内容正文:
专题1.4 不等式与复数
【新高考专用】
题型一
不等式性质及其应用
1.(2024·青海西宁·一模)下列命题中,正确的是( )
A.若且,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,则
2.(2024·江苏南通·模拟预测)设为实数,满足,则的最大值为( )
A.27 B.24 C.12 D.32
3.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)已知有三个条件:①;②;③,中能成为的充分条件的是 填序号
4.(24-25高一上·河北石家庄·阶段练习)已知实数满足且,则的取值范围是 .
题型二
基本不等式与最值
5.(2024·河北·模拟预测)已知,,且,则的最小值为( )
A.13 B. C.14 D.
6.(2024·湖北黄冈·一模)若,且,则的最小值为( )
A.20 B.12 C.16 D.25
7.(2024·上海奉贤·三模)若,则有最大值为 .
8.(2024·吉林长春·模拟预测)设且,则的最小值为 .
题型三
基本不等式中的恒成立问题
9.(24-25高一上·四川达州·期中)已知,, 若不等式 恒成立,则实数m的最大值为( )
A.64 B.25 C.13 D.12
10.(24-25高一上·安徽池州·期中)已知,,且,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
11.(24-25高三上·上海·期中)若对任意正实数、,不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
12.(2024·辽宁·模拟预测)若关于的不等式对任意恒成立,则正实数的取值集合为 .
题型四
二次不等式及其参数问题
13.(2024·甘肃张掖·模拟预测)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
14.(2024·广东·一模)已知且,则“的解集为”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
15.(24-25高一上·上海·阶段练习)若不等式的解集是,则的解集为 .
16.(24-25高一上·天津津南·期中)关于的不等式恰有三个整数解,则实数的取值范围是 .
题型五
一元二次不等式恒成立、有解问题
17.(24-25高一上·安徽宿州·期中)已知,恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
18.(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)若存在,使不等式成立,则实数a取值范围是( )
A. B.
C. D.
19.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知对任意恒成立,则实数的取值范围为 .
20.(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)已知关于的不等式在上有解,则实数的取值范围是 .
题型六
复数的四则运算
21.(2024·四川·一模)已知为虚数单位,则的值为( )
A. B. C. D.
22.(2024·安徽安庆·三模)若复数z的实部大于0,且,则( )
A. B. C. D.
23.(2024·上海·模拟预测)复数,则 .
24.(2024·广东广州·模拟预测)已知为虚数单位,复数满足,则 .
题型七
复数的几何意义
25.(2024·福建·三模)若复数满足,则复数在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
26.(2024·安徽·一模)已知复数满足,则复数的共轭复数在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
27.(2024·安徽·模拟预测)若复数在复平面内对应的点位于第三象限,则实数的取值范围是 .
28.(2024·江苏南通·二模)复数(为虚数单位)在复平面内对应的点位于实轴上,则实数的值为
.
一、单选题
1.(2024·广东广州·模拟预测)下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,,则
C.若,则 D.若,则
2.(2024·广东·模拟预测)已知复数,则( )
A. B. C.5 D.13
3.(2024·浙江金华·模拟预测)设的平均数为,与的平均数为,与的平均数为.若,则( )
A. B.
C. D.
4.(2024·全国·模拟预测)若,其中,是实数,是虚数单位,则对应点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.(2024·云南大理·模拟预测)已知,且,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
6.(2024·浙江宁波·一模)不等式对任意恒成立,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
7.(2024·宁夏银川·一模)下列结论正确的个数有( )个
①是的充要条件
②已知实数、满足,则的最小值为
③命题“,”的否定是“,”
④关于x的不等式有解,实数a的范围是或.
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(2024·福建南平·二模)关于的实系数二次不等式的解集为,若,,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.
二、多选题
9.(2024·江苏徐州·模拟预测)在复平面内,若复数z对应的点为,则( )
A. B.
C. D.
10.(2024·广东佛山·一模)已知,,且,则( )
A.的最小值为18 B.的最小值为36
C.的最小值为 D.的最小值为
11.(2024·广东深圳·模拟预测)下列说法正确的是( )
A.不等式的解集是
B.不等式的解集是
C.若不等式恒成立,则a的取值范围是
D.若关于x的不等式的解集是,则的值为
三、填空题
12.(2024·河北·模拟预测)已知复数,设,若复数在复平面内对应的点为,点关于实轴的对称点为,则的值为 .
13.(2024·广西·模拟预测)若不等式对恒成立,则a的取值范围是 .
14.(2024·全国·模拟预测)设为实数中最大的数.若,,则的最小值为 .
四、解答题
15.(24-25高二上·江苏无锡·期中)已知复数(R),为实数.
(1)求;
(2)若复数在复平面内对应的点在第四象限,且为实系数方程的根,求实数的值.
16.(2024·吉林长春·模拟预测)港珠澳大桥通车后,经常往来于珠港澳三地的刘先生采用自驾出行.某次出行,刘先生全程需要加两次油,由于燃油的价格有升也有降,现刘先生有两种加油方案,第一种方案:每次均加30升的燃油;第二种方案,每次加200元的燃油.
(1)若第一次加油时燃油的价格为5元/升,第二次加油时燃油的价格为4元/升,请计算出每种加油方案的平均价格(平均价格总价格总升数);
(2)分别用m,n()表示刘先生先后两次加油时燃油的价格,请计算出每种加油方案的平均价格,选择哪种加油方案比较经济划算?并给出证明.
17.(2024·全国·二模)已知实数,满足.
(1)求证:;
(2)求的最小值.
18.(2024·全国·模拟预测)设函数 .
(1)求的解集;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
19.(2024·贵州贵阳·二模)在复数集中有这样一类复数:与,我们把它们互称为共轭复数,时它们在复平面内的对应点关于实轴对称,这是共轭复数的特点.它们还有如下性质:
(1)
(2)(当时,为纯虚数)
(3)
(4)
(5).
(6)两个复数和、差、积、商(分母非零)的共轭复数,分别等于两个复数的共轭复数的和、差、积、商.
请根据所学复数知识,结合以上性质,完成下面问题:
(1)设.求证:是实数;
(2)已知,求的值;
(3)设,其中是实数,当时,求的最大值和最小值.
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专题1.4 不等式与复数
【新高考专用】
题型一
不等式性质及其应用
1.(2024·青海西宁·一模)下列命题中,正确的是( )
A.若且,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,则
【解题思路】利用特殊值法和不等式的性质即可求解.
【解答过程】对于A选项,令,则,所以不成立,故A错误;
对于B选项,令,则,所以不成立,故B错误;
对于C选项,令,则,所以不成立,故C错误;
对于D选项,由及不等式的可加性可得,故D正确.
故选:D.
2.(2024·江苏南通·模拟预测)设为实数,满足,则的最大值为( )
A.27 B.24 C.12 D.32
【解题思路】根据不等式的基本性质计算即可求解.
【解答过程】由,得,
又,所以,
所以,即,
所以的最大值为27.
故选:A.
3.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)已知有三个条件:①;②;③,中能成为的充分条件的是 ① 填序号
【解题思路】根据充分条件的判定一一分析即可.
【解答过程】①由可知,即, 故“”是“”的充分条件;
②当时, ;
③当,时,满足,有 ;
故②、③不是的充分条件.所以能成为“”的充分条件的只有①,
故答案为:①.
4.(24-25高一上·河北石家庄·阶段练习)已知实数满足且,则的取值范围是 .
【解题思路】由已知条件结合不等式的性质即可求解.
【解答过程】因为实数满足且,
设,则,
得,故,
又因为,
所以.
故答案为:.
题型二
基本不等式与最值
5.(2024·河北·模拟预测)已知,,且,则的最小值为( )
A.13 B. C.14 D.
【解题思路】由,利用基本不等式即可求.
【解答过程】,,又,且,
,
当且仅当,解得时等号成立,故的最小值为13.
故选:A.
6.(2024·湖北黄冈·一模)若,且,则的最小值为( )
A.20 B.12 C.16 D.25
【解题思路】利用,结合基本不等式可求和的最小值.
【解答过程】因为,所以,
所以
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
故选:D.
7.(2024·上海奉贤·三模)若,则有最大值为 .
【解题思路】根据基本不等式即可求解.
【解答过程】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:.
8.(2024·吉林长春·模拟预测)设且,则的最小值为 .
【解题思路】根据已知条件得出,再应用基本不等式求出最小值即可.
【解答过程】因为,所以,
因为,所以,
当且仅当,即时取等号,所以的最小值为.
故答案为:.
题型三
基本不等式中的恒成立问题
9.(24-25高一上·四川达州·期中)已知,, 若不等式 恒成立,则实数m的最大值为( )
A.64 B.25 C.13 D.12
【解题思路】将不等式变形为,利用基本不等式即可得出答案.
【解答过程】,,则,
不等式 恒成立,即恒成立,
,
当且仅当,即时等号成立,
所以,即实数m的最大值为25.
故选:B.
10.(24-25高一上·安徽池州·期中)已知,,且,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】由已知条件得出,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式求出的最小值,根据题意可得出关于的不等式,解之即可.
【解答过程】因为,,且,则,
所以 ,
当且仅当时,即当,时,所以的最小值为,
因为恒成立,所以,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:B.
11.(24-25高三上·上海·期中)若对任意正实数、,不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
【解题思路】变形可得,利用基本不等式求得的最小值即可.
【解答过程】因为、为正实数,所以,
所以由,可得,
又,当且仅当,即时取等号,
因为对任意正实数、,不等式恒成立,所以,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
12.(2024·辽宁·模拟预测)若关于的不等式对任意恒成立,则正实数的取值集合为 .
【解题思路】分析可得原题意等价于对任意恒成立,根据恒成立问题结合基本不等式运算求解.
【解答过程】∵,则,
原题意等价于对任意恒成立,
由,,则,
可得,
当且仅当,即时取得等号,
∴,解得.
故正实数的取值集合为.
故答案为:.
题型四
二次不等式及其参数问题
13.(2024·甘肃张掖·模拟预测)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【解题思路】按照正负分类讨论取绝对值,运算得解.
【解答过程】当,即或时,
不等式等价于,即,
解得,所以;
当,即时,不等式等价于不等式,即,
解得或,所以.
综上,不等式的解集是.
故选:C.
14.(2024·广东·一模)已知且,则“的解集为”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【解题思路】根据一元二次不等式的解及充分条件、必要条件求解.
【解答过程】由题意,二次不等式的解集为,
则等价于,即,即,
当时,不能推出,
所以“的解集为”是“”的充分不必要条件,
故选:A.
15.(24-25高一上·上海·阶段练习)若不等式的解集是,则的解集为 .
【解题思路】由一元二次不等式的解集与方程根的关系可求出,再根据一元二次不等式的解法求解即可.
【解答过程】不等式的解集是,
则是方程的两根,
所以,所以,
由,得,
即,解得,
所以的解集为.
故答案为:.
16.(24-25高一上·天津津南·期中)关于的不等式恰有三个整数解,则实数的取值范围是 .
【解题思路】由题可得不等式的解集为或,由不等式有3个整数解可得答案.
【解答过程】.
若,则不合题意;
若,不等式解集为,因恰有三个整数解,则三个整数为2,3,4,则;
若,不等式解集为,因恰有三个整数解,则三个整数为0,1,2,则.
故答案为:.
题型五
一元二次不等式恒成立、有解问题
17.(24-25高一上·安徽宿州·期中)已知,恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【解题思路】利用分离常数法,结合基本不等式来求得的取值范围.
【解答过程】当时,恒成立;当时,恒成立,
又,当且仅当,即时取等号,
所以,所以.
故选:B.
18.(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)若存在,使不等式成立,则实数a取值范围是( )
A. B.
C. D.
【解题思路】令,将问题等价转化为,然后讨论的最大值,从而求出的取值范围.
【解答过程】令,对称轴方程为,
若存在,使不等式成立,
等价于,
当时,即时,,解得,
因为,所以;
当时,即时,,解得,
因为,所以;
因为,所以.
故选:C.
19.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知对任意恒成立,则实数的取值范围为 .
【解题思路】变形得到在上恒成立,由基本不等式求出,得到.
【解答过程】,
因为,所以问题等价于在上恒成立,
其中,
当且仅当,即时,等号成立,
故.
故答案为:.
20.(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)已知关于的不等式在上有解,则实数的取值范围是 .
【解题思路】把关于的不等式在上有解的问题,利用分离参数求最值转化为,在上有解,再求,的最小值即可.
【解答过程】要使不等式在上有解,
则,在上有解,
令,,
则,
当且仅当,即时等号成立,
故时,,
因此要使不等式在上有解,
则,
故答案为:.
题型六
复数的四则运算
21.(2024·四川·一模)已知为虚数单位,则的值为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据条件,利用复数运算法则及虚数单位的性质,即可求解.
【解答过程】因为
故选:B.
22.(2024·安徽安庆·三模)若复数z的实部大于0,且,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据复数的运算和复数相等计算即可.
【解答过程】令,且,,
则
因为
根据复数相等有,解得:,.
所以.
故选:D.
23.(2024·上海·模拟预测)复数,则 .
【解题思路】先利用复数的除法运算化简,再利用复数的乘法计算即可.
【解答过程】,
.
故答案为:.
24.(2024·广东广州·模拟预测)已知为虚数单位,复数满足,则 .
【解题思路】根据题意化简出,利用复数的除法运算,即可得答案.
【解答过程】由复数满足,
化简得.
故答案为:.
题型七
复数的几何意义
25.(2024·福建·三模)若复数满足,则复数在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解题思路】利用复数的除法求复数,进而判断对应点所在象限.
【解答过程】由题设,
则对应点为在第三象限.
故选:C.
26.(2024·安徽·一模)已知复数满足,则复数的共轭复数在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解题思路】利用复数的四则运算法则可求,进而可得共轭复数在复平面内对应的点所在的象限.
【解答过程】由,可得,
所以,所以.
所以复数的共轭复数在复平面内对应的点的坐标为,位于第三象限.
故选:C.
27.(2024·安徽·模拟预测)若复数在复平面内对应的点位于第三象限,则实数的取值范围是 .
【解题思路】由实部和虚部都小于零解不等式组求出即可.
【解答过程】由题意得,,解得,
∴实数的取值范围是.
故答案为:.
28.(2024·江苏南通·二模)复数(为虚数单位)在复平面内对应的点位于实轴上,则实数的值为
.
【解题思路】利用复数的除法运算化简复数z,由几何意义可得所对应的点的坐标,进一步可得答案.
【解答过程】由已知,,所以所对应的点为,
此点在实轴上,所以,解得.
故答案为:.
一、单选题
1.(2024·广东广州·模拟预测)下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,,则
C.若,则 D.若,则
【解题思路】由不等式的基本性质,赋值法逐项判断即可.
【解答过程】对于A,可以取,,,此时,所以A错误.
对于B:∵,∴,因为,所以,故B正确;
对于C:取,时,则,,,则,故C错误;
对于D:当,时,,,则,故D错误;
故选:B.
2.(2024·广东·模拟预测)已知复数,则( )
A. B. C.5 D.13
【解题思路】先化简的表达式,然后求得的模.
【解答过程】,
所以.
故选:B.
3.(2024·浙江金华·模拟预测)设的平均数为,与的平均数为,与的平均数为.若,则( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据作差法比较大小,首先将要比较的,用表示,后作差变形,运用这个条件,判断正负即可比较出大小.
【解答过程】根据题意得,,,,
对于A选项,
对于B选项,
对于C选项,
对于D选项,
故选:B.
4.(2024·全国·模拟预测)若,其中,是实数,是虚数单位,则对应点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解题思路】依题意可得,根据复数相等的充要条件求出,,再根据复数的几何意义判断即可.
【解答过程】因为,所以,即,其中,是实数,
所以,即,
则,在复平面内对应的点为,位于第一象限.
故选:A.
5.(2024·云南大理·模拟预测)已知,且,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【解题思路】根据已知等式,应用常值代换法应用基本不等式求和的最小值即可.
【解答过程】
(当且仅当,时取等号).
故选:C.
6.(2024·浙江宁波·一模)不等式对任意恒成立,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【解题思路】先由题意得到是的一个根,从而得到之间的关系式为,消元并利用均值不等式求解即可.
【解答过程】由题意可得,需满足是的一个根,
即,且,所以,
,
当且仅当,即时取等号.
所以的最小值为.
故选:A.
7.(2024·宁夏银川·一模)下列结论正确的个数有( )个
①是的充要条件
②已知实数、满足,则的最小值为
③命题“,”的否定是“,”
④关于x的不等式有解,实数a的范围是或.
A.1 B.2 C.3 D.4
【解题思路】由充分、必要性定义判断①;由基本不等式及最值取值条件判断②;由存在量词命题的否定:存在改任意并否定原结论判断③;根据一元二次不等式有解得求参数范围判断④.
【解答过程】①由,即同号,故;由,即同号,故,
所以是的充要条件,正确;
②因为,所以,即,
所以 ,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为,错误;
③由存在量词命题的否定为全称量词命题知命题,
命题“,”的否定是“,”,正确;
④由题设,解得或,正确.
故选:C.
8.(2024·福建南平·二模)关于的实系数二次不等式的解集为,若,,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.
【解题思路】由已知可得是一元二次方程的根,进而可得,可得,可求的最小值.
【解答过程】因为关于的实系数二次不等式的解集为,
所以是一元二次方程的根,
所以,解得,所以,所以,
所以
当且仅当时取等号.
所以的最小值为.
故选:C.
二、多选题
9.(2024·江苏徐州·模拟预测)在复平面内,若复数z对应的点为,则( )
A. B.
C. D.
【解题思路】根据题意写出复数的标准式,再写出其共轭复数,再利用复数的乘除、模长公式,可得答案.
【解答过程】由题意可得,则,
对于A,,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,,故C正确;
对于D,
,,故D错误;
故选:AC.
10.(2024·广东佛山·一模)已知,,且,则( )
A.的最小值为18 B.的最小值为36
C.的最小值为 D.的最小值为
【解题思路】对于A,根据基本不等式可得,进而求解即可判断;对于B,根据基本不等式可得,验证取等条件即可判断;对于C,由题意可得,进而结合即可判断;对于D,结合题意可得,,进而得到,再根据基本不等式求解即可判断.
【解答过程】对于A,由于,即,
则,即,当且仅当时等号成立,
所以的最小值为18,故A正确;
对于B,由,当且仅当且时等号成立,
显然不能同时成立,取不到等号,故B错误;
对于C,由于,所以有,
当且仅当时等号成立,
即的最小值为,故C正确;
对于D,因为,,所以,
所以,
当且仅当,即,时等号成立,
则的最小值为,故D正确.
故选:ACD.
11.(2024·广东深圳·模拟预测)下列说法正确的是( )
A.不等式的解集是
B.不等式的解集是
C.若不等式恒成立,则a的取值范围是
D.若关于x的不等式的解集是,则的值为
【解题思路】对于AB,直接解一元二次不等式即可判断;对于C,对分类讨论即可判断;对于D,由一元二次不等式的解集与一元二次方程的根的关系,先求得,然后即可判断.
【解答过程】对于A,或,故A错误;
对于B,,故B错误;
若不等式恒成立,
当时,是不可能成立的,
所以只能,而该不等式组无解,综上,故C正确;
对于D,由题意得是一元二次方程的两根,
从而,解得,
而当时,一元二次不等式满足题意,
所以的值为,故D正确.
故选:CD.
三、填空题
12.(2024·河北·模拟预测)已知复数,设,若复数在复平面内对应的点为,点关于实轴的对称点为,则的值为 .
【解题思路】根据条件,利用复数的运算,得到,从而有,,即可求解.
【解答过程】因为,则,所以点,
得到,所以,
故答案为:.
13.(2024·广西·模拟预测)若不等式对恒成立,则a的取值范围是 .
【解题思路】通过参数分离等价转化不等式,再求二次函数在给定区间的最值,即可求出a的取值范围.
【解答过程】由不等式对恒成立,
可转化为对恒成立,即,
而,
当时,有最大值,所以,
故答案为:.
14.(2024·全国·模拟预测)设为实数中最大的数.若,,则的最小值为 .
【解题思路】设,分,分类讨论代数式间的大小关系,利用基本不等式求得的最小值,即可求解.
【解答过程】设,
则,,,
因为 ,当时,只需考虑,,
又因为,,
两式相乘得,可得,当且仅当时取等号,
当时,,只需考虑,,
两式相乘得,
则,当且仅当时取等号,
因为,故,综上所述,的最小值为.
故答案为:.
四、解答题
15.(24-25高二上·江苏无锡·期中)已知复数(R),为实数.
(1)求;
(2)若复数在复平面内对应的点在第四象限,且为实系数方程的根,求实数的值.
【解题思路】(1)根据复数为实数求出,代入化简后求复数模即可;
(2)由复数是实系数方程的根代入求出,再结合所在象限舍去不合适的值.
【解答过程】(1)由,为实数,则为实数,
所以,即,,
所以.
(2)由在复平面内对应的点在第四象限,
所以,
又为实系数方程的根,
则,
所以,,
又,所以.
16.(2024·吉林长春·模拟预测)港珠澳大桥通车后,经常往来于珠港澳三地的刘先生采用自驾出行.某次出行,刘先生全程需要加两次油,由于燃油的价格有升也有降,现刘先生有两种加油方案,第一种方案:每次均加30升的燃油;第二种方案,每次加200元的燃油.
(1)若第一次加油时燃油的价格为5元/升,第二次加油时燃油的价格为4元/升,请计算出每种加油方案的平均价格(平均价格总价格总升数);
(2)分别用m,n()表示刘先生先后两次加油时燃油的价格,请计算出每种加油方案的平均价格,选择哪种加油方案比较经济划算?并给出证明.
【解题思路】(1)根据题意,由平均价格的计算公式,代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,由平均价格的计算公式,代入计算,然后作差,即可得到结果.
【解答过程】(1)第一种方案,两次加油共花费元,两次共加了升燃油,
所以平均价格为元升;
第二种方案,两次加油共花费元,两次共加了升燃油,所以平均价格为元升;
(2)由题意可得,第一种方案,两次加油共花费元,两次共加了升燃油,所以平均价格为元升;
第二种方案,两次加油共花费元,两次共加了升燃油,所以平均价格为元升;
且,所以选择第二种加油方案比较经济划算.
17.(2024·全国·二模)已知实数,满足.
(1)求证:;
(2)求的最小值.
【解题思路】(1)将两边平方后利用基本不等式证明;
(2)将变形后将条件代入,然后利用基本不等式求最值.
【解答过程】(1)由得,
当且仅当时等号成立,
所以;
(2)由已知,则,
则
,
当且仅当,即一个为,一个为时等号成立.
所以的最小值.
18.(2024·全国·模拟预测)设函数 .
(1)求的解集;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
【解题思路】(1)分区间讨论去掉绝对值号求解即可;
(2)求出的最小值,解不等式即可得解.
【解答过程】(1)当时,,恒成立,则;
当时,,,即,
解得;
当时,不成立,则.
综上,不等式的解集为.
(2)令,
则,
当且仅当时,即时,等号成立,
即的值域为.
所以不等式恒成立,可转化为恒成立,
即,解得,
即实数的取值范围为.
19.(2024·贵州贵阳·二模)在复数集中有这样一类复数:与,我们把它们互称为共轭复数,时它们在复平面内的对应点关于实轴对称,这是共轭复数的特点.它们还有如下性质:
(1)
(2)(当时,为纯虚数)
(3)
(4)
(5).
(6)两个复数和、差、积、商(分母非零)的共轭复数,分别等于两个复数的共轭复数的和、差、积、商.
请根据所学复数知识,结合以上性质,完成下面问题:
(1)设.求证:是实数;
(2)已知,求的值;
(3)设,其中是实数,当时,求的最大值和最小值.
【解题思路】(1)根据复数和共轭复数的性质即可证明;
(2)设,则,由已知,,列等式即可求解;
(3)设复数设的三角形式,利用三角函数值域即可求解.
【解答过程】(1)设,
,,且,
是实数;
(2)设,则,
,,
,①
又,
②,
联立①②,解得,
;
(3),设,
则,
,,
.
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