- 不等式
- 共1649题
设函数f(x)=|2x+1|-|x-2|,∃x∈R,使得f(x)≤t2-t成立,求实数t的取值范围.
正确答案
解:因为f(x)=|2x+1|-|x-2|,
所以,当x<-时,f(x)=-2x-1-(2-x)=-3-x,f(x)≥-3+
=-
;
当-≤x≤2时,f(x)=3x-1,-
≤f(x)≤5;
当x>2时,f(x)=x+3,f(x)>5;
综上所述,f(x)min=f(-)=-
;
存在x∈R,使得f(x)≤t2-t成立,只须使t2-
t≥f(x)min=-
,
解不等式2t2-11t+5≥0得t≤或t≥5,
所以,实数t的取值范围为(-∞,]∪[5,+∞).
解析
解:因为f(x)=|2x+1|-|x-2|,
所以,当x<-时,f(x)=-2x-1-(2-x)=-3-x,f(x)≥-3+
=-
;
当-≤x≤2时,f(x)=3x-1,-
≤f(x)≤5;
当x>2时,f(x)=x+3,f(x)>5;
综上所述,f(x)min=f(-)=-
;
存在x∈R,使得f(x)≤t2-t成立,只须使t2-
t≥f(x)min=-
,
解不等式2t2-11t+5≥0得t≤或t≥5,
所以,实数t的取值范围为(-∞,]∪[5,+∞).
已知a>0,b>0,且a2+b2=,若a+b≤m恒成立,
(Ⅰ)求m的最小值;
(Ⅱ)若2|x-1|+|x|≥a+b对任意的a,b恒成立,求实数x的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)∵a>0,b>0,且a2+b2=,
∴9=(a2+b2)(12+12)≥(a+b)2,
∴a+b≤3,(当且仅当,即
时取等号)
又∵a+b≤m恒成立,∴m≥3.
故m的最小值为3.…(4分)
(II)要使2|x-1|+|x|≥a+b恒成立,须且只须2|x-1|+|x|≥3.
∴或
或
∴或
.…(7分)
解析
解:(Ⅰ)∵a>0,b>0,且a2+b2=,
∴9=(a2+b2)(12+12)≥(a+b)2,
∴a+b≤3,(当且仅当,即
时取等号)
又∵a+b≤m恒成立,∴m≥3.
故m的最小值为3.…(4分)
(II)要使2|x-1|+|x|≥a+b恒成立,须且只须2|x-1|+|x|≥3.
∴或
或
∴或
.…(7分)
不等式|x+3|+|x-1|≥a2-3a对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为( )
正确答案
解析
解:令y=|x+3|+|x-1|
的几何意义是数轴上到-3与1的距离的最小值为:4,
所以要使得不等式|x+3|+|x-1|≥a2-3a对任意实数x恒成立
只要a2-3a≤4即可
∴-1≤a≤4
故选A.
设0≤x≤1,证明:a2x+b2(1-x)≥[ax+b(1-x)]2.
正确答案
证明:左边-右边
=a2x+b2(1-x)-[ax+b(1-x)]2
=a2x+b2(1-x)-[a2x2+2abx(1-x)+b2(1-x)2]
=(x-x2)a2+(x-x2)b2-2abx(1-x)
=x(1-x)[a2-2ab+b2]
=x(1-x)(a-b)2
∵0≤x≤1,∴x(1-x)≥0,
因此,x(1-x)(a-b)2≥0,
所以,a2x+b2(1-x)-[ax+b(1-x)]2≥0,
故a2x+b2(1-x)≥[ax+b(1-x)]2.
解析
证明:左边-右边
=a2x+b2(1-x)-[ax+b(1-x)]2
=a2x+b2(1-x)-[a2x2+2abx(1-x)+b2(1-x)2]
=(x-x2)a2+(x-x2)b2-2abx(1-x)
=x(1-x)[a2-2ab+b2]
=x(1-x)(a-b)2
∵0≤x≤1,∴x(1-x)≥0,
因此,x(1-x)(a-b)2≥0,
所以,a2x+b2(1-x)-[ax+b(1-x)]2≥0,
故a2x+b2(1-x)≥[ax+b(1-x)]2.
设n∈N,求证:
(1)-1<
+
+…+
<
;
(2)<
×
×…×
<
.
正确答案
证明:(1)①n=1时,结论成立;
②假设n=k时,结论成立,即-1<
+
+…+
<
,
n=k+1时,-1+
<
+
+…+
+
<
+
,
∵+
+…+
+
<
+
<
<
=
,
+
+…+
+
>
-1+
=
-1>
-1,
∴当n=k+1时,不等式也成立.
由①②可知,不等式成立;
(2)∵4n2-1<4n2,即(2n+1)(2n-1)<(2n)2.即<
,
∴(×
×…×
)2<
×
×…×
×
×
×…×
=
,
∴×
×…×
<
(n∈N*).
×
×…×
>
×
×…×
=
,
∴<
×
×…×
<
.
解析
证明:(1)①n=1时,结论成立;
②假设n=k时,结论成立,即-1<
+
+…+
<
,
n=k+1时,-1+
<
+
+…+
+
<
+
,
∵+
+…+
+
<
+
<
<
=
,
+
+…+
+
>
-1+
=
-1>
-1,
∴当n=k+1时,不等式也成立.
由①②可知,不等式成立;
(2)∵4n2-1<4n2,即(2n+1)(2n-1)<(2n)2.即<
,
∴(×
×…×
)2<
×
×…×
×
×
×…×
=
,
∴×
×…×
<
(n∈N*).
×
×…×
>
×
×…×
=
,
∴<
×
×…×
<
.
下列不等式在给定区间上不恒成立的是( )
正确答案
解析
解:对于A,可举x=∈(0,π),可得(x+1)cosx=(1+
)×
>1,即有A不恒成立;
对于B,可令t=x2(t>0),由f(t)=et-1-t的导数为f′(t)=et-1>0,即为f(t)在t>0递增,
即有f(t)>f(0)=0,则原不等式恒成立;
对于C,令f(x)=sinx+tanx-2x(0<x<π),f′(x)=cosx+sec2x-2=cosx+-2,
设t=cosx(0<t<1),则g(t)=t+t-2-2,g′(t)=1-2t-3<0,g(t)在(0,1)递减,即有g(t)>g(1)=0,
则f(x)>0恒成立;
对于D,lnx+ex>x+2,即为lnx+
>x+2-ex,(x>0),
设f(x)=lnx+,g(x)=x+2-ex,f′(x)=
-
,
当x>1时,f(x)递增,0<x<1时,f(x)递减,
即有x=1处f(x)取得最小值1;g(x)的导数为g′(x)=1-ex,
当x>0时,g′(x)<0,即有g(x)<1,故原不等式恒成立.
故选:A.
设a,b,c均为正数,且a+b+c=1.证明:
(1);
(2).
正确答案
证明:(1)∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,
∴a2+b2+c2≥ab+bc+ac,①
又a+b+c=1,
∴(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac=1,②
由①②得:3(ab+bc+ac)≤1,
∴ab+bc+ac≤;
(2)∵a,b,c均为正数,
∴+b≥2a,
+c≥2b,
+a≥2c,
∴+
+
+a+b+c≥2(a+b+c),
∴+
+
≥a+b+c,a+b+c=1,
∴+
+
≥1.
解析
证明:(1)∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,
∴a2+b2+c2≥ab+bc+ac,①
又a+b+c=1,
∴(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac=1,②
由①②得:3(ab+bc+ac)≤1,
∴ab+bc+ac≤;
(2)∵a,b,c均为正数,
∴+b≥2a,
+c≥2b,
+a≥2c,
∴+
+
+a+b+c≥2(a+b+c),
∴+
+
≥a+b+c,a+b+c=1,
∴+
+
≥1.
(1)设x>0,y>0,且,求x+y的最小值.
(2)若x∈R,y∈R,求证:.
正确答案
证明:(1)∵x>0,y>0,+
=1,
∴x+y=(x+y)(+
)
=8++
+2
≥2+10=18(当且仅当x=12,y=6时取“=”),
∴x+y的最小值为18.
(2)∵x∈R,y∈R,
∴-
=-
=
=≥0,
∴≥
.
解析
证明:(1)∵x>0,y>0,+
=1,
∴x+y=(x+y)(+
)
=8++
+2
≥2+10=18(当且仅当x=12,y=6时取“=”),
∴x+y的最小值为18.
(2)∵x∈R,y∈R,
∴-
=-
=
=≥0,
∴≥
.
已知函数
(1)当a=-1时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若h(x)=f(x)-ax,对定义域内任意x,均有h(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围?
(3)证明:对任意的正整数m,n,恒成立.
正确答案
解:(1)定义域为(0,+∞).
当a=-1时,f(x)=-lnx+.
=
,
当时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;当x∈
时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.
(2)h(x)=f(x)-ax=alnx+-(a+1)x,∴
=
①当a<0时,x∈(0,1)时,h′(x)<0,函数h(x)在此区间上单调递减;.x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,函数h(x)在此区间上单调递增.
函数h(x)在x=1时取得最小值,由h(1)=-a-≥0,解得a
.
②当a≥0时,h(1)=-a<0不可能成立.
综上可知:a的取值范围为.
(3)令a=-.
,化为
,
令x=m+1,m+2,…,m+n.
则…+
>
+…+
=
=
.
解析
解:(1)定义域为(0,+∞).
当a=-1时,f(x)=-lnx+.
=
,
当时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;当x∈
时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.
(2)h(x)=f(x)-ax=alnx+-(a+1)x,∴
=
①当a<0时,x∈(0,1)时,h′(x)<0,函数h(x)在此区间上单调递减;.x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,函数h(x)在此区间上单调递增.
函数h(x)在x=1时取得最小值,由h(1)=-a-≥0,解得a
.
②当a≥0时,h(1)=-a<0不可能成立.
综上可知:a的取值范围为.
(3)令a=-.
,化为
,
令x=m+1,m+2,…,m+n.
则…+
>
+…+
=
=
.
若关于x的不等式x+|x-1|≤a有解,则实数a的取值范围是______.
正确答案
[1,+∞)
解析
解:令y=x+|x-1|,
当x≤1时y=x+1-x=1,
当x>1时y=x+x-1=2x-1>1,
y最小值=1,
要满足x的不等式x+|x-1|≤a有解
则a≥1.
故答案为:[1,+∞).
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