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四:不等式
一、选择题
1.(2022·全国甲(文)T12) 已知,则( )
A. B. C. D.
2.(2022·全国甲(理)T12) 已知,则( )
A. B. C. D.
3.(2022·新高考Ⅰ卷T7)设,则( )
A. B. C. D.
4.(2022·新高考Ⅱ卷T12) 对任意x,y,,则( )
A. B.
C. D.
5.(2021·全国(文))下列函数中最小值为4的是( )
A. B.
C. D.
6.(2021·全国(文))若满足约束条件则的最小值为( )
A.18 B.10 C.6 D.4
7.(2021·浙江)若实数x,y满足约束条件,则的最小值是( )
A. B. C. D.
8.(2021·浙江)已知是互不相同的锐角,则在三个值中,大于的个数的最大值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
9.(2020·浙江)已知a,bR且ab≠0,对于任意x≥0 均有(x–a)(x–b)(x–2a–b)≥0,则( )
A.a<0 B.a>0 C.b<0 D.b>0
10.(2020·浙江)若实数x,y满足约束条件,则z=x+2y的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.(2020·全国(文))已知集合则( )
A. B.
C. D.
12.(2019·全国(文))记不等式组表示的平面区域为,命题;命题.给出了四个命题:①;②;③;④,这四个命题中,所有真命题的编号是
A.①③ B.①② C.②③ D.③④
13.(2019·浙江)设,数列中,, ,则
A.当 B.当
C.当 D.当
14.(2019·北京(理))若x,y满足,且y≥ 1,则3x+y的最大值为
A. 7 B.1 C.5 D.7
15.(2018·北京(理))设集合则
A.对任意实数a, B.对任意实数a,(2,1)
C.当且仅当a<0时,(2,1) D.当且仅当 时,(2,1)
16.(2018·全国(理))设,,则
A. B.
C. D.
17.(2020·海南)已知a>0,b>0,且a+b=1,则( )
A. B.
C. D.
二、填空题
18.(2020·天津)已知,且,则的最小值为_________.
19.(2020·江苏)已知,则的最小值是_______.
20.(2020·全国(文))若x,y满足约束条件 ,则z=3x+2y的最大值为_________.
21.(2020·全国(理))若x,y满足约束条件则z=x+7y的最大值为______________.
22.(2019·天津(文)) 设,,,则的最小值为__________.
23.(2019·天津(文)) 设,使不等式成立的的取值范围为__________.
24.(2019·天津(理))设,则的最小值为______.
25.(2018·江苏)在中,角所对的边分别为,,的平分线交于点D,且,则的最小值为________.
26.(2018·北京(理))若x,y满足x+1≤y≤2x,则2y x的最小值是__________.
27.(2018·天津(理))已知,且,则的最小值为_____________.
28.(2018·天津(文))已知,函数若对任意x∈[–3,+),f(x)≤恒成立,则a的取值范围是__________.
29.(2019·北京(文))若x,y满足 则的最小值为__________,最大值为__________.
30.(2018·浙江)若满足约束条件则的最小值是___________,最大值是___________.
参考答案
一、选择题
1.A
【解析】由可得,而,所以,即,所以.
又,所以,即,
所以.综上,.故选:A.
A
【解析】因为,因为当
所以,即,所以;
设,
,所以在单调递增,
则,所以,
所以,所以,故选:A
C
【解析】设,因为,
当时,,当时,
所以函数在单调递减,在上单调递增,
所以,所以,故,即,
所以,所以,故,所以,
故,
设,则,
令,,
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
又,
所以当时,,
所以当时,,函数单调递增,
所以,即,所以故选:C.
4.BC
【解析】
因为(R),由可变形为,,解得,当且仅当时,,当且仅当时,,所以A错误,B正确;
由可变形为,解得,当且仅当时取等号,所以C正确;
因为变形可得,设,所以,因此
,所以当时满足等式,但是不成立,所以D错误.
故选:BC.
5.C
【解析】对于A,,当且仅当时取等号,所以其最小值为,A不符合题意;
对于B,因为,,当且仅当时取等号,等号取不到,所以其最小值不为,B不符合题意;
对于C,因为函数定义域为,而,,当且仅当,即时取等号,所以其最小值为,C符合题意;
对于D,,函数定义域为,而且,如当,,D不符合题意.故选:C.
6.C
【解析】
由题意,作出可行域,如图阴影部分所示,
由可得点,转换目标函数为,
上下平移直线,数形结合可得当直线过点时,取最小值,
此时.故选:C.
7.B
【解析】画出满足约束条件的可行域,如下图所示:
目标函数化为,
由,解得,设,
当直线过点时,取得最小值为.故选:B.
8.C
【解析】
法1:由基本不等式有,
同理,,
故,
故不可能均大于.
取,,,
则,
故三式中大于的个数的最大值为2,
故选:C.
法2:不妨设,则,
由排列不等式可得:
,
而,
故不可能均大于.
取,,,
则,
故三式中大于的个数的最大值为2,
故选:C.
9.C
【解析】因为,所以且,设,则的零点为
当时,则,,要使,必有,且,
即,且,所以;
当时,则,,要使,必有.
综上一定有.
故选:C
10.B
【解析】绘制不等式组表示的平面区域如图所示,
目标函数即:,
其中z取得最大值时,其几何意义表示直线系在y轴上的截距最大,
z取得最小值时,其几何意义表示直线系在y轴上的截距最小,
据此结合目标函数的几何意义可知目标函数在点A处取得最小值,
联立直线方程:,可得点A的坐标为:,
据此可知目标函数的最小值为:
且目标函数没有最大值.故目标函数的取值范围是.
故选:B.
11.D
【解析】由解得,
所以,
又因为,所以,故选:D.
12.A
【解析】
如图,平面区域D为阴影部分,由得
即A(2,4),直线与直线均过区域D,
则p真q假,有假真,所以①③真②④假.故选A.
13.A
【解析】
若数列为常数列,则,由,
可设方程
选项A:时,,,
,
故此时不为常数列,
,
且,
,则,
故选项A正确;
选项B:时,,,
则该方程的解为,
即当时,数列为常数列,,
则,故选项B错误;
选项C:时,,
该方程的解为或,
即当或时,数列为常数列,或,
同样不满足,则选项C也错误;
选项D:时,,
该方程的解为,
同理可知,此时的常数列也不能使,
则选项D错误.
故选:A.
14.C
【解析】
由题意作出可行域如图阴影部分所示.
设,
当直线经过点时,取最大值5.故选C.
15.D
【解析】若,则且,即若,则,
此命题的逆否命题为:若,则有,故选D.
小结:此题主要结合充分与必要条件考查线性规划的应用,集合法是判断充分条件与必要条件的一种非常有效的方法,根据成立时对应的集合之间的包含关系进行判断. 设,若,则;若,则,当一个问题从正面思考很难入手时,可以考虑其逆否命题形式.
16.B
【解析】.
,即
又 即 故选B.
17.ABD
【解析】对于A,,
当且仅当时,等号成立,故A正确;
对于B,,所以,故B正确;
对于C,,
当且仅当时,等号成立,故C不正确;
对于D,因为,
所以,当且仅当时,等号成立,故D正确;故选:ABD
18.4
【解析】,,
,当且仅当=4时取等号,
结合,解得,或时,等号成立.
故答案为:
19.
【解析】∵ ∴且
∴,当且仅当,即时取等号.∴的最小值为.故答案为:.
20.7
【解析】不等式组所表示的可行域如图
因为,所以,易知截距越大,则越大,
平移直线,当经过A点时截距最大,此时z最大,
由,得,,所以.故答案为:7.
21.1
【解析】绘制不等式组表示的平面区域如图所示,
目标函数即:,
其中z取得最大值时,其几何意义表示直线系在y轴上的截距最大,
据此结合目标函数的几何意义可知目标函数在点A处取得最大值,
联立直线方程:,可得点A的坐标为:,
据此可知目标函数的最大值为:. 故答案为:1.
22..
【解析】由,得,得
,
等号当且仅当,即时成立.故所求的最小值为.
23.
【解析】,即,即,故的取值范围是.
24.
【解析】
,
当且仅当,即时成立,故所求的最小值为.
25.9
【解析】由题意可知,,由角平分线性质和三角形面积公式得,化简得,因此
当且仅当时取等号,则的最小值为.
26.3
【解析】作可行域,根据目标函数与可行域关系,确定最小值取法.
解析:作可行域,如图,平移直线,
由图可知直线过点A(1,2)时,取最小值3.
27.
【解析】由可知,且,因为对于任意,恒成立,结合均值不等式的结论可得:.
当且仅当,即时等号成立.综上可得的最小值为.
28.
【解析】①当时,即:,整理可得:,
由恒成立的条件可知:,
结合二次函数的性质可知:
当时,,则;
②当时,即:,整理可得:,
由恒成立的条件可知:,
结合二次函数的性质可知:
当或时,,则;
综合①②可得的取值范围是,故答案为.
29.. 1.
【解析】作出可行域如图阴影部分所示.
设,则.当直线经过点时,取最小值,经过点时,取最大值.
30.
【解析】作可行域,如图中阴影部分所示,则直线过点时取最大值,过点时取最小值.