2013年高考数学线性规划题型大全
- 格式:doc
- 大小:147.50 KB
- 文档页数:3
线性规划经典例题一、问题描述我们考虑一个典型的线性规划问题,假设有一个工厂需要生产两种产品:产品A和产品B。
工厂有两个生产车间:车间1和车间2。
生产产品A需要在车间1和车间2进行加工,而生产产品B只需要在车间2进行加工。
每一个车间的加工时间和加工费用都是不同的。
我们的目标是找到最佳的生产计划,使得总的加工时间和加工费用最小。
二、问题分析1. 定义变量:- x1:在车间1生产产品A的数量- x2:在车间2生产产品A的数量- y:在车间2生产产品B的数量2. 定义目标函数:目标函数是最小化总的加工时间和加工费用。
假设车间1生产产品A的加工时间为t1,车间2生产产品A的加工时间为t2,车间2生产产品B的加工时间为t3,车间1生产产品A的加工费用为c1,车间2生产产品A的加工费用为c2,车间2生产产品B的加工费用为c3,则目标函数可以表示为:Z = t1 * x1 + t2 * x2 + t3 * y + c1 * x1 + c2 * x2 + c3 * y3. 约束条件:- 车间1生产产品A的数量不能超过车间1的生产能力:x1 <= capacity1- 车间2生产产品A的数量不能超过车间2的生产能力:x2 <= capacity2- 车间2生产产品B的数量不能超过车间2的生产能力:y <= capacity2 - 产品A的总需求量必须满足:x1 + x2 >= demandA- 产品B的总需求量必须满足:y >= demandB4. 线性规划模型:综上所述,我们可以建立如下的线性规划模型:最小化 Z = t1 * x1 + t2 * x2 + t3 * y + c1 * x1 + c2 * x2 + c3 * y满足约束条件:- x1 <= capacity1- x2 <= capacity2- y <= capacity2- x1 + x2 >= demandA- y >= demandB- x1, x2, y >= 0三、数据和解决方案为了展示如何求解该线性规划问题,我们假设以下数据:- 车间1的生产能力为100个产品A- 车间2的生产能力为150个产品A和100个产品B- 产品A的总需求量为200个- 产品B的总需求量为80个- 车间1生产产品A的加工时间为2小时,加工费用为10元/个- 车间2生产产品A的加工时间为1小时,加工费用为8元/个- 车间2生产产品B的加工时间为3小时,加工费用为15元/个根据以上数据,我们可以得到线性规划模型如下:最小化 Z = 2 * x1 + 1 * x2 + 3 * y + 10 * x1 + 8 * x2 + 15 * y满足约束条件:- x1 <= 100- x2 <= 150- y <= 100- x1 + x2 >= 200- y >= 80- x1, x2, y >= 0接下来,我们可以使用线性规划求解器来求解该问题。
高三数学线性规划试题1.变量、满足线性约束条件,则目标函数的最大值为 .【答案】【解析】作出不等式组所表示的可行域如图所示,联立得,作直线,则为直线在轴上的截距,当直线经过可行域上的点时,直线在轴上的截距最大,此时取最大值,即.【考点】线性规划.2.设,满足约束条件且的最小值为7,则A.-5B.3C.-5或3D.5或-3【答案】B【解析】根据题中约束条件可画出可行域如下图所示,两直线交点坐标为:,又由题中可知,当时,z有最小值:,则,解得:;当时,z无最小值.故选B【考点】线性规划的应用3.若、满足和,则的取值范围是________.【答案】【解析】不等式组表示的平面区域如图中,令,解方程组得,解方程组得,平移直线经过点使得取得最大值,即,当直线经过点使得取得最小值,即,故的取值范围是.【考点】不等式组表示的平面区域,求目标函数的最值,容易题.4.若变量、满足约束条件,则的最大值是()A.2B.4C.7D.8【答案】C【解析】不等式组表示的平面区域如图的四变形(包括边界),解方程组得点,令,平移直线经过点使得取得最大值,即.选C.【考点】不等式组表示的平面区域,求目标函数的最大值,容易题.5.已知α,β是三次函数f(x)=x3+ax2+2bx(a,b∈R)的两个极值点,且α∈(0,1),β∈(1,2),求动点(a,b)所在的区域面积S.【答案】【解析】解:由函数f(x)=x3+ax2+2bx(a,b∈R)可得,f′(x)=x2+ax+2b,由题意知α,β是方程x2+ax+2b=0的两个根,且α∈(0,1),β∈(1,2),因此得到可行域即,画出可行域如图.∴动点(a,b)所在的区域面积S=.6.设是不等式组表示的平面区域内的任意一点,向量,,若(为实数),则的最大值为()A.4B.3C.-1D.-2【答案】A【解析】解:设点的坐标为,则,所以所以由得此不等式组对应的平面区域如下图中的阴影部分所示:设,则,当变化时,它表示一组与平行的直线,在轴上的截距为,当直线在轴上的截距最小时最大,由图可知,当直线经过点时,直线在轴上的截距最小,从面取得最大值故选A.【考点】1、向量的坐标表示与坐标运算;2、线性规划.7. [2013·陕西高考]若点(x ,y)位于曲线y =|x -1|与y =2所围成的封闭区域,则2x -y 的最小值为________.【答案】-4 【解析】由题意知y =,作出曲线y =|x -1|与y =2所围成的封闭区域,如图中阴影部分所示,即得过点A(-1,2)时,2x -y 取最小值-4.8. (2014·孝感模拟)已知实数x,y 满足若z=x 2+y 2,则z 的最大值为________.【答案】13【解析】画出可行域,z=x 2+y 2=()2,表示可行域内的点(x,y)和原点(0,0)距离的平方,可知点B(2,3)是最优解,z max =13.9. 已知函数在x 1处取得极大值,在x 2处取得极小值,且x 1∈(-1,1),x 2∈(1,2),则2a+b 的取值范围是( ) A .(-7,2) B .(-7,3) C .(2,3) D .(-1,2)【答案】B【解析】∵f′(x)= x 2+bx -a, ∴据题意知, f′(x 1)= f′(x 2)=0,又据二次函数知, f′(-1) >0 且f′(1)<0且f′(2)>0 即如图为(a,b)之可行域,A(1,0),B(2,-1),(-2,-3).把A,B,C 三点坐标代入2a+b 得2,3,-7所以2a+b 的范围为(-7,3)10.若,满足约束条件,则的最大值为.【答案】【解析】画出可行域,如图所示,将目标函数变形为,当直线经过点时,目标函数取到最大值为.【考点】线性规划.11.若变量满足约束条件,则目标函数z=2x+3y的最大值为________.【答案】14【解析】如图所示,画出可行域,目标函数变形为,当取最大值时,纵截距最大,故将直线向上平移到E时,目标函数z=2x+3y取到最大值,此时.【考点】线性规划.12.设z=kx+y,其中实数x、y满足,若z的最大值为12,则实数k= .【答案】2【解析】由得.作出不等式组表示的区域如图所示.由图可知,若,则当或时最大,且最大值不超过4. 若,则当时最大,由得.【考点】线性规划.13.已知实数满足,则的最小值是.【答案】4【解析】因为实数满足,如图所示,令=k,所以.由于当k<0时抛物线的开口向下,所以不合条件.所以k>0,有两种情况当k取最小值即抛物线过点.所以的最小值是.当抛物线与直线相切的情况,,即的最小值是4.【考点】1.线性规划问题.2.抛物线的问题.3.分类归纳的思想.4.构建数形结合解题的思想.14.若实数满足,则的值域是 .【答案】[1,9]【解析】首先画出可行域(如图),直线,平移直线知,过时,最小值为0,过点时,的最大值为2;根据指数函数是单调增函数,即可得到的值域为[1,9].【考点】简单线性规划的应用,函数的值域.15.假设每天从甲地去乙地的旅客人数X是服从正态分布N(800,502)的随机变量.记一天中从甲.地去乙地的旅客人数不超过900的概率为p(1)求p的值;(参考数据:若X~N(μ,σ2),有P(μ-σ<X≤μ+σ)=0.682 6,P(μ-2σ<X≤μ+02σ)=0.954 4,P(μ-3σ<X≤μ+3σ)=0.997 4)(2)某客运公司用A、B两种型号的车辆承担甲、乙两地间的长途客运业务,每车每天往返一次.A、B两种车辆的载客量分别为36人和60人,从甲地去乙地的营运成本分别为1 600元/辆和2 400元/辆.公司拟组建一个不超过21辆车的客运车队,并要求B型车不多于A型车7的概率运完从甲地去乙地的旅客,且使公司从甲地去乙地的营运成本最辆.若每天要以不小于p小,那么应配备A型车、B型车各多少辆?【答案】(1) 0.977 2 (2)配备A型车5辆、B型车12辆【解析】解:(1)由于随机变量X服从正态分布N(800,502),故有μ=800,σ=50,P(700<X≤900)=0.954 4.由正态分布的对称性,可得p=P(X≤900)=P(X≤800)+P(800<X≤900)=+P(700<X≤900)=0.977 2. (2)设A型、B型车辆的数量分别为x,y辆,则相应的营运成本为1 600x+2 400y. 依题意,x,y还需满足x+y≤21,y≤x+7,P(X≤36x+60y)≥p.由(1)知,p0=P(X≤900),故P(X≤36x+60y)≥p等价于36x+60y≥900.于是原问题等价于求满足约束条件且使目标函数z=1 600x+2 400y达到最小的x,y.作可行域如图所示,可行域的三个顶点坐标分别为P(5,12),Q(7,14),R(15,6).由图可知,当直线z=1 600x+2 400y经过可行域的点P时,直线z=1 600x+2 400y在y轴上截距最小,即z取得最小值.故应配备A型车5辆、B型车12辆.16.已知z="2x" +y,其中x,y满足且z的最大值是最小值的4倍,则a的值是【答案】【解析】画出可行域,可知目标函数在取最小值,在取最大值,故.【考点】线性规划.17.若函数图像上存在点满足约束条件,则实数的最大值为 .【答案】2【解析】作出不等式组表示的平面区域,得到如图所示的图形(阴影),为使函数图像上存在点在阴影部分内,由得,所以,实数的最大值为2.【考点】简单线性规划的应用18.已知中心为O的正方形ABCD的边长为2,点M,N分别为线段BC,CD上的两个不同点,且||=1,则的取值范围是.【答案】【解析】设M(2,b),N(a,2).由,可得,即(a﹣2)2+(b﹣2)2=1.且1≤a≤2,1≤b≤2.如图所示,建立平面直角坐标系.又=(1,b﹣1)•(a﹣1,1)=a+b﹣2.作出可行域,即可得出答案.如图所示,建立平面直角坐标系.设M(2,b),N(a,2).∵,∴,即(a﹣2)2+(b﹣2)2=1.且1≤a≤2,1≤b≤2.又O(1,1),∴=(1,b﹣1)•(a﹣1,1)=a+b﹣2.令a+b﹣2=t,则目标函数b=﹣a+2+t,作出可行域,如图2,其可行域是圆弧.①当目标函数与圆弧相切与点P时,,解得t=2﹣取得最小值;②当目标函数经过点EF时,t=2+1﹣2=1取得最大值.∴.即为的取值范围.故答案为.【考点】平面向量数量积的运算点评:本题综合考查了向量的模的计算公式、线性规划等基础知识,及数形结合思想方法.熟练掌握是解题的关键.19.已知x、y满足约束条件的取值范围为【答案】[-1,2]【解析】根据二元一次不等式组画出可行域,目标函数几何意义z为直线z=x-y的纵截距相反数,平移目标函数观察z取值范围解:①如图可行域,②令z=0得直线y=x平移直线可知当直线过(0,1)时,z有最小值z=0-1=-1,直线过(2,0)时,z有最大值z=2-0=2;所以z的取值范围为[-1,2];故答案[-1,2]。
线性规划高考题1.[2013.全国卷]设,x y满足约束条件10,10,3,x yx yx-+≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则23z x y=-的最小值是()A.7-B.6-C.5-D.3-2.[2014.全国卷]设x,y满足的约束条件1010330x yx yx y+-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,则2z x y=+的最大值为()3.[2014.全国卷]设1,y满足约束条件,1,x y ax y+≥⎧⎨-≤-⎩且z x ay=+的最小值为7,则a=()A.-5 B. 3 C.-5或3 D. 5或-34. [2012.全国卷.T5] 已知正三角形ABC的顶点A(1,1),B(1,3),顶点C在第一象限,若点(x,y)在△ABC内部,则z=-x+y的取值范围是()A.(1-3,2) B.(0,2) C.(3-1,2) D.(0,1+3)5.[2010.全国卷.T11]已知ABCD的三个顶点为A(-1,2),B(3,4),C(4,-2),点(x,y)在ABCD的内部,则z=2x-5y的取值范围是()A.(-14,16)B.(-14,20)C.(-12,18)D.(-12,20)6. [2016.全国卷]设x,y满足约束条件210,210,1,x yx yx-+≥⎧⎪--≤⎨⎪≤⎩则z=2x+3y–5的最小值为:7.[2016.全国卷]若x,y满足约束条件103030x yx yx-+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,则z=x-2y的最小值为8.[2015.全国卷]若x,y满足约束条件50210210x yx yx y+-≤⎧⎪--≥⎨⎪-+≤⎩,则2z x y=+的最大值为9.[2015.全国卷] x,y满足约束条件,则z=3x+y的最大值为10.[2013.全国卷]设,x y满足约束条件13,10xx y≤≤⎧⎨-≤-≤⎩,则2z x y=-的最大值为11. [2011.全国卷.T14]若变量,x y满足约束条件329,69,x yx y≤+≤⎧⎨≤-≤⎩则2z x y=+的最小值为12. [2016.全国1卷.T16]某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料。
(2013上海卷)2.设m R ∈,222(1)i m m m +-+-是纯虚数,其中i 是虚数单位,则________m =(2013四川卷)2.如图,在复平面内,点A 表示复数z ,则图中表示z 的共轭复数的点是( )(A )A (B )B (C )C (D )D [ (2013上海春季卷)7.复数23i +(i 是虚数单位)的模是(2013上海春季卷)18.若复数12 z z 、满足21z z =,则12 z z 、在复数平面上对应的点12 Z Z 、( )(A) 关于x 轴对称 (B)关于y 轴对称(C) 关于原点对称 (D)关于直线y x =对称(2013安徽卷)1.设i 是虚数单位,_z 是复数z 的共轭复数,若|()>0I x f x =+2=2z zi ,则z =(A )1+i (B )1i - (C )1+i - (D )1-i -(2013北京卷)2.在复平面内,复数(2-i)2对应的点位于( ) A.第一象限 B. 第二象限 C.第三象限 D. 第四象限(2013北京卷)8.设关于x ,y 的不等式组210,0,0x y x m y m -+>⎧⎪+<⎨⎪->⎩表示的平面区域内存在点P (x 0,y 0),满足x 0-2y 0=2,求得m 的取值范围是 A.4,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ B. 1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ C.2,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭ D.5,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭(2013湖北卷)1.在复平面内,复数21iz i=+(i 为虚数单位)的共轭复数对应的点位于( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限(2013广东卷)3.若复数z 满足24iz i =+,则在复平面内,z 对应的点的坐标是( )A . ()2,4B .()2,4-C .()4,2-D .()4,2(2013福建卷)1.已知复数z 的共轭复数12z i =+(i 为虚数单位),则z 在复平面内对应的点位于( )A . 第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限(2013大纲卷)2.()3=(A )8- (B )8 (C )8i - (D )8i(2013大纲卷)15.记不等式组0,34,34,x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩所表示的平面区域为D ,若直线()1y a x =+与D 公共点,则a 的取值范围是 . (2013重庆卷)11.已知复数512iz i=+(i 是虚数单位),则_________z = (2013浙江卷)1.已知i 是虚数单位,则=-+-)2)(1(i iA .i +-3 B. i 31+- C. i 33+- D.i +-1(2013浙江卷)13.设y kx z +=,其中实数y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥+-≥-+04204202y x y x y x ,若z 的最大值为12,则实数=k ________。
线性规划题及答案线性规划是一种数学优化方法,用于在给定的一组约束条件下,寻觅目标函数的最大值或者最小值。
它常被应用于经济学、工程学、运筹学等领域,用于解决资源分配、生产计划、物流优化等实际问题。
下面我将为你提供一道线性规划题目及其答案,以匡助你更好地理解和应用线性规划方法。
题目:某工厂生产两种产品,分别为A和B。
产品A每单位利润为5元,产品B每单位利润为4元。
工厂有两个车间,分别为车间1和车间2。
车间1每天最多可以生产100个A产品或者80个B产品;车间2每天最多可以生产80个A产品或者60个B产品。
每天工厂的总生产时间为8小时。
生产一个A产品需要1小时,生产一个B产品需要1.5小时。
工厂希翼通过合理的生产安排,最大化每天的总利润。
请问,应该如何安排每一个车间的生产数量,才干使得每天的总利润最大化?答案:为了解决这个问题,我们可以使用线性规划方法。
首先,我们定义决策变量:x1:车间1生产的A产品数量x2:车间1生产的B产品数量x3:车间2生产的A产品数量x4:车间2生产的B产品数量其次,我们需要建立目标函数和约束条件。
目标函数:总利润 = 5x1 + 4x2 + 5x3 + 4x4约束条件:车间1生产时间约束:x1 + 1.5x2 ≤ 8车间2生产时间约束:x3 + 1.5x4 ≤ 8车间1产量约束:x1 ≤ 100, x2 ≤ 80车间2产量约束:x3 ≤ 80, x4 ≤ 60非负约束:x1, x2, x3, x4 ≥ 0现在,我们可以使用线性规划求解器来求解这个问题。
求解结果如下:车间1生产的A产品数量(x1)= 80车间1生产的B产品数量(x2)= 0车间2生产的A产品数量(x3)= 20车间2生产的B产品数量(x4)= 60总利润 = 5(80) + 4(0) + 5(20) + 4(60) = 400 + 0 + 100 + 240 = 740 元因此,为了使每天的总利润最大化,工厂应该安排车间1生产80个A产品,车间2生产20个A产品和60个B产品。
2013年全国各省市文科数学—线性规划1、2013新课标Ⅱ文T3.设,x y 满足约束条件10,10,3,x y x y x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则23z x y =-的最小值是( )(A )7- (B )6- (C )5- (D )3-2、2013四川文T8.若变量,x y 满足约束条件8,24,0,0,x y y x x y +≤⎧⎪-≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩且5z y x =-的最大值为a ,最小值为b ,则a b -的值是( )(A )48 (B )30 (C )24 (D )16 3、2013天津文T2. 设变量x , y 满足约束条件360,20,30,x y y x y ≥--≤+-⎧-≤⎪⎨⎪⎩则目标函数z = y -2x 的最小值为( )(A) -7 (B) -4 (C) 1 (D) 24、2013福建文T6.若变量y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≥≤+012y x y x ,则y x z +=2的最大值和最小值分别为( )A .4和3B .4和2C .3和2D .2和05、2013陕西文T7. 若点(x ,y )位于曲线y = |x |与y = 2所围成的封闭区域, 则2x -y 的最小值为( ) (A) -6(B) -2(C) 0(D) 26、2013湖北文T9.某旅行社租用A 、B 两种型号的客车安排900名客人旅行,A 、B 两种车辆的载客量分别为36人和60人,租金分别为1600元/辆和2400元/辆,旅行社要求租车总数不超过21辆,且B 型车不多于A 型车7辆.则租金最少为 A .31200元 B .36000元 C .36800元 D .38400元7、2013大纲文T15.若x y 、满足约束条件0,34,34,x x y x y ≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩则z x y =-+的最小值为 .8、2013新课标文T14.设,x y 满足约束条件 13,10x x y ≤≤⎧⎨-≤-≤⎩,则2z x y =-的最大值为______。
线性规划专题一、命题规律讲解1、 求线性(非线性)目标函数最值题2、 求可行域的面积题3、 求目标函数中参数取值范围题4、 求约束条件中参数取值范围题5、 利用线性规划解答应用题一、线性约束条件下线性函数的最值问题线性约束条件下线性函数的最值问题即简单线性规划问题,它的线性约束条件是一个二元一次不等式组,目标函数是一个二元一次函数,可行域就是线性约束条件中不等式所对应的方程所表示的直线所围成的区域,区域内的各点的点坐标(),x y 即简单线性规划的可行解,在可行解中的使得目标函数取得最大值和最小值的点的坐标(),x y 即简单线性规划的最优解。
例1 已知4335251x y x y x -≤-⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,2z x y =+,求z 的最大值和最小值例2已知,x y 满足124126x y x y x y +=⎧⎪+≥⎨⎪-≥-⎩,求z=5x y -的最大值和最小值二、非线性约束条件下线性函数的最值问题高中数学中的最值问题很多可以转化为非线性约束条件下线性函数的最值问题。
它们的约束条件是一个二元不等式组,目标函数是一个二元一次函数,可行域是直线或曲线所围成的图形(或一条曲线段),区域内的各点的点坐标(),x y 即可行解,在可行解中的使得目标函数取得最大值和最小值的点的坐标(),x y 即最优解。
例3 已知,x y 满足,224x y +=,求32x y +的最大值和最小值例4 求函数4y x x=+[]()1,5x ∈的最大值和最小值。
三、线性约束条件下非线性函数的最值问题这类问题也是高中数学中常见的问题,它也可以用线性规划的思想来进行解决。
它的约束条件是一个二元一次不等式组,目标函数是一个二元函数,可行域是直线所围成的图形(或一条线段),区域内的各点的点坐标(),x y 即可行解,在可行解中的使得目标函数取得最大值和最小值的点的坐标(),x y 即最优解。
例5 已知实数,x y 满足不等式组10101x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥-⎩,求22448x y x y +--+的最小值。
7-3简单的线性规划问题基础巩固强化1.(文)在平面直角坐标系中,若点(3t-2,t)在直线x-2y+4=0的下方,则t的取值范围是()A.(-∞,2)B.(2,+∞)C.(-2,+∞) D.(0,2)[答案] C[解析]∵点O(0,0)使x-2y+4>0成立,且点O在直线下方,故点(3t-2,t)在直线x-2y+4=0的下方⇔3t-2-2t+4>0,∴t>-2.[点评]可用B值判断法来求解,令d=B(Ax0+By0+C),则d>0⇔点P(x0,y0)在直线Ax+By+C=0的上方;d<0⇔点P在直线下方.(理)若2x+4y<4,则点(x,y)必在()A.直线x+y-2=0的左下方B.直线x+y-2=0的右上方C.直线x+2y-2=0的右上方D.直线x+2y-2=0的左下方[答案] D[解析]∵2x+4y≥22x+2y,由条件2x+4y<4知,22x+2y<4,∴x+2y<2,即x+2y-2<0,故选D.2.在直角坐标系xOy中,已知△AOB的三边所在直线的方程分别为x=0,y=0,2x+3y=30,则△AOB内部和边上整点(即坐标均为整数的点)的总数为()A.95B.91C.88D.75[答案] B[解析] 由2x +3y =30知,y =0时,0≤x ≤15,有16个;y =1时,0≤x ≤13;y =2时,0≤x ≤12; y =3时,0≤x ≤10;y =4时,0≤x ≤9; y =5时,0≤x ≤7;y =6时,0≤x ≤6; y =7时,0≤x ≤4;y =8时,0≤x ≤3; y =9时,0≤x ≤1,y =10时,x =0.∴共有16+14+13+11+10+8+7+5+4+2+1=91个. 3.(2011·天津文,2)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1,x +y -4≤0,x -3y +4≤0,则目标函数z =3x -y 的最大值为( )A .-4B .0 C.43 D .4[答案] D [解析]该线性约束条件所代表的平面区域如图,易解得A (1,3),B (1,53),C (2,2),由z =3x -y 得y =3x -z ,由图可知当x =2,y =2时,z 取得最大值,即z 最大=3×2-2=4.故选D.4.(文)(2011·安徽示范高中皖北协作区联考)已知x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2,y -x ≥0,x ≥0.目标函数z =ax +y 只在点(1,1)处取最小值,则有( )A .a >1B .a >-1C .a <1D .a <-1[答案] D[解析] 作出可行域如图阴影部分所示.由z =ax +y ,得y =-ax +z .只在点(1,1)处z 取得最小值,则斜率-a >1, 故a <-1,故选D.(理)(2011·宝鸡质检)已知约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +4≥0,x +2y -1≥0,3x +y -8≤0,若目标函数z =x +ay (a ≥0)恰好在点(2,2)处取得最大值,则a 的取值范围为( )A .0<a <13 B .a ≥13 C .a >13 D .0<a <12[答案] C[解析] 作出可行域如图,∵目标函数z =x +ay 恰好在点A (2,2)处取得最大值,故-1a >-3,∴a >13.5.(文)设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2,0≤y ≤3,x +2y -2≥0,所表示的平面区域为S ,若A 、B 为区域S 内的两个动点,则|AB |的最大值为( )A .2 5 B.13 C .3 D. 5[答案] B[解析] 在直角坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域,结合图形观察不难得知,位于该平面区域内的两个动点中,其间的距离最远的两个点是(0,3)与(2,0),因此|AB |的最大值是13,选B.(理)(2012·内蒙古包头模拟)若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3≤0,x -y +1≥0,y ≥1,则z =2x -y 的最大值为( )A .-1B .0C .3D .4 [答案] C[解析] 作出可行域如图,作直线l 0:2x -y =0,平移l 0当平移到经过点A (2,1)时,z max =3.6.(2011·兰州模拟)设O 为坐标原点,点M 的坐标为(2,1),若点N (x ,y )满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -4y +3≤0,2x +y -12≤0,x ≥1,则使OM →·ON →取得最大值的点N 的个数是( )A .1B .2C .3D .无数个[答案] D[分析] 点N (x ,y )在不等式表示的平面区域之内,U =OM →·ON →为x ,y 的一次表达式,则问题即是当点N 在平面区域内变化时,求U 取到最大值时,点N 的个数.[解析] 如图所示,可行域为图中阴影部分,而OM →·ON →=2x +y ,所以目标函数为z =2x +y ,作出直线l :2x +y =0,显然它与直线2x +y -12=0平行,平移直线l 到直线2x +y -12=0的位置时目标函数取得最大值,故2x +y -12=0上每一点都能使目标函数取得最大值,故选D.7.(文)(2012·内蒙包头模拟)已知不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ,y ≥-x ,x ≤a ,表示的平面区域S 的面积为4,点P (x ,y )∈S ,则z =2x +y 的最大值为________.[答案] 6[解析]由题意知⎩⎪⎨⎪⎧12×(2a )×a =4,a >0,∴a =2,易得z =2x +y 的最大值为6.(理)若由不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤my +n ,x -3y ≥0,y ≥0,(n >0)确定的平面区域的边界为三角形,且它的外接圆的圆心在x 轴上,则实数m =________.[答案] -33[解析] 根据题意,三角形的外接圆圆心在x 轴上, ∴OA 为外接圆的直径,∴直线x =my +n 与x -3y =0垂直, ∴1m ×13=-1,即m =-33.8.(2011·浏阳模拟)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥-1,x +y ≥1,3x -y ≤3,则目标函数z =4x +y 的最大值为________.[答案]11 [解析]如图,满足条件的可行域为三角形区域(图中阴影部分),故z =4x +y 在P (2,3)处取得最大值,最大值为11.9.铁矿石A 和B 的含铁率a ,冶炼每万吨铁矿石的CO 2的排放量b 及每万吨铁矿石的价格c 如下表:22(万吨),则购买铁矿石的最少费用为________(百万元).[答案] 15[解析] 设需购买A 矿石x 万吨,B 矿石y 万吨,则根据题意得到约束条件为:⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,0.5x +0.7y ≥1.9,x +0.5y ≤2,目标函数为z =3x +6y ,当目标函数经过(1,2)点时目标函数取得最小值,最小值为:z min =3×1+6×2=15.10.某公司准备进行两种组合投资,稳健型组合投资每份由金融投资20万元,房地产投资30万元组成;进取型组合投资每份由金融投资40万元,房地产投资30万元组成.已知每份稳健型组合投资每年可获利10万元,每份进取型组合投资每年可获利15万元.若可作投资用的资金中,金融投资不超过160万元,房地产投资不超过180万元,那么这两种组合投资各应注入多少份,才能使一年获利总额最多?[解析] 设稳健型投资x 份,进取型投资y 份,利润总额为z (单位:10万元,则目标函数为z =x +1.5y (单位:10万元),线性约束条件为:⎩⎪⎨⎪⎧20x +40y ≤160,30x +30y ≤180,x ≥0,y ≥0(x ∈N ,y ∈N ),即⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤8,x +y ≤6,x ≥0,y ≥0(x ∈N ,y ∈N ),作出可行域如图,解方程组⎩⎨⎧x +2y =8,x +y =6,得交点M (4,2),作直线l 0:x +1.5y =0,平移l 0,当平移后的直线过点M 时,z 取最大值:z max =(4+3)×10万元=70万元.答:稳健型投资4份,进取型投资2份,才能使一年获利总额最多.能力拓展提升11.(文)(2012·福建文,10)若直线y =2x 上存在点(x ,y )满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -3≤0,x -2y -3≤0,x ≥m ,则实数m 的最大值为( )A .-1B .1 C.32D .2[答案] B[解析] 本题考查了不等式组所表示的平面区域及数形结合思想解决问题的能力.由约束条件作出其可行域,如图由图可知当直线x =m 过点P 时,m 取得最大值,由⎩⎨⎧y =2x ,x +y -3=0,得,⎩⎨⎧x =1,y =2,∴P (1,2),此时x =m =1.[点评] 对于可行域中含有参数的情形,不妨先取特殊值来帮助分析思路.(理)(2011·重庆一诊)设实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧4x -y -10≤0,x -2y +8≥0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =ax +by (a >0,b >0)的最大值为12,则2a +3b 的最小值为( )A.256B.83C.113 D .4[答案] A[解析] 由可行域可得,当x =4,y =6时,目标函数z =ax +by 取得最大值,∴4a +6b =12,即a 3+b2=1,∴2a +3b =(2a +3b )·(a 3+b 2)=136+b a +a b ≥136+2=256,故选A. 12.(文)(2012·石家庄二检)已知动点P (x ,y )在正六边形的阴影部分(含边界)内运动,如图,正六边形边长为2,若使目标函数z =kx +y (k >0)取得最大值的最优解有无穷多个,则k 值为 ( )A. 3B.32 C. 2D .4[答案] A[解析] 由题可知,当x =0时,z =kx +y =y ,因此要使目标函数z =kx +y (k >0)取得最大值,则相应直线经过题中的平面区域内的点时,相应直线在y 轴上的截距最大.由目标函数z =kx +y (k >0)取得最大值的最优解有无穷多个,结合图形分析可知,直线kx +y =0的倾斜角为120°,于是有-k =tan120°=-3,k =3,选A.(理)(2012·辽宁文,9)设变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≤10,0≤x +y ≤20,0≤y ≤15,则2x +3y 的最大值为( )A .20B .35C .45D .55[答案] D[解析] 本题考查线性规划的知识. 作出可行域如图所示:令z =2x +3y ,则y =-23x +13z .要使z 取得最大值,需直线y =-23x +13z 在y 轴上的截距最大,移动l 0:y =-23x 当l 0过点C (5,15)时,z 取最大值z max =55.解线性规划问题,准确作出可行域是关键,同时还要注意目标函数z =2x +3y 与z =2x -3y 最优解是不同的.13.(文)某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用A 原料3t ,B 原料2t ;生产每吨乙产品要用A 原料1t ,B 原料3t ,销售每吨甲产品可获得利润5万元,每吨乙产品可获得利润3万元.该企业在一个生产周期内消耗A 原料不超过13t ,B 原料不超过18t.那么该企业可获得最大利润是( )A .12万元B .20万元C .25万元D .27万元[答案] D[解析] 设生产甲、乙两种产品分别为x t ,y t ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧3x +y ≤13,2x +3y ≤18,x ≥0,y ≥0,获利润ω=5x +3y ,画出可行域如图,由⎩⎨⎧3x +y =13,2x +3y =18,解得A (3,4).∵-3<-53<-23,∴当直线5x +3y =ω经过A 点时,ωmax =27.(理)(2011·四川文,10)某运输公司有12名驾驶员和19名工人,有8辆载重量为10t 的甲型卡车和7辆载重量为6t 的乙型卡车,某天需送往A 地至少72t 的货物,派用的每辆车需载满且只运送一次,派用的每辆甲型卡车需配2名工人,运送一次可得利润450元;派用的每辆乙型卡车需配1名工人;运送一次可得利润350元,该公司合理计划当天派用甲乙卡车的车辆数,可得最大利润z =( )A .4650元B .4700元C .4900元D .5000元[答案] C[解析] 设该公司派甲型卡车x 辆,乙型卡车y 辆,由题意得⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧10x +6y ≥72,2x +y ≤19,x +y ≤12,0≤x ≤8,x ∈N 0≤y ≤7,y ∈N利润z =450x +350y ,可行域如图所示.解⎩⎨⎧2x +y =19,x +y =12,得A (7,5).当直线350y +450x =z 过A (7,5)时z 取最大值, ∴z max =450×7+350×5=4900(元).故选C. 14.(2012·乌鲁木齐二诊)设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≤0,x ≥0,y ≤4.表示的平面区域为D ,若指数函数y =a x 的图象上存在区域D 上的点,则a 的取值范围是( )A .(0,1)B .(1,2)C .[2,4]D .[2,+∞)[答案] D[解析] 作出可行区域,如图,由题可知点(2,a 2)应在点(2,4)的上方或与其重合,故a 2≥4,∴a ≥2或a ≤-2,又a >0且a ≠1,∴a ≥2.15.(文)某单位投资生产A 产品时,每生产1百吨需要资金2百万元,需场地2百平方米,可获利润3百万元;投资生产B 产品时,每生产1百米需要资金3百万元,需场地1百平方米,可获利润2百万元.现该单位有可使用资金14百万元,场地9百平方米,如果利用这些资金和场地用来生产A 、B 两种产品,那么分别生产A 、B 两种产品各多少时,可获得最大利润?最大利润是多少?[解析] 设生产A 产品x 百吨,生产B 产品y 百米,共获得利润S 百万元,则⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y ≤14,2x +y ≤9,x ≥0,y ≥0,目标函数为S =3x +2y .作出可行域如图,由⎩⎨⎧2x +y =9,2x +3y =14,解得直线2x +y =9和2x +3y =14的交点为A ⎝ ⎛⎭⎪⎫134,52,平移直线y =-32x +S2,当它经过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫134,52时,直线y =-32x +S 2在y 轴上截距S 2最大,S 也最大.此时,S =3×134+2×52=14.75.因此,生产A 产品3.25百吨,生产B 产品2.5百米,可获得最大利润,最大利润为1475万元.(理)某工厂生产甲、乙两种产品,每种产品都有一部分是一等品,其余是二等品,已知甲产品为一等品的概率比乙产品为一等品的概率多0.25,甲产品为二等品的概率比乙产品为一等品的概率少0.05.(1)分别求甲、乙产品为一等品的概率P 甲,P 乙;(2)已知生产一件产品需要用的工人数和资金数如表所示,且该厂有工人32名,可用资金55万元.设x ,y 分别表示生产甲、乙产品的数量,在(1)的条件下,求x ,y 为何值时,z =xP 甲+yP 乙最大,最大值是多少?[解析](1)依题意得⎩⎨⎧P 甲-P 乙=0.251-P 甲=P 乙-0.05,解得⎩⎨⎧P 甲=0.65,P 乙=0.4,故甲产品为一等品的概率P 甲=0.65,乙产品为一等品的概率P乙=0.4.(2)依题意得x 、y 应满足的约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧4x +8y ≤32,20x +5y ≤55,x ≥0,y ≥0,且z =0.65x +0.4y .作出以上不等式组所表示的平面区域(如图阴影部分),即可行域.作直线l :0.65x +0.4y =0即13x +8y =0,把直线l 向上方平移到l 1的位置时,直线经过可行域内的点M ,且l 1与原点的距离最大,此时z 取最大值.解方程组⎩⎨⎧x +2y =8,4x +y =11,得x =2,y =3.故M 的坐标为(2,3),所以z 的最大值为z max =0.65×2+0.4×3=2.5.16.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5min ,生产一个骑兵需7min ,生产一个伞兵需4min ,已知总生产时间不超过10h.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?[解析] (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 ≥0,y ≥0,x ∈Z ,y ∈Z .整理得⎩⎪⎨⎪⎧x +3y ≤200,x +y ≤100,x ≥0,y ≥0,x ∈Z ,y ∈Z .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).答:每天生产卫兵50个,骑兵50个,伞兵0个时利润最大,为550元.1.在坐标平面上,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x -1,y ≤-3|x |+1,所表示的平面区域的面积为( )A. 2B.32C.322 D .2[答案] B [解析]不等式组⎩⎨⎧y ≥x -1,y ≤-3|x |+1,的图形如图.解得:A (0,1) D (0,-1) B (-1,-2) C (12,-12) S △ABC =12×|AD |×|x C -x B |=12×2×(12+1) =32,故选B.2.已知a ,b ∈R +,a +b =1,M =2a +2b ,则M 的整数部分是( ) A .1B .2C .3D .4[答案] B[解析] ∵a ,b ∈R +,a +b =1,∴0<a <1,设t =2a ,则t ∈(1,2),M =2a+2b=2a+21-a=t +2t ≥22,等号在t =2时成立,又t =1或2时,M =3,∴22≤M <3,故选B.3.(2011·湖北高考)直线2x +y -10=0与不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x -y ≥-2,4x +3y ≤20,表示的平面区域的公共点有( )A .0个B .1个C .2个D .无数个[答案] B[解析] 直线2x +y -10=0与不等式组表示的平面区域的位置关系如图所示,故直线与此区域的公共点只有1个,选B.4.(2011·黄山期末)设二元一次不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -19≥0,x -y +8≥0,2x +y -14≤0,所表示的平面区域为M ,使函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象过区域M 的a 的取值范围是( )A .[1,3]B .[2,10]C .[2,9]D .[10,9][答案] C [解析]作出不等式表示的平面区域如图,由⎩⎨⎧x +2y -19=0,x -y +8=0,得A (1,9),由⎩⎨⎧x +2y -19=0,2x +y -14=0,得B (3,8),当函数y =a x 过点A 时,a =9,过点B 时,a =2,∴要使y =a x 的图象经过区域M ,应有2≤a ≤9.5.(2012·河南洛阳市模拟)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥3x ,x +ay ≤7,其中a >1,若目标函数z =x +y 的最大值为4,则a 的值为________.[答案] 2 [解析]作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.∵y =-x +z ,∴欲使z 最大,只需使直线y =-x +z 的纵截距最大,∵a >1,∴直线x +ay =7的斜率大于-1,故当直线y =-x +z 经过直线y =3x 与直线x +ay =7的交点(71+3a ,211+3a)时,目标函数z 取得最大值,最大值为281+3a .由题意得281+3a=4,解得a =2.6.(2012·太原部分重点中学联考)设实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y -1≥0,2x -y -6≤0,x +y -k -2≥0,且x 2+y 2的最小值为m ,当9≤m ≤25时,实数k 的取值范围是( )A .(17-2,5)B .[17-2,5]C .(17-2,5]D .(0,5][答案] B [解析]不等式组表示的可行域如图中的阴影部分,x 2+y 2的最小值m 即为|OA |2,联立⎩⎨⎧x -y -1=0x +y -k -2=0,得A (k +32,k +12).由题知9≤(k +32)2+(k +12)2≤25,解得17-2≤k ≤5.7.(2012·山西大同调研)设变量x 、y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥0,x -y +1≥0,x +y -3≤0,则z =2x +y 的最大值为( )A .-2B .4C .6D .8[答案] C [解析]作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分.作出直线2x +y =0,平移该直线,当平移到经过平面区域内的点(3,0)时,相应的直线在x 轴上的截距最大,此时z =2x +y 取得最大值,最大值是6,故选C.8.某人有楼房一幢,室内面积共计180m 2,拟分隔成两类房间作为旅游客房.大房间每间面积18m 2,可住游客5名,每名游客每天住宿费40元;小房间每间面积15m 2,可住游客3名,每名游客每天住宿费为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,且游客能住满客房,他隔出大房间和小房间各多少间,能获得最大收益?[解析] 设隔出大房间x 间,小房间y 间时收益为z 元, 则x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧18x +15y ≤180,1000x +600y ≤8000,x ≥0,y ≥0,x ,y ∈Z ,且z =200x +150y .约束条件可化简为:⎩⎪⎨⎪⎧6x +5y ≤60,5x +3y ≤40,x ≥0,y ≥0,x ,y ∈Z .可行域为如图所示的阴影部分(含边界)作直线l :200x +150y =0,即直线l :4x +3y =0把直线l 向右上方平移至l 1的位置时,直线经过点B ,且与原点的距离最大,此时z =200x +150y 取得最大值.解方程组⎩⎨⎧6x +5y =60,5x +3y =40,得到B (207,607).由于点B 的坐标不是整数,而最优解(x ,y )中的x ,y 必须都是整数,所以,可行域内的点B (207,607)不是最优解,通过检验,当经过的整点是(0,12)和(3,8)时,z 取最大值1800元.于是,隔出小房间12间,或大房间3间、小房间8间,可以获得最大收益.[点评] 当所求解问题的结果是整数,而最优解不是整数时,可取最优解附近的整点检验,找出符合题意的整数最优解.。
2013年普通高等学校招生全国统一考试(Ⅱ)一.选择题(共12小题)1.已知集合M={x|(x﹣1)2<4,x∈R},N={﹣1,0,1,2,3},则M∩N=()A.{0,1,2}B.{﹣1,0,1,2}C.{﹣1,0,2,3}D.{0,1,2,3}2.设复数z满足(1﹣i)z=2i,则z=()A.﹣1+i B.﹣1﹣i C.1+i D.1﹣i3.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=a2+10a1,a5=9,则a1=()A.B.C.D.4.已知m,n为异面直线,m⊥平面α,n⊥平面β.直线l满足l⊥m,l⊥n,l⊄α,l⊄β,则()A.α∥β且l∥αB.α⊥β且l⊥βC.α与β相交,且交线垂直于l D.α与β相交,且交线平行于l5.已知(1+ax)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则a=()A.﹣4 B.﹣3 C.﹣2 D.﹣16.执行右面的程序框图,如果输入的N=10,那么输出的S=()A.B.C.D.7.一个四面体的顶点在空间直角坐标系O﹣xyz中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0),画该四面体三视图中的正视图时,以zOx平面为投影面,则得到正视图可以为()A.B.C.D.8.设a=log36,b=log510,c=log714,则()A.c>b>a B.b>c>a C.a>c>b D.a>b>c9.已知a>0,实数x,y满足:,若z=2x+y的最小值为1,则a=()A.2 B.1 C.D.10.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,下列结论中错误的是()A.∃x0∈R,f(x0)=0B.函数y=f(x)的图象是中心对称图形C.若x0是f(x)的极小值点,则f(x)在区间(﹣∞,x0)单调递减D.若x0是f(x)的极值点,则f′(x0)=011.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在C上,|MF|=5,若以MF为直径的圆过点(0,2),则C的方程为()A.y2=4x或y2=8x B.y2=2x或y2=8xC.y2=4x或y2=16x D.y2=2x或y2=16x12.已知点A(﹣1,0),B(1,0),C(0,1),直线y=ax+b(a>0)将△ABC分割为面积相等的两部分,则b的取值范围是()A.(0,1)B.C.D.二.填空题(共4小题)13.已知正方形ABCD的边长为2,E为CD的中点,则•=.14.从n个正整数1,2,…,n中任意取出两个不同的数,若取出的两数之和等于5的概率为,则n=.15.设θ为第二象限角,若tan(θ+)=,则sinθ+cosθ=.16.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知S10=0,S15=25,则nS n的最小值为.三.解答题(共7小题)17.△ABC在内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知a=bcosC+csinB.(Ⅰ)求B;(Ⅱ)若b=2,求△ABC面积的最大值.18.如图,直棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别是AB,BB1的中点,AA1=AC=CB=AB.(Ⅰ)证明:BC1∥平面A1CD(Ⅱ)求二面角D﹣A1C﹣E的正弦值.19.经销商经销某种农产品,在一个销售季度内,每售出1t该产品获利润500元,未售出的产品,每1t亏损300元.根据历史资料,得到销售季度内市场需求量的频率分布直方图,如图所示.经销商为下一个销售季度购进了130t该农产品.以x(单位:t,100≤x≤150)表示下一个销售季度内的市场需求量,T(单位:元)表示下一个销售季度内经销该农产品的利润.(Ⅰ)将T表示为x的函数;(Ⅱ)根据直方图估计利润T不少于57000元的概率;(Ⅲ)在直方图的需求量分组中,以各组的区间中点值代表该组的各个值,并以需求量落入该区间的频率作为需求量取该区间中点值的概率(例如:若x∈[100,110))则取x=105,且x=105的概率等于需求量落入[100,110)的频率,求T的数学期望.20.平面直角坐标系xOy中,过椭圆M:(a>b>0)右焦点的直线x+y﹣=0交M于A,B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为.(Ⅰ)求M的方程(Ⅱ)C,D为M上的两点,若四边形ACBD的对角线CD⊥AB,求四边形ACBD面积的最大值.21.已知函数f(x)=e x﹣ln(x+m)(Ι)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)当m≤2时,证明f(x)>0.22.已知动点P、Q都在曲线(β为参数)上,对应参数分别为β=α与β=2α(0<α<2π),M为PQ的中点.(1)求M的轨迹的参数方程;(2)将M到坐标原点的距离d表示为α的函数,并判断M的轨迹是否过坐标原点.2018年04月22日fago的高中数学组卷参考答案与试题解析一.选择题(共12小题)1.已知集合M={x|(x﹣1)2<4,x∈R},N={﹣1,0,1,2,3},则M∩N=()A.{0,1,2}B.{﹣1,0,1,2}C.{﹣1,0,2,3}D.{0,1,2,3}【分析】求出集合M中不等式的解集,确定出M,找出M与N的公共元素,即可确定出两集合的交集.【解答】解:由(x﹣1)2<4,解得:﹣1<x<3,即M={x|﹣1<x<3},∵N={﹣1,0,1,2,3},∴M∩N={0,1,2}.故选:A.【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.2.设复数z满足(1﹣i)z=2i,则z=()A.﹣1+i B.﹣1﹣i C.1+i D.1﹣i【分析】根据所给的等式两边同时除以1﹣i,得到z的表示式,进行复数的除法运算,分子和分母同乘以分母的共轭复数,整理成最简形式,得到结果.【解答】解:∵复数z满足z(1﹣i)=2i,∴z==﹣1+i故选:A.【点评】本题考查代数形式的除法运算,是一个基础题,这种题目若出现一定是一个送分题目,注意数字的运算.3.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=a2+10a1,a5=9,则a1=()A.B.C.D.【分析】设等比数列{a n}的公比为q,利用已知和等比数列的通项公式即可得到,解出即可.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q,∵S3=a2+10a1,a5=9,∴,解得.∴.故选:C.【点评】熟练掌握等比数列的通项公式是解题的关键.4.已知m,n为异面直线,m⊥平面α,n⊥平面β.直线l满足l⊥m,l⊥n,l⊄α,l⊄β,则()A.α∥β且l∥αB.α⊥β且l⊥βC.α与β相交,且交线垂直于l D.α与β相交,且交线平行于l【分析】由题目给出的已知条件,结合线面平行,线面垂直的判定与性质,可以直接得到正确的结论.【解答】解:由m⊥平面α,直线l满足l⊥m,且l⊄α,所以l∥α,又n⊥平面β,l⊥n,l⊄β,所以l∥β.由直线m,n为异面直线,且m⊥平面α,n⊥平面β,则α与β相交,否则,若α∥β则推出m∥n,与m,n异面矛盾.故α与β相交,且交线平行于l.故选:D.【点评】本题考查了平面与平面之间的位置关系,考查了平面的基本性质及推论,考查了线面平行、线面垂直的判定与性质,考查了学生的空间想象和思维能力,是中档题.5.已知(1+ax)(1+x)5的展开式中x2的系数为5,则a=()A.﹣4 B.﹣3 C.﹣2 D.﹣1【分析】由题意利用二项展开式的通项公式求得展开式中x2的系数为+a•=5,由此解得a的值.【解答】解:已知(1+ax)(1+x)5=(1+ax)(1+x+x2+x3+x4+x5)展开式中x2的系数为+a•=5,解得a=﹣1,故选:D.【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,属于中档题.6.执行右面的程序框图,如果输入的N=10,那么输出的S=()A. B.C. D.【分析】从赋值框给出的两个变量的值开始,逐渐分析写出程序运行的每一步,便可得到程序框图表示的算法的功能.【解答】解:框图首先给累加变量S和循环变量i赋值,S=0+1=1,k=1+1=2;判断k>10不成立,执行S=1+,k=2+1=3;判断k>10不成立,执行S=1++,k=3+1=4;判断k>10不成立,执行S=1+++,k=4+1=5;…判断i>10不成立,执行S=,k=10+1=11;判断i>10成立,输出S=.算法结束.故选:B.【点评】本题考查解决程序框图中的循环结构时,常采用写出前几次循环的结果,找规律.7.一个四面体的顶点在空间直角坐标系O﹣xyz中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0),画该四面体三视图中的正视图时,以zOx平面为投影面,则得到正视图可以为()A.B.C.D.【分析】由题意画出几何体的直观图,然后判断以zOx平面为投影面,则得到正视图即可.【解答】解:因为一个四面体的顶点在空间直角坐标系O﹣xyz中的坐标分别是(1,0,1),(1,1,0),(0,1,1),(0,0,0),几何体的直观图如图,是正方体的顶点为顶点的一个正四面体,所以以zOx平面为投影面,则得到正视图为:故选:A.【点评】本题考查几何体的三视图的判断,根据题意画出几何体的直观图是解题的关键,考查空间想象能力.8.设a=log36,b=log510,c=log714,则()A.c>b>a B.b>c>a C.a>c>b D.a>b>c【分析】利用log a(xy)=log a x+log a y(x、y>0),化简a,b,c然后比较log32,log52,log72大小即可.【解答】解:因为a=log36=1+log32,b=log510=1+log52,c=log714=1+log72,因为y=log2x是增函数,所以log27>log25>log23,∵,,所以log32>log52>log72,所以a>b>c,故选:D.【点评】本题主要考查不等式与不等关系,对数函数的单调性的应用,不等式的基本性质的应用,属于基础题.9.已知a>0,实数x,y满足:,若z=2x+y的最小值为1,则a=()A.2 B.1 C.D.【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即先确定z的最优解,然后确定a的值即可.【解答】解:作出不等式对应的平面区域,(阴影部分)由z=2x+y,得y=﹣2x+z,平移直线y=﹣2x+z,由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点C时,直线y=﹣2x+z的截距最小,此时z最小.即2x+y=1,由,解得,即C(1,﹣1),∵点C也在直线y=a(x﹣3)上,∴﹣1=﹣2a,解得a=.故选:C.【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.10.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,下列结论中错误的是()A.∃x0∈R,f(x0)=0B.函数y=f(x)的图象是中心对称图形C.若x0是f(x)的极小值点,则f(x)在区间(﹣∞,x0)单调递减D.若x0是f(x)的极值点,则f′(x0)=0【分析】利用导数的运算法则得出f′(x),分△>0与△≤0讨论,列出表格,即可得出.【解答】解:f′(x)=3x2+2ax+b.(1)当△=4a2﹣12b>0时,f′(x)=0有两解,不妨设为x1<x2,列表如下x(﹣∞,x1)x1(x1,x2)x2(x2,+∞)f′(x)+0﹣0+f(x)单调递增极大值单调递减极小值单调递增由表格可知:①x2是函数f(x)的极小值点,但是f(x)在区间(﹣∞,x2)不具有单调性,故C不正确.②∵+f(x)=+x3+ax2+bx+c=﹣+2c,=,∵+f(x)=,∴点P为对称中心,故B正确.③由表格可知x1,x2分别为极值点,则,故D正确.④∵x→﹣∞时,f(x)→﹣∞;x→+∞,f(x)→+∞,函数f(x)必然穿过x轴,即∃xα∈R,f(xα)=0,故A正确.(2)当△≤0时,,故f(x)在R上单调递增,①此时不存在极值点,故D正确,C不正确;②B同(1)中②正确;③∵x→﹣∞时,f(x)→﹣∞;x→+∞,f(x)→+∞,函数f(x)必然穿过x轴,即∃x0∈R,f(x0)=0,故A正确.综上可知:错误的结论是C.由于该题选择错误的,故选:C.【点评】熟练掌握导数的运算法则、中心得出的定义、单调性与极值的关系等基础知识与方法,考查了分类讨论的思想方法等基本方法.11.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点M在C上,|MF|=5,若以MF为直径的圆过点(0,2),则C的方程为()A.y2=4x或y2=8x B.y2=2x或y2=8xC.y2=4x或y2=16x D.y2=2x或y2=16x【分析】根据抛物线方程算出|OF|=,设以MF为直径的圆过点A(0,2),在Rt△AOF 中利用勾股定理算出|AF|=.再由直线AO与以MF为直径的圆相切得到∠OAF=∠AMF,Rt△AMF中利用∠AMF的正弦建立关系式,从而得到关于p的方程,解之得到实数p的值,进而得到抛物线C的方程.【解答】解:∵抛物线C方程为y2=2px(p>0),∴焦点F坐标为(,0),可得|OF|=,∵以MF为直径的圆过点(0,2),∴设A(0,2),可得AF⊥AM,Rt△AOF中,|AF|==,∴sin∠OAF==,∵根据抛物线的定义,得直线AO切以MF为直径的圆于A点,∴∠OAF=∠AMF,可得Rt△AMF中,sin∠AMF==,∵|MF|=5,|AF|=∴=,整理得4+=,解之可得p=2或p=8因此,抛物线C的方程为y2=4x或y2=16x.故选:C.方法二:∵抛物线C方程为y2=2px(p>0),∴焦点F(,0),设M(x,y),由抛物线性质|MF|=x+=5,可得x=5﹣,因为圆心是MF的中点,所以根据中点坐标公式可得,圆心横坐标为=,由已知圆半径也为,据此可知该圆与y轴相切于点(0,2),故圆心纵坐标为2,则M点纵坐标为4,即M(5﹣,4),代入抛物线方程得p2﹣10p+16=0,所以p=2或p=8.所以抛物线C的方程为y2=4x或y2=16x.故选:C.【点评】本题给出抛物线一条长度为5的焦半径MF,以MF为直径的圆交抛物线于点(0,2),求抛物线的方程,着重考查了抛物线的定义与简单几何性质、圆的性质和解直角三角形等知识,属于中档题.12.已知点A(﹣1,0),B(1,0),C(0,1),直线y=ax+b(a>0)将△ABC分割为面积相等的两部分,则b的取值范围是()A.(0,1)B.C.D.【分析】解法一:先求得直线y=ax+b(a>0)与x轴的交点为M(﹣,0),由﹣≤0可得点M在射线OA上.求出直线和BC的交点N的坐标,①若点M和点A重合,求得b=;②若点M在点O和点A之间,求得<b<;③若点M在点A的左侧,求得>b>1﹣.再把以上得到的三个b的范围取并集,可得结果.解法二:考查临界位置时对应的b值,综合可得结论.【解答】解:解法一:由题意可得,三角形ABC的面积为=1,由于直线y=ax+b(a>0)与x轴的交点为M(﹣,0),由直线y=ax+b(a>0)将△ABC分割为面积相等的两部分,可得b>0,故﹣≤0,故点M在射线OA上.设直线y=ax+b和BC的交点为N,则由可得点N的坐标为(,).①若点M和点A重合,则点N为线段BC的中点,故N(,),把A、N两点的坐标代入直线y=ax+b,求得a=b=.②若点M在点O和点A之间,此时b>,点N在点B和点C之间,由题意可得三角形NMB的面积等于,即=,即=,可得a=>0,求得b<,故有<b<.③若点M在点A的左侧,则b<,由点M的横坐标﹣<﹣1,求得b>a.设直线y=ax+b和AC的交点为P,则由求得点P的坐标为(,),此时,由题意可得,三角形CPN的面积等于,即•(1﹣b)•|x N﹣x P|=,即(1﹣b)•|﹣|=,化简可得2(1﹣b)2=|a2﹣1|.由于此时b>a>0,0<a<1,∴2(1﹣b)2=|a2﹣1|=1﹣a2 .两边开方可得(1﹣b)=<1,∴1﹣b<,化简可得b>1﹣,故有1﹣<b<.再把以上得到的三个b的范围取并集,可得b的取值范围应是,故选:B.解法二:当a=0时,直线y=ax+b(a>0)平行于AB边,由题意根据三角形相似且面积比等于相似比的平方可得=,b=1﹣,趋于最小.由于a>0,∴b>1﹣.当a逐渐变大时,b也逐渐变大,当b=时,直线经过点(0,),再根据直线平分△ABC的面积,故a不存在,故b<.综上可得,1﹣<b<,故选:B.【点评】本题主要考查确定直线的要素,点到直线的距离公式以及三角形的面积公式的应用,还考察运算能力以及综合分析能力,分类讨论思想,属于难题.二.填空题(共4小题)13.已知正方形ABCD的边长为2,E为CD的中点,则•=2.【分析】根据两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,可得要求的式子为()•(),再根据两个向量垂直的性质,运算求得结果.【解答】解:∵已知正方形ABCD的边长为2,E为CD的中点,则=0,故=()•()=()•()=﹣+﹣=4+0﹣0﹣=2,故答案为2.【点评】本题主要考查两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,两个向量垂直的性质,属于中档题.14.从n个正整数1,2,…,n中任意取出两个不同的数,若取出的两数之和等于5的概率为,则n=8.【分析】列出从n个正整数1,2,…,n中任意取出两个不同的数的所有取法种数,求出和等于5的种数,根据取出的两数之和等于5的概率为列式计算n的值.【解答】解:从n个正整数1,2,…,n中任意取出两个不同的数,取出的两数之和等于5的情况有:(1,4),(2,3)共2种情况;从n个正整数1,2,…,n中任意取出两个不同的数的所有不同取法种数为,由古典概型概率计算公式得:从n个正整数1,2,…,n中任意取出两个不同的数,取出的两数之和等于5的概率为p=.所以,即,解得n=8.故答案为8.【点评】本题考查了古典概型及其概率计算公式,考查了组合数公式,解答此题时既可以按有序取,也可以按无序取,问题的实质是一样的.此题是基础题.15.设θ为第二象限角,若tan(θ+)=,则sinθ+cosθ=﹣.【分析】已知等式利用两角和与差的正切函数公式及特殊角的三角函数值化简,求出tanθ的值,再根据θ为第二象限角,利用同角三角函数间的基本关系求出sinθ与cosθ的值,即可求出sinθ+cosθ的值.【解答】解:∵tan(θ+)==,∴tanθ=﹣,而cos2θ==,∵θ为第二象限角,∴cosθ=﹣=﹣,sinθ==,则sinθ+cosθ=﹣=﹣.故答案为:﹣【点评】此题考查了两角和与差的正切函数公式,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握公式是解本题的关键.16.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知S10=0,S15=25,则nS n的最小值为﹣49.【分析】由等差数列的前n项和公式化简已知两等式,联立求出首项a1与公差d的值,结合导数求出nS n的最小值.【解答】解:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,∵S10=10a1+45d=0,S15=15a1+105d=25,∴a1=﹣3,d=,∴S n=na1+d=n2﹣n,∴nS n=n3﹣n2,令nS n=f(n),∴f′(n)=n2﹣n,∴当n=时,f(n)取得极值,当n<时,f(n)递减;当n>时,f(n)递增;因此只需比较f(6)和f(7)的大小即可.f(6)=﹣48,f(7)=﹣49,故nS n的最小值为﹣49.故答案为:﹣49.【点评】此题考查了等差数列的性质,以及等差数列的前n项和公式,熟练掌握性质及公式是解本题的关键.三.解答题(共7小题)17.△ABC在内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知a=bcosC+csinB.(Ⅰ)求B;(Ⅱ)若b=2,求△ABC面积的最大值.【分析】(Ⅰ)已知等式利用正弦定理化简,再利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式变形,求出tanB的值,由B为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出B的度数;(Ⅱ)利用三角形的面积公式表示出三角形ABC的面积,把sinB的值代入,得到三角形面积最大即为ac最大,利用余弦定理列出关系式,再利用基本不等式求出ac的最大值,即可得到面积的最大值.【解答】解:(Ⅰ)由已知及正弦定理得:sinA=sinBcosC+sinBsinC①,∵sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC②,∴sinB=cosB,即tanB=1,∵B为三角形的内角,∴B=;(Ⅱ)S=acsinB=ac,△ABC由已知及余弦定理得:4=a2+c2﹣2accos≥2ac﹣2ac×,整理得:ac≤,当且仅当a=c时,等号成立,则△ABC面积的最大值为××=××(2+)=+1.【点评】此题考查了正弦、余弦定理,三角形的面积公式,两角和与差的正弦函数公式,以及基本不等式的运用,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.18.如图,直棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别是AB,BB1的中点,AA1=AC=CB=AB.(Ⅰ)证明:BC1∥平面A1CD(Ⅱ)求二面角D﹣A1C﹣E的正弦值.【分析】(Ⅰ)通过证明BC1平行平面A1CD内的直线DF,利用直线与平面平行的判定定理证明BC1∥平面A1CD(Ⅱ)证明DE⊥平面A1DC,作出二面角D﹣A1C﹣E的平面角,然后求解二面角平面角的正弦值即可.【解答】解:(Ⅰ)证明:连结AC1交A1C于点F,则F为AC1的中点,又D是AB中点,连结DF,则BC1∥DF,因为DF⊂平面A1CD,BC1⊄平面A1CD,所以BC1∥平面A1CD.(Ⅱ)因为直棱柱ABC﹣A1B1C1,所以AA1⊥CD,由已知AC=CB,D为AB的中点,所以CD⊥AB,又AA1∩AB=A,于是,CD⊥平面ABB1A1,设AB=2,则AA1=AC=CB=2,得∠ACB=90°,CD=,A1D=,DE=,A1E=3故A1D2+DE2=A1E2,即DE⊥A1D,所以DE⊥平面A1DC,又A1C=2,过D作DF⊥A1C于F,∠DFE为二面角D﹣A1C﹣E的平面角,在△A1DC中,DF==,EF==,所以二面角D﹣A1C﹣E的正弦值.sin∠DFE=.【点评】本题考查直线与平面平行的判定定理的应用,二面角的平面角的求法,考查空间想象能力与计算能力.19.经销商经销某种农产品,在一个销售季度内,每售出1t该产品获利润500元,未售出的产品,每1t亏损300元.根据历史资料,得到销售季度内市场需求量的频率分布直方图,如图所示.经销商为下一个销售季度购进了130t该农产品.以x(单位:t,100≤x≤150)表示下一个销售季度内的市场需求量,T(单位:元)表示下一个销售季度内经销该农产品的利润.(Ⅰ)将T表示为x的函数;(Ⅱ)根据直方图估计利润T不少于57000元的概率;(Ⅲ)在直方图的需求量分组中,以各组的区间中点值代表该组的各个值,并以需求量落入该区间的频率作为需求量取该区间中点值的概率(例如:若x∈[100,110))则取x=105,且x=105的概率等于需求量落入[100,110)的频率,求T的数学期望.【分析】(Ⅰ)由题意先分段写出,当x∈[100,130)时,当x∈[130,150)时,和利润值,最后利用分段函数的形式进行综合即可.(Ⅱ)由(I)知,利润T不少于57000元,当且仅当120≤x≤150.再由直方图知需求量X ∈[120,150]的频率为0.7,利用样本估计总体的方法得出下一个销售季度的利润T不少于57000元的概率的估计值.(Ⅲ)利用利润T的数学期望=各组的区间中点值×该区间的频率之和即得.【解答】解:(Ⅰ)由题意得,当x∈[100,130)时,T=500x﹣300(130﹣x)=800x﹣39000,当x∈[130,150)时,T=500×130=65000,∴T=.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,利润T不少于57000元,当且仅当120≤x≤150.由直方图知需求量X∈[120,150]的频率为0.7,所以下一个销售季度的利润T不少于57000元的概率的估计值为0.7.(Ⅲ)依题意可得T的分布列如图,T4500053006100065000p0.10.20.30.4所以ET=45000×0.1+53000×0.2+61000×0.3+65000×0.4=59400.【点评】本题考查用样本的频率分布估计总体分布及识图的能力,求解的重点是对题设条件及直方图的理解,了解直方图中每个小矩形的面积的意义,是中档题.20.平面直角坐标系xOy中,过椭圆M :(a>b>0)右焦点的直线x+y ﹣=0交M于A,B两点,P为AB的中点,且OP 的斜率为.(Ⅰ)求M的方程(Ⅱ)C,D为M上的两点,若四边形ACBD的对角线CD⊥AB,求四边形ACBD面积的最大值.【分析】(Ⅰ)把右焦点(c,0)代入直线可解得c.设A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点P(x0,y0),利用“点差法”即可得到a,b的关系式,再与a2=b2+c2联立即可得到a,b,c.(Ⅱ)由CD⊥AB,可设直线CD的方程为y=x+t,与椭圆的方程联立得到根与系数的关系,即可得到弦长|CD|.把直线x+y﹣=0与椭圆的方程联立得到根与系数的关系,即可得到=即可得到关于t的表达式,利用二次函数的单调性弦长|AB|,利用S四边形ACBD即可得到其最大值.【解答】解:(Ⅰ)把右焦点(c,0)代入直线x+y﹣=0得c+0﹣=0,解得c=.设A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点P(x0,y0),则,,相减得,∴,∴,又=,∴,即a2=2b2.联立得,解得,∴M的方程为.(Ⅱ)∵CD⊥AB,∴可设直线CD的方程为y=x+t,联立,消去y得到3x2+4tx+2t2﹣6=0,∵直线CD与椭圆有两个不同的交点,∴△=16t2﹣12(2t2﹣6)=72﹣8t2>0,解﹣3<t<3(*).设C(x3,y3),D(x4,y4),∴,.∴|CD|===.联立得到3x2﹣4x=0,解得x=0或,∴交点为A(0,),B,∴|AB|==.===,∴S四边形ACBD∴当且仅当t=0时,四边形ACBD面积的最大值为,满足(*).∴四边形ACBD面积的最大值为.【点评】本题综合考查了椭圆的定义、标准方程及其性质、“点差法”、中点坐标公式、直线与椭圆相交问题转化为方程联立得到一元二次方程根与系数的关系、弦长公式、四边形的面积计算、二次函数的单调性等基础知识,考查了推理能力、数形结合的思想方法、计算能力、分析问题和解决问题的能力.21.已知函数f(x)=e x﹣ln(x+m)(Ι)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)当m≤2时,证明f(x)>0.【分析】(Ⅰ)求出原函数的导函数,因为x=0是函数f(x)的极值点,由极值点处的导数等于0求出m的值,代入函数解析式后再由导函数大于0和小于0求出原函数的单调区间;(Ⅱ)证明当m≤2时,f(x)>0,转化为证明当m=2时f(x)>0.求出当m=2时函数的导函数,可知导函数在(﹣2,+∞)上为增函数,并进一步得到导函数在(﹣1,0)上有唯一零点x0,则当x=x0时函数取得最小值,借助于x0是导函数的零点证出f(x0)>0,从而结论得证.【解答】(Ⅰ)解:∵,x=0是f(x)的极值点,∴,解得m=1.所以函数f(x)=e x﹣ln(x+1),其定义域为(﹣1,+∞).∵.设g(x)=e x(x+1)﹣1,则g′(x)=e x(x+1)+e x>0,所以g(x)在(﹣1,+∞)上为增函数,又∵g(0)=0,所以当x>0时,g(x)>0,即f′(x)>0;当﹣1<x<0时,g(x)<0,f′(x)<0.所以f(x)在(﹣1,0)上为减函数;在(0,+∞)上为增函数;(Ⅱ)证明:当m≤2,x∈(﹣m,+∞)时,ln(x+m)≤ln(x+2),故只需证明当m=2时f(x)>0.当m=2时,函数在(﹣2,+∞)上为增函数,且f′(﹣1)<0,f′(0)>0.故f′(x)=0在(﹣2,+∞)上有唯一实数根x0,且x0∈(﹣1,0).当x∈(﹣2,x0)时,f′(x)<0,当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0,从而当x=x0时,f(x)取得最小值.由f′(x0)=0,得,ln(x0+2)=﹣x0.故f(x)≥=>0.综上,当m≤2时,f(x)>0.【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性,利用导数求函数在闭区间上的最值,考查了不等式的证明,考查了函数与方程思想,分类讨论的数学思想,综合考查了学生分析问题和解决问题的能力.熟练函数与导数的基础知识是解决该题的关键,是难题.22.已知动点P、Q都在曲线(β为参数)上,对应参数分别为β=α与β=2α(0<α<2π),M为PQ的中点.(1)求M的轨迹的参数方程;(2)将M到坐标原点的距离d表示为α的函数,并判断M的轨迹是否过坐标原点.【分析】(1)利用参数方程与中点坐标公式即可得出;(2)利用两点之间的距离公式、三角函数的单调性即可得出.【解答】解:(1)依题意有P(2cosα,2sinα),Q(2cos2α,2sin2α),因此M(cosα+cos2α,sinα+sin2α).M的轨迹的参数方程为为参数,0<α<2π).(2)M点到坐标原点的距离d=(0<α<2π).当α=π时,d=0,故M的轨迹过坐标原点.【点评】本题考查了参数方程与中点坐标公式、两点之间的距离公式、三角函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.23.【选修4﹣﹣5;不等式选讲】设a,b,c均为正数,且a+b+c=1,证明:(Ⅰ)(Ⅱ).【分析】(Ⅰ)依题意,由a+b+c=1⇒(a+b+c)2=1⇒a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=1,利用基本不等式可得3(ab+bc+ca)≤1,从而得证;(Ⅱ)利用基本不等式可证得:+b≥2a,+c≥2b,+a≥2c,三式累加即可证得结论.【解答】证明:(Ⅰ)由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca得:a2+b2+c2≥ab+bc+ca,由题设得(a+b+c)2=1,即a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=1,所以3(ab+bc+ca)≤1,即ab+bc+ca≤.(Ⅱ)因为+b≥2a,+c≥2b,+a≥2c,故+++(a+b+c)≥2(a+b+c),即++≥a+b+c.所以++≥1.【点评】本题考查不等式的证明,突出考查基本不等式与综合法的应用,考查推理论证能力,属于中档题.。
2013—2017高考全国卷线性规划真题1.【2017全国1,文7】设x ,y 满足约束条件33,1,0,x y x y y +≤⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩则z =x +y 的最大值为 A .0 B .1 C .2D .32.【2017全国2,文7】设,x y 满足约束条件2+330233030x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪+≥⎩ ,则2z x y =+的最小值是 A.15- B.9- C.1 D 93.【2017全国3,文5】设x ,y 满足约束条件326000x y x y +-≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩,则z x y =-的取值范围是A.[–3,0] B.[–3,2] C.[0,2] D.[0,3] 4.(2016全国1,文16)某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5 kg,乙材料1 kg,用5个工时;生产一件产品B需要甲材料0.5 kg,乙材料0.3 kg,用3个工时.生产一件产品A的利润为2 100元,生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150 kg,乙材料90 kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为________元.5.(2016全国2,文14)若x ,y满足约束条件⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧x -y +1≥0,x +y -3≥0,x -3≤0,则z=x -2y 的最小值为________.6.(2016全国3,文13)设x ,y满足约束条件⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧2x -y +1≥0,x -2y -1≤0,x ≤1,则z =2x +3y -5的最小值为_____.7.(2015全国1,文15)若x ,y 满足约束条件20210220x y x y x y +-≤⎧⎪-+≤⎨⎪-+≥⎩ ,则z =3x +y 的最大值为 .8.(2015全国2,文14)设x ,y 满足约束条件50210210x y x y x y +-≤⎧⎪--≥⎨⎪-+≤⎩,则2z x y =+的最大值为__________.9.(2014全国1,文11)设x ,y 满足约束条件,1,x y a x y +≥⎧⎨-≤-⎩且z x ay =+的最小值为7,则a =A .-5 B.3C.-5或3D.5或-310. (2014全国2,文9)设x ,y 满足约束条件1010330x y x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩,则2z x y =+的最大值为( )A .8 B.7C.2D.111.(2013全国1,文14)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 1≤x ≤3-1≤x -y ≤0,则z =2x -y的最大值为______.12.(2013全国2,文3)设x ,y 满足约束条件10103x y x y x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪≤⎩,则23z x y =-的最小值是( )A .-7 B.-6C.-5D.-3参考答案1.A2.B3.B4.2160005.-56.-107.48.89.B10.B11.312. B。
线性规划的几种类型
1. 最值类型/常规类型
例:设变量,x y 满足约束条件236y x x y y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≤-⎩
,则目标函数2z x y =+的最小值为
A. 2
B. 4
C. 5
D. 7
例:已知实数,x y 满足20006x y x y y +≥⎧⎪-≤⎨⎪≤≤⎩
,若目标函数z x y =+的最大值为m ,最小值为n ,则m+n 为
A. 1
B. 6
C. 10
D. 12
2. 带参数类型
(1)目标函数含参
例:已知,x y 满足约束条件0101/2x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≤≤⎩
,若目标函数z ax y =+(a 为常数)仅在点11(,)22取得最大值,则实数a 的取值范围是
A. (-2,2)
B. (0,1)
C. (-1,1)
D. (-1,0)
(2)约束条件含参
例:在平面直角坐标系中,不等式组040x y x y x a +≥⎧⎪-+≥⎨⎪≤⎩
(a 是常数)所表示的区域的面积是9,
那么实数a 的值为
A. 2
B. 2-
C. -5
D. 1
例:已知变量,x y 满足的不等式组0210x y x kx y ≥⎧⎪≥⎨⎪-+≥⎩
表示的是一个直角三角形围成的平面区域,则实数k= A. 12- B. 12 C. 0 D. 102
-或 3. 含均值不等式类型
例:设,x y 满足约束条件3602000x y x y x y --≤⎧⎪-+≥⎪⎨≥⎪⎪≥⎩
,若目标函数,(0,0)z ax by a b =+>>的最大值为6,则
46a b
+的最小值为 A. 256 B. 253 C. 506 D. 503 4. 含斜率类型
例:已知实数,x y 满足00220y x y x y ≥⎧⎪-≥⎨⎪--≤⎩,记11y t x -=+的最大值为m ,最小值为n ,则m-n= A. 43 B. 34 C. 43- D. 34
- 例:已知变量,x y 满足约束条件111x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,则x y z x y -=+的取值范围 A. (1,1)- B. (1,1]- C. [1,1)- D. [1,1]-
例:当实数,x y 满足不等式组0022x y x y ≥⎧⎪≥⎨⎪+≤⎩
时,恒有3ax y +≤成立,则a 的取值范围
A. (,0]-∞
B. [0,)+∞
C. [0,2]
D. (,3]-∞
5. 含两点间距离类型
例:已知点(,)P x y 坐标满足条件41x y y x x +≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩
,则22x y +最大值为
A. 2
B. 6
C. 10
D. 12
6. 含函数性质类型
例:定义在R 上的函数()f x 是减函数,且对任意的a R ∈,都有()()0f a f a -+=。
若,x y
满足不等式22(2)(2)0f x x f y y -+-≤,则当14x ≤≤时,2x y -的最大值为
A. 1
B. 10
C. 5
D. 8
7. 含绝对值类型
例:已知实数,x y 满足约束条件370
11x y x y +-≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩
,则||y x -的最大值为 A. 3 B. 4
C.
D.。