课件39张PPT。章末整合提升题型二 一元二次不等式的解法及应用
解一元二次不等式需熟悉一元二次方程、二次函数和一元二次不等式三者之间的关系,其中二次函数的零点是联系这三个“二次”的枢纽.
(1)确定ax2+bx+c>0(a>0)或ax2+bx+c<0(a>0)在判别式Δ>0时解集的结构是关键.在未确定a的取值情况下,应先分a=0和a≠0两种情况进行讨论.(2)若给出了一元二次不等式的解集,则可知二次项系数a的符号和方程ax2+bx+c=0的两个根,再由根与系数的关系就可知a,b,c之间的关系.
(3)解含有参数的一元二次不等式,要注意对参数的取值进行讨论:①对二次项系数与0的大小进行讨论;②在转化为标准形式的一元二次不等式后,对判别式与0的大小进行讨论;③当判别式大于0,但两根的大小不确定时,对两根的大小进行讨论.[答案] (1)D (2)(-∞,-1)∪(2,+∞)
(3)见解析题型三 简单的线性规划问题
1.确定二元一次不等式表示平面区域的方法与技巧
确定二元一次不等式表示的平面区域时,经常采用“直线定界,特殊点定域”的方法.
2.利用线性规划求最值,一般用图解法求解,其步骤是
(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.
(3)确定最优解:在可行域内平行移动目标函数变形后的直线,从而确定最优解.
(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.[答案] (1)D (2)-1[答案] (1)A (2)①1 900 ②100题型五 分类讨论思想、数形结合思想在不等式中的应用
分类讨论思想在不等式中的应用很广泛,尤其体现在含参的一元二次不等式的求解中.数形结合思想在三个“二次”的应用和线性规划的相关问题中体现的较多.解析 因为-11,所以a>b2,故选A.
答案 A答案 A3.若关于x的不等式x2-6x-m≥0对任意x∈(0,2]恒成立,则m的最大值为
A.-8 B.-6
C.6 D.8
解析 m≤x2-6x对任意x∈(0,2]恒成立,
又x2-6x=(x-3)2-9,
所以当x∈(0,2]时,x2-6x的最小值是-8,
所以m的最大值为-8.故选A.
答案 A答案 D二、填空题(每小题5分,共10分)
5.(2017·陕西咸阳期末)已知x+y=3,则2x+2y的最小值为________.第三章
(本卷满分150分,考试用时120分钟)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.已知a1,a2∈(0,1).记M=a1a2,N=a1+a2-1,则M与N的大小关系是
A.M<N B.M>N C.M=N D.不确定
解析 M-N=a1a2-a1-a2+1=(a1-1)(a2-1),因为a1,a2∈(0,1),所以(a1-1)(a2-1)>0,即M-N>0,故M>N,故选B.
答案 B
2.若a<b<0,则下列结论中不恒成立的是
A.|a|>|b| B.>
C.a2+b2>2ab D.a+b>-2
解析 利用特殊值法,令a=-4,b=-1,得a+b=-5<-2=-4,故选D.
答案 D
3.已知不等式ax2+bx+2>0的解集是(-1,2),则a+b的值为
A.1 B.-1 C.0 D.-2
解析 由已知得-=-1+2,=-1×2,a<0,解得a=-1,b=1,故a+b=0,故选C.
答案 C
4.若不等式组的解集非空,则实数a的取值范围是
A.(-1,3) B.(-∞,-1)∪(3,+∞)
C.(-3,1) D.(-∞,-3)∪(1,+∞)
解析 原不等式组等价于由题意可得1+a2<2a+4?a2-2a-3<0?-1<a<3.故选A.
答案 A
5.直线2x+y-10=0与不等式组表示的平面区域的公共点有
A.0个 B.1个 C.2个 D.无数个
解析 不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.
∵直线2x+y-10=0过点(5,0),
∴公共点只有1个.
答案 B
6.已知x,y满足约束条件则z=-2x+y的最大值是
A.-1 B.-2 C.-5 D.1
解析 作出可行域,如图中阴影部分所示,易知在点A(1,1)处,z取得最大值,故zmax=-2×1+1=-1.
答案 A
7.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=+2≥2 =4,
当且仅当即a=b=1时取等号,故选C.
答案 C
8.对任意实数x,不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0恒成立,则a的取值范围是
A.(-2,2] B.[-2,2]
C.(-∞,-2)∪[2,+∞) D.(-∞,-2]∪(2,+∞)
解析 由已知得
即所以-2<a<2.
又当a=2时,原不等式可化为-4<0,显然恒成立,故a的取值范围是(-2,2].
答案 A
9.设a>0,b>0,则下列不等式不成立的是
A.a+b+≥2 B.(a+b)≥4
C.a+b≥2 D.a+≥2
解析 ∵a>0,b>0,a+b+≥2+≥2(当且仅当a=b=时取“=”),故A成立;(a+b)·=2++≥4(当且仅当a=b时取“=”),故B成立;a+b≥2(当且仅当a=b时取“=”),故C成立;对于D,取a=1,则a+=1+<2,故D不正确.
答案 D
10.若不等式x2+ax+1≥0对一切x∈(0,+∞)都成立,则a的最小值
A.0 B.-2 C.-3 D.-
解析 原不等式可化为a≥-x-,因为-x-≤-2,当且仅当x=1时等号成立,所以a≥-2,则a的最小值为-2.
答案 B
11.设x,y满足约束条件且z=x+ay的最小值为7,则a=
A.-5 B.3
C.-5或3 D.5或-3
解析 当a<0时,作出相应的可行域,可知目标函数z=x+ay不存在最小值.
当a≥0时,作出可行域如图,易知当->-1,即a>1时,目标函数在A点取得最小值.由A,知zmin=+=7,解得a=3或-5(舍去).
答案 B
12.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+的最小值为
A. B. C. D.4
解析 不等式组表示的平面区域为如图所示的阴影部分(含边界),
当直线ax+by=z(a>0,b>0)过直线x-y+2=0与直线3x-y-6=0的交点(4,6)时,
目标函数z=ax+by(a>0,b>0)取得最大值12,
即4a+6b=12,即2a+3b=6,
而+=·
=+≥+2=(当且仅当a=b=时取等号).故选A.
答案 A
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)
13.对于实数x,当且仅当n≤x<n+1(n∈N)时,规定[x]=n,则不等式4[x]2-36[x]+45<0的解集是________.
解析 由不等式,得<[x]<,解得2≤x<8.
答案 {x|2≤x<8}
14.(2018·浙江)若x,y满足约束条件则z=x+3y的最小值是________,最大值是________.
解析 由题可得,该约束条件表示的平面区域是以(2,2),(1,1),(4,-2)为顶点的三角形及其内部区域(图略).由线性规划的知识可知,目标函数z=x+3y在点(2,2)处取得最大值,在点(4,-2)处取得最小值,则最小值zmin=4-6=-2,最大值zmax=2+6=8.
答案 -2 8
15.(2017·天津)若a,b∈R,ab>0,则的最小值为________.
解析 ∵a,b∈R,且ab>0,
∴≥≥=4,
又∵ab>0时,当且仅当a=b且ab=时取等号,
∴原式的最小值为4.
答案 4
16.已知a,b∈(0,+∞)且a+b=1,那么下列不等式:①ab≤;②ab+≥;③+≤;④+≥2中,恒成立的有________(填序号).
解析 ∵a,b∈(0,+∞),a+b=1,
∴ab≤=,ab+≥,(+)2=a+b+2≤a+b+a+b=2,∴+≤.故①②③正确.∵+=+=++≥+2 =+(当且仅当a2=2b2时等号成立),∴④不正确.
答案 ①②③
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)已知a,b为正实数,试比较+与+的大小.
解析 -(+)=+=+=
=.
因为a,b为正实数,所以+>0,
>0,(-)2≥0.
于是有≥0.
当且仅当a=b时,等号成立.
所以+≥+,当且仅当a=b时取等号.
18.(12分)已知不等式mx2+nx-<0的解集为).
(1)求m,n的值;
(2)解关于x的不等式:(2a-1-x)(x+m)>0,其中a是实数.
解析 (1)依题意,
得m=-1,n=.
(2)原不等式为(2a-1-x)(x-1)>0,
即[x-(2a-1)](x-1)<0.
①当2a-1<1即a<1时,原不等式的解集为{x|2a-1<x<1};
②当2a-1=1即a=1时,原不等式的解集为?;
③当2a-1>1即a>1时,原不等式的解集为{x|1<x<2a-1}.
综上所述:?
当a<1时,不等式解集为{x|2a-1<x<1};?
当a=1时,原不等式解集为?;?
当a>1时,不等式解集为{x|1<x<2a-1}.
19.(12分)已知函数f(x)=x+(x>3).
(1)求函数f(x)的最小值;
(2)若不等式f(x)≥+7恒成立,求实数t的取值范围.
解析 (1)因为x>3,所以x-3>0.
所以f(x)=x+=x-3++3
≥2 +3=9.
当且仅当x-3=,即(x-3)2=9时,上式取得等号,又因为x>3,所以x=6,所以当x=6时,函数f(x)的最小值是9.
(2)由(1)知,当x>3时,f(x)的最小值是9,
要使不等式f(x)≥+7恒成立,
只需9≥+7,所以-2≤0即≤0,
解得t≤-2或t>-1.
所以实数t的取值范围是(-∞,-2]∪(-1,+∞).
20.(12分)(2016·天津)某化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,需要A、B、C三种主要原料.生产1车皮甲种肥料和生产1车皮乙种肥料所需三种原料的吨数如下表所示:
原料
肥料
A
B
C
甲
4
8
3
乙
5
5
10
现有A种原料200吨,B种原料360吨,C种原料300吨,在此基础上生产甲、乙两种肥料.已知生产1车皮甲种肥料,产生的利润为2万元;生产1车皮乙种肥料,产生的利润为3万元.分别用x,y表示计划生产甲、乙两种肥料的车皮数.
(1)用x,y列出满足生产条件的数学关系式,并画出相应的平面区域;
(2)问分别生产甲、乙两种肥料各多少车皮,能够产生最大的利润?并求出此最大利润.
解析 (1)由已知,x,y满足的数学关系式为
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 图2
(2)设利润为z万元,则目标函数为z=2x+3y.
考虑z=2x+3y,将它变形为y=-x+,这是斜率为-,随z变化的一族平行直线.为直线在y轴上的截距,当取最大值时,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=2x+3y经过可行域上的点M时,截距最大,即z最大.
解方程组得点M的坐标为(20,24).
所以zmax=2×20+3×24=112.
综上,生产甲种肥料20车皮、乙种肥料24车皮时利润最大,且最大利润为112万元.
21.(12分)已知函数f(x)=x2-x+1,a>0.
(1)当a=时,解不等式f(x)≤0;
(2)比较a与的大小;
(3)解关于x的不等式f(x)≤0.
解析 (1)当a=时,
有不等式f(x)=x2-x+1≤0,
所以(x-2)≤0,
所以不等式的解集为).
(2)因为a-=且a>0,
所以当0<a<1时,有>a.
当a>1时,有<a,
当a=1时,有a=.
(3)因为不等式f(x)=(x-a)≤0.
当0<a<1时,有>a,
所以不等式的解集为);
当a>1时,有<a,
所以不等式的解集为);
当a=1时,不等式的解集为{1}.
22.(12分)某商店预备在一个月内分批购入每张价值为20元的书桌共36张,每批都购入x张(x是正整数),且每批均需付运费4元,储存购入的书桌一个月所付的保管费与每批购入书桌的总价值(不含运费)成正比,若每批购入3张,则该月需用去运费和保管费共60元,现在全月只有52元资金可以用于支付运费和保管费.
(1)求该月需用去的运费和保管费的总费用f(x);
(2)请问该月应将每批进货的数量控制在什么范围内,资金才够用?写出你的结论,并说明理由;
(3)要使得该月用于支付运费和保管费的资金花费最少,每批进货的数量应为多少?
解析 (1)设题中比例系数为k,若每批购入x张,则共需分批,每批价值为20x元,由题意f(x)=·4+k·20x,由x=3时,y=60得k=,
∴f(x)=+4x(0(2)每批进货的数量x应控制的范围是4≤x≤9,资金才够用.理由如下:
令+4x≤52,此不等式化为(x-4)(x-9)≤0,
解得4≤x≤9.
(3)由(1)知f(x)=+4x(0∴f(x)≥2=48(元),当且仅当=4x,
即x=6时,上式等号成立.
故每批购入6张书桌,可使用于支付运费和保管费的资金花费最少.