2010届高考数学热点:不等式

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高考数学:不等式恒成立、能成立、恰成立问题

高考数学:不等式恒成立、能成立、恰成立问题

不等式恒成立、能成立、恰成立问题一、不等式恒成立问题的处理方法 1、转换求函数的最值:(1)若不等式()A x f >在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()min f x A >,⇔()f x 的下界大于A(2)若不等式()B x f <在区间D 上恒成立,则等价于在区间D 上()max f x B <,()f x 的上界小于A例1、设f(x)=x2-2ax+2,当x ∈[-1,+∞]时,都有f(x)≥a 恒成立,求a 的取值范围。

例恒成立,试求实数a 的取值范围;例数,且当⎪⎭⎫⎝⎛∈2,0πθ时,有f .例4、已知函数)0(ln )(44>-+=x c bx x ax x f 在1=x 处取得极值3c --,其中a 、b 为常数.(1)试确定a 、b 的值; (2)讨论函数)(x f 的单调区间;(3)若对任意0>x ,不等式22)(c x f -≥恒成立,求c 的取值范围。

2例例恒成立,求实数x 的取值范围例若不等式2()1f x x x a '--+>对任意(0)a ∈+∞,都成立,求实数x 的取值范围.3、分离参数法(1)将参数与变量分离,即化为()()g f xλ≥(或()()g f xλ≤)恒成立的形式;(2)求()f x在x D∈上的最大(或最小)值;(3)解不等式()max()g f xλ≥(或()()ming f xλ≤) ,得λ的取值范围。

适用题型:(1)参数与变量能分离;(2)函数的最值易求出。

例8、当(1,2)x∈时,不等式240x mx++<恒成立,则m的取值范围是 .例ba,满足什么条件时,)(xf取a表示出b的取值范围.4例________ 例11、当x(1,2)时,不等式<a恒成立,求a的取值范围。

二、不等式能成立问题的处理方法若在区间D 上存在实数x 使不等式()A x f >成立,则等价于在区间D 上()max f x A>;若在区间D 上存在实数x 使不等式()B x f <成立,则等价于在区间D 上的()min f x B <.例12、已知不等式ax x <-+-34在实数集R 上的解集不是空集,求实数a 的取值范围______例13、若关于x 的不等式32-≤--a ax x 的解集不是空集,则实数a 的取值范围是 .例a 的取值范围例a b ⋅=___________例[)+∞,0,试求实数a 的值.例17、已知两函数f(x)=8x2+16x-k ,g(x)=2x3+5x2+4x ,其中k 为实数。

2010高考数学试题分类汇编----不等式(有答案)

2010高考数学试题分类汇编----不等式(有答案)

(2010福建)(7分)(3)选修4—5:不等式选讲已知函数f(x)=|x-a|.①若不等式f(x)≤3的解集为{x|-1≤x≤5},求实数a的值;②在①的条件下,若f(x)+f(x+5)≥m对一切实数x恒成立,求实数m的取值范围.答案:法一:①由f(x)≤3,得|x-a|≤3,解得a-3≤x≤a+3.又已知不等式f(x)≤3的解集为{x|-1≤x≤5},所以31,35,aa=⎧⎨+=⎩--解得a=2.②当a=2时,f(x)=|x-2|. 设g(x)=f(x)+f(x+5),于是g(x)=|x-2|+|x+3|=21,3, 5,32, 21, 2.x xxx x<⎧⎪≤≤⎨⎪+>⎩----所以当x<-3时,g(x)>5;当-3≤x≤2时,g(x)=5;当x>2时,g(x)>5.综上可得,g(x)的最小值为5.从而,若f(x)+f(x+5)≥m,即g(x)≥m对一切实数x恒成立,则m的取值范围为(-∞,5].法二:①同解法一.②当a=2时,f(x)=|x-2|,设g(x)=f(x)+f(x+5).由|x-2|+|x+3|≥|(x-2)-(x+3)|=5(当且仅当-3≤x≤2时等号成立)得,g(x)的最小值为5.从而,若f(x)+f(x+5)≥m,即g(x)≥m对一切实数x恒成立,则m的取值范围为(-∞,5].(2010湖北)15.(理)设a>0,b>0,称2aba b+为a,b的调和平均数.如图,C为线段AB上的点,且AC=a,CB=b,O为AB中点,以AB为直径作半圆.过点C作AB的垂线交半圆于D.连结OD,AD,BD.过点C作OD的垂线,垂足为E.则图中线段OD的长度是a,b的算术平均数,线段______的长度是a,b的几何平均数,线段______的长度是a,b的调和平均数.答案:CD DE解析:∵△ACD∽△DCB,∴ACCD=CDCB,CD∵Rt△ECD∽Rt△COD,∴DE=2CDOD=2aba b+=2aba b+.(2010江西)3.(理)不等式|2x x->2x x -的解集是( ) A .(0,2) B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,0)∪(0,+∞)答案:A 2x x->2x x -,∴2x x -<0.∴0<x <2. (2010全国卷新课标)24.(10分)选修4-5:不等式选讲设函数f(x)=|2x -4|+1.(1)画出函数y =f(x)的图像;(2)若不等式f(x)≤ax 的解集非空,求a 的取值范围.答案: (1)由于f (x )=⎧⎨≥⎩-2x+5,x<2,2x -3,x 2,则函数y =f (x )的图像如图所示.(2)由函数y =f (x )与函数y =ax 的图像可知,当且仅当a ≥12或a <-2时,函数y =f (x )与函数y =ax 的图像有交点.故不等式f (x )≤ax 的解集非空时,a 的取值范围为(-∞,-2)∪[12,+∞). (2010山东)14.(理)若对任意x >0,231x x x ++≤a 恒成立,则a 的取值范围是________. 答案: [15,+∞) 解析:法一:当x >0时,211313x x x x x=++++ ∵x +1x≥2(当且仅当x =1时取等号)∴x+1x+3≥5∴113xx++≤15∴a≥1 5 .法二:原式 ax2+(3a-1)x+a≥0对任意x>0恒成立.显然a≤0时不恒成立.当a>0时,Δ≤0或312aaa⎧<⎪⎨⎪>⎩--,得a≥15.(2010陕西)15.A.(不等式选做题)不等式|x+3|-|x-2|≥3的解集为__________.答案:{x|x≥1}B.169C.(-1,1),(1,1)解析:A.x≥2时,|x+3|-|x-2|=5,-3≤x<2时,|x+3|-|x-2|=2x+1≥3 x≥1,x<-3时,|x+3|-|x-2|=-5,因此综上有|x+3|-|x-2|≥3的解集为{x|x≥1}.(210四川)12.(理)设a>b>c>0,则2a2+1ab+1()a a b--10ac+25c2的最小值是( )A.2 B.4C..5答案:B 因为a>b>c>0,2a2+1ab+1()a a b--10ac+25c2=a2+()a b bab a b-+-+(a-5c)2=a2+1()b a b-+(a-5c)2≥a2+212b a b+-⎛⎫⎪⎝⎭+(a-5c)2=a2+24a+(a-5c)2≥4+(a-5c)2≥4.当且仅当a2b=5c时取等号.(2010浙江)23.(10分) (1)设正实数a,b,c,满足abc≥1.求222222 a b ca b b c c a+++++的最小值;(2)已知m∈R,解关于x的不等式:1-x≤|x-m|≤1+x.答案:解:(1)因为(222222a b ca b b c c a+++++)[(a+2b)+(b+2c)+(c+2a)]≥(a+b。

2010年高考不等式(含答案)

2010年高考不等式(含答案)

第七章不等式一、选择题1.(2010上海文)15.满足线性约束条件23,23,0,0x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩的目标函数z x y =+的最大值是( )(A )1. (B )32. (C )2. (D )3. 答案 C解析:当直线z x y =+过点B(1,1)时,z 最大值为24.(2010全国卷2文)(5)若变量x,y 满足约束条件1325x y x x y ≥-⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩则z=2x+y 的最大值为(A )1 (B)2 (C)3 (D)4 【解析】C :本题考查了线性规划的知识。

∵ 作出可行域,作出目标函数线,可得直线与y x = 与325x y +=的交点为最优解点,∴即为(1,1),当1,1x y ==时max 3z =5.(2010全国卷2文)(2)不等式32x x -+<0的解集为 (A ){}23x x -<< (B ){}2x x <- (C ){}23x x x <->或 (D ){}3x x > 【解析】A :本题考查了不等式的解法∵ 302x x -<+,∴ 23x -<<,故选A7.(2010安徽文)(8)设x,y 满足约束条件260,260,0,x y x y y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩则目标函数z=x+y 的最大值是(A )3 (B ) 4 (C ) 6 (D )8答案 C【解析】不等式表示的区域是一个三角形,3个顶点是(3,0),(6,0),(2,2),目标函数z x y =+在(6,0)取最大值6。

【规律总结】线性规划问题首先作出可行域,若为封闭区域(即几条直线围成的区域)则区域端点的值是目标函数取得最大或最小值,求出直线交点坐标代入目标函数即可求出最大值.8.(2010重庆文)(7)设变量,x y 满足约束条件0,0,220,x x y x y ≥⎧⎪-≥⎨⎪--≤⎩则32z x y =-的最大值为 (A )0 (B )2 (C )4 (D )6 解析:不等式组表示的平面区域如图所示,当直线32z x y =-过点B 时,在y 轴上截距最小,z 最大 由B (2,2)知max z =4解析:将最大值转化为y 轴上的截距,可知答案选A ,本题主要考察了用平面区域二元一次不等式组,以及简单的转化思想和数形结合的思想,属中档题15.(2010天津文)(2)设变量x ,y 满足约束条件3,1,1,x y x y y +≤⎧⎪-≥-⎨⎪≥⎩则目标函数z=4x+2y 的最大值为(A )12 (B )10 (C )8 (D )2【答案】B【解析】本题主要考查目标函数最值的求法,属于容易题,做出可行域,如图由图可知,当目标函数过直线y=1与x+y=3的交点(2,1)时z 取得最大值10. 16.(2010福建文)17.(2010全国卷1文)(10)设123log 2,ln 2,5a b c -===则 (A )a b c <<(B )b c a << (C) c a b << (D) c b a << 答案C【命题意图】本小题以指数、对数为载体,主要考查指数函数与对数函数的性质、实数大小的比较、换底公式、不等式中的倒数法则的应用. 【解析1】 a=3log 2=21log 3, b=In2=21log e,而22log 3log 1e >>,所以a<b, c=125-222log 4log 3>=>,所以c<a,综上c<a<b. 【解析2】a =3log 2=321log ,b =ln2=21log e , 3221log log 2e <<< ,32211112log log e<<<; c=12152-=<=,∴c<a<b 18.(2010全国卷1文)(3)若变量,x y 满足约束条件1,0,20,y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪--≤⎩则2z x y =-的最大值为(A)4 (B)3 (C)2 (D)1x +y20y -=答案B【命题意图】本小题主要考查线性规划知识、作图、识图能力及计算能力. 【解析】画出可行域(如右图),11222z x y y x z =-⇒=-,由图可知,当直线l 经过点A(1,-1)时,z 最大,且最大值为max12(1)3z =-⨯-=.21.(2010四川文)(11)设0a >b >,则()211a ab a a b ++-的最小值是 (A )1 (B )2 (C )3 (D )4 答案:D 解析:()211a ab a a b ++- =211()a ab ab ab a a b -+++- =11()()ab a a b ab a ab ++-+- ≥2+2=4当且仅当ab =1,a (a -b )=1时等号成立 如取a b 满足条件. 22.(2010四川文)(8)某加工厂用某原料由车间加工出A 产品,由乙车间加工出B 产品.甲车间加工一箱原料需耗费工时10小时可加工出7千克A 产品,每千克A 产品获利40元.乙车间加工一箱原料需耗费工时6小时可加工出4千克B 产品,每千克B 产品获利50元.甲、乙两车间每天功能完成至多70多箱原料的加工,每天甲、乙车间耗费工时总和不得超过480小时,甲、乙两车间每天获利最大的生产计划为(A )甲车间加工原料10箱,乙车间加工原料60箱 (B )甲车间加工原料15箱,乙车间加工原料55箱 (C )甲车间加工原料18箱,乙车间加工原料50箱 (D )甲车间加工原料40箱,乙车间加工原料30箱 答案:B解析:解析:设甲车间加工原料x 箱,乙车间加工原料y 箱则70106480,x y x y x y N +≤⎧⎪+≤⎨⎪∈⎩目标函数z =280x +300y结合图象可得:当x =15,y =55时z 最大 本题也可以将答案逐项代入检验.二、填空题1.(2010上海文)2.不等式204xx ->+的解集是 。

高考数学中不等式恒成立问题中的参数求解技巧

高考数学中不等式恒成立问题中的参数求解技巧

2010届高考数学不等式恒成立问题中的参数求解技巧在不等式中,有一类问题是求参数在什么范围内不等式恒成立。

恒成立条件下不等式参数的取值范围问题,涉及的知识面广,综合性强,同时数学语言抽象,如何从题目中提取可借用的知识模块往往捉摸不定,难以寻觅,是同学们学习的一个难点,同时也是高考命题中的一个热点。

其方法大致有:①用一元二次方程根的判别式,②参数大于最大值或小于最小值,③变更主元利用函数与方程的思想求解。

本文通过实例,从不同角度用常规方法归纳,供大家参考。

一、用一元二次方程根的判别式有关含有参数的一元二次不等式问题,若能把不等式转化成二次函数或二次方程,通过根的判别式或数形结合思想,可使问题得到顺利解决。

例1 对于x ∈R ,不等式0m 3x 2x 2≥-+-恒成立,求实数m 的取值范围。

解:不妨设m 3x 2x )x (f 2-+-=,其函数图象是开口向上的抛物线,为了使)R x (0)x (f ∈≥,只需0≤∆,即0)m 3(4)2(2≤---,解得]2(m 2m ,-∞∈⇒≤。

变形:若对于x ∈R ,不等式03mx 2mx 2>++恒成立,求实数m 的取值范围。

此题需要对m 的取值进行讨论,设3mx 2mx )x (f 2++=。

①当m=0时,3>0,显然成立。

②当m>0时,则△<03m 0<<⇒。

③当m<0时,显然不等式不恒成立。

由①②③知)30[m ,∈。

关键点拨:对于有关二次不等式0c bx ax 2>++(或<0)的问题,可设函数c bx ax )x (f 2++=,由a 的符号确定其抛物线的开口方向,再根据图象与x 轴的交点问题,由判别式进行解决。

例2 已知函数2kx 2x )x (f 2+-=,在1x -≥时恒有k )x (f ≥,求实数k 的取值范围。

解:令k 2kx 2x k )x (f )x (F 2-+-=-=,则0)x (F ≥对一切1x -≥恒成立,而)x (F 是开口向上的抛物线。

2010届高考数学热点:不等式

2010届高考数学热点:不等式

不等式不等式是中学数学的主要内容,是求解数学问题的主要工具,它贯穿于整个高中数学的始终,融合于集合问题、方程(组)的解的讨论、函数性质的确定、三角、数列、立体几何中的最值问题,解析几何中直线与圆锥曲线位置关系的讨论等内容,这些知识块无一不与不等式有着紧密的联系,所涉及内容的深度与广度是其它章节无法相比的。

因此,不等式将是永不衰退的历届高考热点,所以必须加强对不等式的复习与研究。

按《考试说明》的规定,不等式这一章包括五个知识点,五条考试要求,概括起来有四个方面:不等式的性质、不等式的证明、不等式的解法以及不等式的应用.我们先来分析一下不等式高考的命题趋势:(1)题型稳定:近几年来高考平面向量试题一直稳定在1-2个小题和其他与高中各知识块相联系的大题上,分值约为30分左右,占总分值的20%左右。

(2)由于近年高考命题强调能力立意, 考查基础知识不再是考查对知识的复制,而是考查对基础知识的深刻理解,考查各个基础知识点的联系和交汇.从近三年高考数学试题看,不等式这一章内容的考查不再是单一型了,它往往与其它章节知识结合在一起构成了复合型试题,不等式试题主要体现了等价转化、函数与方程、分类讨论、数形结合等基本数学思想,其主要题型大致分为:解不等式、证明不等式和不等式的应用.①解不等式:不等式在生产实践和相关学科的学习中应用广泛,又是学习高等数学的重要工具,所以不等式是高考数学命题的重点,解不等式的应用非常广泛,如求函数的定义域、值域,求参数的取值X围等,高考试题中对于解不等式要求较高,往往与函数概念,特别是二次函数、指数函数、对数函数等有关概念和性质密切联系,应重视;从历年高考题目看,关于解不等式的内容年年都有,有的是直接考查解不等式,有的则是间接考查解不等式.②证明不等式:复习不等式的性质及常用的证明方法(比较法、分析法、综合法、数学归纳法等),掌握较灵活的运用常规方法(即通性通法)证明不等式的有关问题.③不等式的应用:应用题中有一类是以不等式为数学模型的,当不等式模型建立后即可转化为解不等式来解决问题,这是高考中常见题型,希望同学们多加关注。

高考数学复习热点07 数列与不等式(原卷版)

高考数学复习热点07  数列与不等式(原卷版)

热点07 数列与不等式【命题趋势】 在目前高考卷的考点中,数列主要以两小或一大为主的考查形式,在小题中主要以等差数列和等比数列为主,大题与三角函数,解三角形的内容交替考查,早在2014年和2015年卷中,以数列的通项与求和为主,而近3年的第17题(即解答题的第1题的位置),完全是考查解三角形.但是数列仍然作为解答题第一题的热点.由于三角函数与数列均属于解答题第一题,考查的内容相对比较简单,这一部分属于必得分,对于小题部分,一般分布为一题简单题一道中等难度题目,对于不等式一般以线性规划以及作为一个工具配合其他知识点出现.主要是以基本不等式作为切入点形式出现,题目难度中等本.专题针对高考中数列,不等式等高频知识点,预测并改编一些题型,通过本专题的学习,能够彻底掌握数列,不等式.请学生务必注意题目答案后面的名师点睛部分,这是对于本类题目的一个总结.【知识点分析以及满分技巧】等差数列如果记住基本的通项公式以及求和公式,所有的等差数列问题都可以解决.数列求和的常用方法:(1)公式法:即直接用等差、等比数列的求和公式求和.(2)错位相减法:若是等差数列,是等比数列,求.{}n a {}n b 1122n n a b a b a b ++⋅⋅⋅(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,相消剩下首尾的若干项.常见的裂顶有,,()11111n n n n =-++()1111222n n n n ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭等.()()1111212122121n n n n ⎛⎫=-⎪-+-+⎝⎭(4)分组求和法:把数列的每一项分成若干项,使其转化为等差或等比数列,再求和.(5)倒序相加法.对于基本不等式类的题目应注意等号成立地条件.【考查题型】选择,填空,解答题(数列)【限时检测】(建议用时:50分钟)1.(2021·全国高三专题练习(理))定义:在数列中,若满足({}n a 211n n n na a da a +++-=为常数),称为“等差比数列”,已知在“等差比数列”中,*,n N d ∈{}n a {}n a ,则等于( )1231,3a a a ===20202018a a A .4×20162-1B .4×20172-1C .4×20182-1D .4×201822.(2021·全国高三专题练习(理))已知数列满足,且,{}n a ()*111n na n N a +=-∈12a =则()2017a =A .B .C .D .21-12323.(2021·全国高三专题练习(理))已知数列中,,,则{}n a 11a =()11n n n a na ++=( )12a =A .11B .12C .13D .144.(2021·全国高三专题练习(理))已知数列满足:,{}n a 113a=,,则下列说法正确的是( )1(1)21n n n a na n ++-=+*n N ∈A .1n na a +≥B .1n na a +≤C .数列的最小项为和{}n a 3a 4a D .数列的最大项为和{}n a 3a 4a 5.(2021·全国高三专题练习(理))已知数列的前项和为,,且满足{}n a n n S 15a =,若,,,则的最小值为( )122527n na a n n +-=--p *q ∈N p q >p q S S -A .B .C .D .06-2-1-6.(2021·全国高三专题练习(理))已知等比数列的前n 项和为S n ,则下列命题一定{}n a 正确的是( )A .若S 2021>0,则a 3+a 1>0B .若S 2020>0,则a 3+a 1>0C .若S 2021>0,则a 2+a 4>0D .若S 2020>0,则a 2+a 4>07.(2021·全国高三其他模拟(理))等比数列中,且,,成等差数{}n a 11a =14a 22a 3a 列,则的最小值为( )()*na n N n ∈A .B .C .D .1162549128.(2021·全国高三专题练习(理))已知a ,b ∈R ,a 2+b 2=15-ab ,则ab 的最大值是( )A .15B .12C .5D .39.(2021·银川市·宁夏银川二十四中高三月考(理))函数的图像恒过定点,若点在直线上,()()log 310,1a y x a a =+->≠A A 10mx ny ++=其中,则的最小值为()0mn >12m n +A .B .C .D .7891010.(2021·全国高三专题练习(理))已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=7,S 6=63,则数列{na n }的前n 项和为( )A .-3+(n +1)×2nB .3+(n +1)×2nC .1+(n +1)×2nD .1+(n -1)×2n11.(2021·全国高三其他模拟(理))已知数列满足,.设{}n a 112a =*11()2n n a a n N +=∈,,且数列是单调递增数列,则实数的取值范围是( )2n n n b a λ-=*n N ∈{}n b λA .B .C .D .(,1)-∞3(1,2-3(,)2-∞(1,2)-12.(2021·全国高三专题练习(理))已知f (x )=,则f (x )在上的最小值221x x x -+1,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦为()A .B .1243C .-1D .013.(2021·福建高三其他模拟)已知,,,则的最小值为0x >0y >23x y +=23x yxy +()A .B .CD3-1+11+14.(2021·全国高三专题练习(理))已知a >0,b >0,若不等式恒成立,313m a b a b +≥+则m 的最大值为( )A .9B .12C .18D .2415.(2021·全国高三专题练习(理))若是面积为的内的一点(不含边界),若P 1ABC ∆和的面积分别为,则的最小值是( ),PAB PAC ∆∆PBC ∆,,x y z 1y z x y z +++A .B C .D313二、解答题16.(2020·威远中学校高三月考(理))已知数列是等差数列,前项和为,且{}n a n n S .53463,8S a a a =+=(1)求;n a (2)设,求数列的前项和.2nn n b a =⋅{}n b n n T 17.(2020·四川省绵阳南山中学高三月考(理))设公差不为零的等差数列的前项和{}n a n 为,已知,且,,成等比数列.n S 39S =2a 5a 14a (1)求数列的通项公式;{}n a (2)对任意的正整数,都有成立,求实数的取值范围.n 20nn m a ⋅->m18.(2020·胶州市教育体育局教学研究室高三期中)已知正项数列的前项和为{}n a n .2*111,1,,n n n n S a S S a n N ++=+=∈(1)求的通项公式;{}n a (2)若数列满足:,求数列{}n b 1122222...22n n n n a b a b a b a b +++++=-的前项和.221log n n a b +⎧⎫⎪⎪⎨⎬⋅⎪⎪⎩⎭n n T 19.(2020·黑龙江高三月考(理))已知数列的前项和为,.{}n a n n S 22n n S a =-(1)求数列的通项公式;{}n a (2)设,,记数列的前项和.若对,2log n n b a =11n n n c b b +={}n c n nT*n N ∈恒成立,求实数的取值范围.()4n T k n ≤+k 20.(2020·咸阳市高新一中高三月考(理))已知等差数列满足,.{}n a 22a=145a a +=(1)求数列的通项公式;{}n a (2)若数列满足:为等比数列,求数列的前n 项和.{}n b {}123,6,n n b b b a ==-{}n b nT。

在知识网络交汇点设计试题——2010年数学高考不等式试题评析

第 8期
李 连 方 : 知 识 网络 交汇 点 设 计 试 题 在
・2 ・ 3
中才 能解决 , 因此 诸 如 像 平 面 几何 的相 关 知 识 、 三 角 函数 、 余弦定 理等 就必 不可 少 了. 正
2 重 点把 握—— 求精 求 实
3 规律 探 索— — 讲 准讲活
立 体几 何解题 中常有 明显 的规律 性 , 因此在 复 习 中必 需 对 概 念 、 定理 、 型 、 题 方法 等进 行 总 结 、 归
理. 另外 , 间 向量 的 引人 为 我们 开 辟 了一 条 新 的 空
例 如 , 证 空 问 中某 直 线 和某 平 面 的平 行 关 求
系, 要么 采用线 面平 行 的判定 定理— — 在该平 面 中 找 到一条 和 该 直 线 平 行 的直 线 ( 用 中位 线 或 平 利 行 四边形 ) 要 么采 用 面 面 平行 的性 质定 理— —构 , 造过 该直 线与该 平 面平行 的平 面. 再如 , 利用三 垂 线 求 作 二 面 角 的平 面 角 , 般 一
道路 , 尤其 在 求解 空 间 角 与距 离 的 问题 中 , 量法 向 极具 可操 作性 、 规律 性 , 具有 一定 的优 势. 并 只要 能 够建 立恰 当 的坐 标 系 、 握好 “ 向量 ” 掌 法 的求 解 方 法并 学 会各种 角与 距离 的 向量 法求解 公 式 , 问题一 般 就不 难解 决 了 , 必须要 保证运 算 的精 准 1 但 2 1 的文 、 科 立 体 几 何 试 题 均 是 图 形 翻 00年 理 折 问题 , 让一 部分 学生 “ 降 了 ” 一 方 面试 题 的 这 投 .
课 标 中 的“ 了解 ” 不 等式 的证 明 由大 纲 课 程单 独 ; 成 章 而变为 新 课 程 中 的 3个 部 分 : 修 5第 3章 必

高考数学一元二次不等式恒成立与能成立问题5大题型(解析版)

一元二次不等式恒成立与能成立问题5大题型命题趋势不等式是高考数学的重要内容。

其中,“含参不等式恒成立与能成立问题”把不等式、函数、三角、几何等内容有机地结合起来,其以覆盖知识点多、综合性强、解法灵活等特点备受高考命题者的青睐。

另一方面,在解决这类数学问题的过程中涉及的“函数与方程”、“化归与转化”、“数形结合”、“分类讨论”等数学思想对锻炼学生的综合解题能力,培养其思维灵活性、创造性都有这独到的作用。

一元二次不等式应用广泛,考察灵活,高考复习过程要注重知识与方法的灵活运用。

满分技巧一、一元二次不等式在实数集上的恒成立1.不等式ax2+bx+c>0对任意实数x恒成立⇔a=b=0c>0或a>0△<02.不等式ax2+bx+c<0对任意实数x恒成立⇔a=b=0c<0或a<0△<0【注意】对于二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x轴上方;恒小于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x轴下方.二、一元二次不等式在给定区间上的恒成立问题求解方法方法一:若f x >0在集合A中恒成立,即集合A是不等式f x >0的解集的子集,可以先求解集,再由子集的含义求解参数的值(或范围);方法二:转化为函数值域问题,即已知函数f x 的值域为m,n,则f x ≥a恒成立⇒f x min≥a,即m ≥a;f x ≤a恒成立⇒f x min≤a,即n≤a.三、给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数;一般情况下,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.即把变元与参数交换位置,构造以参数为变量的函数,根据原变量的取值范围列式求解。

四、常见不等式恒成立及有解问题的函数处理方法不等式恒成立问题常常转化为函数的最值来处理,具体如下:1.对任意的x∈m,n,a>f x 恒成立⇒a>f x max;若存在x∈m,n,a>f x 有解⇒a>f x min;公众号:高中数学最新试题若对任意x∈m,n,a>f x 无解⇒a≤f x min.2.对任意的x∈m,n,a<f x 恒成立⇒a<f x min;若存在x∈m,n,a<f x 有解⇒a<f x max;若对任意x∈m,n,a<f x 无解⇒a≥f x max.热点题型解读【题型1一元二次不等式在实数集上的恒成立问题】【例1】(2022·重庆沙坪坝·重庆八中校考模拟预测)使得不等式x2-ax+1>0对∀x∈R恒成立的一个充分不必要条件是()A.0<a<2B.0<a≤2C.a<2D.a>-2【答案】A【解析】由不等式x2-ax+1>0对∀x∈R恒成立,得Δ<0,即-a2-4<0,解得-2<a<2, 从选项可知0<a<2是-2<a<2的充分不必要条件,故选:A.【变式1-1】(2022秋·山东·高三山东省实验中学校考阶段练习)已知命题“∃x∈R,使4x2+a-1x+ 1≤0”是假命题,则实数a的取值范围是()A.(-∞,-3)B.(-5,3)C.(5,+∞)D.(-3,5)【答案】D【解析】因为命题“∃x∈R,使4x2+a-1x+1≤0”是假命题,所以,命题“∀x∈R,4x2+a-1x+1>0”是真命题,所以,Δ=(a-1)2-16<0,解得-3<a<5,故实数a的取值范围是(-3,5).故选:D.【变式1-2】(2023·全国·高三专题练习)若命题“关于x 的不等式2mx 2+4mx +m -1<0对一切实数x 恒成立”是假命题,则实数m 的取值范围是____________.【答案】m ≤-1或m >0【解析】若命题是真命题:当m =0时,2mx 2+4mx +m -1<0,可化为-1<0,成立;当m ≠0时,m <0Δ=16m 2-8m m -1 <0 ,解得-1<m <0综合得当-1<m ≤0时,关于x 的不等式2mx 2+4mx +m -1<0对一切实数x 恒成立是真命题,若命题“关于x 的不等式2mx 2+4mx +m -1<0对一切实数x 恒成立”是假命题则m ≤-1或m >0【变式1-3】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)已知关于x 的不等式x +kx-k >0恒成立,则实数k 的取值范围是_____________.【答案】[0,4)【解析】x +kx -k >0,即x -k x +k >0(x >0),令t =x >0,则t 2-kt +k >0(t >0)恒成立.所以k 2≤002-k ×0+k ≥0或k 2>0Δ=-k 2-4k <0,解得0≤k <4,故实数k 的取值范围是[0,4).【变式1-4】(2022秋·山东聊城·高三山东聊城一中校考期末)关于x 的不等式a 2-16 x 2-(a -4)x -1≥0的解集为∅,则实数a 的取值范围为_________.【答案】a ∣-125<a ≤4 【解析】当a =4时,不等式可化为-1≥0,无解,满足题意;当a =-4时,不等式化为8x -1≥0,解得x ≥18,不符合题意,舍去;当a ≠±4时,要使得不等式a 2-16 x 2-(a -4)x -1≥0的解集为∅,则a 2-16<0,Δ=a -4 2+4a 2-16 <0, 解得-125<a <4.综上,实数a 的取值范围是a ∣-125<a ≤4 .【题型2一元二次不等式在某区间上的恒成立问题】公众号:高中数学最新试题【例2】(2022秋·辽宁沈阳·高三沈阳市第三十一中学校考开学考试)已知不等式-2x 2+bx +c >0的解集x -1<x <3 ,若对任意-1≤x ≤0,不等式-2x 2+bx +c +t ≤4恒成立.则t 的取值范围是__________.【答案】t ≤-2【解析】由题设,b 2=2且-c 2=-3,可得b =4,c =6,所以-2x 2+4x +2+t ≤0在-1≤x ≤0上恒成立,而f (x )=-2x 2+4x +2+t 在(-∞,1)上递增,故只需f (0)=2+t ≤0即可,所以t ≤-2.【变式2-1】(2022秋·山东青岛·高三统考期中)已知关于x 的不等式ax 2+(1-3a )x +2≥0的解集为A ,设B ={-1,1},B ⊆A ,则实数a 的取值范围为()A.-32≤a ≤14B.-14≤a ≤32C.a ≤-14D.a ≥32【答案】B【解析】由题意,a (x 2-3x )+x +2≥0在B ={-1,1}上恒成立,所以4a +1≥03-2a ≥0,可得-14≤a ≤32.故选:B【变式2-2】(2022秋·河南·高三期末)已知a >0,b ∈R ,若x >0时,关于x 的不等式ax -2 x2+bx -5 ≥0恒成立,则b +4a的最小值为()A.2B.25C.43D.32【答案】B【解析】设y =ax -2(x >0),y =x 2+bx -5(x >0),因为a >0,所以当0<x <2a时,y =ax -2<0;当x =2a时,y =ax -2=0;当x >2a时,y =ax -2>0;由不等式(ax -2)x 2+bx -5 ≥0恒成立,得:ax -2≤0x 2+bx -5≤0 或ax -2≥0x 2+bx -5≥0 ,即当0<x ≤2a时,x 2+bx -5≤0恒成立,当x ≥2a时,x 2+bx -5≥0恒成立,所以当x =2a 时,y =x 2+bx -5=0,则4a2+2b a -5=0,即b =5a 2-2a ,则当a>0时,b+4a=5a2-2a+4a=5a2+2a≥25a2×2a=25,当且仅当5a2=2a,即a=255时等号成立,所以b+4a的最小值为2 5.故选:B.【变式2-3】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)已知函数f x =ax2+x+a,不等式f x <5的解集为-3 2,1.(1)求a的值;(2)若f x >mx在x∈0,5上恒成立,求m的取值范围.【答案】(1)a=2;(2){m|m<5}.【解析】(1)f x =ax2+x+a<5的解集为-3 2,1,即ax2+x+a-5<0的解集为-3 2,1,∴a>0-32+1=-1a-32×1=a-5a,解得a=2;(2)由(Ⅰ)可得f x =2x2+x+2,∵f x >mx在x∈0,5上恒成立,即2x2+1-mx+2>0恒成立,令h x =2x2+1-mx+2,则h x >0在0,5上恒成立,有m-14≤0h0 =2>0或0<m-14≤5m-12-2×2×4<0或m-14>5h5 =52+51-m>0,解得m≤1或1<m<5或m∈∅,综上可得m的范围为{m|m<5}.【变式2-4】(2021秋·陕西西安·高三校考阶段练习)已知二次函数f x 满足f2 =-1,f-1=-1,且f x 的最大值是8.(1)试确定该二次函数的解析式;(2)f x >2x+k在区间-3,1上恒成立,试求k的取值范围.【答案】(1)f x =-4x2+4x+7;(2)k的取值范围为-∞,-35.【解析】(1)由f(2)=f(-1),得x=2-12=12为二次函数的对称轴,因函数f(x)的最大值为8,所以可设f x =a x-1 22+8 ,公众号:高中数学最新试题又因f (2)=94a +8=-1,所以a =-4,因此f x =-4x 2+4x +7.(2)由(1)不等式f x >2x +k ,可化为-4x 2+4x +7>2x +k ,所以k <-4x 2+2x +7,因为f x >2x +k 在区间-3,1 上恒成立,所以k <-4x 2+2x +7在区间-3,1 上恒成立,故k <-4x 2+2x +7 min ,其中x ∈-3,1 ,又函数y =-4x 2+2x +7=-4x -142+294,又当x =-3时,y =-35,当x =1时,y =5,所以函数y =-4x 2+2x +7在-3,1 上的最小值为-35,所以k <-35,所以k 的取值范围为-∞,-35 .【题型3给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题】【例3】(2021·吉林松原·校考三模)若不等式x 2-ax ≥16-3x -4a 对任意a ∈-2,4 成立,则x 的取值范围为()A.-∞,-8 ∪3,+∞B.-∞,0 ∪1,+∞C.-8,6D.0,3【答案】A【解析】由题得不等式(x -4)a -x 2-3x +16≤0对任意a ∈-2,4 成立,所以(x -4)(-2)-x 2-3x +16≤0(x -4)4-x 2-3x +16≤0 ,即-x 2-5x +24≤0-x 2+x ≤0,解之得x ≥3或x ≤-8.故选:A【变式3-1】(2022秋·湖北襄阳·高三校考阶段练习)若命题“∃a ∈-1,3 ,ax 2-2a -1 x +3-a <0”为假命题,则实数x 的取值范围为()A.-1,4B.0,53C.-1,0 ∪53,4D.-1,0 ∪53,4【答案】C【解析】命题“∃a ∈-1,3 ,ax 2-2a -1 x +3-a <0”为假命题,其否定为真命题,即“∀a ∈-1,3 ,ax 2-2a -1 x +3-a ≥0”为真命题.令g (a )=ax 2-2ax +x +3-a =(x 2-2x -1)a +x +3≥0,则g (-1)≥0g (3)≥0 ,即-x 2+3x +4≥03x 2-5x ≥0 ,解得-1≤x ≤4x ≥53或x ≤0 ,所以实数x 的取值范围为-1,0 ∪53,4.故选:C 【变式3-2】(2022秋·广东深圳·高三深圳中学校考阶段练习)已知当-1≤a ≤1时,x 2+a -4 x +4-2a >0恒成立,则实数x 的取值范围是()A.-∞,3B.-∞,1∪ 3,+∞C.-∞,1D.-∞,1 ∪3,+∞【答案】D【解析】x 2+a -4 x +4-2a >0恒成立,即x -2 a +x 2-4x +4>0,对任意得a ∈-1,1 恒成立,令f a =x -2 a +x 2-4x +4,a ∈-1,1 ,当x =2时,f a =0,不符题意,故x ≠2,当x >2时,函数f a 在a ∈-1,1 上递增,则f a min =f -1 =-x +2+x 2-4x +4>0,解得x >3或x <2(舍去),当x <2时,函数f a 在a ∈-1,1 上递减,则f a min =f 1 =x -2+x 2-4x +4>0,解得x <1或x >2(舍去),综上所述,实数x 的取值范围是-∞,1 ∪3,+∞ .故选:D .【变式3-3】(2023·全国·高三专题练习)当a ∈2,3 时,不等式ax 2-x +1-a ≤0恒成立,求x 的取值范围.【答案】-12,1 .【解析】由题意不等式ax 2-x +1-a ≤0对a ∈2,3 恒成立,可设f (a )=(x 2-1)a +(-x +1),a ∈2,3 ,则f (a )是关于a 的一次函数,要使题意成立只需f (2)≤0f (3)≤0,即2x 2-x -1≤03x 2-x -2≤0 ,解2x 2-x -1≤0,即2x +1 x -1 ≤0得-12≤x ≤1,解3x 2-x -2≤0,即3x +2 x -1 ≤0得-23≤x ≤1,所以原不等式的解集为-12,1 ,所以x 的取值范围是-12,1.【变式3-4】(2021·辽宁沈阳·高三沈阳二中校考开学考试)设函数f x =mx 2-mx -1.(1)若对于x ∈-2,2 ,f x <-m +5恒成立,求m 的取值范围;(2)若对于m ∈-2,2 ,f x <-m +5恒成立,求x 的取值范围.【答案】(1)-∞,67;(2)-1,2 【解析】(1)若对于x ∈-2,2 ,f x <-m +5恒成立,即mx 2-mx +m -6<0对于x ∈-2,2 恒成立,即m <6x 2-x +1对于x ∈-2,2 恒成立.公众号:高中数学最新试题令h x =6x 2-x +1=6x -12 2+34,x ∈-2,2 ,则h x min =h (-2)=6254+34=67,故m <67,所以m 的取值范围为-∞,67.(2)对于m ∈-2,2 ,f x <-m +5恒成立,即mx 2-mx -1<-m +5恒成立,故m x 2-x +1 -6<0恒成立,令g m =m x 2-x +1 -6,则g -2 =-2x 2-x +1 -6<0g 2 =2x 2-x +1 -6<0 ,解得-1<x <2,所以x 的取值范围为-1,2 .【题型4一元二次不等式在实数集上的有解问题】【例4】(2023·全国·高三专题练习)若存在实数x ,使得mx 2-m -2 x +m <0成立,则实数m 的取值范围为()A.-∞,2B.-∞,0 ∪13,32C.-∞,23D.-∞,1 【答案】C【解析】①当m =0时,不等式化为2x <0,解得:x <0,符合题意;②当m >0时,y =mx 2-m -2 x +m 为开口方向向上的二次函数,只需Δ=m -2 2-4m 2=-3m 2-4m +4>0,即0<m <23;③当m <0时,y =mx 2-m -2 x +m 为开口方向向下的二次函数,则必存在实数x ,使得mx 2-m -2 x +m <0成立;综上所述:实数m 的取值范围为-∞,23.故选:C .【变式4-1】(2022秋·广西钦州·高三校考阶段练习)若关于x 的不等式a 2-4 x 2+a +2 x -1≥0的解集不为空集,则实数a 的取值范围为()A.-2,65B.-2,65C.(-∞,-2)∪65,+∞ D.(-∞,-2]∪65,+∞【答案】C【解析】根据题意,分两种情况讨论:①当a 2-4=0时,即a =±2,若a=2时,原不等式为4x-1≥0,解可得:x≥1 4,则不等式的解集为x x≥1 4,不是空集;若a=-2时,原不等式为-1≥0,无解,不符合题意;②当a2-4≠0时,即a≠±2,若(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集是空集,则有a2-4<0Δ=(a+2)2+4(a2-4)<0,解得-2<a<65,则当不等式(a2-4)x2+(a+2)x-1≥0的解集不为空集时,有a<-2或a≥65且a≠2,综合可得:实数a的取值范围为(-∞,-2)∪65,+∞;故选:C.【变式4-2】(2023·全国·高三专题练习)若关于x的不等式ax2-(a+2)x+94<0有解,则实数a的取值范围是____.【答案】(-∞,1)∪(4,+∞)【解答】当a=0时,不等式为-2x+94<0有解,故a=0,满足题意;当a>0时,若不等式ax2-(a+2)x+94<0有解,则满足Δ=(a+2)2-4a⋅94>0,解得a<1或a>4;当a<0时,此时对应的函数的图象开口向下,此时不等式ax2-(a+2)x+94<0总是有解,所以a<0,综上可得,实数a的取值范围是(-∞,1)∪(4,+∞).【变式4-3】(2022·全国·高三专题练习)若关于x的不等式ax2+2x+1<0有实数解,则a的取值范围是_____.【答案】-∞,1【解析】当a=0时,不等式为2x+1<0有实数解,所以a=0符合题意;当a<0时,不等式对应的二次函数开口向下,所以不等式ax2+2x+1<0有实数解,符合题意;当a>0时,要使不等式ax2+2x+1<0有实数解,则需满足Δ=4-4a>0,可得a<1,所以0<a<1,综上所述:a的取值范围是-∞,1,公众号:高中数学最新试题【题型5一元二次不等式在某区间上的有解问题】【例5】(2022·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测)若关于x 的不等式x 2-6x +2-a >0在区间0,5 内有解,则实数a 的取值范围是().A.2,+∞B.-∞,5C.-∞,-3D.-∞,2【答案】D【解析】不等式x 2-6x +2-a >0在区间0,5 内有解,仅需(x 2-6x +2)max >a 即可,令f (x )=x 2-6x +2,因为f (x )的对称轴为x =--62×1=3,f (0)=2,f (5)=-3,所以由一元二次函数的图像和性质的得(x 2-6x +2)max =2,所以a <2,故选:D【变式5-1】(2023·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式mx 2-6x +3m <0在0,2 上有解,则实数m 的取值范围是()A.-∞,3B.-∞,127C.3,+∞D.127,+∞ 【答案】A【解析】由题意得,mx 2-6x +3m <0,x ∈0,2 ,即m <6xx 2+3,故问题转化为m <6xx 2+3在0,2 上有解,设g (x )=6x x 2+3,则g (x )=6x x 2+3=6x +3x ,x ∈0,2 ,对于x +3x≥23,当且仅当x =3∈(0,2]时取等号,则g (x )max =623=3,故m <3,故选:A【变式5-2】(2022·全国·高三专题练习)命题p :∃x ∈{x |1≤x ≤9},x 2-ax +36≤0,若p 是真命题,则实数a 的取值范围为()A.a ≥37 B.a ≥13C.a ≥12D.a ≤13【答案】C【解析】∵命题p :∃x ∈{x |1≤x ≤9},使x 2-ax +36≤0为真命题,即∃x ∈{x |1≤x ≤9},使x 2-ax +36≤0成立,即a ≥x +36x能成立设f (x )=x +36x ,则f (x )=x +36x≥2x ⋅36x =12,当且仅当x =36x,即x =6时,取等号,即f (x )min =12,∴a ≥12,故a的取值范围是a≥12.故选:C.【变式5-3】(2022秋·北京·高三统考阶段练习)若存在x∈[0,1],有x2+(1-a)x+3-a>0成立,则实数a的取值范围是__________.【答案】-∞,3【解析】将原不等式参数分离可得a<x2+x+3x+1,设f x =x2+x+3x+1,已知存在x∈[0,1],有x2+(1-a)x+3-a>0成立,则a<f x max,令t=x+1,则f x =t-12+t-1+3t=t2-t+3t=t+3t-1,t∈1,2,由对勾函数知f x 在1,3上单调递减,在3,2上单调递增,f1 =1+31-1=3,f2 =2+32-1=52,所以f x max=f1 =3,即a<3.【变式5-4】(2023·全国·高三专题练习)已知命题“∃x∈[-1,1],-x02+3x0+a>0”为真命题,则实数a 的取值范围是______.【答案】-2,+∞【解析】因为命题“∃x∈[-1,1],-x02+3x0+a>0”为真命题则∃x∈[-1,1],a>x2-3x有解,设f(x)=x2-3x,则f(x)=x2-3x=x-3 22-94,当x∈[-1,1]时,f(x)单调递减,所以-2≤f(x)≤4,所以a>-2.【变式5-5】(2022·全国·高三专题练习)设f x 为奇函数,g x 为偶函数,对于任意x∈R均有f x + 2g x =mx-4.若f x -x2+2g x ≥0在x∈0,+∞上有解,则实数m的取值范围是_____ _.【答案】m≥4【解析】由题设,f x -x2+2g x =mx-4-x2≥0,即x2-mx+4≤0在x∈0,+∞上有解,对于y=x2-mx+4,开口向上且对称轴为x=m2,Δ=m2-16,y|x=0=4,∴Δ≥0m2>0,可得m≥4.公众号:高中数学最新试题限时检测(建议用时:60分钟)1.(2022·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测)已知命题P:∀x∈R,x2-2x+m>0,则满足命题P为真命题的一个充分条件是()A.m>2B.m<0C.m<1D.m≥1【答案】A【解析】∵命题P为真命题,∴不等式x2-2x+m>0在R上恒成立,∴△=4-4m<0,解得m>1,对于A,m>2⇒m>1,∴m>2 是m>1的充分条件,∴m>2 是命题P为真命题的充分条件,选项A正确;对于B,m<0推不出m>1,∴m<0不是m>1的充分条件,∴m<0不是命题P为真命题的充分条件,选项B不正确;对于C,m<1推不出m>1,∴m<1不是m>1的充分条件,∴m<1不是命题P为真命题的充分条件,选项C不正确对于D,m≥1推不出m>1,∴m≥1不是m>1的充分条件,∴m≥1不是命题P为真命题的充分条件,选项D不正确.故选:A.2.(2022秋·北京大兴·高三统考期中)若命题“∃x∈R,x2+2x+m≤0”是真命题,则实数m的取值范围是()A.m<1B.m≤1C.m>1D.m≥1【答案】B【解析】由题可知,不等式x2+2x+m≤0在实数范围内有解,等价于方程x2+2x+m=0有实数解,即△=4-4m≥0,解得m≤1.故选:B.3.(2022秋·全国·高三校联考阶段练习)设m∈R,则“m>-34”是“不等式x2-x+m+1≥0在R上恒成立”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】由不等式x2-x+m+1≥0在R上恒成立,得△=-1 2-4m +1 ≤0,解得m ≥-34.所以“m >-34”是“不等式x 2-x +m +1≥0在R 上恒成立”的充分不必要条件.故选:A 4.(2022秋·宁夏银川·高三校考期中)已知命题P :∀x ∈R ,x 2-x +a >0,若-P 是假命题,则实数a 的取值范围是()A.-∞,14B.14,12C.14,+∞D.12,+∞【答案】C【解析】已知命题P :∀x ∈R ,x 2-x +a >0,若-P 是假命题,则不等式x 2-x +a >0在R 上恒成立,∴△=1-4m <0,解得a >14.因此,实数a 的取值范围是14,+∞.故选:C .5.(2022秋·河南·高三校联考阶段练习)设函数f x =2ax 2-ax ,命题“∃x ∈0,1 ,f x ≤-a +3”是假命题,则实数a 的取值范围为()A.-∞,3B.3,+∞C.247,+∞D.32,+∞【答案】C【解析】因为命题“∃x ∈0,1 ,f x ≤-a +3”是假命题,所以∃x ∈0,1 ,f x >-a +3是真命题,又f x >-a +3可化为2ax 2-ax >-a +3,即a 2x 2-x +1 >3,当x ∈0,1 时,2x 2-x +1∈78,2,所以m >32x 2-x +1在x ∈0,1 上恒成立,所以m >32x 2-x +1 max其中,x ∈0,1 ,当x =14时2x 2-x +1有最小值为78,此时32x 2-x +1有最大值为247,所以m >247,故实数m 的取值范围是247,+∞ ,故选:C 6.(2023·全国·高三专题练习)若对任意的x ∈-1,0 ,-2x 2+4x +2+m ≥0恒成立,则m 的取值范围是()A.4,+∞B.2,+∞C.-∞,4D.-∞,2【答案】A【解析】因为对任意的x ∈-1,0 ,-2x 2+4x +2+m ≥0恒成立,所以对任意的x ∈-1,0 ,m ≥2x 2-4x -2恒成立,公众号:高中数学最新试题因为当x ∈-1,0 ,y =2x -1 2-4∈-2,4 ,所以m ≥2x 2-4x -2 max =4,x ∈-1,0 ,即m 的取值范围是4,+∞ ,故选:A7.(2021秋·河南南阳·高三南阳中学校考阶段练习)设函数f x =mx 2-mx -1,若对于任意的x ∈x |1≤x ≤3 ,f x <-m +4恒成立,则实数m 的取值范围为()A.m <57B.0≤m <57C.m <0或0<m <57D.m ≤0【答案】A【解析】若对于任意的x ∈x |1≤x ≤3 ,f x <-m +4恒成立,即可知:mx 2-mx +m -5<0在x ∈x |1≤x ≤3 上恒成立,令g x =mx 2-mx +m -5,对称轴为x =12.当m =0时,-5<0恒成立,当m <0时,有g x 开口向下且在1,3 上单调递减,在1,3 上g x max =g 1 =m -5<0,得m <5,故有m <0.当m >0时,有g x 开口向上且在1,3 上单调递增在1,3 上g x max =g 3 =7m -5<0,∴0<m <57综上,实数m 的取值范围为m <57,故选:A .8.(2022秋·湖南邵阳·高三统考期中)设函数f x =x 2+2ax +a 2-2a +3,若对于任意的x ∈R ,不等式f f x ≥0恒成立,则实数a 的取值范围是()A.a ≥32B.a ≤2C.32<a ≤2 D.a ≤32【答案】B【解析】∵f x =x 2+2ax +a 2-2a +3=x +a 2-2a +3,即开口向上且f x ∈-2a +3,+∞ ,由f f x ≥0恒成立,即f x ≥0在-2a +3,+∞ 上恒成立,∴当-2a +3≥0时,即a ≤32,由二次函数的性质,f x ≥0显然成立;当a >32时,y =f x 有两个零点,则只需满足-a ≤-2a +3f -2a +3 ≥0,解得a ≤2,故32<a ≤2;综上,a 的取值范围是a ≤2.故选:B9.(2022秋·辽宁鞍山·高三校联考期中)设a ∈R ,,若关于x 的不等式x 2-ax +1≥0在1≤x ≤2上有解,则()A.a ≤2B.a ≥2C.a ≤52D.a ≥52【答案】C【解析】由x 2-ax +1≥0在1≤x ≤2上有解,得x 2+1x≥a 在1≤x ≤2上有解,则a ≤x 2+1x max ,由于x 2+1x =x +1x ,而x +1x 在1≤x ≤2单调递增,故当x =2时,x +1x 取最大值为52,故a ≤52,故选:C 10.(2023·全国·高三专题练习)已知命题“∃x 0∈R ,4x 02+a -2 x 0+14≤0”是真命题,则实数a 的取值范围()A.-∞,0B.0,4C.4,+∞D.-∞,0 ⋃4,+∞【答案】D【解析】由题意,命题∃x 0∈R ,4x 02+a -2 x 0+14≤”是真命题故△=a -2 2-4×4×14=a 2-4a ≥0,解得a ≥4或a ≤0.则实数a 的取值范围是-∞,0 ⋃4,+∞ 故选:D .11.(2022·全国·高三专题练习)已知关于x 的不等式-x 2+4x ≥a 2-3a 在R 上有解,则实数a 的取值范围是()A.a |-1≤a ≤4B.a |-1<a <4C.a |a ≥4或a ≤-1D.a |-4≤a ≤1【答案】A【解析】因为关于x 的不等式-x 2+4x ≥a 2-3a 在R 上有解,即x 2-4x +a 2-3a ≤0在R 上有解,只需y =x 2-4x +a 2-3a 的图象与x 轴有公共点,所以△=-4 2-4×a 2-3a ≥0,即a 2-3a -4≤0,所以a -4 a +1 ≤0,解得:-1≤a ≤4,所以实数a 的取值范围是a |-1≤a ≤4 ,故选:A .12.(2022·全国·高三专题练习)若关于x 的不等式x 2+ax -2>0在区间1,5 上有解,则实数a 的取值范围为()A.-235,+∞ B.-235,1C.1,+∞D.-∞,-235公众号:高中数学最新试题【答案】A【解析】关于x的不等式x2+ax-2>0在区间1,5上有解,ax>2-x2在x∈1,5上有解,即a>2x-x在x∈1,5上成立;设函数f x =2x-x,x∈1,5,∴f x 在x∈1,5上是单调减函数,又f1 =2-1=1,f5 =25-5=-235所以f x 的值域为-23 5,1,要a>2x-x在x∈1,5上有解,则a>-235,即实数a的取值范围为-235,+∞.故选:A.13.(2021秋·江苏徐州·高三统考阶段练习)若存在实数x,使得关于x的不等式ax2-4x+a-3<0成立,则实数a的取值范围是______.【答案】a<4【解析】a<3时,若x=0,则不等式为a-3<0,不等式成立,满足题意,a≥3时,在在x使得不等式ax2-4x+a-3<0成立,则△=16-4a a-3>0,∴3≤a<4.综上,a<4.14.(2021·全国·高三专题练习)已知函数x2-x,x≤02x,x>0.若存在x∈R使得关于x的不等式f x ≤ax-1成立,则实数a的取值范围是________.【答案】-∞,-3⋃-1,+∞【解析】由题意,当x=0时,不等式f x ≤ax-1可化为0≤-1显然不成立;当x<0时,不等式f x ≤ax-1可化为x2-x+1≤ax,所以a≤x+1x-1,又当x<0时,x+1x=--x+-1x≤-2,当且仅当-x=-1x,即x=-1时,等号成立;当x>0时,不等式f x ≤ax-1可化为2x+1≤ax,即a≥1x+2x=1x+12-1≥-1;因为存在x∈R使得关于x的不等式f x ≤ax-1成立,所以,只需a≤-2-1=-3或a≥-1.15.(2020·上海杨浦·复旦附中校考模拟预测)若命题:“存在整数x使不等式kx-k2-4x-4<0成立”是假命题,则实数k 的取值范围是____________.【答案】1,4【解析】设不等式kx -k 2-4 x -4 <0的解集为A,当k =0时,不等式kx -k 2-4 x -4 <0化为x >4,存在整数x 使不等式成立,所以此时不满足题意,所以k ≠0;当k >0时,原不等式化为x -k +4kx -4 <0,因为k +4k ≥2k ⋅4k =4,当且仅当k =4k即k =2时取等号,所以A =x |4<x <k +4k ,要使命题:“存在整数x 使不等式kx -k 2-4 x -4 <0成立”是假命题,则需4≤k +4k≤5,解得1≤k ≤4;当k <0时,原不等式化为x -k +4kx -4 >0,而k +4k =--k +4-k ≤-2-k ⋅4-k =-4,当且仅当-k =4-k即k =-2时取等号,所以A =-∞,k +4k∪4,+∞ ,所以存在整数x 使不等式kx -k 2-4 x -4 <0成立,所以k <0不合题意.综上可知,实数k 的取值范围是1,4 .16.(2022秋·江苏连云港·高三校考开学考试)ax 2-2x +1≥0,∀x >0恒成立,则实数a 的取值范围是_________ .【答案】1,+∞【解析】由ax 2-2x +1≥0,∀x >0恒成立,可得,a ≥2x -1x2对∀x >0恒成立,令y =2x -1x2,则y =1-1x -1 2,1x >0 当1x=1时,y max =1,所以a ≥y max =1.17.(2021·全国·高三专题练习)若不等式x 2-2>mx 对满足m ≤1的一切实数m 都成立,则x 的取值范围是___________【答案】x <-2或x >2【解析】因为x 2-2>mx ,所以mx -x 2+2<0令f m =mx -x 2+2,即f m <0在m ≤1恒成立,即-1≤m ≤1时f m <0恒成立,公众号:高中数学最新试题所以f1 <0f-1<0,即x-x2+2<0-x-x2+2<0,解x-x2+2<0得x>2或x<-1;解-x-x2+2<0得x>1或x<-2,所以原不等式组的解集为x∈-∞,-2∪2,+∞18.(2023·全国·高三专题练习)若不等式-x2+t2-2at+1≥0对任意x∈-1,1及a∈-1,1恒成立,则实数t的取值范围是__________.【答案】-∞,-2∪0 ∪2,+∞【解析】由题意得t2-2at+1≥x2对任意x∈-1,1及a∈-1,1恒成立,所以t2-2at+1≥1对任意a∈-1,1恒成立,即t2-2at≥0对a∈-1,1恒成立,令g a =t2-2at=-2at+t2,则g a 是关于a的一次函数,所以只需g1 ≥0g-1≥0,即t2-2t≥0t2+2t≥0,解得t≥2或t≤-2或t=0,所以实数t的取值范围是-∞,-2∪0 ∪2,+∞。

十年高考真题分类汇编(2010-2019) 数学 专题19 不等式选讲 (含答案)

十年高考真题分类汇编(2010—2019)数学专题19不等式选讲1.(2019·全国1·理T23文T23)[选修4—5:不等式选讲]已知a,b,c为正数,且满足abc=1.证明:(1)1a +1b+1c≤a2+b2+c2;(2)(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.2.(2019·全国2·理T23文T23)[选修4—5:不等式选讲]已知f(x)=|x-a|x+|x-2|(x-a).(1)当a=1时,求不等式f(x)<0的解集;(2)若x∈(-∞,1)时,f(x)<0,求a的取值范围.3.(2019·全国3·理T23文T23)[选修4—5:不等式选讲]设x,y,z∈R,且x+y+z=1.(1)求(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2的最小值;(2)若(x-2)2+(y-1)2+(z-a)2≥13成立,证明:a≤-3或a≥-1.4.(2018·全国1·文T23理T23)[选修4—5:不等式选讲]已知f(x)=|x+1|-|ax-1|.(1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(2)若x∈(0,1)时不等式f(x)>x成立,求a的取值范围.5.(2018·全国2·文理23)[选修4—5:不等式选讲]设函数f(x)=5-|x+a|-|x-2|.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥0的解集;(2)若f(x)≤1,求a的取值范围.6.(2018·全国3·文理23)[选修4—5:不等式选讲]设函数f(x)=|2x+1|+|x-1|.(1)画出y=f(x)的图像;(2)当x∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b,求a+b的最小值.7.(2017·全国1·理T23文T23)已知函数f(x)=-x2+ax+4,g(x)=|x+1|+|x-1|.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥g(x)的解集;(2)若不等式f(x)≥g(x)的解集包含[-1,1],求a 的取值范围. 8.(2017·全国3·理T23文T23)已知函数f(x)=|x+1|-|x-2|. (1)求不等式f(x)≥1的解集;(2)若不等式f(x)≥x 2-x+m 的解集非空,求m 的取值范围. 9.(2017·全国2·理T23文T23)已知a>0,b>0,a 3+b 3=2.证明: (1)(a+b)(a 5+b 5)≥4; (2)a+b ≤2.10.(2016·全国1·理T24文T24)已知函数f(x)=|x+1|-|2x-3|. (1)在题图中画出y=f(x)的图象; (2)求不等式|f(x)|>1的解集.11.(2016·全国3·理T24文T24)已知函数f(x)=|2x-a|+a. (1)当a=2时,求不等式f(x)≤6的解集;(2)设函数g(x)=|2x-1|.当x ∈R 时,f(x)+g(x)≥3,求a 的取值范围.12.(2016·全国2·理T24文T24)已知函数f(x)=|x -12|+|x +12|,M 为不等式f(x)<2的解集. (1)求M;(2)证明:当a,b ∈M 时,|a+b|<|1+ab|.13.(2015·全国1·理T24文T24)已知函数f(x)=|x+1|-2|x-a|,a>0. (1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(2)若f(x)的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围. 14.(2015·全国2·理T24文T24)设a,b,c,d 均为正数,且a+b=c+d,证明: (1)若ab>cd,则√a +√b >√c +√d ;(2)√a +√b >√c +√d 是|a-b|<|c-d|的充要条件. 15.(2015·湖南·理T16文T16)设a>0,b>0,且a+b=1a +1b , 证明:(1)a+b≥2;(2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.16.(2014·全国1·理T24文T24)若a>0,b>0,且1a +1b=√ab.(1)求a3+b3的最小值;(2)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.17.(2014·全国2·理T24文T24)设函数f(x)=|x+1a|+|x-a|(a>0).(1)证明:f(x)≥2;(2)若f(3)<5,求a的取值范围.18.(2014·辽宁·理T24文T24)设函数f(x)=2|x-1|+x-1,g(x)=16x2-8x+1.记f(x)≤1的解集为M,g(x)≤4的解集为N.(1)求M;(2)当x∈M∩N时,证明:x2f(x)+x[f(x)]2≤14.19.(2013·全国1·理T24文T24)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∈[-a2,12)时,f(x)≤g(x),求a的取值范围.20.(2013·全国2·理T24文T24)设a,b,c均为正数,且a+b+c=1,证明: (1)ab+bc+ac≤1;(2)a 2b +b2c+c2a≥1.21.(2012·全国·理T24文T24)已知函数f(x)=|x+a|+|x-2|.(1)当a=-3时,求不等式f(x)≥3的解集;(2)若f(x)≤|x-4|的解集包含[1,2],求a的取值范围.22.(2011·全国·理T24文T24)设函数f(x)=|x-a|+3x,其中a>0.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥3x+2的解集;(2)若不等式f(x)≤0的解集为{x|x≤-1},求a的值.23.(2010·全国·理T24文T24)设函数f(x)=|2x-4|+1.(1)画出函数y=f(x)的图象;(2)若不等式f(x)≤ax的解集非空,求a的取值范围.十年高考真题分类汇编(2010—2019)数学专题19不等式选讲1.(2019·全国1·理T23文T23)[选修4—5:不等式选讲]已知a,b,c为正数,且满足abc=1.证明:(1)1a +1b+1c≤a2+b2+c2;(2)(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.【解析】(1)因为a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ac,又abc=1,故有a2+b2+c2≥ab+bc+ca=ab+bc+caabc =1a+1b+1c.所以1+1+1≤a2+b2+c2.(2)因为a,b,c为正数且abc=1,故有(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥3√(a+b)3(b+c)3(a+c)33=3(a+b)(b+c)(a+c)≥3×(2√ab)×(2√bc)×(2√ac)=24.所以(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.2.(2019·全国2·理T23文T23)[选修4—5:不等式选讲] 已知f(x)=|x-a|x+|x-2|(x-a).(1)当a=1时,求不等式f(x)<0的解集;(2)若x∈(-∞,1)时,f(x)<0,求a的取值范围.【解析】(1)当a=1时,f(x)=|x-1|x+|x-2|(x-1).当x<1时,f(x)=-2(x-1)2<0;当x≥1时,f(x)≥0.所以,不等式f(x)<0的解集为(-∞,1).(2)因为f(a)=0,所以a≥1.当a≥1,x∈(-∞,1)时,f(x)=(a-x)x+(2-x)(x-a)=2(a-x)(x-1)<0. 所以,a 的取值范围是[1,+∞).3.(2019·全国3·理T23文T23)[选修4—5:不等式选讲] 设x,y,z ∈R,且x+y+z=1.(1)求(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2的最小值;(2)若(x-2)2+(y-1)2+(z-a)2≥13成立,证明:a≤-3或a≥-1. 【解析】(1)解由于[(x-1)+(y+1)+(z+1)]2=(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2+2[(x-1)(y+1)+(y+1)(z+1)+(z+1)(x-1)] ≤3[(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2], 故由已知得(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2≥43, 当且仅当x=53,y=-13,z=-13时等号成立. 所以(x-1)2+(y+1)2+(z+1)2的最小值为43. (2)证明由于[(x-2)+(y-1)+(z-a)]2=(x-2)2+(y-1)2+(z-a)2+2[(x-2)(y-1)+(y-1)(z-a)+(z-a)(x-2)] ≤3[(x-2)2+(y-1)2+(z-a)2], 故由已知得(x-2)2+(y-1)2+(z-a)2≥(2+a )23,当且仅当x=4-a 3,y=1-a 3,z=2a -23时等号成立. 因此(x-2)2+(y-1)2+(z-a)2的最小值为(2+a )23.由题设知(2+a )23≥13,解得a≤-3或a≥-1.4.(2018·全国1·文T23理T23)[选修4—5:不等式选讲]已知f(x)=|x+1|-|ax-1|. (1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(2)若x ∈(0,1)时不等式f(x)>x 成立,求a 的取值范围. 【解析】(1)当a=1时,f(x)=|x+1|-|x-1|, 即f(x)={-2,x ≤-1,2x ,-1<x <1,2,x ≥1.故不等式f(x)>1的解集为{x |x >12}.(2)当x ∈(0,1)时|x+1|-|ax-1|>x 成立等价于当x ∈(0,1)时|ax-1|<1成立.若a ≤0,则当x ∈(0,1)时|ax-1|≥1;若a>0,|ax-1|<1的解集为0<x<2a ,所以2a ≥1,故0<a≤2. 综上,a 的取值范围为(0,2].5.(2018·全国2·文理23)[选修4—5:不等式选讲]设函数f(x)=5-|x+a|-|x-2|. (1)当a=1时,求不等式f(x)≥0的解集; (2)若f(x)≤1,求a 的取值范围. 【解析】(1)当a=1时, f(x)={2x +4,x ≤-1,2,-1<x ≤2,-2x +6,x >2.可得f(x)≥0的解集为{x|-2≤x ≤3}. (2)f(x)≤1等价于|x+a|+|x-2|≥4.而|x+a|+|x-2|≥|a+2|,且当x=2时等号成立.故f(x)≤1等价于|a+2|≥4. 由|a+2|≥4可得a ≤-6或a ≥2.所以a 的取值范围是(-∞,-6]∪[2,+∞). 6.(2018·全国3·文理23)[选修4—5:不等式选讲]设函数f(x)=|2x+1|+|x-1|. (1)画出y=f(x)的图像;(2)当x ∈[0,+∞)时,f(x)≤ax+b,求a+b 的最小值.【解析】(1)f(x)={-3x ,x <-12,x +2,-12≤x <1,3x ,x ≥1.(2)由(1)知,y=f(x)的图像与y 轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为3,故当且仅当a ≥3且b ≥2时,f(x)≤ax+b 在[0,+∞)成立,因此a+b 的最小值为5.7.(2017·全国1·理T23文T23)已知函数f(x)=-x 2+ax+4,g(x)=|x+1|+|x-1|. (1)当a=1时,求不等式f(x)≥g(x)的解集;(2)若不等式f(x)≥g(x)的解集包含[-1,1],求a 的取值范围.【解析】(1)当a=1时,不等式f(x)≥g(x)等价于x 2-x+|x+1|+|x-1|-4≤0.① 当x<-1时,①式化为x 2-3x-4≤0,无解;当-1≤x ≤1时,①式化为x 2-x-2≤0,从而-1≤x ≤1; 当x>1时,①式化为x 2+x-4≤0,从而1<x≤-1+√172. 所以f(x)≥g(x)的解集为{x |-1≤x ≤-1+√172}. (2)当x ∈[-1,1]时,g(x)=2.所以f(x)≥g(x)的解集包含[-1,1],等价于当x ∈[-1,1]时f(x)≥2.又f(x)在[-1,1]的最小值必为f(-1)与f(1)之一,所以f(-1)≥2且f(1)≥2,得-1≤a ≤1. 所以a 的取值范围为[-1,1].8.(2017·全国3·理T23文T23)已知函数f(x)=|x+1|-|x-2|. (1)求不等式f(x)≥1的解集;(2)若不等式f(x)≥x 2-x+m 的解集非空,求m 的取值范围. 【解析】(1)f(x)={-3,x <-1,2x -1,-1≤x ≤2,3,x >2.当x<-1时,f(x)≥1无解;当-1≤x ≤2时,由f(x)≥1得,2x-1≥1,解得1≤x ≤2;当x>2时,由f(x)≥1解得x>2.所以f(x)≥1的解集为{x|x ≥1}. (2)由f(x)≥x 2-x+m 得m ≤|x+1|-|x-2|-x 2+x. 而|x+1|-|x-2|-x 2+x ≤|x|+1+|x|-2-x 2+|x| =-(|x |-3)2+5≤5,且当x=32时,|x+1|-|x-2|-x 2+x=54.故m 的取值范围为(-∞,54]. 9.(2017·全国2·理T23文T23)已知a>0,b>0,a 3+b 3=2.证明: (1)(a+b)(a 5+b 5)≥4;(2)a+b ≤2.【解析】(1)(a+b)(a 5+b 5)=a 6+ab 5+a 5b+b 6=(a 3+b 3)2-2a 3b 3+ab(a 4+b 4) =4+ab(a 2-b 2)2≥4.(2)因为(a+b)3=a 3+3a 2b+3ab 2+b 3=2+3ab(a+b)≤2+3(a+b )2(a+b)=2+3(a+b )34,所以(a+b)3≤8,因此a+b≤2.10.(2016·全国1·理T24文T24)已知函数f(x)=|x+1|-|2x-3|. (1)在题图中画出y=f(x)的图象; (2)求不等式|f(x)|>1的解集.【解析】(1)f(x)={x -4,x ≤-1,3x -2,-1<x ≤32,-x +4,x >32,y=f(x)的图象如图所示.(2)由f(x)的表达式及图象,当f(x)=1时, 可得x=1或x=3;当f(x)=-1时,可得x=13或x=5, 故f(x)>1的解集为{x|1<x<3}; f(x)<-1的解集为{x |x <13或x >5}. 所以|f(x)|>1的解集为 {x |x <1或1<x <3或x >5}.11.(2016·全国3·理T24文T24)已知函数f(x)=|2x-a|+a. (1)当a=2时,求不等式f(x)≤6的解集;(2)设函数g(x)=|2x-1|.当x ∈R 时,f(x)+g(x)≥3,求a 的取值范围. 【解析】(1)当a=2时,f(x)=|2x-2|+2. 解不等式|2x-2|+2≤6得-1≤x ≤3. 因此f(x)≤6的解集为{x|-1≤x ≤3}. (2)当x ∈R 时,f(x)+g(x)=|2x-a|+a+|1-2x| ≥|2x-a+1-2x|+a=|1-a|+a,当x=12时等号成立,所以当x ∈R 时,f(x)+g(x)≥3等价于|1-a|+a ≥3.① (分类讨论)当a ≤1时,①等价于1-a+a ≥3,无解. 当a>1时,①等价于a-1+a ≥3,解得a ≥2. 所以a 的取值范围是[2,+∞).12.(2016·全国2·理T24文T24)已知函数f(x)=|x -12|+|x +12|,M 为不等式f(x)<2的解集. (1)求M;(2)证明:当a,b ∈M 时,|a+b|<|1+ab|. 【解析】(1)f(x)={-2x ,x ≤-12,1,-1<x <1,2x ,x ≥12.当x≤-1时,由f(x)<2得-2x<2,解得x>-1; 当-12<x<12时,f(x)<2;当x≥12时,由f(x)<2得2x<2,解得x<1. 所以f(x)<2的解集M={x|-1<x<1}. (2)由(1)知,当a,b ∈M 时,-1<a<1,-1<b<1, 从而(a+b)2-(1+ab)2=a 2+b 2-a 2b 2-1 =(a 2-1)(1-b 2)<0. 因此|a+b|<|1+ab|.13.(2015·全国1·理T24文T24)已知函数f(x)=|x+1|-2|x-a|,a>0. (1)当a=1时,求不等式f(x)>1的解集;(2)若f(x)的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围. 【解析】(1)当a=1时,f(x)>1化为|x+1|-2|x-1|-1>0. 当x ≤-1时,不等式化为x-4>0,无解; 当-1<x<1时,不等式化为3x-2>0,解得23<x<1; 当x≥1时,不等式化为-x+2>0,解得1≤x<2. 所以f(x)>1的解集为{x |23<x <2}. (2)由题设可得f(x)={x -1-2a ,x <-1,3x +1-2a ,-1≤x ≤a ,-x +1+2a ,x >a .所以函数f(x)的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A (2a -13,0),B(2a+1,0),C(a,a+1),△ABC 的面积为23(a+1)2.由题设得23(a+1)2>6,故a>2.所以a 的取值范围为(2,+∞). 14.(2015·全国2·理T24文T24)设a,b,c,d 均为正数,且a+b=c+d,证明: (1)若ab>cd,则√a +√b >√c +√d ;(2)√a +√b >√c +√d 是|a-b|<|c-d|的充要条件.【解析】证明(1)因为(√a +√b )2=a+b+2√ab ,(√c +√d )2=c+d+2√cd , 由题设a+b=c+d,ab>cd 得(√a +√b )2>(√c +√d )2. 因此√a +√b >√c +√d .(2)①若|a-b|<|c-d|,则(a-b)2<(c-d)2,即(a+b)2-4ab<(c+d)2-4cd. 因为a+b=c+d,所以ab>cd.由(1)得√a +√b >√c +√d . ②若√a +√b >√c +√d ,则(√a +√b )2>(√c +√d )2, 即a+b+2√ab >c+d+2√cd . 因为a+b=c+d,所以ab>cd.于是(a-b)2=(a+b)2-4ab<(c+d)2-4cd=(c-d)2. 因此|a-b|<|c-d|.综上,√a +√b >√c +√d 是|a-b|<|c-d|的充要条件. 15.(2015·湖南·理T16文T16)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.【解析】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≥2√ab =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.16.(2014·全国1·理T24文T24)若a>0,b>0,且1a +1b =√ab .(1)求a 3+b 3的最小值;(2)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.【解析】(1)由√ab =1a +1b ≥√ab ,得ab≥2,且当a=b=√2时等号成立.故a 3+b 3≥2√a 3b 3≥4√2,且当a=b=√2时等号成立.所以a 3+b 3的最小值为4√2.(2)由(1)知,2a+3b≥2√6√ab ≥4√3. 由于4√3>6,从而不存在a,b,使得2a+3b=6.17.(2014·全国2·理T24文T24)设函数f(x)=|x +1a |+|x-a|(a>0).(1)证明:f(x)≥2;(2)若f(3)<5,求a 的取值范围.【解析】(1)证明由a>0,有f(x)=|x +1|+|x-a|≥|x +1-(x -a )|=1+a≥2.所以f(x)≥2.(2)解f(3)=|3+1a |+|3-a|.当a>3时,f(3)=a+1a ,由f(3)<5,得3<a<5+√21.当0<a≤3时,f(3)=6-a+1a ,由f(3)<5,得1+√52<a≤3.综上,a 的取值范围是(1+√52,5+√212). 18.(2014·辽宁·理T24文T24)设函数f(x)=2|x-1|+x-1,g(x)=16x 2-8x+1.记f(x)≤1的解集为M,g(x)≤4的解集为N.(1)求M;(2)当x ∈M ∩N 时,证明:x 2f(x)+x[f(x)]2≤14.【解析】(1)解f(x)={3x -3,x ∈[1,+∞),1-x ,x ∈(-∞,1),当x≥1时,由f(x)=3x-3≤1得x≤43,故1≤x≤43;当x<1时,由f(x)=1-x≤1得x≥0,故0≤x<1.所以f(x)≤1的解集为M={x |0≤x ≤43}.(2)证明由g(x)=16x 2-8x+1≤4,得16(x -14)2≤4,解得-1≤x≤3.因此N={x |-14≤x ≤34}.故M ∩N={x |0≤x ≤34}.当x ∈M ∩N 时,f(x)=1-x,于是x 2f(x)+x ·[f(x)]2=xf(x)[x+f(x)]=x ·f(x)=x(1-x)=14−(x -12)2≤14.19.(2013·全国1·理T24文T24)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.【解析】(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.从图象可知,当且仅当x ∈(0,2)时,y<0.所以原不等式的解集是{x|0<x<2}.(2)当x ∈[-a 2,12)时,f(x)=1+a,不等式f(x)≤g(x)化为1+a≤x+3.所以x≥a -2对x ∈[-a 2,12)都成立.故-a 2≥a -2,即a≤43.从而a 的取值范围是(-1,43].20.(2013·全国2·理T24文T24)设a,b,c 均为正数,且a+b+c=1,证明:(1)ab+bc+ac≤1;(2)a 2b +b 2c +c 2a ≥1.【解析】证明(1)由a 2+b 2≥2ab,b 2+c 2≥2bc,c 2+a 2≥2ca,得a 2+b 2+c 2≥ab+bc+ca.由题设得(a+b+c)2=1,即a 2+b 2+c 2+2ab+2bc+2ca=1.所以3(ab+bc+ca)≤1,即ab+bc+ca≤13.(2)因为a 2b +b≥2a,b2c +c≥2b,c 2a +a≥2c,故a 2b +b 2c +c 2a +(a+b+c)≥2(a+b+c),即a 2b +b2c +c 2a ≥a+b+c .所以a 2b +b2c +c 2a ≥1.21.(2012·全国·理T24文T24)已知函数f(x)=|x+a|+|x-2|.(1)当a=-3时,求不等式f(x)≥3的解集;(2)若f(x)≤|x-4|的解集包含[1,2],求a 的取值范围.【解析】(1)当a=-3时,f(x)={-2x +5,x ≤2,1,2<x <3,2x -5,x ≥3.当x ≤2时,由f(x)≥3,得-2x+5≥3,解得x ≤1;当2<x<3时,f(x)≥3无解;当x ≥3时,由f(x)≥3,得2x-5≥3,解得x ≥4;所以f(x)≥3的解集为{x|x ≤1}∪{x|x ≥4}.(2)f(x)≤|x-4|⇔|x-4|-|x-2|≥|x+a|.当x ∈[1,2]时,|x-4|-|x-2|≥|x+a|⇔4-x-(2-x)≥|x+a|⇔-2-a ≤x ≤2-a. 由条件得-2-a ≤1且2-a ≥2,即-3≤a ≤0.故满足条件的a 的取值范围为[-3,0].22.(2011·全国·理T24文T24)设函数f(x)=|x-a|+3x,其中a>0.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥3x+2的解集;(2)若不等式f(x)≤0的解集为{x|x ≤-1},求a 的值.【解析】(1)当a=1时,f(x)≥3x+2可化为|x-1|≥2.由此可得x ≥3或x ≤-1.故不等式f(x)≥3x+2的解集为{x|x ≥3或x ≤-1}.(2)由f(x)≤0得|x-a|+3x ≤0.此不等式化为不等式组{x ≥a ,x -a +3x ≤0或{x ≤a ,a -x +3x ≤0,即{x ≥a ,x ≤a 4或{x ≤a ,x ≤-a 2.因为a>0,所以不等式组的解集为{x |x ≤-a 2}.由题设可得-a 2=-1,故a=2.23.(2010·全国·理T24文T24)设函数f(x)=|2x-4|+1.(1)画出函数y=f(x)的图象;(2)若不等式f(x)≤ax 的解集非空,求a 的取值范围.【解析】(1)由于f(x)={-2x +5,x <2,2x -3,x ≥2,则函数y=f(x)的图象如图所示.(2)(图象应用)由函数y=f(x)与函数y=ax 的图象可知,当且仅当a≥12或a<-2时,函数y=f(x)与函数y=ax 的图象有交点.故不等式f(x)≤ax 的解集非空时,a 的取值范围为(-∞,-2)∪[12,+∞).。

高考数学复习考点题型专题讲解31 不等式

高考数学复习考点题型专题讲解专题31 不等式高考定位 1.对不等式的性质及不等式的解法的考查一般不单独命题,常与集合、函数图象与性质相结合,也常渗透在三角函数、数列、解析几何、导数等题目中;2.基本不等式主要渗透在其他知识中求最值;3.题型多以选择题、填空题的形式呈现,中等难度.1.(2018·全国Ⅰ卷)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁R A=( )A.{x|-1<x<2}B.{x|-1≤x≤2}C.{x|x<-1}∪{x|x>2}D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}答案 B解析法一因为A={x|(x-2)(x+1)>0}={x|x<-1或x>2},A={x|-1≤x≤2},故选B.所以∁R法二因为A={x|x2-x-2>0},A={x|x2-x-2≤0}={x|-1≤x≤2},故选B.所以∁R2.(2019·全国Ⅱ卷)若a>b,则( )A.ln(a-b)>0B.3a<3bC.a3-b3>0D.|a|>|b|答案 C解析由函数y=ln x的图像(图略)知,当0<a-b<1时,ln(a-b)<0,故A 不正确;因为函数y =3x 在R 上单调递增,所以当a >b 时,3a >3b ,故B 不正确;因为函数y =x 3在R 上单调递增,所以当a >b 时,a 3>b 3,即a 3-b 3>0,故C 正确;当b <a <0时,|a |<|b |,故D 不正确.3.(多选)(2022·新高考Ⅱ卷)若x ,y 满足x 2+y 2-xy =1,则() A.x +y ≤1 B.x +y ≥-2C.x 2+y 2≤2D.x 2+y 2≥1答案 BC解析 因为ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b22(a ,b ∈R ),由x 2+y 2-xy =1可变形为(x +y )2-1=3xy ≤3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22,解得-2≤x +y ≤2,当且仅当x =y =-1时,x +y =-2,当且仅当x =y =1时,x +y =2,所以A 错误,B 正确;由x 2+y 2-xy =1可变形为(x 2+y 2)-1=xy ≤x 2+y 22,解得x 2+y 2≤2,当且仅当x =y =±1时取等号,所以C 正确;因为x 2+y 2-xy =1可变形为⎝⎛⎭⎪⎫x -y 22+34y 2=1, 设x -y 2=cos θ,32y =sin θ, 所以x =cos θ+33sin θ,y =233sin θ, 因此x 2+y 2=cos 2θ+53sin 2θ+233sin θcos θ=1+33sin 2θ-13cos 2θ+13=43+23sin ⎝⎛⎭⎪⎫2θ-π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,2, 所以当x =33,y =-33时满足等式, 但是x 2+y 2≥1不成立,所以D 错误.4.(2020·江苏卷)已知5x 2y 2+y 4=1(x ,y ∈R ),则x 2+y 2的最小值是________.答案 45解析 法一 由题意知y ≠0.由5x 2y 2+y 4=1,可得x 2=1-y 45y 2, 所以x 2+y 2=1-y 45y 2+y 2=1+4y 45y 2=15⎝ ⎛⎭⎪⎫1y 2+4y 2≥15×21y 2×4y 2=45, 当且仅当1y 2=4y 2,即y =±22时取等号. 所以x 2+y 2的最小值为45. 法二 设x 2+y 2=t >0,则x 2=t -y 2.因为5x 2y 2+y 4=1,所以5(t-y2)y2+y4=1,所以4y4-5ty2+1=0. 由Δ=25t2-16≥0,解得t≥45⎝⎛⎭⎪⎫t≤-45舍去.故x2+y2的最小值为4 5 .热点一不等式的性质及应用不等式的常用性质(1)a>b,c>0⇒ac>bc;a>b,c<0⇒ac<bc.(2)a>b>0,c>d>0⇒ac>bd>0.(3)a>b>0⇒a n>b n,na>nb(n∈N,n≥2).(4)a>b,ab>0⇒1a<1b.例1 (1)(多选)(2022·苏州模拟)若a>b>0>c,则( )A.ca>cbB.b-ca-c>baC.a c>b cD.a-c>2-bc(2)(2022·长沙模拟)已知a,b,c满足a>b>c,且ac>0,则下列选项中一定能成立的是( )A.ab>acB.c(b-a)>0C.ab(a-c)>0D.cb2>ca2答案(1)ABD (2)C解析(1)由于a>b>0>c,对于A:ca-cb=c⎝⎛⎭⎪⎫1a-1b=c⎝⎛⎭⎪⎫b-aab>0,故ca-cb>0,∴ca>cb,故A正确;对于B:由于a>b>0,所以b-ca-c>ba,故B正确;对于C:当a>b>1时,a c<b c,故C错误;对于D:由于a>b>0>c,所以a-c>b-c>2b(-c)=2-bc,故D正确. (2)取a=-1,b=-2,c=-3,则ab=2<ac=3,cb2=-12<ca2=-3,排除A,D;取a=3,b=2,c=1,则c(b-a)=-1<0,排除B;因为a>b>c,且ac>0,所以a,b,c同号,且a>c,所以ab(a-c)>0.规律方法判断关于不等式命题真假的常用方法(1)作差法、作商法.(2)利用不等式的性质推理判断.(3)利用函数的单调性.(4)特殊值验证法,特殊值法只能排除错误的命题,不能判断正确的命题.训练1 (1)(多选)(2022·广州模拟)设a,b,c为实数且a>b,则下列不等式一定成立的是( )A.1a >1bB.2 023a -b >1C.ln a >ln bD.a (c 2+1)>b (c 2+1)(2)设12<a <1,m =log a (a 2+1),n =log a (1-a ),p =log a 12a,则m ,n ,p 的大小关系是( )A.n >m >pB.m >p >nC.p >n >mD.n >p >m答案 (1)BD (2)D解析 (1)对于A ,若a >b >0,则1a <1b,所以A 错误; 对于B ,因为a -b >0,所以2 023a -b >1,所以B 正确;对于C ,函数y =ln x 的定义域为(0,+∞),而a ,b 不一定是正数,所以C 错误; 对于D ,因为c 2+1>0,所以a (c 2+1)>b (c 2+1),所以D 正确.故选BD.(2)因为12<a <1, 所以a 2+1-12a =2a 3+2a -12a >0, 12a -(1-a )=1-2a +2a 22a =2⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+122a>0,y =log a x 为减函数, 所以m <p ,p <n .可得n >p >m .热点二 不等式的解法不等式恒成立问题的解题方法(1)f (x )>a 对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )min >a ,x ∈I ;f (x )<a 对一切x ∈I 恒成立⇔f (x )max <a ,x ∈I .(2)f (x )>g (x )对一切x ∈I 恒成立⇔当x ∈I 时,f (x )的图象在g (x )的图象的上方.(3)解决恒成立问题还可以利用分离参数法.例2 (1)已知关于x 的不等式ax -b ≤0的解集是[2,+∞),则关于x 的不等式ax 2+(3a -b )x -3b <0的解集是( )A.(-∞,-3)∪(2,+∞)B.(-3,2)C.(-∞,-2)∪(3,+∞)D.(-2,3)(2)若不等式x 2-ax ≥16-3x -4a 对任意a ∈[-2,4]都成立,则x 的取值范围为() A.(-∞,-8]∪[3,+∞)B.(-∞,0)∪[1,+∞)C.[-8,6]D.(0,3]答案 (1)A (2)A解析 (1)由关于x 的不等式ax -b ≤0的解集是[2,+∞),得b =2a 且a <0,则关于x 的不等式ax 2+(3a -b )x -3b <0可化为x 2+x -6>0,即(x +3)(x -2)>0,解得x <-3或x >2,所以不等式的解集为(-∞,-3)∪(2,+∞).(2)由题意得不等式(x -4)a -x 2-3x +16≤0对任意a ∈[-2,4]都成立,则⎩⎨⎧(x -4)×(-2)-x 2-3x +16≤0,(x -4)×4-x 2-3x +16≤0,即⎩⎨⎧-x 2-5x +24≤0,-x 2+x ≤0,解得x≥3或x≤-8.故选A.易错提醒求解含参不等式ax2+bx+c<0恒成立问题的易错点(1)对参数进行讨论时分类不完整,易忽略a=0时的情况.(2)不会通过转换把参数作为主元进行求解.(3)不考虑a的符号.训练2 (1)已知函数f(x)在R上为增函数,若不等式f(-4x+a)≥f(-3-x2)对任意x∈(0,3]恒成立,则a的取值范围为( )A.[-1,+∞)B.(3,+∞)C.[0,+∞)D.[1,+∞)(2)若关于x的不等式x2-4x-2-a>0在区间(1,4)内有解,则实数a的取值范围是( )A.(-∞,-2)B.(-2,+∞)C.(-6,+∞)D.(-∞,-6)答案(1)D (2)A解析(1)由题意得,不等式-4x+a≥-3-x2对任意x∈(0,3]恒成立,所以a≥-x2+4x-3对任意x∈(0,3]恒成立,令g(x)=-x2+4x-3=-(x-2)2+1,当x∈(0,3]时,g(x)∈(-3,1],所以a≥1,即a的取值范围为[1,+∞).故选D.(2)不等式x2-4x-2-a>0在区间(1,4)内有解等价于a<(x2-4x-2)max,x∈(1,4). 令g(x)=x2-4x-2,x∈(1,4),所以g(x)<g(4)=-2,所以a<-2.热点三基本不等式及其应用基本不等式求最值的三种解题技巧(1)凑项:通过调整项的符号,配凑出符合基本不等式条件的项,使其积或和为定值.(2)凑系数:若无法直接运用基本不等式求解,通过凑系数后可得到和或积为定值,从而利用基本不等式求最值.(3)换元:分式函数求最值,通常直接将分子配凑后将式子分开或将分母换元后将式子分开,即化为y=m+Ag(x)+Bg(x)(AB>0),g(x)恒正或恒负的形式,然后运用基本不等式来求最值.例3 (1)(多选)(2022·青岛模拟)设正实数a,b满足a+b=1,则( )A.log2a+log2b≥-2 B.ab+1ab≥174C.2a+1b≤3+22D.2a-b>12(2)(2022·湖北九师联盟质检)已知a>0,b≠0,且a+|b|=3,则9a+b+3|b|的最小值为________.答案(1)BD (2)3+2 3解析(1)log2a+log2b=log2(ab)≤log2⎝⎛⎭⎪⎫a+b22=-2,A错误;因为a>0,b>0,a+b=1,所以ab ≤a +b 2=12(当且仅当a =b 时取等号), 所以0<ab ≤14, 因为函数y =x +1x 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14上单调递减, 所以ab +1ab ≥14+4=174,B 正确; 因为⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b (a +b )=3+2b a +a b ≥3+22(当且仅当2b a =a b 时取等号), 所以2a +1b≥3+22,C 错误; 易知0<a <1,0<b <1,所以-1<a -b <1,所以2a -b >2-1=12,D 正确.选BD. (2)9a +b +3|b |=9a +3|b |+b |b |, 当b >0时,b |b |=1, 当b <0时,b|b |=-1. 9a +3|b |=13⎝ ⎛⎭⎪⎫9a +3|b |(a +|b |)=13⎝ ⎛⎭⎪⎫12+9|b |a +3a |b |≥13(12+63) =4+23,当且仅当9|b |a =3a |b |,3+13+1所以当a =333+1,b =-33+1时, 9a +b +3|b |取得最小值,且最小值为3+2 3.易错提醒 利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的条件: (1)一正二定三相等,三者缺一不可;(2)若连续两次使用基本不等式求最值,必须使两次等号成立的条件一致,否则最值取不到.训练3 (1)(2022·湖州质检)若x >0,y >0且x +y =xy ,则x x -1+2yy -1的最小值为( ) A.3 B.52+ 6C.3+6D.3+2 2(2)对任意m ,n ∈(0,+∞),都有m 2-amn +2n 2≥0,则实数a 的最大值为( ) A.2B.2 2 C.4 D.92答案 (1)D (2)B 解析 (1)∵x +y =xy , ∴(x -1)(y -1)=1, ∴x x -1+2y y -1=(x -1)+1x -1+2(y -1)+2y -1=3+1x -1+2y -1≥3+21x -1·2y -1=3+22,x -1y -1(2)∵对任意m ,n ∈(0,+∞), 都有m 2-amn +2n 2≥0, ∴m 2+2n 2≥amn ,即a ≤m 2+2n 2mn =m n +2n m 恒成立,∵m n+2nm≥2m n ·2nm=22, 当且仅当m n=2nm即m =2n 时取等号,∴a ≤22,故a 的最大值为22,故选B.一、基本技能练1.若a ,b ,c 为实数,且a <b <0,则下列说法正确的是( ) A.ac 2<bc 2B.1a <1bC.b a >a bD.a 2>ab >b 2 答案 D解析 当c =0时,A 不成立; 1a -1b =b -a ab >0,即1a >1b,B 错误;b a -a b =b 2-a 2ab =(b +a )(b -a )ab <0,C 错误; 由a <b <0,得a 2>ab >b 2,D 正确.2.不等式4x -2≤x -2的解集是( ) A.(-∞,0]∪(2,4]B.[0,2)∪[4,+∞) C.[2,4)D.(-∞,2)∪(4,+∞) 答案 B解析 当x -2>0,即x >2时,(x -2)2≥4, 即x -2≥2,则x ≥4,当x -2<0,即x <2时,(x -2)2≤4, 即-2≤x -2<0,∴0≤x <2, 综上,0≤x <2或x ≥4.3.(2022·泰安质检)若不等式ax 2-x -c >0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-1<x <12,则函数y =cx 2-x -a的图象可以为( )答案 C解析由题意可得-1和12是方程ax 2-x -c =0的两个根,且a <0,∴⎩⎪⎨⎪⎧-1+12=1a ,-1×12=-ca ,解得a =-2,c =-1,则y =cx 2-x -a =-x 2-x +2=-(x +2)(x -1),其图象开口向下,与x 轴交于 (-2,0),(1,0).故选C.4.已知关于x 的不等式x 2-ax -6a 2>0(a <0)的解集为(-∞,x 1)∪(x 2,+∞),且x 2-x 1=52,则a 等于( ) A.-5B.-32C.-2D.-52答案 C解析 x 2-ax -6a 2=(x -3a )(x +2a )>0, ∵a <0,∴x >-2a 或x <3a , ∴x 2=-2a ,x 1=3a ,∴x 2-x 1=-5a =52,∴a =- 2.5.已知函数f (x )=14x +9x -1(x <1),下列结论正确的是( )A.f (x )有最大值114B.f (x )有最大值-114 C.f (x )有最小值132D.f (x )有最小值74答案 B解析 f (x )=x -14+9x -1+14= -⎝⎛⎭⎪⎫1-x4+91-x +14≤-21-x 4·91-x +14=-114,当且仅当x =-5时等号成立. 6.原油作为“工业血液”“黑色黄金”,其价格的波动牵动着整个化工产业甚至世界经济.小李在某段时间内共加油两次,这段时间燃油价格有升有降,现小李有两种加油方案:第一种方案是每次加油40升,第二种方案是每次加油200元,则下列说法正确的是( )A.第一种方案更划算B.第二种方案更划算C.两种方案一样D.无法确定 答案 B解析 设小李这两次加油的油价分别为x 元/升、y 元/升,则 方案一:两次加油平均价格为40x +40y 80=x +y2≥xy ,方案二:两次加油平均价格为400200x +200y=2xyx +y ≤xy ,故无论油价如何起伏,方案二比方案一更划算. 7.设x >y >z ,n ∈N *,且1x -y +1y -z ≥n x -z恒成立,则n 的最大值为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案 C解析 因为x >y >z ,n ∈N *, 所以x -y >0,y -z >0,x -z >0,由1x -y +1y -z ≥n x -z, 可得n ≤(x -z )⎝⎛⎭⎪⎫1x -y +1y -z =[(x -y )+(y -z )]⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -y +1y -z =1+1+y -z x -y +x -yy -z≥2+2y -z x -y ·x -yy -z=4, 当且仅当x -y =y -z 时,上式取得等号, 由题意可得n ≤4,即n 的最大值为4.8.已知关于x 的不等式ax 2-2x +3a <0在(0,2]上有解,则实数a 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,33 B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,47 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫33,+∞D.⎝ ⎛⎭⎪⎫47,+∞答案 A解析x ∈(0,2]时, 不等式可化为ax +3a x<2;当a =0时,不等式为0<2,满足题意; 当a >0时,不等式化为x +3x <2a,则2a>2x ·3x=23,当且仅当x =3时取等号, 所以a <33,即0<a <33;当a <0时,x +3x >2a恒成立.综上所述,实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,33.选A.9.(多选)(2022·泰州模拟)下列函数中最小值为6的是( ) A.y =ln x +9ln x B.y =6|sin x |+32|sin x |C.y =3x +32-xD.y =x 2+25x 2+16答案 BC解析 对于A 选项,当x ∈(0,1)时,ln x <0, 此时ln x +9ln x<0,故A 不正确.对于B 选项,y =6|sin x |+32|sin x |≥29=6,当且仅当6|sin x |=32|sin x |,即|sin x |=12时取“=”,故B 正确.对于C 选项,y =3x +32-x ≥232=6, 当且仅当3x =32-x ,即x =1时取“=”,故C 正确.对于D 选项,y =x 2+16+9x 2+16=x 2+16+9x 2+16≥29=6, 当且仅当x 2+16=9x 2+16,即x 2=-7无解,故D 不正确.故选BC.10.(多选)已知a >0,b >0,且a +b =1,则( ) A.a 2+b 2≥12B.2a -b >12C.log 2a +log 2b ≥-2D.a +b ≤ 2 答案 ABD解析 因为a >0,b >0,a +b =1,所以a +b ≥2ab ,当且仅当a =b =12时,等号成立,即有ab ≤14.对于A ,a 2+b 2=(a +b )2-2ab =1-2ab ≥1-2×14=12,故A 正确;对于B ,2a -b =22a -1=12×22a ,因为a >0,所以22a >1,即2a -b >12,故B 正确;对于C ,log 2a +log 2b =log 2(ab )≤log 214=-2,故C 错误;对于D ,由(a +b )2=a +b +2ab =1+2ab ≤2,得a +b ≤2,故D 正确. 综上可知,正确的选项为ABD.11.函数y =lg(c +2x -x 2)的定义域是(m ,m +4),则实数c 的值为________. 答案 3解析 依题意得,一元二次不等式-x 2+2x +c >0, 即x 2-2x -c <0的解集为(m ,m +4), 所以m ,m +4是方程x 2-2x -c =0的两个根, 所以⎩⎨⎧m +m +4=2,m (m +4)=-c ,解得⎩⎨⎧m =-1,c =3.12.若命题“∃x ∈R ,x 2-2x +m <0”为真命题,则实数m 的取值范围为________. 答案 (-∞,1)解析由题意可知,不等式x2-2x+m<0有解,∴Δ=4-4m>0,m<1,∴实数m的取值范围为(-∞,1).二、创新拓展练13.(多选)(2022·苏锡常镇调研)已知正实数a,b满足a+2b=ab,则以下不等式正确的是( )A.2a+1b≥2 B.a+2b≥8C.log2a+log2b<3 D.2a+b≥9答案BD解析对于A,因为正实数a,b满足a+2b=ab,所以a+2bab=1,即2a+1b=1,所以A错误,对于B,因为a>0,b>0,a+2b=ab,所以a+2b≥22ab=22(a+2b),当且仅当a=2b时取等号,所以(a+2b)2≥8(a+2b),因为a+2b>0,所以a+2b≥8,当且仅当a=2b时取等号,所以B正确,对于C,若log2a+log2b<3,则log2a+log2b=log2(ab)<3=log28,所以ab <8,所以a +2b <8,而由选项B 可知a +2b ≥8, 所以log 2a +log 2b <3不成立,所以C 错误, 对于D ,因为正实数a ,b 满足a +2b =ab , 由选项A 知,2a +1b=1,所以2a +b =(2a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =5+2a b +2b a ≥5+22ab·2ba=9,当且仅当2ba=2ab,即a=b =3时取等号, 所以D 正确,故选BD.14.(多选)(2022·镇海中学模拟)已知函数f (x )=⎩⎨⎧(x +1)e x ,x <0,(x +1)2e x,x ≥0,下列选项正确的是( )A.函数f (x )在(-2,1)上单调递增B.函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1e 2,+∞C.若关于x 的方程[f (x )]2-a |f (x )|=0有3个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1e 2,4e D.不等式f (x )-ax -a >0在(-1,+∞)恰有两个整数解,则实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫3e 2,2e答案 ACD解析函数f (x )=⎩⎨⎧(x +1)e x ,x <0,(x +1)2e x,x ≥0,所以函数f ′(x )=⎩⎨⎧(x +2)e x (x <0),-(x +1)(x -1)e x (x ≥0), 故函数f (x )的大致图象如图1所示,故A 正确,B 错误;对于D ,不等式f (x )>a (x +1),在(-1,+∞)上恰有两个整数解,必为x =0,x =1, 故⎩⎨⎧f (1)>a (1+1),f (2)≤a (2+1),解得a ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫3e 2,2e ,故D 正确;对于C ,如图2,函数y =|f (x )|的图象,原方程可化为|f (x )|=0或|f (x )|=a ,由于方程[f (x )]2-a |f (x )|=0有3个不相等的实数根,所以只需|f (x )|=a 有两个不等实根,所以a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1e 2,4e ,C 正确,故选ACD. 15.(多选)(2022·全国名校大联考)若实数x ,y 满足2x +2y +1=1,m =x +y ,n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫12y -1,则( )A.x <0且y <-1B.m 的最大值为-3C.n 的最小值为7D.n ·2m <2答案 ABD解析 由2x +2y +1=1,得2y +1=1-2x >0,2x =1-2y +1>0,所以x <0且y <-1,故A 正确;由2x +2y +1=1≥22x ·2y +1=22x +y +1,得m =x +y ≤-3,当且仅当x =y +1=-1,即x =-1,y =-2时,等号成立,所以m 的最大值为-3,故B 正确;n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫12y -1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫12y -1(2x +2y +1) =5+2×2y 2x +2×2x2y ≥5+22×2y 2x ·2×2x 2y =9, 当且仅当2×2y 2x =2×2x2y ,即x =y =-log 23时,等号成立, 所以n 的最小值为9,故C 错误;n ·2m=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +⎝ ⎛⎭⎪⎫12y -1·2x +y =2y +2x +1=2-3×2y <2,故D 正确.故选ABD. 16.(2022·湖南三湘名校联考)若两个正实数x ,y 满足x +2y -xy =0,且不等式x +2y ≥m 2-7m 恒成立,则实数m 的取值范围为________.答案 [-1,8]解析 由x +2y -xy =0,得2x +1y=1, 所以x +2y =(x +2y )⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1y =4+x y +4y x ≥8,当且仅当x =4,y =2时等号成立, 所以m 2-7m ≤8,解得-1≤m ≤8.17.已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0(a ,b ,c ∈R )的解集为{x |3<x <4},则c 2+5a +b 的取值范围为________.答案 [45,+∞)解析 关于x 的不等式ax 2+bx +c >0(a ,b ,c ∈R )的解集为{x |3<x <4}, 所以a <0,且3和4是关于x 的方程ax 2+bx +c =0的两实数根,由根与系数的关系知:⎩⎪⎨⎪⎧3+4=-b a ,3×4=c a ,解得⎩⎨⎧b =-7a ,c =12a (a <0). 所以c 2+5a +b =144a 2+5a -7a =-24a -56a≥ 2(-24a )·5-6a =45(当且仅当-24a =-56a ,即a =-512时等号成立), 所以c 2+5a +b的取值范围是[45,+∞). 18.(2022·温州测试)已知函数f (x )=x 2+|x -a |+b ,若存在实数b ,使得对任意的|x |≤1都有|f (x )|≤109,则实数a 的最大值是________. 答案 13解析 由题可得,因为存在实数b 对任意的|x |≤1都有|x 2+|x -a |+b |≤109, 所以-109≤x 2+|x -a |+b ≤109, 即存在实数b 对任意的|x |≤1都有-x 2-109-b ≤|x -a |≤109-x 2-b , 由对称性可知,当实数a 取得最大值时,a ≥0,令g (x )=-x 2-109-b ,h (x )=-x 2+109-b ,则g ′(x )=h ′(x )=-2x .因为y =-x +a 的斜率为-1,所以-2x =-1,解得x =12, 所以g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-14-109-b =-4936-b . 又因为h (-1)=-1+109-b =19-b , 即当a ≥12时,切线斜率k =h (-1)-g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1-12=-5354>-1,不能满足条件; 故当0≤a <12时,g (x )的零点为a ,此时a 最大,满足⎩⎪⎨⎪⎧g (a )=-a 2-109-b =0,k =-1+109-b -1-a =-1,即⎝⎛⎭⎪⎫a -23⎝ ⎛⎭⎪⎫a -13=0, 由0≤a <12可得a =13.。

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不等式不等式是中学数学的主要内容,是求解数学问题的主要工具,它贯穿于整个高中数学的始终,融合于集合问题、方程(组)的解的讨论、函数性质的确定、三角、数列、立体几何中的最值问题,解析几何中直线与圆锥曲线位置关系的讨论等内容,这些知识块无一不与不等式有着紧密的联系,所涉及内容的深度与广度是其它章节无法相比的。

因此,不等式将是永不衰退的历届高考热点,所以必须加强对不等式的复习与研究。

按《考试说明》的规定,不等式这一章包括五个知识点,五条考试要求,概括起来有四个方面:不等式的性质、不等式的证明、不等式的解法以及不等式的应用.我们先来分析一下不等式高考的命题趋势:(1)题型稳定:近几年来高考平面向量试题一直稳定在1-2个小题和其他与高中各知识块相联系的大题上,分值约为30分左右,占总分值的20%左右。

(2)由于近年高考命题强调能力立意, 考查基础知识不再是考查对知识的复制,而是考查对基础知识的深刻理解,考查各个基础知识点的联系和交汇.从近三年高考数学试题看,不等式这一章内容的考查不再是单一型了,它往往与其它章节知识结合在一起构成了复合型试题,不等式试题主要体现了等价转化、函数与方程、分类讨论、数形结合等基本数学思想,其主要题型大致分为:解不等式、证明不等式和不等式的应用.①解不等式:不等式在生产实践和相关学科的学习中应用广泛,又是学习高等数学的重要工具,所以不等式是高考数学命题的重点,解不等式的应用非常广泛,如求函数的定义域、值域,求参数的取值范围等,高考试题中对于解不等式要求较高,往往与函数概念,特别是二次函数、指数函数、对数函数等有关概念和性质密切联系,应重视;从历年高考题目看,关于解不等式的内容年年都有,有的是直接考查解不等式,有的则是间接考查解不等式.②证明不等式:复习不等式的性质及常用的证明方法(比较法、分析法、综合法、数学归纳法等),掌握较灵活的运用常规方法(即通性通法)证明不等式的有关问题.③不等式的应用:应用题中有一类是以不等式为数学模型的,当不等式模型建立后即可转化为解不等式来解决问题,这是高考中常见题型,希望同学们多加关注。

(4)由于不等式这部分知识自身的特点,如不等式研究对象的复杂性,手法的多样性,故这部分入手容易深入难,建议大家在这两部分的复习上把握“度”,重点突出,使学生知道哪些是学生必须掌握的,如重要不等式成立的条件;哪些是需要学生根据问题灵活掌握的,如不等式的多种证明方法的运用。

注意复习节奏。

在近年高考中,对不等式内容的考查的主要知识点和题型有:1.关于不等式的性质(1) 梳理时突出功能性,应用性.分成三类:理论依据(两条);对一个不等式进行变换的依据(四条);对两个不等式进行变换的依据(四条)对某些性质的形式可以为使用做出调整,如当0>c 时,bc ac b a >⇔>;当0,>b a 时,+∈>⇔>N n b a b a n n ,1,≠n .(2) 性质使用时注意方法的选择与综合如比较法与综合法的选择,数与形的结合,特殊与一般的结合及函数性质的整合与应用等. 2.关于不等式的解法(1)在进一步巩固各类基本不等式求解策略的同时,注重对策略本质的理解,对各种方法的选择与比较.(2)突出对分类讨论思想的认识与使用,提高求简意识 3.关于不等式的证明不等式证明常用的方法有比较法、综合法和分析法,它们是证明不等式的最基本的方法(1)比较法证不等式有作差(商)、变形、判断三个步骤,变形的主要方向是因式分解、配方,判断过程必须详细叙述如果作差以后的式子可以整理为关于某一个变量的二次式,则考虑用判别式法证(2)综合法是由因导果,而分析法是执果索因,两法相互转换,互相渗透,互为前提,充分运用这一辩证关系,可以增加解题思路,开扩视野不等式证明还有一些常用的方法换元法、放缩法、反证法、函数单调性法、判别式法、数形结合法等换元法主要有三角代换,均值代换两种,在应用换元法时,要注意代换的等价性放缩性是不等式证明中最重要的变形方法之一,放缩要有的放矢,目标可以从要证的结论中考查有些不等式,从正面证如果不易说清楚,可以考虑反证法凡是含有“至少”“惟一”或含有其他否定词的命题,适宜用反证法证明不等式时,要依据题设、题目的特点和内在联系,选择适当的证明方法,要熟悉各种证法中的推理思维,并掌握相应的步骤、技巧和语言特点4.关于不等式的应用(1)利用平均值定理求某些函数或对象的最大或最小值问题.①强化变换的目的性②突出步骤的合理性的认识(2)突出函数,方程与不等式之间的关系,并利用三者的联系解决某些变量取值范围的问题.①变量与常量的处理问题即恒成立问题②突出函数思想的理解与应用,以不等式为工具,充分展示对函数的理解,对函数相关知识的综合应用.一、选择题(每小题 5 分)1.(2009安徽卷理)下列选项中,p 是q 的必要不充分条件的是(A )p:a c +>b+d , q:a >b 且c >d (B )p:a >1,b>1 q:()(01)xf x a b a a =->≠,且的图像不过第二象限(C )p: x=1, q:2x x =(D )p:a >1, q: ()log (01)a f x x a a =>≠,且在(0,)+∞上为增函数解析:由a >b 且c >d ⇒a c +>b+d ,而由a c +>b+d a >b 且c >d ,可举反例。

选A2.设x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≥≥+-≤--0,002063y x y x y x ,若目标函数z=ax+by (a>0,b>0)的值是最大值为12,则23a b+的最小值为( ). A.25 B.8 C. 11 D. 4解析:不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,当直线ax+by= z (a>0,b>0) 过直线x-y+2=0与直线3x-y-6=0的交点(4,6)时, 目标函数z=ax+by (a>0,b>0)取得最大12, 即4a+6b=12,即2a+3b=6, 而23a b +=2323131325()()26666a b b a a b a b ++=++≥+=,故选A. 答案:A【命题立意】:本题综合地考查了线性规划问题和由基本不等式求函数的最值问题.要求能准确地画出不等式表示的平面区域,并且能够求得目标函数的最值,对于形如已知2a+3b=6,求23a b+的最小值常用乘积进而用基本不等式解答. 3已知函数()⎩⎨⎧≥-<+-=011x x x x x f ,则不等式()()111≤+++x f x x 的解集是( )(A) {}121|-≤≤-x x (B) {}1|≤x x(C) {}12|-≤x x (D) {}1212|-≤≤--x x 解析:依题意得11010(1)()(1)1x x x x x x x x +<+⎧⎧⎨⎨++-++⎩≥≤⎩≤或所以11111111x x x x x x R x ⎧≥-≤≤⇒≤∈≤≤<-⎧⎪⇒<--⎨⎨⎪⎩⎩或或,选C . 3. “”是“且”的A. 必要不充分条件B. 充分不必要条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件解析:易得a b c d >>且时必有a c b d +>+.若a c b d +>+时,则可能有a d c b >>且,选A 。

【答案】A4.已知a ,b ,c ,d 为实数,且c >d .则“a >b ”是“a -c >b -d ”的 A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件 【答案】B解析:显然,充分性不成立.又,若a -c >b -d 和c >d 都成立,则同向不等式相加得a >b 即由“a -c >b -d ”⇒“a >b ” 5.(2008山东文)不等式252(1)x x +-≥的解集是( D )A .132⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,B .132⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,C .(]11132⎡⎫⎪⎢⎣⎭,,D .(]11132⎡⎫-⎪⎢⎣⎭,,解析:本小题主要考查分式不等式的解法。

易知1x ≠排除B;由0x =符合可排除C;由3x =排除A, 故选D 。

也可用分式不等式的解法,将2移到左边直接求解。

6.(2009四川卷文)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,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A. 12万元B. 20万元C. 25万元D. 27万元 【答案】D解析:设生产甲产品x 吨,生产乙产品y 吨,则有关系:A 原料B 原料 甲产品x 吨 3x2x 乙产品y 吨y3y则有:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤+≤+>>183213300y x y x y x目标函数y x z 35+=作出可行域后求出可行域边界上各端点的坐标,经验证知: 当x =3,y =5时可获得最大利润为27万元,故选D7.(2009湖南卷文)若0x >,则2x x+的最小值为解析:0x >2x x ⇒+≥2x x x =⇒=.8.(2008陕西理)“18a =”是“对任意的正数x ,21ax x+≥”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解析:18a=12218a x x x x ⇒+=+≥=,另一方面对任意正数x ,21a x x +≥只要21a x x +=≥≥18a ⇒≥,所以选A9.(2009宁夏海南卷理)设x,y 满足241,22x y x y z x y x y +≥⎧⎪-≥-=+⎨⎪-≤⎩则(A )有最小值2,最大值3 (B )有最小值2,无最大值 (C )有最大值3,无最小值 (D )既无最小值,也无最大值解析:画出可行域可知,当z x y =+过点(2,0)时,min 2z =,但无最大值。

选B. 10.(2009天津卷理)设0,0.a b >>1133aba b+与的等比中项,则的最小值为 A 8 B 4 C 1 D14解析:因为333=⋅ba ,所以1=+b a ,4222)11)((11=⋅+≥++=++=+baa b b a a b b a b a b a ,当且仅当b a a b =即21==b a 时“=”成立,故选择C11.(2008浙江理)已知a ,b 都是实数,那么“22b a >”是“a >b ”的( D )(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解析:本小题主要考查充要条件相关知识。

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