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2025高考数学【考点通关】考点归纳与解题策略巩固练03等式与不等式的性质9种常见考点全面练(精练56题)(原卷版+解析)
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这是一份2025高考数学【考点通关】考点归纳与解题策略巩固练03等式与不等式的性质9种常见考点全面练(精练56题)(原卷版+解析),共73页。试卷主要包含了【多选】等内容,欢迎下载使用。
考点1用不等式表示不等关系
1.(2023·云南昆明·一模)人体的正常温度大约是36℃,当人体温度超过正常温度的时认定为高烧,则高烧温度℃应满足的不等关系式是 .
2.(21-22高一上·浙江·期末)一般认为,民用住宅窗户面积a与地板面积b的比应不小于,即,而且比值越大采光效果越好,若窗户面积与地板面积同时增加m,采光效果变好还是变坏?请将你的判断用不等式表示
3.(2021·江西抚州·模拟预测)2021年是中国共产党成立100周年,为了庆祝建党100周年,学校计划购买一些气球来布置会场,已知购买的气球一共有红、黄、蓝、绿四种颜色,红色多于蓝色,蓝色多于绿色,绿色多于黄色,黄色的两倍多于红色,则购买的气球最少有( )个
A.20B.22C.24D.26
4.(2020·河北衡水·模拟预测)我国经典数学名著《九章算术》中有这样的一道题:今有出钱五百七十六,买竹七十八,欲其大小率之,向各几何?其意是:今有人出钱576,买竹子78根,拟分大、小两种竹子为单位进行计算,每根大竹子比小竹子贵1钱,问买大、小竹子各多少根?每根竹子单价各是多少钱?则在这个问题中大竹子每根的单价可能为( )
A.6钱B.7钱C.8钱D.9钱
考点2由已知条件判断所给不等式是否正确
5.(2024·北京·三模)已知,且,则( )
A.B.
C.D.
6.(2024·辽宁·模拟预测)若,则下列说法正确的是( )
A.B.C.D.
7.(2024·上海杨浦·二模)已知实数,,,满足:,则下列不等式一定正确的是( )
A.B.C.D.
8.【多选】(2024·湖南长沙·二模)设a,b,c,d为实数,且,则下列不等式正确的有( )
A.B.C.D.
9.【多选】(2024·湖北·二模)已知,则下列不等式正确的有( )
A.B.
C.D.
10.【多选】(2024·福建厦门·三模)若,则( )
A.B.C.D.
11.【多选】(2024·全国·模拟预测)已知,且,则( )
A.B.
C.D.若,则
12.【多选】(2024·全国·模拟预测)已知,则下列式子正确的是( )
A.B.C.D.
13.【多选】(2024·全国·模拟预测)已知,且,则下列结论成立的是( )
A.B.
C.存在使得D.若且,则
14.【多选】(2024·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知实数满足,则( )
A.B.
C.D.当最小时,
考点3利用不等式的性质判断命题的真假
15.(2024·广东广州·模拟预测)下列命题为真命题的是( )
A.若,则B.若,,则
C.若,则D.若,则
16.(2024·北京房山·一模)已知,则下列命题为假命题的是( )
A.若,则B.若,则
C.若,则D.若,则
17.(2023·湖南岳阳·模拟预测)已知为实数,则下列命题成立的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
18.【多选】(2024·湖北武汉·模拟预测)设,则下列命题正确的有( )
A.若,则B.若,则
C.若,则D.若,则
19.【多选】(2024·福建龙岩·一模)下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
20.【多选】(2024·安徽淮北·一模)已知,,,下列命题为真命题的是( )
A.若,则B.若,则
C.若,则D.若,则
考点4作差法比较代数式的大小
21.(2024·浙江金华·模拟预测)设的平均数为,与的平均数为,与的平均数为.若,则( )
A.B.
C.D.
22.(2024·云南昆明·模拟预测)设,则( )
A.B.
C.D.
23.(2024·云南贵州·二模)已知,则的大关系为( )
A.B.
C.D.
24.(23-24高一下·湖南长沙·开学考试)已知,,,则( )
A.B.C.D.
25.【多选】(2023·河南·模拟预测)已知实数满足,则下列不等式正确的是( )
A.B.
C.D.
26.(2024·北京西城·二模)在数列中,,.给出下列三个结论:
①存在正整数,当时,;
②存在正整数,当时,;
③存在正整数,当时,.
其中所有正确结论的序号是 .
27.(2024·河南信阳·模拟预测)已知函数,.
(1)试比较与的大小;
(2)若恒成立,求的取值范围.
28.(2023·陕西·模拟预测)已知且.
(1)若,设,比较和的大小;
(2)若,求的最小值.
考点5作商法比较代数式的大小
29.【多选】(2021·广东肇庆·一模)下列大小关系正确的有( )
A.B.C.D.
30.(2025·四川内江·模拟预测)设,则下列选项正确的是( )
A.B.
C.D.
31.(2024·陕西西安·模拟预测)若,则有( )
A.B.
C.D.
32.(2022·广西·模拟预测)已知正数满足且成等比数列,则的大小关系为( )
A.B.
C.D.
33.(2020·福建泉州·模拟预测)若,则( )
A.B.
C.D.
34.(2023·四川资阳·一模)已知,,下列不等式成立的是( )
A.B.
C.D.
35.【多选】(2023·全国·模拟预测)已知,,则( )
A.B.
C.D.
36.【多选】(2021·重庆沙坪坝·模拟预测)已知,且,则( )
A.B.C.D.
考点6由不等式的性质证明不等式
37.(2023·全国·模拟预测)(1)设a,b为正实数,求证:.
(2)设a,b,c为正实数,求证:.
38.(2024·全国·模拟预测)已知.证明:
(1)当时,;
(2).
39.(21-22高三·贵州贵阳·阶段练习)已知实数,,满足.
(1)若,求证:;
(2)若,,求的最小值.
40.(2023·河北衡水·三模)已知实数a、b满足a2+b2-ab=3.
(1)求a-b的取值范围;
(2)若ab>0,求证:.
41.(2023·全国·模拟预测)已知,且.
(1)请给出的一组值,使得成立;
(2)证明不等式恒成立.42.(2023·河南平顶山·一模)(1)解不等式 ;
(2)已知 、 ,求证:
考点7利用不等式求值或取值范围
43.(2024·全国·模拟预测)已知实数满足,则的取值范围是 .
44.(2023·陕西·模拟预测)已知,则以下错误的是( )
A.B.
C.D.
45.(2023·湖南岳阳·模拟预测)已知,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
46.(2023·河南洛阳·模拟预测)设实数满足,则( )
A.B.C.D.
47.(23-24高一·全国·课后作业)若,,,则的取值范围为
48.(2024·湖南衡阳·模拟预测)新高考改革后,生物,化学,政治,地理采取赋分制度:原始分排名前的同学赋分分.若原始分的最大值为,最小值为,令为满足, 的一次函数.对于原始分为的学生,将的值四舍五入得到该学生的赋分.已知小赵原始分,赋分;小叶原始分,赋分;小林原始分,他的赋分是( )
A.B.C.D.或
考点8糖水不等式
49.(23-24高三上·河南·阶段练习)已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了,能恰当表示这一事实的不等式为( )
A.B.C.D.
50.(23-24高一上·广东广州·期末)已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了.将这一事实表示成一个不等式为( )
A.B.
C.D.
51.【多选】(2021·江苏·模拟预测)已知糖水中含有糖(),若再添加糖完全溶解在其中,则糖水变得更甜了(即糖水中含糖浓度变大),根据这个事实,下列不等式中一定成立的有( )
A.B.
C.D.
52.(2021·内蒙古呼和浩特·一模)若克不饱和糖水中含有克糖,则糖的质量分数为,这个质量分数决定了糖水的甜度.如果在此糖水中再添加克糖,生活经验告诉我们糖水会变甜,从而可抽象出不等式(,)数学中常称其为糖水不等式.依据糖水不等式可得出 (用“”或“”填空);并写出上述结论所对应的一个糖水不等式 .
53.(23-24高三上·安徽亳州·期中)已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了.
(1)请将这一事实表示为一个不等式,并证明这个不等式成立;
(2)在锐角中,根据(1)中的结论,证明:.
54.(22-23高一上·湖北武汉·阶段练习)不等关系是数学中一种最基本的数量关系.请用所学的数学知识解决下列生活中的两个问题:
(1)已知b克糖水中含有a克糖(),再添加m克糖(假设全部溶解),糖水变甜了.请将这一事实表示为一个不等式,并证明这个不等式
(2)甲每周都要去超市购买某种商品,已知第一周采购时价格是p1,第二周采购时价格是p2.现有两种采购方案,第一种方案是每次去采购相同数量的这种商品,第二种方案是每次去采购用的钱数相同.哪种采购方案更经济,请说明理由.
考点9不等式的实际应用
55.(2023·吉林长春·模拟预测)港珠澳大桥通车后,经常往来于珠港澳三地的刘先生采用自驾出行.某次出行,刘先生全程需要加两次油,由于燃油的价格有升也有降,现刘先生有两种加油方案,第一种方案:每次均加30升的燃油;第二种方案,每次加200元的燃油.
(1)若第一次加油时燃油的价格为5元/升,第二次加油时燃油的价格为4元/升,请计算出每种加油方案的平均价格(平均价格总价格总升数);
(2)分别用m,n()表示刘先生先后两次加油时燃油的价格,请计算出每种加油方案的平均价格,选择哪种加油方案比较经济划算?并给出证明.
56.(2022·上海浦东新·二模)某研究所开发了一种抗病毒新药,用小白鼠进行抗病毒实验.已知小白鼠服用1粒药后,每毫升血液含药量(微克)随着时间(小时)变化的函数关系式近似为.当每毫升血液含药量不低于4微克时,该药能起到有效抗病毒的效果.
(1)若小白鼠服用1粒药,多长时间后该药能起到有效抗病毒的效果?
(2)某次实验:先给小白鼠服用1粒药,6小时后再服用1粒,请问这次实验该药能够有效抗病毒的时间为多少小时?
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巩固练03 等式与不等式的性质9种常见考点全面练(精练56题)
考点1用不等式表示不等关系
1.(2023·云南昆明·一模)人体的正常温度大约是36℃,当人体温度超过正常温度的时认定为高烧,则高烧温度℃应满足的不等关系式是 .
【答案】
【分析】根据题目所给已知条件列出不等关系式.
【详解】依题意,.
故答案为:
2.(21-22高一上·浙江·期末)一般认为,民用住宅窗户面积a与地板面积b的比应不小于,即,而且比值越大采光效果越好,若窗户面积与地板面积同时增加m,采光效果变好还是变坏?请将你的判断用不等式表示
【答案】
【分析】运用不等式的性质可得答案.
【详解】若窗户面积与地板面积同时增加m,采光效果变好了,用不等式表示为:,
因为,所以成立.
故答案为:.
3.(2021·江西抚州·模拟预测)2021年是中国共产党成立100周年,为了庆祝建党100周年,学校计划购买一些气球来布置会场,已知购买的气球一共有红、黄、蓝、绿四种颜色,红色多于蓝色,蓝色多于绿色,绿色多于黄色,黄色的两倍多于红色,则购买的气球最少有( )个
A.20B.22C.24D.26
【答案】B
【分析】分别设红、黄、蓝、绿各有,,,个,根据题意列出不等式可分别求出范围,即可求出.
【详解】分别设红、黄、蓝、绿各有,,,个,且,,,为正整数,
则由题意得,,,,可得,
所以,,,即至少有个.
故选:B.
4.(2020·河北衡水·模拟预测)我国经典数学名著《九章算术》中有这样的一道题:今有出钱五百七十六,买竹七十八,欲其大小率之,向各几何?其意是:今有人出钱576,买竹子78根,拟分大、小两种竹子为单位进行计算,每根大竹子比小竹子贵1钱,问买大、小竹子各多少根?每根竹子单价各是多少钱?则在这个问题中大竹子每根的单价可能为( )
A.6钱B.7钱C.8钱D.9钱
【答案】C
【分析】根据题意设买大竹子,每根单价为,可得,由,解不等式组即可求解.
【详解】依题意可设买大竹子,每根单价为,
购买小竹子,每根单价为,
所以,
即,即,
因为,
所以,
根据选项,,
所以买大竹子根,每根元.
故选:C
【点睛】本题考查了不等式,考查了数据处理能力以及分析能力,属于基础题.
考点2由已知条件判断所给不等式是否正确
5.(2024·北京·三模)已知,且,则( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根据题意,利用不等式的基本性质,正切函数的性质,以及指数函数与对数函数的性质,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,,其中,但的符号不确定,所以A不正确;
对于B中,例如,此时,所以B不正确;
对于C中,由函数在上为单调递减函数,
因为,所以,可得,所以C正确;
对于D中,例如,此时,所以D不正确.
故选:C.
6.(2024·辽宁·模拟预测)若,则下列说法正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用特殊值判断A、B、D,根据幂函数的性质判断C.
【详解】对于A:当、,满足,但是,故A错误;
对于B:当、,满足,但是,故B错误;
对于C:因为在定义域上单调递增,若,则,故C正确
对于D:当、,满足,但是,故D错误.
故选:C
7.(2024·上海杨浦·二模)已知实数,,,满足:,则下列不等式一定正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】举例说明判断ABD;利用不等式的性质推理判断C.
【详解】对于ABD,取,满足,
显然,,,ABD错误;
对于C,,则,C正确.
故选:C
8.【多选】(2024·湖南长沙·二模)设a,b,c,d为实数,且,则下列不等式正确的有( )
A.B.C.D.
【答案】AD
【分析】根据不等式的相关性质可得A ,D 项正确;通过举反例可说明B ,C 项错误.
【详解】对于A,由和不等式性质可得,故A正确;
对于B,因,若取,,,,
则,,所以,故B错误;
对于C,因,若取,,,,
则,,所以,故C错误;
对于D,因为,则,又因则,
由不等式的同向皆正可乘性得,,故,故D正确.
故选:AD.
9.【多选】(2024·湖北·二模)已知,则下列不等式正确的有( )
A.B.
C.D.
【答案】ACD
【分析】对于A,构造函数,利用导数判断函数单调性,即可比较;对于B,举反例判断即可;对于C,构造函数,利用导数研究函数最值即可判断;对于D,构造函数,利用导数判断函数单调性,即可比较.
【详解】设,则,在单调递增,
所以,即,即,A正确;
令,,则,而,所以,B不正确;
设,则,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
则在时取得最小值,即,C正确;
设,则,所以在上是增函数,
所以由得,即,D正确.
故选:ACD
10.【多选】(2024·福建厦门·三模)若,则( )
A.B.C.D.
【答案】AD
【分析】对A、B:借助不等式的性质即可得;对C:借助指数函数的单调性即可得;对D:借助基本不等式计算即可得.
【详解】对A:由,则,故A正确;
对B:由,则,故B错误;
对C:由在上单调递增,故,故C错误;
对D:由,则,故,
当且仅当时等号成立,故D正确.
故选:AD.
11.【多选】(2024·全国·模拟预测)已知,且,则( )
A.B.
C.D.若,则
【答案】ACD
【分析】设,由对数运算及单调性判断ACD,特值法判断B.
【详解】因为,设
对A,知,易知.选项A正确.
对C,因为,,,所以,,,
于是,选项C正确.
对D,若,则,即,则.
由知.选项D正确.
对B,取,则,由知,
知,所以,即,
,此时,选项B错误.
故选:ACD.
12.【多选】(2024·全国·模拟预测)已知,则下列式子正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】ABC
【详解】根据不等式的性质可得A、B的正误;根据基本不等式可得C的正误;利用作差法可得D的正误.
【分析】由,得,所以,A正确.
因为,所以,所以0,所以,B正确.
因为,所以,当且仅当时取等号,
所以,C正确.
因为,所以,D错误.
故选:ABC.
13.【多选】(2024·全国·模拟预测)已知,且,则下列结论成立的是( )
A.B.
C.存在使得D.若且,则
【答案】ABD
【分析】由不等式的性质即可判断A,可以得出且,结合基本不等式即可判断B,由不等式性质得,由此即可判断C,由基本不等式得,进一步注意到,由此即可判断D.
【详解】对于A,由及,得,所以,A正确.
对于B,由及,得,所以.同理可得.
又,所以,所以,B正确.
对于C,由及,得,所以,得,
所以,得,C错误.
对于D,由,得.由,得.
因为,所以,所以,D正确.
故选:ABD.
14.【多选】(2024·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知实数满足,则( )
A.B.
C.D.当最小时,
【答案】BCD
【分析】根据反例可判断A的正误,再利用不等式的基本性质,以及基本不等式和绝对值的几何意义可判断BCD的正误.
【详解】对于A中,当时,,所以A错误;
对于B中,由,可得,所以B正确;
对于C中,因为,所以,
又因为,所以等号不成立,,所以C正确;
对于D中,由的最小值,即为数轴到和的距离之和最小,
当且仅当时最小,此时,所以D正确.
故选:BCD.
考点3利用不等式的性质判断命题的真假
15.(2024·广东广州·模拟预测)下列命题为真命题的是( )
A.若,则B.若,,则
C.若,则D.若,则
【答案】B
【分析】由不等式的基本性质,赋值法逐项判断即可.
【详解】对于A,可以取,,,此时,所以A错误.
对于B:∵,∴,因为,所以,故B正确;
对于C:取,时,则,,,则,故C错误;
对于D:当,时,,,则,故D错误;
故选:B.
16.(2024·北京房山·一模)已知,则下列命题为假命题的是( )
A.若,则B.若,则
C.若,则D.若,则
【答案】D
【分析】根据不等式的性质即可判断A;根据幂函数单调性可判断B;根据指数函数的性质即可判断C;利用作差法即可判断D.
【详解】对于A,因为,所以,故A结论正确;
对于B,当时,因为幂函数在上单调递增,所以,故B结论正确;
对于C,因为,所以,
而函数为减函数,所以,故C结论正确;
对于D,,
因为,所以,
所以,所以,故D结论错误.
故选:D.
17.(2023·湖南岳阳·模拟预测)已知为实数,则下列命题成立的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】C
【分析】根据不等式性质对选项逐一判断即可得出结论.
【详解】对于A,若,当时,不满足,即A错误;
对于B,若,则,所以B错误;
对于C,若,可知,不等式两边同时除以,即,可得,即C正确;
对于D,若,不妨取,则,可得D错误;
故选:C
18.【多选】(2024·湖北武汉·模拟预测)设,则下列命题正确的有( )
A.若,则B.若,则
C.若,则D.若,则
【答案】ABC
【分析】根据给定的正实数条件,利用不等式性质,结合选项的条件推理判断ABD;令,借助辅助角公式及三角函数性质求解判断C.
【详解】对于A,由,得,而,则,
因此,即,于是,A正确;
对于B,由,得,即,
又,B正确;
对于C,令,则,
其中锐角满足,显然,
因此当时,,C正确;
对于D,由,得,,,
当,即时,,即,D错误.
故选:ABC
19.【多选】(2024·福建龙岩·一模)下列命题正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
【答案】AC
【分析】对A和C利用不等式性质即可判断,对B和D举反例即可反驳.
【详解】对A,因为,则两边同乘得,两边同乘得,
则,故A正确;
对B,当时,,故B错误;
对C,因为,则,又因为,所以,故C正确;
对D,举例,则,而,
此时两者相等,故D错误.
故选:AC.
20.【多选】(2024·安徽淮北·一模)已知,,,下列命题为真命题的是( )
A.若,则B.若,则
C.若,则D.若,则
【答案】BD
【分析】利用举反例和不等式得性质进行判断.
【详解】当为负数时A可能不成立,例如但是错误的.
因为根据不等式性质可得正确.
因为,所以所以即所以故C错误.
因为,所以,
所以正确.
故选:BD
考点4作差法比较代数式的大小
21.(2024·浙江金华·模拟预测)设的平均数为,与的平均数为,与的平均数为.若,则( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根据作差法比较大小,首先将要比较的,用表示,后作差变形,运用这个条件,判断正负即可比较出大小.
【详解】根据题意得,,,,
对于A选项,
对于B选项,
对于C选项,
对于D选项,
故选:B.
22.(2024·云南昆明·模拟预测)设,则( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】构造函数,利用函数单调性确定大小,通过作差,判断正负即可确定大小即可.
【详解】设,则令,得,
则在上单调递增,在上单调递减,
,则,
又,得,
所以,
故选:A
23.(2024·云南贵州·二模)已知,则的大关系为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根据的特点,构造函数,判断其单调性,得到,故有,再运用作差法比较即得.
【详解】设,则,
当时,,在上递增;
当时,,在上递减,
故.
则,即;
由可知,故.
故选:B.
24.(23-24高一下·湖南长沙·开学考试)已知,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】做差,利用换底公式,基本不等式,对数的性质进行大小比较.
【详解】
所以.
故选:C.
25.【多选】(2023·河南·模拟预测)已知实数满足,则下列不等式正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】ABC
【分析】根据题意,得到,结合作差比较法,可判定A正确,D不正确;利用不等式的基本性质,可得判定B正确;由基本不等式,可判定C正确.
【详解】由不等式,可得且,即,
对于A中,由,所以,所以A正确;
对于B中,由,根据不等式的性质,可得,所以B正确;
对于C中,由,
当且仅当时,即时等号成立,
因为,所以等号不成立,即1,所以C正确;
对于D中,由,可得,则,所以,所以D错误.
故选:ABC.
26.(2024·北京西城·二模)在数列中,,.给出下列三个结论:
①存在正整数,当时,;
②存在正整数,当时,;
③存在正整数,当时,.
其中所有正确结论的序号是 .
【答案】②③
【分析】根据递推关系求出,用差比较法可判定各选项.
【详解】对于①:由,,可得,
又,当时,
因为,所以时,故①错误;
对于②:,又,
结合①的结论时,
所以当时,,故②正确;
对于③:,
,
所以当时,,
所以,故③正确;
故答案为:②③.
【点睛】关键点睛:本题关键在于求出,根据递推关系分析出当时,进而判定①,利用差比较法结合结论①可判定②③.
27.(2024·河南信阳·模拟预测)已知函数,.
(1)试比较与的大小;
(2)若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)答案见详解
(2)
【分析】(1)因为,构建,利用导数判断的单调性,结合分析判断;
(2)构建,原题意等价于在内恒成立,利用导数分类讨论的单调性和最值,结合恒成立问题分析求解.
【详解】(1)因为,
构建,则在内恒成立,
可知在内单调递减,且,则有:
若,则,即;
若,则,即;
若,则,即.
(2)若恒成立,则,
构建,
原题意等价于在内恒成立,
则,
1.若,则
当时,;当时,;
可知在内单调递增,在内单调递减,
则,不符合题意;
2.若,则有:
(ⅰ)若,则,
当时,;当时,;
可知在内单调递减,在内单调递增,
则,符合题意;
(ⅱ)若时,令,解得或,
①若,即时,当时,,
可知在内单调递减,此时,不合题意;
②若,即时,则,
可知在内单调递增,
当时,此时,不合题意;
③若,即时,则,
由(1)可知:当时,,
则,
可得,不合题意;
综上所述:的取值范围为.
【点睛】方法点睛:两招破解不等式的恒成立问题
(1)分离参数法
第一步:将原不等式分离参数,转化为不含参数的函数的最值问题;
第二步:利用导数求该函数的最值;
第三步:根据要求得所求范围.
(2)函数思想法
第一步:将不等式转化为含待求参数的函数的最值问题;
第二步:利用导数求该函数的极值;
第三步:构建不等式求解.
28.(2023·陕西·模拟预测)已知且.
(1)若,设,比较和的大小;
(2)若,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)作差后因式分解即可得;
(2)借助基本不等式与三元基本不等式即可得.
【详解】(1),
由且,故,故;
(2)由,故,又,故,,
则有,
当且仅当,即时,等号成立,
故,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为.
考点5作商法比较代数式的大小
29.【多选】(2021·广东肇庆·一模)下列大小关系正确的有( )
A.B.C.D.
【答案】BD
【解析】结合指数函数和幂函数的性质可判断选项A、B,利用作差法可判断选项C,利用作商法可判断选项D,进而可得正确答案.
【详解】由指数函数和幂函数可知,当时,
因为,所以,选项A不正确;
因为,所以,故选项B正确;
因为,所以,即
所以,所以,故选项C不正确;
因为,,
所以,
所以,故选项D正确,
故选:BD
【点睛】关键点点睛:本题的关键点是熟悉指数函数和幂函数,记住同一直角坐标系中它们的图象,当时,另外代数式比较大小可以用作差法与0比较大小,同号的可以利用作商法与1比较大小,变形的过程很灵活,属于常考题型.
30.(2025·四川内江·模拟预测)设,则下列选项正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】先由指数函数的单调性比较与的大小,再作商比较的大小即可得解.
【详解】,
,而
而,因为,所以,
所以,故,
所以.
故选:B
31.(2024·陕西西安·模拟预测)若,则有( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】由题意首先得,进一步,从而我们只需要比较的大小关系即可求解,两式作商结合基本不等式、换底公式即可比较.
【详解】,所以,
,
又因为,
所以,即.
故选:B.
32.(2022·广西·模拟预测)已知正数满足且成等比数列,则的大小关系为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】令,通过求导可得到,再通过正数成等比数列,可得到,利用作商法可得到即,即可得到答案
【详解】令,则,
当时,,单调递增,所以,所以,故,
因为正数成等比数列,所以即,故,
所以,故,
综上所述,,
故选:D
33.(2020·福建泉州·模拟预测)若,则( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】利用不等式的基本性质,并对选项化简,转化,判断对错即可.
【详解】解:选项A中,由于,所以成立;故A正确;
选项B中,,,与大小不能确定,故B错误;
选项C中,由于,故C错误;
选项D中,令,则,故D错误.
故选:A.
【点睛】本题考查不等式的基本性质,考查转化能力,属于基础题.
34.(2023·四川资阳·一模)已知,,下列不等式成立的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】根据指数函数、对称函数的性质及作差(作商)法判断即可.
【详解】解:因为,,
对于A:指数函数单调递减,所以,故A错误;
对于B:,,故B错误;
对于C:显然,,且,
,,,,,故C错误;
因为在定义域上单调递减,所以,,,
故,故D正确,
故选:D.
35.【多选】(2023·全国·模拟预测)已知,,则( )
A.B.
C.D.
【答案】BC
【分析】两式平方再作差,利用基本不等式即可得大小关系,进而得选项A,B正误,两式相除,由于,将分子分母同时除以,再利用基本不等式即可求出其范围.
【详解】解:由题知,
所以,
当且仅当时取等,
因为,所以,
即,故,
即选项A错误,选项B正确;
因为,
所以,
当且仅当,即时取等,
所以可得,
故选项C正确,选项D错误.
故选:BC
36.【多选】(2021·重庆沙坪坝·模拟预测)已知,且,则( )
A.B.C.D.
【答案】AB
【分析】由于已知得,即利用基本不等式可判断A;由,可判断B;令,,,可判断C,D.
【详解】由于,且,所以,所以,且,,,A正确;
因为,即,B正确;
令,,,则,,C,D错误.
故选;AB.
【点睛】本题考查了比较大小,解题的关键点是由已知得出,考查了学生分析问题、解决问题的能力和计算能力.
考点6由不等式的性质证明不等式
37.(2023·全国·模拟预测)(1)设a,b为正实数,求证:.
(2)设a,b,c为正实数,求证:.
【答案】(1)证明见解析 ;(2)证明见解析 .
【分析】(1)(2)根据题意,由不等式的性质,代入计算,即可证明.
【详解】(1)因为,a,b为正实数,
所以,所以,当且仅当时,取等号.
(2)由(1),得.
同理,得,
所以,
当且仅当时,取等号.
38.(2024·全国·模拟预测)已知.证明:
(1)当时,;
(2).
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)由已知可得,再根据不等式的性质结合一元二次不等式的解法即可得证;
(2)由,得,再结合基本不等式即可得证.
【详解】(1)证明:由,
等式两边同时除以,得,
当时,,所以,
所以,得,又,所以;
(2)证明:由,得,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以.
39.(21-22高三·贵州贵阳·阶段练习)已知实数,,满足.
(1)若,求证:;
(2)若,,求的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据不等性质变形证明不等式;
(2)由已知得,且,利用基本不等式可求的最值,进而得解.
【详解】(1)证明:由,且,得,,
故,所以,
所以,即;
(2)解:由且,得,且,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
40.(2023·河北衡水·三模)已知实数a、b满足a2+b2-ab=3.
(1)求a-b的取值范围;
(2)若ab>0,求证:.
【答案】(1)﹣2≤a﹣b≤2;(2)证明见解析.
【解析】(1)由已知得a2+b2=3+ab≥2|ab|.
①当ab≥0时,3+ab≥2ab,解得ab≤3,即0≤ab≤3;
②当ab<0时,3+ab≥﹣2ab,解得 ab≥﹣1,即﹣1≤ab<0,
得0≤3﹣ab≤4,即0≤(a﹣b)2≤4,即﹣2≤a﹣b≤2;
(2)由(1)知0<ab≤3,可得,
利用配方法即可容易证明.
【详解】(1)因为a2+b2﹣ab=3,所以a2+b2=3+ab≥2|ab|.
①当ab≥0时,3+ab≥2ab,解得ab≤3,即0≤ab≤3;
②当ab<0时,3+ab≥﹣2ab,解得 ab≥﹣1,即﹣1≤ab<0,
所以﹣1≤ab≤3,则0≤3﹣ab≤4,
而(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab=3+ab﹣2ab=3﹣ab,
所以0≤(a﹣b)2≤4,即﹣2≤a﹣b≤2;
(2)由(1)知0<ab≤3,
因为
当且仅当ab=2时取等号,
所以.
【点睛】本题考查了不等式的性质,不等式的证明,属于中档题.
41.(2023·全国·模拟预测)已知,且.
(1)请给出的一组值,使得成立;
(2)证明不等式恒成立.
【答案】(1)(答案不唯一)(2)证明见解析
【解析】(1)找到一组符合条件的值即可;
(2)由可得,整理可得,两边同除可得,再由可得,两边同时加可得,即可得证.
【详解】解析:(1)(答案不唯一)
(2)证明:由题意可知,,因为,所以.
所以,即.
因为,所以,
因为,所以,
所以.
【点睛】考查不等式的证明,考查不等式的性质的应用.
42.(2023·河南平顶山·一模)(1)解不等式 ;
(2)已知 、 ,求证:
【答案】(1) 或 或 (2)见解析
【详解】 试题分析:(1)把原不等式化简为等价不等式,即可额牛街不等式的解集;
(Ⅱ)由 、 是非负实数,作差比较,即可作出证明.
试题解析:
(1)原不等式可化为
继续化为 ,其等价于 .
∴原不等式的解为 或 或 .
(Ⅱ)由 、 是非负实数,作差可得:
当 时, ,从而 ,得;
当 时, ,从而 ,得;
所以, .
考点7利用不等式求值或取值范围
43.(2024·全国·模拟预测)已知实数满足,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据不等式的性质即可求解.
【详解】由可得,所以,
故答案为:
44.(2023·陕西·模拟预测)已知,则以下错误的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】由不等式的性质结合特殊值排除法逐项分析即可.
【详解】因为,所以,
对于A,,,,
综上可得,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,当时,,故D错误;
故选:D.
45.(2023·湖南岳阳·模拟预测)已知,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由不等式的性质即可得解.
【详解】因为,所以,,
所以.
故选:D.
46.(2023·河南洛阳·模拟预测)设实数满足,则( )
A.B.C.D.
【答案】AC
【分析】根据不等式的性质,变形求解.
【详解】,两式相乘得,所以,A正确;
由题得,又,两式相乘得,所以,B错误;
因为,所以两式相乘得,C正确;
因为,所以两式相乘得,D错误.
故选:AC
47.(23-24高一·全国·课后作业)若,,,则的取值范围为
【答案】
【分析】利用不等式的性质运算即可得解.
【详解】解:设,则,
解得:,,则,
而由,可得,
再由,可得,
所以,
即,可得.
故答案为:.
48.(2024·湖南衡阳·模拟预测)新高考改革后,生物,化学,政治,地理采取赋分制度:原始分排名前的同学赋分分.若原始分的最大值为,最小值为,令为满足, 的一次函数.对于原始分为的学生,将的值四舍五入得到该学生的赋分.已知小赵原始分,赋分;小叶原始分,赋分;小林原始分,他的赋分是( )
A.B.C.D.或
【答案】D
【分析】由题意设,再根据赋分原理,列出和的范围,并表示,根据不等式,即可求解.
【详解】设,,,
,
∴,.
∴赋分是或.
故选:D.
考点8糖水不等式
49.(23-24高三上·河南·阶段练习)已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了,能恰当表示这一事实的不等式为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据题意可知:在糖水中加入糖后,糖水浓度变大了,所以糖水变甜了.
【详解】原糖水的浓度为,加入糖后糖水的浓度为,加入糖后糖水浓度变大了,
所以.
故选:D
50.(23-24高一上·广东广州·期末)已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了.将这一事实表示成一个不等式为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】糖水变甜,表示糖的浓度变大,代入数据得到答案.
【详解】糖水变甜,表示糖的浓度变大,即.
故选:B.
51.【多选】(2021·江苏·模拟预测)已知糖水中含有糖(),若再添加糖完全溶解在其中,则糖水变得更甜了(即糖水中含糖浓度变大),根据这个事实,下列不等式中一定成立的有( )
A.B.
C.D.
【答案】ABD
【分析】依题意得到,再根据不等式的性质一一判断即可;
【详解】对于A,由题意可知,正确;
对于B,因为,所以,正确;
对于C,即,错误;
对于D,,正确.
故选:ABD
52.(2021·内蒙古呼和浩特·一模)若克不饱和糖水中含有克糖,则糖的质量分数为,这个质量分数决定了糖水的甜度.如果在此糖水中再添加克糖,生活经验告诉我们糖水会变甜,从而可抽象出不等式(,)数学中常称其为糖水不等式.依据糖水不等式可得出 (用“”或“”填空);并写出上述结论所对应的一个糖水不等式 .
【答案】
【分析】根据题中糖水不等式,结合对数的运算性质和换底公式进行解题即可.
【详解】空1:因为,所以可得:
;
空2:由空1可得:,即.
故答案为:;
53.(23-24高三上·安徽亳州·期中)已知克糖水中含有克糖,再添加克糖(假设全部溶解),糖水变甜了.
(1)请将这一事实表示为一个不等式,并证明这个不等式成立;
(2)在锐角中,根据(1)中的结论,证明:.
【答案】(1)若,则;证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)用作差比较法即可;
(2)结合(1)的结论即可证明.
【详解】(1)若,则.
证明:.
因为,所以,又,故,
因此.
(2)在锐角三角形中,由(1)得,
同理,
.
以上式子相加得.
54.(22-23高一上·湖北武汉·阶段练习)不等关系是数学中一种最基本的数量关系.请用所学的数学知识解决下列生活中的两个问题:
(1)已知b克糖水中含有a克糖(),再添加m克糖(假设全部溶解),糖水变甜了.请将这一事实表示为一个不等式,并证明这个不等式
(2)甲每周都要去超市购买某种商品,已知第一周采购时价格是p1,第二周采购时价格是p2.现有两种采购方案,第一种方案是每次去采购相同数量的这种商品,第二种方案是每次去采购用的钱数相同.哪种采购方案更经济,请说明理由.
【答案】(1),证明见解析
(2)见解析
【分析】(1)根据题意列出不等式,然后用作差法证明即可;
(2)根据题意表示出来每种方案的平均价格,然后用作差法比较大小,即可判断哪种方案经济.
【详解】(1)该不等式为
证明:因为,所以,于是.
(2)若按第一种方案采购,每次购买量为,则两次购买的平均价格为,
若按第二种方案采购,每次用的钱数是,则两次购买的平均价格为,
又 ,
所以当时,两种方案一样;
当时,第二种方案比较经济.
考点9不等式的实际应用
55.(2023·吉林长春·模拟预测)港珠澳大桥通车后,经常往来于珠港澳三地的刘先生采用自驾出行.某次出行,刘先生全程需要加两次油,由于燃油的价格有升也有降,现刘先生有两种加油方案,第一种方案:每次均加30升的燃油;第二种方案,每次加200元的燃油.
(1)若第一次加油时燃油的价格为5元/升,第二次加油时燃油的价格为4元/升,请计算出每种加油方案的平均价格(平均价格总价格总升数);
(2)分别用m,n()表示刘先生先后两次加油时燃油的价格,请计算出每种加油方案的平均价格,选择哪种加油方案比较经济划算?并给出证明.
【答案】(1)方案一元升;方案二元升
(2)方案二比较经济划算,证明见解析.
【分析】(1)根据题意,由平均价格的计算公式,代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,由平均价格的计算公式,代入计算,然后作差,即可得到结果.
【详解】(1)第一种方案,两次加油共花费元,两次共加了升燃油,
所以平均价格为元升;
第二种方案,两次加油共花费元,两次共加了升燃油,所以平均价格为元升;
(2)由题意可得,第一种方案,两次加油共花费元,两次共加了升燃油,所以平均价格为元升;
第二种方案,两次加油共花费元,两次共加了升燃油,所以平均价格为元升;
且,所以选择第二种加油方案比较经济划算.
56.(2022·上海浦东新·二模)某研究所开发了一种抗病毒新药,用小白鼠进行抗病毒实验.已知小白鼠服用1粒药后,每毫升血液含药量(微克)随着时间(小时)变化的函数关系式近似为.当每毫升血液含药量不低于4微克时,该药能起到有效抗病毒的效果.
(1)若小白鼠服用1粒药,多长时间后该药能起到有效抗病毒的效果?
(2)某次实验:先给小白鼠服用1粒药,6小时后再服用1粒,请问这次实验该药能够有效抗病毒的时间为多少小时?
【答案】(1)小时
(2)小时
【分析】(1)根据,代入第一段解析式中求不等式即可.(2)根据分段函数的函数值要不低于4,分段求解即可.
【详解】(1)设服用1粒药,经过小时能有效抗病毒,
即血液含药量须不低于4微克,可得,
解得,
所以小时后该药能起到有效抗病毒的效果.
(2)设经过小时能有效抗病毒,即血液含药量须不低于4微克;
若,药物浓度,
解得,
若,药物浓度,
化简得,所以;
若,药物浓度,
解得,所以;
综上,
所以这次实验该药能够有效抗病毒的时间为小时.
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