2018高考数学二轮复习专题一函数与导数、不等式第3讲不等式与线性规划课时规范练文
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第3讲 不等式与线性规划一、选择题1.(2016·全国卷Ⅰ)若a >b >1,0<c <1,则( )A .a c <bcB .ab c <ba cC .a log b c <b log a cD .log a c <log b c解析:法一 依题意,不妨取a =10,b =2,c =12. 代入验证A ,B ,D 均是错误的.只有C 正确.法二 对A :由于0<c <1,所以函数y =x c在R 上单调递增,则a >b >1⇒a c>b c,故A 错;对B :由于-1<c -1<0,所以 函数y =x c -1在(1,+∞)上单调递减,所以a >b >1⇔ac -1<bc -1⇔ba c<ab c,故B 错;在D 项中,易知y =log c x 是减函数,所以log c a <log c b 因此log a c >log b c ,故D 错. 答案:C2.(2017·全国卷Ⅲ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y -6≤0,x≥0,y≥0,则z =x -y 的取值范围是( )A .[-3,0]B .[-3,2]C .[0,2]D .[0,3]解析:画出不等式组表示的可行域(如图阴影部分所示),结合目标函数的几何意义可得函数在点A (0,3)处取得最小值z =0-3=-3,在点B (2,0)处取得最大值z =2-0=2.答案:B3.(2017·枣庄模拟)若正数x ,y 满足1y +3x=1,则3x +4y 的最小值是( )A .24B .28C .25D .26解析:因为正数x ,y 满足1y +3x=1,则3x +4y =(3x +4y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1y +3x =13+3x y+12y x≥13+3×2x y ×4yx=25,当且仅当x =2y =5时取等号.所以3x +4y 的最小值是25.答案:C4.(2017·东莞质检)已知x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y≥0,x +y≤2,y≥0,若z =ax +y 的最大值为4,则a =( )A .3B .2C .-2D .-3解析:不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示.易知A (2,0),由⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,x +y =2,得B (1,1). 由z =ax +y ,得y =-ax +z .所以当a =-2或-3时,z =ax +y 在O (0,0)处取得最大值,最大值为z max =0,不满足题意,排除C ,D ;当a =2或3时,z =ax +y 在A (2,0)处取得最大值,所以2a =4,所以a =2,排除A ,故选B.答案:B5.已知当x <0时,2x 2-mx +1>0恒成立,则m 的取值范围为( )A .[22,+∞]B .(-∞,22]C .(-22,+∞)D .(-∞,-22)解析:当2x 2-mx +1>0,得mx <2x 2+1,因为x <0,所以m >2x2+1x =2x +1x.而2x +1x=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤(-2x )+1(-x )≤-2(-2x )×1(-x )=-22.当且仅当-2x =-1x,即x =-22时取等号,。
第1讲 函数图象与性质高考定位 1.以基本初等函数为载体,考查函数的定义域、最值、奇偶性、单调性和周期性;2.利用函数的图象研究函数性质,能用函数的图象性质解决简单问题;3.函数与方程思想、数形结合思想是高考的重要思想方法.真 题 感 悟1.(2017·全国Ⅲ卷)函数y =1+x +sin xx 2的部分图象大致为( )解析 法一 易知g (x )=x +sin xx 2为奇函数,其图象关于原点对称.所以y =1+x +sin xx 2的图象只需把g (x )的图象向上平移一个单位长度,选项D 满足.法二 当x =1时,f (1)=1+1+sin 1=2+sin 1>2,排除A ,C.又当x →+∞时,y →+∞,B 项不满足,D 满足. 答案 D2.(2017·山东卷)设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2(x -1),x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =( )A.2B.4C.6D.8解析 由已知得a >0,∴a +1>1, ∵f (a )=f (a +1),∴a =2(a +1-1), 解得a =14,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =f (4)=2(4-1)=6.答案 C3.(2017·全国Ⅰ卷)已知函数f (x )=ln x +ln(2-x ),则( ) A.f (x )在(0,2)上单调递增 B.f (x )在(0,2)上单调递减C.y =f (x )的图象关于直线x =1对称D.y =f (x )的图象关于点(1,0)对称解析 由题意知,f (x )=ln x +ln(2-x )的定义域为(0,2),f (x )=ln[x (2-x )]= ln[-(x -1)2+1],由复合函数的单调性知,函数f (x )在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减,所以排除A ,B ;又f (2-x )=ln(2-x )+ln x =f (x ),所以f (x )的图象关于直线x =1对称,C 正确,D 错误. 答案 C4.(2016·全国Ⅱ卷)已知函数f (x )(x ∈R )满足f (x )=f (2-x ),若函数y =|x 2-2x -3|与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑i =1mx i =( )A.0B.mC.2mD.4m解析 ∵f (x )=f (2-x ),∴函数f (x )的图象关于直线x =1对称.又y =|x 2-2x -3|=|(x -1)2-4|的图象关于直线x =1对称, ∴两函数图象的交点关于直线x =1对称. 当m 为偶数时,∑i =1m x i =2×m2=m ;当m 为奇数时,∑i =1mx i =2×m -12+1=m .答案 B考 点 整 合1.函数的性质(1)单调性:单调性是函数在其定义域上的局部性质.证明函数的单调性时,规范步骤为取值、作差、变形、判断符号和下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的原则.(2)奇偶性:①若f (x )是偶函数,则f (x )=f (-x ). ②若f (x )是奇函数,0在其定义域内,则f (0)=0.③奇函数在关于原点对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的单调区间内有相反的单调性.(3)周期性:①若y =f (x )对x ∈R ,f (x +a )=f (x -a )或f (x +2a )=f (x )(a >0)恒成立,则y =f (x )是周期为2a 的周期函数.②若y =f (x )是偶函数,其图象又关于直线x =a 对称,则f (x )是周期为2|a |的周期函数.③若y =f (x )是奇函数,其图象又关于直线x =a 对称,则f (x )是周期为4|a |的周期函数.④若f (x +a )=-f (x )⎝ ⎛⎭⎪⎫或f (x +a )=1f (x ),则y =f (x )是周期为2|a |的周期函数.易错提醒 错用集合运算符号致误:函数的多个单调区间若不连续,不能用符号“∪”连接,可用“和”或“,”连接. 2.函数的图象(1)对于函数的图象要会作图、识图和用图,作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换和对称变换. (2)在研究函数性质特别是单调性、值域、零点时,要注意结合其图象研究. (3)函数图象的对称性①若函数y =f (x )满足f (a +x )=f (a -x ),即f (x )=f (2a -x ),则y =f (x )的图象关于直线x =a 对称;②若函数y =f (x )满足f (a +x )=-f (a -x ),即f (x )=-f (2a -x ),则y =f (x )的图象关于点(a ,0)对称.热点一 函数及其表示【例1】 (1)(2017·邯郸调研)函数y =lg (1-x 2)2x 2-3x -2的定义域为( )A.(-∞,1]B.[-1,1]C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,1 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,-12∪⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,1 (2)(2015·全国Ⅱ卷)设函数f (x )=⎩⎨⎧1+log 2(2-x ),x <1,2x -1,x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=( ) A.3 B.6 C.9D.12解析 (1)函数有意义,则⎩⎨⎧1-x 2>0,2x 2-3x -2≠0,即⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <1,x ≠2且x ≠-12. 所以函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪-1<x <1,且x ≠-12.(2)因为-2<1,log 212>log 28=3>1,所以f (-2)=1+log 2[2-(-2)]=1+log 24=3,f (log 212)=2log 212-1=2log 212×2-1=12×12=6,故f (-2)+f (log 212)=3+6=9.答案 (1)C (2)C探究提高 1.(1)给出解析式的函数的定义域是使解析式有意义的自变量的集合,只需构建不等式(组)求解即可.(2)抽象函数:根据f (g (x ))中g (x )的范围与f (x )中x 的范围相同求解.2.对于分段函数的求值问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解;形如f (g (x ))的函数求值时,应遵循先内后外的原则.【训练1】 (1)(2017·山东卷)设函数y =4-x 2的定义域为A ,函数y =ln(1-x )的定义域为B ,则A ∩B =( ) A.(1,2) B.(1,2] C.(-2,1)D.[-2,1)(2)已知函数f (x )=⎩⎨⎧a ·2x ,x ≥0,2-x ,x <0(a ∈R ),若f (f (-1))=1,则a =( )A.14B.12C.1D.2解析 (1)由4-x 2≥0得-2≤x ≤2,∴A =[-2,2], 由1-x >0得x <1,∴B =(-∞,1).∴A ∩B =[-2,1). (2)∵f (-1)=2-(-1)=2,∴f [f (-1)]=f (2)=4a =1,解得a =14.答案 (1)D (2)A热点二 函数的图象及应用 命题角度1 函数图象的识别【例2-1】 (2017·汉中模拟)函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫21+e x -1·sin x 的图象大致形状为( )解析 ∵f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫21+e x -1·sin x ,∴f (-x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫21+e -x -1·sin(-x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫2e x1+e x -1sin x =⎝ ⎛⎭⎪⎫21+e x -1·sin x =f (x ).∴函数f (x )为偶函数,故排除C ,D ,当x =2时,f (2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫21+e 2-1·sin 2<0,故排除B ,只有A 符合.答案 A命题角度2 函数图象的应用【例2-2】 (1)(2017·历城冲刺)已知f (x )=2x -1,g (x )=1-x 2,规定:当|f (x )|≥g (x )时,h (x )=|f (x )|;当|f (x )|<g (x )时,h (x )=-g (x ),则h (x )( ) A.有最小值-1,最大值1B.有最大值1,无最小值C.有最小值-1,无最大值D.有最大值-1,无最小值(2)(2015·全国Ⅰ卷)设函数f (x )=e x (2x -1)-ax +a ,其中a <1,若存在唯一的整数x 0使得f (x 0)<0,则实数a 的取值范围是( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32e ,1 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32e ,34 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32e ,34 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32e ,1 解析 (1)画出y =|f (x )|=|2x -1|与y =g (x )=1-x 2的图象,它们交于A ,B 两点.由“规定”,在A ,B 两侧,|f (x )|≥g (x ),故h (x )=|f (x )|;在A ,B 之间,|f (x )|<g (x ),故h (x )=-g (x ).综上可知,y =h (x )的图象是图中的实线部分,因此h (x )有最小值-1,无最大值. (2)设g (x )=e x (2x -1),h (x )=ax -a ,由题知存在唯一的整数x 0,使得g (x 0)<h (x 0), 因为g ′(x )=e x(2x +1),可知g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞上单调递增,作出g (x )与h (x )的大致图象如图所示,故⎩⎨⎧h (0)>g (0),h (-1)≤g (-1),即⎩⎪⎨⎪⎧a <1,-2a ≤-3e ,所以32e ≤a <1.答案 (1)C (2)D探究提高 1.已知函数的解析式,判断其图象的关键是由函数解析式明确函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等,以及函数图象上的特殊点,根据这些性质对函数图象进行具体分析判断.2.(1)运用函数图象解决问题时,先要正确理解和把握函数图象本身的含义及其表示的内容,熟悉图象所能够表达的函数的性质.(2)图象形象地显示了函数的性质,因此,函数性质的确定与应用及一些方程、不等式的求解常与图象数形结合研究. 【训练2】 (1)(2017·菏泽二模)函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13|log 3x |的图象是( )(2)如图,函数f (x )的图象为折线ACB ,则不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集是( )A.(-1,0]B.[-1,1]C.(-1,2]D.(-1,1]解析 (1)当x ≥1时,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13|log 3 x |=⎝ ⎛⎭⎪⎫13log 3 x =1x .当0<x <1时,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13|log 3 x |=3 log 3 x =x .∴y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13|log 3 x |=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x ≥1,x ,0<x <1.图象为选项A.(2)在同一坐标系中画出函数f (x )与y =log 2(x +1)的图象,如图所示.根据图象,当x∈(-1,1]时,y=f(x)的图象在y=log2(x+1)图象的上方.所以不等式的解集为(-1,1].答案(1)A(2)D热点三函数的性质与应用【例3】(1)(2017·山东卷)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x-2).若当x∈[-3,0]时,f(x)=6-x,则f(919)=________.(2)(2017·天津卷)已知奇函数f(x)在R上是增函数,g(x)=xf(x).若a=g(-log25.1),b=g(20.8),c=g(3),则a,b,c的大小关系为()A.a<b<cB.c<b<aC.b<a<cD.b<c<a解析(1)∵f(x+4)=f(x-2),∴f[(x+2)+4]=f[(x+2)-2],即f(x+6)=f(x),∴f(919)=f(153×6+1)=f(1),又f(x)在R上是偶函数,∴f(1)=f(-1)=6-(-1)=6,即f(919)=6.(2)法一易知g(x)=xf(x)在R上为偶函数,∵奇函数f(x)在R上是增函数,且f(0)=0.∴g(x)在(0,+∞)上是增函数.又3>log25.1>2>20.8,且a=g(-log25.1)=g(log25.1),∴g(3)>g(log25.1)>g(20.8),则c>a>b.法二(特殊化)取f(x)=x,则g(x)=x2为偶函数且在(0,+∞)上单调递增,又3>log25.1>20.8,从而可得c>a>b.答案(1)6(2)C探究提高 1.利用函数的奇偶性和周期性可以转化函数的解析式、图象和性质,把不在已知区间上的问题,转化到已知区间上求解.2.函数单调性应用:可以比较大小、求函数最值、解不等式、证明方程根的唯一性.【训练3】 (1)(2017·淄博诊断)已知奇函数f (x )=⎩⎨⎧3x-a (x ≥0),g (x )(x <0),则f (-2)的值等于________.(2)(2017·石家庄调研)已知偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递减,且f (2)=0.若 f (x -1)>0,则x 的取值范围是________.解析 (1)因为函数f (x )为奇函数,所以f (0)=0,则30-a =0,∴a =1. ∴当x ≥0时,f (x )=3x -1,则f (2)=32-1=8, 因此f (-2)=-f (2)=-8. (2)因为f (2)=0,f (x -1)>0, 所以f (x -1)>f (2).又因为f (x )是偶函数且在[0,+∞)上单调递减, 所以f (|x -1|)>f (2),即|x -1|<2,解得-1<x <3. 答案 (1)-8 (2)(-1,3)1.解决函数问题忽视函数的定义域或求错函数的定义域,如求函数f (x )=1x ln x 的定义域时,只考虑x >0,忽视ln x ≠0的限制.2.如果一个奇函数f (x )在原点处有意义,即f (0)有意义,那么一定有f (0)=0;若f (x )为偶函数,则f (|x |)=f (x ).3.三种作函数图象的基本思想方法(1)通过函数图象变换利用已知函数图象作图;(2)对函数解析式进行恒等变换,转化为已知方程对应的曲线; (3)通过研究函数的性质,明确函数图象的位置和形状.4.函数是中学数学的核心,函数思想是重要的思想方法,利用函数思想研究方程(不等式)才能抓住问题的本质,对于给定的函数若不能直接求解或画出图形,常会通过分解转化为两个函数图象,数形结合直观求解.一、选择题1.(2017·唐山一模)若函数f (x )=⎩⎨⎧e x -1,x ≤1,5-x 2,x >1,则f (f (2))=( ) A.1 B.4 C.0D.5-e 2解析 由题意知,f (2)=5-4=1,f (1)=e 0=1, 所以f (f (2))=1. 答案 A2.(2017·衡阳二模)已知函数g (x )的定义域为{x |x ≠0},且g (x )≠0,设p :函数f (x )=g (x )⎝ ⎛⎭⎪⎫11-2x -12是偶函数;q :函数g (x )是奇函数,则p 是q 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解析 令h (x )=11-2x -12(x ≠0)易得h (x )+h (-x )=0,h (x )为奇函数,g (x )是奇函数,f (x )为偶函数;反过来也成立.因此p 是q 的充要条件. 答案 C3.(2017·全国Ⅰ卷)函数y =sin 2x1-cos x的部分图象大致为()解析 令f (x )=sin 2x1-cos x,定义域为{x |x ≠2k π,k ∈Z },又f (-x )=-f (x ),∴f (x )在定义域内为奇函数,图象关于原点对称,B 不正确.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=0,f (π)=0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34π=-11+22<0.∴选项A ,D 不正确,只有选项C 满足.答案 C4.已知定义在R 上的函数f (x )=2|x -m |-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b =f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.a <b <c B.a <c <b C.c <a <bD.c <b <a解析 由f (x )=2|x -m |-1是偶函数可知m =0, 所以f (x )=2|x |-1.所以a =f (log 0.53)=2|log 0.53|-1=2log 23-1=2, b =f (log 25)=2|log 25|-1=2log 25-1=4, c =f (0)=2|0|-1=0,所以c <a <b . 答案 C5.(2016·天津卷改编)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a 满足f (2|a -1|)>f (-2),则a 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,32 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞ 解析 ∵f (x )是偶函数,且在(-∞,0)上单调递增, ∴在(0,+∞)上单调递减,f (-2)=f (2), ∴f (2|a -1|)>f (2),∴2|a -1|<2=212,∴|a -1|<12,即-12<a -1<12,即12<a <32. 答案 A 二、填空题6.(2017·成都诊断)函数f (x )=2x -12+3x +1的定义域为________.解析 由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧2x -12≥0,x +1≠0,解得x >-1. 答案 {x |x >-1}7.(2017·郴州二模)已知函数f (x )是奇函数,当x >0时,f (x )=a x (a >0且a ≠1),且f (log 124)=-3,则a 的值为________.解析 ∵奇函数f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 124=-3,而log 124=-2<0,∴f (-2)=-3,即f (2)=3,又∵当x >0时,f (x )=a x (a >0且a ≠1),又2>0, ∴f (2)=a 2=3,解之得a = 3. 答案38.(2015·全国Ⅰ卷改编)设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是________. 解析 由f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,知f (x )为R 上的偶函数,于是f (x )>f (2x -1)即为f (|x |)>f (|2x -1|).当x >0时,f (x )=ln(1+x )-11+x 2,所以f (x )为[0,+∞)上的增函数,则由f (|x |)>f (|2x -1|)得|x |>|2x -1|,平方得3x 2-4x +1<0,解得13<x <1.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1三、解答题9.已知函数f (x )=mx 2-2x +1有且仅有一个正实数的零点,求实数m 的取值范围. 解 当m =0时,f (x )=-2x +1,它显然有一个正实数的零点.当m ≠0时,函数f (x )=mx 2-2x +1的图象是抛物线,且与y 轴的交点为(0,1), 由f (x )有且仅有一个正实数的零点,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1m >0,Δ=0或x =1m <0,解得m =1或m <0.综上所述,m 的取值范围是(-∞,0]∪{1}. 10.(2017·深圳中学调研)已知函数f (x )=a -22x+1. (1)求f (0);(2)探究f (x )的单调性,并证明你的结论; (3)若f (x )为奇函数,求满足f (ax )<f (2)的x 的范围. 解 (1)f (0)=a -220+1=a -1.(2)∵f(x)的定义域为R,∴任取x1,x2∈R且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=a-22x1+1-a+22 x2+1=2·(2 x1-2 x2)(1+2 x1)(1+2 x2),∵y=2x在R上单调递增且x1<x2,∴0<2 x1<2 x2,∴2 x1-2 x2<0,2 x1+1>0,2 x2+1>0. ∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).∴f(x)在R上单调递增.(3)∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),即a-22-x+1=-a+22x+1,解得a=1(或用f(0)=0去解).∴f(ax)<f(2)即为f(x)<f(2),又∵f(x)在R上单调递增,∴x<2.∴不等式的解集为(-∞,2).11.已知函数f(x)=x2-2ln x,h(x)=x2-x+a.(1)求函数f(x)的极值;(2)设函数k(x)=f(x)-h(x),若函数k(x)在[1,3]上恰有两个不同零点,求实数a 的取值范围.解(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),令f′(x)=2x-2x=0,得x=1.当x∈(0,1)时,f′(x)<0,当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0,所以函数f(x)在x=1处取得极小值为1,无极大值. (2)k(x)=f(x)-h(x)=x-2ln x-a(x>0),所以k′(x)=1-2 x,令k′(x)>0,得x>2,所以k(x)在[1,2)上单调递减,在(2,3]上单调递增,所以当x=2时,函数k(x)取得最小值k(2)=2-2ln 2-a.因为函数k(x)=f(x)-h(x)在区间[1,3]上恰有两个不同零点,即有k(x)在[1,2)和(2,3]内各有一个零点,所以⎩⎨⎧k (1)≥0,k (2)<0,k (3)≥0,即有⎩⎨⎧1-a ≥0,2-2ln 2-a <0,3-2ln 3-a ≥0,解得2-2ln 2<a ≤3-2ln 3.所以实数a 的取值范围为(2-2ln 2,3-2ln 3].。
第3讲 不等式与线性规划
一、选择题
1.(2016·全国卷Ⅲ)已知a =243,b =323,c =251
3,则( ) A .b <a <c B .a <b <c C .b <c <a
D .c <a <b
解析:a =243=316,b =323=39,c =251
3=3
25,所以b <a <c . 答案:A
2.(2017·全国卷Ⅲ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪
⎧3x +2y -6≤0,x ≥0,y ≥0,则z =x -y 的取值范围是
( )
A .[-3,0]
B .[-3,2]
C .[0,2]
D .[0,3]
解析:画出不等式组表示的可行域(如图阴影部分所示),结合目标函数的几何意义可得函数在点A (0,3)处取得最小值z =0-3=-3,在点B (2,0)处取得最大值z =2-0=2.
答案:B
3.(2017·枣庄模拟)若正数x ,y 满足1y +3
x
=1,则3x +4y 的最小值是( )
A .24
B .28
C .25
D .26
解析:因为正数x ,y 满足1y +3
x
=1,
则3x +4y =(3x +4y )⎝ ⎛⎭
⎪⎫1y +3x
=13+3x y +12y x
≥13+3×2
x y ×4y
x
=25,当且仅当x =2y =5时取等号.
所以3x +4y 的最小值是25. 答案:C
4.(2017·杭州调研)在平面上,过点P 作直线l 的垂线所得的垂足称为点P 在直线l
上的投影.由区域⎩⎪⎨⎪
⎧x -2≤0,x +y ≥0,x -3y +4≥0
中的点在直线x +y -2=0上的投影构成的线段记为AB ,则
|AB |=( )
A .2 2
B .4
C .3 2
D .6
解析:已知不等式组表示的平面区域如图中△PMQ 所示.
因为直线x +y -2=0与直线x +y =0平行.所以区域内的点在直线x +y -2上的投影构成线段AB ,则|AB |=|PQ |.
由⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +4=0,x +y =0,解得P (-1,1),由⎩
⎪⎨⎪⎧x =2,
x +y =0 解得Q (2,-2).
所以|AB |=|PQ |=(-1-2)2
+(1+2)2
=3 2. 答案:C
5.已知一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪
⎪⎪⎭⎪⎫x <-1或x >13,则f (e x
)>0的解集为
( )(导学号 55410096)
A .{x |x <-1或x >-ln 3}
B .{x |x >-ln 3}
C .{x |-1<x <-ln 3}
D .{x |x <-ln 3}
解析:由题设,知f (x )>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,13
又f (e x )>0,得-1<e x
<13
所以x <ln 1
3
=-ln 3.
故f (e x
)>0的解集为{x |x <-ln 3}. 答案:D 二、填空题
6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪
⎧log 3x ,x >0,⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,x ≤0,那么不等式f (x )≥1的解集为________.
解析:当x >0时,由log 3x ≥1可得x ≥3,当x ≤0时,由⎝ ⎛⎭
⎪⎫13x
≥1可得x ≤0,
所以不等式f (x )≥1的解集为(-∞,0]∪[3,+∞). 答案:(-∞,0]∪[3,+∞)
7.(2017·北京卷改编)若x ,y 满足⎩⎪⎨⎪
⎧x ≤3,x +y ≥2,y ≤x ,
则x +2y 的最大值为________.
解析:画出可行域,设z =x +2y ,则y =-12x +z 2,当直线y =-12x +z
2
过B (3,3)时,
z 取得最大值9.
答案:9
8.(2017·北京卷)已知x ≥0,y ≥0,且x +y =1,则x 2
+y 2
的取值范围是________. 解析:法一 因为x ≥0,y ≥0且x +y =1. 所以2xy ≤x +y =1, 从而0≤xy ≤1
4
.
因此x 2
+y 2
=(x +y )2
-2xy =1-2xy . 所以12≤x 2+y 2
≤1.
法二
可转化为线段AB 上的点到原点距离平方的范围,AB 上的点到原点距离的范围为
⎣⎢⎡⎦
⎥⎤22,1,则x 2+y 2
的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1.
答案:⎣⎢⎡⎦
⎥⎤12,1 三、解答题
9.(2017·肇庆模拟改编)设关于x ,y 的不等式组⎩⎪⎨⎪
⎧2x -y +1>0,x +m <0,y -m >0表示的平面区域内
存在点P (x 0,y 0),满足x 0-2y 0=2,求实数m 的取值范围.
解:先根据约束条件⎩⎪⎨⎪
⎧2x -y +1>0,x +m <0,y -m >0
画出可行域(图略).
要使可行域存在,必有m <-2m +1,要求可行域包含直线y =1
2x -1上的点,只要边界
点(-m ,1-2m )在直线y =12x -1的上方,且(-m ,m )在直线y =1
2
x -1的下方,
故得不等式组⎩⎪⎨⎪⎧m <-2m +1,
1-2m >-12m -1,m <-12m -1,
解之得m <-2
3
.
故实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-23.
10.已知函数f (x )=
2x
x 2
+6
.(导学号 55410097) (1)若f (x )>k 的解集为{x |x <-3或x >-2},求k 的值; (2)对任意x >0,f (x )≤t 恒成立,求t 的取值范围. 解:(1)f (x )>k ⇔kx 2
-2x +6k <0.
由已知{x |x <-3或x >-2}是其解集,得kx 2
-2x +6k =0的两根是-3,-2. 由根与系数的关系可知(-2)+(-3)=2k ,即k =-2
5.
(2)因为x >0,f (x )=
2x x 2
+6=2x +6x
≤226
=6
6
,当且仅当x =6时取等号. 由已知f (x )≤t 对任意x >0恒成立, 故t ≥
66,即t 的取值范围是⎣⎢⎡⎭
⎪⎫66,+∞. 11.(2017·天津卷)电视台播放甲、乙两套连续剧,每次播放连续剧时,需要播放广告.已知每次播放甲、乙两套连续剧时,连续剧播放时长、广告播放时长、收视人次如下表所示:
不少于30分钟,且甲连续剧播放的次数不多于乙连续剧播放次数的2倍.分别用x ,y 表示每周计划播出的甲、乙两套连续剧的次数.(导学号 54850098)
(1)用
x ,y 列出满足题目条件的数学关系式,并画出相应的平面区域; (2)问电视台每周播出甲、乙两套连续剧各多少次,才能使总收视人次最多? 解:(1)由已知,x ,y 满足的数学关系式为
⎩⎪⎨⎪⎧70x +60y ≤600,
5x +5y ≥30,x ≤2y ,x ≥0,y ≥0,
即⎩⎪⎨⎪⎧7x +6y ≤60,
x +y ≥6,
x -2y ≤0,
x ≥0,y ≥0,
该二元一次不等式组所表示的平面区域为图1中的阴影部分:
图1
(2)设总收视人次为z 万,则目标函数为z =60x +25y .
将它变形为y =-125x +z 25,这是斜率为-125随z 变化的一簇平行直线,z
25为直线在y
轴上的截距,当z
25取得最大值时,z 的值最大.又因为x ,y 满足约束条件,所以由图2可
知,当直线z =60x +25y 经过可行域上的点M 时,截距z
25
最大,即z 最大.
解方程组⎩
⎪⎨⎪⎧7x +6y =60,
x -2y =0,得点M 的坐标为(6,3).
所以,电视台每周播出甲连续剧6次、乙连续剧3次时才能使总收视人次最多.
图2。