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高中数学
人教新课标A版
必修5
第三章 不等式
本章复习与测试
【课堂新坐标】2013-2014学年高中数学新课标版必修五教学课件+配套作业+综合检测:第三章 不等式(14份)
文档属性
名称
【课堂新坐标】2013-2014学年高中数学新课标版必修五教学课件+配套作业+综合检测:第三章 不等式(14份)
格式
zip
文件大小
26.5MB
资源类型
教案
版本资源
人教新课标A版
科目
数学
更新时间
2014-08-03 12:35:13
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文档简介
课件53张PPT。教师用书独具演示演示结束不等式与不等关系 不等式 >、<、≥、≤、≠ 作差法比较两实数的大小 a-b>0 a-b<0 a-b=0 差 0 不等式的基本性质 b
c > > < > > 用不等式(组)表示不等关系 作差法比较两数(式)的大小 不等式的基本性质及应用 课时作业(十六)课件49张PPT。教师用书独具演示演示结束一元二次不等式 一个 2 “三个二次”之间的关系 {x|x
x2} {x|x1
第三章 不等式
(时间90分钟,满分120分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.(2013·泰安高二检测)下列命题正确的是( )
A.若a>b,则ac2>bc2 B.若a>-b,则-a>b
C.若ac>bc,则a>b D.若a>b,则a-c>b-c
【解析】 当c=0时,A选项错误;若a>-b,则-a
【答案】 D
2.直线3x+2y+5=0把平面分成两个区域.下列各点与原点位于同一区域的是( )
A.(-3,4) B.(-3,-4)
C.(0,-3) D.(-3,2)
【解析】 当x=y=0时,3x+2y+5=5>0,则原点一侧对应的不等式是3x+2y+5>0,可以验证仅有点(-3,4)满足3x+2y+5>0.
【答案】 A
3.(2013·菏泽高二检测)不等式x2-ax-12a2<0(其中a<0)的解集为( )
A.(-3a,4a) B.(4a,-3a)
C.(-3,4) D.(-4,3)
【解析】 方程x2-ax-12a2=0的两根为4a,-3a,且4a<-3a,故4a
【答案】 B
4.若a,b∈R,则下列不等式恒成立的是( )
A.≥ B.ab+≥2
C.≥()2 D.a2+b2≥a+b
【解析】 选项A、B当a、b同号时才成立,D不一定成立.如a=b=.对于C,a、b∈R时,-()2==≥0,故≥()2成立.
【答案】 C
5.(2013·福州高二检测)已知A={x|x2-2x>0},B={x|<0},则A∪B=
( )
A.(1,2) B.(2,3)
C.(-∞,0)∪(1,+∞) D.(-∞,0)∪(1,2)
【解析】 A={x|x>2或x<0},B={x|1
∴A∪B={x|x<0或x>1}.
【答案】 C
6.(2013·宁波高二检测)设x>0,那么3--x有( )
A.最大值1 B.最小值1
C.最大值5 D.最小值-5
【解析】 ∵x>0,∴3--x=3-(+x)≤3-2=1,
当且仅当x=即x=1时,取等号.
【答案】 A
7.(2013·临沂高二检测)若f(x)=的定义域为R,则实数k的取值范围是( )
A.{k|0<k≤1} B.{k|k<0或k>1}
C.{k|0≤k≤1} D.{k|k>1}
【解析】 ①当k=0时,8>0成立.
②当k≠0时,只须?
则0<k≤1.由①②知0≤k≤1.
【答案】 C
图1
8.某汽车运输公司刚买了一批豪华大客车投入营运,据市场分析,每辆客车营运的总利润y(单位:10万元)与营运年数x(x∈N*)为二次函数关系(如图1所示),若要使其营运的年平均利润最大,则每辆客车需营运( )
A.3年 B.4年
C.5年 D.6年
【解析】 设二次函数为y=a(x-6)2+11.又图象过点(4,7),代入得7=a(4-6)2+11,解得a=-1,
∴y=-x2+12x-25.
设年平均利润为m,则m==-x-+12≤2,
当且仅当x=,即x=5时取等号.
【答案】 C
9.已知正实数a,b满足4a+b=30,使得+取最小值时,实数对(a,b)是( )
A.(5,10) B.(6,6)
C.(10,5) D.(7,2)
【解析】 ∵a,b∈R+,∴+=(4a+b)(+)
=(5++)≥(5+2)=,
当且仅当时取“=”.这时a=5,b=10.
【答案】 A
10.设不等式组表示的平面区域为D.若指数函数y=ax的图象上存在区域D上的点,则a的取值范围是( )
A.(1,3] B.[2,3]
C.(1,2] D.[3,+∞)
【解析】 平面区域D如图阴影部分所示:
很明显,指数函数y=ax的底数必须大于1,
解方程组
得x=2,y=9,即A(2,9).
当指数函数y=ax的图象经过点A时,a2=9,
则a=3,所以a的取值范围是1
【答案】 A
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分共20分,将答案填在题中的横线上)
11.(2013·合肥高二检测)函数y=的定义域是______.
【解析】 要使函数有意义,只需6-x-x2>0,
∴x2+x-6<0,
∴-3
∴f(x)的定义域为{x|-3
【答案】 {x|-3
12.若关于x的方程x2+ax+a-1=0有两个异号实根,则a的取值范围是________.
【解析】 由题意有,∴a<1.
【答案】 {a|a<1}
13.不等式(m+1)x2+(m2-2m-3)x-m+3>0恒成立,则m的取值范围是________.
【解析】 m+1=0时,m=-1,不等式化为4>0恒成立;m+1≠0时,要使不等式恒成立须
即
∴-1<m<3且m≠1.
综上得-1≤m<3且m≠1.
【答案】 [-1,1)∪(1,3)
14.(2013·济南高二检测)下列命题:
①设a,b是非零实数,若a
a2b;②若a
;③函数y=的最小值是2;④若x,y是正数,且+=1,则xy的最小值16.其中正确命题的序号是________.
【解析】 ①中ab2-a2b=ab(b-a).由于a,b符号不定,故上式符号无法确定,故①不对.②中在a
,故②对.③中y==+≥2,但由=得x2+2=1无解,故③不对.④中,∵+=1≥2,
∴xy≥16,即④对.
【答案】 ②④
三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分12分)设x∈R,比较与1-x的大小.
【解】 作差:-(1-x)=,
①当x=0时,∵=0,∴=1-x;
②当1+x<0,即x<-1时,
∵<0,∴<1-x;
③当1+x>0且x≠0,即-1
0时,
∵>0,∴>1-x.
16.(本小题满分12分)已知关于x的不等式kx2-2x+6k<0(k≠0).
(1)若不等式的解集为{x|x<-3或x>-2},求k的值;
(2)若不等式的解集为R,求k的取值范围.
【解】 (1)∵不等式kx2-2x+6k<0的解集为{x|x<-3或x>-2},
∴x1=-3与x2=-2是方程kx2-2x+6k=0(k≠0)的两根,
∴-==-3-2,∴k=-.
(2)若不等式的解集为R,即kx2-2x+6k<0恒成立,
则满足,∴k<-,
∴k∈{k|k<-}.
17.(本小题满分12分)医院用甲、乙两种药片为手术后的病人配营养餐,已知甲种药片每片含5单位的蛋白质和10单位的铁质,售价为3元;乙种药片每片含7单位的蛋白质和4单位的铁质,售价为2元.若病人每餐至少需要35单位的蛋白质和40单位的铁质,使用甲、乙两种药片各几片才能既满足营养要求又使费用最省?
【解】 设使用甲、乙两种药片分别为x片、y片,则有
目标函数为z=3x+2y,如图,作出可行域和一组平行直线3x+2y=t(t为参数),经过可行域内的点且和原
点距离最近的直线需经过直线5x+7y=35与10x+4y=40的交点A(,3),该直线为3x+2y=,但由于x,y∈N,∴A(,3)不是最优解,经过可行域内的整点且与原点距离最近的直线是3x+2y=15,过点A′(3,3),∴A′(3,3)是最优解.
所以,甲、乙两种药片各用3片配餐最好.
18.(本小题满分14分)徐州、苏州两地相距500千米,一辆货车从徐州匀速行驶到苏州,规定速度不得超过100千米/时.已知货车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度v(千米/时)的平方成正比,比例系数为0.01;固定部分为a元(a>0).
(1)把全程运输成本y(元)表示为速度v(千米/时)的函数,并指出这个函数的定义域;
(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?
【解】 (1)依题意知汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为,则全程运输成本为
y=a·+0.01v2·=+5v,
则y=+5v,v∈(0,100].
(2)依题意知a,v都为正数,
则+5v≥2 =100,
当且仅当=5v,即v=10时取等号.
若10≤100,即0
若10>100,即a>100时,则当v∈(0,100]时,可以证明函数y=+5v是减函数,即此时当v=100时,全程运输成本y最小.
综上所得,当0
v=10千米/时,全程运输成本最小;当a>100时,行驶速度应为v=100千米/时,全程运输成本最小.
一、选择题
1.(2013·揭阳高二检测)不等式≤0的解集为( )
A.(-,1] B.[-,1]
C.(-∞,-)∪[1,+∞) D.(-∞,-]∪[1,+∞)
【解析】 不等式等价于
∴∴x∈(-,1].
【答案】 A
2.(2013·枣庄高二检测)集合M={x|x2-3x-4≥0},N={x|1
A.(1,4) B.(1,4]
C.(-1,5] D.[-1,5]
【解析】 由x2-3x-4≥0得(x+1)(x-4)≥0,∴x≥4或x≤-1,
∴M={x|x≥4或x≤-1},∴?RM={x|-1
∴(?RM)∩N={x|1
【答案】 A
3.二次方程ax2+bx+c=0的两根为-2、3,a<0,那么ax2+bx+c>0的解集为( )
A.{x|x>3或x<-2} B.{x|x>2或x<-3}
C.{x|-2<x<3} D.{x|-3<x<2}
【解析】 由已知得a(x+2)(x-3)>0,
∵a<0,∴(x+2)(x-3)<0,
∴-2<x<3.
【答案】 C
4.(2013·泰安高二检测)已知0
0的解集为( )
A.{x|x
} B.{x|x>a}
C.{x|x<或x>a} D.{x|x<}
【解析】 方程两根为x1=a,x2=,∵0
∴>a.相应的二次函数图象开口向上,故原不等式的解集为{x|x
}.
【答案】 A
5.(2013·九江高二检测)不等式x2+ax+4<0的解集为空集,则a的取值范围是( )
A.[-4,4] B.(-4,4)
C.(-∞,-4]∪[4,+∞) D.(-∞,-4)∪(4,+∞)
【解析】 由题意,须满足Δ=a2-16≤0,
即-4≤a≤4.
【答案】 A
二、填空题
6.已知关于x的不等式ax2+bx+2>0的解集是(-,),则a+b=________.
【解析】 由题意,得a<0,且-,是方程ax2+bx+2=0的两根,故有
故此解得故a+b=-14.
【答案】 -14
7.不等式2x2+2x-4≤的解集为________.
【解析】 原不等式可化为2x2+2x-4≤2-1,
即x2+2x-4≤-1,
解得:-3≤x≤1.
【答案】 {x|-3≤x≤1}
8.(2013·宁波高二检测)已知函数f(x)=,则不等式f(x)-x≤2的解集是________.
【解析】 由题意,(1),
∴,∴-≤x≤0.
(2),∴x>0,综上可知x∈[-,+∞).
【答案】 [-,+∞)
三、解答题
9.求下列不等式的解集.
(1)-2x2+x+<0;
(2)3x2+5≤3x.
【解】 (1)原不等式可以化为2x2-x->0.
∵方程2x2-x-=0的解是:
x1=,x2=,
∴原不等式的解集是{x|x<或x>}.
(2)原不等式变形为3x2-3x+5≤0.
∵Δ<0,∴方程3x2-3x+5=0无解.
∴原不等式的解集是?.
10.已知关于x的不等式x2+ax+b<0的解集为(1,2),试求关于x的不等式bx2+ax+1>0的解集.
【解】 由根与系数的关系,可得
即
∴不等式bx2+ax+1>0,就是2x2-3x+1>0.
由于2x2-3x+1>0?(2x-1)(x-1)>0
?x<或x>1.
∴bx2+ax+1>0的解集为(-∞,)∪(1,+∞).
11.解关于x的不等式(x-2)(ax-2)>0.(a<1)
【解】 (1)a=0时,
原不等式化为x-2<0,
解集为{x|x<2}.
(2)当a<0时,
原不等式化为(x-2)(x-)<0,
这时两根的大小顺序为2>,所以解集为{x|
(3)当0
原不等式化为(x-2)(x-)>0,
这时两根的大小顺序为2<,
所以原不等式的解集为{x|x>或x<2}.
综上所述:
当a=0时,解集为{x|x<2};
当a<0时,解集为{x|
当0
或x<2}.
一、选择题
1.不等式2x2+mx+n>0的解集是{x|x>3或x<-2},则二次函数y=2x2+mx+n的表达式是( )
A.y=2x2+2x+12 B.y=2x2-2x+12
C.y=2x2+2x-12 D.y=2x2-2x-12
【解析】 由题意知-2和3是对应方程的两个根,由根与系数的关系,
得-2+3=-,-2×3=.
∴m=-2,n=-12.
因此二次函数的表达式是y=2x2-2x-12,故选D.
【答案】 D
2.如果A={x|ax2-ax+1<0}=?,则实数a的集合为( )
A.{a|0
C.{a|0
【解析】 当a=0时,有1<0,故A=?成立;当a≠0时,要使A=?,须满足,∴0
【答案】 D
3.(2013·新泰高二期中)已知不等式ax2+bx+2>0的解集为{x|-1
A.{x|-1
}
C.{x|-2
1}
【解析】 由题意,∴,故不等式为:2x2+x-1<0,其解集为{x|-1
【答案】 A
4.函数y=对一切x∈R恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.m>2 B.m<2
C.m<0或m>2 D.0≤m≤2
【解析】 由题意知x2+mx+≥0对一切x∈R恒成立,∴Δ=m2-2m≤0,∴0≤m≤2.
【答案】 D
5.某产品的总成本y(万元)与产量x(台)之间的函数关系式为y=3 000+20x-0.1x2(0
A.100台 B.120台
C.150台 D.180台
【解析】 由3 000+20x-0.1x2≤25x得x2+50x-30 000≥0,解得:x≥150或x≤-200(舍去).
【答案】 C
二、填空题
6.(2013·南阳高二检测)若关于x的不等式ax2-6x+a2<0的解集为(1,m),则实数m的值为________.
【解析】 由题意可知1,m是方程ax2-6x+a2=0的两个根,
∴解得m=2,
∴m的值为2.
【答案】 2
7.关于x的不等式组有解,则实数a的取值范围是________.
【解析】 不等式组可化为由题意可知a2+1<2a+4,即a2-2a-3<0,解得-1
【答案】 (-1,3)
8.当x∈(1,2)时,不等式x2+mx+4<0恒成立,则m的取值范围是________.
【解析】 设f(x)=x2+mx+4,
要使x∈(1,2)时,不等式x2+mx+4<0恒成立.
则有即
解得m≤-5.
【答案】 (-∞,-5]
三、解答题
9.(2013·厦门高二检测)已知不等式x2-2x-3<0的解集为A,不等式x2+4x-5<0的解集为B,
(1)求A∪B;
(2)若不等式x2+ax+b<0的解集是A∪B,求ax2+x+b<0的解集.
【解】 (1)解不等式x2-2x-3<0,得A={x|-1
解不等式x2+4x-5<0,得B={x|-5
∴A∪B={x|-5
(2)由x2+ax+b<0的解集为{x|-5
∴,
解得.
∴2x2+x-15<0,
∴不等式的解集为{x|-3
10.(2013·青岛高二检测)设函数f(x)=x2-ax+b.
(1)若不等式f(x)<0的解集是{x|2
0的解集;
(2)当b=3-a时,f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围.
【解】 (1)因为不等式x2-ax+b<0的解集是{x|2
由韦达定理得:a=5,b=6,故不等式bx2-ax+1>0为6x2-5x+1>0.解不等式6x2-5x+1>0得其解集为{x|x<,或x>}.
(2)据题意,f(x)=x2-ax+3-a≥0恒成立,则Δ=a2-4(3-a)≤0.解Δ=a2-4(3-a)≤0,得-6≤a≤2.
11.某地区上年度电价为0.8元/千瓦时,年用电量为a千瓦时.本年度计划将电价降低到0.55元/千瓦时至0.75元/千瓦时之间,而用户期望电价为0.4元/千瓦时.经测算,下调电价后新增的用电量与实际电价和用户期望电价的差成反比(比例系数为k).该地区电力的成本价为0.3元/千瓦时.
(1)写出本年度电价下调后,电力部门的收益y与实际电价x的函数关系式;
(2)设k=0.2a,当电价最低定为多少时仍可保证电力部门的收益比上年度至少增长20%?(注:收益=实际用电量×(实际电价-成本价))
【解】 (1)设下调后的电价为x元/千瓦时,依题意知,用电量增至+a,电力部门的收益为y=(+a)(x-0.3)(0.55≤x≤0.75).
(2)依题意,有
整理得
解此不等式,得0.6≤x≤0.75.
即当电价最低定为0.6元/千瓦时,仍可保证电力部门的收益比上年度至少增长20%.
一、选择题
1.(2013·岳阳高二检测)图中阴影部分表示的平面区域满足的不等式是( )
图3-3-1
A.x+y-1<0 B.x+y-1>0
C.x-y-1<0 D.x-y-1>0
【解析】 边界所在的直线为x+y-1=0,取点O(0,0),代入得-1<0,则不等式x+y-1>0表示图中阴影部分.
【答案】 B
2.(2013·新余高二检测)在平面直角坐标系中,可表示满足不等式x2-y2≤0的点(x,y)的集合(用阴影部分来表示)的是( )
【解析】 原不等式等价于(x+y)(x-y)≤0,即或,故D选项正确.
【答案】 D
3.(2013·福建师大附中高二检测)在平面直角坐标系中,若点(2,t)在直线x-2y+4=0的右下方区域包括边界,则t的取值范围是( )
A.t<3 B.t>3
C.t≥3 D.t≤3
【解析】 原点(0,0)也在直线x-2y+4=0的右下方,代入x-2y+4得4>0,故点(2,t)使x-2y+4≥0成立,即2-2t+4≥0,∴t≤3.
【答案】 D
4.不等式组所表示的平面区域的面积等于( )
A. B.
C. D.
【解析】 如图所示为不等式组表示的平面区域,平面区域为一三角形,三个顶点坐标分别为(4,0),(,0),(1,1),所以三角形的面积为S=×(4-)×1=.
【答案】 C
5.若不等式组表示的平面区域是一个三角形,则a的取值范围是( )
A.a<5 B.a≥7
C.5≤a<7 D.a<5或a≥7
【解析】 不等式组表示的平面区域如图所示.
当y=a过A(0,5)时表示的平面区域为△ABC.
当5
综上,当5≤a<7时表示三角形.
【答案】 C
二、填空题
6.点P(m,n)不在不等式5x+4y-1>0表示的平面区域内,则m,n满足的条件是________.
【解析】 由题意知点P在不等式5x+4y-1≤0表示的平面区域内,则5m+4n-1≤0.
【答案】 5m+4n-1≤0
7.(2013·苏州高二检测)不等式|2x+y+m|<3表示的平面区域包含点(0,0)和点(-1,1),则m的取值范围是________.
【解析】 由题意知,
∴.
∴-2
【答案】 (-2,3)
8.定义符合条件的有序数对(x,y)为“和谐格点”,则当a=3时,和谐格点的个数是________.
【解析】 不等式组表示的平面区域如图所示,
和谐格点有(0,0),(1,1),(1,2),(1,3),(2,2),(2,3),(3,3)共7个.
【答案】 7
三、解答题
9.(1)画出不等式x+2y-4>0表示的平面区域;
(2)画出不等式组表示的平面区域.
【解】 (1)先画出直线x+2y-4=0,因为这条直线上的点都不满足x+2y-4>0,所以画成虚线.取原点(0,0),代入x+2y-4得0+2×0-4=-4<0,所以原点(0,0)不在x+2y-4>0所表示的平面区域内,所以不等式x+2y-4>0表示的平面区域如图所示(阴影部分).
(2)不等式x-y+5≥0表示直线x-y+5=0上及右下方的点的集合,x+y≤0表示直线x+y=0上及左下方的点的集合,y≥-3表示直线y=-3上及上方的点的集合.不等式组表示的平面区域即为图示的三角形区域:
10.某校食堂基本以面食和米食为主,面食每百克含蛋白质6个单位,含淀粉4个单位,售价0.5元;米食每百
克含蛋白质3个单位,含淀粉7个单位,售价0.4元.学校要求给学生配制成盒饭,每盒至少有8个单位的蛋白质和10个单位的淀粉,请在直角坐标系中画出每份盒饭中面食、米食的含量所满足的范围.
【解】 设每份盒饭中面食为x百克,米食为y百克,则由题意得:
作出不等式组所表示的平面区域如图.
11.画出下列不等式(组)表示的平面区域.
(1)(x-y)(x-y-1)≤0;
(2)|3x+4y-1|<5;
(3)x≤|y|≤2x.
【解】 (1)由得0≤x-y≤1;
或无解.
故不等式表示的区域如图(1)所示.
(2)由|3x+4y-1|<5,得-5<3x+4y-1<5,
得不等式组
故不等式表示的区域如图(2)所示.
(1) (2) (3)
(3)当y≥0时,原不等式可化为点(x,y)在第一象限内两条过原点的射线y=x(x≥0)与y=2x(x≥0)所表示的区域内.
当y≤0时,由对称性作出另一半区域,如图(3)所示.
一、选择题
1.图3-3-2中阴影部分的点满足不等式组在这些点中,使目标函数z=6x+8y取得最大值的点的坐标是( )
图3-3-2
A.(0,5) B.(1,4)
C.(2,4) D.(1,5)
【解析】 目标函数可化为y=-x+,因为->-1,
∴当过点(0,5)时,目标函数z=6x+8y取得最大值.
【答案】 A
2.现有5辆载重6吨的汽车,4辆载重4吨的汽车,设需x辆载重6吨汽车和y辆载重4吨汽车,要运送最多的货物,完成这项运输任务的线性目标函数为( )
A.z=6x+4y B.z=5x+4y
C.z=x+y D.z=4x+5y
【解析】 由题意,要运送最多的货物,先找到两类型汽车运送的总货物量,即z=6x+4y.
【答案】 A
3.(2013·济宁高二检测)已知x、y满足约束条件则(x+3)2+y2的最小值为( )
A. B.2
C.8 D.10
【解析】 画出可行域(如图所示).
(x+3)2+y2即点A(-3,0)与可行域上点(x,y)间距离的平方.显然|AC|长度最小,
∴|AC|2=(0+3)2+(1-0)2=10.
【答案】 D
4.(2013·惠州高二检测)已知x,y满足约束条件则z=x-y的取值范围为( )
A.[-2,-1] B.[-2,1]
C.[-1,2] D.[1,2]
【解析】 画出可行域,如图中的阴影部分所示.
如图知,-z是直线y=x-z在y轴上的截距,当直线y=x-z经过点A(2,0)时,-z取最小值,此时x=2,y=0,则z的最大值是x-y=2-0=2;当直线y=x-z经过点B(0,1)时,-z取最大值,此时x=0,y=1,则z的最小值是x-y=0-1=-1,所以z=x-y的取值范围为-1≤z≤2.
【答案】 C
5.某厂拟用集装箱托运甲,乙两种货物,集装箱的体积、质量、可获利润和托运能力限制等数据列在下表中,那么为了获得最大利润,甲、乙两种货物应各被托运的箱数为( )
货物
体积/箱(m3)
质量/箱(50 kg)
利润/箱(百元)
甲
5
2
20
乙
4
5
10
托运限制
24
13
A.4,1 B.3,2 C.1,4 D.2,4
【解析】 设托运货物甲x箱,托运货物乙y箱,由题意得:
,利润z=20x+10y,由线性规划知识可得,当x=4,y=1时,利润最大.
【答案】 A
二、填空题
6.若变量x,y满足约束条件则目标函数z=2x+3y+1的最大值为________.
【解析】 画出x,y的可行域,如图阴影部分,直线x+2y-5=0与直线x-y-2=0交于点A(3,1),当z=2x+3y+1过A点时,使得z=2x+3y+1取得最大值,zmax=2×3+3+1=10.
【答案】 10
7.已知x、y满足且z=2x+4y的最小值为-6,则常数k=________.
【解析】 由条件作出可行域如图.
根据图象知,目标函数过x+y+k=0与x=3的交点(3,-3-k)时取最小值,代入目标函数得-6=2×3+4×(-3-k),∴k=0.
【答案】 0
8.(2013·烟台高二检测)设x,y满足约束条件若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为12,则ab的取值范围是________.
【解析】 作出可行域如图.
∵a>0,b>0.
∴当ax+by=z经过A时,z取得最大值.
由得A(4,6).
∴4a+6b=12,2a+3b=6,
∴ab=×(2a)×(3b)≤×()2=,
即ab∈(0,].
【答案】 (0,]
三、解答题
9.若变量x,y满足约束条件求z=x+2y的最小值.
【解】 作出可行域如图阴影部分所示,
由解得A(4,-5).
当直线z=x+2y过A点时z取最小值,将A(4,-5)代入,
得zmin=4+2×(-5)=-6.
10.已知x,y满足设z=ax+y(a>0),若当z取最大值时,对应的点有无数多个,求a的值.
【解】 作出可行域如图所示.
由
得
∴点A的坐标为(5,2).
由得
∴点C的坐标为C(1,4.4).
当直线z=ax+y(a>0)平行于直线AC,且直线经过线段AC上任意一点时,z均取得最大值,此时有无数多点使z取得最大值,而kAC=-,
∴-a=-,即a=.
11.(2013·厦门高二检测)某工厂用两种不同的原料均可生产同一产品,若采用甲种原料,每吨成本1 000元,运费500元,可生产产品90千克,若采用乙种原料,每吨成本1 500元,运费400元,可生产产品100千克,若每日预算总成本不得超过6 500元,运费不得超过2 200元,问此工厂如何安排每日可生产产品最多?最多生产多少千克?
【解】 设采用甲种原料x吨、乙种原料y吨,生产产品z千克.
则有:,z=90x+100y,
即y=-x+.
其可行域为:
由图形知:点A是z取最大值时的最优解.
解,得,
即A(2,3),
∴zmax=90×2+100×3=480千克.
答:工厂安排采用甲种原料2吨、乙种原料3吨时每日可生产产品最多,最多为480千克.
一、选择题
1.给出下面四个推导过程:
①∵a、b为正实数,∴+≥2 =2;
②∵x、y为正实数,∴lg x+lg y≥2;
③∵a∈R,a≠0,∴+a≥2 =4;
④∵x,y∈R,xy<0,∴+=-[(-)+(-)]≤-2 =-2.
其中正确的推导为( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
【解析】 ①∵a、b为正实数,∴、为正实数,符合基本不等式的条件,故①的推导正确;
②虽然x、y为正实数,但当x∈(0,1)或y∈(0,1)时,lg x或lg y是负数,∴②的推导过程是错误的;
③∵a∈R,a≠0,不符合基本不等式的条件,
∴+a≥2 =4是错误的;
④由xy<0,得、均为负数,但在推导过程中将整体+提出负号后,(-)、(-)均变为正数,符合均值不等式的条件,故④正确.
【答案】 D
2.已知a,b∈R,且a+b=3,则2a+2b的最小值为( )
A.6 B.4 C.2 D.2
【解析】 2a+2b≥2=2=4.
【答案】 B
3.(2013·西安高二检测)设0
A.a
C.a<
【解析】 由a=,b==,0
【答案】 B
4.(2013·杭州高二检测)已知a>0,b>0,则++2的最小值是( )
A.2 B.2
C.4 D.5
【解析】 ∵++2≥+2≥2=4,当且仅当时,取“=”,即a=b=1时,原式取得最小值4.
【答案】 C
5.已知x,y>0且x+y=1,则p=x++y+的最小值为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
【解析】 p=x++y+=3++≥3+2=5.
当且仅当x=y=时,取“=”.
【答案】 C
二、填空题
6.已知x,y∈R+,且xy=100,则x+y的最小值为________.
【解析】 x+y≥2=20,当且仅当x=y=10时取“=”.
【答案】 20
7.设a>1,且m=loga(a2+1),n=loga(a+1),p=loga(2a),则m,n,p的大小关系是________(用“>”连接).
【解析】 ∵a>1,∴a2+1>2a>a+1,
∴loga(a2+1)>loga(2a)>loga(a+1),
∴m>p>n.
【答案】 m>p>n
8.在4×□+9×□=60的两个□中,分别填入两个自然数,使它们的倒数和最小,应分别填上________和________.
【解析】 设两数为x,y,即4x+9y=60,
+=(+)
=(13++)
≥×(13+12)=,
当且仅当=,且4x+9y=60,即x=6且y=4时,等号成立,故应分别填上6、4.
【答案】 6,4
三、解答题
9.设a,b,c是不全相等的正数,求证:++>a+b+c.
【证明】 ∵a、b、c>0,∴+≥2c,
+≥2b,+≥2a,
∴2(++)≥2(a+b+c).
又∵a、b、c不全相等,
∴++>a+b+c.
10.(2013·泰安高二检测)已知不等式ax2-3x+2<0的解集为A={x|1
(1)求a,b的值;
(2)求函数f(x)=(2a+b)x-(x∈A)的最小值.
【解】 (1)由题意知:解得a=1,b=2.
(2)由(1)知a=1,b=2,∴A={x|1
∴f(x)=4x+(1
而x>0时,4x+≥2=2×6=12.当且仅当4x=,即x=时取等号.
而x=∈A,∴f(x)的最小值为12.
11.已知函数f(x)=lg x(x∈R+),若x1,x2∈R+,判断[f(x1)+f(x2)]与f()的大小并加以证明.
【解】 [f(x1)+f(x2)]≤f().
证明如下:f(x1)+f(x2)
=lg x1+lg x2=lg(x1·x2),
f()=lg().
∵x1,x2∈R+,∴≥ ,
∴lg≤lg(),
即lg(x1·x2)≤lg(),
∴(lg x1+lg x2)≤lg().
故[f(x1)+f(x2)]≤f().
一、选择题
1.下列函数中,最小值为4的函数是( )
A.y=x+ B.y=sin x+
C.y=ex+4e-x D.y=log3x+logx81
【解析】 A中,x符号不定,排除A;B中,当sin x=2时取“=”,不可能,∴排除B;C中,ex=2时取“=”,故选C;D中,log3x符号不定,∴排除D.
【答案】 C
2.(2013·长沙高二检测)已知a>0,b>0,a+b=2,则y=+的最小值是( )
A. B.4
C. D.5
【解析】 ∵a+b=2,∴y=+=+=+++2≥+2=,当且仅当=且a+b=2,取“=”.
【答案】 C
3.(2013·临沂高二检测)某工厂第一年产量为A,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,这两年的平均增长率为x,则( )
A.x= B.x≤
C.x> D.x≥
【解析】 由条件知A(1+a)(1+b)=A(1+x)2,
∴(1+x)2=(1+a)(1+b)≤[]2,
∴1+x≤1+,故x≤.
【答案】 B
4.(2013·重庆高二检测)若函数f(x)=x+(x>2)在x=a处取最小值,则a=( )
A.1+ B.1+
C.3 D.4
【解析】 f(x)=x+=x-2++2.
∵x>2,∴x-2>0.
∴f(x)=x-2++2≥2 +2=4,
当且仅当x-2=,
即x=3时“=”成立.
又f(x)在x=a处取最小值.
∴a=3.
【答案】 C
5.若正数a,b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是( )
A.[6,+∞) B.[9,+∞)
C.(0,9] D.(0,6]
【解析】 ∵a,b是正数,∴ab=a+b+3≥2+3(当a=b时取“=”),即ab-2-3≥0,∴≥3或≤-1(舍去),∴ab≥9.
【答案】 B
二、填空题
6.已知0
【解析】 当0
=2-[(-log2x)+]≤2-2.
当且仅当-log2x=,
即(log2x)2=5,亦即x=2-时,等号成立.
【答案】 2-2
7.(2013·苏州高二检测)函数y=a1-x(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny-1=0(mn>0)上,则+的最小值为________.
【解析】 由题意知A(1,1),∴m+n=1,
∴+=(+)(m+n)=2++≥4,
当且仅当m=n时“=”成立.
【答案】 4
8.某校要建造一个容积为8 m3,深为2 m的长方体无盖水池,池底和池壁的造价每平方米分别为240元和160元,那么水池的最低总造价为________元.
【解析】 设底面的长为x m,宽为y m,水池总造价为z元,根据题意,有2xy=8,∴xy=4,且
z=240×+160·(2×2x+2×2y)
=120×8+640(x+y)
≥120×8+1 280
=120×8+1 280×2
=3 520.
【答案】 3 520
三、解答题
9.(2013·扶余高二检测)设x>-1,求y=的最小值.
【解】 ∵x>-1,∴x+1>0,设x+1=t>0,则x=t-1,于是有
y===t++5≥2 +5=9.
当且仅当t=,即t=2时取等号,此时x=1.
∴当x=1时,函数取得最小值是9.
10.已知正常数a,b和正变数x,y,满足a+b=10,+=1,x+y的最小值是18,求a,b的值.
【解】 x+y=(x+y)(+)=a+b++≥a+b+2=(+)2,
∴(+)2=18.
又∵a+b=10,
∴a=2,b=8或a=8,b=2.
11.(2013·临沂高二检测)某开发商用9 000万元在市区购买一块土地建一幢写字楼,规划要求写字楼每层建筑面积为2 000平方米.已知该写字楼第一层的建筑费用为每平方米4 000元,从第二层开始,每一层的建筑费用比其下面一层每平方米增加100元.
(1)若该写字楼共x层,总开发费用为y万元,求函数y=f(x)的表达式(总开发费用=总建筑费用+购地费用);
(2)要使整幢写字楼每平方米的平均开发费用最低,该写字楼应建多少层?
【解】 (1)由已知,写字楼最下面一层的总建筑费用为:
4 000×2 000=8 000 000(元)=800(万元),
从第二层开始,每层的建筑总费用比其下面一层多:
100×2 000=200 000(元)=20(万元),
写字楼从下到上各层的总建筑费用构成以800为首项,20为公差的等差数列,所以函数表达式为:
y=f(x)=800x+×20+9 000
=10x2+790x+9 000(x∈N*).
(2)由(1)知写字楼每平方米平均开发费用为:
g(x)=×10 000=
=50(x++79)≥50×(2+79)=6 950(元).
当且仅当x=,即x=30时等号成立.
∴该写字楼应建30层.
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同课章节目录
第一章解三角形
1.1 正弦定理和余弦定理
1.2 应用举例
探究与发现 解三角形的进一步讨论
第二章 数列
2.1 数列的概念与简单表示法
2.2 等差数列
2.3 等差数列的前n项和
2.4 等比数列
2.5 等比数列的前n项和
第三章 不等式
3.1 不等关系与不等式
3.2 一元二次不等式及其解法
3.3 二元一次不等式(组)与简单的线性
3.4 基本不等式
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