内容正文:
专题强化05:一元二次函数、方程和不等式 题型归纳
【知识网络】
【题型归纳】
· 题型一、不等式性质的应用
· 题型二、解不等式(不含参)
· 题型三、解含参的不等式
· 题型四、一元二次不等式恒(能)成立问题
· 题型五、一元二次不等式在某区间有解问题
· 题型六、基本不等式
· 题型七、基本不等式证明或比较大小问题
· 题型八、一元二次不等式和基本不等式的实际应用
【题型归纳】
题型一、不等式性质的应用
1.(24-25高三上·甘肃兰州)下列命题中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,,则
2.(2024高一上·山东·专题练习)已知 ,则下列结论错误的是( )
A.的取值范围为 B.的取值范围为
C.的取值范围为 D.取值范围为
3.(23-24高一上·贵州)下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
题型二、解不等式(不含参)
4.(24-25高一上·陕西咸阳)解下列不等式:
(1); (2); (3).
5.(2025高三·全国·专题练习)解下列关于x的不等式:
(1); (2);
(3); (4);
(5); (6);
(7); (8);
(9); (10).
6.(2025高三·全国·专题练习)求解下列不等式的解集:
(1); (2);
(3); (4);
(5). (6);
(7); (8);
(9).
题型三、解含参的不等式
7.(24-25高一上·上海)解关于的不等式:.
8.(24-25高一上·上海·假期作业)解关于的不等式:
(1); (2).
9.(24-25高一上·上海·随堂练习)解下列关于的不等式:
(1); (2).
题型四、一元二次不等式恒(能)成立问题
10.(24-25高一上·全国)已知“,不等式恒成立”,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
11.(23-24高一上·江苏南通·阶段练习)若,使得成立是真命题,则实数的最大值为( )
A. B. C.4 D.
12.(23-24高一上·贵州铜仁·期末)当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型五、一元二次不等式在某区间有解问题
13.(23-24高二上·浙江·期中)若关于x的不等式在上有解,则实数m的最小值为( )
A.9 B.5 C.6 D.
14.(23-24高一上·山东聊城·阶段练习)若存在,使不等式成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
15.(22-23高一上·江苏盐城·期末)若命题“,”为假命题,则实数可取的最小整数值是( )
A. B.0 C.1 D.3
题型六、基本不等式
16.(24-25高一上·上海)
(1)若,且,
求:(i)的最小值;
(ii)的最小值.
(2)求的最小值.
17.(24-25高一上·江苏·开学考试)(1)求函数的最大值;
(2)求函数的最小值;
(3)若,且,求的最小值.
18.(24-25高一上·全国·课堂例题)(1)已知,求的最小值;
(2)已知,求的最大值.
(3)已知,求的最大值.
题型七、基本不等式证明或比较大小问题
19.(24-25高一上·上海·期中)已知a、b、c、,证明下列不等式,并指出等号成立的条件:
(1);
(2).
20.(23-24高一下·山东淄博·期中)
(1)已知,求证:;
(2)求证:.
21.(24-25高一上·上海·课堂例题)(
1)已知,,求证:;
(2)已知,,,且,求证:.
题型八、一元二次不等式和基本不等式的实际应用
22.(23-24高一上·贵州·阶段练习)某工厂生产某种产品,其生产的总成本(万元)年产量(吨)之间的函数关系可近似的表示为已知此工厂的年产量最小为吨,最大为吨.
(1)年产量为多少吨时,生产每吨产品的平均成本最低?并求出最低平均成本;
(2)若每吨产品的平均出厂价为万元,且产品全部售出,则年产量为多少吨时,可以获得最大利润?并求出最大利润.所以当年产量为吨时,最大利润为万元.
23.(23-24高一下·浙江·阶段练习)空调是人们生活水平提高的一个标志,炎热夏天,空调使温度调节到适合人们工作、学习、生活的舒适环境内,心情好,休息好,工作效率也高,这是社会进步的一个里程碑.为适应市场需求,2024年某企业扩大了某型号的变频空调的生产,全年需投入固定成本200万元,每生产x千台空调,需另投入成本万元,当年产量不足30千台时,,当年产量不小于30千台时,.已知每台空调售价3000元,且生产的空调能全部销售完.
(1)写出年利润(万元)关于年产量x(千台)的函数解析式.
(2)年产量为多少千台时,该厂该型号的变频空调所获利润最大?并求出最大利润.
24.(2024高一·全国·专题练习)通过技术创新,某公司的汽车特种玻璃已进入欧洲市场. 2021年,该种玻璃售价为25欧元/平方米,销售量为80万平方米,销售收入为2000万欧元.
(1)据市场调查,若售价每提高1欧元/平方米,则销售量将减少2万平方米;要使销售收入不低于2000万欧元,试问:该种玻璃的售价最多提高到多少欧元/平方米?
(2)为提高年销售量,增加市场份额,公司将在2022年对该种玻璃实施二次技术创新和营销策略改革:提高价格到欧元/平方米(其中),其中投入万欧元作为技术创新费用,投入500万欧元作为固定宣传费用,投入万欧元作为浮动宣传费用,试问:该种玻璃的销售量(单位/万平方米)至少达到多少时,才可能使2022年的销售收入不低于2021年销售收入与2022年投入之和?并求出此时的售价.
【专题训练】
一、单选题
25.(25-26高一上·全国)已知,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
26.(25-26高一上·全国·单元测试)下列说法错误的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
27.(25-26高一上·全国·课后作业)已知关于的不等式的解集是或,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
28.(25-26高一上·上海·课后作业)若两个正实数满足,且存在这样的使不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
29.(23-24高二下·山西临汾·期末)已知,,且恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
30.(24-25高一上·上海·随堂练习)若关于x的方程有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是( ).
A. B.
C.且 D.且
31.(24-25高一上·上海·随堂练习)若关于x的不等式组的整数解只有,则的取值范围为( ).
A. B.
C. D.
32.(2024高二下·湖南·学业考试)已知,,,若不等式恒成立,则实数的最大值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
二、多选题
33.(24-25高一上·江西上饶·开学考试)下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
34.(24-25高三上·山西晋中·阶段练习)下列结论中,错误的结论有( )
A.取得最大值时的值为
B.若,则的最大值为
C.函数的最小值为
D.若,,且,那么的最小值为
35.(23-24高一下·黑龙江大庆·开学考试)已知关于x的不等式的解集为或,则下列说法正确的是( )
A. B.关于x的不等式的解集是
C. D.关于x的不等式的解集为或
36.(23-24高一上·江苏常州·期中)在下列四个命题中,正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.已知,则
D.为互不相等的正数,且,则
三、填空题
37.(2024高一上·浙江宁波)已知正实数 满足 ,则 的最小值为 .
38.(24-25高一上·全国·随堂练习)若,则不等式的解集为 .
39.(24-25高一上·全国·课堂例题)设,为正数,则,,,的大小关系是 .
40.(2020·天津·高考真题)已知,且,则的最小值为 .
四、解答题
41.(24-25高一上·江苏)
(1)已知一元二次不等式的解集为,求实数、的值及不等式的解集.
(2)已知,解不等式:.
42.(23-24高一上·安徽马鞍山·期中)已知,求证:
(1);
(2).
43.(24-25高一上·辽宁·阶段练习)根据要求完成下列问题:
(1)解关于的不等式;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
44.(23-24高一上·浙江杭州·期中)已知函数,a为常数.
(1)若,解关于x的不等式;
(2)若不等式对任意的恒成立,求实数a的取值范围.
45.(22-23高一上·江苏镇江·期中)已知二次函数
(1)若的解集为,解关于的不等式;
(2)若且,求的最小值;
(3)若,且对任意,不等式恒成立,求的最小值.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题强化05:一元二次函数、方程和不等式 题型归纳
【知识网络】
【题型归纳】
· 题型一、不等式性质的应用
· 题型二、解不等式(不含参)
· 题型三、解含参的不等式
· 题型四、一元二次不等式恒(能)成立问题
· 题型五、一元二次不等式在某区间有解问题
· 题型六、基本不等式
· 题型七、基本不等式证明或比较大小问题
· 题型八、一元二次不等式和基本不等式的实际应用
【题型归纳】
题型一、不等式性质的应用
1.(24-25高三上·甘肃兰州)下列命题中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】D
【分析】通过举反例排除A,B两项;利用作差法判断C项,结论错误;运用不等式的性质可推理得到D项结论.
【详解】对于A,若,当时,则,故A错误;
对于B,若,满足,但,故B错误;
对于C,因,,由,可得,故C错误;
对于D,由,得,因,则,故D正确.
故选:D.
2.(2024高一上·山东·专题练习)已知 ,则下列结论错误的是( )
A.的取值范围为 B.的取值范围为
C.的取值范围为 D.取值范围为
【答案】B
【分析】根据不等式的性质依次讨论各选项即可得答案.
【详解】因为,,
所以,,,
所以的取值范围为,的取值范围为,故A正确,B错误;
因为,,
所以,,,
所以的取值范围为,的取值范围为,故C正确,D正确.
故选:B
3.(23-24高一上·贵州·阶段练习)下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,,则
C.若,,则 D.若,,则
【答案】B
【分析】选项A、C、D可有反例推导错误;选项B利用不等式性质推导可得.
【详解】选项A:当时,,故A错误;
选项B:因,,所以,得,故B正确;
选项C:当时,满足,,但,故C错误;
选项D:当时,满足,,但,故D错误,
故选:B
题型二、解不等式(不含参)
4.(24-25高一上·陕西咸阳)解下列不等式:
(1); (2); (3).
【答案】(1)或 (2) (3)或
【分析】(1) 化简解一元二次不等式;
(2) 先判断分母的正负情况再化简解一元二次不等式;
(3)对进行讨论,确定绝对值里面符号,化简变形即可求解.
【详解】(1)由题意知可变形为,
解不等式可得或;
(2)由题意知,
则可变行为,
化简,可变行为,
解之可得;
(3)当时,原不等式可化简为,
解之可得,
当时,原不等式可化简为,
解之可得,
综上可得或.
5.(2025高三·全国·专题练习)解下列关于x的不等式:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8);
(9);
(10).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
【分析】(1)(2)两题用一元二次不等式解法即可求解;
(3)(4)(10)三题用解分式方程的解法即可求解;
(5)(8)用解绝对值不等式的解法即可求解;
(6)(7)(9)解高阶不等式用穿针引线法可以求解;
【详解】(1)由,得,即,
所以,所以不等式的解集为.
(2)原不等式可化为或,
所以解集为{或}.
(3)由题得
由可得:或,又,
则得或,即不等式的解集为.
(4)由,得,
所以,解得或,
所以不等式的解集为.
(5)当,即时,,得,此时,,
当,即时,,得,此时,,
综上所述,,即不等式的解集为.
(6)原不等式可化为或,
即或.
由图可知,原不等式的解集为或.
(7)原不等式可化为,即,
即或,即或.
由图可知,原不等式的解集为或.
(8),令,则,原不等式为:,即,
由,则或,即.
(9)对于,
当时,,原不等式等价于,
等价于,解得或,即;
当时,,原不等式成立,所以是原不等式的一个解;
综上,原不等式的解集为.
(10)对于,变形为,即,与同解,
,即.
6.(2025高三·全国·专题练习)求解下列不等式的解集:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
(6);
(7);
(8);
(9).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
【分析】(1)(2)利用一元二次不等式的解法求解即可;
(3)利用绝对值不等式的解法求解即可;
(4)(5)利用分式不等式的解法求解即可;
(6)(7)利用一元二次不等式的解法求解即可;
(8)(9)利用分式不等式的解法求解即可.
【详解】(1)由可得,解得或,
故原不等式的解集为.
(2)由可得,解得,
故原不等式的解集为.
(3)由可得,即,解得,
故原不等式的解集为.
(4)等价于,解得,
故原不等式的解集为.
(5)由可得,等价于,
解得,故原不等式的解集为.
(6)由,得,解得,
故不等式的解集为.
(7)由,得,即,
解得或,故不等式的解集为.
(8)由,得,即,解得,
故不等式的解集为.
(9)由,得,解得或,
故不等式的解集为.
题型三、解含参的不等式
7.(24-25高一上·上海·课后作业)解关于的不等式:.
【答案】答案见解析
【分析】分类讨论的符号,结合二次函数解不等式.
【详解】当时,,解得;
当时,则,
①时,则,解得;
②时,则有:
若,即时,则;
若,即时,则且;
若,即时,解得或;
综上所述:当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解得.
8.(24-25高一上·上海·假期作业)解关于的不等式:
(1); (2).
【详解】(1)由可得,
当时,不等式的解为或;
当时,不等式的解为;
当时,不等式的解为或
(2)由可得,
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
9.(24-25高一上·上海·随堂练习)解下列关于的不等式:
(1); (2).
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)将原不等式等价转换为即可求解;
(2)由一元二次不等式与一元二次方程根的关系,只需对进行分类讨论即可求解.
【详解】(1)原不等式等价于,即,.
∵,∴原不等式的解集为.
(2)∵的两根为,.
①当即时,,即;
②当即时,,即或;
③当即时,,即或.
综上,当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
题型四、一元二次不等式恒(能)成立问题
10.(24-25高一上·全国)已知“,不等式恒成立”,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据一元二次不等式恒成立求参即可.
【详解】由不等式恒成立,
所以,
故选:A.
11.(23-24高一上·江苏南通·阶段练习)若,使得成立是真命题,则实数的最大值为( )
A. B. C.4 D.
【答案】B
【分析】依据题意先将问题等价转化成在上恒成立,接着将恒成立问题转化成最值问题,再结合基本不等式即可求解.
【详解】,使得成立是真命题,
所以,恒成立.
所以在上恒成立,
所以,
因为,当且仅当即时等号成立,
所以,所以,即实数的最大值为.
故选:B.
12.(23-24高一上·贵州铜仁·期末)当时,不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对二项式系数进行分类,结合二次函数定义的性质,列出关系式求解.
【详解】当时,不等式恒成立,
当时,满足不等式恒成立;
当时,令,则在上恒成立,
函数的图像抛物线对称轴为,
时,在上单调递减,在上单调递增,
则有,解得;
时,在上单调递增,在上单调递减,
则有,解得.
综上可知,的取值范围是.
故选:D.
【点睛】方法点睛:分类讨论思想是高中数学一项重要的考查内容,分类讨论思想要求在不能用统一的方法解决问题的时候,将问题划分成不同的模块,通过分块来实现问题的求解,体现了对数学问题的分析处理能力和解决能力.
题型五、一元二次不等式在某区间有解问题
13.(23-24高二上·浙江·期中)若关于x的不等式在上有解,则实数m的最小值为( )
A.9 B.5 C.6 D.
【答案】B
【分析】先通过分离参数得到,然后利用基本不等式求解出的最小值,则的最小值可求.
【详解】因为在上有解,所以在上有解,
所以,
又因为,当且仅当即时取等号,
所以,所以,即的最小值为,
故选:B.
14.(23-24高一上·山东聊城·阶段练习)若存在,使不等式成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】当时,由参变量分离法可得,利用基本不等式求出的最大值,即可求得实数的取值范围.
【详解】当时,由,可得,则,
因为,当且仅当时,即当时,等号成立,
所以,当时,的最大值为,故.
故选:A.
15.(22-23高一上·江苏盐城·期末)若命题“,”为假命题,则实数可取的最小整数值是( )
A. B.0 C.1 D.3
【答案】A
【分析】根据全称量词命题的否定为存在量词命题,把命题转化为命题“,”为真命题,分离参数转化为在上有解,构造函数求解最小值即可.
【详解】因为命题“,”为假命题,
所以命题“,”为真命题,即在上有解,
即在上有解,记,,则,
因为在上单调递减,在上单调递增,所以,
所以,所以实数可取的最小整数值是.
故选:A
题型六、基本不等式
16.(24-25高一上·上海)
(1)若,且,
求:(i)的最小值;
(ii)的最小值.
(2)求的最小值.
【答案】(1)(i)(ii);(2)32
【分析】根据基本不等式即可直接求解(i)(2),利用乘 “1”法即可求解(ii),
【详解】(1)(i)由,及基本不等式,可得,
故,当且仅当,即时等号成立,
的最小值为64;
(ii),,,
,当且仅当且,
即,时等号成立,即 取得最小值18;
(2)由可得
当且仅当,即时等号成立
故的最小值为32.
17.(24-25高一上·江苏·开学考试)(1)求函数的最大值;
(2)求函数的最小值;
(3)若,且,求的最小值.
【答案】(1);(2)9;(3)9
【分析】(1)(2)对函数解析式变形,利用基本不等式求解最值;
(3)先常数代换变形,再利用基本不等式求解最值;
【详解】(1)由,得,
因此,
当且仅当,即时取等号,所以原函数的最大值为.
(2)由,得,
因此,
当且仅当,即时取等号,所以原函数的最小值为9.
(3)因为,且,
所以,
当且仅当,即时取等号,此时,,所以的最小值为.
18.(24-25高一上·全国·课堂例题)(1)已知,求的最小值;
(2)已知,求的最大值.
(3)已知,求的最大值.
【答案】(1)6;(2);(3)
【分析】(1)由题意得(),再利用基本不等式可求得其最小值;
(2)由题意得,则,再利用基本不等式可求得其最大值;
(3)由题意得,则原式化为,再利用基本不等式可求得其最大值.
【详解】(1)∵,∴,
∴,
当且仅当,即时等号成立,
∴当时,取得最小值6.
(2)∵,∴,
∴,
当且仅当,即时等号成立,
∴当时,取得最大值.
(3)解 ∵,∴,∴,
∴
,
∵,
当且仅当,即时等号成立.
∴,
∴当时,取得最大值.
题型七、基本不等式证明或比较大小问题
19.(24-25高一上·上海·期中)已知a、b、c、,证明下列不等式,并指出等号成立的条件:
(1);
(2).
【答案】(1)证明见解析,当且仅当
(2)证明见解析,当且仅当
【分析】(1)利用作差法证明;
(2)利用基本不等式证明;
【详解】(1)因为,
,
,
所以成立;
当且仅当时,等号成立;
(2),
.
所以.
当且仅当时,等号成立.
20.(23-24高一下·山东淄博·期中)(1)已知,求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析
【分析】(1)根据重要不等式可得,从而得到,同理得到其余两式,再将三式相加即可得证;
(2)利用作差法证明即可.
【详解】(1)因为(当且仅当时取等号),,
所以①;
同理可得②;③;
①、②、③相加得,
所以,
又,所以,
所以,当且仅当时取等号.
(2)因为
,当且仅当时取等号,
所以,
所以,
即,
又,当时取等号,
所以,当且时取等号.
21.(24-25高一上·上海·课堂例题)(1)已知,,求证:;
(2)已知,,,且,求证:.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析
【分析】(1)变形后,利用基本不等式进行求解;
(2)利用基本不等式“1”的妙用证明不等式.
【详解】(1)因为,,所以,
当且仅当时取等号.
(2)∵,,,且,
∴
,当且仅当时取等号.
题型八、一元二次不等式和基本不等式的实际应用
22.(23-24高一上·贵州·阶段练习)某工厂生产某种产品,其生产的总成本(万元)年产量(吨)之间的函数关系可近似的表示为已知此工厂的年产量最小为吨,最大为吨.
(1)年产量为多少吨时,生产每吨产品的平均成本最低?并求出最低平均成本;
(2)若每吨产品的平均出厂价为万元,且产品全部售出,则年产量为多少吨时,可以获得最大利润?并求出最大利润.
【答案】(1)年产量为吨时,最低平均成本为万元
(2)年产量为吨时,最大利润为万元
【分析】(1)根据题意写出生产每吨产品的平均成本的解析式,由基本不等式求解可得;
(2)写出利润的解析式,由二次函数最值可求.
【详解】(1)由题意可得,,
因为,
当且仅当时,即时等号成立,符合题意.
所以当年产量为吨时,平均成本最低为万元.
(2)设利润为,则,
又,
当时,.
所以当年产量为吨时,最大利润为万元.
23.(23-24高一下·浙江·阶段练习)空调是人们生活水平提高的一个标志,炎热夏天,空调使温度调节到适合人们工作、学习、生活的舒适环境内,心情好,休息好,工作效率也高,这是社会进步的一个里程碑.为适应市场需求,2024年某企业扩大了某型号的变频空调的生产,全年需投入固定成本200万元,每生产x千台空调,需另投入成本万元,当年产量不足30千台时,,当年产量不小于30千台时,.已知每台空调售价3000元,且生产的空调能全部销售完.
(1)写出年利润(万元)关于年产量x(千台)的函数解析式.
(2)年产量为多少千台时,该厂该型号的变频空调所获利润最大?并求出最大利润.
【答案】(1)
(2)当该企业该型号的变频空调总产量为25千台时,获利最大,最大利润为2925万元
【分析】(1)根据已知条件,结合利润销售额成本公式,分类讨论即可求解;
(2)根据(1)的结论及分段函数分段处理,利用二次函数的性质及基本不等式即可求解.
【详解】(1)当时,,
当时,,
所以
(2)当时,,当时,
取得最大值2925万元;
当时,.
因为,当且仅当时,等号成立,
所以当时,取得最大值2830万元.
因为,所以当该企业该型号的变频空调总产量为25千台时,获利最大,最大利润为2925万元.
24.(2024高一·全国·专题练习)通过技术创新,某公司的汽车特种玻璃已进入欧洲市场. 2021年,该种玻璃售价为25欧元/平方米,销售量为80万平方米,销售收入为2000万欧元.
(1)据市场调查,若售价每提高1欧元/平方米,则销售量将减少2万平方米;要使销售收入不低于2000万欧元,试问:该种玻璃的售价最多提高到多少欧元/平方米?
(2)为提高年销售量,增加市场份额,公司将在2022年对该种玻璃实施二次技术创新和营销策略改革:提高价格到欧元/平方米(其中),其中投入万欧元作为技术创新费用,投入500万欧元作为固定宣传费用,投入万欧元作为浮动宣传费用,试问:该种玻璃的销售量(单位/万平方米)至少达到多少时,才可能使2022年的销售收入不低于2021年销售收入与2022年投入之和?并求出此时的售价.
【答案】(1)40
(2)102万平方米,售价为30欧元.
【分析】(1)设该种玻璃的售价提高到x欧元/平方米,列不等式计算即可得;
(2)结合题意,列出不等式,借助基本不等式计算即可得.
【详解】(1)设该种玻璃的售价提高到欧元/平方米,
则有,
解得:,
所以该种玻璃的售价最多提高到40欧元/平方米.
(2),
整理得:,
除以得:,
由基本不等式得:,
当且仅当,即时,等号成立,
所以该种玻璃的销售量至少达到102万平方米时,
才可能使2022年的销售收入不低于2021年销售收入与2022年投入之和,
此时的售价为30欧元/平方米.
【专题训练】
一、单选题
25.(25-26高一上·全国)已知,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据不等式的性质计算可得.
【详解】由题意可知,,
所以.
故选:D.
26.(25-26高一上·全国·单元测试)下列说法错误的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】B
【分析】对于ACD,利用不等式的性质分析判断,对于B,举例判断.
【详解】对于A,因为,且,所以,故A正确;
对于B,当时,满足,此时,不满足,故B错误;
对于C,因为,所以,又,所以,故C正确;
对于D,若,则,故D正确.
故选:B.
27.(25-26高一上·全国·课后作业)已知关于的不等式的解集是或,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意可知,且和是方程的的两个根,利用韦达定理,对所求不等式进行变形求解即可.
【详解】关于的不等式的解集是或,
∴1和3是方程的两个实数根,且.
则解得
所以不等式等价于,即,
解得.
所以不等式的解集是
故选:B.
28.(25-26高一上·上海·课后作业)若两个正实数满足,且存在这样的使不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,得,则化简后利用基本不等式可求出其最小值为4,从而得,解不等式可求得答案.
【详解】由,,可得,
所以
,
当且仅当,即时等号成立.
所以,解得或,
所以实数的取值范围是.
故选:C.
29.(23-24高二下·山西临汾·期末)已知,,且恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用“1”的代换求得的最小值,再由求解.
【详解】解:设,
则,解得,
则,
,
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为2,
又因为对,,且恒成立,
所以,
故选:B
30.(24-25高一上·上海·随堂练习)若关于x的方程有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是( ).
A. B.
C.且 D.且
【答案】C
【分析】根据给定条件,列出不等式组并求解即得.
【详解】由方程有两个不相等的实数根,得,
即,解得,因此且,
所以实数m的取值范围是且.
故选:C
31.(24-25高一上·上海·随堂练习)若关于x的不等式组的整数解只有,则的取值范围为( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先求出每一个不等式,然后由不等式组整数解只有,列出关于的不等式组,从而可求出的取值范围.
【详解】解集为,
当时, 的解集为,
因为关于x的不等式组的整数解只有,
所以,即,
当时,的解集为空集,不满足题意,
当时,的解集为,不满足题意,
综上,的取值范围.
故选:D
32.(2024高二下·湖南·学业考试)已知,,,若不等式恒成立,则实数的最大值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】C
【分析】根据“1”的变形技巧,利用均值不等式求最值即可得解.
【详解】因为,,
所以,即,
所以
,当且仅当,即时等号成立,
故.
故选:C
二、多选题
33.(24-25高一上·江西上饶·开学考试)下列不等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABCD
【分析】对于AB:根据不等式的性质分析判断;对于C:利用作差法分析判断;对于D:利用基本不等式分析判断.
【详解】对于选项A:因为,当且仅当时,等号成立,
整理可得,故A正确;
对于选项B:由选项A可知:,
整理可得,即,
且,则,所以,故B错误;
对于选项C:因为,
若,则,
可得,即,故C正确;
对于选项D:因为,则,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以,故D正确;
故选:ABCD.
34.(24-25高三上·山西晋中·阶段练习)下列结论中,错误的结论有( )
A.取得最大值时的值为
B.若,则的最大值为
C.函数的最小值为
D.若,,且,那么的最小值为
【答案】ABC
【分析】根据二次函数的性质判断A,利用基本不等式判断B、C、D.
【详解】对于A,因为,则函数的对称轴为,
所以取得最大值时的值为,故A错误;
对于B,令,
若,,,,当时取等号,
所以,则,则的最大值为,故B错误;
对于C,函数,
令,当时,解得,不满足题意,故C错误;
对于D,若,,且,
所以,
当时,即时取等号,
所以的最小值为,故D正确.
故选:ABC.
35.(23-24高一下·黑龙江大庆·开学考试)已知关于x的不等式的解集为或,则下列说法正确的是( )
A. B.关于x的不等式的解集是
C. D.关于x的不等式的解集为或
【答案】ABD
【分析】根据一元二次不等式的解集可确定,可判断A;用一元二次方程根与系数的关系,用表示,,代入不等式,从而判断BCD.
【详解】由关于x的不等式的解集为或,
知和3是方程的两个实根,且,故A正确;
根据根与系数的关系知:,
所以,
选项B:不等式化简为,解得:,
即不等式的解集是,故B正确;
选项C:由于,故,故C不正确;
选项D:不等式化简为:,
解得:或,故D正确;
故选:ABD.
36.(23-24高一上·江苏常州·期中)在下列四个命题中,正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.已知,则
D.为互不相等的正数,且,则
【答案】ACD
【分析】利用不等式的性质,逐个进行判断即可.
【详解】对于A,由,知,由不等式的性质可得,,因此A正确;
对于B,令,则,,
显然,因此B错误;
对于C,由,又,,
则,即,因此C正确;
对于D,由为互不相等的正数,则,又,,
即,,即,,
又,
,即,因此D正确;
故选:ACD.
三、填空题
37.(2024高一上·浙江宁波·专题练习)已知正实数 满足 ,则 的最小值为 .
【答案】
【分析】由已知得,然后利用基本不等式可得答案.
【详解】正实数且得,
所以,
所以,
当且仅当,即时等号成立.
的最小值为.
故答案为:
38.(24-25高一上·全国·随堂练习)若,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】由题可知,对应的一元二次函数开口向上,因此根据口诀“大于取两边,小于取中间”即可一元二次不等式.
【详解】因为,
所以,
所以由,
得,
所以原不等式的解集为.
故答案为:.
39.(24-25高一上·全国·课堂例题)设,为正数,则,,,的大小关系是 .
【答案】
【分析】利用基本不等式即可比较,
【详解】∵,
∴,
∴,
即,
∴,
当且仅当时等号成立,
∵,
当且仅当时等号成立,
又,当且仅当时等号成立,
所以,当且仅当时等号成立
故答案为:
40.(2020·天津·高考真题)已知,且,则的最小值为 .
【答案】4
【分析】根据已知条件,将所求的式子化为,利用基本不等式即可求解.
【详解】,,
,当且仅当=4时取等号,
结合,解得,或时,等号成立.
故答案为:
【点睛】本题考查应用基本不等式求最值,“1”的合理变换是解题的关键,属于基础题.
四、解答题
41.(24-25高一上·江苏)(1)已知一元二次不等式的解集为,求实数、的值及不等式的解集.
(2)已知,解不等式:.
【答案】(1),;(2)答案见解析
【分析】(1)利用一元二次不等式的解与相应一元二次方程的根的关系,结合韦达定理求得后再解相应的不等式即可;
(2)比较和,分、、三种情况解不等式即可.
【详解】(1)由的解集为,知的两根为,2,
所以,解得
所求不等式为,
变形为,
即,
所以不等式的解集为.
(2)原不等式为.
①若时,即时,则原不等式的解集为;
②若时,即时,则原不等式的解集为;
③若时,即时,则原不等式的解集为.
综上可得,当时,原不等式的解集为;
当时,则原不等式的解集为;
当时,则原不等式的解集为.
42.(23-24高一上·安徽马鞍山·期中)已知,求证:
(1);
(2).
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)作“1”代换,根据基本不等式求解;
(2)作“1”代换,根据基本不等式求解.
【详解】(1),
,
当且仅当,即时等号成立.
(2),
.
当且仅当时,即时等号成立.
43.(24-25高一上·辽宁·阶段练习)根据要求完成下列问题:
(1)解关于的不等式;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)对不同参数范围进行讨论,求解不等式即可.
(2)利用分离参数法结合换元法对函数进行化简,再利用基本不等式求解范围即可.
【详解】(1)因为,
当时,即时,原不等式可化为,解得,
所以原不等式的解集为;
当时,即时,原不等式可化为,
当时,即时,,
因为,所以原不等式的解集为;
当时,即时,,
因为,所以原不等式的解集为;
(2)因为,
即,
因为恒成立,
所以,
故,
令,因为,所以,
所以对于一切恒成立,
因为,当且仅当时取等号,所以,
所以,且仅当时取等号,即实数的取值范围为.
44.(23-24高一上·浙江杭州·期中)已知函数,a为常数.
(1)若,解关于x的不等式;
(2)若不等式对任意的恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)代入解分式不等式即可;
(2)由于不等式对任意的恒成立,则参变分离,转化为函数的最值解决即可.
【详解】(1)由题意,,即,即,故,
解得.
(2)对任意,,即,
恒成立,所以.
令,则,,
,
当且仅当,即,时取“=”,所以,
故实数a的取值范围为.
45.(22-23高一上·江苏镇江·期中)已知二次函数
(1)若的解集为,解关于的不等式;
(2)若且,求的最小值;
(3)若,且对任意,不等式恒成立,求的最小值.
【答案】(1)不等式的解集为.
(2)的最小值为;
(3)的最小值为.
【分析】(1)由条件可得是方程的解,由此可求,结合一元二次不等式解法求的解集;
(2)由已知可得,结合基本不等式求结论;
(3)由条件可得,由此可得,换元并结合基本不等式可求其最小值.
【详解】(1)由已知的解集为,且,
所以是方程的解,
所以,,
所以,,
所以不等式可化为,
所以,
故不等式的解集为.
(2)因为,
所以
因为,所以,
由基本不等式可得,
当且仅当时等号成立,
即当且仅当, 时等号成立;
所以的最小值为;
(3)因为对任意,不等式恒成立,
所以,,
所以,,
,
令,则,,
所以,
当且仅当,时等号成立,
即当且仅当,时等号成立,
所以的最小值为.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$