广州市高一数学必修5第三章检测题(答案))
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一、选择题1.若实数x ,y 满足约束条件220103x y x y x y +-≥⎧⎪--≥⎨⎪+≤⎩,则()222x y +-的最小值为( ) A .12 B .45 C .92 D .4192.已知2244x y +=,则2211x y +的最小值为( ) A .52 B .9 C .1 D .943.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.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 .325.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6.若正实数a b c 、、满足22ab bc ac a ++=-,则2a b c ++的最小值为( ) A .2 B .1 CD .7.设x ,y 满足约束条件4100,20,0,0,x y x y x y --≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥≥⎩则23z x y =-的最大值为( )A .10B .8C .5D .6-8.若函数()1x y a a =>的图象与不等式组40,20,1x y y x -≤⎧⎪-≥⎨⎪≤+⎩,表示的区域有公共点,则a 的取值范围为( )A .[]2,4 B.⎤⎦ C .(][)1,24,⋃+∞ D.([)2,⋃+∞9.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 <nC .m >nD .不确定10.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 .211.下列函数中,最小值为4的是( )A .4y x x=+ B .()4sin 0πsin y x x x =+<< C .e 4e x x y -=+D.y = 12.已知正数a ,b 满足2a b +=,则2238a b ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的最小值为( ) A .36 B .42 C .49 D .60二、填空题13.若0x >,0y >,若()()144x y --=则x y +的最小值为_________.14.123,,x x x 为实数,只要满足条件1230x x x >>>,就有不等式121233log 20202log 2020log 2020x x x x x x k +≥恒成立,则k 的最大值是__________.15.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____.16.已知110,0,1x y x y >>+=,则2236x y y xy++的最小值是_________. 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0a >,0b >,若a ,1,b 依次成等差数列,则41a b +的最小值为________. 19.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且2c cosB =2a +b ,若△ABC 的面积为12c ,则ab 的最小值为_______. 20.记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足570a a ,1122S =,则7811572a a a a a 的最小值为_________. 三、解答题21.某位病人为了维持身体的健康状态,需要长期服用药物类营养液以补充食物难以提供的两种微量元素α和β.根据医学建议:病人每天微量元素α的摄入量应控制在[]300,330(单位:微克),微量元素β的摄入量应控制在[]250,280(单位:微克).目前,市面上可供选择的营养液主要是A 和B .已知1毫升营养液A 中含微量元素α是30微克,含微量元素β是10微克,每毫升费用5元;1毫升营养液B 中含微量元素α是15微克,含微量元素β是20微克,每毫升费用4元.(1)若该病人每天只吃单价较便宜的营养液B ,判断他的两种微量元素的摄入量能否同时符合医学建议,并说明理由;(2)如果你是医生,为了使得该病人两种微量元素的摄入量同时符合医学建议,且每天所需的费用最低,应该推荐病人每天服用营养液A 和营养液B 各多少毫升?该病人每天所需的营养液最低费用是多少元?22.(1)已知x 、y 都是正数,若23x y +=,求11x y +的最小值; (2)当k 取何值时,不等式23208kx kx +-<对一切实数x 都成立? 23.已知m R ∈,命题p :对任意[]0,1x ∈,不等式2223x m m -≥-恒成立;命题q :存在[]1,1x ∈-,使得m ax ≤成立.(1)若p 为真命题,求m 的取值范围;(2)当1a =时,若p q ∨为真,p q ∧为假,求m 的取值范围.24.随着信息技术的发展,网络学习成为一种重要的学习方式,现某学校利用有线网络同时提供A 、B 两套校本选修课程.A 套选修课每次播放视频40分钟,课后研讨20分钟,可获得学分5分;B 套选修课每次播放视频30分钟,课后研讨40分钟,可获得学分4分.全学期20周,网络对每套选修课每周开播两次(A 、B 两套校本选修课程同时播放),每次均为独立内容.学校规定学生每学期收看选修课视频时间不超过1400分钟,研讨时间不得少于1000分钟.A 、B 两套选修课各选择多少次才能使获得学分最高,获得的最高学分是多少?25.在平面直角坐标系中,圆C 是以(1,1)为圆心、半径为1的圆,过坐标原点O 的直线l 的斜率为k ,直线l 交圆C 于P ,Q 两点,点A(1)写出圆C 的标准方程;(2)求△APQ 面积的最大值.26.已知函数()()()22112f x a x a x =---+. (1)若()f x 的定义域为2,13⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,求实数a 的值; (2)若()f x 的定义域为R ,求实数a 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.C解析:C【分析】作出可行域,利用()222x y +-的几何意义:表示可行域内点(,)x y 与定点(0,2)的距离的平方.可求得最小值.【详解】作出可行域,如图ABC 内部(含边界), ()222x y +-表示可行域内点(,)P x y 与定点(0,2)M 的距离的平方,由图可知min 0213222PM --==,(点M 到直线BC 的距离) ∴()222x y +-的最小值是23292⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭. 故选:C .【点睛】思路点睛:本题考查求简单的线性规划的非线性目标函数的最值.作出可行域是解题的基础.对非线性目标函数,常常利用其几何意义求解,主要有两种类型:(1)22()()x a y b -+-,两点间的距离公式;(2)y b x a--:两点连线斜率, 2.D解析:D【分析】 利用22222211111(4)4x y x y x y ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭,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.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.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. 4.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.5.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 xy 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.6.D解析:D【解析】分析:根据基本不等式的性质求出2a+b+c 的最小值即可.详解:由题得:因为a 2+ac+ab+bc=2,∴(a+b )(a+c )=2,又a ,b ,c 均为正实数,∴2a+b+c=(a+b )+(a+c ),当且仅当a+b=a+c 时,即b=c 取等号.故选D.点睛:本题考查了绝对值的意义,考查基本不等式的性质,是一道基础题.7.C解析:C【分析】作出不等式对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,求目标函数的最大值即可.【详解】画出约束条件所表示的平面区域,如图所示,由23z x y =-得到233z y x =-, 平移直线233z y x =-,当过A 时直线截距最小,z 最大, 由04100y x y =⎧⎨--=⎩ 得到5(,0)2A , 所以23z x y =-的最大值为max 523052z =⨯-⨯=, 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.8.B解析:B【分析】由约束条件作出可行域,再由指数函数的图象经过A ,B 两点求得a 值,则答案可求.【详解】解:由约束条件40,20,1x y y x -⎧⎪-⎨⎪+⎩作出可行域如图:当1x =时,2y a =≤;当4x =时,42y a =≥,则42a ≥故a 的取值范围为42,2⎡⎤⎣⎦.故选:B .【点睛】 本题考查简单的线性规划,考查数形结合的解题思想方法,属于中档题.9.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 .10.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.11.C解析:C 【分析】逐个分析每个选项,结合基本不等式和函数性质即可判断. 【详解】 A 项,4y x x=+没有最值,故A 项错误; B 项,令sin t x =,则01t <≤,4y t t=+,由于函数在(]0,1上是减函数, 所以min ()(1)5f x f ==,故B 项错误;C 项,4e 4e e 4e x x x x y -=+=+≥=,当且仅当4e e x x =, 即e 2x =时,等号成立,所以函数e 4exxy -=+的最小值为4,故C 项正确;D 项,y =≥=,时,等号成立,所以函数y =D项错误. 故选:C . 【点睛】本题考查基本不等式的应用,属于基础题.12.C解析:C 【分析】由已知可得2294(3)(8)(4)(9)37b a b aa b a b a b++=++=++,然后结合基本不等式即可求解.【详解】解:因为正数a ,b 满足2a b +=,所以229494(3)(8)(4)(9)3737249b a b a b aa b a b a b a ++=++=+++=, 当且仅当65a =,45b =时取等号. 故选:C . 【点睛】本题主要考查了利用基本不等式求解最值,属于基础题.二、填空题13.【分析】先整理已知条件得则再利用基本不等式求解即可【详解】由得又得则当且仅当即时取等号故答案为:9【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解析:【分析】 先整理已知条件得411y x +=,则()41y x x y x y +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,再利用基本不等式求解即可. 【详解】由()()144x y --=, 得40xy x y --=, 又0x >,0y >, 得411y x+=, 则()455941x y x y x y y x x y +⎛⎫+=+=++≥+= ⎪⎝⎭, 当且仅当4x yy x=即3,6x y ==时取等号. 故答案为:9. 【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.【分析】根据对数的运算性质可得设原不等式可化为由可得令小于等于的最小值即可【详解】由题意设则又所以原不等式可化为由可得则原不等式可化为又当且仅当时等号成立所以即的最大值为故答案为:【点睛】关键点点睛解析:3+【分析】根据对数的运算性质,可得1212lg 2020log 2020lg lg x x x x =-,23232lg 20202log 2020lg lg x x x x =-,1313lg 2020log 2020lg lg x x k k x x =-,设12lg lg a x x =-,23lg lg b x x =-,原不等式可化为12k a b a b +≥+,由0,0a b >>,可得()12k a b a b ⎛⎫≤++ ⎪⎝⎭,令k 小于等于()12a b a b ⎛⎫++ ⎪⎝⎭的最小值即可. 【详解】由题意,121122lg 2020lg 2020log 2020lg lg lg x x x x x x ==-,2322332lg 20202lg 20202log 2020lg lg lg x x x x x x ==-,131133lg 2020lg 2020log 2020lg lg lg x x k k k x x x x ==-, 设12lg lg a x x =-,23lg lg b x x =-,则13lg lg x x a b -=+, 又lg 20200>,所以原不等式可化为12ka b a b+≥+, 由1230x x x >>>,可得0,0a b >>,则原不等式可化为()12k a b a b ⎛⎫≤++ ⎪⎝⎭, 又()1221233b a a b a b a b ⎛⎫++=+++≥+=+⎪⎝⎭2b a a b =时,等号成立,所以3k ≤+k的最大值为3+故答案为:3+ 【点睛】关键点点睛:本题考查不等式恒成立问题,解题关键是将原不等式转化为()12k a b a b ⎛⎫≤++ ⎪⎝⎭.本题中利用对数的运算性质,将三个对数转化为以10为底的对数,进而设12lg lg a x x =-,23lg lg b x x =-,可将原不等式化为12k a b a b+≥+,进而结合,a b 的范围可得到()12k a b a b ⎛⎫≤++ ⎪⎝⎭.考查学生的逻辑推理能力,计算求解能力,属于中档题.15.23【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122zy 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 bz 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 zy 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.16.【分析】由题得化简整理得再利用基本不等式可得解【详解】由得则当且仅当时等号成立此时或;则的最小值是故答案为:【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)一正二定三相等一 解析:11【分析】 由题得1x yx y xy xy+=⇒+=,化简整理得()2223636361xy xy x y y xy xy xy xy-+++==+-再利用基本不等式可得解.【详解】由110,0,1x y x y >>+=, 得1x yx y xy xy+=⇒+=, 则()2223636x y x y x y y xy xy+++++=()2223636x y xy x xy y xy xy+-++++==()236361111xy xy xy xy xy -+==+-≥=,当且仅当6xy =时等号成立,此时33x y ⎧=+⎪⎨=⎪⎩33x y ⎧=-⎪⎨=+⎪⎩则2236x y y xy++的最小值是11.故答案为:11. 【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.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10ak 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 aa b a b a b a b+=++=++,利用基本不等式可得2828101018b a 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10y 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()()101018b a b a a b a b a b a b a b+=++=++≥+⨯=. 当且仅当2810,0b aa 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 aa 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】由a1b 依次成等差数列可得再利用乘1法及基本不等式计算即可求得答案【详解】且a1b 依次成等差数列当且仅当即取等号故的最小值为故答案为:【点睛】本题考查基本不等式的性质以及应用涉及等差中项的定解析:92【分析】由a ,1,b 依次成等差数列,可得2a b +=,再利用乘“1”法及基本不等式计算,即可求得答案. 【详解】0a >,0b >,且a ,1,b 依次成等差数列, ∴2a b +=,∴()411411414941(52)2222b a b a a b a b a b a b a b ⎛⎫⎛⎫+=++=+++≥+⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当4b a a b =,即43a =,23b =,取等号, 故14a b +的最小值为92. 故答案为:92. 【点睛】本题考查基本不等式的性质以及应用,涉及等差中项的定义,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.19.【解析】分析:由正弦定理将2ccosB =2a +b 转化成由三角形内角和定理将利用两角和的正弦公式展开化简求得的值由余弦定理三角形的面积公式及基本不等式关系求得ab 的最小值详解:2ccosB =2a +b 由解析:13【解析】分析:由正弦定理将2c cosB =2a +b 转化成2sin cos 2sin sin C B A B =+,由三角形内角和定理,将()sin sin A B C =+,利用两角和的正弦公式展开,化简求得sin C 的值,由余弦定理、三角形的面积公式及基本不等式关系,求得ab 的最小值. 详解:2c cosB =2a +b ,由正弦定理转化成2sin cos 2sin sin C B A B =+∴()2sin cos 2sin sin C B B C B =++化简得:2sin cos sin 0B C B +=, 又0,sin 0BB π<,得1cos 2C =-,0C π<<,得23C π=,则△ABC 的面积为1sin 2S ab C ==,即3c ab =,由余弦定理得2222cos c a b ab C =+-,化简得22229a b ab a b ++=,222a b ab +≥,当且仅当a b =时取等,∴2229ab ab a b +≤,即13ab ≥, 故ab 的最小值是13. 故答案为13. 点睛:本题考查正余弦定理、三角形内角和定理及基本不等式相结合.20.【分析】可先根据得出可转化为然后乘以利用基本不等式即可求解【详解】即的最小值为故答案为:【点睛】本题主要考查等差数列的相关性质以及基本不等式的应用属于综合题【分析】可先根据1122S =得出574a a +=,7811572a a a a a 可转化为5721a a ,然后乘以574a a ,利用基本不等式即可求解. 【详解】111571111112222a a a a S ,574a a ,781178117511117557575757572222221a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a , 75575757572112134244a a a a a a a a a a , 570a a ,75570,024a a a a ,757557573332222422444a a a a a a aa ,即57213224a a , 7811572a a a a a 的最小值为34+. 故答案为:34+. 【点睛】本题主要考查等差数列的相关性质,以及基本不等式的应用,属于综合题.三、解答题21.(1)不符合,理由见解析;(2)推荐病人每天服用5毫升营养液A ,服用10毫升营养液B ,既能符合医学建议又能使每天的营养液费用最少.病人每天服用营养液的最低费用为65元. 【分析】(1)根据题意,由微量元素α的摄入量控制在[]300,330计算营养液B 的服用量必须控制在[]20,22,此时β的摄入量在[]400,440,不符合;(2)根据题意,建立线性规划模型:54z x y =+,其中,x y 满足300301533025010202800,0x y x y x y ≤+≤⎧⎪≤+≤⎨⎪≥≥⎩,利用线性规划求最值.【详解】解:(1)若该病人每天只吃单价较便宜的营养液B ,则为了将微量元素α的摄入量控制在[]300,330(单位:微克),营养液B 的服用量必须控制在[]20,22(单位:毫升),此时相应微量元素β的摄入量在[]400,440(单位:微克),不符合医学建议. 另解:“若该病人每天只吃单价较便宜的营养液B ,则为了将微量元素β的摄入量控制在[]250,280(单位:微克),营养液B 的服用量必须控制在[]12.5,14(单位:毫升),此时相应微量元素α的摄入量在[]187.5,210(单位:微克),不符合医学建议”(2)设该病人每天需服用x 毫升营养液A ,y 毫升营养液B , 则每天的营养液费用为54z x y =+,由题意,x y 满足300301533025010202800,0x y x y x y ≤+≤⎧⎪≤+≤⎨⎪≥≥⎩,即20222252280,0x y x y x y ≤+≤⎧⎪≤+≤⎨⎪≥≥⎩可行域如下图所示把54z x y =+变形为4415y x z =-+,得到斜率为54-,在y 轴上截距为14z 的一族平行直线.由图可以看出,当直线4415y x z =-+经过直线220x y +=和直线225x y +=的交点M 时,截距14z 最 小,此时z 最小.解方程组220225x y x y +=⎧⎨+=⎩,得点M 为()5,10,∴min 545541065z x y =+=⨯+⨯=元,答:推荐病人每天服用5毫升营养液A ,服用10毫升营养液B ,既能符合医学建议又能使每天的营养液费用最少.病人每天服用营养液的最低费用为65元. 【点睛】数学建模是高中数学六大核心素养之一,在高中数学中,应用题是常见考查形式: (1)求解应用性问题时,首先要弄清题意,分清条件和结论,抓住关键词和量,理顺数量关系,然后将文字语言转化成数学语言,建立相应的数学模型; (2)线性规划型应用性问题解题的关键是正确的建立线性规划模型.22.(1)33+;(2)30k -<≤. 【分析】(1)将代数式()123x y +与11x y +相乘,展开后利用基本不等式可求得11x y +的最小值; (2)分0k =和0k ≠两种情况讨论,结合题意可得出关于实数k 的不等式,由此可求得实数k 的取值范围. 【详解】(1)已知x 、y 都是正数且23x y +=,所以,()1111112132333333x y x y y y x y x x ⎛⎛⎫⎛⎫++=++≥+= ⎪ ⎪ ⎝⎝=+⎝+⎭⎭,当且仅当x =时,等号成立,因此,11x y +的最小值为33+; (2)由于不等式23208kx kx +-<对一切实数x 都成立. ①当0k =时,可得308-<,合乎题意; ②当0k ≠时,可得230k k k <⎧⎨∆=+<⎩,解得30k -<<. 综上所述,实数k 的取值范围是30k -<≤. 【点睛】结论点睛:利用二次不等式在实数集上恒成立,可以利用以下结论来求解: 设()()20f x ax bx c a =++≠①()0f x >在R 上恒成立,则00a >⎧⎨∆<⎩; ②()0f x <在R 上恒成立,则00a <⎧⎨∆<⎩; ③()0f x ≥在R 上恒成立,则00a >⎧⎨∆≤⎩; ④()0f x ≤在R 上恒成立,则00a <⎧⎨∆≤⎩. 23.(1)[]1,2;(2)()(],11,2-∞. 【分析】(1)由p 为真命题,若()[]()220,1f x x x =-∈,只需()2min 3f x m m ≥-恒成立,即可求m 的取值范围;(2)若q 为真时1m ,结合已知条件:讨论p 真q 假、p 假q 真,分别求得m 的范围,取并集即可.【详解】解:(1)对任意[]0,1x ∈,不等式2223x m m -≥-恒成立,令()[]()220,1f x x x =-∈,则()2min 3f x m m ≥-, 当[]0,1x ∈时,()()min 02f x f ==-,即232m m -≤-,解得12m ≤≤.因此,当p 为真命题时,m 的取值范围是[]1,2.(2)当1a =时,若q 为真命题,则存在[]1,1x ∈-,使得m x ≤成立,所以1m ;故当命题q 为真时,1m .又∵p ,q 中一个是真命题,一个是假命题.当p 真q 假时,由121m m ≤≤⎧⎨>⎩,得12m <≤; 当p 假q 真时,有1m <或2m >,且1m ,得1m <.综上所述,m 的取值范围为()(],11,2-∞.【点睛】关键点点睛:(1)函数不等式在闭区间内恒成立,有()2min 3f x m m ≥-求参数范围. (2)由复合命题的真假讨论简单命题的真假组合,并求对应参数范围取并集即可. 24.选择A 套选修课学习20次,B 套选修课学习20次,可以使获得最高学分为180分【分析】设选择A 、B 两套课程分别为x 、y 次,z 为学分,根据题意列出线性约束条件404030140020401000,x y x y x y x y N+≤⎧⎪+≤⎪⎨+≥⎪⎪∈⎩,目标函数54z x y =+,作出可行域,即可求解. 【详解】设选择A 、B 两套课程分别为x 、y 次,z 为学分,则404030140020401000,x y x y x y x y N+≤⎧⎪+≤⎪⎨+≥⎪⎪∈⎩ 目标函数54z x y =+,二元一次不等式组等价于4043140250,x y x y x y x y N+≤⎧⎪+≤⎪⎨+≥⎪⎪∈⎩ 作出二元一次不等式组所表示的平面区域,即可行域,如图阴影部分.作直线:540l x y +=,直线l 沿可行域方向平移,当直线过M 点时,目标函数取得最大值.联立4314040x y x y +=⎧⎨+=⎩,解得2020x y =⎧⎨=⎩. 所以点M 的坐标为()20,20,此时max 520420180Z =⨯+⨯=.所以选择A 套选修课学习20次,B 套选修课学习20次,可以使获得的学分最高,最高学分为180分.【点睛】本题主要考查了利用线性规划解决实际问题,属于中档题.25.(1)()()22111x y -+-=;(2)12+【分析】(1)根据圆心和半径,即可直接写出圆C 的方程;(2)联立直线l 方程和圆方程,求得k 的范围,结合弦长公式,求得PQ ,再利用点到直线的距离公式,即可求得点A 到直线l 的距离,结合基本不等式,即可求得面积的最大值.【详解】(1)根据题意可得,圆C 的圆心为()1,1,半径1r =,故圆方程为:()()22111x y -+-=;(2)设直线l 的方程为y kx =,联立圆C 方程可得: ()()2212210k x k x +-++=, 因为直线l 圆交于两点,故可得()()22Δ22410k k=+-+>, 解得0k >;又圆心()1,1到直线l的距离d =故可得PQ ==;又点A 到直线l的距离h =故三角形APQ的面积)()21112212121k S PQ h k k k +=⨯⨯==≤=++++-+. 当且仅当1k =时取得面积的最大值1. 【点睛】本题考查圆方程的求解,涉及直线截圆的弦长求解,涉及基本不等式的应用,属综合中档题. 26.(1) 2a = (2) 7,19a ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦【分析】(1)根据题意定义域为2,13⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,可知不等式()()221120a x a x ---+≥的解集为2,13⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,根据一元二次不等式解集与一元二次方程根的关系即可求解. (2)()f x 的定义域为R ,可知不等式()()221120ax a x ---+≥恒成立,然后讨论二次项系数,借助二次函数的性质即可求解.【详解】 解:(1)()f x 的定义域为2,13⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,即()()221120a x a x ---+≥的解集为2,13⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, 故()()()()22210221120931120a a a a a ⎧-<⎪⎪⎛⎫-⋅---+=⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪---+=⎩,解得2a =; (2)()f x 的定义域为R ,即()()221120a x a x ---+≥恒成立, 当210a -=时,1a =±,经检验只有1a =满足条件;当210a -≠时,()()222101810a a a ⎧->⎪⎨∆=---≤⎪⎩,解得7,19a ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭, 综上,7,19a ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦.【点睛】本题主要考查函数的定义域、一元二次不等式的解法、一元二次不等式与二次函数的关系,综合性比较强.。
一、选择题1.若实数x ,y 满足约束条件220103x y x y x y +-≥⎧⎪--≥⎨⎪+≤⎩,则()222x y +-的最小值为( )A .12B .45C .92D .4192.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x ,y 满足约束条件20030x y x y m x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,若34z x y =-的最大值为9,则m 的值为( ) A .32-B .28-C .2D .34.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 .45.若正数a ,b 满足111a b +=,则41611a b +--的最小值为( ) A .16B .25C .36D .496.若,x y 满足条件11x y x y y ≥⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,则2z x y =-+的最大值为( )A .1B .12-C .2D .-57.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.已知正项等比数列{}n a 中979a a =,若存在两项m a 、n a ,使2127m n a a a =,则116m n+的最小值为( ) A .5 B .215C .516D .6549.不等式ax 2+bx+2>0的解集是,则a+b 的值是( ) A .10 B .﹣10 C .14 D .﹣14 10.设a=3x 2﹣x+1,b=2x 2+x ,则( ) A .a >bB .a <bC .a≥bD .a≤b11.设,,a b c ∈R ,且a b >,则( ) A .ac bc >B .11a b< C .22a b > D .33a b >12.已知实数x ,y 满足2402401x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥-⎩,则2x y +的最大值为( )A .2B .8C .11D .13二、填空题131x x +x =______. 14.若实数m 和n 满足242329231m m n n m n ⨯-⋅+⨯=++,则23m n +的取值范围为______.15.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___.16.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_____.17.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__________.18.设x 、y 满足约束条件22010240x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则2z x y =+的最大值是__________.19.对一切R θ∈,213sin cos 2m m θθ->恒成立,则实数m 的取值范围是_______. 20.当x ,y 满足270101x y x y x +-≤⎧⎪--≤⎨⎪⎩时,|2|x y a -≤恒成立,则实数a 的取值范围是________.三、解答题21.已知函数2()31f x ax x =+-;(1)若()0f x <的解集为(1,)b -,求()f x 的零点, (2)若()f x 在(1,1)-内恰有1个零点,求a 的取值范围.22.定义两个函数的关系:函数()m x ,()n x 的定义域为A ,B ,若对任意的1x A ∈,总存在2x B ∈,使得()()12m x n x =,我们就称函数()m x 为()n x 的“子函数”.设,0a b >,已知函数()f x=23(1)b a b+--,22||11()1822||x g x x a a x x =+-++. (1)当1a =时,求函数()f x 的单调区间;(2)若函数()f x 是()g x 的“子函数”,求22a b ab+的最大值.23.近年来,某市在旅游业方面抓品牌创建,推进养生休闲度假旅游产品升级,其景区成功创建国家5A 级旅游景区填补了该片区的空白,某投资人看到该市旅游发展的大好前景后,打算在该市投资甲、乙两个旅游项目,根据市场前期调查, 甲、乙两个旅游项目五年后可能的最大盈利率分别为01000和0080,可能的最大亏损率分别为0040和0020,投资人计划投资金额不超过5000万,要求确保亏损不四超过1200万,问投资人对两个项目各投资多少万元,才能使五年后可能的盈利最大? 24.已知函数2()()f x x ax a R =-∈. (1)若2a =,求不等式()3f x ≥的解集;(2)若[1,)x ∈+∞时,2()2f x x ≥--恒成立,求a 的取值范围.25.已知关于x 的不等式23240x ax -++>. (1)当2a =时,求此不等式的解集;(2)若此不等式的解集为()4,m -,求实数a ,m 的值.26.培养某种水生植物需要定期向培养植物的水中加入物质N ,已知向水中每投放1个单位的物质N ,x (单位:天)时刻后水中含有物质N 的量增加mol/L y ,y 与x 的函数关系可近似地表示为关系可近似地表示为168,06212,612x y x x x ⎧-≤≤⎪=+⎨⎪-<≤⎩.根据经验,当水中含有物质N 的量不低4mol/L 时,物质N 才能有效发挥作用.(1)若在水中首次投放1个单位的物质N ,计算物质N 能持续有效发挥作用几天? (2)若在水中首次投放1个单位的物质N ,第8天再投放1个单位的物质N ,试判断第8天至第12天,水中所含物质N 的量是否始终不超过6mol/L ,并说明理由.【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】作出可行域,利用()222x y +-的几何意义:表示可行域内点(,)x y 与定点(0,2)的距离的平方.可求得最小值. 【详解】作出可行域,如图ABC 内部(含边界),()222x y +-表示可行域内点(,)P x y 与定点(0,2)M 的距离的平方,由图可知min0213222PM--==,(点M 到直线BC 的距离) ∴()222x y +-的最小值是23292⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭. 故选:C .【点睛】思路点睛:本题考查求简单的线性规划的非线性目标函数的最值.作出可行域是解题的基础.对非线性目标函数,常常利用其几何意义求解,主要有两种类型:(1)22()()x a y b -+-,两点间的距离公式;(2)y bx a--:两点连线斜率, 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 xy +=++-=++⨯-=++⨯+-+ 1141(5)1(5)123131y x x y 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】作出x ,y 满足约束条件20030x y x y m x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,表示的可行域如图中阴影部分所示,再利用数形结合分析得()max 33439z m =⨯--=,解得参数即可. 【详解】作出x ,y 满足约束条件20030x y x y m x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,表示的可行域如图中阴影部分所示,由z =3x -4y 得344z y x =-,它表示斜率为34纵截距为4z-的一系列直线, 当直线经过点A 时,直线的纵截距4z-最小,z 最大.由03x y m x +-=⎧⎨=⎩,解得A (3,m -3),故()max 33439z m =⨯--=,解得3m =. 故选:D. 【点睛】方法点睛:线性规划问题一般用图解法,其步骤如下: (1)根据题意,设出变量,x y ; (2)列出线性约束条件;(3)确定线性目标函数(,)z f x y =;(4)画出可行域(即各约束条件所示区域的公共区域); (5)利用线性目标函数作平行直线系()(y f x z =为参数).4.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,2min244z 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.5.A解析:A 【分析】由111a b +=得:(1,1)1a b a b a =>>-,代入41611a b +--化简,利用基本不等式可求函数最小值. 【详解】由111a b +=得:(1,1)1a b a b a =>>-,代入41611a b +--得到:416416416(1)16111111a a ab a a a +=+=+-≥=------ 当且仅当:4=16(1)1a a --即32a =时取等号.故选:A 【点睛】本题考查了均值不等式在求最值问题中的应用,考查了学生转化与划归,数学运算的能力,属于中档题.6.A解析:A 【解析】作出不等式组11x y x y y ≥⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩表示的平面区域,如图,得到如图的ABC 及其内部,其中()()111,1,2,1,,22A B C ⎛⎫---⎪⎝⎭,设2z x y =-+,将直线:2l z x y =-+进行平移,当l 经过点A 时,目标函数z 达到最大值,∴()=211=1Z -⨯--最大值,故选A.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.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.A解析:A 【分析】根据条件可先求出数列的公比,再根据2127m n a a a =可得出5m n +=,利用基本不等式即可求出116m n +的最小值. 【详解】正项等比数列中,2979a q a ==,所以3q =. 因为11222111127m n m n m n a a a q a q a qa --+-=⋅==,所以5m n +=. 因为1161116116116()()(17)(17)5555n m n mm n m n m n m n m n+=++=++≥⋅+=, 当且仅当16n mm n=,即4n m =时取等号,因为m 、n *N ∈,所以1m =,4n =, 所以116m n +的最小值为5. 故选:A. 【点睛】本题考查等比数列的基本量的计算,考查利用基本不等式求最值,属于基础题.9.D解析:D 【解析】试题分析:不等式ax 2+bx+2>0的解集是,说明方程ax 2+bx+2=0的解为,把解代入方程求出a 、b 即可. 解:不等式ax 2+bx+2>0的解集是即方程ax 2+bx+2=0的解为故则a=﹣12,b=﹣2.考点:一元二次方程的根的分布与系数的关系.10.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.11.D解析:D 【分析】结合不等式的性质、特殊值判断出错误选项,利用差比较法证明正确选项成立. 【详解】A 选项,当0c ≤ 时,由a b >不能得到ac bc >,故不正确;B 选项,当0a >,0b <(如1a =,2b =-)时,由a b >不能得到11a b<,故不正确; C 选项,由()()22a b a b a b -=+-及a b >可知当0a b +<时(如2a =-,3b =-或2a =,3b =-)均不能得到22a b >,故不正确;D 选项,()()()233222324b a b a b a ab b a b a b ⎡⎤⎛⎫-=-++=-⋅++⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,因为,a b 不同时为0,所以223024b a b ⎛⎫++> ⎪⎝⎭,所以可由a b >知330a b ->,即33a b >,故正确.故选:D 【点睛】本小题主要考查不等式的性质以及差比较法,属于中档题.12.C解析:C 【分析】根据条件作出可行域,根据图形可得出答案. 【详解】由实数x ,y 满足2402401x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥-⎩,作出可行域,如图.设2z x y =+,则化为2y x z =-+ 所以z 表示直线2y x z =-+在y 轴上的截距.2401x y y -+=⎧⎨=-⎩可得()6,1A --,2401x y y +-=⎧⎨=-⎩可得()61B -, 根据图形可得,当直线2y x z =-+过点()61B -,时截距最大, 所以2z x y =+的最大值为11. 故选:C【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.二、填空题13.4【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】 1111x x x x =+-++,然后利用基本不等式求解即可. 【详解】 11x ≥, ()911211615111x x x x x x =-≥+⋅=-=+++, 11x x =+4x =时,等号成立. 故答案为:4.【点睛】 111x x +,从而满足基本不等式成立的条件,最后计算求解. 14.【分析】设方程化简为得到再结合基本不等式得到根据一元二次不等式不等式的解法即可求解【详解】设因为可得所以解得或又由当且仅当时即时等号成立整理得解得所以即则的取值范围为故答案为:【点睛】方法点睛:设利 解析:(1,2].【分析】设23m n t =+,方程化简为221523m n t t --=⨯⨯,得到2210t t -->,再结合基本不等式,得到23440t t --≤,根据一元二次不等式不等式的解法,即可求解.【详解】设23m n t =+,因为242329231m m n n m n ⨯-⋅+⨯=++,可得221523m n t t --=⨯⨯,所以2210t t -->,解得1t >或12t <-, 又由222235215235()24m nm n t t t +--=⨯⨯≤⨯=, 当且仅当23m n =时,即0m n ==时等号成立,整理得23440t t --≤,解得223t -≤≤, 所以12t <≤,即则23m n +的取值范围为(1,2]. 故答案为:(1,2].【点睛】方法点睛:设23m n t =+,利用换元法把方程化简为221523m n t t --=⨯⨯,根据指数函数的性质和基本不等式,得出不等式2210t t -->和23440t t --≤是解答的关键. 15.1【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11 22y x z=-,,1122y x z=-,的截距最小,此时z最大,由2222x yx 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.16.【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.17.【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 2336z π==;当56AOP π∠=时,min 52336z 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. 18.16【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.19.【分析】求出的最大值然后解相应的不等式即可得【详解】由得或故答案为:【点睛】本题考查不等式恒成立问题根据参数出现的位置首先求出三角式的最大值然后只要解不等式即可得这实质上就是不等式恒成立问题中的分离 解析:121,,3⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【分析】求出sin cos θθ的最大值,然后解相应的不等式即可得. 【详解】11sin cos sin 222θθθ=≤, 由211322m m ->得13m <-或12m >. 故答案为:121,,3⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. 【点睛】本题考查不等式恒成立问题,根据参数出现的位置,首先求出三角式sin cos θθ的最大值,然后只要解不等式即可得.这实质上就是不等式恒成立问题中的分离参数法,只是本题中不等式已经参变分离了.20.【分析】先根据条件作出可行域然后求出的取值范围由恒成立即即可得出答案【详解】由满足作出可行域如图设则表示直线在轴上的截距的相反数则由得当直线过点时有最大值4当直线过点时有最小值所以所以故答案为:【点解析:)4,⎡+∞⎣ 【分析】先根据条件作出可行域,然后求出2z x y =-的取值范围,由|2|x y a -≤恒成立,即max |2|x y a -≤,即可得出答案.【详解】由x ,y 满足270101x y x y x +-≤⎧⎪--≤⎨⎪⎩,作出可行域,如图.设2z x y =-,则2y x z =-,z 表示直线2y x z =-在y 轴上的截距的相反数.则()()1,0,1,3A C ,由27010x y x y +-=⎧⎨--=⎩,得()3,2B . 当直线2y x z =-过点()3,2B时,z 有最大值4,当直线2y x z =-过点()1,3C 时,z 有最小值-1. 所以|2|4x y -≤,所以4a ≤故答案为:[)4+∞,. 【点睛】本题考查简单的线性规划问题和恒成立求参数的问题,属于中档题.三、解答题21.(1)函数()f x 的零点为11,4-;(2)9[2,4]4a ⎧⎫∈-⋃-⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)由不等式解集与一元二次方程的根的关系得方程的根,由方程根的定义可求参数值,然后解方程可得零点.(2)可利用一元二次方程根的分布分类求解.注意分类0a =和0a ≠,在0a ≠时,()0f x =在(1,1)-上有一个解,还有1-是一个解,1是一个解分别求出另一解判断,另外0∆=时进行检验.从而可得结论.【详解】(1)依题意得方程2310ax x +-=的两根为-1,b ,将1x =-代入方程得4a =,于是方程2310ax x +-=可化为24310x x +-=,解得1x =-或14x =. 所以函数()f x 的零点为11,4-. (2)因为函数2()31f x ax x =+-在(1,1)-内恰有1个零点,所以该函数图象在(1,1)-内与x 轴只有一个公共点.(i )当0a =时,由()31=0f x x =-,得1=(1,1)3x ∈-,故0a =满足题意;(ii )当0a ≠时,①当函数()f x 的图象在x 轴两侧时,则由(1)(1)(4)(2)0f f a a -=-+<,解得24a -<<,此时24a -<<且0a ≠,满足题意当2a =-时,1(1,1)2x =∈-,满足题意; 当4a =时,1(1,1)4x =∈-,满足题意. ②当函数()f x 的图象在x 轴同侧时,则由23-4(1)0a ∆=⨯⨯-=, 解得94a =-. 由29()31=04f x x x =+--即2912+4=0x x -解得()21,13x =∈-, 故94a =-,满足题意. 综上所述,a 的取值范围是9[2,4]4⎧⎫-⋃-⎨⎬⎩⎭.【点睛】易错点睛:本题考查一元二次不等式的解集、一元二次方程的根、二次函数的图象之间的关系,掌握三个“二次”的关系是解题关键.利用二次函数图象可得一元二次方程根的分布的知识.要注意根的分布结论都是在开区间(,)a b 有解,而实际解题时还要分类讨论a 或者b 是方程根的情形,否则可能漏解.22.(1)减区间为(],1-∞,增区间为[3,)+∞;(2)18.【分析】(1)根据函数的解析式有意义,求得函数的定义域,再结合二次函数的性质和复合函数的单调性的判定方法,即可求解;(2)先求得函数()f x 的值域为233,b a b ⎡⎫+--+∞⎪⎢⎣⎭,利用基本不等式,求得函数()g x 的值域为116,)[a -+∞,根据题意,得到2331,[),[16)b a b a+--+∞⊆-+∞,结合基本不等式,即可求解.【详解】(1)由题意,函数233()1b f x b +=-有意义, 则满足2430x x -+≥,解得1x ≤或3x ≥,即定义域为{|1x x ≤或3}x ≥,又由函数243y x x =-+在减区间为(],1-∞,增区间为[3,)+∞,根据复合函数的单调性的判定方法,可得()f x 的减区间为(],1-∞,增区间为[3,)+∞.(2)由函数233()1b f x b +=--,可得()f x 的值域为233,b a b ⎡⎫+--+∞⎪⎢⎣⎭, 211111()||||20422016||2||2g x x x x a x a a ⎛⎫⎛⎫=+++-≥+⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当且仅当1||||x x =时,即1x =±,等号成立, 所以()g x 的值域为116,)[a-+∞, 因为()f x 是()g x 的“子函数,所以2331,[),[16)b a b a+--+∞⊆-+∞, 所以233116b a b a+--≥-,即13316a b a b +++≤, 又13(3)()103()b a a b a b a b++=++,221331316(3)6422a b a b a b a b ⎛⎫+++ ⎪⎛⎫⎛⎫++≤≤= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎝⎭, 当且仅当1338a b a b+=+=时取“=”,即735 a-=,35b+=或735a+=,35b-=时,等号成立,所以103()64b aa b++≤,即2218a b b aab a b+=+≤所以22a bab+的最大值为18.【点睛】利用基本不等式求最值时,要注意其满足的三个条件:“一正、二定、三相等”:(1)“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”: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.23.甲乙两项目投资额分别为1000万元和4000万元【解析】试题分析:设投资人对甲,乙两个项目分别投资,x y万元.根据已知条件可列出可行域为5000{0.40.212000,0x yx yx y+≤+≤≥≥,目标函数为0.8z x y=+,画出可行域,根据图像可知目标函数在点()1000,4000处取得最大值.试题设投资人对甲,乙两个项目分别投资,x y万元5000{0.40.212000,0x yx yx y+≤+≤≥≥求0.8z x y=+最大值如图作出可行域当目标函数结果点()1000,4000A时,0.8z x y =+取得最大值为4200 万元,此时对甲乙两项目投资额分别为1000 万元和4000 万元盈利最大.24.(1){|1x x ≤-或3}x ≥;(2)(,4]-∞.【解析】试题分析:(1)先对不等式移项并因式分解得()()310x x -+≥,再根据不等号方向得不等式解集,(2)先化简不等式,并分离12a x x ⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭,转化为求对应函数最值:()min a h x ≤,其中()12h x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再根据基本不等式求()h x 最值,即得a 的取值范围.试题(1)若()2,3a f x =≥即()()2230,310x x x x --≥-+≥ 所以原不等式的解集为{|1x x ≤-或3}x ≥(2)()22f x x ≥--即12a x x ⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭在[)1,x ∈+∞时恒成立, 令()12h x x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,等价于()min a h x ≤在[)1,x ∈+∞时恒成立,又()124h x x x ⎛⎫=+≥= ⎪⎝⎭,当且仅当1x x =即1x =等号成立,所以4a ≤. 故所求a 的取值范围是(],4-∞.25.(1)223x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭;(2)13m =,112a =-. 【分析】(1)当2a =时,不等式为23440x x -++>,即23440x x --<,利用一元二次不等式求解.(2)根据不等式的解集为()4,m -,则由4-,m 为方程23240x ax -++=的两根求解.【详解】(1)当2a =时,不等式为23440x x -++>,所以23440x x --<, 所以()23203x x ⎛⎫+-< ⎪⎝⎭, 解得223x -<<,所以不等式23440x x -++>的解集为223x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭; (2)由已知得4-,m 为方程23240x ax -++=的两根, 则有243a m -+=--且443m -=-, 解得13m =,112a =-. 【点睛】 本题主要考查一元二次不等式的解法以及一元二次不等式与一元二次方程的关系,属于中档题.26.(1)6天.(2)第8天至第12天,水中所含物质N 的量始终不超过6mol/L .见解析【分析】(1)由题可知168,06212,612x y x x x ⎧-≤≤⎪=+⎨⎪-<≤⎩,分类讨论求解满足4y ≥时的x 的范围,即可得出在水中首次投放1个单位的物质N ,物质N 能持续有效发挥作用的天数;(2)根据已知求出函数解析式()16162014666y x x x x ⎡⎤=--=--+⎢⎥--⎣⎦,利用基本不等式即可求得当10x =时,max 6y =,从而得出结论.【详解】解:(1)由题意,x (单位:天)时刻后水中含有物质N 的量为:168,06212,612x y x x x ⎧-≤≤⎪=+⎨⎪-<≤⎩,由于当水中含有物质N 的量不低4mol/L 时,物质N 才能有效发挥作用,即需4y ≥,则当06x ≤≤时,16842x -≥+且当612x <≤时,124x -≥, 解得:28x ≤≤,所以若在水中首次投放1个单位的物质N ,物质N 能持续有效发挥作用的时间为:8-2=6天.(2)设第()812x x ≤≤天水中所含物质N 的量为mol/L y ,则()1220(8)2616168y x x x x ⎡⎤-⎢⎣=-+=--+⎦--⎥, ()161461466y x x ⎡⎤=--+≤-=⎢⎥-⎣⎦,当且仅当1666x x -=-,即[]108,12x =∈时,等号成立, 即当10x =时,max 6y =,所以第8天至第12天,水中所含物质N 的量始终不超过6mol/L .【点睛】本题考查利用函数解决实际问题,考查分段函数和基本不等式的应用,确定函数的解析式是关键.。
一、选择题1.设x ,y R +∈,1x y +=,求14x y +的最小值为( ). A .2 B .4 C .8 D .92.不等式20ax bx c -+>的解集为{}|21x x -<<,则函数2y ax bx c =++的图像大致为( )A .B .C .D .3.若x 、y 满足约束条件36022x y x y y +-≤⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩,则22x y +的最小值为( ) A .5 B .4 C .2 D 24.已知实数,x y 满足约束条件5000x y x y y ++≥⎧⎪-≤⎨⎪≤⎩,则241z x y =++的最小值是( )A .14-B .1C .5-D .9-5.若直线l :()200,0ax by a b -+=>>被圆222410x y x y ++-+=截得的弦长为4,则21a b +的最小值为( ) A .2 B .4 C 2 D .226.已知点(x ,y )在直线x +2y =4上移动,则24x y +的最小值是( ) A .2B .32C .6D .8 7.已知实数x 、y 满足约束条件22x y a x y ≤⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,且32x y +的最大值为10,则a =( )A .1B .2C .3D .48.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 <nC .m >nD .不确定9.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 .6 10.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 .2 11.已知直线l 的方程为2x +3y =5,点P (a ,b )在l 上位于第一象限内的点,则124123a b +++的最小值为( ) A.720+B.720- CD.720-12.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 .163 B .13 C .2 D .4二、填空题13.正实数,x y 满足1x y +=,则12y x y++的最小值为________. 14.已知110,0,1x y x y >>+=,则2236x y y xy++的最小值是_________. 15.已知变量x ,y 满足430401x y x y x -+≤⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则点(),x y 对应的区域的222x y xy +的最大值为______.16.设ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且3cos 2cos a C c A b ⋅=⋅+,则()tan A C -的最大值为__________.17.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______.18.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______.19.已知0m >,0n >,且111223m n +=++,则2m n +的最小值为________. 20.设x 、y 满足约束条件22010240x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则2z x y =+的最大值是__________.三、解答题21.定义两个函数的关系:函数()m x ,()n x 的定义域为A ,B ,若对任意的1x A ∈,总存在2x B ∈,使得()()12m x n x =,我们就称函数()m x 为()n x 的“子函数”.设,0a b >,已知函数()f x=23(1)b a b +--,22||11()1822||x g x x a a x x =+-++. (1)当1a =时,求函数()f x 的单调区间;(2)若函数()f x 是()g x 的“子函数”,求22a b ab+的最大值. 22.现有甲、乙两个项目,对甲项目每投资10万元,一年后利润是1.2万元、1.18万元、1.17万元的概率分别为111623,,;已知乙项目的利润与产品价格的调整有关,在每次调整中,价格下降的概率都是p (0<p <1),设乙项目产品价格在一年内进行两次独立的调整.记乙项目产品价格在一年内的下降次数为X ,对乙项目每投资10万元,X 取0、1、2时,一年后相应利润是1.3万元、1.25万元、0.2万元.随机变量X 1、X 2分别表示对甲、乙两项目各投资10万元一年后的利润.(1)求X 1,X 2的概率分布和均值E (X 1),E (X 2);(2)当E (X 1)<E (X 2)时,求p 的取值范围.23.小王于年初用50万元购买一辆大货车,第一年因缴纳各种费用需支出6万元,从第二年起,每年都比上一年增加支出2万元,假定该车每年的运输收入均为25万元.小王在该车运输累计收入超过总支出后,考虑将大货车作为二手车出售,若该车在第x 年年底出售,其销售价格为(25-x )万元(国家规定大货车的报废年限为10年).(1)大货车运输到第几年年底,该车运输累计收入超过总支出?(2)在第几年年底将大货车出售,能使小王获得的年平均利润最大?(利润=累计收入+销售收入-总支出)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.已知函数2()3f x x ax a =-++.(1)当7a =时,解不等式()0f x >;(2)当x ∈R 时,()0f x ≥恒成立,求a 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.D解析:D【分析】由“1”有代换利用基本不等式可得最小值.【详解】因为x ,y R +∈,1x y +=,所以14144()559x y x y x y x y y x ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当4x y y x =,即12,33x y ==时,等号成立. 故选:D .【点睛】易错点睛:本题考查用基本不等式求最小值.解题关键是利用“1”的代换凑配出定值.用基本不等式求最值必须满足三个条件:一正二定三相等.特别是相等这个条件常常会不满足,因此就不能用基本不等式求得最值.2.C解析:C【分析】根据一元二次不等式的解集与一元二次方程的解求出,,a b c 的关系,然后再判断二次函数的图象.【详解】∵不等式20ax bx c ++>的解集为{}|21x x -<<,∴2121bacaa⎧-+=⎪⎪⎪-⨯=⎨⎪<⎪⎪⎩,∴2b ac aa=-⎧⎪=-⎨⎪<⎩,2222(2)y ax bx c ax ax a a x x=++=--=--,图象开口向下,两个零点为2,1-.故选:C.【点睛】关键点点睛:本题考查一元二次不等式的解集,二次函数的图象,解题关键是掌握一元二次不等式的解集与一元二次方程的解、二次函数的图象之间的关系.3.C解析:C【分析】由不等式组作出可行域,如图,目标函数22x y+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22x y+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.4.A【分析】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.【详解】解:作出不等式组5000x y x y y ++≥⎧⎪-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域,如图所示的阴影部分由241z x y =++可得11244z y x =-+-, 则144z -表示直线11244z y x =-+-在y 轴上的截距,截距越小,z 越小, 由题意可得,当11244z y x =-+-经过点A 时,z 最小, 由500x y x y ++=⎧⎨-=⎩可得5522A ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,, 此时552411422z =-⨯-⨯+=-, 故选:A.【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,属简单题. 5.B解析:B求出圆的圆心与半径,可得圆心在直线20(0,0)ax by a b -+=>>上,推出22a b +=,利用基本不等式转化求解21a b+取最小值. 【详解】解:圆222410x y x y ++-+=,即22(1)(2)4x y ++-=, 表示以2()1,M -为圆心,以2为半径的圆,由题意可得圆心在直线20(0,0)ax by a b -+=>>上,故220a b --+=,即22a b +=, ∴2212222112242a ba b b a b a b a b a b a +++=+=++++,当且仅当22b a a b=,即2a b =时,等号成立, 故选:B .【点睛】 本题考查直线与圆的方程的综合应用,基本不等式的应用,考查转化思想以及计算能力,属于中档题. 6.D解析:D【分析】运用基本不等式2422x y+≥= 【详解】因为20,40x y >>,所以224228x y x y ++≥===,(当且仅当24x y =时取“=”).故答案为D.【点睛】利用两个数的基本不等式求函数的最值必须具备三个条件:①各项都是正数;②和(或积)为定值;③等号取得的条件.7.B解析:B【分析】作出不等式组所表示的可行域,平移直线32z x y =+,找出使得目标函数32z x y =+取得最大值时对应的最优解,代入目标函数可得出关于实数a 的等式,由此可解得实数a 的值.【详解】不等式组所表示的可行域如下图所示:易知点()2,A a ,由题意可知,点A 在直线2x y +=上或其上方,则22a +≥,可得0a ≥,令32z x y =+,平移直线32z x y =+,当直线32z x y =+经过点A 时,直线32z x y =+在y 轴上的截距最大,此时,z 取得最大值,即max 3226210z a a =⨯+=+=,解得2a =.故选:B.【点睛】本题考查利用线性目标函数的最值求参数,考查数形结合思想的应用,属于中等题. 8.C解析:C【解析】因为a >2,所以a -2>0,所以()112222m a a a a =+=-++≥-- ()12242a 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.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.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.C解析:C【分析】由题意可得2a +3b =5,a ,b >0,可得4a =10﹣6b ,(3b <5),将所求式子化为b 的关系式,由基本不等式可得所求最小值.【详解】直线l 的方程为2x +3y =5,点P (a ,b )在l 上位于第一象限内的点,可得2a +3b =5,a ,b >0,可得4a =10﹣6b ,(3b <5), 则1216412311696a b b b+=+++-+ 120=[(11﹣6b )+(9+6b )](1611696b b+-+)120=(7()61169611696b b b b -+++-+)≥,当且仅当()61169611696b b b b -+=-+时,即b =,a =720+, 故选:C .【点评】本题考查基本不等式的运用:求最值,考查变形能力和化简运算能力,属于中档题. 12.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. 二、填空题13.【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 x x 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()221237y x y x y y x x y x y x y ++++=+=+++≥+=, 当且仅当y x x y =,即1212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩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.14.【分析】由题得化简整理得再利用基本不等式可得解【详解】由得则当且仅当时等号成立此时或;则的最小值是故答案为:【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)一正二定三相等一 解析:11【分析】 由题得1x y x y xy xy+=⇒+=,化简整理得()2223636361xy xy x y y xy xy xy xy-+++==+-再利用基本不等式可得解. 【详解】 由110,0,1x y x y>>+=, 得1x y x y xy xy+=⇒+=, 则()2223636x y x y x y y xy xy+++++= ()2223636x y xy x xy y xy xy +-++++== ()236361111xy xy xy xy xy -+==+-≥=, 当且仅当6xy =时等号成立,此时3333 xy⎧=+⎪⎨=-⎪⎩或3333xy⎧=-⎪⎨=+⎪⎩;则2236x y yxy++的最小值是11.故答案为:11.【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】作出可行域令所以利用函数的单调性即可求最值【详解】由解得:所以由解得:所以表示可行域内的点与原点连线的斜率所以令所以在单调递减在单调递增当时当时所以的最大值为故答案为:【点睛】思路点睛:非线解析:53【分析】作出可行域,令ytx=,OA OByk kx≤≤,所以7,313t⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,22111222x y x ytxy y x t⎛⎫+⎛⎫=+=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,利用函数的单调性即可求最值.【详解】由43040x yx y-+=⎧⎨+-=⎩解得:13575xy⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以137,55A⎛⎫⎪⎝⎭,由140x x y =⎧⎨+-=⎩解得:13x y =⎧⎨=⎩,所以()1,3B , y x 表示可行域内的点与原点连线的斜率,所以OA OB y k k x≤≤, 7075131305OA k -==-,30310OB k -==-,令7,313y t x ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦, 所以22111222x y x y t xy y x t ⎛⎫+⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 1y t t =+在7,113⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减,在[]1,3单调递增, 当3t =时,1713109213791y ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭, 当75t =时,1153233y ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭, 所以222x y xy +的最大值为53, 故答案为:53. 【点睛】思路点睛:非线性目标函数的常见类型及解题思路: 1.斜率型:()0by ay b a a z ac d cx d c x c++==⋅≠++表示的是可行域内的点(),x y 与点,d b c a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭连线所在直线的斜率的a c 倍; 2.距离型:(1)()()22z x a y b =-+-表示的是可行域内的点(),x y 与(),a b 之间距离的平方;(2)z Ax By C =++=(),x y 到直线0Ax By C ++=倍.16.【分析】利用正弦定理将化为然后利用三角形内角和定理将用代换再利用两角和的正弦公式展开整理可得再由同角三角函数关系可得将其代入展开式消去结合基本不等式即可求出的最大值【详解】解:∵由正弦定理边角互化得解析:12【分析】利用正弦定理将3cos 2cos a C c A b ⋅=⋅+化为3sin cos 2sin cos sin A C C A B ⋅=⋅+,然后利用三角形内角和定理将B 用()A C π-+代换,再利用两角和的正弦公式展开整理可得2sin cos 3sin cos A C C A ⋅=⋅,再由同角三角函数关系可得3tan tan 2A C =,将其代入()tan A C -展开式消去tan A ,结合基本不等式即可求出()tan A C -的最大值.【详解】解:∵ 3cos 2cos a C c A b ⋅=⋅+由正弦定理边角互化得3sin cos 2sin cos sin A C C A B ⋅=⋅+,又∵ ()()sin sin sin sin cos cos sin B A C A C A C A C π=-+=+=+⎡⎤⎣⎦,∴ 3sin cos 2sin cos sin cos cos sin A C A C C A A C +⋅=⋅+,∴ 2sin cos 3sin cos A C C A ⋅=⋅∵ 当cos 0C ≤或cos 0A ≤时,等式不成立,∴ ,0,2A C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,3tan tan 2A C =, ∴ ()22tan tan tan tan tan tan 112tan ==32123132tan tan tan tan C A C C A C C C A C C C-==++++-, 又∵ tan 0C >,∴2tan tan 3C C ≥=+当且仅当23tan tan C C ==,即tan C =等号成立, ∴ ()tan tan tan tan tan tan 1tan =21123A C A C C C A C -≤++-=.【点睛】 本题主要考查正弦定理,两角差的正切公式及基本不等式的应用,需要注意的是在利用基本不等式时,要根据条件确定tan 0C >.17.2【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0401x y x y y -≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩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 MNa ⋅≤(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0401x y x y y -≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩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. 22(31)(11)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. 18.【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.19.【分析】先换元令则;再采用乘1法求出的最小值即可得解【详解】解:令则且而当且仅当即时等号成立的最小值为故答案为:【点睛】本题考查利用基本不等式求最值采用换元法和乘1法是解题的关键考查学生的转化思想分解析:3+【分析】先换元,令2s m =+,2t n =+,则1113s t +=,226m n s t +=+-;再采用“乘1法”,求出2s t +的最小值即可得解.【详解】解:令2s m =+,2t n =+,则2s >,2t >,且1113s t +=, 2(2)2(2)26m n s t s t ∴+=-+-=+-, 而112223(2)()3(12)3(32)3(322)s ts t s t s t s t t s t s+=++=+++⨯+=+,当且仅当2s t t s=,即s =时,等号成立. 2s t ∴+的最小值为3(3+,2263(322)63m n s t ∴+=+-+-=+故答案为:3+【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,采用换元法和“乘1法”是解题的关键,考查学生的转化思想、分析能力和运算能力,属于中档题.20.16【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.三、解答题21.(1)减区间为(],1-∞,增区间为[3,)+∞;(2)18.【分析】(1)根据函数的解析式有意义,求得函数的定义域,再结合二次函数的性质和复合函数的单调性的判定方法,即可求解;(2)先求得函数()f x 的值域为233,b a b ⎡⎫+--+∞⎪⎢⎣⎭,利用基本不等式,求得函数()g x 的值域为116,)[a -+∞,根据题意,得到2331,[),[16)b a b a+--+∞⊆-+∞,结合基本不等式,即可求解.【详解】(1)由题意,函数233()1b f x b +=-有意义, 则满足2430x x -+≥,解得1x ≤或3x ≥,即定义域为{|1x x ≤或3}x ≥,又由函数243y x x =-+在减区间为(],1-∞,增区间为[3,)+∞,根据复合函数的单调性的判定方法,可得()f x 的减区间为(],1-∞,增区间为[3,)+∞.(2)由函数233()1b f x b +=--,可得()f x 的值域为233,b a b ⎡⎫+--+∞⎪⎢⎣⎭, 211111()||||20422016||2||2g x x x x a x a a ⎛⎫⎛⎫=+++-≥+⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当且仅当1||||x x =时,即1x =±,等号成立, 所以()g x 的值域为116,)[a-+∞, 因为()f x 是()g x 的“子函数,所以2331,[),[16)b a b a+--+∞⊆-+∞, 所以233116b a b a+--≥-,即13316a b a b +++≤, 又13(3)()103()b a a b a b a b++=++,221331316(3)6422a b a b a b a b ⎛⎫+++ ⎪⎛⎫⎛⎫++≤≤= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎝⎭, 当且仅当1338a b a b+=+=时取“=”,即a =b =或a =,b = 所以103()64b a a b ++≤,即2218a b b a ab a b+=+≤ 所以22a b ab+的最大值为18. 【点睛】利用基本不等式求最值时,要注意其满足的三个条件:“一正、二定、三相等”: (1)“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”: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.22.(1)见解析(2)0<p <0.3【解析】分析:(1)由题意可得随机变量X 1的分布列和期望;结合X ~B (2,p )可得随机变量X 2的分布列和期望.(2)由E (X 1)<E (X 2)可得关于p 的不等式,解不等式可得所求. 详解:(1)由题意得X 1的分布列为∴E (X 1)=1.2×6+1.18×2+1.17×3=1.18. 由题设得X ~B (2,p ),即X 的分布列为22=1.3×(1-2p +p 2)+2.5×(p -p 2)+0.2×p 2=-p 2-0.1p +1.3.(2)由E (X 1)<E (X 2),得-p 2-0.1p +1.3>1.18,整理得(p +0.4)(p -0.3)<0,解得-0.4<p <0.3.因为0<p <1,所以0<p <0.3.即当E (X 1)<E (X 2)时,p 的取值范围是()0,0.3.点睛:(1)求离散型随机变量的分布列的关键是求随机变量所取值对应的概率,在求解时,要注意应用计数原理、古典概型等知识.(2)求解离散型随机变量X 的均值与方差时,只要在求解分布列的前提下,根据均值、方差的定义求EX ,DX 即可.23.(1)3.(2)5.【解析】试题分析:(1)求出第年年底,该车运输累计收入与总支出的差,令其大于0,即可得到结论; (2)利用利润=累计收入+销售收入-总支出,可得平均利润,利用基本不等式,可得结论.试题(1)设大货车运输到第年年底,该车运输累计收入与总支出的差为万元, 则由,可得 ∵,故从第3年,该车运输累计收入超过总支出;(2)∵利润=累计收入+销售收入−总支出,∴二手车出售后,小张的年平均利润为, 当且仅当时,等号成立 ∴小张应当在第5年将大货车出售,能使小张获得的年平均利润最大.考点:根据实际问题选择函数类型, 基本不等式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.(1)(,2)(5,)-∞⋃+∞;(2)[2,6]-.【分析】(1)当7a =是,解一元二次不等式求得不等式()0f x >的解集.(2)利用判别式列不等式,解不等式求得a 的取值范围.【详解】(1)当7a =时,不等式为27100x x -+>,即(2)(5)0x x -->,∴该不等式解集为(,2)(5,)-∞⋃+∞ .(2)由已知得,若x ∈R 时,230+++≥x ax a 恒成立,24(3)0a a ∴∆=-+≤,即(2)(6)0a a +-≤,∴a 的取值范围为[2,6]-.【点睛】本小题主要考查一元二次不等式的解法,考查一元二次不等式恒成立问题,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.。
精品文档第三章能力检测满分150分.考试时间120分钟.一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设M=2a(a-2)+7,N=(a-2)(a-3),则有()A.M>N B.M≥NN≤M.DC.M<N【答案】A13??2222+a=+6)=a1+NM>. 【解析】M-N=(2a(-4a+7)-aa-5a++>0,∴??24) (2.下列结论成立的是,则a>b bcA.若ac>22 b,则a>bB.若a>+d+C.若a>b,c<d,则ac>b >b-ccD.若a>b,>d,则a-d【答案】D,,不成立;对于C2【解析】对于A,当c<0时,不成立;对于B,取a=-1,b=-,>>-c,又ab,∴a-d>b-c>,,取a=2b=1,c=0d=3,不成立;对于D,∵cd,∴-d 因此成立.故选D.26x-x-)的解集为(>3.不等式01x-3} 1<<x或<-|{xA.{x|<-2或x>3} B.xx23} <x<1或1<x<2><-.C{x|2<x1或x3} -|x{.D C【答案】x1x|{,-1)(x(【解析】原不等式可化为x+2)(-x3)>0则该不等式的解集为x-2<<或3}.>22) {B0}xxx=设集合年四川自贡模拟.4(2017)A{|-3<,=x=BA,则∩(4}x|>2,3) -(B.2,0)-(A.(2,3)(0,2).C.D D【答案】精品文档.精品文档22B2},则A∩x|x>2或x<x<3},B={x|x<->4}={【解析】A={x|xx-3x<0}={|0D.x<3}.故选={x|2<1??2,0∈对于一切0xx+ax+1≥成立,则a的取值范围是() 5.若不等式??25??-∞,-.B 2]A.(-∞,-??25??,+∞-)[2,+∞D.C.??2【答案】C21x--11????2,0,0∈≥对于一切x成立成立?【解析】x+ax+1≥0对于一切x∈?a ????22x111111????,0,0∈-x-对于一切xa上是增函数,∴-x-≤-=-成立.∵yx-在区间-2≥????222xxx55 .≥-.故选C=-.∴a22p),+∞x)在(1(p 为常数且p>0),若f(x6.(2017年上海校级联考)已知函数f(x)=+1-x)的值为(上的最小值为4,则实数p99B.A.424.DC.2B【答案】p2=即=p1,当且仅当(x-1)+(【解析】由题意得x-1>0,fx)=x-1+1≥x2p+1x-9.p=4p+1=4xp+1时取等号.∵f()在(1,+∞)上的最小值为,∴,解得242) (的取值范围是12xx-8-4-a≥0在≤x≤4内有解,则实数a若关于7.x的不等式) -4-∞,-A.(4],+∞[.B 12]-∞,-(.D-C.[12,+∞)A【答案】22xx-a4x在=4时,取最大值-,∴当≤4时,2-84)x4(1xx=∵【解析】y2-8-≤≤内有解.[1,4]a -4≥在吨;B3A.8某工厂生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲种产品要用原料吨,原料2乙两种产品的总量不原料吨,原料A生产每吨乙种产品要用1B3该工厂每天生产甲、吨.吨.如果设每天甲种产品吨且每天消耗的2少于B吨,10A原料不能超过9原料不能超过精品文档.精品文档的产量为x吨,乙种产品的产量为y吨,则在坐标系xOy中,满足上述条件的x,y的可行域用阴影部分表示正确的是()A BC D【答案】A,≥2x+y??,≤103x+y?故选A【解析】由题可知.,≤9y2x+3?,≥0x?0.≥y9.(2016年广东佛山模拟)若a>b>0,c<d<0,则一定有()abbaB.<A.>dcdcaabbD>C..< cdcd【答案】B1111abab 【解析】∵c<d<0,∴<<0,∴->->0.而a>b>0,∴->->0,∴<.故选dcdcdcdcB.精品文档.精品文档10.下列函数中,最小值是4的函数是()4A.y=x+x4(0<x<x+π) B.y=sin xsinxx-=e4e+C.yD.y=logx+log81 x3【答案】C44【解析】当x<0时,y=x+≤-4,排除A;∵0<x<π,∴0<sin x≤1,y=sin x+xxsin4xxxxx-=2时成立;若0<xe<1,则y=elog+4e4≥,等号在ex=,排除>4B;e即>0,x3e <0,log81<0,排除D.故选C.x2+qx+r>0的解集是{x|α<x<β}(β>α>0),那么另一个关于x11.关于x的不等式px2-qx+p>0的解集应该是(的不等式rx)1111??????<<x<<x A.xx B.??????αββα????1111??????<--<--<x<xx .C.xD??????αβαβ????【答案】D2+qx+r>0的解集是{x|α<x<【解析】因为关于x的不等式pxβ},所以α和β可看作qr2+qx+r=0的两个根且p<0,则α+β=-,α·β=.因为0<α方程px<β,p<0,所以r pprq11222+(α+β)x+1<0,解得-<x<-.故所以0.rx0-qx+p>,即x<-x+10,即α·βx<αβpp选D.,≥0-2?x-y??x+y???)的取值范围为(满足则x+2y12.已知实数x,y?,4x≤1≤??A.[12,+∞)B.[0,3] D.[3,12]C.[0,12]【答案】C【解析】作出不等式组表示的平面区域如图,作直线l:x+2y=0,平移l可见当经过00可行域内的点A,B时,z=x+2y分别取得最大值与最小值,∴z=12,z=0,故选C.minmax 精品文档.精品文档) 分,共20分.将正确答案填在题中横线上(本大题共4个小题,每小题5二、填空题22________. m=(1,m)ax-6x+a,则<0的解集是13.若关于x的不等式2【答案】222x2a=2.-6x+a∴不等式为=0的一个根,∴【解析】由题意知a>0且1是方程ax22.=<2.∴m0.x+2<∴1<-6x+4<0,即xx-3,x≥0???,3y≥4x+y若直线所表示的平面区域为D14.(2016年湖南郴州二模)记不等式组.??4≤3x+y .a的取值范围是__________(x?,0x≥??,≥4x+3y-过定点(a(x++1)与D有公共点,则=a1??4,【答案】??21)的平面区域如图所示.因为y=【解析】满足约束条件??43x+y≤1.=1)时,得到a(x+1)过点A(1,;过点y=a(x+1)B(0,4)时,得到a=4当y=a所以当1,0),214.≤a≤有公共点,所以(x+1)与平面区域D=又因为直线ya2 Array22b1a+???2≠-x的最小值为>+2x+b0的解集为x则.>且ab,15已知二次不等式ax???aba-?? ________.22【答案】1???2-≠xx>0的解集为bxax【解析】0a,∴>且对应方程有两个∵二次不等式+2+???a??精品文档.精品文档2222+?a-ba?+b1b11??--a.由根与系数的关系得-·==(=,即ab=1,故相等的实根-??aaaabbaa--22222,当且b??a-b)+≥a2-=-b)+.∵a>b,∴ab>0.由基本不等式可得(aa--bba-b22b+a2.时取等号,故的最小值为2=仅当a-b2ba-,≥52a-b???,a-b≤2满足不等式组,b男教师16.某校今年计划招聘女教师a名,b名,若a??<7.a______.设这所学校今年计划招聘教师最多x名,则x=【答案】13+:b+b,如图所示,画出约束条件所表示的可行域,作直线l=【解析】由题意得xa13.+b=x=7时,x取最大值,∴=a,,a=0,平移直线l,再由ab∈N,可知当a=6b三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)22=0k的两个实kx-2+1分)设x,x是关于x的一元二次方程x-1017.(本小题满分2122+x的最小值.根,求x212. -kx,x=1【解析】由题意,得x+x=2k21211222kΔ=4≥k.≥0--4(1k,∴)2222+x=(x+x)-2xx∴x 22121122) k2(1=4k--12-2≥6×-2=6k=1.222+xx的最小值为1.∴212两个代数式值的大小,并说明理由;+6) 与5)((x+x+7)(x比较分本小题满分.18(12)(1)22<0. -x的不等式解关于(2)x56+axa 精品文档.精品文档222+12x+36)=-(x1<0x+6),=(x +12x+35)-(【解析】(1)∵x+5)(x+7)-(2.+6)<(xx+5)(x+7)∴(aa??????22--xx-<0,即a)(8x-a+ax-a)<0,∴(7x+<0. (2)∵56x ??????87aa2<0,解得x∈=,不等式化为x?.①当a=0时,-78aa②当a>0时,-<,不等式的解集为78aa???<x-<. x???78??aa③当a<0时,->,不等式的解集为78aa???<x<-.x???87??2+(lg a+2)x+lg b满足f(-1)=-19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x2且对于任意x∈R,恒有f(x)≥2x成立.(1)求实数a,b的值;(2)解不等式f(x)<x+5.【解析】(1)由f(-1)=-2知lg b-lg a+1=0,a所以=10.b又f(x)≥2x恒成立,即f(x)-2x≥0恒成立,2+x·lg a+lg b≥则有x0恒成立,2-4lg b≤0,(lg 故Δ=a)22≤1)0. (lg b-1)-4lg b≤0,即所以(lg b+故lg b=1,即b=10,a=100.2+4x+1,f(x)=x)<x+5,(由(2)(1)知fx2+4x+1<x即x+5,2+3x-4<0,解得-4<所以xx<1,因此不等式的解集为{x|-4<x<1}.20.(本小题满分12分)某摩托车生产企业,上年度生产摩托车的投入成本为1万元/辆,精品文档.精品文档出厂价为1.2万元/辆,年销售量为1 000辆.本年度为适应市场需求,计划提高产品档次,适度增加投入成本.若每辆车投入成本增加的比例为x(0<x<1),则出厂价相应的提高比例为0.75x,同时预计年销售量增加的比例为0.6x.已知年利润=(出厂价-投入成本)×年销售量.(1)写出本年度预计的年利润y(万元)与投入成本增加的比例x的关系式;(2)为使本年度的年利润比上年度有所增加,问投入成本增加的比例x应在什么范围内?【解析】(1)依题意得y=[1.2×(1+0.75x)-1×(1+x)]×1 000×(1+0.6x)(0<x<1),2+20x+200(0<x<1)整理,得y=-60x.∴本年度年利润与投入成本增加的比例的关系式为2+20x+200(0<x<y=-60x1).(2)要保证本年度的年利润比上年度有所增加,?,×1 000>01.2-1?y-???当且仅当?,x<10<?2?,>0x+20x-60?1?,<x即<解得03?,<10<x?1∴为保证本年度的年利润比上年度有所增加,投入成本增加的比例x应满足0<x<.32+bx-a+(x)=ax2.(21.本小题满分12分)已知函数f(1)若关于x的不等式f(x)>0的解集是(-1,3),求实数a,b的值;(2)若b=2,a>0,解关于x的不等式f(x)>0.【解析】(1)∵不等式f(x)>0的解集是(-1,3),2+bx-a+2=是方程ax0的两根且a<0.∴-1,3??,a=-1a+2=0,ba--????解得∴??2.==0,b-9a+3ba+2?? ??2a-2??>1)(x+0.,∴>,∵+-1)(x=+-2=xf2b(2)当=时,()ax+xa2(+axa2)a0-x??a精品文档.精品文档a-2①若-1=,即a=1,解集为{x|x≠-1}.aa-2②若-1>,即0<a<1,解集为a???2-a???x.??1>-x<或x?a????a-2③若-1<,即a>1,解集为 a???2-a???.x??>或x<-1x?a????22.(本小题满分12分)某运输公司有12名驾驶员和19名工人,有8辆载重量为10吨的甲型卡车和7辆载重量为6吨的乙型卡车.某天需运往A地至少72吨的货物,派用的每辆车需满载且只运送一次,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.该公司该如何合理计划当天派用两类卡车的车辆数,可得最大利润,最大利润是多少元?【解析】设派用甲型卡车x辆,乙型卡车y辆,获得的利润为z元,z=450x+350y.,≤x8≤0??,0≤7≤y?,12yx+≤? y满足关系式由题意,x,,+10x6y??,yx,∈N作出相应的平面区域如图阴影部分所≥72?,19x2+y≤示.精品文档.精品文档z=450x+350y=50(9x+7y),?,12yx+=??4 900. y有最大值450x+350时,,由,∴当得交点(7,5)x=7y=5?19=x+y2?4 900元.最大利润为辆,乙型卡车7答:该公司派用甲型卡车辆,5获得的利润最大,精品文档.。