高中数学不等式习题及详细答案

合集下载

高中不等式习题精选精解及答案

高中不等式习题精选精解及答案

高中不等式习题精选精解一、求取值范围1、已知31,11≤-≤≤+≤-y x y x ,求y x -3的取值范围。

解: )(*2)(*13y x y x y x -++=-根据已知条件:731,3*2132*11≤-≤+≤-≤+-y x y x 所以y x -3的取值范围是[]7,12、已知c b a >>,且0=++c b a ,求a c /的取值范围。

解:由已知条件,显然0,0<>c a2/1/,0,02,-<∴>=++<+∴>a c a c b a c a c b 2/,0,2,02,->∴>->=++>+∴>a c a a c c b a c a b a综上所述a c /的取值范围是()2/1,2--3、正数y x ,满足12=+y x ,求y x /1/1+的最小值。

解:2/2/1)/1/1)(2()/1/1(*1/1/1+++=++=+=+x y y x y x y x y x y x 223)/2)(/(23+=+≥x y y x (y x , 为正数)4、设实数y x ,满足1)1(22=-+y x ,当0≥++c y x 时,求c 的取值范围。

解:方程1)1(22=-+y x 表示的是以点(0,1)为圆心的圆,根据题意当直线0=++c y x (c 为常数)与圆在第二象限相切时,c 取到最小值;(此时,切点的坐标),(y x 满足0=++c y x ,其它圆上的点都满足0≥++c y x (因为在直线的上方),当c 增大,直线向下方平移,圆上的全部点满足0≥++c y x , 因此:12,0)21(0min min -==+-+c c 所以c 的取值范围是[)+∞-,12xy5、已知函数2()(0)f x ax bx a =+≠满足1(1)2f ≤-≤,2(1)5f ≤≤,求(3)f -的取值范围。

不等式练习题及讲解高中答案

不等式练习题及讲解高中答案

不等式练习题及讲解高中答案### 不等式练习题及讲解#### 一、基础不等式练习题1. 题目一:若 \( a, b, c \) 均为正数,证明不等式 \( a + b\geq 2\sqrt{ab} \) 成立。

2. 题目二:已知 \( x \) 和 \( y \) 均为实数,且 \( x^2 + y^2 = 1 \),求证 \( x + y \leq \sqrt{2} \)。

3. 题目三:若 \( a, b \) 均为正整数,证明 \( a^2 + b^2 \geq 2ab \)。

4. 题目四:对于任意实数 \( x \),证明 \( \frac{x^2}{2} +\frac{1}{2x^2} \geq 1 \)。

5. 题目五:若 \( x, y, z \) 均为正数,证明 \( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} \geq \frac{9}{xy + yz + zx} \)。

#### 二、不等式练习题讲解题目一讲解:利用算术平均数-几何平均数不等式(AM-GM不等式):\[ a + b \geq 2\sqrt{ab} \]这是因为对于任意非负实数 \( a \) 和 \( b \),它们的算术平均数总是大于或等于它们的几何平均数。

题目二讲解:由于 \( x^2 + y^2 = 1 \),我们有 \( (x + y)^2 \leq 2(x^2 +y^2) = 2 \),从而 \( x + y \leq \sqrt{2} \)。

题目三讲解:同样使用AM-GM不等式:\[ a^2 + b^2 \geq 2\sqrt{a^2b^2} = 2ab \]当且仅当 \( a = b \) 时,等号成立。

题目四讲解:利用AM-GM不等式:\[ \frac{x^2}{2} + \frac{1}{2x^2} \geq 2\sqrt{\frac{x^2}{2}\cdot \frac{1}{2x^2}} = 1 \]等号成立条件是 \( x^2 = 1 \),即 \( x = \pm 1 \)。

(完整)高中数学不等式习题及详细答案

(完整)高中数学不等式习题及详细答案

第三章 不等式一、选择题1.已知x ≥25,则f (x )=4-25+4-2x x x 有( ).A .最大值45B .最小值45C .最大值1D .最小值12.若x >0,y >0,则221+)(y x +221+)(xy 的最小值是( ).A .3B .27 C .4 D .29 3.设a >0,b >0 则下列不等式中不成立的是( ). A .a +b +ab1≥22B .(a +b )(a 1+b1)≥4 C22≥a +bD .ba ab+2≥ab 4.已知奇函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (1)=0,则不等式xx f x f )()(--<0的解集为( ).A .(-1,0)∪(1,+∞)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(0,1)5.当0<x <2π时,函数f (x )=x xx 2sin sin 8+2cos +12的最小值为( ).A .2B .32C .4D .346.若实数a ,b 满足a +b =2,则3a +3b 的最小值是( ). A .18B .6C .23D .2437.若不等式组⎪⎩⎪⎨⎧4≤ 34 ≥30 ≥y x y x x ++,所表示的平面区域被直线y =k x +34分为面积相等的两部分,则k 的值是( ).A .73B .37C .43D .348.直线x +2y +3=0上的点P 在x -y =1的上方,且P 到直线2x +y -6=0的距离为35,则点P 的坐标是( ).A .(-5,1)B .(-1,5)C .(-7,2)D .(2,-7)9.已知平面区域如图所示,z =mx +y (m >0)在平面区域内取得最优解(最大值)有无数多个,则m 的值为( ).A .-207B .207 C .21D .不存在10.当x >1时,不等式x +11-x ≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是( ).A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[3,+∞)D .(-∞,3]二、填空题11.不等式组⎩⎨⎧ 所表示的平面区域的面积是 .12.设变量x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧ 若目标函数z =ax +y (a >0)仅在点(3,0)处取得最大值,则a 的取值范围是 .13.若正数a ,b 满足ab =a +b +3,则ab 的取值范围是 . 14.设a ,b 均为正的常数且x >0,y >0,xa+y b =1,则x +y 的最小值为 .15.函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +1=0上,其中mn >0,则m 1+n2的最小值为 . 16.某工厂的年产值第二年比第一年增长的百分率为p 1,第三年比第二年增长的百分率为p 2,若p 1+p 2为定值,则年平均增长的百分率p 的最大值为 .(x -y +5)(x +y )≥00≤x ≤3 x +2y -3≤0 x +3y -3≥0, y -1≤0(第9题)三、解答题17.求函数y =1+10+7+2x x x (x >-1)的最小值.18.已知直线l 经过点P (3,2),且与x 轴、y 轴正半轴分别交于A ,B 两点,当△AOB 面积最小时,求直线l 的方程.(第18题)19.某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用A 原料3吨,B 原料2吨;生产每吨乙产品要用A 原料1吨,B 原料3吨,销售每吨甲产品可获得利润5万元,销售每吨乙产品可获得利润3万元.该企业在一个生产周期内消耗A 原料不超过13吨,B 原料不超过18吨.那么该企业可获得最大利润是多少?20.(1)已知x <45,求函数y =4x -1+5-41x 的最大值; (2)已知x ,y ∈R *(正实数集),且x 1+y 9=1,求x +y 的最小值;(3)已知a >0,b >0,且a 2+22b =1,求2+1b a 的最大值.参考答案1.D解析:由已知f (x )=4-25+4-2x x x =)()(2-21+2-2x x =21⎥⎦⎤⎢⎣⎡2-1+2-x x )(, ∵ x ≥25,x -2>0, ∴21⎥⎦⎤⎢⎣⎡2-1+2-x x )(≥21·2-12-2x x ⋅)(=1, 当且仅当x -2=2-1x ,即x =3时取等号. 2.C 解析:221+)(y x +221+)(xy =x 2+22241+++41+x x y y yy x =⎪⎭⎫ ⎝⎛2241+x x +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2241+y y +⎪⎪⎭⎫⎝⎛x y y x +. ∵ x 2+241x ≥22241x x ⋅=1,当且仅当x2=241x ,x =22时取等号; 41+22y y ≥22241y y ⋅=1,当且仅当y 2=241y ,y =22时取等号; x yy x +≥2x y y x ⋅=2(x >0,y >0),当且仅当y x =xy,y 2=x 2时取等号. ∴⎪⎭⎫ ⎝⎛2241+x x +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2241+y y +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛x y y x +≥1+1+2=4,前三个不等式的等号同时成立时,原式取最小值,故当且仅当x =y =22时原式取最小值4. 3.D 解析:方法一:特值法,如取a =4,b =1,代入各选项中的不等式,易判断只有ba ab+2≥ab 不成立.方法二:可逐项使用均值不等式判断 A :a +b +ab1≥2ab +ab1≥2abab 12⋅=22,不等式成立.B :∵ a +b ≥2ab >0,a 1+b 1≥2ab 1>0,相乘得 (a +b )( a 1+b1)≥4成立.C :∵ a 2+b 2=(a +b )2-2ab ≥(a +b )2-222⎪⎭⎫ ⎝⎛+b a =222⎪⎭⎫⎝⎛+b a ,又ab ≤2b a +⇒ab1≥b a +222≥a +b 成立. D :∵ a +b ≥2ab ⇒b a +1≤ab 21,∴b a ab +2≤ab ab 22=ab ,即ba ab+2≥ab 不成立.4.D解析: 因为f (x )是奇函数,则f (-x )=-f (x ),x x f x f )()(--<0x x f )(2⇔<0⇔xf (x )<0,满足x 与f (x )异号的x 的集合为所求.因为f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (1)=0,画出f (x )在(0,+∞)的简图如图,再根据f (x )是奇函数的性质得到f (x ) 在(-∞,0)的图象.由f (x )的图象可知,当且仅当x ∈(-1,0)∪(0,1)时,x 与f (x )异号. 5.C解析:由0<x <2π,有sin x >0,cos x >0. f (x )=x x x 2sin sin 8+2cos +12=x x x x cos sin 2sin 8+cos 222=xx sin cos +x x cos sin 4≥2x x x x cos sin 4sin cos· =4,当且仅当xx sin cos =x xcos sin 4,即tan x =21时,取“=”. ∵ 0<x <2π,∴ 存在x 使tan x =21,这时f (x )min =4.6.B解析:∵ a +b =2,故3a +3b ≥2b a 33⋅=2b a +3=6,当且仅当a =b =1时取等号.(第4题)故3a +3b 的最小值是6.7.A解析:不等式组表示的平面区域为如图所示阴影部分 △ABC .由⎩⎨⎧4343=+=+y x y x 得A (1,1),又B (0,4),C (0,43).由于直线y =k x +43过点C (0,43),设它与直线 3x +y =4的交点为D ,则由S △BCD =21S △ABC ,知D 为AB 的中点,即x D =21,∴ y D =25, ∴ 25=k ×21+34,k =37.8.A解析:设P 点的坐标为(x 0,y 0),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧解得⎩⎨⎧. 1=, 5=-00y x∴ 点P 坐标是(-5,1). 9.B解析:当直线mx +y =z 与直线AC 平行时,线段AC 上的每个点都是最优解.∵ k AC =1-5522-3=-207, ∴ -m =-207,即m =207. 10.D 解析:由x +1-1x =(x -1)+1-1x +1, ∵ x >1,∴ x -1>0,则有(x -1)+1-1x +1≥21-11-x x )·(+1=3,则a ≤3.. 53=56+2, 0<1--, 0=3+2+000000-y x y x y x二、填空题 11.24.解析:不等式(x -y +5)(x +y )≥0可转化为两个 二元一次不等式组. ⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⇔ 或⎪⎩⎪⎨⎧这两个不等式组所对应的区域面积之和为所求.第一个不等式组所对应的区域如图,而第二个不等式组所对应的区域不存在.图中A (3,8),B (3,-3),C (0,5),阴影部分的面积为25+113)(⨯=24. 12.⎭⎬⎫⎩⎨⎧21 >a a .解析:若z =ax +y (a >0)仅在点(3,0)处取得最大值,则直线z =ax +y 的倾斜角一定小于直线x +2y -3=0的倾斜角,直线z =ax +y 的斜率就一定小于直线x +2y -3=0的斜率,可得:-a <-21,即a >21.13.a b ≥9.解析:由于a ,b 均为正数,等式中含有ab 和a +b 这个特征,可以设想使用2+ba ≥ab 构造一个不等式.∵ ab =a +b +3≥ab 2+3,即a b ≥ab 2+3(当且仅当a =b 时等号成立), ∴ (ab )2-ab 2-3≥0,∴ (ab -3)(ab +1)≥0,∴ab ≥3,即a b ≥9(当且仅当a =b =3时等号成立). 14.(a +b )2. 解析:由已知xay ,y bx 均为正数,(x -y +5)(x +y )≥0 0≤x ≤3x -y +5≥0 x +y ≥0 0≤x ≤3 x -y +5≤0 x + y ≤0 0≤x ≤3(第11题)∴ x +y =(x +y )(x a+y b )=a +b +x ay +y bx ≥a +b +ybx x ay ·2 =a +b +2ab , 即x +y ≥(a +b )2,当且仅当1=+ =yb x a y bxx ay 即 ab b y ab a x +=+=时取等号. 15.8.解析:因为y =log a x 的图象恒过定点(1,0),故函数y =log a (x +3)-1的图象恒过定点A (-2,-1),把点A 坐标代入直线方程得m (-2)+n (-1)+1=0,即2m +n =1,而由mn >0知mn ,n m 4均为正,∴m 1+n2=(2m +n )(m 1+n 2)=4+m n +n m 4≥4+n m m n 42⋅=8,当且仅当1=+24=n m n m m n 即 21=41=n m 时取等号. 16.221p p +. 解析:设该厂第一年的产值为a ,由题意,a (1+p )2=a (1+p 1)(1+p 2),且1+p 1>0, 1+p 2>0,所以a (1+p )2=a (1+p1)(1+p 2)≤a 2212+1++1⎪⎭⎫ ⎝⎛p p =a 2212++1⎪⎭⎫ ⎝⎛p p ,解得p ≤2+21p p ,当且仅当1+p 1=1+p 2,即p 1=p 2时取等号.所以p 的最大值是2+21pp . 三、解答题17.解:令x +1=t >0,则x =t -1,y =t t t 10+1-7+1-2)()(=t t t 4+5+2=t +t4+5≥t t 42⋅+5=9,当且仅当t =t4,即t =2,x =1时取等号,故x =1时,y 取最小值9.18.解:因为直线l 经过点P (3,2)且与x 轴y 轴都相交, 故其斜率必存在且小于0.设直线l 的斜率为k , 则l 的方程可写成y -2=k (x -3),其中k <0. 令x =0,则y =2-3k ;令y =0,则x =-k2+3. S △AOB =21(2-3k )(-k 2+3)=21⎥⎦⎤⎢⎣⎡)()(k k 4-+9-+12≥⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅)()(k k 4-9-2+1221=12,当且仅当(-9k )=(-k 4),即k =-32时,S △AOB 有最小值12,所求直线方程为 y -2=-32(x -3),即2x +3y -12=0. 19.解:设生产甲产品x 吨,生产乙产品y 吨,则有关系:A 原料用量B 原料用量甲产品x 吨 3x 2x 乙产品y 吨y3y则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++>> 18≤3213≤ 30 0y x y x y x ,目标函数z =5x +3y作出可行域后求出可行域边界上各端点的坐标,可知 当x =3,y =4时可获得最大利润为27万元.20.解:(1)∵ x <45,∴ 4x -5<0,故5-4x >0. y =4x -1+541x -=-(5-4x +x-451)+4.∵ 5-4x +x-451≥x -x -451452)(=2,∴ y ≤-2+4=2, 当且仅当5-4x =x -451,即x =1或x =23(舍)时,等号成立, 故当x =1时,y max =2.xOAy P (3,2)B(第18题)(第18题)第 11 页 共 11 页 (2)∵ x >0,y >0,x1+y 9=1, ∴ x +y =(x 1+y 9)(x +y )=x y +y x 9+10≥2yx x y 9 · +10=6+10=16. 当且仅当x y =y x 9,且x 1+y 9=1,即⎩⎨⎧12=, 4=y x 时等号成立, ∴ 当x =4,y =12时,(x +y )min =16.(3)a 2+1b =a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2+2122b =2·a 2+212b ≤22⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2+21+22b a =423, 当且仅当a =2+212b ,即a =23,b =22时,a 2+1b 有最大值423.。

高中数学不等式经典练习题1(含答案)

高中数学不等式经典练习题1(含答案)

高中数学不等式经典练习题1(含答案) 高中数学不等式经典练题【编著】黄勇权一、选择题1、若a∈R,下列不等式恒成立的是()A、a²+1≥a2、已知x>y>0,若x+y=1,则下列数中最大的是()D、x²+y²3、a∈R,b∈R,若a²+b²=1,则a+b()C、有最小值24、a,b为任意实数,若a>b,则有()A、a²>b²5、实数a,b>0,则a+b的最大值是。

C、36、已知x>0,y>0,z>0,且x+y+z=3,则xy+xz+yz的最大值是。

B、37、已知a,b,c∈R,若a>b,则以下不等式成立的是()A、ac>bc。

8、实数a≥1,b≥0,若3a²+6a+2b²=3,则(a+1)3b²+1的最大值。

D、39、已知a、b为正实数,且满足2ab=2a+b+3,则a+b/2的最小值是。

B、310、已知x,y,z为正数,若ab+bc+ca=1,则a+b+c的最小值是A、2.二、填空题1、已知实数x,y满足x+y=2xy,则xy的最小值是1/2.2、已知m>0,n>0,且m+n=1,则(m-1)(n-1)的最小值是1/4.3、函数y=x+2-x的最大值是2.4、已知x、y为正数,若2x+3y=4,则x/2+y/3的最小值是8/15.5、函数f(a)=a-a²的最大值是1/4.6、m、n均为正数,若m+n=1,则mn最小值是1/4.7、已知x,y,z为正数,若3x+2y+z=2,则9x²+4y²+z²的最小值是13/9.8、x+2y=4,则x/2+3y/4的最大值是8/3.9、已知a、b、c为正实数,若a+b+c=1,则ab+bc+ca的最小值为1/3.三道数学题的解答1.已知实数 $x,y,z$ 满足$x^2+y^2=2,y^2+z^2=3,z^2+x^2=3$,求$xy+yz+zx$ 的最大值。

高中数学不等式习题(含答案)

高中数学不等式习题(含答案)

高中数学不等式习题(含答案)知识点、方法题号不等式的性质及应用 1一元二次不等式及其解法2、3、4、8、11分式不等式7恒成立问题 6三个“二次”的关系5、9、12不等式的实际应用10、13一、选择题(每小题6分,共36分)1.(2014珠海高二期末)设a<b<0,则下列不等式中不成立的是( B )(A)> (B)>(C)|a|>-b (D)>解析:由a<b<0得-b>0,∴a-b>a,∴<,故选B.2.设集合M={x|x2+x-6<0},N={x|1≤x≤3},则M∩N等于( A )(A)[1,2) (B)[1,2](C)(2,3] (D)[2,3]解析:易知M=(-3,2),∴M∩N=[1,2).故选A.3.设0<a<1,则关于x的不等式(x-a)(x-)>0的解集是( A )(A){x︱x<a或x>} (B){x|x>a}(C){x︱x>a或x<} (D){x︱x<}解析:∵0<a<1,∴a<,则其解集为{x︱x<a或x>},故选A.4.不等式f(x)=ax2-x-c>0的解集为{x|-2<x<1},则函数y=f(-x)的图象为图中的( B )解析:依题意知a<0,由根与系数的关系知=-2+1=-1,-=-2,∴a=-1,c=-2,∴f(x)=-x2-x+2,∴f(-x)=-x2+x+2,故选B.5.如果ax2+bx+c>0的解集为{x|x<-2或x>4},那么对于函数f(x)=ax2+bx+c应有( D )(A)f(5)<f(2)<f(-1) (B)f(2)<f(5)<f(-1)(C)f(-1)<f(2)<f(5) (D)f(2)<f(-1)<f(5)解析:由分析可知,-2和4是方程ax2+bx+c=0的两根,且a>0,所以。

高一数学不等式部分经典习题及答案

高一数学不等式部分经典习题及答案

ab ;⑥若a<b<0,贝贝—>—;cdab3.不等式一.不等式的性质:1■同向不等式可以相加;异向不等式可以相减:若a>b,c>d,则a+c>b+d(若a>b,c<d,则a-c>b-d),但异向不等式不可以相加;同向不等式不可以相减;2.左右同正不等式:同向的不等式可以相乘,但不能相除;异向不等式可以相除,但不能相乘:若a>b>0,c>d>0,则ac>bd(若a>b>0,0<c<d,则a>—);3•左右同正不等式:两边可以同时乘方或开方:若a>b>0,则a n>—或%疮>n b;4.若ab>0,a>b,则1<1;若ab<0,a>b,则1>1。

如abab(1) 对于实数a,b,c中,给岀下列命题:①若a>b,则ac2>bc2;②若ac2>bc2,则a>b;③若a<b<0,贝Ua2>ab>b2;④若a<b<0,贝』<—;⑦若c>a>b>0,贝卩a>b;⑧若a>b丄>,则a>0,b<0oc一ac一bab其中正确的命题是(答:②③⑥⑦⑧);(2) __________________________________________________ 已知-1<x+y<1,1<x一y<3,则3x一y的取值围是(答:1<3x-y<7);c(3) 已知a>b>c,且a+b+c=0,则_的取值围是二.不等式大小比较的常用方法:1.作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得岀结果2•作商(常用于分数指数幂的代数式);3•分析法;4. 平方法;答:5. 分子(或分母)有理化;6. 利用函数的单调性;7.寻找中间量或放缩法;8.图象法。

高中数学最全《不等式》分类试题及答案

高中数学最全《不等式》分类试题及答案

第1节 一元二次不等式(1)0122≤-+x x (2)0122>-+x x 【解】 ]3,4[- 【解】),3()4,(+∞⋃--∞(3)01522≤-+x x (4)03652≤-+x x 【解】]3,5[- 【解】 ]4,9[-(5)02832≤-+-x x (6)02142>+--x x 【解】R x ∈ 【解】]3,7[-(7)06562≤-+x x (8)012522≤-+x x 【解】]32,23[- 【解】]23,4[-(9)03652≤--x x (10)0262>--x x 【解】]9,4[- 【解】),32()21,(+∞⋃--∞(11)0617122>++x x (12)06122≤--x x 【解】),32()43,(+∞-⋃--∞ 【解】]43,32[-(13)0110252>+-x x (14)01412≤+-x x 【解】),51()51,(+∞⋃-∞ 【解】 {2}(15)0107122≤+--x x (16)0)23)(2(≤--x x 【解】),32[]45,(+∞⋃--∞ 【解】]2,23[(17)06752>++-x x (18)0252042≤-+-x x 【解】)2,53(- 【解】R(19)035122≤--x x (20)0163212>-+x x 【解】]47,35[- 【解】),41()43,(+∞⋃--∞(21)02049302>++x x (22)01562≤-+x x 【解】),54()65,(+∞-⋃--∞ 【解】]12,13[-(23)06)32(2>++-x x (24)06222≤--x x【解】),3()2,(+∞⋃-∞ 【解】]23,2[-(25)03692≤--x x (26)08624≤+-x x 【解】]12,3[- 【解】]2,2[]2,2[⋃--(27)03212≤--y y (28)0261692≤+-y y 【解】 ),31[]1,(+∞⋃--∞ 【解】{13}(29)032<-+-x x (30)0)1()12(2≤-+-+a a x a x【解】 R 【解】]1,[a a --第2节 分式不等式(1)52>x (2)32<-x【解】)52,0( 【解】),0()32,(+∞⋃--∞(3)235>-x (4)122>+x x 【解】)211,3( 【解】),2()2,(+∞⋃--∞(5)1113<+<-x (6)322≥-x 【解】),0()34,(+∞⋃--∞ 【解】]38,2((7)16+<x x (8)321<<-x【解】),2()0,3(+∞⋃- 【解】),32()2,(+∞⋃--∞ (9)125+<+x x (10)2120<+-<x x【解】),2321()2,2321(+∞-⋃-+- 【解】),2()4,(+∞⋃--∞ (11)123->-+x x (12)224-≤-+x x【解】),2()21,(+∞⋃--∞ 【解】)2,0[(13)042>--x x (14)172>-+xx 【解】),4()2,(+∞⋃-∞ 【解】)7,25((15)04332>-+x x (16)02312≥++x x【解】),34()23,(+∞⋃--∞ 【解】),21[)32,(+∞-⋃--∞(17)02354>--x x (18)2211<-+<-x x【解】)54,32( 【解】),5()21,(+∞⋃-∞(19)043)32(≥++x x x (20)01)32)(2(<---x x x【解】),0[)34,23[+∞⋃-- 【解】)2,23()1,(⋃-∞第3节 不等式(1)1.实数大小顺序与运算性质之间的关系a -b >0⇔a >b ;a -b =0⇔a =b ;a -b <0⇔a <b . 2.不等式的基本性质性质 性质内容 注意 对称性 a >b ⇔b <a ⇔ 传递性 a >b ,b >c ⇒a >c ⇒ 可加性a >b ⇒a +c >b +c⇒可乘性⎭⎬⎫a >bc >0⇒ac >bc c 的符号⎭⎬⎫a >bc <0⇒ac <bc 同向可加性 ⎭⎬⎫a >bc >d ⇒a +c >b +d ⇒同向同正 可乘性⎭⎬⎫a >b >0c >d >0⇒ac >bd ⇒可乘方性a >b >0⇒a n >b n (n ∈N ,n ≥2)同正可开方性a >b >0⇒n a >nb (n ∈N ,n ≥2)1、(2004浙江)已知{0101)(≥<-=x x x f ,,,则不等式)2()2(+⋅++x f x x ≤5的解集是)23,(-∞2、不等式x lg(x +2)>lg(x +2)的解集是 ),1()1,2(+∞⋃--3、设f (x )= 1232,2,log (1),2,x e x x x -⎧<⎪⎨-≥⎪⎩ 则不等式f (x )>2的解集为 (1,2)⋃(10,+∞) 4、关于x 的不等式(k 2-2k +25)x <(k 2-2k +25)1–x 的解集是 )21,(-∞5、已知函数y=log 21(3x )52+-ax 在[-1,+∞)上是减函数,则实数a 的取值范围]6,8(--6、已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2, x ≤0-x +2, x >0,则不等式f (x )≥x 2的解集是 [-1,1]7、函数d cx bx ax x f +++=23)(的图象如图所示. (1)方程0)(=x f 的解集是________________}2,1,1{-_(2)不等式0)(<x f 的解集是____________ _)2,1()1,(⋃--∞(3)不等式0)(>x f 的解集是_______________),2()1,1(+∞⋃- 8、已知2log 3.6,a =4log 3.2,b =4log 3.6,c =则( B )A.a b c >>B. a c b >>C. b a c >>D. c a b >>9、已知数列}{n a 的通项公式902+=n na n ,+∈N n ,则数列中最大项是第____9或10项.10、若11<<<-βα,则下列不等式恒成立的是 ( A ) A 、02<-<-βα B 、 12-<-<-βα C 、 01<-<-βα D 、11<-<-βα11、若不等式()y x a xy x +≤+22对一切正数y x ,恒成立,则正数a 的最小值为 112、已知b a b -<<2,则比值ba的取值范围是 )2,1(- 13、已知函数()(),1log 2+=x x f 且,0>>>c b a 则()()()cc f b b f a a f ,,的大小关系正确的是( B )A 、()()()c c f b b f a a f >>B 、()()()a a f b b f c c f >>C 、()()()c c f a a f bb f >> D 、()()()bb fc c f a a f >>14、设,,,0,022sin cosθθy x b y x a y x ⋅=+=>>则a 与b 的大小关系为b a >yx21O-115、二次函数()x f 的二次项系数为负,满足()()(),2R x x f x f ∈-=那么不等式()()[]x f x f -+>+1lg 1lg 1的解集为 ( B )A ,⎩⎨⎧⎭⎬⎫≤<121x xB ,⎩⎨⎧⎭⎬⎫<<121x xC ,⎩⎨⎧⎭⎬⎫<<-121x xD ,⎩⎨⎧⎭⎬⎫≤<-121x x16、设y 是实数,且06442=+++x xy y ,则x 的取值范围是),3[]2,(+∞⋃--∞17、设关于x 的方程23222---k x kx =0的两个实数根一个小于1,另一个大于1,则实数k 的取值范围是 ),0()4,(+∞⋃--∞18、如果实数x,y 满足x 2+y 2=1,则(1-xy ) (1+xy )有 ( B )A 、最小值21和最大值1 B 、最大值1和最小值43C 、最小值43而无最大值 D 、最大值1而无最小值19、设a ∈R ,若x >0时均有[(a -1)x -1]( x 2-ax -1)≥0,则a =______2________.20、下列命题中正确的是 ( B )A 、 x x 1+的最小值是2 B 、1222++x x 的最小值是2C 、 4522++x x 的最小值是2 D 、xx 432--的最小值是221、若关于x 的方程x 2+mx +1=0有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是 (-∞,-2)∪(2,+∞)22、若a =20.5,b =log 3,c =log sin52π,则( A )A 、a >b >cB 、b >a >cC 、c >a >bD 、b >c >a23、若A =(x +3)(x +7),B =(x +4)(x +6),则A 、B 的大小关系为________B A < 24、设函数⎩⎨⎧<->=0101)(x x x f ,,,则不等式xf (x )+x ≤4的解集是____________]2,0()0,(⋃-∞25、若,02log 2log <<n m 则实数n m ,的关系是 ( B )A 、m n <<1B 、10<<<m nC 、n m <<1D 、10<<<n m26、设,10<<a 则不等式:()01log 2<--x x a a a 的解为 )2log ,(a -∞ 27、若()}{,,,0122Φ=∈=+++=+R A R x x m x x A 且则有 ( D ) A 、2->m B 、0≥m C 、04<<-m D 、4->m28、方程0cos sin 2=++k x x 有解,则k 的范围是 ]1,45[-29、已知()x f 是定义在()+∞,0的等调递增函数,()()(),y f x f xy f +=且()12=f ,则不等式()()23≤-+x f x f 的解集为 ]4,3( 30、已知}01|{>+=x x M ,}011|{>-=xx N ,则=⋂N M ____________(-1,1) 31、不等式031>--x x 的解集是________________),3()1,(+∞⋃-∞_32、已知正数,,a b c 满足a b ab +=,a b c abc ++=,则c 的取值范围是___4(1,]3___ 【方法】分离变量33、已知00>>>x b a ,,那么x a x b ++的取值范围是_____________)1,(ab34、已知b a ,都是正数,4=ab ,则b a +的最小值是______________435、设实数x 、y 满足x 2+2xy -1=0,则x +y 的取值范围是____),1[]1,(+∞⋃--∞____36、设不等式1)11(log >-xa 的解集为D ,若D ∈-1,则=D 1(,0)1a -37、若实数y x ,满足02422=+++y y x x ,则y x +2的范围是 ]0,2[- 【方法】判别式法38、已知方程2(2)50x m x m ++++=有两个正实数根,则实数m 的取值范围是_____]45(--________.【方法】二次函数图像性质;【方法二】分离变量法39、已知函数]1)1()23lg[()(22+-++-=x m x m m x f 的定义域为R ,则实数m 的取值范围是 ),37(]1,(+∞⋃-∞40、函数f (x )=x 2+ax +3,当x ∈[-2, 2]时f (x )≥a 恒成立,则a 的取值范围是]2,7[-【方法】分类讨论;数形结合41、若函数21()2x x f x a+=-是奇函数,则使3f x >()成立的x 的取值范围为 (0 , 1) .42、不等式1-x ax<1的解集为{x |x <1或x >2},那么a 的值为____21______.【提示】原不等式等价于[(a -1)x +1](x -1)<0,所以x =2是方程(a -1)x +1=0的根. 43、设,x y 为实数,若2241,x y xy ++=则2x y +的最大值是5102 .。

高中数学不等式练习题及参考答案2023

高中数学不等式练习题及参考答案2023

高中数学不等式练习题及参考答案2023不等式是高中数学中重要的概念之一,也是很多考试中必考的内容。

为帮助大家复习巩固,本文整理了十道高中数学不等式练习题及参考答案,供大家练习参考。

1. 已知 $x>0$,求证:$\frac{1}{1+x}+\frac{1}{1+\frac{1}{x}}>1$【参考答案】$\frac{1}{1+x}+\frac{1}{1+\frac{1}{x}}=\frac{1}{1+x}+\frac{x}{x+1}=\frac{x+1}{x+1}=1$。

2. 解不等式 $\frac{2-x}{x+1}\geq 1$。

【参考答案】$\frac{2-x}{x+1}\geq 1$,移项得 $\frac{1-x}{x+1}\geq 0$,即$\frac{x-1}{x+1}\leq 0$。

因此,$x\in(-\infty,-1]\cup[1,+\infty)$。

3. 解不等式 $\log_{\frac{1}{2}}(x^2-3x+2)<2$。

【参考答案】$\log_{\frac{1}{2}}(x^2-3x+2)<2$,移项得 $x^2-3x+2>4$。

解得 $x\in(-\infty,1)\cup(3,+\infty)$。

4. 已知 $a+b=1$,$a>0$,$b>0$,求证:$a\cdot\log_{\frac{1}{a}}+b\cdot\log_{\frac{1}{b}}>2$。

【参考答案】By Jensen 不等式,$\frac{1}{2}(a\cdot\log_{\frac{1}{a}}+b\cdot\log_{\frac{1}{b}}) \geq\log_{\frac{1}{2}}(\frac{1}{2}(a+b))=\log_{\frac{1}{2}}\frac{1}{ 2} =1$。

所以,$a\cdot\log_{\frac{1}{a}}+b\cdot\log_{\frac{1}{b}}>2$。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第三章 不等式一、选择题1.已知x ≥25,则f (x )=4-25+4-2x x x 有( ).A .最大值45B .最小值45C .最大值1D .最小值12.若x >0,y >0,则221+)(y x +221+)(xy 的最小值是( ).A .3B .27 C .4 D .29 3.设a >0,b >0 则下列不等式中不成立的是( ). A .a +b +ab1≥22B .(a +b )(a 1+b1)≥4 C22≥a +bD .ba ab+2≥ab 4.已知奇函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (1)=0,则不等式xx f x f )()(--<0的解集为( ).A .(-1,0)∪(1,+∞)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(0,1)5.当0<x <2π时,函数f (x )=x xx 2sin sin 8+2cos +12的最小值为( ).A .2B .32C .4D .346.若实数a ,b 满足a +b =2,则3a +3b 的最小值是( ). A .18B .6C .23D .2437.若不等式组⎪⎩⎪⎨⎧4≤ 34 ≥30 ≥y x y x x ++,所表示的平面区域被直线y =k x +34分为面积相等的两部分,则k 的值是( ).A .73B .37C .43D .348.直线x +2y +3=0上的点P 在x -y =1的上方,且P 到直线2x +y -6=0的距离为35,则点P 的坐标是( ).A .(-5,1)B .(-1,5)C .(-7,2)D .(2,-7)9.已知平面区域如图所示,z =mx +y (m >0)在平面区域内取得最优解(最大值)有无数多个,则m 的值为( ).A .-207B .207 C .21D .不存在10.当x >1时,不等式x +11-x ≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是( ).A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[3,+∞)D .(-∞,3]二、填空题11.不等式组⎩⎨⎧ 所表示的平面区域的面积是 .12.设变量x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧ 若目标函数z =ax +y (a >0)仅在点(3,0)处取得最大值,则a 的取值范围是 .13.若正数a ,b 满足ab =a +b +3,则ab 的取值范围是 . 14.设a ,b 均为正的常数且x >0,y >0,xa+y b =1,则x +y 的最小值为 .15.函数y =log a (x +3)-1(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny +1=0上,其中mn >0,则m 1+n2的最小值为 . 16.某工厂的年产值第二年比第一年增长的百分率为p 1,第三年比第二年增长的百分率为p 2,若p 1+p 2为定值,则年平均增长的百分率p 的最大值为 .(x -y +5)(x +y )≥00≤x ≤3 x +2y -3≤0 x +3y -3≥0, y -1≤0(第9题)三、解答题17.求函数y =1+10+7+2x x x (x >-1)的最小值.18.已知直线l 经过点P (3,2),且与x 轴、y 轴正半轴分别交于A ,B 两点,当△AOB 面积最小时,求直线l 的方程.(第18题)19.某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用A 原料3吨,B 原料2吨;生产每吨乙产品要用A 原料1吨,B 原料3吨,销售每吨甲产品可获得利润5万元,销售每吨乙产品可获得利润3万元.该企业在一个生产周期内消耗A 原料不超过13吨,B 原料不超过18吨.那么该企业可获得最大利润是多少?20.(1)已知x <45,求函数y =4x -1+5-41x 的最大值; (2)已知x ,y ∈R *(正实数集),且x 1+y 9=1,求x +y 的最小值;(3)已知a >0,b >0,且a 2+22b =1,求2+1b a 的最大值.参考答案1.D解析:由已知f (x )=4-25+4-2x x x =)()(2-21+2-2x x =21⎥⎦⎤⎢⎣⎡2-1+2-x x )(, ∵ x ≥25,x -2>0, ∴21⎥⎦⎤⎢⎣⎡2-1+2-x x )(≥21·2-12-2x x ⋅)(=1, 当且仅当x -2=2-1x ,即x =3时取等号. 2.C 解析:221+)(y x +221+)(xy =x 2+22241+++41+x x y y yy x =⎪⎭⎫ ⎝⎛2241+x x +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2241+y y +⎪⎪⎭⎫⎝⎛x y y x +. ∵ x 2+241x ≥22241x x ⋅=1,当且仅当x2=241x ,x =22时取等号; 41+22y y ≥22241y y ⋅=1,当且仅当y 2=241y ,y =22时取等号; x yy x +≥2x y y x ⋅=2(x >0,y >0),当且仅当y x =xy,y 2=x 2时取等号. ∴⎪⎭⎫ ⎝⎛2241+x x +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2241+y y +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛x y y x +≥1+1+2=4,前三个不等式的等号同时成立时,原式取最小值,故当且仅当x =y =22时原式取最小值4. 3.D 解析:方法一:特值法,如取a =4,b =1,代入各选项中的不等式,易判断只有ba ab+2≥ab 不成立.方法二:可逐项使用均值不等式判断 A :a +b +ab1≥2ab +ab1≥2abab 12⋅=22,不等式成立.B :∵ a +b ≥2ab >0,a 1+b 1≥2ab 1>0,相乘得 (a +b )( a 1+b1)≥4成立.C :∵ a 2+b 2=(a +b )2-2ab ≥(a +b )2-222⎪⎭⎫ ⎝⎛+b a =222⎪⎭⎫⎝⎛+b a ,又ab ≤2b a +⇒ab1≥b a +222≥a +b 成立. D :∵ a +b ≥2ab ⇒b a +1≤ab 21,∴b a ab +2≤ab ab 22=ab ,即ba ab+2≥ab 不成立.4.D解析: 因为f (x )是奇函数,则f (-x )=-f (x ),x x f x f )()(--<0x x f )(2⇔<0⇔xf (x )<0,满足x 与f (x )异号的x 的集合为所求.因为f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (1)=0,画出f (x )在(0,+∞)的简图如图,再根据f (x )是奇函数的性质得到f (x ) 在(-∞,0)的图象.由f (x )的图象可知,当且仅当x ∈(-1,0)∪(0,1)时,x 与f (x )异号. 5.C解析:由0<x <2π,有sin x >0,cos x >0. f (x )=x x x 2sin sin 8+2cos +12=x x x x cos sin 2sin 8+cos 222=xx sin cos +x x cos sin 4≥2x x x x cos sin 4sin cos· =4,当且仅当xx sin cos =x xcos sin 4,即tan x =21时,取“=”. ∵ 0<x <2π,∴ 存在x 使tan x =21,这时f (x )min =4.6.B解析:∵ a +b =2,故3a +3b ≥2b a 33⋅=2b a +3=6,当且仅当a =b =1时取等号.(第4题)故3a +3b 的最小值是6.7.A解析:不等式组表示的平面区域为如图所示阴影部分 △ABC .由⎩⎨⎧4343=+=+y x y x 得A (1,1),又B (0,4),C (0,43).由于直线y =k x +43过点C (0,43),设它与直线 3x +y =4的交点为D ,则由S △BCD =21S △ABC ,知D 为AB 的中点,即x D =21,∴ y D =25, ∴ 25=k ×21+34,k =37.8.A解析:设P 点的坐标为(x 0,y 0),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧解得⎩⎨⎧. 1=, 5=-00y x∴ 点P 坐标是(-5,1). 9.B解析:当直线mx +y =z 与直线AC 平行时,线段AC 上的每个点都是最优解.∵ k AC =1-5522-3=-207, ∴ -m =-207,即m =207. 10.D 解析:由x +1-1x =(x -1)+1-1x +1, ∵ x >1,∴ x -1>0,则有(x -1)+1-1x +1≥21-11-x x )·(+1=3,则a ≤3.. 53=56+2, 0<1--, 0=3+2+000000-y x y x y x二、填空题 11.24.解析:不等式(x -y +5)(x +y )≥0可转化为两个 二元一次不等式组. ⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⇔ 或⎪⎩⎪⎨⎧这两个不等式组所对应的区域面积之和为所求.第一个不等式组所对应的区域如图,而第二个不等式组所对应的区域不存在.图中A (3,8),B (3,-3),C (0,5),阴影部分的面积为25+113)(⨯=24. 12.⎭⎬⎫⎩⎨⎧21 >a a .解析:若z =ax +y (a >0)仅在点(3,0)处取得最大值,则直线z =ax +y 的倾斜角一定小于直线x +2y -3=0的倾斜角,直线z =ax +y 的斜率就一定小于直线x +2y -3=0的斜率,可得:-a <-21,即a >21.13.a b ≥9.解析:由于a ,b 均为正数,等式中含有ab 和a +b 这个特征,可以设想使用2+ba ≥ab 构造一个不等式.∵ ab =a +b +3≥ab 2+3,即a b ≥ab 2+3(当且仅当a =b 时等号成立), ∴ (ab )2-ab 2-3≥0,∴ (ab -3)(ab +1)≥0,∴ab ≥3,即a b ≥9(当且仅当a =b =3时等号成立). 14.(a +b )2. 解析:由已知xay ,y bx 均为正数,(x -y +5)(x +y )≥0 0≤x ≤3x -y +5≥0 x +y ≥0 0≤x ≤3 x -y +5≤0 x + y ≤0 0≤x ≤3(第11题)∴ x +y =(x +y )(x a+y b )=a +b +x ay +y bx ≥a +b +ybx x ay ·2 =a +b +2ab , 即x +y ≥(a +b )2,当且仅当1=+ =yb x a y bxx ay 即 ab b y ab a x +=+=时取等号. 15.8.解析:因为y =log a x 的图象恒过定点(1,0),故函数y =log a (x +3)-1的图象恒过定点A (-2,-1),把点A 坐标代入直线方程得m (-2)+n (-1)+1=0,即2m +n =1,而由mn >0知mn ,n m 4均为正,∴m 1+n2=(2m +n )(m 1+n 2)=4+m n +n m 4≥4+n m m n 42⋅=8,当且仅当1=+24=n m n m m n 即 21=41=n m 时取等号. 16.221p p +. 解析:设该厂第一年的产值为a ,由题意,a (1+p )2=a (1+p 1)(1+p 2),且1+p 1>0, 1+p 2>0,所以a (1+p )2=a (1+p1)(1+p 2)≤a 2212+1++1⎪⎭⎫ ⎝⎛p p =a 2212++1⎪⎭⎫ ⎝⎛p p ,解得p ≤2+21p p ,当且仅当1+p 1=1+p 2,即p 1=p 2时取等号.所以p 的最大值是2+21pp . 三、解答题17.解:令x +1=t >0,则x =t -1,y =t t t 10+1-7+1-2)()(=t t t 4+5+2=t +t4+5≥t t 42⋅+5=9,当且仅当t =t4,即t =2,x =1时取等号,故x =1时,y 取最小值9.18.解:因为直线l 经过点P (3,2)且与x 轴y 轴都相交, 故其斜率必存在且小于0.设直线l 的斜率为k , 则l 的方程可写成y -2=k (x -3),其中k <0. 令x =0,则y =2-3k ;令y =0,则x =-k2+3. S △AOB =21(2-3k )(-k 2+3)=21⎥⎦⎤⎢⎣⎡)()(k k 4-+9-+12≥⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅)()(k k 4-9-2+1221=12,当且仅当(-9k )=(-k 4),即k =-32时,S △AOB 有最小值12,所求直线方程为 y -2=-32(x -3),即2x +3y -12=0. 19.解:设生产甲产品x 吨,生产乙产品y 吨,则有关系:A 原料用量B 原料用量甲产品x 吨 3x 2x 乙产品y 吨y3y则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++>> 18≤3213≤ 30 0y x y x y x ,目标函数z =5x +3y作出可行域后求出可行域边界上各端点的坐标,可知 当x =3,y =4时可获得最大利润为27万元.20.解:(1)∵ x <45,∴ 4x -5<0,故5-4x >0. y =4x -1+541x -=-(5-4x +x-451)+4.∵ 5-4x +x-451≥x -x -451452)(=2,∴ y ≤-2+4=2, 当且仅当5-4x =x -451,即x =1或x =23(舍)时,等号成立, 故当x =1时,y max =2.xOAy P (3,2)B(第18题)(第18题)第 11 页 共 11 页 (2)∵ x >0,y >0,x1+y 9=1, ∴ x +y =(x 1+y 9)(x +y )=x y +y x 9+10≥2yx x y 9 · +10=6+10=16. 当且仅当x y =y x 9,且x 1+y 9=1,即⎩⎨⎧12=, 4=y x 时等号成立, ∴ 当x =4,y =12时,(x +y )min =16.(3)a 2+1b =a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2+2122b =2·a 2+212b ≤22⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2+21+22b a =423, 当且仅当a =2+212b ,即a =23,b =22时,a 2+1b 有最大值423.。

相关文档
最新文档