内容正文:
专题02 不等式和基本不等式
5大高频考点概览
考点01 一元二次方程根与系数的关系
考点02 不等式性质的应用
考点03 一元二次不等式的解法和应用
考点04 一元二次方程跟的分布问题单
考点05 利用基本不等式求最值
地 城
考点01
一元二次方程根与系数的关系
一、单选题
1.(22-23高一上·辽宁大连第八中学·月考)已知关于x的方程有两个实数根.若满足,则实数k的取值为( )
A.或6 B.6 C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省大连市第八中学2022-2023学年高一上学期10月月考数学试题
【分析】先根据条件可知,再结合韦达定理即可建立等量关系,即可得解.
【详解】关于x的方程有两个实数根,
,解得,
实数k的取值范围为,
根据韦达定理可得,,
,
,即,
解得或 (不符合题意,舍去),
实数k的值为.
故选:C.
2.(22-23高一上·辽宁大连第八中学·期中)已知是的三边长,关于的方程的解集只有一个元素,且方程的根为,则的形状为( )
A.等腰但不等边三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.钝角三角形
【答案】C
【来源】辽宁省大连市第八中学2022-2023学年高一上学期期中数学试题
【分析】根据题意可得方程的判别式,和,联立解的关系即可.
【详解】因为方程的解集只有一个元素,
所以,即①,
又因为方程的根为,所以②,
由①②可得,即为等边三角形,
故选:C.
3.(22-23高一上·辽宁实验中学·期中)已知方程的两根分别是和,且满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省实验中学2022-2023学年高一上学期期中数学试题
【分析】利用根的判别式可得到或,利用一元二次方程根与系数的关系可得到,,代入不等式求解即可
【详解】因为方程的两根分别是和,
所以,解得或,
,,
因为,
所以,解得,
所以实数的取值范围是,
故选:C
二、填空题
4.(23-24高一上·辽宁辽阳·期中)设一元二次方程的两个实根为,(),则当时,a的取值集合是 .
【答案】
【来源】辽宁省辽阳市2023-2024学年高一上学期期中数学试题
【分析】利用韦达定理化简及根的判别式转化条件,再解分式不等式可得答案.
【详解】因为一元二次方程的两个实根为,(),
则或,
由韦达定理得,
而,解得,
综上,a的取值集合是
故答案为:
地 城
考点02
不等式性质的应用
一、单选题
1.(24-25高一上·辽宁锦州某校·期中)若,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省锦州市某校2024-2025学年高一上学期期中质量检测数学试卷
【分析】根据不等式的性质依次判断各个选项即可.
【详解】对于A,当时,,A错误;
对于B,当 且时,,B错误;
对于C,,,又,,C正确;
对于D,当,时,,D错误.
故选:C.
2.(24-25高一上·辽宁大连第二十四中学·期中)已知,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【来源】辽宁省大连市第二十四中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】利用不等式性质,先求解出的范围,然后可求即的范围.
【详解】因为,所以,
所以,即,
故选:D.
3.(24-25高一上·辽宁辽阳·期中)若,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【来源】辽宁省辽阳市2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】由题意得,,进一步根据不等式的性质即可求解.
【详解】因为,,所以,,
所以,
所以的取值范围为.
故选:A.
4.(23-24高一上·辽宁葫芦岛协作校·)已知,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【来源】辽宁省葫芦岛市协作校2023-2024学年高一上学期第二次考试数学试题
【分析】根据不等式性质结合反例逐一判断即可.
【详解】对于A,当时,虽说,但是,错误;
对于B,成立时,不一定成立,比如时,,
此时,错误;
对于C,举反例,当时,满足,此时,,
则有,错误;
对于D,因为,所以,
所以,所以,正确.
故选:D
二、多选题
5.(24-25高一上·辽宁朝阳建平县实验中学·期中)已知,则下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【来源】辽宁省朝阳市建平县实验中学2024-2025学年高一上学期11月期中数学试题
【分析】利用作差法比较各式大小,即可确定选项A、D正确,选项B、C错误.
【详解】由可得,.
对于A选项,,故A选项正确;
对于B选项,,当时,,故B选项不正确;
对于C选项,,当时,,故C选项不正确;
对于D选项,,故D选项正确.
故选:AD.
6.(24-25高一上·辽宁大连第二十四中学·期中)已知实数,满足,则下列说法正确的是( )
A. B.当时,则
C.当时,则 D.当时,则
【答案】BCD
【来源】辽宁省大连市第二十四中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】举例分析A选项;利用不等式的性质判断BCD选项.
【详解】A:取,此时,即,故错误;
B:,因为且,所以,所以,即,故正确;
C:,因为,所以,即,故正确;
D:,因为,所以,所以,故正确;
故选:BCD.
7.(23-24高一上·辽宁丹东·期中)下列结论中不正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】BC
【来源】辽宁省丹东市2023-2024学年高一上学期期中教学质量调研测试数学试题
【分析】根据不等式的性质,取特殊值判断,作差法,即可判断选项.
【详解】A.因为,可知,,则,故A正确;
B.若,满足,此时,故B错误;
C.,,满足,此时,故C 错误;
D. ,因为,所以,,即,即,故D正确.
故选:BC
三、填空题
8.(24-25高一上·辽宁名校联盟·期中)已知实数x、y满足,,则的取值范围为 .
【答案】
【来源】辽宁省名校联盟2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】根据不等式的性质求得正确答案.
【详解】通过观察可知,
由于,则,
而,所以.
故答案为:
9.(23-24高一上·辽宁葫芦岛协作校·)已知,则的取值范围是 .
【答案】
【来源】辽宁省葫芦岛市协作校2023-2024学年高一上学期第二次考试数学试题
【分析】根据不等式的性质结合条件即得.
【详解】因为,所以.
因为,所以,则.
故答案为:
四、解答题
10.(24-25高一上·辽宁实验中学·期中)0.(1)已知,且,请证明:.
(2)已知,,且,请证明:与至少有一个大于.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析
【来源】辽宁省实验中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】(1)采用分析法证明,先假设,通过分析得到,再由不等式的性质变形后把代入即可得证;
(2)采用反证法,假设,由不等式的性质得到,与题干矛盾即可.
【详解】(1)证明:若,则,,不合题意,.
要证,只需证,
又,只需证,
即,只需证,只需证,
成立,原式成立.
(2)证明:假设,,,
,与矛盾,
假设不成立,与至少有一个大于.
地 城
考点03
一元二次不等式的解法和应用
一、单选题
1.(24-25高一上·辽宁丹东·调研)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分且必要条件 D.不充分也不必要条件
【答案】A
【来源】辽宁省丹东市2024-2025学年高一上学期教学质量调研测试数学试卷
【分析】根据不等式的解法,分别求得不等式的解集,再结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解.
【详解】根据题意可知,
,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
2.(24-25高一上·陕西榆林府谷县府谷中学·月考)已知关于的不等式的解集为,其中为常数,则不等式的解集是( )
A. B.,或
C.,或 D.
【答案】A
【来源】陕西省榆林市府谷县府谷中学2024-2025学年高一上学期9月月考数学试题
【分析】先根据一元二次不等式的解集得出,再化简得出,即可得出不等式的解集.
【详解】关于的一元二次不等式的解集为,
则,且是一元二次方程的两根,
于是,解得,
则不等式化为,
即,解得,
所以不等式的解集是.
故选:A.
3.(24-25高一上·辽宁沈阳郊联体·期中)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【来源】辽宁省沈阳市郊联体2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】由一元二次不等式解集结构即可求解.
【详解】由,
可得:,
解得:或 ,
故选:D
4.(24-25高一上·辽宁丹东名校协作体·期中)已知关于x的不等式的解集是,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【来源】辽宁省丹东市名校协作体2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】由不等式的解集,利用韦达定理得与的关系,对所求不等式进行变形求解即可.
【详解】关于x的不等式的解集是,则,
则,,
不等式等价于,即,
解得或.
故选:C.
5.(24-25高一上·辽宁名校联盟·期中)设在二维平面上有两个点,,它们之间的距离有一个新的定义为,这样的距离在数学上称为曼哈顿距离或绝对值距离.已知,两个点的坐标为,,如果它们之间的曼哈顿距离大于恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【来源】辽宁省名校联盟2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】首先将问题等价转换为当时,或恒成立,对进行分类讨论即可求解.
【详解】已知,两个点的坐标为,,如果它们之间的曼哈顿距离大于恒成立,
则恒成立,
所以恒成立,
情形一:当时,即或时,
不等式恒成立,
情形二:当时,或恒成立,
故或恒成立,
(i)当时,或恒成立,
当且仅当或恒成立,
当且仅当或符合题意;
(ii)当时,或恒成立,
当且仅当或恒成立,
当且仅当或符合题意;
综上所述,实数的取值范围是.
故选:A.
6.(23-24高一上·辽宁葫芦岛协作校·)若关于的不等式的解集是,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【来源】辽宁省葫芦岛市协作校2023-2024学年高一上学期第二次考试数学试题
【分析】对分类讨论,利用一元二次不等式的解集与判别式的关系即可得出.
【详解】当时,恒成立,则符合题意;
当时,由题意可得,解得
综上,的取值范围是.
故选:B
二、填空题
7.(24-25高一上·辽宁丹东·调研)设,若关于的不等式的解集中的整数恰有3个,则实数的取值范围是 .
【答案】
【来源】辽宁省丹东市2024-2025学年高一上学期教学质量调研测试数学试卷
【分析】将不等式变形为的解集中的整数恰有3个,再由可得,不等式的解集为,考查解集端点的范围,解出的取值范围.
【详解】关于的不等式,两边平方整理得:,
因为,不等式的解集中的整数恰有3个,所以,
所以不等式的解集为,所以解集里的整数是三个,
故有,又因为,所以,
综上.
故答案为:
三、解答题3
8.(24-25高一上·辽宁沈阳五校协作体·期中)解关于的不等式或求值.
(1);
(2)已知,解不等式;
(3),求.
【答案】(1)或
(2)答案见解析
(3)
【来源】辽宁省沈阳市五校协作体2024-2025学年高一上学期期中联考数学试题
【分析】(1)先求出的取值范围,即可求出的取值范围,即可得出所求不等式解集;
(2)将所求不等式变形为,对实数的取值进行分类讨论,结合分式不等式或二次不等式可得出所求不等式的解集;
(3)由已知等式可得出、与的等量关系,即可得出的值.
【详解】(1)原不等式化为,即,可得,
解得或,
所以原不等式解集为或.
(2)原不等式化为,
①当时,原不等式为,解得;
②当时,原不等式化为,即,
当时,原不等式等价于,显然,解得;
当时,原不等式等价于,而,解得或.
所以当时,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.
(3)由,解得,所以.
9.(24-25高一上·辽宁普通高中·期中)设函数.
(1)若关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围;
(2)当时,解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)见解析
【来源】辽宁省普通高中2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】(1)分两种情况讨论,即可求得结果;
(2)先将转化为关于的一元二次不等式,根据的取值范围进行分类讨论求解.
【详解】(1)当时,,成立;
当时,在上恒成立,
所以,解得;
综上的取值范围为;
(2)因为,则,整理可得,
当时,原不等式为,解得;
当时,方程的两根为,
当,即时,的解为;
当,即时,解得或;
当,即时,解得或;
综上,当时,解集为;当时,解集为或;当时,解集为;当时,解集为或.
10.(23-24高一上·辽宁部分学校·期中)(1)若不等式的解集为或,求,的值;
(2)求关于的一元二次不等式的解集.
【答案】(1) ;(2)答案见解析 .
【来源】辽宁省部分学校2023-2024学年高一上学期期中数学试题
【分析】(1)依题意可得和为方程的两根且,利用韦达定理得到方程组,解得即可;
(2)依题意可得,首先判断,再分、两种情况讨论,分别求出不等式的解集.
【详解】(1)因为不等式的解集为或,
所以和为方程的两根且,
所以,解得;
(2)由,得,即,
因为是关于的一元二次不等式,所以,
当时,解得或,故不等式的解集为;
当时,不等式即为,
①时,即,不等式无解,故不等式的解集为;
②时,,解得,故不等式的解集为;
③时,,解得,故不等式的解集为;
综上:当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
11.(23-24高一上·辽宁沈阳五校协作体·期中)已知关于的不等式.
(1)该不等式的解集为,求实数的值;
(2)若不等式的解集为,求实数的取值范围;
(3)若该不等式的解集为集合的子集,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【来源】辽宁省沈阳市五校协作体2023-2024学年高一上学期期中考试数学试题
【分析】(1)可知1和4是方程的两根,且,利用韦达定理即可求解;
(2)恒成立,分和两种情况,结合二次函数运算求解;
(3)分和两种情况,根据子集关系结合二次函数列式求解.
【详解】(1)因为的解集为,
可知1和4是方程的两根,且,
由根与系数关系可得,解得.
(2)因为的解集为,即恒成立,
若,则不恒成立,不合题意;
若,则,解得;
综上所述:所以实数的取值范围为.
(3)设不等式的解集为,可知,
若,则,解得,即,不合题意;
若,可知,则有:
当时,由(2)可知:;
当时,必有,令,可知其开口向上,对称轴为,
若,则;若,则;
结合二次函数图象有,解得;
综上所述:实数的取值范围是.
地 城
考点04
一元二次不等式的解法和应用
1、 单选题
1. .关于x的方程至少有一个负根的充要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【来源】辽宁省大连市滨城高中联盟2023-2024学年高一上学期期中考试数学试题
【分析】根据实数是不是为零进行分类讨论,结合根的判别式及韦达定理即可得解.
【详解】当时,方程为,此时方程的根为负根,
当时,方程,
当方程有二个负根时,则有,
当方程有一个负根一个正根时,则有,
综上所述:当关于x的方程至少有一个负根时,有,
即关于x的方程至少有一个负根的充要条件是.
故选:D.
2. 已知关于x的方程有两个正根,那么两个根的倒数和最小值是( )
A.-2 B. C. D.1
【答案】B
【来源】辽宁省沈阳市第一二〇中学2021-2022学年高一上学期期中数学试题
【分析】由判别式可解得,由根与系数关系可得,由的范围结合不等式的性质变形可得答案.
【详解】由题意可得 ,
解得或,
设两个为,,由两根为正根可得
,解得,
综上知,.
故两个根的倒数和为
,
, ,,
故,
,
故两个根的倒数和的最小值是.
故选:B
二、解答题
3. 已知函数
(1)方程在有两个不等实数根,求的取值范围.
(2)求解关于不等式.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【来源】辽宁省沈阳市实验中学2023-2024学年高一上学期期中数学试题
【分析】(1)由图象得出方程在有两个不等实数根,应满足的条件列出不等式组即得.
(2)根据方程的判别式进行讨论即得.
【详解】(1)因为方程在有两个不等实数根,
由图知满足的条件为: 解得:
(2)由得出
①若时,即或,方程有两个相等的实数根为,
此时原不等式解集为;
②若时,即,方程无实数根.
此时原不等式解集为;
③若时,即或,
方程有两个不相等的实数根分别为,或,
此时原不等式解集为,
综上所述:
①当或,不等式解集为.
②当或,不等式解集为.
③当,不等式的解集为.
4. 已知.
(1)若关于x的不等式的解集为R,求实数k的取值范围;
(2)方程有两个不相等的实数根,
①是否存在实数k使成立?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由;
②若均大于零,试求k的取值范围.
【答案】(1)
(2)①不存在,理由见解析, ②
【来源】辽宁省沈阳市第二十中学2023-2024学年高一上学期10月月考数学试题
【分析】(1)根据不等式恒成立,分类讨论,当不等式为二次不等式时转化为判别式求解;
(2)①由根与系数的关系列出方程求解;②根据两根之积大于0求解即可.
【详解】(1)由可得,
又不等式解集为R,即恒成立,
当时,原不等式为,满足题意;
当时,只需且,
解得.
综上,
(2)由题意,两个不相等的实数根,
则,即,解得,
则,,
①若存在k满足条件,则,
即,解得,
不满足,
故不存在使成立.
②若均大于零,则只需,
解得或,又,
所以.
故k的取值范围为.
地 城
考点05
利用基本不等式求最值
一 、单选题
1. 已知,,若关于的不等式在上恒成立,则的最小值是( )
A.4 B. C.8 D.
【答案】C
【来源】辽宁省沈阳市郊联体2024-2025学年高三上学期期中考试数学试卷
【分析】结合一次函数与二次函数的图象性质,由不等式可得两函数有共同零点,由此得是方程的根,可得,的关系,消再利用基本不等式求解最值可得.
【详解】设,,又,所以在单调递增,
当时,;当时,,由图象开口向上,,
可知方程有一正根一负根,即函数在有且仅有一个零点,且为异号零点;
由题意知,则当时,;
当时,,
所以是方程的根,则,即,且,
所以,当且仅当,
即时,等号成立,
则的最小值是8.
故选:C
2. 若且,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.4
【答案】B
【来源】辽宁省大连市滨城高中联盟2024-2025学年高三上学期期中Ⅱ考试数学试卷
【分析】根据“1”的妙用,转化为,展开后,利用基本不等式,即可求解.
【详解】因为,
则,
当,即,联立,得,时等号成立.
所以的最小值为.
故选:B
3. 设,,且,则( )
A.有最小值为 B.有最小值为
C.有最小值为 D.有最小值为
【答案】D
【来源】辽宁省丹东市名校协作体2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】利用已知条件变形凑配出积为定值,然后由基本不等式求得最小值.
【详解】因为,,且,
所以,
当且仅当,即时等号成立.
所以有最小值为.
故选:D
4. 《几何原本》中的几何代数法是以几何方法研究代数问题,这种方法是数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有图形如图所示,为线段上的点,且,,为的中点,以为直径作半圆,过点作的垂线交半圆于,连接,则该图形可以完成的无字证明为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【来源】辽宁省普通高中2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】由可得.
【详解】,,,而(重合时取等号),
因此有.
故选:D.
5. 不等式对所有的正实数,恒成立,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.1
【答案】D
【来源】辽宁省大连市第二十四中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】由题意可得 ,令,则有,,结合基本不等式求得,于是有,从而得答案.
【详解】因为,为正数,所以,
所以,则有,
令,则,
所以,
当且仅当时,等号成立,
所以,则,
又,所以,
即,
所以的最小值为,
所以,即的最大值为.
故选:D.
【点睛】方法点睛:对于恒成立问题,常采用参变分离法,只需求出分离后的函数(代数式)的最值即可得解.
6. 已知,则函数的最小值是( )
A.8 B.12 C.16 D.20
【答案】D
【来源】辽宁省名校联盟2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】利用基本不等式求得正确答案.
【详解】由于,所以,
所以
,
当且仅当时等号成立,
所以函数的最小值是.
故选:D
二、多选题
7. 若实数满足,则( )
A.有最大值为 B.有最小值为
C.有最大值为 D.有最小值为
【答案】AD
【来源】辽宁省丹东市2024-2025学年高一上学期教学质量调研测试数学试卷
【分析】根据可分析出的最值;根据结合的范围可求的最值.
【详解】因为,所以,所以,
当,此时,当,此时或,
所以的最大值为,最小值为,故A正确,B错误;
因为,所以,所以,
当时,,当时,,
所以的最大值为,最小值为,故C错误,D正确;
故选:AD.
8. 已知且,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【来源】辽宁省丹东市名校协作体2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】由已知条件求的取值范围,即可判断AB;由指数幂的运算判断C;利用基本不等式判断D.
【详解】且,可知,,
又,则,A选项正确;
由,则,B选项正确;
,C选项错误;
,当且仅当时等号成立,D选项正确.
故选:ABD.
9. 已知均为正实数,则下列选项正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则的最大值为
D.若,则最大值为
【答案】BC
【来源】辽宁省沈阳市五校协作体2024-2025学年高一上学期期中联考数学试题
【分析】利用作差法来比较大小,利用基本不等式求最大值,需要考虑等号是否成立,这样就可以作出各选项的判断.
【详解】对于A,由,
因为,没有确定是否为正数,所以没有办法判定差的符号,故A错误;
对于B,由,
因为,所以可以判定差为正数,故B正确;
对于C,由于均为正实数,根据基本不等式得:,
由于,所以,当且仅当时取等号,故C正确;
对于D,由于均为正实数,根据基本不等式得:,
由于,所以,但是,所以等号不成立,故D错误;
故选:BC.
10. 已知,,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【来源】辽宁省实验中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】对于A,由可用基本不等式直接判断;对于B,由于,利用A的结论判断;对于C,由,利用基本不等式直接判断;对于D,,利用A的结论判断.
【详解】对于A,因为,,
所以,
当且仅当时,等号成立,故A错误;
对于B,由A可知,,
当且仅当时,等号成立,故B正确;
对于C,因为,,
所以,
当且仅当即时等号成立,故C正确;
对于D,由A可知,,
当且仅当时,等号成立,故D正确.
故选:BCD
11. 已知关于不等式的解集为 ,则下列结论正确的是( )
A. B.ab的最大值为
C.的最小值为4 D.有最小值
【答案】AB
【来源】辽宁省名校联合体2024-2025学年高三上学期期中检测数学试题
【分析】根据一元二次不等式的解集求得的关系式,结合基本不等式对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】由题意,不等式的解集为,
可得,且方程的两根为和,
所以,所以,
所以,所以A正确:
因为,所以,可得,
当且仅当时取等号,所以的最大值为,所以B正确:
由,
当且仅当时,即时取等号,所以的最小值为8,所以C错误;
对于选项D:,
当且仅当时等号成立,
所以的最小值为,故D错误.
故选:AB
12. 已知正实数,满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【来源】辽宁省普通高中2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】对于A,利用基本不等式可求解;对于B,利用“1”的代换法,基本不等式可求解;对于C,利用基本不等式可求解;对于D,将代入,再根据基本不等式可求解.
【详解】对于A,利用基本不等式可知,所以,
当且仅当时,等号成立,故A正确;
对于B,可知,
所以
当且仅当时,等号成立,故B正确;
对于C,,
当且仅当时,等号成立,所以,故C错误;
对于D,将代入,可得,
根据基本不等式可得,
当且仅当时,等号成立,故D错误.
故选:AB
13. 已知正实数,满足,则( )
A.的最小值为3 B.的最小值为6
C.的最小值为6 D.的最小值为9
【答案】BD
【来源】辽宁省大连市第二十四中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】根据基本不等式结合一元二次不等式求法即可得到答案
【详解】正实数,满足,则,
令 ,则,解得(舍),或,
即,当且仅当时,等号成立,
故的最小值为6,故B对;
正实数,满足,则,
令,则 ,解得,或(舍),
即,当且仅当时,等号成立,故的最小值为9,故D对;
故选:BD
14. 已知实数a,b,c满足,则下列选项正确的是( )
A.的最大值为 B.的最大值为
C.的最小值为 D.当a,b,时,的最小值为8
【答案】ABD
【来源】辽宁省名校联盟2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】利用基本不等式求出最大值判断A;由结合基本不等式求出最大值判断B;由求出最小值判断C;由结合不等式性质及基本不等式求出最小值判断D.
【详解】对于A,
,当且仅当时取等号,A正确;
对于B,,则,
当且仅当或时取等号,B正确;
对于C,由,得,
当且仅当时取等号,取,则,C错误;
对于D,,,则,当且仅当时取等号,
于是,当且仅当时取等号,
因此当时,,取得最小值8,D正确.
故选:ABD
【点睛】思路点睛:在运用基本不等式时,要特别注意“拆”、“拼”、“凑”等技巧,使用其满足基本不等式的“一正”、“二定”、“三相等”的条件.
15. 已知实数,满足,则( )
A.有最小值为 B.有最大值为
C.有最小值为 D.有最大值为
【答案】AC
【来源】辽宁省丹东市2025届高三上学期总复习阶段测试数学试卷
【分析】对于A,将分成同号,异号,或有一个为0三种情况,利用基本不等式进行分析讨论即得;
对于B,利用重要不等式求得xy的最大值排除此项;对于C,利用重要不等式即可推出结论成立;
对于D,通过取反例,即可排除此项.
【详解】对于A,由可得
当时,因,即,即,
解得,当且仅当时,有最小值为;
当时,显然有,即得;
当中有一个为0时,或,
综上可得,有最小值为,即A正确;
对于B,由可得,解得,
当或时等号成立,即有最大值为,故B错误;
对于C,由可得,
因,则解得,
当或时等号成立,即有最小值为,故C正确;
对于D,当,满足,但,故D错误.
故选:AC.
【点睛】方法点睛:本题主要考查基本不等式的性质应用,属于难题.
运用基本不等式的性质求最值的方法主要有:
(1)直接法:利用“一正二定三相等”的要求运用基本不等式求解;
(2)配凑法:将所求式配凑成积为定值或和为定值的情况进行求解;
(3)消元法:通过已知式求出一个字母,代入所求式消元,再运用基本不等式求解;
三、填空题
16. 表示,,中最大的数字的值,若,,都是正实数,,则的最小值为 .
【答案】
【来源】辽宁省鞍山市第一中学2024-2025学年高一上学期期中数学试题
【分析】根据的定义得到关于的不等式关系,再利用均值不等式求解的最小值.
【详解】因为,所以,.
,,都是正实数,则
即.可得.
当且仅当时取等号,所以的最小值为.
故答案为:.
17. 已知正数,满足,则的最小值为 .
【答案】
【来源】辽宁省锦州市某校2024-2025学年高一上学期期中质量检测数学试卷
【分析】利用基本不等式中“”代换,直接求解即可.
【详解】由题知,
所以
,当且仅当,时取等号.
故答案为:
18. 若不等式对一切正数x,y恒成立,则实数t的取值范围为 .
【答案】
【来源】辽宁省名校联盟2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】首先对一切正数x,y恒成立,进一步恒成立且不妨让,从而只需求出的最大值即可.
【详解】不等式对一切正数x,y恒成立当且仅当不等式对一切正数x,y恒成立,
令,所以恒成立,
所以不妨让,
则
,等号成立当且仅当,
综上所述,当时,有最大值1,
所以的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题
19. 某公司决定对旗下的某商品进行一次评估,该商品原来每件售价为40元,年销售6万件.
(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少1000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?
(2)为了扩大该商品的影响力,提高年销售量,公司决定立即对该商品进行全面技术革新和销售策略调整,并提高定价到元.公司拟投入万元作为技改费用,投入160万元作为固定宣传费用,投入万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品改革后的销售量至少达到多少万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时每件商品的定价.
【答案】(1)60元
(2)10.5万件, 60元
【来源】辽宁省锦州市某校2024-2025学年高一上学期期中质量检测数学试卷
【分析】(1)设每件定价为元,列不等式,解之可得;
(2)由题意列出不等式,要求此不等式有解,分离参数后用基本不等式求得最值后可得.
【详解】(1)设每件定价为元,依题意得,
整理得, 解得.
所以要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为60元.
(2)依题意知当时,,
等价于时,,
由于,当且仅当,即时等号成立,
所以,
当该商品改革后销售量至少达到10.5万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的每件定价为60元.
20. (1)小萌和小新在讨论一道题:“已知正数,满足,求的最小值.”
小萌认为:因为且,所以,所以的最小值是12.
你认为小萌的解法是否正确,如果错误,请给出正确解答过程.并说说从中你学到了什么?(应用不等式时要注意什么?)
(2)请帮助小萌和小新同学完成下面的问题.已知且,求的最小值.
【答案】(1)不正确,答案见解析;(2).
【来源】辽宁省沈阳市郊联体2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试题
【分析】(1)利用基本不等式“1”的代换求目标式最值,注意等号成立条件;
(2)法一:根据题设有,再应用基本不等式“1”的代换求目标式最值,注意取值条件;法二:目标式化为,应用基本不等式求最值,注意取值条件.
【详解】(1)不正确,理由如下:
因为,所以.
又,均为正数,所以,当且仅当,即时取等号.
所以,当且仅当,即时取等号.
综上,的最小值为16,若多次连用基本不等式后,一定要注意验证等号成立的条件;
(2)法一:因为,所以,
所以.
当且仅当且时,即,时取等号.
综上,的最小值为.
法二:
,
当且仅当,即时等号成立.
21. 某村计划建造一个室内面积为的矩形蔬菜温室,温室内沿左右两侧与后墙内侧各保留宽的通道,沿前侧内墙保留宽的空地.
(1)最大种植面积为多少?
(2)当种植区域的边长各为多少时,蔬菜的种植面积最大?
【答案】(1)
(2)长为,宽为,
【来源】辽宁省沈阳市东北育才中学2024-2025学年高一上学期期中考试数学试题
【分析】(1)设矩形的一边长为 ,表示另一边长,结合条件表示出种植面积,利用基本不等式计算面积最大值.
(2)根据基本不等式等号成立的条件,可知蔬菜种植面积最大时对应的种植区域的边长.
【详解】(1)设矩形的一边长为 ,则另一边长为,
因此种植蔬菜的区域两临边长分别为,,
由得,
所以种植面积,
故最大种植面积为.
(2)根据(1)可知,当且仅当,即时,等号成立.
因此当种植区域的长为、宽为时,蔬菜的种植面积最大.
22. 已知,,且.
(1)求的最大值;
(2)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【来源】辽宁省辽阳市2024-2025学年高一上学期期中考试数学试卷
【分析】(1)用表示,根据二次函数的性质求得正确答案.
(2)利用基本不等式求得正确答案.
【详解】(1)依题意,,,且,
所以,所以,
二次函数的开口向上,对称轴为,
所以当时,取得最大值为,此时.
所以的最大值为.
(2)
,
当且仅当时等号成立,
所以的最小值为.
试卷第1页,共3页
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专题02 不等式和基本不等式
5大高频考点概览
考点01 一元二次方程根与系数的关系
考点02 不等式性质的应用
考点03 一元二次不等式的解法和应用
考点04 一元二次方程跟的分布问题单
考点05 利用基本不等式求最值
地 城
考点01
一元二次方程根与系数的关系
一、单选题
1.(22-23高一上·辽宁大连第八中学·期中)已知关于x的方程有两个实数根.若满足,则实数k的取值为( )
A.或6 B.6 C. D.
2.(22-23高一上·辽宁大连第八中学·期中)已知是的三边长,关于的方程的解集只有一个元素,且方程的根为,则的形状为( )
A.等腰但不等边三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.钝角三角形
3.(22-23高一上·辽宁实验中学·期中)已知方程的两根分别是和,且满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题
4.(23-24高一上·辽宁辽阳·期中)设一元二次方程的两个实根为,(),则当时,a的取值集合是 .
地 城
考点02
不等式性质的应用
一、单选题
1.(24-25高一上·辽宁锦州某校·期中)若,,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·辽宁大连第二十四中学·期中)已知,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·辽宁辽阳·期中)若,,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高一上·辽宁葫芦岛协作校·)已知,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
5.(24-25高一上·辽宁朝阳建平县实验中学·期中)已知,则下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高一上·辽宁大连第二十四中学·期中)已知实数,满足,则下列说法正确的是( )
A. B.当时,则
C.当时,则 D.当时,则
7.(23-24高一上·辽宁丹东·期中)下列结论中不正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
三、填空题
8.(24-25高一上·辽宁名校联盟·期中)已知实数x、y满足,,则的取值范围为 .
9.(23-24高一上·辽宁葫芦岛协作校·)已知,则的取值范围是 .
四、解答题
10.(24-25高一上·辽宁实验中学·期中)0.(1)已知,且,请证明:.
(2)已知,,且,请证明:与至少有一个大于.
地 城
考点03
一元二次不等式的解法和应用
一、单选题
1.(24-25高一上·辽宁丹东·调研)“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分且必要条件 D.不充分也不必要条件
2.(24-25高一上·陕西榆林府谷县府谷中学·月考)已知关于的不等式的解集为,其中为常数,则不等式的解集是( )
A. B.,或
C.,或 D.
3.(24-25高一上·辽宁沈阳郊联体·期中)不等式的解集是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·辽宁丹东名校协作体·期中)已知关于x的不等式的解集是,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·辽宁名校联盟·期中)设在二维平面上有两个点,,它们之间的距离有一个新的定义为,这样的距离在数学上称为曼哈顿距离或绝对值距离.已知,两个点的坐标为,,如果它们之间的曼哈顿距离大于恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.(23-24高一上·辽宁葫芦岛协作校·)若关于的不等式的解集是,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
7.(24-25高一上·辽宁丹东·调研)设,若关于的不等式的解集中的整数恰有3个,则实数的取值范围是 .
三、解答题3
8.(24-25高一上·辽宁沈阳五校协作体·期中)解关于的不等式或求值.
(1);
(2)已知,解不等式;
(3),求.
9.(24-25高一上·辽宁普通高中·期中)设函数.
(1)若关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围;
(2)当时,解关于的不等式.
10.(23-24高一上·辽宁部分学校·期中)(1)若不等式的解集为或,求,的值;
(2)求关于的一元二次不等式的解集.
11.(23-24高一上·辽宁沈阳五校协作体·期中)已知关于的不等式.
(1)该不等式的解集为,求实数的值;
(2)若不等式的解集为,求实数的取值范围;
(3)若该不等式的解集为集合的子集,求实数的取值范围.
地 城
考点04
一元二次不等式的解法和应用
1、 单选题
1. .关于x的方程至少有一个负根的充要条件是( )
A. B. C. D.
2. 已知关于x的方程有两个正根,那么两个根的倒数和最小值是( )
A.-2 B. C. D.1
二、解答题
3. 已知函数
(1)方程在有两个不等实数根,求的取值范围.
(2)求解关于不等式.
4. 已知.
(1)若关于x的不等式的解集为R,求实数k的取值范围;
(2)方程有两个不相等的实数根,
①是否存在实数k使成立?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由;
②若均大于零,试求k的取值范围.
地 城
考点05
利用基本不等式求最值
一 、单选题
1. 已知,,若关于的不等式在上恒成立,则的最小值是( )
A.4 B. C.8 D.
2. 若且,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.4
3. 设,,且,则( )
A.有最小值为 B.有最小值为
C.有最小值为 D.有最小值为
4. 《几何原本》中的几何代数法是以几何方法研究代数问题,这种方法是数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有图形如图所示,为线段上的点,且,,为的中点,以为直径作半圆,过点作的垂线交半圆于,连接,则该图形可以完成的无字证明为( )
A. B.
C. D.
5. 不等式对所有的正实数,恒成立,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.1
6. 已知,则函数的最小值是( )
A.8 B.12 C.16 D.20
二、多选题
7. 若实数满足,则( )
A.有最大值为 B.有最小值为
C.有最大值为 D.有最小值为
8. 已知且,则( )
A. B. C. D.
9. 已知均为正实数,则下列选项正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则的最大值为
D.若,则最大值为
10. 已知,,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 已知关于不等式的解集为 ,则下列结论正确的是( )
A. B.ab的最大值为
C.的最小值为4 D.有最小值
12. 已知正实数,满足,则( )
A. B.
C. D.
13. 已知正实数,满足,则( )
A.的最小值为3 B.的最小值为6
C.的最小值为6 D.的最小值为9
14. 已知实数a,b,c满足,则下列选项正确的是( )
A.的最大值为 B.的最大值为
C.的最小值为 D.当a,b,时,的最小值为8
15. 已知实数,满足,则( )
A.有最小值为 B.有最大值为
C.有最小值为 D.有最大值为
三、填空题
16. 表示,,中最大的数字的值,若,,都是正实数,,则的最小值为 .
17. 已知正数,满足,则的最小值为 .
18. 若不等式对一切正数x,y恒成立,则实数t的取值范围为 .
四、解答题
19. 某公司决定对旗下的某商品进行一次评估,该商品原来每件售价为40元,年销售6万件.
(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少1000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?
(2)为了扩大该商品的影响力,提高年销售量,公司决定立即对该商品进行全面技术革新和销售策略调整,并提高定价到元.公司拟投入万元作为技改费用,投入160万元作为固定宣传费用,投入万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品改革后的销售量至少达到多少万件时,才可能使改革后的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时每件商品的定价.
20. (1)小萌和小新在讨论一道题:“已知正数,满足,求的最小值.”
小萌认为:因为且,所以,所以的最小值是12.
你认为小萌的解法是否正确,如果错误,请给出正确解答过程.并说说从中你学到了什么?(应用不等式时要注意什么?)
(2)请帮助小萌和小新同学完成下面的问题.已知且,求的最小值.
21. 某村计划建造一个室内面积为的矩形蔬菜温室,温室内沿左右两侧与后墙内侧各保留宽的通道,沿前侧内墙保留宽的空地.
(1)最大种植面积为多少?
(2)当种植区域的边长各为多少时,蔬菜的种植面积最大?
22. 已知,,且.
(1)求的最大值;
(2)求的最小值.
试卷第1页,共3页
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