0320不等式的性質和證明試題

2021-12-27 15:48:09 字數 4783 閱讀 6270

一、選擇題(共10小題,每小題3分,共30分)

1.不等式的解集是( )

ab. c. d.

2.「a>0,b>0」是「ab>0」的

a.充分而不必要條件b.必要而不充分條件

c.充分必要條件d.既不允分也不必要條件

3.(06江西)若a0,b0,則不等式-ba等價於( )

a. x0或0x b.-x 或x 或x

4.(06山東)設f(x)= 則不等式f(x)>2的解集為

a.(1,2)(3b.(,+∞)

c.(1,2d.(1,2)

5.若,則下列不等式成立的是

a.. b.. c.. d..

6.(06陝西)已知不等式(x+y)( +)≥9對任意正實數x,y恆成立,則正實數a的最小值為( )

a.2b.4c.6d.8

7.已知函式f(x)=ax2+2ax+4(a>0),若x1f(x2) 與f(x2)的大小不能確定

8設實數,滿足,當≥0時,的取值範圍是( ).

a., b., c., d.,

9.(06上海)若關於的不等式≤+4的解集是m,則對任意實常數,總有( )

a.2∈m,0∈m; b.2m,0m; c.2∈m,0m; d.2m,0∈m.

10.(06重慶)若且,則的最小值是

a. b.3 c.2 d.

二、填空題(共6題)

11.不等式的解集是

12.(06江蘇)不等式的解集為

13.(06上海)三個同學對問題「關於的不等式+25+|-5|≥在[1,12]上恆成立,求實數的取值範圍」提出各自的解題思路.

甲說:「只須不等式左邊的最小值不小於右邊的最大值」.

乙說:「把不等式變形為左邊含變數的函式,右邊僅含常數,求函式的最值」.

丙說:「把不等式兩邊看成關於的函式,作出函式影象」.

參考上述解題思路,你認為他們所討論的問題的正確結論,即的取值範圍是

14.某公司一年購買某種貨物400噸,每次都購買噸,運費為4萬元/次,一年的總儲存費用為萬元,要使一年的總運費與總儲存費用之和最小,則噸.

15. 已知,, r)給出下列不等式:

其中一定成立的不等式是注:把成立的不等式的序號都填上).

16.已知直線過點,且與軸、軸的正半軸分別交於兩點,為座標原點,則三角形面積的最小值為 .

三、解答題(共4小題,10+12+12+12=46,共46分)

17.若a>0,b>0,a3+b3=2.求證≤2,≤1.

18. 對於在區間,上有意義的兩個函式與,如果對任意的,,均有≤1,則稱與在區間,上是接近的,否則是非接近的.設與,是區間,上的兩個函式.

(1)求的取值範圍;

(2)討論與在區間,上是否是接近的.

19. (02 江蘇)己知,函式.

(1)當時,若對任意r都有≤1,證明:≤;

(2)當時,證明:對任意,≤1的充要條件是≤≤;

20.(06湖南)對1個單位質量的含汙物體進行清洗,清洗前其清潔度(含汙物體的清潔度定義為:)為0.

8,要求洗完後的清潔度是0.99.有兩種方案可供選擇,方案甲:

一次清洗;方案乙:兩次清洗.該物體初次清洗後受殘留水等因素影響,其質量變為(1≤a≤3).

設用單位質量的水初次清洗後的清潔度是(),用質量的水第二次清洗後的清潔度是,其中是該物體初次清洗後的清潔度.

(ⅰ)分別求出方案甲以及時方案乙的用水量,並比較哪一種方案用水量較少;

(ⅱ)若採用方案乙,當為某定值時,如何安排初次與第二次清洗的用水量,使總用水量最少?

並討論取不同數值時對最少總用水量多少的影響.

答案與點撥:

1 d 解:由得:,即,故選d。

2 a 解:由「a>0,b>0」可推出「ab>0」,反之不一定成立,選a

3 d 解:

故選d4 c 解:令2(x2),解得1x2。令2(x2)解得x(,+∞)選c

5 c解:應用間接排除法.取a=1,b=0,排除a. 取a=0,b=-1,排除b; 取c=0,排除d.故應該選c.顯然 ,對不等式a>b的兩邊同時乘以 ,立得成立.

6 b 解:不等式(x+y)()≥9對任意正實數x,y恆成立,則≥≥9,∴≥2或≤-4(捨去),所以正實數a的最小值為4,選b.

7 a 解:函式f(x)=ax2+2ax+4(a>0),二次函式的圖象開口向上,對稱軸為,a>0,∴ x1+x2=0,x1與x2的中點為0,x18 c 解:(三角換元)

設,,≥,

∴≥,故選c.

9 a 解:選(a)

方法1:代入判斷法,將分別代入不等式中,判斷關於的不等式解集是否為;

方法2:求出不等式的解集:≤+4

10 a 解:(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=12+(b-c)212,當且僅當b=c時取等號,故選a

11 {x|x-1或x2.}解: (x+1)(x-2)0x-1或x2.

12 點撥:本題考查對數函式單調性和不等式的解法

解 :,0〈, .

解得反思:在數的比較大小過程中,要遵循這樣的規律,異中求同即先將這些數的部分因式化成相同的部分,再去比較它們剩餘部分,就會很輕易啦.一般在數的比較大小中有如下幾種方法:

(1)作差比較法和作商比較法,前者和零比較,後者和1比較大小;(2)找中間量,往往是1,在這些數中,有的比1大,有的比1小;,(3)計算所有數的值;(4)選用數形結合的方法,畫出相應的圖形;(5)利用函式的單調性等等.

13 解:由+25+|-5|≥,而,等號當且僅當時成立;且,等號當且僅當時成立;所以,,等號當且僅當時成立;故;

14 20 解:某公司一年購買某種貨物400噸,每次都購買噸,則需要購買次,運費為4萬元/次,一年的總儲存費用為萬元,一年的總運費與總儲存費用之和為萬元,≥160,當即20噸時,一年的總運費與總儲存費用之和最小。

15 ①②④ 解:(≤≤,(≤≤這是絕對值不等式的重要性質,必須熟練地掌握)

∵,∴①②是正確的.

∵≤,∴≤,∴④正確.

令,,,滿足條件,

但,不能成立,

∴③,⑤是錯誤的.

16 4解:設直線 l 為 ,則有關係 . 對應用2元均值不等式,得 ,即ab≥8 .於是,△oab 面積為 .從而應填4.

17 分析:由條件a3+b3=2及特徵的結論≤2的結構入手,聯想它們之間的內在聯絡,不妨用作差比較法或均值不等式或構造方程等等方法,架起溝通二者的「橋梁」.本題證法較多

證法1  (作差比較法)

∵a>0,b>0,a3+b3=2,

∴=a3+b3++3ab2-8==3[

==≤0,

即≤23.

又∵,∴≤2.∵≤≤2,∴≤1.

證法2  (適當配湊,綜合法)

∵a>0,b>0,a3+b3=2,∴2=a3+b3=≥=,

∴6≥,∴8≥=3a2b+3ab2+a3+b3=,≤2.(以下略)

證法3  (構造方程)

設a,b為方程x2-mx+n=0的兩根.則

∵a>0,b>0,∴m>0,n>0且δ=m2-4n≥0

∴2=a3+b3==m[m2-3n],

將②代入①得 ≥,即≥0,∴≥0,即≤2,

∴≤2.

∵2≥m,∴4≥m2,又∵m2≥4n,∴4≥4n,即n≤1.∴≤1.

說明:認真觀察不等式的結構,從中發現與已學知識的內在聯絡,就能較順利地找到解決問題的切入點.

證法4  (反證法)

假設>2,則a3+b3=>2(22-3ab).

∵因為a3+b3=2,∴2>2(4-3ab),∴因此>1

另一方面,2=a3+b3=≥=>2ab,

∴<1於是①與②矛盾,故≤2.(以下略)

證法5  (平均值不等式—綜合法)

∵a>0,b>0,a3+b3=2,∴≥,∴≤1.

又∵≤,

∴≤2,≤1.

說明:充分發揮「1」的作用,使其證明路徑顯得格外簡捷、漂亮.

證法6 (利用≥進行證明)

∵≥0,

∴對任意的非負實數,有≥.

1,即≤2.(以下略)

說明:此題用了六種不同的方法證明,這幾種證明方法都是證明不等式的常用方法.

18 點撥:高考題中常常出現和高中知識有關的新的定義,本題中定義了兩個函式在區間上接近的定義,解題時必須先搞懂兩個函式在區間上接近的定義.對數的運算是學生的乙個薄弱環節,本題涉及到對數的運算.二次函式的最值問題也是重點內容之一.

解:(1)∵且,當,時,

要使函式有意義,∴,即. ①

要使函式有意義,∴,即r. ②

由①和②得,即為的取值範圍.

(2)要判斷與在區間,上是否是接近的,只須檢驗≤在區間,上是否恆成立.

∵,設≤1,則≤≤1,

即≤≤1

設,拋物線開口向上,且對稱軸為.

∵,∴,

∴函式在區間,上是增函式.

設≤≤,則,

∵,∴.

設,則在區間,上是減函式,

∴,,∴③式成立的充要條件是:

,,∴當,時,與在區間,上是接近的;

當,時,與在區間,上是非接近的.

19 證明:(1)依題意,對任意,都有.∵,∴≤1.

∵,∴≤.

(2)充分性:

∵,≥,對任意,,

∴≥≥≥,即≥.

又∵,a≤,對任意,,

∴≤≤,即≤1,

∴≤≤1.

必要性:

∵對任意,,≤1,∴≥,∴≥,

即≥,∴≥.

又∵,∴,∵≤1,∴≤1,即≤1,

∴≤,∴≤≤.

綜上,對任意的,,≤1的充要條件是≤≤.

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