2024-2025高一上期中考试复习数学讲义——不等式与二次函数

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模块一：本章知识思维导图
模块二：典型例题
题型一：不等式的性质及应用
题型二：利用不等式求值或范围
题型三：利用基本不等式求最值
题型四：证明不等式
题型五：含参数与不含参数一元二次不等式的解法
题型六：由一元二次不等式的解确定参数
题型七：不等式在实际问题中的应用
题型八：恒成立与有解问题
模块三：数学思想方法
①分类讨论思想②转化与化归思想③数形结合思想
模块一：本章知识思维导图
模块二：典型例题
题型一：不等式的性质及应用
【典例1-1】（2024·高一·福建福州·阶段练习）已知，则下列不等式中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【典例1-2】（2024·高一·上海·课堂例题）如果，那么下列不等式中成立的是（ ）
A．；B．；C．；D．.
【变式1-1】（2024·高一·福建泉州·期中）若，且，则下列不等式中一定成立的是（ ）
A．B．C．D．
【变式1-2】（2024·高一·全国·单元测试）下列说法错误的是（ ）
A．若，则
B．若，则
C．若，则
D．若，则
【变式1-3】（2024·高一·上海杨浦·期中）设为实数，则下列命题为真命题的是（ ）.
A．若，则B．若，则
C．若，则D．若，则
题型二：利用不等式求值或范围
【典例2-1】（2024·高一·山东·专题练习）已知 ，则下列结论错误的是（ ）
A．的取值范围为B．的取值范围为
C．的取值范围为D．取值范围为
【典例2-2】（2024·高一·全国·课后作业）已知，则的取值范围是（ ）
A．B．
C．D．
【变式2-1】（2024·高一·全国·单元测试）已知，则的取值范围是（ ）
A．B．
C．D．
【变式2-2】（2024·高一·全国·假期作业）已知，则的取值范围为（ ）
A．B．C．D．
【变式2-3】（2024·高一·山东菏泽·阶段练习）已知，，则的取值范围是（ ）
A．B．C．D．
题型三：利用基本不等式求最值
【典例3-1】（2024·高一·广西·开学考试）已知，且，则的最小值是 .
【典例3-2】（2024·高一·广东河源·阶段练习）若正数，满足，则的最小值为 ．
【变式3-1】（2024·高一·天津·期末）若实数，，且满足，则的最小值为 .
【变式3-2】（2024·高一·天津滨海新·阶段练习）已知函数，当时，取得最小值，则 ； ．
【变式3-3】（2024·高一·辽宁·阶段练习）已知实数、满足：.
(1)求和的最大值；
(2)求的最小值和最大值.
【变式3-4】（2024·高一·江苏·开学考试）（1）求函数的最大值；
（2）求函数的最小值；
（3）若，且，求的最小值.
【变式3-5】（2024·高一·天津滨海新·阶段练习）（1）若，求的最大值；
（2）求在时的最小值．
（3）已知，且，求的最小值．
（4）已知正数满足．求的最大值．
【变式3-6】（2024·高三·全国·专题练习）（1）当时，求函数的最小值；
（2）当时，求函数的最大值；
（3）当时，求函数的最小值；
（4）当时，求函数的最大值；
（5）设，求函数的值域．
（6）①当时，求函数的最大值；
②求函数的最大值；
题型四：证明不等式
【典例4-1】已知实数，求证：．
【典例4-2】（2024·高一·上海·单元测试）（1）已知、是任意实数，求证：，并指出等号成立的条件；
（2）已知，，求证：．
【变式4-1】（2024·高一·河南新乡·阶段练习）选用恰当的证明方法，证明下列不等式.
(1)已知均为正数，且，求证：；
(2)已知，求证：.
【变式4-2】（2024·高一·上海浦东新·期中）若实数、、满足，则称比远离．
(1)若比远离，求的取值范围；
(2)对任意正数，，证明：；
(3)对任意两个不相等的正数，，证明：比远离．
【变式4-3】（2024·高一·云南昆明·期中）基本不等式是高中数学的重要内容之一，我们可以应用其解决数学中的最值问题．
(1)已知，R，证明；
(2)已知，，，R，证明，并指出等号成立的条件；
(3)已知，，，，证明：，并指出等号成立的条件.
(4)应用（2）（3）两个结论解决以下两个问题：
①已知，证明：；
②已知，，且，求的最小值.
【变式4-4】（2024·高一·江西·阶段练习）（1）设，，比较，的大小；
（2）若，根据性质“如果，，那么”，证明：.
题型五：含参数与不含参数一元二次不等式的解法
【典例5-1】（2024·高一·江苏淮安·开学考试）解不等式
(1)；
(2)
(3)；
(4)
【典例5-2】（2024·高一·河南驻马店·开学考试）解下列不等式
(1)
(2)
(3)
【变式5-1】（2024·高一·河南驻马店·开学考试）已知函数，．
(1)解关于的不等式；
(2)若方程有两个正实数根，，求的最小值．
【变式5-2】（2024·高一·北京石景山·期中）求下列关于x的不等式的解集：
(1)；
(2)
【变式5-3】（2024·高一·上海·单元测试）解关于的不等式（组）．
(1)
(2)．
【变式5-4】（2024·高一·上海·随堂练习）解关于的不等式．
【变式5-5】（2024·高一·上海·随堂练习）解下列关于的不等式：
(1)；
(2)．
【变式5-6】（2024·高一·广东深圳·期末）（1）若对一切恒成立，求实数的取值范围；
（2）求关于的不等式的解集.
题型六：由一元二次不等式的解确定参数
【典例6-1】（2024·高一·河北石家庄·开学考试）已知不等式的解集为，则= ，=
【典例6-2】（2024·高二·陕西宝鸡·期末）若关于的不等式的解集为，则关于的不等式的解集为 .
【变式6-1】（2024·高二·福建龙岩·阶段练习）若不等式的解集为，则 ．
【变式6-2】（2024·高一·上海·随堂练习）已知不等式的解集为，则 ，此时不等式的解集为 ．
【变式6-3】（2024·高一·安徽安庆·期末）已知关于的不等式的解集为，则关于的不等式的解集为 ．
【变式6-4】（2024·高一·江西萍乡·期末）已知关于x的一元二次不等式的解集为，则的最小值为 ．
【变式6-5】（2024·高一·广东潮州·期中）若关于的不等式的解集为或，则的值为 .
题型七：不等式在实际问题中的应用
【典例7-1】（2024·高一·全国·课后作业）经观测，某公路在某时段内的车流量y（千辆/小时）与汽车的平均速度v（千米/小时）之间有函数关系：．在该时段内，当汽车的平均速度v为多少时，车流量y最大？
【典例7-2】（2024·高一·上海·随堂练习）甲、乙两名司机的加油习惯有所不同，甲每次加油都说“师傅，给我加300元的油”，而乙则说“师傅帮我把油箱加满”，假设①甲、乙各加同一种汽油两次；②两人第一次加油的油价均为x，第二次加油的油价均为y且；③乙每次加满油箱加入的油量都为a升．就加油两次来说，甲、乙谁更合算？
【变式7-1】（2024·高一·上海·随堂练习）有一批材料，可以建成长为的围墙，如图，如果用材料在一面靠墙的地方围成一块矩形的场地，中间用同样材料隔成三个相等面积的矩形，怎样围法才可以取得最大面积？

【变式7-2】（2024·高一·江苏徐州·期中）如图所示，为宣传2023年杭州亚运会，某公益广告公司拟在一张矩形海报纸上设计大小相等的左右两个矩形宣传栏，宣传栏的面积之和为，为了美观，要求海报上四周空白的宽度为，两个宣传栏之间的空隙的宽度为，设海报纸的长和宽分别为
(1)求关于的函数表达式
(2)为节约成本，应如何选择海报纸的尺寸，可使用纸量最少?
【变式7-3】（2024·高一·湖北黄冈·期中）小明同学喜欢玩折纸游戏，经常对折纸中的一些数学问题进行探究.已知一矩形纸片其中的周长为他把沿AC向折叠，AB折过去后交DC于点他在思索一个问题：如果改变AB的长度(周长保持不变)，的面积是否存在最大值?请帮他确定的面积是否存在最大值?若存在，求出其最大值并指出相应的AB的长度；若不存在，试说明理由?
【变式7-4】（2024·高一·广东阳江·阶段练习）辆货车从站匀速驶往相距千米的站，其时速都是千米/时，为安全起见，要求每两辆货车的间隔等于千米（为常数，，货车长度忽略不计）.
(1)将第一辆货车由站出发到最后一辆货车到达站所需时间表示成的函数；
(2)当取何值时，有最小值.
【变式7-5】（2024·高一·江苏·期中）某学校准备购买手套和帽子用于奖励在秋季运动会中获奖的运动员，其中手套的单价为元，帽子的单价为元，且.现有两种购买方案.
方案一：手套的购买数量为件，帽子的购买数量为个；
方案二：手套的购买数量为件，帽子的购买数量为个；
(1)采用方案一需花费，采用方案二需花费，试问采用哪种购买方案花费更少？请说明理由；
(2)若，，，满足，，求这两种方案花费的差值的最小值.（注：差值）
题型八：恒成立与有解问题
【典例8-1】（2024·高一·辽宁·阶段练习）根据要求完成下列问题：
(1)解关于的不等式；
(2)若不等式对任意恒成立，求实数的取值范围.
【典例8-2】（2024·高一·上海·随堂练习）已知等式恒成立，求常数、的值．
【变式8-1】（2024·高一·上海·随堂练习）关于的不等式在区间上恒成立，求实数的取值范围．
【变式8-2】（2024·高一·全国·阶段练习）已知，，且.
(1)求的最小值；
(2)若恒成立，求的最大值.
【变式8-3】（2024·高一·山东济南·期中）（1）对任意，函数的值恒大于0，求实数的取值范围；
（2）不等式对于任意的恒成立，求实数的取值范围．
【变式8-4】（2024·高一·内蒙古呼伦贝尔·阶段练习）若对任意，恒成立，求的取值范围．
【变式8-5】（2024·高三·全国·专题练习）已知关于的不等式的解集为或.
(1)求，的值；
(2)当，且满足时，有恒成立，求的取值范围.
【变式8-6】（2024·高一·河南省直辖县级单位·阶段练习）设函数
(1)若不等式的解集为，实数a，b的值；
(2)若该函数过点，且对任意实数x恒成立，求实数a的取值范围.
模块三：数学思想方法
①分类讨论思想
【典例9-1】（2024·江苏南通·高一海门市第一中学校联考期中）关于的不等式任意两个解得差不超过14，则的最大值与最小值的差是（ ）
A．3B．4C．5D．6
【典例9-2】（2024·黑龙江牡丹江·高三牡丹江市第三高级中学校考阶段练习）“”是“”的（ ）
A．充分不必要条件B．必要不充分条件
C．充分必要条件D．既不充分也不必要条件
【变式9-1】（2024·甘肃武威·高三武威第六中学校考阶段练习）对于任意实数，不等式恒成立，则实数取值范围是（ ）
A．B．C．D．
【变式9-2】（2024·高一课时练习）若关于的不等式的解中，恰有3个整数，则实数应满足（ ）
A．B．或
C．D．或
②转化与化归思想
【典例10-1】（2024·浙江·高二校联考开学考试）已知，，则的最小值为（ ）
A．B．C．D．
【典例10-2】（2024·全国·高一专题练习）如果，那么下列不等式正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【变式10-1】（2024·陕西西安·高二校考期中）已知，则 的最小值是（ ）．
A．2B．3C．4D．5
【变式10-2】（2024·全国·高三专题练习）已知，，，则下列中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
③数形结合思想
【典例11-1】（2024·山东临沂·高一校考开学考试）（1）解不等式
（2）解分式不等式
【典例11-2】（2024·广西桂林·高二校考期中）求下列不等式的解集：
(1)；
(2)
【变式11-1】（2024·山西晋城·高一晋城市第一中学校校考阶段练习）已知实数是关于的一元二次方程的两个根，满足，求实数的取值集合.
【变式11-2】（2024·安徽淮南·高一校联考阶段练习）初一（2）班的郭同学参加了折纸社团，某次社团课上，指导教师老胡展示了如图2所示的图案，其由三块全等的矩形经过如图1所示的方式折叠后拼接而成．已知矩形的周长为，其中较长边为，将沿向折叠，折过去后交于点E．
(1)用x表示图1中的面积；
(2)郭爸爸看到孩子的折纸成果后，非常高兴，决定做一颗相同形状和大小的纽扣作为奖励其中纽扣的六个直角（如图2阴影部分）利用镀金工艺双面上色（厚度忽略不计）．已知镀金工艺是2元/，试求一颗纽扣的镀金部分所需的最大费用．