan 3tan tan 2tan B A B C B B B -++=++27tan 36tan B B =+. 又∵在锐角ABC ∆中, tan 0B >,∴27tan 36tan 3B B +≥=,当且仅当tan B =时取等号,∴min111tan tan tan 3A B C ⎛⎫++= ⎪⎝⎭,故选A. 【点睛】本题主要考查正弦定理和均值定理,解三角形时边角互化是求解的主要策略,侧重考查数学运算的核心素养.17.若集合()(){}130M x x x =+-<,集合{}1N x x =<,则M N ⋂等于( ) A .()1,3B .(),1-∞-C .()1,1-D .()3,1- 【答案】C【解析】【分析】解一元二次不等式求得M ,然后求两个集合的交集.【详解】由()()130x x +-<解得13x -<<,故()1,1M N ⋂=-,故选C.【点睛】本小题主要考查集合交集的概念以及运算,考查一元二次不等式的解法,属于基础题.18.已知正数x ,y 满足144x y +=,则x y +的最小值是( ) A .9B .6C .94D .52【答案】C【解析】【分析】 先把x y +转化成114()4x y x y ⎛⎫+⋅+ ⎪⎝⎭,展开后利用均值不等式即可求解. 【详解】Q 正数x ,y 满足144x y+=,11414149()14524444y x y x x y x y x y x y x y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴+=+⋅+=++++⨯= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭…, 当且仅当4144y x x y x y⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,即34x =,32y =时,取等号. 故选:C【点睛】本题主要考查了基本不等式在最值问题中的应用,基本不等式一定要把握好“一正,二定,三相等”的原则,属于基础题.19.实数,x y 满足020360x y x y x y -≤⎧⎪+-≥⎨⎪-+≥⎩,则2x y -的最大值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C【解析】【分析】画出可行域和目标函数,根据平移得到答案.【详解】如图所示,画出可行域和目标函数, 2z x y =-,则2y x z =-,z 表示直线与y 轴截距的相反数,根据平移知:当3,3x y ==时,2z x y =-有最大值为3.故选:C .【点睛】本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.20.设x ,y 满足102024x x y x y -≥⎧⎪-≤⎨⎪+≤⎩,向量()2,1a x =r ,()1,b m y =-r ,则满足a b ⊥r r 的实数m的最小值为( )A .125B .125-C .32D .32- 【答案】B【解析】【分析】先根据平面向量垂直的坐标表示,得2m y x =-,根据约束条件画出可行域,再利用m 的几何意义求最值,只需求出直线2m y x =-过可行域内的点C 时,从而得到m 的最小值即可.【详解】 解:不等式组表示的平面区域如图所示:因为()2,1a x =r ,()1,b m y =-r ,由a b ⊥r r 得20x m y +-=,∴当直线经过点C 时,m 有最小值,由242x y x y +=⎧⎨=⎩,得8545x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴84,55C ⎛⎫ ⎪⎝⎭, ∴416122555m y x =-=-=-, 故选:B. 【点睛】本题主要考查了平面向量共线(平行)的坐标表示,用平面区域二元一次不等式组,以及简单的转化思想和数形结合的思想,属于中档题.目标函数有唯一最优解是我们最常见的问题,这类问题一般要分三步:画出可行域、求出关键点、定出最优解.。
《不等式选讲》考试知识点一、141.设x ∈R ,则“2x <”是4<”的( )A .充分而不必要条件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【答案】D 【解析】 【分析】首先求解绝对值不等式和根式不等式,然后分别考查充分性和必要性是否成立即可. 【详解】由2x <可得22x -<<4<可得016x ≤<,22x -<<是016x ≤<的既不充分也不必要条件,“2x <”是4<”的既不充分也不必要条件. 本题选择D 选项. 【点睛】本题主要考查绝对值不等式的解法,充分条件和必要条件的判定等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.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 B .13C D 【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 =-=,6e =. 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.已知f (x )=|x +2|+|x -4|的最小值为n ,则二项式1nx x ⎛⎫- ⎪⎝⎭展开式中x 2项的系数为( ) A .11 B .20 C .15 D .16 【答案】C 【解析】 【分析】由题意利用绝对值三角不等式求得n=6,在二项展开式的通项公式中,令x 的幂指数等于0,求出r 的值,即可求得展开式中x 2项的系数. 【详解】∵f (x )=|x+2|+|x ﹣4|≥|(x+2)﹣(x ﹣4)|=6,故函数的最小值为6, 再根据函数的最小值为n ,∴n=6. 则二项式(x ﹣1x )n =(x ﹣1x)6 展开式中的通项公式为 T r+1=6r C •(﹣1)r •x 6﹣2r , 令6﹣2r=2,求得r=2,∴展开式中x 2项的系为26C =15, 故选:C . 【点睛】本题主要考查绝对值三角不等式的应用,二项展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,二项式系数,属于中档题.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 。