小题精练:不等式(限时:60分钟)
1.(2013·高考辽宁卷)已知集合A ={x |0 A .(0,1) B .(0,2] C .(1,2) D .(1,2] 2.(2014·聊城模拟)若不等式1 x >m 的解集是??????x ? ??0<x <12,则实数m 的值为( ) A.1 2 B .2 C .-12 D .-2 3.(2014·江西省七校联考)已知条件p :x ≤1,条件q :1 x <1,则綈p 是q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既非充分也非必要条件 4.(2014·武汉市调研测试)已知x =log 23-log 23,y =log 0.5π,z =0.9 -1.1 ,则( ) A .x <y <z B .z <y <x C .y <z <x D .y <x <z 5.(2014·广州市模拟)已知e 为自然对数的底数,则函数y =x e x 的单调递增区间是( ) A .[-1,+∞) B .(-∞,-1] C .[1,+∞) D .(-∞,1] 6.函数f (x )=??? ? ?-x +1,(x <0),x -1,(x ≥0), 则不等式x +(x +1)·f (x +1)≤1的解集是( ) A .{x |-1≤x ≤2-1} B .{x |x ≤1} C .{x |x ≤2-1} D .{x |-2-1≤x ≤2-1} 7.下列不等式一定成立的是( ) A .lg ? ????x 2+14>lg x (x >0) B .sin x + 1 sin x ≥2(x ≠k π,k ∈Z) C .x 2 +1≥2|x |(x ∈R) D. 1 x 2 +1 >1(x ∈R) 8.已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3 B .4 C.9 2 D.112 9.(2014·武汉市联考)已知a >b ,二次三项式ax 2 +2x +b ≥0对于一切实数x 恒成立.又 ?x 0∈R ,使ax 20 +2x 0+b =0成立,则a 2+b 2 a -b 的最小值为( ) A .1 B. 2 C .2 D .2 2 10.(2014·湖北省八校联考)“0<a <1”是“ax 2 +2ax +1>0的解集是实数集R”的( ) A .充分而非必要条件 B .必要而非充分条件 C .充要条件 D .既非充分也非必要条件 11.(2014·成都市诊断检测)若不等式m ≤12x +21-x 在x ∈(0,1)时恒成立,则实数m 的最 大值为( ) A .9 B.92 C .5 D.52 12.(2014·山西省质检)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (1)=1,且f (x )的导数f ′(x ) 在R 上恒有f ′(x )<12,则不等式f (x 2 )<x 2 2+12的解集为( ) A .(1,+∞) B .(-∞,-1) C .(-1,1) D .(-∞,-1)∪(1,+∞) 13.(2014·安庆模拟)已知f (x )=? ????log 2x ,x ≥1, x 2-x ,x <1,则满足f (a )>2的a 的取值范围是 ________. 14.(2014·杭州模拟)设x ,y ∈R ,a >1,b >1,若a x =b y =3,a +b =23,则1x +1y 的最大 值为________. 15.(2014·荆州市质检)函数f (x )=x e x -a 有两个零点,则实数a 的取值范围是________. 16.(2014·深圳市模拟)在平面直角坐标系xOy 中,定点A (4,3),且动点B (m ,0)在x 轴 的正半轴上移动,则m |AB | 的最大值为________. 小题精练(六) 1.解析:选D .因为A ={x|0 2.解析:选B .1x >m ,即1-mx x >0,x(mx -1)<0,其解集为??????x ? ??0<x <12, 必有???? ?m >01m =12, 解得m =2,故选B . 3.解析:选A .由x >1得1x <1;反过来,由1 x <1不能得知x >1,即綈p 是q 的充分不 必要条件,选A . 4.解析:选D .∵0<x =log 23<log 22=1,y =log 0.5π<log 0.51=0,z =0.9-1.1 >0.9 =1,∴z >x >y.故选D . 5.解析:选A .令y′=e x (1+x)≥0,又e x >0,∴1+x ≥0, ∴x ≥-1,故选A . 6.解析:选C .不等式转化为 ? ????x +1≥0, x +(x +1)x ≤1 或? ????x +1<0,x +(x +1)(-x )≤1, 解得-1≤x ≤2-1或x <-1. 综上知x ≤2-1,故选C . 7.解析:选C .对于A :lg ? ????x 2+14≥lg ? ?? ??2 x 2 ·14=lg x ,当且仅当x 2=14时,即x =12时等号成立,故A 错误;对于B :当sin x <0时,不可能有sin x + 1 sin x ≥2,故B 错误; 对于C :由基本不等式x 2 +1=|x|2 +1≥2|x|,故C 正确;对于D :因为x 2 +1≥1,所以1 x 2 +1 ≤1,故D 错误. 8.解析:选B .x +2y =8-x·(2y)≥8-? ?? ? ?x +2y 22 ,整理得(x +2y)2+4(x +2y)-32≥0, 即(x +2y -4)(x +2y +8)≥0,又x +2y >0,∴x +2y ≥4. 9.解析:选D .由题知a >0且Δ=4-4ab ≤0?ab ≥1,又由题知Δ=4-4ab ≥0?ab ≤1,因此ab =1,a 2+b 2a -b =(a -b )2 +2ab a -b =a -b +2a -b ≥22(当且仅当(a -b)2 =2时 等号成立). 10.解析:选A .当a =0时,1>0,显然成立;当a≠0时,? ????a >0Δ=4a 2 -4a <0.故ax 2 +2ax +1>0的解集是实数集R 等价于0≤a <1.因此,“0<a <1”是“ax 2 +2ax +1>0的解集是实数集R ”的充分而非必要条件. 11.解析:选B. 12x +2 1-x =? ????12x +92x +??????9 2(1-x )+21-x -92 ≥2 12x ×9 2 x +2 92(1-x )? ????21-x -92 =2×32+2×3-92=9-92=92,当且仅当?????12x =9 2x 92(1-x )=2 1-x ,即x =1 3时取得等号,所以 实数m 的最大值为9 2 . 12.解析:选D.记g (x )=f (x )-12x -12,则有g ′(x )=f ′(x )-1 2<0,g (x )是R 上的减 函数,且g (1)=f (1)-12×1-12=0.不等式f (x 2)<x 2 2+12,即f (x 2)-x 2 2-12<0,g (x 2 ) <0=g (1),由g (x )是R 上的减函数得x 2 >1,解得x <-1或x >1,即不等式f (x 2 )<x 2 2 +1 2 的解集是(-∞,-1)∪(1,+∞). 13.解析:不等式f (a )>2等价于?????log 2a >2,a ≥1或? ????a 2 -a >2,a <1, 解得a >4或a <-1, ∴a >4或a <-1. 答案:a >4或a <-1 14.解析:∵a x =b y =3, ∴x =log a 3,y =log b 3,∴1x +1y =1log a 3+1 log b 3 =log 3a +log 3b =log 3ab ≤log 3? ?? ??a +b 22 =1,当且仅当a =b =3时等号成立.故1x +1y 的最大值为1. 答案:1 15.解析:令f ′(x )=(x +1)e x =0,得x =-1,则当x ∈(-∞,-1)时,f ′(x )<0,当x ∈(-1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,+∞)上单调递增,要使f (x )有两个零点,则极小值f (-1)<0,即-e -1 -a <0,∴a >-1e ,又 x →-∞时,f (x )>0,则a <0,∴a ∈? ?? ??-1e ,0. 答案:? ?? ??-1e ,0 16.解析:依题意知|AB |=(m -4)2 +32 , ∴m |AB |=m (m -4)2+3 2 =m 2 m 2-8m +25 = 1 1-8m +25m 2 =1 ? ?? ??5m -452 +925≤25 9 =53(当且仅当5m =45,即m =25 4时取等号). 答案:53 高考不等式经典例题 【例1】已知a >0,a ≠1,P =log a (a 3-a +1),Q =log a (a 2-a +1),试比较P 与Q 的大小. 【解析】因为a 3-a +1-(a 2-a +1)=a 2(a -1), 当a >1时,a 3-a +1>a 2-a +1,P >Q ; 当0<a <1时,a 3-a +1<a 2-a +1,P >Q ; 综上所述,a >0,a ≠1时,P >Q . 【变式训练1】已知m =a + 1a -2 (a >2),n =x - 2(x ≥12),则m ,n 之间的大小关系为( ) A.m <n B.m >n C.m ≥n D.m ≤n 【解析】选C.本题是不等式的综合问题,解决的关键是找中间媒介传递. m =a + 1a -2=a -2+1a -2 +2≥2+2=4,而n =x - 2≤(12)-2=4. 【变式训练2】已知函数f (x )=ax 2-c ,且-4≤f (1)≤-1,-1≤f (2)≤5,求f (3)的取值范围. 【解析】由已知-4≤f (1)=a -c ≤-1,-1≤f (2)=4a -c ≤5. 令f (3)=9a -c =γ(a -c )+μ(4a -c ), 所以???-=--=+1,94μγμγ???? ??? ? =-=38 ,35μγ 故f (3)=-53(a -c )+8 3(4a -c )∈[-1,20]. 题型三 开放性问题 【例3】已知三个不等式:①ab >0;② c a >d b ;③b c >a d .以其中两个作条件,余下的一个作结论,则能组 成多少个正确命题? 【解析】能组成3个正确命题.对不等式②作等价变形:c a >d b ?bc -ad ab >0. (1)由ab >0,bc >ad ?bc -ad ab >0,即①③?②; (2)由ab >0, bc -ad ab >0?bc -ad >0?bc >ad ,即①②?③; (3)由bc -ad >0, bc -ad ab >0?ab >0,即②③?①. 故可组成3个正确命题. 【例2】解关于x 的不等式mx 2+(m -2)x -2>0 (m ∈R ). 【解析】当m =0时,原不等式可化为-2x -2>0,即x <-1; 当m ≠0时,可分为两种情况: (1)m >0 时,方程mx 2+(m -2)x -2=0有两个根,x 1=-1,x 2=2 m . 所以不等式的解集为{x |x <-1或x >2 m }; (2)m <0时,原不等式可化为-mx 2+(2-m )x +2<0, 高中数学基本不等式的巧用 一.基本不等式 1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 22 2 ≥+ (2)若R b a ∈,,则2 2 2b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”) 2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2 (2)若* ,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=” ) (3)若* ,R b a ∈,则2 2?? ? ??+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x + ≥ (当且仅当1x =时取 “=”);若0x <,则1 2x x +≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x x x x +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当b a =时取“=”) 若0ab ≠,则 22-2a b a b a b b a b a b a +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=” ) 4.若R b a ∈,,则2 )2( 2 22b a b a +≤ +(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的 积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三取等” (3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用. 应用一:求最值 例1:求下列函数的值域 (1)y =3x 2 +12x 2 (2)y =x +1x 解:(1)y =3x 2 +12x 2 ≥2 3x 2 ·12x 2 = 6 ∴值域为[ 6 ,+∞) (2)当x >0时,y =x +1 x ≥2 x ·1 x =2; 当x <0时, y =x +1x = -(- x -1 x )≤-2 x ·1 x =-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞) 解题技巧: 技巧一:凑项 例1:已知5 4x < ,求函数14245 y x x =-+-的最大值。 解:因450x -<,所以首先要“调整”符号,又1 (42)45 x x --g 不是常数,所以对42x -要进行拆、凑项, 5,5404x x <∴->Q ,11425434554y x x x x ??∴=-+=--++ ?--? ?231≤-+= 当且仅当1 5454x x -= -,即1x =时,上式等号成立,故当1x =时,max 1y =。 不等式专题的几个常考点 考点一 用均值不等式求最值的类型及方法 一、几个重要的均值不等式 ①,、)(2 22 22 2 R b a b a ab ab b a ∈+≤?≥+当且仅当a = b 时,“=”号成立; ②, 、)(222 + ∈?? ? ??+≤?≥+R b a b a ab ab b a 当且仅当a = b 时,“=”号成立; ③,、、)(3 33 333 3 3 +∈++≤?≥++R c b a c b a abc abc c b a 当且仅当a = b = c 时,“=”号成立; ④)(333 3+ ∈?? ? ??++≤?≥++R c b a c b a abc abc c b a 、、 ,当且仅当a = b = c 时,“=”号成立. 注:① 注意运用均值不等式求最值时的条件:一“正”、二“定”、三“等”; ② 熟悉一个重要的不等式链:b a 112 +2a b +≤≤ 2 2 2b a +。 二、函数()(0)b f x ax a b x =+ >、图象及性质 (1)函数()0)(>+ =b a x b ax x f 、图象如图: (2)函数()0)(>+ =b a x b ax x f 、性质: ①值域:),2[]2,(+∞--∞ab ab ; ②单调递增区间:(,-∞ ,)+∞ ;单调递减区间:(0, ,[0). 三、用均值不等式求最值的常见类型 类型Ⅰ:求几个正数和的最小值。 例1、求函数2 1 (1)2(1) y x x x =+ >-的最小值。 利用均值不等式求几个正数和的最小值时,关键在于构造条件,使其积为常数。通常要通过添加常数、拆项(常常是拆底次的式子)等方式进行构造。 类型Ⅱ:求几个正数积的最大值。 例2、求下列函数的最大值: 专题 基本不等式 【一】基础知识 基本不等式:)0,0a b a b +≥>> (1)基本不等式成立的条件: ; (2)等号成立的条件:当且仅当 时取等号. 2.几个重要的不等式 (1)()24a b ab +≤(),a b R ∈;(2))+0,0a b a b ≥>>; 【二】例题分析 【模块1】“1”的巧妙替换 【例1】已知0,0x y >>,且34x y +=,则41x y +的最小值为 . 【变式1】已知0,0x y >>,且34x y +=,则4x x y +的最小值为 . 【变式2】(2013年天津)设2,0a b b +=>, 则 1||2||a a b +的最小值为 . 【例2】(2012河西)已知正实数,a b 满足 211a b +=,则2a b +的最小值为 . 【变式】已知正实数,a b 满足 211a b +=,则2a b ab ++的最小值为 . 【例3】已知0,0x y >>,且280x y xy +-=,则x y +的最小值为 . 【例4】已知正数,x y 满足21x y +=,则 8x y xy +的最小值为 . 【例5】已知0,0a b >>,若不等式 212m a b a b +≥+总能成立,则实数m 的最大值为 . 【例6】(2013年天津市第二次六校联考)()1,0by a b +=≠与圆221x y +=相交于,A B 两点,O 为坐标原点,且△AOB 为直角三角形,则 2212a b +的最小值为 . 【例7】(2012年南开二模)若直线()2200,0ax by a b -+=>>始终平分圆222410x y x y ++-+=的周长,则 11a b +的最小值为 . 【例8】设12,e e 分别为具有公共焦点12,F F 的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足 120PF PF ?=,则2 2214e e +的最小值为 【例9】已知0,0,lg 2lg 4lg 2x y x y >>+=,则11x y +的最小值是( ) A .6 B .5 C .3+ D . 【例10】已知函数()4141 x x f x -=+,若120,0x x >>,且()()121f x f x +=,则()12f x x +的最小值为 . 【高中数学】高考数学《不等式》解析(1) 一、选择题 1.设x ,y 满足10 2024x x y x y -≥?? -≤??+≤? ,向量()2,1a x =r ,()1,b m y =-r ,则满足a b ⊥r r 的实数m 的最小值为( ) A . 125 B .125 - C . 32 D .32 - 【答案】B 【解析】 【分析】 先根据平面向量垂直的坐标表示,得2m y x =-,根据约束条件画出可行域,再利用m 的几何意义求最值,只需求出直线2m y x =-过可行域内的点C 时,从而得到m 的最小值即可. 【详解】 解:不等式组表示的平面区域如图所示:因为()2,1a x =r ,()1,b m y =-r , 由a b ⊥r r 得20x m y +-=,∴当直线经过点C 时,m 有最小值, 由242x y x y +=??=?,得85 4 5x y ?=????=?? ,∴84,55C ?? ???, ∴416122555 m y x =-=-=-, 故选:B. 【点睛】 本题主要考查了平面向量共线(平行)的坐标表示,用平面区域二元一次不等式组,以及简单的转化思想和数形结合的思想,属于中档题.目标函数有唯一最优解是我们最常见的问题,这类问题一般要分三步:画出可行域、求出关键点、定出最优解. 2.已知二次函数2()f x ax bx c =++的导数为'()f x ,'(0)0f >,对于任意实数都有 ()0f x ≥,则 (1) '(0) f f 的最小值为( ) A .2 B . 52 C .3 D . 32 【答案】A 【解析】 ()2 2 00{,440 a f x ac b b a c >≥∴∴≥?=-≤Q 恒成立,,且0,0c a >> 又()()()2,00,1f x ax b f b f a b c =+∴'='=>++, ()( )11111120f a c f b b +∴=+≥+≥=+=' 当且仅当() () 120f a c f ='时,不等式取等号,故 的最小值为 3.在下列函数中,最小值是2的函数是( ) A .()1 f x x x =+ B .1cos 0cos 2y x x x π?? =+ << ??? C .( )2f x =D .()4 2x x f x e e =+ - 【答案】D 【解析】 【分析】 根据均值不等式和双勾函数依次计算每个选项的最小值得到答案. 【详解】 A. ()1 f x x x =+,()122f -=-<,A 错误; B. 1cos 0cos 2y x x x π?? =+<< ??? ,故()cos 0,1x ∈,2y >,B 错误; C. ( )2f x = = ,故( )3 f x ≥ ,C 错误; D. ( )4222x x f x e e =+-≥=,当4x x e e =,即ln 2x =时等号成立,D 正确. 故选:D . 【点睛】 本题考查了均值不等式,双勾函数求最值,意在考查学生的计算能力和应用能力. 高考数学专题练习:不等式与线性规划 1.若不等式(-2)n a -3n -1-(-2)n <0对任意正整数n 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A.? ? ???1,43 B.? ???? 12,43 C.? ? ???1,74 D.? ?? ??12,74 答案 D 解析 当n 为奇数时,要满足2n (1-a )<3n -1恒成立, 即1-a <13× ? ????32n 恒成立,只需1-a <13×? ????321,解得a >1 2; 当n 为偶数时,要满足2n (a -1)<3n -1恒成立, 即a -1<13× ? ????32n 恒成立,只需a -1<13×? ????322,解得a <7 4. 综上,12<a <7 4,故选D. 2.已知a >0,b >0,且a ≠1,b ≠1,若log a b >1,则( ) A.(a -1)(b -1)<0 B.(a -1)(a -b )>0 C.(b -1)(b -a )<0 D.(b -1)(b -a )>0 答案 D 解析 取a =2,b =4,则(a -1)(b -1)=3>0,排除A ;则(a -1)(a -b )=-2<0,排除B ;(b -1)(b -a )=6>0,排除C,故选D. 3.设函数f (x )=??? x 2-4x +6,x ≥0, x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是( ) A.(-3,1)∪(3,+∞) B.(-3,1)∪(2,+∞) C.(-1,1)∪(3,+∞) D.(-∞,-3)∪(1,3) 答案 A 解析 f (1)=3.由题意得??? x ≥0,x 2-4x +6>3或??? x <0, x +6>3, 解得-3 专题七 不等式 1.【2015高考四川,理9】如果函数()()()()21 281002 f x m x n x m n = -+-+≥≥, 在区间122?????? ,上单调递减,则mn 的最大值为( ) (A )16 (B )18 (C )25 (D )812 【答案】B 【解析】 2m ≠时,抛物线的对称轴为82n x m -=--.据题意,当2m >时,8 22 n m --≥-即212m n +≤ .26,182 m n mn +≤ ≤∴≤Q .由2m n =且212m n +=得3,6m n ==.当2m <时,抛物线开口向下,据题意得,81 22 n m -- ≤-即218m n +≤ .281 9,22 n m mn +≤ ≤∴≤Q .由2n m =且218m n +=得92m =>,故应舍去.要使得mn 取得最大值,应有218m n +=(2,8)m n <>.所以 (182)(1828)816mn n n =-<-??=,所以最大值为18.选B.. 【考点定位】函数与不等式的综合应用. 【名师点睛】首先弄清抛物线的开口方向和对称轴,结合所给单调区间找到m 、n 满足的条件,然后利用基本不等式求解.本题将函数的单调性与基本不等式结合考查,检测了学生综合运用知识解题的能力.在知识的交汇点命题,这是高考的一个方向,这类题往往以中高档题的形式出现. 2.【2015高考北京,理2】若x ,y 满足010x y x y x -?? +??? ≤, ≤,≥,则2z x y =+的最大值为( ) A .0 B .1 C . 3 2 D .2 【答案】D 【解析】如图,先画出可行域,由于2z x y = +,则11 22 y x z =- +,令0Z =,作直线1 2 y x =- ,在可行域中作平行线,得最优解(0,1),此时直线的截距最大,Z 取 第五部分:不等式专题(线性规划,一元二次不等式,基本不等式) 不等式是高中数学重要的知识,考试中涉及的考点也很多,从江苏目前的高中数学要求来说,除了不等式证 明以外,其他形式的考察还是很多的。就内容来说,这部分分为高一难度和高考难度;从题型上来说,包含:线性规划,基本不等式,解不等式,不等式恒(能)成立,还有一些转化为不等式问题的题型。 高一难度的不等式问题主要是线性规划,基本不等式的常规考察,解不等式(包含含参形式),涉及常规函数 的不等式恒(能)成立问题。 1、线性规划 (1)掌握好线性规划,首先需要知道,线性规划的考题特点:已知条件一般是一个不等式组或者一条曲线方程,问题一般是求解一个含有两个变量式子的范围、最值。所以,有的时候是要根据题目的条件形式和所求问题的形式,将所求解问题转化为线性规划问题。 比如:已知等差数列{}n a ,2,185≤≥a a ,则12a 的取值范围是 (2)线性规划性的常规考题相对简单一些,从问题来说有三个常见形式:(1)截距型:by ax +;(2)距离型: ()()2 2b y a x -+-;(3)斜率型: a x b y --;如果直接考这几个类型倒还好。 比如:已知y x ,满足条件?? ? ??≥≤-+≥00120y y x x ,则y x +2的最大值是 , ()()2212-+-y x 的最小 值是 , 3 +x y 的取值范围是 。 (3)有的时候会求解不等式组对应区域的面积等稍微活一点的题目。 比如: ① 已知),(b a P 满足不等式组?? ? ??≥++≤+≥-040202y x y x y x ,则P 所在区域的面积是 ② 已知y x ,满足条件??? ??≥≤-+≥00120y y x x ,使得y ax +取得最大值的点有无数个,则实数a 的值是 ③ 已知y x ,满足条件?? ? ??≥≤-+≥00120y y x x ,且y ax +在点(1,0)处取得最大值,则实数a 的范围是 (4)稍微难的是需要转化为这几个类型的的时候要能够看得出。 基本不等式 基本不等式知识 1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 22 2≥+ (2)若R b a ∈,,则2 22b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”) 2.(1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2 (2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=”) (3)若*,R b a ∈,则2 2??? ??+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x +≥ (当且仅当1x =时取“=”);若0x <,则12x x +≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 4.若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当b a =时取“=”) 5.若,,,+∈R c b a a b c c b a 3333≥++, 33abc c b a ≥++(当且仅当c b a ==时取等) 应用一 直接求最值 例1 求下列函数的值域 (1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1x (3)(理科)已知+∈R y x ,,且满足232x y =,则x y +的最小值为( ) A .1 B .2 C .6 D .4 (4)已知+∈R c b a ,,且满足132=++c b a ,则c b a 31211++的最小值为 (5)若b a ,是不相等的正数,b a y b a x +=+=,2 ,则y x ,的大小关系是 (6)若,0,0>>b a 且,72=++b a ab 则b a +的最小值是 技巧一 凑项 例1 已知54x <,求函数14245 y x x =-+-的最大值 1.函数y =log 2(x +1x -1 +5)(x >1)的最小值为( ) A .-3 B .3 C .4 D .-4 技巧二 凑系数 例2 当40< 新高考数学《不等式》练习题 一、选择题 1.设x ,y 满足10 2024x x y x y -≥?? -≤??+≤? ,向量()2,1a x =r ,()1,b m y =-r ,则满足a b ⊥r r 的实数m 的最小值为( ) A . 125 B .125 - C . 32 D .32 - 【答案】B 【解析】 【分析】 先根据平面向量垂直的坐标表示,得2m y x =-,根据约束条件画出可行域,再利用m 的几何意义求最值,只需求出直线2m y x =-过可行域内的点C 时,从而得到m 的最小值即可. 【详解】 解:不等式组表示的平面区域如图所示:因为()2,1a x =r ,()1,b m y =-r , 由a b ⊥r r 得20x m y +-=,∴当直线经过点C 时,m 有最小值, 由242x y x y +=??=?,得85 4 5x y ?=????=?? ,∴84,55C ?? ???, ∴416122555 m y x =-=-=-, 故选:B. 【点睛】 本题主要考查了平面向量共线(平行)的坐标表示,用平面区域二元一次不等式组,以及简单的转化思想和数形结合的思想,属于中档题.目标函数有唯一最优解是我们最常见的问题,这类问题一般要分三步:画出可行域、求出关键点、定出最优解. 2.已知等差数列{}n a 中,首项为1a (10a ≠),公差为d ,前n 项和为n S ,且满足 15150a S +=,则实数d 的取值范围是( ) A .[; B .(,-∞ C .) +∞ D .(,)-∞?+∞ 【答案】D 【解析】 【分析】 由等差数列的前n 项和公式转化条件得1 1322 a d a =--,再根据10a >、10a <两种情况分类,利用基本不等式即可得解. 【详解】 Q 数列{}n a 为等差数列, ∴15154 55102 a d d S a ?=+ =+,∴()151********a S a a d +++==, 由10a ≠可得 1 1322 a d a =--, 当10a > 时,1111332222a a d a a ??=--=-+≤-= ??? 1a 时等号成立; 当10a < 时,1 1322a d a =--≥= 1a =立; ∴实数d 的取值范围为(,)-∞?+∞. 故选:D. 【点睛】 本题考查了等差数列前n 项和公式与基本不等式的应用,考查了分类讨论思想,属于中档题. 3.已知关于x 的不等式()()2 22240m x m x -+-+>得解集为R ,则实数m 的取值范 围是( ) A .()2,6 B .()(),26,-∞+∞U C .(](),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】 高三复习专题:不等式证明 [设计思路] 从近几年的高考试题来看,有关不等式的试题基本上都是一道选择题或填空题和一道解答题,解答题一般是解不等式和证明不等式,纯粹本单元的试题分值逐渐减少,但在一些函数、数列、立体几何、解析几何和实际应用问题的试题中常涉及不等式的知识,在综合题的解题过程中处处分布着不等式的知识、方法和技巧,理科平均约9%,文科约7%。 证明不等式是理科考查的重点,不等式证明题历来难度大,区分度高,综合性强,创新不断,学生平时练习题与试题差距较大,所以教学时一方面要重视对基础知识、基本方法的复习,另一方面更要注重证明方法中蕴含的思想方法、技巧、技能在其他章节知识中的应用,强调知识的综合和知识的内在联系。 [历年高考试题回顾] [重点] 不等式证明方法的基本思想方法。 [难点] 不等式证明方法的综合应用。 [课时安排] 第一课时重在复习巩固几种常见的证明方法 第二课时重在培养学生的综合应用能力 [例题设计] 第一课时 揭示主题:这节课我们一起来复习不等式的证明方法, 不等式证明的常用方法有哪些? 不等式证明的方法有比较法,分析法,综合法,放缩法,反证法,换元法等等. 提出问题: 例1 已知在a,b,c∈R+,求证a2b+ab2+a2c+ac2+b2c+bc2≥6abc 学生活动:学生自主思考、分析、回忆、后讨论,最终解决问题。 解法1:比较法 a2b+ab2+a2c+ac2+b2c+bc2-6abc =a2b-2abc+bc2+ab2-2abc+ac2+a2c-2abc+b2c =b(a-c) 2+a(b-c) 2+c(a-b) 2 a,b,c∈R+ 且(a-c) 2≥0,(b-c) 2≥0,(a-b) 2≥0}→b(a-c) 2+a(b-c) 2+c(a-b) 2≥0 从而a2b+ab2+a2c+ac2+b2c+bc2≥6abc [知识总结] 比较法包括作差比较法和作商比较法两种,作差比较法是重中之重. 高三数学第二轮专题复习系列(6)——不等式 一、本章知识结构: 二、高考要求 (1)理解不等式的性质及其证明。 (2)掌握两个(不扩展到三个)正数的算术平均数不小于它们的几何平均数定理,并会简单应用。 (3)分析法、综合法、比较法证明简单的不等式。 (4)掌握某些简单不等式的解法。 (5)理解不等式|a|﹣|b| ≤|a+b|≤|a| +|b|。 三、热点分析 1.重视对基础知识的考查,设问方式不断创新.重点考查四种题型:解不等式,证明不等式,涉及不等式应用题,涉及不等式的综合题,所占比例远远高于在课时和知识点中的比例.重视基础知识的考查,常考常新,创意不断,设问方式不断创新,图表信息题,多选型填空题等情景新颖的题型受到命题者的青眯,值得引起我们的关注. 2.突出重点,综合考查,在知识与方法的交汇点处设计命题,在不等式问题中蕴含着丰富的函数思想,不等式又为研究函数提供了重要的工具,不等式与函数既是知识的结合点,又是数学知识与数学方法的交汇点,因而在历年高考题中始终是重中之重.在全面考查函数与不等式基础知识的同时,将不等式的重点知识以及其他知识有机结合,进行综合考查,强调知识的综合和知识的内在联系,加大数学思想方法的考查力度,是高考对不等式考查的又一新特点. 3.加大推理、论证能力的考查力度,充分体现由知识立意向能力立意转变的命题方向.由于代数推理没有几何图形作依托,因而更能检测出学生抽象思维能力的层次.这类代数推理问题常以高中代数的主体内容——函数、方程、不等式、数列及其交叉综合部分为知识背景,并与高等数学知识及思想方法相衔接,立意新颖,抽象程度高,有利于高考选拔功能的充分发挥.对不等式的考查更能体现出高观点、低设问、深入浅出的特点,考查容量之大、功能之多、能力要求之高,一直是高考的 2017-2018全国卷I -Ⅲ高考真题 数学 不等式选修专题 1.(2017全国卷I,文/理.23)(10分) [选修4—5:不等式选讲](10分) 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. 【答案解析】 解:(1)当1a =时,()24f x x x =-++,是开口向下,对称轴12 x = 的二次函数. ()211121121x x g x x x x x >??=++-=-??-<-?,,≤x ≤,, 当(1,)x ∈+∞时,令242x x x -++= ,解得x =()g x 在()1+∞, 上单调递增,()f x 在()1+∞,上单调递减 ∴此时()()f x g x ≥ 解集为1? ?? . 当[]11x ∈-, 时,()2g x =,()()12f x f -=≥. 当()1x ∈-∞-, 时,()g x 单调递减,()f x 单调递增,且()()112g f -=-=. 综上所述,()()f x g x ≥ 解集1?-??? . (2)依题意得:242x ax -++≥在[]11-, 恒成立. 即220x ax --≤在[]11-, 恒成立. 则只须()()2211201120 a a ?-?-??----??≤≤,解出:11a -≤≤. 故a 取值范围是[]11-, . 2.(2017全国卷Ⅱ,文/理.23)(10分) [选修4-5:不等式选讲](10分) 已知0a >,222ba b +==2.证明: (1)()22()4a b a b ++≥; (2)2a b +≤. 【答案解析】 3.(2017全国卷Ⅱ,文/理.23)(10分) [选修4—5:不等式选讲](10分) 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. 【答案解析】 解:(1)()|1||2|f x x x =+--可等价为()3,121,123,2--??=--<?? x f x x x x ≤≥.由()1f x ≥可得: ①当1-x ≤时显然不满足题意; ②当12x -<<时,211-x ≥,解得1x ≥; ③当2x ≥时,()31=f x ≥恒成立.综上,()1f x ≥的解集为{}|1x x ≥. (2)不等式()2-+f x x x m ≥等价为()2-+f x x x m ≥, 不等式选讲专题答案 1.(2020?全国1卷)已知函数()|31|2|1|f x x x =+--. (1)画出()y f x =的图像; (2)求不等式()(1)f x f x >+的解集. 2.(2020?全国2卷)已知函数2 ()|21|f x x a x a =-+-+. (1)当2a =时,求不等式()4f x 的解集; (2)若()4f x ,求a 的取值范围. 3.(2020?全国3卷)设a ,b ,c ∈R ,a +b +c =0,abc =1. (1)证明:ab +bc +ca <0; (2)用max {a ,b ,c }表示a ,b ,c 中的最大值,证明:max {a ,b ,c } 4.(2020?江苏卷)设x ∈R ,解不等式2|1|||4x x ++≤. 不等式选讲专题答案 1.(2020?全国1卷)已知函数()|31|2|1|f x x x =+--. (1)画出()y f x =的图像; (2)求不等式()(1)f x f x >+的解集. 【答案】(1)详解解析;(2)7,6? ?-∞- ??? . 【解析】(1)根据分段讨论法,即可写出函数()f x 的解析式,作出图象; (2)作出函数()1f x +的图象,根据图象即可解出. 【详解】(1)因为()3,1151,1313,3x x f x x x x x ??+≥??=--<??--≤-?? ,作出图象,如图所示: (2)将函数()f x 的图象向左平移1个单位,可得函数()1f x +的图象,如图所示: 由()3511x x --=+-,解得76x =-.所以不等式()(1)f x f x >+的解集为7,6??-∞- ?? ?. 【点睛】本题主要考查画分段函数的图象,以及利用图象解不等式,意在考查学生的数形结合能力,属于基础题. 2.(2020?全国2卷)已知函数2()|21|f x x a x a =-+-+. (1)当2a =时,求不等式()4f x 的解集; (2)若()4f x ,求a 的取值范围. 【答案】(1)32x x ? ≤??或112x ?≥??;(2)(][),13,-∞-+∞. 【解析】(1)分别在3x ≤、34x <<和4x ≥三种情况下解不等式求得结果; (2)利用绝对值三角不等式可得到()()2 1f x a ≥-,由此构造不等式求得结果. 【详解】(1)当2a =时, ()43f x x x =-+-. 当3x ≤时,()43724f x x x x =-+-=-≥,解得:3 2x ≤; 当34x <<时, ()4314f x x x =-+-=≥,无解; 2019届高考数学专题-不等式选讲-高考真题 解答题 1.(2018全国卷Ⅰ)[选修4–5:不等式选讲](10分) 已知()|1||1|f x x ax =+--. (1)当1a =时,求不等式()1f x >的解集; (2)若(0,1)x ∈时不等式()f x x >成立,求a 的取值范围. 2.(2018全国卷Ⅱ) [选修4-5:不等式选讲](10分) 设函数()5|||2|=-+--f x x a x . (1)当1a =时,求不等式()0≥f x 的解集; (2)若()1≤f x ,求a 的取值范围. 3.(2018全国卷Ⅲ) [选修4—5:不等式选讲](10分) 设函数()|21||1|f x x x =++-. (1)画出()y f x =的图像; (2)当[0,)x ∈+∞时,()f x ax b +≤,求a b +的最小值. 4.(2017新课标Ⅰ)已知函数2 ()4f x x ax =-++,()|1||1|g x x x =++-. (1)当1a =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. 5.(2017新课标Ⅱ)已知0a >,0b >,33 2a b +=,证明: (1)55()()4a b a b ++≥; (2)2a b +≤. 6.(2017新课标Ⅲ)已知函数()|1||2|f x x x =+--. (1)求不等式()1f x ≥的解集; (2)若不等式2()f x x x m -+≥的解集非空,求m 的取值范围. 小题精练:不等式(限时:60分钟) 1.(2013·高考辽宁卷)已知集合A ={x |0 2019届高考数学专题-不等式选讲-高考真题 解答题 1.(2018全国卷Ⅰ)[选修4–5:不等式选讲](10分) 已知()|1||1|f x x ax =+--. (1)当1a =时,求不等式()1f x >的解集; (2)若(0,1)x ∈时不等式()f x x >成立,求a 的取值范围. 2.(2018全国卷Ⅱ) [选修4-5:不等式选讲](10分) 设函数()5|||2|=-+--f x x a x . (1)当1a =时,求不等式()0≥f x 的解集; (2)若()1≤f x ,求a 的取值范围. 3.(2018全国卷Ⅲ) [选修4—5:不等式选讲](10分) 设函数()|21||1|f x x x =++-. (1)画出()y f x =的图像; (2)当[0,)x ∈+∞时,()f x ax b +≤,求a b +的最小值. 4.(2017新课标Ⅰ)已知函数2 ()4f x x ax =-++,()|1||1|g x x x =++-. (1)当1a =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. 5.(2017新课标Ⅱ)已知0a >,0b >,332a b +=,证明: (1)55()()4a b a b ++≥; (2)2a b +≤. 6.(2017新课标Ⅲ)已知函数()|1||2|f x x x =+--. (1)求不等式()1f x ≥的解集; (2)若不等式2 ()f x x x m -+≥的解集非空,求m 的取值范围. 高三数学专题复习-----不等式(一) 一 基础知识 (1)不等式的基本性质,(2)不等式常用证明方法,(3)均值定理及其应用 二 例题 1、已知a1 (D )a 2> b 2 2、若a >b >c , 则有( ) (A) ac >bc (B) | ac |>| bc | (C) ac 2>bc 2 (D) b(a -b)>c(a -b) 3、已知命题甲:ac高考不等式经典例题
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