内容正文:
专题八 不等式
命题热度:
本专题是历年高考命题常考的内容,特别是基本不等式经常和函数、数列、三角函数、解析几何等相结合考查,高中低档题目都有考查,主要以选择题或填空题的形式进行考查,分值约为5~6分.
考查方向:
一是不等式的解法,主要是结合集合考查一元二次、分式、绝对值不等式的解法;二是三个一元二次之间的关系,不等式恒成立的问题;三是基本不等式,主要考查利用基本不等式求最值,以及基本不等式的应用.
考点一 不等式的解法
(1)设集合A={x||x-a|<1},B=.若A∩B=∅,则实数a的取值范围是
A.{a|0≤a≤6} B.{a|4≤a≤6}
C.{a|a≤0或a≥6} D.{a|2≤a≤4}
例1
√
由|x-a|<1得,-1<x-a<1,
即a-1<x<a+1,
所以A={x|a-1<x<a+1},
由<-1得,<0,解得1<x<5,
所以B={x|1<x<5},
因为A∩B=∅,所以a+1≤1或a-1≥5,
解得a≤0或a≥6,即实数a的取值范围是{a|a≤0或a≥6}.
解析
(2)(2025·济南模拟)已知关于x的不等式组仅有一个整数解,则实数k的取值范围为
A.[-5,3) B.[2,3)
C.[2,3)∪[4,5) D.[-5,3)∪(4,5]
√
由x2-2x-8>0,即(x-4)(x+2)>0,解得x<-2或x>4,
由2x2+(2k+7)x+7k<0,即(2x+7)(x+k)<0,
当k=时,不等式(2x+7)(x+k)<0即为2<0,无解;
当k>时,不等式(2x+7)(x+k)<0的解集为,
结合题意,此时原不等式组的解集为,且仅有一个整数解,
所以-5≤-k<-4,即4<k≤5;
解析
当k<时,不等式(2x+7)(x+k)<0的解集为,
结合题意,要使不等式组仅有一个整数解,
则-3<-k≤5,即-5≤k<3.
综上所述,实数k的取值范围为[-5,3)∪(4,5].
解析
对含参的不等式,应对参数进行分类讨论,常见的分类有
(1)根据二次项系数为正、负及零进行分类.
(2)根据判别式Δ与0的关系判断根的个数.
(3)有两个根时,有时还需根据两根的大小进行讨论.
规律方法
跟踪演练1 (2025·南通模拟)已知关于x的一元二次不等式x2-bx+2b-3<0的解集为(x1,x2),+<2,则实数b的取值范围是 .
因为关于x的一元二次不等式x2-bx+2b-3<0的解集为(x1,x2),
即关于x的一元二次方程x2-bx+2b-3=0的两根为x1,x2,
则所以
解得b<或b>6.
故实数b的取值范围是.
解析
考点二 基本不等式
(1)(多选)(2025·曲靖模拟)已知正数a,b满足a+2b=1,则
A.ab的最大值为
B.a2+4b2的最小值为
C.+的最大值为2
D.2a+4b的最小值为2
例2
√
√
√
对于A,因为a,b是正数,所以1=a+2b≥2⇒ab≤,当且仅当a=2b,即a=,b=时取等号,所以ab的最大值为,A正确;
对于B,因为a,b是正数,≤⇒a2+4b2≥,当且仅当a=2b,即a=,b=时取等号,a2+4b2的最小值为,B正确;
解析
对于C,因为(+)2=a+2b+2=1+2≤1+2=2,当且仅当a=2b,即a=,b=时取等号,+≤,+的最大值为,C错误;
对于D,2a+4b=2a+22b≥2=2=2,当且仅当2a=22b,即a=2b,即a=,b=时取等号,2a+4b的最小值为2,D正确.
解析
(2)(2025·重庆模拟)已知x2+y2=2x2y2(xy≠0),则2-x2-9y2的最大值为
A.6 B.-6
C.8 D.-8
√
由x2+y2=2x2y2(xy≠0),
两边同时除以x2y2,得+=2,
x2+9y2=(x2+9y2)×
=
≥=8,
解析
当且仅当=,即x2=3y2=2时取等号,
所以2-x2-9y2=2-(x2+9y2)≤2-8=-6,
故2-x2-9y2的最大值为-6.
解析
基本不等式求最值
(1)前提:“一正”“二定”“三相等”.
(2)要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用基本不等式.
(3)条件最值的求解通常有五种方法:一是直接法;二是配凑法;三是将条件灵活变形,利用常数“1”代换的方法;四是消元法;五是构造不等式法.
规律方法
跟踪演练2 (1)若x>0,y>0,x+2y=5,则的最小值为
A. B.
C. D.
√
因为x>0,y>0,x+2y=5,
所以5=x+2y≥2,
所以xy≤,当且仅当x=,y=时等号成立,
所以≥,即的最小值为.
解析
(2)(2025·泉州模拟)若x≥0,y≥0,且+=1,则3x+4y的最小值为
A.2 B.3
C.4 D.8
√
因为x≥0,y≥0,则x+1≥1,2x+4y≥0,
由题意可知2x+4y≠0,则2x+4y>0,
3x+4y=(3x+4y+1)-1
=[(x+1)+(2x+4y)]-1
=2++-1
≥2+2-1=3,
解析
当且仅当
即时等号成立,
所以3x+4y的最小值是3.
解析
考点三 不等式的综合应用
(2025·昭通模拟)已知a>0,b∈R,若关于x的不等式(ax-1)(x2+bx-8)
≥0在(0,+∞)上恒成立,则b+的最小值为 .
例3
8
因为关于x的不等式(ax-1)(x2+bx-8)≥0在(0,+∞)上恒成立,
所以是方程x2+bx-8=0的根,
则+b·-8=0,即b=8a-,且a>0,
所以b+=8a+≥2=8,当且仅当8a=,即a=,b=2时取等号,故b+的最小值为8.
解析
基本不等式常作为工具,与函数、导数、数列、三角、向量、复数、简易逻辑问题、立体几何、解析几何、实际问题、新定义问题等考点交汇,常常需要借助不等式来解决其中的最值问题.
规律方法
跟踪演练3 (多选)(2024·邢台模拟)如图,曲线C的形状是一个斜椭圆,其方程为x2+y2-xy=6,点P(m,n)是曲线C上的任意一点,点O为坐标原点,则下列说法正确的是
A.曲线C关于直线y=x对称
B.m+n的最大值为2
C.该椭圆的离心率为
D.n的最大值为2
√
√
√
将曲线C方程中的x与y对调后,该方程不变,所以曲线C关于直线y=x对称,A正确;
由题意知m2+n2-mn=6,因为m2+n2≥,
mn≤,所以m2+n2-mn=6≥,则m+n≤2,当且仅当m=n=时等号成立,所以m+n的最大值为2,B正确;
解析
联立方程解得顶点坐标为(,)和(-,-),所以椭圆的长轴长为2a=4⇒a=2,同理可得另外两个顶点坐标为(,-)和(-,),所以椭圆的短轴长为2b=4⇒b=2,
所以c===2,所以该椭圆的离心率e===,C错误;
将m2+n2-mn=6看作关于m的一元二次方程,令Δ=n2-4(n2-6)≥0,
解得-2≤n≤2,所以n的最大值为2,D正确.
解析
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