高三数学二轮复习高频考点专题:不等式(含答案)
高三数学第二轮复习专题3不等式

高三数学第二轮复习专题3不等式专题3 不等式江苏省震泽中学 王利平一、填空题例1 已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,1,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a 2,2a ,其中a ∈R.定义A ×B ={x |x =x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },若集合A ×B 中的最大元素为2a +1,则a 的取值范围是________. 解析 A ×B ={a 2,2a ,a 2+1,2a +1}.由题意,得2a +1>a 2+1,解得0<a <2. 答案 (0,2)例2 .设123log2,ln 2,5a b c -===则c b a ,,三者的大小关系解析 a=3log 2=21log 3, b=In2=21log e,而22log3log 1e >>,所以a<b, c=125-=5,而2252log 4log 3>=>,所以c<a,综上c<a<b.答案c a b <<例3 .对于问题:“已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),解关于x 的不等式ax 2-bx +c >0”.给出如下一种解法:解 由ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),得a (-x )2+b (-x )+c >0的解集为(-2,1), 即关于x 的不等式ax 2-bx +c >0的解集为(-2,1).参考上述解法,若关于x 的不等式kx +a+x +b x +c <0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-1,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,1,则关于x 的不等式kxax +1+bx +1cx +1<0的解集为________.解析 不等式kx ax +1+bx +1cx +1<0可化为k1x+a +1x +b 1x +c<0,所以有1x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-1,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,1, 即x ∈(-3,-1)∪(1,2),从而不等式kx ax +1+bx +1cx +1<0的解集为(-3,-1)∪(1,2). 答案 (-3,-1)∪(1,2) 例4 .设不等式组x 1x-2y+30y x ≥⎧⎪≥⎨⎪≥⎩所表示的平面区域是1Ω,平面区域是2Ω与1Ω关于直线3490x y --=对称,对于1Ω中的任意一点A 与2Ω中的任意一点B, ||AB 的最小值等于解析 由题意知,所求的||AB 的最小值,即为区域1Ω中的点到直线3490x y --=的距离的最小值的两倍,画出已知不等式表示的平面区域,如图所示,可看出点(1,1)到直线3490x y --=的距离最小,故||AB 的最小值为|31419|245⨯-⨯-⨯=。
高三数学不等式试题答案及解析

高三数学不等式试题答案及解析1.已知且,若恒成立,(1)求的最小值;(2)若对任意的恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)3;(2)或【解析】(1)且,若恒成立.即要求出的最大值.由柯西不等式可求得.(2)因为对任意的恒成立.所以等价于的最大值小于或等于.由(1)可得.所以等价于恒成立.通过讨论即求得x的范围.本小题的关键是关于恒成立的问题的正确理解.试题解析:(1),,(当且仅当,即时取等号)又∵恒成立,∴.故的最小值为3.(2)要使恒成立,须且只须.∴或或∴或.【考点】1.柯西不等式.2.绝对值不等式.2.设a>b>1,c<0,给出下列三个结论:①>;②a c<b c;③logb (a-c)>loga(b-c).其中所有的正确结论的序号是()A.①B.①②C.②③D.①②③【答案】D【解析】由a>b>1可得0<<,又c<0,故>,①正确;结合幂函数y=x c的单调性可知,a>b>1时,若c<0则a c<b c;②正确;又a-c>b-c>1,故logb (a-c)>loga(a-c)>loga(b-c),③也正确,因此选D.3.若不等式a·4x-2x+1>0对一切x∈R恒成立,则实数a的取值范围是.【答案】a>【解析】不等式可变形为a>=()x-()x,令()x=t,则t>0,且y=()x-()x=t-t2=-(t-)2+,因此当t=时,y取最大值,故实数a的取值范围是a>.4.已知x>0,y>0,若不等式恒成立,则实数m的最大值为() A.10B.9C.8D.7【答案】B【解析】m≤ (2x+y)=5+2 ,=9,所以m的最大值为9.5.已知平面区域, (是常数),,记为事件,则使的常数有A.个B.个C.个D.个以上【答案】C【解析】平面区域表示的是图中边长为3的正方形内部及边界;正方形面积为9.事件表示在正方形内且在过定点的直线上方的平面区域;且该区域的面积为由图形可知:这样的直线存在两条;故选C6.不等式对任意实数恒成立,则实数的取值范围为()A.B.C.D.【答案】B【解析】略7.若关于的不等式组,表示的平面区域是直角三角形区域,则正数的值为()A.1B.2C.3D.4【答案】A【解析】由题意得:垂直,因此选A.【考点】线性规划8.设,,,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】,,,故选A.【考点】比较大小.9.已知是定义在的函数,对任意两个不相等的正数,都有,记,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】设.由得,即,故函数是定义在的单调递减函数.又因为,所以.【考点】构造函数利用函数的单调性比大小.10.设实数满足则的最大值为.【答案】4【解析】不等式组表示的平面区域如图三角形及其内部,且A(4,0).目标函数可看作直线在y轴上的截距的-2倍,显然当截距越小时,z越大.易知,当直线过点A时,z最大,且最大值为4-2×0=4.【考点】线性规划求最值.11.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知函数.(Ⅰ)解不等式;(Ⅱ)若存在实数x,使得,求实数a的取值范围.【答案】(Ⅰ)不等式的解集为;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)解绝对值不等式的思路是利用零点法去绝对值,根据零点对变量x进行分类,分别求不等式的解最后对几种情况的解集求并集;(Ⅱ)存在性问题常转化为最值问题,本题转化为.试题解析:(Ⅰ)①当时,,所以,②当时,,所以为,③当时,,所以,综合①②③不等式的解集为.(Ⅱ)即,由绝对值的几何意义,只需.【考点】•解绝对值不等式;‚存在性问题求参数.12.设不等式组所表示的区域为,函数的图象与轴所围成的区域为,向内随机投一个点,则该点落在内的概率为.【答案】【解析】如图所示区域是及其内部.即,所以其面积为.区域是图中阴影部分,面积为.所以所求概率为.【考点】1几何概型概率;2定积分的几何意义.13.设,实数满足若的最大值是0,则实数=_______,的最小值是_______.【答案】,【解析】作出实数表示的平面区域如图所示,由图知当目标函数经过点时取得最大值,即,解得;当目标函数经过点时取得最小值,所以.【考点】简单的线性规划问题.【技巧点睛】平面区域的确定方法是“直线定界、特殊点定域”,二元一次不等式组所表示的平面区域是各个不等式所表示的半平面的交集.线性目标函数中的不是直线在轴上的截距,把目标函数化可知是直线在轴上的截距,要根据的符号确定目标函数在什么情况下取得最大值、什么情况下取得最小值.14.若对于一切实数,不等式恒成立,则的取值范围是_____.【答案】【解析】将不等式变形为,因为在区间上单调递减,在区间上单调递增,且,即,若,不等式显然成立,若,则须,即,综上所述,即的取值范围是;故填.【考点】1.不等式恒成立;2.函数的单调性.【易错点睛】本题考查“对号”函数的单调性和不等式恒成立问题,属于中档题;本题的易错点有两处:一是利用基本不等式求最值导致错误(因为利用基本不等式只能求的最小值,而不能求的最大值),二是易忽视对实数的讨论(忘记的情形),导致解题过程不严密.15.已知正数满足,则的最小值为_________.【答案】9【解析】,的最小值是9.【考点】基本不等式求最值.【易错点晴】本题主要考查基本不等式的应用,属中档题.利用基本不等式求最值时一定要牢牢把握住“一正、二定、三相等”这一基本原则,才能减少出错.本题最易用以下错误方法解答:(出错原因是同时成立时原式没有意义).16.设变量满足约束条件,若目标函数的最大值为14,则值为()A.1B.或C.D.【答案】C【解析】首先根据已知约束条件画出其所表示的平面区域,如下图所示,然后由目标函数的最大值为14,此时目标函数经过点,所以,所以,故应选.【考点】1、简单的线性规划问题.17.已知,满足约束条件,若的最大值为,则()A.B.C.1D.2【答案】C【解析】根据题意作出满足约束条件下的平面区域,如图所示,由图知,当目标函数经过点时取得最大值,所以,解得,故选C.【考点】简单的线性规划问题.18.选修4-5:不等式选讲设函数.(Ⅰ)解不等式;(Ⅱ)若对一切实数均成立,求实数的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(Ⅰ)通过对x的取值范围的分类讨论,去掉绝对值符号,解相应的一次不等式,最后取并集即可;(Ⅱ)利用绝对值的三角不等式可求得的最小值,从而可得m的取值范围.试题解析:(I)当x时, f(x)=2x+1-(x-4)=x+5>0,得x>-5,所以x成立.当时,f(x)=2x+1+x-4=3x-3>0,得x>1,所以1<x<4成立.当时, f(x)=-x-5>0,得x<-5,所以x<-5成立.综上,原不等式的解集为.(II)f(x)+=|2x+1|+2|x-4|.当时等号成立,所以.【考点】绝对值不等式的解法.19.若满足不等式组,且的最大值为2,则实数的值为()A.-2B.C.1D.【答案】D【解析】作出题设不等式组表示的可行域,只有如图情形都能有封闭的区域,作直线,当直线向上平移时,增大,由题意可知当过点时取最大值2,由得,所以,解得.故选D.【考点】含参数的简单线性规划问题.20.已知实数,满足,则目标函数的最大值为______.【答案】.【解析】作出可行域如图所示:作直线,再作一组平行于的直线,当直线经过点时,取得最大值,由得:,∴点的坐标为,∴,故填:.【考点】线性规划.21.选修4-5:不等式选讲已知函数(Ⅰ)当时,解不等式;(Ⅱ)若存在实数,使得不等式成立,求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ).;(Ⅱ).【解析】含绝对值的函数,由绝对值定义去掉绝对值符号化为分段函数形式,解不等式时,只要分段求解,最后合并即可;(Ⅱ)若存在使不等式恒成立,即小于等于的最大值,由绝对值的性质可有,从而只要解不等式即得.试题解析:(Ⅰ)当时,,等价于或或,解得或,不等式的解集为.(Ⅱ)由不等式性质可知,若存在实数,使得不等式成立,则,解得,实数的取值范围是.【考点】解含绝对值的不等式,不等式恒成立,绝对值的性质.22.选修4-5:不等式选讲已知函数.(1)求不等式的解集;(2)若关于的不等式的解集为,求参数的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】含绝对值的函数与不等式工,可根据绝对值定义,令每个绝对值里式子为0,求得的值,这些的值把实数分成若干区间,在每个区间内去绝对值符号可得解,(1)在每个区间求得不等式的解后,要求并集;(2)求出函数的最小值就可得到结论.试题解析:(1)当时,,得到,当时,,得到,当时,,得到,综上,不等式解集为.(2)由题意知,对一切实数恒成立,当时,,当时,,当时,.综上,.故.【考点】解绝对值不等式,不等式恒成立,函数的最值.23.若关于的不等式至少有一个负数解,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】D【解析】关于的不等式,即,且,在同一坐标系中,画出和函数的图象,当函数的图象则左支经过点时,求得,当函数的图象则右支和图象相切时,方程组有唯一的解,即有唯一的解,故,解得,所以实数的取值范围是,故选D.【考点】函数的图象与性质的应用.24.实数x、y满足条件,则z=x﹣y的最小值为()A.1B.﹣1C.D.2【答案】B【解析】由题意作出其平面区域,将z=x﹣y化为y=x﹣z,﹣z相当于直线y=x﹣z的纵截距,由几何意义可得.解:由题意作出其平面区域,将z=x﹣y化为y=x﹣z,﹣z相当于直线y=x﹣z的纵截距,则过点(0,1)时,z=x﹣y取得最小值,则z=0﹣1=﹣1,故选B.【考点】简单线性规划.25.设为坐标原点,,若点满足,则的最大值是.【答案】【解析】的可行域如图,,由图可知,当直线与圆相切与时,可以取到最大值,原点到直线的距离等于,所以,即,故答案为.【考点】线性规划和向量数量积的坐标运算.【方法点晴】本主要考查线性规划中已知可行域求目标函数的最值,属于容易题.本题关键是将目标函数转化成坐标:,利用数形结合的方法求出目标函数的最大值.在直角坐标系画可行域时注意“直线定界,点定域”的原则.26.运行如下图所示的程序框图,当输入时的输出结果为,若变量,满足,则目标函数的最大值为 .【答案】5【解析】由程序框图,得;将化为,作出表示的平面区域和目标函数基准直线,当直线向右上方平移时,直线在轴上的截距增大,由图象,得当直线过点时,取得最大值;故填5.【考点】1.程序框图;2.简单的线性规划.【方法点睛】本题考查程序框图的循环结构、简单的线性规划问题,属于基础题;处理简单的线性规划问题,一般是先画出不等式组表示的平面区域和目标函数基准直线,通过目标函数的几何意义找出最优解,要注意目标函数基准直线和可行域边界的倾斜程度,另外,还可以将可行域的顶点坐标代入目标函数求值,比较求出最值即可.27.已知x,y满足不等式组则函数z=2x+y取得最大值与最小值之和是()A.3B.9C.12D.15【答案】D【解析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合求出最值即可.解:由约束条件作出可行域如图,由图可知,使目标函数z=2x+y取得最大值时过点B,联立,解得,故z的最大值是:z=12,取到最小值时过点A,联立,解得,故z的最小值是:z=3,∴最大值与最小值之和是15,故选:D.【考点】简单线性规划.28.设实数满足不等式组,则的最大值为 .【答案】【解析】当,取最大值.【考点】线性规划.29.设中变量满足条件,则的最小值为()A.2B.4C.8D.16【答案】C【解析】作出约束条件表示的可行域,如图所示,由,得,令,则,由可行域可知当直线经过点时截距最小,即最小,解方程组,得,所以的最小值为,的最小值为.【考点】简单的线性规划.30.已知函数.(1)试求的值域;(2)设,若对,,恒有成立,试求实数的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)这是含绝对值的函数,可以利用绝对值的性质求得最大值和最小值,也可利用绝对值的定义去绝对值符号后再求得最值,还可利用绝对值的几何意义得结论;(2)题意中不等式恒成立,实际上就是,由基本不等式性质知,即,列出不等式可解得的范围.试题解析:(1)∵∴,∴的值域为(2)∴,由题意知,∴【考点】含绝对值的函数的值域,不等式恒成立.31.【选修4-5,不等式选讲】设,(Ⅰ)若的解集为,求实数的值;(Ⅱ)当时,若存在,使得不等式成立,求实数m的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】本题主要考查绝对值不等式的解法、恒成立问题等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力. 第一问,先解不等式,得到的不等式的解集和已知解集相同,对应系数相等,求出a的值;第二问,先将存在,使得不等式成立,转化为,再求m的取值范围.试题解析:(Ⅰ)显然,当时,解集为,,无解;当时,解集为,令,,综上所述,.(Ⅱ)当时,令由此可知,在单调减,在单调增,在单调增,则当时,取到最小值,由题意知,,则实数的取值范围是【考点】本题主要考查:1.绝对值不等式;2.恒成立问题.32.已知实数x,y满足条件,则使不等式成立的点(x,y)的区域的面积为()A.1B.C.D.【答案】A【解析】因为实数满足条件,所以画出其表示的可行域,在直线上方部分即是的区域,如图所示,面积为,故选A.【考点】1、可行域的画法;2、二元一次不等式的几何意义.33.选修4-5:不等式选讲已知函数同时满足或.(1)求实数的值;(2)记函数的最小值为,若,求的最小值.【答案】(1);(2).【解析】(1)运用绝对值不等式的性质推证求解;(2)借助题设条件基本不等式进行求解.试题解析:(1)由,得,即,由,得,即,因为和同时成立, 所以.(2),且当且仅当即时取等号, 所以,由得,所以,当且仅当,且,即时取等号. 所以的最小值为.【考点】不等式的相关知识及运用.34.选修4-5:不等式选讲已知函数。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《不等式》分类汇编附答案

【高中数学】数学高考《不等式》试题含答案一、选择题1.已知0a >,0b >,且()122y a b x =+为幂函数,则ab 的最大值为( ) A .18B .14C .12D .34【答案】A 【解析】 【分析】根据()122y a b x =+为幂函数,得到21a b +=,再将ab 变形为ab 122a b =⋅利用基本不等式求解. 【详解】因为()122y a b x =+为幂函数, 所以21a b +=, 又因为0a >,0b >,所以ab 2112122228a b a b +⎛⎫=⋅≤= ⎪⎝⎭,当且仅当21a b +=,2a b =即11,24a b ==取等号. 所以ab 的最大值为 18. 故选:A 【点睛】本题主要考查幂函数的定义和基本不等式的应用,还考查运算求解的能力,属于中档题.2.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1222yxx 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.3.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.4.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.5.设实数满足条件则的最大值为( ) A .1 B .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.6.已知点P ,Q 分别是抛物线28x y =和圆22(2)1x y +-=上的动点,点(0,4)A ,则2||||PA PQ 的最小值为( )A .10B .4C.2 D.1【答案】B 【解析】 【分析】设出点P 的坐标()00,x y ,用0y 表示出PA ;根据圆上一点到定点距离的范围,求得PQ 的最大值,再利用均值不等式求得目标式的最值. 【详解】设点()00,P x y ,因为点P 在抛物线上,所以()200080x y y =≥,因为点(0,4)A ,则()()2222200000||48416PA x y y y y =+-=+-=+.又知点Q 在圆22(2)1x y +-=上,圆心为抛物线的焦点(0,2)F ,要使2||||PA PQ 的值最小,则||PQ 的值应最大,即0max 13PQ PF y =+=+.所以()()222000003632516||||33y y y PA PQ y y +-+++==++ ()002536643y y =++-≥=+ 当且仅当02y =时等号成立.所以2||||PA PQ 的最小值为4.故选:B. 【点睛】本题考查抛物线上一点到定点距离的求解,以及圆上一点到定点距离的最值,利用均值不等式求最值,属综合中档题.7.在ABC V 中,,,a b c 分别为A ∠,B Ð,C∠所对的边,函数32()1f 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2()320f 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32()1f 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α,β均为锐角,且满足()sin 2cos sin αβαβ-=,则αβ-的最大值为( )A .12πB .6π C .4π D .3π 【答案】B 【解析】 【分析】利用两角差的正弦公式,将已知等式化简得到tan 3tan αβ=,由α,β均为锐角,则,22ππαβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,要求出αβ-的最大值,只需求出tan()αβ-的最大值,利用两角差的正切公式,将tan()αβ-表示为tan β的关系式,结合基本不等式,即可求解. 【详解】由()sin 2cos sin αβαβ-=整理得()sin 2cos sin αβαβ-=, 即sin cos cos sin 2cos sin αβαβαβ-=,化简得sin cos 3cos sin αβαβ=,则tan 3tan αβ=, 所以()2tan tan 2tan 2tan 11tan tan 13tan 3tan tan αββαβαββββ--===+++,又因为β为锐角,所以tan 0β>,根据基本不等式213tan tan ββ≤=+当且仅当3tan 3β=时等号成立, 因为,22ππαβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,且函数tan y x =在区间,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递增, 则αβ-的最大值为6π. 故选:B . 【点睛】本题考查两角差最值,转化为求三角函数最值是解题的关键,注意应用三角恒等变换、基本不等式求最值,考查计算求解能力,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.以A 为顶点的三棱锥A BCD -,其侧棱两两互相垂直,且该三棱锥外接球的表面积为8π,则以A 为顶点,以面BCD 为下底面的三棱锥的侧面积之和的最大值为( ) A .2 B .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 zS 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.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.已知实数,x y满足线性约束条件120xx yx y≥⎧⎪+≥⎨⎪-+≥⎩,则1yx+的取值范围为()A.(-2,-1]B.(-1,4]C.[-2,4) D.[0,4]【答案】B【解析】【分析】作出可行域,1yx+表示可行域内点(,)P x y与定点(0,1)Q-连线斜率,观察可行域可得最小值.【详解】作出可行域,如图阴影部分(含边界),1yx+表示可行域内点(,)P x y与定点(0,1)Q-连线斜率,(1,3)A,3(1)410QAk--==-,过Q与直线0x y+=平行的直线斜率为-1,∴14PQk-<≤.故选:B.【点睛】本题考查简单的非线性规划.解题关键是理解非线性目标函数的几何意义,本题1yx+表示动点(,)P x y与定点(0,1)Q-连线斜率,由直线与可行域的关系可得结论.13.已知ABCV外接圆的半径2R=,且223sin2AA=.则ABCV周长的取值范围为()A.(23,4]B.(4,43]C.(43,423]+D.(423,63]+【答案】C【分析】由2sin 2A A =及倍角公式可得23A π=,2sin a R A ==得2212b c bc =++,再利用基本不等式及三角形两边之和大于第三边求出b c +的取值范围即可得到答案.【详解】由题意,22cos 112A A -=-,即cos 1A A =-,可化为33A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即sin 32A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为0A π<<,所以33A ππ-=, 即23A π=,2sin a R A ==ABC V 的内角A ,B ,C ,的对边分别为a ,b ,c ,由余弦定理得,2212b c bc =++,因为222b c bc +≥(当且仅当b c =时取“=”),所以22123b c bc bc =++≥,即4bc ≤,又因为22212()b c bc b c bc =++=+-,所以 2()124bc b c =+-≤,故4b c +≤,则4a b c ++≤+b c a +>,所以2a b c a ++>=4a b c +++≤.故ABC V 周长的取值范围为4+.故选:C【点睛】本题考查利用余弦定理求三角形周长的取值范围,涉及到辅助角公式、基本不等式求最值,考查学生的运算求解能力,是一道中档题.14.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( )ABC.D .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.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.15.某学生到工厂实践,欲将一个底面半径为2,高为3的实心圆锥体工件切割成一个圆柱体,并使圆柱体的一个底面落在圆锥体的底面内.若不考虑损耗,则得到的圆柱体的最大体积是( )A .169πB .89πC .1627πD .827π 【答案】A【解析】【分析】 根据条件求出圆柱的体积,利用基本不等式研究函数的最值即可.【详解】解:设圆柱的半径为r ,高为x ,体积为V , 则由题意可得323r x -=, 332x r ∴=-, ∴圆柱的体积为23()(3)(02)2V r r r r π=-<<,则33333163331616442()(3)()9442939r r r V r r r r πππ++-=-=g g g g ….当且仅当33342r r =-,即43r =时等号成立. ∴圆柱的最大体积为169π, 故选:A .【点睛】本题考查圆柱的体积和基本不等式的实际应用,利用条件建立体积函数是解决本题的关键,是中档题.16.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.已知实数x y ,满足1030350x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩,则()22(4)2z x y =-+-的最小值为( ) A 5B .5 C .3 D .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 .3C .232D .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264422223n n S t t a t 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.19.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 ∴+≥20.已知集合{}0lg 2lg3P x x =<<,212Q xx ⎧⎫=>⎨⎬-⎩⎭,则P Q I 为( ) A .()0,2B .()1,9C .()1,4D .()1,2 【答案】D【解析】【分析】集合,P Q 是数集,集合P 是对数不等式解的集合,集合Q 是分式不等式解的集合,分别求出解集,再交集运算求出公共部分.【详解】 解:{}19P x x =<<,{}02Q x x =<<; ()1,2P Q ∴⋂=.故选:D.【点睛】本题考查对数函数的单调性及运算性质,及分式不等式的解法和集合交集运算,交集运算口诀:“越交越少,公共部分”.简单对数不等式问题的求解策略:(1)解决简单的对数不等式,应先利用对数的运算性质化为同底数的对数值,再利用对数函数的单调性转化为一般不等式求解.(2)对数函数的单调性和底数的值有关,在研究对数函数的单调性时,要按01a <<和1a > 进行分类讨论.分式不等式求解:先将分式化为整式;注意分式的分母不为0.。
高中不等式试题及答案解析

高中不等式试题及答案解析试题一:已知不等式 \( ax^2 + bx + c > 0 \),其中 \( a < 0 \),求 x 的取值范围。
答案解析:由于 \( a < 0 \),二次函数 \( ax^2 + bx + c \) 的图像是一个开口向下的抛物线。
不等式 \( ax^2 + bx + c > 0 \) 表示函数值在 x 轴上方的区域。
要找到 x 的取值范围,我们需要找到抛物线的根,即解方程 \( ax^2 + bx + c = 0 \)。
设 \( x_1 \) 和 \( x_2 \) 是方程 \( ax^2 + bx + c = 0 \) 的两个根,根据韦达定理,我们有:\[ x_1 + x_2 = -\frac{b}{a} \]\[ x_1 x_2 = \frac{c}{a} \]由于 \( a < 0 \),\( x_1 \) 和 \( x_2 \) 必定异号,这意味着\( x_1 x_2 < 0 \)。
因此,不等式 \( ax^2 + bx + c > 0 \) 的解集是 \( x \in (x_1, x_2) \)。
试题二:若 \( x > 0 \),求不等式 \( \frac{1}{x} + x \geq 2 \) 成立的条件。
答案解析:我们可以使用 AM-GM 不等式(算术平均数-几何平均数不等式)来解决这个问题。
对于任意正数 \( a \) 和 \( b \),有:\[ \frac{a + b}{2} \geq \sqrt{ab} \]令 \( a = \frac{1}{x} \) 和 \( b = x \),我们得到:\[ \frac{\frac{1}{x} + x}{2} \geq \sqrt{\frac{1}{x} \cdot x} \]\[ \frac{1}{2x} + \frac{x}{2} \geq 1 \]两边乘以 2,得到:\[ \frac{1}{x} + x \geq 2 \]当且仅当 \( a = b \) 时,AM-GM 不等式取等号,即 \( \frac{1}{x} = x \)。
高三数学不等式试题答案及解析

高三数学不等式试题答案及解析1.已知,则A.n<m<1B.1<n<m C.1<m<n D.m<n<1【答案】B【解析】函数是减函数,所以故选B2.现将一个质点随即投入区域中,则质点落在区域内的概率是【答案】【解析】略3.不等式的解集为或,则实数的取值范围.【答案】【解析】略4.如果实数满足条件,那么的最大值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】解:当直线过点(0,-1)时,最大,故选B5.一元二次不等式的解集为,则的最小值为.【答案】【解析】由已知得,解得,又,则。
【考点】一元二次不等式的解法及基本不等式的应用。
6.设,则函数的最小值是()A.2B.C.D.3【答案】C【解析】因为,所以,令,则,由于,故知函数是减函数,因此;故选C.【考点】1.换元法;2.函数的最值.7.若变量x,y满足约束条件,则的最小值为.【答案】-6【解析】在坐标系中画出约束条件的可行域,得到的图形是一个平行四边形,目标函数z=x+2y,变化为,当直线沿着y轴向上移动时,z的值随着增大,当直线过A点时,z取到最小值,由与的交点得到,∴,故答案为:﹣6.【考点】简单线性规划.8.已知的大小关系是()A.a<c<b B.b<a<e C.c<a<b D.a<b<c【答案】D【解析】因为.所以,故D正确.【考点】指数函数,对数函数.9.设,则,,的大小关系是__________________.(用“<”连接)【答案】【解析】令,则,∴函数为增函数,∴,∴,∴,∴,又,∴.【考点】利用导数研究函数的单调性、作差比较大小.10.对一切实数x,不等式恒成立,则实数a的取值范围是()A.(-,-2)B.[-2,+)C.[-2,2]D.[0,+)【答案】B【解析】对一切实数x,不等式恒成立,等价于对任意实数,恒成立,因此有或,解得,故选B.【考点】不等式恒成立,二次函数的性质.【名师点晴】本题考查不等式恒成立问题,由于题中含有绝对值符号,因此解题的关键是换元思想,设,这样原来对一切实数恒成立,转化为对所有非负实数,不等式恒成立,也即二次函数在区间上的最小值大于或等于0,最终问题又转化为讨论二次函数在给定区间的最值问题,解题中始终贯彻了转化与化归的数学思想.11.设不等式组所表示的区域为,函数的图象与轴所围成的区域为,向内随机投一个点,则该点落在内的概率为.【答案】【解析】如图所示区域是及其内部.即,所以其面积为.区域是图中阴影部分,面积为.所以所求概率为.【考点】1几何概型概率;2定积分的几何意义.12.已知实数x、y满足,如果目标函数的最小值为-1,则实数m=().A.6B.5C.4D.3【答案】B【解析】将化为,作出可行域和目标函数基准直线(如图所示),当直线向左上方平移时,直线在轴上的截距增大,即变小,所以当直线过点时,取得最小值,即,解得;故选B.【考点】简单的线性规划.13.已知正数满足,则的最小值为()A.2B.0C.-2D.-4【答案】D【解析】作出题设约束条件表示的可行域,如图内部(含边界),作直线,直线的纵截距是,因此向上平移直线,当过点时,取得最小值,故选D.【考点】简单的线性规划问题.14.已知,满足约束条件若的最小值为,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】先根据约束条件画出可行域,设,将最大值转化为轴上的截距,当直线经过点时,最小,由得:,代入直线,解得故答案选【考点】线性规划.15.选修4-5:不等式选讲已知函数.(1)当时,解不等式;(2)若时,,求实数的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】(1)把要解的不等式等价转化为与之等价绝对值不等式,再求出此不等式的解集,即得所求(2)当时,即由此得讨论即可得到实数的取值范围试题解析:(1)当时,不等式为当时,不等式化为,不等式不成立;当时,不等式化为,解得;当时,不等式化为,不等式必成立.综上,不等式的解集为.(2)当时,即由此得当时,的最小值为7,所以的取值范围是【考点】绝对值不等式16.已知函数,其中且.(1)当时,若无解,求的范围;(2)若存在实数,(),使得时,函数的值域都也为,求的范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)分析题意可知,不等式无解等价于恒成立,参变分离后即再进一步等价为,即可求解;(2)分析函数的单调性,可知其为单调递增函数,换元令,从而可将问题等价转化为二次方程根的分布,列得关于的不等式即可求解.试题解析:(1)∵,∴无解,等价于恒成立,即恒成立,即,求得,∴;(2)∵是单调增函数,∴,即,问题等价于关于的方程有两个不相等的解,令,则问题等价于关于的二次方程在上有两个不相等的实根,即,即,得.【考点】1.恒成立问题;2.二次方程的根的分布;3.转化的数学思想.17.选修4-5:不等式选讲已知函数(1)解不等式(2)若不等式对任意的恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)解绝对值不等式,主要是分类讨论,分类标准由绝对值的定义确定;(2)不等式对任意的恒成立,即的最小值满足,由(1)的讨论,可得.试题解析:(1),当时,由,此时无解当时,由当时,由综上,所求不等式的解集为(2)由(1)的函数解析式可以看出函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,故在处取得最小值,最小值为,不等式,对任意的恒成立即,解得故的取值范围为.【考点】解绝对值不等式,不等式恒成立问题,函数的最值.18.若不等式组表示的平面区域为,不等式表示的平面区域为.现随机向区域内撒下一粒豆子,则豆子落在区域内的概率为.【答案】.【解析】不等式组表示的平面区域为,不等式表示的平面区域为.的面积为,其中满足的图形面积为,所以随机向区域内撒下一粒豆子,则豆子落在区域内的概率为.【方法点晴】本题属于几何概型的问题,通常在几何概型中,事件的概率计算公式为:用几何概率公式计算概率时,关键是构造出随机事件所对应的几何图形,并对几何图形进行相应的几何度量.因此本题解题思路清晰,作出图形,计算相关三角形的面积,代入上述公式便得答案.19.实数满足,则的最大值是()A.2B.4C.6D.8【答案】B【解析】试题解析:依题画出可行域如图,可见及内部区域为可行域,令,则为直线在轴上的截距,由图知在点处取最大值是4,在处最小值是-2,所以,所以的最大值是4,故选B.【考点】简单线性规划20.选修4-5:不等式选讲已知命题“,”是真命题,记的最大值为,命题“,”是假命题,其中.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)求的取值范围.【答案】(Ⅰ).(Ⅱ).【解析】试题解析:(Ⅰ)因为“,”是真命题,所以,恒成立,又,所以恒成立,所以,.又因为,“”成立当且仅当时.因此,,于是.(Ⅱ)由(Ⅰ)得,因为“,”是假命题,所以“,”是真命题.因为(),因此,,此时,即时.即,,由绝对值的意义可知,.【考点】不等式选讲21.已知实数满足不等式组则的最小值为______.【答案】【解析】由得,则当直线在y轴上的截距最大时取得最小值,所以当直线经过A(2,3)时,z最小,即当x=2,y=3,取得最小值-4.【考点】线性规划22.若关于的不等式组,表示的平面区域是直角三角形区域,则正数的值为()A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】如图,易知直线经过定点,又知道关于的不等式组,表示的平面区域是直角三角形区域,且,所以,解得,故选B.【考点】线性规划.23.已知函数,且关于的不等式的解集为R.(1)求实数的取值范围;(2)求的最小值.【答案】(1);(2)9【解析】(1)由绝对值的性质可知,由此解不等式即可求出结果;(2)由(1),根据基本不等式的性质,即可求出结果.试题解析:解:(1)依题意,(2)时,当且仅当,即时等号成立。
高考数学压轴专题新备战高考《不等式》知识点总复习含答案解析

【最新】数学《不等式》专题解析一、选择题1.已知0a >,0b >,且()122y a b x =+为幂函数,则ab 的最大值为( ) A .18B .14C .12D .34【答案】A 【解析】 【分析】根据()122y a b x =+为幂函数,得到21a b +=,再将ab 变形为ab 122a b =⋅利用基本不等式求解. 【详解】因为()122y a b x =+为幂函数, 所以21a b +=, 又因为0a >,0b >,所以ab 2112122228a b a b +⎛⎫=⋅≤= ⎪⎝⎭,当且仅当21a b +=,2a b =即11,24a b ==取等号. 所以ab 的最大值为 18. 故选:A 【点睛】本题主要考查幂函数的定义和基本不等式的应用,还考查运算求解的能力,属于中档题.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.若实数,x y 满足不等式组2,36,0,x y x y x y +≥⎧⎪-≤⎨⎪-≥⎩则3x y +的最小值等于( )A .4B .5C .6D .7【答案】A 【解析】 【分析】首先画出可行域,利用目标函数的几何意义求z 的最小值. 【详解】解:作出实数x ,y 满足不等式组2360x y x y x y +≥⎧⎪-≤⎨⎪-≥⎩表示的平面区域(如图示:阴影部分)由20x y x y +-=⎧⎨-=⎩得(1,1)A ,由3z x y =+得3y x z =-+,平移3y x =-, 易知过点A 时直线在y 上截距最小, 所以3114min z =⨯+=. 故选:A .【点睛】本题考查了简单线性规划问题,求目标函数的最值先画出可行域,利用几何意义求值,属于中档题.4.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.5.已知点P ,Q 分别是抛物线28x y =和圆22(2)1x y +-=上的动点,点(0,4)A ,则2||||PA PQ 的最小值为( ) A .10 B .4C.2 D.1【答案】B 【解析】 【分析】设出点P 的坐标()00,x y ,用0y 表示出PA ;根据圆上一点到定点距离的范围,求得PQ 的最大值,再利用均值不等式求得目标式的最值. 【详解】设点()00,P x y ,因为点P 在抛物线上,所以()200080x y y =≥,因为点(0,4)A ,则()()2222200000||48416PA x y y y y =+-=+-=+.又知点Q 在圆22(2)1x y +-=上,圆心为抛物线的焦点(0,2)F ,要使2||||PA PQ 的值最小,则||PQ 的值应最大,即0max 13PQ PF y =+=+.所以()()222000003632516||||33y y y PA PQ y y +-+++==++ ()002536643y y =++-≥=+ 当且仅当02y =时等号成立.所以2||||PA PQ 的最小值为4.故选:B. 【点睛】本题考查抛物线上一点到定点距离的求解,以及圆上一点到定点距离的最值,利用均值不等式求最值,属综合中档题.6.已知实数x ,y 满足不等式||x y +≥,则22x y +最小值为( )A .2 B.4C .D .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,x y +≥ (2)当0y <时,x 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2d ==,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.7.已知0a b >>,则下列不等式正确的是( ) A .ln ln a b b a ->- B .|||a b b a < C .ln ln a b b a -<- D .|||a b 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 -=-=,1a b e b a e ==-,可排除A 、D 项;取11,49a b ==711812a b b 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.8.已知α,β均为锐角,且满足()sin 2cos sin αβαβ-=,则αβ-的最大值为( )A .12πB .6π C .4π D .3π 【答案】B【解析】 【分析】利用两角差的正弦公式,将已知等式化简得到tan 3tan αβ=,由α,β均为锐角,则,22ππαβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,要求出αβ-的最大值,只需求出tan()αβ-的最大值,利用两角差的正切公式,将tan()αβ-表示为tan β的关系式,结合基本不等式,即可求解. 【详解】 由()sin 2cos sin αβαβ-=整理得()sin 2cos sin αβαβ-=,即sin cos cos sin 2cos sin αβαβαβ-=,化简得sin cos 3cos sin αβαβ=,则tan 3tan αβ=, 所以()2tan tan 2tan 2tan 11tan tan 13tan 3tan tan αββαβαββββ--===+++,又因为β为锐角,所以tan 0β>,根据基本不等式213tan tan ββ≤=+当且仅当tan β=时等号成立, 因为,22ππαβ⎛⎫-∈-⎪⎝⎭,且函数tan y x =在区间,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,则αβ-的最大值为6π. 故选:B . 【点睛】本题考查两角差最值,转化为求三角函数最值是解题的关键,注意应用三角恒等变换、基本不等式求最值,考查计算求解能力,属于中档题.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.已知集合{}2230A x x x =-->,(){}lg 11B x x =+≤,则()R A B =I ð( )A .{}13x x -≤<B .{}19x x -≤≤C .{}13x x -<≤D .{}19x x -<<【答案】C 【解析】 【分析】解出集合A 、B ,再利用补集和交集的定义得出集合()R A B ⋂ð. 【详解】解不等式2230x x -->,得1x <-或3x >;解不等式()lg 11x +≤,得0110x <+≤,解得19x -<≤.{}13A x x x ∴=-或,{}19B x x =-<≤,则{}13R A x x =-≤≤ð,因此,(){}13R A B x x ⋂=-<≤ð,故选:C. 【点睛】本题考查集合的补集与交集的计算,同时也考查了一元二次不等式以及对数不等式的求解,考查运算求解能力,属于中等题.11.若0a >,0b >,23a b +=,则36a b+的最小值为( ) A .5 B .6C .8D .9【答案】D 【解析】 【分析】把36a b +看成(36a b +)×1的形式,把“1”换成()123a b +,整理后积为定值,然后用基本不等式求最小值. 【详解】∵3613a b +=(36a b+)(a +2b )=13(366b aa b+++12) ≥13=9 等号成立的条件为66b aa b=,即a=b=1时取等 所以36a b +的最小值为9. 故选:D . 【点睛】本题考查了基本不等式在求最值中的应用,解决本题的关键是“1”的代换,是基础题12.已知,x y 满足33025010x y x y x y -+≥⎧⎪+≥⎨⎪+-≤⎩,则36y z x -=-的最小值为( )A .157B .913C .17D .313【答案】D 【解析】 【分析】画出可行域,目标函数36y z x -=-的几何意义是可行域内的点与定点(6,3)P 连接的斜率,根据图像得到答案. 【详解】画出可行域如图中阴影部分所示, 目标函数36y z x -=-的几何意义是可行域内的点与定点(6,3)P 连接的斜率. 直线330x y -+=与直线10x y +-=交于点13(,)22A -,由图可知,当可行域内的点为A 时,PA k 最小,故min 333211362z -==--. 故选:D .【点睛】本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.13.已知离散型随机变量X 服从二项分布~(,)X B n p ,且()4E X =,()D X q =,则11p q+的最小值为( ) A .2 B .52C .94D .4【答案】C 【解析】 【分析】根据二项分布()~X B n p ,的性质可得()E X ,()D X ,化简即44p q +=,结合基本不等式即可得到11p q+的最小值. 【详解】离散型随机变量X 服从二项分布()X B n p :,, 所以有()4E X np ==,()()1D X q np p ==-(,所以44p q +=,即14qp +=,(0p >,0q >) 所以11114q p p q p q ⎛⎫⎛⎫+=++= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ 5592144444q p q p p q p q ⎛⎫++≥⨯=+= ⎪⎝⎭, 当且仅当423q p ==时取得等号.故选C . 【点睛】本题主要考查了二项分布的期望与方差,考查了基本不等式,属于中档题.14.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. 【详解】 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 y y 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.15.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.16.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.17.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 +=,1141419()1454444y x 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.18.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.19.已知,a b 都是正实数,则222a b a b a b +++的最大值是( )A .23-B .3-C .1D .43【答案】A【解析】【分析】设2,2m a b n a b =+=+,将222a b a b a b +++,转化为2222233a b n m a b a b m n +=--++,利用基本不等式求解.【详解】设2,2m a b n a b =+=+, 所以22,33m n n m a b --==,所以222222233a b n m a b a b m n +=--≤-=-++, 当且仅当233n m m n =时取等号.所以222a b a b a b +++的最大值是2-. 故选:A【点睛】本题主要考查基本不等式的应用,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.20.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()3x f x =的两对“线性对称点”,则c的最大值为( )A .3log 4B .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13131c a 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()3x f x =的“线性对称点”,所以333a b a b +=+=≥故34a b +≥(当且仅当a b =时取等号).又+a b 与c 为函数()3x f 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.。
高三数学不等式试题答案及解析

高三数学不等式试题答案及解析1.已知变量满足:,则的最大值为()A.B.C.2D.4【答案】D【解析】由约束条件画出可行域,令,可知在点处取得最大值,所以的最大值为。
【考点】线性规划及指数函数的单调性。
2.若二元一次线性方程组无解,则实数的值是__________.【答案】-2【解析】二元一次线性方程组无解,则直线x+ay=3与ax+4y=6平行,则解得.【考点】二元一次方程组.3.若实数,满足,则目标函数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】作出可行域,由图可知,可行域三个顶点分别为,将三个点的坐标分别代入目标函数得,所以目标函数的取值范围为,故选A.【考点】线性规划.4.(本题满分10分)选修4—5:不等式选讲设对于任意实数,不等式≥恒成立.(1)求的取值范围;(2)当取最大值时,解关于的不等式:.【答案】(1);(2).【解析】本题主要考查绝对值不等式的解法、恒成立问题等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,将不等式≥恒成立,转化为,用零点分段法,将转化为分段函数,再每一段分别求最值;第二问,结合第一问的结论,将m的值代入,利用零点分段法将绝对值不等式转化成不等式组,分别求解.试题解析:(1)设,则有当时有最小值8当时有最小值8当时有最小值8综上有最小值8所以(2)当取最大值时原不等式等价于:等价于:或等价于:或所以原不等式的解集为【考点】绝对值不等式的解法、恒成立问题.5.(本小题满分10分)选修4—5:不等式选讲设函数.(1)当时,解不等式;(2)若的解集为,,求证:.【答案】(1);(2)证明详见解析.【解析】本题主要考查绝对值不等式的解法、基本不等式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,用零点分段法去掉绝对值符号,转化为不等式组,解不等式;第二问,先解不等式,再结合的解集为,从而得到a的值,再利用特殊值1将转化为,再利用基本不等式求函数的取值范围.试题解析:(1)当a=2时,不等式为,不等式的解集为;(2)即,解得,而解集是,,解得,所以所以.【考点】绝对值不等式的解法、基本不等式.6.已知是坐标原点,点,若点为平面区域上的一个动点,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】C【解析】满足约束条件的平面区域如下图所示:将平面区域的三个顶点坐标分别代入平面向量数量积公式,当时,;当时,;当时,;故取值范围为,故选C.【考点】1.简单的线性规划;2.向量的数量积.7.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知函数.(Ⅰ)解不等式;(Ⅱ)若,且,求证:.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)证明见解析.(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)这是含绝对值的不等式工,解法是由绝对值的定义对变量的范围进行分类讨论以去掉绝对值符号,化为普通的不等式(不含绝对值);(Ⅱ)不等式为,可两边平方去掉绝对值符号,再作差可证.试题解析:(Ⅰ)由题意,原不等式等价为,令 3分不等式的解集是 5分(Ⅱ)要证,只需证,只需证而,从而原不等式成立. 10分【考点】含绝对值不等式的解法,绝对值不等式的证明,分析法.8.若是任意实数,且,则下列不等式成立的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】因为函数在上是减函数,又,所以,故选D.【考点】不等式的性质.9.选修4-5:不等式选讲已知x,y为任意实数,有(1)若求的最小值;(2)求三个数中最大数的最小值.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用消元法可得关于x的二次三项式,从而用配方法可求得最小值.(2)利用绝对值不等式可求最大值的最小值.试题解析:(1)解:当时,最小值为(2)设,则所以即中最大数的最小值为【考点】配方法,绝对值不等式,最值.10.若实数,满足不等式组.则的最大值是()A.10B.11C.13D.14【答案】D【解析】画出可行域如图:当时,作出目标函数线,平移目标函数线使之经过可行域,当目标函数线过点时纵截距最大同时也最大, 最大值为;当时,作出目标函数线,平移目标函数线使之经过可行域四边形但不包括边,当目标函数线经过点时纵截距最大同时也最大, 的最大值为.综上可得的最大值为14.【考点】简单的线性规划.11.已知函数,.(1)若,解不等式;(3)若,且对任意,方程在总存在两不相等的实数根,求的取值范围.【答案】(1):,:;(2).【解析】(1)根据的取值情况进行分类讨论,将表达式中的绝对值号去掉,再利用二次函数的单调性讨论即可求解;(2)利用二次函数的单调性首先课确定的大致范围,再利根据条件方程在总存在两不相等的实数根,建立关于的不等式组,从而求解.试题解析:(1)∵,∴在单调递增,在单调递减,在单调递增,若:令解得:∴不等式的解为:;若:令,解得:,,根据图象不等式的解为:,综上::不等式的解为;:不等式的解为;(3),∵,∴在单调递增,在单调递减,在单调递增,∴或,∴在单调递增,∴,若:在单调递减,在单调递增,∴必须,即;若:在单调递增,在单调递减,,即;综上实数的取值范围是.【考点】1.二次函数的综合题;2.分类讨论的数学思想.【方法点睛】解决二次函数综合题常见的解题策略有:1.尽可能画图,画图时要关注已知确定的东西,如零点,截距,对称轴,开口方向,判别式等;2.两个变元或以上,学会变换角度抓主元;3.数形结合,务必要保持数形刻画的等价性,不能丢失信息;3.掌握二次函数,二次不等式,二次方程的内在联系,熟练等价转化和准确表述;4.恒成立问题可转化为最值问题.12.设函数.(1)若,解不等式;(2)如果,,求的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)当,圆不等式变为,可利用绝对值的集合意义求解,从而得到不等式的解集;(2)求当,,a的取值范围,可先对a进行分类讨论:,对后两种情形,只需求出的最小值,最后“,”的充要条件是,即可求得结果.试题解析:由题意得,(Ⅰ)当时,.由,得,(ⅰ)时,不等式化为,即.不等式组的解集为.(ⅱ)当时,不等式化为,不可能成立.不等式组的解集为.(ⅲ)当时,不等式化为,即.不等式组的解集为.综上得,的解集为.(Ⅱ)若,不满足题设条件.若的最小值为.若的最小值为.所以的充要条件是,从而的取值范围为.【考点】绝对值不等式的求解及其应用.13.变量满足约束条件,当目标函数取得最大值时,其最优解为.【答案】.【解析】作出可行域,画出目标函数的图象,由图知最优解为.【考点】线性规划.14.(1)选修4—4:坐标系与参数方程已知直线的极坐标方程是.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为轴的正半轴,建立平面直角坐标系,曲线的参数方程是(为参数),直线和曲线相交于两点,求线段的长.(2)选修4—5:不等式选讲已知正实数满足,求证:.【答案】(1);(2)证明见解析.【解析】(1)先由直线的极坐标方程得直线的直角坐标方程,再化为参数方程;曲线的参数方程化为直角坐标方程,把直线的参数方程与曲线联立,利用韦达定理求线段的长.(2)利用基本不等式得,,再根据不等式的性质得,因为,得证.试题解析:(1)由直线的极坐标方程是,可得由直线的直角坐标方程是,化为参数方程为(为参数);曲线(为参数)可化为.将直线的参数方程代入,得.设所对应的参数为,,,所以.(2)证明:因为正实数,所以.同理可证:..,.当且仅当时,等号成立.【考点】1、极坐标方程;2、参数方程;3、直线与椭圆;4、基本不等式;5、不等式的性质.【方法点睛】(1)先由直线的极坐标方程得直线的直角坐标方程,再化为参数方程;再把曲线的参数方程化为直角坐标方程,然后把直线的参数方程与曲线联立,利用韦达定理和弦长公式求出线段的长.把直线的参数方程与曲线的直角坐标方程联立能够简化解题过程;(2)利用基本不等式及不等式的性质进行证明.15.已知满足约束条件,若的最大值为4,则()A.3B.2C.-2D.-3【答案】B【解析】将化为,作出可行域(如图所示),当时,当直线向右下方平移时,直线在轴上的截距减少,当直线过原点时,(舍);当时,当直线向右上方平移时,直线在轴上的截距增大,若,即时,当直线过点时,,解得(舍),当,即时,则当直线过点时,,解得;故选B.【考点】1.简单的线性规划;2.数形结合思想.【易错点睛】本题主要考查简单的线性规划与数形结合思想的应用,属于中档题;处理简单的线性规划问题的基本方法是:先画出可行域,再结合目标函数的几何意义进行解决,往往容易忽视的是目标函数基准直线与可行域边界的倾斜程度,如本题中,不仅要讨论斜率的符号,还要讨论斜率与边界直线斜率的大小关系.16.如果实数满足关系,则的最小值是.【答案】2【解析】满足不等式组的平面区域,如图所示,因表示定点到平面区域内的点的距离,由图易知其最小距离为点到直线的距离,即,所以的最小值为2.【考点】1、平面区域;2、点到直线的距离公式.【方法点睛】(1)平面区域的确定,已知,则,表示的区域为直线的右方(右下方或右上方),表示的区域为直线的左方(左下方或左上方);(2)具有一定的几何意义,即几何意义为点到的距离的平方.17.(2014•河南模拟)已知函数f(x)=|x+a|+|2x﹣1|(a∈R).(1)当a=1,求不等式f(x)≥2的解集;(2)若f(x)≤2x的解集包含[,1],求a的取值范围.【答案】(1)原不等式的解集为{x|x≤0,或}.(2)[﹣].【解析】对第(1)问,利用零点分段法,令|x+1|=0,|2x﹣1|=0,获得分类讨论的标准,最后取各部分解集的并集即可;对第(2)问,不等式f(x)≤2x的解集包含[,1],等价于f(x)≤2x在[,1]内恒成立,由此去掉一个绝对值符号,再探究f(x)≤2x的解集与区间[,1]的关系.解:(1)当a=1时,由f(x)≥2,得|x+1|+|2x﹣1|≥2,①当x≥时,原不等式可化为(x+1)+(2x﹣1)≥2,得x≥,∴x≥;②当﹣1≤x<时,原不等式可化为(x+1)﹣(2x﹣1)≥2,得x≤0,∴﹣1≤x≤0;③当x<﹣1时,原不等式可化为﹣(x+1)﹣(2x﹣1)≥2,得x≤,∴x<﹣1.综上知,原不等式的解集为{x|x≤0,或}.(2)不等式f(x)≤2x的解集包含[,1],等价于f(x)≤2x在[,1]内恒成立,从而原不等式可化为|x+a|+(2x﹣1)≤2x,即|x+a|≤1,∴当x∈[,1]时,﹣a﹣1≤x≤﹣a+1恒成立,∴,解得,故a的取值范围是[﹣].【考点】绝对值不等式的解法.18.不等式的解集是()A.B.C.D.【答案】B【解析】或.故B正确.【考点】一元二次不等式.19.直线ax﹣2by+1=0(a>0,b>0)平分圆x2+y2+4x﹣2y﹣1=0的面积,则+的最小值为()A.3+2B.4+2C.6+4D.8【答案】C【解析】根据已知条件得到a+b=,将其代入+,结合基本不等式的性质计算即可.解:∵直线ax﹣2by+1=0(a>0,b>0)平分圆x2+y2+4x﹣2y﹣1=0的面积,∴圆x2+y2+4x﹣2y﹣1=0的圆心(﹣2,1)在直线上,可得﹣2a﹣2b+1=0,即a+b=,因此2(+)(a+b)=2(3++)≥6+4,当且仅当:=时“=”成立,故选:C.【考点】直线与圆的位置关系.20.已知实数满足不等式组,则的最大值为________.【答案】9.【解析】作出不等式组表示的平面区域如下图:由图可知,当直线经过点时,取得最大值为:.故答案应填:9.【考点】线性规划.21.已知.(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若对任意实数都成立,求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)利用零点分段讨论法将绝对值符号去掉,得到分段函数,再求各段的值域即可;(Ⅱ)利用基本不等式和不等式恒成立进行求解.试题解析:(Ⅰ)∵,∴的最小值为5,∴.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知:的最大值等于5.∵,“=”成立,即,∴当时,取得最小值5.当时,,又∵对任意实数,都成立,∴.∴的取值范围为.【考点】1.零点分段讨论法;2.基本不等式.22.设函数,其中.(I)当时,解不等式;(II)若对于任意实数,恒有成立,求的取值范围.【答案】(I);(II).【解析】(I)采用零点分区间法求解;(II)先求出的最大值为,把问题转化为求解.试题解析:(Ⅰ)时,就是当时,,得,不成立;当时,,得,所以;当时,,即,恒成立,所以.综上可知,不等式的解集是.(Ⅱ) 因为,所以的最大值为.对于任意实数,恒有成立等价于.当时,,得;当时,,,不成立.综上,所求的取值范围是【考点】.绝对值不等式的解法;不等式恒成立问题23.已知函数.(1)解不等式;(2)若不等式对任意的恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1) 不等式的解集为;(2) .【解析】(1)分区间去掉绝对值符号,将函数表示成分段函数的形式,在每个区间上分别解不等式,最后再求并集即可;(2) 不等式对任意的恒成立,由(1)求出函数的最小值,解不等式即可.试题解析:(1).当时,由,得,此时无解;当时,由,得,所以;当时,由,得,所以.综上,所求不等式的解集为.(2)由(1)的函数解析式可以看出函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,故在处取得最小值,最小值为不等式对任意的恒成立,即,解得,故的取值范围为.【考点】1.含绝对值不等式的解法;2.函数与不等式.24.设,若对任意的正实数,都存在以为三边长的三角形,则实数的取值范围是()A.B.C.D.以上均不正确【答案】A【解析】因为正实数,则,要使为三边的三角形存在,则,即恒成立,故,令,则,取,递减,所以时,;同理取,递增,可知时,,故实数的取值范围是,故选A.【考点】基本不等式的应用.方法点睛:本题结合三角形的基本性质考查了基本不等式的应用,属于中档题.解答本题应先根据基本不等式求得,再三角形的性质任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边得到即得的不等式组,再利用基本不等式结合函数的单调性求出的取值范围.25.已知函数(是常数)和是定义在上的函数,对任意的,存在使得,,且,则在集合上的最大值为()A.B.C.4D.5【答案】D【解析】由题知,易知在上是减函数,在上是增函数,所以,又因为,所以,化简得,再由,可求得,所以,并且可判定在上是减函数,在上是增函数,由于,所以在集合上的最大值为,故选D.【考点】1、导数在函数研究中的应用;2、函数的最值.【思路点睛】本题是一个利用导数研究函数的单调性、最值方面的综合性问题,属于难题.解决本题的基本思路是,首先根据题意判断出的最值关系,再由条件求出函数在定义域上的最小值,进而判断出的最值情况,并据此求出的值,从而得到的解析式,进一步可求出的最大值,问题得以解决.26.已知直线经过点,则的最小值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为直线经过点,所以,故,当且仅当时,等号成立.【考点】基本不等式.27.已知函数.(1)求不等式的解集;(2)若关于的表达式的解集,求实数的取值范围.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)由绝对值的定义可分类讨论去绝对值,再分别解不等式即可;(2)由题意可得的值域为,要,需,解得实数的取值范围是或.试题解析:(1)由题意得:,则不等式等价于或,解得:或,∴不等式的解集.(2)∵,∴的值域为,∴的解集.要,需,即或,∴或,∴实数的取值范围是或.【考点】含绝对值不等式的解法.28.设函数.(1)若不等式的解集为,求实数的值;(2)在(1)的条件下,若不等式的解集非空,求实数的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】本题主要考查绝对值不等式、存在性问题等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力. 第一问,解绝对值不等式,先得到与解集对应系数相等,解出的值;第二问,先整理,构造函数,画出函数图象,结合图象,得到,或,从而解出的取值范围.试题解析:(1)∵,∴,∴,∴,因为不等式的解集为,所以,解得.(2)由(1)得.∴,化简整理得:,令,的图象如图所示:要使不等式的解集非空,需,或,∴的取值范围是【考点】本题主要考查:1.绝对值不等式;2.存在性问题.29.若,若的最大值为3,则的值是___________.【答案】【解析】画出可行域如下图所示,为最优解,故.【考点】线性规划.30.选修4-5:不等式选讲若,且.(1)求的最小值;(2)是否存在,使得?并说明理由.【答案】(1)(2)不存在【解析】(1)利用基本不等式得,即,而,等号都是取得,(2)利用基本不等式得,即与矛盾,故不存在试题解析:解:(Ⅰ)由,得,且当时等号成立,故,且当时等号成立,∴的最小值为.(Ⅱ)由,得,又由(Ⅰ)知,二者矛盾,所以不存在,使得成立.【考点】基本不等式【易错点睛】在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.31.已知x、y满足,那么z=3x+2y的最大值为 .【答案】【解析】由题意得,作出不等式组表示平面区域,如图所示,可得平面区域为一个三角形,当目标函数经过点时,目标函数取得最大值,此时最大值为.【考点】简单的线性规划.32.已知实数x,y满足,则z=4x+y的最大值为()A.10B.2C.8D.0【答案】C【解析】作出可行域,如图内部(含边界),作直线,向上平移直线,增大,当过点时,取最大值8.【考点】简单的线性规划问题.33.若实数满足约束条件,则的最大值为()A.B.1C.D.【答案】A【解析】因画出不等式组表示的区域如图, 的几何意义是区域内的动点与定点连线的斜率,借助图形不难看出区域内的点与定点连线的斜率最大,最大值为,所以的最大值为,应选A.【考点】线性规划的知识及运用.34.已知,使不等式成立.(1)求满足条件的实数的集合;(2)若,对,不等式恒成立,求的最小值.【答案】(1);(2).【解析】(1)运用分类讨论的方法分段求解;(2)借助题设条件及基本不等式求解.试题解析:(1)令,则,由于使不等式成立,有(2)由(1)知,,根据基本不等式,从而,当且仅当时取等号,再根据基本不等式当且仅当时取等号,所以的最小值为6【考点】绝对值不等式、基本不等式及运用.35.设变量满足不等式组则目标函数的最小值是______.【答案】7【解析】不等式组对应的可行域如图,由图可知,,目标函数表示斜率为的一组平行线当目标函数经过图中点时取得最小值.故填:7.【考点】线性规划36.设x,y满足约束条件且的最大值为4,则实数的值为____________.【答案】-4【解析】作出可行域,令得 .结合图象可知目标函数在处取得最大值,代入可得.故本题答案应填.【考点】线性规划.37.已知函数,其中为常数.(1)当时,求不等式的解集;(2)设实数,,满足,若函数的最小值为,证明:.【答案】(1);(2)证明见解析.【解析】(1)由.再由或或解集为;(2)由当且仅当,即时取等号,,则.解法一:由题设.解法二:由题设,,即,.试题解析:(1)当时,由,得或,即或所以不等式的解集为(2)因为,当且仅当,即时取等号,则.由已知,,则解法一:由题设,则,,解法二:由题设,,据柯西不等式,有,即,所以【考点】1、绝对值不等式;2、重要不等式;3、柯西不等式.38.若满足约束条件,则的最大值为.【答案】【解析】作出可行域,如图内部(含边界),,,表示可行域内点与的连线的斜率,,因此最大值为.【考点】简单线性规划的非线性运用.39.已知变量满足约束条件,目标函数的最大值为10,则实数的值等于()A.4B.C.2D.8【答案】A【解析】由不等式组可得可行域(如图),当直线经过点时,取得最大值,且由已知,解得.【考点】简单线性规划.【方法点睛】本题主要考查简单线性规划问题,属于基础题.处理此类问题时,首先应明确可行域对应的是封闭区域还是开放区域、分界线是实线还是虚线,其次确定目标函数的几何意义,是求直线的截距、两点间距离的平方、直线的斜率、还是点到直线的距离等等,最后结合图形确定目标函数最值取法、值域范围等.40.已知变量满足约束条件,则的最大值为__________.【答案】1【解析】可行域为一个三角形ABC及其内部,其中,直线过点C时取最大值1.【考点】线性规划【易错点睛】线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大或最小值会在可行域的端点或边界上取得.41.设,则a, b,c的大小关系是()A.a>c>b B.a>b>cC.c>a>b D.b>c>a【答案】A【解析】,考察函数,该函数在上单调递减,,考察函数,该函数在上单调递增,,故选A.【考点】指数函数的单调性与幂函数的单调性.42.若满足约束条件,则当取最大值时,的值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】作出可行域如图中阴影部分所示,的几何意义是:过定点与可行域内的点的直线的斜率,由图可知,当直线过点时,斜率取得最大值,此时的值分别为,所以.故选D.【考点】简单线性规划.43.若,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为即,,所以,故选A.【考点】指数函数、对数函数的性质.44.已知实数满足不等式组则的最大值是___________.【答案】6【解析】作出不等式组表示的平面区域,如图所示,由图知当目标函数经过点时取得最大值,即.【考点】简单的线性规划问题.【方法点睛】运用线性规划求解最值时,关键是要搞清楚目标函数所表示的直线的斜率与可行域便捷直线的斜率之间的大小关系,以好确定在哪个端点,目标函数取得最大值;在哪个端点,目标函数取得最小值,正确作出可行域是解答此类问题的前提条件.45.选修4-5:不等式选讲设函数.(1)证明:;(2)若不等式的解集为非空集,求的取值范围.【答案】(1)详见解析;(2)(-1,0)【解析】(1)(当且仅当时取等号);(2)作出函数的图象,由图像可求出结果.试题解析:解:(1)(当且仅当时取等号)(2)函数的图象如图所示.当时,,依题意:,解得,∴的取值范围是(-1,0).【考点】1.绝对值不等式;2.基本不等式.46.选修4—5:不等式选讲已知函数.(Ⅰ)解不等式;(Ⅱ)若存在实数,使得,求实数的取值范围.【答案】(I);(II).【解析】(I)分,,三种情况讨论,去掉绝对值符号,转化不等式求出解集,取并集即可;(II)移项可得,根据绝对值的几何意义,求出的最大值,即可求得实数的取值范围.试题解析:(I)①当时,,所以②当时,,所以为③当时,,所以综合①②③不等式的解集(II)即由绝对值的几何意义,只需【考点】绝对值不等式的解法和绝对值的几何意义.47.设,满足约束条件则的取值范围为.【答案】【解析】画出可行域如下图所示,由图可知,目标函数在点处取得最小值为,在点处取得最大值为.【考点】线性规划.48.实数满足,则的最大值是()A.2B.4C.6D.8【答案】B【解析】依题画出可行域如图,可见及内部区域为可行域,令,则为直线在轴上的截距,由图知在点处的最大值是,在最小值是,所以而,所以的最大值是,故选B.【考点】1、可行域的画法;2、最优解的求法.【方法点晴】本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,属简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.49.选修4-5:不等式选讲已知函数.(Ⅰ)若,解不等式;(Ⅱ)若存在实数,使得不等式成立,求实数的取值范围.【答案】(I)(II)【解析】(I)先根据绝对值定义将不等式转化为三个不等式组:,或,或,最后求三个不等式组解集的并集得原不等式的解集(II)先化简不等式为,再利用绝对值三角不等式求最值:,再转化解不等式得实数的取值范围.试题解析:不等式化为,则,或,或,……………………3分解得,所以不等式的解集为.……………………5分(2)不等式等价于,即,由绝对值三角不等式知.……………………8分若存在实数,使得不等式成立,则,解得,所以实数的取值范围是.……………………10分【考点】绝对值三角不等式,绝对值定义【名师】含绝对值不等式的解法有两个基本方法,一是运用零点分区间讨论,二是利用绝对值的几何意义求解.法一是运用分类讨论思想,法二是运用数形结合思想,将绝对值不等式与函数以及不等式恒成立交汇、渗透,解题时强化函数、数形结合与转化化归思想方法的灵活应用,这是命题的新动向.50.选修4-5:不等式选讲已知函数.(1)解不等式;。
高中不等式练习题及答案

高中不等式练习题及答案高中不等式练习题及答案在高中数学学习中,不等式是一个重要的概念和工具。
不等式是数学中描述数值大小关系的一种方式,它可以帮助我们解决各种实际问题。
在学习不等式的过程中,练习题是必不可少的,下面我将为大家提供一些高中不等式练习题及其答案。
1. 练习题一:解不等式:2x - 5 < 3x + 2解答:将不等式中的变量移到一边,常数移到另一边,得到:2x - 3x < 2 + 5化简得:-x < 7由于系数为负数,所以不等号方向需要翻转,得到:x > -72. 练习题二:解不等式:3(x - 2) > 2(x + 3)解答:先进行分配律的运算,得到:3x - 6 > 2x + 6将变量移到一边,常数移到另一边,得到:3x - 2x > 6 + 6化简得:x > 123. 练习题三:解不等式:4x + 5 > 3 - 2x解答:将变量移到一边,常数移到另一边,得到:4x + 2x > 3 - 5化简得:6x > -2由于系数为正数,所以不等号方向不需要翻转,得到:x > -1/34. 练习题四:解不等式:2x - 3 > 5x + 1解答:将不等式中的变量移到一边,常数移到另一边,得到:2x - 5x > 1 + 3化简得:-3x > 4由于系数为负数,所以不等号方向需要翻转,得到:x < -4/35. 练习题五:解不等式:2x + 1 < 3(x - 2)解答:先进行分配律的运算,得到:2x + 1 < 3x - 6将变量移到一边,常数移到另一边,得到:2x - 3x < -6 - 1化简得:-x < -7由于系数为负数,所以不等号方向需要翻转,得到:x > 7通过以上的练习题,我们可以看到解不等式的基本步骤。
首先,将不等式中的变量移到一边,常数移到另一边;然后,化简不等式;最后,根据系数的正负确定不等号的方向。
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高三第二轮复习之不等式
前篇寄语:
不等式在往届的高考的高考中是比较难的题,也是尖子生拉开分差的题目,特别是早年高考大题不等式的证明,更是让很多莘莘学子望而却步,但随着近年来教育的不断改革,很多知识点或者某些思维的要求逐渐淡化,那么不等式的得分不再是以前那么遥不可及,更趋向于是解其他模块题目的一种基础辅助方法,特别是在函数和数列里,当然前面的小题出现的概率依然很高,不过难度都较以往降低很多,接下里笔者将分析高考不等式一些考试常见考点。
一、几个基本不等式(重点)
1.a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ),
2.当a ,b ≥0时,a+b ≥ab 2
3.当a ,b ≥0时,ab ≤2
2b a ⎪⎭⎫ ⎝⎛+.
例题1.已知则且,2,0,0=+≥≥b a b a ( ) (A)21≤ab (B) 2
1≥ab (C)222≥+b a (D) 322≤+b a 解:由0,0a b ≥≥,且2a b +=,
∴222224()22()a b a b ab a b =+=++≤+,
∴ 222a b +≥。
例题2.已知x y ∈+R ,,且14=+y x ,则x y •的最大值是 . 解: 211414()44216
x y xy x y +=
⋅≤=,当且仅当x=4y=12时取等号.
例题3.已知,,x y z R +∈,230x y z -+=,则2
y xz
的最小值 . 解:由230x y z -+=得32
x z y +=, 代入2y xz 得229666344x z xz xz xz xz xz
+++≥=,当且仅当x =3z 时取“=”.
二、通过一些数学技巧转化到这三个基本不等式
1. “1”的应用 例题4.已知各项均为正数的等比数列{}n a 满足7652a a a =+,若存在两项m a ,n
a
使得14m n a a a =,则
14m n
+的最小值为( ) 解题思路:由题意易得m+n=6,∴1=6m +6n , 再14m n +乘以6m +6
n ,最后用基础不等式可解 2.因式分解,拼揍等思想
例题5.已知正实数x ,满足xy+2x+y=4,则x+y 的最小值是( ) 解题思路:如果直接代入,再用基本不等式不好解
x (y+2)+y+2=4+2
(x+1)(y+2)=6
再用上述基本不等式3可解
三、含参数解不等式时的易错点
例题6.已知函数(x >0).
(1)求函数f (x )的反函数f -1(x );
(2)若x ≥2时,不等式恒成立,求实数a 的范围. 易错分析:含参数时,一定要讨论参数范围,才可以进行不等式两边的乘除
习题巩固
1.集合{}
220A x x x =--≤,{}1B x x =<,则()R A C B ⋂=( )
(A ){}1x x > (B ){}12x x ≤≤ (C ){}12x x <≤ (D ){}1x ≥
2.下列命题中错误的是( )
A .命题“若2560x x -+=,则2x =”的逆否命题是“若2x ≠,则2560x x -+≠”
B .若,x y R ∈,则“x y =”是22x y xy +⎛⎫≥ ⎪⎝⎭成立的充要条件
C .已知命题p 和q ,若p ∨q 为假命题,则例题p 与q 中必一真一假
D .对命题p :x R ∃∈,使得210x x ++<,则:,p x R ⌝∀∈则210x x ++…
3.设条件p :102
x x -≥+,条件:q (1)(2)0x x -+≥,则条件p 是条件q 的( ) A . 充要条件 B . 充分不必要条件
C . 必要不充分条件
D . 既不充分也不必要条件
4.设,x y R ∈,则“22x y ≥≥且”是“224x y +≥”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
5.已知0,0a b >>,且24a b +=,则1ab
的最小值为( ) A .14 B .4 C .12
D .2 6.若函数1(),(2)2f x x x x =+
>- 在x n =处有最小值,则n =( ) A .12+ B .13+ C .4 D .3
7.实数,x y 满足1,(1),0,x y a a x y ≥⎧⎪≤>⎨⎪-≤⎩
若目标函数z x y =+取得最大值4,则实数a 的值为
( )
(A )4 (B )3 (C )2 (D )32
8.设实数,x y 满足 2025020x y x y y --≤⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩ ,则22x y u xy +=的取值范围是 ( )
.A .5[2,]2 .B .10[2,]3 C .510[,]23 D .1[,4]4
9.在平面直角坐标系中,若不等式组2020x y x y x t +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪≤⎩
表示的平面区域的面积为4,
则实数t 的值为( )
A .1
B .2
C .3
D .4
10.已知,x y 满足不等式组22y x x y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩
,则2z x y =+的最大值与最小值的比值为
( )
A . 12
B .2
C .32
D .43
11.下面四个条件中,使a b >成立的充分而不必要的条件是 (填写序号). ①1a b >- ②1a b >+ ③22a b > ④33a b >
12.已知点(,)A m n 在直线220x y +-=上,则24m n +的最小值为 .
13.已知正实数,,x y z 满足112()x x yz y z +
+=,则11()()x x y z ++的最小值为_____. 14.若实数,,a b c 满足111111,122222a b a b b c a c
++++=++=,则c 的最大值是 . 15.已知2()log (2)f x x =-,若实数,m n 满足()(2)3f m f n +=,则m n +的最小值是 .
16.已知0,0,lg 2lg8lg 2x y x y >>+=,则1
13x y
+的最小值为 . 17.若正实数,,a b c 满足:320a b c -+=ac 的最大值为 . 18.设220,0,4x y x y x y >>+-=,则1
1x y
+最小值为 . 19.若213
16log 1a a M a -+=-,[4,17]a ∈,则M 的取值范围是_____.
20.已知4510x y ==,则1
2x y
+= . 21.知ABC ∆的三边长a,b,c 成等差数列,且22284a b c ++=,则实数b 的取值范围是__________.
22.实数,x y 满足,0,1,21x y x y x y -≥+≤+≥,则63z x y =+的最小值为 .
23.若实数x ,y 满足430,14,7.x y x y x y +=⎧⎪-≥⎨⎪-≤⎩
_____. 24.设变量,x y 满足约束条件3123x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪-≤⎩
,则目标函数1y z x +=的最小值为 . 25.已知,0,0x y xy x y +=>>则x y +的最小值是 .
26. 若不等式222(2)2a x y x xy +≥+对任意非零实数,x y 恒成立,则实数a 的最小值为 .
参考答案:
1.B 2.C 3.B4.A 5.C 6.D 7.C 8.B 9.B 10.B 11.② 12.4 13 14.22log 3-
15. 7 16.4 17 18.4 19. 3[2log 2,2]
--- (或3[log 18,2]--等 20.2
21. 22.3 23.[0,10] 24.1 25.4 26.1。