2018学年高一数学暑假作业:必修五第二部分不等式 不等式(2)含答案
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不等式2在约束条件下,求目标函数的最值问题,通常会转化为求直线在y 轴上截距、平面上两点距离、直线斜率、区域面积等几何量的取值范围问题,此类问题突出体现了数形结合的数学思想。
1.已知变量,x y 满足约束条件241y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪-≤⎩,则3z x y =+的最大值为( )()A 12 ()B 11 ()C 3 ()D -13. 若,x y 满足约束条件1030330x y x y x y -+≥⎧⎪⎪+-≤⎨⎪+-≥⎪⎩,则3z x y =-的最小值为 。
5.某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50计,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表为使一年的种植总利润(总利润=总销售收入 总种植成本)最大,那么黄瓜和韭菜的种植面积(单位:亩)分别为( )A .50,0B .30,20C .20,30D .0,5010. 设不等式组x 1x-2y+30y x ≥⎧⎪≥⎨⎪≥⎩所表示的平面区域是1Ω,平面区域是2Ω与1Ω关于直线3490x y --=对称,对于1Ω中的任意一点A 与2Ω中的任意一点B, ||AB 的最小值等于( )A.285 B.4 C. 125D.2 11.设不等式组⎩⎨⎧≤≤≤≤20,20y x ,表示平面区域为D ,在区域D 内随机取一个点,则此点到坐标原点的距离大于2的概率是A4π B 22π- C 6π D 44π-12. 若实数x 、y 满足10,0x y x -+≤⎧⎨>⎩则yx 的取值范围是 ( )A.(0,1)B.(]0,1C.(1,+∞)D.[)1,+∞14.设平面点集{}221(,)()()0,(,)(1)(1)1A x y y x y B x y x y x⎧⎫=--≥=-+-≤⎨⎬⎩⎭,则AB所表示的平面图形的面积为A34π B 35π C 47π D 2π 15.在平面直角坐标系xOy ,已知平面区域{(,)|1,A x y x y =+≤且0,0}x y ≥≥,则平面区域{(,)|(,)}B x y x y x y A =+-∈的面积为 ( )A .2B .1C .12 D .1416. 若A 为不等式组002x y y x ≤⎧⎪≥⎨⎪-≤⎩表示的平面区域,则当a 从-2连续变化到1时,动直线x y a +=扫过A 中的那部分区域的面积为 .17. 若不等式组03434x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩所表示的平面区域被直线43y kx =+分为面积相等的两部分,则k 的值是 (A )73 (B ) 37 (C )43 (D ) 34高 18.若0,0≥≥b a ,且当⎪⎩⎪⎨⎧≤+≥≥1,0,0y x y x 时,恒有1≤+by ax ,则以a ,b 为坐标点(,)P a b 所形成的平面区域的面积等于__________.19.在平面直角坐标系中,若不等式组101010x y x ax y +-≥⎧⎪-≤⎨⎪-+≥⎩(α为常数)所表示的平面区域内的面积等于2,则a的值为A. -5B. 1C. 2D. 3不等式21、选B 【解析】约束条件对应ABC ∆内的区域(含边界),其中53(2,2),(3,2),(,)22A B C 画出可行域,结合图形和z 的几何意义易得3[8,11]z x y =+∈ 3、答案:1-【解析】利用不等式组,作出可行域,可知区域表示的为三角形,当目标函数过点(3,0)时,目标函数最大,当目标函数过点(0,1)时最小为1-.]5、选B ;【解析】本题考查线性规划知识在实际问题中的应用,同时考查了数学建模的思想方法以及实践能力. 设黄瓜和韭菜的种植面积分别为x 、y 亩,总利润为z 万元, 则目标函数为(0.554 1.2)(0.360.9)0.9z x x y y x y =⨯-+⨯-=+. 线性约束条件为 50,1.20.954,0,0.x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩即50,43180,0,0.x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩作出不等式组表示的可行域,易求得点()()()0,50,30,20, 0,45A B C . 平移直线0.9z x y =+,可知当直线0.9z x y =+,经过点()30,20B ,即30,20x y ==时 z 取得最大值,且max 48z =(万元). 故选B. 点评:解答线性规划应用题的一般步骤可归纳为:(1)审题——仔细阅读,明确有哪些限制条件,目标函数是什么? (2)转化——设元.写出约束条件和目标函数;(3)求解——关键是明确目标函数所表示的直线与可行域边界直线斜率间的关系; (4)作答——就应用题提出的问题作出回答.10、选B ;【命题意图】本题考查不等式中的线性规x划以及两个图形间最小距离的求解、基本公式(点到直线的距离公式等)的应用,考查了转化与化归能力。
不等式专题一共分为6部分 1.不等关系与不等式 2.一元二次不等式及其解法 3.二元一次不等式组与平面区域 4.线性规划与实际应用 5.线性规划与基本不等式 6.不等式综合复习第一部分不等关系与不等式实数的符号:任意x R ∈,则0x >(x 为正数)、0x =或0x <(x 为负数)三种情况有且只有一种成立。
两实数的加、乘运算结果的符号具有以下符号性质: ①两个同号实数相加,和的符号不变 符号语言:0,00a b a b >>⇒+>;0,00a b a b <<⇒+<②两个同号实数相乘,积是正数 符号语言:0,00a b ab >>⇒>;0,00a b ab <<⇒>③两个异号实数相乘,积是负数 符号语言:0,00a b ab ><⇒< ④任何实数的平方为非负数,0的平方为0 符号语言:20x R x ∈⇒≥,200x x =⇔=. 比较两个实数大小的法则: 对任意两个实数a 、b ①0b a b a ->⇔>; ②0b a b a -<⇔<; ③0b a b a -=⇔=.对于任意实数a 、b ,a b >,a b =,a b <三种关系有且只有一种成立。
要点诠释:这三个式子实质是运用实数运算来比较两个实数的大小关系。
它是本章的基础,也是证明不等式与解不等式的主要依据。
1、某人有楼房一幢,室内面积共2180m ,拟分割成大、小两类房间作为旅游客房,大房间面积为218m ,可住游客5人,每名游客每天住宿费40元;小房间每间面积为215m ,可住游客3人,每名游客每天住宿费50元;装修大房间每间需要1000元,装修小房间每间需要600元,如果他只能筹款8000元用于装修,试写出满足上述所有不等关系的不等式.【解析】假设装修大、小客房分别为x 间,y 间,根据题意,应由下列不等关系:(1) 总费用不超过8000元 (2) 总面积不超过2180m ;(3) 大、小客房的房间数都为非负数且为正整数. 即有:**1800(0(100060080001815))x x N y y N x y x y ≤≥∈≥∈+≤⎧⎪+⎪⎨⎪⎪⎩ 即**600(0(534065))x x N y y N x y x y ≤≥∈≥∈+≤⎧⎪+⎪⎨⎪⎪⎩此即为所求满足题意的不等式组1、某种杂志原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本。
不等式练习题及答案不等式练习题及答案不等式是数学中常见的概念,它描述了数值之间的大小关系。
在解决实际问题时,不等式也经常被用来建立数学模型。
本文将为大家提供一些不等式练习题及其答案,帮助读者提升对不等式的理解和应用能力。
1. 练习题一:解不等式求解不等式2x - 5 < 3x + 2。
解答:首先,我们可以将不等式转化为等式,即2x - 5 = 3x + 2。
然后,将x项移到一边,常数项移到另一边,得到2x - 3x = 2 + 5。
化简得到-x = 7,再乘以-1,得到x = -7。
所以,不等式2x - 5 < 3x + 2的解集为x < -7。
2. 练习题二:求不等式的解集求解不等式x^2 - 4x > 3。
解答:首先,我们可以将不等式转化为等式,即x^2 - 4x = 3。
然后,将所有项移到一边,得到x^2 - 4x - 3 > 0。
接下来,我们可以使用因式分解或配方法来求解这个二次不等式。
通过因式分解,我们可以得到(x - 3)(x + 1) > 0。
根据零点的性质,我们可以得到x - 3 > 0或x + 1 > 0。
解得x > 3或x > -1。
所以,不等式x^2 - 4x > 3的解集为x > 3。
3. 练习题三:证明不等式证明对于任意正实数a、b和c,有(a + b + c)^2 ≥ 3(ab + bc + ca)。
解答:我们可以使用数学归纳法来证明这个不等式。
首先,当n = 2时,不等式成立,即(a + b)^2 ≥ 3ab。
假设当n = k时,不等式成立,即(a1 + a2 + ... + ak)^2 ≥ 3(a1a2 + a2a3 + ... + ak-1ak)。
我们需要证明当n = k + 1时,不等式也成立。
考虑(a1 + a2 + ... + ak + ak+1)^2,展开后可以得到:(a1 + a2 + ... + ak)^2 + 2(a1 + a2 + ... + ak)(ak+1) + ak+1^2。
北师大版高中数学必修五课时作业17 不等关系与不等式时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题5分,共40分)1.已知a +b>0,b<0,那么a ,b ,-a ,-b 的大小关系是( ) A .a>b>-b>-a B .a>-b>-a>b C .a>-b>b>-a D .a>b>-a>-b【答案】 C【解析】 ∵a +b>0,b<0,∴a>-b>0.∴-a<0,b>-a.∴-a<b<0<-b<a.2.与a>b 等价的不等式是( ) A.1a <1b B .|a|>|b| C.ab >1 D .2a >2b 【答案】 D【解析】 ∵函数y =2x 在R 上是增函数,∴2a >2b .3.已知x>0,y>0,M =x +y 2,N =2xyx +y ,则M 与N 的大小关系为( )A .M>NB .M ≥NC .M ≤ND .M<N 【答案】 B【解析】 M -N =x +y 2-4xy2x +y =x -y 22x +y .∵x>0,y>0,∴x +y>0.又(x -y)2≥0,∴M -N ≥0,即M ≥N.4.(2013·北京文)设a ,b ,c ∈R ,且a>b ,则( ) A .ac>bc B.1a <1b C .a 2>b 2 D .a 3>b 3【答案】 D【解析】 本题考查不等式性质,实数比较大小,若c ≤0,则A 错;若a>0,b<0,则B 错;若a =0,b =-1,则C 错,选D.5.若-1<α<β<1,则下面各式中恒成立的是( ) A .-2<α-β<0 B .-2<α-β<-1 C .-1<α-β<0 D .-1<α-β<1【答案】 A【解析】 由题意得-1<α<1,-1<-β<1,α-β<0,故-2<α-β<2且α-β<0,故-2<α-β<0,因此选A.6.不等式①x 2+2>x ;②x 2+y 2≥2(x +y -1);③x 2+1>x 中,恒成立的个数是( )A .0B .1C .2D .3【答案】 D【解析】 ①x 2+2-x =⎝⎛⎭⎪⎫x -122+74>0;②x 2+y 2-2(x +y -1)=(x -1)2+(y -1)2≥0;③x 2+1-x =⎝⎛⎭⎪⎫x -122+34>0,所以三个不等式都恒成立. 7.已知0<a<1,x =log a 2+log a3,y =12log a 5,z =log a 21-log a3,则( )A.x>y>z B.z>y>xC.y>x>z D.z>x>y【答案】 C【解析】先将x,y,z变成同底数的式子,再比较真数的大小,利用对数函数的单调性来分析.∵x=log a2+log a3=log a6,y=12log a5=log a5,z=log a21-log a3=log a7,由0<a<1知,函数f(x)=log a x为减函数,∴y>x>z.8.若a,b,c是不全相等的正数,给出下列判断:①(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≠0;②a>b与 a<b及a=b中至少有一个成立;③a ≠c,b≠c,a≠b不能同时成立.则其中判断正确的个数是( ) A.0 B.1C.2 D.3【答案】 C【解析】①②正确,③错误.二、填空题(每小题5分,共20分)9.x=(a+3)(a-5),y=(a+2)(a-4),x与y的大小关系是________.【答案】x<y【解析】x-y=(a+3)(a-5)-(a+2)(a-4)=(a2-2a-15)-(a2-2a-8)=-7<0 ∴x<y.10.一大学毕业生向两电脑公司求职推销,A公司允诺年薪25 000美元,外加销售额5%的提成,B公司允诺年薪20 000美元,外加销售额10%的提成,该推销员每年至少应完成________销售额才能使B公司的工作更有利可图.【答案】 100 000美元【解析】 设销售额为x 美元,得20 000+0.1x ≥25 000+0.05x.解得x ≥100 000.11.已知x ≤1,f(x)=3x 3,g(x)=3x 2-x +1,则f(x)与g(x)的大小关系是f(x)________g(x).【答案】 ≤【解析】 ∵f(x)-g(x)=3x 3-(3x 2-x +1)=(3x 3-3x 2)+(x -1)=3x 2(x -1)+(x -1)=(x -1)(3x 2+1).∵x ≤1,∴x -1≤0.又3x 2+1>0,∴(x -1)(3x 2+1)≤0,∴f(x)≤g(x). 12.若1<a<3,-4<b<2,则a -|b|的取值范围是________. 【答案】 (-3,3)【解析】 ∵-4<b<2,∴0≤|b|<4, ∴-4<-|b|≤0. 又1<a<3, ∴-3<a -|b|<3.三、解答题(共40分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)13.(12分)证明:若a>b>0,d<c<0,则a c <b d.【解析】 根据已知条件和不等式的结构,利用不等式的开方性质和同向可乘性即证.由a>b>0,得a>b >0.①由d<c<0,得0<-c<-d ,故-1c >-1d>0.②由①②可得:-a c >-b d ,即a c <bd .∴原命题得证.14.(12分)若a ≠-1,且a ∈R ,试比较11+a 与1-a 的大小.【解析】 因为11+a -(1-a)=a 21+a ,故(1)当a>-1且a ≠0时,11+a >1-a ;(2)当a<-1时,11+a <1-a ;(3)当a =0时,11+a=1-a.15.(16分)某铁路指挥部接到预报,24小时后将有一场大暴雨,为确保万无一失,指挥部决定在24小时内筑一道堤坝以防山洪淹没正在紧张施工的隧道工程.经测算,其工程量除现有施工人员连续奋战外,还需要20辆翻斗车同时作业24小时,但是,除了有一辆翻斗车可以立即投入施工外,其余翻斗车辆需要从各处紧急抽调,每隔20分钟有一辆翻斗车到达并投入施工,而指挥部最多可组织25辆翻斗车.问24小时内能否完成防洪堤坝工程?并说出理由.【解析】 由20辆翻斗车同时工作24小时可完成全部工程可知,每辆翻斗车每小时的工作效率为1480,设从第一辆翻斗车投入施工算起,各车的工作时间为a 1,a 2,…,a 25小时,依题意,它们是组成公差d =-13(小时)的等差数列,且a n ≤24(n =1,2,3,…,25),则有a 1480+a 2480+…+a 25480≥1,即12(a 1+a 25)·25≥480,化简可得2a 1-8≥1925, 解得a 1≥2315.由于2315<24,可见工作时间可以满足要求,即工程可以在24小时内完成.。
第一部分必修五不等式知识点整理第三章 不等式1.不等式的性质:① c a c b b a >⇒>>,② ,,c b c a R c b a +>+⇒∈>推论:d b c a d c b a +>+⇒⎭⎬⎫>>③ 000;0;0>>⇒⎭⎬⎫>>>><⇒⎭⎬⎫<>>⇒⎭⎬⎫>>bd ac d c b a bc ac c b a bc ac c b a④ 00;00>>⇒>>>>⇒>>n n n n b a b a b a b a2.一元二次不等式及其解法:①.()c bx ax x f c bx ax c bx ax ++==++>++222,0,0注重三者之间的密切联系。
如:2ax bx c ++>0的解为:α<x <β, 则2ax bx c ++=0的解为12,x x αβ==; 函数()2f x ax bx c =++的图像开口向下,且与x 轴交于点(),0α,(),0β。
对于函数()c bx ax x f ++=2,一看开口方向,二看对称轴,从而确定其单调区间等。
②.注意二次函数根的分布及其应用.如:若方程2280x ax -+=的一个根在(0,1)上,另一个根在(4,5)上,则有(0)f >0且(1)f <0且(4)f <0且(5)f >03.不等式的应用: ①基本不等式:当a >0,b >0且ab 是定值时,a+b 有最小值; 当a >0,b >0且a+b 为定值时,ab 有最大值。
②简单的线性规划:()00>>++A C By Ax 表示直线0=++C By Ax 的右方区域.()00><++A C By Ax 表示直线0=++C By Ax 的左方区域①.找出所有的线性约束条件。
②.确立目标函数。
高中数学必修5基本不等式精选题目(附答案)1.重要不等式当a ,b 是任意实数时,有a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立. 2.基本不等式(1)有关概念:当a ,b 均为正数时,把a +b2叫做正数a ,b 的算术平均数,把ab 叫做正数a ,b 的几何平均数.(2)不等式:当a ,b 是任意正实数时,a ,b 的几何平均数不大于它们的算术平均数,即ab ≤a +b2,当且仅当a =b 时,等号成立.(3)变形:ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22,a +b ≥2ab (其中a >0,b >0,当且仅当a=b 时等号成立).题型一:利用基本不等式比较大小1.已知m =a +1a -2(a >2),n =22-b 2(b ≠0),则m ,n 之间的大小关系是( ) A .m >n B .m <n C .m =nD .不确定2.若a >b >1,P =lg a ·lg b ,Q =12(lg a +lg b ),R =lg a +b 2,则P ,Q ,R 的大小关系是________.题型二:利用基本不等式证明不等式3.已知a ,b ,c 均为正实数, 求证:2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c3c ≥3.4.已知a ,b ,c 为正实数, 且a +b +c =1,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1≥8.题型三:利用基本不等式求最值5.已知lg a +lg b =2,求a +b 的最小值.6.已知x >0,y >0,且2x +3y =6,求xy 的最大值.7.已知x >0,y >0,1x +9y =1,求x +y 的最小值.8.已知a >0,b >0,2a +1b =16,若不等式2a +b ≥9m 恒成立,则m 的最大值为( )A .8B .7C .6D .5题型四:利用基本不等式解应用题9.某单位决定投资3 200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,求:(1)仓库面积S 的最大允许值是多少?(2)为使S 达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?巩固练习:1.下列结论正确的是( ) A .当x >0且x ≠1时,lg x +1lg x ≥2 B .当x >0时,x +1x≥2 C .当x ≥2时,x +1x 的最小值为2 D .当0<x ≤2时,x -1x 无最大值2.下列各式中,对任何实数x 都成立的一个式子是( ) A .lg(x 2+1)≥lg(2x ) B .x 2+1>2x C.1x 2+1≤1 D .x +1x ≥23.设a ,b 为正数,且a +b ≤4,则下列各式中正确的一个是( ) A.1a +1b <1 B.1a +1b ≥1 C.1a +1b <2D.1a +1b ≥24.四个不相等的正数a ,b ,c ,d 成等差数列,则( ) A.a +d2>bcB.a +d2<bcC.a+d2=bc D.a+d2≤bc5.若x>0,y>0,且2x+8y=1,则xy有()A.最大值64B.最小值1 64C.最小值12D.最小值646.若a>0,b>0,且1a+1b=ab,则a3+b3的最小值为________.7.(2017·江苏高考)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x的值是________.8.若对任意x>0,xx2+3x+1≤a恒成立,则a的取值范围是________.9.(1)已知x<3,求f(x)=4x-3+x的最大值;参考答案:1.解:因为a>2,所以a-2>0,又因为m=a+1a-2=(a-2)+1a-2+2,所以m≥2(a-2)·1a-2+2=4,由b≠0,得b2≠0,所以2-b2<2,n=22-b2<4,综上可知m>n.2.解:因为a>b>1,所以lg a>lg b>0,所以Q=12(lg a+lg b)>lg a·lg b=P;Q=12(lg a+lg b)=lg a+lg b=lg ab<lga+b2=R.所以P<Q<R.3.[证明]∵a,b,c均为正实数,∴2ba+a2b≥2(当且仅当a=2b时等号成立),3c a+a3c≥2(当且仅当a=3c时等号成立),3c 2b +2b3c ≥2(当且仅当2b =3c 时等号成立),将上述三式相加得⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c ≥6(当且仅当a =2b =3c时等号成立),∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c -1≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立),即2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c 3c ≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立).4.证明:因为a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =1, 所以1a -1=1-a a =b +c a ≥2bc a . 同理,1b -1≥2ac b ,1c -1≥2abc . 上述三个不等式两边均为正,相乘得⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1≥2bc a ·2ac b ·2abc =8,当且仅当a =b =c =13时,取等号.5.解:由lg a +lg b =2可得lg ab =2, 即ab =100,且a >0,b >0,因此由基本不等式可得a +b ≥2ab =2100 =20, 当且仅当a =b =10时,a +b 取到最小值20. 6.解:∵x >0,y >0,2x +3y =6, ∴xy =16(2x ·3y )≤16·⎝⎛⎭⎪⎫2x +3y 22=16·⎝ ⎛⎭⎪⎫622=32,当且仅当2x =3y ,即x =32,y =1时,xy 取到最大值32. 7.解:∵1x +9y =1, ∴x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +9y=1+9x y +y x +9=y x +9xy +10, 又∵x >0,y >0, ∴y x +9xy +10≥2y x ·9xy +10=16,当且仅当y x =9xy ,即y =3x 时,等号成立. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =3x ,1x +9y=1,得⎩⎨⎧x =4,y =12,即当x =4,y =12时,x +y 取得最小值16.8.解析:选C 由已知,可得6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =1,∴2a +b =6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b ·(2a +b )=6⎝ ⎛⎭⎪⎫5+2a b +2b a ≥6×(5+4)=54,当且仅当2a b =2b a 时等号成立,∴9m ≤54,即m ≤6,故选C.9.[解] (1)设铁栅长为x 米,一堵砖墙长为y 米,而顶部面积为S =xy ,依题意得,40x +2×45y +20xy =3 200,由基本不等式得3 200≥240x ×90y +20xy =120xy +20xy , =120S +20S .所以S +6S -160≤0,即(S -10)(S +16)≤0, 故S ≤10,从而S ≤100,所以S 的最大允许值是100平方米,(2)取得最大值的条件是40x =90y 且xy =100, 求得x =15,即铁栅的长是15米. 练习:1.解析:选B A 中,当0<x <1时,lg x <0,lg x +1lg x ≥2不成立;由基本不等式知B 正确;C 中,由对勾函数的单调性,知x +1x 的最小值为52;D 中,由函数f (x )=x -1x 在区间(0,2]上单调递增,知x -1x 的最大值为32,故选B.2.解析:选C 对于A ,当x ≤0时,无意义,故A 不恒成立;对于B ,当x =1时,x 2+1=2x ,故B 不成立;对于D ,当x <0时,不成立.对于C ,x 2+1≥1,∴1x 2+1≤1成立.故选C. 3.解析:选B 因为ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22≤⎝ ⎛⎭⎪⎫422=4,所以1a +1b ≥21ab ≥214=1.4.解析:选A 因为a ,b ,c ,d 成等差数列,则a +d =b +c ,又因为a ,b ,c ,d 均大于0且不相等,所以b +c >2bc ,故a +d2>bc .5.解析:选D 由题意xy =⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +8y xy =2y +8x ≥22y ·8x =8xy ,∴xy ≥8,即xy 有最小值64,等号成立的条件是x =4,y =16.6.解析:∵a >0,b >0,∴ab =1a +1b ≥21ab ,即ab ≥2,当且仅当a =b =2时取等号,∴a 3+b 3≥2(ab )3≥223=42,当且仅当a =b =2时取等号,则a 3+b 3的最小值为4 2.7.解析:由题意,一年购买600x 次,则总运费与总存储费用之和为600x ×6+4x =4⎝ ⎛⎭⎪⎫900x +x ≥8900x ·x =240,当且仅当x =30时取等号,故总运费与总存储费用之和最小时x 的值是30.8.解析:因为x >0,所以x +1x ≥2.当且仅当x =1时取等号, 所以有xx 2+3x +1=1x +1x +3≤12+3=15, 即x x 2+3x +1的最大值为15,故a ≥15. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫15,+∞(2)已知x ,y 是正实数,且x +y =4,求1x +3y 的最小值. 9.解:(1)∵x <3, ∴x -3<0,∴f (x )=4x -3+x =4x -3+(x -3)+3 =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤43-x +(3-x )+3≤-243-x·(3-x )+3=-1, 当且仅当43-x=3-x , 即x =1时取等号, ∴f (x )的最大值为-1. (2)∵x ,y 是正实数,∴(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +3y =4+⎝ ⎛⎭⎪⎫y x +3x y ≥4+2 3.当且仅当y x =3xy ,即x =2(3-1),y =2(3-3)时取“=”号. 又x +y =4, ∴1x +3y ≥1+32, 故1x +3y 的最小值为1+32.。
必修五《不等式》习题一、选择题。
1.一元二次不等式220ax bx ++>的解集是11(,)23-,则a b +的值是( )。
A. 10B. 10-C. 14D. 14- 2.下列各函数中,最小值为2的是 ( )A .1y x x =+B .1sin sin y x x =+,(0,)2x π∈ C.2y = D.1y x =+3、一元二次不等式02>++n mx mx 的解集是{}12|<<-x x ,则m ,n 的值分别是( )A 、3,23=-=n mB 、3,23==n mC 、3,23-==n mD 、3,23-=-=n m4、不等式0322>-+x x 的解集是( )A.{x|-1<x <3}B.{x|x >3或x <-1}C.{x|-3<x <1}D.{x|x>1或x <-3} 5、若对于任何实数,二次函数y=a x 2-x+c 的值恒为负,那么a 、c 应满足( )A 、a >0且a c ≤41 B 、a <0且a c <41 C 、a <0且a c >41D 、a <0且a c <0 6、在坐标平面上,不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≥+≤020,3y x y x x 所表示的平面区域的面积为( )A .28B .16C .439 D .1217、不等式6)23)(5(-≥-+x x 的解集是( )A 、}29,1|{≥-≤x x x 或B 、}291|{≤≤-x xC 、}1,29|{≥-≤x x x 或D 、}129|{≤≤-x x8.如果实数,x y 满足221x y +=,则(1)(1)xy xy +-有 ( )A .最小值21和最大值 1 B .最大值1和最小值43 C .最小值43而无最大值 D .最大值2而无最小值 9、不等式1213≥--xx 的解集是( ) A .⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤243|x x B .⎭⎬⎫⎩⎨⎧<≤243|x x C .⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤>432|x x x 或 D .{}2|<x x 10、关于x 的方程ax 2+2x -1=0至少有一个正的实根,则a 的取值范围是( )A .a ≥0B .-1≤a <0C .a >0或-1<a <0D .a ≥-111、、对于任意实数x ,不等式04)2(2)2(2<----x a x a 恒成立,则实数a 取值范围是( ) A 、()2,∞- B 、(]2,∞- C 、(-2,2) D 、(]2,2-12、的取植范围是的两侧,则)在直线,)和(,点(a a y x 0236413=+--( ) A .24,7>-<a a 或 B. 24,7=-=a a 或 C. 247<<-a D. 724<<-a 二填空题。
高一数学暑期作业(必修2、5)1.解三角形(1)1. 在△ABC中,若==,则△ABC的形状是( )A.等腰三角形B.等边三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形2. 在△ABC中,若A=60°,b=16,且此三角形的面积S=220,则a的值是( )A. B.25 C.55 D.493. 在△ABC中,若acosA=bcosB,则△ABC是( )A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角4. 在△ABC中,A=120°,B=30°,a=8,则c= .5. 在△ABC中,已知a=3,cosC=,S△ABC=4,则b= .6.△ABC中,D在边BC上,且BD=2,DC=1,∠B=60o,∠ADC=150o,求AC的长及△ABC的面积.7.在△ABC中,已知角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bcosB+ccosC=acosA,试判断△ABC的形状.2.解三角形(2)1、设m、m+1、m+2是钝角三角形的三边长,则实数m的取值范围是( )A.0<m<3B.1<m<3C.3<m<4D.4<m<62、在△ABC中,已知sinA∶sinB∶sinC=3∶5∶7,则此三角形的最大内角的度数等于 ( )A.75°B.120°C.135°D.150°3、 ⊿ABC中,若c=,则角C的度数是( )A.60°B.120°C.60°或120° D.45°4、 在△ABC中,A=60°,b=1,面积为,则= .5、 在△ABC中,已知A、B、C成等差数列,且边b=2,则外接圆半径R= .6、在中,,.(Ⅰ)求角的大小;(Ⅱ)若最大边的边长为,求最小边的边长.7. 如图,海中有一小岛,周围3.8海里内有暗礁。
一军舰从A地出发由西向东航行,望见小岛B在北偏东75°,航行8海里到达C处,望见小岛B在北端东60°。
高中数学必修5不等式精选题目(附答案)一、一元二次不等式(1)确定ax 2+bx +c >0(a >0)或ax 2+bx +c <0(a >0)在判别式Δ>0时解集的结构是关键.在未确定a 的取值情况下,应先分a =0和a ≠0两种情况进行讨论.(2)若给出了一元二次不等式的解集,则可知二次项系数a 的符号和方程ax 2+bx +c =0的两个根,再由根与系数的关系就可知a ,b ,c 之间的关系.(3)解含有参数的一元二次不等式,要注意对参数的取值进行讨论:①对二次项系数与0的大小进行讨论;②在转化为标准形式的一元二次不等式后,对判别式与0的大小进行讨论;③当判别式大于0,但两根的大小不确定时,对两根的大小进行讨论.1. (1)已知不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},则不等式2x 2+bx +a <0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x -1<x <12B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx <-1或x >12 C .{x |-2<x <1} D .{x |x <-2或x >1}(2)解关于x 的不等式ax 2-2ax +a +3>0.1.[解析] (1)由题意知x =-1,x =2是方程ax 2+bx +2=0的根.由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧ -1+2=-b a ,(-1)×2=2a ⇒⎩⎨⎧a =-1,b =1. ∴不等式2x 2+bx +a <0,即2x 2+x -1<0.解得-1<x <12.[答案] A(2)解:当a =0时,解集为R ;当a >0时,Δ=-12a <0,∴解集为R ;当a <0时,Δ=-12a >0,方程ax 2-2ax +a +3=0的两根分别为a +-3a a ,a --3a a ,∴此时不等式的解集为x a +-3a a <x <a --3a a. 综上所述,当a ≥0时,不等式的解集为R ;a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ a +-3a a <x <a --3a a . 注:解一元二次不等式时,当二次项系数为负时要先化为正,再根据判别式符号判断对应方程根的情况,然后结合相应二次函数的图象写出不等式的解集.2.函数f (x )=1ln (-x 2+4x -3)的定义域是( ) A .(-∞,1)∪(3,+∞) B .(1,3)C .(-∞,2)∪(2,+∞)D .(1,2)∪(2,3) 解析:选D 由题意知⎩⎨⎧ -x 2+4x -3>0,-x 2+4x -3≠1, 即⎩⎨⎧ 1<x <3,x ≠2,故函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,3).3.若关于x 的不等式ax 2-6x +a 2<0的解集是(1,m ),则m =________.解析:根据不等式与方程之间的关系知1为方程ax 2-6x +a 2=0的一个根,即a 2+a -6=0,解得a =2或a =-3,当a =2时,不等式ax 2-6x +a 2<0的解集是(1,2),符合要求;当a =-3时,不等式ax 2-6x +a 2<0的解集是(-∞,-3)∪(1,+∞),不符合要求,舍去.故m =2.答案:24.已知不等式ax 2-3x +6>4的解集为{x |x <1或x >b }.(1)求a ,b 的值;(2)解不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0.解:(1)因为不等式ax 2-3x +6>4的解集为{x |x <1或x >b },所以x 1=1与x 2=b 是方程ax 2-3x +2=0的两个实数根,b >1且a >0.由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧ 1+b =3a ,1×b =2a .解得⎩⎨⎧a =1,b =2. (2)不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0,即x 2-(2+c )x +2c <0,即(x -2)(x -c )<0.当c >2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为{x |2<x <c };当c <2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为{x |c <x <2};当c =2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为∅.所以,当c >2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为{x |2<x <c };当c <2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为{x |c <x <2};当c =2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为∅.二、简单的线性规划问题1.确定二元一次不等式表示平面区域的方法与技巧确定二元一次不等式表示的平面区域时,经常采用“直线定界,特殊点定域”的方法.2.利用线性规划求最值,一般用图解法求解,其步骤是(1)在平面直角坐标系内作出可行域.(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.(3)确定最优解:在可行域内平行移动目标函数变形后的直线,从而确定最优解.(4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.5.(1)设变量x ,y 满足约束条件:⎩⎨⎧ x +y ≥3,x -y ≥-1,2x -y ≤3,则目标函数z =y +1x 的最小值为( )A .1B .2C .3D .4 (2)某公司有60万元资金,计划投资甲、乙两个项目,按要求对项目甲的投资不小于对项目乙投资的23倍,且对每个项目的投资不能低于5万元.对项目甲每投资1万元可获得0.4万元的利润,对项目乙每投资1万元可获得0.6万元的利润,该公司正确规划投资后,在这两个项目上共可获得的最大利润为( )A .36万元B .31.2万元C .30.4万元D .24万元5.[解析] (1)不等式组所表示的平面区域如图中的△ABC ,目标函数的几何意义是区域内的点与点P (0,-1)连线的斜率,显然图中AP 的斜率最小.由⎩⎨⎧x +y =3,2x -y =3解得点A 的坐标为(2,1),故目标函数z =y +1x 的最小值为1+12=1.(2)设对项目甲投资x 万元,对项目乙投资y 万元, 则⎩⎪⎨⎪⎧ x +y ≤60,x ≥23y ,x ≥5,y ≥5.目标函数z =0.4x +0.6y .作出可行域如图所示,由直线斜率的关系知目标函数在A 点取最大值,代入得z max =0.4×24+0.6×36=31.2,所以选B.[答案] (1)A (2)B注:(1)求目标函数最值的一般步骤为:一画、二移、三求.其关键是准确作出可行域,理解目标函数的意义.(2)在约束条件是线性的情况下,线性目标函数只有在可行域的顶点或者边界上取得最值.在解答选择题或者填空题时也可以根据可行域的顶点直接进行检验.6.不等式组⎩⎨⎧ 2x +y -6≤0,x +y -3≥0,y ≤2表示的平面区域的面积为( ) A .4B .1C .5D .无穷大解析:选B 不等式组⎩⎨⎧ 2x +y -6≤0,x +y -3≥0,y ≤2表示的平面区域如图所示(阴影部分),△ABC 的面积即为所求.求出点A ,B ,C 的坐标分别为(1,2),(2,2),(3,0),则△ABC 的面积为S =12×(2-1)×2=1.7.已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧ x ≥0,y -x +1≤0,y -2x +4≥0,若z =y -ax 取得最大值时的最优解(x ,y )有无数个,则a =________. 解析:依题意,在坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域,如图所示.要使z =y -ax 取得最大值时的最优解(x ,y )有无数个,则直线z =y -ax 必平行于直线y -x +1=0,于是有a =1.答案:18.某公司用两种机器来生产某种产品,第一种机器每台需花3万日元及人民币50元的维护费;第二种机器则需5万日元及人民币20元的维护费.第一种机器的年利润每台有9万日元,第二种机器的年利润每台有6万日元,但政府核准的外汇日元为135万元,并且公司的总维护费不得超过1 800元,为了使年利润达到最大值,第一种机器应购买________台,第二种机器应购买________台.解析:设第一种机器购买x 台,第二种机器购买y 台,总的年利润为z 万日元,则⎩⎨⎧ 3x +5y ≤135,50x +20y ≤1 800,x ,y ∈N ,目标函数为z=9x +6y . 不等式组表示的平面区域如图阴影部分中的整点.当直线z =9x +6y 经过点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫63019,13519,即到达l 1位置时,z 取得最大值,但题目要求x ,y 均为自然数,故进行调整,调整到与M 邻近的整数点(33,7),此时z =9x +6y 取得最大值,即第一种机器购买33台,第二种机器购买7台获得年利润最大.答案:33 7三、基本不等式基本不等式的常用变形(1)a +b ≥2ab (a >0,b >0),当且仅当a =b 时,等号成立;(2)a 2+b 2≥2ab ,ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R),当且仅当a =b 时,等号成立; (3)b a +a b ≥2(a ,b 同号且均不为零),当且仅当a =b 时,等号成立;(4)a +1a ≥2(a >0),当且仅当a =1时,等号成立;a +1a ≤-2(a <0),当且仅当a =-1时,等号成立.9.(1)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是( )A.245B.285 C .5 D .6(2)若正数x ,y 满足4x 2+9y 2+3xy =30,则xy 的最大值是( )A.43B.53 C .2 D.54[解析] (1)由x +3y =5xy 可得15y +35x =1,∴3x +4y =(3x +4y )⎝ ⎛⎭⎪⎫15y +35x =95+45+3x 5y +12y 5x ≥135+125=5当且仅当3x 5y =12y 5x ,即x =1,y =12时,等号成立, ∴3x +4y 的最小值是5.(2)由x >0,y >0,得4x 2+9y 2+3xy ≥2×(2x )×(3y )+3xy (当且仅当2x =3y 时等号成立),∴12xy +3xy ≤30,即xy ≤2,∴xy 的最大值为2.[答案] (1)C (2)C注:条件最值的求解通常有两种方法:一是消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解;二是将条件灵活变形,利用常数代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用基本不等式求解最值.10.已知2x +2y =1(x >0,y >0),则x +y 的最小值为( )A .1B .2C .4D .8解析:选D ∵x >0,y >0,∴x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2y =4+2⎝ ⎛⎭⎪⎫x y +y x ≥4+4 x y ·yx =8.当且仅当x y =y x ,即x =y =4时取等号.11.设x ,y ∈R ,且xy ≠0,则⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+4y 2的最小值为________. 解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+4y 2=5+1x 2y 2+4x 2y 2≥5+21x 2y 2·4x 2y 2=9,当且仅当x 2y 2=12时“=”成立.答案:912.某种商品原来每件售价为25元,年销售8万件. (1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2 000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?(2)为了扩大该商品的影响力,提高年销售量.公司决定明年对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到x 元.公司拟投入16(x 2-600)万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入15x 万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品明年的销售量a 至少应达到多少万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时每件商品的定价.解:(1)设每件定价为t 元,依题意,有[8-(t -25)×0.2]t ≥25×8,整理得t 2-65t +1 000≤0,解得25≤t ≤40.因此要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为40元.(2)依题意,x >25时,不等式ax ≥25×8+50+16(x 2-600)+15x 有解,等价于x>25时,a≥150x+16x+15有解.∵150x+16x≥2150x·16x=10(当且仅当x=30时,等号成立),∴a≥10.2.因此当该商品明年的销售量a至少应达到10.2万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的定价为每件30元.巩固练习:1.若1a<1b<0,则下列不等式不正确的是()A.a+b<ab B.ba+ab>0C.ab<b2D.a2>b2解析:选D由1a<1b<0,可得b<a<0,故选D.2.已知不等式x2-2x-3<0的解集为A,不等式x2+x-6<0的解集为B,不等式x2+ax+b<0的解集是A∩B,那么a+b等于()A.-3 B.1C.-1 D.3解析:选A由题意:A={x|-1<x<3},B={x|-3<x<2}.A∩B={x|-1<x<2},由根与系数的关系可知:a=-1,b=-2,∴a+b=-3.3.函数y=x2+2x-1(x>1)的最小值是()A.23+2 B.23-2 C.2 3 D.2解析:选A∵x>1,∴x-1>0.∴y=x2+2x-1=x2-2x+2x+2x-1=x2-2x+1+2(x-1)+3x-1=(x-1)2+2(x-1)+3x-1=x -1+3x -1+2≥23+2当且仅当x -1=3x -1,即x =3+1时等号成立. 4.(2017·浙江高考)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧ x ≥0,x +y -3≥0,x -2y ≤0,则z =x +2y 的取值范围是( )A .[0,6]B .[0,4]C .[6,+∞)D .[4,+∞) 解析:选D 作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,由z =x +2y ,得y =-12x +z 2,∴z 2是直线y =-12x +z 2在y 轴上的截距,根据图形知,当直线y =-12x +z 2过A 点时,z 2取得最小值.由⎩⎨⎧ x -2y =0,x +y -3=0,得x =2,y =1,即A (2,1),此时,z =4,∴z =x +y 的取值范围是[4,+∞).5.已知圆C :(x -a )2+(y -b )2=1,平面区域Ω:⎩⎨⎧ x +y -7≤0,x -y +3≥0,y ≥0.若圆心C∈Ω,且圆C 与x 轴相切,则a 2+b 2的最大值为( )A .5B .29C .37D .49解析:选C 由已知得平面区域Ω为△MNP 内部及边界.∵圆C 与x 轴相切,∴b =1.显然当圆心C 位于直线y=1与x +y -7=0的交点(6,1)处时,a max =6.∴a 2+b 2的最大值为62+12=37.故选C.6.设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则当xy z 取得最大值时,2x +1y -2z 的最大值为( )A .0B .1C.94 D .3 解析:选B 由x 2-3xy +4y 2-z =0,得z =x 2-3xy +4y 2, ∴xy z =xy x 2-3xy +4y 2=1x y +4yx -3. 又x ,y ,z 为正实数,∴x y +4y x ≥4,即xy z ≤1,当且仅当x =2y 时取等号,此时z =2y 2.∴2x +1y -2z =22y +1y -22y2 =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1y 2+2y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1y -12+1, 当1y =1,即y =1时,上式有最大值1.7.若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧ x -1≥0,x -y ≤0,x +y -4≤0,则y x 的最大值为________.解析:画出可行域如图阴影部分所示, ∵y x 表示过点(x ,y )与原点(0,0)的直线的斜率,∴点(x ,y )在点A 处时y x 最大.由⎩⎨⎧ x =1,x +y -4=0,得⎩⎨⎧ x =1,y =3.∴A (1,3).∴y x 的最大值为3.答案:38.设正数a ,使a 2+a -2>0成立,若t >0,则12log a t ________log a t +12(填“>”“≥”“≤”或“<”).解析:因为a 2+a -2>0,所以a <-2或a >1,又a >0,所以a >1,因为t >0,所以t +12≥ t ,所以log a t +12≥log a t =12log a t .答案:≤9.(2017·全国卷Ⅲ)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧ x -y ≥0,x +y -2≤0,y ≥0,则z =3x -4y 的最小值为________.解析:作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,作出直线l :3x -4y =0,平移直线l ,当直线z =3x -4y 经过点A (1,1)时,z 取得最小值,最小值为3-4=-1.答案:-110.某玩具生产公司每天计划生产卫兵、骑兵、伞兵这三种玩具共100个,生产一个卫兵需5 min ,生产一个骑兵需7 min ,生产一个伞兵需4 min ,已知总生产时间不超过10 h .若生产一个卫兵可获利润5元,生产一个骑兵可获利润6元,生产一个伞兵可获利润3元.(1)用每天生产的卫兵个数x 与骑兵个数y 表示每天的利润W (元).(2)怎样分配生产任务才能使每天的利润最大,最大利润是多少?解:(1)依题意每天生产的伞兵个数为100-x -y ,所以利润W =5x +6y +3(100-x -y )=2x +3y +300.(2)约束条件为:⎩⎨⎧ 5x +7y +4(100-x -y )≤600,100-x -y ≥0,x ∈N ,y ∈N ,整理得⎩⎨⎧ x +3y ≤200,x +y ≤100,x ∈N ,y ∈N ,目标函数为W =2x +3y +300,如图所示,作出可行域.初始直线l 0:2x +3y =0,平移初始直线经过点A 时,W 有最大值,由⎩⎨⎧x +3y =200,x +y =100,得⎩⎨⎧x =50,y =50.最优解为A (50,50),所以W max =550(元).故每天生产卫兵50个,骑兵50个,伞兵0个时利润最大,为550元.11.某外商到一开发区投资72万美元建起一座蔬菜加工厂,第一年各种经费12万美元,以后每年增加4万美元,每年销售蔬菜收入50万美元.设f (n )表示前n 年的纯利润总和.(注:f (n )=前n 年的总收入-前n 年的总支出-投资额)(1)从第几年开始获利?(2)若干年后,外商为开发新项目,有两种处理方案:①年平均利润最大时以48万美元出售该厂;②纯利润总和最大时,以16万美元出售该厂;问哪种方案最合算?为什么?解:由题意知,每年的经费是以12为首项,4为公差的等差数列,∴f (n )=-2n 2+40n -72.(1)获利就是要求f (n )>0,所以-2n 2+40n -72>0,解得2<n <18.由n ∈N 知从第三年开始获利.(2)①年平均利润=f (n )n =40-2⎝ ⎛⎭⎪⎫n +36n ≤16. 当且仅当n =6时取等号.故此方案共获利6×16+48=144(万美元),此时n =6.②f (n )=-2(n -10)2+128.当n =10时,f (n )max =128.故第②种方案共获利128+16=144(万美元),故比较两种方案,获利都是144万美元.但第①种方案只需6年,而第②种方案需10年,故选择第①种方案最合算.12.已知α,β是方程x 2+ax +2b =0的两根,且α∈[0,1],β∈[1,2],a ,b ∈R ,求b -3a -1的最大值和最小值. 解:设f (x )=x 2+ax +2b ,由题意f (x )在[0,1]和[1,2]上各有一个零点,∴⎩⎨⎧ f (0)≥0,f (1)≤0,f (2)≥0,即⎩⎨⎧ b ≥0,a+2b +1≤0,a +b +2≥0,建立平面直角坐标系aOb ,则上述不等式组表示的平面区域如图.由⎩⎨⎧ a +2b +1=0,a +b +2=0,解得⎩⎨⎧ a =-3,b =1,即C (-3,1).令k =b -3a -1,可以看成动点P (a ,b )与定点A (1,3)的连线的斜率.又B (-1,0),C (-3,1),则k AB =32,k AC =12,∴12≤b -3a -1≤32.故b -3a -1的最大值是32,最小值是12.。
不等式2
在约束条件下,求目标函数最值问题,通常会转化为求直线在y 轴上截距、平面上两点距离、直线斜率、区域面积等几何量取值范围问题,此类问题突出体现了数形结合数学思想。
1.已知变量,x y 满足约束条件241y x y x y ≤⎧⎪
+≥⎨⎪-≤⎩
,则3z x y =+最大值为( )
()A 12 ()B 11 ()C 3 ()D -1
3. 若,x y 满足约束条件1030330
x y x y x y -+≥⎧⎪⎪
+-≤⎨⎪+-≥⎪⎩,则3z x y =-最小值为 。
5.某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50计,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜产量、成本和售价如下表
为使一年种植总利润(总利润=总销售收入 总种植成本)最大,那么黄瓜和韭菜种植面积(单位:亩)分别为( )
A .50,0
B .30,20
C .20,30
D .0,50
10. 设不等式组x 1
x-2y+30y x ≥⎧⎪
≥⎨⎪≥⎩
所表示平面区域是1Ω,平面区域是2Ω与1Ω关于直线3490x y --=对称,对于1Ω中
任意一点A 与2Ω中任意一点B, ||AB 最小值等于( )
A.
285 B.4 C. 125
D.2 11.设不等式组⎩⎨⎧≤≤≤≤2
0,
20y x ,表示平面区域为D ,在区域D 内随机取一个点,则此点到坐标原点距离大于2概率
是
A
4π B 22π- C 6
π D 44π-
12. 若实数x 、y 满足10,0
x y x -+≤⎧⎨
>⎩则y
x 取值范围是 ( )
A.(0,1)
B.(]0,1
C.(1,+∞)
D.[)1,+∞
14.设平面点集{}
221(,)()()0,(,)(1)(1)1A x y y x y B x y x y x
⎧⎫=--≥=-+-≤⎨⎬⎩
⎭
,则A
B 所表示平面图形面积
为
A
34π B 35π C 47π D 2
π 15.在平面直角坐标系xOy ,已知平面区域{(,)|1A x y x y =+≤且0,0}x y ≥≥,则平面区域
{(,)|(,)B x y x y x y A =+-∈面积为 ( )
A .2
B .1
C .
12 D .1
4
16. 若A 为不等式组0
02x y y x ≤⎧⎪
≥⎨⎪-≤⎩
表示平面区域,则当a 从-2连续变化到1时,动直线x y a +=扫过A 中那部分
区域面积为 .
17. 若不等式组0
3434
x x y x y ≥⎧⎪
+≥⎨⎪+≤⎩
所表示平面区域被直线43y kx =+分为面积相等两部分,则k 值是
(A )
73 (B ) 37 (C )43 (D ) 34
高 18.若0,0≥≥b a ,且当⎪⎩
⎪
⎨⎧≤+≥≥1,0,
0y x y x 时,恒有1≤+by ax ,则以a ,b 为坐标点(,)P a b 所形成平面区域面积等于
__________.
19.在平面直角坐标系中,若不等式组101010x y x ax y +-≥⎧⎪
-≤⎨⎪-+≥⎩
(α为常数)所表示平面区域内面积等于2,则a 值为
A. -5
B. 1
C. 2
D. 3
不等式2
1、选B 【解析】约束条件对应ABC ∆内区域(含边界),其中53
(2,2),(3,2),(,)22
A B C 画出可行域,结合图形和z 几何意义易得3[8,11]z x y =+∈ 3、答案:1-
【解析】利用不等式组,作出可行域,可知区域表示为三角形,当目标函数过点(3,0)时,目标函数最大,当目标函数过点(0,1)时最小为1-.]
5、选B ;【解析】本题考查线性规划知识在实际问题中应用,同时考查了数学建模思想方法以及实践能力. 设黄瓜和韭菜种植面积分别为x 、y 亩,总利润为z 万元, 则目标函数为
(0.554 1.2)(0.360.9)0.9z x x y y x y =⨯-+⨯-=+. 线性约束条件为 50,
1.20.954,0,0.x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪
⎨
≥⎪⎪≥⎩ 即50,
43180,0,0.x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩
作出不等式组表示可行域, 易求得点()()()0,50,30,20, 0,45A B C . 平移直线0.9z x y =+,可知当直线0.9z x y =+,经过点()30,20B ,
即30,20x y ==时 z 取得最大值,且max 48z =(万元). 故选B. 点评:解答线性规划应用题一般步骤可归纳为:
(1)审题——仔细阅读,明确有哪些限制条件,目标函数是什么? (2)转化——设元.写出约束条件和目标函数;
(3)求解——关键是明确目标函数所表示直线与可行域边界直线斜率间关系; (4)作答——就应用题提出问题作出回答.
10、选B ;【命题意图】本题考查不等式中线性规划以及两个图形间最小距离求解、基本公式(点到直线距离公式等)应用,考查了转化与化归能力。
【解析】由题意知,所求||AB 最小值,即为区域1Ω中点到直线
3490x y --=距离最小值两倍,画出已知不等式表示平面区域,如图所
示,可看出点(1,1)到直线3490x y --=距离最小,故||AB 最小值为
|31419|
245
⨯-⨯-⨯
=,所以选B 。
评注:在线性约束条件下,求分别在关于一直线对称两个区域内两点距离最值问题,通常转化为求其中一点
(x ,y)到对称轴距离最值问题。
结合图形易知,可行域顶点及可行域边界线上点是求距离最值关键点. 11、选D ;【解析】题目中⎩⎨
⎧≤≤≤≤2
02
0y x 表示区域为正方形,如图所示,而动点M 可
以存在位置为正方形面积减去四分之一圆面积部分,
因此 4
422241
222
ππ-=
⨯⋅-⨯=P ,故选D.
图 3
x
图 5
12、选C ;【解析】如图,阴影部分为不等式所对应平面区域,y
x
表示平面区域内动点(,)x y 与原点(0,0)O 之间连线斜率,由图易知,
y
x
()1,∈+∞,选C . 评注:在线性约束条件下,对于形如(,)y b
z a b R x a
-=
∈-目标函数取值问题,通常转化为求点(,)x y 、(,)a b 之间连线斜率取值. 结合图形易知,可行域顶点是
求解斜率取值问题关键点. 在本题中,要合理运用极限思想,判定y
x
最小值无限
趋近于1.
14、选D ;【解析】由对称性:221,,(1)(1)1y x y x y x ≥≥
-+-≤围成面积与221
,,(1)(1)1y x y x y x
≤≥-+-≤围成面积相等,得:A B 所表示平面图形面积为22,(1)(1)1y x x y ≤-+-≤围成面积既2
122
R ππ⨯=
15、选B ;【解析】令,a x y b x y =+=-,则11
(),()22
x a b y a b =
+=-合A ,易得0,0,1a b a b a +≥-≥≤域面积为
2
1
×2×1=1,∴选B . 评注:本题涉及双重约束条件,解题关键是采用换元思想去寻求平面区域B 对应约束条件,从而准确画出相应平面区域. 16、答案
74
;【解析】如图,阴影部分为不等式组表示平面区域A , 其中: 12:,:2,:1l x y a l x y l x y +=+=-+=.
当a 从-2连续变化到1时,动直线l 扫过平面区域即为1l 与2l 之间平面区域,则动直线l 扫过A 中那部分平面区域面积即为四边形BOCD 面积,由图易知,其面积为:7
4
ABO ADC
S S
S
=-=
. 评注:本题所求平面区域即为题设平面区域A 与动直线x y a +=在a 从-2连续变化到1时扫过平面区域之间公共区域,理解题意,准确画图是解题关键. 17、选A ; 【解析】不等式表示平面区域如图所示阴影部分△ABC 由
3434x y x y +=⎧⎨
+=⎩
得A (1,1),又B (0,4),C (0,4
3) ∴S
△ABC
=
144
(4)1233
-⨯=,设y kx =与34x y +=交点为D ,
图6
x
则由
1223BCD S S ABC ∆=
∆=知12
D x =,∴5
2
D y =
, ∴
5147
,2233
k k =⨯+=,选A.
18、答案1;【解析】如图,阴影部分为不等式组表示平面区域,
1≤+by ax 成立,只须平面区域顶点,,A O B 坐标都满足不等1
≤+by ax ,易得01,01,a b ≤≤≤≤所以(,)P a b 等于
1.
评注:本题是线性规划背景下不等式恒成立问题,只须考虑可行域顶点即可. 作为该试卷客观题最后一题,熟悉题面有效避免了学生恐惧心理产生,但这并不等于降低了对数学能力、数学思想方法考查,真可谓简约而不简单.
19、选D ;【解析】 作出不等式组⎧⎪
⎨⎪⎩
知,公共区域面积为2;∴a =3,故选D.
征,迅速与“直线系”此时可行域“大致”
图7
x
y。