文档内容
专题六 不等式
典例分析
考查方式
不等式在高考中的考查方式非常灵活,既会单独考查不等式的性质和解法、基本不等式
的应用等,又会作为解决问题的工具与高中数学所有知识点交汇命题. 命题的重点在于运用
基本不等式确定最值、证明不等式、解答恒成立问题等,试题难度涵盖简单题和难题,体现
了其基础性、工具性、适应性和创新性的特点. 在复习过程中,在掌握基础运算的同时还要
能够在其他知识中灵活运用.
高考真题
1.[2022年 新高考Ⅱ卷](多选)若x,y满足 ,则( )
A. B. C. D.
2.[2020年 新高考Ⅱ卷](多选)已知 ,且 ,则( )
A. B.
D.
C.
参考答案
1.答案:BC
x2 y2
xy
解析:由基本不等式可得 2 , ,从而x2 y2 (x y)2
x2 y2 xy
2 4 .结合题设条件 ,可得 x2 y2 2 ,以及
|x y|2
,即 ,所以选项B和C正确.取 ,则 ,且 ,
因此选项A不正确.取 , ,则 ,且 ,因此选项D不
正确.故正确选项为B和C.
2.答案:ABD
解析:A项, ,故A项正确;
B项, ,因为 ,所以 ,所以 ,所以
22a1 21,21
,故B项正确;
1 1 1 2 1
C项, log 2 a2 a 4 4 log 2 a 2 4 ,
故C项错误;
ab12 ab ab2 ab ( a b)2 2
D项,因为 ,当且仅当 时取等号,所以 ,所以
,故D项正确.故本题正确答案为ABD.
重难突破
1.已知集合 , ,则 ( )
A. B.C. D.
2.已知 , ,若 ,则 的最小值为( )
A.4 B. C.2 D.
3.设a,b为实数,且 ,则下列不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
4.设 ,若 ,使得关于x的不等式 有解,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.若 ,则下列命题正确的是( )
A.若 ,则
B.若 , ,则
C.若 , ,则
D.若 , ,则
6.已知关于x的不等式 的解集为 ,其中a,b,c为常数,则不等
式 的解集是( )A. B. 或
C. 或 D.
7.已知 ,且 , ,则 的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
8.已知满足 的x使得 恒成立,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
9.河南是华夏文明的主要发祥地之一,众多的文物古迹和著名的黄河等自然风光构成了河南
丰富的旅游资源,在旅游业蓬勃发展的带动下,餐饮、酒店、工艺品等行业持续发展.某连锁
酒店共有500间客房,若每间客房每天的定价是200元,则均可被租出;若每间客房每天的
定价在200元的基础上提高 元( , ),则被租出的客房会减少 套.若要
使该连锁酒店每天租赁客房的收入超过106600元,则该连锁酒店每间客房每天的定价应为(
)
A.250元 B.260元 C.270元 D.280元
10.若 , ,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
11.若 , ,且 ,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.C. D.
12.如图,设矩形 的周长为8cm,把 沿 向 折叠, 折过
去后交 于点P,记 的周长为l,面积为S,则 的最大值为( )
A. B. C. D.
13.(多选)已知 , ,若 ,则( )
A. 的最大值为 B. 的最小值为10
C. 的最大值为2 D. 的最小值为8
14.(多选)已知 表示不超过x的最大整数,例如 , ,则下列说法正确
的是( )
A.
B.若 ,则 或 或
C. ,
D.不等式 的解集为15.(多选)已知 ,则下列说法正确的是( )
A.若 , ,则
B.若 , ,则
C.若 , ,则
D.若 , , ,则
16.若 , ,则 的取值范围为________.
17.已知 , ,且 ,则 的最小值为________.
18.如图,某小区要建一座八边形的休闲场所,它的主体造型平面图是由两个周长均为24m的
相同的矩形 和 构成的十字形地域.计划在正方形 上建一座花坛,造价为
2000元/ ;在四个相同的矩形(图中阴影部分)内铺上塑胶,造价为100元/ ;在四个空
角(图中四个三角形)内铺上草坪,造价为400元/ .若要使总造价不高于24000元,则正
方形 周长的最小值为_________m.19.设 为实数a,b,c中最大的数.若, , , ,则
的最小值为________________.
20.对于 ,满足 恒成立,则a的取值范围为____________.
21.已知福州地铁2号线路通车后,地铁的发车时间间隔t(单位:分钟)满足 ,经
市场调研测算,地铁的载客量与发车的时间间隔t相关,当 时,地铁为满载状态,
载客量为400人;当 时,载量会减少,减少的人数与 成正比,且发车时间间
隔为2分钟时的载客量为272人,记地铁的载客量为 .
(1)求 的表达式,并求发车时间间隔为6分钟时地铁的载客量;
(2)若该线路每分钟的净收益为 (元).问:当地铁发车时间间隔多少时,
该线路每分钟的净收益最大?
22.已知函数 .
(1)若关于x的不等式 的解集为 或 ,求关于x的不等式
的解集;
(2)当 , 时,函数 在 上的最小值为6,求实数t的值.
23.某校计划利用其一侧原有墙体,建造高为1米,底面积为100平方米,且背面靠墙的长方
体形状的露天劳动基地,靠墙那面无需建造费用,因此甲工程队给出的报价如下:长方体前
面新建墙体的报价为每平方米320元,左、右两面新建墙体的报价为每平方米160元,地面以及其他报价共计 元.设劳动基地的左、右两面墙的长度均为 米,原有墙体
足够长.
(1)当左面墙的长度为多少米时,甲工程队的报价最低?
(2)现有乙工程队也参与该劳动基地的建造竞标,其给出的整体报价为 元,
若无论左面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功(约定整体报价更低的工程队竞标成
功),求a的取值范围.
24.已知a,b, ,关于x的一元二次不等式 的解集为 .
(1)求b,c的值;
(2)解关于x的不等式 .
25.中国建设新的芯片工厂的速度处于世界前列,这是朝着提高半导体自给率目标迈出的重要
一步.根据国际半导体产业协会(SEMI)的数据,在截至2024年的4年里,中国计划建设31
家大型半导体工厂.某公司打算在2024年度建设某型芯片的生产线,建设该生产线的成本为
300万元,若该型芯片生产线在2024年每产出x万枚芯片,还需要投入物料及人工等成本
(单位:万元),已知当 时, ;当 时,
;当 时, ,且知生产的该型芯片都能以每
枚80元的价格售出.
(1)记2024年该型芯片生产线的利润为 (单位:万元),求 的函数解析式;
(2)请你为该型芯片的生产线的产量做一个计划,使得2024年该型芯片的生产线所获利润
最大,并预测最大利润.答案以及解析
1.答案:B
解析:由题意得, 或 , .故选:B.
2.答案:A
解析:由 ,可得 ,所以 ,所以 ,
当且仅当 取等号,所以 的最小值为4.故选:A.
3.答案:B
解析:由题意可知 , ,即A错误,B正确;
若 , ,即C、D错误.故选:B
4.答案:B
解析:关于x的不等式 有解等价于 在 上有解,
由对勾函数的性质可知 在 上单调递增,即 ,
所以 .故选:B
5.答案:D
解析:令 , , ,满足 ,不满足 ,故A错误,
当 , , 时, , ,不满足 ,故B错误,
当 , 时,满足 ,不满足 ,故C错误,若 , ,则 一定成立,又 ,所以 ,故D正确.
故选:D
6.答案:A
解析:关于x的一元二次不等式 的解集为 ,则 ,且-2,7是
一元二次方程 的两根,于是 解得 则不等式
化为 ,即 ,解得 ,所以不等式
的解集是 .故选:A.
7.答案:C
解析:因为 ,所以 ,
又因为 ,
当且仅当 时取最小值9,
所以 的最小值为5.故选:C.
8.答案:A解析:由 ,求出 , 在 上恒成立,
,当 时, , ,
当 时, ,
其中 ,当且仅当 时,等号成立,故 ,
综上,a的取值范围为 .故选:A.
9.答案:C
解析:依题意,每天有 间客房被租出,该连锁酒店每天租赁客房的收入为
.
因为要使该连锁酒店每天租赁客房的收入超过106600元,
所以 ,即 ,解得 .
因为 且 ,所以 ,即该连锁酒店每间客房每天的租价应定为270元.
故选:C.
10.答案:C
解析:设 ,其中m、 ,
则 ,
所以, ,解得 ,
所以, ,
因为 , ,所以, , ,
由不等式的性质可得 ,即 ,
因此, 的取值范围是 .
故选:C.
11.答案:C
解析:对于A ,由 可得 ,
又 , 所以 ,即 ,
当且仅当 时等号成立,故A错误;
对于B, 由 可得 , 即 ,所以 ,
当且仅当 时等号成立,即B错误;
对于C, 由 可得 ,
所以可得 , 即 ,
当且仅当 时等号成立,即C正确;
对于D ,易知 ,
即 ;当且仅当 时等号成立,可得D错误;
故选:C.
12.答案:A
解析:因为矩形 的周长为8cm,设 ,则 ,故 ,得 ,
因为 , , ,
所以 ,设 ,则 , ,
所以 的周长为 ,
在直角 中,由勾股定理得 ,解得 ,
则 ,所以 ,
令 ,则 , ,
所以 ,
当且仅当 ,即 , 时,等号成立,
所以 的最大值为 .
故选:A.
13.答案:AD
解析:对于A, , , ,则 ,当且仅当 时取等号,
A正确;
对于B, ,当且仅当 时取等号,
B错误;
对于C, , ,C错误;对于D, ,当且仅当 时取等号,D
正确.
故选:AD
14.答案:ACD
解析:对于A, ,所以 ,故A正确;
x2 2x
对于B,由 2xx2 1 ,得 0 x2 且 x1 .
x2 x0 x 2 x 3
因为 为整数,所以 或 或 或 ,故B错误;
对于C,由于 ,则 ,设 ,则 ,
若 ,则 ,
若 ,则 ,
所以 , ,故C正确;
对于D, 得 ,解得 ,
由 ,得 ;由 ,得 ,所以不等式的解集为 ,
故D正确.
故选:ACD
15.答案:AB
解析:由 ,得 ,
即 ,又 ,则 ,即 ,故A正确;
因为 ,
所以 ,
即 ,
又因为 , ,
所以 ,故B正确;
假设 , ,满足 , ,
此时 , , 不成立,故C错误;
假设 , , ,
满足 , , ,
此时 , , 不成立,故D错误;
故选:AB.
16.答案:
解析:因为 , ,所以 ,则 .
17.答案: 或2.25
解析:因为 , ,且 ,
所以当且仅当 ,即 , 时取等号,所以 的最小值为 .
故答案为: .
18.答案:4
解析:设正方形 的边长为xm,则正方形 的面积为 ,
四个相同的矩形(即阴影部分)的面积为 ,
2
4
1
122x
7224x2x2 m2
四个空角的面积为 .
2 2
设总造价为W元,
则 .
2400x2 7200x2880024000,即 ,即
x1x20
,解得 ,
MNPQ
故正方形 周长的最小值为4m.故答案为4.
19.答案:2
1 1 y 1
Amaxxz ,x ,
解析:设 y yz x z ,
1 1 y 1
A xz 0 A x 0 A 0
则 y , yz , x z ,
1 1
A xz z(x )
因为 y yz ,当0 z1时,只需考虑 , ,
又因为 , ,y x
A2 2 2 4
两式相乘得 ,可得 ,当且仅当 时取等号,
x y A2 x y z 1
1 1 1 y 1
0 x xz A xz A
当 z 1 时, yz y ,只需考虑 y , x z ,
1 y 1 1 1 1 1
A2 xz x yz 2 x 2 yz 4
两式相乘得 ,
y x z x yz x yz
A2 x y z 1
则 ,当且仅当 时取等号,
因为z 1,故 ,综上所述,A的最小值为2.
故答案为:2.
20.答案:
解析:因为 , ,所以 ,
当 时, ,所以 ,
所以 恒成立;
当 时, 的图象恒在 的图象下方,
又 ,
则由 ,得 ,
则 ,即 ,解得 或 ,
则由 ,得 ,则 ,即 ,解得 或 ,
因为 ,所以 ,
综上,a的取值范围为 .
故答案为: .
21.答案:(1) ,发车时间间隔为6分钟时地铁的载客量为368
人.
(2)当地铁发车时间间隔为5分钟时,该线路每分钟的净收益最大.
解析:(1)当 时,设 ,则 ,解得 .
由题意可得 .
所以,发车时间间隔为6分钟时地铁的载客量为 (人).
(2)当 时,
(元),
当且仅当 时,等号成立;
当 时, ,此时函数 单调递减,
则 ,当且仅当 时,等号成立.综上所述,当地铁发车时间间隔为6分钟时,该线路每分钟的净收益最大.
22.答案:(1) ;
(2) 或3.
解析:(1)由于 的解集为 或 ,故 和 是一元二次方程
的两个根,故 ,解得 , , ,
故 变形为 ,
解得 ,故不等式的解为
(2)当 , 时, ,则对称轴方程为 ,由于
,故 或 ,即 或 ,
当 时,最小值 ,解得 ,
当 时,最小值 ,解得 ,
综上: 或3.
23.答案:(1)左面墙的长度为10米
(2)
解析:(1)设甲工程队的总报价为y元,依题意,左、右两面墙的长度均为 米,则长方体前面新建墙体的长度为 米,
所以 ,
即 ,
当且仅当 时,即 时,等号成立.
故当左面墙的长度为10米时,甲工程队的报价最低,且最低报价为 元.
(2)由题意可知, ,
即 对任意的 恒成立,
所以 ,可得 ,即 .
,
当且仅当 时,即 时, 取最小值 ,
则 ,即a的取值范围是 .
24.答案:(1)
(2)见解析
解析:(1)因为关于x的一元二次不等式 的解集为 ,所以关于 的一元二次方程 的两解为 和 ,
所以 解得
(2)由(1)得关于x的不等式 ,即 ,
因式分解得 .
①当 时,原不等式为 ,解得 ,即不等式的解集为 ;
②当 时,原不等式为 ,解得 或 ,所以不等式的解集为
;
③当 时,原不等式为 ,解得 ,即不等式的解集为 ;
④当 时,原不等式为 ,解得 ,即不等式的解集为 ;
⑤当 时,原不等式为 ,解得 ,即不等式的解集为 .
综上可得: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 ;
当 时,不等式的解集为 ;当 时,不等式的解集为 .
25.答案:(1) ;
(2)当2024年该型芯片产量为40万枚时利润最大,最大利润为220万元
解析:(1)由题意可得, ,
所以 ,
即 .
(2)当 时, ;
当 时, ,对称轴 , ;
当 时,由基本不等式知 ,
当且仅当 ,即 时等号成立,故 ,
综上,当2024年该型芯片产量为40万枚时利润最大,最大利润为220万元.