内容正文:
02 一元二次函数、方程与不等式
【题型1】 不等式性质的运用
【基础知识】
1 不等式的性质
(1) 传递性:;
(2) 加法法则:;
(3) 乘法法则:;
(4) 倒数法则:;
(5) 乘方法则:;
2 比较数值大小
(1) 作差法(与的比较)
(2) 作商法(与比较)
【经典例题】
【例1】(多选)(24-25高一上·贵州·期中)下列命题中,正确的是( )
A.若,则
B.若,,则
C.若,则
D.若,,则
【巩固练习】
1(24-25高一上·天津红桥·期中)实数满足:,则下列不等式不成立的是( )
A. B. C. D.
2(24-25高一上·江西南昌·阶段练习)已知,,则( )
A. B.
C. D.无法确定
3(多选)(2024·贵州六盘水·模拟预测)已知,则( )
A. B.
C. D.
【题型2】一元二次函数、方程与不等式的关系
【基础知识】
1 一元二次不等式及其解法
① 二次函数的图象、一元二次方程的根、一元二次不等式的解集间的关系:
(以下均以为例)
函数、方程、表达式
二次函数
的图象
一元二次方程
的根
有两个相异实数根
有两个相等实数根
没有实数根
一元二次不等式
的解集
一元二次不等式
的解集
② 二次函数的图象、一元二次方程的根、一元二次不等式的解集间的关系,可充分利用二次函数图像去理解;
③ 求解一元二次不等式时,利用二次函数图像思考,需要确定二次函数的开口方向,判别式,两根的大小与不等式的解集有关,而对称轴是不会影响解集的.
【经典例题】
【例1】(24-25高一上·青海西宁·阶段练习)关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.
【例2】(24-25高三上·内蒙古包头·阶段练习)若不等式的解集是,则的解集是( )
A.或 B.或
C. D.
【巩固练习】
1(24-25高三上·天津滨海新·阶段练习)“”是“不等式成立”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
2(24-25高一上·浙江杭州·阶段练习)已知关于的不等式的解集为,求关于的不等式的解集( )
A. B.或
C. D.或
3(24-25高一上·江西南昌·阶段练习)若关于的不等式在区间内有解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4(24-25高一上·全国·课后作业)已知关于的不等式的解集为,其中,则的最小值为( )
A.-2 B.1 C.2 D.
5(24-25高一上·全国·课后作业)已知只有一个解,不等式的解集为,则的值为( )
A. B. C. D.
【题型3】解含参一元二次不等式
【经典例题】
【例1】(24-25高一上·山东·期中)已知,关于x的一元二次不等式的解集为.
(1)求b,c的值;
(2)解关于x的不等式.
【巩固练习】
1(24-25高一上·河北沧州·阶段练习)若关于x的不等式的解集中恰有3个整数,则实数a的取值范围为( )
A.
B.或
C.或
D.或
2(24-25高一上·甘肃定西·期中)关于的不等式的解集为,且,则实数的值等于( )
A.或2 B.1或 C. D.
3(24-25高一上·浙江衢州·阶段练习)已知关于的不等式,,.
(1)若此不等式的解集为,求实数,的值;
(2)若,求此不等式的解集.
【题型4】一元二次方程根的分布问题
【经典例题】
【例1】(多选)(24-25高一上·四川德阳·阶段练习)设为实数,已知关于的方程,则下列说法正确的是( )
A.当时,方程的两个实数根之和为
B.方程无实数根的一个必要条件是
C.方程有两个不相等的正根的一个充分条件是
D.方程有一个正根和一个负根的充要条件是
【巩固练习】
1(24-25高一上·全国·单元测试)一元二次方程有一个正根和一个负根的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
2(24-25高一上·贵州·阶段练习)关于的一元二次方程有一个根小于1,另一个根大于1,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3(24-25高一上·安徽合肥·期中)已知关于x的方程有两个大于2的相异实数根,则实数m的取值范围是()
A.或 B.
C. D.或
【题型5】 基本不等式的运用
【基础知识】
1 基本不等式
若,则 (当且仅当时,等号成立).
叫做正数的算术平均数,叫做正数的几何平均数.
2 基本不等式及其变形
① ,积定求和;
② ,和定求积:
③ (联系了与平方和)
④ (联系了与平方和)
【经典例题】
【例1】(24-25高一上·广东·期中)已知,则的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【例2】(多选)(24-25高一上·广东汕头·阶段练习)设正实数满足,则( )
A.的最小值为 B.的最大值为
C.的最大值为1 D.的最小值为
【巩固练习】
1(24-25高一上·福建福州·期中)已知,则的最大值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
2(24-25高三上·河南·阶段练习)已知,,,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.12 D.16
3(24-25高一上·海南·期中)已知,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4(24-25高一上·吉林长春·期中)若两个正实数,满足,且不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B.,或
C. D.,或
【A组---基础题】
1(24-25高一上·四川广元·期中)“”是“”的( )
A.必要而不充分条件 B.充分而不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2(24-25高一上·山西·期中)若命题“,”为假命题,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3(24-25高一上·江苏扬州·阶段练习)设,且,则的最小值为( )
A.4 B.5
C. D.
4(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)已知方程的两根都大于2,则实数的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.或
5(24-25高一上·山东临沂·期中)已知关于的不等式恰有5个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6(24-25高一上·江苏南通·期中)恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7(多选)(24-25高一上·重庆·阶段练习)下列说法中,正确的是( )
A.若,,则
B.若,则
C.若,,则
D.若,,则
8(多选)(24-25高一上·云南大理·阶段练习)已知关于的不等式的解集是,其中,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
9(24-25高一上·重庆渝北·期中)已知二次函数,满足,且的解集为.
(1)求函数的解析式;
(2)当时,恒成立,求的取值范围.
10(24-25高一上·四川泸州·阶段练习)设.
(1)若全称量词命题“,”是真命题,求实数的取值范围;
(2)在(1)的条件下,求的最小值;
(3)解关于的不等式.
【B组---提高题】
1(多选)(24-25高一上·浙江杭州·期中)若,,且,下列结论正确的是( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
2(24-25高一上·河北石家庄·期中)设表示,,中最大的数,设,且,则的最小值为 .
3(24-25高一上·四川成都·期中)问题:正数,满足,求的最小值,其中一种解法是:,当且仅当,且时,即且时取等号,学习上述解法并解决下列问题;
(1)若正实数,满足,求的最小值;
(2)若正实数,,,满足,且,试比较和的大小,并说明理由;
(3)利用(2)的结论,求代数式的最小值,并求出使得取得最小值时的值.
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02 一元二次函数、方程与不等式
【题型1】 不等式性质的运用
【基础知识】
1 不等式的性质
(1) 传递性:;
(2) 加法法则:;
(3) 乘法法则:;
(4) 倒数法则:;
(5) 乘方法则:;
2 比较数值大小
(1) 作差法(与的比较)
(2) 作商法(与比较)
【经典例题】
【例1】(多选)(24-25高一上·贵州·期中)下列命题中,正确的是( )
A.若,则
B.若,,则
C.若,则
D.若,,则
【答案】BD
【分析】特殊值判断A、C;作差法比较大小判断B;不等式性质求的范围判断D.
【详解】A:由,但,故A错;
B:,又,,
所以,即,故B正确;
C:由,即,故C错;
D:由且,故,故D正确.
故选:BD
【巩固练习】
1(24-25高一上·天津红桥·期中)实数满足:,则下列不等式不成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据不等式的性质,可判断ABD的真假,对C,可以举反例说明其错误.
【详解】对A:因为,,所以,故A成立;
对B:因为, ,所以 ,故B成立;
对C:令,,,,则满足,但,,所以不成立,即C不成立;
对D:因为 , ,所以 ,故D成立.
故选:C
2(24-25高一上·江西南昌·阶段练习)已知,,则( )
A. B.
C. D.无法确定
【答案】A
【分析】将展开,两式相减即可判断
【详解】由题意知,
则,
所以.
故选:A
3(多选)(2024·贵州六盘水·模拟预测)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】作差判断A;举例说明判断BD;利用不等式的性质判断C.
【详解】,
对于A,,则,A正确;
对于B,取,满足,而,B错误;
对于C,,因此,C正确;
对于D,,取,满足,而,D错误.
故选:AC
【题型2】一元二次函数、方程与不等式的关系
【基础知识】
1 一元二次不等式及其解法
① 二次函数的图象、一元二次方程的根、一元二次不等式的解集间的关系:
(以下均以为例)
函数、方程、表达式
二次函数
的图象
一元二次方程
的根
有两个相异实数根
有两个相等实数根
没有实数根
一元二次不等式
的解集
一元二次不等式
的解集
② 二次函数的图象、一元二次方程的根、一元二次不等式的解集间的关系,可充分利用二次函数图像去理解;
③ 求解一元二次不等式时,利用二次函数图像思考,需要确定二次函数的开口方向,判别式,两根的大小与不等式的解集有关,而对称轴是不会影响解集的.
【经典例题】
【例1】(24-25高一上·青海西宁·阶段练习)关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.
【答案】C
【分析】分、两种情况讨论,在时,直接检验即可;在时,利用二次不等式恒成立可得出关于实数的不等式组,综合可得出实数的取值范围.
【详解】由题意可知,不等式的解集为,
当时,即当时,原不等式即为,合乎题意;
当时,即当时,则有,
解得.
综上所述,实数的取值范围是.
故选:C.
【例2】(24-25高三上·内蒙古包头·阶段练习)若不等式的解集是,则的解集是( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】D
【分析】根据已知不等式的解集确定出的关系,代入所求不等式求出解集即可.
【详解】由不等式的解集为,
得,且是的两个根,
则有,
即,
则不等式可转化为,
即,
解得:,
则不等式的解集为.
故选:D.
【巩固练习】
1(24-25高三上·天津滨海新·阶段练习)“”是“不等式成立”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
【答案】B
【分析】本题需要先求出不等式的解集,再判断与该解集的关系.
【详解】对不等式进行因式分解得到,解得.
不能必然推出,例如当时,满足,但不满足.而可以推出.
所以是“不等式成立”的必要不充分条件.
故选:B.
2(24-25高一上·浙江杭州·阶段练习)已知关于的不等式的解集为,求关于的不等式的解集( )
A. B.或
C. D.或
【答案】C
【分析】由不等式的解集求出,再代入所求不等式求解即可;
【详解】由题意可得1,2是对应方程的两个根,且,
所以,解得,
所以化为,即,
解得,所以不等式的解集为,
故选:C.
3(24-25高一上·江西南昌·阶段练习)若关于的不等式在区间内有解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】求得的最大值,由此列不等式来求得的取值范围.
【详解】,所以当或时,
取得最大值为,
由于关于的不等式在区间内有解,
所以,解得.
故选:A
4(24-25高一上·全国·课后作业)已知关于的不等式的解集为,其中,则的最小值为( )
A.-2 B.1 C.2 D.
【答案】C
【分析】根据一元二次不等式和一元二次方程的关系可得,分析的取值范围,利用基本不等式可得结果.
【详解】由题意得,,方程的两根为,
∴,∴,
∵,,∴,
∴,当且仅当,即时等号成立,
∴的最小值为.
故选:C.
5(24-25高一上·全国·课后作业)已知只有一个解,不等式的解集为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据只有一个解可得,再由不等式的解集为知方程的两根之差的绝对值为2,最后利用韦达定理即可求解.
【详解】由题可知.
不等式的解集为,
即的解集为.
设方程的两根为,,
则,,且,
,
则,整理得,
.
【题型3】解含参一元二次不等式
【经典例题】
【例1】(24-25高一上·山东·期中)已知,关于x的一元二次不等式的解集为.
(1)求b,c的值;
(2)解关于x的不等式.
【答案】(1),
(2)答案见解析
【分析】先根据已知不等式的解集,结合韦达定理,求出和的值,再将其代入后面的不等式,分类讨论进行求解.
【详解】(1)因为不等式的解集为,
所以和是方程的两个根.
根据韦达定理,可得,.
解得,.
(2)由(1)知,,则不等式为,即.
当时,不等式化为,解得.
当时,的解为或.
当时,,不等式的解为.
当时,不等式化为,即,此时不等式无解.
当时,,不等式的解为.
综上所得,当时,解集为;
当时,解集为或;
当时,解集为;
当时,解集为空集;
当时,解集为.
【巩固练习】
1(24-25高一上·河北沧州·阶段练习)若关于x的不等式的解集中恰有3个整数,则实数a的取值范围为( )
A.
B.或
C.或
D.或
【答案】B
【分析】将不等式转化为,按与的大小分类讨论解不等式,再结合解集中整数的个数建立关于的不等式求解可得.
【详解】.
当时,不等式的解集为,不符合题意;
当时,不等式的解集为,
要使关于x的不等式的解集中恰有3个整数,
即中恰有这3个整数,
则,解得;
当时,不等式的解集为,
要使关于x的不等式的解集中恰有3个整数,
即中恰有这3个整数,
则,解得.
综上所述,实数a的取值范围为或.
故选:B.
2(24-25高一上·甘肃定西·期中)关于的不等式的解集为,且,则实数的值等于( )
A.或2 B.1或 C. D.
【答案】D
【分析】分,和三种情况解不等式,再结合已知求解即可.
【详解】因为,
所以,当时,不等式的解集为,
又不等式的解集为,所以,解得,
当时,不等式的解集为,不符合题意,
当时,不等式的解集为,
又不等式的解集为,所以,解得,
所以实数的值等于.
故选:D.
3(24-25高一上·浙江衢州·阶段练习)已知关于的不等式,,.
(1)若此不等式的解集为,求实数,的值;
(2)若,求此不等式的解集.
【答案】(1),
(2)答案见解析.
【分析】(1)根据不等式解集确定对应方程的结合,结合根于系数关系可得参数值;
(2)分情况讨论,解不等式.
【详解】(1)由已知不等式对应的方程为,
又不等式的解集为,
即方程的两个解,,
即,
解得;
(2)当时,不等式即为,
即,
当时,不等式无解,即解集为;
当时,解得,即不等式的解集为;
当时,解得,即不等式的解集为;
综上所述当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为.
【题型4】一元二次方程根的分布问题
【经典例题】
【例1】(多选)(24-25高一上·四川德阳·阶段练习)设为实数,已知关于的方程,则下列说法正确的是( )
A.当时,方程的两个实数根之和为
B.方程无实数根的一个必要条件是
C.方程有两个不相等的正根的一个充分条件是
D.方程有一个正根和一个负根的充要条件是
【答案】BD
【分析】根据一元二次方程根的判别,结合充分条件与必要条件的定义,可得答案.
【详解】对于A,当时,方程为,而方程无实根,故A错误;
对于B,由题意可得,
由,解得,,故B正确;
对于C,由题意可得,
由B可知不等式的解集为,
解不等式可得,
所以不等式组的解集为,,故C错误,
对于D,由题意可得,解得,故D正确.
故选:BD.
【巩固练习】
1(24-25高一上·全国·单元测试)一元二次方程有一个正根和一个负根的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由一元二次方程根与系数的关系求解即可;
【详解】∵一元二次方程有一个正根和一个负根,
∴解得.
故满足题意的a的取值集合应是集合的真子集,结合选项可知选C.
故选:C.
2(24-25高一上·贵州·阶段练习)关于的一元二次方程有一个根小于1,另一个根大于1,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,建立不等式,再解不等式即得答案.
【详解】二次函数的图象开口向上,
由的一个根小于1,另一个根大于1,得,
因此,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:C
3(24-25高一上·安徽合肥·期中)已知关于x的方程有两个大于2的相异实数根,则实数m的取值范围是()
A.或 B.
C. D.或
【答案】B
【分析】设关于x的方程的两个根分别为,根据满足的条件列不等式组,解不等式组即可得实数的取值范围.
【详解】设关于x的方程的两个根分别为,
则由根与系数的关系,知
所以由题意知,
即,
解得.
故选:B
【题型5】 基本不等式的运用
【基础知识】
1 基本不等式
若,则 (当且仅当时,等号成立).
叫做正数的算术平均数,叫做正数的几何平均数.
2 基本不等式及其变形
① ,积定求和;
② ,和定求积:
③ (联系了与平方和)
④ (联系了与平方和)
【经典例题】
【例1】(24-25高一上·广东·期中)已知,则的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【分析】由 ,利用基本不等式求解.
【详解】解:因为,
所以,
,
当且仅当,即时,等号成立,
故选:A
【例2】(多选)(24-25高一上·广东汕头·阶段练习)设正实数满足,则( )
A.的最小值为 B.的最大值为
C.的最大值为1 D.的最小值为
【答案】ABD
【分析】根据给定条件,利用基本不等式及“1”的妙用逐项求解判断.
【详解】正实数满足,
对于A,,
当且仅当,即时取等号,A正确;
对于B,,当且仅当时取等号,B正确;
对于C,,当且仅当时取等号,C错误;
对于D,,当且仅当时取等号,D正确.
故选:ABD
【巩固练习】
1(24-25高一上·福建福州·期中)已知,则的最大值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】A
【分析】由已知结合基本不等式即可直接求解.
【详解】因为,则,
则
,
当且仅当,即时取等.
故选:A.
2(24-25高三上·河南·阶段练习)已知,,,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.12 D.16
【答案】A
【分析】我们观察形式,显然分式的分子和分母同时有变量,所以令代入化简,然后利用基本不等式求解即可.
【详解】
当且仅当,,即时等号成立;
故选:A
3(24-25高一上·海南·期中)已知,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由基本不等式结合一元二次不等式求解即可.
【详解】由,,,得 ,
当且仅当即时取等号.依题意,,解得,
故选:A
4(24-25高一上·吉林长春·期中)若两个正实数,满足,且不等式有解,则实数的取值范围是( )
A. B.,或
C. D.,或
【答案】D
【分析】应用基本不等式求出,不等式有解,只需即可.
【详解】因为正实数,满足,
所以,
所以
,
当且仅当且,即时等号成立.
因为不等式有解,
所以只需,即即可,
所以或.
故选:D
【A组---基础题】
1(24-25高一上·四川广元·期中)“”是“”的( )
A.必要而不充分条件 B.充分而不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】求出的解集,然后寻找两个条件对应集合的包含关系,可得正确答案.
【详解】不等式,可得,
因为,
因此,“”是“”的必要而不充分条件.
故选:A.
2(24-25高一上·山西·期中)若命题“,”为假命题,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用全称量词命题的否定与真假性,将问题转化为二次不等式的有解问题,从而得解.
【详解】因为“,”为假命题,
所以“,”为真命题,
则在区间上有解,
设,则的图象开口向上,对称轴为,
且,则当时,函数取得最大值为,
所以,即的取值范围是.
故选:C.
3(24-25高一上·江苏扬州·阶段练习)设,且,则的最小值为( )
A.4 B.5
C. D.
【答案】D
【分析】利用乘“1”法及基本不等式计算可得.
【详解】因为,且,
所以,
当且仅当,即,时取等号.
故选:D
4(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)已知方程的两根都大于2,则实数的取值范围是( )
A.或 B.
C. D.或
【答案】B
【分析】根据方程的两根都大于2,分析函数的图象特征列出不等式组求解即可.
【详解】根据题意,二次函数的图象与轴的两个交点都在2的右侧,
根据图象可得,即,
解得.
故选:B.
5(24-25高一上·山东临沂·期中)已知关于的不等式恰有5个整数解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先求出方程的根,接着分类讨论求出、和三种情况下不等式的解集,再结合题意即可得解.
【详解】解方程得,
当时,不能等式解集为,
因为不等式恰有5个整数解,则这5个整数解为,
所以,符合;
当时,不等式解集为,不符合;
当时,不等式解集为,
因为不等式恰有5个整数解,则这5个整数解为,
所以,符合;
综上,满足题意的实数的取值范围是.
故选:C.
6(24-25高一上·江苏南通·期中)恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】转化问题为对于恒成立,进而由结合基本不等式求解即可.
【详解】由,得,
则问题转化为对于恒成立,
又,
当且仅当,即时等号成立,
所以,即实数的取值范围为.
故选:D.
7(多选)(24-25高一上·重庆·阶段练习)下列说法中,正确的是( )
A.若,,则
B.若,则
C.若,,则
D.若,,则
【答案】BC
【分析】赋值法验证A,由不等式的基本性质验证BD,作差法验证C.
【详解】对A,取,且成立,此时,故A错误;
对B,由与,则,所以,故B正确;
对C,,
因为,,
所以,所以,故C正确;
对D,由,得,又,所以,故D错误.
故选:BC
8(多选)(24-25高一上·云南大理·阶段练习)已知关于的不等式的解集是,其中,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】根据一元二次不等式与对应方程的关系,结合根与系数的关系判断AD,结合二次函数性质判断BC.
【详解】由题意可得,
即,即有,
即,故A正确、D错误;
令,其根为,
结合二次函数性质可得,
即,故B、C正确.
故选:ABC.
9(24-25高一上·重庆渝北·期中)已知二次函数,满足,且的解集为.
(1)求函数的解析式;
(2)当时,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1);
(2)的取值范围为.
【分析】(1)先由求得,接着由不等式的解集特征可得,且和是方程的两根,从而由韦达定理可求解.
(2)先由“当时,恒成立”结合得到在上恒成立,从而,再利用基本不等式求出即可得解.
【详解】(1)由题意可得,所以,
又因为的解集为,
所以由不等式的解集特征可得,且和是方程的两根,
所以,
所以函数的解析式为.
(2)当时,恒成立,
所以由(1)知当时,恒成立,
即在上恒成立,
令,则在上恒成立,
所以,
又因为,当且仅当即时等号成立,
所以,
所以,即的取值范围为.
10(24-25高一上·四川泸州·阶段练习)设.
(1)若全称量词命题“,”是真命题,求实数的取值范围;
(2)在(1)的条件下,求的最小值;
(3)解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【分析】(1)分、两种情况讨论,在时,直接检验即可;在时,根据二次不等式恒成立,可得出关于实数的不等式组,综合可得出实数的取值范围;
(2)将代数式化为,利用基本不等式可求得该代数式的最小值;
(3)将所求不等式变形为,对实数的取值范围进行分类讨论,利用一次不等式和二次不等式的解法可得出原不等式的解集.
【详解】(1)因为函数,
因为全称量词命题“,”是真命题,
当时,则有,不合乎题意,
当时,则有,解得,
因此,实数的取值范围是.
(2)因为,则,
当且仅当时,即当时,等号成立,
因此,当时,的最小值为.
(3)由可得,即,
当时,原不等式即为,解得;
当时,解原不等式可得;
当时,即当时,解原不等式可得或;
当时,即当时,原不等式即为,即,解得;
当时,即当时,解原不等式可得或.
综上所述,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;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
【B组---提高题】
1(多选)(24-25高一上·浙江杭州·期中)若,,且,下列结论正确的是( )
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】AB
【分析】根据基本不等式及其取等条件分别判断各选项.
【详解】A选项:由,且,即,,
当且仅当时,等号成立,即的最大值为,A选项正确;
B选项:,当且仅当时,等号成立,即的最小值为,B选项正确;
C选项:由,则,所以,即,
,无最大值,C选项错误;
D选项:由,则,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
又与已知矛盾,所以无最小值,D选项错误;
故选:AB.
2(24-25高一上·河北石家庄·期中)设表示,,中最大的数,设,且,则的最小值为 .
【答案】/0.2
【分析】利用换元法可得,进而根据不等式的性质求解.
【详解】令其中,
所以,
因为,则,即,
,
则,故,则,
当且仅当且时等号成立,
如取时可满足等号成立,
所以的最小值为,
故答案为:
3(24-25高一上·四川成都·期中)问题:正数,满足,求的最小值,其中一种解法是:,当且仅当,且时,即且时取等号,学习上述解法并解决下列问题;
(1)若正实数,满足,求的最小值;
(2)若正实数,,,满足,且,试比较和的大小,并说明理由;
(3)利用(2)的结论,求代数式的最小值,并求出使得取得最小值时的值.
【答案】(1)9
(2),理由见解析
(3)当时,取得最小值
【分析】(1)由题可知 ,进而利用基本不等式中1的妙用求解即可;
(2)由 ,结合基本不等式求解判断即可;
(3)令,则,利用(2)的结论求解即可.
【详解】(1)若正实数,满足,即 ,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值是9.
(2)∵正实数,,,满足,且,
∴ ,
又,
当且仅当且,即时等号成立,
所以,
所以,当且仅当时等号成立.
(3)由(2)的结论可知,若正实数,,,满足,且,
则,当且仅当时等号成立.
要使有意义,需满足且,解得,
则,即,
所以.
令,所以,即,此时,
所以,由可得
,即,
∵,∴,
当且仅当时等号成立.
由,得,
所以当时,取得最小值.
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