2023年高考數(shù)學(xué)真題題源解密(全國(guó)卷)專題04 不等式與不等關(guān)系(解析版)_第1頁(yè)
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2023年高考數(shù)學(xué)真題題源解密(全國(guó)卷)專題04不等式與不等關(guān)系目錄一覽①2023真題展現(xiàn)考向一線性規(guī)劃考向二由函數(shù)的單調(diào)性解不等式②真題考查解讀③近年真題對(duì)比考向一線性規(guī)劃考向二基本不等式及其應(yīng)用考向三比較大?、苊}規(guī)律解密⑤名校模擬探源⑥易錯(cuò)易混速記考向一線性規(guī)劃1.(2023·全國(guó)乙卷文數(shù)第15題)若x,y滿足約束條件,則的最大值為_(kāi)_____.【答案】8【詳解】作出可行域如下圖所示:,移項(xiàng)得,聯(lián)立有,解得,設(shè),顯然平移直線使其經(jīng)過(guò)點(diǎn),此時(shí)截距最小,則最大,代入得,故答案為:8.

2.(2023·全國(guó)乙卷理數(shù)第14題)若x,y滿足約束條件,則的最大值為_(kāi)_____.【答案】15【詳解】作出可行域,如圖,

由圖可知,當(dāng)目標(biāo)函數(shù)過(guò)點(diǎn)時(shí),有最大值,由可得,即,所以.故答案為:15考向二由函數(shù)的單調(diào)性解不等式1.(2023·全國(guó)乙卷理數(shù)第16題)設(shè),若函數(shù)在上單調(diào)遞增,則a的取值范圍是______.【答案】【詳解】由函數(shù)的解析式可得在區(qū)間上恒成立,則,即在區(qū)間上恒成立,故,而,故,故即,故,結(jié)合題意可得實(shí)數(shù)的取值范圍是.故答案為:.【命題意圖】1.二元一次不等式組與簡(jiǎn)單線性規(guī)劃問(wèn)題(1)會(huì)從實(shí)際情境中抽象出二元一次不等式組.(2)了解二元一次不等式的幾何意義,能用平面區(qū)域表示二元一次不等式組.(3)會(huì)從實(shí)際情境中抽象出一些簡(jiǎn)單的二元線性規(guī)劃問(wèn)題,并能加以解決.2.基本不等式:(1)了解基本不等式的證明過(guò)程.(2)會(huì)用基本不等式解決簡(jiǎn)單的最大(?。┲祮?wèn)題.【考查要點(diǎn)】線性規(guī)劃這部分內(nèi)容主要是以課程學(xué)習(xí)情境為主,備考以常見(jiàn)的簡(jiǎn)單題型為主;基本不等式這部分內(nèi)容在全國(guó)卷主要以選做題的形式出現(xiàn),在2020年的新高考中為多選題,題目難度為中等難度,在備考中以中等難度題型為主訓(xùn)練思維的靈活性,同時(shí)注意三個(gè)正數(shù)的算數(shù)—幾何平均不等式這一題型;絕對(duì)值不等式這部分內(nèi)容在全國(guó)卷中通常為選做題,考查的頻率較高,題目的難度為中等難度,在備考中要注意與函數(shù)知識(shí)相結(jié)合【得分要點(diǎn)】高頻考點(diǎn):線性規(guī)劃中頻考點(diǎn):基本不等式、比較大小低頻考點(diǎn):利用函數(shù)單調(diào)性解不等式考向一線性規(guī)劃一、單選題1.(2022·全國(guó)乙卷理數(shù)第5題)若x,y滿足約束條件則的最大值是(

)A. B.4 C.8 D.12【答案】C【詳解】由題意作出可行域,如圖陰影部分所示,轉(zhuǎn)化目標(biāo)函數(shù)為,上下平移直線,可得當(dāng)直線過(guò)點(diǎn)時(shí),直線截距最小,z最大,所以.故選:C.2.(2021·全國(guó)乙卷文數(shù)第5題)若滿足約束條件則的最小值為(

)A.18 B.10 C.6 D.4【答案】C【詳解】由題意,作出可行域,如圖陰影部分所示,由可得點(diǎn),轉(zhuǎn)換目標(biāo)函數(shù)為,上下平移直線,數(shù)形結(jié)合可得當(dāng)直線過(guò)點(diǎn)時(shí),取最小值,此時(shí).故選:C.考向二基本不等式及其應(yīng)用一、單選題1.(2021·全國(guó)乙卷文數(shù)第8題)下列函數(shù)中最小值為4的是(

)A. B.C. D.【答案】C【詳解】對(duì)于A,,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),所以其最小值為,A不符合題意;對(duì)于B,因?yàn)?,,?dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),等號(hào)取不到,所以其最小值不為,B不符合題意;對(duì)于C,因?yàn)楹瘮?shù)定義域?yàn)?,而,,?dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào),所以其最小值為,C符合題意;對(duì)于D,,函數(shù)定義域?yàn)?,而且,如?dāng),,D不符合題意.故選:C.二、填空題1.(2022·全國(guó)甲卷理數(shù)第16題)已知中,點(diǎn)D在邊BC上,.當(dāng)取得最小值時(shí),.【答案】【詳解】[方法一]:余弦定理設(shè),則在中,,在中,,所以,當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí),等號(hào)成立,所以當(dāng)取最小值時(shí),.故答案為:.[方法二]:建系法令BD=t,以D為原點(diǎn),OC為x軸,建立平面直角坐標(biāo)系.則C(2t,0),A(1,),B(-t,0)[方法三]:余弦定理設(shè)BD=x,CD=2x.由余弦定理得,,,,令,則,,,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立.[方法四]:判別式法設(shè),則在中,,在中,,所以,記,則由方程有解得:即,解得:所以,此時(shí)所以當(dāng)取最小值時(shí),,即.考向三比較大小一、單選題1.(2022·全國(guó)甲卷文數(shù)第12題)已知,則(

)A. B. C. D.【答案】A【詳解】[方法一]:(指對(duì)數(shù)函數(shù)性質(zhì))由可得,而,所以,即,所以.又,所以,即,所以.綜上,.[方法二]:【最優(yōu)解】(構(gòu)造函數(shù))由,可得.根據(jù)的形式構(gòu)造函數(shù),則,令,解得,由知.在上單調(diào)遞增,所以,即,又因?yàn)?,所?故選:A.線性規(guī)劃內(nèi)容在近年的全國(guó)卷中考查的頻率很高,屬于基礎(chǔ)性內(nèi)容。大多屬于課程學(xué)習(xí)為情境,具體是數(shù)學(xué)運(yùn)算學(xué)習(xí)情境,應(yīng)用線性規(guī)劃可以求簡(jiǎn)單的最值問(wèn)題。這類題目主要考查考生的運(yùn)算求解能力,難度較低?;静坏仁郊捌鋺?yīng)用在高考中的考查大部分屬于綜合性題目,屬于課程學(xué)習(xí)情境,具體是數(shù)學(xué)運(yùn)算學(xué)習(xí)情境。這類題目主要考查邏輯思維能力和運(yùn)算求解能力。從近年的頻率來(lái)看本部分知識(shí)考查有減少的趨勢(shì),難度通常為中上等難度??枷蛞痪€性規(guī)劃一、單選題1.(2023·河南開(kāi)封三模)若實(shí)數(shù),滿足約束條件,則的最大值為(

)A.5 B.9 C.10 D.12【答案】C【詳解】由題意畫出可行域,如圖所示,由圖可知在點(diǎn)A處取到最大值,因?yàn)榇颂幍闹本€的截距最大,

聯(lián)立,可得,即,所以的最大值為10.故選:C.2.(2023·陜西咸陽(yáng)三模)若實(shí)數(shù)x,y滿足,則的取值范圍為(

)A. B.(1,5) C.(2,6) D.【答案】D【詳解】由不等式組,作出可行域,如圖,令,則,作直線,平移直線,當(dāng)直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)B時(shí),z取得最小值,當(dāng)直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A時(shí),z取得最大值,又,此時(shí),由,解得,即,此時(shí),所以的取值范圍為.故選:D.3.(2023·四川自貢三模)已知x,y滿足不等式組,則z=2x+y的最小值為(

)A.2 B.3 C.4 D.6【答案】B【詳解】畫出可行域,如圖陰影部分所示,當(dāng)時(shí),畫出初始目標(biāo)函數(shù)表示的直線,平移目標(biāo)函數(shù)后,當(dāng)直線過(guò)點(diǎn)時(shí),取得最小值.故選:B4.(2023·河南·校聯(lián)考三模)若x,y滿足約束條件則的最大值為(

)A.2 B.5 C.8 D.10【答案】C【詳解】畫出可行域如圖所示,聯(lián)立,解得,即,由圖可知當(dāng)直線過(guò)點(diǎn)時(shí),z取得最大值,最大值為8.故選:C.5.(2023·內(nèi)蒙古赤峰三模)已知x,y滿足約束條件,則的最小值為(

)A.1 B. C.-2 D.【答案】D【詳解】

由約束條件作出可行域如圖,表示可行域內(nèi)的點(diǎn)與點(diǎn)連線的斜率,聯(lián)立方程,得交點(diǎn)坐標(biāo),由圖得,當(dāng)過(guò)點(diǎn)時(shí),斜率最小為,所以的最小值為.故選:D.6.(2023·四川遂寧三模)已知實(shí)數(shù),滿足則的最小值是(

)A. B. C. D.1【答案】A【詳解】畫出可行域與目標(biāo)函數(shù),聯(lián)立,解得,當(dāng)直線過(guò)點(diǎn)時(shí),取得最小值,,故最小值為.故選:A7.(2023·全國(guó)·校聯(lián)考三模)已知x,y滿足約束條件則的最大值為(

)A.4 B.9 C.11 D.12【答案】C【詳解】作出可行域,如圖中陰影部分所示,由可得,平移直線,當(dāng)直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí),取最大值.由解得所以.故.故選:C.8.(2023·四川綿陽(yáng)三模)設(shè)x,y滿足約束條件,則的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】C【詳解】作出可行域,如圖所示,目標(biāo)函數(shù)的幾何意義是直線在軸上的截距,轉(zhuǎn)化為,令,則,作出直線并平移使它經(jīng)過(guò)可行域的點(diǎn),經(jīng)過(guò)時(shí),所以,解得,所以.此時(shí)取得最小值,即.故選:C.二、填空題9.(2023·陜西安康三模)已知滿足約束條件,則的最大值是.【答案】1【詳解】如圖,可行域?yàn)閳D中陰影部分,當(dāng)目標(biāo)函數(shù)平移至點(diǎn)時(shí),取得最大值1.故答案為:1.10.(2023·四川資陽(yáng)三模)已知實(shí)數(shù)x,y滿足約束條件,則的最大值為.【答案】5【詳解】畫出可行域,當(dāng)直線,即經(jīng)過(guò)時(shí),z取得最大值,且最大值為.故答案為:511.(2023·江西·江西師大附中三模)已知實(shí)數(shù)滿足,則目標(biāo)函數(shù)的最大值為.【答案】0【詳解】作出可行域如圖,設(shè),平移可得經(jīng)過(guò)點(diǎn)時(shí),取到最大值;由得,所以的最大值為.故答案為:012.(2023·四川成都三模)已知,則的最大值為【答案】2【詳解】不等式組所表示的陰影部分如圖所示,

因?yàn)榕cy軸的交點(diǎn)為,所以當(dāng)直線平移至點(diǎn)時(shí),取得最大值為2.故答案為:2.13.(2023·四川瀘州三模)已知x,y滿足約束條件則的最小值為.【答案】【詳解】作出可行域,如圖,內(nèi)部(含邊界),作直線,在直線即中,為直線的縱截距,因此直線向上平移時(shí),減小,由得,即,平移直線,當(dāng)它過(guò)點(diǎn)時(shí),取得最小值.故答案為:.14.(2023·河南駐馬店三模)已知實(shí)數(shù)滿足,則的最大值為.【答案】1【詳解】根據(jù)已知畫出可行域(如圖所示陰影部分),移動(dòng)直線,當(dāng)直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A時(shí),最小,即最大,對(duì)直線,令,則,即,故此時(shí).

故答案為:15.(2023·廣西玉林三模)設(shè)滿足約束條件,則的最小值為.【答案】【詳解】根據(jù)約束條件,作出可行域,如圖:因?yàn)楸硎军c(diǎn)與點(diǎn)之間的距離的平方,由圖可知,的最小值是到直線的距離的平方,由點(diǎn)到直線的距離公式得到直線的距離為,所以的最小值為.故答案為:16.(2023·四川成都三模)已知實(shí)數(shù)x,y滿足不等式組,且的最大值為,則實(shí)數(shù)m的值為.【答案】【詳解】不等式組表示的平面區(qū)域如圖中的陰影部分所示,且點(diǎn),,,.由題意,知在點(diǎn)C處取得最大值,即,解得.故答案為:考向二基本不等式及其應(yīng)用一、單選題1.(2023·黑龍江哈爾濱三模)已知正實(shí)數(shù)滿足,則的最小值是(

)A.5 B.9 C.13 D.18【答案】D【詳解】由題意正實(shí)數(shù)滿足,則,故,當(dāng)且僅當(dāng),結(jié)合,即時(shí)取得等號(hào),即的最小值是18,故選:D2.(2023·山東淄博三模)若函數(shù)是偶函數(shù),則的最小值為(

)A.4 B.2 C. D.【答案】A【詳解】由為偶函數(shù)可得,即,所以.因?yàn)?,且,,所以,所以,則,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),取最小值4.故選:A3.(2023·四川涼山·三模)已知橢圓C:的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)M是橢圓上任意一點(diǎn).當(dāng)點(diǎn)M不在x軸上時(shí),設(shè)的內(nèi)切圓半徑為m,外接圓半徑為n,則的最大值為(

).A. B. C. D.1【答案】C【詳解】如圖,由得,則,由正弦定理得,即,所以.設(shè)內(nèi)切圓的圓心為,連接,則到的距離均為.所以,又因?yàn)?,所以,即,所以,?dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立.所以的最大值為.故選:C4.(2023·河北石家莊三模)已知直線經(jīng)過(guò)圓的圓心,其中且,則的最小值為(

)A.9 B. C.1 D.【答案】A【詳解】圓的圓心為,依題意,,即,由,知,令,則,因此,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào),所以當(dāng)時(shí),取得最小值9.故選:A5.(2023·湖南長(zhǎng)沙三模)如圖,在中,M為線段的中點(diǎn),G為線段上一點(diǎn),,過(guò)點(diǎn)G的直線分別交直線,于P,Q兩點(diǎn),,,則的最小值為(

).A. B. C.3 D.9【答案】B【詳解】因?yàn)镸為線段的中點(diǎn),所以,又因?yàn)椋?,又,,所以,又三點(diǎn)共線,所以,即,所以,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào).故選:B.6.(2023·內(nèi)蒙古赤峰三模)已知函數(shù),若方程有解,則實(shí)數(shù)b的取值范圍是(

)A. B. C. D.【答案】C【詳解】(當(dāng)且僅當(dāng),也即時(shí)取等號(hào))∴,故選:C.7.(2023·廣東珠海三模)已知一個(gè)圓錐的內(nèi)切球的體積為,則該圓錐體積的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】A【詳解】圓錐與其內(nèi)切球的軸截面圖如圖所示,點(diǎn)為球心,為切點(diǎn),設(shè)內(nèi)切球的半徑為,圓錐的底面圓的半徑為,高為,所以,則,易知,所以,則,即,圓錐的體積,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立.故選:A8.(2023·新疆阿勒泰三模)在中,平分,則的最小值為(

)A. B.C. D.【答案】C【詳解】如圖,記,

在中,,則,在中,,則,∵平分,∴,∴,∴,∴∴,∴∴,∴,∴或,當(dāng)時(shí),為等腰三角形,∴,,∴;當(dāng)時(shí),,即,∴,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),等號(hào)成立,∵,∴的最小值為.故選:C.二、填空題9.(2023·寧夏銀川三模)若圓()被直線平分,則的最小值為.【答案】【詳解】由,所以該圓的圓心坐標(biāo)為,因?yàn)閳A被直線平分,所以圓心在直線上,因此有,所以,當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí),取等號(hào)故答案為:10.(2023·河南新鄉(xiāng)三模)已知數(shù)列滿足,,則的最小值為.【答案】6【詳解】由得,當(dāng)時(shí),,,…,,將這個(gè)式子累加得,則,時(shí)也適合,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立.故答案為:6.11.(2023·安徽阜陽(yáng)三模)已知A,B分別為圓與圓上的點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則面積的最大值為.【答案】【詳解】設(shè)M:,則半徑為1;圓N:,則,半徑為2.以O(shè)N為直徑畫圓,延長(zhǎng)BO交圓于F,連接FE,NE,NF,如圖:

則,又,所以F為BO的中點(diǎn),由對(duì)稱性可得,,及,所以,故當(dāng)最大時(shí),最大,故轉(zhuǎn)化為在半徑為1的內(nèi)接三角形OEF的面積的最大值問(wèn)題,對(duì)于一個(gè)單位圓內(nèi)接三角形的面積,,又,,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),即三角形為等邊三角形時(shí)等號(hào)成立,此時(shí),所以,即三角形OEF的面積的最大值為,所以最大值為.故答案為:12.(2023·上海黃浦三模)關(guān)于x的不等式的解集是,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為.【答案】【詳解】因?yàn)殛P(guān)于x的不等式的解集是,所以在上恒成立,令,易知為偶函數(shù),所以在上恒成立,即在上恒成立,所以,當(dāng)時(shí),由,得到,當(dāng)時(shí),由,得到,又因?yàn)?,?dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),所以,綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍為.故答案為:.13.(2023·新疆阿勒泰三模)在中,,為邊上的中線且,則的取值范圍是.【答案】【詳解】設(shè),因?yàn)闉檫吷系闹芯€,則,可得,即,整理得,設(shè),則,可得,整理得,關(guān)于的方程有正根,則有:①當(dāng),即時(shí),則,解得;②當(dāng),即時(shí),則,解得或(舍去),符合題意;③當(dāng),即時(shí),則,解得;綜上所述:,即的取值范圍是.故答案為:14.(2023·新疆烏魯木齊三模)已知正實(shí)數(shù)a,b滿足,則的最小值是.【答案】【詳解】由題意可得將等式變形成,又因?yàn)槎际钦龜?shù),所以,可構(gòu)造函數(shù),則,所以函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù),由知,所以,則,當(dāng)且僅當(dāng),即取等號(hào),因此的最小值是.故答案為:15.(2023·湖北武漢三模)已知拋物線的焦點(diǎn)為,過(guò)點(diǎn)的直線與交于、兩點(diǎn),在處的切線與的準(zhǔn)線交于點(diǎn),連接.若,則的最小值為.【答案】【詳解】拋物線的準(zhǔn)線為,拋物線的焦點(diǎn)為,如下圖所示:設(shè)點(diǎn)、,接下來(lái)證明出拋物線在點(diǎn)處的切線方程為,聯(lián)立可得,可得,所以,拋物線在點(diǎn)處的切線方程為,所以,直線的方程為,若與軸重合,則直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn),不合乎題意,設(shè)直線的方程為,聯(lián)立可得,,由韋達(dá)定理可得,,在直線的方程中,令可得,可得,即點(diǎn),,,所以,,即,因?yàn)?,?dāng)時(shí),因?yàn)?,則,則;當(dāng)軸時(shí),則,直線的方程為,聯(lián)立可得,解得,取點(diǎn)、,此時(shí),直線的方程為,即,在直線的方程中,令可得,即點(diǎn),所以,,則,則,此時(shí),.綜上所述,,.因?yàn)?,則,又因?yàn)?,所以,,所以,,即,因此,,?dāng)且僅當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,故的最小值為.故答案為:.16.(2023·河北滄州三模)若存在實(shí)數(shù)a,b,使得關(guān)于x的不等式對(duì)恒成立,則b的最大值是.【答案】【詳解】令,得.當(dāng)且時(shí),原命題等價(jià)于恒成立,由恒成立可知,又當(dāng)時(shí),,所以不存在a,使得該不等式恒成立.當(dāng),且時(shí),由,得.設(shè),令,解得當(dāng),,此時(shí)在上單調(diào)遞增,當(dāng),此時(shí)在上單調(diào)遞減,,得.等價(jià)于,而,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,所以,則,解得,所以b的最大值是.故答案為:.考向三比較大小一、單選題1.(2023·北京密云三模)已知,,,則a,b,c的大小關(guān)系是(

)A. B. C. D.【答案】B【詳解】因?yàn)椋?,,所?故選:B2.(2023·山東聊城三模)設(shè),,則()A. B.C. D.【答案】D【詳解】由單調(diào)遞減可知:.由單調(diào)遞增可知:,所以,即,且.由單調(diào)遞減可知:,所以.故選:D3.(2023·江西九江三模)已知,,,則(

)A. B. C. D.【答案】C【詳解】解析:,,,.故選:C.4.(2023·河南·襄城三模)已知,,,則,,的大小關(guān)系為(

)A. B. C. D.【答案】A【詳解】由題意可知,,,所以,故.故選:A.5.(2023·北京大興三模)已知,,,則,,的大小關(guān)系為(

)A. B.C. D.【答案】D【詳解】因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞減,所以,,又,即,所以.故選:D6.(2023·江西九江三模)已知,,則(

)A. B. C. D.【答案】A【詳解】∵,∴.故選:A.7.(2023·河南安陽(yáng)·統(tǒng)考三模)已知,則的大小關(guān)系為(

)A. B.C. D.【答案】B【詳解】,,,,,,故選:B.8.(2023·山西晉中三模)設(shè),則(

)A. B.C. D.【答案】A【詳解】只需比較,,的大小;令,則,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí)單調(diào)遞增,又,故,即;故選:A.9.(2023·北京通州三模)設(shè),,,則(

)A. B.C. D.【答案】A【詳解】因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,且,所以,化簡(jiǎn)得;因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞減,且,所以,化簡(jiǎn)得;因?yàn)樵谏蠁握{(diào)遞增,且,所以,化簡(jiǎn)得;綜上,可知.故選:A10.(2023·湖南益陽(yáng)三模)已知,,,則,,的大小關(guān)系正確的是(

)A. B. C. D.【答案】B【詳解】因?yàn)椋?,又,,因?yàn)椋?,,所以,則,即,所以.故選:B11.(2023·遼寧沈陽(yáng)三模)已知,,,則下列判斷正確的是(

)A. B.C. D.【答案】C【詳解】∵,∴,∵,∴,則.∵,∴,,,則,∵,∴,則,故.故選:C.12.(2023·天津?yàn)I三模)已知,,,則(

)A. B. C. D.【答案】A【詳解】因函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則,,.又函數(shù)在上單調(diào)遞增,則,又,則.綜上,.故選:A13.(2023·上海普陀三模)已知實(shí)數(shù),,且滿足,則下列關(guān)系式成立的是(

)A. B. C. D.【答案】C

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