内容正文:
期末专题02 不等式性质、基本不等式、一元二次不等式
百强名校-考点串讲
例1.(24-25高一上·湖北华中师范大学第一附属中学·期末)下列命题中,正确的有( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,则
例2.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)克糖水中含有克糖,糖的质量与糖水的质量比为,这个质量比决定了糖水的甜度,如果再添加克糖(假设全部溶解),生活经验告诉我们糖水会变甜,对应的不等式为,这个不等式趣称为糖水不等式.根据糖水不等式,下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
例3.(24-25高一上·重庆南开中学校·期末)(多选)已知实数,则( )
A. B.
C. D.
例4.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)已知,则取得最小值时的的值为( )
A. B. C. D.
例5.(24-25高一上·黑龙江大庆第一中学·期末)已知函数,若,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
例6.(24-25高一上·福建福州第一中学·)已知,都是锐角,且,则的最小值为 .
例7.(24-25高一上·辽宁五校联考·期末)若,则的最大值为 .
例8.(24-25高一上·陕西西安交通大学附属中学·期末)(多选)关于的不等式的解集为或,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.不等式的解集为
D.不等式的解集为或
例9.(24-25高一上·河北石家庄石家庄二中教育集团·期末)函数的值域为.
(1)求;
(2)若关于的不等式的解集为,且,求的取值范围.
例10.(24-25高一上·湖南长沙第一中学·期末)已知函数().
(1)若对一切实数x都成立,求k的取值范围;
(2)若函数在区间上有两个不相等的零点,求k的取值范围.
百强名校-真精练
一、不等式的性质
1.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)若,则的取值范围是 .
2.(24-25高一上·北京海淀区·期末)若,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·辽宁五校联考·期末)已知a,b均为正实数,若,则( )
A. B. C. D.
二、基本不等式
4.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)已知都为正数,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·北京清华大学附属中学·期末)已知,且,则的最小值是( )
A.2 B. C.4 D.8
6.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)已知,且,则的最小值是( )
A. B.5 C. D.7
7.(24-25高一上·湖南长沙长郡中学·期末)(多选)若实数a,b满足,,则下列说法正确的为( )
A.当时,的最大值为18
B.当时,的最小值为
C.当时,ab的最小值为
D.当时,的最小值为
8.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨第三中学校·期末)(多选)设正实数m,n,满足,则下列说法正确的是( )
A.的最小值为 B.的最大值为
C.的最大值为 D.的最小值为
9.(24-25高一上·广东华南师范大学附属中学·期末)已知函数,若,,且,则的最小值是( )
A. B.1 C. D.4
10.(24-25高一上·广东华南师范大学附属中学·期末)已知(a,b,),且,则( )
A. B.存在a,c使得
C.不存在a,c使得 D.
11.(24-25高一上·辽宁大连第二十四中学·期末)(多选)“计算是数学大厦的根基”,下列计算中正确的是( )
A.若,则
B.不等式的解集为
C.若,则
D.若,则的最小值为
12.(24-25高一上·江苏常州高级中学·期末)已知,,当时,不等式恒成立,则的最小值为 .
三、一元二次不等式
13.(24-25高一上·辽宁大连第二十四中学·期末)关于x的一元二次方程的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
14.(24-25高一上·广东华南师范大学附属中学·期末)已知命题,使命题p为真命题的一个必要不充分条件可以是( )
A. B. C. D.
15.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)已知集合,,则“”是“”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
16.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)已知条件;条件,若是的充分不必要条件,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
17.(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)已知集合且,集合,命题,命题.
(1)若,求;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
18.(24-25高一上·广东深圳宝安区·期末)已知集合.
(1)当时,求;
(2)当,且时,求实数的取值范围.
19.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)已知函数.
(1)若为偶函数,解不等式:;
(2)已知函数在上的最小值为,求实数的值.
四、其他不等式
20.(24-25高一上·湖南长沙第一中学·期末)下列命题是真命题的是( )
A.命题“,”的否定是“,”
B.与是同一个函数
C.不等式的解集为
D.若,,则
21.(24-25高一上·重庆南开中学校·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
22.(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)已知关于的不等式的解集为,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
23.(24-25高一上·重庆西南大学附属中学校·期末)设集合,,则( )
A. B. C. D.
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期末专题02 不等式性质、基本不等式、一元二次不等式
百强名校-考点串讲
1.(24-25高一上·湖北华中师范大学第一附属中学·期末)下列命题中,正确的有( )
A.若,则 B.若,则
C.若,,则 D.若,则
【答案】BCD
【分析】举说明判断A;利用不等式的性质判断B;作差判断CD.
【详解】对于A,取,满足,而,A错误;
对于B,由,得,则,B正确;
对于C,由,,得,C正确;
对于D,由,得
,D正确.
故选:BCD
2.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)克糖水中含有克糖,糖的质量与糖水的质量比为,这个质量比决定了糖水的甜度,如果再添加克糖(假设全部溶解),生活经验告诉我们糖水会变甜,对应的不等式为,这个不等式趣称为糖水不等式.根据糖水不等式,下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据给定的信息,利用不等式的性质逐项判断即得.
【详解】对于A,,,A错误;
对于B,,,则,B错误.
对于C,由,得,C正确;
对于D,,D错误;
故选:C
3.(24-25高一上·重庆南开中学校·期末)(多选)已知实数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】利用基本不等式可判断ABCD的正误.
【详解】对于A,因为,
当且仅当时等号成立,故A正确;
对于B,,故,
当且仅当时等号成立,故B错误;
对于C,因为,故,当且仅当时等号成立,
故,故C成立;
对于D,因为,故,故,
,当且仅当时等号成立,
故D成立,
故选:ACD.
4.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)已知,则取得最小值时的的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意,根据可得,结合基本不等式计算即可求解.
【详解】由,得,
,
当且仅当即即时,等号成立.
故选:D
5.(24-25高一上·黑龙江大庆第一中学·期末)已知函数,若,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分析函数的单调性与奇偶性,由已知等式可得出,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】对任意的,,即恒成立,
所以,函数的定义域为,
因为,
所以,,
所以,,故函数为奇函数,
当时,函数、均为增函数,
所以,函数在上为增函数,
因为外层函数为增函数,
由复合函数法可知,函数在上为增函数,
由奇函数的性质可知,函数在上也为增函数,
所以,函数在上为增函数,
由可得,
所以,,可得,
又因为,,则,
当且仅当时,即当时,等号成立,
因此,的最小值为8.
故选:D.
6.(24-25高一上·福建福州第一中学·)已知,都是锐角,且,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】首先得到,结合基本不等式即可求解.
【详解】都是锐角,所以,
由,
可得,
由基本不等式有,
所以,
可得或(舍)
所以,
当且仅当时,等号成立,
故的最小值为.
故答案为:
7.(24-25高一上·辽宁五校联考·期末)若,则的最大值为 .
【答案】1
【分析】由已知可知,代入到所求式子,进行分离变形,然后结合基本不等式即可求解.
【详解】因为,所以,所以,
则
,
所以,
当且仅当,时取等号.
故答案为:
8.(24-25高一上·陕西西安交通大学附属中学·期末)(多选)关于的不等式的解集为或,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.不等式的解集为
D.不等式的解集为或
【答案】ACD
【分析】由不等式的解集得到,同时和是的两个根,进而得到 ,,逐项判断即可;
【详解】由一元二次不等式得解集结构可得:
且和是的两个根,
故,,得,,
A选项:由可判断A正确;
B选项:,故B错误;
C选项:由得得,故C正确;
D选项:由得,得,得或,故D正确;
故选:ACD
9.(24-25高一上·河北石家庄石家庄二中教育集团·期末)函数的值域为.
(1)求;
(2)若关于的不等式的解集为,且,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,利用正弦函数的性质求解;
(2)不等式可化为,根据得到,再由求解.
【详解】(1)解:,
,
,故
(2)不等式可化为
,方程两根为,且不等式解集,
,即
则有.
10.(24-25高一上·湖南长沙第一中学·期末)已知函数().
(1)若对一切实数x都成立,求k的取值范围;
(2)若函数在区间上有两个不相等的零点,求k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先对二次项系数进行讨论,只有当时与当且时才能恒成立,进而求得结果.
(2)分析得出只有当开口向下且,才能满足题意,求解即可.
【详解】(1)当时,显然成立;
当时,要使一元二次不等式对一切实数x都成立,
则二次函数的图象在x轴下方,即,
得;
当时,二次函数的图象开口向上,
一元二次不等式不可能对一切实数x都成立.
综上可知,.
(2)易知函数的对称轴为直线,且,
函数在区间上有两个不相等的零点,须函数开口向下,所以,
且函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,
故,
又结合二次函数的图象与性质以及零点存在性定理,
需要满足在区间的最大值大于0,即,且即可,
即,解得,
综上所述,.
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一、不等式的性质
1.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)若,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据不等式性质得到,进而得到取值范围.
【详解】,故,
故,故.
故答案为:.
2.(24-25高一上·北京海淀区·期末)若,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用不等式的性质逐项判断.
【详解】对于A,由,得,A错误;
对于C,由,得,,C正确;
对于B,由,,因此,B错误;
对于D,由,得,,D错误.
故选:C
3.(24-25高一上·辽宁五校联考·期末)已知a,b均为正实数,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,作差比较大小.
【详解】由a,b均为正实数,,
得
,当且仅当时取等号,
所以.
故选:D
二、基本不等式
4.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)已知都为正数,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由基本不等式进行求解即可.
【详解】都为正数,,
由基本不等式得,当且仅当,即时,等号成立,
故答案为:
5.(24-25高一上·北京清华大学附属中学·期末)已知,且,则的最小值是( )
A.2 B. C.4 D.8
【答案】D
【分析】由基本不等式求最小值.
【详解】因为
所以,当且仅当即时等号成立,
故选:D.
6.(24-25高一上·四川绵阳中学·期末)已知,且,则的最小值是( )
A. B.5 C. D.7
【答案】D
【分析】根据条件得,代入,利用基本不等式,即可求解最小值,得到答案.
【详解】,,可得,
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为7.
故选:D.
7.(24-25高一上·湖南长沙长郡中学·期末)(多选)若实数a,b满足,,则下列说法正确的为( )
A.当时,的最大值为18
B.当时,的最小值为
C.当时,ab的最小值为
D.当时,的最小值为
【答案】ABD
【分析】利用基本不等式的变形,结合整体法逐一分析判断各选项即可得解.
【详解】A,当时,,,,
当且仅当时等号成立,有最大值,最大值为18,选项A正确;
B,当时,,则,
所以,即,
当且仅当时,,有最小值,最小值为,选项B正确;
C,当时,,则,
当时,,
当且仅当时等号成立,此时,无解;
当时,,
当且仅当时等号成立,此时,
解得或,故ab有最小值为,选项C错误;
D,当时,,,
则,当且仅当或时等号成立,
有最小值,最小值为,选项D正确.
故选:ABD.
8.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨第三中学校·期末)(多选)设正实数m,n,满足,则下列说法正确的是( )
A.的最小值为 B.的最大值为
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】ABD
【分析】根据给定条件,利用基本不等式及基本不等式“1”的妙用逐项分析计算即可.
【详解】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,,C错误;
对于D,,
当且仅当时取等号,D正确.
故选:ABD
9.(24-25高一上·广东华南师范大学附属中学·期末)已知函数,若,,且,则的最小值是( )
A. B.1 C. D.4
【答案】B
【分析】由函数奇偶性的定义可知为奇函数,根据单调性可知,然后结合基本不等式即可求解.
【详解】函数的定义域为,
又,所以为奇函数,
又,所以,所以,
又函数在单调递减,所以,所以,,
所以
,当且仅当,即,等号成立,
所以的最小值为.
故选:B.
10.(24-25高一上·广东华南师范大学附属中学·期末)已知(a,b,),且,则( )
A. B.存在a,c使得
C.不存在a,c使得 D.
【答案】ACD
【分析】根据给定条件,利用不等式的性质,结合基本不等式逐项推理判断即可.
【详解】对于A,由,,得,则,A正确;
对于B,由,,得,则,,
若存在,使得,则,与已知相矛盾,B错误;
对于C,由,得,,C正确;
对于D,,,D正确.
故选:ACD.
11.(24-25高一上·辽宁大连第二十四中学·期末)(多选)“计算是数学大厦的根基”,下列计算中正确的是( )
A.若,则
B.不等式的解集为
C.若,则
D.若,则的最小值为
【答案】ABD
【分析】利用作差法及不等式的性质判断A,利用零点分段法解绝对值不等式,即可判断B,利用特殊值判断C,利用乘“1”法及基本不等式判断D.
【详解】对于A:因为,
所以,所以,
则,故A正确;
对于B:不等式,即,
即或或,
解得或或,
所以不等式的解集为,故B正确;
对于C:当时,显然满足,但是,故C错误;
对于D:因为,,所以,
所以,
当且仅当,即,时取等号,故D正确.
故选:ABD
12.(24-25高一上·江苏常州高级中学·期末)已知,,当时,不等式恒成立,则的最小值为 .
【答案】8
【分析】由题意得到有相同的零点,即,结合基本不等式即可求解.
【详解】已知,,当时,函数是增函数,函数是减函数,
所以函数有相同的零点,
否则,存在,与题意矛盾,
从而,即,
所以,等号成立当且仅当时成立,
综上所述,所求为8.
故答案为:8.
三、一元二次不等式
13.(24-25高一上·辽宁大连第二十四中学·期末)关于x的一元二次方程的解集为,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由方程的解集和根与系数关系得的关系,并由得a的正负,代入不等式后即可求解.
【详解】∵关于x的一元二次方程的解集为,
,即,,即.
,
即,即,解得.
故选:A.
14.(24-25高一上·广东华南师范大学附属中学·期末)已知命题,使命题p为真命题的一个必要不充分条件可以是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】命题p为真命题时,求得,结合充分与必要条件的定义可判断每个选项的正误.
【详解】由,得,解得,
因为真包含于,所以命题p为真命题的一个必要不充分条件可以是,故A正确;
所以命题p为真命题的一个充要条件可以是,故B错误;
因为真包含于,所以命题p为真命题的一个充分不必要条件可以是,故C错误;
由得不出,同时也得不出,
所以命题p为真命题的一个既不必要又不充分条件可以是,故D错误.
故选:A.
15.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)已知集合,,则“”是“”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】根据分式不等式的解法求出集合A,利用数形结合的思想解集合,结合充分、必要条件的定义即可求解.
【详解】由,得,即,
得,解得,
所以;
由,得,
作出函数与直线的图形,如图,
由图可知不等式的解集为,
即,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
16.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)已知条件;条件,若是的充分不必要条件,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】解不等式,根据条件得到真包含关系,从而得到不等式,求出答案.
【详解】,设,
或,设或,
是的充分不必要条件,故是的真子集,
故或,解得或,
故选:B
17.(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)已知集合且,集合,命题,命题.
(1)若,求;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)求得集合和, ,进而可求得;
(2)根据给定条件可知集合是集合的真子集,根据包含关系列不等式求解即可.
【详解】(1)因为,所以,故,
又因为,
所以.
(2)因为是的充分不必要条件,故是的真子集,
又且,
所以(等号不同时成立),解得,
综上,实数的取值范围是.
18.(24-25高一上·广东深圳宝安区·期末)已知集合.
(1)当时,求;
(2)当,且时,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先解指数不等式,化简集合;再解一元二次不等式,化简集合,最后求并集即可;
(2)先由将中不等式化为,讨论,,三种情况,分别求集合,再由交集为空集,即可求出结果.
【详解】(1)由,解得,
当时,即为,
即为,,
.
(2),
当,即时,,符合题意;
当,即时,,符合题意;
当,即时,则,不合题意;
综上所述,实数的取值范围是.
19.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)已知函数.
(1)若为偶函数,解不等式:;
(2)已知函数在上的最小值为,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分析可知,函数的图象关于直线对称,由二次函数的对称性可求得的值,然后利用一元二次不等式的解法解不等式即可;
(2)对实数的取值进行分类讨论,分析函数在上的单调性,结合可求得实数的值.
【详解】(1)因为函数为偶函数,即,
所以,函数的图象关于直线对称,所以,,可得,
所以,,
由可得,解得,
因此,不等式的解集为.
(2)由于的图象为开口向上,对称轴为直线,讨论如下:
若即时,函数在上单调递减,在上单调递增,
此时,可得,解得(舍);
若即,此时函数在上为增函数,
则,合乎题意.
综上,.
四、其他不等式
20.(24-25高一上·湖南长沙第一中学·期末)下列命题是真命题的是( )
A.命题“,”的否定是“,”
B.与是同一个函数
C.不等式的解集为
D.若,,则
【答案】ACD
【分析】根据存在命题得否定判断A;根据定义域不同判断B;求分式不等式的解集判断C;根据不等式的性质判断D.
【详解】由存在量词命题的否定知,“,”的否定是“,”,故A正确;
由,知的定义域为,由或,知的定义域为,所以不是同一个函数,故B错误:
由得,解得:,故不等式的解集是,故C正确;
由不等式的性质,,又,所以,故D正确.
故选:ACD.
21.(24-25高一上·重庆南开中学校·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出集合后利用交集的定义可求.
【详解】,.
所以,
故选:C.
22.(24-25高一上·安徽合肥第一中学·期末)已知关于的不等式的解集为,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先根据不等式的解集求得,,再求解分式不等式即可.
【详解】由题可知的根为1和2,代入方程可得,,
不等式等价于,则解集为,
故选:D.
23.(24-25高一上·重庆西南大学附属中学校·期末)设集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】结合对数函数性质化简集合,再根据交集的定义求,根据补集的定义求结论.
【详解】由函数有意义,可得,故,
所以,又,
所以,
所以.
故选:B.
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