内容正文:
§1.3 不等式
考点7 等式的性质、不等式的性质与解法
1.C 原不等式等价于-2≥0,==≥0,整理得≤0,即(x+2)(x-1)≤0(x≠1),解得-2≤x<1.故选C.
不等号右边不为零的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使不等号右边为零,然后再转化为整式不等式(组)求解.
2.ABD ∵a+b=1,得≥2=,即a2+b2≥,当且仅当a=b=时取得等号,故A正确;
∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+1=2a+b>b,
∴a-b>-1,∴2a-b>2-1=,故B正确;
∵a+b=1≥2,∴ab≤,log2a+log2b=log2ab≤log2=-2,故C错误;
∵a+b=1≥2,∴2≤1,(+)2=a+b+2≤2,∴+≤,故D正确,故选ABD.
灵活利用基本不等式的变形,掌握ab≤2≤.
3.B 设人体脖子下端至肚脐的长度为x cm,
则≈,得x≈42.07,
又其腿长为105 cm,所以其身高约为42.07+105+26=173.07(cm),接近175 cm.故选B.
4.C 取a=2,b=1,满足a>b.但ln(a-b)=0,排除A;
∵3a=9,3b=3,∴3a>3b,排除B;∵y=x3是增函数,a>b,∴a3>b3,故C正确;取a=1,b=-2,满足a>b,但|a|<|b|,排除D.故选C.
5.-4 令t=2a+b,则b=t-2a,所以tx2+(t-2a)x-a-1≤0在区间[-2,2]上恒成立,即t(x2+x)≤2ax+a+1在区间[-2,2]上恒成立,所以对∀x∈[-2,2],函数y=t(x2+x)的图象总在直线y=2ax+a+1的下方或与直线相切.
函数y=t(x2+x)的图象过点(-1,0)和点(0,0),直线y=2ax+a+1=a(2x+1)+1过定点A-,1.
讨论t<0时的情况,
当t=-1时,如图1,二次函数y=t(x2+x)=-(x2+x)图象的顶点坐标为-,,存在a对∀x∈[-2,2],使得t(x2+x)≤2ax+a+1恒成立.
当t∈(-1,0)时,随着t逐渐增大,总存在a对∀x∈[-2,2],使得t(x2+x)≤2ax+a+1恒成立.
图1
图2
图3
当t∈(-∞,-1)时,若t逐渐减小,如图2,取临界位置,即二次函数图象与直线相切时,二次函数y=t(x2+x)的图象过点-,1,此时t=-4,存在a对∀x∈[-2,2],使得t(x2+x)≤2ax+a+1恒成立;若t继续减小,如图3,则定点-,1在二次函数图象开口的内部,则不存在a对∀x∈[-2,2],使得t(x2+x)≤2ax+a+1恒成立.
综上,tmin=(2a+b)min=-4.
6.{x|1<x<3} <0等价于(x-1)(x-3)<0,解得1<x<3.
7.
(-1,3) 对于方程x2-2x-3=0,可解得其根为x1=-1,x2=3.
∵x2-2x-3<0,∴可作图如下:
由图像可知原不等式的解集为(-1,3).
8.-1, 由3x2+x-2<0,得(x+1)(3x-2)<0.
解得-1<x<.
考点8 基本不等式
1.C 当a=b时,a2+b2=2ab,故A错误;
取a=b=,则+=6,=9,所以+<,故B错误;
∵a>0,b>0,∴a+b≥2>,故C正确;
∵a>0,b>0,∴>0,>0,∴+≥2=,故D错误.故选C.
2.C 当x≤-a时,x+a≤0,当x≥-a时,x+a≥0,当-b<x≤1-b时,ln(x+b)≤0,当x≥1-b时,ln(x+b)≥0,要使f(x)≥0,必须-a=1-b,即b=a+1,
所以a2+b2=(a+1)2+a2=2+≥,
当且仅当a=-,b=时,等号成立.故选C.
3.A 方法1:∵y1=,y2=,
∴y1+y2=+>2=2·,
∴log2>log2=.故选A.
方法2(特值法):令x1=1,则y1=2,令x2=3,则y2=8.
log2=log2=log25>log24=2=.故选A.
4.BC 法一:由x2+y2-xy=1,得x-2+y2=1.
令(θ为参数),
得(θ为参数),
故x+y=sin θ+cos θ=2sinθ+∈[-2,2],故选项A错误,B正确;
x2+y2=sin θ+cos θ2+sin θ2=sin 2θ-cos 2θ+=sin(2θ-φ)+∈,2其中tan φ=,
故选项D不正确,C正确.故选BC.
法二:x2+y2-xy=1,得(x+y)2-3xy=1,
而xy=-,
所以(x+y)2-3-=1,
即1=+≥,
所以-2≤x+y≤2,所以A不正确,B正确;
对于C,D:由x2+y2-xy=1,得x2+y2-1=xy≤,当且仅当x=y时等号成立,所以x2+y2≤2,所以C正确;
当x=,y=-时,x2+y2<1,所以D不正确.故选BC.
双配方的应用
常有两种形式:xy=-与x2+y2=+.
5.C A中,y=x2+2x+4=(x+1)2+3≥3,不符合题意.
B中,y=|sin x|+,令t=|sin x|,
则y=t+,t∈(0,1].由于y=t+在区间(0,1]上单调递减,因此y≥1+4=5,最小值是5,不符合题意.
C中,y=2x+22-x,令m=2x,则y=m+,m∈(0,+∞),所以y≥2=4,当且仅当m=2,即x=1时取等号,符合题意.
D中,当x∈(0,1)时,ln x<0,y=ln x+<0不符合题意.故选C.
基本不等式应用中的易错点
(1)在研究函数y=x+(a>0)形式的最值时,若x=成立,可考虑使用基本不等式;若x=不成立,可通过配凑等方法使问题转化为符合基本不等式的形式或利用函数y=x+的单调性来求:f(x)=x+(a>0)在(0,]上是减函数,在[,+∞)上是增函数.
(2)对于B,虽然|sin x|·是定值,但是取等号的条件是|sin x|=,即|sin x|=2,又|sin x|≠2,此时不满足基本不等式中取等号的条件,故不符合题意.
6.B A.由基本不等式可知a2+b2≥2ab,故A不正确;
B.a2+b2≥-2ab⇒a2+b2+2ab≥0,即(a+b)2≥0恒成立,故B正确;
C.当a=-1,b=-1时,不等式不成立,故C不正确;
D.当a=0,b=-1时,不等式不成立,故D不正确.故选B.
7.4 ∵+b=1,∴+a=+a+b=+1+1+ab≥2+2=4.
∴当且仅当=ab,即a=2,b=时,等号成立,故+a的最小值为4.
8.-1
(方法1)令BD=t,则t>0.如图,以D为坐标原点,DC所在直线为x轴建立平面直角坐标系.则C(2t,0),A(1,),B(-t,0),==4-≥4-2,当且仅当t+1=,即BD=-1时,等号成立.
此时,=-1.
(方法2)设BD=t,则CD=2t,由余弦定理得===4-≥4-2,当且仅当t+1=,即BD=-1时,等号成立,此时,=-1.
在解三角形、平面向量等问题中,选取适当的坐标系,利用建系来解决问题,有时可达到“事半功倍”的效果.
9.2 ∵a>0,b>0,∴++b≥2+b=+b≥2=2,当且仅当=和=b,即a=b=时等号成立.
10.4 法一:∵ab=1,∴b=.∴++=++=+a+.
令+a=t>0,则原式=+≥2=2=4.
当且仅当t2=16,即t=4时,等号成立,
此时+a=4.
法二:由已知得,++=+=+≥2=4,
当且仅当=且ab=1,即或时取等号,故++的最小值为4.
用基本不等式求函数的最值是高中数学的重点,也是近几年高考的一个热点,三个必要条件“一正、二定、三相等”更是相关考题“瞄准”的焦点.在具体的题目中,“正数”条件往往易从题设中获得,“相等”条件也易验证确定,而如何获得“定值”条件却常常被设计为一个难点,解题时需要一定的灵活性和变形技巧.因此,“定值”条件决定了基本不等式应用的可行性,这是解题成功的关键.
11. 由5x2y2+y4=1,得x2=-y2.
所以x2+y2=·-y2+y2=+y2≥2=.
当=y2,即y2=,x2=时,上式取等号,
所以x2+y2的最小值为.
12. ===2+.
∵x+2y=4,∴4≥2,
∴2xy≤4.∴≥.
∴2+≥2+=.
13.4 =
==2+≥2·=4.
当且仅当=,即xy=3时等号成立.
14. ∵a-3b+6=0,∴a-3b=-6,
∴2a+=2a+2-3b≥2
=2=2=2×2-3=,
当且仅当即时等号成立.
15.9 由题意可知,S△ABC=S△ABD+S△BCD.由角平分线的性质和三角形面积公式得acsin 120°=a×1×sin 60°+c×1×sin 60°,化简得ac=a+c,+=1.因此4a+c=(4a+c)+=5++≥5+2=9,当且仅当c=2a=3时取等号,故4a+c的最小值为9.
16.4 ∵a,b∈R,且ab>0,
∴≥=4ab+≥4,
当且仅当即时取等号.
17.8 ∵直线+=1过点(1,2),∴+=1.
∵a>0,b>0,∴2a+b=(2a+b)+
=4++≥4+2=8.
当且仅当b=2a时等号成立.
18.30 一年的总运费与总存储费用之和为4x+×6=4x+≥4×2=240,当且仅当x=,即x=30时等号成立.
学科网(北京)股份有限公司
$$
§1.3 不等式
课时
2016~2020年
2021年
2022年
2023年
2024年
2025年
合计
7.等式的性质、不等式的性质
与解法
4
0
0
0
1
3
8
8.基本不等式
10
2
2
0
2
2
18
命题热度
本专题命题热度较高()
课程标准
备考策略
(1)等式与不等式的性质
梳理等式的性质,理解不等式的概念,掌握不等式的性质
掌握判断不等式的常用方法及不等式性质的综合应用
(2)基本不等式
掌握基本不等式≤(a,b≥0).结合具体实例,能用基本不等式解决简单的最大值或最小值问题
掌握灵活变形构造基本不等式求解最值与范围问题的方法;利用基本不等式求解实际问题时,一是要注意变量应满足实际意义,二是正确建立数学模型
(3)从函数观点看一元二次不等式
①经历从实际情境中抽象出一元二次不等式的过程,了解一元二次不等式的现实意义.能借助一元二次函数求解一元二次不等式,并能用集合表示一元二次不等式的解集
②借助一元二次函数的图象,了解一元二次不等式与相应函数、方程的联系
理解三个“二次”之间的关系;对含参数的不等式,应对参数进行分类讨论;掌握恒成立问题求参数的范围的解题策略
考点7等式的性质、不等式的性质与
解法答案P217
1.(2025·全国新高考2,4,5分,难度★)不等式≥2的解集是 ( )
A.{x|-2≤x≤1} B.{x|x≤-2}
C.{x|-2≤x<1} D.{x|x>1}
2.(多选题)(2020·山东,11,5分,难度★★★)已知a>0,b>0,且a+b=1,则 ( )
A.a2+b2≥ B.2a-b>
C.log2a+log2b≥-2 D.+≤
3.
(2019·全国1,理4文4,5分,难度★★)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是≈0.618,称为黄金分割比例,著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105 cm,头顶至脖子下端的长度为26 cm,则其身高可能是 ( )
A.165 cm B.175 cm C.185 cm D.190 cm
4.(讲解 2019·全国2,理6,5分,难度★★)若a>b,则 ( )
A.ln(a-b)>0 B.3a<3b
C.a3-b3>0 D.|a|>|b|
5.(2025·天津,15,6分,难度★★★★)已知a,b∈R,若对任意的x∈[-2,2],(2a+b)x2+bx-a-1≤0恒成立,则2a+b的最小值为 .
6.(2025·上海,2,4分,难度★)不等式<0的解集是 .
7.(2024·上海,3,4分,难度★)设x∈R,则不等式x2-2x-3<0的解集为 .
8.(2019·天津,文10,5分,难度★★)设x∈R,使不等式3x2+x-2<0成立的x的取值范围为 .
考点8基本不等式答案P218
1.(2025·北京,6,4分,难度★★)已知a>0,b>0,则 ( )
A.a2+b2>2ab B.+≥
C.a+b> D.+≤
2.(2024·全国新高考2,8,5分,难度★★★★)设函数f(x)=(x+a)ln(x+b),若f(x)≥0,则a2+b2的最小值为 ( )
A. B. C. D.1
3.(2024·北京,9,4分,难度★★★)已知(x1,y1),(x2,y2)是函数y=2x图象上不同的两点,则下列正确的是 ( )
A.log2> B.log2<
C.log2>x1+x2 D.log2<x1+x2
4.(多选题)(2022·全国新高考2,12,5分,难度★★★)若实数x,y满足x2+y2-xy=1,则( )
A.x+y≤1 B.x+y≥-2
C.x2+y2≤2 D.x2+y2≥1
5.(2021·全国乙,文8,5分)下列函数中最小值为4的是 ( )
A.y=x2+2x+4 B.y=|sin x|+
C.y=2x+22-x D.y=ln x+
6.(讲解 2020·上海,13,5分,难度★★)下列不等式恒成立的是 ( )
A.a2+b2≤2ab B.a2+b2≥-2ab
C.a+b≥2 D.a+b≥-2
7.(2025·上海,8,5分,难度★★)已知a,b为正数,+b=1,则+a的最小值是 .
8.(2022·全国甲,理16文16,5分,难度★★★)已知△ABC中,点D在边BC上,∠ADB=120°,AD=2,CD=2BD.当取得最小值时,BD= .
9.(2021·天津,13,5分,难度★★★)若a>0,b>0,则++b的最小值为 .
10.(讲解 2020·天津,14,5分,难度★★★)已知a>0,b>0,且ab=1,则++的最小值为 .
11.(讲解 2020·江苏,12,5分,难度★★★)已知5x2y2+y4=1(x,y∈R),则x2+y2的最小值是 .
12.(2019·天津,文13,5分,难度★★★)设x>0,y>0,x+2y=4,则的最小值为 .
13.(2019·天津,理13,5分,难度★★★)设x>0,y>0,x+2y=5,则的最小值为 .
14.(2018·天津,理13文13,5分,难度★★★)已知a,b∈R,且a-3b+6=0,则2a+的最小值为 .
15.(2018·江苏,13,5分,难度★★★★)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=120°,∠ABC的平分线交AC于点D,且BD=1,则4a+c的最小值为 .
16.(2017·天津,理12文13,5分,难度★★★)若a,b∈R,ab>0,则的最小值为 .
17.(2017·山东,文12,5分,难度★★★)若直线+=1(a>0,b>0)过点(1,2),则2a+b的最小值为 .
18.(2017·江苏,10,5分,难度★★★)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x的值是 .
学科网(北京)股份有限公司
$$