必修五不等式单元检测(带答案)
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新人教必修五第三章不等式单元综合测试(含答案)新人教必修五第三不等式单元综合测试(含答案)一、选择题:1、若,且,则下列不等式一定成立的是()A.B..D.2、函数的定义域为()A.B..D.3、已知,则()A.B..D.4、不等式的解集为()A.B..D.、已知等比数列的各项均为正数,公比,设,,则与的大小关系是()A.B..D.无法确定6、已知正数、满足,则的最小值是()A.18B.16.8D.107、下列命题中正确的是( )A.当且时B.当,.当,的最小值为D.当时,无最大值8、设直角三角形两直角边的长分别为a和b,斜边长为,斜边上的高为h,则和的大小关系是( )A.B..D.不能确定9、在约束条下,当时,目标函数的最大值的变化范围是()A.B..D.10、若关于的不等式对任意恒成立,则实数的取值范围是()A.B..D.或11、某商品以进价的2倍销售,由于市场变化,该商品销售过程中经过了两次降价,第二次降价的百分率是第一次的两倍,两次降价的销售价仍不低于进价的%,则第一次降价的百分率最大为()A 10%B 1%20%D 2%12、在使成立的所有常数中,把的最大值叫做的“下确界”,例如,则故是的下确界,那么(其中,且不全为的下确界是()A.2B..4D.二、填空题13、设满足且则的最大值是___________14、已知变量满足约束条,若目标函数仅在点处取得最大值,则的取值范围为___________1、设,且,函数有最小值,则不等式的解集为___________16、某公司一年购买某种货物吨,每次都购买吨,运费为万元/次,一年的总存储费用为万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则_______三、解答题17、已知, 都是正数,并且,求证:18、关于的不等式的解集为空集,求实数的取值范围19、已知正数满足,求的最小值有如下解法:解:∵且∴,∴判断以上解法是否正确?说明理由;若不正确,请给出正确解法.20、制订投资计划时,不仅要考虑可能获得的盈利,而且要考虑可能出现的亏损,某投资人打算投资甲、乙两个项目,根据预测,甲、乙项目可能出的最大盈利率分别为100%和0%,可能的最大亏损率分别为30%和10%,投资人计划投资金额不超过10万元,要求确保可能的资金亏损不超过18万元,问投资人对甲、乙两个项目各投资多少万元?才能使可能的盈利最大?21、已知函数,当时,;当时,。
高中数学必修5第三章不等式练习题含答案解析人教版高中数学必修5第三章不等式单元测试题及答案一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.不等式x 2≥2x 的解集是( )A .{x |x ≥2}B .{x |x ≤2}C .{x |0≤x ≤2}D .{x |x ≤0或x ≥2} 2.下列说法正确的是( )A .a >b ?ac 2>bc 2B .a >b ?a 2>b 2C .a >b ?a 3>b 3D .a 2>b 2?a >b3.直线3x +2y +5=0把平面分成两个区域,下列各点与原点位于同一区域的是( ) A .(-3,4) B .(-3,-4) C .(0,-3) D .(-3,2) ·4.不等式x -1x +2>1的解集是( )A .{x |x <-2}B .{x |-2<1}<="" p="">C .{x |x <1}D .{x |x ∈R } 5.设M =2a (a -2)+3,N =(a -1)(a -3),a ∈R ,则有( ) A .M >N B .M ≥N C .M <="" d="" p="" ≤n="" .m="">2x -y +2≥0,x +y -2≤0,y ≥0表示的平面区域的形状为( )A .三角形B .平行四边形C .梯形D .正方形7.设z =x -y ,式中变量x 和y 满足条件?x +y -3≥0,x -2y ≥0,则z 的最小值为( )A .1B .-1C .3D .-3.8.若关于x 的函数y =x +m 2x 在(0,+∞)的值恒大于4,则( )A .m >2B .m <-2或m >2C .-2<2<="" p="">D .m <-2 9.已知定义域在实数集R 上的函数y =f (x )不恒为零,同时满足f (x +y )=f (x )·f (y ),且当x >0时,f (x )>1,那么当x <0时,一定有( )A .f (x )<-1B .-1<0<="" p="">C .f (x )>1D .0<1<="" p="">10.若x +23x -5<0,化简y =25-30x +9x 2-(x +2)2-3的结果为( )A .y =-4xB .y =2-xC .y =3x -4D .y =5-x二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分) 【11.对于x ∈R ,式子1kx 2+kx +1恒有意义,则常数k 的取值范围是_________.12.不等式log 12(x 2-2x -15)>log 12(x +13)的解集是_________.13.函数f (x )=x -2x -3+lg 4-x 的定义域是__________.14.x ≥0,y ≥0,x +y ≤4所围成的平面区域的周长是________.15.某商家一月份至五月份累计销售额达3860万元.预测六月份销售额为500万元,七月份销售额比六月份递增x %,八月份销售额比七月份递增x %,九、十月份销售总额与七、八月份销售总额相等.若一月份至十月份销售总额至少达7000万元,则x 的最小值是________.三、解答题(本大题共6小题,共75分) "16.(12分)已知a >b >0,c <="" -c="">b -d的大小.17.(12分)解下列不等式:(1)-x 2+2x -23>0; (2)9x 2-6x +1≥0.18.(12分)已知m ∈R 且m <-2,试解关于x 的不等式:(m +3)x 2-(2m +3)x +m >0.、19.(12分)已知非负实数x ,y 满足?2x +y -4≤0,x +y -3≤0.(1)在所给坐标系中画出不等式组所表示的平面区域;(2)求z =x +3y 的最大值.%20.(13分)经市场调查,某超市的一种小商品在过去的近20天内的销售量(件)与价格(元)均为时间t (天)的函数,且销售量近似满足g (t )=80-2t (件),价格近似满足f (t )=20-12|t -10|(元).(1)试写出该种商品的日销售额y 与时间t (0≤t ≤20)的函数表达式;(2)求该种商品的日销售额y 的最大值与最小值.21.(14分)某工厂有一段旧墙长14 m ,现准备利用这段旧墙为一面建造平面图形为矩形,面积为126 m 2的厂房,工程条件是:(1)建1 m 新墙的费用为a 元;(2)修1 m 旧墙的费用为a4元;…(3)拆去1 m 的旧墙,用可得的建材建1 m 的新墙的费用为a2元.经讨论有两种方案:①利用旧墙x m(0<="">必修5第三章《不等式》单元测试题(1.解析:原不等式化为x 2-2x ≥0,则x ≤0或x ≥2. 答案:D2.解析:A 中,当c =0时,ac 2=bc 2,所以A 不正确;B 中,当a =0>b =-1时,a 2=0(-1)2时,-2<-1,所以D 不正确.很明显C 正确.答案:C3.解析:当x =y =0时,3x +2y +5=5>0,所以原点一侧的平面区域对应的不等式是3x +2y +5>0,可以验证,仅有点(-3,4)的坐标满足3x +2y +5>0.答案:A4.解析:x -1x +2>1?x -1x +2-1>0?-3x +2>0?x +2<0?x <-2.答案:A -5.解析:M -N =2a (a -2)+3-(a -1)(a -3)=a 2≥0,所以M ≥N . 答案:B6.解析:在平面直角坐标系中,画出不等式组表示的平面区域,如下图中的阴影部分.则平面区域是△ABC . 答案:A7.解析:画出可行域如下图中的阴影部分所示.解方程组?x +y -3=0,x -2y =0.得A (2,1).由图知,当直线y=x -z 过A 时,-z 最大,即z 最小,则z 的最小值为2-1=1.>答案:A8.解析:∵x +m 2x ≥2|m |,∴2|m |>4. ∴m >2或m <-2. 答案:B9.解析:令x =y =0得f (0)=f 2(0),若f (0)=0,则f (x )=0·f (x )=0与题设矛盾.∴f (0)=1.又令y =-x ,∴f (0)=f (x )·f (-x ),、故f (x )=1f (-x ).∵x >0时,f (x )>1,∴x <0时,0<="">10.解析:∵x +23x -5<0,∴-2<5<="" p="">3.而y =25-30x +9x 2-(x +2)2-3=|3x -5|-|x +2|-3=5-3x -x-2-3=-4x .∴选A.答案:A二、填空题(填空题的答案与试题不符)11.对于x ∈R ,式子1kx 2+kx +1恒有意义,则常数k 的取值范围是__________.;解析:式子1kx 2+kx +1恒有意义,即kx 2+kx +1>0恒成立.当k ≠0时,k >0且Δ=k 2-4k <0,∴00恒成立,故0≤k <4,选C.答案:C12.函数f (x )=x -2x -3+lg 4-x 的定义域是__________.解析:求原函数定义域等价于解不等式组x -2≥0,x -3≠0,4-x >0,解得2≤x <3或3<4.<="" p="">∴定义域为[2,3)∪(3,4).答案:[2,3)∪(3,4)13.x ≥0,y ≥0,x +y ≤4所围成的平面区域的周长是________. &解析:如下图中阴影部分所示,围成的平面区域是Rt △OAB .可求得A (4,0),B (0,4),则OA =OB =4,AB =42,所以Rt △OAB 的周长是4+4+42=8+4 2. 答案:8+42f (x )+f (y )≤0,f (x )-f (y )≥0的点(x ,y )所形成区域14.已知函数f (x )=x 2-2x ,则满足条件的面积为__________.解析:化简原不等式组(x -1)2+(y -1)2≤2,(x -y )(x +y -2)≥0,…所表示的区域如右图所示,阴影部分面积为半圆面积.答案:π 15.(2010·浙江高考)某商家一月份至五月份累计销售额达3860万元.预测六月份销售额为500万元,七月份销售额比六月份递增x %,八月份销售额比七月份递增x %,九、十月份销售总额与七、八月份销售总额相等.若一月份至十月份销售总额至少达7000万元,则x 的最小值是________.解析:由已知条件可得,七月份销售额为500×(1+x %),八月份销售额为500×(1+x %)2,一月份至十月份的销售总额为3860+500+2[500(1+x %)+500(1+x %)2],可列出不等式为4360+1000[(1+x %)+(1+x %)2]≥7000.令1+x %=t ,则t 2+t -6625≥0,即? ????t +115? ??t -65≥0.又∵t +115≥0,∴t ≥65,∴1+x %≥65,∴x %≥,∴x ≥20.故x 的最小值是20. 答案:20三、解答题(本大题共6小题,共75分) }16.(12分)已知a >b >0,c <="" -c="">b -d的大小.解:e a -c -eb -d =e (b -d )-e (a -c )(a -c )(b -d )=(b -a )+(c -d )(a -c )(b -d )e .∵a >b >0,c <0,<="" p="">∴a -c >0,b -d >0,b -a <0,c -d <0.又e <0,∴e a -c -e b -d >0.∴e a -c >eb -d.17.(12分)解下列不等式:(1)-x 2+2x -23>0; (2)9x 2-6x +1≥0. ;解:(1)-x 2+2x -23>0?x 2-2x +23<0?3x 2-6x +2<0.Δ=12>0,且方程3x 2-6x +2=0的两根为x 1=1-33,x 2=1+33,∴原不等式解集为{x |1-33<1+3<="" p="">3}. (2)9x 2-6x +1≥0?(3x -1)2≥0. ∴x ∈R .∴不等式解集为R .18.(12分)已知m ∈R 且m <-2,试解关于x 的不等式:(m +3)x 2-(2m +3)x +m >0. 解:当m =-3时,不等式变成3x -3>0,得x >1;当-3<=""-m ]>0,得x >1或x <m< p="">m +3;当m <-3时,得1<m<="" p="">m +3.综上,当m =-3时,原不等式的解集为(1,+∞);当-3<="" -∞,m="" m="" p="" +3∪(1,+∞);当m="">1,m m +3.19.(12分)已知非负实数x ,y 满足?2x +y -4≤0,x +y -3≤0.(1)在所给坐标系中画出不等式组所表示的平面区域;(2)求z =x +3y 的最大值.;解:(1)由x ,y 取非负实数,根据线性约束条件作出可行域,如下图所示阴影部分.(2)作出直线l :x +3y =0,将直线l 向上平移至l 1与y 轴的交点M 位置时,此时可行域内M 点与直线l 的距离最大,而直线x +y -3=0与y 轴交于点M (0,3).∴z max =0+3×3=9. 20.(13分)(2009·江苏苏州调研)经市场调查,某超市的一种小商品在过去的近20天内的销售量(件)与价格(元)均为时间t (天)的函数,且销售量近似满足g (t )=80-2t (件),价格近似满足f (t )=20-12|t -10|(元).(1)试写出该种商品的日销售额y 与时间t (0≤t ≤20)的函数表达式;(2)求该种商品的日销售额y 的最大值与最小值.解:(1)y =g (t )·f (t ) #=(80-2t )·(20-12|t -10|) =(40-t )(40-|t -10|)=(30+t )(40-t ),0≤t <10,(40-t )(50-t ),10≤t ≤20.(2)当0≤t <10时,y 的取值范围是[1200,1225],在t =5时,y 取得最大值为1225;当10≤t ≤20时,y 的取值范围是[600,1200],在t =20时,y 取得最小值为600.21.(14分)某工厂有一段旧墙长14 m ,现准备利用这段旧墙为一面建造平面图形为矩形,面积为126 m 2的厂房,工程条件是:¥(1)建1 m 新墙的费用为a 元;(2)修1 m 旧墙的费用为a4元;(3)拆去1 m 的旧墙,用可得的建材建1 m 的新墙的费用为a2元.经讨论有两种方案:①利用旧墙x m(0<="">解:方案①:修旧墙费用为ax4(元),拆旧墙造新墙费用为(14-x )a2(元),其余新墙费用为(2x +2×126x -14)a (元),则总费用为y =ax 4+(14-x )a 2+(2x +2×126x -14)a =7a (x 4+36x -1)(0<="" 4+36x=""x =6,∴当且仅当x 4=36x 即x =12时,y min =35a ,方案②:利用旧墙费用为14×a 4=7a2(元),建新墙费用为(2x +252x -14)a (元),则总费用为y =7a 2+(2x +252x -14)a =2a (x +126x )-21 2a (x ≥14),可以证明函数x +126x 在[14,+∞)上为增函数,∴当x =14时,y min =. ∴采用方案①更好些.</m<>。
一、选择题1.若实数x ,y 满足1,,1,x y y x y +≤⎧⎪≤⎨⎪≥-⎩则2z x y =+的最大值为( )A .3-B .0C .1D .32.设x ,y 满足约束条件5010550x x y x y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪+-≥⎩,且(0,0)z ax by a b =+>>的最大值为1,则56a b+的最小值为( ) A .64B .81C .100D .1213.若实数x ,y 满足约束条件403400x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪+≥⎩,则32z x y =+的最大值是( )A .1B .20C .28D .324.已知关于x 的不等式210x ax -+≥在区间[1,2]上有解,则实数a 的取值范围为( ) A .2a ≤B .2a ≥C .52a ≥D .52a ≤5.已知x ,y 满足约束条件1,2,30,x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩若2x y m +≥恒成立,则m 的取值范围是( )A .3m ≥B .3m ≤C .72m ≤D .73m ≤6.设,x y 满足约束条件0{4312x y xx y ≥≥+≤,且231x y z x ++=+,则z 的取值范围是( ) A .[]1,5B .2,6C .[]2,10D .[]3,117.下列函数中最小值为4 的是( ) A .4y x x=+ B .4sin sin y x x=+(0πx << ) C .343xx y -=+⨯D .lg 4log 10x y x =+8.已知2212,202b m a a n b a -=+>=≠-()(),则m ,n 之间的大小关系是 A .m =n B .m <n C .m >nD .不确定9.已知0,0x y >>,且21x y +=,则xy 的最大值是( ) A .14B .4C .18D .810.函数()21f x nx x =+- (0,)bx a b a R +>∈的图像在点()(),b f b 处的切线斜率的最小值是( ) A.BC .1D .211.设x ,y 满足约束条件1x y ax y +≥⎧⎨-≤-⎩,且z x ay =+的最小值为7,则a =( )A .5-B .3C .5-或3D .5或3-12.若a ,b ,c ∈R ,a >b ,则下列不等式恒成立的是( ) A .1a <1bB .a 2>b 2C .21ac +>21b c + D .a |c |>b |c |二、填空题13.设实数s ,t 满足0t >,且24s t +=,则128s s t+的最小值是____________. 14.若x >1,y >1,且a b x y xy ==,则a +4b 的最小值为___________.15.已知函数2()4f x x =+,()g x ax =,当[]1,4x ∈时,()f x 的图象总在()g x 图象的上方,则a 的取值范围为_________.16.已知实数,x y 满足约束条件1210320y x y x y c ≥⎧⎪-+≥⎨⎪+-≤⎩,若2z y x =-的最大值为11,则实数c的值为____.17.已知实数,x y 满足约束条件222,22x y x y x y -≤⎧⎪-≥-⎨⎪+≥⎩则2z x y =-的最大值为___.18.非负实数x ,y ,满足360x y +-≥,则521z x y =+-的最小值为__________.19.实数,x y 满足约束条件20,10,0,x y x y y -≥⎧⎪--≤⎨⎪≥⎩若目标函数(0,0)z ax by a b =+>>的最大值为4,则ab 的最大值为______20.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,23ABC π∠=,ABC ∠的平分线交AC 于点D ,且2BD =,则3a c +的最小值为___________.三、解答题21.给出下面三个条件:①函数()y f x =的图象与直线1y =-只有一个交点;②函数(1)f x +是偶函数;③函数()f x 的两个零点的差为2,在这三个条件中选择一个,将下面问题补充完整,使函数()f x 的解析式确定问题:二次函数2()f x ax bx c =++满足(1)()21f x f x x +-=-,且___________(填所选条件的序号).(1)求()f x 的解析式;(2)若对任意()31,27,2log 09x f x m ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦恒成立,求实数m 的取值范围; (3)若函数()()(21)3232xxg x t f =--⨯-有且仅有一个零点,求实数t 的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.22.2020年受疫情影响,全球经济均受到不同程度的冲击.为稳妥有序地推进复工复产,2月11日晚,郑州市相关政府部门印发了《郑州市关于应对新型冠状病毒肺炎疫情促进经济平稳健康发展的若干举措》的通知,并出台多条举措促进全市经济平稳健康发展.某工厂为拓宽市场,计划生产某种热销产品,经调查,该产品一旦投入市场就能全部售出.若不举行促销活动,该产品的年销售量为28万件,若举行促销活动,年销售量y (单位;万件)与年促销费用()0x x ≥(单位;万元)满足3010(ky k x =-+为常数).已知生产该产品的固定成本为80万元,每生产1万件该产品需要再投入生产成本160万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品平均成本的1.5倍(产品成本包括固定成本和生产成本,不包括促销成本). (1)求k 的值,并写出该产品的利润L (单位:万元)与促销费用x (单位:万元)的函数关系﹔ (2)该工厂计划投入促销费用多少万元,才能获得最大利润? 23.已知函数2(1)2f x x x =++(1)求关于x 的不等式2()(0)f x b b ≥≥的解集;(2)若不等式22[()]2()10f x mf x m -+-≥对于任意[2,1]x ∈-都成立,求m 的取值范围.24.选修4-5 不等式选讲已知函数f (x )=|x -1|-2|x +1|的最大值为m . (1)求m ;(2)若a ,b ,c ∈(0,+∞),a 2+2b 2+c 2=2m ,求ab +bc 的最大值. 25.二次函数f(x)满足f(x +1)-f(x)=2x ,且f(0)=1. (1)求f(x)的解析式; (2)解不等式f(x)>2x +5.26.某村计划建造一个室内面积为800平方米的矩形蔬菜温室,温室内沿左右两侧与后墙内侧各保留1米宽的通道,沿前侧内墙保留3米宽的空地.(1)设矩形温室的一边长为x 米,请用S 表示蔬菜的种植面积,并求出x 的取值范围; (2)当矩形温室的长、宽各为多少时,蔬菜的种植面积最大?最大种植面积为多少.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】画出约束条件所表示的平面区域,根据目标函数的几何意义,结合图形,即可求出结果. 【详解】由x ,y 满足条件1,,1,x y y x y +≤⎧⎪≤⎨⎪≥-⎩作出可行域,如图.则()()1,1,2,1B C ---,由1x y y x+=⎧⎨=⎩得11,22A ⎛⎫⎪⎝⎭目标函数2z x y =+,化为2y x z =-+ 则z 表示直线2y x z =-+在y 轴上的截距.由图可知,当直线2y x z =-+过点C 时,z 有最大值. 所以z 的最大值为:2213z =⨯-= 故选:D【点睛】方法点睛:解决线性规划问题的实质是把代数问题几何化,即数形结合思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意让其斜率与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大值或最小值会在可行域的端点或边界上取得.2.D解析:D 【分析】作出可行域,作出目标函数对应的直线,平移该直线得最优解,从而得,a b 的关系式561a b +=,然后用“1”的代换,配凑出积为定值,用基本不等式得最小值. 【详解】作出约束条件表示的可行域,如图,ABC 内部(含边界),作直线直线0ax by += ,z ax by =+中,由于0,0a b >>,ab是直线的纵截距,直线向上平移时,纵截距增大, 所以当直线z ax by =+经过点()5,6时,z 取得最大值, 则561a b +=, 所以()56565661306160121b a a b a b a b a b ⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当且仅当111a b ==时,等号成立,故56a b+的最小值为121. 故选:D .【点睛】关键点点睛:本题考查简单的线性规划,考查用基本不等式求最值.解题思路是利用简单的线性规划求得变量,a b 满足的关系式,然后用“1”的代换凑配出定值,再用基本不等式求得最小值.求最值时注意基本不等式的条件:一正二定三相等,否则易出错.3.C解析:C 【分析】画出可行域,向上平移基准直线320x y +=到可行域边界的位置,由此求得目标函数的最大值. 【详解】在平面直角坐标系内画出题中的不等式组表示的平面区域,如下图所示的阴影部分:其三角形区域(包含边界),由40340x y x y -+=⎧⎨--=⎩得点(4,8)A ,由图得当目标函数=3+2z x y 经过平面区域的点(4,8)A 时,=3+2z x y 取最大值max 342828z =⨯+⨯=.故选:C.【点睛】方法点睛:求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”: (1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.4.D解析:D 【分析】由题意得分离参数将不等式等价于不等式1a x x ≤+在区间[1,2]上有解,设()1f x x x =+,由函数()1f x x x=+在[1,2]上单调递增,可求得实数a 的取值范围.【详解】由题意得:关于x 的不等式210x ax -+≥在区间[1,2]上有解,等价于不等式1a x x≤+在区间[1,2]上有解,设()1f xx x =+,则函数()1f x x x =+在[1,2]上单调递增,所以()()(152)2f f f x ≤=≤,所以实数a 的取值范围为52a ≤, 故选:D. 【点睛】方法点睛:对于不等式有解的问题,常常有以下情况:()m f x >有解⇔()min m f x >,()m f x <有解⇔()max m f x <. 5.D解析:D 【详解】作出满足约束条件1,2,30,x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩的可行域如图所示:平移直线20x y +=到点1(1,)3A 时,2x y +有最小值为73∵2x y m +≥恒成立 ∴min (2)m x y ≤+,即73m ≤ 故选D点睛:线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一、准确无误地作出可行域;二、画标准函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三、一般情况下,目标函数的最大或最小会在可行域的端点或边界上取得.6.D解析:D 【分析】试题分析:作出不等式组0{4312x y xx y ≥≥+≤表示的平面区域,如下图阴影部分所示,目标函数()()12123112111x y x y y z x x x ++++++===+⨯+++表示可行域内的点到()1,1--的连线的斜率,其斜率的最小值为min 1,k =最大值为 ()()max 41501k --==--,所以z 的取值范围是[]3,11,故选D.考点:简单的线性规划.【方法点晴】本题主要考查了简单的线性规划,属于中档题.线性规划问题首先要作出准确、清晰的可行域,这是正确解题的前提,其次是找准目标函数的几何意义,常见的有“截距型”、“距离型”和“斜率型”,本题中通过吧目标函数231x y z x ++=+变形可知其表示可行域内的点到点 ()1,1--连线斜率的2倍在加上 1,这样问题就转化为求可行域内的点与定点连线的斜率的范围问题,通过数形结合就容易解答了.7.C解析:C 【解析】 A. 4y x x=+,定义域为()(),00,-∞⋃+∞,故A 的最小值不为4; B .令2440110sinx t y t y tt (,),,<,=∈∴=+'=- 因此函数单调递减,5y ∴>,不成立.C .244x x y e e -≥⋅=, 当且仅当0x =时取等号,成立.D .01x ∈(,)时,330x log x log ,<, 不成立. 故选C .8.C解析:C【解析】因为a >2,所以a -2>0,所以()112222m a a a a =+=-++≥--24+=,当且仅当a =3时取等号,故[4m ∈,)+∞.由b ≠0得b 2>0,所以2-b 2<2,所以222b -<4,即n <4,故()0,4n ∈.综 上可得m >n ,故选C .9.C解析:C 【分析】根据基本不等式求解即可得到所求最大值. 【详解】由题意得,221121112222228x y xy xy +⎛⎫⎛⎫=⨯≤⨯=⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当11,42x y ==时等号成立,所以xy 的最大值是18. 故选C . 【点睛】运用基本不等式解题时,既要掌握公式的正用,也要注意公式的逆用,例如222a b ab+≥逆用就是222a b ab +;,0)2a b a b +≥>逆用就是2(,0)2a b ab a b +⎛⎫> ⎪⎝⎭等.当应用不等式的条件不满足时,要注意运用“添、拆项”等技巧进行适当的变形,使之满足使用不等式的条件,解题时要特别注意等号成立的条件.10.D解析:D 【分析】先求导数,根据导数几何意义得切线斜率,再根据基本不等式求最值. 【详解】11()2()2f x x b k f b b x b ''=+-∴==+≥= ,当且仅当1b =时取等号,因此切线斜率的最小值是2,选D. 【点睛】利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化. 在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.11.B解析:B 【分析】画出可行域,讨论当0a =时,当0a <时,当0a >时三种情况,分别求出目标函数的最值,即可筛选出符合题意的a 的值. 【详解】根据题中约束条件1x y ax y +≥⎧⎨-≤-⎩可画出可行域如图所示,两直线交点坐标为:11,22a a A -+⎛⎫⎪⎝⎭, 当0a =时,z x ay =+无最小值; 当0a <时,z x ay =+在11,22a a A -+⎛⎫⎪⎝⎭处取最大值,无最小值. 当0a >时,z x ay =+在11,22a a A -+⎛⎫⎪⎝⎭处有最小值: 21121222a a a a z a -++-=+⨯=,则22172a a +-=,解得3a =,故选B.【点睛】本题主要考查可行域、含参数目标函数最优解和均值不等式求最值,属于难题.含参变量的线性规划问题是近年来高考命题的热点,由于参数的引入,提高了思维的技巧、增加了解题的难度, 此类问题的存在增加了探索问题的动态性和开放性,此类问题一般从目标函数的结论入手,对目标函数变化过程进行详细分析,对变化过程中的相关量的准确定位,是求最优解的关键.12.C解析:C 【分析】首先利用特值法排除A 、B 两项,利用不等式的性质可确定C 项是正确的,再举出反例判断D 项是错误的,从而得到答案. 【详解】当a =1,b =-2时,满足a >b ,但11a b>,a 2<b 2,排除A 、B ;因为211c +>0,a >b ⇒2211a b c c >++,故C 是正确的; 当c =0时,a |c |>b |c |不成立,排除D ,故选:C.【点睛】 该题考查的是有关不等式的问题,涉及到的知识点有利用不等式的性质比较式子的大小,利用特值法排除不正确的选项,坚持做到小题小做的思想,属于简单题目.二、填空题13.【分析】变换得到利用均值不等式计算得到答案【详解】当且时即时等号成立故答案为:【点睛】本题考查了利用均值不等式求最值意在考查学生的计算能力和转化能力 解析:716【分析】 变换得到22816132s t s s s t s s t+=++,利用均值不等式计算得到答案. 【详解】24s t +=,222178321163216162s s s s t s t s s t s s t t +=+=++≥-+=+, 当232t s s t =且0s <时,即23s =-,163t =时等号成立. 故答案为:716. 【点睛】本题考查了利用均值不等式求最值,意在考查学生的计算能力和转化能力.14.9【分析】首先由已知确定然后利用基本不等式求最小值【详解】因为所以又所以所以当且仅当时等号成立所以的最小值为9故答案为:9【点睛】易错点睛:易错点睛:利用基本不等式求最值时要注意其必须满足的三个条件 解析:9【分析】首先由已知确定1,1a b >>,然后利用基本不等式求最小值.【详解】因为a b x y xy ==,所以1a y x -=,1b x y -=,又1,1x y >>,所以10,10a b ->->, 111(1)(1)()b a b a b x y x x -----===,所以(1)(1)1a b --=,4(1)4(1)559a b a b +=-+-+≥=,当且仅当14(1)a b -=-时等所以4a b +的最小值为9.故答案为:9.【点睛】易错点睛:易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.15.【分析】由参变量分离法可得知不等式对任意的恒成立利用基本不等式求出的最小值即可得出实数的取值范围【详解】由题意可得则从而有由基本不等式可得当且仅当时等号成立所以因此实数的取值范围是故答案为:【点睛】 解析:(),4-∞【分析】 由参变量分离法可得知,不等式4a x x <+对任意的[]1,4x ∈恒成立,利用基本不等式求出4x x+的最小值,即可得出实数a 的取值范围. 【详解】由题意可得[]1,4x ∀∈,则24x ax +>,从而有4a x x <+,由基本不等式可得44x x +≥=,当且仅当2x =时,等号成立,所以,4a <. 因此,实数a 的取值范围是(),4-∞.故答案为:(),4-∞.【点睛】结论点睛:利用参变量分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解: (1)x D ∀∈,()()min m f x m f x ≤⇔≤;(2)x D ∀∈,()()max m f x m f x ≥⇔≥;(3)x D ∃∈,()()max m f x m f x ≤⇔≤;(4)x D ∃∈,()()min m f x m f x ≥⇔≥.16.23【分析】画出不等式组表示的平面区域数形结合判断出取最大值的点即可建立关系求出【详解】画出不等式组表示的平面区域如图阴影部分直线在轴上的截距为则由图可知即将化为观察图形可知当直线经过点时取得最大值 解析:23画出不等式组表示的平面区域,数形结合判断出2z y x =-取最大值的点,即可建立关系求出.【详解】画出不等式组表示的平面区域,如图阴影部分,直线320x y c +-=在y 轴上的截距为2c ,则由图可知12c ≥,即2c ≥, 将2z y x =-化为122z y x =+, 观察图形可知,当直线122z y x =+经过点A 时,z 取得最大值, 由210320x y x y c -+=⎧⎨+-=⎩解得27237c x c y -⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,故23221177c c +-⨯-=,解得23c =. 故答案为:23.【点睛】方法点睛:线性规划常见类型,(1)y b z x a-=-可看作是可行域内的点到点(),a b 的斜率; (2)z ax by =+,可看作直线a z y x b b =-+的截距问题; (3)()()22z x a y b =-+-可看作可行域内的点到点(),a b 的距离的平方.17.1【分析】作出不等式组对应的平面区域利用目标函数的几何意义进行求最值即可【详解】由z=x-2y 得作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分):平移直线的截距最小此时z 最大由得A (10)代入目标函数z=解析:1作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,进行求最值即可.【详解】由z=x-2y 得1122y x z =-,作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分): 平移直线1122y x z =-,,1122y x z =-,的截距最小, 此时z 最大, 由22 22x y x y -⎧⎨+⎩== ,得A (1,0). 代入目标函数z=x-2y ,得z=1-2×0=1,故答案为1.【点睛】本题主要考查线性规划的基本应用,利用目标函数的几何意义是解决问题的关键,利用数形结合是解决问题的基本方法.18.3【分析】作出不等式组对应的平面区域利用目标函数的几何意义即可得到结论【详解】解:解:不等式组为对应的平面区域为如图阴影所示由得平移直线由图象可知当直线经过点时直线的截距最小此时最小代入目标函数得即 解析:3【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义即可得到结论.【详解】解:解:不等式组为00360x y x y ⎧⎪⎨⎪+-≥⎩,对应的平面区域为如图阴影所示,由521z x y =+-得5122z y x +=-+,平移直线5122z y x +=-+, 由图象可知当直线5122z y x +=-+经过点()0,2时, 直线5122z y x +=-+的截距最小,此时z 最小. 代入目标函数521z x y =+-得02213z =+⨯-=.即目标函数521z x y =+-的最小值为3.故答案为:3【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数的几何意义,结合数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法,属于中档题.19.2【分析】作出不等式对应的平面区域利用z 的几何意义确定取得最大值的条件然后利用基本不等式进行求可得的最大值【详解】作出不等式对应的平面区域由得则目标函数对应直线的斜率平移直线由图象可知当直线经过点A 解析:2【分析】作出不等式对应的平面区域,利用z 的几何意义确定取得最大值的条件,然后利用基本不等式进行求,可得ab 的最大值.【详解】作出不等式对应的平面区域,由(0,0)z ax by a b =+>>得a z y x b b=-+, 则目标函数对应直线的斜率0a b -<,平移直线a y x b=-, 由图象可知当直线经过点A 时,直线的截距最大,此时z 最大.由2010x y x y -=⎧⎨--=⎩ 解得(2,1)A 此时z 的最大值为2422z a b ab =+=,当且仅当2,1b a ==时取等号. 24ab ∴解2ab故答案为: 2.【点睛】本题主要考查线性规划的基本应用,以及基本不等式的应用,利用数形结合求出目标函数取得最大值的条件是解决本题的关键.20.【分析】根据面积关系建立方程关系结合基本不等式1的代换进行求解即可【详解】如图所示则的面积为即∴∴当且仅当即时取等号所以a+3c 的最小值为8+4故答案为:8+4【点睛】本题考查基本不等式的应用考查三解析:843+【分析】 根据面积关系建立方程关系,结合基本不等式1的代换进行求解即可.【详解】如图所示,则ABC 的面积为111sin1202sin 602sin 60222ac a c =⋅+⋅︒︒︒, 即22ac a c =+,∴1112a c +=.∴3(3)a c a c +=+1132242(423)843ca a c a c ⎛⎫⎛⎫+⨯=⨯++≥+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 当且仅当33843c a a c a c ⎧=⎪⎨⎪+=+⎩即2232233a c ⎧=+⎪⎨=+⎪⎩时取等号. 所以,a +3c 的最小值为8+43.故答案为:8+43.【点睛】本题考查基本不等式的应用,考查三角形的面积公式和角平分线性质的应用,考查分析和计算能力,属于基础题.三、解答题21.(1). 2()2f x x x =-;(2). 16m ≤- (3). 12t >或13t --= 【分析】(1).首先根据(1)()21f x f x x +-=-求得,a b 的值,再根据① ② ③ 解得c 的值;(2). 将任意()31,27,2log 09x f x m ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦恒成立问题转化为2()m f t ≤-在[]2,3t ∈-上恒成立的问题,从而转化为最值问题进行求解;(3).将问题转化为方程()(21)220m t f m ---=有且仅有一个正实根,接着对参数进行分类讨论即可.【详解】(1)因为二次函数2()f x ax bx c =++满足(1)()21f x f x x +-=-又22(1)()(1)(1)2f x f x a x b x c ax bx c ax a b +-=++++---=++, 所以212x ax a b -=++,221a a b =⎧∴⎨+=-⎩解得:12a b =⎧∴⎨=-⎩因为二次函数2()2f x x x c =-+选① :因为函数()y f x =的图象与直线1y =-只有一个交点,所以2(1)11f c -=+=- 0c ∴=;选② :因 为 函数(1)f x +是偶函数,所以22(1)=(1)2(1)1f x x x c x c ++-++=+-,所以c 取任意值.选③ :设 12,x x 是函数()f x 的两个零点,则122x x -=,由韦达定理可知:12122,x x x x c +==所以122x x -=解得:0c ;综上:()f x 的解析式为2()2f x x x =-.(2) 因为对任意()31,27,2log 09x f x m ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦恒成立, 32(log )m f x ∴≤-,[]31,27,log 2,39x x ⎡⎤∈∴∈-⎢⎥⎣⎦令3log t x =, 原不等式等价于2()m f t ≤-在[]2,3t ∈-上恒成立min (2())2(2)16m f t f ∴≤-=--=-,所以实数m 的取值范围为16m ≤-.(3) 因为函数()()(21)3232x x g x t f =--⨯-有且仅有一个零点,令30x m =>,所以方程()(21)220m t f m ---=有且仅有一个正实根,因为2()2f x x x =-即2(21)420t m tm ---=有且仅有一个正实根, 当21=0t -即12t =时,220m --=解得1m =-不合题意; 当210t ->即12t >时, 2(21)420t m tm ---=表示的二次函数对应的函数图像是开口向上的抛物线,又恒过点(0,2)-,所以方程2(21)420t m tm ---=恒有一个正实根;当210t -<即12t时, 要想2(21)420t m tm ---=有且仅有一个正实根,只有()21682102021t t t x t ⎧=+-=⎪⎨=>⎪-⎩对解得:t =, 综上:实数t 的取值范围为12t >或t =. 【点睛】二次函数、二次方程与二次不等式统称“三个二次”,它们常结合在一起,有关二次函数的问题,数形结合,密切联系图象是探求解题思路的有效方法.一般从:①开口方向;②对称轴位置;③判别式;④端点函数值符号四个方面分析.22.(1)20k =,()16002440,010L x x x =--≥+;(2)30万元. 【分析】 (1)0x =,28,y =代入已知模型求出k ,得年销售量函数解析式,求出销售价格后可得 利润函数;(2)利用基本不等式求最值.【详解】(1)由题意,可知当0x =时,28,y =283010k ∴=-, 解得20k =203010y x ∴=-+ 又每件产品的销售价格为801601.5y y +⨯元, ()801601.580160y L y y x y ⎛⎫+∴=⨯-++ ⎪⎝⎭4080y x =+-2040803010x x ⎛⎫- ⎝=+⎪⎭-+ ()16002440,010x x x =--≥+ (2)0x ≥,()1016001600101070101010x x x x ∴+=++++-≥== 当且仅当16001010x x =++时等号成立, 2440702370y ∴≤-= max 2370y ∴=故该工厂计划投入促销费为30万元时,才能获得最大利润,最大利润为2370万元.【点睛】关键点点睛:本题考查函数的应用,在已知函数模型时,需从题目中选取恰当的数据求出参数值,然后根据提示模型求出函数解析式.函数应用题中求最值方法一是利用基本不等式求得最值,一是利用函数的单调性求得最值.基本不等式要注意其最值存在的条件. 23.(1)答案见解析;(2)(,1][5,)-∞-⋃+∞.【分析】(1)根据条件即[(1)][(1)]0x b x b +++-≥,再分0b >和0b =两种情况写出不等式的解集.(2)令()t f x =,则[0,4]t ∈,即22210t mt m -+-≥在[0,4]t ∈上恒成立,从而求出答案.【详解】解:(1)由2()f x b ≥得:22210x x b ++-≥,∴[(1)][(1)]0x b x b +++-≥,①当0b >时,11b b -+>--,所以不等式的解集为{1 1}xx b x b ≥-+≤--∣或; ②当0b =时,111b b -+=--=-,2(1)0x +≥,所以不等式的解集为R .(2)函数22()[()]2()10g x f x mf x m =-+-≥对于任意[2,1]x ∈-都成立等价于min ()0g x ≥,令()t f x =,又∵[2,1]x ∈-,∴[0,4]t ∈,则题意等价于22210t mt m -+-≥,即[(1)][(1)]0t m t m -+--≥,所以1t m ≥+或1t m ≤-,由1t m ≥+对[0,4]t ∈恒成立知:1m ≤-,由1t m ≤-对[0,4]t ∈恒成立知:5m ≥, 综上所述,m 的取值范围为(,1][5,)-∞-⋃+∞.【点睛】关键点睛:本题考查解含参数的二次不等式和二次不等式恒成立求参数的范围问题,解答本题的关键是令()t f x =,[0,4]t ∈,则题意等价于22210t mt m -+-≥,即[(1)][(1)]0t m t m -+--≥,所以1t m ≥+或1t m ≤-,属于中档题.24.(1) m =2 (2) ab +bc 的最大值为2【解析】试题分析:(1)根据绝对值内的零点,分类讨论,去掉绝对值符号,求出函数的最大值,即可得到m .(2)利用重要不等式求解ab+bc 的最大值.(1)当x ≤-1时,f (x )=3+x ≤2;当-1<x <1时,f (x )=-1-3x <2;当x ≥1时,f (x )=-x -3≤-4.故当x =-1时,f (x )取得最大值2,即m =2.(2)因为a 2+2b 2+c 2=(a 2+b 2)+(b 2+c 2)≥2ab +2bc =2(ab +bc ),当且仅当a =b =c =1时取等号,所以ab +bc ≤22222a b c ++ =2,即ab +bc 的最大值为2. 25.(1)2()1f x x x =-+;(2)()(),14,-∞-+∞ 【分析】(1) 设二次函数f (x )=ax 2+bx+c ,利用待定系数法即可求出f (x );(2) 利用一元二次不等式的解法即可得出.【详解】(1).设二次函数f (x )=ax 2+bx+c ,∵函数f (x )满足f (x+1)﹣f (x )=2x ,∴ f(x +1)-f(x)=()()211a x b x c ++++-()2ax bx c ++=2ax+a+b=2x∴ 220a a b =⎧⎨+=⎩ ,解得11a b =⎧⎨=-⎩.且f (0)=1.∴ c=1 ∴f (x )=x 2﹣x+1.(2) 不等式f (x )>2x+5,即x 2﹣x+1>2x+5,化为x 2﹣3x ﹣4>0.化为(x ﹣4)(x+1)>0,解得x >4或x <﹣1.∴原不等式的解集为()(),14,-∞-⋃+∞【点睛】本题考查了用待定系数法求二次函数的解析式和一元二次不等式的解法,熟练掌握其方法是解题的关键,属于中档题.26.(1)()80042S x x ⎛⎫=-⋅- ⎪⎝⎭, 4400x <<;(2)长、宽分别为40米,20米时,蔬菜的种植面积最大,最大种植面积为2648m .【分析】(1)根据矩形温室的一边长为xm ,求出另一边长,然后根据矩形的面积公式表示即可,再由解析式即可列出关于x 的不等式,从而得出x 的取值范围;(2)直接利用基本不等式可求出面积的最大值,注意等号成立的条件,进而得出矩形温室的长、宽.【详解】解:(1)矩形的蔬菜温室一边长为x 米,则另一边长为800x 米, 因此种植蔬菜的区域面积可表示()80042S x x ⎛⎫=-⋅- ⎪⎝⎭, 由4080020x x->⎧⎪⎨->⎪⎩得: 4400x <<; (2)()8001600 428082808S x x x x =-⋅-=-+≤⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝-⎝⎭⎭2808160648m =-=, 当且仅当1600x x=,即()404,400x =∈时等号成立. 因此,当矩形温室的两边长、宽分别为40米,20米时,蔬菜的种植面积最大,最大种植面积为2648m .【点睛】本题考查了函数模型的选择与应用,以及利用基本不等式求函数的最值,属于中档题.。
新课标人教版必修5高中数学 第3章 不等式单元检测试卷1.设a b <,c d <,则下列不等式中一定成立的是 ( )A .d b c a ->-B .bd ac >C .d b c a +>+D .c b d a +>+2. “0>>b a ”是“222b a ab +<”的 ( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.不等式b ax >的解集不可能是 ( )A .φB .RC .),(+∞a bD .),(ab --∞ 4.不等式022>++bx ax 的解集是)31,21(-,则b a -的值等于 ( ) A .-14 B .14 C .-10 D .105.不等式||x x x <的解集是 ( ) A .{|01}x x <<B .{|11}x x -<<C .{|01x x <<或1}x <-D .{|10,1}x x x -<<> 6.若011<<ba ,则下列结论不正确的是 ( ) A .22b a < B .2b ab < C .2>+ba ab D .||||||b a b a +>+7.若13)(2+-=x x x f ,12)(2-+=x x x g ,则)(x f 与)(x g 的大小关系为 ( )A .)()(x g x f >B .)()(x g x f =C .)()(x g x f <D .随x 值变化而变化 8.下列各式中最小值是2的是 ( )A .y x +x yB .4522++x x C .tan x +cot x D . x x -+229.下列各组不等式中,同解的一组是 ( )A .02>x 与0>xB .01)2)(1(<-+-x x x 与02<+xC .0)23(log 21>+x 与123<+x D .112≤--x x 与112≤--x x 10.如果a x x >+++|9||1|对任意实数x 总成立,则a 的取值范围是 ( )A. }8|{<a aB. }8|{>a aC. }8|{≥a aD. }8|{≤a a 11.若+∈R b a ,,则b a 11+与ba +1的大小关系是 .12.函数121lg+-=x xy 的定义域是 . 13.某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x 吨,运费为4万元/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 = 吨.14. 已知0()1,0x x f x x ≥⎧=⎨-<⎩,, 则不等式3)2(≤+x f 的解集___ _ ____.15.已知()f x 是奇函数,且在(-∞,0)上是增函数,(2)0f =,则不等式()0xf x <的解集是___ _ ____. 16.解不等式:21582≥+-x x x17.已知1<a ,解关于x 的不等式12>-x ax.18.已知0=++c b a ,求证:0≤++ca bc ab 。
一、选择题1.实数x ,y 满足约束条件40250270x y x y x y +-≤⎧⎪-+≤⎨⎪-+≥⎩,则242x y z x +-=-的最大值为( )A .53-B .15-C .13D .952.已知正实数a ,b 满足231a b +=,则12a b+的最小值为( ) A .15B.8+C .16D.8+3.己知x ,y 满足()2403300220x y x y a x ay -+≥⎧⎪--≤>⎨⎪+-≥⎩,且22z x y =+,若z 的最大值是其最小值的654倍,则a 的值为( ) A .1B .2C .3D .44.若x 、y 满足约束条件36022x y x y y +-≤⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩,则22x y +的最小值为( )A .5B .4C .2D5.已知0x >,0y >,21x y +=,若不等式2212m m x y+>+恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A .4m ≥或2m ≤- B .2m ≥或4m ≤- C .24m -<<D .42m -<<6.已知变量,x y 满足约束条件5021010x y x y x +-≤⎧⎪-+≤⎨⎪-≥⎩,则目标函数=21z x y =+-的最大值为( ) A .6B .7C .8D .97.在各项均为正数的等差数列{}n a 中,n S 为其前n 项和,7S =14,则2614t a a =+的最小值为( ) A .9B .94C .52D .28.设x ,y 满足约束条件22032600,0x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥≥⎩,若目标函数()0,0z ax by a b =+>>的最大值为12,则22a b +的最小值为( ) A .254B .499C .14425D .225499.已知,20a b c a b c >>++=,则ca的取值范围是( ) A .31ca-<<- B .113c a -<<- C .21ca-<<- D .112c a -<<- 10.已知4213332,3,25a b c ===,则 A .b a c << B .a b c << C .b c a <<D .c a b <<11.已知正数x ,y 满足x +y =1,且2211x y y x +++≥m ,则m 的最大值为( ) A .163B .13C .2D .412.设函数2()1f x mx mx =--,若对于任意的x ∈{x |1 ≤ x ≤ 3},()4f x m <-+恒成立,则实数m 的取值范围为( ) A .m ≤0 B .0≤m <57C .m <0或0<m <57D .m <57二、填空题13.西气东输工程把西部的资源优势变为了经济优势,实现了气能源需求与供给的东西部衔接,同时该项工程的建设也加快了西部及沿线地区的经济发展.在输气管道工程建设过程中,某段直线形管道铺设需要经过一处平行峡谷,勘探人员在峡内恰好发现一处四分之一圆柱状的圆弧拐角,用测量仪器得到此横截圆面的圆心为O ,半径OM ON =且为1米,而运输人员利用运输工具水平横向移动直线形输气管不可避免的要经过此圆弧拐角,需从宽为38米的峡谷拐入宽为16米的峡谷.如图所示,位于峡谷悬崖壁上的两点A ,B 的连线恰好与圆弧拐角相切于点T (点A ,T ,B 在同一水平面内),若要使得直线形输气管能够顺利地通过圆弧拐角,其长度不能超过______________米.14.设点(),P x y 位于线性约束条件32102x y x y y x +≤⎧⎪-+≤⎨⎪≤⎩,所表示的区域内(含边界),则目标函数4z x y =-的最大值是_________.15.已知x ,y 满足不等式组220,10,30x y x y x +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪-≤⎩,则11x z y -=+,则z 的最大值为________.16.已知1,1,1,x y x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩当z x y =+取到最小值时,xy 的最大值为________.17.已知变量,x y 满足约束条件04010x y x y y -≥⎧⎪+-≤⎨⎪-≥⎩,若目标函数(0)z ax by a b =+>>的最小值为1,则28a b+的最小值为__________. 18.已知点(3,3A ,O 是坐标原点,点(),P x y 的坐标满足303200x y x y -≤+≥⎨⎪≥⎪⎩,设z 为OA 在OP 上的投影,则z 的取值范围是__________.19.设x 、y 满足约束条件22010240x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则2z x y =+的最大值是__________.20.已知a >0,b >0,则p =2b a﹣a 与q =b ﹣2a b 的大小关系是_____.三、解答题21.设函数2()(2)3(0)f x ax b x a =+-+≠.(1)若不等式()0f x >的解集为(1,3)-,求,a b 的值; (2)若(1)2,0,0f a b =>>,求19a b+的最小值.22.若不等式2122x x mx -+>的解集为{}|02x x <<. (1)求m 的值;(2)已知正实数a ,b 满足4a b mab +=,求+a b 的最小值.23.如图,某房地产开发公司计划在一栋楼区内建造一个矩形公园ABCD ,公园由矩形的休闲区(阴影部分)1111D C B A 和环公园人行道组成,已知休闲区1111D C B A 的面积为1000平方米,人行道的宽分别为4米和10米,设休闲区的长为x 米.(1)求矩形ABCD 所占面积S (单位:平方米)关于x 的函数解析式; (2)要使公园所占面积最小,问休闲区1111D C B A 的长和宽应分别为多少米?24.某企业采用新工艺,把企业生产中排放的二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为21200800002y x x =-+,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则国家至少需要补贴多少元才能使该单位不亏损?25.若实数0x >,0y >,且满足8x y xy +=-. (1)求xy 的最大值; (2)求x y +的最小值26.已知a R ∈,若关于x 的不等式2(1)460a x x 的解集是(3,1)-.(1)求a 的值;(2)若关于x 的不等式230ax bx ++≥在[0,2]上恒成立,求实数b 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D解析:D 【分析】首先画出可行域,变形24222x y y z x x +-==+--,利用2yx -的几何意义求z 的最大值.【详解】24222x y yz x x +-==+--设2ym x =-,m 表示可行域内的点和()2,0D 连线的斜率, 4250x y x y +=⎧⎨-+=⎩,解得:1,3x y ==,即()1,3C , 250270x y x y -+=⎧⎨-+=⎩,解得:3,1x y =-=,即()3,1B -, 如图,101325BD k -==---,30312CD k -==--,所以m 的取值范围是13,5⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,即z 的取值范围是91,5⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,z 的最大值是95.故选:D 【点睛】关键点点睛:本题的关键是变形242x y z x +-=-,并理解z 的几何意义,利用数形结合分析问题.2.D解析:D 【分析】妙用“1”的代换,利用()121223a b a b a b ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭拼凑基本不等式,求和式的最小值即可. 【详解】正实数a ,b 满足231a b +=, 则()12122388282343412843a b a b a b a b a b a b a b⎛⎫+=++=++≥+⋅=+=+ ⎪⎝⎭,当且仅当34b a b a =,即3133,46a b --==时等号成立,故12a b +的最小值为843+. 故选:D. 【点睛】 思路点睛:利用基本不等式求最值时,需注意取等号条件是否成立. (1)积定,利用2x y xy +≥,求和的最小值;(2)和定,利用()24x y xy +≤,求积的最大值;(3)已知和式(倒数和)或为定值时,妙用“1”拼凑基本不等式求最值.3.A解析:A 【分析】作出不等式组表示的图象,22z x y =+可看作可行域内的点到原点距离的平方,由图可观察出最远的点和最近的点,分别求出距离做比值列出等式可得答案. 【详解】根据不等式组作出图象,则阴影部分即为可行域, 由240330x y x y -+=⎧⎨--=⎩解得23x y =⎧⎨=⎩,即(2,3)A ,220x ay +-≥恒过(1,0)且0a >,因为22z x y =+, z 的几何意义是可行域内的点到原点距离的平方,由图点(2,3)A 到原点的距离的平方最大,22max 2313z =+=,z 的最小值为原点到直线BC 的距离的平方,2min22444z a a ⎛⎫== ⎪++⎝⎭, 根据题意可得maxmin21365444z z a ==+,整理得245a +=,解得1a =或1a =-(舍去). 故选:A. 【点睛】本题考查简单的线性规划问题,关键点是作出可行域,利用z 的几何意义确定点,考查了数形结合思想,属于基础题.4.C解析:C 【分析】由不等式组作出可行域,如图,目标函数22xy +可视为可行域中的点与原点距离的平方,故其最小值应为原点到直线2x y +=的距离平方,根据点到直线的距离公式可得选项. 【详解】由不等式组做出可行域如图,目标函数22xy +可视为可行域内的点与原点距离的平方,故其最小值为原点到直线2x y +=的距离的平方,由点到直线的距离公式可知,原点到直线2x y +=的距离为22d ==,所以所求最小值为2. 故选:C.【点睛】本题主要考查线性规划问题,首先由不等式组作出相应的可行域,作图时,可将不等式0Ax By C ++≥转化为y kx b ≤+(或y kx b ≥+),明确可行域对应的是封闭区域还是开放区域、分界线是实线还是虚线,其次确定目标函数的几何意义,是求直线的截距、两点间距离的平方、直线的斜率、还是点到直线的距离等等,最后结合图形确定目标函数最值取法、值域范围.5.D解析:D 【分析】先根据已知结合基本不等式得218x y+≥,再解不等式228m m +<即可得答案.【详解】解:由于0x >,0y >,21x y +=, 所以()212142448y x x y x y x y x y ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭, 当且仅当4y x x y =,即122x y ==时等号成立, 由于不等式2212m m x y+>+成立, 故228m m +<,解得:42m -<<. 故实数m 的取值范围是:42m -<<. 故选:D. 【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,一元二次不等式的解法,考查运算能力,是中档题.6.C解析:C 【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐标代入目标函数得答案. 【详解】由约束条件5021010x y x y x +-≤⎧⎪-+≤⎨⎪-≥⎩作出可行域如图,联立150x x y =⎧⎨+-=⎩,解得A (1,4),化目标函数z =x +2y ﹣1为y 1222x z =-++, 由图可知,当直线y 1222x z =-++过A 时,z 有最大值为8. 故选C .【点睛】本题考查简单的线性规划,考查了目标函数的几何意义,考查数形结合的解题思想方法,是中档题.7.B解析:B 【分析】根据等差数列的性质和前n 项和公式求得26a a +,然后由“1”的代换应用基本不等式求得最小值. 【详解】 由题意172677()7()1422a a a a S ++===,∴264a a +=, ∴26262614114()()4t a a a a a a =+=++6622262644119(5)(52)444a a a a a a a a =++≥+⋅=,当且仅当62264a a a a =,即622a a =时等号成立. 故选:B . 【点睛】本题考查等差数列的性质,考查基本不等式求最值.解题基础是掌握等差数列的性质,掌握基本不等式求最值中“1”的代换法.8.C解析:C 【分析】根据z 的最大值求得,a b 的关系式,结合点到直线的距离公式,求得22a b +的最小值. 【详解】 由2203260x y x y -+=⎧⎨--=⎩解得43x y =⎧⎨=⎩. 画出可行域如下图所示,由于0,0a b >>,所以目标函数()0,0z ax by a b =+>>在点()4,3取得最大值4312a b +=.22a b +的最小值等价于原点到直线43120x y +-=的距离的平方,原点到直线43120x y +-=的距离为221212534-=+, 所以22a b +的最小值为212144525⎛⎫= ⎪⎝⎭.故选:C【点睛】本小题主要考查根据线性规划的最值求参数,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.9.A解析:A 【分析】先将20a b c ++=变形为2b a c =--,再代入不等式a b >,b c >,解这两个不等式,即可得a 与c 的比值关系,联立可求ca的取值范围 【详解】解:因为,20a b c a b c >>++=, 所以0,0a c ><,2b a c =--, 因为a b c >>,所以2a c a --<,即3a c >-,解得3ca>-, 将2b a c =--代入b c >中,得2a c c -->, 即a c <-,得1ca<-, 所以31ca-<<-,故选:A【点睛】此题考查一元一次不等式的应用,考查不等式性质的应用,考查转化思想,属于中档题 10.A解析:A【详解】 因为422233332=4,3,5a b c ===,且幂函数23y x =在(0,)+∞ 上单调递增,所以b <a <c . 故选A.点睛:本题主要考查幂函数的单调性及比较大小问题,解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间()()(),0,0,1,1,-∞+∞ );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用;三是借助于中间变量比较大小. 11.B解析:B【分析】 根据题意2211x y y x +++=22(1)(1)11--+++y x y x =(4411+++y x )﹣5,由基本不等式的性质求出4411+++y x =13(4411+++y x )[(x +1)+(y +1)]的最小值,即可得2211x y y x +++的最小值,据此分析可得答案.【详解】根据题意,正数x ,y 满足x +y =1, 则2211x y y x +++=22(1)(1)11--+++y x y x =(y +1)+41+y ﹣4+(x +1)+41x +﹣4=(4411+++y x )﹣5, 又由4411+++y x =13(4411+++y x ) [(x +1)+(y +1)], =13 [8+4(1)4(1)11+++++x y y x ]≥163, 当且仅当x =y =12时等号成立, 所以2211x y y x +++=(4411+++y x )﹣5163≥﹣5=13, 即2211x y y x +++的最小值为13,所以3m ≤,则m 的最大值为13; 故选:B .【点睛】 本题主要考查基本不等式的性质以及应用,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题. 12.D解析:D【分析】将()4f x m <-+恒成立转化为g (x ) = mx 2-mx +m -5 < 0恒成立,分类讨论m 并利用一元二次不等式的解法,求m 的范围【详解】若对于任意的x ∈{x |1 ≤ x ≤ 3},()4f x m <-+恒成立即可知:mx 2-mx +m -5 < 0在x ∈{x |1 ≤ x ≤ 3}上恒成立令g (x )=mx 2-mx +m -5,对称轴为12x =当m =0时,-5 < 0恒成立当m < 0时,有g (x )开口向下且在[1,3]上单调递减∴在[1,3]上max ()(1)50g x g m ==-<,得m < 5,故有m < 0当m >0时,有g (x ) 开口向上且在[1,3]上单调递增∴在[1,3]上max ()(3)750g x g m ==-<,得507m <<综上,实数m 的取值范围为57m <故选:D【点睛】本题考查了一元二次不等式的应用,将不等式恒成立等价转化为一元二次不等式在某一区间内恒成立问题,结合一元二次不等式解法,应用分类讨论的思想求参数范围 二、填空题13.75【分析】设则可得AB 长度的表达式利用凑1法结合基本不等式即可求得答案【详解】设其中延长OM 交AB 于D 过B 做SB 垂线交DO 于G 延长ON 交AB 于E 过A 做SA 垂线交NO 于F 如图所示:在中AF=39则即解析:75【分析】设=MOT θ∠,则可得AB 长度的表达式,利用凑“1”法,结合基本不等式,即可求得答案.【详解】设=MOT θ∠,其中(0)2πθ∈,,延长OM ,交AB 于D ,过B 做SB 垂线,交DO 于G ,延长ON ,交AB 于E ,过A 做SA 垂线,交NO 于F ,如图所示:在Rt AEF 中,AEF θ∠=,AF =39,则sin AF AE θ=,即39sin AE θ=, 在Rt BDG 中,DBG θ∠=,17BG =,则cos BG BD θ=,即17cos BD θ=, 在Rt DOE 中, OT DE ⊥,OT=1,所以11,cos sin DO EO θθ==, 又1122DO EO DE OT ⨯⨯=⨯⨯,所以1sin cos DE θθ=, 所以39171()sin cos sin cos AB f AE BD DE θθθθθ==+-=+-=39cos 17sin 1sin cos θθθθ+-, 因为4sin 3cos 5sin()5θθθϕ+=+≤,其中3tan 4ϕ=,当且仅当2πθϕ+=时,等号成立, 所以1(4sin 3cos )(39cos 17sin )139cos 17sin 15()sin cos sin cos f θθθθθθθθθθθ++-+-=≥ 22221(68sin 207sin cos 117cos )(sin cos )5sin cos θθθθθθθθ++-+= =2263207112sin sin cos cos 716207555(9tan )sin cos 5tan 5θθθθθθθθ++=++ 71620729tan 755tan 5θθ≥⨯⨯=, 当且仅当169tan tan θθ=,即4tan 3θ=时等号成立, 所以若要使得直线形输气管能够顺利地通过圆弧拐角,其长度不能超过75米.故答案为:75.【点睛】解题的关键是根据题意,得到AB 长度的表达式,难点在于需利用凑“1”法,将表达式化简成齐次式,结合基本不等式求解,考查计算化简的能力,属中档题.14.【分析】根据线性约束条件画出可行域将目标函数化为直线方程通过平移即可求得目标函数的最大值【详解】由题意作出可行域如图目标函数可化为上下平移直线数形结合可得当直线过点A 时z 取最大值由可得所以故答案为: 解析:163【分析】根据线性约束条件,画出可行域,将目标函数化为直线方程,通过平移即可求得目标函数的最大值.【详解】由题意作出可行域,如图,目标函数4z x y =-可化为4y x z =-,上下平移直线4y x z =-,数形结合可得,当直线过点A 时,z 取最大值,由2103x y x y -+=⎧⎨+=⎩,可得54,33A ⎛⎫ ⎪⎝⎭, 所以54164333max z =⨯-=. 故答案为:163. 【点睛】方法点睛:求线性目标函数的在约束条件下的最值问题的求解步骤是:①作图,画出约束条件(不等式组)所确定的平面区域和目标函数所表示的平行直线系中的任意一条直线l ; ②平移,将l 平行移动,以确定最优解所对应的点的位置;③求值,解有关的方程组求出最优点的坐标,再代入目标函数,求出目标函数的最值.15.4【分析】先分析的几何意义然后利用线性规划求解出的取值范围从而的最大值可求【详解】作出可行域如图所示可以看做其中M 为可行域(阴影区域)内一点因为所以所以所以的最大值为4故答案为:【点睛】结论点睛:常 解析:4【分析】先分析11x y -+的几何意义,然后利用线性规划求解出11x y -+的取值范围,从而z 的最大值可求.【详解】 作出可行域如图所示,11x z y -=+可以看做1PM k ,其中()1,1P -,M 为可行域(阴影区域)内一点,因为()1121PA k --==-,()0.511314PA k ---==-, 所以(]1,2,4PM k ⎡⎫∈-∞-⋃+∞⎪⎢⎣⎭,所以(]10,4PM k ∈,所以z 的最大值为4,故答案为:4.【点睛】结论点睛:常见的非线性目标函数的几何意义:(1)y b z x a -=-:表示点(),x y 与点(),a b 连线的斜率; (2)()()22z x a y b =-+-(),x y 到点(),a b 的距离;(3)z Ax By C =++:表示点(),x y 到直线0Ax By C ++=22A B +倍. 16.【分析】根据约束条件作出可行域将目标函数变形为通过平移可知当直线与直线重合时取得最小值再利用基本不等式求解即可【详解】作出已知不等式组所表示的平面区域如图所示:将目标函数变形为由图可知当直线与直线重解析:14【分析】根据约束条件作出可行域,将目标函数变形为y x z =-+,通过平移可知当直线y x z =-+与直线1x y +=重合时,z 取得最小值,再利用基本不等式求解即可.【详解】作出已知不等式组所表示的平面区域,如图所示:将目标函数z x y =+变形为y x z =-+,由图可知当直线y x z =-+与直线1x y +=重合时,z 取得最小值,此时1x y +=, 所以21()24x y xy +≤=,当且仅当x y =且1x y +=,即12x y ==时等号成立. 所以xy 的最大值为14. 故答案为:14【点睛】 本题主要考查简单线性规划问题中的目标函数最值问题及基本不等式,解决线性规划问题的关键是正确地作出可行域,准确地理解目标函数的几何意义.17.【解析】分析:画出不等式组表示的平面区域因为直线的斜率为由可得因为直线的斜率为-1所以当直线过点时取得最小值1可得利用基本不等式可得详解:画出不等式组表示的平面区域为及其内部如图由可得点当直线过点时 解析:【解析】分析:画出不等式组表示的平面区域,因为直线(0)z ax by a b =+>>的斜率为a kb =-,由0a b >>可得10a k b-<=-<,因为直线40x y +-=的斜率为-1,所以当直线z ax by =+过点(1,1)B 时,取得最小值1.可得1a b +=.282828()()10b a a b a b a b a b+=++=++,利用基本不等式可得2828281010218b a b a a b a b a b+=++≥+⨯=. 详解:画出不等式组表示的平面区域为ABC ∆及其内部,如图.由100y x y -=⎧⎨-=⎩ 可得点(1,1)B . 当直线z ax by =+过点(1,1)B 时,取得最小值1.所以1a b +=. 所以28282828()()1010218b a b a a ba b a b a b a b+=++=++≥+⨯=. 当且仅当2810,0b a a b a b a b ⎧=⎪⎪+=⎨⎪>>⎪⎩即12,33a b ==时,上式取“=”号. 所以28a b+的最小值为18. 点睛:⑴ 线性规划问题应先画出平面区域,求(0)z ax by a b =+>>的最值时,当0b >时,直线z ax by =+越向上平移,z 取值越大;当0b <时,直线z ax by =+越向上平移,z 取值越小;⑵ 用基本不等式求最值时,和定积最大,积定和最小.若,a b m m +=为常数,则111111()()(2)b a a b a b m a b m a b+=++=++,然后利用基本不等式求最值即可. 18.【分析】作出可行域根据投影的定义得数形结合求出的取值范围即求z 的取值范围【详解】作出可行域如图所示∴当时;当时的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查简单的线性规划和向量的投影属于中档题解析:[]3,3-【分析】作出可行域.根据投影的定义得23cos z AOP =∠,数形结合求出AOP ∠的取值范围,即求z 的取值范围.【详解】作出可行域,如图所示cos 3OA OPz OA AOP AOP OP ⋅==⋅∠=∠.5,66AOP ππ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦,∴当6AOP π∠=时,max 23cos 36z π==;当56AOP π∠=时,min 523cos36z π==-,z ∴的取值范围是[]3,3-. 故答案为:[]3,3-.【点睛】本题考查简单的线性规划和向量的投影,属于中档题. 19.16【分析】作出不等式组表示的平面区域由可得则表示直线在轴上的截距截距越大越大结合图象即可求解的最大值【详解】作出满足约束条件表示的平面区域如图所示:由可得则表示直线在轴上的截距截距越大越大作直线然 解析:16【分析】作出不等式组表示的平面区域,由2z x y =+可得2y x z =-+,则z 表示直线2y x z =-+在y 轴上的截距,截距越大,z 越大,结合图象即可求解z 的最大值.【详解】作出x 、y 满足约束条件22010240x y x y x y +-⎧⎪-+⎨⎪--⎩表示的平面区域,如图所示:由2z x y =+可得2y x z =-+,则z 表示直线2y x z =-+在y 轴上的截距,截距越大,z 越大作直线20x y +=,然后把该直线向可行域平移,当直线经过A 时,z 最大由10240x y x y -+=⎧⎨--=⎩可得(5,6)A ,此时16z =. 故答案为:16.【点睛】本题主要考查了线性规划知识的应用,求解的关键是明确目标函数中z 的几何意义.属于中档题.20.【分析】由已知结合作差法进行变形后即可比较大小【详解】因为与所以时取等号所以故答案为:【点睛】本题主要考查了不等式大小的比较作差法的应用是求解问题的关键解析:p q【分析】由已知结合作差法进行变形后即可比较大小.【详解】因为0a >,0b >,2b p a a =-与2a qb b=-, 所以2222222()()()()0b a b a b a b a b a b a p q a b ab ba-----+-=-==,b a =时取等号, 所以p q .故答案为:p q .【点睛】本题主要考查了不等式大小的比较,作差法的应用是求解问题的关键.三、解答题21.(1)14a b =-⎧⎨=⎩;(2)16. 【分析】(1)由不等式()0f x >的解集(1,3)-.1-,3是方程()0f x =的两根,由根与系数的关系可求a ,b 值;(2)由()12f =,得到1a b +=,将所求变形为1(9)()a ba b ++展开,利用基本不等式求最小值.【详解】解:(1)∵()2230ax b x +-+>的解集为()1,3-, 1,3∴-是()2230ax b x +-+=的两根,21313413b a a b a -⎧-+=-⎪=-⎧⎪∴⇒⎨⎨=⎩⎪-⨯=⎪⎩. (2)由于()12f =,0a >,0b >,则可知232a b +-+=,得1a b +=,所以199()()101016b a a b a b a b ++=++≥+=, 当且仅当9b a a b=且1a b +=, 即1434a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩时成立, 所以19a b+的最小值为16. 【点睛】 易错点睛:在用基本不等式求最值时,应具备三个条件:一正二定三相等.①一正:关系式中,各项均为正数;②二定:关系式中,含变量的各项的和或积必须有一个为定值;③三相等:含变量的各项均相等,取得最值.22.(1)1;(2)9.【分析】(1)根据不等式与对应方程的关系,列方程求出m 的值;(2)先求得141b a +=,可得14()()a b a b b a +=++,展开后利用基本不等式求出+a b 的最小值.【详解】(1)不等式2122x x mx -+>可化为21(2)02x m x +-<, 即[2(2)]0x x m +-<,所以不等式对应方程的两根为0和2(2)m --,又不等式的解集为{|02}x x <<,所以2(2)2m --=,解得1m =;(2)由正实数a ,b 满足4a b mab +=,所以4a b ab +=,所以141b a+=, 所以1444()()5529b a b a b a b b a a b a +=++=+++, 当且仅当26a b ==时取等号,所以+a b 的最小值为9.【点睛】本题考查了一元二次不等式的解法,也考查了利用基本不等式求最值,是基础题. 23.(1)1000(20)(8),(0)S x x x =++>;(2)休闲区1111D C B A 的长和宽应分别为50米,20米.【分析】(1)先表示休闲区的宽,再表示矩形ABCD 长与宽,最后根据矩形面积公式得函数解析式,注意求函数定义域;(2)根据基本不等式求S 最小值,再根据等号取法确定休闲区1111D C B A 的长和宽.【详解】(1)因为休闲区的长为x 米,休闲区1111D C B A 的面积为1000平方米,所以休闲区的宽为1000x 米;从而矩形ABCD 长与宽分别为20x +米1000,8x+米, 因此矩形ABCD 所占面积1000(20)(8),(0)S x x x =++>,(2)100020000(20)(8)1160811601960S x x x x =++=++≥+= 当且仅当200008,50x x x ==时取等号,此时100020x= 因此要使公园所占面积最小,休闲区1111D C B A 的长和宽应分别为50米,20米.【点睛】本题考查函数应用、求函数解析式、利用基本不等式求最值,考查基本分析求解能力,属基础题.24.(1)400吨;(2)不获利,补40000元.【分析】(1)求得每吨二氧化碳的平均处理成本为1800002002y x x x=+-,利用基本不等式求得y x的最小值,利用等号成立的条件求得x 的值,由此可得出结论; (2)令()2211100200800003008000022f x x x x x x ⎛⎫=--+=-+- ⎪⎝⎭,求得该函数在区间[]400,600的最大值,进而可得出结论.【详解】(1)由题意可知,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为()21200800004006002y x x x =-+≤≤, 所以,每吨二氧化碳的平均处理成本为1800002002y x x x =+-,由基本不等式可得200200y x ≥=(元), 当且仅当1800002x x=时,即当400x =时,等号成立,因此,该单位每月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低;(2)令()()222111100200800003008000030035000222f x x x x x x x ⎛⎫=--+=-+-=--- ⎪⎝⎭,400600x ≤≤,函数()f x 在区间[]400,600上单调递减,当400x =时,函数()f x 取得最大值,即()()max 40040000f x f ==-.所以,该单位每月不能获利,国家至少需要补贴40000元才能使该单位不亏损.【点睛】本题考查基本不等式和二次函数的实际应用,考查计算能力,属于中等题.25.(1)4;(2)4.【分析】(1)由于0x >,0y >,根据基本不等式得出8xy x y -=+≥不等式的解法,即可求出xy 的最大值;(2)根据题意,由0x >,0y >,根据基本不等式得出28()()2x y x y xy +-+=≤,通过解一元二次不等式,即可求出x y +的最小值.【详解】解:(1)∵0x >,0y >,∴8xy x y -=+≥80xy +≤,即2)0≤,解得:02<,04xy ∴<≤(当且仅当2x y ==时取等号),∴xy 的最大值为4.(2)∵0x >,0y >,28()()2x y x y xy +∴-+=≤, 即2()()802x y x y +-++≥, 整理得:2()()3204x y x y +++-≥,∴()()840x y x y +++-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎦≥⎣,∴4x y +≥(当且仅当2x y ==时取等号),所以x y +的最小值为4.【点睛】本题考查基本不等式的应用,考查利用基本不等式求和的最小值和积的最大值,以及一元二次不等式的解法,考查转化思想和运算能力.26.(1)3;(2)6b ≥-【分析】(1)将1x =代入方程2(1)460a x x ,即可求出a 的值; (2)由(1)可知不等式2330x bx ++≥在[0,2]上恒成立,利用分离参数即可求出b 的取值范围.【详解】(1)1和3-是2(1)460a x x 的两根,将1x =代入方程解得3a =;(2)由(1)可知不等式2330x bx ++≥在[0,2]上恒成立,即233bx x -≤+在[0,2]上恒成立, 当0x =时,03≤恒成立,此时a R ∈;当2(]0,x ∈时,不等式可转化为13()b x x -≤+在[0,2]上恒成立,因为13()36x x +≥⨯=,当且仅当1x x =,即1x =时,等号成立, 所以6b -≤,所以6b ≥-,综上,实数b 的取值范围为6b ≥-.【点睛】本题主要考查三个二次式关系的应用,不等式恒成立问题的求法,属于中档题.。
一、选择题1.已知2244x y +=,则2211x y +的最小值为( ) A .52 B .9 C .1 D .942.已知()()22log 1log 24a b -++=,则+a b 的最小值为( )A .8B .7C .6D .33.实数x ,y 满足约束条件40250270x y x y x y +-≤⎧⎪-+≤⎨⎪-+≥⎩,则242x y z x +-=-的最大值为( ) A .53- B .15- C .13 D .954.某校的一个者愿者服务队由高中部学生组成,成员同时满足以下三个条件:(1)高一学生人数多于高二学生人数;(2)高二学生人数多于高三学生人数;(3)高三学生人数的3倍多于高一高二学生人数之和.若高一学生人数为7,则该志愿者服务队总人数为( )A .15人B .16人C .17人D .18人 5.设0a >,0b >,则下列不等式中不.恒成立的是( ). A .12a a +≥ B .222(1)a b a b +≥+-C≥D .3322a b ab +≥ 6.设x ,y 满足约束条件22032600,0x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥≥⎩,若目标函数()0,0z ax by a b =+>>的最大值为12,则22a b +的最小值为( )A .254B .499 C .14425 D .22549 7.已知函数()32f x x ax bx c =+++,且()()()01233f f f <-=-=-≤,则( )A .c 3≤B .3c 6<≤C .6c 9<≤D .c 9>8.当x ,y 满足不等式组11y x y x y ≤⎧⎪≥-⎨⎪+≤⎩时,目标函数2=+t x y 最小值是( )A .-4B .-3C .3D .329.设x ,y 满足约束条件261322x y x y y -≤⎧⎪⎪+≥⎨⎪≤⎪⎩,则1z x y =-+的最小值是( ) A .1- B .0 C .1 D .210.设x ,y 满足约束条件1x y a x y +≥⎧⎨-≤-⎩,且z x ay =+的最小值为7,则a =( ) A .5- B .3 C .5-或3 D .5或3- 11.已知4213332,3,25a b c ===,则A .b a c <<B .a b c <<C .b c a <<D .c a b << 12.若实数,x y 满足约束条件40400x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最大值为( )A .0B .4C .8D .12二、填空题13.已知正实数a 、b 满足21a b +=,则11a b a b+--的最小值为____________. 14.已知实数,x y 满足约束条件1210320y x y x y c ≥⎧⎪-+≥⎨⎪+-≤⎩,若2z y x =-的最大值为11,则实数c的值为____.15x =______. 16.若x ,y 满足约束条件0202x y x y y -≤⎧⎪-≥⎨⎪⎩,则32z x y =+的最大值是_________.17.满足关于x 的不等式()()20ax b x -->的解集为1{|2}2x x <<,则满足条件的一组有序实数对(),a b 的值可以是______. 18.已知,x y 满足约束条件22022x y x y y +-≥⎧⎪+≤⎨⎪≤⎩,则目标函数z x y =-的最大值为_____.19.已知2z y x =-,式中变量x ,y 满足下列条件:213201x y x y k y -≥-⎧⎪+-≥⎨⎪≥⎩,若z 的最大值为11,则k 的值为______.20.已知实数,x y 满足不等式组201030y x y x y -≤⎧⎪--≤⎨⎪+-≥⎩,则y x 的取值范围为__________. 三、解答题21.某公司生产某种产品,其年产量为x 万件时利润为()R x 万元,当035x <≤时,年利润为21()2R x x =-20250x ++,当35x >时,年利润为()18005202R x x x=--+. (1)若公司生产量在035x <≤且年利润不低于400万时,求生产量x 的范围; (2)求公司年利润()R x 的最大值.22.已知关于x 的一元二次不等式2(1)0ax a x b -++<的解集为112x x x ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭或. (Ⅰ)求,a b 的值;(Ⅱ)若不等式2(2)30bx m a x m +++-≥对任意实数[0,4]m ∈恒成立,求实数x 的取值范围.23.已知关于x 的不等式2430ax x -+<的解集为{}|1x x b <<.(1)求a ,b 的值;(2)求关于x 的不等式()20ax ac b x bc +--<的解集. 24.已知美国某手机品牌公司生产某款手机的年固定成本为40万美元,每生产1万部还需另投入16万美元.设该公司一年内共生产该款手机x 万部并全部销售完,每万部的销售收入为R (x )万美元,且24006,040()740040000,40x x R x x xx -<⎧⎪=⎨->⎪⎩, (1)写出年利润W (万美元)关于年产量x (万部)的函数解析式;(2)当年产量为多少万部时,公司在该款手机的生产中所获得的利润最大?并求出最大利润.25.解关于x 的不等式:()2230x a a x a -++>.26.某单位计划建造一间背面靠墙的小屋,其地面面积为12m 2,墙面的高度为3m ,经测算,屋顶的造价为5800元,房屋正面每平方米的造价为1200元,房屋侧面每平方米的造价为800元,设房屋正面地面长方形的边长为x m ,房屋背面和地面的费用不计. (1)用含x 的表达式表示出房屋的总造价;(2)当x 为多少时,总造价最低?最低造价是多少?【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】 利用22222211111(4)4x y x y xy ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,展开后应用基本不等式可得最小值. 【详解】 由题意22222211111(4)4x y x y x y ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭2222141955444y x x y ⎛⎛⎫=++≥+= ⎪ ⎝⎭⎝,当且仅当22224y x x y =,即2242,33x y ==时等号成立. 故选:D .【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.2.B解析:B【分析】由对数运算可得出()()1216a b -+=,利用基本不等式可求得+a b 的最小值.【详解】因为()()22log 1log 24a b -++=,即()()2log 124a b -+=⎡⎤⎣⎦,所以,()()1216a b -+=且有10a ->,20b +>,由基本不等式可得()()128a b -++≥=,所以,7a b +≥, 所以(1)(2)16a b -+=,且10a ->,20b +>,当且仅当124a b -=+=时等号成立.因此,+a b 的最小值为7.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.3.D解析:D【分析】 首先画出可行域,变形24222x y y z x x +-==+--,利用2y x -的几何意义求z 的最大值. 【详解】 24222x y y z x x +-==+-- 设2y m x =-,m 表示可行域内的点和()2,0D 连线的斜率, 4250x y x y +=⎧⎨-+=⎩,解得:1,3x y ==,即()1,3C , 250270x y x y -+=⎧⎨-+=⎩ ,解得:3,1x y =-=,即()3,1B -, 如图,101325BD k -==---,30312CD k -==--,所以m 的取值范围是13,5⎡⎤--⎢⎥⎣⎦, 即z 的取值范围是91,5⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,z 的最大值是95.【点睛】 关键点点睛:本题的关键是变形242x y z x +-=-,并理解z 的几何意义,利用数形结合分析问题. 4.D解析:D【分析】设高二学生人数为x ,高三学生人数为y ,根据题意列不等式组,画出不等式组表示的平面区域,根据不等式的解为整数,可得结果.【详解】设高二学生人数为x ,高三学生人数为y ,则737y x y x <<⎧⎨≥+⎩,画出不等式组表示的平面区域,如图阴影部分,根据不等式的解为整数,则阴影部分只有()6,5A 满足,6,5x y ∴==,该志愿者服务队总人数为76518++=人.故选:D.【点睛】本题主要考查二元一次不等式组的解的问题,于基础题.5.D解析:D【解析】分析:根据基本不等式、作差法、分析法论证A,B,C 正确,举反例得D 错误.详解:332222()()a b ab a b a ab b +-=-+-,当12b a b <<有3322a b ab <+, 故D项错误,其余恒成立:1122,a a a a+≥=⇒+≥ 2222222(1)(1)(1)02(1),a b a b a b a b a b +-+-=-+-≥⇒+≥+-当a b ≥时0a b a b a b a b ---+≥---+=⇒当a b <0>>D .点睛:本题考查根据基本不等式、作差法、分析法论证等知识点,考查推理论证能力. 6.C解析:C【分析】根据z 的最大值求得,a b 的关系式,结合点到直线的距离公式,求得22a b +的最小值.【详解】由2203260x y x y -+=⎧⎨--=⎩解得43x y =⎧⎨=⎩. 画出可行域如下图所示,由于0,0a b >>,所以目标函数()0,0z ax by a b =+>>在点()4,3取得最大值4312a b +=.22a b +的最小值等价于原点到直线43120x y +-=的距离的平方,原点到直线43120x y +-=125=, 所以22a b +的最小值为212144525⎛⎫= ⎪⎝⎭. 故选:C【点睛】本小题主要考查根据线性规划的最值求参数,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题. 7.C解析:C【分析】由()()()123f f f -=-=-可求得a b ,的值,代回不等关系得出c 的取值范围【详解】由()()()123f f f -=-=-可得184********a b c a b c a b c a b c -+-+=-+-+⎧⎨-+-+=-+-+⎩解得611a b =⎧⎨=⎩ 则()32611f x x x x c =+++所以()16f c -=-,()013f <-≤所以0c 63-≤<,解得6c 9≤<,故选C .【点睛】本题主要考查了函数的性质,运用待定系数法求出参量的值,然后结合题意求出取值范围,较为基础.8.B解析:B【详解】绘制不等式组表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可得2=+t x y 在点(1,1)A --处取得最小值()()min 2113t =⨯-+-=-,本题选择B 选项.点睛:求线性目标函数z =ax +by (ab ≠0)的最值,当b >0时,直线过可行域且在y 轴上截距最大时,z 值最大,在y 轴截距最小时,z 值最小;当b <0时,直线过可行域且在y 轴上截距最大时,z 值最小,在y 轴上截距最小时,z 值最大.9.C解析:C【分析】作出约束条件所表示的平面区域,结合图象确定目标函数的最优解,代入求解,即可得到答案.【详解】作出x ,y 满足约束条件261322x y x y y -≤⎧⎪⎪+≥⎨⎪≤⎪⎩,所对应的可行域,如图所示, 目标函数1z x y =-+可化为1y x z =+-,当直线1y x z =+-过点A 时, 此时直线在y 轴上的截距最大值,此时目标函数取得最小值, 又由2132y x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得(2,2)A , 所以目标函数的最小值为min 2211z =-+=.故选:C.【点睛】本题主要考查简单线性规划求解目标函数的最值问题.其中解答中正确画出不等式组表示的可行域,利用“一画、二移、三求”,确定目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,及推理与计算能力,属于基础题.10.B解析:B【分析】画出可行域,讨论当0a =时,当0a <时,当0a >时三种情况,分别求出目标函数的最值,即可筛选出符合题意的a 的值.【详解】根据题中约束条件1x y a x y +≥⎧⎨-≤-⎩可画出可行域如图所示, 两直线交点坐标为:11,22a a A -+⎛⎫ ⎪⎝⎭, 当0a =时,z x ay =+无最小值; 当0a <时,z x ay =+在11,22a a A -+⎛⎫⎪⎝⎭处取最大值,无最小值. 当0a >时,z x ay =+在11,22a a A -+⎛⎫ ⎪⎝⎭处有最小值: 21121222a a a a z a -++-=+⨯=,则22172a a +-=,解得3a =,故选B.【点睛】本题主要考查可行域、含参数目标函数最优解和均值不等式求最值,属于难题.含参变量的线性规划问题是近年来高考命题的热点,由于参数的引入,提高了思维的技巧、增加了解题的难度,此类问题的存在增加了探索问题的动态性和开放性,此类问题一般从目标函数的结论入手,对目标函数变化过程进行详细分析,对变化过程中的相关量的准确定位,是求最优解的关键.11.A解析:A【详解】因为4222 33332=4,3,5a b c===,且幂函数23y x=在(0,)+∞上单调递增,所以b<a<c.故选A.点睛:本题主要考查幂函数的单调性及比较大小问题,解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间()()(),0,0,1,1,-∞+∞);二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用;三是借助于中间变量比较大小.12.C解析:C【分析】画出不等式组表示的平面区域,将2z x y=+转化为斜截式,即22x zy=-+,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,把最优解的坐标代入目标函数得结论.【详解】画出约束条件4040x yx yy-+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩表示的可行域,如图所示,将2z x y=+转化为斜截式,即22x zy=-+,平移直线2xy=-,由图可知当直22x z y =-+经过点A 时,直线在y 轴上的截距最大,由4040x y x y +-=⎧⎨-+=⎩,可得40y x =⎧⎨=⎩, 所以2z x y =+的最大值为0248+⨯=.故选:C.【点睛】方法点睛:本题主要考查线性规划求目标函数的最值,求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值,属于基础题.二、填空题13.【分析】将所求代数式变形为将所求代数式与相乘展开后利用基本不等式可求得的最小值【详解】已知正实数满足则当且仅当时即当时等号成立因此的最小值为故答案为:【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时要注意其12【分析】 将所求代数式变形为1121121a b a b b b+=+----,将所求代数式与()1b b +-⎡⎤⎣⎦相乘,展开后利用基本不等式可求得11a b a b +--的最小值. 【详解】已知正实数a 、b 满足21a b +=,则1211112112121a b b b a b b b b b--++=+=+-----()111111122112222b b b b b b b b -⎛⎫=+-+-=+-≥=⎡⎤ ⎪⎣⎦--⎝⎭.当且仅当1b -=时,即当1b =时,等号成立,因此,11a b a b +--12.12. 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.14.23【分析】画出不等式组表示的平面区域数形结合判断出取最大值的点即可建立关系求出【详解】画出不等式组表示的平面区域如图阴影部分直线在轴上的截距为则由图可知即将化为观察图形可知当直线经过点时取得最大值 解析:23【分析】画出不等式组表示的平面区域,数形结合判断出2z y x =-取最大值的点,即可建立关系求出.【详解】画出不等式组表示的平面区域,如图阴影部分,直线320x y c +-=在y 轴上的截距为2c ,则由图可知12c ≥,即2c ≥, 将2z y x =-化为122z y x =+, 观察图形可知,当直线122z y x =+经过点A 时,z 取得最大值, 由210320x y x y c -+=⎧⎨+-=⎩解得27237c x c y -⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,故23221177c c +-⨯-=,解得23c =. 故答案为:23.【点睛】方法点睛:线性规划常见类型,(1)y b z x a-=-可看作是可行域内的点到点(),a b 的斜率;(2)z ax by =+,可看作直线a z y x b b =-+的截距问题; (3)()()22z x a y b =-+-可看作可行域内的点到点(),a b 的距离的平方.15.4【分析】将所给式子变形为然后利用基本不等式求解即可【详解】因为所以当且仅当即时等号成立故答案为:4【点睛】关键点睛:此题的解题关键是将所给式子变形为从而满足基本不等式成立的条件最后计算求解解析:4【分析】11=+-,然后利用基本不等式求解即可. 【详解】11≥,111615=-≥=-=,1=4x =时,等号成立. 故答案为:4.【点睛】11,从而满足基本不等式成立的条件,最后计算求解. 16.10【分析】作出不等式组对于的平面区域利用数形结合即可得到结论【详解】解:作出不等式组对于的平面区域如图:由则平移直线由图象可知当直线经过点时直线在轴上的截距最大此时最大由解得此时故答案为:10【点 解析:10【分析】作出不等式组对于的平面区域,利用数形结合即可得到结论.【详解】 解:作出不等式组对于的平面区域如图:由32z x y =+,则322z y x =-+, 平移直线322z y x =-+, 由图象可知当直线322z y x =-+, 经过点A 时,直线322z y x =-+,在y 轴上的截距最大,此时z 最大,由20y x y =⎧⎨-=⎩,解得(2,2)A , 此时322210max z =⨯+⨯=,故答案为:10.【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用z 的几何意义,利用数形结合是解决本题的关键. 17.【分析】根据题意知不等式对应方程的实数根由此求出写出满足条件的一组有序实数对即可【详解】不等式的解集为方程的实数根为和2且即则满足条件的一组有序实数对的值可以是故答案为【点睛】本题考查了一元二次不等 解析:()2,1--【分析】根据题意知,不等式对应方程的实数根,由此求出20a b =<,写出满足条件的一组有序实数对即可.【详解】不等式()()20ax b x -->的解集为1{|2}2x x <<, ∴方程()()20ax b x --=的实数根为12和2,且012a b a <⎧⎪⎨=⎪⎩, 即20a b =<,则满足条件的一组有序实数对(),a b 的值可以是()2,1--.故答案为()2,1--.【点睛】本题考查了一元二次不等式与对应方程的关系应用问题,是基础题.18.【分析】画出可行域和目标函数根据目标函数的几何意义得到答案【详解】如图所示:画出可行域和目标函数则则表示直线在轴的截距的相反数根据图像知当直线过点时即时有最大值为故答案为:【点睛】本题考查了线性规划 解析:2【分析】画出可行域和目标函数,根据目标函数的几何意义得到答案.【详解】如图所示:画出可行域和目标函数,z x y =-,则y x z =-,则z 表示直线在y 轴的截距的相反数,根据图像知当直线过点()2,0时,即2x =,0y =时,z 有最大值为2.故答案为:2.【点睛】本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.19.23【分析】先画出约束条件所表示的可行域结合图象确定目标函数的最优解代入最优解的坐标即可求解【详解】画出不等式组所表示的可行域如图所示可得交点又由解得目标函数可化为当直线过点C 时直线在轴上的截距最大 解析:23【分析】先画出约束条件所表示的可行域,结合图象确定目标函数的最优解,代入最优解的坐标,即可求解.【详解】画出不等式组213201x y x y k y -≥-⎧⎪+-≥⎨⎪≥⎩所表示的可行域,如图所示,可得交点(0,1),(7,1)A B ,又由21211x y y x -=-⎧⎨-=⎩,解得(3,7)C ,目标函数2z y x =-可化为122z y x =+, 当直线122z y x =+过点C 时,直线在y 轴上的截距最大,此时目标函数取得最大值, 将C 代入直线320x y k +-=,解得23k =.故答案为:23【点睛】本题主要考查了简单的线性规划的应用,其中解答中正确作出不等式组所表示的平面区域,结合图象得出目标函数的最优解是解答的关键,着重考查数形结合法,以及计算能力. 20.【分析】作出可行域表示与(00)连线的斜率结合图形求出斜率的最小值最大值即可求解【详解】如图不等式组表示的平面区域(包括边界)所以表示与(00)连线的斜率因为所以故【点睛】本题主要考查了简单的线性规解析:1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】作出可行域,y x表示(),x y 与(0,0)连线的斜率,结合图形求出斜率的最小值,最大值即可求解.【详解】如图,不等式组201030y x y x y -⎧⎪--⎨⎪+-⎩表示的平面区域ABC (包括边界),所以y x 表示(),x y 与(0,0)连线的斜率,因为()()1,22,1A B ,,所以122OA OB k k ==,,故1,22y x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题主要考查了简单的线性规划问题,涉及斜率的几何意义,数形结合的思想,属于中档题. 三、解答题21.(1)1030x ;(2)480.【分析】(1)令21()202504002R x x x =-++,解之即可; (2)利用二次函数的最值和基本不等式分别求出()R x 两段函数的最大值,再比较大小即可.【详解】(1)当035x <时,令21()202504002R x x x =-++, 即2403000x x -+≤,解得1030x ,所以生产量x 的范围是1030x ;(2)当035x <时,222111()20250(40)250(20)450222R x x x x x x =-++=--+=--+, 故此时()R x 在(0,20)上单调递增,在(20,35)上单调递减,则此时()R x 最大值为(20)450R =;当35x >时,1160011600()()52052048022R x x x x x=-++≤-⨯⨯=,当且仅当160040x x==时,等号成立, 则此时()R x 最大值为(40)480R =,综上公司年利润()R x 的最大值为480万元.【点睛】本题考查了函数的应用,利用二次函数的性质和基本不等式求最值是解题的关键,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.22.(Ⅰ)2,1a b =-=;(Ⅱ){}(,1]1[3,)-∞-⋃⋃+∞.【详解】试题分析:(1)一元二次不等式的解集的端点即相应的二次方程的根;(2)二次不等式恒成立问题结合相应的函数图象特征,抓端点值即可.试题(Ⅰ)由根与系数的关系得11122,1112a a ab b a +⎧-+=⎪⎪⇒=-=⎨⎪-⨯=⎪⎩ (Ⅱ)由题意()2430x m x m +-+-≥对任意[]0,4m ∈恒成立,即()21430m x x x -+-+≥令()()2143g m x m x x =-+-+,即()()220430410g x x g x ⎧=-+≥⎪⎨=-≥⎪⎩, 故(]{}[),113,x ∈-∞-⋃⋃+∞. 23.(1)13a b =⎧⎨=⎩;(2)分类讨论,答案见解析. 【分析】(1)根据题意利用根与系数的关系列方程求出a 、b 的值;(2)不等式化为2(3)30x c x c +--<,求出对应方程的解,利用分类讨论写出不等式的解集.【详解】(1)由题意知:0a >且b 和1是方程2430ax x -+=的两根, 由根与系数的关系有4131b a b a⎧=+⎪⎪⎨⎪=⨯⎪⎩, 解得13a b =⎧⎨=⎩. (2)不等式2()0ax ac b x bc +--<可化为2(3)30x c x c +--<,即(3)()0x x c -+<.其对应方程的两根为13x =,2x c =-①当3c ->即3c <-时,原不等式的解集为{|3}x x c <<-;②当3c -<即3c >-时,原不等式的解集为{|3}x c x -<<;③当3c -=即3c =-时,原不等式的解集为∅;综上所述:当3c <-时,原不等式的解集为{|3}x x c <<-;当3c >-时,原不等式的解集为{|3}x c x -<<;当3c =-时,原不等式的解集为∅;【点睛】本题考查一元二次不等式的解法与应用问题,考查运算求解能力,求解时注意进行分类讨论.24.(1)2638440,04040000167360,40x x x W x x x ⎧-+-<⎪=⎨--+>⎪⎩;(2)当x =32时,W 取得最大值为6104万美元.【分析】(1)利用利润等于收入减去成本,可得分段函数解析式;(2)分段求出函数的最大值,比较可得结论.【详解】(1)利用利润等于收入减去成本,可得当040x <时,2()(1640)638440W xR x x x x =-+=-+-;当40x >时,40000()(1640)167360W xR x x x x=-+=--+ 2638440,04040000167360,40x x x W x x x ⎧-+-<⎪∴=⎨--+>⎪⎩; (2)当040x <时,226384406(32)6104W x x x =-+-=--+,32x ∴=时,(32)6104max W W ==;当40x >时,400004000016736027360W x x x =--+-, 当且仅当4000016x x=,即50x =时,(50)5760max W W == 61045760>32x ∴=时,W 的最大值为6104万美元.【点睛】本题考查分段函数模型的构建,考查利用均值不等式求最值,考查学生分析问题解决问题的能力,属于中档题.25.见解析【分析】由题意,将不等式()2230x a a x a -++>变形为2(0)()x a x a -->,分三种情况讨论,分别求解不等式的解集,即可得到答案.【详解】将不等式()2230x a a x a -++>变形为()()20x a x a -->.当a <0或1a >时,有a < a 2,所以不等式的解集为{|x x a <或2}x a >;当a =0或1a =时,a = a 2=0,所以不等式的解集为{|,x x R ∈且}x a ≠;当0< a <1时,有a > a 2,所以不等式的解集为2{|x x a <或}x a >;【点睛】本题主要考查了含参数的一元二次不等式的求解问题,其中解含参数的一元二次不等式的步骤:(1)若二次项含有参数,应先讨论参数是等于0、小于0,还是大于0,然后整理不等式;(2)当二次项系数不为0时,讨论判别式与0的关系,判断方程的根的个数;(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集的形式.26.(1)16()36005800(0)f x x x x ⎛⎫=++> ⎪⎝⎭(2)当底面的长宽分别为4m ,3m 时,可使房屋总造价最低,34600元.【分析】(1)设底面的长为x m ,表示出正面,侧面面积,可得总造价;(2)由基本不等式可得最小值.【详解】解:(1)设底面的长为x m ,宽y m ,则12y x=m. 设房屋总造价为()f x ,由题意可得 1216()3120038002580036005800(0)f x x x x x x ⎛⎫=⋅+⨯⨯⨯+=++> ⎪⎝⎭(2)16()360058003600580034600f x x x ⎛⎫=++≥⨯= ⎪⎝⎭, 当且仅当16x x=即4x =时取等号. 答:当底面的长宽分别为4m ,3m 时,可使房屋总造价最低,总造价是34600元.【点睛】本题考查函数的应用,解题关键是根据已知条件引入变量(长度x ),列出总造价的函数式,从而再由基本不等式求得最小值.。
一、选择题1.已知实数x ,y 满足221x y x m -≤-≤⎧⎨≤≤⎩且2z y x =-的最小值为-6,则实数m 的值为( ). A .2B .3C .4D .82.已知正数x ,y 满足1431x y +=+,则x y +的最小值为( ) A .53B .2C .73D .63.已知正实数a ,b 满足231a b +=,则12a b+的最小值为( ) A .15B.8+C .16D.8+4.当0x >时,不等式290x mx -+>恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(6)∞-,B .(6]∞-,C .[6)∞,+D .(6)∞,+5.若实数,x y 满足121x y y x -+<⎧⎨≥-⎩,则22x y +的取值范围是( )A.1[2B .1[,13)4C. D .1[,13)56.已知实数x y 、满足不等式组21010x x y m x y ≤⎧⎪-+≥⎨⎪+-≥⎩,若目标函数2z x y =-+的最大值不超过4,则实数m 的取值范围是 A.(B.⎡⎣ C.⎡⎤⎣⎦D .[7.当x ,y 满足不等式组11y x y x y ≤⎧⎪≥-⎨⎪+≤⎩时,目标函数2=+t x y 最小值是( )A .-4B .-3C .3D .328.已知2212,202b m a a n b a -=+>=≠-()(),则m ,n 之间的大小关系是 A .m =n B .m <n C .m >n D .不确定9.已知实数x ,y 满足260,{0,2,x y x y x -+≥+≥≤若目标函数z mx y =-+的最大值为210m -+,最小值为22m --,则实数m 的取值范围是( ) A .[]2,1-B .[]1,3-C .[]1,2-D .[]2,310.对于任意实数a ,b ,若a >b ,则下列不等式一定成立的是( ) A .11a b< B .a 2>b 2C .a 3>b 3D .a b b a> 11.函数()21f x nx x =+- (0,)bx a b a R +>∈的图像在点()(),b f b 处的切线斜率的最小值是( ) A.BC .1D .212.设函数2()1f x mx mx =--,若对于任意的x ∈{x |1 ≤ x ≤ 3},()4f x m <-+恒成立,则实数m 的取值范围为( ) A .m ≤0 B .0≤m <57C .m <0或0<m <57D .m <57二、填空题13.若实数a ,b 满足22221a b +=,则22141a b ++的最小值为___________. 14.若,0x y >满足35x y xy +=,则34x y +的最小值是___________.15.已知x ,y 满足约束条件21034032120x y x y x y ++⎧⎪-+⎨⎪-+⎩,则3z x y =+的最大值为___________.16.已知实数,x y 满足约束条件222,22x y x y x y -≤⎧⎪-≥-⎨⎪+≥⎩则2z x y =-的最大值为___.17.若关于x 的不等式250ax x b -+< 的解集为{|23}x x << ,则+a b 的值是__________. 18.已知不等式24xa x ≤+对任意的[]1,3x ∈恒成立,则实数a 的范围为_______. 19.设x ,y 满足约束条件33,1,0,x y x y y +≥⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩则z x y =+的最小值为__________.20.若函数32()1f x x x mx =+++是R 上的增函数,则实数m 的取值范围是__________.三、解答题21.设函数2()f x x ax b =-+.(1)若不等式()0f x <的解集是{23}xx <<∣,求不等式210bx ax -+<的解集;(2)当3b a =-时,()0f x ≥恒成立,求实数a 的取值范围. 22.已知函数()21f x x x =-++. (1)求不等式()5f x ≤的解集; (2)若()f x 的最小值是m ,且3m a b +=,求212a b +的最小值.23.已知函数()251f x x x =--+. (1)解不等式()3f x x <;(2)当[]1,2x ∈时,2()3f x ax x -+恒成立,求实数a 的取值范围.24.已知集合(){}2log 421xA x y ==-+∣,1,11B y y x a x x ⎧⎫==++>-⎨⎬+⎩⎭∣. (1)求集合A 和集合B ; (2)若“Rx B ∈”是“x A ∈”的必要不充分条件,求a 的取值范围.25.已知函数2(4)()x f x x +=(0)x >. (1)解不等式:f (x )>503; (2)求函数f (x )的最小值.26.已知圆22:4210C x y x y +---=. (1)求y 轴被圆C 所截得的线段的长;(2)过圆C 圆心的直线与两坐标轴在第一象限内围成的三角形面积为S ,求S 的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】作出不等式组221x y x m -≤-≤⎧⎨≤≤⎩对应的区域,利用数形结合平移直线即可得到结论 .【详解】由题意可作图:当2z y x =-经过点P 时,z 取最小值6,此时P 符合:2x my x =⎧⎨=-⎩,即(,2)P m m -代入2z y x =-得:m -2-2m =-6,解得m =4 故选:C 【点睛】简单线性规划问题的解题步骤: (1)画出可行域;(2)作出目标函数所表示的某条直线(通常选作过原点的直线),移动此直线并观察此直线经过可行域的哪个(些)点时,函数有最大(小)值; (3)求(写)出最优解和相应的最大(小)值; (4)下结论.2.B解析:B 【分析】化简114[(1)]()131x y x y x y +=++⨯+-+,再利用基本不等式求解. 【详解】由题得1114(1)1[(1)]31[(1)]()1331x y x y x y x y x y +=++-=++⨯-=++⨯+-+ 114114(5)1(52)123131y x y xx y x y ++=++-≥+-=++ 当且仅当1x y ==时取等. 所以x y +的最小值为2.故选:B 【点睛】方法点睛:利用基本不等式求最值时,常用到常量代换,即把所求代数式中的某一常量换成已知中的代数式,再利用基本不等式求解.3.D解析:D 【分析】妙用“1”的代换,利用()121223a b a b a b ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭拼凑基本不等式,求和式的最小值即可. 【详解】正实数a ,b 满足231a b +=,则()121223888348a b a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥+=+=+ ⎪⎝⎭仅当34b a b a =,即a b ==时等号成立,故12a b +的最小值为8+ 故选:D. 【点睛】 思路点睛:利用基本不等式求最值时,需注意取等号条件是否成立.(1)积定,利用x y +≥,求和的最小值;(2)和定,利用()24x y xy +≤,求积的最大值;(3)已知和式(倒数和)或为定值时,妙用“1”拼凑基本不等式求最值.4.A解析:A 【分析】当x >0时,不等式x 2﹣mx +9>0恒成立⇔m <(x 9x+)min ,利用基本不等式可求得(x 9x +)min =6,从而可得实数m 的取值范围. 【详解】当x >0时,不等式x 2﹣mx +9>0恒成立⇔当x >0时,不等式m <x 9x+恒成立⇔m <(x 9x+)min ,当x >0时,x 9x +≥=6(当且仅当x =3时取“=”),因此(x 9 x+)min=6,所以m<6,故选A.【点睛】本题考查函数恒成立问题,分离参数m是关键,考查等价转化思想与基本不等式的应用,属于中档题.5.D解析:D【详解】根据实数,x y满足121x yy x-+<⎧⎨≥-⎩,画出可行域如图所示22x y+表示可行域内的点与坐标原点O距离的平方,O与直线AB:210x y+-=220015521⨯+-=+,O与(2,3)C222313+=∵可行域不包含(2,3)C∴21135r≤<,即22x y+的取值范围是1[,13)5故选:D【点睛】线性规划问题,首先明确可行域对应的是封闭区域还是开放区域、分界线是实线还是虚线,其次确定目标函数的几何意义,是求直线的截距、两点间距离的平方、直线的斜率、还是点到直线的距离等等,最后结合图形确定目标函数最值取法、值域范围.6.D解析:D 【分析】将2z x y =-+化为2y x z =+,作出可行域和目标函数基准直线2y x =(如图所示),当直线2y x z =+将左上方平移时,直线2y x z =+在y 轴上的截距z 增大,由图象,得当直线2y x z =+过点A 时,z 取得最大值,联立2010x y m x y ⎧-+=⎨+-=⎩,得2211,22m m A ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,则22112422m m -+-⨯+≤,解得33m -≤≤;故选D.点睛:线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一、准确无误地作出可行域;二、画标准函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三、一般情况下,目标函数的最大或最小会在可行域的端点或边界上取得.7.B解析:B 【详解】绘制不等式组表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可得2=+t x y 在点(1,1)A --处取得最小值()()min 2113t =⨯-+-=-,本题选择B 选项.点睛:求线性目标函数z =ax +by (ab ≠0)的最值,当b >0时,直线过可行域且在y 轴上截距最大时,z 值最大,在y 轴截距最小时,z 值最小;当b <0时,直线过可行域且在y 轴上截距最大时,z 值最小,在y 轴上截距最小时,z 值最大.8.C解析:C 【解析】因为a >2,所以a -2>0,所以()112222m a a a a =+=-++≥-- ()122242a a +-⋅=-,当且仅当a =3时取等号,故[4m ∈,)+∞.由b ≠0得b 2>0,所以2-b 2<2,所以222b -<4,即n <4,故()0,4n ∈.综 上可得m >n ,故选C .9.C解析:C 【解析】试题分析:画出可行域如下图所示,依题意可知,目标函数在点()2,10取得最大值,在点()2,2-取得最小值.由图可知,当0m ≥时,[]0,2m ∈,当0m <时,[)1,0m ∈-,故取值范围是[]1,2-.考点:线性规划.10.C解析:C 【解析】根据题意,依次分析选项:对于A ,当2a =,2b =-时,11a b>,故A 错误;对于B ,当1a =,2b =-时,22a b <,故B 错误;对于C ,由不等式的性质可得C 正确;对于D ,当1a =,1b =-时, a bb a=,故D 错误;故选C. 11.D解析:D 【分析】先求导数,根据导数几何意义得切线斜率,再根据基本不等式求最值. 【详解】11()2()2f x x b k f b b x b ''=+-∴==+≥= ,当且仅当1b =时取等号,因此切线斜率的最小值是2,选D. 【点睛】利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化. 在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.12.D解析:D 【分析】将()4f x m <-+恒成立转化为g (x ) = mx 2-mx +m -5 < 0恒成立,分类讨论m 并利用一元二次不等式的解法,求m 的范围 【详解】若对于任意的x ∈{x |1 ≤ x ≤ 3},()4f x m <-+恒成立 即可知:mx 2-mx +m -5 < 0在x ∈{x |1 ≤ x ≤ 3}上恒成立 令g (x )=mx 2-mx +m -5,对称轴为12x = 当m =0时,-5 < 0恒成立当m < 0时,有g (x )开口向下且在[1,3]上单调递减∴在[1,3]上max ()(1)50g x g m ==-<,得m < 5,故有m < 0 当m >0时,有g (x ) 开口向上且在[1,3]上单调递增 ∴在[1,3]上max ()(3)750g x g m ==-<,得507m <<综上,实数m 的取值范围为57m < 故选:D 【点睛】本题考查了一元二次不等式的应用,将不等式恒成立等价转化为一元二次不等式在某一区间内恒成立问题,结合一元二次不等式解法,应用分类讨论的思想求参数范围二、填空题13.6【分析】由条件可得则由均值不等式可得答案【详解】实数满足即所以则当且仅当又即时取得等号故答案为:6【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时要注意其必须满足的三个条件:(1)一正二定三相等一正就是各解析:6 【分析】由条件可得()22312a b ++=,则()222222142141131a b a b a b ⎛⎫⎡⎤+=⨯+++ ⎪⎣⎦++⎝⎭由均值不等式可得答案. 【详解】实数a ,b 满足22221a b +=,即2212a b +=,所以()22312a b ++=则()222222142141131a b a b a b ⎛⎫⎡⎤+=⨯+++ ⎪⎣⎦++⎝⎭()2222214221455463133b a a b ⎛⎛⎫+=⨯+++≥⨯+=⨯+= ⎪ +⎝⎭⎝ 当且仅当2222141b a a b +=+, 又2212a b +=,即22120a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩ 时,取得等号. 故答案为:6 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方,这时改用勾型函数的单调性求最值.14.【分析】化简得到结合基本不等式即可求解【详解】由满足可得则当且仅当时即时等号成立所以的最小值是故答案为:【点睛】通过常数代换法利用基本不等式求解最值的基本步骤:(1)根据已知条件或其变形确定定值(常 解析:5【分析】化简35x y xy +=,得到315x y +=,134(34)()531x y x y x y⋅+++=,结合基本不等式,即可求解. 【详解】由,0x y >满足35x y xy +=,可得315x y+=, 则311134(34)()(13123)55y x x y x y y x yx +=⋅++=++⨯11(13(1312)555≥⋅+=+=,当且仅当123y x x y =时,即21x y ==时等号成立,所以34x y +的最小值是5. 故答案为:5. 【点睛】通过常数代换法利用基本不等式求解最值的基本步骤: (1)根据已知条件或其变形确定定值(常数); (2)把确定的定值(常数)变形为1;(3)把“1”的表达式与所求的最值的表达式相乘或相除,进而构造或积为定值的形式; (4)利用基本不等式求最值.15.-2【分析】根据条件作出可行域由目标函数表示的几何意义可得答案【详解】由xy 满足约束条件作出可行域如图将化为表示直线在轴上的截距由图可知当直线过点时直线在轴上的截距最大此时最大由解得所以的最大值为故解析:-2 【分析】根据条件作出可行域,由目标函数表示的几何意义可得答案. 【详解】由x ,y 满足约束条件21034032120x y x y x y ++⎧⎪-+⎨⎪-+⎩,作出可行域,如图.将3z x y =+化为3y x z =-+,z 表示直线3y x z =-+在y 轴上的截距.由图可知,当直线3y x z =-+过点时,直线3y x z =-+在y 轴上的截距最大,此时z 最大.由210340x y x y ++=⎧⎨-+=⎩,解得()1,1C -所以z 的最大值为()3112⨯-+=- 故答案为:-2【点睛】方法点睛:解决线性规划问题的实质是把代数问题几何化,即数形结合思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意让其斜率与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大值或最小值会在可行域的端点或边界上取得.16.1【分析】作出不等式组对应的平面区域利用目标函数的几何意义进行求最值即可【详解】由z=x-2y 得作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分):平移直线的截距最小此时z 最大由得A (10)代入目标函数z=解析:1 【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,进行求最值即可. 【详解】 由z=x-2y 得1122y x z =-,作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分):平移直线1122y x z =-,,1122y x z =-,的截距最小, 此时z 最大,由2222x y x y -⎧⎨+⎩== ,得A (1,0).代入目标函数z=x-2y , 得z=1-2×0=1, 故答案为1. 【点睛】本题主要考查线性规划的基本应用,利用目标函数的几何意义是解决问题的关键,利用数形结合是解决问题的基本方法.17.【解析】由题意知且2和3是方程的两个根即答案为7【点睛】本题考查一元二次不等式的解法与应用问题解题的关键是根据一元二次不等式与对应方程之间的关系求出的值 解析:7【解析】由题意知0a > 且2和3是方程250ax x b -+=的两个根,5321,7632a a a b b b a=,=⎧+⎪=⎧⎪∴∴+=⎨⎨=⎩⎪⨯⎪⎩. 即答案为7.【点睛】本题考查一元二次不等式的解法与应用问题,解题的关键是根据一元二次不等式与对应方程之间的关系,求出a b ,的值18.【分析】利用基本不等式求得在的最大值即可求得实数的范围【详解】因为则当且仅当时即等号成立即在的最大值为又由不等式对任意的恒成立所以即实数的范围为故答案为:【点睛】本题主要考查不等式的恒成立问题其中解解析:1[,)4+∞.【分析】利用基本不等式求得24xx +在[]1,3x ∈的最大值,即可求得实数a 的范围. 【详解】因为[]1,3x ∈,则211444x x x x =≤=++,当且仅当4x x =时,即2x =等号成立, 即24xx +在[]1,3x ∈的最大值为14, 又由不等式24x a x ≤+对任意的[]1,3x ∈恒成立,所以14a ≥ 即实数a 的范围为1[,)4+∞.故答案为:1[,)4+∞.【点睛】本题主要考查不等式的恒成立问题,其中解答中熟练应用基本不等式求得24xx +的最大值是解答的关键,着重考查推理与运算能力.19.2【分析】由约束条件作出可行域化目标函数为直线方程的斜截式数形结合得到最优解联立方程组求得最优解的坐标把最优解的坐标代入目标函数得结论【详解】画出表示的可行域如图由可得将变形为平移直线由图可知当直经解析:2 【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,把最优解的坐标代入目标函数得结论. 【详解】画出3310x y x y y +≥⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩约束条件表示的可行域,如图,由10330x y x y --=⎧⎪⎨⎪+-=⎩可得3212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪⎪=⎩, 将z x y =+变形为y x z =-+,平移直线y x z =-+, 由图可知当直y x z =-+经过点31,22⎛⎫⎪⎝⎭时, 直线在y 轴上的截距最小, 最大值为31222z =+=,故答案为2. 【点睛】本题主要考查线性规划中,利用可行域求目标函数的最值,属于简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.20.【分析】由题意知在上恒成立从而结合一元二次不等式恒成立问题可列出关于的不等式进而可求其取值范围【详解】解:由题意知知在上恒成立则只需解得故答案为:【点睛】本题考查了不等式恒成立问题考查了运用导数探究解析:1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【分析】由题意知2()320f x x x m '=++≥在R 上恒成立,从而结合一元二次不等式恒成立问题,可列出关于m 的不等式,进而可求其取值范围. 【详解】解:由题意知,知2()320f x x x m '=++≥在R 上恒成立,则只需22430m ∆=-⨯⨯≤,解得13m ≥. 故答案为:1,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 【点睛】本题考查了不等式恒成立问题,考查了运用导数探究函数的单调性.一般地,由增函数可得导数不小于零,由减函数可得导数不大于零.对于一元二次不等式在R 上恒成立问题,如若()200ax bx c a ++≥≠在R 上恒成立,可得00a >⎧⎨∆≤⎩ ;若()200ax bx c a ++≤≠在R 上恒成立,可得0a <⎧⎨∆≤⎩. 三、解答题21.(1)13x x ⎧<⎨⎩或12x ⎫>⎬⎭;(2)62a -≤≤. 【分析】(1)先由一元二次不等式的解集确定对应方程的根,再利用根与系数的关系即得结果; (2)开口向上的二次函数大于等于恒成立,只需限定判别式0∆≤,即解得参数范围. 【详解】解:(1)因为不等式20x ax b -+<的解集是{}|23x x <<, 所以 2 3x x ==,是方程20x ax b -+=的解 由韦达定理得: 5 6a b ==,, 故不等式210bx ax -+>为26510x x -+>,解不等式26510x x -+>得其解集为13x x ⎧<⎨⎩或12x ⎫>⎬⎭(2)当3b a =-时,2()30f x x ax a =-+-≥恒成立, 则2Δ4(3)0a a =--≤,即24120a a +-≤,解得62a -≤≤,所以实数a 的取值范围为62a -≤≤. 【点睛】二次函数2()f x ax bx c =++的恒成立问题的解决方法:(1)0a >时()0f x ≥在R 上恒成立等价于对应方程的判别式Δ0≤成立;(2)0a <时()0f x ≤在R 上恒成立等价于对应方程的判别式Δ0≤成立.22.(1)[]23,-;(2)92. 【分析】(1)将()f x 解析式中绝对值符号去掉,求得分段函数解析式;再在每一段中求得()5f x ≤时的解集;从而得出答案;(2)先由(1)求出()f x 的最小值3m =,所以得1a b +=;再将212a b+构造成符合基本不等式的形式,从而求其最小值. 【详解】解:(1)21,1()213,1221,2x x f x x x x x x -+≤⎧⎪=-++=-<<⎨⎪-≥⎩,()5f x ≤等价于1,215x x ≤-⎧⎨-+≤⎩或1235x -<<⎧⎨≤⎩或2215x x ≥⎧⎨-≤⎩,解得21x -≤≤-或12x -<<或23x ≤≤.故不等式()5f x ≤的解集为[]23,-. (2)由(1)可知3m =,则1a b +=, 则21212559()2222222b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭(当23a =,13b =时,等号成立). 故212a b +最小值为92. 【点睛】本题主要考查分段函数和基本不等式的相关性质,考查运算求解能力,属于基础题型. 23.(1)23x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭;(2)3,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭. 【分析】(1)分别在1x ≤-、512x -<<、52x ≥去除绝对值符号可得到不等式;综合各个不等式的解集可求得结果;(2)根据x 的范围可转化为2433x ax x -≤-+在[]1,2x ∈上恒成立,通过分离变量可得2max 12a x x ⎛⎫≥- ⎪⎝⎭,通过求解最大值可得到结果. 【详解】(1)当1x ≤-时,()()25163f x x x x x =-+++=-+<,解集为∅当512x -<<时,()251343f x x x x x =-+--=-+<,解得:25,32x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭当52x ≥时,()25163f x x x x x =---=-<,解得:52x ≥ 综上所述,()3f x x <的解集为:23x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭(2)当[]1,2x ∈时,()43f x x =-∴不等式可化为:2433x ax x -≤-+,即:212a x x≥- 当[]1,2x ∈时,11,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦当112x =,即2x =时,2max 1234x x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭ 34a ∴≥-即a 的取值范围为:3,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭【点睛】本题考查绝对值不等式的求解、含绝对值不等式的恒成立问题的求解;解绝对值不等式的关键是能够通过分类讨论的方式得到函数在每个区间上的解析式;常用的恒成立问题的处理方法是通过分离变量的方式将问题转化为所求变量与函数最值之间的关系. 24.(1)(,2)A =-∞,[1,)B a =++∞;(2)1a >. 【分析】(1)由对数函数的性质求对数型复合函数的定义域,即集合A ,利用基本不等式求函数的值域可得集合B ;(2)根据必要不充分条件与集合包含之间的关系确定a 的范围. 【详解】(1)4202x x ->⇒<,所以(,2)A =-∞, 因为1x >-,所以10x +>,所以11(1)11111y x a x a a a x x =++=+++-≥-=+++,当且仅当111x x +=+,即0x =时等号成立. 所以[1,)B a =++∞. (2)由(1)(,1)RB a =-∞+,因为“R x B ∈”是“x A ∈”的必要不充分条件,所以A 是B R的真子集,所以12a +>,所以1a >. 【点睛】本题考查求函数的定义域和值域,考查充分必要条件与集合包含之间的关系,考查对数函数、指数函数性质,考查基本不等式求最值,考查由集合包含关系求参数取值范围.知识点较多,但内容较基础.属于中档题. 25.(1)8|03x x ⎧<<⎨⎩或}6x >;(2)16 【分析】(1)令2(4)503x x +>,解得x 的范围与0x >求交集即可得解集. (2)将2(4)()x f x x+=展开整理,然后用基本不等式求最值.【详解】(1)220(4)50()(4)5033x x f x x x x>⎧+⎪=>⇔⎨+>⎪⎩, 208|03264803x x x x x >⎧⎧⇔⇔<<⎨⎨-+>⎩⎩或}6x >.(2)22(4)81616()8816x x x f x x x x x +++===++≥=,当且仅当16x x =,即4x =时函数2(4)()x f x x+=取得最小值16.【点睛】本题主要考查了分式不等式的解法,和基本不等式求最值,属于基础题. 26.(1)2)4 【分析】(1)将0x =代入22:4210C x y x y +---=可得2210y y --=,将线段长为12y y -=和韦达定理相结合即可得出结果;(2)设:1(,0)x yl a b a b +=>,由直线过圆心可得211a b=+,利用基本不等式可得8ab ≥,最后根据三角形面积公式即可得出结果. 【详解】(1)设圆22:4210C x y x y +---=与y 轴的交点为()10y ,,()20,y , 将0x =代入22:4210C x y x y +---=可得2210y y --=, 即122y y +=,121y y ⋅=-,所以y 轴被圆C所截得的线段的长为12y y -==(2)设:1(,0)x yl a b a b +=>,由于l 过(2,1)C ,∴211a b=+,利用基本不等式,得2118ab a b =+≥≥,∴142S ab =≥, 即S 的最小值为4, 此时4,2a b ==,:142x yl +=,即:240l x y +-= 【点睛】本题主要考查了直线截圆所得弦长问题,直线截距式的应用,利用基本不等式求最值,属于中档题.。
一、选择题1.设,x y 满足24122x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪-≤⎩,则z x y =+的最小值是( )A .7-B .2C .3D .5-2.当0x >时,不等式290x mx -+>恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(6)∞-,B .(6]∞-,C .[6)∞,+D .(6)∞,+3.不等式112x x ->+的解集是( ). A .{}|2x x <-B .{}|21x x -<<C .{}|1x x <D .{}|x x ∈R4.当x ,y 满足不等式组11y xy x y ≤⎧⎪≥-⎨⎪+≤⎩时,目标函数2=+t x y 最小值是( )A .-4B .-3C .3D .325.下列函数中最小值为4 的是( ) A .4y x x=+ B .4sin sin y x x=+(0πx << ) C .343xx y -=+⨯D .lg 4log 10x y x =+6.已知0,0a b >>,,a b 的等比中项是1,且1m b a =+,1n a b=+,则m n +的最小值是( ) A .3B .4C .5D .67.若实数,x y 满足约束条件22x x y y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩,则z x y =+的最大值为( )A .5B .4C .3D .28.若a ,b 是任意实数,且a >b ,则下列不等式成立的是( ) A .a 2>b 2B .1b a< C .lg(a -b )>0D .11()()33ab<9.已知,20a b c a b c >>++=,则ca的取值范围是( ) A .31ca-<<- B .113c a -<<- C .21ca-<<- D .112c a -<<-10.已知4213332,3,25a b c ===,则 A .b a c << B .a b c << C .b c a <<D .c a b <<11.设a=3x 2﹣x+1,b=2x 2+x ,则( ) A .a >bB .a <bC .a≥bD .a≤b12.已知不等式230ax bx a --≥的解集是[]4,1-,则b a 的值为( ) A .-64B .-36C .36D .64二、填空题13.若,x y 满足约束条件5,5,25,x y x y x y +⎧⎪-≥-⎨⎪-≤⎩则25x y +=的整数解的个数为___________.14.正实数,x y 满足1x y +=,则12y x y++的最小值为________. 15.已知M ,N 为平面区域0401x y x y y -≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩内的两个动点,向量()1,0a =,则MN a ⋅的最大值是______. 16.在下列函数中, ①1y x x=+②1123212y x x x ⎛⎫=++< ⎪-⎝⎭③()2114141x y x x x x ⎛⎫=++> ⎪+⎝⎭ ④22221πsin cos 0,sin cos 2y x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭其中最小值为2的函数是__________. 17.已知0x >,0y >,且212+=x y ,若2322+≥-x y m m 恒成立,则实数m 的取值范围_______.18.若x ,y 满足约束条件10,20,220,x y x y x y -+≤⎧⎪-≤⎨⎪+-≤⎩则z x y =+的最大值为______.19.已知正实数,x y 满足 20x y xy +-=,则2x y +的最小值为 ,y 的取值范围是 .20.设x ,y 满足约束条件33,1,0,x y x y y +≥⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩则z x y =+的最小值为__________.三、解答题21.已知函数2()3f x x x m =++. (1)当m =-4时,解不等式()0f x ≤; (2)若m >0,()0f x <的解集为(b ,a ),求14a b+的最大値. 22.已知函数()251f x x x =--+. (1)解不等式()3f x x <;(2)当[]1,2x ∈时,2()3f x ax x -+恒成立,求实数a 的取值范围.23.在观察物体时,从物体上、下沿引出的光线在人眼处所成的夹角叫视角.研究表明,视角在[26,30]︒︒范围内视觉效果最佳.某大广场竖立的大屏幕,屏幕高为20米,屏幕底部距离地面11.5米.站在大屏幕正前方,距离屏幕所在平面x 米处的某人,眼睛位置距离地面高度为1.5米,观察屏幕的视角为θ(情景示意图如图所示).(1)为探究视觉效果,请从sin θ,cos θ,tan θ中选择一个作为y ,并求()y f x =的表达式;(2)根据(1)的选择探究θ是否有达到最佳视角效果的可能. 24.已知关于x 的不等式2430ax x -+<的解集为{}|1x x b <<. (1)求a ,b 的值;(2)求关于x 的不等式()20ax ac b x bc +--<的解集.25.已知a R ∈,若关于x 的不等式2(1)460a x x 的解集是(3,1)-.(1)求a 的值;(2)若关于x 的不等式230ax bx ++≥在[0,2]上恒成立,求实数b 的取值范围.26.解关于x 的不等式:()2230x a a x a -++>.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】由约束条件可得可行域,将问题转化为y x z =-+在y 轴截距最小值的求解问题,利用数形结合的方法可得到结果. 【详解】由约束条件可得可行域如下图阴影部分所示:由z x y =+得:y x z =-+,当z 取最小值时,y x z =-+在y 轴截距最小, 由图象可知:当y x z =-+过A 时,在y 轴截距最小, 又()2,0A ,min 202z ∴=+=. 故选:B. 【点睛】方法点睛:线性规划问题中,通常有三种类型的最值或取值范围问题: (1)截距型:形如z ax by =+的形式,转化为a zy x b b=-+,将问题转化为直线在y 轴截距的求解问题;(2)斜率型:形如cy d z ax b+=+的形式,转化为d y c c b a x a+⋅+,将问题转化为(),x y 与,b d a c ⎛⎫-- ⎪⎝⎭连线斜率的求解问题; (3)距离型:形如z Ax By C =++的形式,转化为z =题转化为(),x y 到直线0Ax By C ++=的距离的求解问题.2.A解析:A 【分析】当x >0时,不等式x 2﹣mx +9>0恒成立⇔m <(x 9x+)min ,利用基本不等式可求得(x 9x+)min =6,从而可得实数m 的取值范围. 【详解】当x >0时,不等式x 2﹣mx +9>0恒成立⇔当x >0时,不等式m <x 9x+恒成立⇔m <(x 9x+)min , 当x >0时,x 9x +≥=6(当且仅当x =3时取“=”), 因此(x 9x+)min =6, 所以m <6, 故选A . 【点睛】本题考查函数恒成立问题,分离参数m 是关键,考查等价转化思想与基本不等式的应用,属于中档题.3.A解析:A 【解析】分析:首先对原式进行移项、通分得到302x ->+,之后根据不等式的性质可得20x +<,从而求得不等式的解集.详解:将原不等式化为1202x x x --->+,即302x ->+,即302x <+,则有20x +<,解得2x <-, 所以不等式102x x ->+的解集为{}|2x x <-,故选A.点睛:该题是一道关于求不等式解集的题目,解答该题的关键是熟练掌握分式不等式的解法,属于简单题目.4.B解析:B 【详解】绘制不等式组表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可得2=+t x y 在点(1,1)A --处取得最小值()()min 2113t =⨯-+-=-,本题选择B 选项.点睛:求线性目标函数z =ax +by (ab ≠0)的最值,当b >0时,直线过可行域且在y 轴上截距最大时,z 值最大,在y 轴截距最小时,z 值最小;当b <0时,直线过可行域且在y 轴上截距最大时,z 值最小,在y 轴上截距最小时,z 值最大.5.C解析:C 【解析】 A. 4y x x=+,定义域为()(),00,-∞⋃+∞,故A 的最小值不为4; B .令2440110sinx t y t y t t (,),,<,=∈∴=+'=- 因此函数单调递减,5y ∴>,不成立.C .244x x y e e -≥⋅=, 当且仅当0x =时取等号,成立.D .01x ∈(,)时,330x log x log ,<, 不成立. 故选C .6.B解析:B 【分析】由等比中项定义得1ab = ,再由基本不等式求最值. 【详解】,a b 的等比中项是1,∴1ab =,∴m +n=1ba++1a b +=a b a b ab +++ =2()a b + ≥ 44ab = .当且仅当1a b == 时,等号成立.故选B . 【点睛】利用基本不等式求最值问题,要看是否满足一正、二定、三相等.7.B解析:B 【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求目标函数的最大值. 【详解】解:作出不等式组对应的平面区域如图:由z x y =+得y x z =-+,平移直线y x z =-+,由图象可知当直线y x z =-+经过点B 时,直线y x z =-+的截距最大,此时z 最大.由2x y x=⎧⎨=⎩解得(2,2)B .代入目标函数z x y =+得224z =+=. 即目标函数z x y =+的最大值为4. 故选:B . 【点睛】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.利用平移确定目标函数取得最优解的条件是解决本题的关键,属于中档题.8.D解析:D 【详解】试题分析:A 中1,2a b ==-不成立,B 中1,12a b =-=-不成立,C 中0,1a b ==-不成立,D 中由指数函数单调性可知是成立的9.A解析:A 【分析】先将20a b c ++=变形为2b a c =--,再代入不等式a b >,b c >,解这两个不等式,即可得a 与c 的比值关系,联立可求ca的取值范围 【详解】解:因为,20a b c a b c >>++=, 所以0,0a c ><,2b a c =--, 因为a b c >>,所以2a c a --<,即3a c >-,解得3ca>-, 将2b a c =--代入b c >中,得2a c c -->, 即a c <-,得1ca<-, 所以31ca-<<-, 故选:A 【点睛】此题考查一元一次不等式的应用,考查不等式性质的应用,考查转化思想,属于中档题10.A解析:A 【详解】因为422233332=4,3,5a b c ===,且幂函数23y x =在(0,)+∞ 上单调递增,所以b <a <c . 故选A.点睛:本题主要考查幂函数的单调性及比较大小问题,解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间()()(),0,0,1,1,-∞+∞ );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用;三是借助于中间变量比较大小.11.C解析:C 【解析】试题分析:作差法化简a ﹣b=x 2﹣2x+1=(x ﹣1)2≥0. 解:∵a=3x 2﹣x+1,b=2x 2+x , ∴a ﹣b=x 2﹣2x+1=(x ﹣1)2≥0, ∴a≥b , 故选C .考点:不等式比较大小.12.D解析:D 【分析】先由不等式230ax bx a --≥的解集是[]4,1-求出a 、b ,再求b a 【详解】∵不等式230ax bx a --≥的解集是[]4,1-,∴23y ax bx a =--图像开口向下,即a <0,且23=0ax bx a --的两根为-4和1.∴12312034a b x x a a x x a ⎧⎪<⎪⎪+==-⎨⎪⎪-==-⎪⎩,解得:=26a b -⎧⎨=⎩∴()6=2=64b a -故选:D 【点睛】不等式的解集是用不等式对应的方程的根表示出来的.二、填空题13.4【分析】先画出约束条件所表示的平面可行域然后根据画出所表示的直线确定边界再求解满足上整数点的个数【详解】作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示作出直线直线与可行域的边界交于两点由解得又且当时解析:4 【分析】先画出约束条件所表示的平面可行域,然后根据画出25x y +=所表示的直线确定边界,再求解满足25x y +=上整数点的个数. 【详解】作出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线25x y +=,直线52y x =-与可行域的边界交于,B D 两点,由25,25,x y x y +=⎧⎨-=⎩解得3,(3,1)1,x D y =⎧∴-⎨=-⎩, 又(0,5),[0,3],[1,5]B x y ∴∈∈-,且,x y Z ∈,当0x =时,5y =;当1x =时3y =; 当2x =时,1y =;当3x =时,1y =-, ∴整数解的个数为4. 故答案:4. 【点睛】关键点点睛:该题考查线性规划问题,考查最优解的整数点的个数问题,正确解题的关键是画出可行域.14.【分析】根据题中条件由展开后利用基本不等式即可求出结果【详解】因为正实数xy 满足所以当且仅当即时等号成立故答案为:【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时要注意其必须满足的三个条件:(1)一正二定三 解析:7【分析】 根据题中条件,由1222()2212y x y x y y xx y x y x y++++=+=+++,展开后,利用基本不等式,即可求出结果. 【详解】因为正实数x ,y 满足1x y +=,所以1222()2212347 yx y x y y x y xx y x y x y x y++++=+=+++≥+⋅=,当且仅当y xx y=,即1212xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩时,等号成立.故答案为:7.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.15.2【分析】据题意由于MN为平面区域内的两个动点则不等式组表示的为三角形区域根据向量的数量积由于(当且仅当与共线同向时等号成立)从而求得最大值【详解】由作出可行域如图由条件可得由图知不等式组表示的为三解析:2【分析】据题意,由于M,N为平面区域401x yx yy-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩内的两个动点,则不等式组表示的为三角形区域,根据向量的数量积,由于MN a MN a⋅≤(当且仅当MN与a共线同向时等号成立)从而求得最大值.【详解】由401x yx yy-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩作出可行域,如图由条件0401x y x y y -≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩可得()()()1,1,2,2,3,1A B C由图知,不等式组表示的为三角形区域,根据向量的数量积, 由于MN a MN a MN ⋅≤=(当且仅当MN 与a 共线同向时等号成立),即当MN 所在直线平行于=(1,0)a 所在直线且方向相同的时候得到大值,MN 的最大长度为直线=0x y -与1y =的交点(1,1)与直线4=0x y +-和1y =的交点(3,1)的距离. 2=,故答案为:2【点睛】解决的关键是对于不等式区域的准确表示,同时能利用向量的数量积来表示得到目标函数,利用a b a b ⋅≤(当且仅当b 与a 共线同向时等号成立)得到结论.属于中档题. 16.①③【分析】结合基本不等式对四个函数逐个分析可得出答案【详解】对于①函数是定义域为的偶函数当时当且仅当时等号成立根据对称性可知函数的最小值为2满足题意;对于②因为所以则当且仅当即时等号成立所以即函数 解析:①③【分析】 结合基本不等式,对四个函数逐个分析,可得出答案.【详解】对于①,函数1y x x =+是定义域为()(),00,-∞+∞的偶函数, 当()0,x ∈+∞时,12x x +≥=,当且仅当1x =时等号成立, 根据对称性可知,函数1y x x =+的最小值为2,满足题意; 对于②,11123214124212112y x x x x x x ⎛⎫=++=-++=--+- ⎪---⎝⎭, 因为12x <,所以120x ->, 则11244212x x -+-≥=--,当且仅当11212x x -=-,即0x =时等号成立, 所以1124212y x x ⎛⎫=--+-≤ ⎪-⎝⎭,即函数1123212y x x x ⎛⎫=++< ⎪-⎝⎭的最大值为2,没有最小值,不满足题意;对于③,222114144141x x x y x x x x x +⎛⎫=++=+ ⎪++⎝⎭, 因为1x >,所以2104x x+>,所以2214241x x y x x +=+≥=+,当且仅当221441x x x x +=+,即2x = 所以()2114141x y x x x x ⎛⎫=++> ⎪+⎝⎭的最小值为2,符合题意; 对于④,22221sin cos sin cos y x x x x =+, 因为π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以sin cos 0x x >,所以22221sin cos 2sin cos x x x x +≥=,当且仅当22221sin cos sin cos x x x x=,即sin cos 1x x =时等号成立, 因为11sin cos sin 222x x x =≤,所以sin cos 1x x ≠, 即函数22221sin cos sin cos y x x x x=+的最小值不是2,不符合题意; 故答案为:①③.【点睛】 本题考查函数的最值,考查基本不等式的应用,考查学生的推理能力与计算能力,属于中档题.17.【分析】利用1的替换求出的最小值再解不等式即可【详解】因为当且仅当即时等号成立所以解得故答案为:【点睛】本题主要考查基本不等式求最值涉及到解一元二次不等式是一道中档题 解析:3,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【分析】利用“1”的替换求出2x y +的最小值92,再解不等式23922m m -≤即可. 【详解】 因为121122192()(2)(5)(54)2222y x x y x y x y x y +=++=++≥+=,当且仅当22y x x y =, 即32x y ==时等号成立,所以23922m m -≤,解得332m -≤≤. 故答案为:3,32⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【点睛】 本题主要考查基本不等式求最值,涉及到解一元二次不等式,是一道中档题.18.1【分析】画出可行域和目标函数根据目标函数的几何意义得到答案【详解】如图所示:画出可行域和目标函数则表示直线在轴的截距当直线过点时即时有最大值为故答案为:【点睛】本题考查了线性规划问题意在考查学生的 解析:1【分析】画出可行域和目标函数,根据目标函数的几何意义得到答案.【详解】如图所示:画出可行域和目标函数,z x y =+,则y x z =-+,z 表示直线在y 轴的截距,当直线过点()0,1时,即0,1x y ==时,z 有最大值为1.故答案为:1.【点睛】本题考查了线性规划问题,意在考查学生的应用能力,画出图像是解题的关键. 19.【解析】试题分析:因故又因为因故即所以故应填答案考点:基本不等式的运用【易错点晴】基本不等式是高中数学中的重要内容和解答数学问题的重要工具之一本题设置的目的是考查基本不等式的灵活运用和灵活运用所学知 解析:()8,1,+∞【解析】试题分析:因20x y xy +-=,故,又因为.因,故,即,所以.故应填答案.8,1y >.考点:基本不等式的运用.【易错点晴】基本不等式是高中数学中的重要内容和解答数学问题的重要工具之一.本题设置的目的是考查基本不等式的灵活运用和灵活运用所学知识去分析问题解决问题的能力.求解时先将已知20x y xy +-=,变形为,然后将其代入可得,最后达到获解之目的.关于的范围问题,则借助题设条件,推得,解之得.20.2【分析】由约束条件作出可行域化目标函数为直线方程的斜截式数形结合得到最优解联立方程组求得最优解的坐标把最优解的坐标代入目标函数得结论【详解】画出表示的可行域如图由可得将变形为平移直线由图可知当直经 解析:2【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,把最优解的坐标代入目标函数得结论.【详解】画出3310x y x y y +≥⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩约束条件表示的可行域,如图,由10330x y x y --=⎧⎪⎨⎪+-=⎩可得3212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪⎪=⎩,将z x y =+变形为y x z =-+,平移直线y x z =-+,由图可知当直y x z =-+经过点31,22⎛⎫⎪⎝⎭时, 直线在y 轴上的截距最小, 最大值为31222z =+=,故答案为2. 【点睛】本题主要考查线性规划中,利用可行域求目标函数的最值,属于简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值. 三、解答题21.(1)[-4,1];(2)-3.【分析】(1)当m =﹣4时,利用十字相乘法解出不等式的解集;(2)()0f x <的解集为(b ,a ),等价于()0f x =的根即为a ,b ,根据韦达定理判断出a ,b 的符号,利用"1"的代换以及基本不等式求出最大值,并验证取等条件.【详解】(1)当m =﹣4时,不等式f (x )≤0,即为x 2+3x ﹣4≤0,可得:(x +4)(x ﹣1)≤0,即不等式f (x )≤0的解集为[﹣4,1].(2)由题()0f x =的根即为a ,b ,故a +b =-3,ab =m >0,故a ,b 同负, 则14a b+=114141()5(53333a b a b a b b a ⎛⎫⎛⎫-++=-++≤-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 当且仅当1,2a b =-=- 等号成立.【点睛】本题考查一元二次不等式,基本不等式在求最值中的应用,使用时要注意“一正,二定,三相等”,属于中档题.22.(1)23x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭;(2)3,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭. 【分析】(1)分别在1x ≤-、512x -<<、52x ≥去除绝对值符号可得到不等式;综合各个不等式的解集可求得结果;(2)根据x 的范围可转化为2433x ax x -≤-+在[]1,2x ∈上恒成立,通过分离变量可得2max 12a x x ⎛⎫≥-⎪⎝⎭,通过求解最大值可得到结果. 【详解】(1)当1x ≤-时,()()25163f x x x x x =-+++=-+<,解集为∅ 当512x -<<时,()251343f x x x x x =-+--=-+<,解得:25,32x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭ 当52x ≥时,()25163f x x x x x =---=-<,解得:52x ≥ 综上所述,()3f x x <的解集为:23x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭ (2)当[]1,2x ∈时,()43f x x =- ∴不等式可化为:2433x ax x -≤-+,即:212a x x ≥- 当[]1,2x ∈时,11,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦当112x =,即2x =时,2max 1234xx ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭ 34a ∴≥- 即a 的取值范围为:3,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭【点睛】本题考查绝对值不等式的求解、含绝对值不等式的恒成立问题的求解;解绝对值不等式的关键是能够通过分类讨论的方式得到函数在每个区间上的解析式;常用的恒成立问题的处理方法是通过分离变量的方式将问题转化为所求变量与函数最值之间的关系.23.(1)sin θ=;(2)视角30达到最佳. 【分析】(1)过点A 作AF CE ⊥于F ,则 1.5EF AB ==,10DF DE EF =-=,30CF =,设CAF α∠=,DAF β∠=,sin sin()sin cos cos sin θαβαβαβ=-=-,化简即可得出答案.(2)由基本不等式可得1sin 2θ=≤=,即可得出答案. 【详解】解:过点A 作AF CE ⊥于F ,则 1.5EF AB ==10DF DE EF =-=,30CF =,设CAF α∠=,DAF β∠=(1)sin sin()θαβ=-sin cos cos sin αβαβ=- 2222222230103010x x x x =⋅-⋅++++ 42100090000x x =++ (2)421sin 21600100090000x x θ=≤=++, 当且仅当2290000x x=,即103x =时,sin θ取到最大值12 因为sin θ在(0,90)︒上单调递增,所以观察屏幕视角最大值为[]3026,30︒∈︒︒ 即此时视角达到最佳.【点睛】本题考查了解三角形的应用,考查了基本不等式,考查了三角恒等变换.求最值时,我们常用的思路有:根据函数图像求最值,根据函数单调性求最值,结合导数求最值,运用基本不等式求最值,换元法求最值等.在运用基本不等式求最值时,易错点在于忽略一正二定三相等. 24.(1)13a b =⎧⎨=⎩;(2)分类讨论,答案见解析. 【分析】(1)根据题意利用根与系数的关系列方程求出a 、b 的值;(2)不等式化为2(3)30x c x c +--<,求出对应方程的解,利用分类讨论写出不等式的解集.【详解】(1)由题意知:0a >且b 和1是方程2430ax x -+=的两根, 由根与系数的关系有4131b a b a⎧=+⎪⎪⎨⎪=⨯⎪⎩,解得13a b =⎧⎨=⎩. (2)不等式2()0ax ac b x bc +--<可化为2(3)30x c x c +--<,即(3)()0x x c -+<.其对应方程的两根为13x =,2x c =-①当3c ->即3c <-时,原不等式的解集为{|3}x x c <<-;②当3c -<即3c >-时,原不等式的解集为{|3}x c x -<<;③当3c -=即3c =-时,原不等式的解集为∅;综上所述:当3c <-时,原不等式的解集为{|3}x x c <<-;当3c >-时,原不等式的解集为{|3}x c x -<<;当3c =-时,原不等式的解集为∅;【点睛】本题考查一元二次不等式的解法与应用问题,考查运算求解能力,求解时注意进行分类讨论.25.(1)3;(2)6b ≥-【分析】(1)将1x =代入方程2(1)460a x x ,即可求出a 的值; (2)由(1)可知不等式2330x bx ++≥在[0,2]上恒成立,利用分离参数即可求出b 的取值范围.【详解】(1)1和3-是2(1)460a x x 的两根,将1x =代入方程解得3a =;(2)由(1)可知不等式2330x bx ++≥在[0,2]上恒成立,即233bx x -≤+在[0,2]上恒成立, 当0x =时,03≤恒成立,此时a R ∈;当2(]0,x ∈时,不等式可转化为13()b x x -≤+在[0,2]上恒成立,因为13()36x x +≥⨯=,当且仅当1x x =,即1x =时,等号成立, 所以6b -≤,所以6b ≥-,综上,实数b 的取值范围为6b ≥-.【点睛】本题主要考查三个二次式关系的应用,不等式恒成立问题的求法,属于中档题. 26.见解析【分析】由题意,将不等式()2230x a a x a -++>变形为2(0)()x a x a -->,分三种情况讨论,分别求解不等式的解集,即可得到答案.【详解】将不等式()2230x a a x a -++>变形为()()20x a x a -->. 当a <0或1a >时,有a < a 2,所以不等式的解集为{|x x a <或2}x a >;当a =0或1a =时,a = a 2=0,所以不等式的解集为{|,x x R ∈且}x a ≠;当0< a <1时,有a > a 2,所以不等式的解集为2{|x x a <或}x a >;【点睛】本题主要考查了含参数的一元二次不等式的求解问题,其中解含参数的一元二次不等式的步骤:(1)若二次项含有参数,应先讨论参数是等于0、小于0,还是大于0,然后整理不等式;(2)当二次项系数不为0时,讨论判别式与0的关系,判断方程的根的个数;(3)确定无根时可直接写出解集,确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定解集的形式.。
第三章不等式(数学人教实验A版必修5)7.已知函数f(x)=1,1,0,x xx x-+<0,⎧⎨-≥⎩则不等式x+(x+1)f(x+1)≤1的解集是()A.{x|-1≤x-1}B.{x|x≤1}C.{x|x-1}D.{x|1≤x-1}8. 设,且a b (a、b、),则M的取值范围是()A.,18B. [,1)C.[,)D.[8,+∞)9.对于满足等式x2+(y-1)2=1的一切实数x、y,不等式x+y+c≥0恒成立,则实数c的取值范围是()A.(-∞,0]B.+∞)C.-1,+∞)D.[1,+∞)10.如果正数a,b,c,d满足a+b=cd=4,那么()A.ab≤c+d,且等号成立时a,b,c,d的取值唯B.ab≥c+d,且等号成立时a,b,c,d的取值唯一C.ab≤c+d,且等号成立时a,b,c,d 的取值不唯一D.ab≥c+d,且等号成立时a,b,c,d 的取值不唯一11. 一个直角三角形的周长为2p,则其斜边长的最小值为()A.B.C.D.12.某市的一家报刊摊点,从报社买进一种晚报的价格是每份0.20元,卖出的价格是每份0.30元,卖不掉的报纸可以以每份0.05元的价格退回报社.在一个月(按30天计算)里,有20天每天卖出量可达400份,其余10天每天只能卖出250份,但每天从报社买进的份数必须相同,为使每月所获利润最大,这个摊主应每天从报社买进( )份晚报. A.250 B.400C.300D.350二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上)13.不等式2242x x+-≤12的解集为.14.函数y=1xa-(a>0,a≠1)的图像恒过定点A,若点A在直线mx+ny-1=0(mn>0)上,则1m+1n 的最小值为.15.若不等式x22a x a>0对x∈R恒成立,则关于t的不等式a2t1<a t22t3的解集为 .16.设x,y,z∈R,则最大值是 .三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤,共74分)告含有大小相等的左右两个矩形栏目(即图中阴影部分),这两栏目的面积之和为18 000 cm 2,四周空白的宽度为10 cm ,两栏之间的中缝空白的宽度为5 cm.怎样确定广告版面的高与宽的尺寸(单位:cm )能使矩形广告的面积最小? 18.(12分)不等式(m 2-2m-3)x 2-(m-3)x-1<0对一切x ∈R 恒成立,求实数m 的取值范围.19.(12分)某人上午7时乘摩托艇以匀速 v km/h(4≤v ≤20)从A 港出发到距50 km 的B 港去,然后乘汽车以匀速w km/h(30≤w ≤100)从B 港向距 300 km 的C 市驶去.应该在同一天下午4至9点到达C 市.设乘摩托艇、汽车去所需要的时间分别是x h 、y h.若所需的经费p =100+3(5-y )+2(8-x )元,那么v ,w 分别为多少时,所需经费最少?并求出这时所花的经费.20.(12分)已知二次函数f(x)满足f(-2)=0,且2x≤f(x)≤242x+对一切实数x都成立.(1)求f(2)的值;(2)求f(x)的解析式;(3)设b n=1()f n,数列{b n}的前n项和为S n,求证:S n>43(3)nn+.21.(12分)制定投资计划时,不仅要考虑可能获得的盈利,而且要考虑可能出现的亏损.某投资人打算投资甲、乙两个项目,根据预测,甲、乙两个项目可能的最大盈利率分别为100%和50%,可能的最大亏损率分别为30%和10%,投资人计划投资金额不超过10万元,要求确保可能的资金亏损不超过1.8万元,则投资人对甲、乙两个项目各投资多少万元才能使可能的盈利最大?22.(14分)某村计划建造一个室内面积为72 m2的矩形蔬菜温室.在温室内,沿左、右两侧与后侧内墙各保留1 m宽的通道,沿前侧内墙保留3 m宽的空地.当矩形温室的边长各为多少时蔬菜的种植面积最大?最大种植面积是多少?第三章不等式(数学人教实验A版必修5)答题纸得分:一、选择题二、填空题13. 14. 15. 16.三、解答题17.18.19.20.21.22.第三章 不等式(数学人教实验A 版必修5)参考答案一、选择题1.D 解析:∵ y 2x 是增函数,而0<b <a <1,∴ 1<2b <2a <2.2.D 解析:∵ t-s =a+2b-a-b 2-1=-(b-1)2≤0,∴ t ≤s .3.C 解析:不等式组表示的平面区域如图所示, 由34,34x y x y +=⎧⎨+=⎩得交点A 的坐标为(1,1),又B ,C 两点的坐标分别为(0,4),(0,43), 故S △ABC =12 (4-43)×1=43. 第3题答图 4.B 解析:特殊值法.令a =7,b =3,c =1,满足a >b >c >0,∴2log (11)1+>2log (31)3+>2log (71)7+. 5. A 解析:不等式组可化为 xy >0,x y >0,或 xy <0,x y <0,在平面直角坐标系中作出符合上面两个不等式组的平面区域,如图中的阴影部分所示, ∴ 不等式组(x y )(x y )>0,0 x2表示的平面区域为三角形. 第5题答图6.B 解析:取测试点(0,1)可知C ,D 错,再取测试点(0,-1)可知A 错,故选B.7.C 解析:依题意得10,10,(1)()1(1)1x x x x x x x x +<+≥⎧⎧⎨⎨++-≤++≤⎩⎩或,所以1,1,11x x x x ≥-⎧<-⎧⎪⇒⎨⎨∈≤≤⎪⎩⎩R 或x <-1或-1≤x-1 x-1,故选C. 8. D 解析:M≥9.C 解析:令x = cos θ,y =1+ sin θ,则-(x+y )=- sinθ-cos θ-1=sin (θ+π4)-1.∴ -(x+y )max-1.∵ x+y+c ≥0恒成立,故c ≥-(x+y )max-1,故选C.10.A 解析:因为a+b =cd =4,由基本不等式得a+b ≥ab ≤4.又cd ≤2()4c d +,故c+d ≥4,所以ab ≤c+d ,当且仅当a =b =c =d =2时,等号成立.故选A.11.A 解析:设直角三角形的一个锐角为θ,斜边长为c , 则根据题意得c (sin θ+cos θ+1)=2p , ∴ c =2sin cos 1p θθ++∵ π,当θ=π时,等号成立,∴ c,当此三角形为等腰直角三角形时,等号成立. ∴ 斜边c.故选A. 12. B 解析:若设每天从报社买进x (250≤x ≤400,x ∈N )份晚报,则每月共可销售(20x +10×250)份,每份可获利润0.10元,退回报社10(x -250)份,每份亏损0.15元,建立月利润函数f (x ),再求f (x )的最大值,可得一个月的最大利润.设每天从报社买进x 份晚报,每月获得的总利润为y 元,则依题意,得 y =0.10(20x +10×250)-0.15×10(x -250)=0.5x +625,x ∈[250,400].∵ 函数y =0.5x +625在[250,400]上单调递增,∴ 当x =400时,y =825. 即摊主每天从报社买进400份晚报时,每月所获得的利润最大,最大利润为825元.13.{x |-3≤x ≤1} 解析:依题意x 2+2x-4≤-1 (x+3)(x-1)≤0 x ∈[-3,1]. 14.4 解析:由题意知A (1,1),∴ m+n-1=0,∴ m+n =1,∴1m +1n =(1m +1n )(m+n )=2+n m +mn≥2+=4. 15.(-2,2) 解析:由x 2-2ax +a >0对x ∈R 恒成立得Δ 4a 24a <0,即0<a <1, ∴ 函数y ax是R 上的减函数,∴ 2t 1>t22t3,解得-2<t <2.16.222 解析: x22y 2z222221 22xy z 2x 22y 2z21122xy z 2.17.解:设矩形栏目的高为a cm ,宽为b cm ,则ab =9 000.①广告版面的高为a+20,宽为2b+25,其中a >0,b >0.广告的面积S =(a+20)(2b+25)=2ab+40b+25a+500=18 500+25a+40b ≥18 500+=18 500+当且仅当25a =40b 时等号成立,此时b =58a ,代入①式得a =120,从而b =75,即当a =120,b =75时,S 取得最小值24 500.故广告版面的高为140 cm ,宽为175 cm 时,可使广告的面积最小. 18.解:若m 2-2m-3=0,则m =-1或m =3.当m =-1时,不合题意;当m =3时,符合题意.若m 2-2m-3≠0,设f (x )=(m 2-2m-3)x 2-(m-3)x-1,则由题意,得22230,230,m m m m m ∆2⎧--<⎨=[-(-3)]+4(--)<⎩ 解得-15<m <3.综合以上讨论,得-15<m ≤3.19.解:依题意得 4 50x 20,30 300y 100, 9 x y 14,x >0,y >0,考察z =2x +3y 的最大值,作出可行域,平移直线2x +3y =0, 当直线经过点(4,10)时,z 取得最大值38.故当v =12.5,w =30时所需要经费最少,此时所花的经费为93元. 20.(1)解:∵ 242()2+≤≤x x f x 对一切实数都成立,∴ 4≤f (2)≤4,∴ f (2)=4.(2)解:设f (x )=ax 2+bx+c (a ≠0).∵ f (-2)=0,f (2)=4,∴424,1,42024.a b c b a b c c a ++==⎧⎧⇒⎨⎨-+==-⎩⎩ ∵ ax 2+bx+c ≥2x ,即ax 2-x+2-4a ≥0,∴ Δ=1-4a (2-4a )≤0⇒(4a-1)2≤0,∴ a =14,c =2-4a =1,故f (x )=24x +x+1. (3)证明:∵ b n =1()f n =24(2)n +>4(2)(3)n n ++=4(12n +-13n +), ∴ S n =b 1+b 2+…+b n >4[(13-14)+(14-15)+…+(12n +-13n +)] =4×13-13n +=43(3)n +. 21.解:设投资人分别用x ,y 万元投资甲,乙两个项目,由题意,得10,0.30.1 1.8,0,0,x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩目标函数为z =x+0.5y . 上述不等式组表示的平面区域如图所示,阴影部分(含边界)即为可行域.作直线l 0:x+0.5y =0,并作平行于直线l 0的一组直线x+0.5y =z ,z ∈R ,与可行域相交,其中有一条直线经过可行域上的点M ,此时z 最大,这里点M 是直线x+y =10与直线0.3x+0.1y =1.8的交点. 第21题答图解方程组10,0.30.1 1.8,x y x y +=⎧⎨+=⎩得4,6,x y =⎧⎨=⎩此时,z =4+0.5×6=7(万元).∴ 当x =4,y =6时,z 取得最大值.答:投资人用4万元投资甲项目,6万元投资乙项目,才能使可能的盈利最大.22.解:设矩形温室的左侧边长为a m,后侧边长为b m,则ab=72,蔬菜的种植面积S=(a-4)(b-2)=ab-4b-2a+8=80-2(a+2b)≤80-(m2).当且仅当a=2b,即a=12,b=6时,S max=32.答:矩形温室的边长为6 m,12 m时,蔬菜的种植面积最大,最大种植面积是32 m2.。
必修五第三章《不等式》单元水平检测题一、选择题。
(60分)1.设a<b<0,则下列不等式中不能成立的是( )A .1a >1bB .1a-b >1aC .a bD .22b a >2.一元二次不等式220ax bx ++>的解集是11(,)23-,则a b +的值是( )。
A. 10 B. 10- C. 14 D. 14-3、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 m 4、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 >41 D 、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 .121 7、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 x 8.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。
必修五不等式单元检测一、选择题:(本题共12小题,每小题5分,共60分.四个选项中,只有一项符合题目要求的.) (1)若R c b a ∈,,,且b a >,则下列不等式一定成立的是( )(A )c b c a -≥+ (B )bc ac > (C )02>-ba cD .0)(2≥-c b a(2)已知210x ->,化简213x x +-的结果是( )(A )1x - (B )51x - (C )15x - (D )1x - (3)若0<<b a ,则下列不等关系中,不能成立的是( )(A )b a 11> (B )ab a 11>- (C )1133a b < (D )3232b a > (4)若413313134,,log 343a b c -⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则,,a b c 大小关系为( )(A )a b c >> (B )a c b >> (C ) c b a >> (D )b a c >> (5) 若)21,0(∈x 时总有,0)21(log 12>--x a 则实数a 的取值范围是( )(A )1||<a (B )2||<a (C )2||>a (D )2||1<<a(6)若关于x 的不等式m x x ≥-42对任意]1,0[∈x 恒成立,则实数m 的取值范围是( )(A ){}3x m ≤- (B ){}3x m ≥-(C ){}30x m -≤≤(D ){}30x m m ≤-≥或(7)设x > 0, y > 0,y x y x a +++=1, yyx x b +++=11,a 与b 的大小关系( ) (A )a >b (B )a <b (C )a ≤b (D )a ≥b(8)甲乙两人同时同地沿同一路线走到同一地点,甲有一半时间以速度m 行走,另一半时间 以速度n 行走;有一半路程乙以速度m 行走,另一半路程以速度n 行走,如果m ≠ n ,甲乙两人谁先到达指定地点( )(A )甲 (B )乙 (C )甲乙同时到达 (D )无法判断(9)设,,x y z 满足约束条件组320101y x x y +≥⎧⎪≤≤⎨⎪≤≤⎩,求26u x y =+的最大值和最小值( )(A )8,4(B )8,2 (C )6,4 (D )6,2*(10)已知实数,x y 满足221x y +=,则22x y 的最大值为( )(A )1(B )12(C )14(D )0**(10)已知实数,x y 满足221x y +=,则()()11xy xy -+有( )(A )最小值21和最大值1 (B )最小值43和最大值1 (C )最小值21和最大值43(D )最小值1,无最大值*(11)设22,,26,2a b a b b ∈+=R 则的最大值是 ()(AB)CD)**(11)设b a b a b a +=+∈则,62,,22R 的最小值是( )(A )22- (B )335-(C )-3(D )27-*(12)若方程组2123x y mx y +=+⎧⎨+=⎩中,若未知数x 、y 满足0x y +>,则m 的取值范围是( )(A ) {}4m m >- (B ){}4m m ≥-(C ){}4m m <-(D ){}4m m ≤-**(12)设x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+-≥+-,0,0432,032y y x y x 若目标函数by ax z +=(其中0,0>>b a )的最大值为3,则ba 21+的最小值为( ) (A )1 (B )2 (C )3 (D )4二、填空题:(本题共4小题,每小题5分,共20分.只要求填上最简结果.)(13)函数21()x x f x x++=的值域为 .(14)已知1224x y x y ≤-≤⎧⎨≤+≤⎩,求42z x y =-的取值范围 .*(15)已知202,327,,x x y M m M m +≤≤=⋅+-=函数的最大值是最小值是则 . **(15)已知=-+⋅-=≤≤++m M m M y x x x 则最小值是的最大值是函数,,7234,20221.*(16)设b a ,为实数,且42=+b a ,则ba42+的最小值是 . **(16)若,x y 均为正数,且43x y +=,则1111x y +++的最小值为 . 三、解答题:(本题共6小题,共70分,解答应写出文字说明或证明过程或演算步骤.)(17)(本小题满分10分)已知a ,b 都是正数,并且a b ≠,比较33a b +与22ab a b +的大小.(18)(本小题满分12分)已知关于,x y 的方程组325x y a x y a-=+⎧⎨+=⎩的解满足0x y >>.(Ⅰ)求a 的取值范围; (Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,化简3a a +-.(19)(本小题满分12分)已知不等式210x x m --+>. (Ⅰ)当3m =时解此不等式;(Ⅱ)若对于任意的实数x ,此不等式210x x m --+>恒成立,求实数m 的取值范围.*(20) (本小题满分12分)已知直线l 过点)1,4(C , (Ⅰ)若直线l 过点D ()1,4,求直线l 的方程;(Ⅱ)若直线l 在两坐标轴上截距相等,求直线l 的方程.**(20)(本小题满分12分)已知直线l 过点)1,4(C . (Ⅰ)若直线l 在两坐标轴上截距相等,求直线l 的方程;(Ⅱ)若直线l 分别与x 轴、y 轴的正半轴相交于B 、A 两点,O 为坐标原点,记AOB ∆的面积为S ,求S 的最小值,并写出此时直线l 的方程.(21)(本小题满分12分)如图,将一矩形花坛ABCD 扩建成一个更大的矩形花坛AMPN ,要求B 在AM 上,D 在AN 上,且对角线MN过C 点,已知AB =3米,AD =2米. (Ⅰ) 要使矩形AMPN 的面积大于32平方米,则AN 的长应在什么范围内?(Ⅱ)当AM 、AN 的长度是多少时,矩形花坛AMPN 的面积最小?并求出最小面积.*(22)(本小题满分12分)若关于x 的不等式4104822<<>---x a x x 在内有解,求实数a 的取值范围.**(22)(本小题满分12分)已知ABC ∆的三边长,,a b c 满足2b c a +≤,2c a b +≤,求b a的取值范围.参考答案一、选择题:DBBDD ABAAC(B) B(C)A(C)二、填空题:(13)1322轾犏犏臌, ;(14)[]510,;(15)* 36,** 8;(16)* 8,** 98. 三、解答题:(17) 3322.a b ab a b +>+(18) 解:(Ⅰ)325x y a x y a ì-=+ïïíï+=ïî 解得212x a y a ì=+ïïíï=-ïî 由0x y >> ,得2120.a a +>-> 解得 }{2a a >(Ⅱ) ①当2<a ≤3 时,333;a a a a +-=+-=②当a >3 时,332 3.a a a a a +-=+-=-(19) (Ⅰ)(,1)(2,)-∞-+∞ ;(Ⅱ) 3(,)4-∞.* (20) 解:(Ⅰ)50.x y +-=(Ⅱ)若直线l 过原点,设其方程为:kx y =,又直线l 过点)1,4(C ,即40x y -=.若直线l 不过原点,设其方程为:, 直线l 过点)1,4(C , 直线l 的方程为05=-+y x ; 综上,l 的方程为04=-y x 或05=-+y x .** (20) (Ⅰ)若直线l 过原点,设其方程为:kx y =,又直线l 过点)1,4(C ,则即40x y -=. 若直线l 不过原点,设其方程为:, 直线l 过点)1,4(C , 直线l 的方程为05=-+y x ;综上,l 的方程为04=-y x 或05=-+y x .(Ⅱ)S 的最小值为8, l 的方程为:480.x y +-= (21)解:(Ⅰ)设AN 的长为x 米(x >2).∵DN DC AN AM =,∴ AM =32xx -∴S AMPN =AN•AM=232x x - . 由S AMPN > 32 得 232x x - > 32 ,又∵x >2,∴2332640x x -+>,即(3x -8)(x -8)> 0∴8283x x <<> 或 即AN 长的取值范围是8(2)(8)3∞ ,,+.(Ⅱ)令y =()2343242422x x x x ⎡⎤=-++≥⎢⎥--⎣⎦,∴当x =4时y =232x x -取得最小值,矩形花坛AMPN 的面积最小为24(平方米). *(22) (,4).-∞-**(22)解:设a x b =,c y a =,则121210,0x y x y xy x x y <+≤⎧⎪<+≤⎪⎨<+⎪⎪>>⎩,作出平面区域(如右图),由图知:21(,)33A ,31(,)22C ,∴2332x <<,即b a 的取值范围为23,32骣÷ç÷ç÷ç桫 . yxO1ABCD1- 1-212y x +=1x y =+2x y +=1x y +=1y x =+。