高中数学高频考点解题技巧—— 不等式 学案(含解析)

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高中数学高频考点解题技巧—— 不等式 学案(含解析)

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不等式相关解题技巧
(基本不等式链、权方和不等式、两类糖水不等式)
技法01 基本不等式链的应用及解题技巧
例1.(2022·全国·统考高考真题)若x,y满足,则( )
A. B.
C. D.
由基本不等式链: , 可得(R),
对于AB
由可变形为,,
解得,当且仅当时,,当且仅当时,,所以A错误,B正确;
对于C
【法一】由可变形为,解得,当且仅当时取等号,所以C正确
【法二】由 ,得 ,
又因为 ,所以 ,即 .
【法三】 ,
又因为 ,所以 .
【答案】:BC.
1.(2023·湖北·模拟预测)(多选)若,,,则下列不等式中对一切满足条件的,恒成立的有( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】利用基本不等式及其变形公式和“1”的灵活运用即可求解.
【详解】解:对A选项:,,,
,即(当且仅当时等号成立),故A选项正确;
对B选项:,而成立,
成立,故B选项正确;
对C选项:,
(当且仅当时等号成立),故C选项正确;
对D选项:,(当且仅当时等号成立),
,故D选项错误.
故选:ABC.
2.(2023·广东汕头·金山中学校考三模)(多选)若,则下列不等式对一切满足条件恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】对于A,B,D,利用基本不等式即可求得答案;对于C,利用,求出,结合的范围,利用二次函数的性质即可求得.
【详解】对于A,,即,当且仅当时等号成立,所以A正确;
对于B, ,,
又,则,当且仅当时等号成立,所以B错误;
对于C,,,所以,
则,并且时等号成立.,所以C正确;
对于D,,所以,
则,
当且仅当,即时等号成立, 所以D正确.
故选:ACD.
3.(2023·江苏模拟)(多选)已知实数x,y满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据基本不等式可判断ABC;将题设配方可得,结合进行求解即可判断D.
【详解】对于A,由
当且仅当时等号成立,即,故A错误;
对于B,由,得,
即,
当且仅当时等号成立,即,故B正确;
对于C,由,得,
当且仅当时等号成立,即,故C正确;
对于D,由,得,
即,即,故D正确.
故选:BCD.
技法02 权方和不等式的应用及解题技巧
例2.(2023·浙江模拟)已知,且,则的最小值为( )
A.1 B. C.9 D.
因为,所以
由权方和不等式 可得
当且仅当,即时,等号成立.
【答案】C
1.(2023·四川·校联考一模)已知正数x,y满足,则的最小值是 .
【答案】
【分析】将转化为,然后利用基本不等式求解.
【详解】因为,所以,即,
因为正实数,所以,,
所以,
当且仅当等号成立.
故答案为:.
2.(2023·辽宁鞍山·鞍山一中校考二模)设且,则的最小值是 .
【答案】
【分析】结合已知条件并由乘“1”法将变形为,再由基本不等式即可求解.
【详解】因为,所以,,
所以,
因为,
所以由基本不等式得,
当且仅当即时,等号成立,
综上所述:的最小值是.
故答案为:.
3.(2023·黑龙江佳木斯·佳木斯一中校考模拟预测)已知正数x,y满足,若恒成立,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】首先对关系式进行恒等变换, 进一步整理得 , 最后利用基本不等式的应用求出结果.
【详解】已知正数 满足 ,
所以 ,所以:
则:
,当且仅当时,取等号;
要使 恒成立, 只需满足 即可,
故 .
故答案为: .
技法03 普通型糖水不等式的应用及解题技巧
例3-1.(2023·湖南长沙·长郡中学校考二模)已知实数满足,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【法一】由糖水不等式的倒数形式, , 则有:
【法二】,故B正确;
因为,所以有,故A错误;
,故C正确;
,故D正确.
【答案】BCD
例3-2.(2020·全国·统考高考真题)已知55<84,134<85.设a=log53,b=log85,c=log138,则( )
A.a【法一】
,
又 ,
用排除法, 选 A 。
【法二】 ,
若,
但 ,
综上所述,.
【法三】
由题意可知、、,,;
由,得,由,得,,可得;
由,得,由,得,,可得.
综上所述,.
【答案】A
1.(2022·江苏阶段练习)生活经验告诉我们,a克糖水中有b克糖,(,,且),若再添加c克糖后,(假设全部溶于水),糖水会更甜,于是得出一个不等式:,称之为“糖水不等式”,则下列命题一定正确的是( )
A.若,,则与大小关系不随m的变化而变化
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
【答案】ACD
【分析】根据“糖水不等式”,即可判断A;作差比较即可判断B;若,则,再根据“糖水不等式”即可判断C;利用不等式的性质即可判断D.
【详解】解:对于A,根据“糖水不等式”,若,则,故A正确;
对于B,,因为,,
所以,故,即,故B错误;
对于C,若,则,
根据“糖水不等式”, ,即,故C正确;
对于D,若,则,
所以,
所以,即,故D正确.
故选:ACD
若等比数列前 项和为 , 比较 与 的大小
【答案】
【解析】
;
故 。
证明: 中,
【解析】在 中, 根据正弦定理可知:
同理可得: ,
技法04 对数型糖水不等式的应用及解题技巧
例4.(2022·全国·统考高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
【法一】对数型糖水不等式
因为 , 所以 . 在上述推论中取 , 可得 , 且 .
所以 , 即 , 选 A.
【法二】普通型糖水不等式
由已知条件 , 可得 . 同公式 (2) 的证明过程, 可以得到 , 即 .
所以 , 即 .
, 即 , 所以 , 即 .
综上, , 选 A.
比较 的大小?
【解析】根据对数型糖水不等式得
2. 比较大小: 与 ?
【答案】
【法一】 。
【法二】 。
【法三】对数型糖水不等式直接可得
3.(2022·安徽黄山·统考一模)下列不等式不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】A选项,用分析法证明,分析出即证,两边平方后得到,即证,A正确;
B选项,两边取对数后,构造,,求导得到其单调性,得证;
C选项,结合正弦二倍角公式,即证,构造,,求导后得到其单调性,从而得到,C错误;
D选项,两边取对数后即证,构造,,求导后得到其单调性,从而证明出,D正确.
【详解】要证,即证,两边平方得:
,即证,即证,显然成立,故,A正确;
要证,两边取对数得:,即证,
构造,,
在上恒成立,
故在上单调递减,
所以,即,所以,B正确;
因为,
其中,要证,即证,即,
构造,,
在上恒成立,
所以在上单调递增
故,即,C错误;
D选项,两边取对数得:,
构造,,

令,
则在上恒成立,故在上单调递增,
故,即,
所以在上恒成立,
所以在上单调递增,
故,结论得证,D正确.
故选:C
【点睛】构造函数比较大小是高考热点和难点,结合代数式的特点,选择适当的函数,通过导函数研究出函数的单调性,从而比较出代数式的大小,本题中BCD三个选项比较大小,都需要变形后,构造出适当函数进行比较大小.不等式相关解题技巧
(基本不等式链、权方和不等式、两类糖水不等式)
技法01 基本不等式链的应用及解题技巧
例1.(2022·全国·统考高考真题)若x,y满足,则( )
A. B.
C. D.
由基本不等式链: , 可得(R),
对于AB
由可变形为,,
解得,当且仅当时,,当且仅当时,,所以A错误,B正确;
对于C
【法一】由可变形为,解得,当且仅当时取等号,所以C正确
【法二】由 ,得 ,
又因为 ,所以 ,即 .
【法三】 ,
又因为 ,所以 .
【答案】:BC.
1.(2023·湖北·模拟预测)(多选)若,,,则下列不等式中对一切满足条件的,恒成立的有( )
A. B. C. D.
2.(2023·广东汕头·金山中学校考三模)(多选)若,则下列不等式对一切满足条件恒成立的是( )
A. B.
C. D.
3.(2023·江苏模拟)(多选)已知实数x,y满足,则( )
A. B. C. D.
技法02 权方和不等式的应用及解题技巧
例2.(2023·浙江模拟)已知,且,则的最小值为( )
A.1 B. C.9 D.
因为,所以
由权方和不等式 可得
当且仅当,即时,等号成立.
【答案】C
1.(2023·四川·校联考一模)已知正数x,y满足,则的最小值是 .
2.(2023·辽宁鞍山·鞍山一中校考二模)设且,则的最小值是 .
3.(2023·黑龙江佳木斯·佳木斯一中校考模拟预测)已知正数x,y满足,若恒成立,则实数a的取值范围是 .
技法03 普通型糖水不等式的应用及解题技巧
例3-1.(2023·湖南长沙·长郡中学校考二模)已知实数满足,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【法一】由糖水不等式的倒数形式, , 则有:
【法二】,故B正确;
因为,所以有,故A错误;
,故C正确;
,故D正确.
【答案】BCD
例3-2.(2020·全国·统考高考真题)已知55<84,134<85.设a=log53,b=log85,c=log138,则( )
A.a【法一】
,
又 ,
用排除法, 选 A .
【法二】 ,
若,
但 ,
综上所述,.
【法三】
由题意可知、、,,;
由,得,由,得,,可得;
由,得,由,得,,可得.
综上所述,.
【答案】A
1.(2022·江苏阶段练习)生活经验告诉我们,a克糖水中有b克糖,(,,且),若再添加c克糖后,(假设全部溶于水),糖水会更甜,于是得出一个不等式:,称之为“糖水不等式”,则下列命题一定正确的是( )
A.若,,则与大小关系不随m的变化而变化
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
2. 若等比数列前 项和为 , 比较 与 的大小.
3. 证明: 中,
技法04 对数型糖水不等式的应用及解题技巧
例4.(2022·全国·统考高考真题)已知,则( )
A. B. C. D.
【法一】对数型糖水不等式
因为 , 所以 . 在上述推论中取 , 可得 , 且 .
所以 , 即 , 选 A.
【法二】普通型糖水不等式
由已知条件 , 可得 . 同公式 (2) 的证明过程, 可以得到 , 即 .
所以 , 即 .
, 即 , 所以 , 即 .
综上, , 选 A.
1. 比较 的大小?
2. 比较大小: 与 ?
3.(2022·安徽黄山·统考一模)下列不等式不正确的是( )
A. B.
C. D.

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