内容正文:
以笔为剑,横扫数学题海;以智为盾,勇闯高考难关,高考必胜!
尖子生培优专题01:集合、常用逻辑用语与不等式
解题技巧一 集合 4
解题技巧二 常用逻辑用语 6
解题技巧三 不等式与基本不等式 8
解题技巧四 糖水不等式、对数糖水不等式 11
解题技巧五 权方和不等式与柯西不等式 14
思维导图
1.常用数集符号:正整数集或,自然数集(包含0),整数集,有理数集,实数集,复数集
2.集合的运算:
(1);
(2);
(3)
3.摩根定理:
(1)
(2)
4.包含关系的各种等价表示:如图,
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)
解题时,要注意空集的特殊性,如研究,常分与两种情形求解
5.集合的子集个数:含有个元素的集合的子集个数是,真子集个数是,非空子集个数是,非空真子集个数是.(针对,进行减1、减我)
6.充分条件与必要条件(充分性、必要性):
(1)如果“若,则”为真命题,则记作
则称
(2)若,则是的充分必要条件,简称充要条件
前充分,后必要;小充分,大必要;小范围大范围
7.全称量词命题:
;其否定为:
存在量词命题:
;其否定为:
全称量词命题与存在量词命题的否定:改量词,否结论(写补集)
8.基本不等式:(平方和不等式、均值不等式)
,当且仅当时等号成立【一正、二定、三相等】
变式(更常用):
(1)(常用于求积的最大值)
(2),变式
(3)
相关的“勾号函数”与“飘带函数”
9.一元二次方程的求根公式与韦达定理:
(1)求根公式:
(2)韦达定理:
10.解一元二次不等式:()
11.分数不等式:分类讨论,转化整式不等式
如:等价于;也可以等价于
12.指对不等式:化同底利用单调性
13.权方和不等式的二维形式
若 则 当且仅当 时取等.
(注:熟练掌握权方和不等式的初级应用,足以解决高考中的这类型最值问题的秒杀)
14.柯西不等式
二维形式的柯西不等式
当且仅当 时,等号成立.)
二维形式的柯西不等式的变式
(1) , 当且仅当 时,等号成立.)
(2) , 当且仅当 时,等号成立.)
(3) , 当且仅当 时,等号成立.)
扩展:
经典重现+解题技巧
解题技巧一 集合
1.摩根定理:
(1)
(2)
2.包含关系的各种等价表示:如图,
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)
解题时,要注意空集的特殊性,如研究,常分与两种情形求解
3.集合的子集个数:含有个元素的集合的子集个数是,真子集个数是,非空子集个数是,非空真子集个数是.(针对,进行减1、减我)
【例1】(2026·重庆·二模)已知集合,,则=( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】不等式,即,即,
解得,故,
不等式可化为,即,
解得,故,
所以.
【变式1-1】(2026·甘肃兰州·一模)集合,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设全集为,由图可知阴影部分可表示为,
可知,则
【变式1-2】(2026·河南开封·模拟预测)已知集合,,则的非空子集的个数为( )
A.3 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【详解】由题设,,
所以,则其非空子集的个数有个.
【变式1-3】(2026·河北邢台·一模)已知集合,.若集合仅有1个元素,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【详解】集合A中的元素表示直线上的点,
集合B中的元素表示圆上的点,
中有且仅有一个元素,表示直线和圆相切,
故圆心到直线的距离等于圆的半径1,
即,解得.
解题技巧二 常用逻辑用语
1.充分条件与必要条件(充分性、必要性):
(1)如果“若,则”为真命题,则记作
则称
(2)若,则是的充分必要条件,简称充要条件
前充分,后必要;小充分,大必要;小范围大范围
2.全称量词命题:
;其否定为:
存在量词命题:
;其否定为:
全称量词命题与存在量词命题的否定:改量词,否结论(写补集)
【例2】(2026·河北衡水·二模)“”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】C
【分析】先由对数函数和幂函数的单调性得到a和b的关系,即可判断出答案.
【详解】因为在定义域上是单调递增函数,
所以由等价于,
由可知且,
又因为函数在上是单调递减函数,
所以等价于,
因此,“”是“”的充要条件.
【变式2-1】(2026·辽宁辽阳·二模)已知,把的图象向右平移个单位得到的图象,则“”是“为偶函数”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】A
【分析】应用三角函数平移及奇偶性结合充分必要条件定义判断.
【详解】把的图象向右平移个单位得到,
当为偶函数,则,即得,不能得出,
当时,则为偶函数,
所以“”是“为偶函数”的充分不必要条件.
【变式2-2】(25-26高三上·江苏南通·期中)设函数的定义域为R,对于任意的,,且,则“”是“是增函数”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据充分条件,必要条件的定义,结合函数单调性的定义,即可判断选项.
【详解】若,则,则当时,,所以单调递增,
反过来,若函数单调递增,则当时,,即,但不能推出,
所以“”是“是增函数”的充分不必要条件.
故选:B
【变式2-3】(2026·山东菏泽·一模)已知,,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】D
【详解】取,,则,但,,
此时,,,
所以不是的充分条件,
取,,则,,
故,但,
所以不是的必要条件,
所以是的既不充分也不必要条件
解题技巧三 不等式与基本不等式
一.重要不等式串:
即(背下来考试很好用),当且仅当 时,所有等号成立。
调和平均数 ≤ 几何平均数 ≤ 算术平均数 ≤ 平方平均数(注意等号成立的条件).
二.几个重要的不等式
(1)
(2)基本不等式:如果,则(当且仅当“”时取“”).特例:(同号).
三.均值定理
已知.
(1)如果(定值),则(当且仅当“”时取“=”).即“和为定值,积有最大值”.
(2)如果(定值),则(当且仅当“”时取“=”).即积为定值,和有最小值”.
注意(1)基本不等式的前提是“一正”“二定”“三相等”;其中“一正”指正数,“二定”指求最值时和或积为定值,“三相等”指满足等号成立的条件.
(2)连续使用不等式要注意取得一致.
【例3】(25-26高三上·新疆·月考)已知,,函数,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意可得且是函数的一个零点,则由,再借助基本不等式中“1”的活用计算即可得.
【详解】,
则,且是函数的一个零点,即,
,
当且仅当,时,等号成立,
故的最小值为.
故选:D.
【变式3-1】(2025高三·全国·专题练习)已知,都在区间内,且,则函数的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】解法一:由,可将用表示出来,从而使函数转化为只含一个变量的式子,然后利用通分、分离常数化简变形,最后利用基本不等式即可求得最小值,注意等号取得的条件.解法二:由,可将用表示出来,从而使函数转化为只含一个变量的式子,再使用柯西不等式求解即可.
【详解】解法一:因为,
所以,且,
又因为,
所以,
所以,
,
因为,
所以,
所以,当且仅当,即时等号成立,
所以,
所以,
所以的最小值为.
解法二:因为,
所以,且,
所以
,
所以的最小值为.
故选:D.
【变式3-2】(2026·河北廊坊·一模)(多选题)已知a,b,c,d均为实数,则下列说法正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,且,则的最小值为
D.若,,且,则
【答案】ACD
【详解】,,又,,故A正确,
令,,故B错误,
,即,,又,,,
,当且仅当时,即等号成立,故C正确,
,
又,,则,
又,,当且仅当,即时等号成立,故D正确.
【变式3-3】(25-26高三下·重庆·阶段检测)设且,且,若,则的最小值是( )
A.3 B. C.9 D.18
【答案】B
【分析】利用对数换底公式化简已知条件,得到与的关系式,再用基本不等式求最小值.
【详解】由换底公式可得 ,
原式化为 ,所以 ,
因为,由基本不等式得,
当且仅当,即时,取等号成立.
所以的最小值是.
解题技巧四 糖水不等式、对数糖水不等式
1. 糖水不等式定理
若 , 则一定有
通俗的理解: 就是 克的不饱和糖水里含有 克糖, 往糖水里面加入 克糖,则糖水更甜;
2. 糖水不等式的倒数形式:
设 , 则有:
3. 对数型糖水不等式
(1) 设 , 且 , 则有
(2)设 , 则有
(3)上式的倒数形式:设 , 则有
【例4】(23-24高三上·河南·月考)已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了,能恰当表示这一事实的不等式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意可知:在糖水中加入糖后,糖水浓度变大了,所以糖水变甜了.
【详解】原糖水的浓度为,加入糖后糖水的浓度为,加入糖后糖水浓度变大了,
所以.
故选:D
【变式4-1】(2026·山东济宁·三模)(多选题)已知,,为实数,则( )
A.若,则 B.若,,则
C.若,则 D.若,,,则
【答案】ACD
【分析】可根据不等式的性质判断A,可通过举反例来判断该选项B是否正确,通过作差法判断C,可通过对 进行变形,然后利用基本不等式判断D.
【详解】选项A:已知 ,则,则 ,所以选项A正确;
选项B: 当 时,满足 , ,
此时 ,显然 ,所以选项B错误;
选项C:,
因为 ,所以,
所以,即,,选项C正确;
选项D: 已知 , ,将 变形为:,
根据基本不等式,因为 ,所以 ,
则 (当且仅当 ,即 时,等号成立);
所以 ,即 ,所以选项D正确.
【变式4-2】(2026·天津滨海新区·三模)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用作差法,结合对数运算性质,基本不等式可比较两者大小,
再比较三者大小关系可得答案.
【详解】,
注意到,,
则,从而.
又注意到,从而.
【变式4-3】(25-26高三下·贵州毕节·阶段检测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先确定的范围,再结合基本不等式与作商法得到,进而结合对数的运算性质得到,最后证明目标结论即可.
【详解】因为,,
所以,由基本不等式得,
当且仅当时取等,但本题无法取等,则,
结合对数的运算性质得,
结合对数的性质得,
即,得到,而,
又,综上所述,.
解题技巧五 权方和不等式与柯西不等式
1.权方和不等式的二维形式
若 则 当且仅当 时取等.
(注:熟练掌握权方和不等式的初级应用,足以解决高考中的这类型最值问题的秒杀)
2.柯西不等式
二维形式的柯西不等式
当且仅当 时,等号成立.)
二维形式的柯西不等式的变式
(1) , 当且仅当 时,等号成立.)
(2) , 当且仅当 时,等号成立.)
(3) , 当且仅当 时,等号成立.)
扩展:
【例5】(25-26高三上·辽宁沈阳·月考)柯西不等式(Caulhy-Schwarz Lnequality)是法国数学家柯西与德国数学家施瓦茨分别独立发现的,它在数学分析中有广泛的应用.现给出一个二维柯西不等式:,当且仅当时等号成立.根据柯西不等式,已知,,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】变形给定等式可得,再将目标式化为并利用二维柯西不等式求出最大值.
【详解】由,得,即,
由,得,则,
由,,得,
由柯西不等式得,
因此,当,即时取等号,
所以的最大值为.
故选:C
【变式5-1】(25-26高三上·河北·期中)权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设,则,当且仅当时,等号成立.根据权方和不等式,函数的最小值为( )
A.1 B. C. D.25
【答案】B
【分析】根据权方和不等式凑配,并利用其求解最值即可.
【详解】因为,所以,即
故根据题意,,
当且仅当,即时等号成立,
所以函数的最小值为.
故选:B
【变式5-2】(24-25高三上·广东深圳·月考)权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设正数a,b,x,y,满足,当且仅当时,等号成立.则函数的最小值为( )
A.16 B.25 C.36 D.49
【答案】B
【分析】结合所给权方和不等式计算即可得.
【详解】由,则,,
故,
当且仅当,即时,等号成立.
故选:B.
【变式5-3】(25-26高三·全国·一轮复习)(1)若,且,则的最小值为________.
(2)已知正实数满足,则的最小值为________.
【答案】 27
【分析】(1)(2)根据给定条件,利用权方和不等式求出最小值.
【详解】二元形式的权方和不等式:已知,则有:(当且仅当时取等号);
一般形式的权方和不等式:设,实数,则(当且仅当时取等号).
(1),,则,
因此,当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
(2)是正实数,,当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为27.
故答案为: ;27
1.(2026·河南洛阳·模拟预测)已知集合,则的所有子集的个数为( )
A.8 B.7 C.5 D.3
【答案】A
【分析】先求出集合,再根据子集个数的计算公式求解.
【详解】由,
所以的所有子集的个数为.
故选:A
2.(2026·甘肃兰州·模拟预测)已知集合,,若恰有4个子集,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】若恰有4个子集,则中恰有2个元素,所以.
3.(2026·安徽阜阳·二模)已知集合,,则( )
A. B.或
C. D.
【答案】B
【详解】因为,又,
所以或.
4.(2026·天津河东·二模)已知,“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】B
【分析】先解出不等式,再根据集合间的关系,即可得答案.
【详解】或,解得或,
,解得或,
因为是的真子集,
所以“”是“”的必要不充分条件.
5.(2026·广东广州·二模)函数是奇函数的充要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据奇函数定义:若是奇函数,则对任意都满足,且定义域为时必有.
【详解】代入得,因此,
代入得,结合即,
整理得对任意恒成立,平方化简得对任意恒成立,因此,
因此是奇函数等价于且,即,
反之若,必有,
此时确实是奇函数,故充要条件为.
6.(25-26高三上·湖北·期末)命题“对”为假命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先根据条件,全称命题为假命题,则其否定为真命题,将不等式转化为,转化为求函数的最大值,再根据充分不必要条件与集合的关系,即可求解.
【详解】原命题为假命题等价于其否命题“”为真命题,所以,
在区间上单调递增,当时,函数取得最大值,则,又⫋,
所以命题“对”为假命题的一个充分不必要条件是.
故选:B
7.(2026·四川泸州·模拟预测)下列命题为真命题的是( )
A.若,则; B.若,则;
C.若,则; D.若,则.
【答案】B
【分析】利用指数函数的单调性判断A,构造且,导数研究其单调性得到大小关系判断B,应用不等式的性质判断C,由余弦、正切函数的性质,举反例判断D.
【详解】由,则,故,A为假命题,
令且,则,故在上单调递增,
由,则,B为真命题,
由,则,故,即,C为假命题,
若,反例:如,则,D为假命题.
8.(2026·北京顺义·二模)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先通过对数的运算法则将化简,再根据对数函数的单调性,即可判断的大小.
【详解】由题意,,
根据对数函数的图象性质,在上单调递增,在上单调递增,
又,所以,
又,所以,
即,所以.
9.(2026·河北保定·三模)(多选题)已知,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 的最小值为 D.若,则 的最大值为2
【答案】BD
【分析】利用不等式的性质判断A,利用作差法判断B,根据基本不等式求最值后判断CD.
【详解】对于A,因为,由不等式的性质可得,故A错误;
对于B,,
因为,故,故,
故,故B正确;
对于C,,
当且仅当时等号成立,故的最小值为.
对于D,,
故,当且仅当时等号成立,
故的最大值为2,故D成立.
10.(2026·陕西·模拟预测)(多选题)如果,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】BD
【分析】选项A和C,取反例求解即可;选项B,约掉即可;选项D,用作差法即可判断.
【详解】对于A:取,则,故A错误;
对于B:由,可知,所以,同除,得到,故B正确;
对于C:取,,此时,故C错误;
对于D:,
因为,所以;又,,
即,故,故D正确.
11.(2026·山东济南·一模)(多选题)已知实数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】举反例判断AD,利用不等式的性质判断BC.
【详解】因为,所以,
对于A,若,则,故A错误;
对于B,,
又,所以,
所以,所以,故B正确;
对于C,因为,所以,所以,
所以,故C正确;
对于D,当时,,不成立,
故D错误;
故选:BC
12.(2026·安徽合肥·模拟预测)(多选题)已知不相等的实数,满足,则下面说法正确的是( )
A.存在实数使得,是方程的两根
B.若,则的取值范围是
C.的取值范围是
D.的取值范围是
【答案】ABD
【分析】结合韦达定理、基本不等式、二次函数值域求解,先利用题干等式转化为韦达定理形式,再分别分析各选项.
【详解】选项A:若、是方程的两根,
由韦达定理得,,代入题干,
左边,右边,等式成立;又,
则,即或时存在这样的,A正确;
选项B:若,由基本不等式,
代入得,令,
则,解得即,当且仅当时等号成立,
但,故,即范围为,B正确;
选项C:令,则,则、是方程的两根,
判别式,解得或,
即的范围是,并非仅,C错误;
选项D:,
由:当时,,故;
当时,,故,综上范围为,D正确.
13.(25-26高三下·河南·阶段检测)(多选题)已知为原点,直线过点,,,则( )
A.的最小值为4 B.的最小值为8
C.点到距离的最小值为1 D.点到距离的最大值为
【答案】BD
【分析】利用反例判断A,利用柯西不等式判断B,结合趋势判断C,根据B中结果判断D.
【详解】直线过点,则,
A选项中,,可正可负,
若,则,因此A错误,
B选项中,由柯西不等式得:,
当且仅当时取等号,因此的最小值为8,B正确,
C、D选项中, 原点到直线的距离,
若,则,,
最小值小于1,因此C错误,
由B可知,因此,
当且仅当时取等号,即距离的最大值为,D正确.
【点睛】本题关键在于利用直线过点得到,再结合柯西不等式以及点到直线距离公式求解.
14.(25-26高三上·江苏南京·期中)(多选题)已知正实数满足,则下列说法正确的是( )
A.的最大值是
B.的最小值是
C.的最小值是
D.的最大值是
【答案】ACD
【分析】利用基本不等式即可判断AC,利用二次函数即可判断B,利用柯西不等式即可判断D.
【详解】由有:,
当且仅当时,等号成立,故A正确;
由,当时,即时,等号成立,
所以的最小值是,故B错误;
由,
当且仅当时,等号成立,故C正确;
由,
当且仅当,即时,等号成立,故D正确;
故选:ACD.
15.(25-26高三下·贵州毕节·期中)权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设,,,,则,当且仅当时,等号成立.根据权方和不等式,函数()的最小值为( )
A.1 B. C. D.25
【答案】C
【分析】根据权方和不等式求解即可.
【详解】因为,所以.
,
当且仅当,即(在范围内)时,等号成立.
2
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$以笔为剑,横扫数学题海;以智为盾,勇闯高考难关,高考必胜!
尖子生培优专题01:集合、常用逻辑用语与不等式
解题技巧一 集合 4
解题技巧二 常用逻辑用语 5
解题技巧三 不等式与基本不等式 6
解题技巧四 糖水不等式、对数糖水不等式 7
解题技巧五 权方和不等式与柯西不等式 8
思维导图
1.常用数集符号:正整数集或,自然数集(包含0),整数集,有理数集,实数集,复数集
2.集合的运算:
(1);
(2);
(3)
3.摩根定理:
(1)
(2)
4.包含关系的各种等价表示:如图,
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)
解题时,要注意空集的特殊性,如研究,常分与两种情形求解
5.集合的子集个数:含有个元素的集合的子集个数是,真子集个数是,非空子集个数是,非空真子集个数是.(针对,进行减1、减我)
6.充分条件与必要条件(充分性、必要性):
(1)如果“若,则”为真命题,则记作
则称
(2)若,则是的充分必要条件,简称充要条件
前充分,后必要;小充分,大必要;小范围大范围
7.全称量词命题:
;其否定为:
存在量词命题:
;其否定为:
全称量词命题与存在量词命题的否定:改量词,否结论(写补集)
8.基本不等式:(平方和不等式、均值不等式)
,当且仅当时等号成立【一正、二定、三相等】
变式(更常用):
(1)(常用于求积的最大值)
(2),变式
(3)
相关的“勾号函数”与“飘带函数”
9.一元二次方程的求根公式与韦达定理:
(1)求根公式:
(2)韦达定理:
10.解一元二次不等式:()
11.分数不等式:分类讨论,转化整式不等式
如:等价于;也可以等价于
12.指对不等式:化同底利用单调性
13.权方和不等式的二维形式
若 则 当且仅当 时取等.
(注:熟练掌握权方和不等式的初级应用,足以解决高考中的这类型最值问题的秒杀)
14.柯西不等式
二维形式的柯西不等式
当且仅当 时,等号成立.)
二维形式的柯西不等式的变式
(1) , 当且仅当 时,等号成立.)
(2) , 当且仅当 时,等号成立.)
(3) , 当且仅当 时,等号成立.)
扩展:
经典重现+解题技巧
解题技巧一 集合
1.摩根定理:
(1)
(2)
2.包含关系的各种等价表示:如图,
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)
解题时,要注意空集的特殊性,如研究,常分与两种情形求解
3.集合的子集个数:含有个元素的集合的子集个数是,真子集个数是,非空子集个数是,非空真子集个数是.(针对,进行减1、减我)
【例1】(2026·重庆·二模)已知集合,,则=( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(2026·甘肃兰州·一模)集合,则图中阴影部分所表示的集合为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2026·河南开封·模拟预测)已知集合,,则的非空子集的个数为( )
A.3 B.6 C.7 D.8
【变式1-3】(2026·河北邢台·一模)已知集合,.若集合仅有1个元素,则( )
A.1 B. C. D.
解题技巧二 常用逻辑用语
1.充分条件与必要条件(充分性、必要性):
(1)如果“若,则”为真命题,则记作
则称
(2)若,则是的充分必要条件,简称充要条件
前充分,后必要;小充分,大必要;小范围大范围
2.全称量词命题:
;其否定为:
存在量词命题:
;其否定为:
全称量词命题与存在量词命题的否定:改量词,否结论(写补集)
【例2】(2026·河北衡水·二模)“”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
【变式2-1】(2026·辽宁辽阳·二模)已知,把的图象向右平移个单位得到的图象,则“”是“为偶函数”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
【变式2-2】(25-26高三上·江苏南通·期中)设函数的定义域为R,对于任意的,,且,则“”是“是增函数”的( )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【变式2-3】(2026·山东菏泽·一模)已知,,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
解题技巧三 不等式与基本不等式
一.重要不等式串:
即(背下来考试很好用),当且仅当 时,所有等号成立。
调和平均数 ≤ 几何平均数 ≤ 算术平均数 ≤ 平方平均数(注意等号成立的条件).
二.几个重要的不等式
(1)
(2)基本不等式:如果,则(当且仅当“”时取“”).特例:(同号).
三.均值定理
已知.
(1)如果(定值),则(当且仅当“”时取“=”).即“和为定值,积有最大值”.
(2)如果(定值),则(当且仅当“”时取“=”).即积为定值,和有最小值”.
注意(1)基本不等式的前提是“一正”“二定”“三相等”;其中“一正”指正数,“二定”指求最值时和或积为定值,“三相等”指满足等号成立的条件.
(2)连续使用不等式要注意取得一致.
【例3】(25-26高三上·新疆·月考)已知,,函数,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2025高三·全国·专题练习)已知,都在区间内,且,则函数的最小值是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(2026·河北廊坊·一模)(多选题)已知a,b,c,d均为实数,则下列说法正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,且,则的最小值为
D.若,,且,则
【变式3-3】(25-26高三下·重庆·阶段检测)设且,且,若,则的最小值是( )
A.3 B. C.9 D.18
解题技巧四 糖水不等式、对数糖水不等式
1. 糖水不等式定理
若 , 则一定有
通俗的理解: 就是 克的不饱和糖水里含有 克糖, 往糖水里面加入 克糖,则糖水更甜;
2. 糖水不等式的倒数形式:
设 , 则有:
3. 对数型糖水不等式
(1) 设 , 且 , 则有
(2)设 , 则有
(3)上式的倒数形式:设 , 则有
【例4】(23-24高三上·河南·月考)已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了,能恰当表示这一事实的不等式为( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(2026·山东济宁·三模)(多选题)已知,,为实数,则( )
A.若,则 B.若,,则
C.若,则 D.若,,,则
【变式4-2】(2026·天津滨海新区·三模)设,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(25-26高三下·贵州毕节·阶段检测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
解题技巧五 权方和不等式与柯西不等式
1.权方和不等式的二维形式
若 则 当且仅当 时取等.
(注:熟练掌握权方和不等式的初级应用,足以解决高考中的这类型最值问题的秒杀)
2.柯西不等式
二维形式的柯西不等式
当且仅当 时,等号成立.)
二维形式的柯西不等式的变式
(1) , 当且仅当 时,等号成立.)
(2) , 当且仅当 时,等号成立.)
(3) , 当且仅当 时,等号成立.)
扩展:
【例5】(25-26高三上·辽宁沈阳·月考)柯西不等式(Caulhy-Schwarz Lnequality)是法国数学家柯西与德国数学家施瓦茨分别独立发现的,它在数学分析中有广泛的应用.现给出一个二维柯西不等式:,当且仅当时等号成立.根据柯西不等式,已知,,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(25-26高三上·河北·期中)权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设,则,当且仅当时,等号成立.根据权方和不等式,函数的最小值为( )
A.1 B. C. D.25
【变式5-2】(24-25高三上·广东深圳·月考)权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设正数a,b,x,y,满足,当且仅当时,等号成立.则函数的最小值为( )
A.16 B.25 C.36 D.49
【变式5-3】(25-26高三·全国·一轮复习)(1)若,且,则的最小值为________.
(2)已知正实数满足,则的最小值为________.
1.(2026·河南洛阳·模拟预测)已知集合,则的所有子集的个数为( )
A.8 B.7 C.5 D.3
2.(2026·甘肃兰州·模拟预测)已知集合,,若恰有4个子集,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2026·安徽阜阳·二模)已知集合,,则( )
A. B.或
C. D.
4.(2026·天津河东·二模)已知,“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
5.(2026·广东广州·二模)函数是奇函数的充要条件是( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高三上·湖北·期末)命题“对”为假命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
7.(2026·四川泸州·模拟预测)下列命题为真命题的是( )
A.若,则; B.若,则;
C.若,则; D.若,则.
8.(2026·北京顺义·二模)已知,,,则( )
A. B.
C. D.
9.(2026·河北保定·三模)(多选题)已知,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 的最小值为 D.若,则 的最大值为2
10.(2026·陕西·模拟预测)(多选题)如果,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
11.(2026·山东济南·一模)(多选题)已知实数满足,则( )
A. B.
C. D.
12.(2026·安徽合肥·模拟预测)(多选题)已知不相等的实数,满足,则下面说法正确的是( )
A.存在实数使得,是方程的两根
B.若,则的取值范围是
C.的取值范围是
D.的取值范围是
13.(25-26高三下·河南·阶段检测)(多选题)已知为原点,直线过点,,,则( )
A.的最小值为4 B.的最小值为8
C.点到距离的最小值为1 D.点到距离的最大值为
14.(25-26高三上·江苏南京·期中)(多选题)已知正实数满足,则下列说法正确的是( )
A.的最大值是
B.的最小值是
C.的最小值是
D.的最大值是
15.(25-26高三下·贵州毕节·期中)权方和不等式作为基本不等式的一个变化,在求二元变量最值时有很广泛的应用,其表述如下:设,,,,则,当且仅当时,等号成立.根据权方和不等式,函数()的最小值为( )
A.1 B. C. D.25
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