第4讲不等式与合情推理一、选择题1.已知a>0>b,则下列不等式一定成立的是()A.a2<-abB.|a|<|b|C.>D.>解析:选C.通解:当a=1,b=-1时,满足a>0>b,此时a2=-ab,|a|=|b|,<,所以A,B,D不一定成立.因为a>0>b,所以b-a<0,ab<0,所以-=>0,所以>一定成立,故选C.优解:因为a>0>b,所以>0>,所以>一定成立,故选C.2.若log4(3a+4b)=log2,则a+b的最小值是()A.6+2B.7+2C.6+4D.7+4解析:选D.因为log4(3a+4b)=log2,所以log22(3a+4b)=log2,所以log2(3a+4b)=log2,所以log2(3a+4b)=2log2,所以log2(3a+4b)=log2ab,所以3a+4b=ab,即+=1,故a+b=(a+b)=7++≥7+4.故选D.3.(一题多解)(2019·武汉调研)设实数x,y满足,则z=x+3y的最大值为()A.15B.C.5D.6解析:选D.法一:不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.作出直线x+3y=0并平移,可知当直线经过点A时z取得最大值,由可得,故A(0,2),此时zmax=0+6=6.故选D.法二:作出可行域如图中阴影部分所示,求出可行域的顶点坐标为A(0,2),B,C(5,0),分别代入目标函数,对应的z的值为6,,5,故z的最大值为6,故选D.4.(一题多解)设函数f(x)=则满足不等式f(x2-2)>f(x)的x的取值范围是()A.(-∞,-1)∪(2,+∞)B.(-∞,-)∪(,+∞)C.(-∞,-)∪(2,+∞)D.(-∞,-1)∪(,+∞)解析:选C.法一:因为当x>0时,函数f(x)单调递增;当x≤0时,f(x)=0,故由f(x2-2)>f(x)得,或解得x>2或x<-,所以x的取值范围是(-∞,-)∪(2,+∞),故选C.法二:取x=2,则f(22-2)=f(2),所以x=2不满足题意,排除B,D;取x=-1.1,则f((-1.1)2-2)=f(-0.79)=0,f(-1.1)=0,所以x=-1.1不满足题意,排除A,故选C.5.(2019·重庆调研)甲、乙、丙、丁四位同学参加奥赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位同学,甲说:“是乙或丙获奖.”乙说:“甲、丙都未获奖.”丙说:“我获奖了.”丁说:“是乙获奖.”已知四位同学的话只有一句是对的,则获奖的同学是()A.甲B.乙C.丙D.丁解析:选D.假设获奖的同学是甲,则甲、乙、丙、丁四位同学的话都不对,因此甲不是获奖的同学;假设获奖的同学是乙,则甲、乙、丁的话都对,因此乙也不是获奖的同学;假设获奖的同学是丙,则甲和丙的话都对,因此丙也不是获奖的同学.从前面推理可得丁为获奖的同学,此时只有乙的话是对的,故选D.6.(一题多解)若关于x的不等式x2+2ax+1≥0在[0,+∞)上恒成立,则实数a的取值范围为()A.(0,+∞)B.[-1,+∞)C.[-1,1]D.[0,+∞)解析:选B.法一:当x=0时,不等式1≥0恒成立,当x>0时,x2+2ax+1≥0⇒2ax≥-(x2+1)⇒2a≥-,又-≤-2,当且仅当x=1时,取等号,所以2a≥-2⇒a≥-1,所以实数a的取值范围为[-1,+∞).法二:设f(x)=x2+2ax+1,函数图象的对称轴为直线x=-a,当-a≤0,即a≥0时,f(0)=1>0,所以当x∈[0,+∞)时,f(x)≥0恒成立;当-a>0,即a<0时,要使f(x)≥0在[0,+∞)上恒成立,需f(-a)=a2-2a2+1=-a2+1≥0,得-1≤a<0.综上,实数a的取值范围为[-1,+∞),故选B.7.(2019·昆明模拟)下面是(a+b)n(n∈N)*,当n=1,2,3,4,5,6时展开式的二项式系数表示形式(a+b)111(a+b)2121(a+b)31331(a+b)414λ41(a+b)515μ1051(a+b)61615201561借助上面的表示形式,判断λ与μ的值分别是()A.5,9B.5,10C.6,10D.6,9解析:选C.由题意知,题中的二项式系数表示形式为杨辉三角数阵,杨辉三角数阵中,除1以外的每一个数都等于它“肩上”两个数的和,易得λ=6,μ=10.故选C.8.某班级有一个学生A在操场上绕圆形跑道逆时针方向匀速跑步,每52秒跑完一圈,在学生A开始跑步时,在教室内有一个学生B,往操场看了一次,以后每50秒他都往操场看一次,则该学生B“感觉”到学生A的运动是()A.逆时针方向匀速前跑B.顺时针方向匀速前跑C.顺时针方向匀速后退D.静止不动解析:选C.令操场的周长为C,则学生B每隔50秒看一次,学生A都距上一次学生B观察的位置(弧长),并在上一次位置的后面,故学生B“感...