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考向 03 不等式性质与一元二
次不等式
(2018年全国卷Ⅲ理数高考试题文档版)设 , ,则
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
分析:求出 ,得到 的范围,进而可得结果.
详解:.
,即
又
即
故选B.点睛:本题主要考查对数的运算和不等式,属于中档题.
(1)一般数学结论都有前提,不等式性质也是如此.在运用不等式性质之前,一定要准确把握前提条
件,一定要注意不可随意放宽其成立的前提条件.
(2)不等式性质包括“充分条件(或者是必要条件)”和“充要条件”两种,前者一般是证明不等式的
理论基础,后者一般是解不等式的理论基础.
(3)解一元二次不等式的步骤:
第一步,将二次项系数化为正数;
第二步,解相应的一元二次方程;
第三步,根据一元二次方程的根,结合不等号的方向画图;
第四步,写出不等式的解集.容易出现的错误有:①未将二次项系数化正,对应错标准形式;②解
方程出错;③结果未按要求写成集合.
(4)对含参的不等式,应对参数进行分类讨论
一、不等式的基本性质
1、不等式的基本性质
(1)不等式的基本性质1
如果 ,那么 ,此性质称为不等式的传递性
(2)不等式的基本性质2
如果 ,那么 ,此性质称为不等式的加法性质(3)不等式的基本性质3
如果 ,那么 ,如果 ,那么 .此性质称为不等式的乘法性质
2、其他性质
(4) (同向相加性);
(5) (同向相乘性,特别注意符号限制,需满足正号);
(6) (可乘方性,特别注意符号限制,需满足正号);
(7) (可开方性,特别注意符号限制,需满足正号)。
(8) (可倒性,特别注意符号性质,需满足正号)
3.一元二次不等式
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.
4.三个“二次”间的关系
判别式Δ=b2-4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0
二次函数y=ax2+bx+c(a
>0)的图象
一元二次方程ax2+bx+c 有两个不相等的实数根 有两个相等的实数根x
1
没有实数根
=0(a>0)的根 x,x(x<x) =x=-
1 2 1 2 2
ax2+bx+c>0(a>0)的解
{x |x > x 或 x < x } R
2 1
集
ax2+bx+c<0(a>0)的解
{x |x < x < x }
1 2
集
5.(x-a)(x-b)>0或(x-a)(x-b)<0型不等式的解集
解集
不等式
ab
(x-a)·(x-b)>0 {x |x b } {x |x ≠ a } {x |x a }
(x-a)·(x-b)<0 {x |a 0(<0)时不要忘记a=0时的情形.
(2)不等式ax2+bx+c>0(<0)恒成立的条件要结合其对应的函数图象决定.
①不等式ax2+bx+c>0对任意实数x恒成立⇔或
②不等式ax2+bx+c<0对任意实数x恒成立⇔或
1.(2021·全国高三其他模拟(理))已知a>b,c>d,则下列关系式正确的是( )
A.ac+bd>ad+bc B.ac+bdbd D.ac0,b>0,且a+b=1,则( )
A. B.
C. D.
5.(2021·江苏南京市·高三一模)若 ,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.C. D.
6.(2021·江苏扬州市·扬州中学高三其他模拟)已知两个不为零的实数 , 满足 ,则下列说法
中正确的有( )
A. B. C. D.
7.(2021·江苏盐城市·盐城中学高三其他模拟)下列命题为真命题的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,且 ,则 D.若 ,则
8.(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(北京卷精编版))能够说明“设 是任意实
数,若 ,则 ”是假命题的一组整数 的值依次为__________.
9.(2021·浙江高三二模)已知 , ,若对任意 ,不等式 恒成立,
则 的最小值为___________.
10.(2021·四川攀枝花市·高三一模(文))定义在R上的奇函数 满足 ,当
时, ,则当 时,不等式 的解为___________.
11.(2021·新疆乌鲁木齐市·高三二模(文))不等式 的解集是___________.
12.(2020年江苏省高考数学试卷)设 ,解不等式 .1.(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标1卷精编版))设x、y、z为正数,且
,则
A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y
C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z
2.(广西玉林市陆川中学2018届高三期中考试数学(理)试题)若 , ,则
A. B. C. D.
3.(2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(北京卷参考版))已知 ,且 ,
则
A.
B.
C.
D.
4.(2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(天津卷精编版))设 , ,则“
”是“ ”的
A.充要条件
B.充分而不必要条件
C.必要而不充分条件
D.既不充分也不必要条件
5.(2016年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(浙江卷精编版))已知a,b>0,且a≠1,b≠1.若 ,则
A.
B.
C.
D.
6.(2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(浙江卷精编版))已知实数a,b,c.
A.若|a2+b+c|+|a+b2+c|≤1,则a2+b2+c2<100
B.若|a2+b+c|+|a2+b–c|≤1,则a2+b2+c2<100
C.若|a+b+c2|+|a+b–c2|≤1,则a2+b2+c2<100
D.若|a2+b+c|+|a+b2–c|≤1,则a2+b2+c2<100
1.【答案】A
【分析】
利用作差法可判断A、B,利用特值法可判断C、D.
【详解】
解:对于A、B:
a>b,c>d,
ac+bd-(ad+bc)=(a-b)(c-d)>0,故A正确,B错误;
对于C:当b=0,c<0时,ac<0,bd=0,故C错误;
对于D:当a>b>0,c>d>0时,ac>bd,故D错误;
故选:A.
2.【答案】D
【分析】根据不等式的性质判断,错误的可举反例.
【详解】
因为 ,不等式两边同时减去 得 ,D正确,
若 ,则AB错误,若 ,C错误.
故选:D.
3.【答案】
【分析】
通过因式分解,解不等式.
【详解】
,
即 ,
即 ,
故 的取值范围是 .
【点睛】
解一元二次不等式的步骤:(1)将二次项系数化为正数;(2)解相应的一元二次方程;(3)根据一元二次方
程的根,结合不等号的方向画图;(4)写出不等式的解集.容易出现的错误有:①未将二次项系数化正,
对应错标准形式;②解方程出错;③结果未按要求写成集合.
4.【答案】
【分析】
根据特称命题为真命题,结合判别式可得结果.
【详解】
由题意可知,不等式 有解,
∴ ,∴实数 的取值范围为 ,
故答案为:
1.【答案】D
【分析】
A选项可以构造幂型函数来判断;B、D选项借用求导的手段求出函数单调性来判断大小关系;C选项利用
基本不等式可判断出大小关系.
【详解】
解:对于A: ,所以 ,
因为 ,所以 ,所以 ,故A正确;
对于B:设 ,则 ,所以 上单调递增,
因为 ,所以 ,所以 ,所以 ,故B正确;
对于C:已知 , ,
所以 ,当且仅当 时,等号成立,
当 时, 成立,故C正确;
对于D:令 ,则 ,
因为 ,所以 单调递增,则不存在 ,故D错误.
故选:D.
【点睛】
实数间的大小比较,常见解题思路如下(1)构造幂型函数、指数型函数、对数型函数,三角函数等、利用函数性质,结合函数图象进行实数间的
大小比较;
(2)利用基本不等式、不等式性质进行实数间的大小比较;
(3)利用导数判断函数单调性进行实数间的大小比较;
(4)利用函数单调性、对称性、奇偶性、周期性进行实数间的大小比较.
2.【分析】由给定条件分析出a>0,b<0及a与b间的关系,针对各选项逐一讨论即可得解.
【详解】
因 , ,则a>0,b<0, ,A不正确; ,则 ,B不正确;
又 ,即 ,则 , ,C正确;由 得 ,D不正确.
故选:C
3.【答案】D
【分析】
当 时,A,B,C均不成立,即可得到答案;
【详解】
对A,当 时,不等式无意义,故A错误;
对B,当 时, ,故B错误;
对C,当 时, ,故C错误;
对D,当 时, 成立,故D正确;
故选:D.
4.【答案】ABD
【分析】
根据 ,结合基本不等式及二次函数知识进行求解.
【详解】
对于A, ,当且仅当 时,等号成立,故A正确;
对于B, ,所以 ,故B正确;
对于C, ,
当且仅当 时,等号成立,故C不正确;
对于D,因为 ,
所以 ,当且仅当 时,等号成立,故D正确;
故选:ABD
【点睛】
本题主要考查不等式的性质,综合了基本不等式,指数函数及对数函数的单调性,侧重考查数学运算的核
心素养.
5.【答案】AC
【分析】
根据作差法比较大小或者取特殊值举反例即可.
【详解】
对于A选项, 由于 ,故 ,所以 , 即 ,故A
选项正确;
对于B选项, 由于 ,故 , ,故 ,故B选项错误;
对于C选项, 因为 ,故 ,所以 ,所以 ,故C选项正
确;对于D选项,令 ,则 ,所以 不成立,故D选项错误;
故选:AC
【点睛】
本题考查不等式的性质,作差法比较大小,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在于利用不等
式的性质或者作差法比较大小,进而判断.
6.【答案】AC
【分析】
对四个选项一一验证:
对于A:利用 为增函数直接证明;
对于B:取特殊值判断;
对于C:若 时,利用同向不等式相乘判断;若 时,有 ,直接判断;若
时,利用不等式的乘法性质进行判断
对于D:取特殊值判断;
【详解】
对于A:因为两个不为零的实数 , 满足 ,所以 ,而 为增函数,所以 ,
即 ;故A正确;
对于B:可以取 ,则有 ,所以 ;故B不正确;
对于C:若 时,则有 根据同向不等式相乘得: ,即
成立;
若 时,有 ,故 成立;
若 时,则有 , ,因为 ,所以 ,即 成立;
故C正确;对于D:可以取 ,则有 ,所以 ;故D不正确;
故选:AC
【点睛】
(1)判断不等式是否成立:①利用不等式的性质或定理直接证明;②取特殊值进行否定,用排除法;
(2)多项选择题是2020年高考新题型,需要要对选项一一验证.
(3)要证明一个命题是真命题,需要严格的证明;要判断一个命题是假命题,只需要举一个反例否定就
看可以了.
7.【答案】BC
【分析】
利用不等式的性质逐一判断即可求解.
【详解】
选项A:当 时,不等式不成立,故本命题是假命题;
选项B: ,
,所以本命题是真命题;
选项C: ,
,所以本命题是真命题;
选项D: 若 时, 显然不成立,所以本命题是假命题;
故选:BC.
8.【答案】
【解析】
试题分析: ,矛盾,所以−1,−2,−3可验证该命题是假命题.【名师点睛】对于判断不等式恒成立问题,一般采用举反例排除法.解答本题时利用赋值的方式举反例进
行验证,答案不唯一.
9.【答案】
【分析】
考虑两个函数 , ,由此确定 , 时, , 有相同的零
点,得出 的关系,检验此时 也满足题意,然后计算出 (用 表示),然后由基本不等式得
最小值.
【详解】
设 , ,
图象是开口向上的抛物线,因此由 时, 恒成立得 ,
时, , 时, , 时, ,
因此 时, , 时, , ,
所以 ①, ②,
由①得 ,代入②得 ,因为 ,此式显然成立.
,当且仅当 ,即 时等号成立,
所以 的最小值是 .
故答案为: .
【点睛】
关键点点睛:本题考查不等式恒成立问题,考查基本不等式求最值.解题关键是引入两个函数 和,把三次函数转化为二次函数与一次函数,降低了难度.由两个函数的关系得出参数 的关系,
从而可求得 的最小值.
10.【答案】
【分析】
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:
【点睛】
关键点点睛:难点在于求得函数在 对应的函数解析式,从而解一元二次不等式.11.【答案】
【分析】
由指数函数的单调性可得 ,求解即可.
【详解】
, ,即 ,解得 ,
故不等式的解集为 .
故答案为: .
12.【答案】
【分析】
根据绝对值定义化为三个方程组,解得结果
【详解】
或 或
或 或
所以解集为:
【点睛】
本题考查分类讨论解含绝对值不等式,考查基本分析求解能力,属基础题.
1.【解析】
令 ,则 , ,∴ ,则 ,
,则 ,故选D.
点睛:对于连等问题,常规的方法是令该连等为同一个常数,再用这个常数表示出对应的 ,通
过作差或作商进行比较大小.对数运算要记住对数运算中常见的运算法则,尤其是换底公式以及0与
1的对数表示.
2.【答案】C
【详解】
试题分析:用特殊值法,令 , , 得 ,选项A错误, ,选项B错误,
,选项D错误,
因为
选项C正确,故选C.
【考点】
指数函数与对数函数的性质
【名师点睛】
比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比
较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.
3.【答案】C
【详解】
试题分析:A:由 ,得 ,即 ,A不正确;B:由 及正弦函数的单调性,可知 不一定成立;
C:由 , ,得 ,故 ,C正确;
D:由 ,得 ,但xy的值不一定大于1,故 不一定成立,故选C.
【考点】函数性质
【名师点睛】函数单调性的判断:(1)常用的方法有:定义法、导数法、图象法及复合函数法.
(2)两个增(减)函数的和仍为增(减)函数;一个增(减)函数与一个减(增)函数的差是增(减)函数;
(3)奇函数在关于原点对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上有相反的
单调性.
4.【答案】C
【详解】
试题分析: ,所以充分性不成立; ,必要性成立,故选C.
【考点】充要条件的判断
【名师点睛】充要条件的三种判断方法:
1.定义法:直接判断“若p则q”、“若q则p”的真假,并注意和图示相结合,例如“p q”为真,则p
是q的充分条件. ⇒
2.等价法:利用p q与非q 非p,q p与非p 非q,p q与非q 非p的等价关系,对于条件或结论是
否定式的命题,一⇒般运用等⇒价法. ⇒ ⇒ ⇔ ⇔
3.集合法:若A B,则A是B的充分条件或B是A的必要条件;若A=B,则A是B的充要条件.
⊆
5.【答案】D
【详解】
试题分析: ,
当 时, , ,
当 时, ,观察各选项可知选D.
【考点】对数函数的性质.
【易错点睛】在解不等式 时,一定要注意对 分为 和 两种情况进行讨论,否则很
容易出现错误.
6.【答案】D
【详解】
试题分析:采用排除法:A.令 可排除此选项,
B.令 可排除此选项,
C.令 可排除此选项,故选D.
【考点】不等式的性质.
【方法点睛】对于判断不等式恒成立问题,一般采用举反例排除法.解答本题时能够对四个选项逐个利用
赋值的方式进行排除,确认成立的不等式.