内容正文:
专题02 等式与不等式(考点练+模拟练)
一、填空题
1.(2024·上海·高考真题)已知则不等式的解集为 .
2.(23-24高三下·上海·开学考试)不等式的解集是 .
3.(2023·上海普陀·模拟预测)不等式的解集是 .
4.(2024·上海·三模)已知集合,,则 .
5.(2024·上海静安·二模)在下列关于实数的四个不等式中,恒成立的是 .(请填入全部正确的序号)
①;②;③;④.
6.(2024·上海徐汇·二模)若正数满足,则的最小值为 .
7.(23-24高一上·四川成都·期末)已知,且,则的最小值为 .
8.(22-23高三上·上海黄浦·期中)设,且,则的最小值是 .
9.(23-24高三上·上海·期中)已知,,且,则的取值范围为 .
10.(2023·上海嘉定·一模)已知实数a、b满足,则的最小值为 .
11.(23-24高三上·上海·期中)已知正实数a,b满足,则的最小值为 .
12.(2023·上海嘉定·一模)函数 在 上的最大值和最小值的乘积为
13.(2024高三·上海·专题练习)已知实数,满足,且,那么的最小值是 .
14.(23-24高三下·上海浦东新·阶段练习)若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是 .
15.(23-24高三上·上海·期中)若存在,使得,则实数a的取值范围 .
16.(23-24高三下·上海·阶段练习)设,若关于的不等式的解集是区间的真子集,则的取值范围是 .
17.(23-24高三上·上海浦东新·期中)关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是 .
18.(23-24高三上·上海奉贤·阶段练习)已知关于x的一元二次函数.若的解集为,则实数的值分别是
19.(2023·上海黄浦·三模)关于x的不等式的解集是,则实数a的取值范围为 .
20.(22-23高三上·上海虹口·阶段练习)设,若存在唯一的m使得关于x的不等式组有解,则a的取值范围是 .
21.(23-24高三上·上海静安·阶段练习)已知函数,若对任意实数,关于x的不等式在区间上恒成立,则实数m的取值范围为 .
22.(23-24高二下·上海·期末)方程的解集为 .
23.(2023·上海宝山·一模)设,则方程的解集为
24.(23-24高一上·上海闵行·阶段练习)对任意实数,若不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
25.(23-24高一上·上海·期中)已知关于的不等式恰有3个整数解,则实数的取值范围是 .
26.(21-22高三上·上海黄浦·期中)当且仅当(其中)时,函数的图像在函数图像的下方,则的取值范围为 .
二、单选题
27.(23-24高三上·上海浦东新·期末)如果,则下列不等式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
28.(23-24高三下·上海·阶段练习)已知,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
29.(23-24高一上·上海·期中)已知:一元二次不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
30.(23-24高三上·上海黄浦·期中)若对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
31.(22-23高三上·上海浦东新·期中)设,,若是的充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
32.(23-24高三上·上海普陀·期末)已知都是实数,实数满足,实数满足,判断以下哪个选项正确( )
A.对任意的实数、,恒有成立 B.若,则
C.若,则, D.不存在实数、,使得
33.(23-24高三上·上海黄浦·期中)若实数满足,则必有( )
A. B. C. D.
34.(23-24高一上·上海嘉定·期中)对任意给定的实数a,b,有,且等号当且仅当( )成立.
A. B. C. D.
35.(2021·高三下·七宝中学·第一次模拟)关于的方程有三个不同的实根,则的最小值为( )
A. B. C. D.0
三、解答题
36.(21-22高三上·上海浦东新·阶段练习)(1)若关于的不等式的解集为,求实数的值;
(2)若,解关于的不等式.
37.(2021·上海闵行·模拟预测)已知,,.
(1)当时,解关于的不等式;
(2)若存在,使得成立,求实数的取值范围.
38.(23-24高三上·上海静安·阶段练习)小明今年1月1日用24万购进一辆汽车,每天下午跑滴滴出租车,经估计,每年可有16万元的总收入,已知使用x年(x∈N)所需的各种费用(维修、保险、耗油等)总计为 万元(今年为第一年)
(1)该出租车第几年开始盈利(总收入超出总支出)?
(2)该车若干年后有两种处理方案;
①当盈利总额达到最大值时,以1万元价格卖出;
②当年平均盈利达到最大值时,以8万元卖出.
试问哪一种方案较为合算?请说明理由.
39.(2022·上海静安·一模)某学校对面有一块空地要围建成一个面积为的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(旧墙需要整修),其它三面围墙要新建,在旧墙对面的新墙上要留一个宽度为的进出口,如图所示.已知旧墙的整修费用为45元/m,新建墙的造价为180元/m,建宽的进出口需2360元的单独费用,设利用的旧墙的长度为x(单位:m),设修建此矩形场地围墙的总费用(含建进出口的费用)为y(单位:元).
(1)将y表示为x的函数;
(2)试确定x,使修建此矩形场地围墙的总费用(含建进出口的费用)最少,并求出最少总费用.
40.(21-22高三上·上海嘉定·期中)已知关于的不等式的解集为,不等式的解集为.
(1)若,求实数的值和解集.
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
41.(19-20高二下·上海浦东新·期末)若实数、、满足,则称比远离.
(1)若比远离1且,求实数的取值范围;
(2)设,其中,求证:比更远离;
(3)若,试问:与哪一个更远离,并说明理由.
一、填空题
1.(2021·上海金山·二模)不等式≥0的解集为 .
2.(2024·上海奉贤·三模)若,则有最大值为 .
3.(2023·上海浦东新·模拟预测)设关于的不等式的解集为,则 .
4.(2024·上海奉贤·二模)某商品的成本与产量之间满足关系式,定义平均成本,其中,假设,当产量等于 时,平均成本最少.
5.(2023·上海徐汇·一模)若实数满足,则的最小值为 .
6.(2023·上海嘉定·一模)已知,若关于的方程解集为,则的值为 .
7.(2021·上海青浦·三模)若正实数满足,则的最小值为 .
8.(2023·上海虹口·三模)若关于x的不等式的解集,则实数的取值范围是 .
9.(2023·上海长宁·二模)若对任意,均有,则实数a的取值范围为 .
10.(2022·上海普陀·一模)设二次函数,若函数的值域为,且,则的取值范围为 .
二、单选题
11.(2024·上海杨浦·二模)已知实数,,,满足:,则下列不等式一定正确的是( )
A. B. C. D.
12.(2023·上海闵行·一模)下列不等式中,解集为的是( )
A. B.
C. D.
13.(2023·上海静安·一模)若实数x,y满足,则( )成立.
A. B.
C. D..
14.(2021·上海松江·二模)已知实数、满足,有结论:①若,,则有最大值;②若,,则有最小值;正确的判断是( )
A.①成立,②成立 B.①不成立,②不成立
C.①成立,②不成立 D.①不成立,②成立
三、解答题
15.(2019·上海杨浦·二模)上海地铁四通八达,给市民出行带来便利,已知某条线路运行时,地铁的发车时间间隔(单位:分钟)满足:,经测算,地铁载客量与发车时间间隔满足其中.
(1)请求出的值,并说明的实际意义;
(2)若该线路每分钟的净收益为(元),问当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大?并求最大净收益.
16.(2019·上海松江·二模)国内某知名企业为适应发展的需要,计划加大对研发的投入,据了解,该企业原有100名技术人员,年人均投入万元,现把原有技术人员分成两部分:技术人员和研发人员,其中技术人员名(且),调整后研发人员的年人均投入增加%,技术人员的年人均投入调整为万元.
(1)要使这名研发人员的年总投入恰好与调整前100名技术人员的年总投入相同,求调整后的技术人员的人数;
(2)是否存在这样的实数,使得调整后,在技术人员的年人均投入不减少的情况下,研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入?若存在,求出的范围,若不存在,说明理由.
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专题02 等式与不等式(考点练+模拟练)
一、填空题
1.(2024·上海·高考真题)已知则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】求出方程的解后可求不等式的解集.
【解析】方程的解为或,
故不等式的解集为,
故答案为:.
2.(23-24高三下·上海·开学考试)不等式的解集是 .
【答案】或
【分析】由已知结合分式不等式的求法即可求解.
【解析】由,可得,
即,
解得或.
故答案为:或.
3.(2023·上海普陀·模拟预测)不等式的解集是 .
【答案】
【分析】把分式不等式转化为,从而可解不等式.
【解析】因为,所以,解得或,
所以不等式的解集是.
故答案为:
4.(2024·上海·三模)已知集合,,则 .
【答案】
【分析】首先解绝对值不等式与分式不等式求出集合、,再根据交集的定义计算可得.
【解析】由,即,解得,
所以,
由,即,等价于,解得或,
所以,
所以.
故答案为:
5.(2024·上海静安·二模)在下列关于实数的四个不等式中,恒成立的是 .(请填入全部正确的序号)
①;②;③;④.
【答案】②③④
【分析】取特值可判断①;作差法可判断②④;要证即证可判断③.
【解析】对于①,取,故①错误;
对于②,,故②正确;
对于③,当,要证,即证,
即,即证,
而恒成立,
当时,,所以,故③正确.
对于④,,所以,故④正确.
故答案为:②③④.
6.(2024·上海徐汇·二模)若正数满足,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】根据基本不等式求解.
【解析】由已知,当且仅当,即时等号成立,故所求最小值是.
故答案为:.
7.(23-24高一上·四川成都·期末)已知,且,则的最小值为 .
【答案】
【分析】利用“1”的代换,结合基本不等式求解.
【解析】解:因为,且,
所以,
当且仅当时取等号,
所以的最小值为,
故答案为:
8.(22-23高三上·上海黄浦·期中)设,且,则的最小值是 .
【答案】
【分析】由,得,利用基本不等式可求得其最小值.
【解析】因为,
所以
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值是,
故答案为:.
9.(23-24高三上·上海·期中)已知,,且,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据条件,利用重要不等式即可求出,从而得出结果.
【解析】因为,当且仅当时取等号,
所以,
故答案为:.
10.(2023·上海嘉定·一模)已知实数a、b满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】运用基本不等式进行求解即可.
【解析】由且且a、b异号,
由,
所以,
当且仅当时取等号,
即当或时取等号,
故答案为:
11.(23-24高三上·上海·期中)已知正实数a,b满足,则的最小值为 .
【答案】36
【分析】将原式转化变形,利用基本不等式求解得结果.
【解析】,,,
,当且仅当即,时等号成立,
所以原式的最小值为36.
故答案为:36.
12.(2023·上海嘉定·一模)函数 在 上的最大值和最小值的乘积为
【答案】/
【分析】令,化简,令,利用对勾函数的性质求解最值即可.
【解析】令,,∵,∴,
∴,
令,
由对勾函数的性质可知,函数在上为减函数,在上为增函数,
∵,
∴
∴函数 在 上的最大值和最小值分别为,
∴函数 在 上的最大值和最小值的乘积为.
故答案为:.
13.(2024高三·上海·专题练习)已知实数,满足,且,那么的最小值是 .
【答案】10
【分析】利用基本不等式求解.
【解析】实数,满足,且
∴,
∴
当且仅当,即时取等号.
故答案为:10.
14.(23-24高三下·上海浦东新·阶段练习)若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据一元二次不等式解集的性质进行求解即可.
【解析】当时,不等式为,显然不符合题意;
当时,因为关于的不等式的解集为,
所以有,
所以实数的取值范围是,
故答案为:
15.(23-24高三上·上海·期中)若存在,使得,则实数a的取值范围 .
【答案】
【分析】根据给定的不等式分离参数,利用基本不等式求出最小值即得.
【解析】当时,,显然,当且仅当取等号,
由存在,使得,得,
所以实数a的取值范围是.
故答案为:
16.(23-24高三下·上海·阶段练习)设,若关于的不等式的解集是区间的真子集,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】
解一元二次不等式结合真子集的概念即可得解.
【解析】
因为,所以,
又不等式的解集是区间的真子集,则.
故答案为:.
17.(23-24高三上·上海浦东新·期中)关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】由绝对值的几何意义可得,根据不等式的解集为R可知不等式在R上恒成立,则,解之即可求解.
【解析】令,得,
由绝对值的几何意义知,
表示数轴上的数2对应的点到原点的距离与数a对应的点到原点的距离之和,
则,
即的最小值为,又不等式的解集为R,
所以不等式在R上恒成立,
有,
当时,显然成立,
当时,有,解得,
即实数a的取值范围为.
故答案为:
18.(23-24高三上·上海奉贤·阶段练习)已知关于x的一元二次函数.若的解集为,则实数的值分别是
【答案】
【分析】根据一元二次不等式的解集与系数的关系求解即可;
【解析】因为,的解集为,
所以与1是方程的两个实数根,且,
则由韦达定理可知:,则,.
故答案为:.
19.(2023·上海黄浦·三模)关于x的不等式的解集是,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【分析】构造,利用函数的性质,将问题转化成在上恒成立,再通过分离常转化成求函数的最值即可求出结果.
【解析】因为关于x的不等式的解集是,所以在上恒成立,
令,易知为偶函数,所以在上恒成立,即在上恒成立,
所以,当时,由,得到,
当时,由,得到,又因为,当且仅当时取等号,所以,
综上,实数的取值范围为.
故答案为:.
20.(22-23高三上·上海虹口·阶段练习)设,若存在唯一的m使得关于x的不等式组有解,则a的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,确定m的最小值,再由函数不等式有解得当时不等式组有解,当时不等式组无解,求出a的范围作答.
【解析】依题意,,由不等式有解知,,而,因此,
因存在唯一的m使得关于x的不等式组有解,
则当且仅当时,不等式组有解,且当时不等式组无解,
由有解得有解,于是得,解得,
由无解得无解,于是得,解得,因此,
所以a的取值范围是.
故答案为:
【点睛】结论点睛:函数的定义区间为,若,使得成立,则;若,使得成立,则.
21.(23-24高三上·上海静安·阶段练习)已知函数,若对任意实数,关于x的不等式在区间上恒成立,则实数m的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据对勾函数的单调性可得,时,从而由得恒成立,由题意得对任意实数恒成立,即可求解.
【解析】∵对勾函数在上单调递减,在上单调递增,
,
∴时,,即,
∵,则,
由得,即恒成立,
由题意得,对任意实数恒成立,
则,得,
则实数m的取值范围为.
故答案为:.
22.(23-24高二下·上海·期末)方程的解集为 .
【答案】
【分析】由绝对值三角不等式得到答案.
【解析】,当且仅当时,等号成立,
即,
所以的解集为.
故答案为:
23.(2023·上海宝山·一模)设,则方程的解集为
【答案】
【分析】分区间讨论,去掉绝对值号即可得解.
【解析】当时,原方程可得,解得,
又,故方程的解为;
当时,原方程可得,解得,故无解;
当时,原方程可得,解得;
当时,原方程可得,解得,所以.
综上,方程的解集为.
故答案为:
24.(23-24高一上·上海闵行·阶段练习)对任意实数,若不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】首先若满足不等式恒成立,即,利用绝对值三角不等式求最小值,最后解不等式求的取值范围.
【解析】,
若满足不等式对于任意实数x恒成立,
即 ,即或 ,
解得:.
故答案为:.
25.(23-24高一上·上海·期中)已知关于的不等式恰有3个整数解,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】先求解含绝对值的不等式,再结合恰有3个整数解可得不等式组,解不等式组可得答案.
【解析】因为,所以,即,
由于不等式恰有3个整数解,则这三个整数解分别是2,3,4,
所以,解得,
故答案为:.
26.(21-22高三上·上海黄浦·期中)当且仅当(其中)时,函数的图像在函数图像的下方,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】取,得到时,与相切,然后时,得到,然后根据的范围,进一步求得,最后进行计算即可.
【解析】取,则,当时,
所以可知与相切
当时,可得
所以或(舍,因为为此值时,当时图象不在图象下方)
由,当时,
令,
设两根分别为,
所以
当时,
令
所以
所以
又,所以
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题关键在于对的取值以及分别用来表示.
二、单选题
27.(23-24高三上·上海浦东新·期末)如果,则下列不等式中一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据不等式的性质并结合特殊值法,即可逐项判断.
【解析】对A、B:由,不妨设,,则,,故A、B项错误;
对于C:由,所以,故C项错误;
对于D:由,所以,故D项正确.
故选:D.
28.(23-24高三下·上海·阶段练习)已知,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】
结合基本不等式,利用充分条件、必要条件的概念判断即可.
【解析】当时,有成立,
反之,当时,有,不满足;
综上,“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
29.(23-24高一上·上海·期中)已知:一元二次不等式的解集为,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据一元二次不等式与对应方程的关系,利用根与系数的关系,求解对应系数的关系,代入所求的不等式求解即可.
【解析】一元二次不等式的解集为,
所以,且,是对应方程的两个实数根.
所以解得,,其中,
不等式化为,即.
解得或,因此所求不等式的解集为.
故选:B
30.(23-24高三上·上海黄浦·期中)若对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意分析可得原题意等价于对任意的,不等式恒成立,结合基本不等式运算求解.
【解析】因为,且,整理得,
所以原题意等价于对任意的,不等式恒成立,
又因为,当且仅当,即时,等号成立,
所以.
故选:A.
31.(22-23高三上·上海浦东新·期中)设,,若是的充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解分式不等式得,由是的充分条件等价于包含,根据包含关系列不等式求解即可
【解析】,解得或,由是的充分条件,则有.
故选:C
32.(23-24高三上·上海普陀·期末)已知都是实数,实数满足,实数满足,判断以下哪个选项正确( )
A.对任意的实数、,恒有成立 B.若,则
C.若,则, D.不存在实数、,使得
【答案】A
【分析】利用绝对值三角不等式可判断A选项;绝对值三角不等式成立的条件可判断BC选项;取可判断D选项.
【解析】对于A选项,由绝对值三角不等式可得,
当且仅当时,等号成立,A对;
对于B选项,由A选项可知,当时,,即,
则不一定成立,B错;
对于C选项,由A选项可知,当时,,即,
则,不一定成立,C错;
对于D选项,取,则,D错.
故选:A.
33.(23-24高三上·上海黄浦·期中)若实数满足,则必有( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】选项A利用基本不等式可判断正误;选项B用特殊值法代入,令可求;选项C用特殊值法代入,令可求;选项D用基本不等式分析即可.
【解析】对于A,,整理可得,当且仅当取等号,故A错误;
对于B,因为,设,
则方程变为,解得,
所以,故B错误;
对于C,当时,代入等式成立,但,
故C错误;
对于D,由可得,
整理可得,当且仅当时取等号;所以,
因为,所以,故D正确;
故选:D
34.(23-24高一上·上海嘉定·期中)对任意给定的实数a,b,有,且等号当且仅当( )成立.
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据取等号时的等式分析出之间的关系,然后再逐项分析选项是否与所得到的之间的关系等价即可.
【解析】当不等式取等号时有,
所以,所以,
所以,所以,
所以或,
对于A:等价于或,不满足;
对于B:等价于或,不满足;
对于C:等价于或,不满足;
对于D:等价于或,即为或,满足;
故选:D.
35.(2021·高三下·七宝中学·第一次模拟)关于的方程有三个不同的实根,则的最小值为( )
A. B. C. D.0
【答案】A
【解析】首先去绝对值,问题转化为或,有三个实数根,当时,画出函数的图象,利用数形结合求得,再代入求的最小值.
【解析】由条件可知,方程化简为或,
当时,,
如图,若方程有三个不同的实根,则与直线和共有3个交点,画出函数的图象,
当时,,,得,解得:,或(舍),
,,
当时,取得最小值,
当时,,
综上可知的最小值是.
故选:A
【点睛】方法点睛:本题考查根据方程实数根的个数求参数的取值范围,一般可采用1.直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后观察求解,此时需要根据零点个数合理寻找“临界”情况,特别注意边界值的取舍.
三、解答题
36.(21-22高三上·上海浦东新·阶段练习)(1)若关于的不等式的解集为,求实数的值;
(2)若,解关于的不等式.
【答案】(1);(2)答案见解析
【分析】(1)由二次不等式的解集,利用韦达定理求解系数;
(2)分类讨论二次不等式的解.
【解析】(1)由题意得的两根为和1,所以,解得;
(2)由得,即,
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为.
37.(2021·上海闵行·模拟预测)已知,,.
(1)当时,解关于的不等式;
(2)若存在,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据解一元二次不等式的方法进行求解即可;
(2)根据二次函数的性质分类讨论进行求解即可.
【解析】(1),
当时,由,
所以不等式的解集为
(2),该函数的对称轴为,
当时,,不存在实数,使得成立;
当时,函数在上单调递增,显然在上也单调递增,而,所以当时,,故不存在,使得成立;
当时,因为函数在上单调递增,所以在时也单调递增,而
,所以此时不成立;
当时,即时,要想在有解,只需,或,而,
因此,
当时,即时,要想在有解,只需
,即,
综上所述:实数的取值范围为.
38.(23-24高三上·上海静安·阶段练习)小明今年1月1日用24万购进一辆汽车,每天下午跑滴滴出租车,经估计,每年可有16万元的总收入,已知使用x年(x∈N)所需的各种费用(维修、保险、耗油等)总计为 万元(今年为第一年)
(1)该出租车第几年开始盈利(总收入超出总支出)?
(2)该车若干年后有两种处理方案;
①当盈利总额达到最大值时,以1万元价格卖出;
②当年平均盈利达到最大值时,以8万元卖出.
试问哪一种方案较为合算?请说明理由.
【答案】(1)第三年
(2)方案②合算,理由见解析
【分析】(1)用每年得总收入减去,使用x年(x∈N)的总费用即可得到每年的盈利.
(2)分析两种方案下①总额最大时的情况,②平均盈利打到最大时的情况,进行比较即可.
【解析】(1)由题意可得总收入
令解得又
该出租车第三年开始盈利;
(2)① 总收入
当时,盈利总额达到最大值25,
此时将车以1万元价格卖出,得到7年时间共盈利26万;
②年平均利润,
当且仅当
即.90时等号成立,
但又
故年平均利润最大值为4.2,此时5年总利润
明显方案②总利润高,时间少,
故方案②合算.
39.(2022·上海静安·一模)某学校对面有一块空地要围建成一个面积为的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(旧墙需要整修),其它三面围墙要新建,在旧墙对面的新墙上要留一个宽度为的进出口,如图所示.已知旧墙的整修费用为45元/m,新建墙的造价为180元/m,建宽的进出口需2360元的单独费用,设利用的旧墙的长度为x(单位:m),设修建此矩形场地围墙的总费用(含建进出口的费用)为y(单位:元).
(1)将y表示为x的函数;
(2)试确定x,使修建此矩形场地围墙的总费用(含建进出口的费用)最少,并求出最少总费用.
【答案】(1)
(2)x=24,12800
【分析】(1)设矩形的另一边长为am,根据旧墙的整修费用为45元/m,新建墙的造价为180元/m,建宽的进出口需2360元的单独费用,且面积为求解;
(2)由(1)得到,利用基本不等式求解.
【解析】(1)解:设矩形的另一边长为am,
则,
,
因为,
所以,
则;
(2)由(1)知:,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
此时最少总费用为12800元.
40.(21-22高三上·上海嘉定·期中)已知关于的不等式的解集为,不等式的解集为.
(1)若,求实数的值和解集.
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1),解集为.
(2)
【分析】(1)由题设,再由解集求a的值,应用公式法求绝对值不等式的解集即可.
(2)讨论参数a求的解集,由已知可得,由(1)及所得解集确定的取值范围.
【解析】(1)由,则,要使,
∴,可得.
由,则,可得,
∴解集为.
(2)由(1):,
当,即时,则或;
当,即时,则;
当,即时,则或;
当时,则 ;
当,即时,则;
∴要使“”是“”的充分不必要条件,即,又为,
综上,满足要求.
41.(19-20高二下·上海浦东新·期末)若实数、、满足,则称比远离.
(1)若比远离1且,求实数的取值范围;
(2)设,其中,求证:比更远离;
(3)若,试问:与哪一个更远离,并说明理由.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3)比更远离.理由见解析.
【分析】(1)由题意利用已知条件消去y,得到,两边平方即得;
(2)利用分析法证明即可;
(3)结合基本不等式的变形,可将为题转化为研究的正负问题,然后根据绝对值的意义分类讨论,并结合消元思想,配方法可以得到结论.
【解析】(1)由题意,,∵,∴,即,
两边平方,得;
(2)即证,即证,
∵,∴,即证,即证(*),
∵,∴,
∴,(*)成立,即比更远离;
(3)∵,∴,
从而,
①时,
,
即;
②时,
,
即;
综上,,即比更远离.
【点睛】本题考查含有绝对值的不等式的求解与证明,作差法比较大小,涉及消元思想和配方法,基本不等式的灵活应用,分析法证明不等式,分类讨论思想,属中高档题,难度较大.
一、填空题
1.(2021·上海金山·二模)不等式≥0的解集为 .
【答案】;
【分析】把分式不等式转化整式不等式,再利用一元二次不等式的结论求解.
【解析】.
故答案为:.
2.(2024·上海奉贤·三模)若,则有最大值为 .
【答案】/0.25
【分析】根据基本不等式即可求解.
【解析】因为,显然当时,取得最大值,所以,
当且仅当时等号成立,所以,
所以有最大值为.
故答案为:.
3.(2023·上海浦东新·模拟预测)设关于的不等式的解集为,则 .
【答案】
【分析】根据一元二次不等式与方程的关系求解.
【解析】因为关于的不等式的解集为,
所以一元二次方程的两个根为,
所以根据韦达定理可得,解得,
所以,
故答案为: .
4.(2024·上海奉贤·二模)某商品的成本与产量之间满足关系式,定义平均成本,其中,假设,当产量等于 时,平均成本最少.
【答案】
【分析】根据条件得到,再利用基本不等式,即可求出结果.
【解析】由题知,
当且仅当,即时取等号,
故答案为:.
5.(2023·上海徐汇·一模)若实数满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】
利用基本不等式计算即可.
【解析】由,
当且仅当时取得最小值,即的最小值为2.
故答案为:2
6.(2023·上海嘉定·一模)已知,若关于的方程解集为,则的值为 .
【答案】
【分析】结合题意,先令方程等号左右两边的常数项相等,求出,验证后得到答案.
【解析】的解集为R,
先令等号左右两边的常数项相等,即,解得:,
将代入方程可得:,解集为R,满足要求.
故答案为:2
7.(2021·上海青浦·三模)若正实数满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】由可得,将它们替换目标式中的、,应用基本不等式求最小值即可.
【解析】由题设知:,即,又且,
∴,
当且仅当时等号成立.
故答案为:.
8.(2023·上海虹口·三模)若关于x的不等式的解集,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】不等式转换为对任意的,都有不等式恒成立,则按照绝对值不等式即可求得实数的取值范围.
【解析】关于x的不等式的解集,则对任意的,都有不等式恒成立
此时,故原不等式化为,故,
则对任意的成立,故实数的取值范围是.
故答案为:.
9.(2023·上海长宁·二模)若对任意,均有,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【分析】由绝对值三角不等式可得在恒成立,即有或在恒成立,分别求解即可得答案.
【解析】解:因为在绝对值三角不等式中,当同号时有,
又因为,
所以在恒成立,
所以或在恒成立,
即有或在恒成立,
由,解得,
由,解得,
综上所述实数a的取值范围为.
故答案为:
10.(2022·上海普陀·一模)设二次函数,若函数的值域为,且,则的取值范围为 .
【答案】[1,13]
【分析】根据二次函数的性质和已知条件得到m与n的关系,化简后利用不等式即可求出其范围.
【解析】二次函数f(x)对称轴为,
∵f(x)值域为,
∴且,n>0.
,
∵
====
∴,,
∴∈[1,13].
故答案为:[1,13].
二、单选题
11.(2024·上海杨浦·二模)已知实数,,,满足:,则下列不等式一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】举例说明判断ABD;利用不等式的性质推理判断C.
【解析】对于ABD,取,满足,
显然,,,ABD错误;
对于C,,则,C正确.
故选:C
12.(2023·上海闵行·一模)下列不等式中,解集为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】对于ABD,举反例排除即可;
对于C,利用分式不等式的解法求解即可.
【解析】对于A,令,则,满足,所以其解集不为,故A错误;
对于B,令,则,满足,所以其解集不为,故B错误;
对于D,令,则,满足,所以其解集不为,故D错误;
对于C,由得,
即,解得,故其解集为,故C正确.
故选:C.
13.(2023·上海静安·一模)若实数x,y满足,则( )成立.
A. B.
C. D..
【答案】B
【分析】运用基本不等式,对条件代数式变形,逐项求解.
【解析】由 和基本不等式 (当 时等号成立),
,当 时,有 ,当 时, ,A错误;
由 (当 同号时等号成立)得: ,
,B正确;
, (当 时等号成立) ,
,C,D错误;
故选:B.
14.(2021·上海松江·二模)已知实数、满足,有结论:①若,,则有最大值;②若,,则有最小值;正确的判断是( )
A.①成立,②成立 B.①不成立,②不成立
C.①成立,②不成立 D.①不成立,②成立
【答案】C
【分析】由已知结合基本不等式及其应用条件分别检验①②即可判断.
【解析】解:因为,
所以,
①,,,当且时取等号,
所以,
解得,即取到最大值2;①正确;
②,,
当时,,
当且仅当时取等号,此时不符合,不满足题意;
当时,,
当且仅当时取等号,此时
此时取得最大值,没有最小值,②错误.
故选:C.
【点睛】方法点睛:在用基本不等式求最值时,应具备三个条件:一正二定三相等.①一正:关系式中,各项均为正数;②二定:关系式中,含变量的各项的和或积必须有一个为定值;③三相等:含变量的各项均相等,取得最值.
三、解答题
15.(2019·上海杨浦·二模)上海地铁四通八达,给市民出行带来便利,已知某条线路运行时,地铁的发车时间间隔(单位:分钟)满足:,经测算,地铁载客量与发车时间间隔满足其中.
(1)请求出的值,并说明的实际意义;
(2)若该线路每分钟的净收益为(元),问当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大?并求最大净收益.
【答案】(1)950;发车间隔为5,载客量为950;(2),.
【分析】(1)根据分段函数性质直接代入求解即可;
(2)分段计算净收益,并求最值,比较大小.
【解析】(1),
的实际意义是:当地铁的发车时间隔为5分钟时,地铁载客量为950;
(2)当时,,
当且仅当时,等号成立;
当时,,
当且仅当时,等号成立;
故当发车时间间隔为6分钟时,该线路每分钟的净收益最大,最大净收益为120元.
【点睛】(1)很多实际问题中,变量间的关系不能用一个关系式给出,这时就需要构建分段函数模型.
(2)求函数最值常利用基本不等式法、导数法、函数的单调性等方法.在求分段函数的最值时,应先求每一段上的最值,然后比较得最大值、最小值.
16.(2019·上海松江·二模)国内某知名企业为适应发展的需要,计划加大对研发的投入,据了解,该企业原有100名技术人员,年人均投入万元,现把原有技术人员分成两部分:技术人员和研发人员,其中技术人员名(且),调整后研发人员的年人均投入增加%,技术人员的年人均投入调整为万元.
(1)要使这名研发人员的年总投入恰好与调整前100名技术人员的年总投入相同,求调整后的技术人员的人数;
(2)是否存在这样的实数,使得调整后,在技术人员的年人均投入不减少的情况下,研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入?若存在,求出的范围,若不存在,说明理由.
【答案】(1)人;(2)存在,的范围为,详见解析
【分析】(1)根据题意列式,并求解即可;
(2)需满足两个不等关系:①技术人员的年人均投入不减少②研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入,列出不等式求解即可
【解析】(1)由题,可列方程为:,则,
故调整后的技术人员的人数为50
(2)存在, 的范围为
由题,,则在且上恒成立,,当且仅当即时取等,
又即,设,则在且上为增函数,但时,取得最大值为
综上, 的范围为
【点睛】本题考查不等关系的应用,考查最值问题,分析题意,列出(不)等式是解题关键
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