2021届高考数学试卷专项练习02不等式计数原理含解析.pdf
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1、不等式计数原理一、单选题%、-x w 01.(20 21 江苏常州市高三一模)若 x)=x 则满足?(x-l)N O 的 x 的取值范围是()0,x=0A.-1,1 U 3,-K X)B.(*1D O,1D 3,叱)C.-1,O U 1,4W)D.(-oo,-3 u -1,0 u l,+oo)【答案】B【解析】按 x=l或 0,x l 和0 x l 四种情况,分别化筒解出不等式,可得x 的取值范围.【详解】当x=l或 0时,4(x-l)=0成立;当 0 时,W-1)=X (一1)3一 E-0可有解得 为 0且 X H 1 时,xfx-=x(X-1)-0X 1 _若x l,则(x-l)&1 6,
2、解得x N 3若0 x l,则(X-1)4 4 1 6,解得0cx -2 aa+b b,a+bB.-ah C.-a+b h则的大小关系为(,b a+bD.a h -a 22 a2a【答案】C【解析】由己知得。1/0旦。+8=2,然后结介底木不等式与中间值1 比较,用不等式的性质比较大小可得.【详解】易知:(),(),文 心=1,勿 -,显然成立.2 4。a+h,b所以-ab.2 a故选:C.x+y-l 0,3.(20 21 全 国高三二模(理)若实数x,满足约束条件 光-y +1 2 0,则z =/+y 2+i的最小值2.x y 2 W 0,为()1 3(5A.B.1 C.-D.+12 2 2
3、【答案】C【解析】先画出可行域,Z =f +y 2+l表示可行域内的点到原点的距离的平方加1,由图可知最近的距离为。到直线A B的距离,从而可得答案【详解】如 图1,作出平面区域可知:z的几何意义为区域内的点到原点的距离的平方加1,所以最近的距离为。到直线AB的距离,(万丫所以Z =f +y 2+l的最小值为注 +1=二,,2 2故选:C.【答案】B【解析】在同一坐标系中作出函数的图象,先求得=4的解,然 后 由 图 象 写 出 人 的解集.【详解】再同一坐标系中作出函数的图象,如图所示:由图象知:石 的 解集是 -,+ooj故选:B二、多选题5.(20 21 山东淄博市高三一模)已知。,b
4、w R,且0。1 7 B.au bha bC.D.G +血 2【答案】AC【解析】利用特殊值排除BD选项,利用事函数、指数函数、对数函数的性质证明AC选项正确.【详解】取.=,/=2,则(1?|2=也 2=4,/射,所以B选项错误.取a =1力=2,则 口+&=1+&=迪=回恒=2,所以D选项错误.8 8 4 4 4 4由于y =在(),+8)上递减,且0。1 8,所以!,所以A选项正确.x a b由于0 avl b,所以/1;由于0 a v l /?,所以0 l g 4,故C选项正确.故选:A C6.(2 02 1 辽宁沈阳市高三一模)若。0,b 0,则 使 成 立 的 充 要 条 件 是(
5、).h b+1 1 .1A.cT b B.ab ab C.-D.a-ba Q+1 b a【答案】A B D【解析】利用不等式的基本性质和充要条件的定义判断.【详解】,/a 0,b 0,/.cb ab2 a b(0 a h.B 选项正确;,c b b+l b(a+l)-a(h+l h-a 八 b b+:a 匕0,则-;=1一/3一乙=-7-八一定不成立,C选项错误;a a+aya+aya+)a a+l.,aZ?0 oL =a +,+!,D 选项正确.b a b a故选:A B D7.(2021 江苏高三专题练习)已知a h(),S.a+b=l,则().2 1A.l ogn b l ogA a B
6、.-+-6a bC.ahba D.2a-2b 2a-2b【答案】A C D【解析】由对数函数性质可知y =l og.%,y =l og&x为单调减函数,可判定A正确;由基本不等式,可判定B错误;由指数函数和幕函数性质,可判定c错误;令/(%)=2*2 7的单调性,可判定D正确.【详解】对于 A 中,由且。+=1,可得0v a l,0Z?x为单调减函数,因为b 0,l og/l og b =l,所以 l og*l og-a ,所以 A 正确;对于 B 中,由 Q/?0,a+h=_ 2 1 (2 1Y,r 2b a、r c 后nJ得I =I|(Q+/?)=3I-1 23+2y/2 ,a b b)a
7、 h当且仅 当 二=f时,即。=而时等号成立,因为3+2&6,所以B错误;a b对于 C 中,由 0a l,0/?b0,所以。相/,所以C正确;对于D中,令/(力=2 -2-,是单调递增函数,因为2 2一 2 2叫 所以D正确.故选:A C D.8.(2021 山东临沂市 高三其他模拟)下列四个条件中,能 成 为 的 充 分 不 必 要 条 件 的 是()A.xc1 yc2 B.|y|D.I nx I n y【答案】A B D【解析】根据选项是x y的充分不必要条件,选 项 所 给 的 不 等 式 可 以 推 出 但x y推不出选项所给的不等式即可.【详解】对于A选项:若疣2 *2 ,则声0,
8、则X y,反之龙y,当c=o时得不出x c?”2,所以X C?y/是X y的充分不必要条件,故A正确;对于B选项:由一 一 0可得y x ;x y1 1八但X y不能推出一一 0因为X,y的正负不确定),%y1 1八所以一(一 y的充分不必要条件,故B正确:*y对于C选项:由凶|计可得f/2,则(x+y)(x y)0,不能推出X y;由x y也不能推出国 3(如(=1 0=一2),所以凶 3 是x y的既不充分也不必要条件,故c错误;对于【)选项:若l nx l ny,则x y,反之x y得不出l nx l ny ,所以l nx l ny是x y的充分不必要条件,故选项D正确.故选:A B D
9、.9.(2 02 1 江苏盐城市 高三二模)己知。0,下列选项中正确的为()A.若&一=1,则a Z?V 1 B.若a 2 b 2=,贝i j。一次1C.若 2 2 =1,则 V I D.l og2 a-l og2 b=l,则。一/?1;B 正确,2=+1 1 a,又b 0,所以a+Z?l,K u cr-b2=(a-b)(a+b)=1,所以a Z?1,2 =1,m n=,则加=题+1,=-=1 +2,n n nm所以 l og,-=l og,m-l og,即 a-b 所以a 8=力,60,。0,且2 a+8)=1,则()A.3a4h B.+2 瓜、C.l og2n+l og9/-6 D.2+1
10、6/?2 一1,再由指数函数的性质可得32 一 昉3=!,然后给不等式两边开平3方可得结果;对于B,对(、历+腕-化简可得(伍 +/W2,两边开方可得结果;对于C,由于l og,(2 a)+l og2(Sb)=l og2(16ab)l og2(2 a +S b =2,化简后可得结果;对于D,由基本不等式可得(2 a +昉广,2(2。尸+2(8。,再结合己知条件可得/+16比 ,从而可判断D,8【详解】对于 A,因为。(),。(),且 2 a+8)=1,所以 2 a 8/?=2 a (l -2 a)=4a 1 1,所以 32 -助 3一|=,3所以3。-如立,故A正确;3对于 B,(42 a+/
11、Sb)2=2 a+Sb+2 y/2 a-Sb=1 +2 y/2 a-Sb 1 +(la+8ZJ)=2 ,所 以 疝 +府,,夜,当且仅当2 a =8。,即。=,力=-!-时取等号,故&+2亚,1,故B正确;对于 C,Io g 2(2 a)+l o g 2(8)=l o g 2(16 a b),l o g?2+畋=一2,当且仅当 2 a =8人,即。=、2 J 4 16时取等号,l o g,(2 a)+l o g2(8Z?)=1+l o g2 a+3 +l o g2 b-2,得l o g?a +l o g 2仇,一6 ,故 C 正确;对于 D,已知 a 0,6 0,且 2。+8/?=1,所以(2
12、 a +汕)2”2(2 a +2(昉尸,即匕8a 2+12 8,则,11 1ci+(yb.t当旦仅当2 a =&?,a =,b 时取等号,故D错误.8 4 16故选:A B C.11.(2 02 1 全国高三专题练习)已知实数x,y,z满足x+y +z =l,且f+y 2 +z 2=,则下列结论正确的 是()A.孙+yz +x z=0 B.z的最大值为千1 4C.z的最小值为-彳 D.X”的最小值为-3 2 7【答案】A CD【解析】将x+y +z =l两边平方后结合J +y2 +z 2 =i可得人正确,利用基本不等式可判断B C的正误,利用导数求出工yz的最小值后可判断D的正误.【详解】因为
13、x +y+z =l,故(x +y+z)2=l,所以 j?+y2+z 2+2 x y+2 yz +2 x z =l,因为 f+y2 +z 2 =1,故孙+yz +X Z=0,故A正确.又f+y2 +z 2 =1 可化为(x+y)2-2盯+z 2=l即(1 一z)2-2盯+z 2=l ,所 以 孙=Z?-Z,/2 z-x2 i而 孙 W 正上,故z 2 z 匕,整理得到3Z22Z 1 W 0,故 QVZWI,2 J 2 J 32 1当且仅当x =y=1时z =-;当且仅当x =y=0时z =l;故z的最小值为-,z的最大值为1,故B错误,C正确.3又孙Z=d-z)z =z 3-z t 其中一,Wz
14、 Wl.令 F(z)=z J z 2,故/(z)=3 z?2 z =z(3 z 2),i 9当一3zo,当oz(时,r(z)o,当(z o,11(2、21故/(z)在-弓,0为增函数,在0,鼻 为减函数,-,1为增函数,D V O J JI n 2 u 4故/(z)m m =.故 D 正确.故选:A CD.12.(2 02 1 江苏高二月考)若实数a 1,则 l o g”出?2C.若a 0,则乙b2 a?21 +a 1 +Z?D.若,a,b e(1,3),贝 1(,3 _/?3)_加,2_/)+“_/7 0【答案】B CD【解析】对A,由指数函数以及塞函数的单调性即可判断;对B,由对数的运算以
15、及对数函数的单调性即可判断;对C,利用做差法即可比较大小;对D,利用分析法即可证明.【详解】解:对A,y=(|)在R上单调递减,乂 :a 0时,y=/在(0,+8)上单调递增;当a ()时,y=/在(0,+8)单调递减;故无法判断(士2 丫 与三 “大小,故A错误;对 B,当时,a l o g”a =1,l o g“ab=l o g“a+l o gab 2,故 B 正确;对 C,当a0时,0 a (J1 +a 1 +/?(l +a)(l +)(l +a)(l +)b2 a2:.,故C正确;1+。1+。对 D,耍证4(o /?)77?(4 b)+a-b0,即证(a,一 力3 )3 一(储 b?)
16、+3(a b)0 9印证+2*4-)+3(一人)3 2(Q+)(一),:a b9n n.a +cib+b+3即证-a+b 3 m,a,Z?G(1,3),令E =Q+Z?w(2,6),c i +ab+b+3a+bc i+(/)+(/a)+3tc i -c i t+广 +3=z+/+3一。6+/+36-a=la2-a+一,3.a2+2 +3 v 3/n(+b),m i ci+cih+3a+b 3m,即原式得证,故 D正确.故选:B CD.13.(2 02 1 山东烟台市高三一模)若0 a b l,贝 ij ()A-ca ch B.ba1 abcb-a b.,C.-D.l o ga c l 时,y=
17、c,单调递增,所 以 由 可得c 1时,所以。一 1 0,所以y=x T 在(0,+巧 单调递增,由可得正确;b-a b(b-ac-b(c-a a(b-c)对于C,因为-=-J卢-=-)又O v a b l,所以c 一c-a c l 时,y=l o g,x 单调递增,所以由O v a v h v l 可得l o g(.a l o g c b -即 l o g”c l o g/,。,故 D 不正确.l o g。a l o g cb故选:A B C.14.(2 02 1 江苏常州市高三一模)已知正数羽 z,满足3*=4)=12 2,则()/c ,1 2 1A.6 z v 3 犬 4 y B.+=一
18、 故 Ba0,h-c4z【答案】A C【解析】D.xy I,根据指对互化和换底公式得:i =l o gm3,l =l o gw4,l =l ogw1 2,再依次讨论各选项即可.【详解】由题意,可令3*=4 =1 2=加 1,由指对互化得:1 1 1l o g,3 l o g,4 l o g,1 21 ,J,1 ,-1 1 1由换底公式得:一 =l o g,“3,-=l o g,“4,-=k)g,“1 2,则有一+=一,故选项B错误;x y z x y z对于选项 A,-=l o g,1 2 -l o g,9=l o g,-0,所以 x 2 z,又z x 3-=l o g,8 1 -l o g,
19、64=l o g,-o ,所以 4 y 3 x,所以 4 y 3 x 6 z,故选项 A 正确;x y 641 1 1 xy-4x2y2-xy(x+y 孙(x-y)八对于选项 C、D,因为一+一=一,所以 z =-所以 4z 2一肛=一一-*)所 以 孙4Z2,则z(x+y)4z 2,则x+y 4 z,所以选项C正确,选项D错误;故选:A C.【点睛】本题考查指对数的运算,换底公式,作差法比较大小等,考查运算求解能力,是中档题.本题解题的关键在111于令3*=4*=1 2?=根 1,进而得;-=一7 =一=z,再根据题意求解.l o g,3 l o g,4 l o g,1 21 5.(2 0
20、2 1 辽 宁高三二模)若实数1 2 2,则下列不等式中一定成立的是()A.(?+3)l n(f+2)(?+2)l n(Z+3)B.(7 +1)?+2)川c.l +y l o g,(r +l)D.l o g(M(/+2)l o g(,+2)1+3)【答案】A BD【解析】In v*构造函数x)=,利用导数可得函数/(X)在(e,+8)上单调递减,由y +3)/。+2)可推得B正确,当f =2时,作差比较可知C错:作差,利用换底公式变形,再根据基本不等式判断符号,可得D正确.【详解】对A,令=g,则,、_丁“一 批 尤=上 坐 当尤 e时,/(x)0,所 以 函 数 在(e,+,+2e,所以/+
21、3)v/(,+2),所以岑等(f +2)l n(f+3),故A正确;对B,由A知,函数f(x)在(e,+8)上单调递减,因为,?2,所以f +2 f +l e,所 以+D%+2),即 写?*即+D X/+W),所以 l n +l)+2)i n Q+2)(+L 所以(f+1)5 +2)川,故 B 正确:1 3对 C 选项,当 f =2 时,1 4-l o g 2 3 =2 2In 3 3 1 n 2-2 1 n 3 In 8-l n 9 八,i=-=-0,l n Q+2)0,l n(/+3)0,z,、一 c、f l n(/+l)+l n(r +3)Y /i n(产+4r +3)丫l n(/+l)
22、-l n(z +3)-=-2 7 7+)=15=(1畸+2)y,所以 Qn(f +2 2 2 ;n :?;:(f +3)l o g 。+3),故 D 正确.l n(Z+1)l n(?+2)故选:A BD1 6.(2 0 2 1 河北唐山市高三二模)已知ah0,且 曲=4,则()A.Tb 1B.l o g2 a-l o g2 b 1c.2 +2”8D.l o g2 a-l o g2 b b (),且。方=4,对 A,a-b Q,所以 2“2 =1,故 A 正确;对 B,a =-,b=,所以l o g2 a-l o g o b=l o g 1 y =l o g,取 等号,又因为“+8 2 2而=4
23、,当 且 仅 当 取 等 号,所以2 +2226 之2万=8,当且仅当。=b取等号,因为。匕 0,所以不能取等号,故C正确;对D,当a l 匕 0,l o g 2 a 0,l o g 2 b 0,所以l o g 2 a/o g 2 b 匕 1,l o g 2 a 0/o g 2 b 0,所以抽入喀后叱二晦9=0og*=,当且仅当”取等号,因为。匕 (),所以不能取等号,故D正确.故选:A CD.1 7.(2 0 2 1 山东枣庄市高三二模)已知。0,b0,a +/=l,则()A.c i +b 1 C.yfci b D.4 2 b-2 3【答案】BCD【解析】先根据已知条件判断出a力的取值范围,
24、然后逐项通过等量代换、不等式性质、不等式证明判断出各选项的对错.【详解】因为a =l0,。,所以0人 1,所以0。1;A.因为。+8=1 1 +-f 1 +=1 故 B 正确;I 2;4 I 2 4C 因为 ya-b-r4=Jl b2 y/b|取等号时。=工,6=在满足,故 C正确:1 4 2 2 2r./o ,1 9D.因为一2 0,所以要 证 言 之 一 苧,只需证(6_21人耳,只需证3。4(人一2),即证3(16)仅一2)即证4一42+1 2 0,即证(20 炉 2 0,93 1显然(如一 1)-2 0 成立,且“=力=时取等号,故 D正确;故选:BCD.18.(2021 全国高三专题
25、练习)下列结论正确的是()1 1 y 2 B.若 a b x ya)b)C.若x(x 2)(),b 0,a+b 1,则【答案】BD【解析】对每个选项注意检验,要么证明其成立,要么举出反例判定其错误.【详解】当x ()时,X+L 为负数,所以A不正确;X若 人 0,则,/(!),G P (-)3 (7)3.所以 B 正确;a b a b若 x(x-2)0,则0 c x 0,b0 0,A 0,a+4/?=4,则一+一的最小值为a b【答案】16【解析】4 9 1 ,4 9、根据题意由一+7=:(。+4与 一 +7展开利用基本不等式可求解.a b 4 a b)【详解】4 9 1 z 9、16b 1
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- 2021 高考 数学试卷 专项 练习 02 不等式 计数 原理 解析
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