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新高考数学二轮复习培优讲义16 一元二次不等式和基本不等式问题(含解析)
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这是一份新高考数学二轮复习培优讲义16 一元二次不等式和基本不等式问题(含解析),共34页。
解密16 一元二次不等式和基本不等式问题
【考点解密】
一元二次不等式的解集
判别式Δ=b2-4ac
Δ>0
Δ=0
Δ0)的图象
方程ax2+bx+c=0 (a>0)的根
有两相异实根x1,x2(x10 (a>0)的解集
{x|xx2}
{x|x∈R}
ax2+bx+c0)的解集
{x|x1< x0,b>0.
(2)等号成立的条件:当且仅当a=b时取等号.
2.几个重要的不等式
(1)a2+b2≥2ab(a,b∈R).(2)+≥2(a,b同号).(3)ab≤2 (a,b∈R).(4)≥2 (a,b∈R).
以上不等式等号成立的条件均为a=b.
【方法技巧】
1.利用基本不等式求最值问题
已知a>0,b >0,则
(1)如果积a b是定值p,那么当且仅当a=b时,a+b有最小值2. (简记:积定和最小)
(2)如果和a+b是定值p,那么当且仅当a=b时,ab有最大值. (简记:和定积最大)
2.利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”中的“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方,注意多次运用不等式,等号成立条件是否一致.
【核心题型】
题型一:含参数的一元二次不等式问题
1.(2022·全国·高三专题练习)已知集合,,若,则实数a的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解分式不等式求得集合,对进行分类讨论,结合,求得实数的取值范围.
【详解】由或.所以或,所以.由,解得或.,当时,,此时,满足;当时,,由得,即且.综上所述,实数的取值范围是.
故选:B
【点睛】本小题主要考查分式不等式的解法,考查一元二次不等式的解法,考查根据交集、补集的运算结果求参数的取值范围,属于中档题.
2.(2023·全国·高三专题练习)若关于x的不等式的解集中恰有4个整数,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】讨论m与2的大小关系,求得不等式的解集, 根据解集中恰有4个整数,确定m的取值范围.
【详解】不等式即 ,
当时,不等式解集为,此时要使解集中恰有4个整数,
这四个整数只能是3,4,5,6,故,
当时,不等式解集为 ,此时不符合题意;
当 时,不等式解集为,此时要使解集中恰有4个整数,
这四个整数只能是 ,故,,
故实数m的取值范围为,
故选:C
3.(2021·全国·高三专题练习)已知定义在上的函数满足,且当时,,则关于的不等式(其中)的解集为( )
A. B.或
C. D.或
【答案】A
【分析】先判断函数单调递减,再利用已知条件和函数的单调性得,解不等式即得解.
【详解】任取,由已知得,即,所以函数单调递减.
由可得,
即,
所以,
即,
即,
又因为,
所以,
此时原不等式解集为.
故选:A
【点睛】方法点睛:解抽象函数不等式一般先要判断函数的单调性,再利用单调性化抽象函数不等式为具体的函数不等式解答.
题型二:一元二次不等式根分布问题
4.(2021·全国·高三专题练习)已知若函数恰有5个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】先作出函数的图象,然后结合函数的零点与方程的根的关系,得到方程的一个根在,一个根在,结合一元二次方程的根的分布问题即可求解.
【详解】解:作出函数的图象如图所示,
令,
则由图可知,当时,方程只有一个根;当时,方程有两个根;当时,方程只有一个根;
显然不是方程的根;
若是方程的根,则,此时,结合图象可知,此时方程和方程共有4个根,则函数有4个零点,不满足题意;
∴恰有5个零点等价于方程恰有5个实根,等价于方程的一个根在,一个根在,
令,则,
∴,
故选:B.
【点睛】本题主要考查由函数的零点求解参数范围问题,体现了转化思想及数形结合思想的应用,属于难题.
5.(2022·安徽·南陵中学校联考模拟预测)在区间上任取两个实数a,b,则方程有两个不同的非负根的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据方程有两个不同的非负根,可得,在平面直角坐标系作出可行域,结合图象,根据几何概型即可得解.
【详解】解:因为方程有两个不同的非负根,
所以,则,
如图,作出不等式组所表示得平面区域为,
在区间上任取两个实数a,b,所表示得平面区域为正方形,
,
所以方程有两个不同的非负根的概率为.
故选:B.
6.(2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考一模)已知函数有两个不同的极值点,且不等式恒成立,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】把函数有两个不同的极值点转化为根的分布求出a的范围,
利用分离参数法得到.把转化为,令,利用导数求出的值域,即可得到答案.
【详解】,
因为函数有两个不同的极值点,,
所以方程有两个不相等的正实数根,
于是有,解得.
因为不等式恒成立,
所以恒成立.
,
设,
,故在上单调递增,
故,所以.
因此实数t的取值范围是.
故选:A
【点睛】导数的应用主要有:
(1)利用导函数几何意义求切线方程;
(2)利用导数研究原函数的单调性,求极值(最值);
(3)利用导数求参数的取值范围.
题型三:一元二次不等式恒成立问题、
7.(2023·全国·高三专题练习)已知实数,满足如下两个条件:(1)关于的方程有两个异号的实根;(2),若对于上述的一切实数,,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先判断,再化简,利用基本不等式求解.
【详解】解:设方程的两个异号的实根分别为,,则,.
又,,,
则(当且仅当,时取“”),
由不等式恒成立,得,解得.
实数的取值范围是.
故选:A.
8.(2022·浙江·模拟预测)已知函数,若对任意的实数x,恒有成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先令,然后判断的奇偶性和单调性,然后将原不等式转化为,再利用的奇偶性和单调性得对于任意的实数恒成立,最后解二次函数恒成立问题即可.
【详解】令,
由于,
所以得为奇函数.
又因为在上单调递减,所以在上单调递减.
已知对于任意的实数,恒有,
整理得:,
即,由于为奇函数,
得,由于在上单调递减,
得对于任意的实数恒成立,
即对于任意的实数恒成立.
当时,不恒成立,故,
当时,有,解得.
故选:C
9.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,若,恒成立,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数解析式画出函数图象,即可判断函数为奇函数且在定义域上单调递减,则不等式等价于,即恒成立,再分和两种情况讨论,当时,即可求出参数的取值范围;
【详解】解:因为,所以函数图象如下所示:
由函数图象可知函数为定义域上单调递减的奇函数,当时,则,当时,则,所以,因为,恒成立,即,恒成立,所以恒成立,即恒成立,当,显然不成立,当时,则,解得,即;
故选:C
题型四:一元二次不等式在某区间成立问题
10.(2017·天津·高考真题)已知函数设,若关于x的不等式在R上恒成立,则a的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】不等式为(*),
当时,(*)式即为,,
又(时取等号),
(时取等号),
所以,
当时,(*)式为,,
又(当时取等号),
(当时取等号),
所以,
综上.故选A.
【考点】不等式、恒成立问题
【名师点睛】首先满足转化为去解决,由于涉及分段函数问题要遵循分段处理原则,分别对的两种不同情况进行讨论,针对每种情况根据的范围,利用极端原理,求出对应的的范围.
11.(2022秋·湖北襄阳·高三校考阶段练习)若命题“”为假命题,则实数x的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】等价于“”为真命题.令,解不等式即得解.
【详解】解:命题“”为假命题,其否定为真命题,
即“”为真命题.
令,
则,即,
解得,所以实数x的取值范围为.
故选:C
12.(2022·四川攀枝花·统考二模)已知函数,若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先判断时,在上恒成立;若在上恒成立,转化为在上恒成立.
【详解】当时,由恒成立,二次函数的对称轴为,
(1)当时,在上单调递减,则恒成立,
(2)当时,,所以
综上可知,当时,在上恒成立;
当时,恒成立,即在上恒成立,
令,则,
当时,,函数单增,又,所以;
综上可知,的取值范围是,
故选:D
题型五:基本不等式求积最大值问题
13.(2021·全国·统考高考真题)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
【答案】C
【分析】本题通过利用椭圆定义得到,借助基本不等式即可得到答案.
【详解】由题,,则,
所以(当且仅当时,等号成立).
故选:C.
【点睛】
14.(2022·全国·高三专题练习)已知的外心为点O,M为边上的一点,且,则的面积的最大值等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先用、表示,再根据向量数量积的运算律及基本不等式求出的最大值,最后根据三角形面积公式计算可得;
【详解】解:因为,所以,
所以
所以,当且仅当时,取等号;
所以,当且仅当时,取等号;
故选:C
15.(2022·全国·高三专题练习)已知△ABC的三边分别为a,b,c,若满足a2+b2+2c2=8,则△ABC面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据a2+b2+2c2=8,得到,由余弦定理得到,由正弦定理得到,两式平方相加得,而,两式结合有,再用基本不等式求解.
【详解】因为a2+b2+2c2=8,
所以,
由余弦定理得,
即①
由正弦定理得,
即②
由①,②平方相加得,
所以,
即,所以,
当且仅当且即时,取等号.
故选:B
【点睛】本题主要考查了正弦定理和余弦定理及基本不等式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.
题型六:基本不等式求和最小值问题
16.(2021秋·江苏苏州·高三张家港高级中学校考期中)在中,为上一点,,为上任一点,若,则的最小值是
A.9 B.10
C.11 D.12
【答案】D
【分析】由题意结合向量共线的充分必要条件首先确定的关系,然后结合均值不等式的结论整理计算即可求得最终结果.
【详解】由题意可知:,
三点共线,则:,据此有:
,
当且仅当时等号成立.
综上可得:的最小值是12.
本题选择D选项.
【点睛】本题主要考查三点共线的充分必要条件,均值不等式求最值的方法等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
17.(2023·全国·高三专题练习)在平面四边形中,已知的面积是的面积的2倍.若存在正实数使得成立,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】由面积比得,再利用三点共线可得出的关系,从而利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】如图,设与交于点,
由的面积是的面积的2倍,可得,
所以,
又三点共线,即共线,
所以存在实数使得,
因为,
所以,消去k,可得,
又因为,
所以,
当且仅当,即时等号成立.
所以的最小值为1.
故选:A.
18.(2023秋·天津滨海新·高三大港一中校考阶段练习)已知是椭圆与双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且,线段的垂直平分线过,若椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,则的最小值为( )
A. B.3 C.6 D.
【答案】C
【分析】利用椭圆和双曲线的性质,用椭圆双曲线的焦距长轴长表示,再利用均值不等式得到答案.
【详解】设椭圆长轴,双曲线实轴,由题意可知:,
又,,
两式相减,可得:,,
. ,
,当且仅当时取等号,
的最小值为6,
故选:C.
【点睛】本题考查了椭圆双曲线的性质,用椭圆双曲线的焦距长轴长表示是解题的关键,意在考查学生的计算能力.
题型七:二次或二次商式的最值问题
19.(2023·全国·高三专题练习)若a,b,c均为正实数,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】对原式变形,两次利用基本不等式,求解即可.
【详解】因为a,b均为正实数,
则
,
当且仅当,且,即时取等号,
则的最大值为.
故选:A.
20.(2022秋·吉林四平·高三四平市第一高级中学校考期末)已知数列的首项是,前项和为,且,设,若存在常数,使不等式恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先由数列通项与前项和的关系得到数列的递推关系,再构造等比数列,求数列的通项公式,进一步求出数列的通项公式,从而可求数列通项公式,代入所求式子,分子、分母同除以构造基本不等式即可求出的最大值,从而求出的范围.
【详解】由,则当时,得,
两式相减得,变形可得:,
又,,所以,,
∴数列是以为首项、为公比的等比数列,故,
所以,
所以,当且仅当时等号成立,故.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:构造等比数列求的通项公式,即可得通项公式,再由不等式恒成立,结合基本不等式求的最值,即可求参数范围.
21.(2023·全国·高三专题练习)设正实数满足,不等式恒成立,则的最大值为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,求出的值,代入中化简,利用基本不等式求出结果.
【详解】设,则
所以
当且仅当即时取等号
所以的最小值是,则的最大值为.
故选A
【点睛】本题考查基本不等式,解题的关键是设,得出进行代换,属于偏难题目.
题型八:基本不等式中1的秒用
22.(2023·全国·高三专题练习)已知,,,则的最小值为( )
A.13 B.19 C.21 D.27
【答案】D
【分析】利用基本不等式“1”的妙用求最小值.
【详解】,当且仅当,即,b=6时,等号成立,故的最小值为27
故选:D
23.(2022秋·广东深圳·高三深圳市南山区华侨城中学校考阶段练习)已知a,b为正实数,直线与曲线相切,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.13
【答案】B
【分析】设切点为,求函数的导数,由已知切线的方程,可得切线的斜率,求得切点的坐标,可得,再由乘1法结合基本不等式,即可得到所求最小值.
【详解】设切点为 ,
的导数为,
由切线的方程可得切线的斜率为1,令,
则 ,故切点为,
代入,得,
、为正实数,
则,
当且仅当,时,取得最小值9,
故选:B
24.(2022秋·福建泉州·高三福建省南安国光中学校考阶段练习)在中,点满足,过点的直线与,所在的直线分别交于点,,若,,则的最小值为( )
A.3 B. C.1 D.
【答案】A
【分析】由向量加减的几何意义可得,结合已知有,根据三点共线知,应用基本不等式“1”的代换即可求最值,注意等号成立的条件.
【详解】由题设,如下图示:,又,,
∴,由三点共线,有,
∴,当且仅当时等号成立.
故选:A
【点睛】关键点点睛:利用向量线性运算的几何表示,得到、、的线性关系,根据三点共线有,再结合基本不等式求最值.
题型九:条件等式求最值
25.(2023·全国·高三专题练习)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由已知可得,将展开利用基本不等式即可求得最小值.
【详解】由可得,所以,
因为,,
则,
当且仅当 即时等号成立,所以的最小值为,
故选:A.
26.(2023·全国·高三专题练习)已知a,,且,则的最大值为( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】C
【分析】由题知,进而得,再结合已知得,即可得答案.
【详解】解:,
则,当且仅当时,“=”成立,
又a,,所以,当且仅当时,“=”成立,
所以的最大值为.
故选:C
27.(2023·全国·高三专题练习)设,,若,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【分析】依题意可得,利用基本不等式计算可得;
【详解】解:因为,,且,所以,
所以
当且仅当,即,或时取等号;
故选:D
题型十:对勾函数求最值
28.(2023·全国·高三专题练习)在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,的面积为S,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由面积公式与正余弦定理化简后得出关系后求解
【详解】在中,,
故题干条件可化为,由余弦定理得,
故,又由正弦定理化简得:
,
整理得,故或(舍去),得
为锐角三角形,故,解得,故
故选:C
29.(2022·天津宝坻·天津市宝坻区第一中学校考二模)下列结论正确的是( )
A.当且时, B.的最大值是2
C.的最小值是2 D.当时,
【答案】D
【分析】A、B选项取特殊值判断即可;C选项基本不等式取等的件不成立;D选项由双勾函数的单调性即可判断.
【详解】A选项:令,显然,故A错误;
B选项:令,显然,故B错误;
C选项:,当且仅当取等,
显然无解,即不能等于2,故C错误;
D选项:令,由双勾函数知在单减,即时取得最小值5,即,故D正确.
故选:D.
题型十一:基本不等式恒成立问题
30.(2022·四川绵阳·四川省绵阳江油中学校考模拟预测)已知圆与圆(是正实数)相交于两点,为坐标原点.当的面积最大时,则的最小值是( )
A. B.8 C.7 D.
【答案】B
【分析】由相交两圆的方程,求出直线AB方程,最大时为直角,由点直线距离求出m,n的关系,利用函数单调性即可得解.
【详解】因圆与圆相交,则直线AB方程为:,
又|OA|=|OB|=1,则,当且仅当取“=”,
即为等腰直角三角形,点O到直线AB的距离为,则,
,而是正实数,则,即,
当且仅当时取“=”,
令函数,则,f(x)在上递减,,
所以的最小值是8.
故选:B
【点睛】方法点睛:圆的弦长的常用求法:
(1)几何法:求圆的半径为r,弦心距为d,弦长为l,则;
(2)代数方法:运用根与系数的关系及弦长公式:.
31.(2023·上海·高三专题练习)已知P是曲线上的一动点,曲线C在P点处的切线的倾斜角为,若,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对函数求导,利用导数的几何意义以及给定倾斜角的范围,转化为恒成立问题求解a的范围即可.
【详解】因为,所以,
因为曲线在M处的切线的倾斜角,
所以对于任意的恒成立,
即对任意恒成立,
即,又,当且仅当,
即时,等号成立,故,
所以a的取值范围是.
故选:D.
32.(2021秋·河南濮阳·高三濮阳外国语学校校考阶段练习)若对任意正数,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】原不等式即,再利用基本不等式求得的最大值,可得的范围.
【详解】依题意得,当时, 恒成立,
又因为,当且仅当时取等号,
所以,的最大值为,
所以,解得的取值范围为.
故选:B
33.(2022·山西朔州·统考三模)若存在实数x,y,使得成立,且对任意a,,,则实数t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据不等式组有解,得出的一个范围,利用基本不等式得出的又一个范围,两者的公共部分即为所求.
【详解】的解为,若存在实数x,y,使得成立,则应满足,即,所以,又,所以,所以t的取值范围是,
故选:B.
【高考必刷】
一、单选题
34.(2023·云南曲靖·统考一模)若,则在“函数的定义域为”的条件下,“函数为奇函数”的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先列出所有的结果数,由于函数的定义域为,则,恒成立,可得,在所有结果数中选出满足的情况,求出概率,根据为奇函数可得或,在所有结果数中选出同时满足两个事件情况,求出其概率,再根据条件概率的计算公式即可计算出结果.
【详解】解:用所有的有序数对表示满足的结果,
则所有的情况为:,共9种,
记“函数的定义域为”为事件A,
因为函数的定义域为,
所以,恒成立,
即,即,
其中满足的基本事件有:
共6种,故.
记“函数为奇函数”为事件B.
已知是奇函数,且定义域为,则,
即,即,
解得或.
满足或的情况有共3种,
所以,即同时满足事件A和事件B的情况有共3种,
故,所以.
故选:C
35.(2023·河南·长葛市第一高级中学统考模拟预测)已知命题“,”为真命题,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题知时,,再根据二次函数求最值即可得答案.
【详解】解:因为命题“,”为真命题,
所以,命题“,”为真命题,
所以,时,,
因为,,
所以,当时,,当且仅当时取得等号.
所以,时,,即实数的取值范围是
故选:C
36.(2023·辽宁·校联考模拟预测)已知单位向量,,若对任意实数,恒成立,则向量,的夹角的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用向量数量积的运算律求出的范围,再利用向量夹角公式求解作答.
【详解】,是单位向量,由得:,
依题意,不等式对任意实数恒成立,则,
解得,而,则,
又,函数在上单调递减,因此,
所以向量,的夹角的取值范围为.
故选:B
37.(2023·河南平顶山·校联考模拟预测)已知某长方体的上底面周长为16,与该长方体等体积的一个圆柱的轴截面是面积为16的正方形,则该长方体高的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】运用长方体、圆柱体积公式及基本不等式求解即可.
【详解】不妨设该长方体底面的长和宽分别为a,b,高为h,则,
轴截面是面积为16的正方形的圆柱,其底面圆的半径为2,高为4,
体积为,则,又因为,所以,
故.
故选:C.
38.(2023·山东菏泽·统考一模)设实数满足,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分为与,去掉绝对值后,根据“1”的代换,化简后分别根据基本不等式,即可求解得出答案.
【详解】当时,,
当且仅当,即,时等号成立,此时有最小值;
当时,.
当且仅当,即,时等号成立,此时有最小值.
所以,的最小值为.
故选:A.
39.(2023·安徽宿州·统考一模)已知是双曲线上不同的三点,且,直线AC,BC的斜率分别为,(),若的最小值为1,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】根据向量共线可知两点关于原点对称,分别设出三点的坐标,利用点差法点差法表示出和,根据基本不等式求得取最小值时满足,计算即可求得离心率.
【详解】根据题意,由可得原点是的中点,所以两点关于原点对称;
不妨设,因为,所以,
易知,又因为A、B,C都在双曲线上,
所以,两式相减可得,即,
所以,由基本不等式可知,当且仅当时等号成立;
所以,即,可得,即离心率.
故选:A.
40.(2023·吉林·统考二模)已知,若直线与直线垂直,则的最小值为( )
A.1 B.3 C.8 D.9
【答案】D
【分析】根据两直线方程表达式及其位置关系可得,在利用基本不等式即可求得的最小值.
【详解】由题可知,两条直线斜率一定存在,
又因为两直线垂直,所以斜率乘积为,即,即,
整理可得,
所以,当且仅当时,等号成立;
因此的最小值为.
故选:D
41.(2023·内蒙古·校联考模拟预测)已知抛物线的焦点为,过点作两条互相垂直的直线,且直线分别与抛物线交于和,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,与抛物线方程联立可得韦达定理的结论,结合抛物线焦点弦长公式可求得,同理可得,从而得到,由,利用基本不等式可取得最小值.
【详解】由抛物线方程得:;
由题意知:直线的斜率存在且不为,设,,,
由得:,,此时,
,,
同理可得:,,
(当且仅当,即时取等号),
的最小值为.
故选:B.
二、多选题
42.(2022·海南·模拟预测)已知命题:“”,"”,则下列正确的是( )
A.的否定是“”
B.的否定是“”
C.若为假命题,则的取值范围是
D.若为真命题,则的取值范围是
【答案】AD
【分析】根据含有一个量词的命题的否定判断A、B;C选项转化为一元二次方程无实数解,用判别式计算的取值范围;D选项转化为二次不等式恒成立,计算参数的范围.
【详解】含有一个量词的命题的否定,是把量词改写,再把结论否定,所以A正确,B不正确;
C选项,若为假命题,则的否定“”是真命题,即方程在实数范围内无解,,得,C不正确;
D选项,,等价于,解得,D正确;
故选:AD.
43.(2022·全国·模拟预测)已知二次函数,若对任意,则( )
A.当时,恒成立
B.当时,恒成立
C.使得成立
D.对任意,,均有恒成立
【答案】AD
【分析】二次函数开口向下,对称轴为,结合二次函数的性质对选项逐一判断即可.
【详解】依题意,二次函数的对称轴为.
因为,所以其函数图象为开口向下的抛物线,
对于A选项,当时,,关于直线对称,
所以恒成立,所以A选项正确;
对于B选项,当,若,则不等式可化为,
所以;
若,则不等式可化为,所以,所以B选项错误;
对于C选项,因为,所以,
所以二次函数的图象开口向下,且二次函数与x轴无交点,所以不存在使得成立,所以C选项错误;
对于D选项,,
所以对任意,,均有恒成立,所以D选项正确,
故选:AD.
44.(2023·全国·深圳中学校联考模拟预测)已知,,且,下列结论中恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】直接利用基本不等式求的取值范围,再根据对数函数单调性与对数运算即可判断A;根据基本不等式“1”的巧用求最值即可判断B;利用等式换元,构造函数,求导确定单调性,即可判断C;利用已知等式换元,结合二次函数的性质求最值即可判断D.
【详解】对于A,因为,,且,所以,即,所以,当且仅当,即时等号成立,
由于函数在上单调递减,所以,故A不正确;
对于B,因为,,且,所以,
当且仅当,即时,等号成立,所以B正确;
对于C,因为,,且,所以,则,
设,则恒成立,所以在上单调递增,则,则,即,故C正确;
对于D,因为,,且,所以,则,
所以,当时,等号成立,故D不正确.
故选:BC.
45.(2023·广东茂名·统考一模)e是自然对数的底数,,已知,则下列结论一定正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】BC
【分析】构建函数根据题意分析可得,对A、D:取特值分析判断;对B、C:根据的单调性,分类讨论分析判断.
【详解】原式变形为,
构造函数,则,
∵,
当时,,则,即;
当时,,则,即;
故在上单调递减,在上单调递增,
对于A:取,则
∵在上单调递增,故,
即满足题意,但,A错误;
对于B:若,则有:
当,即时,则,即;
当,即时,由在时单调递增,且,
故,则;
综上所述:, B正确;
对于C:若,则有:
当,即时,显然成立;
当,即时,令,
∵,当且仅当,即时等号成立,
∴当时,所以,即,
由可得,即
又∵由在时单调递增,且,
∴,即;
综上所述:,C正确;
对于D:取,,则,
∵在上单调递减,故,
∴故,满足题意,但,D错误.
故选:BC.
【点睛】结论点睛:指对同构的常用形式:
(1)积型:,
①构造形式为:,构建函数;
②构造形式为:,构建函数;
③构造形式为:,构建函数.
(2)商型:,
①构造形式为:,构建函数;
②构造形式为:,构建函数;
③构造形式为:,构建函数.
三、填空题
46.(2023·全国·高三专题练习)已知定义域为的减函数满足,且,则不等式的解集为___________.
【答案】
【分析】根据题意可得,,进而将原不等式转换为不等式组,解之即可.
【详解】由题意知,
,,
故答案为:.
47.(2022·吉林长春·长春吉大附中实验学校校考模拟预测)设命题,命题.若q是p的必要不充分条件,则实数m的取值范围是______.
【答案】
【分析】化简命题和,利用真子集关系列式可求出结果.
【详解】由,得,即;
由,得,
因为q是p的必要不充分条件,所以是的真子集,
所以且两个等号不同时取,解得.
故答案为:
48.(2023春·甘肃张掖·高三高台县第一中学统考期末)若命题“”是假命题,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】原命题为假,则其否定为真,转化为二次不等式的恒成立问题求解.
【详解】命题“”的否定为:“,”.
因为原命题为假命题,则其否定为真.当时显然不成立;当时,恒成立;当时,只需,解得:.
综上有
故答案为:.
49.(2023·陕西西安·统考一模)已知在中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,满足,且,则周长的取值范围为______________.
【答案】
【分析】根据给定条件,利用正弦定理边化角,求出,再利用余弦定理及均值不等式求解作答.
【详解】在中,由及正弦定理得:,而,
于是,有,
而,,因此,由余弦定理得,
即有,当且仅当时取等号,
从而,而,则,
所以周长的取值范围为.
故答案为:
50.(2023·全国·模拟预测)已知在△ABC中,∠BAC=60°,点D为边BC的中点,E,F分别为BD,DC的中点,若AD=1,则的最大值为______.
【答案】
【分析】由平面向量的加法法及平面向量的基本定理得、、都可用基底、表示,将左右平方后所得式子与重要不等式联立可得,将、代入中计算即可.
【详解】设AC=b,AB=c,
则,
∵D为边BC的中点,
∴,
∴,即:,①
又∵,当且仅当时取等号. ②
∴由①②得:.
又∵E、F分别为BD、DC的中点,
∴,,
∴,当且仅当时取等号.
∴的最大值为.
故答案为:.
51.(2023·全国·模拟预测)已知a,b,c均为正数,且满足,则的最小值为______.
【答案】
【分析】根据基本不等式进行化简求解即可.
【详解】因为a,b,c均为正数,所以,
当且仅当,时等号同时成立.
故答案为:.
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