03 等式和不等式的性质、基本不等式专题复习训练-2022-2023学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册(含答案)

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03 等式和不等式的性质、基本不等式专题复习训练-2022-2023学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册(含答案)

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03 不等式、基本不等式专题复习训练
专题重难点:
用不等式表示不等式关系
由不等式的性质比较两个数的大小
作差法比较两个数的大小
由不等式的性质证明不等式或者求参数的范围
利用基本不等式最值
基本不等式应用---“1”的妙用及配凑法求最值
基本不等式的恒成立问题
二次与二次(一次)的商式最值
基本不等式的实际应用
重难点突破:
一、单选题
1.若a,b,,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
2.若,,则与的大小关系为( )
A. B.
C. D.
3.已知,其中,则的大小关系为( )
A. B. C. D.大小不确定
4.下列函数的最小值为的是( )
A. B.
C. D.
5.若对于任意的x>0,不等式恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.a≥ B.a> C.a< D.a≤
6.设,为正数,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7.若,,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
8.已知,则的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是( )
A. B. C.5 D.6
二、填空题
10.已知,则的取值范围是_____.
11.已知正实数,满足,若恒成立,则实数的取值范围为_____________.
12.已知,,且,若恒成立,则实数的取值范围是______.
三、解答题
13.已知,求的最小值,并求取到最小值时x的值;
已知,,,求xy的最大值,并求取到最大值时x、y的值.
14.已知,.
(1)求证:;
(2)若,求ab的最小值.
15.已知函数,的解集为.
(1)求的解析式;
(2)当时,求的最大值.
16.某工厂修建一个长方体无盖蓄水池,其容积为6400立方米,深度为4米.池底每平方米的造价为120元,池壁每平方米的造价为100元.设池底长方形的长为x米.(Ⅰ)求底面积,并用含x的表达式表示池壁面积;
(Ⅱ)怎样设计水池能使总造价最低 最低造价是多少
03 不等式、基本不等式专题复习训练
参考答案
1.A
【分析】
按照不等式的性质逐一判断即可得出结果.
【详解】
因为,由不等式的性质得成立,故A正确;
若,当时,成立,故B错误;
若,当时,,故C错误;
若,当时,成立,故D错误;
故选:A.
2.A
【分析】
作差后因式分解,即可判断大小.
【详解】
因为,,
所以,即,选A.
【点睛】
本题考查作差法比较大小,考查基本分析判断能力,属基础题.
3.C
【详解】
分析:作差法,用,判断其符号.
详解:,所以,.故选C.
点睛:作差法是比较大小的基本方法,根式的分子有理化是解题的关键.
4.C
【解析】
分析:利用基本不等式的性质即可判断出正误,注意“一正二定三相等”的使用法则.
详解:A.时显然不满足条件;
B .其最小值大于2.
D . 令
因此不正确.
故选C.
点睛:本题考查基本不等式,考查通过给变量取特殊值,举反例来说明某个命题不正确,是一种简单有效的方法.
5.A
【分析】
由于x>0,对不等式左侧分子分母同时除以x,再求出左侧最大值即可求解.
【详解】
由题:对于任意的x>0,不等式恒成立,
即对于任意的x>0,不等式恒成立,
根据基本不等式:,当且仅当时,取得等号,
所以的最大值为,
所以.
故选:A
【点睛】
此题考查不等式恒成立求参数范围,通过转化成求解函数的最值问题,结合已学过的函数模型进行求解,平常学习中积累常见函数处理办法可以事半功倍.
6.D
【分析】
根据,化简,根据均值不等式,即可求得答案;
【详解】
当时,

当且仅当时,即取等号,
.
故选:D
【点睛】
本题主要考查了根据均值不等式求最值,解题关键是灵活使用均值不等式,注意要验证等号的是否成立,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.
7.C
【分析】
由变形,代入式子得到,取,带入化简利用均值不等式得到答案.
【详解】


原式
当即时有最大值为
故答案选C
【点睛】
本题考查了最大值,利用消元和换元的方法简化了运算,最后利用均值不等式得到答案,意在考查学生对于不等式知识的灵活运用.
8.D
【分析】
由题意知,,运用基本不等式即可求出最小值.
【详解】
由题意知,,
因为,所以,
则,(当且仅当,即时取“=”)
故的最小值是5.
故答案为D.
【点睛】
本题考查了基本不等式的运用,要注意“=”取得的条件,属于基础题.
9.C
【详解】
由已知可得,则,所以的最小值,应选答案C.
10.
【分析】
利用换元法,结合不等式的性质进行求解即可.
【详解】
设,因此得:,,

因为,所以,因此,
所以.
故答案为:
11.
【分析】
由等式x+4y﹣xy=0,变形得,将代数式x+y与代数式相乘并展开,利用基本不等式可求出x+y的最小值,从而可求出m的取值范围.
【详解】
由于x+4y﹣xy=0,即x+4y=xy,等式两边同时除以xy得,,
由基本不等式可得,
当且仅当,即当x=2y=6时,等号成立,
所以,x+y的最小值为9.
因此,m≤9.
故答案为m≤9.
【点睛】
本题考查基本不等式及其应用,解决本题的关键在于对代数式进行合理配凑,考查计算能力与变形能力,属于中等题.
12.
【分析】
用“1”的代换凑配出定值,然后用基本不等式求得最小值后可得结论.
【详解】
因为,要使恒成立,所以,解得.
故答案为:.
【点睛】
本题考查不等式恒成立问题,解题关键是用“1”的代换凑配出定值后用基本不等式求最小值.
13.当时,y的最小值为7. ,时,xy的最大值为6.
【分析】
直接利用基本不等式的关系式的变换求出结果.
直接利用基本不等式的关系式的变换求出结果.
【详解】
已知,
则:,
故:,
当且仅当:,
解得:,
即:当时,y的最小值为7.
已知,,,
则:,
解得:,
即:,
解得:,时,xy的最大值为6.
【点睛】
在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.
14.(1)证明见解析;(2)1.
【分析】
(1)对不等式两边式子作差,分解因式,判断作差的结果的符号,可得证.
(2)根据,可得,从而得到,进而求得,注意等号成立的条件,得到结果.
【详解】
证明:(1)∵,
∴.
(2)∵,,
∴,即,
∴,∴.
当且仅当时取等号,此时ab取最小值1.
【点睛】
该题主要是考查不等式的证明和运用基本不等式求最值,在证明不等式时,可以运用综合法也可以运用分析法,一般的比较大小的最重要的方法就是作差法,然后结合综合法和分析法来一起证明,属于中档题.
15.(1);(2).
【分析】
(1)由的解集为,结合根与系数关系求可求的值,进而得到的解析式;(2)化简函数式为,结合基本不等式求最大值即可;
【详解】
(1)因为函数,的解集为,
那么方程的两个根是,2,且,
由韦达定理有,
所以.
(2),由,则:
根据均值不等式有:,当且仅当 ,即时取等号,
∴当时,.
【点睛】
本题考查了二次函数与一元二次方程、不等式,根据一元二次不等式解集求二次函数解析式,利用基本不等式求函数最值;
16.(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)池底设计为边长米的正方形时,总造价最低,其值为元.
【解析】试题分析:(Ⅰ)由长方体的容积除以深度可得池底的面积,用池底面积除以长方形的长可得池底长方形的宽.池壁面积等于池底长方开的周长乘以池子的高底;(Ⅱ)用池底的单价与池壁的单价各自乘以面积后求和,可得总造价的关系式,再利用基本不等式求出为何值时,总造价最低.
试题解析:(Ⅰ)设水池的底面积为S1,池壁面积为S2,
则有 (平方米).池底长方形宽为米,则
S2=8x+8×=8(x+).
(Ⅱ)设总造价为y,则
y=120×1 600+100×8≥192000+64000=256000.当且仅当x=,即x=40时取等号.
所以x=40时,总造价最低为256000元.
答:当池底设计为边长40米的正方形时,总造价最低,其值为256000元.
点睛:本题主要考查基本不等式.基本不等式可将积的形式转化为和的形式,也可将和的形式转化为积的形式,两种情况下的放缩功能,可以用在一些不等式的证明中,还可以用于求代数式,函数等的取值范围或最值中. 与常用来和化积,而和常用来积化和.

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