内容正文:
专题02 不等式与复数
目录
01 模拟基础练 2
题型一:基本不等式二元式 2
题型二:和式与积式 3
题型三:柯西不等式二元式 5
题型四:齐次化与不等式最值 6
题型五:复数的四则运算 8
题型六:复数的几何意义 9
重难点突破:不等式与复数新定义问题 10
02 重难创新练 12
题型一:基本不等式二元式
1.(多选题)(2024·河南·模拟预测)已知且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】对于A,因为,当且仅当时等号成立,故A正确;
对于B,,当且仅当时等号成立,故B错误;
对于C,,当且仅当时等号成立,故C正确;
对于D,,设,则,
当时,;当时,,
故在上为减函数,在为增函数,
故,故D成立,
故选:ACD.
2.(2024·安徽芜湖·模拟预测)若,则的最小值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【解析】因为,,两边同时除以,得到,
当且仅当即取“=”.
则,当且仅当取“=”.
两边取自然对数,则,当且仅当取“=”.
故的最小值为.
故选:D.
3.(2024·河北·模拟预测)已知,,且,则的最小值为( )
A.13 B. C.14 D.
【答案】A
【解析】,,又,且,
,
当且仅当,解得时等号成立,故的最小值为13.
故选:A
题型二:和式与积式
4.(多选题)已知,为正实数,且,则( )
A.的最小值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】AD
【解析】对于选项A,由,得,
所以,
当且仅当,即时取等号,所以选项A正确,
对于选项B,因为,所以,
当且仅当时取等号,此时取得最小值,所以选项B错误,
对于选项C,因为,
当且仅当,即时取等号,
又,解不等式得,即,得到的最大值为,所以选项C错误,
对于选项D,由选项A知,所以
,
当且仅当,即时取等号,
此时取得最小值,所以选项D正确,
故选:AD.
5.(多选题)(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
【答案】ACD
【解析】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.
6.(多选题)(2024·广东肇庆·一模)设正实数m,n满足,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.的最大值为2 D.的最小值是4
【答案】AC
【解析】对于A选项,,故,故A正确;
对于B选项,因为,
所以,故B错误;
对于C选项,因为,当且仅当,即,时,等号成立,故C正确;
对于D选项,因为,
所以,
故当,时,有最小值,故D错误.
故选:AC.
题型三:柯西不等式二元式
7.(2024·山西·二模)柯西不等式是数学家柯西(Cauchy)在研究数学分析中的“流数”问题时得到的一个重要不等式,而柯西不等式的二维形式是同学们可以利用向量工具得到的:已知向量,,由得到,当且仅当时取等号.现已知,,,则的最大值为 .
【答案】
【解析】令,
又,,,
所以,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最大值为.
故答案为:
8. 的最大值为,则复数的模为
【答案】
【解析】
,
令,,则,
原条件转化为的最大值是,
由柯西不等式,,当且仅当时取等号,
所以的最大值是,则有,
所以复数的模为,
故答案为:.
9.若,则的最小值为 .
【答案】
【解析】由柯西不等式得:,
即,(当且仅当时取等号),
的最小值为.
故答案为:.
题型四:齐次化与不等式最值
10.(2024·高三·浙江金华·期末)已知,则的最小值为 .
【答案】
【解析】,
则,
若,则,;
若,可得,
设,可设,
即为,
若,可得,成立;
若,则,即,
解得,
即有z的最小值为,此时,成立.
故答案为.
11.已知正数,满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,
令,,则,,
,
当且仅当,即,时,等号成立,故有最小值.
故选:B
12.已知,,,则( )
A.S的最大值是 B.S的最大值是
C.S的最大值是 D.S的最大值是
【答案】B
【解析】∵,
令,
∵,,则,当且仅当,即时等号成立,
故,可得,
又∵在上单调递增,则,
∴,即S的最大值是.
故选:B.
题型五:复数的四则运算
13.(2024·浙江·二模)已知,则( )
A.0 B. C.1 D.
【答案】C
【解析】因为,所以,
所以,
所以,
所以.
故选:C.
14.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)在复数范围内方程的两个根分别为,,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【解析】根据题意可得,
,即,
当,时,,
,
当,时,,
,
综上,.
故选:D.
15.在复平面内,复数对应的点关于直线对称,若,则( )
A. B.5 C. D.1
【答案】C
【解析】因为,所以其对应点为,
关于直线对称的点为,则,
所以,
故选:C.
题型六:复数的几何意义
16.(2024·湖北·模拟预测)若复数满足为虚数单位,则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
【答案】A
【解析】因为,所以,即,
所以,
所以对应的点的坐标为,位于第一象限.
故选:A
17.复数满足,则( )
A. B. C. D.5
【答案】C
【解析】由得复数对应的点到点和距离相等,所以复数对应的点在直线上;
由得复数对应的点到点和距离相等,所以复数对应的点在直线上;
因为直线和直线的交点为,所以,所以.
故选:C.
18.(2024·陕西榆林·模拟预测)若复数z满足,则复数z在复平面内对应的点不可能在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【解析】,
若,则,∴复数z可能在第一象限;
若,无解,即复数z不可能在第二象限,故应选B;
若,则,∴复数z可能在第三象限;
若,则,∴复数z可能在第四象限.
故选:B.
重难点突破:不等式与复数新定义问题
19.正割及余割这两个概念是由伊朗数学家阿布尔威发首先引入的.定义正割,余割.已知为正实数,且对任意的实数均成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由已知可得,可得,
因为,则,
因为
,
当且仅当时,等号成立,故.
故选:D.
20.定义:表示数集中最小数,例如.已知,且,则的最大值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】C
【解析】由题可得,,所以,
又,所以,当且仅当即时,等号成立.
所以的最大值为.
故选:C
21.(多选题)(2024·河北沧州·一模)在复数城内,大小成为了没有意义的量,那么我们能否赋予它一个定义呢,在实数域内,我们通常用绝对值来描述大小,而复数域中也相应的有复数的模长来代替绝对值,于是,我们只需定义复数的正负即可,我们规定复数的“长度”即为模长,规定在复平面x轴上方的复数为正,在x轴下方的复数为负,在x轴上的复数即为实数大小.“大小”用符号+“长度”表示,我们用来表示复数的“大小”,例如:,,,,,则下列说法正确的是( )
A.在复平面内表示一个圆
B.若,则方程无解
C.若为虚数,且,则
D.复平面内,复数对应的点在直线上,则最小值为
【答案】BCD
【解析】根据已知条件表示模长为,在复平面位于轴上方的复数,
所以并不是一个圆,A错误;
若,则方程为一个实数,所以无解,B正确;
若为虚数,且,设,则,,,
所以,C正确;
复数对应的点在直线上,则最小值为:
点到直线的距离,所以最小值为:,D 正确.
故选:BCD
1.(2024·贵州遵义·模拟预测)如图所示的“大方图”称为赵爽弦图,它是由中国数学家赵爽于公元3世纪在给《周髀算经》“勾股网方图”作注时给出的一种几何平面图,记载于赵爽“负薪余日,聊观《周》”一书之中.他用数学符号语言将其表示为“若直角三角形两直角边为,斜边为(、、均为正数).则,”.某同学读到此书中的“赵爽弦图”时,出于好奇,想用软钢丝制作此图,他用一段长的软钢丝作为的长度(制作其它边长的软钢丝足够用),请你给他算一算,他能制作出来的“赵爽弦图”的最小面积为( )
A.9 B.18 C.27 D.36
【答案】B
【解析】由题可知,
则,即,所以,当且仅当时,等号成立
又“赵爽弦图”的面积为,
所以当时,“赵爽弦图”的最小面积为.
故选:B.
2.(2024·陕西渭南·模拟预测)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以,所以.
故选:C.
3.(2024·北京·模拟预测)若,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【解析】由,可得,
所以,
故,
故选:C
4.(2024·四川宜宾·一模)如图,在复平面内,网格中每个正方形的边长都为1,点对应的复数分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由图可知:,所以,
故选:A
5.(2024·江西新余·模拟预测)已知复数在复平面内表示一个圆周,则在复平面内表示的点构成的形状为:( ).
A.圆周 B.椭圆周 C.双曲线的一部分 D.线段
【答案】D
【解析】表示点,故 ,
,由此可知表示:,在直线上,
又,所以表示一条线段.
故选:D.
6.(2024·浙江温州·一模)若,则复数对应的点位于第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】D
【解析】根据复数几何意义知道,对应的点为,在第四象限.
故选:D.
7.(2024·河南·模拟预测)已知,且,则的最小值为( )
A.4 B.5 C. D.
【答案】D
【解析】,
因为,且,所以,
设,,
函数在区间单调递减,所以函数的最小值为.
故选:D
8.(2024·河北·模拟预测)已知非负实数满足,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【解析】因为,可得,即,
又因为非负实数,所以,,
则
,
当且仅当时,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:B.
9.(2024·福建·模拟预测)在中,点是边上一点,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.7
【答案】B
【解析】在中,点是边上一点,,则,,.
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
故选:B
10.(2024·山西·模拟预测)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,
所以,
所以 ,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:C.
11.(多选题)(2024·全国·模拟预测)若存在,使得与同时成立,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C.的最小值为8 D.的最大值为-16
【答案】AD
【解析】选项A:存在,使得与同时成立,则,
(提示:只有当时,才有)
解得或,所以,故A正确.
选项B:若,则或,又,故B错误.
选项C:,当且仅当时等号成立,又,所以,故C错误.
选项D:因为,所以,
所以 ,
当且仅当,即时取等号,所以的最大值为,故D正确.
故选:AD.
12.(多选题)(2024·江西新余·模拟预测)已知,为的共轭复数,则下列条件可判定的是:( ).
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】已知,设,则,
对于A,若,即,得,即,
所以,有,A选项正确;
对于B,若,则有,得,有,B选项正确;
对于C,若,即,有,得,
其中当时,,C选项错误;
对于D,若,有,即,
若,则得,有;若,则,,有,D选项正确.
故选:ABD.
13.(多选题)(2024·宁夏吴忠·一模)已知为方程的根,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】设,
因为为方程的根,且,则,
所以,即,
解得或,
所以,则;
,所以,故ACD正确,B错误.
故选:ACD.
14.(多选题)(2024·山东·模拟预测)已知,,,则( )
A.的最大值为 B.的最小值为8
C.的最小值为 D.的最小值为
【答案】BCD
【解析】因为,,,
对于A:,当且仅当时等号成立,故A错误;
对于B:,当且仅当,时等号成立,故B正确;
对于C:,
又,,
所以,当且仅当时等号成立,故C正确;
对于D:,
设,则,
所以当时,则单调递减,
当时,则单调递增,
所以,
所以的最小值为,当且仅当、时取等号,故D正确.
故选:BCD
15.(多选题)(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知正数,满足,则下列说法正确的是( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】ABD
【解析】对于A:∵,,.
∴,.
当且仅当,即,,取“”,∴A正确;
对于B:,由(1)知,∴.
∴.∴B正确;
对于C:.
∴,∴C错误;
对于D:,
当且仅当,即,取“”,∴D正确.
故选:ABD.
16.(2024·上海普陀·模拟预测)函数,且的图像恒过定点A,若点A在直线上,其中,,则的最小值为 .
【答案】2
【解析】因为,所以函数且的图象恒过定点,
即,
又点A在直线上,故,
又,所以,
当且仅当即时等号成立,
所以的最小值为2.
故答案为:2.
17.(2024·新疆喀什·三模)已知函数和()有相同的最大值.则的最小值为 .
【答案】e
【解析】,,
当时,,最大值为0,
又,所以当时,,
由得,与题设矛盾;
当时,令得,,即,
当时,,当时,,
当时,
当时,,当时,,
在上单调递减,在上单调递增,
在处取到最小值,没有最大值,不符合题意;
当时,
当时,,当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
.
与有相同的最大值,
,又,
,当且仅当,即时取等号.
即的最小值为.
故答案为: .
18.(2024·吉林长春·一模)若,则 .
【答案】
【解析】由于,
则
所以,,即.
故答案为:.
19.(2024·浙江杭州·一模)已知复数的实部和虚部都不为0,满足①;②.则 , .(写出满足条件的一组和)
【答案】
【解析】设,
则,
,
由,
整理得,即,
所以,
可取,
所以.
故答案为:.(答案不唯一,只要满足即可)
20.(2024·湖北荆州·三模)棣莫弗定理:若为正整数,则,其中为虚数单位,已知复数, 则 ,的实部为 .
【答案】 /
【解析】因为复数,
所以由棣莫弗定理可得,
,
所以.
所以,
所以的实部为.
故答案为:①985;②.
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专题02 不等式与复数
目录
01 模拟基础练 2
题型一:基本不等式二元式 2
题型二:和式与积式 2
题型三:柯西不等式二元式 3
题型四:齐次化与不等式最值 3
题型五:复数的四则运算 3
题型六:复数的几何意义 4
重难点突破:不等式与复数新定义问题 4
02 重难创新练 5
题型一:基本不等式二元式
1.(多选题)(2024·河南·模拟预测)已知且,则( )
A. B.
C. D.
2.(2024·安徽芜湖·模拟预测)若,则的最小值为( )
A. B. C.1 D.
3.(2024·河北·模拟预测)已知,,且,则的最小值为( )
A.13 B. C.14 D.
题型二:和式与积式
4.(多选题)已知,为正实数,且,则( )
A.的最小值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
5.(多选题)(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
6.(多选题)(2024·广东肇庆·一模)设正实数m,n满足,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.的最大值为2 D.的最小值是4
题型三:柯西不等式二元式
7.(2024·山西·二模)柯西不等式是数学家柯西(Cauchy)在研究数学分析中的“流数”问题时得到的一个重要不等式,而柯西不等式的二维形式是同学们可以利用向量工具得到的:已知向量,,由得到,当且仅当时取等号.现已知,,,则的最大值为 .
8. 的最大值为,则复数的模为
9.若,则的最小值为 .
题型四:齐次化与不等式最值
10.(2024·高三·浙江金华·期末)已知,则的最小值为 .
11.已知正数,满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
12.已知,,,则( )
A.S的最大值是 B.S的最大值是
C.S的最大值是 D.S的最大值是
题型五:复数的四则运算
13.(2024·浙江·二模)已知,则( )
A.0 B. C.1 D.
14.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)在复数范围内方程的两个根分别为,,则( )
A.1 B. C. D.
15.在复平面内,复数对应的点关于直线对称,若,则( )
A. B.5 C. D.1
题型六:复数的几何意义
16.(2024·湖北·模拟预测)若复数满足为虚数单位,则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
17.复数满足,则( )
A. B. C. D.5
18.(2024·陕西榆林·模拟预测)若复数z满足,则复数z在复平面内对应的点不可能在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
重难点突破:不等式与复数新定义问题
19.正割及余割这两个概念是由伊朗数学家阿布尔威发首先引入的.定义正割,余割.已知为正实数,且对任意的实数均成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
20.定义:表示数集中最小数,例如.已知,且,则的最大值为( )
A. B.1 C. D.2
21.(多选题)(2024·河北沧州·一模)在复数城内,大小成为了没有意义的量,那么我们能否赋予它一个定义呢,在实数域内,我们通常用绝对值来描述大小,而复数域中也相应的有复数的模长来代替绝对值,于是,我们只需定义复数的正负即可,我们规定复数的“长度”即为模长,规定在复平面x轴上方的复数为正,在x轴下方的复数为负,在x轴上的复数即为实数大小.“大小”用符号+“长度”表示,我们用来表示复数的“大小”,例如:,,,,,则下列说法正确的是( )
A.在复平面内表示一个圆
B.若,则方程无解
C.若为虚数,且,则
D.复平面内,复数对应的点在直线上,则最小值为
1.(2024·贵州遵义·模拟预测)如图所示的“大方图”称为赵爽弦图,它是由中国数学家赵爽于公元3世纪在给《周髀算经》“勾股网方图”作注时给出的一种几何平面图,记载于赵爽“负薪余日,聊观《周》”一书之中.他用数学符号语言将其表示为“若直角三角形两直角边为,斜边为(、、均为正数).则,”.某同学读到此书中的“赵爽弦图”时,出于好奇,想用软钢丝制作此图,他用一段长的软钢丝作为的长度(制作其它边长的软钢丝足够用),请你给他算一算,他能制作出来的“赵爽弦图”的最小面积为( )
A.9 B.18 C.27 D.36
2.(2024·陕西渭南·模拟预测)若,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·北京·模拟预测)若,则( )
A. B. C.1 D.
4.(2024·四川宜宾·一模)如图,在复平面内,网格中每个正方形的边长都为1,点对应的复数分别为,则( )
A. B.
C. D.
5.(2024·江西新余·模拟预测)已知复数在复平面内表示一个圆周,则在复平面内表示的点构成的形状为:( ).
A.圆周 B.椭圆周 C.双曲线的一部分 D.线段
6.(2024·浙江温州·一模)若,则复数对应的点位于第( )象限
A.一 B.二 C.三 D.四
7.(2024·河南·模拟预测)已知,且,则的最小值为( )
A.4 B.5 C. D.
8.(2024·河北·模拟预测)已知非负实数满足,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.
9.(2024·福建·模拟预测)在中,点是边上一点,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.7
10.(2024·山西·模拟预测)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
11.(多选题)(2024·全国·模拟预测)若存在,使得与同时成立,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C.的最小值为8 D.的最大值为-16
12.(多选题)(2024·江西新余·模拟预测)已知,为的共轭复数,则下列条件可判定的是:( ).
A. B.
C. D.
13.(多选题)(2024·宁夏吴忠·一模)已知为方程的根,则( )
A. B.
C. D.
14.(多选题)(2024·山东·模拟预测)已知,,,则( )
A.的最大值为 B.的最小值为8
C.的最小值为 D.的最小值为
15.(多选题)(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知正数,满足,则下列说法正确的是( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
16.(2024·上海普陀·模拟预测)函数,且的图像恒过定点A,若点A在直线上,其中,,则的最小值为 .
17.(2024·新疆喀什·三模)已知函数和()有相同的最大值.则的最小值为 .
18.(2024·吉林长春·一模)若,则 .
19.(2024·浙江杭州·一模)已知复数的实部和虚部都不为0,满足①;②.则 , .(写出满足条件的一组和)
20.(2024·湖北荆州·三模)棣莫弗定理:若为正整数,则,其中为虚数单位,已知复数, 则 ,的实部为 .
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