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第 2 讲 不等式的性质及其解法
学校____________ 姓名____________ 班级____________
一、单选题
1.已知集合 ,则 =( )
A.[-1,4) B.[-1,2) C.(-2,-1) D.
【答案】A ∅
【详解】
由题设, ,而 ,
所以 .
故选:A
2.已知二次函数 ( )的值域为 ,则 的最小值为( )
A. B.4 C.8 D.
【答案】B
【详解】
由于二次函数 ( )的值域为 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,
当且仅当 即 时等号成立.
故选:B
3.若实数a,b满足 ,则ab的最大值为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】D
【详解】∵ , ,
∴ ,即 ,当且仅当 时等号成立,
∴ .
故选:D.
4.已知集合 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
由题意知 , ,
所以 .
故选:C.
5.已知函数 为偶函数,则不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
因为 为偶函数,所以 ,即
解之得 ,经检验符合题意.则
由 ,可得故 的解集为 ,
故选:B.
6.对于任意实数 ,不等式 恒成立,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
当 时,不等式为 恒成立,故满足要求;
当 时,要满足:
,解得: ,
综上:实数 的取值范围是 .
故选:D
7.函数 的最小值为( )
A.4 B. C.3 D.
【答案】A
【详解】
因为 ,当且仅当 ,即 时等号成立,
,当且仅当 ,即 时等号成立,
所以 的最小值为4.
故选:A
8.设 , ,若 ,则 的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D【详解】
解:法一:(基本不等式)
设 ,则 ,
条件 ,
所以 ,即 .
故选:D.
法二:(三角换元)由条件 ,
故可设 ,即 ,
由于 , ,故 ,解得
所以, ,
所以 ,当且仅当 时取等号.
故选:D.
二、多选题
9.已知 ,则a,b满足( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【详解】
由 ,则 ,则
所以 ,所以选项A正确.
,所以选项B不正确.由 , 因为 ,故等号不成立 ,则 ,故选项C正确.
因为 ,故等号不成立 ,故选项D正确.
故选:ACD
10.已知正数a,b满足 ,则下列说法一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【详解】
由题意可知 , (当且仅当 时取等号),故A
正确;
取 ,则 ,故BC错误;
因为 ,所以 (当且仅当 时取等号),则 (当且仅当
时取等号),故D正确;
故选:AD
11.已知 ,直线 与曲线 相切,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】
设直线 与曲线 相切的切点为 ,
由 求导得: ,则有 ,解得 ,因此, ,即 ,而 ,
对于A, ,当且仅当 时取“=”,A正确;
对于B, ,当且仅当 ,即 时取“=”,
B不正确;
对于C,因 ,则有 ,即
,
当且仅当 ,即 时取“=”,由 得 ,所以当 时,
,C正确;
对于D,由 , 得, , ,而函数 在R上单调递增,
因此, ,D不正确.
故选:AC
12.已知正数a,b满足 ,则( )
A. 的最大值是
B. 的最大值是
C. 的最小值是
D. 的最小值为
【答案】ABD【详解】
由 得 ,当且仅当 时取等,A正确;
由 得 ,当且仅当 时取等,B正确;
由正数a,b及 知 , ,可得 ,故 ,C错误;
令 ,则 ,两边同时平方得 ,整理得 ,
又存在 使 ,故 ,解得 ,D正确.
故选:ABD.
三、填空题
13.命题“ ”为假命题,则实数a的取值范围为___________.
【答案】
【详解】
若命题“ ”为假命题,则命题“ ”为真命题,即 在
上恒成立,
则 ,
因为 ,当且仅当 ,即 时,等号成立,
所以 ,
所以 ,
故答案为:
14.已知 , , ,则 的最小值为__.
【答案】
【详解】,当且仅当析 , 时,等号成立.
故答案为:
15.若 , , , ,则 的最小值为______.
【答案】 ##
【详解】
由题意, , , , 得: ,
设 ,则 ,
故
,
当且仅当 ,即 时取得等号,
故 的最小值为 ,
故答案为:
16.设 , , ,则 的最小值为______.
【答案】 # .
【详解】
因为 ,所以当且仅当 时,等号成立,即 的最小值为 ,
故答案为: .
四、解答题
17.已知函数 .
(1)求函数 的值域;
(2)已知 , ,且 ,不等式 恒成立,求实数x的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)
解:当 时, ;
当 时, ;
当 时, ,所以 ,
综上函数 的值域为
(2)
因为 , ,当且仅当 ,即
时等号成立,要使不等式 恒成立,只需 ,即 恒成立,由
(1)知当 时, 不合题意;当 时,
恒成立;当 时,,解得 ,综上 ,所以x的取值范围为 .
18.已知函数
(1)若不等式 的解集为 ,求实数a的值.
(2)若 ,求证: .
【解析】(1)
即 ,
所以 ,即 ,显然 .
当 时, ,则 ,解得: ;
当 时, ,则 ,无解.
综上可知, .
(2)
证明:
,
等号成立的条件是 与 同号,
, , ,当且仅当 ,即 时
等号成立,
,
,
.