掌门1对1教育 高中数学 【数学】2014版《6年高考4年模拟》
第七章 不等式 第一部分 六年高考荟萃
2013年高考题
一、填空题
1 .(2013年普通高等学校招生统一考试重庆数学(理)试题(含答案))若关于实数x的不
等式x?5?x?3?a无解,则实数a的取值范围是_________ 答案:???,8?
【命题立意】本题考查绝对值不等式的基本解法。因为不等式x?5?x?3的最小值为8,所以要使不等式x?5?x?3?a无解,则a?8,即实数a的取值范围是???,8?。
2 .(2013年高考陕西卷(理))(不等式选做题) 已知a, b, m, n均为正数, 且a+b=1, mn=2,
则(am+bn)(bm+an)的最小值为_______. 答案:2
利用柯西不等式求解,
(am?bn)(an?bm)?(am?an?bn?bm)2?mn?(a?b)2?2?1?2,且仅当
ambn??m?n时取最小值 2 anbm3 .(2013年高考江西卷(理))(不等式选做题)在实数
范围内,不等式x?2?1?1的解集为_________ 答案:[0,4]
BCOEDAP本题考查绝对值的基本求法。由x?2?1?1得?1?x?2?1?1,即0?x?2?2,即?2?x?2?2,解得0?x?4,所以原不等式的解集为[0,4]。
4 .(2013年高考湖北卷(理))设x,y,z?R,且满足:x2?y2?z2?1,x?2y?3z?14,
则x?y?z?_______. 答案:
314 7本题考查柯西不等式的应用。由柯西不等式可知,
(x?2y?3z)2?(x2?y2?z2)(12?22?32),即x2?y2?z2?1,因为x2?y2?z2?1,
所以当且进行
xyz??时取等号。此时y?2x,z?3x代入x?2y?3z?14得123x?14214314314,即y?,所以x?y?z?。 ,z?1414147二、解答题
5 .(2013年普通高等学校招生统一考试新课标Ⅱ卷数学(理)(纯WORD版含答案))选修4—5;
不等式选讲
设a,b,c均为正数,且a?b?c?1,证明:
1a2b2c2(Ⅰ)ab?bc?ca?; (Ⅱ)???1.
3bca
6 .(2013年普通高等学校招生统一考试辽宁数学(理)试题(WORD版))选修4-5:不等式
选讲
已知函数f?x??x?a,其中a?1.
(I)当a=2时,求不等式f?x??4?x?4的解集;
(II)已知关于x的不等式f?2x?a??2f?x??2的解集为?x|1?x?2?,求a的值.
??
7 .(2013年普通高等学校招生统一考试福建数学(理)试题(纯WORD版))不等式选讲:设
不等式x?2?a(a?N)的解集为A,且(1)求a的值;
(2)求函数f(x)?x?a?x?2的最小值.
*31
?A,?A. 22
解:(Ⅰ)因为
3131?A,且?A,所以?2?a,且?2?a 2222解得
13?a?,又因为a?N*,所以a?1 22(Ⅱ)因为|x?1|?|x?2|?|(x?1)?(x?2)|?3
当且仅当(x?1)(x?2)?0,即?1?x?2时取得等号,所以f(x)的最小值为3
8 .(2013年普通高等学校招生全国统一招生考试江苏卷(数学)(已校对纯WORD版含附加题))
D.[选修4-5:不定式选讲]本小题满分10分.
3322已知a?b>0,求证:2a?b?2ab?ab
[必做题]第22、23题,每题10分,共20分.请在相应的答题区域内作答,若多做,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 答案:D证明
:∵
2a3?b3?2ab2?a2b??2a3?2ab2?(a2b?b3)??2aa2?b2?b(a2?b2)
??
?a2?b2(2a?b)?(a?b)(a?b)(2a?b)
又∵a?b>0,∴a?b>0,a?b?02a?b?0, ∴(a?b)(a?b)(2a?b)?0 ∴2a?b?2ab?ab?0 ∴2a?b?2ab?ab
9 .(2013年高考新课标1(理))选修4—5:不等式选讲
33223322??已知函数f(x)=|2x?1|?|2x?a|,g(x)=x?3. (Ⅰ)当a=2时,求不等式f(x) (Ⅱ)设a>-1,且当x∈[?a1,)时,f(x)≤g(x),求a的取值范围. 22答案:当a=-2时,不等式f(x) 1??5x, x??2?1?设函数y=|2x?1|?|2x?2|?x?3,y=??x?2, ?x?1, 2??3x?6, x?1??其图像如图所示 从图像可知,当且仅当x?(0,2)时,y<0,∴原不等式解集是{x|0?x?2}. (Ⅱ)当x∈[?a1,)时,f(x)=1?a,不等式f(x)≤g(x)化为1?a?x?3, 224a1a,)都成立,故??a?2,即a≤, 32224]. 3∴x?a?2对x∈[?∴a的取值范围为(-1, 10.(2013年高考湖南卷(理))在平面直角坐标系xOy中,将从点M出发沿纵、横方向到达 点N的任一路径成为M到N的一条“L路径”.如图6所示的路径 MM1M2M3N与路径MN1N都是M到N的“L路径”.某地有三个新建的居民区,分别 位于平面xOy内三点A(3,20),B(?10,0),C(14,0)处.现计划在x轴上方区域(包含x轴)内的某一点P处修建一个文化中心. (I)写出点P到居民区A的“L路径”长度最小值的表达式(不要求证明); (II)若以原点O为圆心,半径为1的圆的内部是保护区,“L路径”不能进入保护区,请确定点P的位置,使其到三个居民区的“L路径”长度值和最小. 解: 设点P(x,y),且y?0. (Ⅰ) 点P到点A(3,20)的“L路径”的最短距离d, 等于水平距离?垂直距离,即d?|x - 3| + |y - 20|,其中y?0,x?R. (Ⅱ)本问考查分析解决应用问题的能力,以及绝对值的基本知识. 点P到A,B,C三点的“L路径”长度之和的最小值d = 水平距离之和的最小值h + 垂直距离之和的最小值v.且h和v互不影响.显然当y=1时,v = 20+1=21;显然当x?[?10,14]时,水平距离之和h=x – (-10) + 14 – x + |x-3| ?24,且当x=3时, h=24.因此,当P(3,1)时,d=21+24=45. 所以,当点P(x,y)满足P(3,1)时,点P到A,B,C三点的“L路径”长度之和d的最小值为45. 2012年高考题 一、选择题 11 .(2012年高考(重庆理))设平面点集 ?1?A??(x,y)(y?x)(y?)?0?,B?(x,y)(x?1)2?(y?1)2?1,则A?B所表示的平面 x????图形的面积为 A. ( ) B.? 3? 435C. 4? 7D. ? 2 【答案】D 【考点定位】本小题主要考查二元一次不等式(组)与平面区域,圆的方程等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,化归与转化思想,属于基础题. 12 .(2012年高考(重庆理))不等式A.??x?1?0的解集为 2x?1( ) 1?1??1??1???,1? B.??,1? C.???.????1,??? D.???,????1,??? 2?2??2??2????x?1?(x?1)(2x?1)?01 【答案】A 【解析】?0????x?1 2x?12??2x?1?0【考点定位】本题主要考查了分式不等式的解法,解题的关键是灵活运用不等式的性质,属于 基础试题,属基本题. 13 .(2012年高考(四川理))某公司生产甲、乙两种桶装产品.已知生产甲产品1桶需耗A原料1千克、B原料2千克;生产乙产品1桶需耗A原料2千克,B原料1千克.每桶甲产品的利润是300元,每桶乙产品的利润是400元.公司在生产这两种产品的计划中,要求每天消耗A、B原料都不超过12千克.通过合理安排生产计划,从每天生产的甲、乙两种产品中,公司共可获得的最大利润是 ( ) A.1800元 B.2400元 C.2800元 D.3100元1. [答案]C [解析]设公司每天生产甲种产品X桶,乙种产品Y桶,公司共可获得 利润为Z元/天,则由已知,得 Z=300X+400Y ?X?2Y?12?2X?Y?12?且? ?X?0??Y?0画可行域如图所示, 目标函数Z=300X+400Y可变形为 Y=?3zx? 这是随Z变化的一族平行直线 4400解方程组??2x?y?12?x?4 ?? 即A(4,4) ?Zmax?1200?1600?2800 ?x?2y?12?y?4[点评]解决线性规划题目的常规步骤:一列(列出约束条件)、二画(画出可行域)、三作(作目标 函数变形式的平行线)、四求(求出最优解). ?x?2y?2?14 .(2012年高考(山东理))已知变量x,y满足约束条件?2x?y?4,则目标函数 ?4x?y??1?z?3x?y的取值范围是 A.[?( ) 3,6] 2B.[?3,?1] 2C.[?1,6] D.[?6,] 32 【解析】做出不等式所表示的区域如图,由z?3x?y得y?3x?z,平移直线y?3x,由图象可知当直线经过点E(2,0)时,直线y?3x?z的截距最小,此时z最大为z?3x?y?6,当直线经过C点时,直线截距最 1??4x?y??1?x?大,此时z最小,由?,解得?2,此时 ?2x?y?4??y?3z?3x?y? 15 .(2012年高考(辽宁理))若x?[0,??),则下列不等式恒成立的是 A.e?1?x?x x2333?3??,所以z?3x?y的取值范围是[?,6],选A. 222( ) B.111?1?x?x2 241?x1?C.cosx… 【答案】C 12x 2x?D.ln(1?x)…12x8 【解析】设f(x)?cosx?(1?所 以 121x)?cosx?1?x2,则g(x)?f?(x)??sinx?x, 22?≥,c所x?以 当 g?(?x)x?[0,??)时,g(x)为增函数,所以g(x)?f?(x)≥g(0)?0, ?cosx?(1?同理f(x)≥f(0)?0,121x)≥0,1?x2,故选C 即cosx…22【点评】本题主要考查导数公式,以及利用导数,通过函数的单调性与最值来证明不等式,考查 转化思想、推理论证能力、以及运算能力,难度较大. ?x?y?10?16 .(2012年高考(辽宁理))设变量x,y满足?0?x?y?20,则2x?3y的最大值为 ?0?y?15? ( )A.20B.35C.45D.55 【答案】D 【解析】画出可行域,根据图形可知当x=5,y=15时2x+3y最大,最大值为55,故选D 【点评】本题主要考查简单线性规划问题,难度适中.该类题通常可以先作图,找到最优解求出最值,也可以直接求出可行域的顶点坐标,代入目标函数进行验证确定出最值. 17 .(2012年高考(江西理))某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表 黄瓜 韭菜 年产量/亩 4吨 6吨 年种植成本/亩 1.2万元 0.9万元 每吨售价 0.55万元 0.3万元 为使一年的种植总利润(总利润=总销售收入-总种植成本)最大,那么黄瓜和韭菜的种植面积(单位:亩)分别为 ( ) A.50,0 B.30.0 C.20,30 D.0,50 B 【解析】本题考查线性规划知识在实际问题中的应用,同时考查了数学建模的思想方法以及实践能力.设黄瓜和韭菜的种植面积分别为x,y亩,总利润为z万元,则目标函数为 z?(0.55?4x?1.2x)?(0.3?6y?0.9y)?x?0.9y.线性 ?x?y?50,?x?y?50,?1.2x?0.9y?54,?4x?3y?180,??约束条件为 ?即?作出不 ?x?0,?x?0,???y?0.?y?0.?x?y?50,?4x?3y?180,?等式组?表示的可行域,易求得点 x?0,???y?0A?0,50?,B?30,20?, C?0,45?. 平移直线z?x?0.9y,可知当直线z?x?0.9y经过点B?30,20?,即x?30,y?20时,z取得最大值,且zmax?48(万元).故选B. 【点评】解答线性规划应用题的一般步骤可归纳为: (1)审题——仔细阅读,明确有哪些限制条件,目标函数是什么? (2)转化——设元.写出约束条件和目标函数; (3)求解——关键是明确目标函数所表示的直线与可行域边界直线斜率间的关系; (4)作答——就应用题提出的问题作出回答. 体现考纲中要求会从实际问题中抽象出二元线性规划.来年需要注意简单的线性规划求最值问题. 18 .(2012年高考(湖北理))设a,b,c,x,y,z是正数,且a2?b2?c2?10,x2?y2?z2?40,ax?by?cz?20,则 a?b?c? x?y?z( ) A. 11 B. 43C. 1 2D. 3 4 考点分析:本题主要考察了柯西不等式的使用以及其取等条件. 解析:由于(a?b?c)(x2?y2?z2)?(ax?by?cz)2 222 等号成立当且仅当 abc???t,则a=t x b=t y c=t z ,t2(x2?y2?z2)?10 xyz所以由题知t?1/2,又 abca?b?ca?b?c???,所以?t?1/2,答案选C. xyzx?y?zx?y?z?y?2?19 .(2012年高考(广东理))已知变量x、y满足约束条件?x?y?1,则z?3x?y的最 ?x?y?1?大值为 A.12 ( ) B.11 D.?1 C . 3 ?y?2解析:B.画出可行域,可知当代表直线过点A时,取到最大值.联立?, ?y?x?1?x?3解得?,所以z?3x?y的最大值为11. y?2? ?x?y?3?0??x20.(2012年高考(福建理))若函数y?2图像上存在点(x,y)满足约束条件?x?2y?3?0, ???x?m则实数m的最大值为 A. ( ) 1 B.1 2C. 3 D.2 2 【答案】B 【解析】x?y?3?0与y?2x的交点为(1,2),所以只有m?1才能符合条件,B正确. 【考点定位】本题主要考查一元一次不等式组表示平面区域,考查分析判断能力、逻辑推理能力和求解计算能力. 21.(2012年高考(福建理))下列不等式一定成立的是 ( ) A.lg(x?)?lgx(x?0) C.x?1?2|x|(x?R) D. 【答案】C 【解析】由基本不等式得x?1?2|x|(x?R),答案C正确. 【考点定位】此题主要考查基本不等式和均值不等式成立的条件和运用,考查综合运用能力, 22214B.sinx?1?2(x?k?,k?Z) sinx1?1(x?R) x2?1 掌握基本不等式的相关内容是解本题的关键. 22.(2012年高考(大纲理))已知x?ln?,y?log52,z?eA.x?y?z B.z?x?y C.z?y?x ?12,则 ( ) D.y?z?x 答案D 【命题意图】本试题主要考查了对数、指数的比较大小的运用,采用中间值大小比较方法. 【解析】ln??lne?1,log52?log5二、填空题 1?11115?,z?e2???,故选答案D. 2e42?x,y?0?23.(2012年高考(新课标理))设x,y满足约束条件:?x?y??1;则z?x?2y的取值 ?x?y?3?范围为_________ 【解析】z?x?2y的取值范围为[?3,3] 约束条件对应四边形OABC边际及内的区域:O(0,0),A(0,1),B(1,2),C(3,0) 则z?x?2y?[?3,3] 24.(2012年高考(浙江理))设a?R,若x>0时均有[(a-1)x-1]( x 2-ax-1)≥0,则a=______________. 【解析】本题按照一般思路,则可分为一下两种情况: (A)?(B)??(a-1)x-1?0, 无解; 2x-ax-1?0??(a-1)x-1?0, 无解. 2x-ax-1?0?因为受到经验的影响,会认为本题可能是错题或者解不出本题.其实在x>0的整个区间上,我们可以将其分成两个区间(为什么是两个?),在各自的区间内恒正或恒负.(如下答图) 我们知道:函数y1=(a-1)x-1,y2=x 2-ax-1都过定点P(0,—1). 考查函数y1=(a-1)x-1:令y=0,得M( 1,0),还可分析得:a>1; a?11,0),代入a?1考查函数y2=x 2-ax-1:显然过点M( 2a33?1???1?0,解之得:a?0or得:?,舍去a?0,得答案:a?. ?22?a?1?a?1【答案】a?3 2225.(2012年高考(上海春))若不等式x?kx?k?1?0对x?(1,2)恒成立,则实数k 的取值范围是______. (??,2] 26.(2012年高考(陕西理))设函数f(x)???lnx,x?0,D是由x??2x?1,x?0y 轴和曲线y?f(x)及该曲线在点(1,0)处的切线所围成的封闭区域,则 z?x?2y在D上的最大值为___________. -1 1 x ?1?,x?0解析:y?f?(x)??x,f?(1)?1,曲线y?f(x)及该曲线在点(1,0)???2,x?0处的切线方程为y=x-1,围成的封闭区域为三角形,z?x?2y在点(0,-1)处取得最大值2. 27.(2012年高考(陕西理))观察下列不等式 13? 2221151?2?3?, 23311171?2?2?2? 23441?照此规律,第五个不等式为________________________________________. ...解析:第五个不等式为1?... 1111111????? 22324252626 b,c满足:5c?3a≤b≤4c?a,clnb≥a?clnc,则28.(2012年高考(江苏))已知正数a,b的取值范围是____. a【答案】?e, 7?. 【考点】可行域. ,cln≥b?alcn可c化【解析】条件5c?3a≤b≤4c?a?ab?3???5?cc?ab为:???4. ?cca?b??ec?c 设 ab=x,y=,则题目转化为: cc?3x?y?5?x?y?4y?已知x,求的取值范围. ,y满足?xx?y?e?x>0,y>0?作出(x,y)所在平面区域(如图).求出y=ex的切 线的斜率e,设过切点P?x0,y0?的切线为y=ex?m?m?0?, 则 y0ex0?mm==e?,要使它最小,须m=0. x0x0x0∴ y的最小值在P?x0,y0?处,为e.此时,点P?x0,y0?在y=ex上A,B之间. x?y=4?x?5y=20?5xy当(x???y=7x?=7, ,y)对应点C时, ?x?y=5?3x?4y=20?12xy的最大值在C处,为7. xyb∴的取值范围为?e, 7?,即的取值范围是?e, 7?. ax∴ ??),若关29.(2012年高考(江苏))已知函数f(x)?x2?ax?b(a,b?R)的值域为[0,于x的不等式 f(x)?c的解集为(m,m?6),则实数c的值为____. 【答案】9. 【考点】函数的值域,不等式的解集. a2??),当x?ax?b=0时有V?a?4b?0,即b?【解析】由值域为[0,, 422a2?a???x??. ∴f(x)?x?ax?b?x?ax?4?2?222a?aaa?∴f(x)??x???c解得?c?x??c,?c??x?c?. 2?222?m?6),∴(c?)?(?c?)?2c?6,解得c?9. ∵不等式f(x)?c的解集为(m, 2a2a2 ?x?y?1?0??30.(2012年高考(大纲理))若x,y满足约束条件?x?y?3?0,则z?3x?y的最小 ???x?3y?3?0值为_________________. 答案:?1 【命题意图】本试题考查了线性规划最优解的求解的运用.常规题型,只要正确作图,表示出区域,然后借助于直线平移法得到最值. 【解析】做出不等式所表示的区域如图,由z?3x?y得y?3x?z,平移直线 y?3x,由图象可知当直线经过点C(0,1)时,直线y?3x?z的截距最 大,此时 z最小,最小值为z?3x?y?-1. ?x?0?31.(2012年高考(安徽理))若x,y满足约束条件:?x?2y?3;则x?y的取值范围为_____ ?2x?y?3?【解析】x?y的取值范围为_____[?3,0] 约束条件对应?ABC边际及内的区域:A(0,3),B(0,),C(1,1) 则t?x?y?[?3,0] 322011年高考题 一、选择题 14?ab的最小值是 1.(重庆理7)已知a>0,b>0,a+b=2,则y= 7A.2 B.4 9C. 2 D.5 【答案】C ?x?2y?5>0??2x?y?7>0,?x≥0,y≥0,x,y2.(浙江理5)设实数满足不等式组?若x,y为整数,则3x?4y的最小 值是 A.14 B.16 【答案】B C.17 D.19 3.(全国大纲理3)下面四个条件中,使a>b成立的充分而不必要的条件是 22A.a>b?1 B.a>b?1 C.a>b D.a>b 33 【答案】A A?{x????x????},B?{x4.(江西理2)若集合 A. x????}x,则A?B? {x???x??}{x??x??} B. {x??x??} C. D. {x??x??}【答案】B ?21?x,x?1f(x)???1?log2x,x?1,则满足f(x)?2的x的取值范围是 5.(辽宁理9)设函数 (A)[?1,2] (B)[0,2] (C)[1,+?) 【答案】D (D)[0,+?) 6.(湖南理7)设m>1,在约束条件m 的取值范围为 ?y?x??y?mx?x?y?1?下,目标函数z=x+my的最大值小于2,则 A.(1,1?2) B.(1?2,??) D.(3,??) C.(1,3 ) 【答案】A 7.(湖北理8)已知向量a=(x+z,3),b=(2,y-z),且a⊥ b.若x,y满足不等式则z的取值范围为 A.[-2,2] 【答案】D B.[-2,3] C.[-3,2] D.[-3,3] x?y?1, ?0?x?2??y?2?x?2y8.(广东理5)。已知在平面直角坐标系xOy上的区域D由不等式组?给定。若 ?????????M(x,y)为D上的动点,点A的坐标为(2,1),则z?OM?OA的最大值为 A.42 B.32 C.4 D.3 【答案】C 9.(四川理9)某运输公司有12名驾驶员和19名工人,有8辆载重量为10吨的甲型卡车和7辆载重量为6吨的乙型卡车.某天需运往A地至少72吨的货物,派用的每辆车虚满载且只运送一次.派用的每辆甲型卡车虚配2名工人,运送一次可得利润450元;派用的每辆乙型卡车虚配1名工人,运送一次可得利润350元.该公司合理计划当天派用两类卡车的车辆 数,可得最大利润z= A.4650元 B.4700元 C.4900元 D.5000元 【答案】C ?0?x?8?0?y?7???x?y?12?10x?6y?72??2x?y?19【解析】由题意设派甲,乙x,y辆,则利润z?450x?350y,得约束条件??x?7?x?y?12??y?5代入目标函数z?4900 2x?y?19画出可行域在?的点??x?y?2??x?1?y?2?10.(福建理8)已知O是坐标原点,点A(-1,1)若点M(x,y)为平面区域, ?????????上的一个动点,则OA·OM的取值范围是 A.[-1.0] 【答案】C B.[0.1] C.[0.2] D.[-1.2] 11.(安徽理4)设变量x,y满足|x|?|y|?1,则x?2y的最大值和最小值分别为 (A)1,-1 (B)2,-2 (C) 1,-2 (D) 2,-1 【答案】B 12.(上海理15)若a,b?R,且ab?0,则下列不等式中,恒成立的是 22A.a?b?2ab B.a?b?2ab 112ba????2abababC.D D. 【答案】 二、填空题 13.(陕西理14)植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米。开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,这个最小值为 (米)。 【答案】2000 14.(浙江理16)设x,y为实数,若4x?y?xy?1,则2x?y的最大值是 .。 22210【答案】5 ?3?2x?y?9?6?x?y?9,则z?x?2y的最小值 15.(全国新课标理13)若变量x,y满足约束条件?是_________. 【答案】-6 x?1?316.(上海理4)不等式x的解为 。 x?12 【答案】x?0或 17.(广东理9)不等式【答案】[1,??) x?1?x?3?0的解集是 . A?{(x,y)|18.(江苏14)设集合 m?(x?2)2?y2?m2,x,y?R}2, B?{(x,y)|2m?x?y?2m?1,x,y?R}, 若A?B??,则实数m的取值范围是 ______________ 1[,2?2]【答案】2 三、解答题 19.(安徽理19) (Ⅰ)设x?1,y?1,证明 x?y?111???xy;xyxy, logab?logbc?logca?logba?logcb?logac. (Ⅱ)1?a?b?c,证明 本题考查不等式的基本性质,对数函数的性质和对数换底公式等基本知识,考查代数式的恒等变形能力和推理论证能力. 证明:(I)由于x?1,y?1,所以 x?y? 111???xy?xy(x?y)?1?y?x?(xy)2,xyxy 将上式中的右式减左式,得 (y?x?(xy)2)?(xy(x?y)?1)?((xy)2?1)?(xy(x?y)?(x?y))?(xy?1)(xy?1)?(x?y)(xy?1)?(xy?1)(xy?x?y?1)?(xy?1)(x?1)(y?1). 即然x?1,y?1,所以(xy?1)(x?1)(y?1)?0, 从而所要证明的不等式成立. (II)设 logab?x,logbc?y,由对数的换底公式得 111,logba?,logcb?,logac?xy.xyxy x?y?111???xy,xyxy logca? 于是,所要证明的不等式即为其中 x?logab?1,y?logbc?1. 故由(I)立知所要证明的不等式成立. 20.(湖北理17) 提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况。在一般情况下,大桥上的车流速度v(单位:千米/小时)是车流密度x(单位:辆/千米)的函数。当桥上的的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时,研究表明;当20?x?200时,车流速度v是车流密度x的一次函数. v?x?(Ⅰ)当0?x?200时,求函数的表达式; (Ⅱ)当车流密度x为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观点的车辆数,单位:辆/每小时) f?x??x.v?x?可以达到最大,并求出最大值(精确到1辆/小时) 本小题主要考查函数、最值等基础知识,同时考查运用数学知识解决实际问题的能力。(满分12分) 解:(Ⅰ)由题意:当0?x?20时,v(x)?60;当20?x?200时,设v(x)?ax?b 1?a??,??200a?b?0,?3解得???20a?b?60,?b?200.?3 ?再由已知得 0?x?20,?60,?v(x)??1(200?x),20?x?200?v(x)?3故函数的表达式为 0?x?20,?60x,?f(x)??1x(200?x),20?x?200??3 (Ⅱ)依题意并由(Ⅰ)可得 当0?x?20时,f(x)为增函数,故当x?20时,其最大值为60×20=1200; 当20?x?200时, f(x)?11x?(200?x)210000x(200?x)?[]?3323 当且仅当x?200?x,即x?100时,等号成立。 10000.x?100时,f(x)所以,当在区间[20,200]上取得最大值3 10000?3333f(x)x?1003综上,当时,在区间[0,200]上取得最大值。 即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以达到最大,最大值约为3333辆/小时。 21.(湖北理21) (Ⅰ)已知函数f(x)?Inx?x?1,x?(0,??),求函数f(x)的最大值; (Ⅱ)设 ak,bk(k?1,2?,n)均为正数,证明: knk1k2ab?ab?abb?b?baa?a?1; 1122nn12n12n?(1)若??,则 1knk1k2222bb?b?b?b???b.b?b?b12n12n2(2)若1?n=1,则n? 本题主要考查函数、导数、不等式的证明等基础知识,同时考查综合运用数学知识进行推理论证的能力,以及化归与转化的思想。(满分14分) 解:(I)f(x)的定义域为(0,??),令 f'(x)?1?1?0,解得x?1.x 时,f'(x)?0,f(x)在(0,1)内是增函数; 当0?x?1 当x?1时,f'(x)?0,f(x)在(1,??)内是减函数; 故函数f(x)在x?1处取得最大值f(1)?0. (II)(1)由(I)知,当x?(0,??)时, 有f(x)?f(1)?0,即lnx?x?1. ?ak,bk?0,从而有lnak?ak?1, bklnak?akbk?bk(k?1,2,?,n), 得 求和得k?1n?lnank1k??akbk??bk.k?1k?1nnn ??akbk?k?1?b,??lnakk2k?1k?1nk?0, knknk1k2k1k2ln(aa?a)?0,?aa?a?1. 12n12n 即 (2)①先证 knk2b1k1b2?bn?1.n ak? 令 n1(k?1,2,?,n),nbk nn1akbk???1??bk,?k?1nk?1 则k?1于是 1k11k21kn1k1?k2???kn)()?()?1?n?n,knk1k2nb1nb2nbnbb?bn 由(1)得,即12 (1knk2?b1k1b2?bn?.n knk1k2222bb?b?b?b???b. 12n12n ②再证 n 记 S??bk2,令ak?k?1nbk(k?1,2,?,n)S, n1n2akbk??b1?1??bk?Sk?1k?1 则k?1, bbb(1)k1(2)k2?(n)kn?1.SS 于是由(1)得S knk1?k2???knk1k2bb?b?S?S, 12n 即 knk1k2222?bb?b?b?b???b. 12n12n 综合①②,(2)得证。 2010年高考题 一、选择题 ?2x?y?3,?x?2y?3,?1.(2010上海文)15.满足线性约束条件?的目标函数z?x?y的最大值是 x?0,???y?0( ) (A)1. (B)答案 C 解析:当直线z?x?y过点B(1,1)时,z最大值为2 3. (C)2. (D)3. 2?x?3y?3?0,?2.(2010浙江理)(7)若实数x,y满足不等式组?2x?y?3?0,且x?y的最大值为9, ?x?my?1?0,?则实数m? (A)?2 (B)?1 (C)1 (D)2 答案 C 解析:将最大值转化为y轴上的截距,将m等价为斜率的倒数,数形结合可知答案选C,本题主要考察了用平面区域二元一次不等式组,以及简单的转化思想和数形结合的思想,属中档题 x2?x?6>0的解集为 3.(2010全国卷2理)(5)不等式 x?1(A)xx<?2,或x>3 (B)xx<?2,或1<x<3 ????1,或1<x<3 (C) x?2<x<1,或x>3 (D)x?2<x<【答案】C 【命题意图】本试题主要考察分式不等式与高次不等式的解法. ????【解析】 法解得-2<x<1或x>3,故选C 利用数轴穿根 ?x??1?4.(2010全国卷2文)(5)若变量x,y满足约束条件?y?x 则z=2x+y的最大值为 ?3x?2y?5?(A)1 (B)2 (C)3 (D)4 【解析】C:本题考查了线性规划的知识。 ∵ 作出可行域,作出目标函数线,可得直线与y?x 与3x?2y?5的交点为最优解点,∴即为(1,1),当x?1,y?1时 5.(2010全国卷2文)(2)不等式 zmax?3 x?3<0的解集为 x?2(A)x?2?x?3 (B)xx??2 (C)xx??2或x?3 (D)xx?3 【解析】A :本题考查了不等式的解法 ????????x?3?0x?2 ∵ ,∴ ?2?x?3,故选A x?2x?2?x 的解集是( ) 6.(2010江西理)3.不等式 x2) B. (??,0) C. (2,??) D. (-?,0)?(0,??) A. (0,【答案】 A 【解析】考查绝对值不等式的化简.绝对值大于本身,值为负数.或者选择x=1和x=-1,两个检验进行排除。 x?2?0,解得A。 x?2x?y?6?0,?7.(2010安徽文)(8)设x,y满足约束条件?x?2y?6?0,则目标函数z=x+y的最大值 ?y?0,?是 (A)3 (B) 4 (C) 6 (D)8 答案 C 【解析】不等式表示的区域是一个三角形,3个顶点是(3,0),(6,0),(2,2),目标函数z?x?y在(6,0)取最大值6。 【规律总结】线性规划问题首先作出可行域,若为封闭区域(即几条直线围成的区域)则区域端点的值是目标函数取得最大或最小值,求出直线交点坐标代入目标函数即可求出最大值. 8.(2010重庆文)(7)设变量x,y满足约束条件 ?x?0,?则z?3x?2y的最大值为 ?x?y?0,?2x?y?2?0,?(A)0 (B)2 (C)4 (D)6 解析:不等式组表示的平面区域如图所示, 当直线z?3x?2y过点B时,在y轴上截距最小,z最大 由B(2,2)知zmax?4 解析:将最大值转化为y轴上的截距,可知答案选A,本题主要考察了用平面区域二元一次不等式组,以及简单的转化思想和数形结合的思想,属中档题 10.(2010重庆理数)(7)已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值是 A. 3 B. 4 C. D. 答案 B 解析:考察均值不等式 92112?x?2y?2x?2y?8?x?(2y)?8???,整理得?x?2y??4?x?2y??32?0 ?2?2 即?x?2y?4??x?2y?8??0,又x?2y?0,?x?2y?4 ?y?0?11.(2010重庆理数)(4)设变量x,y满足约束条件?x?y?1?0,则z=2x+y的最大值 ?x?y?3?0?为 A.—2 B. 4 C. 6 D. 8 答案 C 解析:不等式组表示的平面区域如图所示 当直线过点B(3,0)的时候,z取得最大值6 ?x?y?11?0?12.(2010北京理)(7)设不等式组 ?3x?y?3?0 表示的平面区域为D,若指数函 ?5x?3y?9?0?数y=a的图像上存在区域D上的点,则a 的取值范围是 (A)(1,3] (B )[2,3] (C ) (1,2] (D )[ 3, ??] 答案:A 13.(2010四川理)(12)设a?b?c?0,则2a?小值是 (A)2 (B)4 (C) 25 (D)5 解析:2a?22x11??10ac?25c2的最 aba(a?b)11??10ac?25c2 aba(a?b)22=(a?5c)?a?ab?ab?11? aba(a?b)=(a?5c)?ab?≥0+2+2=4 211?a(a?b)? aba(a?b)当且仅当a-5c=0,ab=1,a(a-b)=1时等号成立 如取a=2,b=答案:B 22,c=满足条件. 2514.(2010四川理)(7)某加工厂用某原料由甲车间加工出A产品,由乙车间加工出B产品.甲车间加工一箱原料需耗费工时10小时可加工出7千克A产品,每千克A产品获利40元,乙车间加工一箱原料需耗费工时6小时可加工出4千克B产品,每千克B产品获利50元.甲、乙两车间每天共能完成至多70箱原料的加工,每天甲、乙两车间耗费工时总和不得超过480小时,甲、乙两车间每天总获利最大的生产计划为 (A)甲车间加工原料10箱,乙车间加工原料60箱 (B)甲车间加工原料15箱,乙车间加工原料55箱 (C)甲车间加工原料18箱,乙车间加工原料50箱 (D)甲车间加工原料40箱,乙车间加工原料30箱 答案:B 解析:设甲车间加工原料x箱,乙车间加工原料y箱 70 (15,55) y 80 ?x?y?70?则?10x?6y?480 ?x,y?N?目标函数z=280x+300y 结合图象可得:当x=15,y=55时z最大 本题也可以将答案逐项代入检验. 70 x 0 48 ?x?y?3,?15.(2010天津文)(2)设变量x,y满足约束条件?x?y??1,则目标函数z=4x+2y的最大 ?y?1,?值为 (A)12 (B)10 (C)8 (D)2 【答案】B 【解析】本题主要考查目标函数最值的求法,属于容易题,做出可行域,如图由图可知,当目标函数过直线y=1与x+y=3的交点(2,1)时z取得最大值10. 16.(2010福建文) 17.(2010全国卷1文)(10)设a?log32,b?ln2,c?5?2则 (A)a?b?c(B)b?c?a (C) c?a?b (D) c?b?a 答案C 【命题意图】本小题以指数、对数为载体,主要考查指数函数与对数函数的性质、实数大小的比较、换底公式、不等式中的倒数法则的应用. 【解析1】 a=log32= 12111, b=In2=,而log23?log2e?1,所以a 1211111e3,b=ln2=, ,???1; 1?log?log?2223e3elog2log22log2log2c=5??111??,∴c ?x?y?2?0,?值为 (A)4 (B)3 (C)2 (D)1 答案B 【命题意图】本小题主要考查线性规划知识、作图、识图能力及计算能力. 【解析】画出可行域(如右图),z?x?2y?y?y y?x A x?y?0 11x?z,22l0:x?2y?01 2 A O x x?y?2?0 ?2 由图可知,当直线l经过点A(1,-1)时,z最大,且最大值为zmax?1?2?(?1)?3. 19.(2010全国卷1理)(8)设a=log32,b=ln2,c=5?12 ,则 (A) a 20.(2010全国卷1理) 21.(2010四川文)(11)设a>b>0,则a?(A)1 (B)2 (C)3 (D)4 答案:D 解析:a?2211的最小值是 ?aba?a?b?11? aba?a?b?11? aba(a?b)=a?ab?ab?2 =ab?11 ?a(a?b)?aba(a?b)≥2+2=4 当且仅当ab=1,a(a-b)=1时等号成立 如取a=2,b= 2满足条件. 222.(2010四川文)(8)某加工厂用某原料由车间加工出A产品,由乙车间加工出B产品.甲车间加工一箱原料需耗费工时10小时可加工出7千克A产品,每千克A产品获利40元.乙车间加工一箱原料需耗费工时6小时可加工出4千克B产品,每千克B产品获利50元.甲、乙两车间每天功能完成至多70多箱原料的加工,每天甲、乙车间耗费工时总和不得超过480小时,甲、乙两车间每天获利最大的生产计划为 (A)甲车间加工原料10箱,乙车间加工原料60箱 (B)甲车间加工原料15箱,乙车间加工原料55箱 (C)甲车间加工原料18箱,乙车间加工原料50箱 (D)甲车间加工原料40箱,乙车间加工原料30箱 答案:B 解析:解析:设甲车间加工原料x箱,乙车间加工原料y箱 70 x 0 48 70 (15,55) 80 y ?x?y?70?则?10x?6y?480 ?x,y?N?目标函数z=280x+300y 结合图象可得:当x=15,y=55时z最大 本题也可以将答案逐项代入检验. 23.(2010山东理) ?x?1?24.(2010福建理)8.设不等式组?x-2y+3?0所表示的平面区域是?1,平面区域是?2与?1?y?x?关于直线3x?4y?9?0对称,对于?1中的任意一点A与?2中的任意一点B, |AB|的最小值等于( ) A. 2812 B.4 C. D.2 55【答案】B 【解析】由题意知,所求的|AB|的最小值,即为区域?1中的点到直线3x?4y?9?0的距离的最小值的两倍,画出已知不等式表示的平面区域,如图所示, 可看出点(1,1)到直线3x?4y?9?0的距离最小,故|AB|的最小值为 2?|3?1?4?1?9|?4,所以选B。 52?x?0的解集是 。 x?4二、填空题 1.(2010上海文)2.不等式【答案】?x|?4?x?2? 解析:考查分式不等式的解法 2?x?0等价于(x-2)(x+4)<0,所以-4 ?x?2?0,?为 . 【答案】5 解析:不等式组表示的平面区域如图所示, 当直线z=3x-y过点C(2,1)时,在y轴上截距最小 此时z取得最大值5 3.(2010辽宁文)(15)已知?1?x?y?4且2?x?y?3, 则z?2x?3y的取值 是 . (答案用区间表示) 【答案】 (3,8) ?x?y??1?x?y?4?【解析】填(3,8). 利用线性规划,画出不等式组?表示的平面区域,即可求解. ?x?y?2??x?y?34.(2010辽宁理)(14)已知?1?x?y?4且2?x?y?3,则z?2x?3y的取值范围是_______(答案用区间表示) 【答案】(3,8) 【命题立意】本题考查了线性规划的最值问题,考查了同学们数形结合解决问题的能力。 【解析】画出不等式组???1?x?y?4表示的可行域,在可行域内平移直线z=2x-3y,当直 ?2?x?y?3线经过x-y=2与x+y=4的交点A(3,1)时,目标函数有最小值z=2×3-3×1=3;当直线经过x+y=-1与x-y=3的焦点A(1,-2)时,目标函数有最大值z=2×1+3×2=8. 5.(2010安徽文)(15)若a?0,b?0,a?b?2,则下列不等式对一切满足条件的a,b恒成立的是 (写出所有正确命题的编号). ①ab?1; ②a?b? ④a?b?3; ⑤【答案】①,③,⑤ 【解析】令a?b?1,排除②②;由2?a?b?2ab?ab?1,命题①正确; 332; ③ a2?b2?2; 11??2 ab11a?b2??2,命题⑤正a2?b2?(a?b)2?2ab?4?2ab?2,命题③正确;??ababab确。 6.(2010浙江文)(15)若正实数X,Y 满足2X+Y+6=XY , 则XY 的最小值是 。 【答案】18 7.(2010山东文)(14)已知x,y?R?,且满足【答案】3 8.(2010北京文)(11)若点p(m,3)到直线4x?3y?1?0的距离为4,且点p在不等式2x?y<3表示的平面区域内,则m= 。 【答案】-3 9.(2010全国卷1文)(13)不等式 xy??1,则xy的最大值为 . 34x?2?0的解集是 . x2?3x?2【答案】x?2?x??1,或x?2?? 【命题意图】本小题主要考查不等式及其解法 【解析】: x?2x?2?0??0??x?2??x?2??x?1??0,数轴标根2x?3x?2?x?2??x?1?得:x?2?x??1,或x?2 10.(2010全国卷1理)(13)不等式2x2?1?x?1的解集是 . ?? ?y?x,?11.(2010湖北文)12.已知:2x?y,式中变量x,y满足的束条件?x?y?1,则z的最大值 ?x?2?为______。 【答案】5 【解析】同理科 12.(2010山东理) 13.(2010安徽理) ?2x?y?2?0?14.(2010安徽理)13、设x,y满足约束条件?8x?y?4?0,若目标函数 ?x?0 , y?0?z?abx?y?a?0,b?0?的最大值为8,则a?b的最小值为________。 【答案】 4 【解析】不等式表示的区域是一个四边形,4个顶点是 1(0,0),(0,2),(,0),(1,4),易见目标函数在(1,4)取最大值8, 2所以8?ab?4?ab?4,所以a?b?2ab?4,在a?b?2时是等号成立。所以a?b 的最小值为4. 【规律总结】线性规划问题首先作出可行域,若为封闭区域(即几条直线围成的区域)则区域端点的值是目标函数取得最大或最小值,求出直线交点坐标代入得ab?4,要想求a?b的最小值,显然要利用基本不等式. ?y?x,?15.(2010湖北理)12.已知z?2x?y,式中变量x,y满足约束条件?x?y?1,,则z的 ?x?2,?最大值为___________. 【答案】5 【解析】依题意,画出可行域(如图示), 则对于目标函数y=2x-z, 当直线经过A(2,-1)时, z取到最大值,Zmax?5. 16.(2010湖北理)15.设a>0,b>0,称 2ab为a,b的调和平均数。a?b如图,C为线段AB上的点,且AC=a,CB=b,O为AB中点,以AB为直径做半圆。过点C作AB的垂线交半圆于D。连结OD,AD,BD。过点C作OD的垂线,垂足为E。则图中线段OD的长度是a,b的算术平均数, 线段 的长度是a,b的几何平均数,线段 的长度是a,b的调和平均数。 【答案】CD DE 【解析】在Rt△ADB中DC为高,则由射影定理可得CD2?AC?CB,故CD?ab,即CD长度为a,b的几何平均数,将OC=a?a?ba?ba?b代入?, CD?ab, OD?222(a?b)2a?b22OD?CE?OC?CD可得CE?,所以ab故OE?OC?CE?2(a?b)a?b2ab,故DE的长度为a,b的调和平均数. a?b2ED=OD-OE= x2x317.(2010江苏卷)12、设实数x,y满足3≤xy≤8,4≤≤9,则4的最大值 yy是 。。 【答案】 27 【解析】考查不等式的基本性质,等价转化思想。 111x22x3x221x3()?[16,81],2?[,],4?()?2?[2,27],4的最大值是27。 xy83yyyyxy三、解答题 1.(2010广东理)19.(本小题满分12分) 某营养师要为某个儿童预定午餐和晚餐。已知一个单位的午餐含12个单位的碳水化合物6个单位蛋白质和6个单位的维生素C;一个单位的晚餐含8个单位的碳水化合物,6个单位的蛋白质和10个单位的维生素C.另外,该儿童这两餐需要的营养中至少含64个单位的碳水化合物,42个单位的蛋白质和54个单位的维生素C. 如果一个单位的午餐、晚餐的费用分别是2.5元和4元,那么要满足上述的营养要求,并且花费最少,应当为该儿童分别预定多少个单位的午餐和晚餐? 解:设该儿童分别预订x,y个单位的午餐和晚餐,共花费z元,则z?2.5x?4y。 可行域为 12 x+8 y ≥64 6 x+6 y ≥42 6 x+10 y ≥54 x≥0, x∈N y≥0, y∈N 即 3 x+2 y ≥16 x+ y ≥7 3 x+5 y ≥27 x≥0, x∈N y≥0, y∈N 作出可行域如图所示: 经试验发现,当x=4,y=3 时,花费最少,为z?2.5x?4y=2.5×4+4×3=22元. 2.(2010广东文)19.(本题满分12分) 某营养师要求为某个儿童预订午餐和晚餐.已知一个单位的午餐含12个单位的碳水化合物, 6个单位的蛋白质和6个单位的维生素C;一个单位的晚餐含8个单位的碳水化合物,6个单位的蛋白质和10个单位的维生素C.另外,该儿童这两餐需要的营状中至少含64个单位的碳水化合物和42个单位的蛋白质和54个单位的维生素C. 如果一个单位的午餐、晚餐的费用分别是2.5元和4元,那么要满足上述的营养要求,并且花费最少,应当为该儿童分别预订多少个单位的午餐和晚餐? 解:设为该儿童分别预订x个单位的午餐和y个单位的晚餐,设费用为F,则F?2.5x?4y,由题意知: 12x?8y?64 6x?6y?42 6x?10y?54 x?0,y?0 画出可行域: 变换目标函数:y??5Fx? 84 3.(2010湖北理)15.设a>0,b>0,称 2ab为a,b的调和平均数。如a?b图,C为线段AB上的点,且AC=a,CB=b,O为AB中点,以AB为直径做半圆。过点C作AB的垂线交半圆于D。连结OD,AD,BD。过点C作OD的垂线,垂足为E。则图中线段OD的长度是a,b的算术平均数, 线段 的长度是a,b的几何平均数,线段 的长度是a,b的调和平均数。 【答案】CD DE 【解析】在Rt△ADB中DC为高,则由射影定理可得CD2?AC?CB,故CD?ab,即CD长度为a,b的几何平均数,将OC=a?a?ba?ba?b代入?, CD?ab, OD?222(a?b)2a?b22OD?CE?OC?CD可得CE?,所以ab故OE?OC?CE?2(a?b)a?b2ab,故DE的长度为a,b的调和平均数. a?bED=OD-OE= 2009年高考题 第一节 简单不等式及其解法 一、选择题 1.(2009安徽卷理)下列选项中,p是q的必要不充分条件的是A.p:a?c>b+d , q:a>b且c>d B.p:a>1,b>1 q:f(x)?ax?b(a?0,且a?1)的图像不过第二象限C.p: x=1, q:x?x2 D.p:a>1, q: f(x)?logax(a?0,且a?1)在(0,??)上为增函数答案 A 解析 由a>b且c>d?a?c>b+d,而由a?c>b+d a>b且c>d,可举反例。选A。 2.(2009安徽卷文)“A. 必要不充分条件 C. 充分必要条件 答案 A 解析 易得a?b且c?d时必有a?c?b?d.若a?c?b?d时,则可能有a?d且c?b,选A。 3.(2009四川卷文)已知a,b,c,d为实数,且c>d.则“a>b”是“a-c>b- ”是“ 且 ”的 B. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件 d”的 A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件 答案 B 解析 显然,充分性不成立.又,若a-c>b-d和c>d都成立,则同向不等式相加得a>b 即由“a-c>b-d”?“a>b” 224.(2009天津卷理)0?b?1?a,若关于x 的不等式(x?b)>(ax)的解集中的整数恰 有3个,则 A.?1?a?0 B.0?a?1 C.1?a?3 D.3?a?6 答案 C 5.(2009四川卷理)已知a,b,c,d为实数,且c?d。则“a?b”是“a?c?b?d”的 A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C.充要条件 D. 既不充分也不必要条件 【考点定位】本小题考查不等式的性质、简单逻辑,基础题。(同文7) 答案 B 解析 a?b推不出a?c?b?d;但a?c?b?d?a?b?c?d?b,故选择B。 c?3d,???解析2:令a?2,b?1,,则a?c?1?b?d3?(?5?);8?由 a?c?b?可得,da?b?(c?d)因为c?d,则c?d?0,所以a?b。故“a?b” 是“a?c?b?d”的必要而不充分条件。 6.(2009重庆卷理)不等式x?3?x?1?a?3a对任意实数x恒成立,则实数a的取值范围为( ) A.(??,?1]?[4,??) B.(??,?2]?[5,??) C.[1,2] 答案 A D.(??,1]?[2,??) 21?4对x?3?x?1?a解析 因为?4?x?3?x?2?3a对任意x恒成立,所以 a2?3a?4即a2?3a?0,解得a?4或a??1 二、填空题 4 5 x7.(2009年上海卷理)若行列式1 x 3中,元素4的代数余子式大于0, 7 8 9则x满足的条件是________________________ . 答案 x?8 3 2 解析 依题意,得: (-1)×(9x-24)>0,解得:x?8 3 三、解答题 8.(2009江苏卷)(本小题满分16分) 按照某学者的理论,假设一个人生产某产品单件成本为a元,如果他卖出该产品的单 价为m元,则他的满意度为mm?a;如果他买进该产品的单价为n元,则他的满意度 为n.如果一个人对两种交易(卖出或买进)的满意度分别为h1和h2,则他对这两种 n?a交易的综合满意度为h1h2. 现假设甲生产A、B两种产品的单件成本分别为12元和5元,乙生产A、B两种产品的 单件成本分别为3元和20元,设产品A、B的单价分别为mA元和mB元,甲买进A与 卖出B的综合满意度为h甲,乙卖出A与买进B的综合满意度为h乙 (1)求h甲和h乙关于mA、mB的表达式;当mA(2)设mA3?mB时,求证:h甲=h乙; 53?mB,当mA、mB分别为多少时,甲、乙两人的综合满意度均最大?最 5大的综合满意度为多少? (3)记(2)中最大的综合满意度为h0,试问能否适当选取mA、mB的值,使得h甲?h0和 h乙?h0同时成立,但等号不同时成立?试说明理由。 解析 本小题主要考查函数的概念、基本不等式等基础知识,考查数学建模能力、抽 象概括能力以及数学阅读能力。满分16分。 (1) 3当mA?mB时,h甲?5mBmB2?? ,3m?5(m?20)(m?5)BBmB?12B53mB5h乙?3mBmBmB25??,h甲=h乙 3(mB?5)(mB?20)mB?3mB?205 3(2)当mA?mB时, 5mB211h甲=??, 20511(mB?20)(mB?5)(1?)(1?)100()2?25?1mBmBmBmB 由mB?[5,20]得111?[,], mB205 故当 11?即mB?20,mA?12时, mB2010。 5甲乙两人同时取到最大的综合满意度为(3)(方法一)由(2)知:h0=由h甲=10 5 m?12mB?55mAmB10得:A??, ??h0?mm2mA?12mB?55AB令 1535?x,?y,则x、y?[,1],即:(1?4x)(1?y)?。 42mAmB510得:(1?x)(1?4y)? 25同理,由h乙?h0?1?x、1+y?[,2], 另一方面,x、y?[,1]1?4x、1+4y?[2,5],155(1?4x)(1?y)?,(1?x)(1?4y)?,当且仅当x?y?,即mA=mB时,取等号。 422所以不能否适当选取mA、mB的值,使得h甲?h0和h乙?h0同时成立,但等号不同时成立。 1452 第二节 基本不等式 一、选择题 1.(2009天津卷理)设a?0,b?0.若3是3与3的等比中项,则 A . 8 B . 4 C. 1 D. ab11?的最小值为 ab1 4考点定位 本小题考查指数式和对数式的互化,以及均值不等式求最值的运用,考查了变通能力。 答案 C ab解析 因为3?3?3,所以a?b?1, ba1111baba?即??(a?b)(?)?2???2?2??4,当且仅当 abababababa?b?1时“=”成立,故选择C 211??2ab的最小值是( ) ab2.(2009重庆卷文)已知a?0,b?0,则A.2 答案 C 解析 因为 B.22 C.4 D.5 111111??2ab?2?2ab?2(?ab)?4当且仅当?, abababab且 ,即a?b时,取“=”号。 二、填空题 3.(2009湖南卷文)若x?0,则x?答案22 2的最小值为 . x解析 ?x?0?x?三、解答题 22?22,当且仅当x??x?2时取等号. xx4.(2009湖北卷文)(本小题满分12分) 围建一个面积为360m的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(利用旧墙需维修),其它三面围墙要新建,在旧墙的对面的新墙上要留一个宽度为2m的进出口,如图所示,已知旧墙的维修费用为45元/m,新墙的造价为180元/m,设利用的旧墙的长度为x(单位:元)。 (Ⅰ)将y表示为x的函数: 2 (Ⅱ)试确定x,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用。 解:(1)如图,设矩形的另一边长为a m 则y2-45x-180(x-2)+180·2a=225x+360a-360 由已知xa=360,得a= 360, x 3602?360(x?0) 所以y=225x+x3602?2225?3602?10800 (II)?x?0,?225x?x36023602?y?225x??360?10440.当且仅当225x=时,等号成立. xx即当x=24m时,修建围墙的总费用最小,最小总费用是10440元. 第三节 不等式组与简单的线性规划 一、选择题 x-y+2=0 ?3x?y?6?0?1. (2009山东卷理)设x,y满足约束条件?x?y?2?0 , ?x?0,y?0?若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的是最大值为12, y z=ax+by 2 x 23则?的最小值为 ( ). ab25811A. B. C. D. 4 633 答案 A -2 O 2 3x-y-6=0 解析 不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,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12, 即4a+6b=12,即2a+3b=6, 而A. 【命题立意】:本题综合地考查了线性规划问题和由基本不等式求函数的最值问题.要求能准确地画出不等式表示的平面区域,并且能够求得目标函数的最值,对于形如已知2a+3b=6,求 23232a?3b13ba1325?=(?)??(?)??2?,故选abab66ab6623?的最小值常用乘积进而用基本不等式解答. ab?x?042.(2009安徽卷理)若不等式组?x?3y?4所表示的平面区域被直线y?kx?分为面 ?3?3x?y?4?积相等的两部分,则k的值是A. 7343 B. C. D. 3734 答案 B 解析 不等式表示的平面区域如图所示阴影部分△ABC 由?∴Sy ?x?3y?44得A(1,1),又B(0,4),C(0,) 3?3x?y?4△ABC y=kx+ 3D C O A x 4144(4?)?1?,设y?kx与3x?y?4的 2331512交点为D,则由S?BCD?S?ABC?知xD?,∴yD? 22235147∴?k??,k?选A。 2233= 3.(2009安徽卷文)不等式组 所表示的平面区域的面积等于 A. 解析 由?32 B. 23 C. 43 D. 34?x?3y?4?014可得C(1,1),故S阴 =?AB?xc?,选C。 23?3x?y?4?0答案 C 4.(2009四川卷文)某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用A原料3吨,B原料2吨;生产每吨乙产品要用A原料1吨,B原料3吨,销售每吨甲产品可获得利润5万元,每吨乙产品可获得利润3万元。该企业在一个生产周期内消耗A原料不超过13吨,B原料不超过18吨.那么该企业可获得最大利润是 A. 12万元 B. 20万元 C. 25万元 D. 27万元 答案 D 解析 设生产甲产品x吨,生产乙产品y吨,则有关系: 甲产品x吨 乙产品y吨 A原料 3x y B原料 2x 3y (0,6) (3,4) 13 y ?x?0?y?0? 则有:? 3x?y?13???2x?3y?18 目标函数z?5x?3y 作出可行域后求出可行域边界上各端点的坐标,经验证知: 当x=3,y=5时可获得最大利润为27万元,故选D O (13,0) 9 3x ?2x?y?4?5.(2009宁夏海南卷理)设x,y满足?x?y??1,则z?x?y ?x?2y?2?A.有最小值2,最大值3 B.有最小值2,无最大值 C.有最大值3,无最小值 D.既无最小值,也无最大值 答案 B 解析 画出可行域可知,当z?x?y过点(2,0)时,zmin?2,但无最大值。选B. ?2x?y?4,?6.(2009宁夏海南卷文)设x,y满足?x?y?1,则z?x?y ?x?2y?2,?A.有最小值2,最大值3 B.有最小值2,无最大值 C.有最大值3,无最小值 D.既无最小值,也无最大值 答案 B 解析 画出不等式表示的平面区域,如右图,由z=x+y,得y=-x+z,令z=0,画出y=-x的图象,当它的平行线经过A(2,0)时,z取得最小值,最小值为:z=2,无最大值,故选.B 7.(2009湖南卷理)已知D是由不等式组??x?2y?0,所确定的平面区域,则圆 x?3y?0?x2?y2?4 在区域D内 的弧长为 [ B] A . 3?3??? B. C. D. 4242 答案 B 解析 解析如图示,图中阴影部分所在圆心角所对弧长即为所求,易知图中两直线的斜率 11|?(?)|113?1,分别是,?,所以圆心角?即为两直线的所成夹角,所以tan??211321?(??)|23??所以??,而圆的半径是2,所以弧长是,故选B现。 42?x?y?3?8.(2009天津卷理)设变量x,y满足约束条件:?x?y??1.则目标函数z=2x+3y的最小 ?2x?y?3?值为 A.6 B.7 C.8 D.23 答案 B 【考点定位】本小考查简单的线性规划,基础题。 ?x?y?3?解析 画出不等式?x?y??1表示的可行域,如右图, ?2x?y?3?让目标函数表示直线y??2xz?在可行域上平移,知在点B自目标函数取到最小值,解33方程组??x?y?3得(2,1),所以zmin?4?3?7,故选择B。 ?2x?y?3 8f?x? = -x+3g?x? = x+1h?x? = 2?x-3q?x? = -2?x3+76A4x-y=1x+y=322x-y=3B-15-10-551015-2 9.(2009四川卷理)某企业生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲产品要用A原料3吨、B -4原料2吨;生产每吨乙产品要用A原料1吨、B原料3吨。销售每吨甲产品可获得利润5万元,每吨乙产品可获得利润3万元,该企业在一个生产周期内消耗A原料不超过13吨,B原料不超过18吨,那么该企业可获得最大利润是 A. 12万元 B. 20万元 C. 25万元 D. 27万元 答案 D 【考点定位】本小题考查简单的线性规划,基础题。(同文10) 解析 设甲、乙种两种产品各需生产x、y吨,可使利润z最大,故本题即 ?3x?y?13?2x?3y?18?已知约束条件?,求目标函数z?5x?3y的最大 x?0???y?0值,可求出最优解为?择D。 ?x?3,故zmax?15?12?27,故选 ?y?4 ?x?y?1?0?10.(2009福建卷文)在平面直角坐标系中,若不等式组?x?1?0(?为常数)所表 ?ax?y?1?0?示的平面区域内的面积等于2,则a的值为 A. -5 B. 1 C. 2 D. 3 答案 D 解析 如图可得黄色即为满足x?1?0与x?y?1?0的可行域,而ax?y?1?0 的直线恒过(0,1),故看作直线绕点(0,1)旋转,当a=-5时,则可行域不是一个封闭区域,当a=1时,面积是1;a=2时,面积是D. 3;当a=3时,面积恰好为2,故选2 二、填空题 ?x?y?2,?11.(2009浙江理)若实数x,y满足不等式组?2x?y?4,则2x?3y的最小值是 . ?x?y?0,? 答案 4 解析 通过画出其线性规划,可知直线y?? 2x?Z过点?2,0?时,?2x?3y?min?4 3?x?y?2,?12.(2009浙江卷文)若实数x,y满足不等式组?2x?y?4,则2x?3y的最小 ?x?y?0,?是 . 【命题意图】此题主要是考查了线性规划中的最值问题,此题的考查既体现了正确画线性区域的要求,也体现了线性目标函数最值求解的要求 解析 通过画出其线性规划,可知直线y??2x?Z过点?2,0?时,?2x?3y?min?4 3 ?x?y?2?0,?13.(2009北京文)若实数x,y满足?x?4,则s?x?y的最大值为 . ?x?5,?答案 9 解析:本题主要考查线性规划方面的基础知. 属于基础知识、基本运算的考查. 如图,当x?4,y?5时, s?x?y?4?5?9为最大值. 故应填9. ?x?y?2?0?14.(2009北京卷理)若实数x,y满足?x?4则s?y?x的最小值为__________. ?y?5?答案 ?6 解析 本题主要考查线性规划方面 的基础知. 属于基础知识、基本运算 的考查. 如图,当x?4,y??2时, s?y?x?2?4??6为最小值. 故应填?6. 15.(2009山东卷理)不等式2x?1?x?2?0的解集为 . 答案 {x|?1?x?1} 1?x?2?x?2??解析 原不等式等价于不等式组①?或②? 2?2x?1?(x?2)?0??2x?1?(x?2)?01?x?11?或③?不等式组①无解,由②得?x?1,由③得?1?x?,综222??(2x?1)?(x?2)?0?上得?1?x?1,所以原不等式的解集为{x|?1?x?1}. 16.(2009山东卷文)某公司租赁甲、乙两种设备生产A,B两类产品,甲种设备每天能生产A类产品5件和B类产品10件,乙种设备每天能生产A类产品6件和B类产品20件.已知设备甲每天的租赁费为200元,设备乙每天的租赁费为300元,现该公司至少要生产A类产品50件,B类产品140件,所需租赁费最少为__________元. 答案 2300 解析 设甲种设备需要生产x天, 乙种设备需要生产y天, 该公司所需租赁费为z元,则 z?200x?300y,甲、乙两种设备生产A,B两类产品的情况为下表所示: 产品 A类产品 B类产品 租赁费 设备 (件)(≥50) (件)(≥140) 甲设备 乙设备 5 6 10 20 200 300 (元) ?6x?y?10?5x?6y?50???5则满足的关系为?10x?20y?140即:?, x?2y?14??x?0,y?0???x?0,y?0 ?6?x?y?10作出不等式表示的平面区域,当z?200x?300y对应的直线过两直线?的交5??x?2y?14点(4,5)时,目标函数z?200x?300y取得最低为2300元. 【命题立意】:本题是线性规划的实际应用问题,需要通过审题理解题意,找出各量之间的关系,最好是列成表格,找出线性约束条件,写出所研究的目标函数,通过数形结合解答问题.. ?y?2x?17.(2009上海卷文) 已知实数x、y满足?y??2x 则目标函数z=x-2y的最小值是_______. ?x?3? 答案 -9 解析 画出满足不等式组的可行域如右图,目标函数化为:y?11x-z,画直线y?x及22其平行线,当此直线经过点A时,-z的值最大,z的值最小,A点坐标为(3,6),所以,z的最小值为:3-2×6=-9。 2008年高考题 第一节 简单不等式及其解法 一、选择题 1.(2008天津)已知函数f(x)???x?2,??x?2,x?02,则不等式f(x)?x的解集是( ) x?0 A.[?1,1] B.[?2,2] C.[?2,1] D.[?1,2] 答案 A 2.(2008江西)若0?a1?a2,0?b1?b2,且a1?a2?b1?b2?1,则下列代数式中值最大 的是 ( ) A.a1b1?a2b2 B.a1a2?b1b2 C.a1b2?a2b1 D.答案 A 1 23.(2008浙江)已知a,b都是实数,那么“a2?b2”是“a>b”的( ) A.充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C.充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件 答案 D 4.(2008海南)已知a1?a2?a3?0,则使得(1?aix)2?1(i?1,2,3)都成立的x取值范 围是 A.(0, ( ) 1) a1 B. (0, 2) a12) a3C. (0, 1) a3 D. (0, 答案 B 5、(2008山东)不等式 x?5≥2的解集是 (x?1)2?1??2? ( ) A.??3,? ??1?2?B.??,3? C.?,1???1,3? ?1??2?D.??,1???1,3? ?1??2?解析 本小题主要考查分式不等式的解法。易知x?1排除B;由x?0符合可排除C;由 x?3排除A, 故选D。也可用分式不等式的解法,将2移到左边直接求解。 答案D 6、(2007广东)设a,b?R,若a?|b|?0,则下列不等式中正确的是( ) 3322A、b?a?0 B、a?b?0 C、a?b?0 D、b?a?0 解析 利用赋值法:令a?1,b?0排除A,B,C,选D