必修五不等式综合练习
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必修5不等式练习题一、基础题1. 已知 $a > b$,求证:$a b > 0$。
2. 若 $x > 3$,则 $2x + 1$ 与 $3x 2$ 的大小关系是?3. 解不等式:$2(x 3) > 3(x + 1) 5$。
4. 若 $a$、$b$ 是实数,且 $a < b$,则 $a^2$ 与 $b^2$ 的大小关系是?5. 已知 $x$ 为正数,求证:$x + \frac{1}{x} \geq 2$。
二、中等题1. 解不等式组:$\begin{cases} 2x 3y > 6 \\ x + 4y \leq 8 \end{cases}$。
2. 若 $a$、$b$、$c$ 是实数,且 $a < b < c$,则 $a^3$、$b^3$、$c^3$ 的大小关系是?3. 已知 $x$、$y$ 为实数,且 $x^2 + y^2 = 1$,求证:$x + y \leq \sqrt{2}$。
4. 解不等式:$\frac{1}{x 2} > \frac{2}{x + 3}$。
5. 若 $a$、$b$ 是正数,且 $a \neq b$,求证:$\frac{a + b}{2} > \sqrt{ab}$。
三、提高题1. 已知 $x$、$y$、$z$ 为实数,且 $x^2 + y^2 + z^2 = 1$,求证:$x + y + z \leq \sqrt{3}$。
2. 解不等式:$|2x 5| > 3$。
3. 若 $a$、$b$、$c$ 是等差数列,且 $a > 0$,$b > 0$,$c > 0$,求证:$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} + \frac{1}{c} \geq\frac{9}{a + b + c}$。
4. 已知 $x$、$y$ 为实数,且 $x^2 + y^2 = 4$,求 $x +y$ 的取值范围。
麻城博达学校2017级高一数学测试考试范围:必修5第三章不等式 (时间120分钟,满分150分)姓名____________ 班级_____________ 分数________________一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.) 1.对于任意实数a ,b ,c ,d ,下列四个命题中: ①若a >b ,c ≠0,则ac >bc ;②若a >b ,则ac 2>bc 2; ③若ac 2>bc 2,则a >b ;④若a >b >0,c >d ,则ac >bd . 其中真命题的个数是( ) A .1 B .2C .3 D .42.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)3.设A =b a +ab ,其中a ,b 是正实数,且a ≠b ,B =-x 2+4x -2,则A 与B 的大小关系是( )A .A ≥B B .A >BC .A <BD .A ≤B4.已知0<a <b <1,则下列不等式成立的是( ) A .a 3>b 3 B.1a <1bC .a b >1D .lg(b -a )<05.在R 上定义运算☆:a ☆b =ab +2a +b ,则满足x ☆(x -2)<0的实数x 的取值范围为( ) A .(0,2)B .(-2,1)C .(-∞,-2)∪(1,+∞)D .(-1,2) 6.已知0<x <y <a <1,则有( )A .log a (xy )<0B .0<log a (xy )<1C .1<log a (xy )<2D .log a (xy )>2 7.不等式2x 2+2x -4≤12的解集为( )A .(-∞,-3]B .(-3,1]C .[-3,1]D .[1,+∞)∪(-∞,-3]8.x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x -2y -2≤0,2x -y +2≥0.若z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则实数a的值为( )A.12或-1 B .2或12C .2或1D .2或-1 9.已知正实数a ,b 满足4a +b =30,当1a +1b 取最小值时,实数对(a ,b )是( )A .(5,10)B .(6,6)C .(10,5)D .(7,2)10.在如图1所示的可行域内(阴影部分且包括边界),目标函数z =x +ay 取得最小值的最优解有无数个,则a 的一个可能值是( ) A .-3B .3C .-1D .1图111.某公司租地建仓库,每月土地费用与仓库到车站距离成反比,而每月货物的运输费用与仓库到车站距离成正比.如果在距离车站10 km 处建仓库,则土地费用和运输费用分别为2万元和8万元,那么要使两项费用之和最小,仓库应建在离车站( )A .5 km 处B .4 km 处C .3 km 处D .2 km 处 12.设D 是不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤10,2x +y ≥3,0≤x ≤4,y ≥1表示的平面区域,则D 中的点P (x ,y )到直线x +y =10的距离的最大值是( )A.2 B .2 2 C .32 D .4 2二、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) 13.函数y =2-x -4x(x >0)的值域为________.14.规定记号“⊙”表示一种运算,定义a ⊙b =ab +a +b (a ,b 为正实数),若1⊙k <3,则k 的取值范围为________.15.若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧y -x ≤1,x +y ≤3,y ≥1,则z =x +3y 的最大值为________.16.已知实数x ,y 满足x 2+y 2≤1,则|2x +y -4|+|6-x -3y |的最大值是________. 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知函数f (x )=x 2+2x,解不等式f (x )-f (x -1)>2x -1.18.(本小题满分12分)设x ∈R ,比较11+x与1-x 的大小.19.(本小题满分12分)已知x ,y ,z ∈R +,且x +y +z =1,求证:1x +4y +9z≥36.20.(本小题满分12分)一个农民有田2亩,根据他的经验,若种水稻,则每亩每期产量为400千克;若种花生,则每亩每期产量为100千克,但水稻成本较高,每亩每期需240元,而花生只要80元,且花生每千克可卖5元,稻米每千克只卖3元,现在他只能凑足400元,问这位农民对两种作物各种多少亩,才能得到最大利润?21.(本小题满分12分)(2015·周口高二检测)已知函数f (x )=x 2+3x -a (x ≠a ,a 为非零常数).(1)解不等式f (x )<x ;(2)设x >a 时,f (x )有最小值为6,求a 的值.22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x 2-2x -8,g (x )=2x 2-4x -16, (1)求不等式g (x )<0的解集;(2)若对一切x >2,均有f (x )≥(m +2)x -m -15成立,求实数m 的取值范围.不等式测试答案1.【解析】若a >b ,c <0时,ac <bc ,①错;②中,若c =0,则有ac 2=bc 2,②错;③正确;④中,只有c >d >0时,ac >bd ,④错,故选A.【答案】A2.【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】A3.【解析】∵a ,b 都是正实数,且a ≠b ,∴A =b a +ab>2b a ·ab=2,即A >2, B =-x 2+4x -2=-(x 2-4x +4)+2=-(x -2)2+2≤2,即B ≤2,∴A >B . 【答案】B4.【解析】 由0<a <b <1,可得a 3<b 3,A错误;1a >1b,B 错误;a b <1,C 错误;0<b -a<1,lg(b -a )<0,D 正确.【答案】 D5.【解析】根据定义得,x ☆(x -2)=x (x -2)+2x +(x -2)=x 2+x -2<0,解得-2<x <1,所以所求的实数x 的取值范围为(-2,1).【答案】B6.【解析】0<x <y <a <1,即0<x <a,0<y <a,0<xy <a 2.又0<a <1,f (x )=log a x 是减函数,log a (xy )>log a a 2=2,即log a (xy )>2.【答案】D7.【解析】由已知得 2x 2+2x -4≤2-1,所以x 2+2x -4≤-1,即x 2+2x -3≤0,解得-3≤x ≤1.【答案】C8.【解析】如图,由y =ax +z 知z 的几何意义是直线在y 轴上的截距,故当a >0时,要使z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则a =2;当a <0时,要使z =y -ax 取得最大值的最优解不唯一,则a =-1.【答案】D9.【解析】1a +1b =⎝⎛⎭⎫1a +1b ·130·30=130⎝⎛⎭⎫1a +1b (4a +b )=130⎝⎛⎭⎫5+b a +4a b ≥130⎝⎛⎭⎫5+2b a ·4a b =310.当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧b a =4a b ,4a +b =30,即⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =10时取等号. 【答案】A10.【解析】若最优解有无数个,则y =-1a x +z a 与其中一条边平行,而三边的斜率分别为13,-1,0,与-1a对照可知a =-3或1,又因z =x +ay 取得最小值,则a =-3.【答案】A11.【解析】设车站到仓库距离为x ,土地费用为y 1,运输费用为y 2,由题意得y 1=k 1x ,y 2=k 2x ,∵x =10时,y 1=2,y 2=8,∴k 1=20,k 2=45,∴费用之和为y =y 1+y 2=20x +45x ≥220x ×45x =8,当且仅当20x =4x5,即x =5时取等号.【答案】A12.【解析】画出可行域,由图知最优解为A (1,1),故A 到x +y =10的距离为d =4 2.【答案】D13.【解析】当x >0时,y =2-⎝⎛⎭⎫x +4x ≤2-2x ×4x=-2.当且仅当x =4x,x =2时取等号.【答案】(-∞,-2]14.【解析】由题意得k +1+k <3,即(k +2)·(k -1)<0,且k >0,因此k 的取值范围是(0,1).【答案】(0,1)15.【解析】 根据约束条件画出可行域如图所示,平移直线y =-13x ,当直线y =-13x +z3过点A 时,目标函数取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧y -x =1,x +y =3,可得A (1,2),代入可得z =1+3×2=7.【答案】 7 16.【解析】 ∵x 2+y 2≤1,∴2x +y -4<0,6-x -3y >0,∴|2x +y -4|+|6-x -3y |=4-2x -y +6-x -3y =10-3x -4y .令z =10-3x -4y 如图,设OA 与直线-3x -4y =0垂直,∴直线OA 的方程为y =43x .联立⎩⎪⎨⎪⎧y =43x ,x 2+y 2=1,得A ⎝⎛⎭⎫-35,-45, ∴当z =10-3x -4y 过点A 时,z 取最大值,z max =10-3×⎝⎛⎭⎫-35-4×⎝⎛⎭⎫-45=15. 【答案】1517.【解】由题意可得x 2+2x -(x -1)2-2x -1>2x -1,化简得2x (x -1)<0,即x (x -1)<0,解得0<x <1.所以原不等式的解集为{x |0<x <1}. 18.【解】 作差:11+x -(1-x )=x 21+x ,①当x =0时,∵x 21+x =0,∴11+x =1-x ;②当1+x <0,即x <-1时, ∵x 21+x <0,∴11+x<1-x ; ③当1+x >0且x ≠0,即-1<x <0或x >0时, ∵x 21+x >0,∴11+x>1-x . 19.【证明】∵(x +y +z )⎝⎛⎭⎫1x +4y +9z =14+y x +4x y +z x +9x z +4z y +9yz ≥14+4+6+12=36, ∴1x +4y +9z ≥36.当且仅当x 2=14y 2=19z 2,即x =16,y =13,z =12时,等号成立. 20【解】设水稻种x 亩,花生种y 亩,则由题意得 ⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2,240x +80y ≤400,x ≥0,y ≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2,3x +y ≤5,x ≥0,y ≥0,画出可行域如图阴影部分所示而利润P =(3×400-240)x +(5×100-80)y =960x +420y (目标函数),可联立⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,3x +y =5,得交点B (1.5,0.5).故当x =1.5,y =0.5时,P 最大值=960×1.5+420×0.5=1 650, 即水稻种1.5亩,花生种0.5亩时所得到的利润最大. 21.【解】(1)f (x )<x ,即x 2+3x -a<x ,整理得(ax +3)(x -a )<0.当a >0时,⎝⎛⎭⎫x +3a (x -a )<0,∴解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-3a<x <a ; 当a <0时,⎝⎛⎭⎫x +3a (x -a )>0,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x >-3a 或x <a . (2)设t =x -a ,则x =t +a (t >0). ∴f (x )=t 2+2at +a 2+3t=t +a 2+3t+2a ≥2t ·a 2+3t+2a =2a 2+3+2a .当且仅当t =a 2+3t ,即t =a 2+3时,等号成立,即f (x )有最小值2a 2+3+2a .依题意有:2a 2+3+2a =6,解得a =1. 22.【解】(1)g (x )=2x 2-4x -16<0, ∴(2x +4)(x -4)<0,∴-2<x <4, ∴不等式g (x )<0的解集为{x |-2<x <4}. (2)∵f (x )=x 2-2x -8.当x >2时,f (x )≥(m +2)x -m -15恒成立,∴x 2-2x -8≥(m +2)x -m -15,即x 2-4x +7≥m (x -1). ∴对一切x >2,均有不等式x 2-4x +7x -1≥m 成立.而x 2-4x +7x -1=(x -1)+4x -1-2≥2(x -1)×4x -1-2=2(当且仅当x =3时等号成立), ∴实数m 的取值范围是(-∞,2].。
不等式练习题(一)1、若a>b ,下列不等式中一定成立的是( )A 、b a 11<B 、1<ab C 、22a b > D 、0lg()a b -> 2、若-1<a<b<1,则下列不等式中成立的是( )A 、-2<a-b<0B 、-2<a-b<-1C 、-1<a-b<0D 、-1<a-b<13、与不等式1232≥--x x 同解的不等式是( ) A 、01≥-x B 、0232≥+-x x C 、lg (232+-x x )>0 D 、02123≥--+-x x x x 4.已知二次不等式210ax bx ++>的解集为{}21x x -<<,则,a b 的值为( ) 11221 D.122.,.,.,A a b B a b C a b a b =-=-=-=-==-== 5.方程2210()mx m x m -++=有两个不相等的实数解,则m 的取值范围是( )1110000444....A m B m C m m D m m >->-<<><>或或 6.若223121(),()f x x x g x x x =-+=+-,则(),()f x g x 的大小关系是( ).()().()().()().A f x g x B f x g x C f x g x D >=<随x 的值变化而变化 7、不等式x x 283)31(2-->的解集是8.若 0112,,x y ≤≤-≤≤则4z x y =+的最小值为_______,最大值为_______.9.已知不等式240x ax ++<的解集为空集,则a 的取值范围是_______________.10、已知14x y -<+<且23x y <-<,则 23z x y =-的取值范围是__________.11.(1)已知函数231()log ()f x ax ax =-+的定义域为R ,求实数a 的取值范围;(2)已知函数231()log ()f x ax ax =-+的值域为R ,求实数a 的取值范围;12、已知不等式250ax x b -+>解集是{}32x x -<<-,求不等式250bx x a -+<的解集13.已知函数22222()()y a x a x =-+--的图象在x 轴下方,求实数a 的取值范围.14.解关于x 的不等式222ax x ax -≥-不等式练习题一 参考答案1-6 C A D C C A 7.{}24x x -<< ,99. {}44a a -≤≤ 10.(3,8) 1110424.()()a a ≤<≥{}111223.x x x <->-或 13.(学案62页11题){}02a a <≤14.0a =时,{}1x x ≤- 0a >时,{}21x x x a ≤-≥或 20a -<<时, {}21x x a≤≤- 2a =-时,{}1x x =-2a <-时,{}21x x a-≤≤。
一、选择题1.设x ,y R +∈,1x y +=,求14x y+的最小值为( ). A .2B .4C .8D .92.设,x y 满足24122x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪-≤⎩,则z x y =+的最小值是( )A .7-B .2C .3D .5-3.不等式112x x ->+的解集是( ). A .{}|2x x <-B .{}|21x x -<<C .{}|1x x <D .{}|x x ∈R4.设x ,y 满足约束条件22032600,0x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪≥≥⎩,若目标函数()0,0z ax by a b =+>>的最大值为12,则22a b +的最小值为( ) A .254B .499C .14425D .225495.已知函数()32f x x ax bx c =+++,且()()()01233f f f <-=-=-≤,则( ) A .c 3≤ B .3c 6<≤ C .6c 9<≤D .c 9>6.当x ,y 满足不等式组11y x y x y ≤⎧⎪≥-⎨⎪+≤⎩时,目标函数2=+t x y 最小值是( )A .-4B .-3C .3D .327.已知0,0a b >>,,a b 的等比中项是1,且1m b a =+,1n a b=+,则m n +的最小值是( ) A .3B .4C .5D .68.若实数,x y 满足约束条件22x x y y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩,则z x y =+的最大值为( )A .5B .4C .3D .29.若a ,b 是任意实数,且a >b ,则下列不等式成立的是( )A .a 2>b 2B .1b a< C .lg(a -b )>0D .11()()33ab<10.下列函数中,最小值为4的是( ) A .4y x x=+B .()4sin 0πsin y x x x=+<< C .e 4e x x y -=+D.y =11.已知正数a ,b 满足2a b +=,则2238a b ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的最小值为( ) A .36B .42C .49D .6012.若实数,x y 满足约束条件40400x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最大值为( )A .0B .4C .8D .12二、填空题13.设实数s ,t 满足0t >,且24s t +=,则128s s t+的最小值是____________. 14.若实数m 和n 满足242329231m m n n m n ⨯-⋅+⨯=++,则23m n +的取值范围为______.15.若关于x 的不等式250ax x b -+< 的解集为{|23}x x << ,则+a b 的值是__________.16.非负实数x ,y ,满足360x y +-≥,则521z x y =+-的最小值为__________.17.已知点(3,A ,O 是坐标原点,点(),P x y的坐标满足0200y x y -≤+≥⎨⎪≥⎪⎩,设z 为OA 在OP 上的投影,则z 的取值范围是__________.18.已知0a >,0b >,若a ,1,b 依次成等差数列,则41a b+的最小值为________. 19.已知0m >,0n >,且111223m n +=++,则2m n +的最小值为________. 20.已知正实数x ,y 满足22462x y xy ++=,则2x y +的最小值是_________.三、解答题21.用铁皮做一个体积为350cm ,高为2cm 的长方体无盖铁盒,这个铁盒底面的长与宽各为多少cm 时,用料最省? 22.已知函数()243f x ax ax =--(1)当a=-1时,求不等式f(x)>0的解集;(2)若对于任意的x ∈R,均有不等式f(x)≤0成立,求实数a 的取值范围. 23.已知函数2()3f x x x m =++. (1)当m =-4时,解不等式()0f x ≤; (2)若m >0,()0f x <的解集为(b ,a ),求14a b+的最大値. 24.已知函数2()(3)22f x x a x a b =+-+++,,a b ∈R .(1)若关于x 的不等式()0f x >的解集为{|4x x <-或2}x >,求实数a ,b 的值; (2)若关于x 的不等式()12f x b <+的解集中恰有3个整数,求实数a 的取值范围. 25.若实数0x >,0y >,且满足8x y xy +=-. (1)求xy 的最大值; (2)求x y +的最小值26.培养某种水生植物需要定期向培养植物的水中加入物质N ,已知向水中每投放1个单位的物质N ,x (单位:天)时刻后水中含有物质N 的量增加mol/L y ,y 与x 的函数关系可近似地表示为关系可近似地表示为168,06212,612x y x x x ⎧-≤≤⎪=+⎨⎪-<≤⎩.根据经验,当水中含有物质N 的量不低4mol/L 时,物质N 才能有效发挥作用.(1)若在水中首次投放1个单位的物质N ,计算物质N 能持续有效发挥作用几天? (2)若在水中首次投放1个单位的物质N ,第8天再投放1个单位的物质N ,试判断第8天至第12天,水中所含物质N 的量是否始终不超过6mol/L ,并说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】由“1”有代换利用基本不等式可得最小值. 【详解】因为x ,y R +∈,1x y +=,所以14144()559x y x y x y x y y x ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当4x y y x =,即12,33x y ==时,等号成立.故选:D .【点睛】易错点睛:本题考查用基本不等式求最小值.解题关键是利用“1”的代换凑配出定值.用基本不等式求最值必须满足三个条件:一正二定三相等.特别是相等这个条件常常会不满足,因此就不能用基本不等式求得最值.2.B解析:B 【分析】由约束条件可得可行域,将问题转化为y x z =-+在y 轴截距最小值的求解问题,利用数形结合的方法可得到结果. 【详解】由约束条件可得可行域如下图阴影部分所示:由z x y =+得:y x z =-+,当z 取最小值时,y x z =-+在y 轴截距最小, 由图象可知:当y x z =-+过A 时,在y 轴截距最小, 又()2,0A ,min 202z ∴=+=. 故选:B. 【点睛】方法点睛:线性规划问题中,通常有三种类型的最值或取值范围问题: (1)截距型:形如z ax by =+的形式,转化为a zy x b b=-+,将问题转化为直线在y 轴截距的求解问题;(2)斜率型:形如cy d z ax b+=+的形式,转化为d y c c b a x a+⋅+,将问题转化为(),x y 与,b d a c ⎛⎫-- ⎪⎝⎭连线斜率的求解问题;(3)距离型:形如z Ax By C =++的形式,转化为z =题转化为(),x y 到直线0Ax By C ++=的距离的求解问题.3.A解析:A 【解析】分析:首先对原式进行移项、通分得到302x ->+,之后根据不等式的性质可得20x +<,从而求得不等式的解集.详解:将原不等式化为1202x x x --->+,即302x ->+, 即302x <+,则有20x +<,解得2x <-, 所以不等式102x x ->+的解集为{}|2x x <-,故选A. 点睛:该题是一道关于求不等式解集的题目,解答该题的关键是熟练掌握分式不等式的解法,属于简单题目.4.C解析:C 【分析】根据z 的最大值求得,a b 的关系式,结合点到直线的距离公式,求得22a b +的最小值. 【详解】 由2203260x y x y -+=⎧⎨--=⎩解得43x y =⎧⎨=⎩. 画出可行域如下图所示,由于0,0a b >>,所以目标函数()0,0z ax by a b =+>>在点()4,3取得最大值4312a b +=.22a b +的最小值等价于原点到直线43120x y +-=的距离的平方,原点到直线43120x y +-=125=, 所以22a b +的最小值为212144525⎛⎫= ⎪⎝⎭.故选:C【点睛】本小题主要考查根据线性规划的最值求参数,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.5.C解析:C 【分析】由()()()123f f f -=-=-可求得a b ,的值,代回不等关系得出c 的取值范围 【详解】由()()()123f f f -=-=-可得184********a b c a b ca b c a b c -+-+=-+-+⎧⎨-+-+=-+-+⎩解得611a b =⎧⎨=⎩则()32611f x x x x c =+++ 所以()16f c -=-,()013f <-≤所以0c 63-≤<,解得6c 9≤<, 故选C . 【点睛】本题主要考查了函数的性质,运用待定系数法求出参量的值,然后结合题意求出取值范围,较为基础.6.B解析:B 【详解】绘制不等式组表示的平面区域如图所示,结合目标函数的几何意义可得2=+t x y 在点(1,1)A --处取得最小值()()min 2113t =⨯-+-=-,本题选择B 选项.点睛:求线性目标函数z =ax +by (ab ≠0)的最值,当b >0时,直线过可行域且在y 轴上截距最大时,z 值最大,在y 轴截距最小时,z 值最小;当b <0时,直线过可行域且在y 轴上截距最大时,z 值最小,在y 轴上截距最小时,z 值最大.7.B解析:B 【分析】由等比中项定义得1ab = ,再由基本不等式求最值. 【详解】,a b 的等比中项是1,∴1ab =,∴m +n=1ba++1a b +=a b a b ab +++ =2()a b + ≥ 44ab = .当且仅当1a b == 时,等号成立.故选B . 【点睛】利用基本不等式求最值问题,要看是否满足一正、二定、三相等.8.B解析:B 【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求目标函数的最大值. 【详解】解:作出不等式组对应的平面区域如图:由z x y =+得y x z =-+,平移直线y x z =-+,由图象可知当直线y x z =-+经过点B 时,直线y x z =-+的截距最大, 此时z 最大.由2x y x=⎧⎨=⎩解得(2,2)B . 代入目标函数z x y =+得224z =+=. 即目标函数z x y =+的最大值为4. 故选:B . 【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.利用平移确定目标函数取得最优解的条件是解决本题的关键,属于中档题.9.D解析:D 【详解】试题分析:A 中1,2a b ==-不成立,B 中1,12a b =-=-不成立,C 中0,1a b ==-不成立,D 中由指数函数单调性可知是成立的10.C解析:C 【分析】逐个分析每个选项,结合基本不等式和函数性质即可判断. 【详解】 A 项,4y x x=+没有最值,故A 项错误; B 项,令sin t x =,则01t <≤,4y t t=+,由于函数在(]0,1上是减函数, 所以min ()(1)5f x f ==,故B 项错误;C项,4e 4e e 4e x x x x y -=+=+≥=,当且仅当4e e x x =, 即e 2x =时,等号成立,所以函数e 4e x x y -=+的最小值为4,故C 项正确;D项,y =≥=,时,等号成立,所以函数y =D项错误. 故选:C . 【点睛】本题考查基本不等式的应用,属于基础题.11.C解析:C 【分析】由已知可得2294(3)(8)(4)(9)37b a b aa b a b a b++=++=++,然后结合基本不等式即可求解.【详解】解:因为正数a ,b 满足2a b +=,所以22949(3)(8)(4)(9)3737249b a b a a b a b a b a b++=++=+++=, 当且仅当65a =,45b =时取等号. 故选:C . 【点睛】本题主要考查了利用基本不等式求解最值,属于基础题.12.C解析:C 【分析】画出不等式组表示的平面区域,将2z x y =+转化为斜截式,即22x zy =-+,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,把最优解的坐标代入目标函数得结论. 【详解】画出约束条件40400x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩表示的可行域,如图所示,将2z x y =+转化为斜截式,即22x z y =-+,平移直线2xy =-,由图可知当直22x zy =-+经过点A 时,直线在y 轴上的截距最大,由4040x y x y +-=⎧⎨-+=⎩,可得40y x =⎧⎨=⎩,所以2z x y =+的最大值为0248+⨯=. 故选:C. 【点睛】方法点睛:本题主要考查线性规划求目标函数的最值,求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值,属于基础题.二、填空题13.【分析】变换得到利用均值不等式计算得到答案【详解】当且时即时等号成立故答案为:【点睛】本题考查了利用均值不等式求最值意在考查学生的计算能力和转化能力 解析:716【分析】变换得到22816132s ts s s t s s t+=++,利用均值不等式计算得到答案. 【详解】24s t +=,2221172832116321616162s s s s t s t s s t s s t t +=+=++≥-+=+, 当232t s s t =且0s <时,即23s =-,163t =时等号成立.故答案为:716. 【点睛】本题考查了利用均值不等式求最值,意在考查学生的计算能力和转化能力.14.【分析】设方程化简为得到再结合基本不等式得到根据一元二次不等式不等式的解法即可求解【详解】设因为可得所以解得或又由当且仅当时即时等号成立整理得解得所以即则的取值范围为故答案为:【点睛】方法点睛:设利解析:(1,2]. 【分析】设23m n t =+,方程化简为221523m n t t --=⨯⨯,得到2210t t -->,再结合基本不等式,得到23440t t --≤,根据一元二次不等式不等式的解法,即可求解. 【详解】 设23m n t =+,因为242329231m m n n m n ⨯-⋅+⨯=++,可得221523m n t t --=⨯⨯, 所以2210t t -->,解得1t >或12t <-, 又由222235215235()24m n mnt t t +--=⨯⨯≤⨯=, 当且仅当23m n =时,即0m n ==时等号成立,整理得23440t t --≤,解得223t -≤≤, 所以12t <≤,即则23m n +的取值范围为(1,2].故答案为:(1,2]. 【点睛】方法点睛:设23m n t =+,利用换元法把方程化简为221523m n t t --=⨯⨯,根据指数函数的性质和基本不等式,得出不等式2210t t -->和23440t t --≤是解答的关键.15.【解析】由题意知且2和3是方程的两个根即答案为7【点睛】本题考查一元二次不等式的解法与应用问题解题的关键是根据一元二次不等式与对应方程之间的关系求出的值 解析:7【解析】由题意知0a > 且2和3是方程250ax x b -+=的两个根,5321,7632a a a b b b a=,=⎧+⎪=⎧⎪∴∴+=⎨⎨=⎩⎪⨯⎪⎩. 即答案为7.【点睛】本题考查一元二次不等式的解法与应用问题,解题的关键是根据一元二次不等式与对应方程之间的关系,求出a b ,的值16.3【分析】作出不等式组对应的平面区域利用目标函数的几何意义即可得到结论【详解】解:解:不等式组为对应的平面区域为如图阴影所示由得平移直线由图象可知当直线经过点时直线的截距最小此时最小代入目标函数得即解析:3 【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义即可得到结论. 【详解】解:解:不等式组为00360x y x y ⎧⎪⎨⎪+-≥⎩,对应的平面区域为如图阴影所示,由521z x y =+-得5122z y x +=-+,平移直线5122z y x +=-+, 由图象可知当直线5122z y x +=-+经过点()0,2时, 直线5122zy x +=-+的截距最小,此时z 最小. 代入目标函数521z x y =+-得02213z =+⨯-=. 即目标函数521z x y =+-的最小值为3. 故答案为:3【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数的几何意义,结合数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法,属于中档题.17.【分析】作出可行域根据投影的定义得数形结合求出的取值范围即求z 的取值范围【详解】作出可行域如图所示∴当时;当时的取值范围是故答案为:【点睛】本题考查简单的线性规划和向量的投影属于中档题 解析:[]3,3-【分析】作出可行域.根据投影的定义得23cos z AOP =∠,数形结合求出AOP ∠的取值范围,即求z 的取值范围. 【详解】作出可行域,如图所示cos 3OA OP z OA AOP AOP OP⋅==⋅∠=∠.5,66AOP ππ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦,∴当6AOP π∠=时,max 2336z π==;当56AOP π∠=时,min 52336z π==-,z ∴的取值范围是[]3,3-. 故答案为:[]3,3-. 【点睛】本题考查简单的线性规划和向量的投影,属于中档题.18.【分析】由a1b 依次成等差数列可得再利用乘1法及基本不等式计算即可求得答案【详解】且a1b 依次成等差数列当且仅当即取等号故的最小值为故答案为:【点睛】本题考查基本不等式的性质以及应用涉及等差中项的定解析:92【分析】由a ,1,b 依次成等差数列,可得2a b +=,再利用乘“1”法及基本不等式计算,即可求得答案. 【详解】0a >,0b >,且a ,1,b 依次成等差数列, ∴2a b +=,∴()41141141941(52222b a a b a b a b a b ⎛⎫⎛⎫+=++=+++≥+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当且仅当4b a a b =,即43a =,23b =,取等号, 故14a b +的最小值为92. 故答案为:92. 【点睛】本题考查基本不等式的性质以及应用,涉及等差中项的定义,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.19.【分析】先换元令则;再采用乘1法求出的最小值即可得解【详解】解:令则且而当且仅当即时等号成立的最小值为故答案为:【点睛】本题考查利用基本不等式求最值采用换元法和乘1法是解题的关键考查学生的转化思想分解析:3+【分析】先换元,令2s m =+,2t n =+,则1113s t +=,226m n s t +=+-;再采用“乘1法”,求出2s t +的最小值即可得解.【详解】解:令2s m =+,2t n =+,则2s >,2t >,且1113s t +=,2(2)2(2)26m n s t s t ∴+=-+-=+-,而112223(2)()3(12)3(32)3(322)s t s ts t s t s t t s t s+=++=+++⨯+=+,当且仅当2s tt s=,即s =时,等号成立.2s t ∴+的最小值为3(3+,2263(322)63m n s t ∴+=+-+-=+故答案为:3+ 【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,采用换元法和“乘1法”是解题的关键,考查学生的转化思想、分析能力和运算能力,属于中档题.20.【分析】由题易得然后由基本不等式可得最后可求得的最小值【详解】将式子变形为即因为所以(当且仅当时等号成立)所以有即故所以则的最小值是故答案为:【点睛】本题考查利用基本不等式求最值考查逻辑思维能力和运解析:5【分析】由题易得()2222x y xy +=-,然后由基本不等式可得()()222224x y x y ++≥-,最后可求得2x y +的最小值. 【详解】将式子22462x y xy ++=变形为()2222x y xy ++=,即()2222x y xy +=-,因为0x >,0y >, 所以()()222222222224x y x y x y xy ++⎛⎫+=-≥-=- ⎪⎝⎭(当且仅当2x y =时,等号成立), 所以有()()222224x y x y ++≥-,即()25224x y +≥,故()2825x y +≥,所以2x y +≥,则2x y +.. 【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,考查逻辑思维能力和运算求解能力,属于常考题.三、解答题21.铁盒底面的长与宽均为5cm 时,用料最省. 【分析】法一:因为体积为350cm 高为2cm ,所以底面积是定值25,设长为xcm ,则宽为25x,列出表面积结合基本不等式即可;法二:列出表面积后,利用求导函数的方法求最值. 【详解】解法1:设铁盒底面的长为xcm ,宽为25x,则.. 表面积251002544425S x x x x=++⨯=++..2565≥=.. 当且仅当25x x=,即5x =时,表面积有最小值65.所以这个铁盒底面的长与宽均为5cm 时,用料最省. 答:这个铁盒底面的长与宽均为5cm 时,用料最省. 解法2:设铁盒底面的长为xcm ,宽为25x,表面积为2ycm ,则. ()2510025444250y x x x x x=++⨯=++> 22210041004x y x x -'=-=.. 令2241000x y x-'==得,5x =. 当()0,5x ∈时,0y '<,函数224100x y x -'=为减函数; 当()5,+∈∞x 时,0y '>,函数224100x y x-'=为增函数; 所以当5x =时,y 有最小值65.答:这个铁盒底面的长与宽均为5cm 时,用料最省. 22.(1)()1,3; (2)3,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.【分析】(1)解一元二次不等式得结果,(2)先讨论0a =时的情况,再根据二次函数图象确定0a ≠时,参数满足的条件,最后求并集得结果.【详解】(1)当1a =-时,不等式()0f x >,即2430x x -+->,即2430x x -+<,即()()130x x --<,解得13x <<,故不等式()0f x >的解集为()1,3. (2)①当0a =时,()30f x =-≤恒成立; ②当0a ≠时,要使得不等式()0f x ≤恒成立,只需0,0,a <⎧⎨∆≤⎩即()()20,4430,a a a <⎧⎪⎨--⨯⨯-≤⎪⎩解得0,30,4a a <⎧⎪⎨-≤≤⎪⎩即304a -≤<.综上所述,a 的取值范围为3,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【点睛】研究形如20ax bx c ++>恒成立问题,注意先讨论0a =的情况,再研究0a ≠时,开口方向,判别式正负,对称轴与定义区间位置关系,列不等式解得结果.23.(1)[-4,1];(2)-3. 【分析】(1)当m =﹣4时,利用十字相乘法解出不等式的解集;(2)()0f x <的解集为(b ,a ),等价于()0f x =的根即为a ,b ,根据韦达定理判断出a ,b 的符号,利用"1"的代换以及基本不等式求出最大值,并验证取等条件. 【详解】(1)当m =﹣4时,不等式f (x )≤0,即为x 2+3x ﹣4≤0,可得:(x +4)(x ﹣1)≤0,即不等式f (x )≤0的解集为[﹣4,1].(2)由题()0f x =的根即为a ,b ,故a +b =-3,ab =m >0,故a ,b 同负,则14a b+=114141()5(53333a b a b a b b a ⎛⎫⎛⎫-++=-++≤-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 当且仅当1,2a b =-=- 等号成立.【点睛】本题考查一元二次不等式,基本不等式在求最值中的应用,使用时要注意“一正,二定,三相等”,属于中档题.24.(1)1,12a b ==-;(2)[)(]3,410,11.【分析】(1)由一元二次不等式的解集与一元二次方程的根的关系,应用韦达定理可求得,a b ; (2)易得方程()12f x b =+的解为2x =和5x a =-,由一元二次不等式的解与一元二次方程的根的关系可得5a -的范围,从而得结论. 【详解】(1)因为函数2()(3)22,,f x x a x a b a b =+-+++∈R ,()0f x >的解集为{|4x x <-或2}x >,所以4-,2是方程2(3)220x x a a b +-+++=的两根.由42(3)4222a a b -+=--⎧⎨-⨯=++⎩,解得112a b =⎧⎨=-⎩.(2)由()12f x b <+,得2(3)2100x a x a +-+-<.令2()(3)210h x x a x a =+-+-,则()()()[25h x x x a =---],所以()20h =.故()0h x <的解集中的3个整数只能是3,4,5或1-,0,1. 若解集中的3个整数是3,4,5, 则556a <-≤,得1011a <≤; 若解集中的3个整数是1-,0,1, 则251a -≤-<-,得34a ≤<.综上,实数a 的取值范围为[)(]3,410,11.【点睛】本题考查解一元二次不等式,掌握一元二次不等式与一元二次方程、二次函数的关系是解题关键.25.(1)4;(2)4. 【分析】(1)由于0x >,0y >,根据基本不等式得出8xy x y -=+≥不等式的解法,即可求出xy 的最大值;(2)根据题意,由0x >,0y >,根据基本不等式得出28()()2x y x y xy +-+=≤,通过解一元二次不等式,即可求出x y +的最小值. 【详解】解:(1)∵0x >,0y >,∴8xy x y -=+≥80xy +≤,即2)0≤,解得:02<,04xy ∴<≤(当且仅当2x y ==时取等号), ∴xy 的最大值为4.(2)∵0x >,0y >,28()()2x y x y xy +∴-+=≤, 即2()()802x y x y +-++≥, 整理得:2()()3204x y x y +++-≥, ∴()()840x y x y +++-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎦≥⎣,∴4x y +≥(当且仅当2x y ==时取等号), 所以x y +的最小值为4. 【点睛】本题考查基本不等式的应用,考查利用基本不等式求和的最小值和积的最大值,以及一元二次不等式的解法,考查转化思想和运算能力.26.(1)6天.(2)第8天至第12天,水中所含物质N 的量始终不超过6mol/L .见解析 【分析】(1)由题可知168,06212,612x y x x x ⎧-≤≤⎪=+⎨⎪-<≤⎩,分类讨论求解满足4y ≥时的x 的范围,即可得出在水中首次投放1个单位的物质N ,物质N 能持续有效发挥作用的天数;(2)根据已知求出函数解析式()16162014666y x x x x ⎡⎤=--=--+⎢⎥--⎣⎦,利用基本不等式即可求得当10x =时,max 6y =,从而得出结论. 【详解】解:(1)由题意,x (单位:天)时刻后水中含有物质N 的量为:168,06212,612x y x x x ⎧-≤≤⎪=+⎨⎪-<≤⎩, 由于当水中含有物质N 的量不低4mol/L 时,物质N 才能有效发挥作用, 即需4y ≥, 则当06x ≤≤时,16842x -≥+且当612x <≤时,124x -≥, 解得:28x ≤≤,所以若在水中首次投放1个单位的物质N ,物质N 能持续有效发挥作用的时间为:8-2=6天.(2)设第()812x x ≤≤天水中所含物质N 的量为mol/L y ,则()1220(8)26 16168y x x x x ⎡⎤-⎢⎣=-+=--+⎦--⎥, ()161461466y x x ⎡⎤=--+≤-=⎢⎥-⎣⎦, 当且仅当1666x x -=-,即[]108,12x =∈时,等号成立, 即当10x =时,max 6y =,所以第8天至第12天,水中所含物质N 的量始终不超过6mol/L . 【点睛】本题考查利用函数解决实际问题,考查分段函数和基本不等式的应用,确定函数的解析式是关键.。
必修五《不等式》习题一、选择题。
1.一元二次不等式220ax bx ++>的解集是11(,)23-,则a b +的值是( )。
A. 10B. 10-C. 14D. 14- 2.下列各函数中,最小值为2的是 ( )A .1y x x =+B .1sin sin y x x =+,(0,)2x π∈ C.2y = D.1y x =+3、一元二次不等式02>++n mx mx 的解集是{}12|<<-x x ,则m ,n 的值分别是( )A 、3,23=-=n mB 、3,23==n mC 、3,23-==n mD 、3,23-=-=n m4、不等式0322>-+x x 的解集是( )A.{x|-1<x <3}B.{x|x >3或x <-1}C.{x|-3<x <1}D.{x|x>1或x <-3} 5、若对于任何实数,二次函数y=a x 2-x+c 的值恒为负,那么a 、c 应满足( )A 、a >0且a c ≤41 B 、a <0且a c <41 C 、a <0且a c >41D 、a <0且a c <0 6、在坐标平面上,不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≥+≤020,3y x y x x 所表示的平面区域的面积为( )A .28B .16C .439 D .1217、不等式6)23)(5(-≥-+x x 的解集是( )A 、}29,1|{≥-≤x x x 或B 、}291|{≤≤-x xC 、}1,29|{≥-≤x x x 或D 、}129|{≤≤-x x8.如果实数,x y 满足221x y +=,则(1)(1)xy xy +-有 ( )A .最小值21和最大值 1 B .最大值1和最小值43 C .最小值43而无最大值 D .最大值2而无最小值 9、不等式1213≥--xx 的解集是( ) A .⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤≤243|x x B .⎭⎬⎫⎩⎨⎧<≤243|x x C .⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤>432|x x x 或 D .{}2|<x x 10、关于x 的方程ax 2+2x -1=0至少有一个正的实根,则a 的取值范围是( )A .a ≥0B .-1≤a <0C .a >0或-1<a <0D .a ≥-111、、对于任意实数x ,不等式04)2(2)2(2<----x a x a 恒成立,则实数a 取值范围是( ) A 、()2,∞- B 、(]2,∞- C 、(-2,2) D 、(]2,2-12、的取植范围是的两侧,则)在直线,)和(,点(a a y x 0236413=+--( ) A .24,7>-<a a 或 B. 24,7=-=a a 或 C. 247<<-a D. 724<<-a 二填空题。
[基础训练A组]一、选择题1.若一2/+5兀一2>0,则丁4/-4・丫 + 1+2卜-2|等于()A. 4x —5B. — 3C. 3D. 5 —4兀2.函数y=log丄(x+古+1)(x > 1)的最大值是()A. —2B. 2C. —3D. 33人一13.不等式一的解集是()2—x3 3 3A. {x|—WxW2}B. {x| —Wx V2}C・ {x|x>2 或x W —} D. {x|xV2}4 4 44.设a>l>b>-l,则下列不等式中恒成立的是()A. — < —B. — > —C・ a>b* D・ £>2ba h a b5.如果实数x,y 满足x2 3+y J=l,则(1—xy)(1+xy)有()1 3A.最小值一和最大值1B.最大值1和最小值二2 43C.最小值;而无最大值D.最大值1而无最小值46.二次方程/+ (a s+l)x+a-2=0,有一个根比1尢另一个根比一1小,则a的取值范围是()A・一3 <a<l B. -2<a<0 C. -l<a<0 D. 0<a<2二、填空题(五个小题,每题6分,共30分)x > -21.不等式组、r的负整数解是______________________O兀>一3■2.一个两位数的个位数字比十位数字大2,若这个两位数小于30,则这个两位数为__________ oV2 +13.不等式一<0的解集是 _______________________ o2-x4.当尤= ____________ 时,函数y =,(2-小)有最_______值,其值是___________ 。
5・若f(n) = V«2+l 一亿g(n)=舁一J宀1,0(〃)=丄⑺已N),用不等号连结起来为______2n2 不等式---------- ----------- V0的解集为R,求实数m的取值范围。
第三章 不等式一、选择题1.假设a =2,b =log π3,c =log πsin 52π,则( ). A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .b >c >a2.设a ,b 是非零实数,且a <b ,则以下不等式成立的是( ). A .a 2<b 2B .ab 2<a 2bC .21ab<b a 21 D .a b <ba3.假设对任意实数x ∈R ,不等式|x |≥ax 恒成立,则实数a 的取值范围是( ). A .a <-1B .|a |≤1C .|a |<1D .a ≥14.不等式x 3-x ≥0的解集为( ). A .(1,+∞)B .[1,+∞)C .[0,1)∪(1,+∞)D .[-1,0]∪[1,+∞)5.已知f (x )在R 上是减函数,则满足f (11-x )>f (1)的实数取值范围是( ). A .(-∞,1)B .(2,+∞)C .(-∞,1)∪(2,+∞)D .(1,2)6.已知不等式f (x )=ax 2-x -c >0的解集为{x |-2<x <1},则函数y =f (-x )的图象为图中( ).A B C D7.设变量x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧yx y x y x 2++- 则目标函数z =5x +y 的最大值是( ). A .2 B .3 C .4 D .58.设变量x ,y 满足⎪⎩⎪⎨⎧5--31+-3-+y x y x y x 设y =kx ,则k 的取值范围是( ).A .[21,34] B .[34,2] C .[21,2] D .[21,+∞) ≥0 ≤1≥1 ≥0≥1 ≤1 (第6题)9.已知a ,b ∈R ,则使|a |+|b |≥1成立的一个充分不必要条件是( ). A .|a +b |<1 B .a ≤1,且b ≤1 C .a <1,且b <1D .a 2+b 2≥110.假设lg x +lg y =2,则x1+y 1的最小值为( ). A .201B .51 C .21 D .2二、填空题11.以下四个不等式:①a <0<b ,②b <a <0,③b <0<a ,④0<b <a ,其中使a 1<b1成立的充分条件是 .12.设函数f (x )=⎩⎨⎧-11 则不等式xf (x )+x ≤4的解集是____________.13.假设不等式(-1)na <2+nn 1)1(+-对任意正整数n 恒成立, 则a 的取值范围是 .14.关于x 的不等式x 2-(a +a 1+1)x +a +a1<0(a >0)的解集为__________________. 15.假设不等式x 2-2x +3≤a 2-2a -1在R 上的解集是空集,则a 的取值范围是 .三、解答题16.已知函数f (x )=x 2-2x +2194)(x -,x ∈(-∞,1)∪(1,+∞),求f (x )的最小值.(x >0),(x <0).17.甲乙两人同时同地沿同一路线走向同一地点,甲有一半时间以速度m行走,另一半时间以速度n行走;乙有一半路程以速度m行走,另一半路程以速度n行走,假设m≠n,问甲乙两人谁先到达指定地点?18*.已知关于x的不等式(ax-5)(x2-a)<0的解集为M.(1)当a=4时,求集合M;(2)当3∈M,且5∈M时,求实数a的取值范围.第三章不等式参考答案一、选择题 1.A解析:三个以上的实数比较大小,可以先估算,进行分类(与0比较或与1比较),再应用不等式性质或作差法.因为π>1,0<sin52π<1,所以c =log π sin 52π<0. 又因为3>1,所以b =log π3>0,而a =2>0,故c 最小,只需再比较a 与b 的大小. 由指数函数的性质知,2>1而且0<log π 3<log π π=1,所以a >b ,即a >b >c . 2.C解析:比较两个实数的大小,可采用作差法,也可用特殊值排除法,以下用作差法. ∵a 2-b 2=(a +b )(a -b ),当a <b ,且a ,b 均为负数时,(a +b )( a -b )>0,a 2 >b 2,排除A . ∵ab 2-a 2b =ab (b -a ),由于b -a >0,当a ,b 同号时(比方a =1,b =2),ab (b -a )>0,ab 2>a 2b ,排除B .∵21ab -b a 21=22-b a b a <0,即21ab <b a 21. 同样可以用作差法判断a b <ba是错误的. 3.B解析:由于不等号两边的函数比较熟悉,可以尝试数形结合法. 令f (x )=|x |,g (x )=ax ,画出图象如右图, 由图可以看出|a |≤1. 4.D解析:用数轴标根法求解. x 3-x ≥0可化为 x (x -1)(x +1)≥0,如图,原不等式的解集为{x |-1≤x ≤0,或x ≥1}. 5.C解析:关键是利用单调性去掉“f ”,转化为不含“f ”的不等式求解.(第3题)(第4题)∵f (x )在R 上是减函数, ∴f (11-x )>f (1)⇔11-x <1⇔12--x x >0⇔x <1或x >2. 6.B解析:首先根据方程ax 2-x -c =0的根确定a ,c ,再求出f (-x ). 由已知,方程ax 2-x -c =0的两个实根为-2和1,则(-2)+1=a 1,(-2)×1=ac -,解得a =-1,c =-2,则f (x )=-x 2-x +2,f (-x )=-x 2+x +2=-(x -21)2+49,由开口方向和对称轴位置判断为B .7.D解:先画可行域如图.作直线l 0:5x +y =0,平行移动直线l 0至直线l ,从图形中可以发现,当直线l 经过平面区域内的点A 时,直线在y 轴的截距最大,此时z 最大.由⎩⎨⎧1=+1=2+y x y x ,解得⎩⎨⎧0=1=y x ,即A (1,0), ∴z =5×1+0=5.(第7题)8.C解析:k 的几何意义是可行域内的点与原点连线的斜率.解: 先画出题中不等式组所表示的区域(如图),可以看出k OA 最小,k OB 最大.由⎩⎨⎧⇔⎩⎨⎧1=2=0=3-+0=5--3y x y x y x 得A (2,1), k OA =-20-1=21; 由⎩⎨⎧⇔⎩⎨⎧2=1=0=3-+0=1+-y x y x y x 得B (1,2), k OB =0-10-2=2.∴21≤k ≤2,即k ∈[21,2].9.D分析:如果①:某选项能推出|a |+|b |≥1,则充分性成立;还需要②:|a |+|b |≥1不能推出该选项,①和②满足,该选项就是充分不必要条件.解:假设a 2+b 2≥1,则(|a |+|b |)2=a 2+2|ab |+b 2≥a 2+b 2≥1,|a |+|b |≥1,充分性成立.但|a |+|b |≥1时,未必有a 2+b 2≥1,例如21+21=1,然而221⎪⎭⎫ ⎝⎛+221⎪⎭⎫⎝⎛<1.10.B解:∵lg x +lg y =2,∴xy =100,且x >0,y >0, ∴x 1+y 1≥2y x 11⋅=xy2,即x 1+y 1≥51, 当且仅当⎩⎨⎧100==xy yx x =10,y =10时取等号.二、填空题 11.①②④. 解:a <0<b ⇒a 1<0<b1,充分性成立; b <a <0⇒ab >0,b -a <0⇒aba b -<0,即a 1<b 1,充分性成立;b <0<a ⇒b 1<0,a1>0⇒a 1>b 1,充分性不成立; (第8题)0<b <a ⇒ab >0,b -a <0⇒a 1<b1,充分性成立. 12.{x |0<x ≤2,或x <0}.解析:由于f (x )是分段函数,所以要分别对每一段(分别在x >0,x <0条件下)解不等式.由⎩⎨⎧ ⇔⎩⎨⎧ ⇔0<x ≤2, 由⎩⎨⎧ ⇔⎩⎨⎧ ⇔x <0, ∴0<x ≤2或x <0. 13.[-2,23). 解析:首先处理(-1)n ,需要对n 的奇偶性进行讨论. 假设n 为奇数,原不等式⇔-a <2+n 1⇔ a >-(2+n 1),即a >-(2+n1)对任意正奇数n 恒成立,因为-(2+n 1)=-2-n1<-2,所以只需a ≥-2. 假设n 为偶数,原不等式⇔a <2-n 1,即a <2-n1对任意正偶数n 恒成立, 只需a <(2-n 1)最小值=2-21=23,即a <23. 所以假设对任意正整数n 不等式恒成立,以上应同时满足, 故-2≤a <23. 14.{x |1<x <a +a1}. 解析:首先判断方程x 2-(a +a 1+1)x +a +a1=0(a >0)是否有实数根,实数根大小是否确定.x 2-(a +a 1+1)x +a +a 1<0可化为(x -1)[x -(a +a1)]<0, ∵a >0,a +a 1≥2>1,∴1<x <a +a1. 15.{x |-1<a <3}.解析:把问题等价转化为“恒成立”问题. x 2-2x +3≤a 2-2a -1在R 上的解集是空集, ⇔ x 2-2x +3>a 2-2a -1在R 上恒成立,x >0 xf (x )+x ≤4 x >0x ·1+x ≤4 x <0 xf (x )+x ≤4 x <0x ·(-1)+x ≤4⇔ x 2-2x -a 2+2a +4>0在R 上恒成立.因为抛物线y =x 2-2x -a 2+2a +4开口向上,故只需△=4-4(-a 2+2a +4)<0, 即x 2-2x +3<0⇔-1<a <3. 三、解答题16.解析:f (x )=(x -1)2+2194)(x --1≥294-1=31. 当x -1=2194)(x -时,即x =1±36时,f (x )取到最小值31. 17.分析:行走时间短者先到达指定地点,问题的实质是比较两个实数(式子)的大小,用作差法.解:设从出发地到指定地点的路程是s ,甲乙两人走完这段路程所用的时间分别为t 1,t 2,则s n t m t =2+211,2=2+2t n s m s ,所以t 1=n m s +2,t 2=mnsn m 2+)(. t 1-t 2=mns n m n m s 2+-+2)(=)(])([n m mn s n m mn +2+-42)()(n m mn s n m +2-=-2, 因为s ,m ,n 均为正数且m ≠n ,所以t 1-t 2<0,即t 1<t 2, 所以甲比乙先到达指定地点.18*.解:(1)当a =4时,(ax -5)(x 2-a )<0⇔(x -45)(x -2)(x +2)<0,由数轴标根法得x <-2,或45<x <2. 故M ={x |x <-2,或45<x <2}. (2)3∈M ,且5∈M⎪⎩⎪⎨⎧⇔ ⎪⎩⎪⎨⎧⇔))(())((25-1-9-35-a a a a ⎪⎩⎪⎨⎧⇔ ⇔1≤a <35,或9<a ≤25.故实数a 的取值范围是{x |1≤a <35,或9<a ≤25}. (3a -5)(9-a )<0(5a -5)(25-a )≥0 ≤0 a <35,或a >9 1≤a ≤25>0 (第18题)。
一、选择题1.若实数x ,y 满足约束条件403400x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪+≥⎩,则32z x y =+的最大值是( )A .1B .20C .28D .322.若正实数a ,b 满足lg a +lg b =1,则25a b+的最小值为( ) AB .CD .23.在各项均为正数的等差数列{}n a 中,n S 为其前n 项和,7S =14,则2614t a a =+的最小值为( ) A .9 B .94C .52D .24.不等式112x x ->+的解集是( ). A .{}|2x x <-B .{}|21x x -<<C .{}|1x x <D .{}|x x ∈R5.已知函数()()log 31a f x x =+-(0a >且1a ≠)的图象恒过定点A ,若点A 在直线40mx ny ++=上,其中0mn >,则12m n+的最小值为( ) A .23B .43C .2D .46.已知点(x ,y )在直线x +2y =4上移动,则24x y +的最小值是( ) A.B.C .6D .87.在ABC 中,BAC ∠的平分线交BC 于D .若3BAC π∠=,4AB AC +=,则AD 长度的最大值为( ) AB .2C .3D.8.对于任意实数a ,b ,若a >b ,则下列不等式一定成立的是( ) A .11a b< B .a 2>b 2 C .a 3>b 3 D .a b b a> 9.已知,20a b c a b c >>++=,则ca的取值范围是( ) A .31ca-<<- B .113c a -<<- C .21ca-<<- D .112c a -<<- 10.已知直线l 的方程为2x +3y =5,点P (a ,b )在l 上位于第一象限内的点,则124123a b +++的最小值为( ) A.720+B.720- C.720+ D.720-11.如果0a b >>,0t >,设b M a =,b t N a t+=+,那么( ) A .M N < B .M N >C .MND .M 与N 的大小关系和t 有关12.若实数,x y 满足约束条件40400x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最大值为( )A .0B .4C .8D .12二、填空题13.已知实数x ,y 满足约束条件010x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪⎩,则23x y z +=的最大值__________.14.已知正数a ,b 满足(1)(1)1a b --=,则4a b +的最小值等于________.15.已知实数,x y 满足40{1010x y x y +-≤-≥-≥,则x yx+的取值范围是__________. 16.已知ABC 中,D 、E 分别为AB 、AC 的中点,DF tDE =,AF x AB y AC =+,则xy 的最大值为________. 17.已知0m >,0n >,且111223m n +=++,则2m n +的最小值为________. 18.已知实数,x y 满足11y x x y y ≥⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,则目标函数2z x y =-的最大值是________________.19.若对定义域内任意x ,都有()()f x a f x +>(a 为正常数),则称函数()f x 为“a 距”增函数.若()3144f x x x =-+,x ∈R 是“a 距”增函数,则a 的取值范围是________.20.若(0,1)x ∈时,不等式111m x x≤+-恒成立,则实数m 的最大值为________. 三、解答题21.已知函数2()(21)f x ax a x c =-++,且(0)2f =.(1)若()0f x <的解集为{|28}x x <<,求函数()f x y x=的值域; (2)当0a >时,解不等式()0f x <.22.定义两个函数的关系:函数()m x ,()n x 的定义域为A ,B ,若对任意的1x A ∈,总存在2x B ∈,使得()()12m x n x =,我们就称函数()m x 为()n x 的“子函数”.设,0a b >,已知函数()f x =23(1)b a b+--,22||11()1822||x g x x a a x x =+-++. (1)当1a =时,求函数()f x 的单调区间;(2)若函数()f x 是()g x 的“子函数”,求22a b ab+的最大值.23.设函数()()()2230f x ax b x a =+-+≠.(1)若不等式()0f x >的解集()1,1-,求a ,b 的值; (2)若()12f =, ①0a >,0b >,求14a b+的最小值; ②若()1f x >在R 上恒成立,求实数a 的取值范围. 24.设函数2()(1)f x x m x m =-++. (1)若2m =,求不等式()0f x <的解集; (2)求不等式()0f x <的解集;(3)若对于[1,2]x ∈,()4f x m >-恒成立,求m 的取值范围. 25.已知函数2()3f x x x m =++. (1)当m =-4时,解不等式()0f x ≤; (2)若m >0,()0f x <的解集为(b ,a ),求14a b+的最大値. 26.已知0a >,0b >.(1)求证:()2232a b b a b +≥+;(2)若2a b ab +=,求ab 的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C画出可行域,向上平移基准直线320x y +=到可行域边界的位置,由此求得目标函数的最大值. 【详解】在平面直角坐标系内画出题中的不等式组表示的平面区域,如下图所示的阴影部分:其三角形区域(包含边界),由40340x y x y -+=⎧⎨--=⎩得点(4,8)A ,由图得当目标函数=3+2z x y 经过平面区域的点(4,8)A 时,=3+2z x y 取最大值max 342828z =⨯+⨯=.故选:C.【点睛】方法点睛:求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”: (1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.2.D解析:D 【分析】应用对数运算得到10ab =,由目标式结合基本不等式有25252a b a b+≥⋅. 【详解】∵lg lg 1a b +=,即lg 1ab =, ∴10ab =,而0,0a b >>, ∴252522a b a b+≥⋅=当且仅当2,5a b ==时等号成立. ∴25a b+的最小值为2.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方3.B解析:B 【分析】根据等差数列的性质和前n 项和公式求得26a a +,然后由“1”的代换应用基本不等式求得最小值. 【详解】 由题意172677()7()1422a a a a S ++===,∴264a a +=, ∴26262614114()()4t a a a a a a =+=++62264119(5)(5444a a a a =++≥+=,当且仅当62264a a a a =,即622a a =时等号成立. 故选:B . 【点睛】本题考查等差数列的性质,考查基本不等式求最值.解题基础是掌握等差数列的性质,掌握基本不等式求最值中“1”的代换法.4.A解析:A 【解析】分析:首先对原式进行移项、通分得到302x ->+,之后根据不等式的性质可得20x +<,从而求得不等式的解集.详解:将原不等式化为1202x x x --->+,即302x ->+, 即302x <+,则有20x +<,解得2x <-, 所以不等式102x x ->+的解集为{}|2x x <-,故选A. 点睛:该题是一道关于求不等式解集的题目,解答该题的关键是熟练掌握分式不等式的解法,属于简单题目.5.C解析:C 【分析】由对数函数的图象得出A 点坐标,代入直线方程得,m n 的关系,从而用凑出基本不等式形式后可求得最小值. 【详解】令31+=x ,2x =-,(2)1f -=-,∴(2,1)A --,点A 在直线40mx ny ++=上,则240m n --+=,即24m n +=, ∵0mn >,24m n +=,∴0,0m n >>,∴12112141(2)442444n m m n m n m n m n ⎛⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝, 当且仅当4n mm n=,即1,2m n ==时等号成立. 故选:C . 【点睛】本题考查对数函数的性质,考查点在直线上,考查用基本不等式求最小值.是一道综合题,属于中档题.6.D解析:D 【分析】运用基本不等式2422x y +≥=【详解】因为20,40xy>>,所以224228x y x y ++≥===,(当且仅当24x y =时取“=”). 故答案为D. 【点睛】利用两个数的基本不等式求函数的最值必须具备三个条件: ①各项都是正数; ②和(或积)为定值; ③等号取得的条件.7.A解析:A 【分析】根据题意,设,,,AD t AB c AC b ===由三角形面积公式1sin 2S a b θ=⋅⋅可表示出,,ACD ABD ABC ∆∆∆三者之间的关系,进而得边长关系为,4t =最后通过基本不等式求得AD 的最大值。
高中数学必修5不等式精选题目(附答案)一、一元二次不等式(1)确定ax 2+bx +c >0(a >0)或ax 2+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ax 2+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.1. (1)已知不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},则不等式2x 2+bx +a <0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x -1<x <12B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx <-1或x >12 C .{x |-2<x <1} D .{x |x <-2或x >1}(2)解关于x 的不等式ax 2-2ax +a +3>0.1.[解析] (1)由题意知x =-1,x =2是方程ax 2+bx +2=0的根.由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧ -1+2=-b a ,(-1)×2=2a ⇒⎩⎨⎧a =-1,b =1. ∴不等式2x 2+bx +a <0,即2x 2+x -1<0.解得-1<x <12.[答案] A(2)解:当a =0时,解集为R ;当a >0时,Δ=-12a <0,∴解集为R ;当a <0时,Δ=-12a >0,方程ax 2-2ax +a +3=0的两根分别为a +-3a a ,a --3a a ,∴此时不等式的解集为x a +-3a a <x <a --3a a. 综上所述,当a ≥0时,不等式的解集为R ;a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ a +-3a a <x <a --3a a . 注:解一元二次不等式时,当二次项系数为负时要先化为正,再根据判别式符号判断对应方程根的情况,然后结合相应二次函数的图象写出不等式的解集.2.函数f (x )=1ln (-x 2+4x -3)的定义域是( ) A .(-∞,1)∪(3,+∞) B .(1,3)C .(-∞,2)∪(2,+∞)D .(1,2)∪(2,3) 解析:选D 由题意知⎩⎨⎧ -x 2+4x -3>0,-x 2+4x -3≠1, 即⎩⎨⎧ 1<x <3,x ≠2,故函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,3).3.若关于x 的不等式ax 2-6x +a 2<0的解集是(1,m ),则m =________.解析:根据不等式与方程之间的关系知1为方程ax 2-6x +a 2=0的一个根,即a 2+a -6=0,解得a =2或a =-3,当a =2时,不等式ax 2-6x +a 2<0的解集是(1,2),符合要求;当a =-3时,不等式ax 2-6x +a 2<0的解集是(-∞,-3)∪(1,+∞),不符合要求,舍去.故m =2.答案:24.已知不等式ax 2-3x +6>4的解集为{x |x <1或x >b }.(1)求a ,b 的值;(2)解不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0.解:(1)因为不等式ax 2-3x +6>4的解集为{x |x <1或x >b },所以x 1=1与x 2=b 是方程ax 2-3x +2=0的两个实数根,b >1且a >0.由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧ 1+b =3a ,1×b =2a .解得⎩⎨⎧a =1,b =2. (2)不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0,即x 2-(2+c )x +2c <0,即(x -2)(x -c )<0.当c >2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为{x |2<x <c };当c <2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为{x |c <x <2};当c =2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为∅.所以,当c >2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为{x |2<x <c };当c <2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为{x |c <x <2};当c =2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为∅.二、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.5.(1)设变量x ,y 满足约束条件:⎩⎨⎧ x +y ≥3,x -y ≥-1,2x -y ≤3,则目标函数z =y +1x 的最小值为( )A .1B .2C .3D .4 (2)某公司有60万元资金,计划投资甲、乙两个项目,按要求对项目甲的投资不小于对项目乙投资的23倍,且对每个项目的投资不能低于5万元.对项目甲每投资1万元可获得0.4万元的利润,对项目乙每投资1万元可获得0.6万元的利润,该公司正确规划投资后,在这两个项目上共可获得的最大利润为( )A .36万元B .31.2万元C .30.4万元D .24万元5.[解析] (1)不等式组所表示的平面区域如图中的△ABC ,目标函数的几何意义是区域内的点与点P (0,-1)连线的斜率,显然图中AP 的斜率最小.由⎩⎨⎧x +y =3,2x -y =3解得点A 的坐标为(2,1),故目标函数z =y +1x 的最小值为1+12=1.(2)设对项目甲投资x 万元,对项目乙投资y 万元, 则⎩⎪⎨⎪⎧ x +y ≤60,x ≥23y ,x ≥5,y ≥5.目标函数z =0.4x +0.6y .作出可行域如图所示,由直线斜率的关系知目标函数在A 点取最大值,代入得z max =0.4×24+0.6×36=31.2,所以选B.[答案] (1)A (2)B注:(1)求目标函数最值的一般步骤为:一画、二移、三求.其关键是准确作出可行域,理解目标函数的意义.(2)在约束条件是线性的情况下,线性目标函数只有在可行域的顶点或者边界上取得最值.在解答选择题或者填空题时也可以根据可行域的顶点直接进行检验.6.不等式组⎩⎨⎧ 2x +y -6≤0,x +y -3≥0,y ≤2表示的平面区域的面积为( ) A .4B .1C .5D .无穷大解析:选B 不等式组⎩⎨⎧ 2x +y -6≤0,x +y -3≥0,y ≤2表示的平面区域如图所示(阴影部分),△ABC 的面积即为所求.求出点A ,B ,C 的坐标分别为(1,2),(2,2),(3,0),则△ABC 的面积为S =12×(2-1)×2=1.7.已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧ x ≥0,y -x +1≤0,y -2x +4≥0,若z =y -ax 取得最大值时的最优解(x ,y )有无数个,则a =________. 解析:依题意,在坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域,如图所示.要使z =y -ax 取得最大值时的最优解(x ,y )有无数个,则直线z =y -ax 必平行于直线y -x +1=0,于是有a =1.答案:18.某公司用两种机器来生产某种产品,第一种机器每台需花3万日元及人民币50元的维护费;第二种机器则需5万日元及人民币20元的维护费.第一种机器的年利润每台有9万日元,第二种机器的年利润每台有6万日元,但政府核准的外汇日元为135万元,并且公司的总维护费不得超过1 800元,为了使年利润达到最大值,第一种机器应购买________台,第二种机器应购买________台.解析:设第一种机器购买x 台,第二种机器购买y 台,总的年利润为z 万日元,则⎩⎨⎧ 3x +5y ≤135,50x +20y ≤1 800,x ,y ∈N ,目标函数为z=9x +6y . 不等式组表示的平面区域如图阴影部分中的整点.当直线z =9x +6y 经过点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫63019,13519,即到达l 1位置时,z 取得最大值,但题目要求x ,y 均为自然数,故进行调整,调整到与M 邻近的整数点(33,7),此时z =9x +6y 取得最大值,即第一种机器购买33台,第二种机器购买7台获得年利润最大.答案:33 7三、基本不等式基本不等式的常用变形(1)a +b ≥2ab (a >0,b >0),当且仅当a =b 时,等号成立;(2)a 2+b 2≥2ab ,ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R),当且仅当a =b 时,等号成立; (3)b a +a b ≥2(a ,b 同号且均不为零),当且仅当a =b 时,等号成立;(4)a +1a ≥2(a >0),当且仅当a =1时,等号成立;a +1a ≤-2(a <0),当且仅当a =-1时,等号成立.9.(1)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是( )A.245B.285 C .5 D .6(2)若正数x ,y 满足4x 2+9y 2+3xy =30,则xy 的最大值是( )A.43B.53 C .2 D.54[解析] (1)由x +3y =5xy 可得15y +35x =1,∴3x +4y =(3x +4y )⎝ ⎛⎭⎪⎫15y +35x =95+45+3x 5y +12y 5x ≥135+125=5当且仅当3x 5y =12y 5x ,即x =1,y =12时,等号成立, ∴3x +4y 的最小值是5.(2)由x >0,y >0,得4x 2+9y 2+3xy ≥2×(2x )×(3y )+3xy (当且仅当2x =3y 时等号成立),∴12xy +3xy ≤30,即xy ≤2,∴xy 的最大值为2.[答案] (1)C (2)C注:条件最值的求解通常有两种方法:一是消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解;二是将条件灵活变形,利用常数代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用基本不等式求解最值.10.已知2x +2y =1(x >0,y >0),则x +y 的最小值为( )A .1B .2C .4D .8解析:选D ∵x >0,y >0,∴x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2y =4+2⎝ ⎛⎭⎪⎫x y +y x ≥4+4 x y ·yx =8.当且仅当x y =y x ,即x =y =4时取等号.11.设x ,y ∈R ,且xy ≠0,则⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+4y 2的最小值为________. 解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+1y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2+4y 2=5+1x 2y 2+4x 2y 2≥5+21x 2y 2·4x 2y 2=9,当且仅当x 2y 2=12时“=”成立.答案:912.某种商品原来每件售价为25元,年销售8万件. (1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2 000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?(2)为了扩大该商品的影响力,提高年销售量.公司决定明年对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到x 元.公司拟投入16(x 2-600)万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入15x 万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品明年的销售量a 至少应达到多少万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时每件商品的定价.解:(1)设每件定价为t 元,依题意,有[8-(t -25)×0.2]t ≥25×8,整理得t 2-65t +1 000≤0,解得25≤t ≤40.因此要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为40元.(2)依题意,x >25时,不等式ax ≥25×8+50+16(x 2-600)+15x 有解,等价于x>25时,a≥150x+16x+15有解.∵150x+16x≥2150x·16x=10(当且仅当x=30时,等号成立),∴a≥10.2.因此当该商品明年的销售量a至少应达到10.2万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的定价为每件30元.巩固练习:1.若1a<1b<0,则下列不等式不正确的是()A.a+b<ab B.ba+ab>0C.ab<b2D.a2>b2解析:选D由1a<1b<0,可得b<a<0,故选D.2.已知不等式x2-2x-3<0的解集为A,不等式x2+x-6<0的解集为B,不等式x2+ax+b<0的解集是A∩B,那么a+b等于()A.-3 B.1C.-1 D.3解析:选A由题意:A={x|-1<x<3},B={x|-3<x<2}.A∩B={x|-1<x<2},由根与系数的关系可知:a=-1,b=-2,∴a+b=-3.3.函数y=x2+2x-1(x>1)的最小值是()A.23+2 B.23-2 C.2 3 D.2解析:选A∵x>1,∴x-1>0.∴y=x2+2x-1=x2-2x+2x+2x-1=x2-2x+1+2(x-1)+3x-1=(x-1)2+2(x-1)+3x-1=x -1+3x -1+2≥23+2当且仅当x -1=3x -1,即x =3+1时等号成立. 4.(2017·浙江高考)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧ x ≥0,x +y -3≥0,x -2y ≤0,则z =x +2y 的取值范围是( )A .[0,6]B .[0,4]C .[6,+∞)D .[4,+∞) 解析:选D 作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,由z =x +2y ,得y =-12x +z 2,∴z 2是直线y =-12x +z 2在y 轴上的截距,根据图形知,当直线y =-12x +z 2过A 点时,z 2取得最小值.由⎩⎨⎧ x -2y =0,x +y -3=0,得x =2,y =1,即A (2,1),此时,z =4,∴z =x +y 的取值范围是[4,+∞).5.已知圆C :(x -a )2+(y -b )2=1,平面区域Ω:⎩⎨⎧ x +y -7≤0,x -y +3≥0,y ≥0.若圆心C∈Ω,且圆C 与x 轴相切,则a 2+b 2的最大值为( )A .5B .29C .37D .49解析:选C 由已知得平面区域Ω为△MNP 内部及边界.∵圆C 与x 轴相切,∴b =1.显然当圆心C 位于直线y=1与x +y -7=0的交点(6,1)处时,a max =6.∴a 2+b 2的最大值为62+12=37.故选C.6.设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则当xy z 取得最大值时,2x +1y -2z 的最大值为( )A .0B .1C.94 D .3 解析:选B 由x 2-3xy +4y 2-z =0,得z =x 2-3xy +4y 2, ∴xy z =xy x 2-3xy +4y 2=1x y +4yx -3. 又x ,y ,z 为正实数,∴x y +4y x ≥4,即xy z ≤1,当且仅当x =2y 时取等号,此时z =2y 2.∴2x +1y -2z =22y +1y -22y2 =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1y 2+2y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1y -12+1, 当1y =1,即y =1时,上式有最大值1.7.若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧ x -1≥0,x -y ≤0,x +y -4≤0,则y x 的最大值为________.解析:画出可行域如图阴影部分所示, ∵y x 表示过点(x ,y )与原点(0,0)的直线的斜率,∴点(x ,y )在点A 处时y x 最大.由⎩⎨⎧ x =1,x +y -4=0,得⎩⎨⎧ x =1,y =3.∴A (1,3).∴y x 的最大值为3.答案:38.设正数a ,使a 2+a -2>0成立,若t >0,则12log a t ________log a t +12(填“>”“≥”“≤”或“<”).解析:因为a 2+a -2>0,所以a <-2或a >1,又a >0,所以a >1,因为t >0,所以t +12≥ t ,所以log a t +12≥log a t =12log a t .答案:≤9.(2017·全国卷Ⅲ)若x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧ x -y ≥0,x +y -2≤0,y ≥0,则z =3x -4y 的最小值为________.解析:作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,作出直线l :3x -4y =0,平移直线l ,当直线z =3x -4y 经过点A (1,1)时,z 取得最小值,最小值为3-4=-1.答案:-110.某玩具生产公司每天计划生产卫兵、骑兵、伞兵这三种玩具共100个,生产一个卫兵需5 min ,生产一个骑兵需7 min ,生产一个伞兵需4 min ,已知总生产时间不超过10 h .若生产一个卫兵可获利润5元,生产一个骑兵可获利润6元,生产一个伞兵可获利润3元.(1)用每天生产的卫兵个数x 与骑兵个数y 表示每天的利润W (元).(2)怎样分配生产任务才能使每天的利润最大,最大利润是多少?解:(1)依题意每天生产的伞兵个数为100-x -y ,所以利润W =5x +6y +3(100-x -y )=2x +3y +300.(2)约束条件为:⎩⎨⎧ 5x +7y +4(100-x -y )≤600,100-x -y ≥0,x ∈N ,y ∈N ,整理得⎩⎨⎧ x +3y ≤200,x +y ≤100,x ∈N ,y ∈N ,目标函数为W =2x +3y +300,如图所示,作出可行域.初始直线l 0:2x +3y =0,平移初始直线经过点A 时,W 有最大值,由⎩⎨⎧x +3y =200,x +y =100,得⎩⎨⎧x =50,y =50.最优解为A (50,50),所以W max =550(元).故每天生产卫兵50个,骑兵50个,伞兵0个时利润最大,为550元.11.某外商到一开发区投资72万美元建起一座蔬菜加工厂,第一年各种经费12万美元,以后每年增加4万美元,每年销售蔬菜收入50万美元.设f (n )表示前n 年的纯利润总和.(注:f (n )=前n 年的总收入-前n 年的总支出-投资额)(1)从第几年开始获利?(2)若干年后,外商为开发新项目,有两种处理方案:①年平均利润最大时以48万美元出售该厂;②纯利润总和最大时,以16万美元出售该厂;问哪种方案最合算?为什么?解:由题意知,每年的经费是以12为首项,4为公差的等差数列,∴f (n )=-2n 2+40n -72.(1)获利就是要求f (n )>0,所以-2n 2+40n -72>0,解得2<n <18.由n ∈N 知从第三年开始获利.(2)①年平均利润=f (n )n =40-2⎝ ⎛⎭⎪⎫n +36n ≤16. 当且仅当n =6时取等号.故此方案共获利6×16+48=144(万美元),此时n =6.②f (n )=-2(n -10)2+128.当n =10时,f (n )max =128.故第②种方案共获利128+16=144(万美元),故比较两种方案,获利都是144万美元.但第①种方案只需6年,而第②种方案需10年,故选择第①种方案最合算.12.已知α,β是方程x 2+ax +2b =0的两根,且α∈[0,1],β∈[1,2],a ,b ∈R ,求b -3a -1的最大值和最小值. 解:设f (x )=x 2+ax +2b ,由题意f (x )在[0,1]和[1,2]上各有一个零点,∴⎩⎨⎧ f (0)≥0,f (1)≤0,f (2)≥0,即⎩⎨⎧ b ≥0,a+2b +1≤0,a +b +2≥0,建立平面直角坐标系aOb ,则上述不等式组表示的平面区域如图.由⎩⎨⎧ a +2b +1=0,a +b +2=0,解得⎩⎨⎧ a =-3,b =1,即C (-3,1).令k =b -3a -1,可以看成动点P (a ,b )与定点A (1,3)的连线的斜率.又B (-1,0),C (-3,1),则k AB =32,k AC =12,∴12≤b -3a -1≤32.故b -3a -1的最大值是32,最小值是12.。
不等式 综合练习一、选择题1.若log 2x y =-,则x y +的最小值是( )A . 2233B .3323 C .233 D .3222.,,a b c R +∈,设a b c d S a b c b c d c d a d a b=+++++++++++, 则下列判断中正确的是( )A .01S <<B .12S <<C .23S <<D .34S <<3.若1x >,则函数21161x y x x x =+++的最小值为( ) A .16 B .8C .4D .非上述情况 4.设0b a >>,且P =,211Q a b =+,M =, 2a b N +=,R = 则它们的大小关系是( )A .P Q M N R <<<<B .Q P M N R <<<<C .P M N Q R <<<<D .P Q M R N <<<<二、填空题1.函数23(0)1x y x x x =<++的值域是 . 2.若,,a b c R +∈,且1a b c ++=,则c b a ++的最大值是3.已知1,,1a b c -<<,比较ab bc ca ++与1-的大小关系为 .4.若0a >,则1a a +的最大值为 . 5.若,,x y z 是正数,且满足()1xyz x y z ++=,则()()x y y z ++的最小值为______。
三、解答题1. 设,,a b c R +∈,且a b c +=,求证:222333a b c +>2.已知a b c d >>>,求证:1119a b b c c a a d++≥---- 3.已知,,a b c R +∈,比较333a b c ++与222a b b c c a ++的大小。
不等式练习题一、选择题1、若a,b 是任意实数,且a>b,则( )A .22a b >B .1ba< C .11()()22a b<D .lg()0a b ->2、已知0,0,a b >>且2是2a 与b 的等差中项,则1ab的最小值为( )A .14 B. 12C .2D .43、已知函数()()()12440,cos 0,cos 2f x x x f x x x x x π⎛⎫=+≠=+<< ⎪⎝⎭()3f x =281xx + ()0x >,()()4922f x x x x =+≥-+,其中以4为最小值的函数个数是( ) A .0B .1C .2D .3,4、已知向量a =),2,1(-x b =),4(y ,若a ⊥b ,则y x 39+的最小值为( )A .2B .32C .6D .95、若正数,x y 满足35x y xy +=,则34x y +的最小值是( )A .245B .285C .5D .66、已知第一象限的点(a,b)在直线2x+3y -1=0上,则代数式23a b+的最小值为( ) A .24B .25C .26D .277、已知实数y x ,满足1218y y x x y ≥⎧⎪≤-⎨⎪+≤⎩,则目标函数y x z-=的最小值为( )A .2-B .5C .6D .78、实数x,y 满足⎪⎩⎪⎨⎧≤->≤≥0)1(1y x a a y x ,若函数z=x+y 取得最大值4,则实数a 的值为( ),A .2B .3C .4D .23 9、设x , y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≥≥+-≤--0,002063y x y x y x ,若目标函数z ax by =+(a .>0,b >0),最大值为12,则b a 32+ 的最小值为( ) A .724 B .625 C .5 D .410、设变量,x y 满足约束条件2201220,110x y y x y x x y --≤⎧+⎪-+≥⎨+⎪+-≥⎩则s=的取值范围是( )A .31,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[]1,211、若实数x y 、满足2400 0x y x y +-≤⎧⎪≥⎨⎪≥⎩,则21y z x +=-的取值范围为( )A .2(,4][,)3-∞-⋃+∞B .2(,2][,)3-∞-⋃+∞C .2[2,]3-D .2[4,]3-12、已知2()4(0)f x ax ax b a =-+>,则不等式(25)(4)f x f x +<+的解集为( )A .5(,1)3--B .5(,)(1,)3-∞-⋃-+∞C .5(1,)3D .5(,1)(,)3-∞⋃+∞13、如果不等式57|1|x x ->+和不等式220ax bx +->有相同的解集,则( ),A .8,10a b =-=-B .1,9a b =-=C .4,9a b =-=-D .1,2a b =-=14、设min{, }p q 表示p ,q 两者中的较小的一个,若函数221()min{3log , log }2f x x x ,则满足()1f x 的x 的集合为( )A .(0,2)B .(0, +) C .(0, 2)(16,) D .1(,)1615、不等式02ax +bx+c >的解集为{|24}x x,则不等式20cx bxa的解集为( )A.11 {|}24 x xx或B.1{|}4x x C.1{|}2x x D.11{|}24x x二、填空题1、不等式021xx<-的解为_________.2、若函数141log(1)(0)1(),()22(0)xx xf x f xx-+≥⎧⎪=≤-⎨⎪<⎩则的解集为_________.3、若存在实数x使|||1|3x a x-+-≤成立,则实数a的取值范围是___________.4、已知)(xfy=是偶函数,)(xgy=是奇函数,它们的定义域均为]3,3[-,且它们在]3,0[∈x上的图像如图所示,则不等式0)()(<xgxf的解集是___________.~5、已知0x>,则24xx+的最大值为_________________.6、已知正数ba,满足等式042=+-+abba,则ba+的最小值为________.7、若对任意0x>,231xax x≤++恒成立,则a的取值范围是________________.8、若实数yx,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+≥+-,0,0,01xyxyx,则yxz23+=的值域是____________.9、不等式组20xx yx y-≤⎧⎪+≥⎨⎪-≥⎩表示平面区域为Ω,在区域Ω内任取一点(),P x y,则P点的坐标满足不等式222x y+≤的概率为_________.?。
必修5第三章不等式练习题及答案ABC 卷[基础训练A 组] 一、选择题1.若02522>-+-x x ,则221442-++-x x x 等于( ) A .54-x B .3- C .3 D .x 45- 2.下列各对不等式中同解的是( )A .72<x 与 x x x +<+72B .0)1(2>+x 与 01≠+xC .13>-x 与13>-xD .33)1(x x >+与 xx 111<+ 3.若122+x≤()142x -,则函数2x y =的值域是( ) A .1[,2)8 B .1[,2]8 C .1(,]8-∞ D .[2,)+∞4.设11a b >>>-,则下列不等式中恒成立的是 ( )A .b a 11<B .ba 11> C .2a b > D .22a b >5.假如实数,x y 满足221x y +=,则(1)(1)xy xy +-有 ( )A .最小值21和最大值1 B .最大值1和最小值43C .最小值43而无最大值 D .最大值1而无最小值6.二次方程22(1)20x a x a +++-=,有一个根比1大,另一个根比1-小, 则a 的取值范畴是 ( )A .31a -<<B .20a -<<C .10a -<<D .02a << 二、填空题1.若方程2222(1)34420x m x m mn n ++++++=有实根,则实数m =_______;且实数n =_______。
2.一个两位数的个位数字比十位数字大2,若那个两位数小于30, 则那个两位数为________________。
3.设函数23()lg()4f x x x =--,则()f x 的单调递减区间是 。
4.当=x ______时,函数)2(22x x y -=有最_______值,且最值是_________。
一、选择题1.已知()22log 31ax ax ++>对于任意的x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A .()0,4 B .[)0,4 C .()0,2 D .[)0,2 2.设x ,y 满足约束条件5010550x x y x y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪+-≥⎩,且(0,0)z ax by a b =+>>的最大值为1,则56a b+的最小值为( ) A .64 B .81 C .100 D .1213.已知实数,x y 满足条件202035x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩,则2z x y =+的最大值是( )A .0B .3C .4D .54.己知x ,y 满足()2403300220x y x y a x ay -+≥⎧⎪--≤>⎨⎪+-≥⎩,且22z x y =+,若z 的最大值是其最小值的654倍,则a 的值为( ) A .1 B .2 C .3 D .45.已知x ,y 满足约束条件1,2,30,x x y x y ≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩若2x y m +≥恒成立,则m 的取值范围是( )A .3m ≥B .3m ≤C .72m ≤D .73m ≤ 6.已知函数()()log 31a f x x =+-(0a >且1a ≠)的图象恒过定点A ,若点A 在直线40mx ny ++=上,其中0mn >,则12m n +的最小值为( ) A .23 B .43C .2D .4 7.已知点(x ,y )在直线x +2y =4上移动,则24x y +的最小值是( )A.B.C .6 D .88.已知0,0a b >>,,a b 的等比中项是1,且1m b a =+,1n a b =+,则m n +的最小值是( )A .3B .4C .5D .69.对于任意实数a ,b ,若a >b ,则下列不等式一定成立的是( )A .11a b< B .a 2>b 2 C .a 3>b 3 D .a b b a > 10.已知4213332,3,25a b c ===,则A .b a c <<B .a b c <<C .b c a <<D .c a b <<11.设a=3x 2﹣x+1,b=2x 2+x ,则( )A .a >bB .a <bC .a≥bD .a≤b 12.设实数,x y 满足2025020x y x y y --≤⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,则112z x y =+的取值范围是( ) A .514z ≤≤ B .1524z ≤≤ C .112z ≤≤ D .312z ≤≤ 二、填空题13.已知正数a ,b 满足30a b ab +-+=,则ab 的最小值是________.14.设,x y 满足约束条件20240280x y x y x y -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪--≤⎩,则z y x =-的最小值是__________.15.若x ,y 满足约束条件210,10,2,x y x y x +-≥⎧-+≥≤⎪⎨⎪⎩则3z x y =-的最小值为______.16.已知实数x ,y 满足10,0,0,x y x y x +-≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩则函数2z x y =-的最大值为__________.17.已知实数,x y 满足40{1010x y x y +-≤-≥-≥,则x y x +的取值范围是__________. 18.已知0m >,0n >,且111223m n +=++,则2m n +的最小值为________. 19.某港口的水深y (米)随着时间t (小时)呈现周期性变化,经研究可用sin cos 66y a t b t c ππ=++来描述,若潮差(最高水位与最低水位的差)为3米,则+a b的取值范围为_______.20.已知正实数x ,y 满足22462x y xy ++=,则2x y +的最小值是_________.三、解答题21.已知函数()223f x x x =--+.(1)解不等式()0f x ≥;(2)若对任意实数x ,都有()3f x a x ≥-,求实数a 的取值范围.22.(1)若0x >,0y >,1x y +=,求证:114x y+≥. (2)已知实数0a >,0b >,且1ab =,若不等式()a b x y m x y +⋅+>(),对任意的正实数,x y 恒成立,求实数m 的取值范围.23.已知()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,且2()()2f x g x x x +=+-.(1)求()f x 和()g x 的解析式;(2)设2()33h x mx mx =+-(其中m R ∈),解不等式()()h x g x <.24.某单位有员工1000名,平均每人每年创造利润10万元.为了增加企业竞争力,决定优化产业结构,调整出x (*x ∈N )名员工从事第三产业,调整后他们平均每人每年创造利润为310500x a ⎛⎫- ⎪⎝⎭万元(0a >),剩下的员工平均每人每年创造的利润可以调高0.2%x .(1)若要保证剩余员工创造的年总利润不低于原来1000名员工创造的年总利润,则最多调整出多少名员工从事第三产业?(2)若要求调整出的员工创造出的年总利润始终不高于剩余员工创造的年总利润,则a 的取值范围是多少?25.已知0a >,0b >.(1)求证:()2232a b b a b +≥+; (2)若2a b ab +=,求ab 的最小值.26.已知函数2()(3)2f x ax a x =+-+(其中a ∈R ).(1)当a =-1时,解关于x 的不等式()0f x <;(2)若()1f x ≥-的解集为R ,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】由对数函数的单调性可得210ax ax ++>对于任意的x ∈R 恒成立,讨论0a =和0a ≠求解.【详解】()22log 31ax ax ++>对于任意的x ∈R 恒成立,即232ax ax ++>,即210ax ax ++>对于任意的x ∈R 恒成立,当0a =时,10>恒成立,满足题意,当0a ≠时,则2040a a a >⎧⎨∆=-<⎩,解得04a <<, 综上,a 的取值范围为[)0,4.故选:B.【点睛】本题考查一元二次不等式的恒成立问题,解题的关键是得出210ax ax ++>对于任意的x ∈R 恒成立.2.D解析:D【分析】作出可行域,作出目标函数对应的直线,平移该直线得最优解,从而得,a b 的关系式561a b +=,然后用“1”的代换,配凑出积为定值,用基本不等式得最小值.【详解】作出约束条件表示的可行域,如图,ABC 内部(含边界),作直线直线0ax by += , z ax by =+中,由于0,0a b >>,a b是直线的纵截距,直线向上平移时,纵截距增大, 所以当直线z ax by =+经过点()5,6时,z 取得最大值,则561a b +=, 所以()56565661306160121b a a b a b a b a b ⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当且仅当111a b ==时,等号成立,故56a b+的最小值为121. 故选:D .【点睛】关键点点睛:本题考查简单的线性规划,考查用基本不等式求最值.解题思路是利用简单的线性规划求得变量,a b 满足的关系式,然后用“1”的代换凑配出定值,再用基本不等式求得最小值.求最值时注意基本不等式的条件:一正二定三相等,否则易出错. 3.C解析:C【分析】画出满足条件的目标区域,将目标函数化为斜截式2y x z =-+,由直线方程可知,要使z 最大,则直线2y x z =-+的截距要最大,结合可行域可知当直线2y x z =-+过点A 时截距最大,因此,解出A 点坐标,代入目标函数,即可得到最大值.【详解】画出满足约束条件202035x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩的目标区域,如图所示:由2z x y =+,得2y x z =-+,要使z 最大,则直线2y x z =-+的截距要最大,由图可知,当直线2y x z =-+过点A 时截距最大,联立20350x y x y -=⎧⎨+-=⎩,解得(1,2)A , 所以2z x y =+的最大值为:1224⨯+=,故选::C.【点睛】方法点睛:求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.4.A解析:A【分析】作出不等式组表示的图象,22z x y =+可看作可行域内的点到原点距离的平方,由图可观察出最远的点和最近的点,分别求出距离做比值列出等式可得答案.【详解】根据不等式组作出图象,则阴影部分即为可行域,由240330x y x y -+=⎧⎨--=⎩解得23x y =⎧⎨=⎩,即(2,3)A , 220x ay +-≥恒过(1,0)且0a >,因为22z x y =+, z 的几何意义是可行域内的点到原点距离的平方,由图点(2,3)A 到原点的距离的平方最大, 22max 2313z =+=,z 的最小值为原点到直线BC 的距离的平方,2min 22444z a a ⎛⎫==++,根据题意可得max min21365444zza==+,整理得245a+=,解得1a=或1a=-(舍去).故选:A.【点睛】本题考查简单的线性规划问题,关键点是作出可行域,利用z的几何意义确定点,考查了数形结合思想,属于基础题.5.D解析:D【详解】作出满足约束条件1,2,30,xx yx y≥⎧⎪+≤⎨⎪-≤⎩的可行域如图所示:平移直线20x y+=到点1(1,)3A时,2x y+有最小值为73∵2x y m+≥恒成立∴min(2)m x y≤+,即73m≤故选D点睛:线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一、准确无误地作出可行域;二、画标准函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三、一般情况下,目标函数的最大或最小会在可行域的端点或边界上取得.6.C解析:C【分析】由对数函数的图象得出A点坐标,代入直线方程得,m n的关系,从而用凑出基本不等式形式后可求得最小值.令31+=x ,2x =-,(2)1f -=-,∴(2,1)A --,点A 在直线40mx ny ++=上,则240m n --+=,即24m n +=,∵0mn >,24m n +=,∴0,0m n >>,∴12112141(2)442444n m m n m n m n m n ⎛⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝, 当且仅当4n m m n=,即1,2m n ==时等号成立. 故选:C .【点睛】 本题考查对数函数的性质,考查点在直线上,考查用基本不等式求最小值.是一道综合题,属于中档题.7.D解析:D【分析】运用基本不等式2422x y +≥= 【详解】因为20,40x y >>,所以224228x y x y ++≥===,(当且仅当24x y =时取“=”).故答案为D.【点睛】利用两个数的基本不等式求函数的最值必须具备三个条件:①各项都是正数;②和(或积)为定值;③等号取得的条件.8.B解析:B【分析】由等比中项定义得1ab = ,再由基本不等式求最值.【详解】,a b 的等比中项是1,∴1ab =,∴m +n=1ba++1a b +=a b a b ab +++ = 2()a b +≥ 4= .当且仅当1a b == 时,等号成立.故选B .【点睛】利用基本不等式求最值问题,要看是否满足一正、二定、三相等.9.C【解析】根据题意,依次分析选项:对于A ,当2a =,2b =-时,11 a b>,故A 错误;对于B ,当1a =,2b =-时,22a b <,故B 错误;对于C ,由不等式的性质可得C 正确;对于D ,当1a =,1b =-时, ab b a=,故D 错误;故选C. 10.A解析:A【详解】 因为422233332=4,3,5a b c ===,且幂函数23y x =在(0,)+∞ 上单调递增,所以b <a <c . 故选A.点睛:本题主要考查幂函数的单调性及比较大小问题,解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间()()(),0,0,1,1,-∞+∞ );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用;三是借助于中间变量比较大小. 11.C解析:C【解析】试题分析:作差法化简a ﹣b=x 2﹣2x+1=(x ﹣1)2≥0.解:∵a=3x 2﹣x+1,b=2x 2+x ,∴a ﹣b=x 2﹣2x+1=(x ﹣1)2≥0,∴a≥b ,故选C .考点:不等式比较大小.12.B解析:B【分析】画出不等式组对应的平面区域,由,x y 都取最大值得出z 的最小值,当z 取最大值时,点(),x y 落在直线250x y +-=上,再结合基本不等式得出z 的最大值.【详解】该不等式组对应的平面区域如下图所示由可行域易知,当4,2x y ==时,112z x y =+取得最小值111442+= 当点(),x y 落在直线250x y +-=上时,112z x y =+取得最大值 此时25x y +=,2225224x y xy +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭ 112542225x y z x y xy xy +∴=+==≥ 当且仅当2x y =,即55,24x y ==时取等号,显然55,24⎛⎫ ⎪⎝⎭在可行域内 即1524z ≤≤ 故选:B【点睛】 关键点睛:平面区域的最值问题是线性规划问题中一类重要题型,在解题时,关键是正确地画出平面区域,分析表达式的几何意义,然后结合数形结合的思想,分析图形,找出满足条件的点的坐标,即可求出答案.二、填空题13.9【分析】由已知结合基本不等式即可直接求解【详解】为正实数当且仅当时取等号即解得:或(舍去)当且仅当时取等号即的最小值是9故答案为:9【点睛】关键点点睛:本题主要考查了利用基本不等式求最值解题的关键 解析:9【分析】 由已知结合基本不等式2a b ab +≥,即可直接求解.【详解】30a b ab +-+=,3a b ab ∴+=-,a b 为正实数,2a b ab ∴+≥a b =时取等号,32ab ab ∴-≥230ab ab ∴-≥,即)310ab ab ≥解得:3ab ≥或1ab ≤-(舍去),9ab ∴≥,当且仅当3a b ==时取等号,即ab 的最小值是9.故答案为:9 【点睛】关键点点睛:本题主要考查了利用基本不等式求最值,解题的关键是利用基本不等式将已知条件转换成关于ab 的一元二次不等式,进而解不等式得解,考查学生的转化思想与运算能力,属于基础题.14.【分析】作出不等式组对应的平面区域利用目标函数的几何意义结合数形结合进行求解即可【详解】由得作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分平移直线由图象可知当直线经过点时直线的截距最小此时也最小由解得即代 解析:4-【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,结合数形结合进行求解即可. 【详解】由z y x =-得y =x+z ,作出不等式组对应的平面区域如图(阴影部分):ABC平移直线y =x+z 由图象可知当直线y =x+z 经过点B 时,直线y =x+z 的截距最小,此时z 也最小,由240280x y x y +-=⎧⎨--=⎩,解得40x y =⎧⎨=⎩,即(4,0)B . 代入目标函数z y x =-,得044z =-=-. 所以z y x =-的最小值是4-. 故答案为:4- 【点睛】方法点睛:线性规划问题解题步骤如下:(1)根据题意,设出变量,x y ; (2)列出线性约束条件;(3)确定线性目标函数(,)z f x y =;(4)画出可行域(即各约束条件所示区域的公共区域); (5)利用线性目标函数作平行直线系()(y f x z =为参数);(6)观察图形,找到直线()(y f x z =为参数)在可行域上使z 取得欲求最值的位置,以确定最优解,给出答案.15.【分析】由约束条件作出可行域化目标函数为直线方程的斜截式数形结合得到最优解把最优解的坐标代入目标函数得答案【详解】解:由约束条件作出可行域如图化目标函数为由图可知当直线过时直线在轴上的截距最大有最小 解析:1-【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐标代入目标函数得答案. 【详解】解:由约束条件210102x y x y x +-⎧⎪-+⎨⎪⎩作出可行域如图,化目标函数3z x y =-为3y x z =-,由图可知,当直线3y x z =-过(0,1)A 时, 直线在y 轴上的截距最大,z 有最小值为1-. 故答案为:1-. 【点睛】本题考查简单的线性规划,考查数形结合的解题思想方法,属于中档题.16.【解析】作出不等式所表示的平面区域如图所示由得作出直线并平移由图象可知当直线经过点时纵截距最小此时最大联立得即故 解析:12【解析】作出不等式所表示的平面区域,如图所示,由2z x y =-得2y y z --,作出直线2y x =,并平移,由图象可知,当直线经过点A 时,纵截距最小,此时z 最大,联立10x y y x +-=⎧⎨=⎩,得1212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即11,22A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,故1112222max z =⨯-=.17.【解析】先画出可行域如图:因为目标函数表示动点与定点连线斜率再加1;由图可知;最小最大;联立可得即联立可得即故:∴所以:故答案为点睛:本题考查线性规划问题难点在于目标函数几何意义近年来高考线性规划问解析:4,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】先画出可行域如图:因为目标函数表示动点()P x y ,与定点00O (,)连线斜率k 再加1; 由图可知;OC k 最小,OA k 最大; 联立1{4x x y =+=,可得13x y ,即()1,3A ,联立1{4y x y =+=,可得31x y =⎧⎨=⎩,即()3,1C ,故:13OC k =,3OA k =,∴133OP k ≤≤,所以:041[4]03x y y u x x +-=+∈-=,,故答案为4,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 点睛:本题考查线性规划问题,难点在于目标函数几何意义,近年来高考线性规划问题高考数学考试的热点,数形结合是数学思想的重要手段之一,是连接代数和几何的重要方法.随着要求数学知识从书本到实际生活的呼声不断升高,线性规划这一类新型数学应用问题要引起重视;①画可行域②明确目标函数几何意义,目标函数表示动点()P x y ,与定点()00O ,连线斜率k 再加1,③过O 做直线与可行域相交可计算出直线PO 斜率,从而得出所求目标函数范围.18.【分析】先换元令则;再采用乘1法求出的最小值即可得解【详解】解:令则且而当且仅当即时等号成立的最小值为故答案为:【点睛】本题考查利用基本不等式求最值采用换元法和乘1法是解题的关键考查学生的转化思想分解析:3+【分析】先换元,令2s m =+,2t n =+,则1113s t +=,226m n s t +=+-;再采用“乘1法”,求出2s t +的最小值即可得解.【详解】解:令2s m =+,2t n =+,则2s >,2t >,且1113s t +=,2(2)2(2)26m n s t s t ∴+=-+-=+-,而112223(2)()3(12)3(32)3(322)s t s ts t s t s t t s t s+=++=+++⨯+=+,当且仅当2s tt s=,即s =时,等号成立.2s t ∴+的最小值为3(3+,2263(322)63m n s t ∴+=+-+-=+故答案为:3+ 【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,采用换元法和“乘1法”是解题的关键,考查学生的转化思想、分析能力和运算能力,属于中档题.19.【分析】由已知结合辅助角公式可求然后结合基本不等式即可求解【详解】由题意可知(为辅助角)由题意可得故由解得故答案为【点睛】本题主要考查了正弦函数的性质及基本不等式在求解最值中的应用属于中档题解析:⎡⎢⎣⎦【分析】由已知结合辅助角公式可求2294a b +=,然后结合基本不等式22222a b a b ++⎛⎫≤ ⎪⎝⎭即可求解. 【详解】由题意可知sincos666y a t b t c t c πππθ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭,(θ为辅助角)由题意可得3=,故2294a b +=,由2229228a b a b ++⎛⎫≤= ⎪⎝⎭,解得a b ≤+≤故答案为22⎡-⎢⎣⎦. 【点睛】本题主要考查了正弦函数的性质及基本不等式在求解最值中的应用,属于中档题.20.【分析】由题易得然后由基本不等式可得最后可求得的最小值【详解】将式子变形为即因为所以(当且仅当时等号成立)所以有即故所以则的最小值是故答案为:【点睛】本题考查利用基本不等式求最值考查逻辑思维能力和运解析:5【分析】由题易得()2222x y xy +=-,然后由基本不等式可得()()222224x y x y ++≥-,最后可求得2x y +的最小值. 【详解】将式子22462x y xy ++=变形为()2222x y xy ++=,即()2222x y xy +=-,因为0x >,0y >, 所以()()222222222224x y x y x y xy ++⎛⎫+=-≥-=- ⎪⎝⎭(当且仅当2x y =时,等号成立), 所以有()()222224x y x y ++≥-,即()25224x y +≥,故()2825x y +≥,所以2x y +≥,则2x y +的最小值是5.故答案为:5. 【点睛】本题考查利用基本不等式求最值,考查逻辑思维能力和运算求解能力,属于常考题.三、解答题21.(1)5{|5}3x x -≤≤;(2) 5a ≤. 【解析】试题分析:(1) 零点分段法去绝对值,将()f x 表示成分段函数,由此解得解集为55,3⎡⎤-⎢⎥⎣⎦;(2)原不等式等价于23x x a -++≥恒成立.左边()23235x x x x -++≥--+=,故5a ≤.(1)1.当0x ≤时,()22322350f x x x x x x =--+=-++=+≥ 解得50x -≤≤2.当2x ≥时,()22322310f x x x x x x =--+=--+=-+≥ 解得无解3.当02x <<时,()223223350f x x x x x x =--+=--+=-+≥ 解得503x <≤综上可知不等式解集5{|5}3x x -≤≤(2)()3f x a x ≥-恒成立,即()23f x x x a =-++≥恒成立()23235x x x x -++≥--+=,故有5a ≤.22.(1)见解析;(2)(,4)-∞. 【详解】试题分析:(1)第(1)问,利用常量代换和基本不等式证明. (2)第(2)问,利用基本不等式求解. 试题(1)证明:∵1,0,0x y x y +=>>∴0,0y x x y >> ∴11224x y x y y x x y x y x y+++=+=++≥+=当且仅当12x y ==时,等号成立. (2)因为,,,a b x y 为正实数,所以()a b ay bxx y a b a b x y x y ⎛⎫+⋅+=+++≥++≥=⎪⎝⎭4=,当且仅当a b =,ay bxx y=,即a b =,x y =时等号成立,故只要4m <即可,所以实数m 的取值范围是(),4-∞23.(1)2()2f x x =-,()g x x =;(2)答案见解析. 【解析】试题分析:(1)根据函数奇偶性的性质利用方程组法即可求f (x )和g (x )的解析式;(2)()()h x g x < 即()23130mx m x +--<,讨论当0m =时,当0m ≠时,即()()130mx x -+<,对应方程的两个根为11x m =,23x =-,比较1m与-3的大小,进行讨论; 试题(1)由题意()()22f x g x x x -+-=--,即()()22f x g x x x -=--,又()()22f x g x x x +=+-联立得()22f x x =-,()g x x =.(2)由题意不等式即()23130mx m x +--<,当0m =时,即30x --<,解得3x >-;当0m ≠时,即()()130mx x -+<,对应方程的两个根为11x m=,23x =-, 故当0m >时,易知13m >-,不等式的解为13x m-<<; 当0m <时,若13m >-,即13m <-时,不等式的解为3x <-或1x m>; 若13m =-,即13m =-时,不等式的解为3x ≠-; 若13m <-,即13m >-时,不等式的解为1x m<或3x >-; 综上所述,当13m <-时,不等式的解为1|3x x x m 或⎧⎫-⎨⎬⎩⎭;当103m -≤<时,不等式的解集为1|3x x x m ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭或; 当0m =时,不等式的解集为{}3x x -;当0m >时,不等式的解集为1|3x x m ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭. 点睛:本题主要考查根据奇偶性的定义利用方程组法求函数解析式及求含参的一元二次不等式解集;在讨论时从二次项系数等于0,不等于0入手,当不等于0时,往往先对式子进行因式分解得出对应二次方程的根,然后比较根的大小,讨论要不重不漏. 24.(1)最多调整500名员工从事第三产业;(2)(]0,5. 【分析】(1)根据题意可列出()()10100010.2%101000x x -+≥⨯,进而解不等式求得x 的范围,确定问题的答案.(2)根据题意分别表示出从事第三产业的员工创造的年总利润和从事原来产业的员工的年总利润,进而根据题意建立不等式,根据均值不等式求得求a 的范围. 【详解】(1)由题意,得()()10100010.2%101000x x -+≥⨯, 即25000x x -≤,又0x >,所以0500x <≤, 即最多调整500名员工从事第三产业;(2)从事第三产业的员工创造的年总利润为310500⎛⎫- ⎪⎝⎭x a x 万元, 从事原来产业的员工的年总利润为110(1000)1500⎛⎫-+ ⎪⎝⎭x x 万元, 则311010(1000)1500500x a x x x ⎛⎫⎛⎫-≤-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以23500x ax -≤2110002500x x x +--, 所以221000500x ax x ≤++,即210001500x a x ≤++在(]0,500x ∈时恒成立,因为210004500x x+≥=, 当且仅当21000500x x=,即500x =时等号成立,所以5a ≤, 又0a >,所以05a <≤,所以a 的取值范围为(]0,5. 【点睛】本题主要考查了基本不等式在求最值问题中的应用,考查了学生综合运用所学知识,解决实际问题的能力,属于常考题. 25.(1)证明见解析;(2)1. 【分析】(1)对不等式两边式子作差,分解因式,判断作差的结果的符号,可得证.(2)根据2a b ab +=,可得2ab a b =+≥1,进而求得1≥ab ,注意等号成立的条件,得到结果. 【详解】证明:(1)∵()()222223220a b b a b a ab b a b +-+=-+=-≥, ∴()2232a b b a b +≥+.(2)∵0a >,0b >,∴2ab a b =+≥2ab ≥∴1≥,∴1≥ab .当且仅当1a b ==时取等号,此时ab 取最小值1. 【点睛】该题主要是考查不等式的证明和运用基本不等式求最值,在证明不等式时,可以运用综合法也可以运用分析法,一般的比较大小的最重要的方法就是作差法,然后结合综合法和分析法来一起证明,属于中档题. 26.(1)(2)(62)-∞--+∞,,;(2)99a -+≤【分析】(1)当0a =时,解一元二次不等式求得不等式()0f x <的解集.(2)化简不等式()1f x ≥-,对a 分成0a ≠和0a >两种情况进行分类讨论,结合一元二次不等式恒成立,求得实数a 的取值范围. 【详解】(1)当1a =-时,由()0f x <得,2420x x --+<,所以2420x x +->,所以不等式的解集为(2)(62)-∞-+∞,,;(2)因为()1f x ≥-解集为R ,所以2(3)21ax a x +-+-≥在R 恒成立,当0a =时,得321x -+-≥,不合题意;当0a ≠时,由2(3)30ax a x +-+≥在R 恒成立,得()203120a a a >⎧⎪⎨--≤⎪⎩,所以99a -+≤ 【点睛】本小题主要考查一元二次不等式的解法,考查一元二次不等式恒成立问题,属于中档题.。
不等式
1.如果01,0<<-<b a ,那么下列不等式成立的是( )
A .2ab ab a >>
B .a ab ab >>2
C .2ab a ab >>
D .a ab ab >>2
2.若b a >,则下列不等式中恒成立的是( )
A .1>b a
B .b a lg lg >
C .b a 22>
D .22b a >
3.下列函数中,最小值为4的是( )
A .x x x f 4)(+=
B .x
x x f cos 4cos )(+= C .x x x f -⨯+=343)( D.10log lg )(x x x f +=
4.若10,10<<<<b a ,则22,2,2,b a ab ab b a ++中最大的一个是 。
5.已知1,0,0=+>>b a b a ,则b
a 11+的取值范围是 。
6.若不等式022>++bx ax 解集为⎭⎬⎫⎩
⎨⎧<<-3121|x x ,则b a +的值为 。
7.当0>a 时,解关于x 的不等式01)1(2<++-x a ax 。
8.如果不等式)0(02≠<++a c bx ax 解集为∅,那么( )
A .0,0>∆<a
B .0,0≤∆<a
C .0,0≤∆>a
D .0,0≥∆>a
9.不等式02>++k x x 恒成立,则k 的取值范围是 。
线性规划:
1.下面给出的四个点中,位于⎩⎪⎨⎪⎧
x +y -1<0x -y +1>0表示的平面区域内的点是( ) A .(0,2) B .(-2,0) C .(0,-2) D .(2,0)
2.(2008年湖南卷)已知变量x 、y 满足条件
⎩⎪⎨⎪⎧
x ≥1,x -y ≤0,
x +2y -9≤0,则x +y 的最大值是( ) A .2 B .5 C .6 D .8
3.(2009年乐陵一中统测)若实数x ,y 满足不等式
⎩⎪⎨⎪⎧ y ≥0,x -y ≤4,
2x -y -2≥0,则ω=y -1x +1
的取值范围是( )
A.⎣⎡⎦⎤-1,13
B.⎣⎡⎦
⎤-12,13 C.⎣⎡⎭⎫-12,2 D.⎣⎡⎭
⎫-12,+∞ 4.(2008年海南宁夏卷)点P (x ,y )在直线4x +3y =0上,且满足-14≤x -y ≤7,则点P 到坐标原点距离的取值范围是( )
A .[0,5]
B .[0,10]
C .[5,10]
D .[5,15]
5.(2008年山东卷)设二元一次不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y -19≥0x -y +8≥0
2x +y -14≤0所表示的平面区域为M ,使
函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象过区域M 的a 的取值范围是( )
A .[1,3]
B .[2,10]
C .[2,9]
D .[10,9]
6.(2009年上海卷)已知实数x 、y 满足⎩⎪⎨⎪⎧ y ≤2x ,y ≥-2x ,
x ≤3,
则目标函数z =x -2y 的最________. 7.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,y >0,
4x +3y <12
表示的平面区域内的整点(横坐标和纵坐标都是整数的点)共有________个.
8.设D 是不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y ≤102x +y ≥30≤x ≤4y ≥1
表示的平面区域,则D 中的点P (x ,y )到直线x +y
=10距离的最大值是________.
答案:1.C 2.C 3.C 4.B 5.C 6.-9 7.3 8.42
均值不等式应用(技巧)
应用一:求最值
例1:求下列函数的值域
(1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1x
技巧一:凑项
例1:已知54x <,求函数14245
y x x =-+-的最大值。
技巧二:凑系数
例 1. 当时,求(82)y x x =-的最大值。
变式:设2
30<<x ,求函数)23(4x x y -=的最大值。
技巧三: 分离
例3. 求2710(1)1
x x y x x ++=>-+的值域。
技巧四:换元
解析二:本题看似无法运用均值不等式,可先换元,令t=x +1,化简原式在分离求最值。
22(1)7(1+10544=5t t t t y t t t t
-+-++==++) 技巧五:注意:在应用最值定理求最值时,若遇等号取不到的情况,应结合函数()a f x x x =+的单调性。
例:求函数225
4x y x +=+的值域。
练习:求下列函数的最小值,并求取得最小值时,x 的值. 1.231,(0)x x y x x
++=> 2.12,33
y x x x =+>- (3)12sin ,(0,)sin y x x x π=+∈ 2.已知01x <<,求函数(1)y x x =
-的最大值.;3.203x <<,求函数(23)
y x x =-的最大值. 条件求最值 1:若44log log 2x y +=,求11x y
+的最小值.并求x,y 的值 技巧六:1的整体代换:
2:已知0,0x y >>,且
191x y +=,求x y +的最小值。
变式:若+∈R y x ,且12=+
y x ,求y x 11+的最小值。