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1、(新課標)2022高考數(shù)學大一輪復習 不等式選講 題組層級快練78 不等式的證明 文(含解析)(選修4-5)
1.設a,b,c是互不相等的正數(shù),則下列不等式中不恒成立的是( )
A.(a+3)2<2a2+6a+11 B.a(chǎn)2+≥a+
C.|a-b|+≥2 D.-<-
答案 C
解析 (a+3)2-(2a2+6a+11)=-a2-2<0,
故A恒成立;
在B項中不等式的兩側同時乘以a2,得a4+1≥a3+a?(a4-a3)+(1-a)≥0?a3(a-1)-(a-1)≥0?(a-1)2(a2+a+1)≥0,所以B項中的不等式恒成立;
對C項中的不等式,當a>b時,恒成立,當a
2、時,不恒成立;
由不等式<恒成立,知D項中的不等式恒成立.故選C.
2.若a>b>1,x=a+,y=b+,則x與y的大小關系是( )
A.x>y B.xb>1,∴a-b>0,ab-1>0,
ab>0,∴x-y>0即x>y,故選A.
另解:考察f(x)=x+(x>1).
∵f′(x)=1-=>0,
∴f(x)為增函數(shù).
又a>b>1,
∴f(a)>f(b),
即x>y.故選A.
3.已知a,b,m,n均為正數(shù),且a+b=1,mn=2,則(am+bn)
3、(bm+an)的最小值為________.
答案 2
解析 (am+bn)(bm+an)=abm2+(a2+b2)mn+abn2=ab(m2+n2)+2(a2+b2)≥2abmn+2(a2+b2)=4ab+2(a2+b2)=2(a2+2ab+b2)=2(a+b)2=2(當且僅當m=n=時等號成立).
4.(2019·滄州七校聯(lián)考)若logxy=-2,則x+y的最小值為________.
答案
解析 由logxy=-2,得y=.
而x+y=x+=++≥3=3=,當且僅當=即x=時取等號.所以x+y的最小值為.
5.若a,b,c∈R+,且a+b+c=1,則++的最大值為______
4、__.
答案
解析 方法一:(++)2=a+b+c+2+2+2≤a+b+c+(a+b)+(b+c)+(c+a)=3.
當且僅當a=b=c時取等號成立.
方法二:柯西不等式:(++)2=(1×+1×+1×)2≤(12+12+12)(a+b+c)=3.
6.已知a,b,c∈R,a+2b+3c=6,則a2+4b2+9c2的最小值為________.
答案 12
解析 由柯西不等式,得(12+12+12)(a2+4b2+9c2)≥(a+2b+3c)2,即a2+4b2+9c2≥12,當a=2b=3c=2時等號成立,所以a2+4b2+9c2的最小值為12.
7.(2019·江蘇南通聯(lián)考)
5、已知x>0,y>0,a∈R,b∈R.求證:()2≤.
答案 略
證明 因為x>0,y>0,所以x+y>0.
所以要證()2≤,
即證(ax+by)2≤(x+y)(a2x+b2y),
即證xy(a2-2ab+b2)≥0,即證(a-b)2≥0,而(a-b)2≥0顯然成立.故()2≤.
8.(2019·福建質(zhì)量檢查)若a,b,c∈R+,且滿足a+b+c=2.
(1)求abc的最大值;
(2)證明:++≥.
答案 (1) (2)略
解析 (1)因為a,b,c∈R+,
所以2=a+b+c≥3,故abc≤.
當且僅當a=b=c=時等號成立.
所以abc的最大值為.
(2)證明:
6、因為a,b,c∈R+,且a+b+c=2,所以根據(jù)柯西不等式,可得++=(a+b+c)·(++)=[()2+()2+()2]×[( )2+( )2+( )2]≥(× +× +× )2=.
所以++≥.
9.(2019·武漢調(diào)研)(1)求不等式|x-5|-|2x+3|≥1的解集;
(2)若正實數(shù)a,b滿足a+b=,求證:+≤1.
答案 (1){x|-7≤x≤} (2)略
解析 (1)當x≤-時,-x+5+2x+3≥1,
解得x≥-7,∴-7≤x≤-;
當-
7、上,-7≤x≤.
故原不等式的解集為{x|-7≤x≤}.
(2)要證+≤1,只需證a+b+2≤1,
即證2≤,即證≤.
而a+b=≥2,∴≤成立,
∴原不等式成立.
10.已知函數(shù)f(x)=m-|x-2|,m∈R,且f(x+2)≥0的解集為[-1,1].
(1)求m的值;
(2)若a,b,c∈R+,且++=m,求證:a+2b+3c≥9.
答案 (1)1 (2)略
解析 (1)因為f(x+2)=m-|x|,f(x+2)≥0等價于|x|≤m,
由|x|≤m有解,得m≥0,且其解集為{x|-m≤x≤m}.
又f(x+2)≥0的解集為[-1,1],故m=1.
(2)證明:由(
8、1)知++=1,又a,b,c∈R+,
由柯西不等式,得
a+2b+3c=(a+2b+3c)(++)
≥(·+·+·)2=9.
11.(2019·廣州綜合測試)已知函數(shù)f(x)=|x+a-1|+|x-2a|.
(1)若f(1)<3,求實數(shù)a的取值范圍;
(2)若a≥1,x∈R,求證:f(x)≥2.
答案 (1)(-,) (2)見解析
解析 (1)因為f(1)<3,所以|a|+|1-2a|<3.
①當a≤0時,得-a+(1-2a)<3,解得a>-,所以--2,所以0
9、<,所以≤a<.
綜上所述,實數(shù)a的取值范圍是(-,).
(2)f(x)=|x+a-1|+|x-2a|≥|(x+a-1)-(x-2a)|=|3a-1|,
因為a≥1,所以f(x)≥3a-1≥2.
12.(2019·四川南充檢測)已知函數(shù)f(x)=|x-2|.
(1)解不等式f(x)+f(x+1)≥5;
(2)若|a|>1,且f(ab)>|a|·f(),證明:|b|>2.
答案 (1){x|x≥4或x≤-1} (2)略
解析 (1)|x-2|+|x-1|≥5.
當x>2時,(x-2)+(x-1)≥5,x≥4;
當1≤x≤2時,(2-x)+(x-1)≥5,1≥5,無解;
當x<1時,(2-x)+(1-x)≥5,x≤-1.
綜上,不等式的解集為{x|x≥4或x≤-1}.
(2)證明:f(ab)>|a|·f()?|ab-2|>|a|·|-2|?|ab-2|>|b-2a|?(ab-2)2>(b-2a)2?a2b2+4-b2-4a2>0?(a2-1)(b2-4)>0.
因為|a|>1,所以a2-1>0,所以b2-4>0,|b|>2.