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专题 2.1 不等式的性质及常见不等式解法
练基础
1.(2021·山西高三三模(理))已知全集 ,集合 , ,则下图
阴影部分表示的集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
由图可知阴影部分表示的集合是集合A与集合B的补集的交集,所以求出集合A和集合B的补集,再求交
集即可
【详解】
解:由图可知阴影部分表示的集合是 ,
由 ,得 ,所以 ,
由 ,得 ,所以 ,所以 或 ,
所以 ,
故选:C
x1
Ax| 0
2.(2020·黑龙江省大庆实验中学高三一模(文))已知集合 x3 ,集合B {xN |1 x5} AB
,则 ( )
{0,1,4,5} {0,1,3,4,5} {1,0,1,4,5} {1,3,4,5}
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
x1
因为集合
A
x|
x3
0
x x 3
或x1
,
B {xN |1 x5}{0,1,2,3,4,5}
集合 ,
AB{0,1,4,5}
所以 .
故选:A
3.(2020·陕西省西安中学高二期中(理))已知不等式 对一切 恒成立,则实
数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
, 根据题意可得 .
故选:A
4.(2020·黑龙江省佳木斯一中高一期中(理))对于任意实数 ,下列正确的结论为( )
A.若 ,则 ; B.若 ,则 ;
C.若 ,则 ; D.若 ,则 .
【答案】D
【解析】
A:根据不等式的基本性质可知:只有当 时,才能由 推出 ,故本选项结论不正确;B:若 时,由 推出 ,故本选项结论不正确;
C:若 时,显然满足 ,但是 没有意义,故本选项结论不正确;
D: ,因为 ,所以 ,
因此 ,所以本选项结论正确.
故选:D
5.(2020·江西省崇义中学高一开学考试(文))下列结论正确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 , ,则 D.若 ,则
【答案】C
【解析】
对于A选项,若 ,由 ,可得 ,A选项错误;
对于B选项,取 , ,则 满足,但 ,B选项错误;
对于C选项,若 , ,由不等式的性质可得 ,C选项正确;
对于D选项,若 ,则 ,D选项错误.故选:C.
A{x| x2 x20} B {1,0,1,2}
6.(2020·山西省高三其他(理))已知集合 , ,则( )
AB {2} AB R
A. B.
B(C A){1,2} B(C A){x|1 x2}
C. R D. R
【答案】A
【解析】
A{x|x2 x20}{x|x2 x1} B {1,0,1,2}
因为 或 , ,AB {2} AB R (C A)B {1,0,1} (C A)B [2,1]{2}
所以 , , R , R
故选:A
1
Ax 1
7.(2020·山东省高三二模)已知集合 x ,B x x1 2 ,则 AB ( )
1,3
1,1
1,0U0,1 1,0
1,3
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
1 x1
A x x 1 x x 0 ,01, ,B x x1 2 x 2 x12 1,3 ,
AB1,0
1,3
因此, .
故选:D.
8.(2021·宁夏石嘴山市·高三二模(理))已知 ,下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
利用特殊值法,可排除A、B、C,利用函数 单调性,可得判断D正确.
【详解】
当 , 时,A、C均不成立;
当 , 时, ,B不成立;
由于函数 在R上单调递增, ,所以 ,故D正确.
故选:D
9.【多选题】(2021·湖北高三月考)已知 , 均为正数,且 ,则( )
A. B. C. D.【答案】BC
【解析】
先根据 , 均为正数,且 ,得到 ,A.利用基本不等式判断;B.由
,利用指数函数的单调性判断;C.利用“1”的代换转化结合基本不等式判断;D.
利用基本不等式判断.
【详解】
因为 , 均为正数,且 ,
所以 ,
A.因为 ,即 , ,当 时, ,故错误;
B.因为 ,所以 ,故正确;
C. 因为 ,当且仅当 时,取等号,故正
确;
D. 因为 ,当且仅当 ,即 时,取等号,故错误;
故选:BC
10.(2020·周口市中英文学校高二月考(文))(1)求不等式|x-1|+|x+2|≥5的解集;
(2)若关于x的不等式|ax-2|<3的解集为 ,求a的值.
【答案】(1) {x|x≤-3或x≥2} (2) a=-3
【解析】
(1)当x<-2时,不等式等价于-(x-1)-(x+2)≥5,解得x≤-3;
当-2≤x<1时,不等式等价于-(x-1)+(x+2)≥5,即3≥5,无解;
当x≥1时,不等式等价于x-1+x+2≥5,解得x≥2.
综上,不等式的解集为{x|x≤-3或x≥2}.
(2)∵|ax-2|<3,∴-10时, , ,且 无解;
当a=0时,x∈R,与已知条件不符;
当a<0时, , ,且 ,
解得a=-3.
练提升
TIDHNE
1.(2021·湖南高三二模)若相异两实数x,y满足 ,则 之值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【解析】
根据已知条件求得 ,由此求得所求表达式的值.
【详解】
两式作差消元得: ,反代回去得:
,同理可得: ,由同构及韦达定理有:
继而有:
.
故选:D
2.(2021·新疆高三其他模拟(理))若关于 的不等式 的解集为 ,则 (
)
A.5 B. C.6 D.【答案】C
【解析】
由 可得 ,所以将问题转化为 的解集为 ,利用根与系数
的关系可得 , 的值,进而可得结果.
【详解】
∵ ,∴ ,
而 的解集为 ,
即 的解集为 ,
∴ , ,
∴ , ,
∴ .
故选:C.
3.(2021·四川南充市·高三三模(文))已知 是定义在 上的以 为周期的偶函数,若
, ,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
先利用函数的周期性和奇偶性可得 ,从而将转化为 ,进而可求出 的取值范围
【详解】
解:因为 是定义在 上的以 为周期的偶函数,
所以 ,
因为 , ,
所以 ,整理得 ,
解得 或 ,
所以实数 的取值范围是 ,
故选:C
4.(2021·河南商丘市·高三月考(文))已知函数 ,若关于 的方程
有四个不同的实数根,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
方程 有四个不同的实数根,即直线 与曲线 ,作出函数图像,即转
化为 在 有两个不等实根,可得答案.【详解】
设 ,该直线恒过点 ,方程 有四个不同的实数根
如图作出函数 的图像,结合函数图象,则 ,
所以直线 与曲线 有两个不同的公共点,
所以 在 有两个不等实根,
令 ,
实数 满足 ,解得 ,
所以实数 的取值范围是 .
故选:D.
5.(2021·湖南高三一模)已知关于 的不等式 的解集为 ,则
的取值范围为________________.
【答案】【解析】
由一元二次不等式的解集与一元二次方程根的关系,应用韦达定理把 用 表示,化待求式为一元函数,
再利用基本不等式得结论.
【详解】
由不等式解集知 ,由根与系数的关系知
,则 ,
当且仅当 ,即 时取等号.
故答案为: .
6.(2021·四川攀枝花市·高三一模(理))定义在R上的奇函数 满足 ,当
时, ,则当 时,不等式 的解为___________.
【答案】
【解析】
根据奇函数的性质及条件求得函数周期,从而求得 时对应的函数解析式,然后解一元二次不等式
即可.
【详解】
,函数周期为2;
当 时, ,则当 时, ,
由 知,
当 时, ,
故 时,
则不等式 即 ,解得 ,
故答案为:
7.(2020·宁夏回族自治区高三其他(理))已知函数 .
(1)若 ,求实数x的取值范围;
(2)若对于任意实数x,不等式 恒成立,求实数a的值范围.
【答案】(1) ;(2)
【解析】
(1)由题, ;当 时, ,解得 ;
当 时, 恒成立,解得 ;
当 时, ,解得 .综上有 .故实数x的取值范围为
(2)因为 ,当 时, ;
当 时, ;当 时, .
故 的最小值为 .
故 ,即 ,解得 .
故实数a的值范围为
8.已知函数f(x)=log(|x-1|+|x-5|-a).
2
(1)当a=2时,求函数f(x)的最小值;
(2)当函数f(x)的定义域为R时,求实数a的取值范围.
【答案】(1)1. (2)a的取值范围是(-∞,4).
【解析】 (1)函数的定义域满足|x-1|+|x-5|-a>0,
即|x-1|+|x-5|>a.
设g(x)=|x-1|+|x-5|,
由|x-1|+|x-5|≥|x-1+5-x|=4,
当a=2时,∵g(x) =4,∴f(x) =log (4-2)=1.
min min 2
(2)由(1)知,g(x)=|x-1|+|x-5|的最小值为4.
∵|x-1|+|x-5|-a>0,
∴a0 C.b<0 D.b>0
【答案】C
【解析】
因为 ,所以 且 ,设 ,则 的零点
为
当 时,则 , ,要使 ,必有 ,且 ,
即 ,且 ,所以 ;
当 时,则 , ,要使 ,必有 .
综上一定有 .故选:C
f x 2x1 x1
5.(2018·全国高考真题(理))设函数 .
y f x
(1)画出 的图像;
x∈0, f xaxb ab
(2)当 , ,求 的最小值.
【答案】(1)见解析
5
(2)
【解析】
1
3x,x ,
2
1
f xx2, x1,
(1) 2 的图像如图所示.
3x,x1.
y f x
(2)由(1)知, y f x 的图像与 y 轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为 3 ,故当
f xaxb 0,
a3 b2 ab 5
且仅当 且 时, 在 成立,因此 的最小值为 .
f(x)|xa|x|x2|(xa).
6.(2019·全国高考真题(文))已知
f(x)0
a1
(1)当 时,求不等式 的解集;
x(,1) f(x)0 a
(2)若 时, ,求 的取值范围.
(,1) [1,)
【答案】(1) ;(2)
【解析】
|x1|x|x2|(x1)0
a1
(1)当 时,原不等式可化为 ;
x1 (1x)x(2x)(x1)0 (x1)2 0
当 时,原不等式可化为 ,即 ,显然成立,
(,1)
此时解集为 ;
1 x2 (x1)x(2x)(x1)0 x1
当 时,原不等式可化为 ,解得 ,此时解集为空集;
x2 (x1)x(x2)(x1)0 (x1)2 0
当 时,原不等式可化为 ,即 ,显然不成立;此时解集为空集;
(,1)
综上,原不等式的解集为 ;a1 x(,1) f(x)0 (ax)x(2x)(xa)0
(2)当 时,因为 ,所以由 可得 ,
(xa)(x1)0 a1
即 ,显然恒成立;所以 满足题意;
2(xa),a x1
f(x)
当
a1
时, 2(xa)(1x),xa,因为
a x1
时, f(x)0显然不能成立,所以
a1
不满
足题意;
a [1,)
综上, 的取值范围是 .