内容正文:
【二轮复习—不等式】
夯基专题1 不等式的综合问题
【核心知识】考向一 不等式的基本性质
考点一:两个实数比较大小的方法
1.作差法 ;
2.作商法.
考点二:不等式的基本性质
性质
性质内容
特别提醒
对称性
a>b⇔b<a
⇔
传递性
a>b,b>c⇒a>c
⇒
可加性
a>b⇔a+c>b+c
⇔
可乘性
⇒ac>bc
注意c的符号
⇒ac<bc
同向可加性
⇒a+c>b+d
⇒
同向同正可乘性
⇒ac>bd
⇒
可乘方性
a>b>0⇒an>bn(n∈N,n≥1)
a,b同为正数
可开方性
a>b>0⇒>(n∈N,n≥2)
a,b同为正数
强调:
1.倒数性质: ;
2.分数性质:
若,则
真分数性质:
假分数性质:.
考点三:判断不等式的常用方法
1.直接利用不等式的性质逐个验证,利用不等式的性质判断不等式是否成立时要特别注意前提条件.
2.利用特殊值法排除错误答案.
3.利用函数的单调性,当直接利用不等式的性质不能比较大小时,可以利用指数函数、对数函数、幂函数等函数的单调性来比较.
【典例精讲】
例1.(2025·江苏省赣州市联考) 十六世纪中叶,英国数学家雷科德在砺智石一书中首先把“”作为等号使用,后来英国数学家哈利奥特首次使用“”和“”符号,并逐渐被数学界接受,不等号的引入对不等式的发展影响深远.若,,,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,且,则 D. 若,则
解:选项,,
因为,所以的正负不能确定,所以与 的大小不确定,A错误;
选项,当时,,所以B错误;
选项,因为,且,即,
因为,所以,所以C正确;
选项, ,
因为,所以,但的正负不能确定,
所以D错误
故选C.
例2.(2025·浙江省绍兴市·模拟)设,给出下列四个结论:其中正确结论有( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
解:,
对于、由,得,
又,得,故错误;
对于、,
因为,
幂函数单调递减,所以,故错;
对于、,,
由指数函数的单调性知单调递减,
又,可得,故正确;
对于、因为,
所以,
所以,
即故正确.
正确的结论有个.
故选:.
【拓展提升】
练1-1(2025·云南省玉溪市·月考试卷)(多选)下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若,,则
C. 若且,则 D. 若,则
解:对于选项A,当时,,
,当且仅当时,取等号,
,故A正确.
对于选项B,且,
可得,则,故B错误
对于选项C,当时,不成立,故C错误
对于选项D,,则,即,故D正确.
练1-2(2025·浙江省温州市·模拟)(多选)已知,均大于,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
解:,均大于,,而在上是增函数,,
对于,在上是增函数,,故A错误;
对于,在上是减函数,,故B正确;
对于,在上不单调,如,而,故C错误;
对于,,,,故D正确.
故选BD.
【核心知识】
基本不等式是解决最值、不等式证明、参数范围等问题的有效工具, 常与函数、立体几何、数列、圆锥曲线、不等式恒成立、平面向量、解三角形等内容综合考查.不等式变形灵活,本质就是搭建两个正数的“和”与“积”的关系.解题时可对题中的式子适当进行拼凑变形,使条件满足应用情境即可.
考点一:基本不等式及其他常用不等式
1.如果,则,当且仅当时等号成立.
2.如果,则.
3.如果,则.
4.如果,则,当且仅当时等号成立.
考点二:最值定理
1.已知都是正数,如果积等于定值,那么当时,和有最小值.
2.已知都是正数,如果和等于定值,那么当时,积有最大值.
强调:
1.运用基本不等式求最值时,注意前提条件,即“一正、二定、三相等”.
2.多次使用基本不等式求最值,注意等号成立的条件.
3.条件最值的求解通常借助:一是配凑法;二是将条件灵活变形,利用常数“1”代换的方法;三是消元法.
【典例精讲】
例3.(2025·湖南省长沙市·模拟)(多选)已知,为正实数,且,则 .
A. 的最大值为 B. 的最小值为
C. 的最小值为 D. 的最小值为
解:对于,因为,
当且仅当时取等号,
解得,即,故的最大值为,A正确;
对于,由前面判断的最大值为,
及条件,可得,当且仅当最得最小值,B正确;
对于,由得,
,
当且仅当,即时取等号,C错误;
对于,
,
当且仅当时取等号,
此时取得最小值,D正确.
故选:.
例4. (2025·湖南省·模拟)已知实数,满足,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
解:两个正实数,满足,,
,
当且仅当,即,时等号成立,
,
又不等式恒成立,则应,
解得,
故选:.
【拓展提升】
练2-1(2025·江西省·月考试卷)已知,且,则下列结论正确的是( )
A. 的最大值为 B. 的最大值为
C. 的最小值为 D. 的最大值为
解:,且,
对于,利用基本不等式得,化简得,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以的最大值为,故错误
对于,,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以的最大值为,故正确
对于,,当且仅当,
即时,等号成立,所以的最小值为,故C正确;
对于,,
利用二次函数的性质知,当时,取得最小值,无最大值,
所以,
所以,的最小值为,故错误.
故选BC.
练2-2(2025·吉林省长春市高三期末)(多选) 设,为两个正数,定义,的算术平均数为,几何平均数为上个世纪五十年代,美国数学家提出了“均值”,即,其中为有理数下列结论正确的有( )
A. B.
C. D.
解:
,由基本不等式,当且仅当取等号,
,A正确
,当且仅当取等号,B正确
,当且仅当取等号,C错误;
因为,由知,D错误.
故选AB.
【核心知识】考向三 不等式的恒成立问题
考点一 一元二次不等式恒成立问题
1.不等式对任意实数恒成立或
2.不等式对任意实数恒成立或.
强调:一元二次不等式在给定区间上的恒成立问题求解方法
1.若在区间上恒成立,即区间是不等式的解集对应区间的的子区间,
故可以先求解集,再由子集的含义求解参数的值(或范围);
2.转化为函数的最值问题,
若, 成立;若, 成立;
若,成立; 若, 成立;
3.变更主元:给定参数范围的一元二次不等式恒成立问题.
4.分离变量:若所给的不等式能通过恒等变形使参数与主元分离于不等式两端,从而问题转化为求主元函数的最值,进而求出参数范围.
(为参数)恒成立;
(为参数)恒成立.
5.数形结合:
函数图象恒在函数图象上方;
函函数图象恒在函数图象下上方.
考点二 在给定区间上的恒成立问题
1.当时,
在上恒成立或或;
在上恒成立;
2. 当时,
在上恒成立;
在上恒成立或或;
【典例精讲】
例5.(2025·湖北省随州市·期末考试)若存在实数,使得成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
解:当时,不等式化为,解得,符合题意;
当时,的图象为开口方向向上的抛物线,
只需,即;
当时,的图象为开口方向向下的抛物线,
则必存在实数,使得成立;
综上所述:实数的取值范围为.
故选:.
例6.(2025·湖南省岳阳市·月考试卷)已知关于的不等式对任意恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
解:对于函数,.
令,解得,满足恒成立,
因此,只需,即,所以
令,即或.
设方程的两根分别为,,
则,.
当时,方程有两个正根,存在,使得,不符合题意,舍去
当时,方程有两个负根,
因此,只需,即,所以.
综上所述,的取值范围为.
【拓展提升】
练3-1(2025·江西省南昌市·模拟题)已知对任意的,不等式恒成立,则的取值集合为 .
解:当时,由,可得对任意的恒成立,
即对任意的恒成立,此时不存在;
当时,由对任意的恒成立,
作出,的大致图象,如图所示:
由题意可知,又是整数,
所以或或.
故答案为:.
练3-2(2025·陕西省·月考)设函数.
若不等式的解集,求,的值;
若,
,,求的最小值;
若在上恒成立,求实数的取值范围.
解:由的解集是知,是方程的两根,
由根与系数的关系可得,解得;
由得,
,,
,
当且仅当,即时取等号,
的最小值是.
不等式在上恒成立,则在上恒成立,
即恒成立,,
解得,
实数的取值范围是.
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