内容正文:
第二章 二次函数与一元二次方程、不等式
教学目标
1. 理清二次函数、一元二次方程、一元二次不等式三者内在关联,熟练掌握一元二次不等式解法,能结合图像求解解集,会处理简单含参不等式。
2. 借助图像数形结合分析代数问题,掌握分类讨论、分离参数等方法,提升代数运算、图像分析与逻辑推理能力。
3. 感受数形结合、转化化归思想,养成严谨审题规范解题习惯,能建立二次不等式模型解决实际最值、恒成立问题。
教学重难点
重点
1. 利用二次函数图像解一元二次不等式,掌握Δ三种情况对应的解集规律。
2. 理解二次函数、一元二次方程、一元二次不等式三者的相互转化关系。
3. 一元二次不等式恒成立、区间最值题型的基础解题思路。
难点
1. 含参一元二次不等式的完整分类讨论(二次项系数、判别式、两根大小)。
2. 给定区间上二次函数最值分析,结合恒成立问题求参数范围。
3. 灵活运用数形结合思想,实现图像与代数不等式之间快速转换。
知识点01 不等关系
1.不等式的概念
用数学符号“≠”“>”“<”“≥”“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等式关系,含有这些不等式号的式子,叫做不等式.
2.常见文字语言与符号语言之间的对应关系
文字语言
大于、高于、超过
小于、低于、少于
大于或等于、 至少、不低于
小于或等于、至多、 不多于、
不超过
符号语言
>
<
≥
≤
3.不等关系的建立
在用不等式(组)表示实际问题中的不等关系时,先通过审题,设出未知量,找出其中的不等关系,再将不等关系用不等式表示出来,即得不等式或不等式组.
知识点02 比较大小
1.两个实数大小的比较
如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b等于零,那么a=b;如果a-b是负数,那么a<b._________.这个基本事实可以表示为:a>b⇔a-b>0,a=b⇔a-b=0,a<b⇔a-b<0.
从上述基本事实可知,要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的差与0的大小.
2.比较大小的基本方法
关系
方法
作差法
与0比较
作商法
与1比较
或
或
知识点03 等式性质与不等式性质
1.等式的基本性质
性质1 对称性:如果a=b,那么b=a;性质2 传递性:如果a=b,b=c,那么a=c;
性质3 可加(减)性:如果a=b,那么a±c=b±c;性质4 可乘性:如果a=b,那么_________;
性质5 可除性:如果a=b,c≠0,那么=.
2.不等式的性质
(1)对称性:如果a>b,那么b<a;如果b<a,那么a>b.即a>b⇔b<a.
(2)传递性:如果a>b,b>c,那么a>c.即a>b,b>c⇒a>c.
(3)可加性:如果a>b,那么a+c>b+c.(4)可乘性:如果a>b,c>0,那么ac>bc;如果a>b,c<0,那么ac<bc.
(5)同向可加性:如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.
(6)同向同正可乘性:如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd.
(7)同正可乘方性:如果a>b>0,那么an>bn(n∈N,n≥2).
3.不等式的两类常用性质
(1)倒数性质
①a>b,ab>0⇒;②a<b<0⇒;③a>b>0,0<c<d⇒;④0<a<x<b或a<x<b<0⇒.
(2)有关分数的性质
若a>b>0,m>0,则
①真分数的性质___________________________;
②假分数的性质___________________________.
知识点04 两个不等式
1. 两个不等式
不等式
内容
等号成立条件
重要不等式
a2+b2≥2ab(a,b∈R)
当且仅当“a=b”时取“=”
基本不等式
≤(a>0,b>0)
当且仅当“a=b”时取“=”
叫做正数a,b的算术平均数,叫做正数a,b的几何平均数.
基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
2. 基本不等式的常见变形
(1).(2).
知识点05 基本不等式与最值
1.基本不等式与最值
已知x,y都是正数,
(1)如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值_________;
(2)如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值_________.
从上面可以看出,利用基本不等式求最值应满足三个条件:__________________.
2.常见的求最值模型
(1)模型一:,当且仅当时等号成立;
(2)模型二:,当且仅当时等号成
立;
(3)模型三:,当且仅当时等号成立;
(4)模型四:,当且仅当时
等号成立.
3.利用基本不等式求最值的几种常见方法
(1)直接法:条件和问题间存在基本不等式的关系,可直接利用基本不等式来求最值.
(2)配凑法:利用配凑法求最值,主要是配凑成“和为常数”或“积为常数”的形式.
(3)常数代换法:主要解决形如“已知x+y=t(t为常数),求的最值”的问题,先将转化为,再用基本不等式求最值.
(4)消元法:当所求最值的代数式中的变量比较多时,通常考虑利用已知条件消去部分变量后,凑出“和为常数”或“积为常数”的形式,最后利用基本不等式求最值.
知识点06 一元二次不等式
1.一元二次不等式
一般地,我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.一元二次不等式的一般形式是ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a,b,c均为常数,a≠0.
2.一元二次不等式的解法
(1)解不含参数的一元二次不等式的一般步骤:
①通过对不等式变形,使二次项系数大于零;
②计算对应方程的判别式;
③求出相应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程没有实根;
④根据函数图象与x轴的相关位置写出不等式的解集.
(2)解含参数的一元二次不等式的一般步骤:
①若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0、等于0与小于0进行讨论;
②若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论;
③若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.
3.分式、高次、绝对值不等式的解法
(1)解分式不等式的一般步骤:
①对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.
②对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.
(2)解高次不等式的一般步骤:
高次不等式的解法:如果将分式不等式转化为正式不等式后,未知数的次数大于2,一般采用“穿针引线法”,步骤如下:①标准化;②分解因式;③求根;④穿线;⑤得解集.
(3)解绝对值不等式的一般步骤:
对于绝对值不等式,可以分类讨论然后去括号求解;还可以借助数轴来求解.
知识点07 二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
1.二次函数的零点
一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
(1)二次函数的零点不是点,是二次函数与x轴交点的_________.
(2)一元二次方程的根是相应一元二次函数的零点.
2.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
△>0
△=0
△<0
y=ax2+bx+ c
(a>0)的图象
ax2+bx+ c=0
(a>0)的根
有两个不相等
的实数根
x1,x2(x1<x2)
有两个相等
的实数根
没有实数根
ax2+bx+ c>0
(a>0)的解集
或
R
ax2+bx+ c<0
(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
(1)对于一元二次不等式的二次项系数为正且存在两个根的情况下,其解集的常用口诀是:__________________
(2)对于二次项系数是负数(即a<0)的不等式,可以先把二次项系数化为正数,再对照上述情况求解.
知识点08 一元二次不等式恒成立、有解问题
1.一元二次不等式恒成立、存在性问题
不等式对任意实数x恒成立,就是不等式的解集为R,对于一元二次不等式ax2+bx+c>0,它的解集为R的条件_________.
一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为.
一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为∅的条件为.
题型01 比较两个实数(式子)的大小
【典例1】(多选)已知,下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【变式1】(多选)若,则下列命题正确的是( )
A.若且,则
B.若,则
C.若且,则
D.
【变式2】(多选)已知实数满足,则下列不等式正确的是( )
A.> B.> C.≥ D.>
【变式3】设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
题型02 不等式的性质判断正误
【典例1】(多选)若,则下列不等式一定成立的有( )
A. B.
C. D.
【变式1】(多选)[多选]下列说法中正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
【变式2】已知a,b,c满足且,则下列选项中不一定能成立的是( )
A. B.
C. D.
【变式3】已知非零实数,满足,且,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
题型03 利用不等式的性质求取值范围
【典例1】已知,则的取值范围为___________.
【变式1】已知,则的取值范围是___________
【变式2】若实数,满足,,则的取值范围是________.
【变式3】已知,,则的取值范围是________.
题型04 基本不等式求最值
【典例1】(1)当时,求函数的最小值;
(2)已知正数x,y满足.
(i)求的最大值;
(ii)求的最小值.
【变式1】设为正实数,且,则的最大值为___,的最小值为____.
【变式2】已知正实数,满足,则的最大值是__________.
【变式3】(多选)已知,,则下列说法正确的有( )
A.若,则的最大值为1
B.的最小值为1
C.的最小值为4
D.若,则的最小值为
题型05 基本不等式的实际应用
【典例1】某公司建造一间背面靠墙的房屋,地面面积为,房屋正面每平方米的造价为1200元,房屋侧面每平方米的造价为800元,屋顶的造价为5800元,如果墙高为,且不计房屋背面和地面的费用.设房屋正面的长度为,房屋的总造价为元.
(1)求关于的函数关系式;
(2)当为多少时,总造价最低?最低总造价是多少?
【变式1】设矩形的周长为,把沿向折叠,折过去后交于点,则面积的最大值为___________.
【变式2】某学校为了更好地美化校园,计划修建一个如图所示的总面积为的花园.图中阴影部分是宽度为的小路,中间三个矩形区域将种植牡丹、郁金香、月季(图中区域的形状、大小完全相同).设矩形花园的一条边长为,鲜花种植的总面积为.
(1)用含有的代数式表示;
(2)当的值为多少时,才能使鲜花种植的总面积最大?最大面积为多少?
【变式3】某公司准备搭建一间临时展房,用来开产品展览会,展房高为3米,背面靠墙,其余三面使用一种新型板材围成,板材厚度忽略不计.设展房正面长为米,侧面长为米.
(1)若满足,则展房占地面积至少为多少平方米?
(2)若已知展房占地面积为192平方米,正面每平方米造价1200元,侧面每平方米造价800元,屋顶造价5800元,怎样设计能使总造价最低?最低是多少?
题型06 不等式的证明
【典例1】已知为正实数.证明:.
【变式1】对任意实数,.求证:
【变式2】(多选)已知,且,则( )
A.
B.存在使得
C.不存在使得
D.
【变式3】已知,,则( )
A. B. C. D.
题型07 解不含参数的一元二次不等式(含分式不等式)
【典例1】不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【变式1】不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【变式2】已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【变式3】已知正数x,y满足.若不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型08 含参数的一元二次不等式
【典例1】已知不等式的解集中恰好有两个偶数解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式1】若关于的不等式的正整数解只有1个,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式2】已知不等式的解集为,则关于x的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式3】关于的一元二次不等式的解集不可能为( )
A.或 B.
C. D.
题型09 一元二次不等式求参数问题
【典例1】若关于的不等式的解集中恰有2个整数,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式1】已知关于的不等式的解集为,则的最小值为( )
A.8 B.12 C. D.
【变式2】设,若不等式的解集是,则的值为( )
A.36 B.8 C.3 D.
【变式3】若关于的不等式的解集是,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
题型10 一元二次不等式恒成立和有解问题
【典例1】已知函数,若满足对任意,都有成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式1】“,恒成立”的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【变式2】使得,为真命题的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【变式3】已知,函数,若存在,使得成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
1.某企业原来生产某种产品(万件)可获利(万元),且满足.现该企业计划引进新的生产设备和新的产品方案优化产品,优化后的产品的其他成本总投入为万元.由市场调研分析得知,当前产品供不应求.记该企业优化后的产品的利润为(单位:万元).
(1)求函数的解析式;
(2)当优化后的产品产量为多少万件时,该企业的利润最大?最大利润是多少?请说明理由.
2.若关于的不等式的解集中恰有3个整数,则实数的取值范围是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
3.已知.
(1)若,求x的取值范围;
(2)求y的最小值.
4.(多选)如图,二次函数的图象与轴的一个交点为,对称轴为直线.则下列说法正确的有( )
A.
B.
C.
D.若点是抛物线上的两点,若,则
5.若,则下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
6.如图,已知二次函数的图象顶点在第一象限,且经过、两个点.则下列说法正确的是:①;②;③;④.( )
A.①③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
7.已知,且.
(1)求的最小值;
(2)求的取值范围;
8.某学校引入种植类劳动教育课程,打算围成如图所示的四块全等的长方形田地种植不同种类的蔬菜,其中一面可以利用原有的墙(足够长),其他各面需要用篱笆围成,设其中一块田地为矩形.
(1)若每块田地的面积为,要使围成四块田地的篱笆总长最小,应该设计田地的长和宽各为多少?
(2)现有40m长的篱笆,要使每块田地的面积最大,应该设计田地的长和宽各为多少?
9.(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16 B.当时,的最小值为
C.当时,的最小值为 D.当时,的最小值为
10.选用恰当的证明方法,证明下列不等式.
(1)已知,且,求证:;
(2)已知,求证:.
1.已知的图象经过点,则_____;若方程有两个不等实数根,满足,则实数的取值范围为_____.
2.已知实数满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)求不等式的解集;
(3)若不等式的解集中恰有三个整数解,求实数的取值范围.
4.设是不小于的实数,使得关于的方程有两个不相等的实数根,,则的最大值为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
5.(多选)已知关于的不等式的解集为或,则( )
A.
B.
C.不等式的解集为
D.不等式的解集为
6.(多选)已知且,则下列说法正确的有( )
A.的最小值为9
B.的最小值为6
C.的最大值为
D.的最小值为9
7.(1)已知,,求,及的取值范围.
(2)设、均为正实数,试比较和的大小.
8.(多选)若正实数满足,则( )
A.的最大值是
B.的最小值是
C.的最大值是
D.的最小值是
9.已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.已知关于的不等式的解集为,其中.
(1)若,求的值;
(2)求不等式的解集.
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第二章 二次函数与一元二次方程、不等式
教学目标
1. 理清二次函数、一元二次方程、一元二次不等式三者内在关联,熟练掌握一元二次不等式解法,能结合图像求解解集,会处理简单含参不等式。
2. 借助图像数形结合分析代数问题,掌握分类讨论、分离参数等方法,提升代数运算、图像分析与逻辑推理能力。
3. 感受数形结合、转化化归思想,养成严谨审题规范解题习惯,能建立二次不等式模型解决实际最值、恒成立问题。
教学重难点
重点
1. 利用二次函数图像解一元二次不等式,掌握Δ三种情况对应的解集规律。
2. 理解二次函数、一元二次方程、一元二次不等式三者的相互转化关系。
3. 一元二次不等式恒成立、区间最值题型的基础解题思路。
难点
1. 含参一元二次不等式的完整分类讨论(二次项系数、判别式、两根大小)。
2. 给定区间上二次函数最值分析,结合恒成立问题求参数范围。
3. 灵活运用数形结合思想,实现图像与代数不等式之间快速转换。
知识点01 不等关系
1.不等式的概念
用数学符号“≠”“>”“<”“≥”“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等式关系,含有这些不等式号的式子,叫做不等式.
2.常见文字语言与符号语言之间的对应关系
文字语言
大于、高于、超过
小于、低于、少于
大于或等于、 至少、不低于
小于或等于、至多、 不多于、
不超过
符号语言
>
<
≥
≤
3.不等关系的建立
在用不等式(组)表示实际问题中的不等关系时,先通过审题,设出未知量,找出其中的不等关系,再将不等关系用不等式表示出来,即得不等式或不等式组.
知识点02 比较大小
1.两个实数大小的比较
如果a-b是正数,那么a>b;如果a-b等于零,那么a=b;如果a-b是负数,那么a<b.反过来也对.这个基本事实可以表示为:a>b⇔a-b>0,a=b⇔a-b=0,a<b⇔a-b<0.
从上述基本事实可知,要比较两个实数的大小,可以转化为比较它们的差与0的大小.
2.比较大小的基本方法
关系
方法
作差法
与0比较
作商法
与1比较
或
或
知识点03 等式性质与不等式性质
1.等式的基本性质
性质1 对称性:如果a=b,那么b=a;性质2 传递性:如果a=b,b=c,那么a=c;
性质3 可加(减)性:如果a=b,那么a±c=b±c;性质4 可乘性:如果a=b,那么ac=bc;
性质5 可除性:如果a=b,c≠0,那么=.
2.不等式的性质
(1)对称性:如果a>b,那么b<a;如果b<a,那么a>b.即a>b⇔b<a.
(2)传递性:如果a>b,b>c,那么a>c.即a>b,b>c⇒a>c.
(3)可加性:如果a>b,那么a+c>b+c.(4)可乘性:如果a>b,c>0,那么ac>bc;如果a>b,c<0,那么ac<bc.
(5)同向可加性:如果a>b,c>d,那么a+c>b+d.
(6)同向同正可乘性:如果a>b>0,c>d>0,那么ac>bd.
(7)同正可乘方性:如果a>b>0,那么an>bn(n∈N,n≥2).
3.不等式的两类常用性质
(1)倒数性质
①a>b,ab>0⇒;②a<b<0⇒;③a>b>0,0<c<d⇒;④0<a<x<b或a<x<b<0⇒.
(2)有关分数的性质
若a>b>0,m>0,则
①真分数的性质;
②假分数的性质.
知识点04 两个不等式
1. 两个不等式
不等式
内容
等号成立条件
重要不等式
a2+b2≥2ab(a,b∈R)
当且仅当“a=b”时取“=”
基本不等式
≤(a>0,b>0)
当且仅当“a=b”时取“=”
叫做正数a,b的算术平均数,叫做正数a,b的几何平均数.
基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
2. 基本不等式的常见变形
(1).(2).
知识点05 基本不等式与最值
1.基本不等式与最值
已知x,y都是正数,
(1)如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2;
(2)如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值S2.
从上面可以看出,利用基本不等式求最值应满足三个条件:“一正、二定、三相等”.
2.常见的求最值模型
(1)模型一:,当且仅当时等号成立;
(2)模型二:,当且仅当时等号成
立;
(3)模型三:,当且仅当时等号成立;
(4)模型四:,当且仅当时
等号成立.
3.利用基本不等式求最值的几种常见方法
(1)直接法:条件和问题间存在基本不等式的关系,可直接利用基本不等式来求最值.
(2)配凑法:利用配凑法求最值,主要是配凑成“和为常数”或“积为常数”的形式.
(3)常数代换法:主要解决形如“已知x+y=t(t为常数),求的最值”的问题,先将转化为,再用基本不等式求最值.
(4)消元法:当所求最值的代数式中的变量比较多时,通常考虑利用已知条件消去部分变量后,凑出“和为常数”或“积为常数”的形式,最后利用基本不等式求最值.
知识点06 一元二次不等式
1.一元二次不等式
一般地,我们把只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.一元二次不等式的一般形式是ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,其中a,b,c均为常数,a≠0.
2.一元二次不等式的解法
(1)解不含参数的一元二次不等式的一般步骤:
①通过对不等式变形,使二次项系数大于零;
②计算对应方程的判别式;
③求出相应的一元二次方程的根,或根据判别式说明方程没有实根;
④根据函数图象与x轴的相关位置写出不等式的解集.
(2)解含参数的一元二次不等式的一般步骤:
①若二次项系数含有参数,则需对二次项系数大于0、等于0与小于0进行讨论;
②若求对应一元二次方程的根需用公式,则应对判别式Δ进行讨论;
③若求出的根中含有参数,则应对两根的大小进行讨论.
3.分式、高次、绝对值不等式的解法
(1)解分式不等式的一般步骤:
①对于比较简单的分式不等式,可直接转化为一元二次不等式或一元一次不等式组求解,但要注意分母不为零.
②对于不等号右边不为零的较复杂的分式不等式,先移项再通分(不要去分母),使之转化为不等号右边为零,然后再用上述方法求解.
(2)解高次不等式的一般步骤:
高次不等式的解法:如果将分式不等式转化为正式不等式后,未知数的次数大于2,一般采用“穿针引线法”,步骤如下:①标准化;②分解因式;③求根;④穿线;⑤得解集.
(3)解绝对值不等式的一般步骤:
对于绝对值不等式,可以分类讨论然后去括号求解;还可以借助数轴来求解.
知识点07 二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
1.二次函数的零点
一般地,对于二次函数y=ax2+bx+c,我们把使ax2+bx+c=0的实数x叫做二次函数y=ax2+bx+c的零点.
(1)二次函数的零点不是点,是二次函数与x轴交点的横坐标.
(2)一元二次方程的根是相应一元二次函数的零点.
2.二次函数与一元二次方程、不等式的解的对应关系
△>0
△=0
△<0
y=ax2+bx+ c
(a>0)的图象
ax2+bx+ c=0
(a>0)的根
有两个不相等
的实数根
x1,x2(x1<x2)
有两个相等
的实数根
没有实数根
ax2+bx+ c>0
(a>0)的解集
或
R
ax2+bx+ c<0
(a>0)的解集
{x|x1<x<x2}
(1)对于一元二次不等式的二次项系数为正且存在两个根的情况下,其解集的常用口诀是:大于取两边,小于取中间.
(2)对于二次项系数是负数(即a<0)的不等式,可以先把二次项系数化为正数,再对照上述情况求解.
知识点08 一元二次不等式恒成立、有解问题
1.一元二次不等式恒成立、存在性问题
不等式对任意实数x恒成立,就是不等式的解集为R,对于一元二次不等式ax2+bx+c>0,它的解集为R的条件.
一元二次不等式ax2+bx+c≥0,它的解集为R的条件为.
一元二次不等式ax2+bx+c>0的解集为∅的条件为.
题型01 比较两个实数(式子)的大小
【典例1】(多选)已知,下列命题为真命题的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】BD
【详解】选项A. ,取,则,
则不成立,故选项A错误;
选项B. ,,,,故选项B正确;
C.,,,
,,,,,,故选项C错误;
D. ,
,,,
,故选项D正确.
【变式1】(多选)若,则下列命题正确的是( )
A.若且,则
B.若,则
C.若且,则
D.
【答案】BD
【分析】应用特殊值法判断A,作差法结合不等式性质判断B,C,D.
【详解】对于A选项,若且,取则 ,A错;
对于B选项,若,则 ,B对;
对于C选项,若且,则,
则 ,故 ,C错;
对于D选项, ,
当且仅当 时,等号成立,故 ,D对.
【变式2】(多选)已知实数满足,则下列不等式正确的是( )
A.> B.> C.≥ D.>
【答案】ABD
【详解】对于A,因为,所以,故A正确.
对于B,,故B正确.
对于C,举反例,时,,故C错误.
对于D,,由于,所以,即,故D正确.
【变式3】设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,
,
因为,
所以,
所以,因此,
因为,
所以,即.
题型02 不等式的性质判断正误
【典例1】(多选)若,则下列不等式一定成立的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】对于A,由,得,则,即,A错误;
对于B,由,得,则,即,B正确;
对于C,取,满足,而,C错误;
对于D,由,得,D正确.
【变式1】(多选)[多选]下列说法中正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
【答案】AB
【分析】利用不等式的性质,逐项计算判断即可.
【详解】对于A,因为,不等式两边同除以,可得,故A正确;
对于B,因为,所以,又,所以,故B正确;
对于C,因为,所以,又,所以,故C不正确;
对于D,令,
则,解得,所以,
因为,所以,
因为,所以,
所以,故D不正确.
【变式2】已知a,b,c满足且,则下列选项中不一定能成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据不等式的基本性质可判断ABD,举反例排除C.
【详解】因为 ,不等式 两边同除以正数,不等号方向不变,因此 一定成立,A正确;
由 得 ,又 ,负数除以负数结果为正,因此 一定成立,B正确;
取,满足条件,但此时,C错误;
由得 ,且,正数除以负数结果为负,因此一定成立,D正确.
【变式3】已知非零实数,满足,且,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据不等式的性质判断A,B;利用作差法判断C,D.
【详解】易知,,故A错误,B正确;
对于C,移项作差,得,
因为不能判断的正负,
所以不能确定的正负,
所以不能判断的大小关系,故C错误;
对于D,移项作差,,
所以,故D错误.
题型03 利用不等式的性质求取值范围
【典例1】已知,则的取值范围为___________.
【答案】
【分析】利用不等式的性质求解即可.
【详解】由于,
则,所以,
即,
则的取值范围为;
故答案为:
【变式1】已知,则的取值范围是___________
【答案】
【分析】先根据的范围求出的范围,再与的范围相加,从而得到的取值范围.
【详解】因为,所以,
又因为,所以,
即的取值范围为.
故答案为:
【变式2】若实数,满足,,则的取值范围是________.
【答案】
【分析】先求出的范围,然后结合不等式的性质进行计算.
【详解】由于,则;
由于,则,
两式相加,则.
故答案为:
【变式3】已知,,则的取值范围是________.
【答案】
【分析】利用不等式的性质即可求解.
【详解】,,,
的取值范围是.
故答案为:
题型04 基本不等式求最值
【典例1】(1)当时,求函数的最小值;
(2)已知正数x,y满足.
(i)求的最大值;
(ii)求的最小值.
【答案】(1)14;(2)(i)(ii)4
【详解】(1)由,所以,所以
当且仅当 即时,函数取到最小值14.
(2)(i)因为正数x,y,由基本不等式得,
解得(当且仅当时取等号),
所以的最大值;
(ii)
当且仅当时,即取等号,
故的最小值为4.
【变式1】设为正实数,且,则的最大值为___,的最小值为____.
【答案】
【详解】而为正实数,则,故的最大值为,
当且仅当时,取得最大值.
令,,
,
,
又,
,
当且仅当时,即时取得最小值,
的最小值为.
【变式2】已知正实数,满足,则的最大值是__________.
【答案】4
【详解】因为为正实数,由基本不等式可得,当且仅当时等号成立;
正实数满足,得,代入上述不等式可得:,
令,由得,不等式转化为:,整理得,即,
因为,所以,因此,即,故,
得,当且仅当时等号成立,因此的最大值为4.
【变式3】(多选)已知,,则下列说法正确的有( )
A.若,则的最大值为1
B.的最小值为1
C.的最小值为4
D.若,则的最小值为
【答案】ACD
【分析】利用基本不等式即可判断A;利用拼凑法和基本不等式即可判断B;利用和基本不等式即可判断C;将拆分成,再利用基本不等式即可判断D,
【详解】对于A,已知,,由基本不等式有,
两边平方得,当且仅当 ,即,时等号成立,故A正确;
对于B,因为,所以,
由基本不等式有,
当且仅当 ,即时等号成立,
因为,所以,故B错误;
对于C,已知,,由可得,
当且仅当时等号成立,故C正确;
对于D,已知,,,则,,
,
由基本不等式有,
当且仅当,即时等号成立,
,当且仅当,即时等号成立,
所以,
当且仅当,,即,时等号成立,故D正确.
题型05 基本不等式的实际应用
【典例1】某公司建造一间背面靠墙的房屋,地面面积为,房屋正面每平方米的造价为1200元,房屋侧面每平方米的造价为800元,屋顶的造价为5800元,如果墙高为,且不计房屋背面和地面的费用.设房屋正面的长度为,房屋的总造价为元.
(1)求关于的函数关系式;
(2)当为多少时,总造价最低?最低总造价是多少?
【答案】(1)().
(2)当时,总造价最低,最低总造价为63400元.
【分析】(1)根据各个面的面积直接写出总造价;
(2)利用基本不等式即可求解.
【详解】(1)由地面面积为,得房屋侧面的宽度为,
所以房屋正面的造价为,
房屋侧面的造价为,
所以房屋的总造价为.
(2)由(1)知,
当且仅当,即时等号成立,
所以当时,总造价最低,最低总造价为63400元.
【变式1】设矩形的周长为,把沿向折叠,折过去后交于点,则面积的最大值为___________.
【答案】
【分析】设,根据条件先分析出的取值范围,然后根据与全等表示出,结合三角形面积公式以及基本不等式可求解出面积的最大值.
【详解】设,点翻折后的位置为点,
因为矩形周长为,所以,所以,
又因为,所以,解得,所以,
因为,
所以与全等,所以,
设,则,
在中,,所以,所以,
所以,
当且仅当,即时取等号,满足,
所以,
故答案为:.
【变式2】某学校为了更好地美化校园,计划修建一个如图所示的总面积为的花园.图中阴影部分是宽度为的小路,中间三个矩形区域将种植牡丹、郁金香、月季(图中区域的形状、大小完全相同).设矩形花园的一条边长为,鲜花种植的总面积为.
(1)用含有的代数式表示;
(2)当的值为多少时,才能使鲜花种植的总面积最大?最大面积为多少?
【答案】(1),
(2)当时,才能使鲜花种植的总面积最大,最大面积为.
【分析】(1)设矩形花园的长为,结合,进而求得关于的关系式;
(2)由(1)知,得到,结合基本不等式,即可求解.
【详解】(1)设矩形花园的长为,因为矩形花园的总面积为,
所以,可得,又,则,
又因为阴影部分是宽度为1m的小路,可得,
可得,即关于的关系式为.
(2)由(1)知,,,
则
,
当且仅当时,即时,等号成立,
所以当时,才能使鲜花种植的总面积最大,最大面积为.
【变式3】某公司准备搭建一间临时展房,用来开产品展览会,展房高为3米,背面靠墙,其余三面使用一种新型板材围成,板材厚度忽略不计.设展房正面长为米,侧面长为米.
(1)若满足,则展房占地面积至少为多少平方米?
(2)若已知展房占地面积为192平方米,正面每平方米造价1200元,侧面每平方米造价800元,屋顶造价5800元,怎样设计能使总造价最低?最低是多少?
【答案】(1)9平方米.
(2)当展房正面长为16米,侧面长为12米时,总造价最低为121000元.
【分析】(1)由,结合一元二次不等式求解即可;
(2)由题意得到,再结合基本不等式即可求解.
【详解】(1),且,
,
即,
解得或(舍),
,当且仅当时,等号成立.
所以当正面和侧面长均为3米时,展房占地面积最少为9平方米.
(2)由题知,
总造价为
当即时,上式等号成立,
所以当展房正面长为16米,侧面长为12米时,总造价最低为121000元.
题型06 不等式的证明
【典例1】已知为正实数.证明:.
【答案】证明见解析
【分析】先证明,然后利用柯西不等式的性质证明即可.
【详解】先证明,
原不等式,
,
.
由柯西不等式得
【变式1】对任意实数,.求证:
【答案】
证明:因为,,
所以,,
令,,
则
当且仅当,即时等号成立;
所以,当且仅当时,等号成立.
【变式2】(多选)已知,且,则( )
A.
B.存在使得
C.不存在使得
D.
【答案】ACD
【分析】应用不等式性质计算判断A,D,应用基本不等式计算判断B,反证法计算判断C,
【详解】对于A,由,得,A正确;
对于C,由,得,则,
若存在使得,则与已知相矛盾,C正确;
对于B,由且,得,B错误;
对于D,,D正确.
故选:ACD.
【变式3】已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据基本不等式,结合比较法逐一判断即可.
【详解】A:当时,,所以不正确;
B:,
因为,,所以当时,,
当时,,当时,,因此不正确;
C:因为,,所以有,正确;
D:因为,,所以有,
即,所以不正确.
故选:C
题型07 解不含参数的一元二次不等式(含分式不等式)
【典例1】不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意得,
且,即,即,
不等式两边同时乘以,得,
解得,故解集为.
【变式1】不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由不等式,即,
则,解得,即,
所以不等式的解集为.
【变式2】已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由,得,解得,
所以,又,所以.
【变式3】已知正数x,y满足.若不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】通过均值不等式求解出范围后通过恒成立条件求解范围.
【详解】因为,所以.
所以对于,可以看作,
因为,当且仅当时成立,所以,
解得.
题型08 含参数的一元二次不等式
【典例1】已知不等式的解集中恰好有两个偶数解,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】因式分解,分三种情况讨论,即可得出结果.
【详解】由,得,
当时,此时,不等式的解集为,不合题意,舍去;
当时,此时,不等式的解集为,
此时若有2个偶数解,则需,解得;
当时,此时,不等式的解集为,
此时若有2个偶数解,则需,解得.
综上,实数的取值范围为,故C正确.
故选:C.
【变式1】若关于的不等式的正整数解只有1个,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】通过因式分解简化不等式,再结合参数符号分析解集范围,最终根据正整数解的数量限制确定参数的取值范围.
【详解】由,得.
当时,该不等式的解集中有无数个正整数,不符合题意,舍去;
当时,该不等式的解集为,则,解得7.
故选:A
【变式2】已知不等式的解集为,则关于x的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题意得,且是方程的两根,由韦达定理得,代入 中,因式分解即可求解.
【详解】因为不等式的解集为,
所以,且是方程的两根,
由韦达定理得,即.
所以不等式可化为即,
,则,
所以不等式的解集为.
故选:A
【变式3】关于的一元二次不等式的解集不可能为( )
A.或 B.
C. D.
【答案】A
【分析】对进行分类讨论即可求解
【详解】当时,不等式即为,此时不等式的解集为,故D正确;
当时,不等式的解集为或;
当时,不等式的解集为,故B正确
当时,不等式即为,此时不等式的解集为;
当时,不等式的解集为,故C正确.
综上所述,不等式的解集可能为BCD,不可能为A.
故选:A
题型09 一元二次不等式求参数问题
【典例1】若关于的不等式的解集中恰有2个整数,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分类讨论求出含参一元二次不等式的解集,然后根据题意得到不等式组,进而可以求出结果.
【详解】.
若,则原不等式的解集为,则,得;
若,则原不等式的解集为空集,不符合题意;
若,则原不等式的解集为,则,得.
综上所述,的取值范围为.
故选:D
【变式1】已知关于的不等式的解集为,则的最小值为( )
A.8 B.12 C. D.
【答案】C
【分析】利用一元二次不等式解集与方程根的关系可得,再由对勾函数单调性即可求得最小值.
【详解】由题中条件可知,是方程的两个根,
则,,
所以,
又,令,
可知该函数在上单调递减,在上单调递增,
又,所以,
则的最小值为.
故选:C
【变式2】设,若不等式的解集是,则的值为( )
A.36 B.8 C.3 D.
【答案】D
【分析】结合一元二次不等式的解集分析即可求解.
【详解】因为不等式的解集是,设,则,且,则不等式的解集为,所以2,是方程的两根,由韦达定理可知解得,,
故选:D.
【变式3】若关于的不等式的解集是,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据一元二次不等式与方程的关系得,,进而转化为解不等式即可.
【详解】因为关于的不等式的解集是
所以,方程的两个实数根
所以,,即,
所以,
因为,
所以,分解因式,解得
所以不等式的解集为
故选:A
题型10 一元二次不等式恒成立和有解问题
【典例1】已知函数,若满足对任意,都有成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】解析:
或.
综上所述或.
【变式1】“,恒成立”的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出原命题恒成立时的取值范围,再寻找该范围的真子集,即为充分不必要条件.
【详解】若,恒成立,则,故,
解得.
要求充分不必要条件,即求的真子集,
观察选项可知,C选项满足题意.
故选:C.
【变式2】使得,为真命题的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先研究真命题的充要条件,再分析必要条件就是满足真包含的集合即可.
【详解】若,为真命题,则时,,
而,故当时,取到最大值6,故,
因此是所求必要不充分条件的范围的真子集,
故选项中只有满足条件,
故选:C
【变式3】已知,函数,若存在,使得成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先代入化简函数差值得到线性式,再分离参数 ,结合存在性问题的特点,只需 小于等于右侧函数在区间上的最大值,最后通过求最值确定 的取值范围.
【详解】因为,
又因为“存在 使得 ”成立,
等价于:,整理得:,即,
因为 ,所以 ,不等式可化为,
要使该不等式在 上有解,只需 小于等于 在区间上的最大值,
所以 在 上单调递减,最大值为 ,
因此,即 .
故选:C.
1.某企业原来生产某种产品(万件)可获利(万元),且满足.现该企业计划引进新的生产设备和新的产品方案优化产品,优化后的产品的其他成本总投入为万元.由市场调研分析得知,当前产品供不应求.记该企业优化后的产品的利润为(单位:万元).
(1)求函数的解析式;
(2)当优化后的产品产量为多少万件时,该企业的利润最大?最大利润是多少?请说明理由.
【答案】(1)
(2)生产3万件产品时利润最大,最大利润为390万元
【分析】(1)根据题意直接写出解析式;
(2)当时,利用二次函数性质求最值,当时,利用基本不等式求最值,综合两段函数求最值.
【详解】(1)由题意得,
(2)当,,
故当时,取最大值,;
当时,,
当且仅当,即时,为最大值.
因此,优化后产品产量为3万件时,企业获最大利润万元
2.若关于的不等式的解集中恰有3个整数,则实数的取值范围是( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】C
【分析】含参分类讨论解不等式即可.
【详解】由可得,显然此时不等式无解;
若,此时不等式解集为,要满足题意需该区间有且仅有整数,则;
若,此时不等式解集为,要满足题意需该区间有且仅有整数,则;
综上或.
故选:C
3.已知.
(1)若,求x的取值范围;
(2)求y的最小值.
【答案】(1)
(2)8
【分析】(1)由得出,将不等式变形为,解此不等式,结合可得出原不等式的解集.
(2)y与x之间的关系化简为,利用基本不等式可求得y的最小值.
【详解】(1)由可得,由可得,即,
解得或,
由于,因此,x的取值范围为.
(2)由可得,,
由基本不等式可得,
当且仅当时,即当时取等号.
因此y的最小值为.
4.(多选)如图,二次函数的图象与轴的一个交点为,对称轴为直线.则下列说法正确的有( )
A.
B.
C.
D.若点是抛物线上的两点,若,则
【答案】AB
【分析】根据二次函数的图象性质对每个选项进行判断即可.
【详解】因为二次函数的图象与轴的一个交点为,
则.
由图象可以看出,.
因为二次函数的对称轴为,所以,即.
所以,所以A正确;
将代入中,得,所以C错误;
因为,,所以.
所以,即,所以B正确;
对于选项D,当均在对称轴左侧,由于在对称轴左侧抛物线是单调递减的,
所以如果,则,所以D错误.
故选:AB.
5.若,则下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】A
【分析】利用不等式性质判断A;举例说明判断BD;作差比较大小判断C.
【详解】对于A,由,得,因此,A正确;
对于B,取,得,B错误;
对于C,,由,得,
则,,即,C错误;
对于D,取,满足,而,D错误.
故选:A
6.如图,已知二次函数的图象顶点在第一象限,且经过、两个点.则下列说法正确的是:①;②;③;④.( )
A.①③ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
【答案】D
【分析】由题易得,,,据此可判断①;又函数过,可得,结合,,可得的范围判断②;又,结合,可得即可判断③;由题知即可判断④.
【详解】根据题意,,因为二次函数过点,所以,
又顶点在第一象限,所以对称轴,则,即,故①正确;
二次函数图像过,所以,则,
又,,所以,则,故②正确;
由,所以,又,所以,故③正确;
,故④正确.
故选:D.
7.已知,且.
(1)求的最小值;
(2)求的取值范围;
【答案】(1)16
(2)
【分析】(1)利用基本不等式求出最小值.
(2)根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值即得范围.
【详解】(1)由,得,当且仅当,即,时取等号.
则,而,解得,所以的最小值为16.
(2)由,,得,
因此,
当且仅当,即,时取等号,
所以的取值范围为.
8.某学校引入种植类劳动教育课程,打算围成如图所示的四块全等的长方形田地种植不同种类的蔬菜,其中一面可以利用原有的墙(足够长),其他各面需要用篱笆围成,设其中一块田地为矩形.
(1)若每块田地的面积为,要使围成四块田地的篱笆总长最小,应该设计田地的长和宽各为多少?
(2)现有40m长的篱笆,要使每块田地的面积最大,应该设计田地的长和宽各为多少?
【答案】(1)=6m,=4m
(2)=5m,=
【分析】(1)设长为,宽为,则围成四块田地的篱笆总长为,然后由基本不等式可得答案;
(2)设长为,宽为,则,然后由基本不等式可得答案.
【详解】(1)设长为,宽为,
则围成四块田地的篱笆总长为,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
故应设计田地的长为6m,宽为4m时,可使围成四块田地的篱笆总长最小;
(2)设长为,宽为,则,即,
所以,当且仅当时等号成立,
故应设计田地的长为5m,宽为时,可使每块田地的面积最大.
9.(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16 B.当时,的最小值为
C.当时,的最小值为 D.当时,的最小值为
【答案】BD
【分析】利用基本不等式的变形,结合整体法逐一分析判断即可.
【详解】A错,当时,,,
解得,当且仅当时等号成立,
故有最大值,最大值为18.
B对,当时,,则,
所以,即,
当且仅当时,有最小值,最小值为.
C错,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.
D对,当时,,,
则,当且仅当或时等号成立,
故有最小值,最小值为.
故选:BD.
10.选用恰当的证明方法,证明下列不等式.
(1)已知,且,求证:;
(2)已知,求证:.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析.
【分析】(1)由题设,应用基本不等式证明即可;
(2)应用作差法比较大小,即可证.
【详解】(1)由,得,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以;
(2)
,
因为,所以,所以,
所以,即.
1.已知的图象经过点,则_____;若方程有两个不等实数根,满足,则实数的取值范围为_____.
【答案】 1
【分析】第一空,代入点的坐标即可求得;第二空,根据方程根满足条件列不等式组,即可解得结果.
【详解】由题知,当时,,解得,
所以,又方程有两个不等实数根,
则,又因为,所以,得到,
由,得到或,所以.
故答案为:1;.
2.已知实数满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】方法一:利用待定系数法,结合不等式的基本性质可求得的取值范围.
方法二:利用双换元法,结合不等式的性质求得正确答案.
【详解】方法一:设,则,
所以解得即,
因为则
因此.
方法二:设,则,
所以,
又因为,所以,
因此.
故选:D
3.已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)求不等式的解集;
(3)若不等式的解集中恰有三个整数解,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)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.
(3)
【分析】(1)求出方程的根后可得不等式的解;
(2)就、、分类讨论后可得不等式的解;
(3)根据二次函数的对称轴可得不等式的三个不同的整数解,从而可得实数的取值范围.
【详解】(1)当时,,
所以方程的根为或-3,
所以不等式的解集为.
(2)若,即,此时二次函数的图象在轴上方,
不等式的解集为;
②若,即,此时方程为,
只有一个根,不等式的解集为;
③若,即,
此时方程的两根分别为,,
不等式的解集为.
综上所述,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.
(3)因为,故抛物线的对称轴为且开口向上,
而不等式的解集中恰有三个整数解,
故且,在不等式的解集中(、关于对称),
,不在不等式的解集中(、关于对称),
故,
故.
4.设是不小于的实数,使得关于的方程有两个不相等的实数根,,则的最大值为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】C
【分析】根据题设先得到,应用韦达定理将目标式化为关于的表达式,即可求最大值.
【详解】由题设,可得,
结合已知有,且,,
,
当时,取得最大值10.
故选:C
5.(多选)已知关于的不等式的解集为或,则( )
A.
B.
C.不等式的解集为
D.不等式的解集为
【答案】BCD
【分析】根据一元二次不等式的解集求参数,再依次判断各项的正误.
【详解】A:因为关于的不等式的解集为或,
所以和3是方程的两个实根,且对应的二次函数图象开口向下,则,错;
B:由A得,,所以,,
因为,,所以,对;
C:不等式可化为,因为,所以,对;
D:不等式可化为,又,
所以,即,解得,对.
故选:BCD
6.(多选)已知且,则下列说法正确的有( )
A.的最小值为9
B.的最小值为6
C.的最大值为
D.的最小值为9
【答案】AB
【分析】根据基本不等式以及函数关系,可得答案.
【详解】对于A,由,则,当且仅当时等号成立,
整理可得,解得,即,故A正确;
对于B,由,则,当且仅当时等号成立,
整理可得,解得,故B正确;
对于C,由,当时,整理可得,
由,则,即,解得,
所以,故C错误;
对于D,由,当时,整理可得,
由,则,即,解得,
则,
当且仅当等号成立,故D错误.
故选:AB.
7.(1)已知,,求,及的取值范围.
(2)设、均为正实数,试比较和的大小.
【答案】(1)
的取值范围为;
的取值范围为;
的取值范围为.
(2)
当时,;
当时,;
当时,.
【分析】(1)结合不等式的基本性质即可求解.
(2)利用作差法进行比较,先对代数式作差得出;再分类讨论即可得出结果.
【详解】(1)因为, 所以,
又,两个不等式相加可得,即.
因为,所以,
又,两个不等式相加可得,即.
因为,所以,
当时,两个不等式相加乘可得:,即;
当时,两个不等式相加乘可得:,即,
所以.
的取值范围为;
的取值范围为;
的取值范围为.
(2).
因为,均为正实数,所以.
当,即时,,此时;
当,即时,,此时;
当,即时,,此时.
综上可得:当时,;
当时,;
当时,.
8.(多选)若正实数满足,则( )
A.的最大值是
B.的最小值是
C.的最大值是
D.的最小值是
【答案】ACD
【分析】由,可判断A;利用基本不等式1的代换可求得的最小值可判断B;利用可求最大值可判断C;根据,结合二次函数可求最小值.
【详解】由基本不等式得,即,
当且仅当时等号成立,所以的最大值为,故A正确;
,当且仅当,
即时等号成立,所以的最小值是9,故B错误;
,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最大值是,故C正确;
,
当时,取得最小值,故D正确.
故选:ACD.
9.已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据不等式的性质求解.
【详解】因为,又,,所以的取值范围是.
故选:C.
10.已知关于的不等式的解集为,其中.
(1)若,求的值;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)根据一元二次不等式和一元二次方程的关系,结合韦达定理可得结果.
(2)讨论的范围,解一元二次不等式可得结果.
【详解】(1)当时,关于的方程的两根为,
由韦达定理可得,解得.
(2)原不等式可化为.
当时,原不等式为,解得,;
当时,方程的根为,,
当时,不等式可化为,解得或,
;
当,即时,原不等式为,;
当,即时,不等式可化为,解得,;
当,即时,不等式可化为,解得,.
综上所述,当时,;当时,;
当时,;当时,;当时,.
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