高考数学大一轮复习不等式选讲题组层级快练78不等式的证明文(含解析)

题组层级快练(七十八)

1.设a,b,c是互不相等的正数,则下列不等式中不恒成立的是( ) A.(a+3)<2a+6a+11 1

C.|a-b|+≥2

a-b答案 C

解析 (a+3)-(2a+6a+11)=-a-2<0, 故A恒成立;

在B项中不等式的两侧同时乘以a,得a+1≥a+a?(a-a)+(1-a)≥0?a(a-1)-(a-1)≥0?(a-1)(a+a+1)≥0,所以B项中的不等式恒成立; 对C项中的不等式,当a>b时,恒成立,当a

<2a+2+a

恒成立,知D项中的不等式恒成立.故选C.

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4

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2

112

B.a+2≥a+

aa

D.a+3-a+1

11

2.若a>b>1,x=a+,y=b+,则x与y的大小关系是( )

abA.x>y C.x≥y 答案 A

11

解析 x-y=(a+)-(b+) abab-1

=(a-b)·,

ab

∵a>b>1,∴a-b>0,ab-1>0, ab>0,∴x-y>0即x>y,故选A. 1

另解:考察f(x)=x+(x>1).

x1x-1

∵f′(x)=1-2=2>0,

xx∴f(x)为增函数. 又a>b>1, ∴f(a)>f(b), 即x>y.故选A.

3.已知a,b,m,n均为正数,且a+b=1,mn=2,则(am+bn)(bm+an)的最小值为________. 答案 2

2

B.x

解析 (am+bn)(bm+an)=abm+(a+b)mn+abn=ab(m+n)+2(a+b)≥2abmn+2(a

2

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222222222

+b)=4ab+2(a+b)=2(a+2ab+b)=2(a+b)=2(当且仅当m=n=2时等号成立). 4.(2019·沧州七校联考)若logxy=-2,则x+y的最小值为________. 332答案 2

1

解析 由logxy=-2,得y=2.

x

3xx1313321xx1x13

而x+y=x+2=++2≥3··2=3=,当且仅当=2即x=2时取等

x22x22x422x3

32

号.所以x+y的最小值为. 2

5.若a,b,c∈R+,且a+b+c=1,则a+b+c的最大值为________. 答案

3

2

解析 方法一:(a+b+c)=a+b+c+2ab+2bc+2ca≤a+b+c+(a+b)+(b+c)+(c+a)=3.

当且仅当a=b=c时取等号成立.

方法二:柯西不等式:(a+b+c)=(1×a+1×b+1×c)≤(1+1+1)(a+b+c)=3.

6.已知a,b,c∈R,a+2b+3c=6,则a+4b+9c的最小值为________. 答案 12

解析 由柯西不等式,得(1+1+1)(a+4b+9c)≥(a+2b+3c),即a+4b+9c≥12,当a=2b=3c=2时等号成立,所以a+4b+9c的最小值为12.

ax+by2ax+by

7.(2019·江苏南通联考)已知x>0,y>0,a∈R,b∈R.求证:()≤. x+yx+y答案 略

证明 因为x>0,y>0,所以x+y>0. ax+by2ax+by

所以要证()≤,

x+yx+y即证(ax+by)≤(x+y)(ax+by),

ax+by2ax+by

即证xy(a-2ab+b)≥0,即证(a-b)≥0,而(a-b)≥0显然成立.故()≤.

x+yx+y

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2

8.(2019·福建质量检查)若a,b,c∈R+,且满足a+b+c=2. (1)求abc的最大值;

1119

(2)证明:++≥. abc28

答案 (1) (2)略

27

解析 (1)因为a,b,c∈R+,

83

所以2=a+b+c≥3abc,故abc≤.

272

当且仅当a=b=c=时等号成立.

38

所以abc的最大值为. 27

1111

(2)证明:因为a,b,c∈R+,且a+b+c=2,所以根据柯西不等式,可得++=(a+b

abc21111222

+c)·(++)=[(a)+(b)+(c)]×[(

abc2

1

+b× a

1

+c× b

129)=. c2

12

)+( a

12

)+( b

121

)]≥(a× c2

1119

所以++≥.

abc2

9.(2019·武汉调研)(1)求不等式|x-5|-|2x+3|≥1的解集; 1

(2)若正实数a,b满足a+b=,求证:a+b≤1.

21

答案 (1){x|-7≤x≤} (2)略

3

3

解析 (1)当x≤-时,-x+5+2x+3≥1,

23

解得x≥-7,∴-7≤x≤-;

2

31当-

2331∴-

23

当x≥5时,x-5-(2x+3)≥1,解得x≤-9,舍去. 1综上,-7≤x≤.

3

1

故原不等式的解集为{x|-7≤x≤}.

3

(2)要证a+b≤1,只需证a+b+2ab≤1,

11

即证2ab≤,即证ab≤. 2411

而a+b=≥2ab,∴ab≤成立,

24∴原不等式成立.

10.已知函数f(x)=m-|x-2|,m∈R,且f(x+2)≥0的解集为[-1,1]. (1)求m的值;

111

(2)若a,b,c∈R+,且++=m,求证:a+2b+3c≥9.

a2b3c答案 (1)1 (2)略

解析 (1)因为f(x+2)=m-|x|,f(x+2)≥0等价于|x|≤m, 由|x|≤m有解,得m≥0,且其解集为{x|-m≤x≤m}. 又f(x+2)≥0的解集为[-1,1],故m=1. 111

(2)证明:由(1)知++=1,又a,b,c∈R+,

a2b3c由柯西不等式,得

111

a+2b+3c=(a+2b+3c)(++)

a2b3c≥(a·

1

112

+2b·+3c·)=9. a2b3c

11.(2019·广州综合测试)已知函数f(x)=|x+a-1|+|x-2a|. (1)若f(1)<3,求实数a的取值范围; (2)若a≥1,x∈R,求证:f(x)≥2. 24

答案 (1)(-,) (2)见解析

33

解析 (1)因为f(1)<3,所以|a|+|1-2a|<3.

22

①当a≤0时,得-a+(1-2a)<3,解得a>-,所以-

3311

②当0-2,所以0

221414

③当a≥时,得a-(1-2a)<3,解得a<,所以≤a<.

232324

综上所述,实数a的取值范围是(-,).

33

(2)f(x)=|x+a-1|+|x-2a|≥|(x+a-1)-(x-2a)|=|3a-1|, 因为a≥1,所以f(x)≥3a-1≥2.

12.(2019·四川南充检测)已知函数f(x)=|x-2|.

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