不等式8课时作业
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《不等式应用举例》作业设计方案(第一课时)一、作业目标通过本课时作业,期望学生能够达到以下目标:1. 理解不等式的概念及其基本性质;2. 掌握不等式的解法,并能正确运用不等式解决实际问题;3. 培养分析问题和解决问题的能力,提升数学应用意识。
二、作业内容本课时作业内容主要围绕不等式的应用举例展开,具体包括:1. 基础练习:设计一系列不等式的基本运算题目,如解不等式、比较大小等,旨在巩固学生对不等式基本性质的理解和运算能力。
2. 应用题练习:- 设计实际生活中的应用题,如“在商场购物时如何使用不等式比较两种商品的性价比”;- 引导学生分析实际问题中的不等关系,并将之转化为数学模型,运用不等式进行求解;- 鼓励学生探讨不等式在其他学科领域(如物理、化学)中的应用。
3. 拓展提高:- 提供一些稍具难度的题目,如含有绝对值的不等式、分式不等式等,以挑战学生的解题能力;- 设计一些开放性问题,如“请找出生活中的五个与不等式有关的应用实例”。
三、作业要求1. 独立完成:要求学生独立完成作业,不得抄袭他人答案;2. 仔细审题:在解题前要仔细阅读题目,明确题目要求,避免因理解错误导致答案错误;3. 规范书写:解题过程中要规范书写,步骤要清晰,逻辑要严密;4. 及时反馈:遇到问题时应及时向老师或同学请教,不得拖延;5. 反思总结:完成作业后要进行反思总结,找出自己的不足之处,以便在后续学习中加以改进。
四、作业评价1. 评价标准:根据学生作业的准确性、解题思路的清晰度、解题步骤的规范性等方面进行评价;2. 评价方式:采用教师批改、同学互评、自我评价等多种方式进行评价;3. 反馈方式:将评价结果及时反馈给学生,指出其不足之处,并给出改进建议。
五、作业反馈1. 对于学生在作业中普遍出现的问题,老师将在课堂上进行讲解和指导;2. 对于学生的优秀作业和解题思路,老师将在课堂上进行展示和表扬,以激励学生;3. 针对学生的反馈和建议,老师将及时调整教学计划和教学方法,以提高教学质量。
§14.3 不等式选讲课时1绝对值不等式A组专项基础训练(时间:50分钟)1.在实数范围内,求不等式||x-2|-1|≤1的解集.2.不等式log3(|x-4|+|x+5|)>a对于一切x∈R恒成立,求实数a的取值范围.3.(2015·无锡模拟)对于任意实数a,b,已知|a-b|≤1,|2a-1|≤1,且恒有|4a-3b+2|≤m,求实数m的取值范围.4.已知f(x)=|x-3|,g(x)=-|x-7|+m,若函数f(x)的图象恒在函数g(x)图象的上方,求m 的取值范围.5.(2015·常州模拟)求不等式|x+3|-|2x-1|<x2+1的解集.6.(2015·盐城模拟)已知关于x的不等式|2x-m|≤1的整数解有且仅有一个值为2,求关于x 的不等式|x-1|+|x-3|≥m的解集.B 组 专项能力提升(时间:40分钟)7.设函数f (x )=|2x +1|-|x -4|.(1)解不等式f (x )>2;(2)求函数y =f (x )的最小值.8.(2015·泉州模拟)已知函数f (x )=|x +3|-|x -2|.(1)求不等式f (x )≥3的解集;(2)若f (x )≥|a -4|有解,求a 的取值范围.9.(2015·镇江模拟)已知a 和b 是任意非零实数.(1)求|2a +b |+|2a -b ||a |的最小值; (2)若不等式|2a +b |+|2a -b |≥|a |(|2+x |+|2-x |)恒成立,求实数x 的取值范围.10.已知函数f (x )=|2x -1|+|2x +a |,g (x )=x +3.(1)当a =-2时,求不等式f (x )<g (x )的解集;(2)设a >-1,且当x ∈⎣⎡⎭⎫-a 2,12时,f (x )≤g (x ),求a 的取值范围.课时2 不等式的证明A 组 专项基础训练(时间:50分钟)1.已知x +y =1,求2x 2+3y 2的最小值.2.设a +b =2,b >0,当12|a |+|a |b取得最小值时,求a 的值.3.(2015·徐州模拟)设a 、b 、c 是正实数,且a +b +c =9,求2a +2b +2c的最小值.4.设x ,y ,z ∈R ,且满足:x 2+y 2+z 2=1,x +2y +3z =14,求x +y +z .5.(2015·南京、盐城联考)已知△ABC 的三边长分别为a ,b ,c .求证:a 2b +c -a +b 2c +a -b+c 2a +b -c≥a +b +c .6.(2015·苏州模拟)已知a ,b ,c ∈R ,且2a +2b +c =8,求(a -1)2+(b +2)2+(c -3)2的最小值.B 组 专项能力提升(时间:40分钟)7.(2015·湖南)设a >0,b >0,且a +b =1a +1b. 证明:(1)a +b ≥2;(2)a 2+a <2与b 2+b <2不可能同时成立.8.(2015·南阳质检)已知:a n =1×2+2×3+3×4+…+n (n +1)(n ∈N *),求证:n (n +1)2<a n <n (n +2)2.9.(2015·锦州一模)(1)关于x 的不等式|x -3|+|x -4|<a 的解集不是空集,求a 的取值范围;(2)设x ,y ,z ∈R ,且x 216+y 25+z 24=1,求x +y +z 的取值范围.10.(2015·南京模拟)已知a ,b ∈(0,+∞),a +b =1,x 1,x 2∈(0,+∞).(1)求x 1a +x 2b +2x 1x 2的最小值; (2)求证:(ax 1+bx 2)(ax 2+bx 1)≥x 1x 2.答案解析课时1 绝对值不等式1.解 由||x -2|-1|≤1得-1≤|x -2|-1≤1,解⎩⎪⎨⎪⎧|x -2|≥0,|x -2|≤2得0≤x ≤4.∴不等式的解集为[0,4]. 2.解 由绝对值的几何意义知:|x -4|+|x +5|≥9,则log 3(|x -4|+|x +5|)≥2,所以要使不等式log 3(|x -4|+|x +5|)>a 对于一切x ∈R 恒成立, 则需a <2.3.解 因为|a -b |≤1,|2a -1|≤1,所以|3a -3b |≤3,|a -12|≤12, 所以|4a -3b +2|=|(3a -3b )+(a -12)+52| ≤|3a -3b |+|a -12|+52≤3+12+52=6, 即|4a -3b +2|的最大值为6,所以m ≥|4a -3b +2|max =6.4.解 由题意,可得不等式|x -3|+|x -7|-m >0恒成立,即(|x -3|+|x -7|)min >m ,由于x 轴上的点到点(3,0)和点(7,0)的距离之和的最小值为4,所以要使不等式恒成立,则m <4.5.解 ①当x <-3时,原不等式化为-(x +3)-(1-2x )<x 2+1,解得x <10,∴x <-3. ②当-3≤x <12时,原不等式化为(x +3)-(1-2x )<x 2+1,解得x <-25,∴-3≤x <-25. ③当x ≥12时,原不等式化为(x +3)-(2x -1)<x 2+1, 解得x >2,∴x >2.综上可知,原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-25或x >2. 6.解 由不等式|2x -m |≤1,可得m -12≤x ≤m +12, ∵不等式的整数解为2,∴m -12≤2≤m +12,解得3≤m ≤5. 再由不等式仅有一个整数解2,∴m =4.本题即解不等式|x -1|+|x -3|≥4,当x <1时,不等式等价于1-x +3-x ≥4,解得x ≤0,不等式解集为{x |x ≤0}.当1≤x ≤3时,不等式等价于x -1+3-x ≥4,解得x ∈∅,不等式解集为∅.当x >3时,不等式等价于x -1+x -3≥4,解得x ≥4,不等式解集为{x |x ≥4}.综上,原不等式解集为(-∞,0]∪[4,+∞).7.解 (1)方法一 令2x +1=0,x -4=0分别得x =-12,x =4.原不等式可化为: ⎩⎪⎨⎪⎧ x <-12-x -5>2或⎩⎪⎨⎪⎧ -12≤x <43x -3>2或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥4,x +5>2. ∴原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-7,或x >53.方法二 f (x )=|2x +1|-|x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧-x -5,x <-12,3x -3, -12≤x <4,x +5, x ≥4. 画出f (x )的图象,如图所示. 求得y =2与f (x )图象的交点为(-7,2),⎝⎛⎭⎫53,2. 由图象知f (x )>2的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-7,或x >53. (2)由(1)的方法二知:f (x )min =-92. 8.解 (1)f (x )=|x +3|-|x -2|≥3,当x ≥2时,有x +3-(x -2)≥3,解得x ≥2;当x ≤-3时,-x -3+(x -2)≥3,解得x ∈∅;当-3<x <2时,有2x +1≥3,解得1≤x <2.综上,f (x )≥3的解集为{x |x ≥1}.(2)由绝对值不等式的性质可得,||x +3|-|x -2||≤|(x +3)-(x -2)|=5,则有-5≤|x +3|-|x -2|≤5.若f (x )≥|a -4|有解,则|a -4|≤5,解得-1≤a ≤9.所以a 的取值范围是[-1,9].9.解 (1)∵|2a +b |+|2a -b ||a |≥|2a +b +2a -b ||a |=|4a ||a |=4, ∴|2a +b |+|2a -b ||a |的最小值为4. (2)若不等式|2a +b |+|2a -b |≥|a |(|2+x |+|2-x |)恒成立,即|2+x |+|2-x |≤|2a +b |+|2a -b ||a |恒成立, 故|2+x |+|2-x |≤⎝⎛⎭⎫|2a +b |+|2a -b ||a |min . 由(1)可知,|2a +b |+|2a -b ||a |的最小值为4, ∴x 的取值范围即为不等式|2+x |+|2-x |≤4的解集.解不等式得-2≤x ≤2,故实数x 的取值范围为[-2,2].10.解 (1)当a =-2时,不等式f (x )<g (x )化为|2x -1|+|2x -2|-x -3<0.设函数y =|2x -1|+|2x -2|-x -3,则y =⎩⎪⎨⎪⎧ -5x ,x <12,-x -2,12≤x ≤1,3x -6,x >1,其图象如图所示,由图象可知,当且仅当x ∈(0,2)时,y <0,∴原不等式的解集是{x |0<x <2}. (2)∵a >-1,则-a 2<12, ∴f (x )=|2x -1|+|2x +a |=⎩⎪⎨⎪⎧ -4x +1-a , x <-a 2,a +1, -a 2≤x <12,4x +a -1, x ≥12.当x ∈⎣⎡⎭⎫-a 2,12时,f (x )=a +1, 即a +1≤x +3在x ∈⎣⎡⎭⎫-a 2,12上恒成立. ∴a +1≤-a 2+3,即a ≤43, ∴a 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-1,43. 课时2 不等式的证明1.解 由柯西不等式(2x 2+3y 2)·⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫122+⎝⎛⎭⎫ 132 ≥⎝⎛⎭⎫2x ·12+3y ·132=(x +y )2=1, ∴2x 2+3y 2≥65,当且仅当2x =3y ,即x =35,y =25时,等号成立.所以2x 2+3y 2的最小值为65. 2.解 由于a +b =2,所以12|a |+|a |b =a +b 4|a |+|a |b =a 4|a |+b 4|a |+|a |b ,由于b >0,|a |>0,所以b 4|a |+|a |b ≥2b 4|a |·|a |b =1,因此当a >0时,12|a |+|a |b 的最小值是14+1=54;当a <0时,12|a |+|a |b的最小值是-14+1=34.故12|a |+|a |b 的最小值为34,此时⎩⎪⎨⎪⎧b 4|a |=|a |b ,a <0,即a =-2. 3.解 ∵(a +b +c )⎝⎛⎭⎫2a +2b +2c=[(a )2+(b )2+(c )2]· ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫2a 2+⎝⎛⎭⎫2b 2+⎝⎛⎭⎫2c 2 ≥⎝⎛⎭⎫a ·2a +b ·2b +c ·2c 2=18. ∴2a +2b +2c ≥2.∴2a +2b +2c的最小值为2.4.解 由柯西不等式可得(x 2+y 2+z 2)(12+22+32)≥(x +2y +3z )2,即(x +2y +3z )2≤14,因此x +2y +3z ≤14.因为x +2y +3z =14,所以x =y 2=z 3,解得x =1414,y =147,z =31414,于是x +y +z =3147. 5.证明 因为⎝⎛⎭⎫a 2b +c -a +b 2c +a -b +c 2a +b -c [(b +c -a )+(c +a -b )+(a +b -c )]≥(a +b +c )2, 又a +b +c >0,所以a 2b +c -a +b 2c +a -b +c 2a +b -c≥a +b +c (当且仅当b +c -a a =c +a -b b =a +b -c c 时取等号). 6.解 由柯西不等式得(4+4+1)×[(a -1)2+(b +2)2+(c -3)2]≥[2(a -1)+2(b +2)+c -3]2,∴9[(a -1)2+(b +2)2+(c -3)2]≥(2a +2b +c -1)2.∵2a +2b +c =8,∴(a -1)2+(b +2)2+(c -3)2≥499, 当且仅当a -12=b +22=c -3时等号成立, ∴(a -1)2+(b +2)2+(c -3)2的最小值是499. 7.证明 由a +b =1a +1b =a +b ab,a >0,b >0,得ab =1. (1)由基本不等式及ab =1,有a +b ≥2ab =2,即a +b ≥2.(2)假设a 2+a <2与b 2+b <2同时成立,则由a 2+a <2及a >0得0<a <1;同理,0<b <1,从而ab <1,这与ab =1矛盾.故a 2+a <2与b 2+b <2不可能同时成立. 8.证明 ∵n (n +1)=n 2+n ,n ∈N *,∴n (n +1)>n ,∴a n =1×2+2×3+…+n (n +1)>1+2+3+…+n=n (n +1)2. ∵n (n +1)<n +(n +1)2, ∴a n <1+22+2+32+3+42+…+n +(n +1)2=12+(2+3+…+n )+n +12=n (n +2)2. 综上得n (n +1)2<a n <n (n +2)2. 9.解 (1)∵|x -3|+|x -4|≥|(x -3)-(x -4)|=1,且|x -3|+|x -4|<a 的解集不是空集,∴a >1,即a 的取值范围是(1,+∞).(2)由柯西不等式,得[42+(5)2+22]·[(x 4)2+(y 5)2+(z 2)2] ≥(4×x 4+5×y 5+2×z 2)2 =(x +y +z )2,即25×1≥(x +y +z )2.∴5≥|x +y +z |,∴-5≤x +y +z ≤5.∴x +y +z 的取值范围是[-5,5].10.(1)解 因为a ,b ∈(0,+∞),a +b =1,x 1,x 2∈(0,+∞),所以x 1a +x 2b +2x 1x 2≥3·3x 1a ·x 2b ·2x 1x 2=3·32ab ≥3·32(a +b 2)2=3×38=6, 当且仅当x 1a =x 2b =2x 1x 2且a =b ,即a =b =12且x 1=x 2=1时,x 1a +x 2b +2x 1x 2有最小值6. (2)证明 方法一 由a ,b ∈(0,+∞),a +b =1,x 1,x 2∈(0,+∞),及柯西不等式可得:(ax 1+bx 2)(ax 2+bx 1)=[(ax 1)2+(bx 2)2]·[(ax 2)2+(bx 1)2]≥(ax 1·ax 2+bx 2·bx 1)2=(a x 1x 2+b x 1x 2)2=x 1x 2,当且仅当ax 1ax 2=bx 2bx 1,即x 1=x 2时取得等号. 所以(ax 1+bx 2)(ax 2+bx 1)≥x 1x 2.方法二 因为a ,b ∈(0,+∞),a +b =1,x 1,x 2∈(0,+∞),所以(ax 1+bx 2)(ax 2+bx 1)=a 2x 1x 2+abx 22+abx 21+b 2x 1x 2=x 1x 2(a 2+b 2)+ab (x 22+x 21) ≥x 1x 2(a 2+b 2)+ab (2x 1x 2)=x1x2(a2+b2+2ab)=x1x2(a+b)2=x1x2,当且仅当x1=x2时,取得等号.所以(ax1+bx2)(ax2+bx1)≥x1x2.。
课时作业 A 组——基础对点练1.已知x >y >z ,x +y +z =0,则下列不等式成立的是( ) A .xy >yz B .xz >yz C .xy >xzD .x |y |>z |y |解析:因为x >y >z ,x +y +z =0,所以3x >x +y +z =0,所以x >0,又y >z ,所以xy >xz ,故选C. 答案:C 2.函数f (x )=1-xx +2的定义域为( ) A .[-2,1] B .(-2,1]C .[-2,1)D .(-∞,-2]∪[1,+∞)解析:要使函数f (x )=1-x x +2有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧(1-x )(x +2)≥0,x +2≠0,解得-2<x ≤1,即函数的定义域为(-2,1]. 答案:B3.已知集合A ={x ∈N|x 2-x -6<0},则集合A 的子集的个数为( ) A .3 B .4 C .7D .8解析:不等式x 2-x -6<0的解集为{x |-2<x <3},又x ∈N ,所以A ={0,1,2},故集合A 的子集的个数为23=8,故选D. 答案:D4.已知集合A ={x |x 2-2x -3≥0},B ={x |-2≤x <2},则A ∩B =( ) A .[-2,-1] B .[-1,2) C .[-1,1]D .[1,2)解析:A ={x |x ≤-1或x ≥3},故A ∩B =[-2,-1],选A. 答案:A5.若a >b >0,则下列不等式不成立的是( ) A.1a <1bB .|a |>|b |C .a +b <2abD.⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b解析:∵a >b >0,∴1a <1b ,且|a |>|b |,a +b >2ab ,又f (x )=⎝⎛⎭⎫12x是减函数, ∴⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b .故C 项不成立. 答案:C6.设集合A ={x |x 2+x -6≤0},集合B 为函数y =1x -1的定义域,则A ∩B 等于( ) A .(1,2) B .[1,2] C .[1,2)D .(1,2]解析:A ={x |x 2+x -6≤0}={x |-3≤x ≤2},由x -1>0得x >1,即B ={x |x >1},所以A ∩B ={x |1<x ≤2}. 答案:D7.不等式(1+x )( 1-x )>0的解集是( ) A .{x |-1<x <1} B .{x |x <1}C .{x |x <-1或x >1}D .{x |x <1且x ≠-1}解析:原式可化为(x +1)(x -1)<0, ∴-1<x <1. 答案:A8.已知a >0,且a ≠1,m =aa 2+1,n =a a +1,则( )A .m ≥nB .m >nC .m <nD .m ≤n解析:由题易知m >0,n >0,两式作商,得mn =a (a 2+1)-(a +1)=a a (a -1),当a >1时,a (a -1)>0,所以a a (a -1)>a 0=1,即m >n ;当0<a <1时,a (a -1)<0,所以a a (a -1)>a 0=1,即m >n .综上,对任意的a >0,a ≠1,都有m >n . 答案:B9.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0,2x 2-7x +6>0的解集是( )A .(2,3)B.⎝⎛⎭⎫1,32∪(2,3) C.⎝⎛⎭⎫-∞,32∪(3,+∞) D .(-∞,1)∪(2,+∞)解析:∵x 2-4x +3<0,∴1<x <3.又∵2x 2-7x +6>0,∴(x -2)(2x -3)>0,∴x <32或x >2,∴原不等式组的解集为⎝⎛⎭⎫1,32∪(2,3). 答案:B10.下列选项中,使不等式x <1x <x 2成立的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D . (1,+∞)解析:当x >0时,原不等式可化为x 2<1<x 3,解得x ∈∅,当x <0时,原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧x 2>1,x 3<1,解得x <-1,选A. 答案:A11.若a , b ,c 为实数,且a <b <0,则下列命题正确的是( ) A .ac 2<bc 2 B .a 2>ab >b 2 C.1a <1bD.b a >a b解析:a 2-ab =a (a -b ),∵a <b <0,∴a -b <0,∴a 2-ab >0,∴a 2>ab .① 又ab -b 2=b (a -b )>0,∴ab >b 2,② 由①②得a 2>ab >b 2. 答案:B12.已知关于x 的不等式ax 2+2x +c >0的解集为⎝⎛⎭⎫-13,12,则不等式-cx 2+2x -a >0的解集为__________.解析:依题意知,⎩⎨⎧-13+12=-2a,-13×12=ca ,解得a =-12,c =2,∴不等式-cx 2+2x -a >0,即为-2x 2+2x +12>0,即x 2-x -6<0,解得-2<x <3.所以不等式的解集为(-2,3).答案:(-2,3)13.若0<a <1,则不等式(a -x )⎝⎛⎭⎫x -1a >0的解集是__________. 解析:原不等式为(x -a )⎝⎛⎫x -1a <0,由0<a <1得a <1a ,∴a <x <1a.答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪a <x <1a 14.已知关于x 的不等式x 2-ax +2a >0在R 上恒成立,则实数a 的取值范围是________. 解析:不等式x 2-ax +2a >0在R 上恒成立,即Δ=(-a )2-8a <0,∴0<a <8,即a 的取值范围是(0,8). 答案:(0,8)15.已知f (x )是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x .求不等式f (x +2)<5的解集. 解析:当x ≥0时,f (x )=x 2-4x <5的解集为[0,5),又f (x )为偶函数,所以f (x )<5的解集为(-5,5).所以f (x +2)<5的解集为 (-7,3).B 组——能力提升练1.已知a ,b ,c ∈R ,则下列命题正确的是( ) A .a >b ⇒ac 2>bc 2 B. a c >bc ⇒a >b C.⎭⎬⎫a >b ab <0⇒1a >1bD.⎭⎬⎫a >b ab >0⇒1a >1b解析:当c =0时,ac 2=0,bc 2=0,故由a >b 不能得到ac 2>bc 2,故A 错误;当c <0时,a c >bc⇒a <b ,故B 错误;因为1a -1b =b -aab >0⇔⎩⎨⎧ab >0,a <b 或⎩⎪⎨⎪⎧ab <0,a >b ,故选项D 错误,C 正确.故选C. 答案:C2.已知a ,b ,c ∈R ,函数f (x )=ax 2+bx +c .若f (0)=f (4)>f (1),则( ) A .a >0,4a +b =0 B .a <0,4a +b =0 C .a >0,2a +b =0 D .a <0,2a +b =0解析:∵f (0)=f (4)>f (1), ∴c =16a +4b +c >a +b +c , ∴16a +4b =0,即4a +b =0, 且15a +3b >0,即5a +b >0, 而5a +b =a +4a +b ,∴a >0.故选A. 答案:A3.在R 上定义运算:⎝ ⎛⎭⎪⎫a b cd =ad -bc ,若不等式⎝⎛ x -1a +1⎭⎪⎫a -2x≥1对任意实数x 恒成立,则实数a 的最大值为( ) A .-12B .-32C.12D.32解析:由定义知,不等式⎝⎛ x -1a +1⎭⎪⎫a -2x≥1等价于x 2-x -(a 2-a -2)≥1,∴x 2-x +1≥a 2-a 对任意实数x 恒成立.∵x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34≥34,∴a 2-a ≤34,解得-12≤a ≤32,则实数a 的最大值为32.答案:D4.“(m -1)(a -1)>0”是“log a m >0”的一个( ) 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解析:当(m -1)(a -1)>0时,有⎩⎪⎨⎪⎧ m >1,a >1,或⎩⎪⎨⎪⎧m <1,a <1,当m <0,a <0时,log a m 无意义,故log a m >0不一定成立;当log a m >0时,则⎩⎨⎧m >1,a >1或⎩⎪⎨⎪⎧0<m <1,0<a <1,则(m -1)(a -1)>0恒成立,故“(m-1)·(a -1)>0”是“log a m >0”的必要不充分条件.故选B. 答案:B5.若0<b <a <1,则下列结论不一定成立的是( ) A.1a <1b B.a >b C .a b >b aD .log b a >log a b解析:对于A ,函数y =1x 在(0,+∞)上单调递减,所以当0<b <a <1时,1a <1b 恒成立;对于B ,函数y =x 在(0,+∞)上单调递增,所以当0<b <a <1时,a >b 恒成立;对于C ,当0<a <1时,函数y =a x 单调递减,所以a b >a a ,函数y =x a 单调递增,所以a a >b a ,所以a b >a a >b a 恒成立.所以选D. 答案:D6.若a <b <0,则下列不等式中不成立的是( ) A .|a |>|b | B.1a -b >1a C.1a >1bD .a 2>b 2解析:由不等式的性质可得|a |>|b |,a 2>b 2,1a >1b 成立.假设1a -b >1a 成立,由a <b <0得a -b <0,∴a (a -b )>0,由1a -b >1a ⇒a (a -b )·1a -b >1a ·a (a -b )⇒a >a -b ⇒b >0,与已知矛盾,故选B.答案:B7.已知f (x )是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数.设a =f (log 47),b =f ⎝⎛⎭⎫log 123,c =f (21.6),则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .c <a <b B .c <b <a C .b <c <aD .a <b <c解析:∵f (x )是定义在 (-∞,+∞)上的偶函数,∴b =f (log 123)=f (-log 23)=f (log 23).∵log 23=log 49>log 47,21.6>2,∴log 47<log 49<21.6.∵f (x )在(-∞,0]上是增函数,∴f (x )在[0,+∞)上为减函数,则f (log 47)>f (log 49)>f (21.6),即c <b <a ,故选B. 答案:B8.(2018·武汉调研)已知圆C :(x -1)2+(y -4)2=10和点M (5,t ),若圆C 上存在两点A ,B ,使得MA ⊥MB ,则实数t 的取值范围为( ) A .[-2,6] B .[-3,5] C .[2,6]D .[3,5]解析:当MA ,MB 与圆相切时,|CM |=(5-1)2+(t -4)2=20,由题意,圆C 上存在两点使MA ⊥MB ,则|CM |=(5-1)2+(t -4)2≤20⇒2≤t ≤6,故选C.答案:C9.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|3x -4|(x ≤2),2x -1(x >2),则f (x )≥1的解集为( )A.⎣⎡⎦⎤1,53 B.⎣⎡⎦⎤53,3C .(-∞,1)∪⎣⎡⎭⎫53,+∞ D .(-∞,1]∪⎣⎡⎦⎤53,3解析:不等式f (x )≥1等价于⎩⎨⎧x >2,2x -1≥1或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤2,|3x -4|≥1,解之得x ≤1或53≤x ≤3,所以不等式的解集为(-∞,1]∪⎣⎡⎦⎤53,3,故选D. 答案:D10.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(1+a )≤0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-4]B .[-4,+∞)C .[-4,3]D .[-4,3)解析:不等式x 2-2x -3≤0的解集为[-1,3],假设⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(a +1)≤0的解集为空集,则不等式x 2+4x -(a +1)≤0的解集为集合{x |x <-1或x >3}的子集,因为函数f (x )=x 2+4x -(a +1)的图像的对称轴方程为x =-2,所以必有f (-1)=-4-a >0,即a <-4,则使⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x -3≤0,x 2+4x -(1+a )≤0的解集不为空集的a 的取值范围是a ≥-4. 答案:B11.设0≤α≤π,不等式8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,则α的取值范围为________.解析:由8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立, 得Δ=(-8sin α)2-4×8cos 2α≤0, 即64sin 2α-32(1-2sin 2α)≤0, 得到sin 2α≤14,∵0≤α≤π,∴0≤sin α≤12,∴0≤α≤π6或5π6≤α≤π,即α的取值范围为⎣⎡⎦⎤0,π6∪⎣⎡⎦⎤5π6,π. 答案:⎣⎡⎦⎤0,π6∪⎣⎡⎦⎤5π6,π 12.若关于x 的二次不等式x 2+mx +1≥0的解集为R ,求实数m 的取值范围.解析:不等式x2+mx+1≥0的解集为R,相当于二次函数y=x2+mx+1的最小值非负,即方程x2+mx+1=0最多有一个实根,故Δ=m2-4≤0,解得-2≤m≤2.。
高中数学课时分层作业:2.2.1不等式及其性质1.(多选)设,a b 为正实数,则下列命题为真命题的是()A.若221a b -=,1a b -<B.若111b a -=,则1a b -<C.1=,则1a b -<D.若1,1a b ≤≤,则1a b ab -≤-2.已知,0x y z x y z >>++=,则下列不等式中一定成立的是()A.xy yz >B. xz yz >C.xy xz >D. x y z y > 3.若,a b 均为不等于零的实数,条件甲:对任意的10,0x ax b -<<+>恒成立;条件乙:20b a -<,则甲是乙 的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件4.已知()12,0,1a a ∈,记12M a a =, 121N a a =+-,则M 与N 的大小关系是( )A. M N <B. M N >C. M N =D.不确定5.已知R a ∈,2(1)(3),(2)p a a q a =--=-,则 p 与q 的大小关系为( )A.p q >B.p q ≥C.p q < D . p q ≤6.若110a b<<,则下列结论中不正确的是( ) A. 22a b < B.2ab b < C. 0a b +< D. a b a b +>+7.已知2,3b a d c <<,则下列不等式一定成立的是( )A. 23a c b d ->-B.23ac bd >C. 23a c b d +>+D. 6ad bc >8.下列结论中正确的是( )A.若a b >,则ac bc >B.若a b >,则11a b< C.若22ac bc >,则 a b >D.若a b >,则22ac bc >9.若不等式组2123x a x b -<⎧⎨->⎩的解集是{|32}x x -<<,则a b += . 10.用”>”“<”或“=”填空:①已知0a b c <<<,则ac ________bc ;c a ________c b ②已知x R ∈,则22x +________2x11.给出四个条件:①0b a >>;②0a b >>;③0a b >>;④0a b >>. 其中能推出11a b<成立的是________. 12.已知三个不等式:①0ab >;②c d a b >;③bc ad >,以其中两个作条件余下一个作结论,则可组成________个真命题.13.已知a b >,则下列不等式:①22a b >; ②11a b <; ③11a b a<-; ④22a b >;⑤()0lg a b ->中,你认为正确的是________.(填序号)14.如果a b >,那么2c a -与2c b -中较大的是________15.已知()2f x ax bx c =++(1)当1,2,4a b c =-==时,求()1f x ≤的解集(2)当()()130f f ==,且当()1,3x ∈时,()1f x ≤恒成立,求实数a 的最小值答案以及解析1.答案:AD解析:对于A,由,a b 为正实数,221100a b a b a b a b a b-=⇒-=⇒->⇒>>+,故0a b a b +>->.若1a b -≥,则111a b a b≥⇒+≤+,这与0a b a b +>->矛盾,故1a b -<成立,所以A 为真命题;对于B ,取55,6a b ==,则111b a -=,但5516a b -=->,所以B 为假命题;对于C ,取4,1a b ==1=,但31a b -=<不成立,所以C 为假命题;对于 D ,22222222()(1)1(1)(1)0a b ab a b a b a b ---=+--=--≤,即1a b ab -≤-,所以D 为真命题.综上可知,真命题为A ,D.2.答案:C解析:因为x y z >>,0x y z ++=,所以30,30x x y z z x y z >++=<++=,所以0,0,x z ><又y z >,所以可得xy xz >.3.答案:A解析:当10x -<<时,恒有0ax b +>成立,∴当0a >时,0ax b b a +>->,当0a <时,0ax b b +>>,0,0,20,b a b b a ∴->>∴->∴甲⇒乙.当 3,02a b b =>时,1202b a b -=>,但当56x =-时,551()0644a b b b b ⋅-+=-+=-<,此时,乙⇒/甲,∴甲是乙的充分不必要条件. 4.答案:B解析:由题意得()()1212121110M N a a a a a a -=--+=-->,故M N >.5.答案:C解析:因为222(1)(3)(2)43(44)10p q a a a a a a a -=----=-+--+=-<,所以p q <,故选 C.6.答案:D 解析:222110,0,,,0,,,b a b a ab b a b A B C a b<<∴<<∴><+<∴中结论均正确,0,,b a a b a b D <<∴+=+∴中结论错误.故选D.7.答案:C解析:由2,3b a d c <<以及不等式的性质,得32b d a c +<+,故选C.8.答案:C解析:当0c ≤时,ac bc ≤,故选项A 不正确;取2,1a b ==-,11a b>,故选项B 不正确;由22ac bc >,知0c ≠,所以20c >,所以a b >,故选项C 正确;当0c =时,22ac bc =,故选项D 不正确.9.答案:0解析:解不等式组2123x a x b -<⎧⎨->⎩,得1223a x x b +⎧<⎪⎨⎪>+⎩,由已知条件,可知122233a b +⎧=⎪⎨⎪+=-⎩,解得33a b =⎧⎨=-⎩,所以0a b +=.10.答案:>;<;>;>解析:00a b c <<<,ac bc ∴> 又1100,0a b c a b<<⇒>>< c c a b ∴<再由00a b a b <<⇒->->⇒22(22110)x x x -=-++>222x x ∴+>11.答案:①②④解析:由①0a b <<,有110,0a b <>,所以11a b <;由②0a b >>,有10ab >,故有11a b <;由③0a b >>,有110a b >>;由④0a b >>,得11a b< 12.答案:3解析:由不等式性质,得0ab bc ad c d a b >⎫⎪⇒>⎬>⎪⎭;0ab c d bc ad a b >⎫⇒>⎬>⎭;0c d ab a b bc ad ⎫>⎪⇒>⎬⎪>⎭ 13.答案:④解析:当0,1a b ==-时,经验证①,②,③,⑤均不正确.结合指数函数2x y =是增函数可知当a b >时,有22a b >,因此④正确14.答案:2c b -解析:,(2)(2)2()0,22a b c a c b b a c a c b >∴---=-<∴-<-15.答案:(1)当1,2,4a b c =-==时,()2241f x x x ≤=-++,即2230x x ≥--()(310)x x ∴≥-+1x ∴≤-或3x ≥(2)方法一 因为()()130f f ==所以()()()()(131(1)3)f x a x x f x a x x ≤=--,=--在()1,3x ∈上恒成立 即1(1)(3)a x x -≤--在()1,3x ∈上恒成立而2(1)(3)0(1)(3)12x x x x -+-⎡⎤<--≤=⎢⎥⎣⎦ 当且仅当13x x -=-,即2x =时取到等号 所以1a ≤-,即1a ≥-,所以a 的最小值是1-方法二 ()()(13)1f x a x x ≤=--在()1,3x ∈上恒成立即()130()1a x x ≤---在()1,3x ∈上恒成立 令()22()13143(2)1)1(g x a x x ax ax a a x a -=-=+-=-----当0a =时,()10g x <=-在()1,3x ∈上恒成立,符合 当0a >时,易知()0g x <在()1,3x ∈上恒成立,符合当0a <时,则10a ≤--,所以10a ≤<- 综上所述,1a ≥-所以a 的最小值是1-。
习题课 不等式恒成立、能成立问题课时对点练1.一元二次不等式ax 2+bx +c <0的解集为全体实数的条件是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ>0B.⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ<0C.⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,Δ>0D.⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0 答案 D解析 一元二次不等式ax 2+bx +c <0的解集为全体实数等价于二次函数y =ax 2+bx +c 的图象全部在x 轴下方,需要开口向下,且与x 轴无交点,故需要⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0. 2.若关于x 的不等式-x 2+mx -1≥0有解,则实数m 的取值范围是( )A .{m |m ≤-2或m ≥2}B .{m |-2≤m ≤2}C .{m |m <-2或m >2}D .{m |-2<m <2}答案 A解析 因为关于x 的不等式-x 2+mx -1≥0有解,所以Δ=m 2-4≥0,解得m ≥2或m ≤-2.3.已知不等式x 2+ax +4<0的解集为空集,则a 的取值范围是( )A .{a |-4≤a ≤4}B .{a |-4<a <4}C .{a |a ≤-4或a ≥4}D .{a |a <-4或a >4} 答案 A解析 由题意得,Δ=a 2-16≤0,解得-4≤a ≤4.4.已知不等式-x 2+4x ≥a 2-3a 在R 上有解,则实数a 的取值范围为( )A .{a |-1≤a ≤4}B .{a |-1<a <4}C .{a |a ≥4或a ≤-1}D .{a |-4≤a ≤1} 答案 A解析 由题意知,-(x -2)2+4≥a 2-3a 在R 上有解,∴a 2-3a ≤4,即(a -4)(a +1)≤0,∴-1≤a ≤4.5.若两个正实数x ,y 满足1x +4y =1,且不等式x +y 4<m 2-3m 有解,则实数m 的取值范围是( ) A .{m |-1<m <4}B .{m |m <0或m >3}C .{m |-4<m <1}D .{m |m <-1或m >4}答案 D解析 因为正实数x ,y 满足1x +4y=1, 所以x +y 4=⎝⎛⎭⎫1x +4y ⎝⎛⎭⎫x +y 4=2+4x y +y 4x≥2+24x y ·y 4x=4, 当且仅当x =2,y =8时,x +y 4取得最小值4, 由x +y 4<m 2-3m 有解,可得m 2-3m >4, 解得m >4或m <-1.6.(多选)不等式ax 2-2x +1<0的解集非空的一个必要不充分条件是( )A .a <1B .a ≤1C .a <2D .a <0 答案 BC解析 因为ax 2-2x +1<0的解集非空,显然a ≤0成立,由⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=4-4a >0,∴0<a <1,综上,ax 2-2x +1<0的解集非空的充要条件为a <1.7.若不等式x 2+(m -3)x +m <0无解,则实数m 的取值范围是________.答案 1≤m ≤9解析 x 2+(m -3)x +m <0无解,Δ=(m -3)2-4m =m 2-10m +9≤0,解得1≤m ≤9.8.若关于x 的不等式(k -1)x 2+(k -1)x -1<0恒成立,则实数k 的取值范围是_________. 答案 {k |-3<k ≤1}解析 当k =1时,-1<0恒成立;当k ≠1时,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧k -1<0,(k -1)2+4(k -1)<0, 解得-3<k <1,因此实数k 的取值范围为{k |-3<k ≤1}.9.∀x ∈{x |2≤x ≤3},不等式mx 2-mx -1<0恒成立,求m 的取值范围.解 由不等式mx 2-mx -1<0,得m (x 2-x )<1,因为x ∈{x |2≤x ≤3},所以x 2-x >0,所以m (x 2-x )<1可化为m <1x 2-x,因为x 2-x =⎝⎛⎭⎫x -122-14≤6, 所以1x 2-x ≥16,所以m <16. 即m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪m <16. 10.已知函数y =mx 2-mx -6+m ,若对于1≤m ≤3,y <0恒成立,求实数x 的取值范围. 解 y <0⇔mx 2-mx -6+m <0⇔(x 2-x +1)m -6<0.∵1≤m ≤3,∴x 2-x +1<6m恒成立, ∴x 2-x +1<63⇔x 2-x -1<0⇔1-52<x <1+52. ∴x 的取值范围为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪1-52<x <1+52.11.设p :“∀x ∈R ,x 2-mx +1>0”,q :“-2≤m ≤2”,则p 是q 成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 ∵∀x ∈R ,x 2-mx +1>0,∴Δ=m 2-4<0,∴-2<m <2,∴命题p :-2<m <2.由集合间的关系可知,p 是q 成立的充分不必要条件.12.在R 上定义运算:x ⊗y =x (1-y ),若∃x ∈R 使得(x -a )⊗(x +a )>1成立,则实数a 的取值范围是( )A .a <-12或a >32B .-12<a <32C .-32<a <12D .a <-32或a >12 答案 A解析 由题意知(x -a )⊗(x +a )=(x -a )[1-(x +a )]=-x 2+x +a 2-a =-⎝⎛⎭⎫x -122+a 2-a +14, ∴若∃x ∈R ,使得不等式(x -a )⊗(x +a )>1成立,则需函数y =-⎝⎛⎭⎫x -122+a 2-a +14的最大值大于1, 即x =12时,y =a 2-a +14>1成立, 解得a <-12或a >32. 13.对任意x 满足-1≤x ≤2,不等式x 2-2x +a <0成立的必要不充分条件是( )A .a <-3B .a <-4C .a <0D .a >0 答案 C解析 因为x 2-2x +a <0,所以a <-x 2+2x ,又因为-1≤x ≤2,-x 2+2x =-x (x -2)≥-3,所以a <-3,又因为求“对任意x 满足-1≤x ≤2,不等式x 2-2x +a <0成立的必要不充分条件”. 所以C 正确.14.若存在1≤a ≤3,使得不等式ax 2+(a -2)x -2>0成立,则实数x 的取值范围为________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-1或x >23 解析 令y =ax 2+(a -2)x -2=(x 2+x )a -2x -2,是关于a 的函数,由题意得(x 2+x )-2x -2>0或 (x 2+x )·3-2x -2>0.即x 2 -x -2>0①,或3x 2+x -2>0②.解①可得x <-1或x >2. 解②可得x <-1或x >23. 把①②的解集取并集可得x <-1或x >23.15.关于x 的不等式(a 2-1)x 2-(a -1)x -1≤0的解集为R ,则实数a 的取值范围是________.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪-35≤a ≤1 解析 当a 2-1=0时,a =1或a =-1,若a =1,不等式为-1≤0,恒成立,若a =-1,不等式为2x -1≤0,解得x ≤12,不符合题意, 当a 2-1≠0时,若要不等式(a 2-1)x 2-(a -1)x -1≤0的解集为R ,则a 2-1<0,且Δ=(a -1)2+4(a 2-1)≤0,解得-35≤a <1, 综上可得-35≤a ≤1. 16.不等式x 2+8y 2≥λy (x +y )对于任意的x ,y ∈R 恒成立,求实数λ的取值范围. 解 因为x 2+8y 2≥λy (x +y )对于任意的x ,y ∈R 恒成立,所以x 2+8y 2-λy (x +y )≥0对于任意的x ,y ∈R 恒成立,即x 2-λyx +(8-λ)y 2≥0恒成立,由二次不等式的性质可得,Δ=λ2y 2+4(λ-8)y 2=y 2(λ2+4λ-32)≤0,所以(λ+8)(λ-4)≤0,解得-8≤λ≤4.即实数λ的取值范围为{λ|-8≤λ≤4}.。
习题课 基本不等式课时对点练1.设t =a +2b ,s =a +b 2+1,则t 与s 的大小关系是( ) A .s ≥t B .s >t C .s ≤t D .s <t 答案 A解析 ∵b 2+1≥2b ,∴a +2b ≤a +b 2+1,即t ≤s . 2.若a ,b ∈R ,则a 2+b 2与2|ab |的大小关系是( ) A .a 2+b 2≥2|ab | B .a 2+b 2=2|ab | C .a 2+b 2≤2|ab | D .a 2+b 2>2|ab |答案 A解析 ∵a 2+b 2-2|ab |=(|a |-|b |)2≥0,∴a 2+b 2≥2|ab |(当且仅当|a |=|b |时,等号成立).3.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a 和b (a <b ),其全程的平均时速为v ,则( ) A .a <v <ab B .v =ab C.ab <v <a +b2D .v =a +b2答案 A解析 设甲、乙两地的距离为s , 则v =2ss a +s b =21a +1b . 由于a <b ,∴1a +1b <2a ,∴v >a ,又1a +1b>21ab,∴v <ab . 故a <v <ab .4.若正实数a ,b 满足a +b =2,则ab 的最大值为( ) A .1 B .2 2 C .2 D .4 答案 A解析 由基本不等式得,ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22=1,当且仅当a =b =1时,等号成立.5.设非零实数a ,b ,则“a 2+b 2≥2ab ”是“a b +ba ≥2”成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 B解析 a 2+b 2≥2ab 成立的条件是任意非零实数,而a b +ba ≥2成立的条件是a ,b 同号,由集合的关系可知选B.6.(多选)已知a >0,b >0,a +b =1,对于代数式⎝⎛⎭⎫1+1a ⎝⎛⎭⎫1+1b ,下列说法正确的是( ) A .最小值为9 B .最大值是9C .当a =b =12时取得最小值D .当a =b =12时取得最大值答案 AC解析 原式=1+1a +1b +1ab =1+a +b ab +1ab =1+2ab ,因为ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22=14,所以1ab≥4.所以原式=1+2ab ≥9,当且仅当a =b =12时,等号成立.7.已知a >b >c ,则(a -b )(b -c )与a -c2的大小关系是________________. 答案(a -b )(b -c )≤a -c 2解析 因为a >b >c ,所以a -b >0,b -c >0, 所以a -c 2=(a -b )+(b -c )2≥(a -b )(b -c ),当且仅当a -b =b -c 时,等号成立.8.已知t >0,则函数y =t 2-4t +1t 的最小值为________.答案 -2解析 y =t +1t -4≥2-4=-2.当且仅当t =1时,等号成立.9.已知a >b >c ,你能比较出4与⎝⎛⎭⎫1a -b +1b -c (a -c )的大小吗?解 ⎝⎛⎭⎫1a -b +1b -c (a -c )≥4,理由如下:因为a -c =(a -b )+(b -c ), 所以⎝⎛⎭⎫1a -b +1b -c [(a -b )+(b -c )]=2+b -c a -b +a -b b -c,又a >b >c ,所以a -b >0,b -c >0, 所以b -c a -b +a -b b -c ≥2,故⎝⎛⎭⎫1a -b +1b -c (a -c )≥4, 当且仅当b -c a -b =a -b b -c 时,取“=”.10.已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求 (1)xy 的最小值; (2)x +y 的最小值. 解 (1)由2x +8y -xy =0, 得8x +2y =1, 又x >0,y >0, 则1=8x +2y≥28x ·2y =8xy,得xy ≥64, 当且仅当x =16,y =4时,等号成立. 所以xy 的最小值为64. (2)由2x +8y -xy =0, 得8x +2y=1, 则x +y =⎝⎛⎭⎫8x +2y ·(x +y ) =10+2x y +8yx≥10+22x y ·8yx=18. 当且仅当x =12且y =6时等号成立, 所以x +y 的最小值为18.11.已知a >0,b >0,ab =1,且m =b +1a ,n =a +1b ,则m +n 的最小值是( )A .3B .4C .5D .6 答案 B解析 m +n =b +1a +a +1b =2a +2b ≥24ab =4,当且仅当a =b =1时,等号成立.12.已知a >0,b >0,则下列不等式中不成立的是( ) A .a +b +1ab≥2 2 B .(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b ≥4 C.a 2+b 2ab ≥2abD.2ab a +b>ab 答案 D 解析 a +b +1ab ≥2ab +1ab ≥22, 当且仅当a =b =22时,等号成立,A 成立; (a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b ≥2ab ·21ab=4, 当且仅当a =b 时,等号成立,B 成立; ∵a 2+b 2≥2ab >0,∴a 2+b 2ab≥2ab , 当且仅当a =b 时,等号成立,C 成立; ∵a +b ≥2ab ,a >0,b >0, ∴2ab a +b ≤1,2aba +b≤ab , 当且仅当a =b 时,等号成立,D 不成立.13.设自变量x 对应的因变量为y ,在满足对任意的x ,不等式y ≤M 都成立的所有常数M 中,将M 的最小值叫做y 的上确界.若a ,b 为正实数,且a +b =1,则-12a -2b 的上确界为( )A .-92 B.92 C.14 D .-4答案 A解析 因为a ,b 为正实数,且a +b =1, 所以12a +2b =⎝⎛⎭⎫12a +2b ×(a +b )=52+⎝⎛⎭⎫b 2a +2a b ≥52+2b 2a ×2a b =92, 当且仅当b =2a ,即a =13,b =23时,等号成立,因此有-12a -2b ≤-92,即-12a -2b 的上确界为-92.14.设x ∈(0,1),则当11-x +4x 取得最小值时,x 的值是________.答案 23解析 ∵x ∈(0,1),则1-x >0,由基本不等式可得11-x +4x=[(1-x )+x ]·⎝⎛⎭⎫11-x +4x =x 1-x +4(1-x )x+5≥2x 1-x ·4(1-x )x +5=9,当且仅当x 1-x=4(1-x )x ,即x =23时,等号成立.15.若实数x ,y 满足xy +3x =3⎝⎛⎭⎫0<x <12,则3x +1y -3的最小值为________. 答案 8解析 ∵实数x ,y 满足xy +3x =3⎝⎛⎭⎫0<x <12, ∴x =3y +3,∴0<3y +3<12,解得y >3.则3x +1y -3=y +3+1y -3=y -3+1y -3+6 ≥2(y -3)·1y -3+6=8,当且仅当y =4,x =37时,等号成立.16.已知a ,b 都是正数,求证:21a +1b≤ab ≤a +b2≤a 2+b 22. 证明 ∵1a +1b ≥21ab, ∴11a +1b ≤ab 2, 即21a +1b≤ab . 又∵⎝⎛⎭⎫a +b 22=a 2+2ab +b 24≤a 2+a 2+b 2+b 24=a 2+b 22,∴a +b 2≤a 2+b 22. 又由基本不等式得a +b2≥ab ,故21a +1b≤ab ≤a +b2≤a 2+b 22(当且仅当a =b 时,等号成立).。
4.14一元二次不等式及其解法(二)课时作业一、选择题1.不等式x -12x +1≤0的解集为()A.⎥⎦⎤ ⎝⎛-1,21 B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1,21C.⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-21,∪[1,+∞) D.⎦⎤ ⎝⎛-∞-21,∪[1,+∞)2.若关于x 的不等式x 2-4x -m ≥0对任意x ∈(0,1]恒成立,则m 的最大值为()A .1B .-1C .-3D .33.若集合A ={x |ax 2-ax +1<0}=∅,则实数a 的取值范围是()A .(0,4)B .[0,4)C .(0,4]D .[0,4]4.设a <-1,则关于x 的不等式a (x -a )⎪⎭⎫ ⎝⎛-a x 1<0的解集为()A.⎭⎬⎫⎩⎨⎧><a x a x x 1或 B.{}a x x >C.⎭⎫⎩⎨⎧<>a x a x x 1或 D.⎭⎬⎫⎩⎨⎧<a x x 15.不等式mx 2-ax -1>0(m >0)的解集可能是()A.⎭⎬⎫⎩⎨⎧>-<411x x x 或B .R C.⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-2331x x D .φ6.若关于x 的方程x 2+(a 2-1)x +a -2=0的一根比1小且另一根比1大,则实数a 的取值范围是()A .(-1,1)B .(-∞,-1)∪(1,+∞)C .(-2,1)D .(-∞,-2)∪(1,+∞)7.对任意a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,则实数x 的取值范围是()A .1<x <3B .x <1或x >3C .1<x <2D .x <1或x >28.若方程x 2+(m -3)x +m =0有两个正实根,则m 的取值范围是()A.(0,1]B.(0,2)C.(-3,0)D.(-1,3)二、填空题9.不等式5-xx+4≥1的解集为.10.若不等式ax2+2ax-(a+2)≥0的解集是∅,则实数a的取值范围是.11.当x>0时,若不等式x2+ax+1≥0恒成立,则实数a的最小值为.三、解答题12.对于任意实数x,不等式(a-2)x2-2(a-2)x-4<0恒成立,求实数a的取值范围.13.关于x 2-x-2>0,x2+(2k+5)x+5k<0的整数解的集合为{-2},则实数k的取值范围为.15.解关于x的不等式ax2-2(a+1)x+4>0.。
课时作业(十二) 基本不等式[练基础]1.不等式a 2+1≥2a 中等号成立的条件是( )A .a =±1B .a =1C .a =-1D .a =02.若a ≥0,b ≥0且a +b =2,则( )A .ab ≤12B .ab ≥12C .a 2+b 2≥2D .a 2+b 2≤33.“a ,b 为正数”是“a +b >2ab ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.设x >0,则y =3-3x -1x的最大值是( ) A .3 B .3-2 2 C .3-2 3 D .-15.已知x >0,y >0,且2x +y =1,则xy 的最大值是( )A.14 B .4 C.18D .8 6.(多选)设a ,b ∈R ,则下列不等式一定成立的是( )A .a 2+b 2≥2abB .a +1a≥2 C .b 2+1≥2b D.⎪⎪⎪⎪b a +⎪⎪⎪⎪a b ≥27.若a <1,则a +1a -1与-1的大小关系是________. 8.已知正数x ,y 满足x +2y =2,则1y +8x的最小值为________. 9.已知a >b >c ,你能比较出4与⎝⎛⎭⎫1a -b +1b -c (a -c )的大小吗?10.(1)若x <3,求y =2x +1+1x -3的最大值; (2)已知x >0,求y =2x x 2+1的最大值.[提能力]11.(多选)下列命题中正确的是( )A .y =x +1x()x <0的最大值是-2 B .y =x 2+3x 2+2的最小值是2 C .y =2-3x -4x()x >0的最大值是2-43 D .y =x +4x -1()x >1最小值是5 12.(多选)下列结论正确的是( ) A .若x <0,则y =x +1x的最大值为-2 B .若a >0,b >0,则ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22C .若a >0,b >0,且a +4b =1,则1a +1b的最大值为9 D .若x ∈[]0,2,则y =x 4-x 2的最大值为213.已知x >0,y >0,且x +2y =3,则xy 的最大值为________,3x +y xy的最小值为________. 14.已知5x 2y 2+y 4=1()x ,y ∈R ,则x 2+2y 2的最小值是________.15.已知正常数a ,b 和正变数x ,y 满足a +b =10,a x +b y=1,x +y 的最小值为18,求a ,b 的值.[培优生]16.《几何原本》中的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世数学家处理问题的重要依据.通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.如图,在AB 上取一点C ,使得AC =a ,BC =b ,过点C 作CD ⊥AB 交半圆周于点D ,连接OD .作CE ⊥OD 交OD 于点E .由CD ≥DE 可以直接证明的不等式为( )A.ab ≥2ab a +b (a >0,b >0)B.a +b 2≥ab (a >0,b >0)C. a 2+b 22≥a +b 2(a >0,b >0) D .a 2+b 2≥2ab (a >0,b >0)课时作业(十二) 基本不等式1.解析:当a 2+1=2a ,即(a -1)2=0,即a =1时,等号成立.故选B.答案:B2.解析:因为a 2+b 2≥2ab ,所以(a 2+b 2)+(a 2+b 2)≥(a 2+b 2)+2ab ,即2(a 2+b 2)≥(a +b )2=4,所以a 2+b 2≥2.故选C.答案:C3.解析:若a ,b 为正数,取a =1,b =1,则a +b =2ab ,则“a ,b 为正数”不是“a +b >2ab ”的充分条件;若a +b >2ab ,取a =1,b =0,则b 不是正数,则“a ,b 为正数”不是“a +b >2ab ”的必要条件.故“a ,b 为正数”是“a +b >2ab ”的既不充分也不必要条件.故选D.答案:D4.解析:y =3-3x -1x =3-⎝⎛⎭⎫3x +1x ≤3-23x ·1x =3-23,当且仅当3x =1x ,即x =33时取等号.故选C.答案:C5.解析:由题意得,xy =12×2xy ≤12×⎝⎛⎭⎫2x +y 22=12×⎝⎛⎭⎫122=18, 当且仅当x =14,y =12时等号成立,所以xy 的最大值是18.故选C. 答案:C6.解析:当a ,b ∈R 时,a 2+b 2≥2ab 成立,故A 正确;当a >0时,a +1a≥2,等号成立的条件是a =1,当a <0时,a +1a≤-2,等号成立的条件是a =-1,故B 不正确;当b ∈R 时,b 2+1-2b =(b -1)2≥0,所以b 2+1≥2b ,故C 正确;⎪⎪⎪⎪b a >0,⎪⎪⎪⎪a b >0,所以⎪⎪⎪⎪b a +⎪⎪⎪⎪a b ≥2⎪⎪⎪⎪b a ×⎪⎪⎪⎪a b =2,等号成立的条件是当且仅当⎪⎪⎪⎪b a =⎪⎪⎪⎪a b ,即a 2=b 2时,故D 正确.故选ACD.答案:ACD7.解析:因为a <1,即1-a >0,所以-⎝⎛⎭⎫a -1+1a -1=(1-a )+11-a ≥2(1-a )·11-a=2.即a +1a -1≤-1. 答案:a +1a -1≤-1 8.解析:因为x >0,y >0且x +2y =2,所以1y +8x =x +2y 2y +4x +8y x=5+x 2y +8y x ≥5+2x 2y ·8y x =9(当且仅当x 2y =8y x ,即x =4y =43时取等号),即1y +8x的最小值为9.答案:99.解析:⎝⎛⎭⎫1a -b +1b -c (a -c )≥4,理由如下: 因为a -c =(a -b )+(b -c ), 所以⎝⎛⎭⎫1a -b +1b -c [(a -b )+(b -c )] =2+b -c a -b +a -b b -c, 又a >b >c ,所以b -c a -b +a -b b -c≥2, 故⎝⎛⎭⎫1a -b +1b -c (a -c )≥4, 当且仅当b -c a -b =a -b b -c时,取“=”. 10.解析:(1)因为x <3,所以3-x >0.又因为y =2(x -3)+1x -3+7=-⎣⎡⎦⎤2(3-x )+13-x +7,由基本不等式可得2(3-x )+13-x ≥22(3-x )·13-x =22,当且仅当2(3-x )=13-x,即x =3-22时,等号成立,于是-⎣⎡⎦⎤2(3-x )+13-x ≤-22,-⎣⎡⎦⎤2(3-x )+13-x +7≤7-22,故y 的最大值是7-2 2.(2)y =2x x 2+1=2x +1x.因为x >0,所以x +1x ≥2x ·1x =2,所以0<y ≤22=1,当且仅当x =1x,即x =1时,等号成立.故y 的最大值为1. 11.解析:对于A ,y =x +1x =-⎝⎛⎭⎫-x -1x ≤-2-x ·⎝⎛⎭⎫-1x =-2,当且仅当-x =-1x,即x =-1时,等号成立,所以y =x +1x ()x <0的最大值是-2,故A 正确;对于B ,y =x 2+3x 2+2=x 2+2+1x 2+2>2,因为x 2+2=1x 2+2,即x 2+2=1无解,即等号不成立,所以y =x 2+3x 2+2取不到最小值2,故B 错误;对于C ,y =2-3x -4x (x >0)=2-(3x +4x )≤2-23x ·4x =2-43,当且仅当3x =4x ,即x =233时,等号成立,所以y =2-3x -4x(x >0)的最大值是2-43,故C 正确;对于D ,y =x +4x -1=x -1+4x -1+1≥2()x -1·4x -1+1=5,当且仅当x -1=4x -1,即x =3时,等号成立,所以y =x +4x -1()x >1最小值是5,故D 正确;故选ACD.答案:ACD 12.解析:A 选项,由x <0可得y =x +1x =-⎣⎡⎦⎤()-x +⎝⎛⎭⎫-1x ≤-2()-x ·⎝⎛⎭⎫-1x =-2,当且仅当-x =-1x,即x =-1时,等号成立;即y =x +1x 的最大值为-2;A 正确;B 选项,由a >0,b >0,可得⎝⎛⎭⎫a +b 22-ab =a 2+b 2-2ab 4=⎝⎛⎭⎫a -b 22≥0,即ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22,故B 正确;C 选项,若a >0,b >0,且a +4b =1,则1a +1b =⎝⎛⎭⎫1a +1b ()a +4b =1+4b a +a b +4≥5+24b a ·a b =9,当且仅当4b a =a b,即⎩⎨⎧a =13b =16时,等号成立;即1a +1b 的最小值为9,故C 错;D 选项,因为0≤x ≤2,所以y =x 4-x 2≤x 2+()4-x 22=2,当且仅当x =4-x 2,即x =2时,等号成立,故D 正确.故选ABD.答案:ABD13.解析:∵x >0,y >0∴x +2y =3≥22xy ,解之得:xy ≤98. 当且仅当x =2y ,即x =32,y =34时,等号成立. ∴xy 的最大值为98. 3x +y xy =3y +1x =13()x +2y ⎝⎛⎭⎫3y +1x =73+13⎝⎛⎭⎫3x y +2y x ≥73+233x y ·2y x =7+263. 当且仅当3x y =2y x ,即x =36-35,y =18-3610时,等号成立. ∴3x +y xy 的最小值为7+263. 另解: ∵x >0,y >0,且x +2y =3∴x =3-2y >0,∴0<y <32. ∴xy =y ()3-2y =-2y 2+3y =-2⎝⎛⎭⎫y -342+98. ∵0<y <32, ∴当y =34时,()xy max =98,此时x =32. 答案:98 7+26314.解析:∵5x 2y 2+y 4=1∴y ≠0且x 2=1-y 45y2 ∴x 2+2y 2=1-y 45y 2+2y 2=15y 2+9y 25≥215y 2·9y 25=65, 当且仅当15y 2=9y 25,即x 2=815,y 2=13时取等号. ∴x 2+y 2的最小值为65. 答案:6515.解析:因为x +y =(x +y )·1=(x +y )·⎝⎛⎭⎫a x +b y=a +b +ay x +bx y≥a +b +2ab =(a +b )2, 当且仅当ay x =bx y, 即y x =b a时,等号成立, 所以x +y 的最小值为(a +b )2=18, 又a +b =10,所以ab =16.所以a ,b 是方程x 2-10x +16=0的两根, 所以a =2,b =8或a =8,b =2.16.解析:由三角形相似,知CD 2=DE ·OD =AC ·BC ,即DE =DC 2OD =ab a +b 2=2ab a +b, 由CD ≥DE ,得ab ≥2ab a +b,故选A. 答案:A。
第3课时 三个正数的算术—几何平均不等式一、选择题1.正实数x ,y ,z 满足xyz =2,则( ) A.x +y +z 的最大值是3 2 B.x +y +z 的最大值是332 C.x +y +z 的最小值是3 2 D.x +y +z 的最小值是332 答案 D解析 由三个正数的算术-几何平均不等式,得x +y +z ≥33xyz =332,当且仅当x =y =z =32时,x +y +z 取得最小值332.2.若a >b >0,则a +1b (a -b )的最小值为( )A.0B.1C.2D.3 答案 D解析 ∵a >b >0,a +1b (a -b )=(a -b )+b +1b (a -b )≥33(a -b )·b ·1b (a -b )=3,当且仅当a=2,b =1时取等号,∴a +1b (a -b )的最小值为3.故选D.3.设x ,y ,z >0且x +y +z =6,则lg x +lg y +lg z 的取值范围是( ) A.(-∞,lg 6] B.(-∞,3lg 2] C.[lg 6,+∞) D.[3lg 2,+∞)答案 B解析 ∵6=x +y +z ≥33xyz ,∴xyz ≤8, ∴lg x +lg y +lg z =lg(xyz )≤lg 8=3lg 2 .4.若实数x ,y 满足xy >0,且x 2y =2,则xy +x 2的最小值是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 答案 C解析 xy +x 2=12xy +12xy +x 2≥3314x 4y 2=3, 当且仅当12xy =x 2,即y =2x 时取等号.5.已知a ,b ,c ∈R +,x =a +b +c 3,y =3abc ,z =a 2+b 2+c 23,则( ) A.x ≤y ≤z B.y ≤x ≤z C.y ≤z ≤x D.z ≤y ≤x答案 B解析 由a ,b ,c ∈R +,易知a +b +c 3≥3abc ,即x ≥y .又z 2=a 2+b 2+c 23,x 2=(a +b +c )29, 且x 2=a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca )9≤3(a 2+b 2+c 2)9=a 2+b 2+c 23,所以x 2≤z 2,则x ≤z ,因此z ≥x ≥y .6.已知圆柱的轴截面周长为6,体积为V ,则下列总成立的是( ) A.V ≥π B.V ≤π C.V ≥18πD.V ≤18π答案 B解析 设圆柱半径为r ,则圆柱的高h =6-4r 2,所以圆柱的体积为V =πr 2·h =πr 2·6-4r2=πr 2(3-2r )≤π⎝⎛⎭⎫r +r +3-2r 33=π,当且仅当r =3-2r ,即r =1时取等号. 二、填空题7.将实数1化为三个正数之和,则这三个正数之积的最大值是________. 答案127解析 设这三个正数分别是a ,b ,c ,则a +b +c =1,所以abc ≤⎝⎛⎭⎫a +b +c 33=127,当且仅当a =b =c =13时,abc 取得最大值127.8.已知x ,y ,z ∈R +,且x +3y +4z =6,则x 2y 3z 的最大值为________. 答案 1解析 因为x ,y ,z ∈R +,且x +3y +4z =6, 所以6=x +3y +4z =x 2+x2+y +y +y +4z≥6·6x 2·x 2·y ·y ·y ·4z =6·6x 2y 3z , 所以x 2y 3z ≤1,当且仅当x2=y =4z 时取等号.9.若a >2,b >3,则a +b +1(a -2)(b -3)的最小值为________.答案 8解析 a >2,b >3,∴a -2>0,b -3>0, 则a +b +1(a -2)(b -3)=(a -2)+(b -3)+1(a -2)(b -3)+5≥33(a -2)×(b -3)×1(a -2)(b -3)+5=8,当且仅当a -2=b -3=1(a -2)(b -3),即a =3,b =4时等号成立. 10.已知关于x 的不等式2x +1(x -a )2≥7在x ∈(a ,+∞)上恒成立,则实数a 的最小值为________. 答案 2 解析 2x +1(x -a )2=(x -a )+(x -a )+1(x -a )2+2a , ∵x -a >0, ∴2x +1(x -a )2≥33(x -a )(x -a )1(x -a )2+2a=3+2a ,当且仅当x -a =1(x -a )2,即x =a +1时取等号.∴2x +1(x -a )2的最小值为3+2a . 由题意可得3+2a ≥7,得a ≥2.11.已知a ,b ,c ∈R +,且满足a +2b +3c =1,则1a +12b +13c 的最小值为________.答案 9解析 因为a ,b ,c ∈R +,且满足a +2b +3c =1, 所以1a +12b +13c=(a +2b +3c )·⎝⎛⎭⎫1a +12b +13c≥33a ·2b ·3c ·331a ·12b ·13c=9, 当且仅当a =2b =3c =13,即a =13,b =16,c =19时取等号.因此1a +12b +13c 的最小值为9.三、解答题12.已知a ,b ,c 均为正数,证明:a 2+b 2+c 2+⎝⎛⎭⎫1a +1b +1c 2≥63,并确定a ,b ,c 为何值时,等号成立.解 因为a ,b ,c 均为正数,由算术—几何平均不等式,得a 2+b 2+c 2≥3(abc )23,①1a +1b +1c≥3(abc )13-, 所以⎝⎛⎭⎫1a +1b +1c 2≥9(abc )23-.② 故a 2+b 2+c 2+⎝⎛⎭⎫1a +1b +1c 2≥3(abc )23+9(abc )23-, 又3(abc )23+9(abc )23-≥227=63,③当且仅当a =b =c 时,①式和②式等号成立. 当且仅当3(abc )23=9(abc )23-时,③式等号成立,即当且仅当a =b =c =143时,原式等号成立, 所以原不等式成立.13.某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y (单位:千克)与销售价格x (单位:元/千克)满足关系式y =ax -3+10(x -6)2,其中3<x <6,a 为常数,已知销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克. (1)求a 的值;(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格x 的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大.解 (1)因为当x =5时,y =11,所以a2+10=11,a =2.(2)由(1)可知,该商品每日的销售量y =2x -3+10(x -6)2,所以商场每日销售该商品所获得的利润f (x )=(x -3)⎣⎡⎦⎤2x -3+10(x -6)2=2+10(x -3)(x -6)2,3<x <6, 即f (x )=2+5(2x -6)(x -6)2 ≤2+5⎝⎛⎭⎫2x -6+6-x +6-x 33=42.当且仅当2x -6=6-x ,即x =4时,等号成立. 当x =4时,函数f (x )取得最大值,且最大值等于42.答 当销售价格为4元/千克时,商场每日销售该商品所获得的利润最大.14.制造一个容积为π2立方米的无盖圆柱形桶,用来做底面的金属板的价格为每平方米30元,做侧面的金属板的价格为每平方米20元,当圆柱形桶的底面半径为________米,高为________米时,所使用的材料成本最低. 答案 393 392解析 设此圆柱形桶的底面半径为r 米,高为h 米, 则底面面积为πr 2,侧面积为2πrh , 设原料成本为y 元,则y =30πr 2+40πrh . ∵桶的容积为π2,∴πr 2h =π2,∴rh =12r ,∴y =30πr 2+20r π=10π⎝⎛⎭⎫3r 2+1r +1r ≥10π×333, 当且仅当3r 2=1r ,即r =393时等号成立,此时h =392. 15.设0<θ<π,求函数y =sin θ2(1+cos θ)的最大值.解 y =sin θ2(1+cos θ )=2sin θ2cos 2 θ2>0(0<θ<π),y 取最大值当且仅当y 2取最大值. y 2=4sin 2 θ2·cos 4 θ2=4sin 2 θ2·cos 2 θ2·cos 2 θ2=2·2sin 2 θ2·cos 2 θ2·cos 2 θ2≤2·⎝ ⎛⎭⎪⎫2sin 2 θ2+cos 2 θ2+cos 2 θ233 =2×⎝⎛⎭⎫233=1627,当且仅当2sin 2 θ2=cos 2 θ2时取等号,此时tan 2 θ2=12,tan θ2=±22,而tan θ2=22在θ∈(0,π)上有解⎝⎛⎭⎫可取θ=2arctan 22,则y 2max =1627,故y max =439.。
第二章 一元二次函数、方程和不等式2.1 等式性质与不等式性质1.两个实数比较大小的方法(1)作差法⎩⎪⎨⎪⎧a -b >0⇔a > b a -b =0⇔a = b a -b <0⇔a < b(a ,b ∈R );(2)作商法⎩⎪⎨⎪⎧ab>1⇔a > b ab =1⇔a = ba b<1⇔a < b (a ∈R ,b >0).2.等式的性质性质1:如果a =b ,那么b =a ;性质2:如果a =b ,b =c ,那么b =c ; 性质3:如果a =b ,那么a ±c=b ±c ; 性质4:如果a =b ,那么a c=bc ; 性质5:如果a =b ,c 0≠那么cbc a =;3.不等式的性质性质1 a b >⇔ ________;(对称性) 性质2 a b >,b c >⇒ ________;(传递性)性质3 a b >⇒ ______________;(可加性) 推论:a b c >⇒+___________;(移项法则) 性质4 a b >,0c >⇒ __________,(可乘性)a b >,0c ac bc <⇒<;(乘负反序性) 性质5 a b >,c d >⇒ ______________;(同向可加性) 性质6 0a b >>,0c d >>⇒ __________;(同正同向可乘性) 性质7 0a b >>⇒ __________()2n N n ∈≥,.(可乘方性)性质8 ①a >b ,ab >0⇒1a < 1b . ②a <0<b ⇒1a < 1b.(可倒性)典例例1 某矿山车队有4辆载重为10t 的甲型卡车和7辆载重为6t 的乙型卡车,且有9名驾驶员,此车队每天至少要运360t 矿石至冶炼厂.已知甲型卡车每辆每天可往返6次,乙型卡车每辆每天可往返8次,写出满足上述所有不等关系的不等式.例2 已知a ,b +例3 若0a b <<,则下列结论正确的是( )A .22a b <B 2ab b < C .11a b> D .22ac bc > 例4 已知1025m <<,3015n -<<-,求m+n ,m n -与mn 的取值范围.例5 已知-1<x +y <4且2<x -y <3,则z =2x -3y 的取值范围是________.课时作业1.设a ,b ∈R ,若a -|b|>0,则下列不等式中正确的是( ) A.b -a>0 B.a 3+b 3<0 C.a 2-b 2<0 D.b+a>02、当1x ≤时,比较大小:33x 231x x -+.3、设1≤a -b ≤2, 2≤a +b ≤4,求4a -2b 的取值范围.4、已知a ∈R ,且a ≠1,比较a+2与31-a的大小.2.2 基本不等式1. 重要的不等式:a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ).2.基本不等式:ab ≤a +b2:两个正数的几何平均数不大于它们的算术平均数.(a+b ≥2ab )注意:(1)此结论运用前提:一正、二定、三相等典例例1.(1)函数y =x +1x(x >0)的值域为( )A .(-∞,-2]∪[2,+∞)B .(0,+∞)C .[2,+∞)D .(2,+∞) (2).已知m >0,n >0,且mn =81,则m +n 的最小值为( ) A .18 B .36 C .81D .243(3).已知x <0,则y =2+4x+x 的最大值为_______例2、当x >0时,则y =2xx 2+1的最大值为________.例3、若x >1,则x +4x -1的最小值为________.例4、已知a >0,b >0,且a +b =1,求1a +2b的最小值.例5、函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值是( )A .23+2B .23-2C .2 3D .2例6 如图所示动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成.(1)现有可围36 m 长网的材料,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使每间虎笼面积最大? (2)要使每间虎笼面积为24 m2,则每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使围成四间虎笼的钢筋网总长最小?课时作业一、选择题1、已知x >0,函数y=x+的最小值是( ) A .2 B .4C .6D .82、当x ∈R 时,x+的取值范围是( )A .(﹣∞,﹣4]B .(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞)C .[4,+∞)D .(﹣∞,﹣4]∪[4,+∞)3、已知x >0,y >0,且2x+y=1,则xy 的最大值是( ) A .B .C .4D .84、的最小值为)(函数)0(2>+=ab abb a y A .B.12C .4D .65、函数15(1)1y x x x =++>-的最小值为A .5B .6C 7 D.86、已知正数x,y 满足431x y +=,则x+3y 的最小值为A .5B .12C .13D .25 7、设,,若,则的最小值为 A . B .6 C . D .8、已知y=,其中x≥0,则y 的最小值为( )A .1B .C .D .9.某房地产开发公司计划在一楼区内建造一个长方形公园ABCD ,公园由形状为长方形A 1B 1C 1D 1的休闲区和环公园人行道(阴影部分)组成.已知休闲区A 1B 1C 1D 1的面积为4 000平方米,人行道的宽分别为4米和10米(如图所示).(1)若设休闲区的长和宽的比|A 1B 1||B 1C 1|=x (x>1),求公园ABCD所占面积S 关于x 的函数解析式;(2)要使公园所占面积最小,休闲区A 1B 1C 1D 1的长和宽该如何设计?1a >0b >2a b +=121a b+-3+2.3 二次函数与一元二次方程、不等式一、形如20(0) (0)ax bx c a ++><≠或其中的不等式称为关于x 的一元二次不等式. 二、“三个二次”之间的对应关系设()00022≠<++>++a c bx ax c bx ax 或相应的一元二次方程()002≠=++a c bx ax 的两根为1x ,2,则不等式的解的各种情况如下表:0>∆ 0=∆0<∆c bx ax y ++=2cbx ax y ++=2cbx ax y ++=2三、一元二次不等式的解法: (1)化二次项系数为正;(2)令左边=右边,求出两根x 1 , x 2; (当0<∆时,需另作考虑) (3)大于取两根之外,小于取两根之间。
课时分层作业(一) 不等式的基本性质(建议用时:45分钟)[基础达标练]一、选择题1.设a,b,c,d∈R ,且a>b,c>d,则下列结论正确的是( )A .a +c>b +dB .a -c>b -dC .ac>bdD .a d >b cA [∵a>b ,c>d,∴a+c>b +d.]2.设a,b∈R ,若a -|b|>0,则下列不等式中正确的是( )A .b -a>0B .a 3+b 3<0C .b +a>0D .a 2-b 2<0 C [a -|b|>0⇒|b|<a ⇒-a<b<a ⇒a +b>0.故选C.]3.若a<b<0,则下列不等式不能成立的是( )A .1a >1bB .2a >2bC .|a|>|b|>0D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12a >⎝ ⎛⎭⎪⎫12b B [考查不等式的基本性质及其应用.取a =-2,b =-1验证即可求解.]4.已知a <0,-1<b <0,那么( )A .a >ab >ab 2B .ab 2>ab >a C .ab >a >ab 2D .ab >ab 2>a D [ab 2-ab =ab(b -1),∵a<0,-1<b <0,∴b-1<0,ab >0,∴ab 2-ab <0,即ab 2<ab ;又ab 2-a =a(b 2-1),∵-1<b <0,∴b 2<1,即b 2-1<0.又a <0,∴ab 2-a >0,即ab 2>a.故ab >ab 2>a.]5.设a,b 为实数,则“0<ab <1”是“b<1a”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D [∵0<ab <1,当a <0且b <0时可推得b >1a, 所以“0<ab <1”不是“b<1a”的充分条件, ① 反过来,若b <1a, 当b <0且a >0时,有ab <0,推不出“0<ab <1”,所以“0<ab <1”也不是“b<1a”的必要条件, ②由①②知,应选D.]二、填空题6.若f(x)=3x 2-x +1,g(x)=2x 2+x -1,则f(x)与g(x)的大小关系是f(x)________g(x).[解析] f(x)-g(x)=(3x 2-x +1)-(2x 2+x -1)=x 2-2x +2=(x -1)2+1≥1>0,∴f(x)>g(x).[答案] >7.给出四个条件:①b>0>a ,②0>a>b ,③a>0>b ,④a>b>0.能得出1a <1b成立的有________.(填序号) [解析] 1a <1b ⇔1a -1b <0⇔b -a ab<0, ∴①②④可推出1a <1b成立. [答案] ①②④8.已知α,β满足-1≤α+β≤1,1≤α+2β≤3,则α+3β的取值范围是________.[解析] 设α+3β=λ(α+β)+μ(α+2β),可解得λ=-1,μ=2,∴α+3β=-(α+β)+2(α+2β).又-1≤α+β≤1,1≤α+2β≤3,∴1≤α+3β≤7.[答案] [1,7]三、解答题9.(1)已知a >b >0,c <d <0,求证:3a d <3b c;(2)若a >b >0,c <d <0,e <0,求证:e (a -c )2>e (b -d )2. [证明] (1)∵c<d <0,∴-c >-d >0.∴0<-1c <-1d.又a >b >0, ∴-a d >-b c>0, ∴ 3-a d >3-b c ,即-3a d >-3b c. 两边同乘以-1,得3a d <3b c. (2)∵c<d <0,∴-c >-d >0.∵a>b >0,∴a-c >b -d >0,∴(a-c)2>(b -d)2>0,∴1(a -c )2<1(b -d )2. 又∵e<0,∴e (a -c )2>e (b -d )2. 10.设x,y 为实数,且3≤xy 2≤8,4≤x 2y ≤9,求x 3y 4的取值范围. [解] 由4≤x 2y ≤9,得16≤x 4y2≤81.① 又3≤xy 2≤8,∴18≤1xy 2≤13.② 由①×②得18×16≤x 4y 2·1xy 2≤81×13, 即2≤x 3y 4≤27,因此x 3y4的取值范围是[2,27]. [能力提升练]1.若a,b 为实数,则“0<ab <1”是“a<1b 或b >1a”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A [对于0<ab <1,如果a >0,则b >0,a <1b 成立,如果a <0,则b <0,b >1a成立,因此“0<ab <1”是“a<1b 或b >1a ”的充分条件;反之,若a =-1,b =2,结论“a<1b或 b >1a ”成立,但条件0<ab <1不成立,因此“0<ab <1”不是“a<1b 或b >1a”的必要条件,即“0<ab <1”是“a<1b 或b >1a”的充分而不必要条件.] 2.设a >b >1,c <0,给出下列三个结论:①c a >c b;②a c <b c ;③log b (a -c)>log a (b -c). 其中所有的正确结论的序号是( )A .①B .①②C .②③D .①②③D [由a >b >1,c <0,得1a <1b ,c a >c b;幂函数y =x c (c <0)是减函数,所以a c <b c ;因为a -c >b -c,所以log b (a -c)>log a (a -c)>log a (b -c),①②③均正确.]3.给出下列条件:①1<a <b ;②0<a <b <1;③0<a <1<b.其中能推出log b 1b <log a 1b<log a b 成立的条件的序号是________.(填所有可能的条件的序号)[解析] ∵log b 1b=-1, 若1<a <b,则1b <1a<1<b, ∴log a 1b <log a 1a=-1,故条件①不可以; 若0<a <b <1,则b <1<1b <1a, ∴log a b >log a 1b >log a 1a =-1=log b 1b, 故条件②可以;若0<a <1<b,则0<1b<1, ∴log a 1b>0,log a b <0,条件③不可以.故应填②. [答案] ②4.已知f(x)=ax 2+c,且-4≤f(1)≤-1,-1≤f(2)≤5,求f(3)的取值范围.[解] 由-4≤f(1)≤-1,-1≤f(2)≤5,得⎩⎪⎨⎪⎧ -4≤a+c≤-1,-1≤4a+c≤5.设u =a +c,v =4a +c,则有a =v -u 3,c =4u -v 3, ∴f(3)=9a +c =-53u +83v. 又⎩⎪⎨⎪⎧ -4≤u≤-1,-1≤v≤5,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 53≤-53u ≤203,-83≤83v ≤403, ∴-1≤-53u +83v≤20,即-1≤f(3)≤20.∴f(3)的取值范围为[-1,20].。
课时作业20 一元二次不等式的解法时间:45分钟——基础巩固类——一、选择题1.下列不等式中是一元二次不等式的是(C)A.a2x2+2≥0 B.1x2+x<3 C.-x2+x-m≤0 D.x3-2x+1>0 解析:选项A中,a2=0时不符合;选项B是分式不等式;选项D中,最高次数为三次;只有选项C符合.故选C.2.不等式6-x-2x2<0的解集是(D)解析:不等式变形为2x2+x-6>0,又方程2x2+x-6=0的两根为x1=32,x2=-2,所以不等式的解集为.故选D.3.设关于x的不等式(ax-1)(x+1)<0(a∈R)的解集为{x|-1<x<1},则a的值是(D) A.-2 B.-1C.0 D.1解析:根据题意可得,-1,1是方程(ax-1)(x+1)=0的两根,代入解得a=1.4.在R 上定义运算⊙:a ⊙b =ab +2a +b ,则满足:x ⊙(x -2)<0的实数x 的取值X 围为( B )A .(0,2)B .(-2,1)C .(-∞,-2)∪(1,+∞)D .(-1,2)解析:x ⊙(x -2)=x (x -2)+2x +x -2<0⇒x 2+x -2<0⇒-2<x <1. 5.不等式x 2-|x |-2<0的解集是( A ) A .{x |-2<x <2} B .{x |x <-2或x >2} C .{x |-1<x <1} D .{x |x <-1或x >1}解析:令t =|x |,则原不等式可化为t 2-t -2<0,即(t -2)(t +1)<0.∵t =|x |≥0.∴t -2<0.∴t <2. ∴|x |<2,得-2<x <2.6.已知方程2x 2-(m +1)x +m =0有两个不等正实根,则实数m 的取值X 围是( C ) A .{m |0<m ≤3-22或m ≥3+22} B .{m |m <3-22或m >3+22} C .{m |0<m <3-22或m >3+22} D .{m |m ≤3-22或m ≥3+22}解析:∵方程2x 2-(m +1)x +m =0有两个不等正实根,∴Δ=(-m -1)2-8m >0,即m 2-6m +1>0,解得m <3-22或m >3+2 2.再根据两根之和为m +12>0,且两根之积为m 2>0,解得m >0.综上可得,0<m <3-22或m >3+2 2.二、填空题7.函数f (x )=log 2(-x 2+x +12)的定义域为(-3,4).解析:由-x 2+x +12>0,得x 2-x -12<0,解得-3<x <4,所以定义域为(-3,4).8.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧3x 2+x -2≥0,4x 2-15x +9>0的解集是{x |x >3或x ≤-1}.解析:由⎩⎪⎨⎪⎧3x 2+x -2≥0,4x 2-15x +9>0,得⎩⎨⎧x ≥23或x ≤-1,x >3或x <34,即x >3或x ≤-1,故不等式组的解集为{x |x >3或x ≤-1}.9.若关于x 的不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -1>a 2,x -4<2a 解集不是空集,则实数a 的取值X 围是-1<a <3.解析:依题意有⎩⎪⎨⎪⎧x >1+a 2,x <4+2a ,要使不等式组的解集不是空集,应有a 2+1<4+2a ,即a 2-2a -3<0,解得-1<a <3.三、解答题10.求下列不等式的解集. (1)-2x 2+x +12<0;(2)3x 2+5≤3x ; (3)9x 2-6x +1>0.解:(1)原不等式可以化为2x 2-x -12>0.∵方程2x 2-x -12=0的解是:x 1=1-54,x 2=1+54,∴原不等式的解集是{x |x <1-54或x >1+54}.(2)原不等式变形为3x 2-3x +5≤0. ∵Δ<0,∴方程3x 2-3x +5=0无解. ∴不等式3x 2-3x +5≤0的解集是∅.∴原不等式的解集是∅.(3)∵Δ=0,∴方程9x 2-6x +1=0有两个相等实根x 1=x 2=13,∴不等式9x 2-6x +1>0的解集为{x |x ≠13}.11.已知f (x )=x 2-⎝⎛⎭⎫a +1a x +1,(1)当a =12时,解不等式f (x )≤0;(2)若a >0,解关于x 的不等式f (x )≤0.解:(1)当a =12时,不等式为f (x )=x 2-52x +1≤0,∴⎝⎛⎭⎫x -12(x -2)≤0, ∴不等式的解集为(2)∵f (x )=⎝⎛⎭⎫x -1a (x -a )≤0, 当0<a <1时,有1a>a ,∴不等式的解集为当a >1时,有1a<a ,∴不等式的解集为当a =1时,不等式的解集为{x |x =1}.——能力提升类——12.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3,x ≤0,-x 2-2x +3,x >0,则不等式f (a 2-4)>f (3a )的解集为( B )A .(2,6)B .(-1,4)C .(1,4)D .(-3,5)解析:作出函数f (x )的图象,如右图所示,则函数f (x )在R 上是单调递减的.由f (a 2-4)>f (3a ),可得a 2-4<3a ,整理得a 2-3a -4<0,即(a +1)(a -4)<0,解得-1<a <4.所以不等式的解集为(-1,4).13.关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a =( A ) A .52B .72C .154D .152解析:由条件知x 1,x 2为方程x 2-2ax -8a 2=0的两根,则x 1+x 2=2a ,x 1x 2=-8a 2. 由(x 2-x 1)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=(2a )2-4×(-8a 2)=36a 2=152,解得a =52.14.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是(-3,1)∪(3,+∞).解析:f (1)=12-4×1+6=3,不等式即为f (x )>3.①当x ≥0时,不等式即为⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6>3,x ≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x >3或x <1,x ≥0,即x >3或0≤x <1;②当x <0时,不等式即为⎩⎪⎨⎪⎧x +6>3,x <0,解得-3<x <0.综上,原不等式的解集为(-3,1)∪(3,+∞). 15.已知函数y =ax 2+2ax +1的定义域为R . (1)求a 的取值X 围. (2)若函数的最小值为22,解关于x 的不等式x 2-x -a 2-a <0. 解:(1)因为函数y =ax 2+2ax +1的定义域为R ,所以ax 2+2ax +1≥0恒成立. 当a =0时,1≥0,不等式恒成立;当a ≠0时,则⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=4a 2-4a ≤0,解得0<a ≤1. 综上,0≤a ≤1. (2)因为函数的最小值为22, 所以y =ax 2+2ax +1的最小值为12,因此4a -4a 24a =12(a ≠0),解得a =12.于是不等式可化为x 2-x -34<0,即4x 2-4x -3<0,解得-12<x <32.故不等式x 2-x -a 2-a <0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-12<x <32.。
不等式组的应用3【目标导航】经历从实际问题中抽象出数学模型的过程,积累利用一元一次不等式组解决实际问题的经验,体会分类思想,感知方程与不等式的内在联系【课堂操练】1.开学初,小芳和小亮去学校商店购买学习用品,小芳用18元钱买了1支钢笔和3本笔记本;小亮用31元买了同样的钢笔2支和笔记本5本.(1)求每支钢笔和每本笔记本的价格;(2)校运会后,班主任拿出200元学校奖励基金交给班长,购买上述价格的钢笔和笔记本共48件作为奖品,奖给校运会中表现突出的同学,要求笔记本数不少于钢笔数,共有多少种购买方案?请你一一写出.2.初中毕业了,孔明同学准备利用暑假卖报纸赚取140~200元钱,买一份礼物送给父母.已知:在暑假期间,如果卖出的报纸不超过1000份,则每卖出一份报纸可得0.1元;如果卖出的报纸超过1000份,则超过部分....每份可得0.2元.(1)请说明:孔明同学要达到目的,卖出报纸的份数必须超过1000份.(2)孔明同学要通过卖报纸赚取140~200元,请计算他卖出报纸的份数在哪个范围内.4.“六一”前夕,某玩具经销商用去2350元购进A、B、C三种新型的电动玩具共50套,并且购进的三种玩具都不少于10套,设购进A种玩具x套,B种玩具y套,三种电动玩具的进价和售价如右表所示,⑴用含x、y的代数式表示购进C种玩具的套数;⑵求y与x之间的关系式;⑶假设所购进的这三种玩具能全部卖出,且在购销这种玩具的过程中需要另外支出各种费用200元.①求出利润P(元)与x(套)之间的函数关系式;②求出利润的最大值,并写出此时三种玩具各多少套.批树苗分给初三(1)班同学去栽种.如果每人分2棵,还剩42棵;如果前面每人分3棵,那么最后一人得到的树苗少于5棵(但至少分得一棵).(1)设初三(1)班有x名同学,则这批树苗有多少棵?(用含x的代数式表示).(2)初三(1)班至少有多少名同学?最多有多少名?5.为执行中央“节能减排,美化环境,建设美丽新农村”的国策,我市某村计划建造A、B两种型号的沼气池共20个,以解决该村所有农户的燃料问题.两种型号沼气池的占地面积、使用农户数及造价见下表:已知可供建造沼气池的占地面积不超过365m2,该村农户共有492户.(1)满足条件方案共有几种?写出解答过程.(2)通过计算判断,哪种建造方案最省钱.6.随着人民生活水平的不断提高,我市家庭轿车的拥有量逐年增加.据统计,某小区2006年底拥有家庭轿车64辆,2008年底家庭轿车的拥有量达到100辆.(1)若该小区2006年底到2009年底家庭轿车拥有量的年平均增长率都相同,求该小区到2009年底家庭轿车将达到多少辆?(2)为了缓解停车矛盾,该小区决定投资15万元再建造若干个停车位.据测算,建造费用分别为室内车位5000元/个,露天车位1000元/个,考虑到实际因素,计划露天车位的数量不少于室内车位的2倍,但不超过室内车位的2.5倍,求该小区最多可建两种车位各多少个?试写出所有可能的方案.7.跃壮五金商店准备从宁云机械厂购进甲、乙两种零件进行销售.若每个甲种零件的进价比每个乙种零件的进价少2元,且用80元购进甲种零件的数量与用100元购进乙种零件的数量相同.(1)求每个甲种零件、每个乙种零件的进价分别为多少元?(2)若该五金商店本次购进甲种零件的数量比购进乙种零件的数量的3倍还少5个,购进两种零件的总数量不超过95个,该五金商店每个甲种零件的销售价格为12元,每个乙种零件的销售价格为15元,则将本次购进的甲、乙两种零件全部售出后,可使销售两种零件的总利润(利润=售价-进价)超过371元,通过计算求出跃壮五金商店本次从宁云机械厂购进甲、乙两种零件有几种方案?请你设计出来.【课后盘点】1.某公司计划生产甲、乙两种产品共20件,其总产值w(万元)满足:1150<w<1200,相关数据如下2.某校原有600张旧课桌急需维修,经过A、B、C三个工程队的竞标得知,A、B的工作效率相同,且都为C队的2倍,若由一个工程队单独完成,C队比A 队要多用10天.学校决定由三个工程队一齐施工,要求至多6天完成维修任务.三个工程队都按原来的工作效率施工2天时,学校又清理出需要维修的课桌360张,为了不超过6天时限,工程队决定从第3天开始,各自都提高工作效率,A、B队提高的工作效率仍然都是C队提高的2倍.这样他们至少还需要3天才能成整个维修任务.⑴求工程队A原来平均每天维修课桌张数;⑵求工程队A提高工作效率后平均每天多维修课桌张数的取值范围.3.为了防控甲型H1N1流感,某校积极进行校园环境消毒,购买了甲、乙两种消毒液共100瓶,其中甲种6元/瓶,乙种9元/瓶.(1)如果购买这两种消毒液共用780元,求甲、乙两种消毒液各购买多少瓶?(2)该校准备再次..购买这两种消毒液(不包括已购买的100瓶),使乙种瓶数是甲种瓶数的2倍,且所需费用不多于...1200元(不包括780元),求甲种消毒液最多能再购买多少瓶?4.响应“家电下乡”的惠农政策,某商场决定从厂家购进甲、乙、丙三种不同型号的电冰箱80台,其中甲种电冰箱的台数是乙种电冰箱台数的2倍,购买三种电冰箱的总金额不超过...132 000元.已知甲、乙、丙三种电冰箱的出厂价格分别为:1 200元/台、1 600元/台、2 000元/台.(1)至少购进乙种电冰箱多少台?(2)若要求甲种电冰箱的台数不超过丙种电冰箱的台数,则有哪些购买方案?5.星期天,小明和七名同学共8人去郊游,途中,他用20元钱去买饮料,商店只有可乐和奶茶,已知可乐2元一杯,奶茶3元一杯,如果20元钱刚好用完.(1)有几种购买方式?每种方式可乐和奶茶各多少杯?(2)每人至少一杯饮料且奶茶至少二杯时,有几种购买方式?6.为实现区域教育均衡发展,我市计划对某县A、B两类薄弱学校全部进行改造.根据预算,共需资金1575万元.改造一所A类学校和两所B类学校共需资金230万元;改造两所A类学校和一所B类学校共需资金205万元.(1)改造一所A类学校和一所B类学校所需的资金分别是多少万元?(2)若该县的A类学校不超过5所,则B类学校至少有多少所?(3)我市计划今年对该县A、B两类学校共6所进行改造,改造资金由国家财政和地方财政共同承担.若今年国家财政拨付的改造资金不超过400万元;地方财政投入的改造资金不少于70万元,其中地方财政投入到A、B两类学校的改造资金分别为每所10万元和15万元.请你通过计算求出有几种改造方案?7.某电脑公司经销甲种型号电脑,受经济危机影响,电脑价格不断下降.今年三月份的电脑售价比去年同期每台降价1000元,如果卖出相同数量的电脑,去年销售额为10万元,今年销售额只有8万元.(1)今年三月份甲种电脑每台售价多少元?(2)为了增加收入,电脑公司决定再经销乙种型号电脑,已知甲种电脑每台进价为3500元,乙种电脑每台进价为3000元,公司预计用不多于5万元且不少于4.8万元的资金购进这两种电脑共15台,有几种进货方案?(3)如果乙种电脑每台售价为3800元,为打开乙种电脑的销路,公司决定每售出一台乙种电脑,返还顾客现金a元,要使(2)中所有方案获利相同,a值应是多少?此时,哪种方案对公司更有利?答案【课堂操练】解:(1)设每支钢笔和每本笔记本的价格分别为x ,y ,则⎩⎨⎧x+3y=182x+5y=31 解得⎩⎨⎧x=3y=5答:每支钢笔的价格是3元,每本笔记本的价格5元。
2.2.1 不等式及其性质必备知识基础练1.完成一项装修工程,请木工需付工资每人50元,请瓦工需付工资每人40元,现有工人工资预算2 000元,设木工x人,瓦工y人,则工人满足的关系式是( ) A.5x+4y<200 B.5x+4y≥200C.5x+4y=200 D.5x+4y≤2002.下列结论中正确的是( )A.若ac>bc,则a>b B.若a2>b2,则a>bC.若>,则a>b D.若<,则a>b3.设M=3x2-x+1,N=x2+x-1,则( )A.M>NB.M<NC.M=ND.M与N的大小关系与x有关4.已知c>a>b>0,则________.(填“>”“<”或“=”)5.若1<a<3,-4<b<2,那么a-|b|的取值范围是( )A.(-3,3] B.(-3,5)C.(-3,3) D.(1,4)6.(1)比较x2+3与2x的大小;(2)已知a,b为正数,且a≠b,比较a3+b3与a2b+ab2的大小.关键能力综合练7.下列不等式中,正确的是( )A.若a-c>b-d且c>d,则a>bB.若a>b且k∈N+,则a k>b kC.若a>b>0,c>d,则ac>bdD.若a>b,则ac2>bc28.用反证法证明命题:“一个三角形中不能有两个直角”的过程归纳为以下三个步骤:①A+B+C=90°+90°+C>180°,这与三角形内角和为180°相矛盾,A=B=90°不成立;②所以一个三角形中不能有两个直角;③假设三角形的三个内角A,B,C中有两个直角,不妨设A=B=90°,正确顺序的序号为( )A.①②③ B.①③②C.②③① D.③①②9.要证明+<2 可选择的方法有以下几种,其中最合理的为( )A.综合法 B.分析法C.反证法 D.归纳法10.已知α∈(0,),β∈[0,],则2α-的取值范围是( )A.(0,) B.(-,)C.(0,1) D.(-,1)11.(多选)已知a,b,c,d均为实数,则下列命题正确的是( )A.若ab<0,bc-ad>0,则->0B.若ab>0,->0,则bc-ad>0C.若bc-ad>0,->0,则ab>0D.若<<0,则<12.已知1<a<6,3<b<4,求a-b,的取值范围.核心素养升级练13.某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:①男学生人数多于女学生人数;②女学生人数多于教师人数;③教师人数的两倍多于男学生人数.(1)若教师人数为4,则女学生人数的最大值为________;(2)该小组人数的最小值为________.14.已知a>0,b>0,试比较+与+的大小.2.2.1 不等式及其性质必备知识基础练1.解析:由题意可得,总的工资为50x+40y,又因为现有工人工资预算2 000元,故50x+40y≤2 000,化简可得5x+4y≤200.答案:D2.解析:对于A,c>0时,结论成立,故A不正确;对于B,a=-2,b=-1,满足a2>b2,但a<b,故B不正确;对于C,利用不等式的性质,可得结论成立;对于D,a=-1,b=2,满足<,但a<b,故D不正确.答案:C3.解析:因为M-N=3x2-x+1-(x2+x-1)=2x2-2x+2=2(x-)2+>0,所以M>N.答案:A4.解析:因为c>a,所以c-a>0,又因为a>b,所以>.答案:>5.解析:∵-4<b<2,∴0≤|b|<4,∴-4<-|b|≤0.又∵1<a<3,∴-3<a-|b|<3.答案:C6.解析:(1)(x2+3)-2x=x2-2x+3=(x-1)2+2≥2>0,所以x2+3>2x.(2)(a3+b3)-(a2b+ab2)=a3+b3-a2b-ab2=a2(a-b)-b2(a-b)=(a-b)(a2-b2)=(a-b)2(a+b),因为a>0,b>0,且a≠b,所以(a-b)2>0,a+b>0.所以(a3+b3)-(a2b+ab2)>0,即a3+b3>a2b+ab2.关键能力综合练7.解析:若a-c>b-d且c>d,则a>b,故A正确;当a=1,b=-2,k=2时,命题不成立,故B错误;令a=2,b=1,c=-2,d=-3,满足a>b>0,c>d,但推不出ac>bd,故C错误;令c=0可知D错误.答案:A8.解析:根据反证法的步骤,应该是先提出假设,再推出矛盾,最后否定假设,从而肯定结论.答案:D9.解析:要证明+<2最合理的方法是分析法.答案:B10.解析:因为α∈(0,),β∈[0,],所以2α∈(0,1),∈[0,],则-∈[-,0],所以2α-∈(-,1).答案:D11.解析:对于A,若ab<0,bc-ad>0,不等式两边同时除以ab得-<0,所以A不正确;对于B,若ab>0,->0,不等式两边同时乘以ab得bc-ad>0,所以B正确;对于C,若->0,当两边同时乘以ab时可得bc-ad>0,所以ab>0,所以C正确;对于D,由<<0,可知b<a<0,所以a+b<0,ab>0,所以<成立,所以D正确.答案:BCD12.解析:∵3<b<4,∴-4<-b<-3.∴1-4<a-b<6-3,即-3<a-b<3.又<<,∴<<,即<<2.综上,a-b的取值范围为(-3,3),的取值范围为(,2).核心素养升级练13.解析:设男学生、女学生、教师人数分别为x,y,z,则x>y>z.(1)若教师人数为4,则4<y<x<8,当x=7时,y取得最大值6.(2)当z=1时,1=z<y<x<2,不满足条件;当z=2时,2=z<y<x<4,不满足条件;当z=3时,3=z<y<x<6,y=4,x=5,满足条件.所以该小组人数的最小值为3+4+5=12.答案:(1)6 (2)1214.解析:方法一 作差法(+)-(+)=(-)+(-)=+==.∵a>0,b>0,∴+>0,>0,(-)2≥0,∴≥0,∴+≥+.方法二 作商法=====1+≥1.∵a>0,b>0,∴+>0,+>0,∴+≥+.方法三 平方法∵(+)2=++2,(+)2=a+b+2,∴(+)2-(+)2=.∵a>0,b>0,∴≥0,∵+>0,+>0,∴+≥+.。
第2讲基本不等式组基础关1.设非零实数a,b,则“a2+b2≥2ab”是“错误!+错误!≥2”成立的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案B解析因为a,b∈R时,都有a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,即a2+b2≥2ab,而错误!+错误!≥2成立的条件是ab>0,所以“a2+b2≥2ab”是“错误!+错误!≥2"成立的必要不充分条件.2.已知a>0,b〉0,a,b的等比中项是1,且m=b+错误!,n=a+错误!,则m+n的最小值是()A.3 B.4C.5 D.6答案B解析由题意知ab=1,∴m=b+1a=2b,n=a+错误!=2a,∴m+n=2(a+b)≥4错误!=4,当且仅当a=b=1时取等号,故m +n的最小值为4.3.已知p=a+错误!,q=错误!x2-2,其中a>2,x∈R,则p,q的大小关系是()A.p≥q B.p>qC.p<q D.p≤q答案A解析由a>2,故p=a+错误!=(a-2)+错误!+2≥2+2=4,当且仅当a=3时取等号.因为x2-2≥-2,所以q =错误!x2-2≤错误!-2=4,当且仅当x=0时取等号,所以p≥q.故选A。
4.(2019·郑州外国语学校月考)若a>b>1,P=错误!,Q=错误!(lg a+lg b),R=lg 错误!,则()A.R<P<Q B.Q<P<RC.P<Q<R D.P<R<Q答案C解析因为a>b>1,所以lg a>0,lg b>0,且lg a≠lg b,所以错误!<错误!(lg a+lg b),由错误!<错误!,得lg错误!<lg 错误!.所以错误!(lg a+lg b)<lg 错误!,综上知P<Q<R.5.若正数x,y满足4x2+9y2+3xy=30,则xy的最大值是()A.错误!B.错误!C.2 D.错误!答案C解析由x>0,y〉0,得4x2+9y2+3xy≥2·(2x)·(3y)+3xy(当且仅当2x=3y时等号成立),∴12xy+3xy≤30,即xy≤2,∴xy的最大值为2.6.《几何原本》第二卷的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有如图所示的图形,点F在半圆O上,点C在半径OB上,且OF⊥AB,设AC=a,BC=b,则该图形可以完成的无字证明为()A.错误!≥错误!(a>0,b>0)B.a2+b2≥2ab(a>0,b>0)C.错误!≤错误!(a>0,b>0)D。
§1.4 不等关系与不等式课时精练1.若a ,b 都是实数,则“a -b >0”是“a 2-b 2>0”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 a -b >0⇒a >b ≥0⇒a >b ≥0⇒a 2>b 2, 但a 2-b 2>0⇏a -b >0,所以“a -b >0”是“a 2-b 2>0”的充分不必要条件.2.已知非零实数a ,b 满足a <b ,则下列命题成立的是( )A .a 2<b 2B .ab 2<a 2b C.1ab 2<1a 2bD.b a <a b 答案 C解析 若a <b <0,则a 2>b 2,故A 不成立;若⎩⎪⎨⎪⎧ab >0,a <b ,则a 2b <ab 2,故B 不成立; 若a =1,b =2,则b a =2,a b =12,b a >a b,故D 不成立,由不等式的性质知,C 正确. 3.如果x +y <0,且y >0,那么下列不等式成立的是( )A .y 2>x 2>-xyB .x 2>y 2>-xyC .x 2<-xy <y 2D .x 2>-xy >y 2答案 D解析 x 2-y 2=(x -y )(x +y ),∵x +y <0且y >0,∴x <0,∴x -y <0,∴x 2-y 2>0,∴x 2>y 2,又xy +y 2=y (x +y ),∵x +y <0,y >0,∴y (x +y )<0,∴y 2<-xy .又x2+xy=x(x+y)>0,∴x2>-xy,综上,x2>-xy>y2.4.已知a1∈(0,1),a2∈(0,1),记M=a1a2,N=a1+a2-1,则M与N的大小关系是() A.M<N B.M>NC.M=N D.不确定答案 B解析M-N=a1a2-(a1+a2-1)=a1a2-a1-a2+1=(a1-1)(a2-1),又a1∈(0,1),a2∈(0,1),∴a1-1<0,a2-1<0.∴(a1-1)(a2-1)>0,即M-N>0,∴M>N.5.(多选)已知c<b<a,且ac<0,那么下列不等式中,一定成立的是()A.ab>ac B.c(b-a)>0C.cb2<ab2D.ac(a-c)<0答案ABD解析由c<b<a且ac<0知a>0且c<0,b的正负不确定,由b>c且a>0知ba>ca,故A一定成立;∵b-a<0且c<0,∴c(b-a)>0,故B一定成立;当b=0时,cb2=ab2=0,故C不一定成立;又a-c>0且ac<0,∴ac(a-c)<0,故D一定成立.6.(多选)有外表一样,重量不同的六个小球,它们的重量分别是a,b,c,d,e,f,已知a +b+c=d+e+f,a+b+e>c+d+f,a+b+f<c+d+e,a+e<b.则下列判断正确的有() A.b>c>f B.b>e>fC.c>e>f D.b>e>c答案ABD解析因为a+b+c=d+e+f,a+b+e>c+d+f,所以e-c>c-e,所以e>c,又因为a+b+c=d+e+f,a+b+f<c+d+e,所以c-f>f-c,所以c>f,所以e>c>f,所以C错误;又因为a+e<b,所以a<b,e<b,所以b>e>c,b>e>f,b>c>f均成立,所以ABD正确.7.已知M=x2+y2+z2,N=2x+2y+2z-π,则M________N.(填“>”“<”或“=”)答案>解析 M -N =x 2+y 2+z 2-2x -2y -2z +π=(x -1)2+(y -1)2+(z -1)2+π-3≥π-3>0,故M >N .8.已知非零实数a ,b 满足a >b ,则下列结论正确的是________(填序号).①1a <1b;②a 3>b 3;③2a >2b ;④ln a 2>ln b 2. 答案 ②③解析 当a >0,b <0时,1a >0>1b,故①不正确; 由函数y =x 3,y =2x 的单调性可知,②③正确;当a =1,b =-1时,ln a 2=ln b 2=ln 1=0,故④不正确.9.近来鸡蛋价格起伏较大,每两周的价格均不相同,假设第一周、第二周鸡蛋价格分别为a 元/斤、b 元/斤,家庭主妇甲和乙买鸡蛋的方式不同:家庭主妇甲每周买3斤鸡蛋,家庭主妇乙每周买10元钱的鸡蛋,试比较谁的购买方式更优惠(两次平均价格低视为更优惠)________.(在横线上填甲或乙即可)答案 乙解析 由题意得甲购买产品的平均单价为3a +3b 6=a +b 2,乙购买产品的平均单价为2010a +10b=2ab a +b,由条件得a ≠b . ∵a +b 2-2ab a +b =(a -b )22(a +b )>0, ∴a +b 2>2ab a +b, 即乙的购买方式更优惠.10.(2021·浙江宁海中学月考)已知等比数列{a 1,a 2,a 3,a 4}满足a 1∈(0,1),a 2∈(1,2),a 3∈(2,3),则a 4的取值范围是________.答案 (22,9)解析 设等比数列{a 1,a 2,a 3,a 4}的公比为q ,由a 1∈(0,1),a 2∈(1,2),a 3∈(2,3)可知,0<a 1<1①,1<a 1q <2②,2<a 1q 2<3③,由③÷②可得1<q <3,③÷①可得q 2>2,即q >2或q <-2,②÷①可得q >1, 所以2<q <3,所以a 4=a 3q ∈(22,9).11.已知a +b >0,试比较a b 2+b a 2与1a +1b 的大小. 解 a b 2+b a 2-⎝⎛⎭⎫1a +1b =a -b b 2+b -a a2 =(a -b )·⎝⎛⎭⎫1b 2-1a 2=(a +b )(a -b )2a 2b 2. ∵a +b >0,(a -b )2≥0,∴(a +b )(a -b )2a 2b 2≥0. ∴a b 2+b a 2≥1a +1b. 12.(1)若bc -ad ≥0,bd >0,求证:a +b b ≤c +d d; (2)已知c >a >b >0,求证:a c -a >b c -b. 证明 (1)∵bc ≥ad ,1bd >0,∴c d ≥a b, ∴c d +1≥a b +1,∴a +b b ≤c +d d. (2)∵c >a >b >0,∴c -a >0,c -b >0.∵a >b >0,∴1a <1b, 又∵c >0,∴c a <c b ,∴c -a a <c -b b, 又c -a >0,c -b >0,∴a c -a >b c -b.13.(多选)若0<a <1,b >c >1,则( )A.⎝⎛⎭⎫b c a >1B.c -a b -a >c b C .c a -1<b a -1D .log c a <log b a答案 AD解析 对于A ,∵b >c >1,∴b c>1.∵0<a <1,则⎝⎛⎭⎫b c a >⎝⎛⎭⎫b c 0=1,故正确. 对于B ,若c -a b -a >c b,则bc -ab >bc -ac ,即a (c -b )>0,这与0<a <1,b >c >1矛盾,故错误. 对于C ,∵0<a <1,∴a -1<0.∵b >c >1,∴c a -1>b a -1,故错误.对于D ,∵0<a <1,b >c >1,∴log c a <log b a ,故正确.14.某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件:(1)男学生人数多于女学生人数;(2)女学生人数多于教师人数;(3)教师人数的两倍多于男学生人数.①若教师人数为4,则女学生人数的最大值为________.②该小组人数的最小值为________.答案 ①6 ②12解析 设男学生人数为x ,女学生人数为y ,教师人数为z ,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ x >y ,y >z ,2z >x ,且x ,y ,z均为正整数.①当z =4时,8>x >y >4,∴x 的最大值为7,y 的最大值为6,故女学生人数的最大值为6.②x >y >z >x 2,当x =3时,条件不成立,当x =4时,条件不成立,当x =5时,5>y >z >52,此时z =3,y =4.∴该小组人数的最小值为12.15.已知实数a ,b ,c 满足b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b ≤cB .b ≤c <aC .b <c <aD .b <a <c答案 A解析 c -b =4-4a +a 2=(a -2)2≥0,∴c ≥b ,又b +c =6-4a +3a 2,c -b =4-4a +a 2,两式相减得2b =2+2a 2即b =1+a 2,∴b -a =a 2+1-a =⎝⎛⎭⎫a -122+34>0, ∴b >a ,∴a <b ≤c .16.观察以下运算:1×5+3×6>1×6+3×5,1×5+3×6+4×7>1×6+3×5+4×7>1×7+3×6+4×5.(1)若两组数a 1,a 2与b 1,b 2,且a 1≤a 2,b 1≤b 2,则a 1b 1+a 2b 2≥a 1b 2+a 2b 1是否成立,试证明.(2)若两组数a 1,a 2,a 3与b 1,b 2,b 3且a 1≤a 2≤a 3,b 1≤b 2≤b 3,对a 1b 3+a 2b 2+a 3b 1,a 1b 2+a 2b 1+a 3b 3,a 1b 1+a 2b 2+a 3b 3进行大小顺序(不需要说明理由).解 (1)成立,证明如下:∵a1b1+a2b2-(a1b2+a2b1)=a1(b1-b2)+a2(b2-b1)=(a1-a2)(b1-b2),又a1≤a2,b1≤b2,∴(a1-a2)(b1-b2)≥0,即a1b1+a2b2≥a1b2+a2b1.(2)a1b3+a2b2+a3b1≤a1b2+a2b1+a3b3≤a1b1+a2b2+a3b3.。
第8课 简单的线性规划问题 分层训练
1.若⎪⎩
⎪
⎨⎧≥+≤≤222y x y x , 则目标函数
Z=x+2y 的取值范围 ( )
A. [2 , 6]
B. [2 , 5]
C. [3 , 6]
D. [3 , 5] 2.目标函数Z=2x -y , 将其看成直线方程时, Z 的意义是
( )
A.该直线的截距
B.该直线的纵截距
C.该直线纵截距的相反数
D.该直线的横截距
3.△ABC 中, A(2 , 4) , B(-1 , 2) , C(1 , 0), 点P 在△ABC 内部及其边界上运动, 则W=y -x 的取值范围是 ( ) A. [1 , 3] B. [-3 , 1] C. [-1 , 3] D. [-3 , -1] 考试热点
4.不等式组⎩
⎨⎧≤≤≥++-300
))(5(x y x y x 表
示的平面区域的确面积为________
5.约束条件⎪⎩
⎪
⎨⎧≥≥≤+≤=4,0621052y x y x y x , 所表示的
区域中, 整点其有________个.
6.设变量,x y 满足约束条件
2211x y x y x y -≤⎧⎪
-≥-⎨⎪+≥⎩
,则23z x y =+的最大值为 7.若⎩⎨⎧≤-≤≤+≤4264y x y x , 则Z=2x+y 的最
大值为___________ , 最小值为___________ .
8.写出不等式组⎩⎨⎧≤<-≤<-111
1y x 所表示
的平面区域内整点坐标.
拓展延伸
9.求Z=2x+y 的最大值和最小值, 其
中x , y 满足约束条件⎪⎩
⎪
⎨⎧≤≤≥-+2202y x y x .
本节学习疑点:。