必修5不等式测试题
- 格式:doc
- 大小:502.00 KB
- 文档页数:8
一.选择题1.若,,a b cR ,且a b ,则下列不等式中一定成立的是()A.a b b cB.ac bcC.20c abD 2()0a b c2.对于任意实数,,,a b c d ,命题①若,0,a b c则ac bc ;②若a b ,则22acbc ;③若22acbc ,则a b ;④若a b ,则11ab;⑤若0,0abcd,则acbd 。
其中正确的个数是()A.1B.2C.3D.43.已知22,则2的取值范围是()A.,22B.[,0]2C.[,0)2D.[0,]24.已知,a bR ,且5a b ,则22ab的最小值是()A.32B.42C.82D. 105.下列命题中,其正确的命题个数为①1xx的最小值是2;②2221xx的最小值是2;③2log log 2x x 的最小值2;④,2xtan cot xx 的最小值是2;⑤33xx的最小值是 2.A.1B.2C.3D.46.若,a bR ,下列不等式中正确的是()A.22222a b ab abB.22222a b ab abC.22222ab a b abD.22222ab a b ab7.已知,x y 是正数,且191xy,则x y 的最小值是()A.6B.12C.16D.24 8.设0,0,4xy xy ,则x y syx取最小值时x 的值为()A.1B.2C.22D.4229.甲乙两人同时从A 地出发 B 地,甲在前一半路程用速度1v ,在后一半路程用速度2v (12v v ),乙在前一半时间用速度1v ,在后一般时间用速度2v ,则两人中谁先到达()A.甲B.乙C.两人同时D.无法确定10.若,x y R ,且224xy,则22xy xy的最小值为()A.222 B.122C.-2D.13二.填空题11.若14,24a b,则2a b 的取值范围是12.若xR ,则2x 与1x 的大小关系是13.函数2254xyx的最小值是14.已知4,x 函数14y xx,当x时,函数有最值是三.解答题15.已知正数,x y 满足21xy ,求11xy的最小值。
不等式恒成立问题一、利用根的判别式1. 若(m +1)x 2-(m -1)x +3(m -1)<0对任何实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(-∞,-1)C.⎝⎛⎭⎫-∞,-1311 D.⎝⎛⎭⎫-∞,-1311∪(1,+∞)2. 已知不等式22230ax ax a -++>的解集为R,则a 的取值范围是( )A.a ≥0B.a >0C.a ≥-3D.a >-33. 若关于的不等式的解集为,则实数的取值范围为__________.4. 若关于x 的不等式2224< 24ax ax x x +-+对一切x R ∈恒成立,则a 的取值范围是____.5. 若不等式x 2-4x +3m <0的解集为空集,则实数m 的取值范围是________.6. 若不等式x 2+mx +m2>0恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .(-∞,0)∪(2,+∞)D .(0,2)7. 若不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则k 的取值范围为( )A .(-3,0)B .[-3,0)C .[-3,0]D .(-3,0]8. 已知f (x )=x 2+2(a -2)x +4,如果对一切x ∈R ,f (x )>0恒成立,求实数a 的取值范围.9. 已知函数f (x )=mx 2-2x -m +1,是否存在实数m 对所有的实数x ,f (x )<0恒成立?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.10. 不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________.11. 若函数f (x )=log 2(x 2-2ax -a )的定义域为R ,则a 的取值范围为________.12. 定义在R 上的运算:()*1x y x y =-,若不等式()()*1x y x y -+<对一切实数x 恒成立,则实数y 的取值范围是______.13. 设0πα≤≤,不等式()288sin cos20x x αα-+≥对x ∈R 恒成立,则α的取值范围为 .14. 已知函数)()lgf x x x =+,若不等式()()33920x x x f m f ⋅+--<对任意x ∈R恒成立,求实数m 的取值范围.二、转化为函数最值问题1. 若关于x 的不等式x 2-4x -m ≥0对任意x ∈(0,1]恒成立,则m 的最大值为( )A .1B .-1C .-3D .32. 当x ∈(1,2)时,不等式240x mx ++<恒成立,则m 的取值范围是_______________.3. 设函数f (x )=mx 2-mx -1(m ≠0),若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围.4. 对一切实数x ,不等式x 2+a |x |+1≥0恒成立,则实数a 的取值范围是________.5. 已知函数()221f x x ax =-+对任意0 1]x ∈(,恒有()0f x ≥成立,则实数a 的取值范围是( )A .[1 +∞,)B .[1 2∞-+,)C .1] -∞(,D .12]∞--(,6. 当[2,1]x ∈-时,不等式32430ax x x -++≥恒成立,则实数a 的取值范围是( ).A .[]5,3--B .96,8⎡⎤--⎢⎥⎣⎦C .[]6,2--D .[]4,3--7. 已知()()()()23 22x f x m x m x m g x =-++=-,.若任意() < 0x R f x ∈,或()< 0g x ,则m 的取值范围是________.三、变更主元1. 对任意m ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(m -4)x +4-2m ≥0恒成立,求x 的取值范围.2. 已知函数y =x 2+2(a -2)x +4,对任意a ∈[-3,1],y <0恒成立,试求x 的取值范围.3. 对任意a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,则x 的取值范围是( )A .(1,3)B .(-∞,1)∪(3,+∞)C .(1,2)D .(-∞,1)∪(2,+∞)4. 已知不等式mx 2-2x +m -2<0.(1)若对于所有的实数x 不等式恒成立,求m 的取值范围;(2)设不等式对于满足|m |≤2的一切m 的值都成立,求x 的取值范围.5. 设函数21f x mx mx =--() (1)若对一切实数() < 0x f x ,恒成立,求m 的取值范围. (2)若对一切实数 2 [ 2]m ∈-,,()< 5f x m -+恒成立,求x 的取值范围.四、存在问题1. 存在实数x ,使得243< 0x bx b -+成立,则b 的取值范围是________.2. 若不存在整数x 使不等式()()2440kx k x <---成立,则实数k 的取值范围是____.3. 关于x 的不等式()21< 0x a x a -++的解集中恰有3个整数解,则a 的取值范围是________.4. 已知f(x)=x2+2(a-2)x+4,是否存在实数a,使得对任意x∈[-3,1],f(x)<0恒成立.若存在求出a的取值范围;若不存在说明理由.5. 已知函数f(x)=2kxx2+6k(k>0).(1)若f(x)>m的解集为{x|x<-3或x>-2},求不等式5mx2+kx+3>0的解集;(2)若存在x>3,使得f(x)>1成立,求k的取值范围.参考答案 不等式恒成立问题一、利用根的判别式1. 解析:选C ①当m =-1时,不等式为2x -6<0,即x <3,不符合题意.②当m ≠-1时,则⎩⎪⎨⎪⎧m +1<0,Δ<0,解得m <-1311,符合题意.故实数m 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-∞,-1311. 2. 【答案】A 【解析】由题意可知当时,符合题意;当时,要求解得.综上所述a 的取值范围是a ≥0.. 3.【解析】当时,不等式变形为,解集为,符合题意; 当时,依题意可得,综上可得.4. 【答案】]2 2-(,【解析】不等式2224< 24ax ax x x +-+,可化为()()22224< 0a x a x -+--, 当20a -=,即2a =时,恒成立,合题意.当20a -≠时,要使不等式恒成立, 需020a ∆<⎧⎨-<⎩,解得2< < 2a -.所以a 的取值范围为]2 2-(,.故答案为:]2 2-(,5. 解析:由题意,知x 2-4x +3m ≥0对一切实数x 恒成立,所以Δ=(-4)2-4×3m ≤0,解得m ≥43. 答案:⎣⎡⎭⎫43,+∞ 6. 解析:选D ∵不等式x 2+mx +m2>0,对x ∈R 恒成立,∴Δ<0即m 2-2m <0,∴0<m <2.7. 解析:选D 当k =0时,显然成立;当k ≠0时,即一元二次不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立,则⎩⎪⎨⎪⎧k <0,Δ=k 2-4×2k ×⎝⎛⎭⎫-38<0,解得-3<k <0. 综上,满足不等式2kx 2+kx -38<0对一切实数x 都成立的k 的取值范围是(-3,0].8. [解] 由题意可知,只有当二次函数f (x )=x 2+2(a -2)x +4的图象与直角坐标系中的x 轴无交点时,才满足题意,则其相应方程x 2+2(a -2)x +4=0此时应满足Δ<0,即4(a -2)2-16<0,解得0<a <4.故a 的取值范围是(0,4).9. 已知函数f (x )=mx 2-2x -m +1,是否存在实数m 对所有的实数x ,f (x )<0恒成立?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.解:f (x )=mx 2-2x -m +1<0恒成立,即函数f (x )=mx 2-2x -m +1的图象全部在x 轴下方. 当m =0时,1-2x <0,则x >12,不满足题意;当m ≠0时,函数f (x )=mx 2-2x -m +1为二次函数,需满足开口向下且方程mx 2-2x -m +1=0无解,即⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=4-4m-m <0,不等式组的解集为空集,即m 无解. 综上可知不存在这样的m .10. 解析:∵不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,∴Δ=a 2-4×4>0,即a 2>16. ∴a >4或a <-4.答案:(-∞,-4)∪(4,+∞)11. 解析:已知函数定义域为R ,即x 2-2ax -a >0对任意x ∈R 恒成立.∴Δ=(-2a )2+4a <0. 解得-1<a <0. 答案:(-1,0) 12.【答案】13 22⎛⎫- ⎪⎝⎭,【解析】由已知()()()()*11x y x y x y x y -+=---<对一切实数x 恒成立, 所以2210x x y y --++>对一切实数x 恒成立,所以()21410y y ∆=--++<,所以1322y -<<. 13. 分析 根据开口向上的二次函数定义域为R 时函数值非负的条件()0∆≤列式直接运算求解.解析 由题意,要使()288sin cos20x x αα-+≥对x ∈R 恒成立,需264sin32cos20∆αα=-≤,化简得1cos 22α≥.又0πα≤≤,所以π5π0222π33αα或≤≤≤≤,解得π5π0π66αα或≤≤≤≤. 答案:0,π5π⎡⎤⎡⎤,π⎢⎥⎢⎥66⎣⎦⎣⎦. 14. 略二、转化为函数最值问题1. 解析:选C 由已知可得m ≤x 2-4x 对一切x ∈(0,1]恒成立,又f (x )=x 2-4x 在(0,1]上为减函数,∴f (x )min =f (1)=-3,∴m ≤-3. 2. (],5-∞-3. 解:要使f (x )<-m +5在[1,3]上恒成立,则mx 2-mx +m -6<0,即m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立. 有以下两种方法:法一:令g (x )=m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3]. 当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数,所以g (x )max =g (3)=7m -6<0. 所以m <67,则0<m <67.当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数,所以g (x )max =g (1)=m -6<0. 所以m <6,则m <0.综上所述,m 的取值范围是(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫0,67. 法二:因为x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34>0,又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1. 因为函数y =6x 2-x +1=6⎝⎛⎭⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可. 因为m ≠0,所以m 的取值范围是(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫0,67.4. 解析:当x =0时,不等式恒成立,当x ≠0时,将问题转化为-a ≤1|x |+|x |,由1|x |+|x |≥2,故-a ≤2,即a ≥-2.所以实数a 的取值范围为[-2,+∞).答案:[-2,+∞)5. 【答案】C【解析】解法一:依题意可得2440a ∆=-≤,或0(0)0202f a ∆>⎧⎪-⎪-⎨≤≥⎪⎪⎩或1(1)0202f a ∆>⎧⎪-⎪-⎨≥≥⎪⎪⎩,解得11a ≤≤-,或01 1 10a a a ><-⎧≥⎪≤⎪⎨⎩或或111 1 a a a a ><-⎧≤⎪≥⎪⎨⎩或,即有11a ≤≤-,或1a <-或a ∈∅,故实数a 的取值范围是:1] -∞(,. 解法二:()221f x x ax -=+对任意0 1]x ∈(,恒有()0f x ≥成立,即有12a x x≤+在0 1]x ∈(,恒成立,由于12x x+≥,当且仅当1x =取最小值2,则22a ≤,即有1a ≤.故选C . 6. 略7.【答案】()4 0-,【解析】因为()22x g x =-,当1x ≥时,()0g x ≥,又因为任意x R ∈,()< 0f x 或()< 0g x , 所以此时()()()230f x m x m x m =-++<在1x ≥时恒成立.若()0 0m f x ==,恒成立,不符合,0m ≠故, 则由二次函数的性质可知开口只能向下,且二次函数与x 轴交点都在(1,0)的左面 则03121m m m <⎧⎪--<⎨⎪<⎩,所以40m -<<.故答案为: 4 0-(,).三、变更主元1. 解:由f (x )=x 2+(m -4)x +4-2m =(x -2)m +x 2-4x +4,令g (m )=(x -2)m +x 2-4x +4.由题意知在[-1,1]上,g (m )的值恒大于零,∴⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)=(x -2)×(-1)+x 2-4x +4>0,g (1)=(x -2)+x 2-4x +4>0, 解得x <1或x >3.故当x ∈(-∞,1)∪(3,+∞)时,对任意的m ∈[-1,1],函数f (x )的值恒大于零.2. 解:原函数可化为g (a )=2xa +x 2-4x +4,是关于a 的一元一次函数.要使对任意a ∈[-3,1],y <0恒成立,只需满足⎩⎪⎨⎪⎧ g<0,g -<0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x +4<0,x 2-10x +4<0. 因为x 2-2x +4<0的解集是空集,所以不存在实数x ,使函数y =x 2+2(a -2)x +4,对任意a ∈[-3,1],y <0恒成立. 3. 解析:选B 设g (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4),g (a )>0恒成立且a ∈[-1,1]⇔⎩⎪⎨⎪⎧ g =x 2-3x +2>0,g-=x 2-5x +6>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x <1或x >2,x <2或x >3⇔x <1或x >3. 4. 解:(1)对所有实数x ,都有不等式mx 2-2x +m -2<0恒成立,即函数f (x )=mx 2-2x +m -2的图象全部在x 轴下方.当m =0时,-2x -2<0,显然对任意x 不能恒成立; 当m ≠0时,由二次函数的图象可知有⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=4-4mm -,解得m <1-2,综上可知,m 的取值范围是(-∞,1-2).(2)设g (m )=(x 2+1)m -2x -2,它是一个以m 为自变量的一次函数,由x 2+1>0,知g (m )在[-2,2]上为增函数,则只需g (2)<0即可,即2x 2+2-2x -2<0,解得0<x <1. 故x 的取值范围是(0,1).5. 【答案】(1)]( 4 0-,;(2)()1 2-,. 【解析】(1)当0m =时,()211f x mx mx =--=-,对一切实数x ,()< 0f x 恒成立; 当0m ≠时,若对一切实数x ,()< 0f x 恒成立,则有2040m m m <⎧⎪⎨+<⎪⎩,所以4< < 0m -,综上,m 的取值范围是]( 4 0-,. (2)因为()< 5f x m -+,所以21< 5mx mx m ---+,所以()216< 0x x m -+-, 因为对一切实数 2 [ 2]m ∈-,,()< 5f x m -+恒成立,且21>0x x -+,所以只需()2216< 0x x -+-,解得1< < 2x -.所以x 的取值范围是()1 2-,.四、存在问题1. 【答案】3> < 04b b 或【解析】因为存在实数x ,使得243< 0x bx b -+成立的等价说法是:存在实数x ,使得函数243y x bx b =-+的图象在x 轴下方,即函数与x 轴有两个交点,故对应的()23443>0< 0>4b b b b ∆=--⨯⇒或.故答案为:< 0b 或3>4b .2. 【答案】14k ≤≤【解析】设原不等式的解集为A ,当0k =时,则>4x ,不合题意,当>0k 且2k ≠时,原不等式化为[]44< 0x k x k -+-()(),因为4>4k k+,所以44 ()A k k =+,,要使不存在整数x 使不等式()()244< 0kx k x ---成立,需45k k+≤,解得:14k ≤≤;当2k =时,A =∅,合题意;当< 0k 时,原不等式化为44>[]0x k x k-+-()(),所以44 A k k=-∞++∞(,)(,),不合题意,故答案为:14k ≤≤.3. 【答案】 3 2 ]4 [5--,)(,【解析】由()21< 0x a x a -++,得()()1< 0x x a --,若1a =,则不等式无解. 若>1a ,则不等式的解为1< < x a ,此时要使不等式的解集中恰有3个整数解,则此时3个整数解为 2 3 4x =,,,则45a <≤.若1a <,则不等式的解为1a x <<,此时要使不等式的解集中恰有3个整数解,则此时3个整数解为0 1 2x =--,,,则3< 2a -≤-.综上,满足条件的a 的取值范围是 3 2 ]4 [5--,)(,.故答案为: 3 2 ]4 [5--,)(,.4. 解:若对任意,x ∈[-3,1],f (x )<0恒成立,则满足题意的函数f (x )=x 2+2(a -2)x +4的图象如图所示.由图象可知,此时a 应该满足⎩⎪⎨⎪⎧f-<0,f <0,即⎩⎪⎨⎪⎧25-6a <0,1+2a <0,解得⎩⎨⎧a >256,a <-12.这样的实数a 是不存在的,所以不存在实数a 满足:对任意x ∈[-3,1],f (x )<0恒成立.5. 解:(1)由不等式f (x )>m ⇔2kxx 2+6k>m ⇔mx 2-2kx +6km <0,∵不等式mx 2-2kx +6km <0的解集为{x |x <-3或x >-2}, ∴-3,-2是方程mx 2-2kx +6km =0的根,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2k m =-5,6k =6,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =1,m =-25,故有5mx 2+kx +3>0⇔2x 2-x -3<0⇔-1<x <32, ∴不等式5mx 2+kx +3>0的解集为⎝⎛⎭⎫-1,32. (2)f (x )>1⇔2kxx 2+6k>1⇔x 2-2kx +6k <0⇔(2x -6)k >x 2.存在x >3,使得f (x )>1成立,即存在x >3,使得k >x 22x -6成立.令g (x )=x 22x -6,x ∈(3,+∞),则k >g (x )min .令2x -6=t ,则x =t +62,则t ∈(0,+∞),y =⎝⎛⎭⎫t +622t=t 4+9t+3≥2 t 4·9t+3=6, 当且仅当t 4=9t ,即t =6时等号成立.当t =6时,x =6,∴g (x )min =g (6)=6,故k 的取值范围为(6,+∞).。
基本不等式及其应用[考点梳理]1.如果a >0,b >0,那么________叫做这两个正数的算术平均数. 2.如果a >0,b >0,那么________叫做这两个正数的几何平均数.3.重要不等式:a ,b ∈R ,则a 2+b 2≥________ (当且仅当a =b 时取等号).4.基本不等式:a >0,b >0,则________,当且仅当a =b 时等号成立,即两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.5.求最小值:a >0,b >0,当ab 为定值时,a +b ,a 2+b 2有________,即a +b ≥________,a 2+b 2≥________.简记为:积定和最小.6.求最大值:a >0,b >0,当a +b 为定值时,ab 有最大值,即________,亦即________;或a 2+b 2为定值时,ab 有最大值(a >0,b >0),即_____.简记为:和定积最大.7.拓展:若a >0,b >0时,21a +1b≤________≤a +b 2≤________,当且仅当a =b 时等号成立.自查自纠: 1.a +b 2 2.ab 3.2ab 4.a +b 2≥ab 5.最小值 2ab 2ab6.ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22 ab ≤14(a +b )2 ab ≤a 2+b 22 7.ab a 2+b 22[基础自测]设a ,b ∈R ,且a +b =3,则2a +2b 的最小值是( )A .6B .4 2C .2 2D .2 6解:因为2a >0,2b >0,由基本不等式得2a +2b ≥22a ·2b =22a +b =42,当且仅当a =b =32时取等号,故选B.已知向量m =(2,1),n =(2-b ,a )(a >0,b >0).若m ∥n ,则ab 的最大值为( ) A.12B .1C .2D .4 解:依题意得2a =2-b ,即2a +b =2(a >0,b >0),∴2=2a +b ≥22ab ,∴ab ≤12,当且仅当2a =b =1时取等号,∴ab 的最大值是12.故选A.设f (x )=lnx ,0<a <b ,若p =f (ab ),q =f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2,r =12(f (a )+f (b )),则下列关系式中正确的是( )A .q =r <pB .q =r >pC .p =r <qD .p =r >q 解:p =f (ab )=ln ab ,q =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2=ln a +b 2,r =12(f (a )+f (b ))=12ln ab =ln ab ,函数f (x )=ln x 在(0,+∞)上单调递增,∵a +b 2>ab ,∴f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2>f (ab ).∴q >p =r.故选C. 若实数x ,y 满足xy =1,则x 2+2y 2的最小值为________.解:由xy =1得x 2+2y 2=x 2+2x2≥22,当且仅当x =±42时等号成立.故填22.已知函数f (x )=4x +ax (x >0,a >0)在x =3时取得最小值,则实数a =________. 解:f (x )=4x +ax ≥24x ·a x =4a (x >0,a >0),当且仅当4x =a x ,即x =a2时等号成立,∴a2=3,∴a =36.故填36. [典例解析]类型一 利用基本不等式求最值(1)函数y =(x +5)(x +2)x +1(x >-1)的值域为________.解:∵x >-1,∴x +1>0,令m =x +1,则m >0,且y =(m +4)(m +1)m =m +4m +5≥2m ·4m +5=9,当且仅当m =2时取等号,故y min =9.又当m →+∞或m →0时,y →+∞,故原函数的值域是[9,+∞).故填[9,+∞).(2)若a >b >0,则代数式a 2+1b (a -b )的最小值为( )A .2B .3C .4D .5解:∵b (a -b )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫b +(a -b )22=a 24,∴a 2+1b (a -b )≥a 2+1a 24=a 2+4a 2≥4,当且仅当b=a -b 且a 2=4a 2,即a =2,b =22时等号成立.故选C.小结:基本不等式的应用在于“定和求积,定积求和”,必要时可以通过变形(拆补)、配凑,常数代换、构造“和”或者“积”,使之为定值.(1)已知t >0,则函数f (t )=t 2-4t +1t的最小值为________.解:∵t >0,∴f (t )=t 2-4t +1t =t +1t -4≥-2,当且仅当t =1时,f (t )min =-2,故填-2.(2)已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求: (Ⅰ)xy 的最小值; (Ⅱ)x +y 的最小值.解:(Ⅰ)由2x +8y -xy =0,得8x +2y =1,又x >0,y >0,则1=8x +2y ≥28x ·2y =8xy,得xy ≥64,当且仅当x =4y ,即x =16,y =4时等号成立.(Ⅱ)解法一:由2x +8y -xy =0,得x =8yy -2,∵x >0,∴y >2,则x +y =y +8y y -2=(y -2)+16y -2+10≥18,当且仅当y -2=16y -2,即y =6,x =12时等号成立.解法二:由2x +8y -xy =0,得8x +2y =1, 则x +y =⎝ ⎛⎭⎪⎫8x +2y ·(x +y )=10+2x y +8y x ≥10+22x y ·8yx =18,当且仅当y =6,x =12时等号成立.类型二 利用基本不等式求参数范围已知a >0,b >0,若不等式m 3a +b-3a -1b ≤0恒成立,则m 的最大值为( ) A .4 B .16 C .9 D .3解:∵a >0,b >0,∴由m 3a +b -3a -1b ≤0恒成立得m ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫3a +1b (3a +b )=10+3b a +3a b 恒成立.∵3b a +3ab ≥23b a ·3a b =6,当且仅当a =b 时等号成立,故10+3b a +3a b ≥16,∴m ≤16,即m 的最大值为16.故选B.小结:一般地,对含参的不等式求范围问题通常采用分离变量转化为恒成立问题,对于“恒成立”的不等式,一般的解题方法是先分离然后求函数的最值.另外,要记住几个常见的有关不等式的等价命题:(1)a >f (x )恒成立⇔a >f (x )max ;(2)a <f (x )恒成立⇔a <f (x )min ;(3)a >f (x )有解⇔a >f (x )min ;(4)a <f (x )有解⇔a <f (x )max .已知函数f (x )=e x +e -x ,其中e 是自然对数的底数.若关于x 的不等式mf (x )≤e-x+m -1在(0,+∞)上恒成立,则实数m 的取值范围为________.解:由条件知m (e x +e -x -1)≤e -x -1在(0,+∞)上恒成立. 令t =e x (x >0),则t >1,且m ≤-t -1t 2-t +1=-1t -1+1t -1+1对任意t >1成立.∵t -1+1t -1+1≥2(t -1)·1t -1+1=3,∴-1t -1+1t -1+1≥-13,当且仅当t =2,即x =ln 2时等号成立.故实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-13.故填⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-13.类型三 利用基本不等式解决实际问题某小区想利用一矩形空地ABCD 建市民健身广场,设计时决定保留空地边上的一水塘(如图中阴影部分),水塘可近似看作一个等腰直角三角形,其中AD =60 m ,AB =40 m ,且△EFG 中,∠EGF =90°,经测量得到AE =10 m ,EF =20 m ,为保证安全同时考虑美观,健身广场周围准备加设一个保护栏,设计时经过点G 作一直线分别交AB ,DF 于M ,N ,从而得到五边形MBCDN 的市民健身广场,设DN =x (m).(1)将五边形MBCDN 的面积y 表示为x 的函数;(2)当x 为何值时,市民健身广场的面积最大?并求出最大面积.解:(1)作GH ⊥EF ,垂足为H. ∵DN =x ,∴NH =40-x ,NA =60-x ,∵NH HG =NAAM ,∴40-x 10=60-x AM ,∴AM =600-10x 40-x.S 五边形MBCDN =S 矩形ABCD -S △AMN =40×60-12·AM ·AN =2 400-5(60-x )240-x .∵N 与F 重合时,AM =AF =30适合条件,∴x∈(0,30].(2)y =2 400-5(60-x )240-x =2 400-5[(40-x )+40040-x +40],当且仅当40-x =40040-x ,即x =20∈(0,30]时,y 取得最大值2 000, ∴当DN =20 m 时,得到的市民健身广场面积最大,最大面积为 2 000 m 2.小结:建立关于x 的函数关系式是解决本题的关键,在运用基本不等式求最小值时,除了“一正,二定,三相等”以外,在最值的求法中,使用基本不等式次数要尽量少,最好是在最后一步使用基本不等式,如果必须使用几次,就需要查看这几次基本不等式等号成立的条件是否有矛盾,有矛盾则应调整解法.如图,为处理含有某种杂质的污水,要制造一个底宽2 m 的无盖长方体的沉淀箱,污水从A 孔流入,经沉淀后从B 孔排出,设箱体的长度为a m ,高度为b m ,已知排出的水中该杂质的质量分数与a ,b 的乘积ab 成反比.现有制箱材料60 m 2,问a ,b 各为多少m 时,经沉淀后排出的水中该杂质的质量分数最小(A ,B 孔面积忽略不计).解法一:设y 为排出的水中杂质的质量分数,根据题意可知:y =kab ,其中k 是比例系数且k >0.依题意要使y 最小,只需ab 最大.由题设得:4b +2ab +2a ≤60(a >0,b >0),即a +2b ≤30-ab (a >0,b >0).∵a +2b ≥22ab , ∴22·ab +ab ≤30,得0<ab ≤32.当且仅当a =2b 时取“=”号,ab 最大值为18,此时得a =6,b =3. 故当a =6 m ,b =3 m 时经沉淀后排出的水中杂质最少. 解法二:同解法一得b ≤30-a a +2,代入y =kab 求解.[归纳小结]1.要熟悉基本不等式的变式和推广,这对提高解题能力是有帮助的,常见的基本不等式的变式和推广有:①a 2+b 2≥(a +b )22;②ab ≤a 2+b 22;③ab ≤ 14(a +b )2;④⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22;⑤(a +b )2≥4ab ;⑥ab ≥21a +1b;⑦a +b +c 3≥3abc ;⑧abc ≤a 3+b 3+c 33等.对于以上各式,要明了其成立的条件和取“=”的条件.2.在利用基本不等式求最值时,要注意一正,二定,三相等.“一正”是指使用均值不等式的各项(必要时,还要考虑常数项)必须是正数;“二定”是指含变数的各项的和或积必须是常数;“三相等”是指具备等号成立的条件,使待求式能取到最大或最小值.3.基本不等式的应用在于“定和求积,定积求和;和定积最大,积定和最小”,必要时可以通过变形(拆补)、配凑、常数代换、运算(指数、对数运算、平方等)构造“和”或者“积”,使之为定值.4.求1a +1b 型最值问题,常通过“1”来进行转化,但不是所有的最值都可以通过基本不等式解决,有一些看似可以通过基本不等式解决的问题,由于条件的限制,等号不能够成立,这时就不能用基本不等式来解决,而要借助于其他求值域的方法来解决.5.基本不等式除具有求最值的功能外,还具有将“和式”转化为“积式”以及将“积式”转化为“和式”的放缩功能,常用于比较数(式)的大小或证明不等式,解决问题的关键是抓住不等式两边的结构特征,找准利用基本不等式的切入点. [课后作业]1.若a >1,则a +1a -1的最小值是( )A .2B .aC .3 D.2aa -1解:∵a >1,∴a +1a -1=a -1+1a -1+1≥2(a -1)·1a -1+1=2+1=3,当且仅当a =2时等号成立.故选C.2.已知a >0,b >0,且2a +b =4,则1ab 的最小值为( ) A.14 B .4 C.12D .2 解:∵a >0,b >0,∴4=2a +b ≥22ab ,得ab ≤2,∴1ab ≥12,当且仅当a =1,b =2时等号成立.故选C.3.函数f (x )=5-4x +x 22-x在(-∞,2)上的最小值是( )A .0B .1C .2D .3解:当x <2时,2-x >0,因此f (x )=1+(4-4x +x 2)2-x =12-x +(2-x )≥2·12-x·(2-x )=2,当且仅当12-x =2-x 时上式取等号.而此方程有解x =1∈(-∞,2),因此f (x )在(-∞,2)上的最小值为2,故选C.4.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a 和b (a <b ),其全程的平均时速为v ,则( )A .a <v <abB .v =ab C.ab <v <a +b 2 D .v =a +b2解:设甲、乙两地之间的距离为s.∵a <b ,∴v =2s s a +s b=2ab a +b<2ab2ab =ab.又v -a =2aba +b -a =ab -a 2a +b >a 2-a 2a +b=0,∴v >a.故选A.5.已知a >0,b >0,a +b =2,则1a +4b 的最小值是( ) A.72 B .4 C.92D .5解:依题意,得1a +4b =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +4b ·(a +b )=12[5+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +4a b ]≥12⎝⎛⎭⎪⎫5+2b a ·4a b =92, 当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a +b =2,b a =4a b ,a >0,b >0, 即⎩⎪⎨⎪⎧a =23,b =43时取等号,即1a +4b 的最小值是92.故选C.6.若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是( )A .6+2 3B .7+2 3C .6+4 3D .7+4 3解:因为log 4(3a +4b )=log 2ab ,所以log 4(3a +4b )=log 4(ab ),即3a +4b =ab ,且⎩⎪⎨⎪⎧3a +4b >0,ab >0,即a >0,b >0,所以4a +3b =1(a >0,b >0),a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫4a +3b =7+4b a +3a b ≥7+24b a ·3a b =7+43,当且仅当4b a =3ab 时取等号.故选D.7.点(m ,n )在直线x +y =1位于第一象限内的图象上运动,则log 2m +log 2n 的最大值是________.解:由条件知,m >0,n >0,m +n =1,∴mn ≤⎝⎛⎭⎪⎫m +n 22=14,当且仅当m =n =12时取等号,∴log 2m +log 2n =log 2mn ≤log 214=-2.故填-2.8.设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P (x ,y ),则|PA |·|PB |的最大值是________.解:易知定点A (0,0),B (1,3).且无论m 取何值,两直线垂直.所以无论P 与A ,B 重合与否,均有|PA |2+|PB |2=|AB |2=10(P 在以AB 为直径的圆上).所以|PA |·|PB |≤12(|PA |2+|PB |2)=5.当且仅当|PA |=|PB |=5时,等号成立.故填5.9.(1)已知0<x <43,求x (4-3x )的最大值;(2)点(x ,y )在直线x +2y =3上移动,求2x +4y 的最小值.解:(1)已知0<x <43,∴0<3x <4.∴x (4-3x )=13(3x )(4-3x )≤13⎝⎛⎭⎪⎫3x +4-3x 22=43, 当且仅当3x =4-3x ,即x =23时“=”成立.∴当x =23时,x (4-3x )取最大值为43.(2)已知点(x ,y )在直线x +2y =3上移动,所以x +2y =3. ∴2x +4y ≥22x ·4y =22x +2y =223=42. 当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧2x =4y ,x +2y =3, 即⎩⎪⎨⎪⎧x =32,y =34时“=”成立.∴当⎩⎪⎨⎪⎧x =32,y =34时,2x +4y 取最小值为42.10.已知a>0,b>0,且2a+b=1,求S=2ab-4a2-b 2的最大值.解:∵a>0,b>0,2a+b=1,∴4a2+b2=(2a+b)2-4ab=1-4ab.且1=2a+b≥22ab,即ab≤24,ab≤18,∴S=2ab-4a2-b2=2ab-(1-4ab)=2ab+4ab-1≤2-12.当且仅当a=14,b=12时,等号成立.11.如图,动物园要围成相同的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成.(1)现有可围36 m长网的材料,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使每间虎笼面积最大?(2)若使每间虎笼面积为24 m2,则每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使围成四间虎笼的钢筋总长度最小?解:(1)设每间虎笼长为x m,宽为y m,则由条件,知4x+6y=36,即2x+3y=18.设每间虎笼的面积为S,则S=xy.解法一:由于2x+3y≥22x×3y=26xy,∴26xy≤18,得xy≤272,即S≤272.当且仅当2x=3y时等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x=3y,2x+3y=18,解得⎩⎪⎨⎪⎧x=4.5,y=3.故每间虎笼长为4.5 m,宽为3 m时,可使每间虎笼面积最大.解法二:由2x+3y=18,得x=9-32y.∵x>0,∴0<y<6.S=xy=⎝⎛⎭⎪⎫9-32y y=32(6-y)y.∵0<y<6,∴6-y>0.∴S≤32⎣⎢⎡⎦⎥⎤(6-y)+y22=272.当且仅当6-y=y,即y=3时,等号成立,此时x=4.5.故每间虎笼长4.5 m,宽3 m时,可使每间虎笼面积最大.(2)由条件知S=xy=24.设钢筋网总长为l,则l=4x+6y.解法一:∵2x+3y≥22x·3y=26xy=24,∴l=4x+6y=2(2x+3y)≥48,当且仅当2x=3y时,等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x=3y,xy=24,解得⎩⎪⎨⎪⎧x=6,y=4.故每间虎笼长6 m,宽4 m时,可使钢筋网总长度最小.解法二:由xy=24,得x=24y.∴l=4x+6y=96y+6y=6⎝⎛⎭⎪⎫16y+y≥6×216y×y=48,当且仅当16y=y,即y=4时,等号成立,此时x=6.故每间虎笼长6 m,宽4 m时,可使钢筋网总长度最小.如图所示,已知树顶A离地面212米,树上另一点B离地面112米,某人在离地面32米的C处看此树,则该人离此树________米时,看A,B的视角最大.解:问题转化为求△ABC中∠BCA的取值范围.过点C作CD⊥AB交AB的延长线于点D.设该人距离此树的距离CD=x米,看A,B的视角最大,即∠BCA最大.不妨设∠BCD=α,∠ACD=β,则∠BCA=β-α,且tanα=4x ,tanβ=9x,所以tan(β-α)=9x-4x1+9x×4x=5xx2+36=5 x+36x≤52x×36x=512,当且仅当x=36x,即x=6时取等号,此时∠BCA最大.故填6.不等式检测1.已知集合A ={x |y =x 2-2x -3},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |x +2x -2≤0,则A ∩B =( )A .[-1,1]B .[-1,2)C .[1,2)D .[-2,-1]解:依题意,集合A ={x |x ≤-1或x ≥3},B ={x |-2≤x <2},A ∩B ={x |-2≤x ≤-1}.故选D.2.不等式x +5()x -12≥2的解集是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3,12B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,3C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1∪(1,3]D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,1∪(1,3] 解:x +5(x -1)2≥2⇔(x +5)-2(x -1)2(x -1)2≥0⇔-2x 2+5x +3(x -1)2≥0⇔-2x 2+5x +3≥0(x ≠1)⇔2x 2-5x -3≤0(x ≠1)⇔-12≤x ≤3且x ≠1.故选D.3.若f (x )是偶函数,且当x ∈[0,+∞)时,f (x )=x -1,则不等式f (x 2-1)<0的解集为( ) A .(-1,0) B .(-2,0)∪(0,2) C .(0,2) D .(1,2)解:∵f (x )是偶函数,∴f (x )=f (|x |)=|x |-1.∴f (x 2-1)=|x 2-1|-1.解不等式|x 2-1|-1<0,得0<x 2<2,∴x ∈(-2,0)∪(0,2).故选B.4.若一个矩形的对角线长为常数a ,则其面积的最大值为( )A .a 2 B.12a 2 C .a D.12a解:如图,设矩形的长和宽分别为x ,y ,则x 2+y 2=a 2,其面积S =xy ,由基本不等式得S ≤12(x 2+y 2)=12a 2,当且仅当x =y 时取等号,此时为正方形.故选B.5.若正数x ,y 满足x 2+3xy -1=0,则x +y 的最小值是( )A.23 B .223 C.33 D.233解:∵x 2+3xy -1=0,∴y =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x ,∴x +y =2x 3+13x ≥229=223(当且仅当x =22时等号成立).故选B.6.执行如图所示的程序框图,如果输入的x ,y ∈R ,那么输出的S 的最大值为( )A .0B .1C .2D .3解:由程序框图知,当⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≤1时,目标函数S =2x +y ∈[0,2],否则,S =1.因此,输出的S的最大值为2.故选C.7.若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-235,+∞B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-235,1 C .(1,+∞) D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-235 解法一:∵x ∈[1,5],∴不等式变形为a >-x +2x ,∵x ∈[1,5]时,y =-x +2x 单调递减,∴y ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-235,1,∴要使不等式在[1,5]上有解,应有a >-235.解法二:一元二次方程x 2+ax -2=0的两根之积为-2,两根一正一负.对于二次函数y =f (x )=x 2+ax -2,开口向上.与x 轴交点一正一负,y >0,在区间[1,5]上有解,只需y =f (5)>0即可.52+5a -2>0,∴a >-235.故选A.8.已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤m ,如果目标函数z =x -y 的最小值为-1,则实数m =()A .2B .3C .4D .5解:显然m >2,作出⎩⎪⎨⎪⎧y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤m 的可行域,当⎩⎨⎧x =m +13,y =2m -13 时z =x -y 的最小值为-1,解得m =5.故选D.9.若直线ax -by +2=0(a >0,b >0)被圆x 2+y 2+2x -4y +1=0截得的弦长为4,则1a +1b 的最小值为( )A.14B. 2C.32+ 2 D.32+2 2解:圆的直径是4,说明直线过圆心(-1,2),故12a +b =1,1a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12a +b ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =32+b a +a2b ≥32+2(当且仅当a =22-2,b =2-2时等号成立),故选C. 10.设函数f (x )=3sin πx m ,若存在f (x )的极值点x 0满足x 20+[f (x 0)]2<m 2,则m 的取值范围是( )A .(-∞,-6)∪(6,+∞)B .(-∞,-4)∪(4,+∞)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)解:函数f (x )的极值点满足πx m =π2+k π,即x =m ⎝ ⎛⎭⎪⎫k +12,k ∈Z ,且极值为±3,问题等价于存在k 0使之满足不等式m 2⎝ ⎛⎭⎪⎫k 0+122+3<m 2,即⎝ ⎛⎭⎪⎫k 0+122<m 2-3m 2,因为⎝ ⎛⎭⎪⎫k +122的最小值为14,∴只要m 2-3m 2>14即可,得m 2>4,解得m >2或m <-2,故m 的取值范围是(-∞,-2)∪(2,+∞).故选C.11.已知O 是坐标原点,点A (-1,0),若点M (x ,y )为平面区域⎩⎨⎧x +y ≥2,x ≤1,y ≤2上的一个动点,则|OA→+OM →|的取值范围是( ) A .[1,5] B .[2,5] C .[1,2] D .[0,5]解:OA →+OM →=(-1,0)+(x ,y )=(x -1,y ),设z =|OA →+OM →|=(x -1)2+y 2,则z 2的几何意义为M 到定点E (1,0)的距离,由约束条件作出平面区域如图,由图象可知当M 位于点D (0,2)时,z 取得最大值z max =1+4=5,易知最小值z min =1,∴1≤z ≤5,即|OA→+OM →|的取值范围是[1,5].故选A. 12.设M 是△ABC 内一点,且AB →·AC →=23,∠BAC =30°.定义f (M )=(m ,n ,p ),其中m ,n ,p 分别是△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积.若f (Q )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,x ,y ,则log 2x +log 2y 的最大值是( )A .-5B .-4C .-3D .-2解:∵AB→·AC →=|AB →||AC →|cos ∠BAC =32|AB →||AC →|=23,∴|AB →||AC →|=4,∴S △ABC =12AB ·AC ·sin ∠BAC =12×4×12=1,∵f (Q )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,x ,y ,∴12+x +y =1,∴x +y =12,∵x >0,y >0,∴log 2x +log 2y =log 2(xy )≤log 2⎝⎛⎭⎪⎫x +y 22=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫142=-4.故选B.13.已知集合A ={x ∈R|||x +2<3},集合B ={x ∈R|(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =__________,n =__________.解:∵A ={x ∈R|||x +2<3}={x |-5<x <1},又∵A ∩B =(-1,n ),画数轴可知m =-1,n =1.故填-1;1.14.设x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -y ≤0,x +y -1≥0,x -2y +2≥0,若z =x +3y +m 的最小值为4,则实数m =________.解:画出可行域如图所示,设z ′=x +3y ,当平行直线系z ′=x +3y 过点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12时取最小值,有z ′min =12+3×12=2,此时,目标函数z =x +3y +m 取最小值,有z min =z ′min +m =2+m =4,m =2.故填2.15.从等腰直角三角形纸片ABC 上,剪下如图所示的两个正方形,其中BC =2,∠A =90°,则这两个正方形的面积之和的最小值为________.解:设两个正方形边长分别为a ,b (a ≤b ), 则由题可得2a +2b =2,即a +b =1,S =a 2+b 2≥2×⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22=12,当且仅当a =b =12时取等号.故填12. 16.某项研究表明:在考虑行车安全的情况下,某路段车流量F (单位时间内经过测量点的车辆数,单位:辆/小时)与车流速度v (假设车辆以相同速度v 行驶,单位:米/秒)、平均车长l (单位:米)的值有关,其公式为F =76 000v v 2+18v +20l.(1)如果不限定车型,l =6.05,则最大车流量为________辆/小时;(2)如果限定车型,l =5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加________辆/小时.解:(1)F =76 000v +20×6.05v+18≤76 00022+18=1 900,当且仅当v =11时等号成立.(2)F =76 000v +20×5v +18≤76 00020+18=2 000,当且仅当v =10时等号成立,2 000-1 900=100.故填(1)1 900;(2)100.17.已知不等式kx 2-x +4k <0(k ≠0).(1)若不等式的解集为{x |x <-4或x >-1},求实数k 的值; (2)若不等式的解集为∅,求实数k 的取值范围.解:(1)因为不等式的解集为{x |x <-4或x >-1},所以-1和-4是方程kx 2-x +4k =0的两个实根,由韦达定理得x 1+x 2=1k ,解得k =-15.(2)不等式的解集为∅,则kx 2-x +4k ≥0恒成立,所以k >0且Δ=1-16k 2≤0,解得k ≥14.18.某种饮料分两次提价,提价方案有两种,方案甲:第一次提价p %,第二次提价q %;方案乙:每次都提价p +q2%.若p >q >0,则提价多的方案是哪一种?解:设原价为a ,则提价后的价格为方案甲:(1+p %)(1+q %)a ,方案乙:⎝ ⎛⎭⎪⎫1+p +q 2%2a ,∵1+p %·1+q %≤1+p %2+1+q %2=1+p +q2%(当且仅当p =q 时取等号),∵p >q >0,∴1+p %·1+q %<1+p +q2%,即(1+p %)(1+q %)a <⎝ ⎛⎭⎪⎫1+p +q 2%2a ,∴提价多的方案是方案乙.答:提价多的方案是方案乙.19.(1)解不等式4x -1≤x -1;(2)求函数y =2x +91-2x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12的最小值. 解:(1)4x -1≤x -1⇔4-(x -1)2x -1≤0⇔(x -3)(x +1)x -1≥0⇔⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)(x -1)(x -3)≥0,x ≠1⇔ x ≥3或-1≤x <1. ∴此不等式的解集为{x |x ≥3或-1≤x <1}.(2)∵x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,∴2x >0,1-2x >0,∴y =42x +91-2x =⎝ ⎛⎭⎪⎫42x +91-2x [2x +(1-2x )]=13+9×2x 1-2x +4×(1-2x )2x ≥25,当且仅当x =15时,等号成立,即函数的最小值为25.20.已知x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -y -1≤0,2x -y -3≥0,当目标函数z =ax +by (a >0,b >0)在该约束条件下取到最小值25时,求a 2+b 2的最小值.解法一:不等式组表示的平面区域如图所示,由于-ab <0,所以目标函数在点A (2,1)处取得最小值,故2a +b =25,两端平方得4a 2+b 2+4ab =20,又4ab =2×a ×2b ≤a 2+4b 2,所以20≤4a 2+b 2+a 2+4b 2=5(a 2+b 2),所以a 2+b 2≥4,当且仅当a =2b ,即a =45,b =25时等号成立.解法二:同解法一得2a +b =25.把2a +b =25看作平面直角坐标系aOb 中的直线,则a 2+b 2的几何意义是直线上的点与坐标原点距离的平方,显然a 2+b 2的最小值是坐标原点到直线2a +b =25距离的平方,即⎝⎛⎭⎪⎫|-25|52=4. 21.某工厂生产甲、乙两种产品.已知生产甲种产品1 t 需耗A 种矿石10 t ,B 种矿石5 t ,煤4 t ;生产乙种产品1 t 需耗A 种矿石4 t ,B 种矿石4 t ,煤9 t .每1 t 甲种产品的利润是600元,每1 t 乙种产品的利润是1 000元.工厂在生产这两种产品的计划中要求消耗A 种矿石不超过300 t ,B 种矿石不超过200 t ,煤不超过360 t .甲、乙两种产品应各生产多少(精确到0.1 t ),能使利润总额达到最大?解:设生产甲、乙两种产品分别为x t ,y t ,利润总额为z 元,那么⎩⎪⎨⎪⎧10x +4y ≤300,5x +4y ≤200,4x +9y ≤360,x ≥0,y ≥0;z =600x +1 000y.作出以上不等式组所表示的平面区域(如图),即可行域. 作直线l :600x +1 000y =0,即直线l :3x +5y =0, 把直线l 向右上方平移至l 1的位置时,直线经过可行域上的点M ,且与原点距离最大.此时z =600x +1 000y 取最大值.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧5x +4y =200,4x +9y =360,得M 的坐标为x =36029≈12.4,y =1 00029≈34.4.故应生产甲产品约12.4 t ,乙产品34.4 t ,能使利润总额达到最大.22.已知函数f (x )=x 3+2bx 2+cx +1的两个极值点为x 1和x 2,x 1∈[-2,-1],x 2∈[1,2],求f (-1)的取值范围.解:f ′(x )=3x 2+4bx +c , 由题可得⎩⎪⎨⎪⎧f ′(-2)=12-8b +c ≥0,f ′(-1)=3-4b +c ≤0,f ′(1)=3+4b +c ≤0,f ′(2)=12+8b +c ≥0.在平面直角坐标系bOc 中作图,图中阴影部分所示为可行域,易知f (-1)=2b -c 在点(0,-3)取得最小值3,在点(0,-12)取得最大值12.∴3≤f (-1)≤12.故f (-1)的取值范围为[3,12].。
不等式题组训练一、选择题(六个小题,每题5分,共30分)1.若02522>-+-x x ,则221442-++-x x x 等于 ( )A .54-xB .3-C .3D .x 45- 2.函数y =log21(x +11x --1) (x > 1)取得最大值时x 是 ( )A .-2B .2C .-3D .33.不等式xx --213≥1的解集是 ( )A .{x|43≤x ≤2} B .{x|43≤x <2} C .{x|x >2或x ≤43} D .{x|x <2}4.设a >1>b >-1,则下列不等式中恒成立的是 ( ) A .ba 11< B .ba11>C .a >b 2D .a 2>2b5.如果实数x,y 满足x 2+y 2=1,则(1-xy) (1+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1而无最小值6.二次方程x 2+(a 2+1)x +a -2=0,有一个根比1大,另一个根比-1小,则a 的取值范围是 ( ) A .-3<a <1 B .-2<a <0 C .-1<a <0 D .0<a <2 二、填空题(五个小题,每题6分,共30分) 1.不等式0212<-+xx 的解集是__________________.2.如果33log log m n +≥4,那么m n +的最小值是__________________.3.已知正项等差数列{}n a 的前10项和为50,则56.a a 的最大值是__________________.4.配制A 、B 两种药剂,需要甲、乙两种原料,已知配一剂A 种药需甲料3毫克,乙料5毫克,配一剂B 种药 需甲料5毫克,乙料4毫克.今有甲料20毫克,乙料25毫克,若A 、B 两种药至少各配一剂,应满足的条件 是__________________.5. 0≤x, 0≤y 及x y +≤4所围成的平面区域的面积是__________________. 三、解答题(四个小题,每题10分,共40分) 1.解223log (3)0x x -->2.求y x z +=2的最大值,使式中的x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧-≥≤+≤.1,1,y y x x y3.求证:ca bc ab c b a ++≥++2224.某单位决定投资3200元建一仓库(长方形状),高度很定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌转,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元.试求: (1)仓库面积的最大允许值是多少?(2)为使S 达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计多长?[综合训练B 组]一、选择题(六个小题,每题5分,共30分) 1.一元二次不等式ax 2+bx +2>0的解集是(-21,31),则a +b 的值是_____。
不等式 历年统考题1.不等式2(24)60x m m y --++>表示的平面区域是以直线2(24)60x m m y --++= 为界的两个平面区域中的一个,且点(1,1)在这个区域内,则实数m 的取值范围是( )A.(,1)(3,)-∞-+∞B. (,1][3,)-∞-+∞C.[1,3]-D. (1,3)-2.已知 x 、y 为正实数,且lg 2lg8lg 4xy+=,则 13x y+ 的最小值是( )A.4B.8C.12D.163.已知b a ,为实数,则“0>+b a 且0>ab ”是“0>a 且0>b ”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要4.函数),0(32)(2<+-=x xx x x f 取得最大值为( ) A.232-- B.322- C.232- D.232+ 5.已知y x ,满足5030x y x x y -+≥⎧⎪≤⎨⎪+≥⎩,则y x z 24+=的最小值为( ) A.6- B.6 C.5 D.5-6.实数1a <是11a>的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件7.设,x y 满足约束条件2602600,0.x y x y x y +-≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥≥⎩,则目标函数3z x y =+的最大值是( )A. 8B. 6C. 5D.38.已知正项等比数列{}n a 满足:5672a a a +=,若存在两项n m a a ,12a =, 则nm 41+的最小值为 ( ) A.23 B. 52 C. 92 D.949.若关于x 的不等式24x x mx -+>的解集为}{|02x x <<,则实数m 的值为( )A.2-B. 2C. 6-D.610.已知点(,)P x y 满足条件0290y y x x y ≥⎧⎪≤⎨⎪+-≤⎩,则y x z 3-=的最小值为( )A.9B.6-C. -9D. 611.已知等比数列123,,a a a 的和为定值3(0)m m >,且公比为(0)q q >,令123t a a a =,则t 的取值范围为( ) A.3(0,]m B. 3[,)m +∞C.30,()3m ⎛⎤ ⎥⎝⎦ D. 3(),3m ⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭12.关于x 的不等式0>+b ax 的解集为)1,(-∞,则关于x 的不等式02>+-x abx 的解集为 .13.不等式6|2||12|≤--+x x 的解集为14.不等式|1|2x x +>的解集为 .15.不等式211x x -≥+的解集为 .16.已知命题P :不等式01)3(2>+--x m mx 的解集为R ;命题Q :方程0132=++mx x 有两个不相等的负根.若P Q ∨是真命题,P Q ∧是假命题,求实数m 的取值范围.18.已知命题p :方程2227510x mx m +++=的两个实数根中一个比2大,一个比2小;命题q :关于x的不等式()2310mx m x -+-≤对于任意实数x 均成立.若q p ∨为真,求实数m 的取值范围.17.(满分12分)若a 为实数,解关于x 的不等式02)2(2<--+x a ax19.( 12分)已知函数bax x x f +=2)((,a b 为常数)且方程()60f x x --=有两个实根12x =, 23x =.(Ⅰ)求函数()f x 的解析式;(理)(Ⅱ)设12k >,解关于x 的不等式:(21)()1k x kf x x +->-. (文)(Ⅱ)设12k <,解关于x 的不等式:2221()1x kx f x x -+>-20.(本小题满分12分)设a 为正实数,函数2()2()||f x x x a x a =+--. (Ⅰ)若(0)1f ≤-,求a 的取值范围;(Ⅱ)求()f x 的最小值;(Ⅲ) 若(,)x a ∈+∞,求不等式()1f x ≥的解集.21.(本小题满分12分)已知函数2()2(22)f x x ax a =--+ (Ⅰ)解关于x 的不等式()f x x >;(Ⅱ)若()30f x +≥在区间(1,)-+∞上恒成立,求实数a 的取值范围.。
不等关系与一元二次不等式测试题A 组一.填空题(本大题共8小题,每小题5分,共40分) 1. 2x 2-3x -2≥0的解集是 。
1. {x|x ≥2或x ≤-12}。
提示:方程2x 3-3x -2=0的根是:x 1=-12,x 2=2,故不等式解集为{x|x ≥2或x ≤-12}。
2.已知a <0,-1<b <0,则a 、ab 、ab 2的大小关系是 。
2.ab >ab 2>a.提示:特殊值.a=-1,b=-12,ab=12,ab 2=-12.故ab >ab 2>a. 3.不等式-x 2+2x-3>0的解集为 。
3. {x/-1<x<3}。
提示:原不等式转化为: x 2-2x+3<0,解得{x/-1<x<3}。
4.不等式301x x -<+的解集为 。
4.{}13x x -<<。
提示:由301x x -<+⇔(x-3)(x+1)<0,得{}13P x x =-<<.5. x 2-(m +3)x +m 2+3=0有两个不等的实数根,求实数m 的取值范围是 .5.∅。
提示:Δ=(m +3)2-4(m 2+3)=m 2+6m +9-4m 2-12>0 即-3m 2+6m -3>0,∴m 2-2m +1<0,(m -1)2<0,无解。
6.有48支铅笔,在甲组里每人分配3支,则有多余;若每人分配4支,则不够分配;乙组里,若每人分配4支,则有多余;若每人分配5支,则不够分配.设甲组为x 人乙组y 人,则x 、y 满足不等式组 .6.⎩⎪⎨⎪⎧3x <48<4x 4y <48<5y 。
提示:由题意可得:3x <48,3x >48,4y <48,5y >48. ∴⎩⎪⎨⎪⎧3x <48<4x 4y <48<5y 。
7.设二次不等式ax 2+bx +1>0的解集为{x |-1<x <13},则a = ,b = 。
7.a =-3,b =-2。
一、选择题1.已知实数,x y 满足条件202035x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩,则2z x y =+的最大值是( )A .0B .3C .4D .52.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 .9-3.实数x ,y 满足线性约束条件424x y x y x +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩,则2z x y =-的最小值为( )A .2-B .1-C .0D .14.若函数()1xy 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 .[]2,4B.⎤⎦C .(][)1,24,⋃+∞D.([)2,⋃+∞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 .2B .4CD.6.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>7.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.已知集合{}24120A x x x =--≤,{}440B x x =->,则AB =( )A .{}12x x <≤B .{}2x x ≥-C .{}16x x <≤D .{}6x x ≥-9.已知正数a ,b 满足2a b +=,则2238a b ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的最小值为( ) A .36B .42C .49D .6010.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.已知实数x ,y 满足210210x y x x y -+≥⎧⎪<⎨⎪+-≥⎩,则221z x y =--的取值范围是( )A .5,53⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .5,53⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .5,53⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .5,53⎡⎫-⎪⎢⎣⎭12.如果0a b >>,0t >,设b M a =,b t N a t+=+,那么( ) A .M N < B .M N >C .MND .M 与N 的大小关系和t 有关二、填空题13.若实数a ,b 满足22221a b +=,则22141a b ++的最小值为___________. 14.已知实数x y ,,正实数a b ,满足2x y a b ==,且213x y+=-,则2a b +的最小值为__________.15.若,0x y >满足35x y xy +=,则34x y +的最小值是___________.16.已知110,0,1x y x y >>+=,则2236x y y xy++的最小值是_________.17.若实数x ,y 满足不等式组2025040x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≥⎩,则1x y x ++的取值范围为_____.18.已知实数x ,y 满足x y 10x y 20x 0-+≤⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则z x 2y =-的最大值为______.19.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______.20.已知实数x ,y 满足10,0,0,x y x y x +-≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩则函数2z x y =-的最大值为__________.三、解答题21.解关于x 的不等式2(41)40ax a x -++>. 22.已知函数()243f x ax ax =--(1)当a=-1时,求不等式f(x)>0的解集;(2)若对于任意的x ∈R,均有不等式f(x)≤0成立,求实数a 的取值范围.23.新冠肺炎疫情造成医用防护服短缺,某地政府决定为防护服生产企业A 公司扩大生产提供([0,10])∈x x (万元)的专项补贴,并以每套80元的价格收购其生产的全部防护服.A 公司在收到政府x (万元)补贴后,防护服产量将增加到1264t k x ⎛⎫=⋅-⎪+⎝⎭(万件),其中k 为工厂工人的复工率([0.5,1]k ∈).A 公司生产t 万件防护服还需投入成本(20950)x t ++(万元).(1)将A 公司生产防护服的利润y (万元)表示为补贴x (万元)的函数(政府补贴x 万元计入公司收入);(2)在复工率为k 时,政府补贴多少万元才能使A 公司的防护服利润达到最大? (3)对任意的[0,10]x ∈(万元),当复工率k 达到多少时,A 公司才能不产生亏损?(精确到0.01).24.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3ma b +=,求212a b +的最小值.25.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.26.已知函数()()231f x x a x b =-++.(1)当1a =,5b =-时,解不等式()0f x >;(2)当222b a a =+时,解关于x 的不等式()0f x <(结果用a 表示).【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】画出满足条件的目标区域,将目标函数化为斜截式2y x z =-+,由直线方程可知,要使z 最大,则直线2y x z =-+的截距要最大,结合可行域可知当直线2y x z =-+过点A 时截距最大,因此,解出A 点坐标,代入目标函数,即可得到最大值. 【详解】画出满足约束条件202035x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩的目标区域,如图所示:由2z x y =+,得2y x z =-+,要使z 最大,则直线2y x z =-+的截距要最大,由图可知,当直线2y x z =-+过点A 时截距最大,联立20350x y x y -=⎧⎨+-=⎩,解得(1,2)A , 所以2z x y =+的最大值为:1224⨯+=, 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.2.A解析: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.3.C解析:C 【分析】作出约束条件的可行域,将目标函数转化为122zy x =-,利用线性规划即可求解.【详解】解:由2z x y =-得122z y x =-, 作出x ,y 满足约束条件424x y x y x +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩对应的平面区域如图(阴影部分ABC ):平移直线122z y x =-, 由图象可知当直线122z y x =-过点C 时,直线122zy x =-的截距最大,此时z 最小, 420x x y =⎧⎨--=⎩,解得()4,2A .代入目标函数2z x y =-, 得4220z =-⨯=,∴目标函数2z x y =-的最小值是0.故选:C . 【点睛】本题考查简单的线性规划,解题的关键是作出约束条件的可行域,属于中档题.4.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.5.B解析:B 【分析】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 +=,∴22122221122422a ba b b a b a a b a b a b a b+++=+=++++⋅, 当且仅当22b aa 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.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 ca 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.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.C解析:C 【分析】根据不等式的解法,求得集合{}26A x x =-≤≤,{}1B x x =>,结合集合交集的运算,即可求解. 【详解】由题意,集合{}{}2412026A x x x x x =--≤=-≤≤,{}{}4401B x x x x =->=>,根据集合交集的概念与运算,可得{}16A B x x ⋂=<≤. 故选:C. 【点睛】本题考查集合的交集的概念及运算,其中解答中正确求解集合,A B ,结合集合的交集的概念及运算求解是解答的关键,着重考查运算求解能力,属于基础题.9.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.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.D解析:D 【分析】画出可行域,根据目标函数的截距,利用数形结合,即可求出z 的取值范围. 【详解】 作出可行域如下:由221z x y =--得12zy x +=-, 平移直线12zy x +=-, 由平移可知当直线12zy x +=-,经过点C 时, 直线12zy x +=-的截距最小,此时z 取得最大值, 由210x x y =⎧⎨+-=⎩,解得21x y =⎧⎨=-⎩,即(2,1)C -,此时2214215z x y =--=+-=, 可知当直线12zy x +=-,经过点A 时, 直线12zy y x +==-的截距最大,此时z 取得最小值, 由21010x y x y -+=⎧⎨+-=⎩,得1323x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即1(3A ,2)3代入221z x y =--得125221333z =⨯-⨯-=-,故5[3z ∈-,5)故选:D .【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问题中的基本方法,属于中档题.12.A解析:A 【分析】对M 与N 作差,根据差值的正负即可比较大小. 【详解】()()()()()b a t a b t t b a b b t M N a a t a a t a a t +-+-+-=-==+++,因为0a b >>,所以0b a -<, 又0t >,所以0a t +>,所以()()0t b a a a t -<+,即0M N -<,所以M N <.故选:A 【点睛】本题主要考查作差法比较大小,考查学生的化简分析能力,属于常规题型.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】由条件化简可得利用均值不等式求最小值即可【详解】正实数满足取对数可得所以所以由均值不等式知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:(解析:2【分析】由条件化简可得218a b =,利用均值不等式求最小值即可.【详解】正实数a b ,满足2x y a b ==, 取对数可得log 2,log 2a b x y ==, 所以2222212log log log 3a b a b x y+=+==-, 所以218a b =,由均值不等式知,22a b +≥=,当且仅当2a b =,即2a =,4b =时等号成立.【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】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.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.【分析】作出不等式组对应的平面区域然后化简目标函数利用不等式的几何意义利用线性规划的知识进行求解即可【详解】解:实数满足不等式组的可行域如图三角形的三边及其内部部分:它的几何意义是可行域内的点与连线解析:5,53⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】作出不等式组对应的平面区域,然后化简目标函数,利用不等式的几何意义,利用线性规划的知识进行求解即可. 【详解】解:实数x ,y 满足不等式组2025040x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≥⎩,的可行域如图,三角形ABC 的三边及其内部部分:111x y y x x+++=+,它的几何意义是可行域内的点与()0,1D -连线的斜率加1, 由图象知BD 的斜率最小,CB 的斜率最大,由4020x y x y +-=⎧⎨-+=⎩解得()1,3C ,此时DC 的斜率:3141+=, 由25040x y x y --=⎧⎨+-=⎩得()3,1B ,此时BD 的斜率:11233+=, 则1x y x ++的取值范围为是5,53⎡⎤⎢⎥⎣⎦,故答案为:5,53⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查了简单的线性规划问题,考查数形结合思想,属于中档题.18.-2【详解】根据题意得到如图可行域是封闭的三角形顶点是(01)()(02)目标函数可得到当目标函数过点A(01)有最大值-2故得到答案为:-2点睛:利用线性规划求最值的步骤:(1)在平面直角坐标系内解析:-2 【详解】根据题意得到如图可行域 是封闭的三角形,顶点是(0,1) (13,22)(0,2)目标函数2z x y =-,1,22zy x =-可得到当目标函数过点A(0,1),有最大值-2, 故得到答案为:-2.点睛:利用线性规划求最值的步骤:(1)在平面直角坐标系内作出可行域.(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.常见的类型有截距型(ax by +型)、斜率型(y bx a++型)和距离型(()()22x a y b +++型).(3)确定最优解:根据目标函数的类型,并结合可行域确定最优解.(4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.19.【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.20.【解析】作出不等式所表示的平面区域如图所示由得作出直线并平移由图象可知当直线经过点时纵截距最小此时最大联立得即故 解析:12【解析】作出不等式所表示的平面区域,如图所示,由2z x y =-得2y y z --,作出直线2y x =,并平移,由图象可知,当直线经过点A 时,纵截距最小,此时z 最大,联立10x y y x +-=⎧⎨=⎩,得1212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即11,22A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,故1112222max z =⨯-=.三、解答题21.答案见解析 【分析】由题意可知,2(41)40ax a x -++>可化为(1)(4)0ax x -->,再对a 进行分类讨论,比较根的大小,即可得答案; 【详解】由题意可知,2(41)40ax a x -++>可化为(1)(4)0ax x -->(1)当0a =时,不等式化为40x -<,解得4x <,(2)当10a <时,不等式化为()140x x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭,解得14x a <<, (3)当104a <<时,不等式化为1(4)0x x a ⎛⎫--> ⎪⎝⎭,解得1x a <或4x >,(4)当14a=时,不等式化为2(4)0x ->,解得4x ≠,(5)当14a >时,不等式化为1(4)0x x a ⎛⎫--> ⎪⎝⎭,解得4x <或1x a >,综上所述,0a =时,不等式的解集为(,4)-∞ 0a <时,不等式的解集为1,4a ⎛⎫⎪⎝⎭; 14a >时,不等式的解集为1,(4,)a ⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭;14a =时,不等式的解集为(,4)(4,)-∞+∞; 104a <<时,不等式的解集为1(,4),a ⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭;【点睛】本题考查含参一元二次不等式的求解,考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想,考查运算求解能力,求解时注意讨论的依据是比较根的大小. 22.(1)()1,3; (2)3,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【分析】(1)解一元二次不等式得结果,(2)先讨论0a =时的情况,再根据二次函数图象确定0a ≠时,参数满足的条件,最后求并集得结果. 【详解】(1)当1a =-时,不等式()0f x >,即2430x x -+->,即2430x x -+<,即()()130x x --<,解得13x <<,故不等式()0f x >的解集为()1,3. (2)①当0a =时,()30f x =-≤恒成立; ②当0a ≠时,要使得不等式()0f x ≤恒成立,只需0,0,a <⎧⎨∆≤⎩即()()20,4430,a a a <⎧⎪⎨--⨯⨯-≤⎪⎩ 解得0,30,4a a <⎧⎪⎨-≤≤⎪⎩即304a -≤<.综上所述,a 的取值范围为3,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【点睛】研究形如20ax bx c ++>恒成立问题,注意先讨论0a =的情况,再研究0a ≠时,开口方向,判别式正负,对称轴与定义区间位置关系,列不等式解得结果. 23.(1)3601808204ky k x x =---+,[0,10]x ∈,[0.5,1]k ∈;(2)4-;(3)0.65 【分析】(1)根据已知条件列出关系式,即可得出答案; (2)由()36045180820180128444k k y k x k x x x ⎡⎤=---=+-++⎢⎥++⎣⎦,进而结合基本不等式求出()4544kx x +++的最小值,此时y 取得最大值,从而可求出答案; (3)对任意的[0,10]x ∈(万元),A 公司都不产生亏损,可知36018082004kk x x ---≥+在[0,10]x ∈上恒成立,利用参变分离,可得()()20841802x x k x ++≥+,求出()()20842x x x +++的最大值,令()()max20841802x x k x ++⎡⎤≥⎢⎥+⎣⎦,即可得出答案. 【详解】 (1)由题意,80(20950)y x t x t =+-++30820t x =--123068204k x x ⎛⎫=⋅--- ⎪+⎝⎭3601808204kk x x =---+,即3601808204ky k x x =---+,[0,10]x ∈,[0.5,1]k ∈. (2)()36045180820180128444k k y k x k x x x ⎡⎤=---=+-++⎢⎥++⎣⎦, 因为[0,10]x ∈,所以4414x ≤+≤,所以()4544k x x ++≥=+4544k x x +=+,即4x =时,等号成立.所以()451801284180124k y k x k x ⎡⎤=+-++≤+-⎢⎥+⎣⎦ 故政府补贴为4万元才能使A 公司的防护服利润达到最大,最大为18012k +-.(3)对任意的[0,10]x ∈(万元),A 公司都不产生亏损,则36018082004kk x x ---≥+在[0,10]x ∈上恒成立,不等式整理得,()()20841802x x k x ++≥+,令2m x =+,则[]2,12m ∈,则()()()()208484288202x x m m m x mm++++==+++, 由函数()8820h m m m=++在[]2,12上单调递增,可得()()max 821281*********h m h ==⨯++=+, 所以21801163k ≥+,即211630.65180k +≥≈. 所以当复工率k 达到0.65时,对任意的[0,10]x ∈(万元),A 公司都不产生亏损.【点睛】本题考查函数模型及其应用,考查利用基本不等式求最值,考查不等式恒成立问题,考查学生分析问题、解决问题的能力,属于中档题.24.(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.25.(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 ∈-∞-⋃⋃+∞.26.(1)()(),15,-∞-+∞;(2)1a >时,解集为()1,2a a +,1a =时,解集为∅,1a <时,解集为()2,1a a +.【分析】(1)求出()0f x =的根(由因式分解完成),根据二次函数的图象写出结论.(2)化简变形表达式[]()(2)(1)f x x a x a =--+,然后根据2a 和1a +的大小关系分类讨论.【详解】(1)当1a =,5b =-时()()()24515f x x x x x =--=+-, ∴()0f x >的解集为()(),15,-∞-+∞.(2)当222b a a =+时,()()()()22312221f x x a x a a x a x a =-+++=--+⎡⎤⎣⎦,()0f x <即()()210x a x a --+<⎡⎤⎣⎦,①当1a >时,21a a >+,此时不等式的解集为()1,2a a +,②当1a =时,21a a =+,此时不等式的解集为∅,③当1a <时,21a a <+,此时不等式的解集为()2,1a a +.【点睛】本题考查解一元二次不等式,掌握一元二次不等式的解,二次函数的图象,一元二次方程的根之间的关系是解题关键.。
高中必修5一元二次不等式偏难测试试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一.单选题(共__小题)1.关于实数x的不等式-x2+bx+c<0的解集是{x|x<-3或x>2},则关于x的不等式cx2-bx-1>0的解集是()A.(-,)B.(-2,3)C.(-∞,-)∪(,+∞)D.(-∞,-2)∪(3,+∞)2.已知不等式ax2-5x+b>0的解集为{x|-3<x<2},则a+b为()A.25B.35C.-25D.-353.不等式6x2-13x+6<0的解集为()A.{x|x<-或x>}B.{x|x<或x>}C.{x|-<x<}D.{x|<x<}4.关于x的不等式ax-b>0的解集为(-∞,-1),则关于x的不等式(x-2)(ax+b)<0的解集为()A.(-1,2)B.(1,2)C.(-∞,-1)∪(2,+∞)D.(-∞,1)∪(2,+∞)5.已知一元二次函数f(x)=x2+bx+c,且不等式x2+bx+c>0的解集为{x|x<-1或x>},则f(10x)>0的解集为()A.{x|x<-1或x>lg2}B.{x|-1<x<lg2}C.{x|x>-lg2}D.{x|x<-lg2}6.关于x的不等式ax+b<0的解集为{x|x>1},则关于x的不等式>0的解集为()A.{x|1<x<2}B.{x|-1<x<2}C .{x|x <-1或x <2}D .{x|x >2}7.不等式-x 2+3x-2>0的解集是( ) A .{x|x <-2或x >-1} B .{x|x <1或x >2} C .{x|-2<x <-1}D .{x|1<x <2}8.若a >0,且不等式ax 2+bx+c <0无解,则左边的二次三项式的判别式( ) A .△<0 B .△=0C .△≤0D .△>09.与不等式同解的不等式是( )A .(x-3)(2-x )≥0B .lg (x-2)≤0C .D .(x-3)(2-x )>010.不等式(x+1)(3-x )>0的解集为( ) A .{x|x <-1或x >3} B .{x|x <-2或x >1} C .{x|-1<x <3}D .{x|-3<x <1}11.若不等式f (x )=ax 2-x-c >0的解集为(-2,1),则函数y=f (x )的图象为( ) A.B.C.D.12.不等式x 2+ax+b ≤0的解集是[-1,2],则a+b 的值是( ) A .-3B .-1C .1D .3二.填空题(共__小题) 13.不等式的解集为______.14.若关于x 的不等式ax 2+bx+c >0的解集为(α,β),其中α<0<β,则关于x 的不等式cx 2-bx+a <0的解集为______. 15.不等式2x2-x-1>0的解集是______. 16.已知实数x ,y 满足xy+2x+3y-3=0. (1)若x ,y ∈R ,则x+y 的取值范围是______;(2)若x,y∈R+,则x+y的取值范围是______.17.已知函数f(x)=ax2-4ax+b(a>0),则f(2x+5)<f(x+4)的解集为______.18.不等式x2-2x-3<0的解集是______.19.若函数f(x)=ax2+(a+3)x-1,当0≤x≤m时有-≤y≤-1,则实数m的取值范围是______.20.若x2+ax+b<0的解集为{x|2<x<4},则b-a=______.21.不等式-x2+bx+c>0的解集是x∈(-1,4),则b+c=______.22.已知不等式kx2-4kx-3<0对任意k∈[-1,1]时均成立,则x的取值范围为______.三.简答题(共__小题)23.若关于x的不等式2x2+ax+b<0的解集为B,B={x|1<},求a,b.24.解不等式:(x-1)2+5>0.25.解下列一元二次不等式:(1)x2+2x-8<0;(2)2x2-9x+10≥0.26.解不等式(1)2x2+3x-2>0(2)2x2+x+2>0(3)5-x2>4x.27.解不等式组.28.a为何实数时,不等式(a-4)x2+10x+a<4的解为一切实数.高中必修5一元二次不等式偏难测试试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一.单选题(共__小题)1.关于实数x的不等式-x2+bx+c<0的解集是{x|x<-3或x>2},则关于x的不等式cx2-bx-1>0的解集是()A.(-,)B.(-2,3)C.(-∞,-)∪(,+∞)D.(-∞,-2)∪(3,+∞)答案:C解析:解:关于x的不等式-x2+bx+c<0的解集是{x|x<-3或x>2},∴对应方程-x2+bx+c=0的两个实数根为-3和2,由根与系数的关系,得,解得b=-1,c=6;∴关于x的不等式cx2-bx-1>0可化为6x2+x-1>0,解得x<-或x>;∴该不等式的解集是(-∞,-)∪(,+∞).故选:C.2.已知不等式ax2-5x+b>0的解集为{x|-3<x<2},则a+b为()A.25B.35C.-25D.-35答案:A解析:解:∵ax2-5x+b>0的解集为{x|-3<x<2},∴ax2-5x+b=0的根为-3、2,即-3+2=-3×2=解得a=-5,b=30∴a+b=-5+30=25.故选A.3.不等式6x2-13x+6<0的解集为()A.{x|x<-或x>}B.{x|x<或x>}C.{x|-<x<}D.{x|<x<}答案:D解析:解:不等式6x2-13x+6<0可化为(2x-3)(3x-2)<0,该不等式对应方程的实数根为和,所以该不等式的解集为{x|<x<}.故选:D.4.关于x的不等式ax-b>0的解集为(-∞,-1),则关于x的不等式(x-2)(ax+b)<0的解集为()A.(-1,2)B.(1,2)C.(-∞,-1)∪(2,+∞)D.(-∞,1)∪(2,+∞)答案:D解析:解:∵关于x的不等式ax-b>0的解集为(-∞,-1),∴a<0,=-1,∴关于x的不等式(x-2)(ax+b)<0化为(x-2)(x-1)>0,解得x>2或x<1.∴不等式的解集为(-∞,1)∪(2,+∞).故选:D.5.已知一元二次函数f(x)=x2+bx+c,且不等式x2+bx+c>0的解集为{x|x<-1或x>},则f(10x)>0的解集为()A.{x|x<-1或x>lg2}B.{x|-1<x<lg2}C.{x|x>-lg2}D.{x|x<-lg2}答案:C解析:解:∵不等式x2+bx+c>0的解集为{x|x<-1或x>},即不等式f(x)>0的解集为{x|x<-1或x>},∴f(10x)>0的解为10x<-1,或10x>;解得x∈∅,或x>lg,即x>-lg2;∴f(10x)>0的解集为{x|x>-lg2}.故选:B.6.关于x的不等式ax+b<0的解集为{x|x>1},则关于x的不等式>0的解集为()A.{x|1<x<2}B.{x|-1<x<2}C.{x|x<-1或x<2}D.{x|x>2}答案:B解析:解:∵关于x的不等式ax+b<0的解集为{x|x>1},∴1是方程ax+b=0的根且a<0,∴a+b=0,a<0,∴不等式>0可化为,解得-1<x<2∴关于x的不等式>0的解集为{x|-1<x<2}.故选B.7.不等式-x2+3x-2>0的解集是()A.{x|x<-2或x>-1}B.{x|x<1或x>2}C.{x|-2<x<-1}D.{x|1<x<2}答案:D解析:解:∵-x2+3x-2>0,∴x2-3x+2<0,∴(x-1)(x-2)<0,∴1<x<2,∴原不等式的解集为{x|1<x<2}.故选D.8.若a>0,且不等式ax2+bx+c<0无解,则左边的二次三项式的判别式()A.△<0B.△=0C.△≤0D.△>0答案:A解析:解:∵a>0,且不等式ax2+bx+c<0无解,∴△<0.故选:C.9.与不等式同解的不等式是()A.(x-3)(2-x)≥0B.lg(x-2)≤0C.D.(x-3)(2-x)>0答案:B解析:解:解不等式,得,2<x≤3,A、不等式(x-3)(2-x)≥0的解集是2≤x≤3,故不正确.B 、不等式lg (x-2)≤0的解集是2<x ≤3,故正确.C 、不等式的解集是2<x <3,故不正确.D 、不等式(x-3)(2-x )>0的解集是2<x <3,故不正确. 故选B .10.不等式(x+1)(3-x )>0的解集为( ) A .{x|x <-1或x >3} B .{x|x <-2或x >1} C .{x|-1<x <3} D .{x|-3<x <1}答案:C 解析:解:∵(x+1)(3-x )>0∴(x+1)(x-3)<0,∴由图解法可得解集为{x|-1<x <3} 故选C .11.若不等式f (x )=ax 2-x-c >0的解集为(-2,1),则函数y=f (x )的图象为( ) A.B.C.D.答案:B 解析:解:∵不等式f (x )=ax 2-x-c >0的解集为(-2,1),∴a<0,且-2,1是对应方程ax2-x-c=0的两个根,∴(-2,0),(1,0)是对应函数f(x)=ax2-x-c与x轴的两个交点,∴对应函数y=f(x)的图象为B.故选B.12.不等式x2+ax+b≤0的解集是[-1,2],则a+b的值是()A.-3B.-1C.1D.3答案:A解析:解:∵不等式x2+ax+b≤0的解集是[-1,2],∴-1,2是x2+ax+b=0的两个实数根,∴-1+2=-a,-1×2=b,解得a=-1,b=-2.∴a+b=-3.故选:A.二.填空题(共__小题)13.不等式的解集为______.答案:解析:解:∵∴即即即即(2x+1)(x+3)<0解得故不等式的解集为故答案为:14.若关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(α,β),其中α<0<β,则关于x的不等式cx2-bx+a<0的解集为______.答案:解析:解:∵关于x的不等式ax2+bx+c>0的解集为(α,β),∴α,β是一元二次方程ax2+bx+c=0的两根,且a<0.则,则.∵α<0<β,∴,a<0,得c>0..∴方程cx2-bx+a=0的两根为.则不等式cx2-bx+a<0的解集为.故答案为:.15.不等式2x2-x-1>0的解集是______.答案:解析:解:不等式2x2-x-1>0,因式分解得:(2x+1)(x-1)>0,可化为:或,解得:x>1或x<-,则原不等式的解集为.故答案为:16.已知实数x,y满足xy+2x+3y-3=0.(1)若x,y∈R,则x+y的取值范围是______;(2)若x,y∈R+,则x+y的取值范围是______.答案:(-∞,-11]∪[1,+∞)解析:解:(1)令u=x+y,则y=u-x,∵实数x,y满足xy+2x+3y-3=0.∴x(u-x)+2x+3(u-x)-3=0,化为x2+(1-u)x+3-3u=0,∵x∈R,∴△≥0,化为u2+10u-11≥0,解得u≤-11,或u≥1.∴x+y的取值范围是(-∞,-11]∪[1,+∞).(2)∵实数x,y满足xy+2x+3y-3=0.∴y=>0,解得.∴x+y==+2=f(x),f′(x)=1+>0,∴函数f(x)在上单调递增.∴,即1<f(x)<.∴x+y的取值范围是.故答案分别为:(-∞,-11]∪[1,+∞);.17.已知函数f(x)=ax2-4ax+b(a>0),则f(2x+5)<f(x+4)的解集为______.答案:(-,-1)解析:解:∵f(x)=ax2-4ax+b(a>0)的图象是开口朝上且以直线x=2为对称轴的抛物线,∴自变量距离对称轴x=2的距离越远,函数值越大,∴不等式f(2x+5)<f(x+4)可化为:|2-(2x+5)|<|2-(x+4)|,即|-2x-3|<|-x-2|,即|-2x-3|2<|-x-2|2,化为3x2+8x+5<0,解得-<x<-1.∴f(2x+5)<f(x+4)的解集为∈(-,-1).故答案为:(-,-1).18.不等式x2-2x-3<0的解集是______.答案:(-1,3)解析:解:不等式x2-2x-3<0,因式分解得:(x-3)(x+1)<0,可得:或,解得:-1<x<3,则原不等式的解集为(-1,3).故答案为:(-1,3)19.若函数f(x)=ax2+(a+3)x-1,当0≤x≤m时有-≤y≤-1,则实数m的取值范围是______.答案:解析:解:(1)当a=0时,f(x)=3x-1,∴f(x)在0≤x≤m时单调递增,而f(0)=-1,因此不符合题意,舍去.(2)当a>0时,f(x)=a-1-.当x时,函数f(x)单调递增,而f(0)=-1,因此不符合题意,舍去.(3)当a<0时,f(x)=a-1-.①≥0,即-3≤a<0时,当x>时,函数f(x)单调递增;当x<时,函数f(x)单调递减.当≥m时,函数f(x)在0≤x≤m时单调递增,而f(0)=-1,因此不符合题意,舍去.当0<<m时,函数f(x)在0≤x≤时单调递增,在≤x≤m时单调递减.f(0)=-1,不符合题意,舍去.②<0,即a<-3时,函数f(x)在[0,m]上单调递减,∴,化为a=<-3,且m>0,解得0<.∴实数m的取值范围是.故答案为:.20.若x2+ax+b<0的解集为{x|2<x<4},则b-a=______.答案:14解析:解:由题意可得2和4是x2+ax+b=0的两个根,∴2+4=-a,2×4=b.∴b-a=14,故答案为:14.21.不等式-x2+bx+c>0的解集是x∈(-1,4),则b+c=______.答案:7解析:解:不等式-x2+bx+c>0即不等式x2-bx-c<0的解集是x∈(-1,4),∴-1,4是一元二次方程x2-bx-c=0的两个实数根,∴,解得b=3,c=4.∴b+c=7.故答案为:7.22.已知不等式kx2-4kx-3<0对任意k∈[-1,1]时均成立,则x的取值范围为______.答案:解析:解:令f(k)=kx2-4kx-3=(x2-4x)k-3,看作关于k的一次函数,∵不等式kx2-4kx-3<0对任意k∈[-1,1]时均成立,∴,即,解得或.∴x的取值范围为.故答案为:.三.简答题(共__小题)23.若关于x的不等式2x2+ax+b<0的解集为B,B={x|1<},求a,b.答案:解:由,∴,即(x+3)(x-1)<0,解得-3<x<1,∴B={x|-3<x<1}.∵关于x的不等式2x2+ax+b<0的解集为B,∴-3,1是一元二次方程2x2+ax+b=0的实数根,∴-3+1=-,-3×1=,解得a=4,b=-6.解析:解:由,∴,即(x+3)(x-1)<0,解得-3<x<1,∴B={x|-3<x<1}.∵关于x的不等式2x2+ax+b<0的解集为B,∴-3,1是一元二次方程2x2+ax+b=0的实数根,∴-3+1=-,-3×1=,解得a=4,b=-6.24.解不等式:(x-1)2+5>0.答案:解:由于(x-1)2≥0恒成立,故(x-1)2+5≥5恒成立,故:(x-1)2+5>0恒成立,故不等式(x-1)2+5>0的解集为R.解析:解:由于(x-1)2≥0恒成立,故(x-1)2+5≥5恒成立,故:(x-1)2+5>0恒成立,故不等式(x-1)2+5>0的解集为R.25.解下列一元二次不等式:(1)x2+2x-8<0;(2)2x2-9x+10≥0.答案:解:(1)不等式x2+2x-8<0可化为(x+4)(x-2)<0,且该不等式对应方程的两个实数根为-4和2,所以原不等式的解集为(-4,2);(2)不等式2x2-9x+10≥0可化为(2x+1)(x-5)≥0,且该不等式对应方程的两个实数根为-和5,所以原不等式的解集为(-∞,]∪[5,+∞).解析:解:(1)不等式x2+2x-8<0可化为(x+4)(x-2)<0,且该不等式对应方程的两个实数根为-4和2,所以原不等式的解集为(-4,2);(2)不等式2x2-9x+10≥0可化为(2x+1)(x-5)≥0,且该不等式对应方程的两个实数根为-和5,所以原不等式的解集为(-∞,]∪[5,+∞).26.解不等式(1)2x2+3x-2>0(2)2x2+x+2>0(3)5-x2>4x.答案:解:(1)不等式2x2+3x-2>0可化为(2x-1)(x+2)>0,解得x<-2,或x>,∴该不等式的解集为{x|x<-2,或x>};(2)∵不等式2x2+x+2>0,且△=12-4×2×2=-15<0,∴该不等式的解集为R;(3)不等式5-x2>4x可化为x2+4x-5<0,即(x-1)(x+5)<0,解得-5<x<1,∴该不等式的解集为{x|-5<x<1}.解析:解:(1)不等式2x2+3x-2>0可化为(2x-1)(x+2)>0,解得x<-2,或x>,∴该不等式的解集为{x|x<-2,或x>};(2)∵不等式2x2+x+2>0,且△=12-4×2×2=-15<0,∴该不等式的解集为R;(3)不等式5-x2>4x可化为x2+4x-5<0,即(x-1)(x+5)<0,解得-5<x<1,∴该不等式的解集为{x|-5<x<1}.27.解不等式组.答案:解:∵,由①得,(x-2)(x-4)>0,解得x<2,或x>4;由②得,(x-1)(x-5)<0,解得1<x<5;∴原不等式组的解集是{x|1<x<2,或4<x<5}.解析:解:∵,由①得,(x-2)(x-4)>0,解得x<2,或x>4;由②得,(x-1)(x-5)<0,解得1<x<5;∴原不等式组的解集是{x|1<x<2,或4<x<5}.28.a为何实数时,不等式(a-4)x2+10x+a<4的解为一切实数.答案:解:不等式(a-4)x2+10x+a<4可化为(a-4)x2+10x+(a-4)<0,应满足,即,解得,即a<-1;∴a的取值范围是{a|a<-1}.解析:解:不等式(a-4)x2+10x+a<4可化为(a-4)x2+10x+(a-4)<0,应满足,即,解得,即a<-1;∴a的取值范围是{a|a<-1}.。
基本不等式(选择题:较难)1、若正数满足,且的最小值为18,则的值为()A.1 B.2 C.4 D.92、,动直线过定点A,动直线过定点,若与交于点(异于点),则的最大值为A. B. C. D.3、若函数在定义域上单调递增,则实数的取值范围为()A. B. C. D.4、若,,,则的最小值是A. B. C. D.5、如右图所示,已知点是的重心,过点作直线与两边分别交于两点,且,则的最小值为()A.2 B. C. D.6、若,,,则的最小值是A. B. C. D.7、已知实数满足,则的最大值为()A.1 B.2 C.3 D.48、如图,已知抛物线的焦点为,直线过且依次交抛物线及圆于点四点,则的最小值为()A. B. C. D.9、已知,则的最小值为()A. B. C. D.10、已知等差数列的公差,且成等比数列,若,为数列的前项和,则的最小值为()A.3 B.4 C. D.11、半圆的直径AB=4, O为圆心,C是半圆上不同于A、B的任意一点,若P为半径OC上的动点,则的最小值是()A.2 B.0 C. D.12、抛物线的焦点为,已知点为抛物线上的两个动点,且满足,过弦的中点作准线的垂线,垂足为,则的最大值为()A.1 B. C.2 D.13、抛物线的焦点为F,准线为,是抛物线上的两个动点,且满足.设线段的中点在上的投影为,则的最大值是()A. B. C. D.14、已知,且满足,那么的最小值为()A.3﹣ B.3+2 C.3+ D.415、曲线()在点处的切线的斜率为2,则的最小值是()A.10 B.9 C.8 D.16、函数的值域为()A. B. C. D.17、,动直线过定点A,动直线过定点,若与交于点 (异于点),则的最大值为A. B. C. D.18、抛物线的焦点为,设,是抛物线上的两个动点,,则的最大值为()A. B. C. D.19、已知等差数列的公差,且,,成等比数列,若,为数列的前项和,则的最小值为()A. B. C. D.20、已知等差数列的等差,且成等比数列,若,为数列的前项和,则的最小值为()A. B. C. D.21、定义:分子为1且分母为正整数的分数称为单位分数,我们可以把1拆为若干个不同的单位分数之和,如:,,,依此类推,可得:,其中,设,,则的最小值为()A. B. C. D.22、设且,则的最小值是A. B. C. D.23、已知,则的最小值是A.6 B.5 C. D.24、设正实数满足.则当取得最大值时,的最大值为() A.0 B. C.1 D.325、已知函数,若,,使得,则实数的取值范围是()A.(-∞,1] B.[1,+∞) C.(-∞,2] D.[2,+∞)26、已知等差数列的等差,且成等比数列,若,为数列的前项和,则的最小值为()A. B. C. D.27、已知偶函数是定义在上的可导函数,其导函数为.当时,恒成立.设,记,,,则,,的大小关系为()A. B. C. D.28、已知函数,则不等式成立的概率是()A. B. C. D.29、在中,角所对的边分别为,若,则当角取得最大值时,的周长为()A. B. C. D.30、锐角三角形ABC的三边长成等差数列,且,则实数的取值范围是()A. B. C. D.(6,7]31、若,,,则的最小值为()A. B. C. D.32、在平面直角坐标系中,已知抛物线的焦点为是抛物线上位于第一象限内的任意一点,是线段上的点,且满足,则直线的斜率的最大值为()A. B. C. D.33、已知函数,若不等式对任意实数恒成立,则实数的取值范围是()A. B. C. D.34、正项等比数列{a n}中,存在两项a m,a n(m,n)使得a m a n=16a12,且a7=a6+2a5,则+的最小值为()A.5 B.6 C.7 D.835、已知圆的半径为1,为该圆上四个点,且,则的面积最大值为()A.2 B.1 C. D.36、长方体中,,,,点是平面上的点,且满足,当长方体的体积最大时,线段的最小值是( )A. B. C.8 D.37、若直线过点,则的最小值等于()A.6 B.3 C.7 D.438、若直线和直线相交于一点,将直线绕该点依逆时针旋转到与第一次重合时所转的角为,则角就叫做到的角,,其中分别是的斜率,已知双曲线:的右焦点为,是右顶点,是直线上的一点,是双曲线的离心率,,则的最大值为()A. B. C. D.39、中国宋代的数学家秦九韶曾提出“三斜求积术”,即假设在平面内有一个三角形,边长分别为,三角形的面积可由公式求得,其中为三角形周长的一半,这个公式也被称为海伦-秦九韶公式,现有一个三角形的边长满足,则此三角形面积的最大值为()A. B. C. D.40、若正数满足则的最小值是()A. B. C. D.41、已知函数,对任意的,恒成立,则的最小值为()A.3 B.2 C.1 D.042、已知为双曲线上不同三点,且满足(为坐标原点),直线的斜率记为,则的最小值为()A.8 B.4 C.2 D.143、中,为的中点,点在线段(不含端点)上,且满足,则的最小值为()A. B. C.6 D.844、圆:和圆:有三条公切线,若,,且,则的最小值为()A.1 B.3 C.4 D.545、在中,角,,的对边分别为,,,且,则角的最大值为()A. B. C. D.46、抛物线的焦点为,设,是抛物线上的两个动点,,则的最大值为()A. B. C. D.47、抛物线的焦点为,设,是抛物线上的两个动点,,则的最大值为()A. B. C. D.48、设正实数,满足,,不等式恒成立,则的最大值为()A. B. C. D.49、定义:分子为1且分母为正整数的分数称为单位分数,我们可以把1拆为若干个不同的单位分数之和,如:,,,依此类推,可得:,其中,设,,则的最小值为()A. B. C. D.50、已知函数(且)的图象恒过定点,若点在直线上,其中,则的最小值为()A.3 B.C.4 D.851、若正实数满足,且不等式恒成立,则实数的取值范围是()A. B.C. D.52、已知,二次三项式对于一切实数恒成立,又,使成立,则的最小值为()A.1 B. C.2 D.53、已知,二次三项式对于一切实数恒成立,又,使成立,则的最小值为()A.1 B. C.2 D.54、设均为正实数,且,则的最小值为()A.4 B. C.9 D.1655、已知是内的一点,且,若的面积分别为,则的最小值为()A. B. C. D.56、已知直线ax+by=1(其中a,b为非零实数),与圆x+y2=1相交于A,B两点,O为坐标原点,且△AOB为直角三角形,则+的最小值为()A.4 B.2 C.5 D.857、设,则的最小值为()A.2 B.3 C.4 D.58、设,对于使成立的所有常数M中,我们把M的最小值1叫做的上确界.若,且,则的上确界为()A. B. C. D.59、已知x>0,由不等式x+≥2=2,x+=≥3=3,…,可以推出结论:x+≥n+1(n∈N*),则a=().A.2n B.3n C.n2 D.n n60、已知关于的不等式的解集是,且,则的最小值是()A. B.2 C. D.161、下列推理正确的是()A.如果不买彩票,那么就不能中奖.因为你买了彩票,所以你一定中奖B.因为a>b,a>c,所以a-b>a-cC.若a>0,b>0,则+≥D.若a>0,b<0,则62、对任意正数x,y不等式恒成立,则实数的最小值是 ()A.1 B.2 C.3 D.463、已知,且,成等比数列,则xy( )A.有最大值e B.有最大值 C.有最小值e D.有最小值64、对于函数y=f(x)(x∈I),y=g(x)(x∈I),若对任意x∈I,存在x0使得f(x)≥f(x0),g(x)≥g(x0)且f(x0)=g(x0),则称f(x),g(x)为“兄弟函数”,已知f(x)=x2+px+q,g(x)=是定义在区间上的“兄弟函数”,那么函数f(x)在区间上的最大值为()A. B.2 C.4 D.65、已知f(x)=log2(x-2),若实数m,n满足f(m)+f(2n)=3,则m+n的最小值为()A.5 B.7 C.8 D.966、设第一象限内的点满足约束条件,若目标函数的最大值为40,则的最小值为()A. B. C.1 D.467、定义域为的函数的图象的两个端点为,是图象上任意一点,其中,向量,若不等式恒成立,则称函数在上“阶线性近似”. 若函数上“阶线性近似”,则实数的取值范围为( ) A. B. C. D.68、不等式x2+2x<+对任意a,b∈(0,+∞)恒成立,则实数x的取值范围是( )A.(-2,0) B.(-∞,-2)∪(0,+∞)C.(-4,2) D.(-∞,-4)∪(2,+∞)69、已知矩形ABCD的面积为8,当矩形ABCD周长最小时,沿对角线AC把△ACD折起,则三棱锥D-ABC外接的球表面积等于().A.8π B.16π C.48π D.不确定的实数70、在直角坐标系中,定义两点之间的“直角距离”为,现给出四个命题:①已知,则为定值;②用表示两点间的“直线距离”,那么;③已知为直线上任一点,为坐标原点,则的最小值为;④已知三点不共线,则必有.A.②③ B.①④ C.①② D.①②④参考答案1、B2、B3、D4、B5、C6、B7、B8、B9、C10、B11、D12、D13、D14、B15、B16、C17、B18、D19、B20、B21、D22、A23、C24、C25、A26、B27、B28、B29、C30、C31、A32、D33、D34、B35、B36、B37、A38、C39、B40、D41、A42、B43、D44、A45、A46、D47、D48、C49、D50、D51、B52、D53、D54、D55、B56、A57、C58、D59、D.60、A61、D62、A63、C64、B65、B66、B67、C68、C69、B70、C【解析】1、由题意,应用基本不等式可得令则方程,所以是方程的根,所以选B.点睛:(1)应用基本不等式构造关于的不等式.(2)换元法将不等式转化为一元二次不等式.(3)结合二次函数图像知是一元二次方程的根.2、由题意可得:A(1,0),B(2,3),且两直线斜率之积等于﹣1,∴直线x+my﹣1=0和直线mx﹣y﹣2m+3=0垂直,则|PA|2+|PB|2=|AB|2=10≥.即.故选B.点睛:含参的动直线一般都隐含着过定点的条件,动直线,动直线l2分别过A(1,0),B(2,3),同时两条动直线保持垂直,从而易得|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,然后借助重要不等式,得到结果.3、函数的定义域为,,由已知有,所以对于恒成立,恒成立,所以,而,当且仅当时等号成立,所以,选D.点睛:本题主要考查用导数研究函数的单调性,基本不等式等,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.。
高二数学(必修5)不等式测试题 一、选择题: 1、若Rcba,,,且ba,则下列不等式一定成立的是 ( )
A.cbca B.bcac C.02bac D.0)(2cba 2、函数)12lg(21)(xxxf的定义域为 ( ) A.),21( B.)2,21( C.)1,21( D.)2,( 3、已知01a,则 ( )
A.aaa2212.0 B.aaa212.02
C.aaa22.021 D.aaa2.0212 4、不等式21xx的解集为 ( ) A.)0,1[ B.),1[ C.]1,( D.),0(]1,( 5、已知等比数列}{na的各项均为正数,公比1q,设293aaP,75aaQ•,则P与Q的大小关系是 ( ) A.P > Q B.P < Q C.P = Q D.无法确定
6、已知正数x、y满足811xy,则2xy的最小值是 ( ) A.18 B.16 C.8 D.10 7、下列命题中正确的是 ( )
A.当2lg1lg,10xxxx时且 B.当0x,21xx
C.当20,sin2sin的最小值为22 D.当xxx1,20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c,斜边上的高为h,则44ba和 44hc
的大小关系是 ( )
A.4444hcba B.4444hcba C.4444hcba D.不能确定 9、在约束条件0024xyyxsyx下,当35x时,目标函数 32zxy的最大值的变化范围是 ( )
A.[6,15] B.[7,15] C.[6,8] D.[7,8]
10、若关于x的不等式mxx42对任意]1,0[x恒成立,则 实数m的取值范围是( ) A.3m B.3m C.03m D.03mm或 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、填空题
11、设yx,满足,404yx且,,Ryx则yxlglg的最大值是 。
12、已知变量yx,满足约束条件1≤yx≤4,-2≤yx≤2。若目标函数(0)zaxya仅在点(3,1)处取得最大值,则a的取值范围为___________. 13、设a>0,且a1,函数f(x)=alg(x2 -2a+1)有最小值,则不等式loga(x2-5x+7) >0的解集为___________. 14、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_______ 三、解答题 15、已知a, b都是正数,并且a b,求证:a5 + b5 > a2b3 + a3b2
16、关于x的不等式2680kxkxk的解集为空集,求实数k的取值范围. 17、已知正数yx,满足12yx,求yx11的最小值有如下解法: 解:∵12yx且0,0yx.∴ 242212)2)(11(11xyxyyxyxyx ∴24)11(minyx. 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.
19、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,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?
18、已知函数3222)(abxaaxxf,当)6()2(,,x时,0)(xf;当)62(,x时,0)(xf。①求a、b的值;②设)16(2)1(4)(4)(kxkxfkxF,
则当k 取何值时, 函数F(x)的值恒为负数? 20、某公司按现有能力,每月收入为70万元,公司分析部门测算,若不进行改革,入世后因竞争加剧收入将逐月减少.分析测算得入世第一个月收入将减少3万元,以后逐月多减少2万元,如果进行改革,即投入技术改造300万元,且入世后每月再投入1万元进行员工培训,则测算得自入世后第一个月起累计收
入nT与时间n(以月为单位)的关系为nT=ban,且入世第一个月时收入将为90万元,第二个月时累计收入为170万元,问入世后经过几个月,该公司改革后的累计纯收入高于不改革时的累计纯收入.
高二数学(必修5)不等式参考答案 参考答案:1——10 DBAAA ABACA 11、 2 12、 (1,+∞) 13、 (2,3) 14、 20
3、若a<0,则nxy在),0(上为减函数,∵2.0212,∴aaa2212.0 6、解法一:(利用均值不等式)2xy8116()(2)10xyxyxyyx1610218xy
yx, DCBA-2-14321
432
1O
y
x
x
yxys24yx
题9 O
当且仅当81116xyxyyx即12,3xy时“=”号成立,故此函数最小值是18。 解法二:(消元法)由811xy得8xyx,由00088xyxxx又则
2xy22(8)1616162(8)108888xxxxxxxxxx
162(8)10188xx
当且仅当1688xx即12,3xy此时时“=”号成立,故此函数最小值是18。
8、由面积公式可知chab,则)(4444hcba=222222)()(hcba =))((22222222hcbahcba=)(22222hcbad<0 9、分析:由42442sysxxysyx可得交点为: )4,0(),,0(),42,4(),2,0(CsCssBA ① 当43s时可行域是四边形OABC, 此时,87z
②当54s时可行域是△OAC此时,8maxz,故选D.
10、因函数xxxf4)(2在]1,0[x上得最小值为-3,故3)1(minfm 11、由20244yxyx,即100xy。 故yxlglg=2100lg)lg(xy 12、分析:由约束条件1≤yx≤4,-2≤yx≤2在坐标 系中画出可行域,如图为四边形ABCD,其中A(3,1),
1,1ADABkk,目标函数zaxy(其中0a)
中的z表示斜率为-a的直线系中的截距的大小,若仅 在点3,1处取得最大值,则斜率应小于1ABk,即1a, 所以a的取值范围为(1,+∞)。 13、由函数f(x)=alg(x2 -2a+1)有最小值,可知12)(2axxg有最小值,
而02x,故012)0(minag,因此210a。 所以求不等式loga(x2-5x+7) >0解可转化为求014、该公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x吨,则需要购买400x次,运费为4万元/次,一年的
总存储费用为4x万元,一年的总运费与总存储费用之和为40044xx万元,40044xx≥160,当16004xx即x20吨时,一年的总运费与总存储费用之和最小。
15、证明:(a5 + b5 ) (a2b3 + a3b2) = ( a5 a3b2) + (b5 a2b3 ) = a3 (a2 b2 ) b3 (a2 b2) = (a2 b2 ) (a3 b3) = (a + b)(a b)2(a2 + ab + b2) ∵a, b都是正数,∴a + b, a2 + ab + b2 > 0 又∵a b,∴(a b)2 > 0 ∴(a + b)(a b)2(a2 + ab + b2) > 0 即:a5 + b5 > a2b3 + a3b2
16、分析:本题考查含参数的“形式”二次不等式的解法.关键是对2x前系数分类讨论. 解:(1)当0k时,原不等式化为8<0,显然符合题意。 (2)当0k时,要使二次不等式的解集为空集,则必须满足:
0)8(4)6(02kkkk
解得10k
综合(1)(2)得k的取值范围为1,0。 17、解:错误. ∵ xyyx1211 ① 等号当且仅当yx时成立,又∵xyyx22 ②
等号当且仅当yx2时成立,而①②的等号同时成立是不可能的. 正确解法:∵12yx且0,0yx.
∴ 22322323)2)(11(11yxxyyxxyyxyxyx,
当且仅当yxxy2,即yx2,又12yx,∴这时22212yx ∴ 223)11(minyx. 18、解:设分别向甲、乙两项目投资x万元,y万元,由题意知 (0,18)