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专题 02 不等式与复数
目 录
01 基本不等式二元式...........................................................................................................................1
02 和式与积式......................................................................................................................................3
03 柯西不等式二元式...........................................................................................................................7
04 齐次化与不等式最值.....................................................................................................................10
05 复数的四则运算.............................................................................................................................13
06 复数的几何意义...............................................................................................................................15
01 基本不等式二元式
1.(2023·山东青岛·高一青岛大学附属中学校考阶段练习)若 且 ,则 的最小值为
( )
A.7 B.8 C.9 D.16
【答案】C
【解析】由题设, ,当且仅当 ,即 时等号成立.
故选:C
2.(2023·江苏盐城·高三统考期中)若 , ,则 的最小值为( )
A.1 B.4 C.8 D.12
【答案】C
【解析】设 ,则 ,
由 ,得 ,即 ,
则 , ,当且仅当 ,即 时,等号成立,
故选:C.
3.(2023·江苏镇江·高三统考期中)已知正实数 、 满足 ,则 的最小值为
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为正实数 、 满足 ,则 ,可得 ,
所以, ,
当且仅当 时,即当 时,等号成立,此时, ,
故 的最小值为 .
故选:B.
4.(2023·浙江金华·校联考模拟预测)已知 ,则 的最小值为
( )
A.4 B.6 C. D.
【答案】D【解析】由 , ,即 ,易知 ,
所以 ,
当且仅当 时等号成立,此时 ,
所以 的最小值为 .
故选:D
5.(2023·广东广州·统考模拟预测)已知正实数x,y满足 ,则 的最小值为
( )
A.2 B.4 C.8 D.9
【答案】C
【解析】因为正实数x,y满足 ,所以 ,
则 ,
当且仅当 且 ,即 , 时取等号.
故选:C.
6.(2023·广西玉林·高三博白县中学校考开学考试)若正数x,y满足 ,则 的最小值是
( )
A.6 B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意, ,
当且仅当 ,即 , 时取等号.
故选:C
02 和式与积式7.(多选题)(2023·山东潍坊·高三统考期中)已知 , 为方程 的两个实根,则
( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】由题意得: , , , ;
对于A项: ,
因为: ,所以: ,
所以得: ,当且仅当 时取等号,故A项正确;
对于B项:由 ,所以得: ,故B项错误;
对于C项: ,
所以得: ,故C项正确;
对于D项:
当 时取等号,故D项正确.
故选:ACD.
8.(多选题)(2023·湖北武汉·高三华中师大一附中校考期中)已知 ,且 ,则
( )
A. B.C. D.
【答案】ABC
【解析】 ,当且仅当 ,即 时取等号,
由于 ,所以 ,A正确,
由于 , ,当且仅当 且 时,即 时取等号,由于
,所以 ,B正确,
由 以及 可得 ,
当且仅当 ,即 时取等号,由于 ,所以 ,故C正确,
,当且仅当 ,即 时取等号,由于 , 所以
D错误,
故选:ABC
9.(多选题)(2023·云南迪庆·高一统考期末)设正实数 满足 ,则下列说法正确的是
( )
A. 的最小值为4 B. 的最大值为
C. 的最大值为2 D. 的最小值为
【答案】ABD
【解析】对于A, , , , ,
当且仅当 ,即 时等号成立,故A正确;
对于B, , ,当且仅当 ,即 , 时等号成立,所以 的最大值为 ,故B正确;
对于C,因为 ,
所以 的最大值为 ,故C错误;
对于D,因为 ,故D正确.
故选:ABD.
10.(多选题)(2023·全国·高三校联考阶段练习)若 , ,且 ,则下列说法正确的是
( )
A. 有最大值 B. 有最大值2
C. 有最小值4 D. 有最小值
【答案】AC
【解析】对于A, ,
当且仅当 时取等号,
所以 有最大值 ,故A正确;
对于B,因为 ,所以 ,
所以 ,
当且仅当 时取等号,
所以 有最大值 ,故B错误;
对于C, ,
当且仅当 ,即 时取等号,所以 有最小值4,故C正确;
对于D,因为 ,所以 ,
所以 ,当且仅当 时取等号,
所以 有最小值 ,故D错误.
故选:AC.
11.(多选题)(2023·江苏无锡·高三统考期中)已知 , , ,则下列说法正确的是
( )
A. 的最小值为
B. 的最小值为
C. 的最小值为
D. 的最小值为
【答案】AD
【解析】A选项: ,即 ,解得 ,当且仅当 ,即 , 时等号成立,
A选项正确;
B选项: ,当且仅当 ,即 ,
时等号成立,B选项错误;
C选项:由 ,得 , ,则 ,
设函数 , , ,
令 ,解得 ,所以函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
所以 ,C选项错误;
D选项: ,当且仅当 ,即 , 时等号成立,
D选项正确;
故选:AD.
03 柯西不等式二元式
12.(2023·浙江湖州·高三统考期末)已知 , ,且 ,则 的最小值是
.
【答案】
【解析】凑配 ,进而根据
柯西不等式结合已知求解即可.根据柯西不等式得: ,
,
当且仅当 时,上述两不等式取等号,
所以 ,
因为 ,
所以
当且仅当 时,等号成立.故答案为: .
13.(2023·浙江温州·统考二模)已知实数 满足 则 的最大值为 .
【答案】
【解析】直接利用柯西不等式得到答案.根据柯西不等式: ,故
,
当 ,即 , 时等号成立.
故答案为: .
14.(2023·湖北武汉·统考一模)已知 ,则M的最大值为 .
【答案】1.
【解析】利用柯西不等式求解.由柯西不等式得:
,
当且仅当 ,即 取等号.
故M的最大值为1
故答案为:1
15.(2023·浙江金华·高三校联考期末)已知实数 满足 ,则 的取
值范围为 .
【答案】
【解析】由柯西不等式可得,
,
所以 ,即
所以 .
故答案为:
16.(2023·浙江·高三校联考阶段练习)已知实数 满足: ,则 的最小值为 .【答案】2
【解析】方法一:距离问题
问题理解为:由对称性,我们研究“双曲线上的点 到直线 的距离的 倍”问题
若相切,则 有唯一解
,
两平行线 与 的距离
所以
方法二:柯西不等式法
补充知识:二元柯西不等式
已知两组数 ; ,则
已知两组数 ; ,则
所以 ,所以 .
方法三:判别式法
设 ,将其代入 ,下面仿照方法一即可.
方法四:整体换元
根据对称性,不妨设 ,
设 ,则 ,且方法五:三角换元
由对称性,不妨设 ( 为锐角)
所以
所以 的最小值为2
17.(2023·河北衡水·高三河北安平中学校考期末)已知 ,则 取得最小值时, ,
, 形成的点 .
【答案】
【解析】由于 ,故 .当且仅当
时等号成立,故 .
故答案为
04 齐次化与不等式最值
18.(2023·山东日照·高一校考期中)已知 ,则 的最小值是 .
【答案】
【解析】根据题设条件可得 ,可得 ,利用基本不等式即可求解.∵∴ 且
∴ ,
当且仅当 ,即 时取等号.
∴ 的最小值为 .
故答案为: .
19.(2023·浙江·高二校联考阶段练习)若实数 , 满足 ,则 的最小值为 .
【答案】 /
【解析】因 ,则 ,
即 ,
令 ,则 ,
所以 , ,
所以
,
当且仅当 ,即 时,等号成立.
故 的最小值为 .
故答案为:
20.(2023·宁夏银川·高二宁夏育才中学校考期中)若 ,则 的最小值为
.
【答案】【解析】设 , ,所以 ,所以
,其中 满足 ,所以 ,所以
,所以 ,
即 ,所以 ,所以 的最小值为 .
故答案为:
21.(2023·天津滨海新·校联考模拟预测)已知 ,则 的最大值是 .
【答案】
【解析】先化简原式为 ,再换元设 得原式 ,再换元设 得
原式可化为 ,再利用函数单调性得到函数的最大值. ,设
,
所以原式= ,令
所以原式= .
(函数 在 上单调递增)
故答案为:
22.(2023·全国·高一专题练习)已知正数 满足 ,且 ,求 的值.
【解析】 ,
两边同时除以 得 ,
设 得 ,解得 或 (舍去),
,
,
两边同时除以 得 ,
.
05 复数的四则运算
23.(2023·上海·高三上海市宜川中学校考期中)已知复数z满足 ,则复数z的个数为
( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解析】设 ,复数 满足 ,
,
化为 ,
解得 ,或 ,
,或1,或 .
故选:D.
24.(2023·江西·高三鹰潭一中校联考期中)已知复数z满足 ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由 ,得 ,
所以 ,
故选:A.
25.(2023·广西南宁·统考模拟预测)已知复数 满足 ,则 的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 ,所以 ,
所以 的虚部为 .
故选:A.26.(2023·四川成都·校联考一模)已知 为复数单位, ,则 的模为( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】A
【解析】由 可得 ,所以 ,
所以 ,则 .
故选:A.
27.(2023·湖南郴州·统考一模)已知复数 是方程 的一个根,则实数 的值是
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由复数 是方程 的一个根,
得 ,
解得 ,
故选:D.
06 复数的几何意义
28.(2023·江西赣州·统考二模)已知复数 满足 ( 为虚数单位),则 的最大值为
( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】设复数 在复平面中对应的点为 ,
由题意可得: ,表示复平面中点 到定点 的距离为1,
所以点 的轨迹为以 为圆心,半径 的圆,因为 表示表示复平面中点 到定点 的距离,
所以 ,即 的最大值为3.
故选:C.
29.(2023·湖南郴州·统考模拟预测)设复数z在复平面内对应的点位于第一象限,且 ,则
的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意设 ,
由 ,
得 ,
因为 ,
所以 ,
解得 ,
所以 ,
所以 .
故选:A.
30.(2023·江苏常州·常州市第三中学校考模拟预测)已知复数 ,i为虚数单位, 则复数z
在复平面内所对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】C
【解析】因为复数 ,
所以复数z在复平面内所对应的点为 , 该点位于第三象限.
故选:C.31.(2023·内蒙古赤峰·统考二模)棣莫弗公式 ,( 是虚数单位,
)是由法国数学家棣莫弗( )发现的.根据棣莫弗公式,在复平面内的复数 对
应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【解析】
,
对应的点位于第二象限.
故选:B
32.(2023·安徽·校联考三模)已知复数 满足 (i为虚数单位),则复数 在复平面内对应的点
所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【解析】由 得 ,
∴复数z在复平面内对应的点为 ,
∴复数z在复平面内对应的点所在的象限为第四象限.
故选:D.
33.(2023·山西太原·太原五中校考一模)复平面内复数 满足 ,则 的最小值为
( )
A.1 B. C. D.3
【答案】B【解析】设 ,
因为 ,所以 ,即z在复平面内对应点的轨迹为圆C:
,如图,
又 ,
所以 表示圆C上的动点到定点 的距离,
所以 为 ,
故选:B.
34.(2023·宁夏银川·统考模拟预测)在复平面内,已知复数 对应的向量为 ,现将向量 绕
点 逆时针旋转90°,并将其长度变为原来的2倍得到向量 ,设 对应的复数为 ,则
( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【解析】依题意, ,将向量 绕点 逆时针旋转90°所得向量坐标为 , ,
则有 ,解得 ,因此 ,即 ,
所以 .
故选:A
35.(2023·上海嘉定·高三上海市育才中学校考阶段练习)复数z满足 ,则下列结论正确的是
( )A. B.
C. 在复平面内对应的点位于第四象限 D.
【答案】D
【解析】由 可得 ,
所以 ,故A错误;
由 知 ,故B错误;
在复平面内对应的点 位于第三象限,故C错误;
由 知 ,故D正确.
故选:D