高三数学北师大通用,理总复习强化训练 常考题型强化练——不等式推理与证明

  • 格式:doc
  • 大小:104.00 KB
  • 文档页数:7

常考题型强化练——不等式、推理与证明A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)一、选择题1.“|x |<2”是“x 2-x -6<0”的什么条件( )A .充分而不必要B .必要而不充分C .充要D .既不充分也不必要答案 A解析 不等式|x |<2的解集是(-2,2),而不等式x 2-x -6<0的解集是(-2,3),于是当x ∈ (-2,2)时,可得x ∈(-2,3),反之则不成立,故选A.2.某种生产设备购买时费用为10万元,每年的设备管理费共计9千元,这种生产设备的维修费各年为第一年2千元,第二年4千元,第三年6千元,而且以后以每年2千元的增量逐年递增,则这种生产设备最多使用多少年报废最合算(即使用多少年的年平均费用最少)( )A .8B .9C .10D .11答案 C解析 设使用x 年的年平均费用为y 万元. 由已知,得y =10+0.9x +0.2x 2+0.2x2x ,即y =1+10x +x10(x ∈N +).由基本不等式知y ≥1+210x ·x 10=3,当且仅当10x =x10,即x =10时取等号.因此使用10年报废最合算,年平均费用为3万元.3.(2013·四川)若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤8,2y -x ≤4,x ≥0,y ≥0,且z =5y -x 的最大值为a ,最小值为b ,则a -b 的值是( )A .48B .30C .24D .16答案 C解析 画出可行域如图阴影部分(包括边界)易解得A (4,4), B (8,0),C (0,2).对目标函数令z =0作出直线l 0,上下平移易知 过点A (4,4),z 最大=16,过点B (8,0),z 最小=-8,即a =16,b =-8, ∴a -b =24.选C.4.一元二次不等式ax 2+bx +c >0的解集为(α,β)(α>0),则不等式cx 2+bx +a >0的解集为( )A.⎝⎛⎭⎫1α,1βB.⎝⎛⎭⎫-1α,-1β C.⎝⎛⎭⎫1β,1αD.⎝⎛⎭⎫-1β,-1α 答案 C解析 ∵不等式ax 2+bx +c >0的解集为(α,β),则a <0,α+β=-b a ,αβ=ca ,而不等式cx 2+bx +a >0可化为c a x 2+bax +1<0,即αβx 2-(α+β)x +1<0,可得(αx -1)(βx -1)<0,即⎝⎛⎭⎫x -1α⎝⎛⎭⎫x -1β<0,所以其解集是⎝⎛⎭⎫1β,1α,故选C.5.设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若存在正整数m ,n (m <n ),使得S m =S n ,则S m +n =0.类比上述结论,设正项等比数列{b n }的前n 项积为T n .若存在正整数m ,n (m <n ),使T m =T n ,则T m +n 等于( )A .0B .1C .m +nD .mn答案 B解析 因为T m =T n ,所以b m +1b m +2…b n =1, 从而b m +1b n =1,T m +n =b 1b 2…b m b m +1…b n b n +1…b n +m -1b n +m =(b 1b n +m )·(b 2b n +m -1)…(b m b n +1)·(b m +1b n )=1. 二、填空题6.已知x >0,y >0,且2x +1y=1,若x +2y >m 2+2m 恒成立,则实数m 的取值范围是________.答案 (-4,2)解析 ∵x >0,y >0,且2x +1y =1,∴x +2y =(x +2y )⎝⎛⎭⎫2x +1y =4+4y x +x y≥4+24y x ·x y =8,当且仅当4y x =x y, 即4y 2=x 2,x =2y 时取等号,又2x +1y =1,此时x =4,y =2,∴(x +2y )min =8,要使x +2y >m 2+2m 恒成立, 只需(x +2y )min >m 2+2m 恒成立, 即8>m 2+2m ,解得-4<m <2.7.已知点P (x ,y )在曲线y =1x上运动,作PM 垂直于x 轴于M ,则△OPM (O 为坐标原点)的周长的最小值为_____________. 答案 2+ 2解析 三角形OPM 的周长为 |x |+1|x |+x 2+1x2≥2·|x |·1|x |+ 2·x 2·1x2=2+ 2 (当且仅当|x |=1|x |时,即|x |=1时取等号).8.已知对于任意实数α,我们有正弦恒等式sin αsin(π3-α)·sin(π3+α)=14sin 3α,也有余弦恒等式cos αcos(π3-α)·cos(π3+α)=14cos 3α,类比以上结论对于使正切有意义的α,可以推理得正切恒等式为___________________. 答案 tan αtan(π3-α)tan(π3+α)=tan 3α三、解答题9.在一条直线型的工艺流水线上有3个工作台,将工艺流水线用如下图所示的数轴表示,各工作台的坐标分别为x 1,x 2,x 3,每个工作台上有若干名工人.现要在x 1与x 3之间修建一个零件供应站,使得各工作台上的所有工人到供应站的距离之和最短. (1)若每个工作台上只有一名工人,试确定供应站的位置;(2)设工作台从左到右的人数依次为2,1,3,试确定供应站的位置,并求所有工人到供应站的距离之和的最小值.解 设供应站坐标为x ,各工作台上的所有工人到供应站的距离之和为d (x ).(1)由题设,知x 1≤x ≤x 3,所以d (x )=x -x 1+|x -x 2|+x 3-x =|x -x 2|-x 1+x 3, 故当x =x 2时,d (x )取最小值,此时供应站的位置为x =x 2. (2)由题设,知x 1≤x ≤x 3,所以d (x )=2(x -x 1)+|x -x 2|+3(x 3-x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +3x 3+x 2-2x 1,x 1≤x <x 2,3x 3-x 2-2x 1,x 2≤x ≤x 3.因此,函数d (x )在区间[x 1,x 2]上是减函数, 在区间[x 2,x 3]上是常数.故供应站位置位于区间[x 2,x 3]上任意一点时,均能使函数d (x )取得最小值,且最小值为3x 3-x 2-2x 1.10.某市政府为了打造宜居城市,计划在公园内新建一个如下图所示的矩形ABCD 的休闲区,内部是矩形景观区A 1B 1C 1D 1,景观区四周是人行道,已知景观区的面积为8 000平方米,人行道的宽为5米(如下图所示).(1)设景观区的宽B 1C 1的长度为x (米),求休闲区ABCD 所占面积S 关于x 的函数; (2)规划要求景观区的宽B 1C 1的长度不能超过50米,如何设计景观区的长和宽,才能使休闲区ABCD 所占面积最小?解 (1)因为AB =10+8 000x ,BC =10+x ,所以S =⎝⎛⎭⎫10+8 000x (10+x ) =8 100+80 000x+10x (x >0).所以休闲区ABCD 所占面积S 关于x 的函数是 S =8 100+80 000x +10x (x >0).(2)S =8 100+80 000x+10x (0<x ≤50),令S ′=10-80 000x 2=0,得x =405或x =-405(舍去).所以当0<x ≤50时,S ′<0,故S =8 100+80 000x+10x 在(0,50]上单调递减.所以函数S =8 100+80 000x +10x (0<x ≤50)在x =50取得最小值,此时A 1B 1=8 00050=160(米).所以当景观区的长为160米,宽为50米时,休闲区ABCD 所占面积S 最小.B 组 专项能力提升 (时间:25分钟)1.某商场中秋前30天月饼销售总量f (t )与时间t (0<t ≤30)的关系大致满足f (t )=t 2+10t +16,则该商场前t 天平均售出(如前10天的平均售出为f (10)10)的月饼最小值为( )A .18B .27C .20D .16答案 A解析 平均销售量y =f (t )t =t 2+10t +16t=t +16t+10≥18.当且仅当t =16t ,即t =4∈(0,30]时等号成立,即平均销售量的最小值为18.2.某蔬菜收购点租用车辆,将100吨新鲜黄瓜运往某市销售,可供租用的卡车和农用车分别为10辆和20辆.若每辆卡车载重8吨,运费960元,每辆农用车载重2.5吨,运费360元,则蔬菜收购点运完全部黄瓜支出的最低运费为( )A .11 280元B .12 480元C .10 280元D .11 480元答案 B解析 设租用的卡车和农用车分别为x 辆和y 辆,运完全部黄瓜支出的运费为z 元,则⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤100≤y ≤208x +2.5y ≥100x ∈N +y ∈N+,目标函数z =960x +360y ,此不等式组表示的可行域是△ABC (其中A (10,8),B (10,20),C (6.25,20))内横坐标和纵坐标均为整数的点.当直线l :z =960x +360y 经过点A (10,8)时,运费最低, 且其最低运费z min =960×10+360×8=12 480(元),选B. 3.如图所示,要挖一个面积为800平方米的矩形鱼池,并在鱼池的四周留出左右宽2米,上下宽1米的小路,则占地总面积的最小 值是________平方米. 答案 968解析 设鱼池的长EH =x ,则EF =800x,占地总面积是(x +4)·⎝⎛⎭⎫800x +2=808+2⎝⎛⎭⎫x +1 600x ≥808+2·2x ·1 600x=968.当且仅当x =1 600x,即x =40时,取等号.4.我们把在平面内与直线垂直的非零向量称为直线的法向量,在平面直角坐标系xOy 中,利用求动点轨迹方程的方法,可以求出过点A (-3,4),且其法向量为n =(1,-2)的直线方程为1×(x +3)+(-2)×(y -4)=0,化简得x -2y +11=0.类比上述方法,在空间直角坐标系Oxyz 中,经过点A (1,2,3),且其法向量为n =(-1,-2,1)的平面方程为__________. 答案 x +2y -z -2=0解析 设P (x ,y ,z )为空间内任意一点,则类比上述结论可得AP →·n =(x -1,y -2,z -3)·(-1,-2,1)=0,整理得x +2y -z -2=0.5.某工厂每天生产某种产品最多不超过40件,产品的正品率P 与日产量x (x ∈N +)件之间的关系为P =4 200-x 24 500,每生产一件正品盈利4 000元,每出现一件次品亏损2 000元.(注:正品率=产品中的正品件数÷产品总件数×100%)(1)将日利润y (元)表示成日产量x (件)的函数;(2)该厂的日产量为多少件时,日利润最大?并求出日利润的最大值. 解 (1)∵y =4 000·4 200-x 24 500·x -2 000⎝ ⎛⎭⎪⎫1-4 200-x 24 500·x =3 600x -43x 3, ∴所求的函数关系式是y =-43x 3+3 600x (x ∈N +,1≤x ≤40).(2)由(1)知y ′=3 600-4x 2. 令y ′=0,解得x =30.∴当1≤x <30时,y ′>0;当30<x ≤40时,y ′<0.∴函数y =-43x 3+3 600x (x ∈N +,1≤x ≤40)在(1,30)上是单调递增函数,在(30,40)上是单调递减函数. ∴当x =30时,函数y =-43x 3+3 600x (x ∈N +,1≤x ≤40)取得最大值,最大值为-43×303+3 600×30=72 000(元).∴该厂的日产量为30件时,日利润最大, 最大值为72 000元.。