新数学《不等式》专题解析一、选择题1.已知x ,y 满足约束条件02340x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,若z ax y =+的最大值为4,则a =( )A .2B .12C .-2D .12-【答案】A 【解析】 【分析】由约束条件可得到可行域,根据图象可知最优解为()2,0A ,代入可构造方程求得结果. 【详解】由约束条件可知可行域如下图阴影部分所示:当直线:l y ax z =-+经AOB V 区域时,当l 过点()2,0A 时,在y 轴上的截距最大, 即()2,0A 为最优解,42a ∴=,解得:2a =. 故选:A . 【点睛】本题考查线性规划中的根据目标函数的最值求解参数值的问题,关键是能够通过约束条件准确得到可行域,根据数形结合的方式确定最优解.2.已知实数x ,y 满足不等式||2x y +≥,则22x y +最小值为( )A .2B .4C .22D .8【答案】B 【解析】 【分析】先去掉绝对值,画出不等式所表示的范围,再根据22x y +表示圆心在原点的圆求解其最小圆的半径的平方,即可求解. 【详解】 由题意,可得当0y ≥时,2x y +≥ (2)当0y <时,2x y -≥如图所示,画出的图形,可得不等式表示的就是阴影部分的图形,又由22x y+最小值即为原点到直线的垂线段的长度的平方,又由2222211d-==+,所以24d=,即22x y+最小值为4.故选:B.【点睛】本题主要考查了线性规划的知识,以及点到直线的距离公式的应用,着重考查了数形结合思想,以及计算能力.3.已知变量,x y满足240240x yx yx+-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则24x y--的最小值为()A.855B.8C.515D.163【答案】D【解析】【分析】222424512x yx y----=+222412x y--+表示点(,)x y到直线240x y--=的距离,作出可行域,数形结合即可得到答案.【详解】因为222424512x yx y----=+,所以24x y--可看作为可行域内的动点到直线240x y--=5点44(,)33A 到直线240x y --=的距离d 最小,此时224424333512d -⨯-==+, 所以24x y --1653d =. 故选:D. 【点睛】本题考查目标函数的含绝对值的线性规划问题,考查学生数形结合与转化与化归的思想,是一道中档题.4.已知实数x 、y 满足约束条件103300x y x y y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最大值为( )A .1-B .2C .7D .8【答案】C 【解析】 【分析】作出不等式组表示的平面区域,作出目标函数对应的直线,结合图象知当直线过点C 时,z 取得最大值.【详解】解:作出约束条件表示的可行域是以(1,0),(1,0),(2,3)-为顶点的三角形及其内部,如下图表示:当目标函数经过点()2,3C 时,z 取得最大值,最大值为7.故选:C. 【点睛】本题主要考查线性规划等基础知识;考查运算求解能力,数形结合思想,应用意识,属于中档题.5.已知集合{}2230A x x x =-->,(){}lg 11B x x =+≤,则()R A B =I ð( )A .{}13x x -≤<B .{}19x x -≤≤C .{}13x x -<≤D .{}19x x -<<【答案】C 【解析】 【分析】解出集合A 、B ,再利用补集和交集的定义得出集合()R A B ⋂ð. 【详解】解不等式2230x x -->,得1x <-或3x >;解不等式()lg 11x +≤,得0110x <+≤,解得19x -<≤.{}13A x x x ∴=-或,{}19B x x =-<≤,则{}13R A x x =-≤≤ð,因此,(){}13R A B x x ⋂=-<≤ð,故选:C. 【点睛】本题考查集合的补集与交集的计算,同时也考查了一元二次不等式以及对数不等式的求解,考查运算求解能力,属于中等题.6.已知函数24,0()(2)1,0x x f x xx x ⎧+>⎪=⎨⎪+-≤⎩,若方程()20f x m -=恰有三个不同的实数根,则实数m 的取值范围是( )A .(2,)+∞B .(4,)+∞C .(2,4)D .(3,4)【答案】A【解析】 【分析】画出函数()f x 的图象,再根据基本不等式求解4y x x=+的最小值,数形结合求解即可. 【详解】画出函数()f x 的图象,如图所示.当0x >时,4()4f x x x=+….设()2g x m =,则方程()20f x m -=恰有三个不同的实数根,即()f x 和()2g x m =的图象有三个交点.由图象可知,24m >,即2m >,故实数m 的取值范围是(2,)+∞.故选:A 【点睛】本题考查分段函数的性质和图象以及函数的零点,考查数形结合以及化归转化思想.7.在锐角ABC V 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若222cos 3a ab C b +=,则tan 6tan tan tan A B C A+⋅的最小值为( )A 73B 35C 33D .32【答案】B 【解析】 【分析】根据余弦定理得到4cos c b A =,再根据正弦定理得到sin cos 3sin cos A B B A =,故tan 3tan A B =,3t 53tan 4an 6ta 3ta tan tan n n B A B C AB ⎛⎫=+ ⎪⎝+⎭⋅,计算得到答案. 【详解】由余弦定理及222cos 3a ab C b +=可得222223a a b c b ++-=,即22222a b b c -=+,得22222cos a b a bc A -=+,整理得22 2cos a b bc A =+.2222cos a b c bc A =+-Q ,2222cos 2cos b bc A b c bc A ∴+=+-,得4cos c b A =.由正弦定理得sin 4sin cos C B A =,又()sin sin C A B =+,()sin 4sin cos A B B A ∴+=, 整理得sin cos 3sin cos A B B A =.易知在锐角三角形ABC 中cos 0A ≠, cos 0B ≠,tan 3tan A B ∴=, 且tan 0B >.πA B C ++=Q , ()tan tan C A B =-+tan tan 1tan tan A B A B +=--⋅24tan 3tan 1BB =-,tan 6tan tan tan A B C A ∴+⋅()233tan 124tan tan B B B -=+353tan 43tan B B ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭34≥⨯当且仅当tan B 时等号成立. 故选:B . 【点睛】本题考查了正余弦定理,三角恒等变换,均值不等式,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.8.某企业生产甲、乙两种产品,销售利润分别为2千元/件、1千元/件.甲、乙两种产品都需要在A B 、两种设备上加工,生产一件甲产品需用A 设备2小时,B 设备6小时;生产一件乙产品需用A 设备3小时,B 设备1小时. A B 、两种设备每月可使用时间数分别为480小时、960小时,若生产的产品都能及时售出,则该企业每月利润的最大值为( ) A .320千元 B .360千元C .400千元D .440千元【答案】B 【解析】设生产甲、乙两种产品x 件,y 件时该企业每月利润的最大值,由题意可得约束条件:2348069600,0,x y x y x y x N y N+≤⎧⎪+≤⎪⎨≥≥⎪⎪∈∈⎩, 原问题等价于在上述约束条件下求解目标函数2z x y =+的最大值. 绘制目标函数表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可知: 目标函数在点()150,60B 处取得最大值:max 2215060360z x y =+=⨯+=千元. 本题选择B 选项.点睛:含有实际背景的线性规划问题其解题关键是找到制约求解目标的两个变量,用这两个变量建立可行域和目标函数,在解题时要注意题目中的各种相互制约关系,列出全面的制约条件和正确的目标函数.9.某企业生产甲、乙两种产品需用到A,B 两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用总量如下表所示.若生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得的最大利润为( )甲 乙 每天原料的可用总量 A(吨) 3 2 12 B(吨)128A .12万元B .16万元C .17万元D .18万元【答案】D 【解析】 【分析】根据条件列可行域与目标函数,结合图象确定最大值取法,即得结果. 【详解】设每天甲、乙产品的产量分别为x 吨、y 吨由已知可得3212,28,0,0,x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎪⎨≥⎪⎪≥⎩目标函数34z x y =+,作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,可得目标函数在点P 处取得最大值,由28,3212,x y x y +=⎧⎨+=⎩得()2,3P ,则max 324318z =⨯+⨯=(万元).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,画目标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值会在可行域的端点或边界上取得.10.已知函数()2222,2{log ,2x x x f x x x -+≤=> ,若0R x ∃∈,使得()2054f x m m ≤- 成立,则实数m 的取值范围为 ( ) A .11,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .1,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .12,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .1,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】B 【解析】由函数的解析式可得函数的最小值为:()11f =,则要考查的不等式转化为:2154m m ≤-,解得:114m ≤≤,即实数m 的取值范围为 1,14⎡⎤⎢⎥⎣⎦.本题选择B 选项.点睛: (1)求分段函数的函数值,要先确定要求值的自变量属于哪一段区间,然后代入该段的解析式求值,当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值.(2)当给出函数值求自变量的值时,先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上,然后求出相应自变量的值,切记要代入检验,看所求的自变量的值是否满足相应段自变量的取值范围.11.已知函数()2814f x x x =++,()()2log 4g x x =,若[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立,则a 的最大值为( )A .-4B .-3C .-2D .-1【答案】C【解析】 【分析】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,从而28142a a ++≤,故可求a 的最大值为2-.【详解】由[]()15,4x a a ∀∈-≥-,(]20,1x ∃∈,使得()()12f x g x =成立, 得:()f x 的值域为()g x 的值域的子集,由()()2log 4g x x =(]20,1x ∈()2g x ⇒≤ ,所以(](),2g x ∈-∞ 当43a --≤≤ 时,()21f x-#-,此时()f x 的值域为()g x 的值域的子集成立.当3a >-时,()22814f x a a -≤≤++,须满足()f x 的值域为()g x 的值域的子集,即28142a a ++≤,得62a -≤≤- 所以a 的最大值为2-. 故选:C. 【点睛】本题主要考查恒成立和存在性问题,注意把两类问题转化为函数值域的包含关系,此问题属于中档题目.12.过抛物线24x y =的焦点F 作倾斜角为锐角的直线l ,与抛物线相交于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,则直线OM 的斜率的取值范围是( )A .2⎫+∞⎪⎪⎣⎭B .[)1,+∞C .)+∞D .[)2,+∞【答案】C 【解析】 【分析】假设直线l 方程,代入抛物线方程,利用韦达定理和直线方程求得M 点坐标,利用两点连线斜率公式和基本不等式可求得结果. 【详解】由抛物线方程知:()0,1F ,设直线l 的方程为()10y kx k =+>,代入抛物线方程得:2440x kx --=, 设点()11,A x y ,()22,B x y ,()00,M x y ,则124x x k +=,M Q 为线段AB 的中点,12022x x x k +∴==, M Q 在直线l 上,200121y kx k ∴=+=+,200211122222OMy k k k k x k k k +∴===+≥⋅=(当且仅当2k =时取等号), 即直线OM 斜率的取值范围为)2,⎡+∞⎣. 故选:C . 【点睛】本题考查直线与抛物线综合应用问题,涉及到利用基本不等式求解最值的问题;关键是能够结合韦达定理,利用一个变量表示出所求的斜率,进而利用基本不等式求得最值.13.已知点()2,1A ,O 是坐标原点,点(), P x y 的坐标满足:202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,设z OP OA =⋅u u u r u u u r,则z 的最大值是( )A .2B .3C .4D .5【答案】C 【解析】 【分析】画出约束条件的可行域,转化目标函数的解析式,利用目标函数的最大值,判断最优解,代入约束条件求解即可. 【详解】解:由不等式组202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩可知它的可行域如下图:Q ()2,1A ,(), P x y∴2z OP OA x y =⋅=+u u u r u u u r,可图知当目标函数图象经过点()1,2B 时,z 取最大值,即24z x y =+=.故选:C.【点睛】本题考查线性规划的应用,考查转化思想以及数形结合思想的应用,属于中档题.14.若、a b 均为实数,则“()0->ab a b ”是“0a b >>”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】【分析】通过列举,和推理证明可以推出充要性.【详解】若()0ab a b ->中,取12a b --=,=,则推不出0a b >>; 若0a b >>,则0a b ->,则可得出()0ab a b ->;故“()0ab a b ->”是“0a b >>”的必要不充分条件,故选:B.【点睛】本题考查充分必要不条件的定义以及不等式的性质,可通过代入特殊值解决.15.若实数x ,y 满足不等式组11y x x y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,则2x y +的最小值是( )A .3B .32C .0D .3- 【答案】D【解析】【分析】根据已知的约束条件画出满足约束条件的可行域,再由目标函数2z x y =+可得2y x z =-+,此时Z 为直线在y 轴上的截距,根据条件可求Z 的最小值.【详解】解:作出不等式组所表示的平面区域,如图所示得阴影部分的ABC ∆,由2z x y =+可得2y x z =-+,则z 为直线在y 轴上的截距把直线:2l y x =-向上平移到A 时,z 最小,此时由1y x y =⎧⎨=-⎩可得(1,1)A -- 此时3z =-,故选:D .【点睛】本题考查用图解法解决线性规划问题,分析题目的已知条件,找出目标函数中的z 的意义是关键,属于中档题.16.数学中的数形结合,也可以组成世间万物的绚丽画面.一些优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的结合产物,曲线22322():16C x y x y =+恰好是四叶玫瑰线.给出下列结论:①曲线C 经过5个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C 上任意一点到坐标原点O 的距离都不超过2;③曲线C 围成区域的面积大于4π;④方程()223221)60(x y x y xy +=<表示的曲线C 在第二象限和第四象限其中正确结论的序号是( )A .①③B .②④C .①②③D .②③④ 【答案】B【解析】【分析】利用基本不等式得224x y +≤,可判断②;224x y +=和()3222216x y x y +=联立解得222x y ==可判断①③;由图可判断④.【详解】()2223222216162x y x yx y ⎛⎫++=≤ ⎪⎝⎭, 解得224x y +≤(当且仅当222x y ==时取等号),则②正确;将224x y +=和()3222216x y x y +=联立,解得222x y ==,即圆224x y +=与曲线C 相切于点,(,(,, 则①和③都错误;由0xy <,得④正确.故选:B.【点睛】本题考查曲线与方程的应用,根据方程,判断曲线的性质及结论,考查学生逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.17.设x ∈R ,则“|1|1x -<”是“220x x --<”的( ) A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】 1111102x x x -<⇔-<-<⇔<<,22012x x x --<⇒-<<,故为充分不必要条件.18.已知,a b 都是正实数,则222a b a b a b +++的最大值是( )A .23-B .3-C .1D .43【答案】A【解析】【分析】设2,2m a b n a b =+=+,将222a b a b a b +++,转化为2222233a b n m a b a b m n +=--++,利用基本不等式求解.【详解】设2,2m a b n a b =+=+, 所以22,33m n n m a b --==,所以2222222333a b n m a b a b m n +=--≤-=-++, 当且仅当233n m m n =时取等号.所以222a b a b a b +++的最大值是23-. 故选:A【点睛】本题主要考查基本不等式的应用,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于中档题.19.在三角形ABC 中,给出命题:p “2ab c >”,命题:q “3C π<”,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】由余弦定理将2c 化为222cos a b ab C +-,整理后利用基本不等式求得12cos 2C +>,求出C 范围,即可判断充分性,取4a =,7b =,6c =,则可判断必要性不成立,两者结合可得正确的选项.【详解】充分性:由余弦定理,2222cos c a b ab C =+-,所以2ab c >,即222cos ab a b ab C >+-, 整理得,2212cos a b C ab++>,由基本不等式,222a b ab +≥=, 当且仅当a b =时等号成立,此时,12cos 2C +>,即1cos 2C >,解得3C π<, 充分性得证;必要性:取4a =,7b =,6c =,则164936291cos 247562C +-==>⨯⨯, 故3C π<,但228ab c =<,故3C π<推不出2ab c >.故必要性不成立;故p 是q 的充分不必要条件.故选:A【点睛】本题主要考查充分必要条件的判断、余弦定理的应用和基本不等式的应用,考查学生分析转化能力,属于中档题.20.已知ABC V 外接圆的半径2R =,且2sin 2A A =.则ABC V 周长的取值范围为( )A .B .(4,C .4+D .(4+ 【答案】C【解析】【分析】由2sin 2A A =及倍角公式可得23A π=,2sin a R A ==得2212b c bc =++,再利用基本不等式及三角形两边之和大于第三边求出b c +的取值范围即可得到答案.【详解】由题意,22cos 112A A -=-,即cos 1A A =-,可化为33A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即sin 32A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为0A π<<,所以33A ππ-=,即23A π=,2sin a R A ==ABC V 的内角A ,B ,C ,的对边分别为a ,b ,c ,由余弦定理得,2212b c bc =++,因为222b c bc +≥(当且仅当b c =时取“=”),所以22123b c bc bc =++≥,即4bc ≤,又因为22212()b c bc b c bc =++=+-,所以 2()124bc b c =+-≤,故4b c +≤,则4a b c ++≤+b c a +>,所以2a b c a ++>=4a b c +++≤.故ABC V 周长的取值范围为4+.故选:C【点睛】本题考查利用余弦定理求三角形周长的取值范围,涉及到辅助角公式、基本不等式求最值,考查学生的运算求解能力,是一道中档题.。