内容正文:
苏教版(2019)必修第一册 数学 期中考点大串讲
串讲 03 第3章 不等式
考场练兵
典例剖析
01
02
03
目
录
考点透视
01 考点透视
考点1.不等关系与不等式
知识点用数学符号“≠”“>”“<”“≥”“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等关系,含有这些不等号的式子叫做不等式.
[点拨] 不等式中文字语言与符号语言之间的转换
文字语言 大于,高于,超过 小于,低于,少于 大于或等于,至少,不少于,不低于 小于或等于,至多,不多于,不超过
符号语言 > < ≥ ≤
考点2.实数大小比较的基本事实,重要不等式
知识点
(1)a>b⇔___________.
(2)a=b⇔a-b_______0.
(3)_______⇔a-b<0.
知识点
一般地,∀a,b∈R,有a2+b2_____2ab,当且仅当_________时,等号成立.
a-b>0
=
a<b
[点拨] 要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的差与0的大小.
≥
a=b
考点3.等式与不等式的性质
等式的性质 不等式的性质
a=b⇔___________ a>b⇔___________
a=b,b=c⇒___________ a>b,b>c⇒___________
a=b⇔a±c=b±c a>b⇔___________________
a=b⇒ac=bc a>b,c>0⇒___________;a>b,c<0⇒___________
a=b,c≠0⇔______________ a>b,c>d⇒__________________
— a>b>0,c>d>0⇒___________
— a>b>0⇒_____________________________
b=a
b<a
a=c
知识点
a>c
a+c>b+c
ac>bc
ac<bc
a+c>b+d
ac>bd
an>bn(n∈N,n≥2)
考点4.基本不等式
知识点一
如果a>0,b>0,则_____________,当且仅当________时,等号成立.通常称这个不等式为基本不等式.其中, _________叫做正数a,b的算术平均数, ________叫做正数a,b的几何平均数.
基本不等式表明:两个正数的算术平均数________它们的几何平均数.
a=b
不小于
考点5.基本不等式与最大(小)值
知识点
当x,y均为正数时,下面的命题均成立:
(1)若x+y=S(S为定值),则当且仅当_______时,xy取得最_____值_________. (简记:和定积有最大值)
(2)若xy=P(P为定值),则当且仅当_________时,x+y取得最______值______. (简记:积定和有最小值)
x=y
大
x=y
小
考点6.利用基本不等式证明不等式,利用基本不等式解决实际问题的一般步骤
知识点
利用基本不等式证明不等式时,要先观察题中要证明的不等式的结构特征,若不能直接使用基本不等式证明,则考虑对代数式进行拆、并、配等变形,使之达到能使用基本不等式的形式.
知识点
(1)读懂题意,设出变量,列出函数关系式;
(2)把实际问题抽象成函数的最大值或最小值问题;
(3)在题目要求的范围内,求出函数的最大值或最小值;
(4)正确写出答案.
考点7.一元二次不等式的概念,二次函数的零点
知识点
一般地,我们把只含有________未知数,并且未知数的_____________的不等式,称为一元二次不等式.一元二次不等式的一般形式是ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a,b,c均为常数,a≠0.
知识点
一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的_______.
[提醒] 零点不是点,是函数图象与x轴交点的横坐标.
一个
最高次数是2
零点
考点8.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
考点8.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
{x|x<x1,或x>x2}
R
{x|x1<x<x2}
∅
∅
考点9.简单的分式不等式的解法
(ax+b)(cx+d)>0(<0)
(ax+b)(cx+d)≥0(≤0)
考点10.一元二次不等式恒成立问题
知识点
(1)在R上的恒成立问题
ax2+bx+c>0(a≠0)恒成立⇔___________________;
ax2+bx+c<0(a≠0)恒成立⇔___________________;
ax2+bx+c≥0(a≠0)恒成立⇔___________________;
考点10.一元二次不等式恒成立问题
ax2+bx+c≤0(a≠0)恒成立⇔____________.
(2)在给定范围内的恒成立问题
①当a>0时,ax2+bx+c<0在x∈{x|α≤x≤β}上恒成立⇔y=ax2+bx+c在x=α,x=β时的函数值同时小于0.
②当a<0时,ax2+bx+c>0在x∈{x|α≤x≤β}上恒成立⇔y=ax2+bx+c在x=α,x=β时的函数值同时大于0.
02 典例透析
考点1.用不等式(组)表示不等关系
解析
【例题1】某汽车公司因发展需要,需购进一批汽车,计划使用不超过1000万元的资金购买单价分别为40万元、90万元的A型汽车和B型汽车,根据需要,A型汽车至少买5辆,B型汽车至少买6辆,写出满足上述所有不等关系的不等式(组).
考点2.作差法比较大小
解:∵a3+b3-(a2b+ab2)=(a3-a2b)+(b3-ab2)=a2(a-b)+b2(b-a)=(a-b)(a2-b2)
=(a-b)2(a+b),
∴当a=b时,a-b=0,a3+b3=a2b+ab2;
当a≠b时,(a-b)2>0,a+b>0,a3+b3>a2b+ab2.
解
【例题2】已知a>0,b>0,试利用作差法比较a3+b3与a2b+ab2的大小.
考点3.比较大小在实际问题中的应用
【例题3】甲、乙两家饭馆的老板一同去超市购买两次大米,这两次大米的价格不同,两家饭馆老板购买的方式也不同,其中甲饭馆的老板每次购进100千克大米,而乙饭馆的老板每次用去100元钱.问:谁的购买方式更合算?
解
考点4.利用不等式的性质判断命题的真假
解
考点4.利用不等式的性质判断命题的真假
解
考点5.利用不等式的性质证明不等式
证明
考点6.利用不等式的性质求取值范围
解
【例题6】已知-1<a+b<5,-4<a-b<2,求2a-4b的取值范围.
考点7.对基本不等式的理解
答案
解析
解析:③中当x,y异号时,不成立.
①②
考点8.利用基本不等式比较大小
答案
解析
a+b
考点9.配凑法求最值
答案
解析
1
考点10.常数代换法求最值
解
考点11.利用基本不等式证明不等式
证明
考点12.基本不等式在实际问题中的应用
考点12.基本不等式在实际问题中的应用
解
考点13.基本不等式的综合问题
答案
解析
2
考点14.一元二次不等式的解法
【例题14】求下列一元二次不等式的解集:
(1)x2-5x>6;
(2)4x2-4x+1≤0;
(3)-x2+7x>6.
解
考点14.一元二次不等式的解法
解
考点15.含参数的一元二次不等式的解法
解:原不等式可化为(x-a)(x-a2)>0.
方程x2-(a+a2)x+a3=0的两根为x1=a,x2=a2.
由a2-a=a(a-1)可知,
①当a<0或a>1时,a2>a,
解原不等式得x>a2或x<a;
解
【例题15】解关于x的不等式x2-(a+a2)x+a3>0.
考点15.含参数的一元二次不等式的解法
解
②当0<a<1时,a2<a,
解原不等式得x>a或x<a2;
③当a=0时,原不等式为x2>0,∴x≠0;
④当a=1时,原不等式为(x-1)2>0,
∴x≠1.
综上可知,当a<0或a>1时,原不等式的解集为{x|x<a,或x>a2};当0<a<1时,原不等式的解集为{x|x<a2,或x>a};当a=0时,原不等式的解集为{x|x≠0};当a=1时,原不等式的解集为{x|x≠1}.
考点16.三个“二次”之间的关系
解
考点16.三个“二次”之间的关系
解
考点17.简单分式不等式的解法
解
考点17.简单分式不等式的解法
解
考点18.不等式恒成立问题
解
【例题18】已知不等式mx2-2x+m-2<0,若对任意的实数x,不等式恒成立,求m的取值范围.
考点18.不等式恒成立问题
解
(2)若不等式x2+mx>4x+m-3对满足1≤m≤4的所有数m恒成立,求实数x的取值范围.
考点18.不等式恒成立问题
解
考点19.一元二次不等式的实际应用
解
【例题19】国家原计划以2400元/吨的价格收购某种农产品m吨.按规定,农户向国家纳税为:每收入100元纳税8元(称作税率为8个百分点,即8%).为了减轻农民负担,制定积极的收购政策,根据市场规律,税率降低x个百分点,收购量能增加2x个百分点.试确定x的取值范围,使税率调低后,国家此项税收总收入不低于原计划的78%.
考点19.一元二次不等式的实际应用
解
03 考场练兵
答案
解析
解析:当导火索的长度为x厘米时,燃烧的时间为2x秒,人跑开的距离为4×2x米,为了保证安全,有4×2x>100.
答案
解析
3.已知a>b>c,且a+b+c=0,则下列不等式恒成立的是( )
A.ab>bc B.ac>bc
C.ab>ac D.a|b|>|b|c
解析:因为a>b>c,且a+b+c=0,所以3a>a+b+c=0,3c<a+b+c=0,所以a>0,c<0,所以ab>ac.
答案
解析
4.(2024·山西临汾同盛实验中学高一月考)若a,b∈R,则“a<b”是“a3-a2b<0”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:当a<b时,取a=0,则a3-a2b=0,即充分性不成立;当a3-a2b<0时,有a2(a-b)<0,则a≠0,故a2>0,所以a-b<0,即a<b,即必要性成立.综上,“a<b”是“a3-a2b<0”的必要不充分条件.故选B.
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
解析:因为Δ=(-2)2-4×3×1=4-12=-8<0,所以不等式3x2-2x+1>0的解集为R.
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
答案
解析
答案
解析
6
证明
证明
解
解
eq \f(a,c)=eq \f(b,c)
eq \r(ab)≤eq \f(a+b,2)
eq \f(a+b,2)
eq \r(ab)
eq \f(S2,4)
2eq \r(P)
知识点
Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ<0
y=ax2+bx+c
(a>0)的图象
ax2+bx+c=0
(a>0)的根
有两个不相等的实数根x1,x2(x1<x2)
有两个相等的实数根x1=x2=-eq \f(b,2a)
没有实数根
ax2+bx+c>0
(a>0)的解集
___________________
________________
________
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
___________________
________
________
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x≠-\f(b,2a)))))
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a>0,,Δ<0))
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a<0,,Δ<0))
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a>0,,Δ≤0))
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a<0,,Δ≤0))
解:设购买A型汽车x辆,B型汽车y辆,
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(40x+90y≤1000,,x≥5,,y≥6,,x,y∈N+.))
解:设两次大米的价格分别为a元/千克,b元/千克(a>0,b>0,a≠b),
则甲饭馆的老板两次购买大米的平均价格(元/千克)是eq \f(100(a+b),200)=eq \f(a+b,2),
乙饭馆的老板两次购买大米的平均价格(元/千克)是eq \f(200,\f(100,a)+\f(100,b))=eq \f(2,\f(1,a)+\f(1,b))=eq \f(2ab,a+b).
因为eq \f(a+b,2)-eq \f(2ab,a+b)=eq \f((a+b)2-4ab,2(a+b))=eq \f((a-b)2,2(a+b))>0,所以eq \f(a+b,2)>eq \f(2ab,a+b).
所以乙饭馆的老板购买大米的方式更合算.
【例题4】判断下列命题的真假,并说明理由:
(1)若eq \f(a,c)>eq \f(b,d),则ad>bc;
(2)若a<b<0,则eq \f(1,a-b)<eq \f(1,a);
(3)设a,b为正实数,若a-eq \f(1,a)<b-eq \f(1,b),则a<b.
解:(1)因为eq \f(a,c)>eq \f(b,d),
所以eq \f(a,c)-eq \f(b,d)>0,
即eq \f(ad-bc,cd)>0,
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(ad-bc>0,,cd>0))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(ad-bc<0,,cd<0.))即ad>bc且cd>0,或ad<bc且cd<0,故(1)为假命题.
(2)由a<b<0得a<a-b<0,
所以eq \f(1,a-b)<eq \f(1,a),故(2)为真命题.
(3)因为a-eq \f(1,a)<b-eq \f(1,b),且a>0,b>0,所以a2b-b<ab2-a⇒a2b-ab2-b+a<0⇒ab(a-b)+(a-b)<0⇒(a-b)(ab+1)<0,所以a-b<0,即a<b,故(3)为真命题.
【例题5】.设a>b>c,求证:eq \f(1,a-b)+eq \f(1,b-c)+eq \f(1,c-a)>0.
证明:∵a>b>c,∴-c>-b,
∴a-c>a-b>0,∴eq \f(1,a-b)>eq \f(1,a-c)>0,
∴eq \f(1,a-b)+eq \f(1,c-a)>0,又b-c>0,∴eq \f(1,b-c)>0,
∴eq \f(1,a-b)+eq \f(1,b-c)+eq \f(1,c-a)>0.
解:设2a-4b=m(a-b)+n(a+b),
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m+n=2,,-m+n=-4,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m=3,,n=-1,))
即2a-4b=3(a-b)-(a+b),
因为-1<a+b<5,-4<a-b<2,
所以-5<-(a+b)<1,-12<3(a-b)<6,
所以-17<2a-4b<7.
【例题7】.下列不等式的推导过程正确的是________.
①若x>1,则x+eq \f(1,x)>2eq \r(x·\f(1,x))=2;
②若x<0,则x+eq \f(4,x)=-eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1((-x)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4,x)))))≤-2eq \r((-x)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4,x))))=-4;
③若x,y∈R,则eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(x+\f(2,y)))=|x|+eq \f(2,|y|)≥2eq \r(|x|·\f(2,|y|)).
【例题8】.已知0<a<1,0<b<1,且a≠b,则a+b,2eq \r(ab),2ab,a2+b2中最大的是________.
解析:因为0<a<1,0<b<1,a≠b,所以a2+b2>2ab,a+b>2eq \r(ab).所以最大的只能是a2+b2与a+b其中之一.而a2+b2-(a+b)=a(a-1)+b(b-1),又0<a<1,0<b<1,所以a-1<0,b-1<0,因此a2+b2<a+b,所以a+b最大.
解析:因为x<eq \f(5,4),所以4x-5<0,则5-4x>0,所以4x-2+eq \f(1,4x-5)=4x-5+eq \f(1,4x-5)+3.因为5-4x+eq \f(1,5-4x)≥2eq \r((5-4x)·\f(1,5-4x))=2,所以4x-5+eq \f(1,4x-5)≤-2,所以4x-5+eq \f(1,4x-5)+3≤-2+3=1,当且仅当5-4x=eq \f(1,5-4x),即x=1时,等号成立.故当x=1时,4x-2+eq \f(1,4x-5)取得最大值1.
【例题9】已知x<eq \f(5,4),则4x-2+eq \f(1,4x-5)的最大值为________.
【例题10】已知a>0,b>0,a+3b=eq \f(1,2),求eq \f(1,3a)+eq \f(1,b)的最小值.
解:eq \f(1,3a)+eq \f(1,b)=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3a)+\f(1,b)))(a+3b)=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)+\f(b,a)+\f(a,b)+3))=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10,3)+\f(b,a)+\f(a,b)))≥2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(10,3)+2\r(\f(b,a)·\f(a,b))))=eq \f(32,3),
当且仅当eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\f(b,a)=\f(a,b),,a+3b=\f(1,2),))即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=\f(1,8),,b=\f(1,8)))时,等号成立.
所以eq \f(1,3a)+eq \f(1,b)的最小值为eq \f(32,3).
【例题11】已知a,b,c均为正数,且a+b+c=1.
求证:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+\f(1,a)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b+\f(1,b)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c+\f(1,c)))≥10.
证明:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+\f(1,a)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b+\f(1,b)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c+\f(1,c)))
=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+\f(a+b+c,a)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b+\f(a+b+c,b)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c+\f(a+b+c,c)))
=4+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,a)+\f(a,b)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,a)+\f(a,c)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,b)+\f(b,c)))≥4+2+2+2=10,当且仅当a=b=c=eq \f(1,3)时取等号,
∴eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a+\f(1,a)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(b+\f(1,b)))+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c+\f(1,c)))≥10.
【例题12】某人准备租一辆车从孝感出发去武汉,已知从出发点到目的地的距离为100 km,按交通法规定:这段公路车速限制在40~100(单位:km/h)之间.假设目前油价为7.2元/L,汽车的耗油率为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3+\f(x2,360))) L/h,其中x(单位:km/h)为汽车的行驶速度,耗油率指汽车每小时的耗油量.租车需付给司机的工资为每小时76.4元,不考虑其他费用,这次租车的总费用最少是多少?此时的车速x是多少?(注:租车总费用=耗油费+司机的工资)
解:设总费用为y元.
由题意,得y=76.4×eq \f(100,x)+7.2×eq \f(100,x)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3+\f(x2,360)))=eq \f(9800,x)+2x(40≤x≤100).
因为y=eq \f(9800,x)+2x≥2eq \r(19600)=280,
当且仅当eq \f(9800,x)=2x,即x=70时取等号,所以这次租车的总费用最少是280元,此时的车速为70 km/h.
【例题13】若不等式x+2eq \r(2xy)≤a(x+y)对一切正实数x,y恒成立,则实数a的最小值为________.
解:因为x>0,y>0,则x+2eq \r(2xy)≤a(x+y)⇔a≥eq \f(x+2\r(2xy),x+y),而eq \f(x+2\r(2xy),x+y)=eq \f(x+2\r(x·2y),x+y)≤eq \f(x+2·\f(x+2y,2),x+y)=eq \f(2x+2y,x+y)=2,当且仅当x=2y时取“=”,则a≥2,所以实数a的最小值为2.
解:(1)由x2-5x>6得x2-5x-6>0,
∵x2-5x-6=0的两根是x=-1或6,
∴不等式x2-5x>6的解集为{x|x<-1,或x>6}.
(2)4x2-4x+1≤0,即(2x-1)2≤0,
方程(2x-1)2=0的根为x=eq \f(1,2).
∴不等式4x2-4x+1≤0的解集为eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x=\f(1,2))))).
(3)由-x2+7x>6得x2-7x+6<0.
而x2-7x+6=0的两根是x=1或6,
∴不等式-x2+7x>6的解集为{x|1<x<6}.
【例题16】已知关于x的不等式ax2+5x+c>0的解集为eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)<x<\f(1,2))))).
(1)求a,c的值;
(2)解关于x的不等式ax2+(ac+2)x+2c≥0.
解:(1)由题意知,不等式对应的方程ax2+5x+c=0的两个实数根为eq \f(1,3)和eq \f(1,2),
由根与系数的关系,得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-\f(5,a)=\f(1,3)+\f(1,2),,\f(c,a)=\f(1,2)×\f(1,3),))
解得a=-6,c=-1.
(2)由a=-6,c=-1知不等式ax2+(ac+2)x+2c≥0可化为-6x2+8x-2≥0,
即3x2-4x+1≤0,
解得eq \f(1,3)≤x≤1,
所以原不等式的解集为eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)≤x≤1)))).
【例题17】解下列不等式:
(1)eq \f(x+2,1-x)<0;(2)eq \f(x+1,x-2)≤2.
解:(1)由eq \f(x+2,1-x)<0,得eq \f(x+2,x-1)>0,
此不等式等价于(x+2)(x-1)>0,
∴x<-2或x>1,
∴原不等式的解集为{x|x<-2,或x>1}.
(2)不等式移项得eq \f(x+1,x-2)-2≤0,
化简得eq \f(-x+5,x-2)≤0,即eq \f(x-5,x-2)≥0,
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1((x-2)(x-5)≥0,,x-2≠0,))
∴x<2或x≥5.
∴原不等式的解集为{x|x<2,或x≥5}.
解:当m=0时,-2x-2<0,显然对任意x不能恒成立;
当m≠0时,由二次函数的图象可知有
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m<0,,Δ=4-4m(m-2)<0,))解得m<1-eq \r(2),
故m的取值范围是{m|m<1-eq \r(2)}.
解:不等式x2+mx>4x+m-3⇔(x-1)m+x2-4x+3>0.设y=(x-1)m+x2-4x+3,其中m为自变量,x为参数,即y是关于m的函数.
①当x=1时,y恒等于0,即y>0不成立,
即x2+mx>4x+m-3不成立.
②当x≠1时,
易得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1((x-1)×1+x2-4x+3>0,,(x-1)×4+x2-4x+3>0))
⇔eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x2-3x+2>0,,x2-1>0))⇔eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x<1或x>2,,x<-1或x>1,))
解得x<-1或x>2.
综上所述,实数x的取值范围是{x|x<-1,或x>2}.
解:设税率调低后税收总收入为y元,
则y=2400m(1+2x%)(8-x)%
=-eq \f(12,25)m(x2+42x-400)(0<x≤8).
依题意,得y≥2400m×8%×78%,
即-eq \f(12,25)m(x2+42x-400)≥2400m×8%×78%,
整理,得x2+42x-88≤0,解得-44≤x≤2.
根据x的实际意义知0<x≤8,
所以x的取值范围为{x|0<x≤2}.
1.不等式eq \f(3x-1,2-x)≥1的解集是( )
A.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)≤x≤2))))
B.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)≤x<2))))
C.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x≤\f(3,4),或x>2))))
D.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x≥\f(3,4)))))
解析:不等式eq \f(3x-1,2-x)≥1,移项得eq \f(3x-1,2-x)-1≥0,即eq \f(x-\f(3,4),x-2)≤0,可化为eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(3,4)))(x-2)≤0,,x-2≠0,))解得eq \f(3,4)≤x<2,则原不等式的解集为eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)≤x<2)))).故选B.
2.在开山工程爆破时,已知导火索燃烧的速度是每秒eq \f(1,2)厘米,人跑开的速度是每秒4米,为了使点燃导火索的人能够在爆破时跑到100米以外的安全区,导火索的长度x(单位:厘米)应该满足的不等式为( )
A.4×2x≥100
B.4×2x≤100
C.4×2x>100
D.4×2x<100
5.若eq \f(x2-x+1,x-1)(x>1)在x=t处取得最小值,则t等于( )
A.1+eq \r(2)
B.2
C.3
D.4
解析:eq \f(x2-x+1,x-1)=eq \f(x(x-1)+1,x-1)=x+eq \f(1,x-1)=x-1+eq \f(1,x-1)+1≥2+1=3,当且仅当x-1=eq \f(1,x-1),即x=2时,等号成立.
6.已知x>2,y>1,(x-2)(y-1)=4,则x+y的最小值是( )
A.1
B.4
C.7
D.3+eq \r(17)
解析:∵x>2,y>1,(x-2)(y-1)=4,∴x+y=(x-2)+(y-1)+3≥2eq \r((x-2)(y-1))+3=7,当且仅当eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=4,,y=3))时,等号成立.故选C.
7.设x>0,则x+eq \f(2,2x+1)-eq \f(3,2)的最小值为( )
A.0
B.eq \f(1,2) C.1
D.eq \f(3,2)
解析:因为x>0,所以x+eq \f(1,2)>0,所以x+eq \f(2,2x+1)-eq \f(3,2)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,2)))+eq \f(1,x+\f(1,2))-2≥2eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(1,2)))·\f(1,x+\f(1,2)))-2=0,当且仅当x+eq \f(1,2)=eq \f(1,x+\f(1,2)),即x=eq \f(1,2)时等号成立,所以x+eq \f(2,2x+1)-eq \f(3,2)的最小值为0.
8.某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x件,则平均仓储时间为eq \f(x,8)天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( )
A.60件
B.80件
C.100件
D.120件
解析:设每件产品的生产准备费用与仓储费用之和为y元,由题意得y=eq \f(800,x)+eq \f(x,8)≥2eq \r(\f(800,x)·\f(x,8))=20,当且仅当eq \f(800,x)=eq \f(x,8)(x>0),即x=80时“=”成立.故选B.
9.(2024·湖南长沙雨花区高一上期末)中国南宋著名数学家秦九韶曾提出“三斜求积术”,即假设在平面内有一个三角形,边长分别为a,b,c,三角形的面积S可由公式S=eq \r(p(p-a)(p-b)(p-c))求得,其中p为三角形周长的一半.已知△ABC的周长为12,c=4,则此三角形的面积最大时,∠A=( )
A.30°
B.45° C.60°
D.90°
解析:由题可知a+b=8,c=4,可得p=eq \f(1,2)(a+b+c)=6,则S=eq \r(6(6-a)(6-b)(6-4))=eq \r(12(6-a)(6-b))≤eq \r(12)×eq \f(6-a+6-b,2)=4eq \r(3),当且仅当a=b=4时取等号,所以此时三角形为等边三角形,故∠A=60°.故选C.
10.(2024·四川省宜宾市期中)高一学生在新的学期里,刚刚搬入新教学楼,随着楼层的升高,上、下楼耗费的精力增多,因此不满意度升高.已知当教室在第n层楼时,上、下楼造成的不满意度为n,但高处空气清新,嘈杂声较小,环境较好,因此随着教室所在楼层的升高,环境不满意度降低.设教室在第n层楼时,环境不满意度为eq \f(8,n),则同学们认为最适宜的教室所在的楼层应为( )
A.2
B.3 C.4
D.8
解析:由题意知,教室在第n层楼时,同学们总的不满意度y=n+eq \f(8,n)≥4eq \r(2),当且仅当n=eq \f(8,n),即n=2eq \r(2)时,不满意度最小,又n∈N+,分别把n=2,3代入y=n+eq \f(8,n),易知当n=3时,y最小,故最适宜的教室应在3楼.
11.不等式3x2-2x+1>0的解集为( )
A.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(-1<x<\f(1,3)))))
B.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)<x<1))))
C.∅
D.R
12.不等式eq \f(3x-1,2-x)≥1的解集是( )
A.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)≤x≤2))))
B.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)≤x<2))))
C.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x≤\f(3,4),或x>2))))
D.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x≥\f(3,4)))))
解析:不等式eq \f(3x-1,2-x)≥1,移项得eq \f(3x-1,2-x)-1≥0,即eq \f(x-\f(3,4),x-2)≤0,可化为eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(3,4)))(x-2)≤0,,x-2≠0,))解得eq \f(3,4)≤x<2,则原不等式的解集为eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)≤x<2)))).故选B.
13.关于x的不等式eq \f(3x+a,x-1)≤1的解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(-\f(5,2)≤x<1)))),则实数a的值为( )
A.-6
B.-eq \f(7,2) C.eq \f(3,2)
D.4
解析:eq \f(3x+a,x-1)≤1⇔eq \f(2x+a+1,x-1)≤0⇔(2x+a+1)(x-1)≤0且x≠1.由题意得-eq \f(a+1,2)=-eq \f(5,2),解得a=4.故选D.
14.若0<t<1,则不等式(x-t)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,t)))<0的解集为( )
A.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,t)<x<t))))
B.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x<t,或x>\f(1,t)))))
C.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x<\f(1,t),或x>t))))
D.eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(t<x<\f(1,t)))))
解析:∵0<t<1,∴t<eq \f(1,t),∴原不等式的解集为eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(t<x<\f(1,t))))).
15.(多选)(2024·广东深圳中学高一上月考)解关于x的不等式ax2+(2-4a)x-8>0,下列说法正确的是( )
A.当a=0时,不等式的解集为{x|x>4}
B.当a>0时,不等式的解集为eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\co1(x>4,或x<-\f(2,a)))))
C.当a=-eq \f(1,2)时,不等式的解集为R
D.当a=-1时,不等式的解集为{x|2<x<4}
16.(多选)(2024·湖北襄阳一中高一上质量检测)下列说法一定正确的是( )
A.若eq \r(3,a)>eq \r(3,b),则a2024>b2024
B.若ab<0,eq \f(1,a)>eq \f(1,b),则a>b
C.若a>b,a+c>b+d,则c>d
D.若a>b>0,则eq \f(b+1,a+1)>eq \f(b,a)
解析:对于A,取a=0,b=-1可知a2024>b2024不成立,故A错误;对于B,由ab<0,eq \f(1,a)>eq \f(1,b)得,a>0>b,故B正确;对于C,取a=3,b=0,c=1,d=2,满足a>b,a+c>b+d,但c>d不成立,故C错误;对于D,∵a>b>0,∴eq \f(b+1,a+1)-eq \f(b,a)=eq \f(a-b,a(a+1))>0,∴eq \f(b+1,a+1)>eq \f(b,a)成立,故D正确.故选BD.
17.(2024·江西南昌一中高一上月考)已知a>0,b>0,eq \f(2,a)+eq \f(1,b)=eq \f(1,6),若不等式2a+b≥9m恒成立,则m的最大值为________.
解析:由已知,可得6eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,a)+\f(1,b)))=1,所以2a+b=6eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,a)+\f(1,b)))(2a+b)=6eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(5+\f(2a,b)+\f(2b,a)))≥6×(5+4)=54,当且仅当eq \f(2a,b)=eq \f(2b,a),即a=b=18时等号成立,所以9m≤54,即m≤6.
18.已知a>0,b>0,a+b=1,求证:
(1)eq \f(1,a)+eq \f(1,b)+eq \f(1,ab)≥8;
(2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,a)))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,b)))≥9.
证明:(1)eq \f(1,a)+eq \f(1,b)+eq \f(1,ab)=eq \f(1,a)+eq \f(1,b)+eq \f(a+b,ab)=2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,a)+\f(1,b))),
∵a+b=1,a>0,b>0,
∴eq \f(1,a)+eq \f(1,b)=eq \f(a+b,a)+eq \f(a+b,b)=2+eq \f(b,a)+eq \f(a,b)≥2+2=4,
∴eq \f(1,a)+eq \f(1,b)+eq \f(1,ab)≥8eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(当且仅当a=b=\f(1,2)时,等号成立)).
(2)证法一:∵a>0,b>0,a+b=1,
∴1+eq \f(1,a)=1+eq \f(a+b,a)=2+eq \f(b,a),
同理,1+eq \f(1,b)=2+eq \f(a,b),
∴eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,a)))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,b)))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2+\f(b,a)))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2+\f(a,b)))=5+2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,a)+\f(a,b)))≥5+4=9.
∴eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,a)))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,b)))≥9eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(当且仅当a=b=\f(1,2)时,等号成立)).
证法二:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,a)))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,b)))=1+eq \f(1,a)+eq \f(1,b)+eq \f(1,ab).
由(1)知,eq \f(1,a)+eq \f(1,b)+eq \f(1,ab)≥8,
故eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,a)))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,b)))=1+eq \f(1,a)+eq \f(1,b)+eq \f(1,ab)≥9,当且仅当a=b=eq \f(1,2)时,等号成立.
19.某自来水厂的蓄水池存有400 t水,水厂每小时可向蓄水池中注水60 t,同时蓄水池又向居民小区不间断供水,x h内供水总量为120eq \r(6x)(0≤x≤24).
(1)从供水开始到第几个小时蓄水池中的存水量最少?最少水量是多少?
(2)若蓄水池中水量少于80 t时,就会出现供水紧张现象,请问:在一天的24 h内,有几个小时出现供水紧张现象?
解:(1)设x h后蓄水池中的存水量为y t,
则y=400+60x-120eq \r(6x)(0≤x≤24),
设eq \r(6x)=u,则u2=6x(0≤u≤12),
所以y=400+10u2-120u=10(u-6)2+40.
因为0≤u≤12,故当u=6,
即x=6时,ymin=40.
即从供水开始到第6 h时,蓄水池中的存水量最少,为40 t.
(2)依题意,得400+10u2-120u<80,
即u2-12u+32<0,
解得4<u<8,所以16<u2<64.
又u2=6x,所以16<6x<64,
所以eq \f(8,3)<x<eq \f(32,3).
又eq \f(32,3)-eq \f(8,3)=8,所以每天有8 h出现供水紧张现象.
$$