【恒心】高考数学(文科)传奇逆袭006-不等式、推理与证明
人教A版高考总复习一轮文科数学精品课件 第7章不等式、推理与证明 第4节 直接证明与间接证明 (2)

即12 q2k+2a1qk=a1qk-1·
a1qk+1+a1qk-1+a1qk+1,
∵a1≠0,
∴2qk=qk-1+qk+1.∵q≠0,∴q2-2q+1=0,∴q=1,这与已知矛盾.
∴假设不成立,故{an+1}不是等比数列.
突破技巧反证法证明问题的一般步骤
(2)a2b+b2a≤2.
证明:(1)(a+b)(a3+b3)=a4+ab3+ba3+b4≥a4+2 3 ·3 +b4
=a4+2a2b2+b4=(a2+b2)2=4,当且仅当a=b=1时取等号.
(2)由题意可知,2=a2+b2≥2ab>0,
∴0<ab≤1(当且仅当a=b=1时取等号).①
个方程有实根.
本 课 结 束
由基本不等式易得
+ 2
2
≤
2 + 2
,∴(a+b)2≤2(a2+b2)=4,
2
∴0<a+b≤2(当且仅当a=b=1时取等号).②
①×②可得a2b+b2a≤2.
解题心得1.综合法是“由因导果”的证明方法,它是一种从已知到未知(从题
设到结论)的逻辑推理方法,即从题设中的已知条件或已证的真实判断(命
2.证明较复杂的问题时,可以采用两头凑的办法,即通过分析法找出某个结
论等价(或充分)的中间结论,然后通过综合法由条件证明这个中间结论,从
2021年高考数学高分秘籍不等式推理与证明含解析

不等式、推理与证明1.已知0<c <1,a >b >1,下列不等式成立的是( ) A .c a >c bB .a c <b cC .a a−c>bb−c D .log a c >log b c【答案】D【解答】:根据题意,依次分析选项:对于A 、构造函数y=c x ,由于0<c <1,则函数y=c x 是减函数,又由a >b >1,则有c a >c b ,故A 错误; 对于B 、构造函数y=x c ,由于0<c <1,则函数y=x c 是增函数,又由a >b >1,则有a c >b c ,故B 错误; 对于C 、aa−c ﹣bb−c =ab−ac−ab+bc (a−c)(b−c)=c(b−a)(a−c)(b−c),又由0<c <1,a >b >1,则(a ﹣c )>0、(b ﹣c )>0、(b ﹣a )<0,进而有aa−c ﹣bb−c <0,故有aa−c <bb−c ,故C 错误;对于D 、log a c ﹣log b c=lgclga ﹣lgclgb =lgc (lgb−lgalga⋅lgb ),又由0<c <1,a >b >1,则有lgc <0,lga >lgb >0,则有log a c ﹣log b c=lgc lga﹣lgc lgb=lgc (lgb−lga lga⋅lgb)>0,即有log a c >log b c ,故D 正确;故选:D .2.若实数a 、b 、c 同时满足:①a 2>b 2;②1+ac <a+c ;③log b a >c .则a 、b 、c 的大小关系是( ) A .b >a >c B .c >b >aC .c >a >bD .a >b >c【答案】D【解答】:实数a 、b 、c 同时满足:①a 2>b 2;②1+ac <a+c ;③log b a >c . 由③可得:a ,b >0,b ≠1,又由①可得a >b >0. 由②可得:(a ﹣1)(c ﹣1)<0,则{a >1c <1或{a <1c >1.由{a >1c <1,及其③可得,若a >b >1,则log b a >1,由c <1,可得a >b >c ;若0<b <1,则log b a <0,c <0,可得a >b >c ;由{a <1c >1,及其③可得log b a >1,可得a <b <1,与a >b 矛盾,综上可得a >b >c , 故选:D .两个实数比较大小的方法 (1)作差法,其步骤为:作差⇒变形⇒定号(确定正负号,即判断差与0的大小)⇒得出结论. 含根号的式子作差时一般先乘方再作差.(2)作商法,其步骤为:作商⇒变形⇒判断商与1的大小⇒得出结论. (3)构造函数法:构造函数,利用函数单调性比较大小.(4)赋值法和排除法:可以多次取特殊值,根据特殊值比较大小,从而得出结论.3.若a ,b ,c 为实数,且a <b <0,则下列命题正确的是( ) A .ac 2<bc 2 B .1a <1bC .ba>abD .a 2>ab >b 2【答案】D【解答】解:选项A ,∵c 为实数,∴取c=0,ac 2=0,bc 2=0,此时ac 2=bc 2,故选项A 不成立;选项B,1a −1b=b−aab,∵a<b<0,∴b﹣a>0,ab>0,∴b−aab >0,即1a>1b,故选项B不成立;选项C,∵a<b<0,∴取a=﹣2,b=﹣1,则ba =−1−2=12,ab=2,∴此时ba<ab,故选项C不成立;选项D,∵a<b<0,∴a2﹣ab=a(a﹣b)>0,∴a2>ab.∴ab﹣b2=b(a﹣b)>0,∴ab>b2.故选项D正确,故选:D.4.已知a>b>0,c≥d>0,则下列不等式成立的是()A.√ad >√bcB.√ad≥√bcC.√ad <√bcD.√ad≤√bc【答案】A【解答】解:∵a>b>0,c≥d>0,∴a d >bc,∴√ad >√bc,故选:A.【名师点睛】本题主要考查不等式的基本性质,意在考查对基础知识的掌握情况,属于基础题. 不等式的性质1.(1)a>b,ab>0⇒1a <1b;(2)a<0<b⇒1a<1b;(3)a>b>0,d>c>0⇒ac>bd.2.若a>b>0,m>0,则(1)ba <b ma m++;ba>b ma m--(b–m>0);(2)ab>a mb m++;ab<a mb m--(b–m>0).5.已知集合A={x|(x−1)(x−4)≤0},B={x|x−5x−2≤0},则A∩B=A.{x|1≤x≤2}B.{x|1≤x<2}C.{x|2≤x≤4}D.{x|2<x≤4}【答案】D【解析】依题意A=[1,4],B=(2,5],故A∩B=(2,4],故选D.1.一元一次不等式的解法不等式ax>b的解:(1)当a>0时,x>ba.(2)当a<0时,x<ba.(3)当a=0时,若b≥0,则无解;若b<0,则x∈R.2.一元二次不等式的解法(1)对于常系数一元二次不等式,可以用分解因式法或判别式法求解.(2)解含参数的一元二次不等式的步骤①若二次项系数含有参数,则应讨论参数是等于0,小于0,还是大于0,然后将不等式转化为二次项系数为正的形式.②判断方程根的个数,讨论判别式Δ与0的关系.③确定无根时可直接写出解集;确定方程有两个根时,要讨论两根的大小关系,从而确定不等式的解集.(3)三个“二次”间的关系Δ=b 2–4ac Δ>0 Δ=0 Δ<0y =ax 2+bx+c(a>0)的图象ax 2+bx+c =0 (a>0)的根 有两个相异的实数 根x 1,x 2(x 1<x 2)有两个相等的实数根x 1=x 2=–2ba没有实数根ax 2+bx+c>0(a>0)的解集{x|x<x 1或x>x 2}{x|x ≠–2b a} Rax 2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x 1<x<x 2}φ φ3.分式不等式的解法分式不等式进行等价转化的方向有两个,一是根据符号法则(同号商为正,异号商为负)将其转化为不等式组;二是根据商与积的符号之间的关系直接转化为整式不等式. (1)f x g x ()()>0⇔f (x )g (x )>0;(2)f x g x ()()<0⇔f (x )g (x )<0; (3)f xg x ()()≥0⇔00f x g x g x ≥⎧⎨≠⎩()(),();(4)f x g x ()()≤0⇔00f x g x g x ≤⎧⎨≠⎩()(),().4.高次不等式的解法(穿针引线法):设123()()()()()n F x k x a x a x a x a =----(0)k >,解不等式()0F x >(或()0F x <)时,将方程()0F x =的根123,,,,n a a a a 从小到大依次标到数轴上,作为针眼.用一根线,从数轴的右上方开始穿针引线,每见到一个针眼,便穿过数轴一次,直到穿过全部针眼.数轴上方的部分为正,即为不等式()0F x >的解;数轴下方的部分为负,即为不等式()0F x <的解.注意:(1)要求x 的最高次项系数为正;(即:每一个x 的系数为正,且0k >,若0k <,则不等式两边同时乘以1-,并改变不等号的方向)(2)二重根时,按两个针眼对待,即穿过数轴两次;(奇过偶不过) (3)()0()()0()f x f x g x g x >⇔>,()0()()0()f x f xg x g x <⇔<; ()()0()0()0()f x g x f x g x g x ≥⎧≥⇔⎨≠⎩,()()0()0()0()f x g x f x g x g x ≤⎧≤⇔⎨≠⎩; (或()0()0()()0()0()f x f x f x g x g x g x =⎧≤⇔<⎨≠⎩或); (4)2()h x ax bx c =++,当240b ac ∆=-<时,()h x 的符号是确定的; (5)永远从数轴右上方开始;(6)最后结果数轴上方的部分为不等式()0F x >的解,数轴下方的部分为不等式()0F x <的解; (7)不等式右边须为0,否则先移项,使右边为0;(8)穿针引线法可以用于解高次不等式,也可以用于解一次、二次不等式,或可以转化为高次不等式的分式不等式等.6.设变量x ,y 满足约束条件:{y ≥xx +2y ≤2x ≥−2,则z=x ﹣3y+2的最小值为( )A .﹣2B .﹣4C .﹣6D .﹣8【答案】C【解答】:设变量x 、y 满足约束条件:{y ≥xx +2y ≤2x ≥−2,在坐标系中画出可行域三角形,平移直线x ﹣3y=0经过点A (﹣2,2)时,z=x ﹣3y+2最小,最小值为:﹣6, 则目标函数z=x ﹣3y+2的最小值为﹣6. 故选:C .线性规划的目标函数主要有三种形式:(1)截距式:z ax by =+,主要根据目标函数对应的直线的纵截距判断最值; (2)斜率式:y bz x a-=-,主要根据可行域内的点与定点(,)a b 的连线的斜率判断最值; (3)距离式:22()()z x a y b =-+-,主要根据可行域内的点与定点(,)a b 的距离的平方判断最值.7.已知函数94(1)1y x x x =-+>-+,当x a =时,y 取得最小值b ,则23a b +等于() A .9B .7C .5D .3 【答案】B【解答】:1x >-,10x ∴+>,9941511y x x x x ∴=-+=++-++ 92151x x +-+ 1=,当且仅当911x x +=+,即2x =时取等号, y ∴取得最小值1b =,此时2x a ==, 237a b ∴+=.故选:B .【名师点睛】本题考查基本不等式取得最值的条件,多次用不等式求最值时要注意不等式取等的条件要同时满足.均值不等式:222a b ab +≥,2a b ab +≥(0a >,0b >),当且仅当a b =时等号成立. 使用均值不等式,注意一正二定三相等的条件;求最值时,要注明等号成立条件.8.已知√2+23=2√23,√3+38=3√38,√4+415=4√415,…,若√6+a t =6at,(a ,t 均为正实数),则类比以上等式,可推测a ,t 的值,则a +t = A .35B .40 C .41D .42 【答案】C【解析】由已知归纳总结,可知规律为:当n ≥2且n ∈N ∗时,√n +n(n−1)(n+1)=n √n(n−1)(n+1),∴√6+65×7=6√635,∴a =6,t =35,∴a +t =41.故选C.【名师点睛】本题考查归纳推理问题,关键是观察出数字与式子之间的规律,属于基础题. 9.设函数f (x )=12x +√2,类比课本推导等差数列的前n 项和公式的推导方法计算f (﹣5)+f (﹣4)+f(﹣3))+…+f (0))+f (1))+…+f (5)+f (6)的值为( ) A .3√22B .5√22C .3√2D .√22【答案】C【解答】:∵f (x )=12x +√2∴f (x )+f (1﹣x )=12x +√2+121−x +√2=12x +√2+2x 2+√2×2x=2x +√2√2(2x +√2)=√22,即 f (﹣5)+f (6)=√22,f (﹣4)+f (5)=√22,f (﹣3)+f (4)=√22, f (﹣2)+f (3)=√22,f (﹣1)+f (2)=√22,f (0)+f (1)=√22, ∴所求的式子值为3 √2. 故选:C .归纳推理类比推理定义由某类事物的部分对象具有某些特征,推出该类事物的全部对象都具有这些特征的推理,或者由个别事实概括出一般结论的推理.由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象.也具有这些特征的推理.特点 由部分到整体,由个别到一般的推理. 由特殊到特殊的推理一般 步骤(1)通过观察个别对象发现某些相同性质;(2)从已知的相同性质中推出一个明确的一般性命题(猜想).(1)找出两类对象之间的相似性或一致性;(2)用一类对象的性质去推测另一类对象的性质,得出一个明确的命题(猜想).1.已知首项与公比相等的等比数列{a n }中,若m ,n ∈N *,满足a m a 2n =a 24,则21m n+的最小值为 A .1 B .32 C .2D .92【答案】A【解析】根据题意,设数列{a n }的首项和公比均为q (q ≠0),则44m n m n a q a q a q ===,,.由224m n a a a =得:q m +2n =q 8,∴m +2n =8,∴218m n +=.又m ,n ∈N *,∴()2221288m n m n m n m n +++=+=114284n m m n +++≥1121216+=,当28n m m n =,即m =2n =4时取“=”,∴21m n+的最小值为1.故选A .数列与不等式的交汇问题.解决此类问题要熟记数列的公式,结合均值不等式,要注意均值不等式成立的条件:一正二定三相等.2.当103x <≤时,8x <log a x ,则a 的取值X 围是A .303⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,B .313⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,C .()13, D .(3+∞,)【答案】B【解析】∵103x <≤,∴8x ∈(1,2],又当103x <≤时,8x <log a x ,∴当103x <≤时,2<log a x ,恒成立.∵331log23=,∴a ∈313⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,.故选B .不等式恒成立问题,与函数的知识点交汇,可以借助图象,数形结合解决问题.3.已知数列{a n }满足:a 1=32,且a n =3na n−12a n−1+n−1(n ≥2,n ∈N *).证明:{1﹣na n}为一个等比数列,求数列{a n }的通项公式. 【解答】证:∵a n =3na n−12a n−1+n−1,两边取倒数得,∴1a n =2a n−1+n−13na n−1,两边乘以n ,并裂项得,n a n =23+13•n−1an−1,两边减1得,n a n﹣1=﹣13+13•n−1an−1=13(n−1an−1﹣1),因此,1﹣na n=13•[1﹣n−1a n−1],故数列{1﹣na n}是以1﹣1a 1为首项,以13为公比的等比数列,所以,1﹣n a n=(1﹣1a 1)•(13)n−1,其中a 1=32,解得,a n =n⋅3n3n −1.1.直接证明(1)综合法:利用已知条件和某些数学定义、公理、定理等,经过一系列的推理论证,最后推导出所要证明的结论成立(2)分析法:从要证明的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直到最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止.2.间接证明——反证法(1)定义假设原命题不成立(即在原命题的条件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立,这样的证明方法叫作反证法.(2)适用X围①否定性命题;②命题的结论中出现“至少”“至多”“唯一”等词语.4.ΔABC的三边长分别为a,b,c,ΔABC的面积为S,则ΔABC的内切圆半径为r=2Sa+b+c.将此结论类比到空间四面体:设四面体S−ABC的四个面的面积分别为S1,S2,S3,S4,体积为V,则四面体的内切球半径为r=A.VS1+S2+S3+S4B.2VS1+S2+S3+S4C.3VS1+S2+S3+S4D.4VS1+S2+S3+S4【答案】C【解析】设四面体S﹣ABC的四个面的面积分别为S1,S2,S3,S4,体积为V,设四面体的内切球的球心为O,则球心O到四个面的距离都是r,所以四面体的体积等于以O为顶点,分别以四个面为底面的4个三棱锥体积的和.则四面体的体积为:V=13(S1+S2+S3+S4)r,∴r=3VS1+S2+S3+S4.故选:C.【名师点睛】本题考查四面体的内切球半径的求法及三棱锥体积公式的应用,考查推理论证能力,是基础题.5.有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位歌手,甲说:“是乙或丙获奖.”乙说:“甲、丙都未获奖.”丙说:“我获奖了.”丁说:“是乙获奖.”四位歌手的话只有两句是对的,则获奖的歌手是()A.甲B.乙C.丙D.丁【答案】C【解答】:若甲是获奖的歌手,则都说假话,不合题意.若乙是获奖的歌手,则甲、乙、丁都说真话,丙说假话,不符合题意.若丁是获奖的歌手,则甲、丁、丙都说假话,乙说真话,不符合题意.故获奖的歌手是丙故选:C.1.运用归纳推理的思维步骤:①发现共性,通过观察特例发现某些相似性(特例的共性或一般规律);②归纳推理,把这种相似性推广为一个明确表述的一般命题(猜想).一般地,“求同存异”“逐步细化”“先粗后精”是求解由特殊结论推广到一般结论型创新题的基本技巧.2.类比推理应用的题型及相应方法(1)类比定义:在求解由某种熟悉的定义产生的类比推理型试题时,可以借助定义.(2)类比性质:对于由一个特殊式子的性质、一个特殊图形的性质提出的类比推理型问题,求解时要认真分析两者之间的联系与区别,深入思考两者的转化过程.(3)类比方法:一些处理问题的方法类似,可以把这种方法类比应用到其他问题中,注意知识的迁移. 求解类比推理题的关键:①会定类,即找出两类对象之间可以确切表述的相似特征;②会推测,即用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个命题(猜想).1.不等式2-xx+1<1的解集是()A.{x|x>1}B.{x|-1<x<2}C.{x |x <-1或x >12}D.{x |-1<x <12}2.已知一元二次不等式ax 2+bx+1>0的解集为{x|-2<x<1},则a,b 的值为()A.a=-1,b=-2B.a=-2,b=-1C.a=b=-12D.a=1,b=23.已知0a >,0b >,且22a b +=,则ab 的最大值为() A .12 B .22C .1D .24.已知正数a ,b 满足3ab a b =++,则ab 的最小值是() A .9B .10C .11D .125.已知0a >,0b >,42a b +=,则11ab+的最小值是() A .4 B .92C .5D .96.函数225()()4x f x x R x +=∈+的最小值为()A .2B .3C .22D .2.57.已知305x <<,则(35)x x -取最大值时x 的值为() A .310 B .910 C .95 D .128.设x ,y 满足约束条件{x −y +1≥0x +2y −2≥04x −y −8≤0,则z=|x+3y|的最大值为( )A .15B .13C .3D .29.设x ,y 满足约束条件{2x −y ≥0x +13y ≤1y ≥0,若z=﹣ax+y 取得最大值的最优解不唯一,则实数a 的值为( )A .2或﹣3B .3或﹣2C .﹣13或12D .﹣13或210.设x ,y 满足约束条件{x −2y ≥−23x −2y ≤3x +y ≥1,若x 2+4y 2≥m 恒成立,则实数m 的最大值为( )A .12 B .34C .45D .5611.已知不等式组{y ≤−x +2y ≤kx +1y ≥0所表示的平面区域为面积等于94的三角形,则实数k 的值为( )A .1B .﹣2C .1或﹣2D .−2912.若实数x ,y 满足{x −y −1≤0x +2y +2≤0x ≥−2,则z =y−3x−2的取值X 围是( )A .[34,+∞) B .[32,+∞)C .[34,2]D .[32,2]13.已知变量x 、y 满足约束条件{x +y −3≥0x −2y +3≥0x ≤3,则y x+1≥12的概率是( )A .25B .35C .59D .4914.若x ,y 满足{x ≥0x +y ≤3y ≥2x +1,表示的平面区域为Ω,直线y=kx ﹣k 与区域Ω有公共点,则实数k 的取值X围为( ) A .[﹣1,+∞) B .(﹣∞,﹣7]∪[﹣1,+∞)C .[﹣7,﹣1]D .(﹣∞,﹣7]15.若b <a <0,则下列不等式:①|a|>|b|;②a+b >ab ;③ab +ba >2;④a 2b <2a ﹣b 中正确的不等式有( )个.A .1个B .2个C .3个D .4个16.已知0<a <b <1,则a b ,log b a,log 1ab 的大小关系是A .log 1ab <a b <log b aB .log 1ab <log b a <a bC .log b a <log 1ab <a bD .a b <log 1ab <log b a17.设正实数a ,b ,c 满足a 2–3ab +4b 2–c =0,则当ab c取得最大值时,212a b c +-最大值为A .0B .1C .94D .3 18.利用数学归纳法证明不等式1+12+13+…12n −1<f (n )(n ≥2,n ∈N *)的过程中,由n=k 变到n=k+1时,左边增加了( ) A .1项 B .k 项C .2k ﹣1项D .2k 项19.设x 、y 、z 为正数,且2x =3y =5z ,则( )A.2x<3y<5z B.5z<2x<3yC.3y<5z<2x D.3y<2x<5z20.已知从1开始的连续奇数蛇形排列形成宝塔形数表,第一行为1,第二行为3,5,第三行为7,9,11,第四行为13,15,17,19,如图所示,在宝塔形数表中位于第i行,第j列的数记为a i,j,比如a3,2=9,a4,2=15,a5,4=23,若a i,j=2019,则i+j=A.72 B.71 C.66 D.6521.用圆的下列性质,类比球的有关性质:圆:①圆心与弦(非直径)中点的连线垂直于弦;②与圆心距离相等的两弦长相等;③圆的周长为C=2πr;④圆的面积为S=πr2.球:①球心与截面圆(不过球心)的圆心的连线垂直于截面;②与球心的距离相等的两个截面的面积πr3.相等;③球的表面积为S=4πr2;④球的体积为V=43其中,类比所得结论正确的有A.①②③B.②③④C.①②③④ D.①③④22.类比平面内正三角形的“三边相等,三内角相等”的性质,可推出正四面体的下列哪些性质,你认为比较恰当的是①各棱长相等,同一顶点上的任两条棱的夹角都相等;②各个面都是全等的正三角形,相邻两个面所成的二面角都相等;③各个面都是全等的正三角形,同一顶点上的任两条棱的夹角都相等.A.①③ B.②③ C.①② D.①②③23.周末,某高校一学生宿舍甲、乙、丙、丁四位同学正在做四件事情,看书、写信、听音乐、玩游戏,下面是关于他们各自在做的事情的一些判断: ①甲不在看书,也不在写信; ②乙不在写信,也不在听音乐;③如果甲不在听音乐,那么丁也不在看书; ④丙不在看书,也不在写信.已知这些判断都是正确的,依据以上判断,请问乙同学正在做的事情是 A .玩游戏 B .写信 C .听音乐 D .看书24.不等式2243xx -->(12)3(x –1)的解集为__________. 25.设函数f (x )={e x−1,x <1x 13,x ≥1,则使得f (x )≤2成立的x 的取值X 围是.26.若实数x ,y 满足{2x −y ≥0y ≥x y ≥−x +b且z=2x+y 的最小值为3,则实数b 的值为.27.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,∠ABC=120°,∠ABC 的平分线交AC 于点D ,且BD=1,则4a+c 的最小值为.28.已知12x >,则函数2121x x y x ++=-的最小值为.1.C 【解答】:原不等式等价于2-xx+1-1<0⇔1-2xx+1<0⇔(x+1)·(1-2x)<0⇔(2x-1)(x+1)>0,解得x<-1或x>12.故选:C2.C 【解答】:由题知a<0且-2,1为方程ax2+bx+1=0的两根,由根与系数的关系可求得a=b=-12. 故选:C3.A 【解答】:0a >,0b >,且22a b +=, 则21121(2)()2222a b ab a b +=⨯⨯=,当且仅当2a b =且22a b +=即12a =,1b =时取得最大值12. 故选:A . 4.A 【解答】:正数a ,b 满足3ab a b =++,323ab a b ab ∴=+++,∴3ab ,9ab ∴,当且仅当3a b ==时取等号,ab ∴的最小值为9.故选:A .5.B 【解答】:0a >,0b >,42a b +=, ∴11111()(4)2a b a b a b +=++ 14(5)2b aa b =++149(52)22b a a b +=,当且仅当4b a a b =,即13a =,23b =时取等号, 故选:B .6.D 【解答】:令24(2)t x t =+,则1y t t=+在[2,)+∞上单调递增,2t ∴=,即0x =,函数225()()4x f x x R x +=∈+的最小值为2.5,故选:D .7.A 【解答】:305x <<, 则2115359(35)5(35)()55220x x x x x x +--=⨯-⨯=, 当且仅当535x x =-即310x =时取最大值故选:A.8.A【解答】:由约束条件{x−y+1≥0x+2y−2≥04x−y−8≤0作出可行域如图,联立{x−y+1=04x−y−8=0,解得A(3,4),由图可知,z=|x+3y|=x+3y,化为y=﹣x3+z3.当直线y=﹣x3+z3过A时,直线在y轴上的截距最大,z有最大值为15.故选:A.9.A【解答】:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分OAB).由z=y﹣ax得y=ax+z,即直线的截距最大,z也最大.若a=0,此时y=z,此时,目标函数只在A处取得最大值,不满足条件,若a>0,目标函数y=ax+z的斜率k=a>0,要使z=y﹣ax取得最大值的最优解不唯一,则直线y=ax+z与直线2x﹣y=0平行,此时a=2,若a<0,目标函数y=ax+z的斜率k=a<0,要使z=y﹣ax取得最大值的最优解不唯一,则直线y=ax+z与直线x+13y=1平行,此时a=﹣3,综上a=﹣3或a=2,故选:A.10.C 【解答】:设a=x ,b=2y ,则不等式x 2+4y 2≥m 等价为a 2+b 2≥m , 则约束条件等价为{a −b ≥−23a −b ≤32a +b ≥2,作出不等式组对应的平面区域如图:设z=a 2+b 2,则z 的几何意义是区域内的点到原点的距离, 由图象知O 到直线2a+b=2的距离最小, 此时原点到直线的距离d=|2|√22+1=2√5,则z=d 2=45,即m ≤45,即实数m 的最大值为45, 故选:C .11.A 【解答】:∵不等式组{y ≤−x +2y ≤kx +1y ≥0所表示的平面区域为面积等于94的三角形,如图:平面为三角形所以过点(2,0), ∵y=kx+1,与x 轴的交点为(﹣1k ,0),y=kx+1与y=﹣x+2的交点为(1k+1,2k+1k+1), 三角形的面积为:12×(2+1k)×2k+1k+1=94,解得:k=1. 故选:A .12.C 【解答】:作出实数x ,y 满足{x −y −1≤0x +2y +2≤0x ≥−2的可行域如图阴影部分所示:目标函数z =y−3x−2可以认为是D (2,3)与可行域内一点(x ,y )连线的斜率. 当连线过点A 时,其最小值为:0−3−2−2=34,连线经过B 时,最大值为:−1−30−2=2, 则z =y−3x−2的取值X 围是:[34,2].故选:C .13.C 【解答】:由约束条件{x +y −3≥0x −2y +3≥0x ≤3画出可行域如图,则yx+1≥12的几何意义是可行域内的点与Q (﹣1,0)连线的斜率超过12, 由图形可知:直线x=3与直线x ﹣2y+1=0的交点为:(3,2),直线x ﹣2y+3=0与x=3的交点(3,3), ∴则y x+1≥12的概率:AB 2AC 2=49, 则y x+1≥12的概率是:1﹣49=59. 故选:C .14.C 【解答】:作出x ,y 满足{x ≥0x +y ≤3y ≥2x +1对应的平面区域如图:y=k (x ﹣1)过定点P (1,0),由{y =2x +1x +y =3交点A (23,73),由图象可知当直线经过点A (23,73),时,直线的斜率最小,此时k=73−023−1=﹣7,由{x =0y =2x +1解得B (0,1) 当直线经过点B 时,直线的斜率最大,此时k=﹣1, ∴k 的取值X 围是:[﹣7,﹣1] 故选:C .15.B 【解答】:∵b <a <0,∴|a|<|b|,故①错误; a+b <0,ab >0,则a+b <ab ,故②错误; ∵b <a <0,∴ab>0,ba>0,则ab+ba≥2√ab⋅ba=2,当且仅当a b=ba,即a=b 时,取等号,∵b <a ,∴等号不成立,故a b +ba >2,故③正确,若a 2b <2a ﹣b 成立,则等价为a2>2ab ﹣b2, 即a2﹣2ab+b2>0,即(a ﹣b )2>0,∵b <a <0,∴(a ﹣b )2>0成立,故④正确, 故正确的命题是③④, 故选:B .16.A 【解析】由题意,可知0<a <b <1,所以log b a >log b b =1,1>a b >0,log 1ab <0,所以log 1ab <a b <log b a ,故选A.【名师点睛】本题主要考查了指数函数与对数函数的单调性的应用,其中解答中合理利用指数函数与对数函数的性质是解答关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.17.B 【解析】正实数a ,b ,c 满足a 2–3ab +4b 2–c =0,可得c =a 2–3ab +4b 2,2214343ab ab a b c a ab b b a==-++-,由a b +4b a ≥24a b b a ⋅=4,当且仅当a =2b 取得等号,则a =2b 时,abc取得最大值,且c =2b 2,221221–a b c b b +-==–(1b –1)2+1,当b =1时,212a b c+-取得最大值,且为1.故选B . 18.D 【解答】:用数学归纳法证明等式1+12+13+…+12n −1<f (n )(n ≥2,n ∈N *)的过程中, 假设n=k 时不等式成立,左边=1+12+13+…+12k −1, 则当n=k+1时,左边=1+12+13+…+12k −1+12k +12k +1+…+12k+1−1,∴由n=k 递推到n=k+1时不等式左边增加了:12k +12k +1+…+12k+1−1, 共(2k+1﹣1)﹣2k +1=2k 项, 故选:D .19.D 【解答】:x 、y 、z 为正数, 令2x =3y =5z =k >1.lgk >0. 则x=lgk lg2,y=lgk lg3,z=lgklg5. ∴3y=lgklg √33,2x=lgk lg √2,5z=lgklg √55.∵√33=√96>√86=√2,√2=√3210>√2510=√55. ∴lg √33>lg √2>lg √55>0.∴3y<2x<5z.另解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.则x=lgklg2,y=lgklg3,z=lgklg5.∴2x 3y =23×lg3lg2=lg9lg8>1,可得2x>3y,5z 2x =52×lg2lg5=lg25lg52>1.可得5z>2x.综上可得:5z>2x>3y.解法三:对k取特殊值,也可以比较出大小关系.故选:D.20.【答案】B【解析】奇数2019为第1010个奇数,按照蛇形排列,第1行到第i行末共有1+2+⋯+i=i(1+i)2个奇数,则第1行到第44行末共有990个奇数,第1行到第45行末共有1035个奇数,则2019位于第45行;而第45行是从右到左依次递增,且共有45个奇数;故2019位于第45行,从右到左第20列,则i=45,j=26⇒i+j=71,故选B.21.【答案】C【解析】由类比的规则可得点类比线,线类比面,面类比体,长度类比面积,面积类比体积,由圆:①圆心与弦(非直径)中点的连线垂直于弦;②与圆心距离相等的两弦长相等;③圆的周长为C=2πr;④圆的面积为S=πr2.可得,球:①球心与截面圆(不过球心)的圆心的连线垂直于截面;②与球心的距离相等的两个截面的面积相等;③球的表面积为S=4πr2;④球的体积为V=4πr3.其中正确答案3为①②③④.故选C.22.【答案】D【解析】在由平面几何的性质类比推理空间立体几何性质时,我们常用的思路是:由平面几何中点的性质,类比推理空间几何中线的性质;由平面几何中线的性质,类比推理空间几何中面的性质;由平面几何中面的性质,类比推理空间几何中体的性质;或是将一个二维平面关系,类比推理为一个三维的立体关系,故类比平面内正三角形的“三边相等,三内角相等”的性质,推断:①各棱长相等,同一顶点上的任两条棱的夹角都相等;②各个面都是全等的正三角形,相邻两个面所成的二面角都相等;③各个面都是全等的正三角形,同一顶点上的任两条棱的夹角都相等.都是恰当的.故选D.23.【答案】D【解析】由①甲不在看书,也不在写信及④丙不在看书,也不在写信,知当甲在听音乐时,丙在玩游戏;因为②乙不在写信,也不在听音乐,所以乙在看书;从而丁在写信.可列表如下:当甲在听音乐时,则乙在看书,如表1;看书写信听音乐玩游戏甲××△乙△××丙××△丁△由①甲不在看书,也不在写信及④丙不在看书,也不在写信,知当甲在玩游戏时,丙在听音乐;因为②乙不在写信,也不在听音乐,所以乙在看书;从而丁在写信.可列表如下:当甲玩游戏时,则乙在看书,如表2.看书 写信 听音乐 玩游戏 甲 × × △ 乙 △ × × 丙 × × △ 丁△故选D .24.【答案】(–∞,–2)∪(3,+∞)【解析】不等式2243xx -->(12)3(x –1)化为2243x x -->23–3x ,即x 2–4x –3>3–3x ,∴x 2–x –6>0,解得x <–2或x >3,∴原不等式的解集为(–∞,–2)∪(3,+∞).故答案为:(–∞,–2)∪(3,+∞). 25.x ≤8【解答】:x <1时,e x ﹣1≤2,∴x ≤ln2+1,∴x <1; x ≥1时,x 13≤2,∴x ≤8,∴1≤x ≤8,综上,使得f (x )≤2成立的x 的取值X 围是x ≤8. 故答案为:x ≤8.26.94【解答】:由约束条件作出可行域(如图),当平行直线系y=﹣2x+z 经过可行域内的点A (b 3,2b3)时,z 取得最小值,即2×b 3+2b 3=3,解之得b=94. 故答案为:94.27.9【解答】:由题意得12acsin120°=12asin60°+12csin60°,即ac=a+c ,得1a +1c =1,得4a+c=(4a+c )(1a+1c)=c a+4a c+5≥2√c a⋅4a c+5=4+5=9,当且仅当c a=4ac,即c=2a 时,取等号,故答案为:9. 28.712+【解答】:12x >,210x ∴->,2217(21)(21)11744(21)1212144(21)x x x x y x x x x -+-+++∴===-++---. 1772(21)1144(21)2x x -+=+-. 当且仅当17(21)44(21)x x -=-,即172x +=时取得最小值.故答案为:712+.。
高考数学终极冲刺逆袭:推理与证明

推理与证明1.【2019年高考全国I卷理数】古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是1.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105 cm,头顶至脖子下端的长度2为26 cm,则其身高可能是A.165 cm B.175 cmC.185 cm D.190 cm【答案】B综上,169.89<<178.22AD .故选B.方法二:设人体脖子下端至肚脐的长为x cm ,肚脐至腿根的长为y cm ,则262611052x x y +==+,得42.07cm, 5.15cm x y ≈≈.又其腿长为105cm ,头顶至脖子下端的长度为26cm ,所以其身高约为42.07+5.15+105+26=178.22,接近175cm .故选B .【名师点睛】本题考查类比归纳与合情推理,渗透了逻辑推理和数学运算素养.采取类比法,利用转化思想解题.2.【2019年高考全国II 卷理数】2019年1月3日嫦娥四号探测器成功实现人类历史上首次月球背面软着陆,我国航天事业取得又一重大成就,实现月球背面软着陆需要解决的一个关键技术问题是地面与探测器的通讯联系.为解决这个问题,发射了嫦娥四号中继星“鹊桥”,鹊桥沿着围绕地月拉格朗日2L 点的轨道运行.2L 点是平衡点,位于地月连线的延长线上.设地球质量为M 1,月球质量为M 2,地月距离为R ,2L 点到月球的距离为r ,根据牛顿运动定律和万有引力定律,r 满足方程:121223()()M M M R r R r r R +=++.设rRα=,由于α的值很小,因此在近似计算中34532333(1)ααααα++≈+,则r 的近似值为 ABCD【答案】D 【解析】由rRα=,得r R α= 因为121223()()M M M R r R r r R +=++,所以12122222(1)(1)M M M R R R ααα+=++,即543232221133[(1)]3(1)(1)M M αααααααα++=+-=≈++,解得3α=所以3.r R α==【名师点睛】由于本题题干较长,所以,易错点之一就是能否静心读题,正确理解题意;易错点之二是复杂式子的变形出错.3.(2017高考新课标II ,理7)甲、乙、丙、丁四位同学一起去向老师询问成语竞赛的成绩.老师说:你们四人中有2位优秀,2位良好,我现在给甲看乙、丙的成绩,给乙看丙的成绩,给丁看甲的成绩.看后甲对大家说:我还是不知道我的成绩.根据以上信息,则A .乙可以知道四人的成绩B .丁可以知道四人的成绩C .乙、丁可以知道对方的成绩D .乙、丁可以知道自己的成绩【答案】D【解析】由甲的说法可知乙、丙一人优秀一人良好,则甲、丁两人一人优秀一人良好,乙看到丙的成绩则知道自己的成绩,丁看到甲的成绩则知道自己的成绩,即乙、丁可以知道自己的成绩.故选D.【名师点睛】合情推理主要包括归纳推理和类比推理.数学研究中,在得到一个新结论前,合情推理能帮助猜测和发现结论,在证明一个数学结论之前,合情推理常常能为证明提供思路与方向.合情推理仅是“合乎情理”的推理,它得到的结论不一定正确.而演绎推理得到的结论一定正确(前提和推理形式都正确的前提下).1.[黑龙江省哈尔滨市南岗区第三中学校2019-2020学年高三上学期期末数学]“干支纪年法”是中国历法上自古以来就一直使用的纪年方法,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸被称为“十天干”,子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥叫做“十二地支”.“天干”以“甲”字开始,“地支”以“子”字开始,两者按照干支顺序相配,构成了“干支纪年法”,其相配顺序为:甲子、乙丑、丙寅L L癸酉、甲戌、乙亥、丙子L L癸未、甲申、乙酉、丙戌L L癸巳L L癸亥,60为一个周期,周而复始,循环记录.按照“干支纪年法”,中华人民共和国成立的那年为己丑年,则2013年为()A.甲巳年B.壬辰年C.癸巳年D.辛卯年2.[2020届北京市昌平区高三上学期期末数学试题]为配合“2019双十二”促销活动,某公司A B C D四个派送点准备某种商品各50的四个商品派送点如图环形分布,并且公司给,,,A B C D四个派送点的商品数调整为40,个.根据平台数据中心统计发现,需要将发送给,,,45,54,61,但调整只能在相邻派送点进行,每次调动可以调整1件商品.为完成调整,则()A.最少需要16次调动,有2种可行方案B .最少需要15次调动,有1种可行方案C .最少需要16次调动,有1种可行方案D .最少需要15次调动,有2种可行方案3.[陕西省渭南市2019-2020学年高三上学期期末数学]一位老师有两个推理能力很强的学生甲和乙,他告诉学生他手里拿着与以下扑克牌中的一张相同的牌: 黑桃:3,5,Q ,K 红心:7,8,Q 梅花:3,8,J ,Q 方块:2,7,9老师只给甲同学说这张牌的数字(或字母),只给乙同学说这张牌的花色,接着老师让这两个同学猜这是张什么牌:甲同学说:我不知道这是张什么牌,乙同学说:我知道这是张什么牌. 甲同学说:现在我们知道了. 则这张牌是( ) A .梅花3B .方块7C .红心7D .黑桃Q4.[2020届河北省张家口市高三上学期期末教学质量监测数学]现有,,,,,A B C D E F 六名百米运动员参加比赛,甲、乙、丙、丁四名同学猜测谁跑了第一名.甲猜不是C 就是E ;乙猜不是F ;丙猜不是,,B C D 中任一个;丁猜是,,A B D 中之一,若四名同学中只有一名同学猜对,则猜对的是( ) A .甲B .乙C .丙D .丁5.[江西省吉安市泰和中学2019-2020学年高三11月质量检测-数学试题] 庙会是我国古老的传统民俗文化活动,又称“庙市”或“节场”.庙会大多在春节、元宵节等节日举行.庙会上有丰富多彩的文化娱乐活动,如“砸金蛋”(游玩者每次砸碎一颗金蛋,如果有奖品,则“中奖”).今年春节期间,某校甲、乙、丙三位同学相约来到某庙会,每人均获得砸两颗金蛋的机会,已知三人分别获得了30元和60元、30元和90元及60元和90元的红包.甲看了乙的两颗金蛋说:“我与乙的金蛋中相同的红包不是60元”,乙看了丙的两颗金蛋说:“我与丙的金蛋中相同的红包不是30元”,丙说:“我的两个金蛋红包之和不是150元”,则甲收到的两个金蛋红包之和是________元.1.ΔABC 的三边长分别为a,b,c ,ΔABC 的面积为S ,则ΔABC 的内切圆半径为r =2Sa+b+c .将此结论类比到空间四面体:设四面体S −ABC 的四个面的面积分别为S 1,S 2,S 3,S 4,体积为V ,则四面体的内切球半径为r=A.VS1+S2+S3+S4B.2VS1+S2+S3+S4C.3VS1+S2+S3+S4D.4VS1+S2+S3+S42.现将甲、乙、丙、丁四个人安排到座位号分别是1,2,3,4的四个座位上,他们分别有以下要求,甲:我不坐座位号为1和2的座位;乙:我不坐座位号为1和4的座位;丙:我的要求和乙一样;丁:如果乙不坐座位号为2的座位,我就不坐座位号为1的座位.那么坐在座位号为3的座位上的是A.甲B.乙C.丙D.丁3.已知数列:11,21,12,31,22,13,41,32,23,14,…,依它的前10项的规律,这个数列的第2019项a2019满足A.1≤a2019≤10B.a2019>10C.0<a2019<110D.110≤a2019<1名校预测1.【答案】C【解析】到2013年中华人民共和国成立65年,1949年为己丑年,根据60年为一周期,2013年为癸巳年.故选C.2.【答案】A【解析】根据题意A,B两处共需向C,D两处调15个商品,这15个商品应给D处11个商品,C处4个商品,按照调动次数最少的原则,有以下两种方案:方案一:A 调动11个给D ,B 调动1个给A ,B 调动4个给C ,共调动16次; 方案二:A 调动10个给D ,B 调动5个给C ,C 调动1个给D ,共调动16次; 故选:A 3.【答案】B【解析】甲不知道,说明通过数字不能判断出来,因此排除有单一数字的牌:黑桃5,K,梅花J ,方块2,9.而乙知道牌的颜色,如果是方片的话,即可断定是方片7. 故选B. 4.【答案】C【解析】若甲的猜测是对的,即第一名在C 与E 中产生,其他人猜测都是错误,则乙的猜测是错误的,即得到第一名是F ,矛盾,故甲的猜测是错误的;若乙的猜测是正确的,则第一名在,,,,A B C D E 中产生,则丙的猜测是错误的,即得到第一名是,,B C D 中的一个;丁的猜测是错误的,即得到第一名不是,,A B D 中的一个,故第一名一定是C ,而甲的猜测也是错误的,即得到的第一名不可能是C ,故矛盾,故乙的猜测是错误的;若丙的猜测是正确的,即第一名不是,,B C D 中任一个,是,,A E F 中的一个,因为甲的猜测是错误的,故第一名不是,C E ,则是,A F 中的一个,因为乙的猜测是错误的,即得到第一名是F ,故得到第一名一定是F ,这时也满足丁的猜测是错误的,故正确答案是丙;若丁的猜测是正确的,即第一名是,,A B D 中之一,则乙的猜测是错误的,即得到第一名是F ,矛盾. 故选:C. 5.【答案】120【解析】解法一:由题意得丙的两个金蛋红包不是60元和90元.若丙的两个金蛋红包是30元和60元,则由乙的说法知乙的两个金蛋红包是60元和90元,则甲的两个金蛋红包是30元和90元,满足题意;若丙的两个金蛋红包是30元和90元,则由乙的说法知乙的两个金蛋红包是60元和90元,则甲的两个金蛋红包是30元和60元,与甲的说法矛盾. 故甲的两个金蛋红包是30元和90元,共120元.解法二:因为甲与乙的金蛋中相同的红包不是60元,所以丙的金蛋红包必有一个是60元.又丙的金蛋红包之和不是150元,所以丙的两个金蛋红包必然是30元和60元.因为乙与丙的金蛋中相同的红包不是30元,所以乙的两个金蛋红包是60元和90元,所以甲的两个金蛋红包是30元和90元,共120元.专家押题1.【答案】C【解析】设四面体的内切球的球心为O ,则球心O 到四个面的距离都是r , 因为四面体S ﹣ABC 的四个面的面积分别为S 1,S 2,S 3,S 4,体积为V ,所以四面体的体积等于以O 为顶点,分别以四个面为底面的4个三棱锥体积的和. 则四面体的体积为:V =13(S 1+S 2+S 3+S 4)r ,所以r =3VS1+S 2+S 3+S 4.故选C . 2.【答案】C【解析】当甲坐座位号为3时, 因为乙不坐座位号为1和4的座位所以乙只能坐座位号为2,这时只剩下座位号为1和4 又丙的要求和乙一样,矛盾,故甲不能坐座位号3. 当甲坐座位号为4时,因为乙不坐座位号为1和4的座位,丙的要求和乙一样: 所以丁只能坐座位号1,又如果乙不坐座位号为2的座位,丁就不坐座位号为1的座位. 所以乙只能坐座位号2,这时只剩下座位号3给丙. 所以坐在座位号为3的座位上的是丙. 故选C. 3.【答案】B【解析】由题意,将此数列分组为(11),(21,12),(31,22,13),(41,32,23,14),…,第n 组有n 个数,设数列的第2019项a 2019在第n 组中,由等差数列的前n项和公式可得:n(n−1)2<2019≤n(n+1)2(n∈N∗),解得n=64,则前63组共63×642=2016个数,即a2019在第64组的第3项,即a2019=623>10,故选B.。
高考数学压轴百日冲刺快速提分秘籍 不等式的证明技巧.doc

高考数学压轴百日冲刺快速提分秘籍不等式的证明技巧【高考地位】证明数列不等式,因其思维跨度大、构造性强,需要有较高的证明技巧。
这类问题的求解策略往往是:通过多角度观察所给数列通项的结构,深入剖析其特征,抓住其规律进行恰当地选择不等式的证明技巧. 在高考中常常以解答题出现,其试题难度属中高档题.【方法点评】方法一比较法使用情景:一般不等式证明解题模板:第一步通过两个实数a与b的差或商的符号(范围)确定a与b大小关系;第二步得出结论.考点:不等式的证明.方法二分析法使用情景:一般不等式证明解题模板:第一步从求证的不等式出发,分析这个不等式成立的充分条件;第二步把证明这个不等式的问题转化为证明这些条件是否具备的问题;第三步如果能够肯定这些条件都已具备,那么就可以判定所证的不等式成立.考点:绝对值不等式的证明.方法三综合法使用情景:一般不等式证明解题模板:第一步从已知或证明过的不等式出发,逐步推出其必要条件;第二步根据不等式的性质及公理推导出欲证的不等式;第三步得出结论.考点:基本不等式证明不等式方法四放缩法使用情景:一般不等式证明解题模板:第一步根据已知找出其通项公式an=f(n);第二步然后运用恰当的放缩法对通项进行放缩;第三步利用数列求和公式即可得出结论.考点:不等式的证明.方法五数学归纳法使用情景:对于含有n(n∈N)的不等式类型解题模板:第一步验证当n取第一个值时不等式成立;第二步当n取第一个值时不等式成立,如果使不等式在n=k(n∈N)时成立的假设下,还能证明不等式在n=k+1也成立;第三步这个不等式对n取第一个值以后的自然数都能成立得出结论.考点:数列与函数的综合;数列与不等式的综合.方法六换元法使用情景:对于一般的不等式证明解题模板:第一步恰当的换元,适当的引入参数;第二步利用已知求出新元的取值范围;第三步根据现有的不等式放缩法得出结论.。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《推理与证明》技巧及练习题附答案解析

【高中数学】数学《推理与证明》试卷含答案一、选择题1.已知2a b c ++=,则ab bc ca ++的值( )A .大于2B .小于2C .不小于2D .不大于2【答案】B 【解析】 【分析】把已知变形得到a b c +=-,a c b +=-,b c a +=-,把2()ab bc ac ++拆开后提取公因式代入a b c +=-,a c b +=-,b c a +=-,则可判断2()ab bc ac ++的符号,从而得到ab bc ac ++的值的符号. 【详解】解:2a b c ++=Q ,2a b c ∴+=-,2a c b +=-,2b c a +=-.则2()ab bc ac ++222ab ac bc =++ ab ac bc ac ab bc =+++++()()()a b c c b a b a c =+++++ (2)(2)(2)b b a a c c =-+-+- 222222b b a a c c =-+-+-()()2222a b c a b c =-+++++ ()2224a b c =-+++,2a b c ++=Q ,()2220a b c ∴++>,即()2220a b c -++<,2()4ab bc ac ++<Q ,()2ab bc ac ∴++<即ab bc ac ++的值小于2. 故选:B . 【点睛】本题考查不等式的应用,考查了学生的灵活处理问题和解决问题的能力.2.我国南宋数学家杨家辉所著的《详解九章算法》一书中记录了一个由正整数构成的三角形数表,我们通常称之为杨辉三角.以下数表的构造思路就来源于杨辉三角.( )从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,表中最后一行仅有一个数a ,则a 的值为( )A .100820182⨯B .100920182⨯C .100820202⨯D .100920202⨯【答案】C 【解析】 【分析】根据每一行的第一个数的变化规律即可得到结果. 【详解】解:第一行第一个数为:0112=⨯; 第二行第一个数为:1422=⨯; 第三行第一个数为:21232=⨯; 第四行第一个数为:33242=⨯;L L ,第n 行第一个数为:1n 2n n a -=⨯;一共有1010行,∴第1010行仅有一个数:10091008a 1010220202=⨯=⨯; 故选C . 【点睛】本题考查了由数表探究数列规律的问题,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.3.已知点(10,3)P 在椭圆222:199x y C a +=上.若点()00,N x y 在圆222:M x y r +=上,则圆M 过点N 的切线方程为200x x y y r +=.由此类比得椭圆C 在点P 处的切线方程为( )A .13311x y +=B .111099x y += C .11133x y += D .199110x y += 【答案】C【解析】 【分析】先根据点在椭圆上,求得2a ,再类比可得切线方程. 【详解】因为点(10,3)P 在椭圆222:199x y C a +=上,故可得21009199a +=,解得2110a =; 由类比可得椭圆C 在点P 处的切线方程为:103111099x y +=,整理可得11133x y+=. 故选:C. 【点睛】本题考查由椭圆上一点的坐标求椭圆方程,以及类比法的应用,属综合基础题.4.已知函数()f x 的导函数为()f x ',记()()1f x f x '=,()()21f x f x '=,…,()()1n n f x f x +'=(n ∈N *). 若()sin f x x x =,则()()20192021f x f x += ( )A .2cos x -B .2sin x -C .2cos xD .2sin x【答案】D 【解析】 【分析】通过计算()()()()()12345,,,,f x f x f x f x f x ,可得()()()()4342414,,,k k k k f x f x f x f x ---,最后计算可得结果.【详解】由题可知:()sin f x x x =所以()()12sin cos ,2cos sin f x x x x f x x x x =+=-()()343sin cos ,4cos sin f x x x x f x x x x =--=-+()55sin cos ,f x x x x =+⋅⋅⋅所以猜想可知:()()4343sin cos k f x k x x x -=-+()()4242cos sin k f x k x x x -=-- ()()4141sin cos k f x k x x x -=--- ()44cos sin k f x k x x x =-+由201945051,202145063=⨯-=⨯- 所以()20192019sin cos f x x x x =--()20212021sin cos f x x x x =+所以()()201920212sin f x f x x += 故选:D【点睛】本题考查导数的计算以及不完全归纳法的应用,选择题、填空题可以使用取特殊值,归纳猜想等方法的使用,属中档题.5.观察2'()2x x =,4'3()4x x =,'(cos )sin x x =-,由归纳推理可得:若定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x -=,记()g x 为()f x 的导函数,则()g x -= A .()f x B .()f x -C .()g xD .()g x -【答案】D 【解析】由归纳推理可知偶函数的导数是奇函数,因为()f x 是偶函数,则()()g x f x '=是奇函数,所以()()g x g x -=-,应选答案D .6.平面上有n 个圆,其中每两个都相交于两点,每三个都无公共点,它们将平面分成()f n 块区域,有(1)2f =,(2)4f =,(3)8f =,则() f n =( ).A .2nB .22n n -+C .2(1)(2)(3)n n n n ----D .325104n n n -+-【答案】B 【解析】 【分析】分析可得平面内有n 个圆时, 它们将平面分成()f n 块,再添加第1n +个圆时,因为每两个都相交于两点,每三个都无公共点,故会增加2n 个圆.再求和即可. 【详解】由题, 添加第1n +个圆时,因为每两个都相交于两点,每三个都无公共点,故会增加2n 个圆. 又(1)2f =,故()()12f n f n n +-=.即()()()()()()212,32 4...122f f f f f n f n n -=-=--=-. 累加可得()()()21222224 (2222)2n n n n f n n -+-=++++-=-++=.故选:B 【点睛】本题主要考查了根据数列的递推关系求解通项公式的方法,需要画图分析进行理解.或直接计算(4),(5) f f 等利用排除法判断.属于中档题.7.在《中华好诗词大学季》的决赛赛场上,由南京师范大学郦波老师、中南大学杨雨老师、著名历史学者纪连海和知名电视节目主持人赵忠祥四位大学士分别带领的四支大学生团队进行了角逐.将这四支大学生团队分别记作甲、乙、丙、丁,且比赛结果只有一支队伍获得冠军,现有小张、小王、小李、小赵四位同学对这四支参赛团队的获奖结果预测如下:小张说:“甲或乙团队获得冠军”;小王说:“丁团队获得冠军”;小李说“乙、丙两个团队均未获得冠军”;小赵说:“甲团队获得冠军”.若这四位同学中只有两位预测结果是对的,则获得冠军的团队是( ) A .甲 B .乙C .丙D .丁【答案】D 【解析】 【分析】对甲、乙、丙、丁分别获得冠军进行分类讨论,结合四人的说法进行推理,进而可得出结论. 【详解】若甲获得冠军,则小张、小李、小赵的预测都正确,与题意不符; 若乙获得冠军,则小王、小李、小赵的预测不正确,与题意不符; 若丙获得冠军,则四个人的预测都不正确,与题意不符;若丁获得冠军,则小王、小李的预测都正确,小张和小赵预测的都不正确,与题意相符. 故选:D . 【点睛】本题考查合情推理,考查分类讨论思想的应用,属于中等题.8.甲、乙、丙、丁四人通过抓阄的方式选出一人周末值班(抓到“值”字的人值班).抓完阄后,甲说:“我没抓到.”乙说:“丙抓到了.”丙说:“丁抓到了”丁说:“我没抓到."已知他们四人中只有一人说了真话,根据他们的说法,可以断定值班的人是( ) A .甲 B .乙C .丙D .丁【答案】A 【解析】 【分析】可采用假设法进行讨论推理,即可得到结论. 【详解】由题意,假设甲:我没有抓到是真的,乙:丙抓到了,则丙:丁抓到了是假的, 丁:我没有抓到就是真的,与他们四人中只有一个人抓到是矛盾的; 假设甲:我没有抓到是假的,那么丁:我没有抓到就是真的, 乙:丙抓到了,丙:丁抓到了是假的,成立, 所以可以断定值班人是甲. 故选:A. 【点睛】本题主要考查了合情推理及其应用,其中解答中合理采用假设法进行讨论推理是解答的关键,着重考查了推理与分析判断能力,属于基础题.9.二维空间中圆的一维测度(周长)2lr π=,二维测度(面积)2S r π=;三维空间中球的二维测度(表面积)24S r π=,三维测度(体积)343V r π=.若四维空间中“超球”的三维测度38V r π=,猜想其四维测度W =( )A .42r πB .43r πC .44r πD .46r π【答案】A 【解析】分析:由题意结合所给的性质进行类比推理即可确定四维测度W .详解:结合所给的测度定义可得:在同维空间中,1n +维测度关于r 求导可得n 维测度, 结合“超球”的三维测度38V r π=,可得其四维测度42W r π=. 本题选择A 选项.点睛:本题主要考查类比推理,导数的简单应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.10.在等差数列{}n a 中,若0n a >,公差0d ≠,则有4637a a a a >.类比上述性质,在等比数列{}n b 中,若0n b >,公比1q ≠,则关于5b ,7b ,4b ,8b 的一个不等关系正确的是( ) A .5748b b b b > B .7845b b b b > C .5748b b b b +<+ D .7845b b b b ++<【答案】C 【解析】 【分析】类比等差数列{}n a 与等比数列{}n b 各项均为正数,等差数列中的“和”运算类比到等比数列变为“积”运算,即可得到答案. 【详解】在等差数列{}n a 中,由4637+=+时,有4637a a a a >, 类比到等比数列{}n b 中,由5748+=+时,有4857b b b b +>+,因为4334857444444()(1)(1)b b b b b b q b q b q b q b q q +-+=+--=-+-32244(1)(1)(1)(1)0b q q b q q q =--=-++>,所以4857b b b b +>+成立. 故选:C 【点睛】本题主要考查类比推理,同时考查观察、分析、类比能力及推理论证能力,属于中档题.11.用数学归纳法证明“l+2+3+…+n 3=632n n+,n ∈N*”,则当n=k+1时,应当在n=k 时对应的等式左边加上( ) A .k 3+1B .(k 3+1)+(k 3+2)+…+(k+1)3C .(k+1)3D .63(1)(1)2k k +++【答案】B 【解析】分析:当项数从n k =到1n k =+时,等式左边变化的项可利用两个式子相减得到。
高考状元——【人教版】高考数学总复习:第6章《不等式、推理与证明》【2】

4.(2012·天津高考)已知集合A={x∈R||x+2|<3},集 合B={x∈R|(x-m)(x-2)<0},且A∩B=(-1,n),则m =__________,n=________. 解析 因为|x+2|<3,即-5<x<1,
所以A=(-5,1),又A∩B≠∅,所以m<1,B=(m,2), 由A∩B=(-1,n)得m=-1,n=1. 答案 -1 1
(x-2)(x+1)>0, x>2或x<-1, ⇔ ⇔ (x-3)(x+2)≤0 -2≤x≤3.
借助于数轴,如图所示,
. x | - 2 ≤ x <- 1 , 或 2 < x ≤ 3 原不等式的解集为
(2)由 x2-4ax-5a2>0 知(x-5a)(x+a)>0. 由于 a≠0 故分 a>0 与 a<0 讨论. 当 a<0 时,x<5a 或 x>-a; 当 a>0 时,x<-a 或 x>5a.
[基础自测自评] 1.(教材习题改编)不等式 x(1-2x)>0 的解集是 (
1 A.-∞,2 1 C.(-∞,0)∪2,+∞ 1 B.0,2 1 D.2,+∞
)
B
2.(教材习题改编)设一元二次不等式 ax2+bx+1>0 的解集为
5.(教材习题改编)若不等式-x2+2x-m>0,在x∈[-1, 0]上恒成立,则m的取值范围是__________. 解析 由m<-x2+2x知m只需小于u=-x2+2x,
x∈[-1,0]的最小值即m<umin.
又u在[-1,0]上递增,
∴umin=-1-2=-3. ∴m<-3. 答案 (-∞,-3)
即(3x-4)(x+2)≤0. 4 解得-2 ≤x≤ , 3
【恒心】高考数学(文科)传奇逆袭001-集合与常用逻辑用语

【恒心】高考数学(文科)传奇逆袭001-集合与常用逻辑用语 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章集合与常用逻辑用语第一节集__合1.元素与集合(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.(2)集合中元素与集合的关系:元素与集合之间的关系有属于和不属于两种,表示符号为∈和∉.(3)集合的表示法:列举法、描述法、Venn图.2.集合间的基本关系描述关系文字语言符号语言集合间的基本关系子集A中任意一元素均为B中的元素A⊆B或B⊇A真子集A中任意一元素均为B中的元素,且B中至少有一个元素A中没有A B或B A相等集合A与集合B中的所有元素都相同A=B 3.集合的基本运算集合的并集集合的交集集合的补集符号表示A∪B A∩B 若全集为U,则集合A的补集为∁U A图形表示意义{x|x∈A,或x∈B}{x|x∈A,且x∈B}{x|x∈U,且x∉A}1.认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.2.要注意区分元素与集合的从属关系;以及集合与集合的包含关系.3.易忘空集的特殊性,在写集合的子集时不要忘了空集和它本身.4.运用数轴图示法易忽视端点是实心还是空心.5.在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致解题错误.[试一试]1.(2013·辽宁高考)已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x≤2},则A∩B=()A.(0,1)B.(0,2]C.(1,2) D.(1,2]答案:D2.i是虚数单位,若集合S={-i,0,i},则()A.i2∈S B.i2 010∈SC.i2 012∈S D.i2 013∈S解析:选D i2=-1∉S;i2 010=i2=-1∉S,i2 012=i4=1∉S,i2 013=i∈S,故选D项.3.已知集合A={x|y=x2},B={(x,y)|y=x},则A∩B=________.答案:∅1.判断集合关系的三种方法(1)一一列举观察;(2)集合元素特征法:首先确定集合的元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断集合关系;(3)数形结合法:利用数轴或Venn图.2.解决集合的综合运算的方法解决集合的综合运算时,一般先运算括号内的部分.当集合是用列举法表示的数集时,可以通过列举集合的元素进行运算;当集合是用不等式形式表示时,可运用数轴求解.3.数形结合思想数轴和Venn图是进行交、并、补集运算的有力工具,数形结合是解集合问题的常用方法,解题时要先把集合中各种形式的元素化简,使之明确化,尽可能地借助数轴、直角坐标系或Venn图等工具,将抽象的代数问题具体化、形象化、直观化,然后利用数形结合的思想方法解题.[练一练]1.已知集合A={x|x是平行四边形},B={x|x是矩形},C={x|x是正方形},D={x|x是菱形},则()A.A⊆B B.C⊆BC .D ⊆C D .A ⊆D答案:B2.(2014·安徽省“江南十校”联考)已知集合A ={x |x 2-x ≤0},函数f (x )=2-x (x ∈A )的值域为B ,则(∁R A )∩B =( )A .(1,2]B .[1,2]C .[0,1]D .(1,+∞)解析:选A 由题意知,集合A ={x |0≤x ≤1},∴B ={y |1≤y ≤2},∁R A ={x |x <0或x >1},∴(∁R A )∩B =(1,2].考点一集合的基本概念1.(2013·( )A .1B .3C .5D .9解析:选C 逐个列举可得.x =0,y =0,1,2时,x -y =0,-1,-2;x =1,y =0,1,2时,x -y =1,0,-1;x =2,y =0,1,2时,x -y =2,1,0.根据集合中元素的互异性可知集合B 的元素为-2,-1,0,1,2.共5个.2.已知集合M ={1,m },N ={n ,log 2n },若M =N ,则(m -n )2 013=________. 解析:由M =N 知⎩⎪⎨⎪⎧ n =1,log 2n =m 或⎩⎪⎨⎪⎧n =m ,log 2n =1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧m =0,n =1或⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =2.答案:-1或03.已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________. 解析:因为3∈A ,所以m +2=3或2m 2+m =3. 当m +2=3,即m =1时,2m 2+m =3,此时集合A 中有重复元素3, 所以m =1不符合题意,舍去;当2m 2+m =3时,解得m =-32或m =1(舍去),此时当m =-32时,m +2=12≠3符合题意.所以m =-32.答案:-32[类题通法]1.研究集合问题,一定要抓住元素,看元素应满足的属性,对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合的元素是否满足互异性.2.对于集合相等首先要分析已知元素与另一个集合中哪一个元素相等,分几种情况列出方程(组)进行求解,要注意检验是否满足互异性.考点二集合间的基本关系[典例] (1)(2013·洛阳统考)已知集合A ={x |x -2x ≤0,x ∈N },B ={x |x ≤2,x ∈Z },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .4D .8(2)已知集合A ={x |log 2x ≤2},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是(c ,+∞),其中c =________.[解析] (1)由x -2x≤0得0<x ≤2,因此A ={1,2};由x ≤2得0≤x ≤4,因此B ={0,1,2,3,4},满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数是23=8.(2)由log 2x ≤2,得0<x ≤4,即A ={x |0<x ≤4},而B =(-∞,a ), 由于A ⊆B ,如图所示,则a >4,即c =4.[答案] (1)D (2)4 [类题通法]1.已知两集合的关系求参数时,关键是将两集合的关系转化为元素间的关系,进而转化为参数满足的关系,解决这类问题常常要合理利用数轴、V enn 图帮助分析.2.当题目中有条件B ⊆A 时,不要忽略B =∅的情况. [针对训练]1.(2013·福建高考)已知集合A ={1,a },B ={1,2,3},则“a =3”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解析:选A 因为A ={1,a },B ={1,2,3},若a =3,则A ={1,3},所以A ⊆B ;若A ⊆B ,则a =2或a =3,所以A ⊆B ⇒/ a =3,所以“a =3”是“A ⊆B ”的充分而不必要条件.2.已知集合A ={x |-3≤x ≤4},B ={x |2m -1<x <m +1},且B ⊆A .则实数m 的取值范围为________.解析:∵B ⊆A ,(1)当B =∅时,m +1≤2m -1,解得m ≥2. (2)当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧-3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2, 综上得m ≥-1. 答案:[-1,+∞)考点三集合的基本运算[典例] ∁U (A ∪B )={4},B ={1,2},则A ∩∁U B =( )A .{3}B .{4}C .{3,4}D .∅(2)(2014·武汉市武昌区联考)已知全集U =R ,集合A ={x |lg(x +1)≤0},B ={x |3x ≤1},则∁U (A ∩B )=( )A .(-∞,0)∪(0,+∞)B .(0,+∞)C .(-∞,-1]∪(0,+∞)D .(-1,+∞)[解析] (1)∵U ={1,2,3,4},∁U (A ∪B )={4},∴A∪B={1,2,3}.又∵B={1,2},∴{3}⊆A⊆{1,2,3}.又∁U B={3,4},∴A∩∁U B={3}.(2)lg(x+1)≤0⇒0<x+1≤1⇒-1<x≤0,3x≤1⇒x≤0,则A∩B=(-1,0],∁U(A∩B)=(-∞,-1]∪(0,+∞).[答案](1)A(2)C[类题通法]集合的基本运算的关注点(1)看元素组成.集合是由元素组成的,从研究集合中元素的构成入手是解决集合运算问题的前提.(2)有些集合是可以化简的,先化简再研究其关系并进行运算,可使问题简单明了,易于解决.(3)注意数形结合思想的应用,常用的数形结合形式有数轴、坐标系和Venn图.[针对训练]设全集U是自然数集N,集合A={x|x2>4,x∈N},B={0,2,3},则图中阴影部分所表示的集合是()A.{x|x>2,x∈N}B.{x|x≤2,x∈N}C.{0,2}D.{1,2}解析:选C由图可知,图中阴影部分所表示的集合是B∩(∁U A),∁U A={x|x2≤4,x∈N}={x|-2≤x≤2,x∈N}={0,1,2},∵B={0,2,3},∴B∩(∁U A)={0,2},选C.考点四集合中的创新问题以集合为背景的新定义问题是近几年高考命题创新型试题的一个热点,此类题目常常以“问题”为核心,以“探究”为途径,以“发现”为目的,这类试题只是以集合为依托,考查考生理解问题、解决创新问题的能力.归纳起来常见的命题角度有:(1)创新集合新定义;(2)创新集合新运算;(3)创新集合新性质.角度一 创新集合新定义创新集合新定义问题是通过重新定义相应的集合,对集合的知识加以深入地创新,结合原有集合的相关知识和相应数学知识,来解决新定义的集合创新问题.1.若x ∈A ,则1x ∈A ,就称A 是伙伴关系集合,集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,0,12,2,3的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( )A .1B .3C .7D .31解析:选B 具有伙伴关系的元素组是-1;12,2,所以具有伙伴关系的集合有3个:{-1},⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,2,⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,2.角度二 创新集合新运算创新集合新运算问题是按照一定的数学规则和要求给出新的集合运算规则,并按照此集合运算规则和要求结合相关知识进行逻辑推理和计算等,从而达到解决问题的目的.2.如图所示的Venn 图中,A ,B 是非空集合,定义集合A B 为阴影部分表示的集合.若x ,y ∈R ,A ={x |y =2x -x 2},B ={y |y =3x ,x >0},则A B 为( )A .{x |0<x <2}B .{x |1<x ≤2}C .{x |0≤x ≤1或x ≥2}D .{x |0≤x ≤1或x >2}解析:选D 因为A ={x |0≤x ≤2},B ={y |y >1},A ∪B ={x |x ≥0},A ∩B ={x |1<x ≤2},所以A B =∁A ∪B (A ∩B )={x |0≤x ≤1或x >2},故选D.角度三 创新集合新性质创新集合新性质问题是利用创新集合中给定的定义与性质来处理问题,通过创新性质,结合相应的数学知识来解决有关的集合性质的问题.3.对于复数a ,b ,c ,d ,若集合S ={a ,b ,c ,d }具有性质“对任意x ,y ∈S ,必有xy ∈S ”,则当⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b 2=1,c 2=b时,b +c +d 等于( )A .1B .-1C .0D .i解析:选B ∵S ={a ,b ,c ,d },由集合中元素的互异性可知当a =1时,b =-1,c 2=-1,∴c =±i ,由“对任意x ,y ∈S ,必有xy ∈S ”知±i ∈S ,∴c =i ,d =-i 或c =-i ,d =i,∴b+c+d=(-1)+0=-1.[类题通法]解决新定义问题应注意的问题(1)遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质;(2)按新定义的要求,“照章办事”逐步分析、验证、运算,使问题得以解决;(3)对于选择题,可以结合选项通过验证,排除、对比、特值等方法解决.[课堂练通考点]1.(2013·江西高考)若集合A={x∈R|ax2+ax+1=0}中只有一个元素,则a=() A.4B.2C.0 D.0或4解析:选A由ax2+ax+1=0只有一个实数解,可得当a=0时,方程无实数解;当a≠0时,则Δ=a2-4a=0,解得a=4(a=0不合题意舍去).2.(2013·全国卷Ⅰ)已知集合A={1,2,3,4},B={x|x=n2,n∈A},则A∩B=() A.{1,4} B.{2,3}C.{9,16} D.{1,2}解析:选A n=1,2,3,4时,x=1,4,9,16,∴集合B={1,4,9,16},∴A∩B={1,4}.3.(2014·北京东城区统一检测)设集合A={1,2},则满足A∪B={1,2,3}的集合B的个数是()A.1 B.3C.4 D.8解析:选C根据已知,满足条件的集合B为{3},{1,3},{2,3},{1,2,3}.故选C.4.(创新题)设S为复数集C的非空子集.若对任意x,y∈S,都有x+y,x-y,xy∈S,则称S为封闭集.下列命题:①集合S={a+b i|a,b为整数,i为虚数单位}为封闭集;②若S为封闭集,则一定有0∈S;③封闭集一定是无限集;④若S为封闭集,则满足S⊆T⊆C的任意集合T也是封闭集.其中的真命题是________.(写出所有真命题的序号)()A.①③ B.①②C .②③D .③④解析:选B ①对,当a ,b 为整数时,对任意x ,y ∈S ,x +y ,x -y ,xy 的实部与虚部均为整数;②对,当x =y 时,0∈S ;③错,当S ={0}时,是封闭集,但不是无限集;④错,设S ={0}⊆T ,T ={0,1},显然T 不是封闭集.因此,真命题为①②.5.(创新题)设P ,Q 为两个非空实数集合,定义集合P *Q ={z |z =a ÷b ,a ∈P ,b ∈Q },若P ={-1,0,1},Q ={-2,2},则集合P *Q 中元素的个数是( )A .2B .3C .4D .5解析:选B 当a =0时,无论b 取何值,z =a ÷b =0; 当a =-1,b =-2时,z =(-1)÷(-2)=12;当a =-1,b =2时,z =(-1)÷2=-12;当a =1,b =-2时,z =1÷(-2)=-12;当a =1,b =2时,z =1÷2=12.故P *Q =⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,-12,12,该集合中共有3个元素.6.已知全集U =R ,集合A ={x |x 2-2x >0},B ={x |y =lg(x -1)},则(∁U A )∩B =( ) A .{x |x >2或x <0} B .{x |1<x <2} C .{x |1<x ≤2}D .{x |1≤x ≤2}解析:选C 解不等式x 2-2x >0,即x (x -2)>0,得x <0或x >2,故A ={x |x <0或x >2}; 集合B 是函数y =lg(x -1)的定义域, 由x -1>0,解得x >1,所以B ={x |x >1}.如图所示,在数轴上分别表示出集合A ,B ,则∁U A ={x |0≤x ≤2},所以(∁U A )∩B ={x |0≤x ≤2}∩{x |x >1}={x |1<x ≤2}.[课下提升考能]第Ⅰ组:全员必做题1.(2014·哈尔滨四校统考)已知集合A ={1,2,3,4},B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,xy ∈A },则B的所有真子集的个数为()A.512 B.256C.255 D.254解析:选C由题意知当x=1时,y可取1,2,3,4;当x=2时,y可取1,2;当x=3时,y可取1;当x=4时,y可取1.综上,B中所含元素共有8个,所以其真子集有28-1=255个.选C.2.(2013·佛山一模)设全集U={x∈N*|x<6},集合A={1,3},B={3,5},则∁U(A∪B)等于() A.{1,4} B.{2,4}C.{2,5} D.{1,5}解析:选B由题意易得U={1,2,3,4,5},A∪B={1,3,5},所以∁U(A∪B)={2,4}.故选B.3.(2013·全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x2-2x>0},B={x|-5<x<5},则()A.A∩B=∅B.A∪B=RC.B⊆A D.A⊆B解析:选B集合A={x|x>2或x<0},所以A∪B={x|x>2或x<0}∪{x|-5<x<5}=R.4.(2014·太原诊断)已知集合A={x|x2-4x+3<0},B={x|y=ln(x-2)},则(∁R B)∩A=() A.{x|-2≤x<1} B.{x|-2≤x≤2}C.{x|1<x≤2} D.{x|x<2}解析:选C集合A={x|1<x<3},B={x|x>2},则(∁R B)∩A={x|1<x≤2},选C.5.(2013·郑州质检)若集合A={0,1,2,x},B={1,x2},A∪B=A,则满足条件的实数x有()A.1个 B.2个C.3个 D.4个解析:选B∵A={0,1,2,x},B={1,x2},A∪B=A,∴B⊆A,∴x2=0或x2=2或x2=x,解得x=0或2或-2或1.经检验当x=2或-2时满足题意.6.(2014·湖北八校联考)已知M ={a ||a |≥2},A ={a |(a -2)(a 2-3)=0,a ∈M },则集合A 的子集共有( )A .1个B .2个C .4个D .8个解析:选B |a |≥2⇒a ≥2或a ≤-2.又a ∈M ,(a -2)·(a 2-3)=0⇒a =2或a =±3(舍),即A 中只有一个元素2,故A 的子集只有2个.7.(2014·江西七校联考)若集合P ={x |3<x ≤22},非空集合Q ={x |2a +1≤x <3a -5},则能使Q ⊆(P ∩Q )成立的所有实数a 的取值范围为( )A .(1,9)B .[1,9]C .[6,9)D .(6,9]解析:选D 依题意,P ∩Q =Q ,Q ⊆P ,于是 ⎩⎪⎨⎪⎧2a +1<3a -5,2a +1>3,3a -5≤22,解得6<a ≤9,即实数a 的取值范围是(6,9].8.设P 和Q 是两个集合,定义集合P -Q ={x |x ∈P ,且x ∉Q },如果P ={x |log 2x <1},Q ={x ||x -2|<1},那么P -Q =( )A .{x |0<x <1}B .{x |0<x ≤1}C .{x |1≤x <2}D .{x |2≤x <3}解析:选B 由log 2x <1,得0<x <2,所以P ={x |0<x <2};由|x -2|<1,得1<x <3,所以Q ={x |1<x <3}.由题意,得P -Q ={x |0<x ≤1}.9.已知全集U ={-2,-1,0,1,2},集合A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x =2n -1,x ,n ∈Z ,则∁U A =________.解析:因为A =⎩⎪⎨⎪⎧x ⎪⎪⎪⎭⎪⎬⎪⎫x =2n -1,x ,n ∈Z , 当n =0时,x =-2;n =1时不合题意; n =2时,x =2;n =3时,x =1; n ≥4时,x ∉Z ;n =-1时,x =-1; n ≤-2时,x ∉Z . 故A ={-2,2,1,-1},又U ={-2,-1,0,1,2},所以∁U A ={0}. 答案:{0}10.已知集合A ={x |x 2-2x +a >0},且1∉A ,则实数a 的取值范围是________. 解析:∵1∉{x |x 2-2x +a >0},∴1∈{x |x 2-2x +a ≤0}, 即1-2+a ≤0,∴a ≤1. 答案:(-∞,1]11.已知U =R ,集合A ={x |x 2-x -2=0},B ={x |mx +1=0},B ∩(∁U A )=∅,则m =________.解析:A ={-1,2},B =∅时,m =0;B ={-1}时,m =1;B ={2}时,m =-12.答案:0,1,-1212.设集合S n ={1,2,3,…,n },若X ⊆S n ,把X 的所有元素的乘积称为X 的容量(若X 中只有一个元素,则该元素的数值即为它的容量,规定空集的容量为0).若X 的容量为奇(偶)数,则称X 为S n 的奇(偶)子集.则S 4的所有奇子集的容量之和为________.解析:∵S 4={1,2,3,4},∴X =∅,{1},{2},{3},{4},{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4},{1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{2,3,4},{1,2,3,4}.其中是奇子集的为X ={1},{3},{1,3},其容量分别为1,3,3,所以S 4的所有奇子集的容量之和为7.答案:7第Ⅱ组:重点选做题1.设U =R ,集合A ={x |x 2+3x +2=0},B ={x |x 2+(m +1)x +m =0}.若(∁U A )∩B =∅,试求m 的值.解:易知A ={-2,-1}. 由(∁U A )∩B =∅,得B ⊆A ,∵方程x 2+(m +1)x +m =0的判别式Δ=(m +1)2-4m =(m -1)2≥0,∴B ≠∅. ∴B ={-1}或B ={-2}或B ={-1,-2}. ①若B ={-1},则m =1;②若B ={-2},则应有-(m +1)=(-2)+(-2)=-4,且m =(-2)×(-2)=4,这两式不能同时成立,∴B ≠{-2}.③若B ={-1,-2},则应有-(m +1)=(-1)+(-2)=-3,且m =(-1)×(-2)=2,由这两式得m =2. 经检验知m =1和m =2符合条件. ∴m =1或2.2.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧ log 12(x +2)>-3x 2≤2x +15,B ={x |m +1≤x ≤2m -1}. (1)求集合A ;(2)若B ⊆A ,求实数m 的取值范围. 解:(1)解不等式log 12(x +2)>-3得:-2<x <6.①解不等式x 2≤2x +15得:-3≤x ≤5.② 由①②求交集得-2<x ≤5, 即集合A =(-2,5].(2)当B =∅时,m +1>2m -1, 解得m <2;当B ≠∅时,由⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤2m -1,m +1>-2,2m -1≤5解得2≤m ≤3,故实数m 的取值范围为(-∞,3].第二节命题及其关系、充分条件与必要条件1.命题的概念在数学中把用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫真命题,判断为假的语句叫假命题.2.四种命题及相互关系3.四种命题的真假关系(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;(2)两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.4.充分条件与必要条件(1)如果p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.(2)如果p⇒q,q⇒p,则p是q的充要条件.1.易混否命题与命题的否定:否命题是既否定条件,又否定结论,而命题的否定是只否定命题的结论.2.注意区别A是B的充分不必要条件(A⇒B且B ⇒/A);与A的充分不必要条件是B(B ⇒A且A⇒/B)两者的不同.[试一试]1.(2013·福建高考)设点P(x,y),则“x=2且y=-1”是“点P在直线l:x+y-1=0上”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解析:选A“x=2且y=-1”满足方程x+y-1=0,故“x=2且y=-1”可推出“点P在直线l:x+y-1=0上”;但方程x+y-1=0有无数多个解,故“点P在直线l:x+y-1=0上”不能推出“x=2且y=-1”,故“x=2且y=-1”是“点P在直线l:x+y-1=0上”的充分不必要条件.2.“在△ABC中,若∠C=90°,则∠A、∠B都是锐角”的否命题为:____________________.解析:原命题的条件:在△ABC中,∠C=90°,结论:∠A、∠B都是锐角.否命题是否定条件和结论.即“在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A、∠B不都是锐角”.答案:“在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A、∠B不都是锐角”1.判断充分条件和必要条件的方法(1)命题判断法:设“若p,则q”为原命题,那么:①原命题为真,逆命题为假时,p是q的充分不必要条件;②原命题为假,逆命题为真时,p是q的必要不充分条件;③原命题与逆命题都为真时,p是q的充要条件;④原命题与逆命题都为假时,p是q的既不充分也不必要条件.(2)集合判断法:从集合的观点看,建立命题p,q相应的集合:p:A={x|p(x)成立},q:B={x|q(x)成立},那么:①若A⊆B,则p是q的充分条件;若A B时,则p是q的充分不必要条件;②若B⊆A,则p是q的必要条件;若B A时,则p是q的必要不充分条件;③若A⊆B且B⊆A,即A=B时,则p是q的充要条件.(3)等价转化法:p是q的什么条件等价于綈q是綈p的什么条件.2.转化与化归思想由于互为逆否命题的两个命题具有相同的真假性,因而当判断一个命题的真假比较困难时,可转化为判断它的逆否命题的真假.[练一练]1.(2014·济南模拟)设x∈R,则“x2-3x>0”是“x>4”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解析:选B由x2-3x>0得x>3或x<0,此时得不出x>4,但当x>4时,不等式x2-3x>0恒成立,所以正确选项为B.2.与命题“若a∈M,则b∉M”等价的命题是________.解析:原命题与其逆否命题为等价命题.答案:若b∈M,则a∉M考点一命题及其相互关系1.命题“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是( )A .若α≠π4,则tan α≠1B .若α=π4,则tan α≠1C .若tan α≠1,则α≠π4D .若tan α≠1,则α=π4解析:选C 命题“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是“若tan α≠1,则α≠π4”.2.以下关于命题的说法正确的有________(填写所有正确命题的序号).①“若log 2a >0,则函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1)在其定义域内是减函数”是真命题; ②命题“若a =0,则ab =0”的否命题是“若a ≠0,则ab ≠0”; ③命题“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆命题为真命题; ④命题“若a ∈M ,则b ∉M ”与命题“若b ∈M ,则a ∉M ”等价.解析:对于①,若log 2a >0=log 21,则a >1,所以函数f (x )=log a x 在其定义域内是增函数,故①不正确;对于②,依据一个命题的否命题的定义可知,该说法正确;对于③,原命题的逆命题是“若x +y 是偶数,则x 、y 都是偶数”,是假命题,如1+3=4是偶数,但3和1均为奇数,故③不正确;对于④,不难看出,命题“若a ∈M ,则b ∉M ”与命题“若b ∈M ,则a ∉M ”是互为逆否命题,因此二者等价,所以④正确.综上可知正确的说法有②④.答案:②④ [类题通法]在判断四个命题之间的关系时,首先要分清命题的条件与结论,再比较每个命题的条件与结论之间的关系.要注意四种命题关系的相对性,一旦一个命题定为原命题,也就相应的有了它的“逆命题”“否命题”“逆否命题”;判定命题为真命题时要进行推理,判定命题为假命题时只需举出反例即可.对涉及数学概念的命题的判定要从概念本身入手.考点二充分必要条件的判定[典例] (1)(2013·山东高考)给定两个命题p ,q .若綈p 是q 的必要而不充分条件,则p 是綈q 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(2)(2013·北京高考)“φ=π”是“曲线y=sin(2x+φ)过坐标原点”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[解析](1)由q⇒綈p且綈p ⇒/q可得p⇒綈q且綈q ⇒/p,所以p是綈q的充分而不必要条件.(2)由sin φ=0可得φ=kπ(k∈Z),此为曲线y=sin(2x+φ)过坐标原点的充要条件,故“φ=π”是“曲线y=sin(2x+φ)过坐标原点”的充分而不必要条件.[答案](1)A(2)A[类题通法]充要条件的判断,重在“从定义出发”,利用命题“若p,则q”及其逆命题的真假进行区分,在具体解题中,要注意分清“谁是条件”“谁是结论”,如“A是B的什么条件”中,A是条件,B是结论,而“A的什么条件是B”中,A是结论,B是条件.有时还可以通过其逆否命题的真假加以区分.[针对训练]下列各题中,p是q的什么条件(1)在△ABC中,p:A=B,q:sin A=sin B;(2)p:|x|=x,q:x2+x≥0.解:(1)若A=B,则sin A=sin B,即p⇒q.又若sin A=sin B,则2R sin A=2R sin B,即a=b.故A=B,即q⇒p.所以p是q的充要条件.(2)p:{x||x|=x}={x|x≥0}=A,q:{x|x2+x≥0}={x|x≥0,或x≤-1}=B,∵A B,∴p是q的充分不必要条件.考点三充分必要条件的应用[典例] 已知P ={x |x 2-8x -20≤0},S ={x |1-m ≤x ≤1+m }.(1)是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件,若存在,求出m 的范围; (2)是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的必要条件,若存在,求出m 的范围. [解] (1)由x 2-8x -20≤0得-2≤x ≤10, ∴P ={x |-2≤x ≤10},∵x ∈P 是x ∈S 的充要条件,∴P =S ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m =-2,1+m =10,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =3,m =9, 这样的m 不存在.(2)由题意x ∈P 是x ∈S 的必要条件,则S ⊆P .∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≥-2,1+m ≤10,∴m ≤3. 综上,可知m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件.保持本例条件不变,若綈P 是綈S 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围. 解:由例题知P ={x |-2≤x ≤10}, ∵綈P 是綈S 的必要不充分条件, ∴P ⇒S 且S ⇒/P . ∴[-2,10][1-m,1+m ].∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤-2,1+m >10或⎩⎪⎨⎪⎧1-m <-2,1+m ≥10.∴m ≥9,即m 的取值范围是[9,+∞). [类题通法]利用充分条件、必要条件可以求解参数的值或取值范围,其依据是充分、必要条件的定义,其思维方式是:(1)若p 是q 的充分不必要条件,则p ⇒q 且q ⇒/ p ; (2)若p 是q 的必要不充分条件,则p ⇒/q ,且q ⇒p ;(3)若p 是q 的充要条件,则p ⇔q . [针对训练](2013·浙江名校联考)一次函数y =-m n x +1n 的图像同时经过第一、三、四象限的必要不充分条件是( )A .m >1,且n <1B .mn <0C .m >0,且n <0D .m <0,且n <0解析:选B 因为y =-m n x +1n 经过第一、三、四象限,故-m n >0,1n <0,即m >0,n <0,但此为充要条件,因此,其必要不充分条件为mn <0.[课堂练通考点]1.(2013·安徽高考)“(2x -1)x =0”是“x =0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B 由(2x -1)x =0可得x =12或0,因为“x =12或0”是“x =0”的必要不充分条件.2.(2013·九江一模)命题“若x 2>y 2,则x >y ”的逆否命题是( ) A .“若x <y ,则x 2<y 2” B .“若x >y ,则x 2>y 2” C .“若x ≤y ,则x 2≤y 2”D .“若x ≥y ,则x 2≥y 2”解析:选C 根据原命题和逆否命题的条件和结论的关系得命题“若x 2>y 2,则x >y ”的逆否命题是“若x ≤y ,则x 2≤y 2”.3.(2014·福建质检)已知向量a =(m 2,4),b =(1,1),则“m =-2”是“a ∥b ”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解析:选A 依题意,当m =-2时,a =(4,4),b =(1,1),所以a =4b ,a ∥b ,即由m =-2可以推出a ∥b ;当a ∥b 时,m 2=4,得m =±2,所以不能推得m =-2,即“m =-2”是“a ∥b ”的充分而不必要条件.4.(2013·聊城期末)设集合A ,B 是全集U 的两个子集,则A B 是(∁U A )∪B =U 的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件解析:选A如图所示,A B⇒(∁U A)∪B=U;但(∁U A)∪B=U ⇒/A B,如A=B,因此A B是(∁U A)∪B=U的充分不必要条件.5.命题“若a>b,则a-1>b-1”的否命题是________.答案:若a≤b,则a-1≤b-16.(创新题)已知集合A={x|y=lg(4-x)},集合B={x|x<a},若P:“x∈A”是Q:“x ∈B”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是________.解析:A={x|x<4},由题意得A B结合数轴易得a>4.答案:(4,+∞)[课下提升考能]第Ⅰ组:全员必做题1.设集合M={x|0<x≤3},N={x|0<x≤2},那么“a∈M”是“a∈N”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B M={x|0<x≤3},N={x|0<x≤2},所以N M,故a∈M是a∈N的必要不充分条件.2.(2013·潍坊模拟)命题“若△ABC有一内角为π3,则△ABC的三内角成等差数列”的逆命题()A.与原命题同为假命题B.与原命题的否命题同为假命题C.与原命题的逆否命题同为假命题D.与原命题同为真命题解析:选D原命题显然为真,原命题的逆命题为“若△ABC的三内角成等差数列,则△ABC有一内角为π3”,它是真命题.3.(2013·乌鲁木齐质检)“a>0”是“a2+a≥0”的()A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A a >0⇒a 2+a ≥0;反之a 2+a ≥0⇒a ≥0或a ≤-1,不能推出a >0,选A. 4.(2013·潍坊模拟)命题“任意x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( )A .a ≥4B .a ≤4C .a ≥5D .a ≤5解析:选C 命题“任意x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的充要条件是a ≥4.故其充分不必要条件是集合[4,+∞)的真子集,正确选项为C.5.下列命题中为真命题的是( ) A .命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题 B .命题“x >1,则x 2>1”的否命题C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题D .命题“若x 2>0,则x >1”的逆否命题解析:选A 对于A ,其逆命题是:若x >|y |,则x >y ,是真命题,这是因为x >|y |≥y ,必有x >y ;对于B ,否命题是:若x ≤1,则x 2≤1,是假命题.如x =-5,x 2=25>1;对于C ,其否命题是:若x ≠1,则x 2+x -2≠0,由于x =-2时,x 2+x -2=0,所以是假命题;对于D ,若x 2>0,则x >0或x <0,不一定有x >1,因此原命题与它的逆否命题都是假命题.6.(2013·江西七校联考)已知条件p :x ≤1,条件q :1x <1,则綈p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .即非充分也非必要条件解析:选A 由x >1得1x <1;反过来,由1x <1不能得知x >1,即綈p 是q 的充分不必要条件,选A.7.(2014·日照模拟)已知直线l 1:x +ay +1=0,直线l 2:ax +y +2=0,则命题“若a =1或a =-1,则直线l 1与l 2平行”的否命题为( )A .若a ≠1且a ≠-1,则直线l 1与l 2不平行B .若a ≠1或a ≠-1,则直线l 1与l 2不平行C .若a =1或a =-1,则直线l 1与l 2不平行D .若a ≠1或a ≠-1,则直线l 1与l 2平行解析:选A 命题“若A ,则B ”的否命题为“若綈A ,则綈B ”,显然“a =1或a =-1”的否定为“a ≠1且a ≠-1”,“直线l 1与l 2平行”的否定为“直线l 1与l 2不平行”.8.在命题p的四种形式(原命题、逆命题、否命题、逆否命题)中,真命题的个数记为f(p),已知命题p:“若两条直线l1:a1x+b1y+c1=0,l2:a2x+b2y+c2=0平行,则a1b2-a2b1=0”.那么f(p)等于()A.1 B.2C.3 D.4解析:选B原命题p显然是真命题,故其逆否命题也是真命题.而其逆命题是:若a1b2-a2b1=0,则两条直线l1与l2平行,这是假命题,因为当a1b2-a2b1=0时,还有可能l1与l2重合,逆命题是假命题,从而否命题也为假命题,故f(p)=2.9.命题“若f(x)是奇函数,则f(-x)是奇函数”的否命题是________.解析:否命题既否定题设又否定结论.答案:若f(x)不是奇函数,则f(-x)不是奇函数10.(2013·南京模拟)有下列几个命题:①“若a>b,则a2>b2”的否命题;②“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;③“若x2<4,则-2<x<2”的逆否命题.其中真命题的序号是________.解析:①原命题的否命题为“若a≤b则a2≤b2”错误.②原命题的逆命题为:“x,y互为相反数,则x+y=0”正确.③原命题的逆否命题为“若x≥2或x≤-2,则x2≥4”正确.答案:②③11.下列命题:①若ac2>bc2,则a>b;②若sin α=sin β,则α=β;③“实数a=0”是“直线x-2ay=1和直线2x-2ay=1平行”的充要条件;④若f(x)=log2x,则f(|x|)是偶函数.其中正确命题的序号是________.解析:对于①,ac2>bc2,c2>0,∴a>b正确;对于②,sin 30°=sin 150°⇒/ 30°=150°,所以②错误;对于③,l1∥l2⇔A1B2=A2B1,即-2a=-4a⇒a=0且A1C2≠A2C1,所以③正确;④显然正确.答案:①③④12.已知α:x≥a,β:|x-1|<1.若α是β的必要不充分条件,则实数a的取值范围为________.解析:α:x ≥a ,可看作集合A ={x |x ≥a }, ∵β:|x -1|<1,∴0<x <2, ∴β可看作集合B ={x |0<x <2}.又∵α是β的必要不充分条件,∴B A ,∴a ≤0. 答案:(-∞,0] 第Ⅱ组:重点选做题1.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y =x 2-32x +1,x ∈⎣⎡⎦⎤34,2,B ={x |x +m 2≥1}.若“x ∈A ”是“x∈B ”的充分条件,求实数m 的取值范围.解:y =x 2-32x +1=⎝⎛⎭⎫x -342+716, ∵x ∈⎣⎡⎦⎤34,2,∴716≤y ≤2, ∴A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪716≤y ≤2. 由x +m 2≥1,得x ≥1-m 2, ∴B ={x |x ≥1-m 2}.∵“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件, ∴A ⊆B ,∴1-m 2≤716,解得m ≥34或m ≤-34,故实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-34∪⎣⎡⎭⎫34,+∞. 2.已知集合A ={x |x 2-4mx +2m +6=0},B ={x |x <0},若命题“A ∩B =∅”是假命题,求实数m 的取值范围.解:因为“A ∩B =∅”是假命题,所以A ∩B ≠∅. 设全集U ={m |Δ=(-4m )2-4(2m +6)≥0}, 则U =⎩⎨⎧⎭⎬⎫m |m ≤-1或m ≥32.假设方程x 2-4mx +2m +6=0的两根x 1,x 2均非负,则有⎩⎨⎧m ∈U ,x 1+x 2≥0x 1x 2≥0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧m ∈U ,4m ≥0,2m +6≥0⇒m≥32.又集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫m⎪⎪m ≥32关于全集U 的补集是{m |m ≤-1}, 所以实数m 的取值范围是{m |m ≤-1}.第三节简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词1.简单的逻辑联结词命题中的“且”、“或”、“非”叫做逻辑联结词. 2.全称量词和存在量词 (1)全称量词:“所有的”“任意一个”,用符号“∀”表示. (2)存在量词:“存在一个”“至少有一个”,用符号“∃”表示. (3)全称命题:含有全称量词的命题,叫做全称命题;“对M 中任意一个x ,有p (x )成立”可用符号简记为:∀x ∈M ,p (x ).(4)特称命题:含有存在量词的命题,叫做特称命题;“存在M 中的一个x 0,使p (x 0)成立”可用符号简记为:∃x 0∈M ,p (x 0).3.含有一个量词的命题的否定命题 命题的否定 ∀x ∈M ,p (x ) ∃x 0∈M ,綈p (x 0) ∃x 0∈M ,p (x 0)∀x ∈M ,綈p (x )1.对于省略量词的命题,应先挖掘命题中隐含的量词,改写成含量词的完整形式,再写出命题的否定.2.p或q的否定易误写成“綈p或綈q”;p且q的否定易误写成“綈p且綈q”.[试一试]1.(2013·四川高考)设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p:∀x∈A,2x ∈B,则()A.綈p:∃x∈A,2x∈B B.綈p:∃x∉A,2x∈BC.綈p:∃x∈A,2x∉B D.綈p:∀x∉A,2x∉B解析:选C由命题的否定易知选C,注意要把全称量词改为存在量词.2.若ab=0,则a=0或b=0,其否定为________.答案:若ab≠0,则a≠0且b≠01.含逻辑联结词命题真假判断:(1)p∧q中一假即假.(2)p∨q中一真必真.(3)綈p真,p假;綈p假,p真.2.含量词的命题的否定方法是“改量词,否结论”,即把全称量词与存在量词互换,然后否定原命题的结论.3.判断命题的真假要注意:全称命题为真需证明,为假举反例即可;特称命题为真需举一个例子,为假则要证明全称命题为真.[练一练]1.(2013·重庆高考)命题“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定为()A.对任意x∈R,都有x2<0B.不存在x∈R,使得x2<0C.存在x0∈R,使得x20≥0D.存在x0∈R,使得x20<0解析:选D全称命题的否定为特称命题,所以答案为D.2.已知命题p:∃x0∈R,x20+1x20≤2,命题q是命题p的否定,则命题p、q、p∧q、p∨q中是真命题的是________.解析:p是真命题,则q是假命题.答案:p、p∨q考点一全称命题与特称命题的真假判断A .存在x 0∈R ,sin 2x 02+cos 2x 02=12B .任意x ∈(0,π),sin x >cos xC .任意x ∈(0,+∞),x 2+1>xD .存在x 0∈R ,x 20+x 0=-1解析:选C 对于A 选项:∀x ∈R ,sin 2x 2+cos 2x2=1,故A 为假命题;对于B 选项:存在x =π6,sin x =12,cos x =32,sin x <cos x ,故B 为假命题;对于C 选项:x 2+1-x =⎝⎛⎭⎫x -122+34>0恒成立,C 为真命题;对于D 选项:x 2+x +1=⎝⎛⎭⎫x +122+34>0恒成立,不存在x 0∈R ,使x 20+x 0=-1成立,故D 为假命题. 2.已知函数f (x )=x 2+bx (b ∈R ),则下列结论正确的是( ) A .∀b ∈R ,f (x )在(0,+∞)上是增函数 B .∀b ∈R ,f (x )在(0,+∞)上是减函数 C .∃b ∈R ,f (x )为奇函数 D .∃b ∈R ,f (x )为偶函数解析:选D 注意到b =0时,f (x )=x 2是偶函数.[类题通法]全称命题与特称命题真假的判断方法命题名称 真假 判断方法一 判断方法二 全称命题真 所有对象使命题真 否定为假 假 存在一个对象使命题假 否定为真 特称命题真 存在一个对象使命题真 否定为假 假所有对象使命题假否定为真考点二含有一个量词的命题的否定。
2017高考文科数学一轮复习课件:第6章 不等式、推理与证明 第3讲

解析:设每小时的燃料费 y=kv2,因为速度为 10 海里/小时
时,每小时的燃料费是
6
元,所以
k=10×6
= 3 ,费用总 10 50
和
为1v0530v2+
96
=
10530v+
96 v
≥
10×
2
当且仅当 3 v= 50
96,即 v
v=40
时取等号.
3 ×96=48, 50
第三十一页,编辑于星期六:二十一点 五十三 分。
[解析] 设该长方体容器的长为 x m,则宽为4x m.又设该
容器的造价为 y 元,则 y=20×4+2x+4x×10,即 y=80
+ 20 x+4x (x>0) . 因 为
x
+
4 x
≥
2
x·4x =
4 当且仅当x=4x,即x=2时取“=” , 所 以 ymin = 80+
20× 4= 160(元 ).
第三十二页,编辑于星期六:二十一点 五十三 分。
本题源于教材人教 A 版必修 5 P99 例 2“某 工厂要建造一个长方体形无盖贮水池,其容积为 4 800 m3, 深为 3 m.如果池底每平方米的造价为 150 元,池壁每平方 米的造价为 120 元,怎样设计水池能使总造价最低?最低总 造价是多少?”只对题目数字作一变动,其解法完全相同.
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第八页,编辑于星期六:二十一点 五十三分。
No 5 Image
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第九页,编e
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第十页,编辑于星期六:二十一点 五十三分。
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第十一页,编辑于星期六:二十一点 五十三分。
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第六章不等式、推理与证明第一节不等关系与不等式1.实数大小顺序与运算性质之间的关系a-b>0⇔a>b;a-b=0⇔a=b;a-b<0⇔a<b.2.不等式的基本性质性质性质内容注意对称性a>b⇔b<a ⇔传递性a>b,b>c⇒a>c ⇒可加性a>b⇒a+c>b+c ⇒可乘性⎭⎬⎫a>bc>0⇒ac>bcc的符号⎭⎬⎫a>bc<0⇒ac<bc同向可加性⎭⎬⎫a>bc>d⇒a+c>b+d ⇒同向同正可乘性⎭⎬⎫a>b>0c>d>0⇒ac>bd⇒可乘方性a>b>0⇒a n>b n(n∈N,n≥2)同正可开方性a>b>0⇒n a>n b(n∈N,n≥2)1.在应用传递性时,注意等号是否传递下去,如a≤b,b<c⇒a<c.2.在乘法法则中,要特别注意“乘数c的符号”,例如当c≠0时,有a>b⇒ac2>bc2;若无c≠0这个条件,a>b⇒ac2>bc2就是错误结论(当c=0时,取“=”).[试一试]1.(2013·北京高考)设a,b,c∈R,且a>b,则()A.ac>bc B.1a<1bC.a2>b2 D. a3>b3解析:选D 由性质知选D. 2.12-1________3+1(填“>”或“<”). 解析:12-1=2+1<3+1. 答案:<1.不等式的倒数性质 (1)a >b ,ab >0⇒1a <1b ;(2)a <0<b ⇒1a <1b ;(3)a >b >0,0<c <d ⇒a c >bd ;(4)0<a <x <b 或a <x <b <0⇒1b <1x <1a .2.不等式的分数性质 (1)真分数的性质:b a <b +m a +m ;b a >b -m a -m (b -m >0); (2)假分数的性质:a b >a +m b +m ;a b <a -m b -m (b -m >0). [练一练]若0<a <b ,c >0,则b +c a +c 与a +cb +c 的大小关系为________.答案:b +c a +c >a +c b +c考点一比较两个数(式)的大小1.已知a 121212( ) A .M <N B .M >N C .M =ND .不确定解析:选B M -N =a 1a 2-(a 1+a 2-1) =a 1a 2-a 1-a 2+1=a 1(a 2-1)-(a 2-1)=(a 1-1)(a 2-1), 又∵a 1∈(0,1),a 2∈(0,1), ∴a 1-1<0,a 2-1<0.∴(a 1-1)(a 2-1)>0,即M -N >0. ∴M >N .2.若实数a ≠1,比较a +2与31-a 的大小.解:a +2-31-a =-a 2-a -11-a =a 2+a +1a -1∴当a >1时,a +2>31-a ;当a <1时,a +2<31-a .[类题通法]比较大小的常用方法(1)作差法:一般步骤是:①作差;②变形;③定号;④结论.其中关键是变形,常采用配方、因式分解、有理化等方法把差式变成积式或者完全平方式.当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差.(2)作商法:一般步骤是:①作商;②变形;③判断商与1的大小;④结论. (3)特值法:若是选择题、填空题可以用特值法比较大小;若是解答题,可先用特值探究思路,再用作差或作商法判断.注意:用作商法时要注意商式中分母的正负,否则极易得出相反的结论.考点二不等式的性质[典例] A .充分不必要条件 B .既不充分也不必要条件 C .充分必要条件D .必要不充分条件(2)若a >0>b >-a ,c <d <0,则下列结论:①ad >bc ;②a d +bc <0;③a -c >b -d ;④a ·(d -c )>b (d -c )中成立的个数是( )A .1B .2C .3D .4[解析] (1)由“a +c >b +d ”不能得知“a >b 且c >d ”,反过来,由“a >b 且c >d ”可得知“a +c >b +d ”,因此“a +c >b +d ”是“a >b 且c >d ”的必要不充分条件,选D.(2)法一:∵a >0>b ,c <d <0,∴ad <0,bc >0, ∴ad <bc ,故①错误.∵a >0>b >-a ,∴a >-b >0, ∵c <d <0,∴-c >-d >0, ∴a (-c )>(-b )(-d ),∴ac +bd <0,∴a d +b c =ac +bd cd <0,故②正确.∵c <d ,∴-c >-d ,∵a >b ,∴a +(-c )>b +(-d ), a -c >b -d ,故③正确.∵a >b ,d -c >0,∴a (d -c )>b (d -c ), 故④正确,故选C. 法二:取特殊值. [答案] (1)D (2)C [类题通法]判断多个不等式是否成立,需要逐一给出推理判断或反例说明.常用的推理判断需要利用不等式的性质,常见的反例构成方式可从以下几个方面思考:(1)不等式两边都乘以一个代数式时,考察所乘的代数式是正数、负数或0;(2)不等式左边是正数,右边是负数,当两边同时平方后不等号方向不一定保持不变; (3)不等式左边是正数,右边是负数,当两边同时取倒数后不等号方向不变等. [针对训练]若a >b >0,则下列不等式不成立的是( ) A.1a <1bB .|a |>|b |C .a +b <2abD.⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b解析:选C ∵a >b >0,∴1a <1b,且|a |>|b |,a +b >2ab ,又2a >2b ,∴⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12b ,选C. 考点三不等式性质的应用[典例] [解] f (-1)=a -b ,f (1)=a +b . f (-2)=4a -2b .设m (a +b )+n (a -b )=4a -2b .则⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =4,m -n =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =3.∴f (-2)=(a +b )+3(a -b )=f (1)+3f (-1). ∵1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4, ∴5≤f (-2)≤10.即f (-2)的取值范围为[5,10].若本例中条件变为:已知函数f (x )=ax 2+bx ,且1<f (-1)≤2,2≤ f (1)<4,求f (-2)的取值范围.解:由本例知f (-2)=f (1)+3f (-1). 又∵1<f (-1)≤2,2≤f (1)<4, ∴5<3f (-1)+f (1)<10, 故5<f (-2)<10.故f (-2)的取值范围为(5,10). [类题通法]利用不等式性质可以求某些代数式的取值范围,但应注意两点:一是必须严格运用不等式的性质;二是在多次运用不等式的性质时有可能扩大了变量的取值范围.解决的途径是先建立所求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,最后通过“一次性”不等关系的运算求解范围.[针对训练]若α,β满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤α+β ≤1,1≤α+2β ≤3,试求α+3β的取值范围.解:设α+3β=x (α+β)+y (α+2β)=(x +y )α+(x +2y )β.则⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =1,x +2y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2.∵-1≤-(α+β)≤1,2≤2(α+2β)≤6, 两式相加,得1≤α+3β≤7. ∴α+3β的取值范围为[1,7].[课堂练通考点]1.“1≤x ≤4”是“1≤x 2≤16”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 由1≤x ≤4可得1≤x 2≤16,但由1≤x 2≤16可得1≤x ≤4或-4≤x ≤-1,所以“1≤x ≤4”是“1≤x 2≤16”的充分不必要条件.2.(2013·昆明质检)若a <b <0,则下列不等式一定成立的是( ) A.1a -b >1b B .a 2<ab C.|b ||a |<|b |+1|a |+1D .a n >b n解析:选C 取a =-2,b =-1,逐个检验选项可知,仅C 选项成立.3.在所给的四个条件:①b >0>a ;②0>a >b ;③a >0>b ;④a >b >0中,能推出1a <1b 成立的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:选C 1a <1b 成立,即b -a ab <0成立,逐个验证可得,①②④满足题意.4.设a ,b 是非零实数,若a <b ,则下列不等式成立的是( ) A .a 2<b 2 B .ab 2<a 2b C.1ab 2<1a 2bD.b a <a b解析:选C 当a <0时,a 2<b 2不一定成立,故A 错. 因为ab 2-a 2b =ab (b -a ),b -a >0,ab 符号不确定, 所以ab 2与a 2b 的大小不能确定,故B 错. 因为1ab 2-1a 2b =a -b a 2b 2<0,所以1ab 2<1a 2b ,故C 正确.D 项中b a 与ab 的大小不能确定.5.已知a ,b ,c ∈R ,有以下命题:①若a >b ,则ac 2>bc 2;②若ac 2>bc 2,则a >b ; ③若a >b ,则a ·2c >b ·2c .其中正确的是__________(请把正确命题的序号都填上). 解析:①若c =0则命题不成立.②正确.③中由2c >0知成立. 答案:②③6.已知a +b >0,则a b 2+b a 2与1a +1b的大小关系是________.解析:a b 2+b a 2-⎝⎛⎭⎫1a +1b =a -b b 2+b -a a 2=(a -b )·⎝⎛⎭⎫1b 2-1a 2=(a +b )(a -b )2a 2b 2. ∵a +b >0,(a -b )2≥0, ∴(a +b )(a -b )2a 2b 2≥0.∴a b 2+b a 2≥1a +1b . 答案:a b 2+b a 2≥1a +1b[课下提升考能]第Ⅰ组:全员必做题1.若m <0,n >0且m +n <0,则下列不等式中成立的是( ) A .-n <m <n <-m B .-n <m <-m <n C .m <-n <-m <nD .m <-n <n <-m解析:选D 法一:(取特殊值法)令m =-3,n =2分别代入各选项检验即可. 法二:m +n <0⇒m <-n ⇒n <-m ,又由于m <0<n ,故m <-n <n <-m 成立. 2.(2014·黄冈质检)已知x >y >z ,x +y +z =0,则下列不等式中成立的是( ) A .xy >yzB .xz >yzC .xy >xzD .x |y |>z |y |解析:选C 因为x >y >z ,x +y +z =0,所以3x >x +y +z =0,3z <x +y +z =0,所以x >0,z <0.所以由⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >z ,可得xy >xz .3.(2013·西安模拟)设α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,那么2α-β3的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫0,5π6 B.⎝⎛⎭⎫-π6,5π6 C .(0,π)D.⎝⎛⎭⎫-π6,π 解析:选D 由题设得0<2α<π,0≤β3≤π6,∴-π6≤-β3≤0,∴-π6<2α-β3<π.4.若1a <1b <0,则下列结论不正确的是( )A .a 2<b 2B .ab <b 2C .a +b <0D .|a |+|b |>|a +b |解析:选D ∵1a <1b <0,∴0>a >b .∴a 2<b 2,ab <b 2,a +b <0,|a |+|b |=|a +b |.5.(2014·上海十三校联考)已知1a <1b <0,给出下面四个不等式:①|a |>|b |;②a <b ;③a +b <ab ;④a 3>b 3.其中不正确的不等式的个数是( )A .0B .1C .2D .3 解析:选C 由1a <1b <0可得b <a <0,从而|a |<|b |,①不正确;a >b ,②不正确;a +b <0,ab >0,则a +b <ab 成立,③正确;a 3>b 3,④正确.故不正确的不等式的个数为2.6.(2014·扬州期末)若a 1<a 2,b 1<b 2,则a 1b 1+a 2b 2与a 1b 2+a 2b 1的大小关系是________. 解析:作差可得(a 1b 1+a 2b 2)-(a 1b 2+a 2b 1)=(a 1-a 2)·(b 1-b 2), ∵a 1<a 2,b 1<b 2, ∴(a 1-a 2)(b 1-b 2)>0,即a 1b 1+a 2b 2>a 1b 2+a 2b 1. 答案:a 1b 1+a 2b 2>a 1b 2+a 2b 17.若1<α<3,-4<β <2,则α-|β|的取值范围是________. 解析:∵-4<β <2,∴0≤|β|<4.∴-4<-|β|≤0. ∴-3<α-|β|<3. 答案:(-3,3)8.已知存在实数a 满足ab 2>a >ab ,则实数b 的取值范围是________. 解析:∵ab 2>a >ab ,∴a ≠0, 当a >0,b 2>1>b ,即⎩⎪⎨⎪⎧b 2>1,b <1,解得b <-1; 当a <0时,b 2<1<b ,即⎩⎨⎧b 2<1,b >1无解. 综上可得b <-1. 答案:(-∞,-1)9.若a >b >0,c <d <0,e <0.求证:e (a -c )2>e(b -d )2.证明:∵c <d <0,∴-c >-d >0. 又∵a >b >0,∴a -c >b -d >0. ∴(a -c )2>(b -d )2>0. ∴0<1(a -c )2<1(b -d )2. 又∵e <0,∴e (a -c )2>e(b -d )2.10.某企业去年年底给全部的800名员工共发放2 000万元年终奖,该企业计划从今年起,10年内每年发放的年终奖都比上一年增加60万元,企业员工每年净增a 人.(1)若a =10,在计划时间内,该企业的人均年终奖是否会超过3万元? (2)为使人均年终奖年年有增长,该企业每年员工的净增量不能超过多少人? 解:(1)设从今年起的第x 年(今年为第1年)该企业人均发放年终奖为y 万元.则y =2 000+60x 800+ax (a ∈N *,1≤x ≤10).假设会超过3万元,则2 000+60x800+10x >3,解得x >403>10.所以,10年内该企业的人均年终奖不会超过3万元. (2)设1≤x 1<x 2≤10,则f (x 2)-f (x 1)=2 000+60x 2800+ax 2-2 000+60x 1800+ax 1=(60×800-2 000a )(x 2-x 1)(800+ax 2)(800+ax 1)>0,所以60×800-2 000a >0,得a <24.所以,为使人均年终奖年年有增长,该企业每年员工的净增量不能超过23人. 第Ⅱ组:重点选做题1.(2014·济南调研)设a >1,且m =log a (a 2+1),n =log a (a -1),p =log a (2a ),则m ,n ,p 的大小关系为( )A .n >m >pB .m >p >nC .m >n >pD .p >m >n解析:选B 因为a >1,所以a 2+1-2a =(a -1)2>0,即a 2+1>2a ,又2a >a -1,所以由对数函数的单调性可知log a (a 2+1)>log a (2a )>log a (a -1),即m >p >n .2.(2014·北京西城区期末)已知a >b >0,给出下列四个不等式:①a 2>b 2;②2a >2b -1;③a -b >a -b ;④a 3+b 3>2a 2b . 其中一定成立的不等式为( ) A .①②③ B .①②④ C .①③④D .②③④解析:选A 由a >b >0可得a 2>b 2,①正确;由a >b >0可得a >b -1,而函数f (x )=2x 在R 上是增函数,∴2a >2b -1,②正确;∵a >b >0,∴a >b ,∴(a -b )2-(a -b )2=2ab -2b=2b (a -b )>0,∴a -b >a -b ,③正确;若a =3,b =2,则a 3+b 3=35,2a 2b =36,a 3+b 3<2a 2b ,④错误.第二节一元二次不等式及其解法一元二次不等式与相应的二次函数及一元二次方程的关系判别式Δ=b 2-4acΔ>0Δ=0Δ<0 二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图像一元二次方程ax2+bx+c=0(a>0)的根有两相异实根x1,x2(x1<x2)有两相等实根x1=x2=-b2a没有实数根ax2+bx+c>0(a>0)的解集{x|x<x1或x>x2}{x|x≠-b2a}R ax2+bx+c<0(a>0)的解集{x|x1<x<x2} ∅∅1.二次项系数中含有参数时,则应先考虑二次项是否为零,然后再讨论二次项系数不为零时的情形,以便确定解集的形式.2.当Δ<0时,易混ax2+bx+c>0(a>0)的解集为R还是∅.[试一试]1.(2013·浙江高考)设集合S={x|x>-2},T={x|x2+3x-4≤0},则(∁R S)∪T=() A.(-2,1]B.(-∞,-4]C.(-∞,1] D.[1,+∞)解析:选C T={x|-4≤x≤1},根据补集定义,∁R S={x|x≤-2},所以(∁R S)∪T={x|x≤1},选C.2.不等式ax2+bx+2>0的解集是⎝⎛⎭⎫-12,13,则a+b的值是()A.10 B.-10C.14 D.-14解析:选D由题意知-12、13是ax2+bx+2=0的两根.则a =-12,b =-2.a +b =-14.故选D.3.不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集,则实数a 的取值范围是________. 解析:∵不等式x 2+ax +4<0的解集不是空集, ∴Δ=a 2-4×4>0,即a 2>16. ∴a >4或a <-4.答案:(-∞,-4)∪(4,+∞)1.由二次函数图像与一元二次不等式的关系得到的两个常用结论 (1)不等式ax 2+bx +c >0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c >0,或⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ<0.(2)不等式ax 2+bx +c <0对任意实数x 恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧ a =b =0,c <0,或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ<0.2.分类讨论思想解含参数的一元二次不等式,可先考虑因式分解,再对根的大小进行分类讨论;若不能因式分解,则可对判别式进行分类讨论,分类要不重不漏.[练一练]若不等式mx 2+2mx +1>0的解集为R ,则m 的取值范围是________. 解析:①当m =0时,1>0显然成立. ②当m ≠0时,由条件知⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=4m 2-4m <0.得0<m <1, 由①②知0≤m <1. 答案:[0,1)考点一一元二次不等式的解法[典例] (1)0<x 2-x -2≤4; (2)x 2-4ax -5a 2>0(a ≠0).[解] (1)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-x -2>0,x 2-x -2≤4⇔⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x -2>0,x 2-x -6≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧ (x -2)(x +1)>0,(x -3)(x +2)≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x >2或x <-1,-2≤x ≤3.借助于数轴,如图所示,原不等式的解集为{}x |-2≤x <-1或2<x ≤3. (2)由x 2-4ax -5a 2>0知(x -5a )(x +a )>0. 由于a ≠0故分a >0与a <0讨论. 当a <0时,x <5a 或x >-a ; 当a >0时,x <-a 或x >5a .综上,a <0时,解集为{}x |x <5a 或x >-a ;a >0时,解集为{}x |x >5a 或x <-a . [类题通法]1.解一元二次不等式的一般步骤:(1)对不等式变形,使一端为0且二次项系数大于0,即ax 2+bx +c >0(a >0),ax 2+bx +c <0(a >0);(2)计算相应的判别式;(3)当Δ≥0时,求出相应的一元二次方程的根; (4)根据对应二次函数的图像,写出不等式的解集.2.解含参数的一元二次不等式,要把握好分类讨论的层次,一般按下面次序进行讨论:首先根据二次项系数的符号进行分类,其次根据根是否存在,即Δ的符号进行分类,最后在根存在时,根据根的大小进行分类.[针对训练] 解下列不等式: (1)-3x 2-2x +8≥0; (2)ax 2-(a +1)x +1<0(a >0).解:(1)原不等式可化为3x 2+2x -8≤0, 即(3x -4)(x +2)≤0.解得-2 ≤x ≤43,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-2≤x ≤43. (2)原不等式变为(ax -1)(x -1)<0, 因为a >0,所以a ⎝⎛⎭⎫x -1a (x -1)<0. 所以当a >1时,解为1a <x <1;当a =1时,解集为∅; 当0<a <1时,解为1<x <1a.综上,当0<a <1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1<x <1a ; 当a =1时,不等式的解集为∅;当a >1时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a <x <1. 考点二一元二次不等式恒成立问题一元二次不等式与其对应的函数与方程之间存在着密切的联系.在解决具体的数学问题时,要注意三者之间的相互联系,并在一定条件下相互转换.对于一元二次不等式恒成立问题,常根据二次函数图像与x 轴的交点情况确定判别式的符号,进而求出参数的取值范围.归纳起来常见的命题角度有:(1)形如f (x )≥0(x ∈R )确定参数的范围; (2)形如f (x )≥0(x ∈[a ,b ])确定参数范围; (3)形如f (x )≥0(参数m ∈[a ,b ])确定x 的范围.角度一 形如f (x )≥0(x ∈R )确定参数的范围.1.(2013·重庆高考)设0≤α≤π,不等式8x 2-(8sin α)x +cos 2α≥0对x ∈R 恒成立,则α的取值范围为________.解析:根据题意可得(8sin α)2-4×8cos 2α≤0,即2sin 2α-cos 2α≤0,2sin 2α-(1-2sin 2 α)≤0,即-12≤sin α≤12.因为0≤α≤π,故α∈⎣⎡⎦⎤0,π6∪⎣⎡⎦⎤5π6,π. 答案:⎣⎡⎦⎤0,π6∪⎣⎡⎦⎤5π6,π角度二 形如f (x )≥0(x ∈[a ,b ])确定参数范围2.对任意x ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,求a 的取值范围. 解:函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的对称轴为x =-a -42=4-a2.①当4-a2<-1,即a >6时,f (x )的值恒大于零等价于f (-1)=1+(a -4)×(-1)+4-2a >0, 解得a <3,故有a ∈∅;②当-1≤4-a2≤1,即2≤a ≤6时,只要f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4-a 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫4-a 22+(a -4)×4-a 2+4-2a >0,即a 2<0,故有a ∈∅; ③当4-a 2>1,即a <2时,只要f (1)=1+(a -4)+4-2a >0, 即a <1,故有a <1.综上可知,当a <1时,对任意x ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零. 角度三 形如f (x )≥0(参数m ∈[a ,b ])确定x 的范围3.对任意a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,求x 的取值范围. 解:由f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a =(x -2)a +x 2-4x +4, 令g (a )=(x -2)a +x 2-4x +4.由题意知在[-1,1]上,g (a )的值恒大于零,∴⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)=(x -2)×(-1)+x 2-4x +4>0,g (1)=(x -2)+x 2-4x +4>0,解得x <1或x >3.故当x <1或x >3时,对任意的a ∈[-1,1],函数f (x )的值恒大于零. [类题通法]恒成立问题及二次不等式恒成立的条件(1)解决恒成立问题一定要清楚选谁为主元,谁是参数.一般地,知道谁的范围,就选谁当主元,求谁的范围,谁就是参数.(2)对于二次不等式恒成立问题,恒大于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x 轴上方;恒小于0就是相应的二次函数的图像在给定的区间上全部在x 轴下方.考点三一元二次不等式的应用[典例] 2014年将该商品的价格降至5.5元/件到7.5元/件之间,经调查,顾客的期望价格是4元/件.经测算,该商品价格下降后新增的年销量与实际价格和顾客期望价格的差成反比,比例系数为k .该商品的成本价为3元/件.(1)写出该商品价格下降后,经销商的年收益y 与实际价格x 的函数关系式;(2)设k =2a ,当实际价格最低定为多少时,仍然可以保证经销商2014年的收益比2013年至少增长20%?[解] (1)设该商品价格下降后为x 元/件,则由题意可知年销量增加到⎝⎛⎭⎪⎫k x -4+a 件,故经销商的年收益y =⎝⎛⎭⎪⎫k x -4+a (x -3),5.5≤x ≤7.5. (2)当k =2a 时,依题意有⎝⎛⎭⎪⎫2a x -4+a (x -3)≥(8-3)a ×(1+20%),化简得x 2-11x +30x -4≥0,解得x ≥6或4<x ≤5.又5.5≤x ≤7.5,故6≤x ≤7.5,即当实际价格最低定为6元/件时,仍然可以保证经销商2014年的收益比2013年至少增长20%.[类题通法]构建不等式模型解决实际问题不等式的应用问题常常以函数为背景,多是解决实际生活、生产中的最优化问题等,解题时,要仔细审题,认清题目的条件以及要解决的问题,理清题目中各量之间的关系,建立恰当的不等式模型进行求解.[针对训练]某商品每件成本价为80元,售价为100元,每天售出100件.若售价降低x 成(1成=10%),售出商品数量就增加85x 成.要求售价不能低于成本价.(1)设该商店一天的营业额为y ,试求y 与x 之间的函数关系式y =f (x ),并写出定义域; (2)若再要求该商品一天营业额至少为10 260元,求x 的取值范围. 解:(1)由题意得y =100⎝⎛⎭⎫1-x 10·100⎝⎛⎭⎫1+850x . 因为售价不能低于成本价, 所以100⎝⎛⎭⎫1-x10-80≥0. 所以y =f (x )=20(10-x )(50+8x ),定义域为[0,2]. (2)由题意得20(10-x )(50+8x )≥10 260, 化简得8x 2-30x +13≤0. 解得12≤x ≤134.所以x 的取值范围是⎣⎡⎦⎤12,2.[课堂练通考点]1.(2013·广东高考)不等式|x 2-2|<2的解集是( ) A .(-1,1) B .(-2,2) C .(-1,0)∪(0,1)D .(-2,0)∪(0,2)解析:选D 由|x 2-2|<2得-2<x 2-2<2,即0<x 2<4,所以-2<x <0或0<x <2. 2.设a >0,不等式-c <ax +b <c 的解集是{x |-2<x <1},则a ∶b ∶c =( ) A .1∶2∶3 B .2∶1∶3 C .3∶1∶2D .3∶2∶1解析:选B ∵-c <ax +b <c ,又a >0, ∴-b +c a <x <c -b a.∵不等式的解集为{x |-2<x <1},∴⎩⎪⎨⎪⎧ -b +c a =-2,c -b a =1,∴⎩⎨⎧b =a2,c =32a ,∴a ∶b ∶c =a ∶a 2∶3a2=2∶1∶3.3.(2013·重庆高考)关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a =( )A.52B.72C.154D.152解析:选A 由条件知x 1,x 2为方程x 2-2ax -8a 2=0的两根,则x 1+x 2=2a ,x 1x 2=-8a 2,故(x 2-x 1)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=(2a )2-4×(-8a 2)=36a 2=152,得a =52.4.(2014·皖南八校联考)不等式x 2-2x +5≥a 2-3a 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]∪[4,+∞)D .[-2,5]解析:选A x 2-2x +5=(x -1)2+4的最小值为4,所以x 2-2x +5≥a 2-3a 对任意实数x 恒成立,只需a 2-3a ≤4,解得-1≤a ≤4.5.(2013·温州调研)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x >0,-x ,x ≤0,则不等式f (x )<4的解集是________.解析:不等式f (x )<4等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,x 2+1<4,或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,-x <4,即0<x <3或-4<x ≤0.因此,不等式f (x )<4的解集是(-4,3). 答案:(-4,3)6.(2012·天津高考)已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =__________,n =________.解析:因为|x +2|<3,即-5<x <1,所以A =(-5,1),又A ∩B ≠∅,所以m <1,B =(m,2),由A ∩B =(-1,n )得m =-1,n =1.答案:-1 1[课下提升考能]第Ⅰ组:全员必做题1.(2014·潍坊质检)不等式4x -2≤x -2的解集是( )A .(-∞,0]∪(2,4]B .[0,2)∪[4,+∞)C .[2,4)D .(-∞,2]∪(4,+∞)解析:选B ①当x -2>0,即x >2时,不等式可化为(x -2)2≥4,所以x ≥4;②当x -2<0,即x <2时,不等式可化为(x -2)2≤4,所以0≤x <2.2.(2013·安徽高考)已知一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-1或x >12,则f (10x )>0的解集为( )A .{x |x <-1或x >lg 2}B .{x |-1<x <lg 2}C .{x |x >-lg 2}D .{x |x <-lg 2}解析:选D 因为一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-1或x >12,所以可设f (x )=a (x+1)·⎝⎛⎭⎫x -12(a <0),由f (10x )>0可得(10x +1)·⎝⎛⎭⎫10x -12<0,即10x <12,x <-lg 2. 3.(2014·湖北八校联考)“0<a <1”是“ax 2+2ax +1>0的解集是实数集R ”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解析:选A 当a =0时,1>0,显然成立;当a ≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=4a 2-4a <0.故ax 2+2ax+1>0的解集是实数集R 等价于0≤a <1.因此,“0<a <1”是“ax 2+2ax +1>0的解集是实数集R ”的充分而不必要条件.4.关于x 的不等式x 2-(a +1)x +a <0的解集中,恰有3个整数,则a 的取值范围是( ) A .(4,5) B .(-3,-2)∪(4,5) C .(4,5]D .[-3,-2)∪(4,5]解析:选D 原不等式可能为(x -1)(x -a )<0,当a >1时得1<x <a ,此时解集中的整数为2,3,4,则4<a ≤5,当a <1时得a <x <1,则-3≤a <-2,故a ∈[-3,-2)∪(4,5]5.(2013·洛阳诊断)若不等式x 2+ax -2>0在区间[1,5]上有解,则a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-235,+∞ B.⎣⎡⎦⎤-235,1 C .(1,+∞)D.⎝⎛⎦⎤-∞,-235 解析:选B 由Δ=a 2+8>0,知方程恒有两个不等实根,又知两根之积为负, 所以方程必有一正根、一负根.于是不等式在区间[1,5]上有解的充要条件是f (5)≥0,f (1)≤0,解得a ≥-235,且a ≤1,故a 的取值范围为⎣⎡⎦⎤-235,1. 6.不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集是________.解析:不等式|x (x -2)|>x (x -2)的解集即x (x -2)<0的解集,解得0<x <2. 答案:{x |0<x <2}7.在R 上定义运算:x *y =x (1-y ).若不等式(x -y )*(x +y )<1对一切实数x 恒成立,则实数y 的取值范围是________.解析:由题意,知(x -y )*(x +y )=(x -y )·[1-(x +y )]<1对一切实数x 恒成立,所以-x 2+x +y 2-y -1<0对于x ∈R 恒成立.故Δ=12-4×(-1)×(y 2-y -1)<0,所以4y 2-4y -3<0,解得-12<y <32.答案:⎝⎛⎭⎫-12,32 8.不等式x 2-2x +3 ≤a 2-2a -1在R 上的解集是∅,则实数a 的取值范围是________. 解析:原不等式即x 2-2x -a 2+2a +4≤0,在R 上解集为∅, ∴Δ=4-4(-a 2+2a +4)<0, 即a 2-2a -3<0,解得-1<a <3. 答案:(-1,3)9.设函数f (x )=mx 2-mx -1.(1)若对于一切实数x ,f (x )<0恒成立,求m 的取值范围; (2)若对于x ∈[1,3],f (x )<-m +5恒成立,求m 的取值范围. 解:(1)要使mx 2-mx -1<0恒成立, 若m =0,显然-1<0;若m ≠0,则⎩⎪⎨⎪⎧m <0,Δ=m 2+4m <0⇒-4<m <0.所以-4<m ≤0.(2)要使f (x )<-m +5在[1,3]上恒成立,即 m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6<0在x ∈[1,3]上恒成立. 有以下两种方法:法一:令g (x )=m ⎝⎛⎭⎫x -122+34m -6,x ∈[1,3]. 当m >0时,g (x )在[1,3]上是增函数, 所以g (x )max =g (3)⇒7m -6<0, 所以m <67,则0<m <67;当m =0时,-6<0恒成立; 当m <0时,g (x )在[1,3]上是减函数,所以g (x )max =g (1)⇒m -6<0,所以m <6,所以m <0.综上所述:m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪m <67. 法二:因为x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34>0, 又因为m (x 2-x +1)-6<0,所以m <6x 2-x +1. 因为函数y =6x 2-x +1=6⎝⎛⎭⎫x -122+34在[1,3]上的最小值为67,所以只需m <67即可.所以,m 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪m <67. 10.设二次函数f (x )=ax 2+bx +c ,函数F (x )=f (x )-x 的两个零点为m ,n (m <n ). (1)若m =-1,n =2,求不等式F (x )>0的解集; (2)若a >0,且0<x <m <n <1a ,比较f (x )与m 的大小.解:(1)由题意知,F (x )=f (x )-x =a (x -m )(x -n ), 当m =-1,n =2时,不等式F (x )>0, 即a (x +1)(x -2)>0.那么当a >0时,不等式F (x )>0的解集为{x |x <-1,或x >2};当a <0时,不等式F (x )>0 的解集为{x |-1<x <2}. (2)f (x )-m =a (x -m )(x -n )+x -m =(x -m )(ax -an +1), ∵a >0,且0<x <m <n <1a ,∴x -m <0,1-an +ax >0.∴f (x )-m <0,即f (x )<m . 第Ⅱ组:重点选做题1.若函数f (x )=(a 2+4a -5)x 2-4(a -1)x +3的图像恒在x 轴上方,则a 的取值范围是( )A .[1,19]B .(1,19)C .[1,19)D .(1,19]解析:选C 函数图像恒在x 轴上方,即不等式 (a 2+4a -5)x 2-4(a -1)x +3>0对于一切x ∈R 恒成立.(1)当a 2+4a -5=0时,有a =-5或a =1.若a =-5,不等式化为24x +3>0,不满足题意;若a =1,不等式化为3>0,满足题意.(2)当a 2+4a -5≠0时,应有⎩⎪⎨⎪⎧a 2+4a -5>0,16(a -1)2-12(a 2+4a -5)<0.解得1<a <19.综上可知,a 的取值范围是1≤a <19.2.(2013·江苏高考)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x 的解集用区间表示为________.解析:由于f (x )为R 上的奇函数,所以当x =0时,f (0)=0;当x <0时,-x >0,所以f (-x )=x 2+4x =-f (x ),即f (x )=-x 2-4x ,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x ,x >0,0,x =0,-x 2-4x ,x <0.由f (x )>x ,可得⎩⎨⎧x 2-4x >x ,x >0或⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-4x >x ,x <0,解得x >5或-5<x <0,所以原不等式的解集为(-5,0)∪(5,+∞). 答案:(-5,0)∪(5,+∞)第三节二元一次不等式(组)及简单的线性规划问题1.二元一次不等式(组)表示的平面区域不等式 表示区域Ax +By +C >0 直线Ax +By +C =0某一侧的所有点组成的平面区域不包括边界直线 Ax +By +C ≥0 包括边界直线不等式组各个不等式所表示平面区域的公共部分名称 意义约束条件由变量x ,y 组成的不等式(组)线性约束条件 由x ,y 的一次不等式(或方程)组成的不等式(组) 目标函数关于x ,y 的函数解析式,如z =2x +3y 等线性目标函数 关于x ,y 的一次解析式 可行解 满足线性约束条件的解(x ,y ) 可行域 所有可行解组成的集合最优解使目标函数取得最大值或最小值的可行解线性规划问题 在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值问题1.画出平面区域.避免失误的重要方法就是首先使二元一次不等式化为ax +by +c >0(a >0).2.线性规划问题中的最优解不一定是唯一的,即可行域内使目标函数取得最值的点不一定只有一个,也可能有无数多个,也可能没有.[试一试]1.(2013·全国卷Ⅱ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +y -1≥0,x ≤3,则z =2x -3y 的最小值是( ) A .-7 B .-6 C .-5D .-3解析:选B 作出不等式组表示的可行域,如图(阴影部分).易知直线z =2x -3y 过点C 时,z 取得最小值.由⎩⎪⎨⎪⎧ x =3,x -y +1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =4,∴z min =2×3-3×4=-6,故选B.2.如图所示的平面区域(阴影部分)满足不等式________.答案:x +y -1>01.确定二元一次不等式表示平面区域的方法二元一次不等式所表示的平面区域的确定,一般是取不在直线上的点(x 0,y 0)作为测试点来进行判定,满足不等式的则平面区域在测试点所在的直线的一侧,反之在直线的另一侧.2.求二元一次函数z =ax +by (ab ≠0)的最值的方法将函数z =ax +by 转化为直线的斜截式:y =-a b x +z b ,通过求直线的截距zb 的最值间接求出z 的最值.(1)当b >0时,截距z b 取最大值时,z 也取最大值;截距zb 取最小值时,z 也取最小值;(2)当b <0时,截距z b 取最大值时,z 取最小值;截距zb 取最小值时,z 取最大值.[练一练](2013·陕西高考)若点(x ,y )位于曲线y =|x |与y =2所围成的封闭区域, 则2x -y 的最小值是( )A .-6B .-2C .0D .2解析:选A 作出函数y =|x |=⎩⎨⎧x (x ≥0)-x (x <0)和y =2围成的等腰直角三角形的可行域(如图阴影部分所示),则可得过交点A (-2,2)时,2x -y 取得最小值-6.考点一二元一次不等式(组)表示平面区域1.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x +3y ≥4,3x +y ≤4所表示的平面区域的面积等于( )A.32 B.23C.43D.34解析:选C 平面区域如图所示.解⎩⎪⎨⎪⎧x +3y =4,3x +y =4得A (1,1), 易得B (0,4),C ⎝⎛⎭⎫0,43, |BC |=4-43=83.∴S △ABC =12×83×1=43.2.若满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y -2≤0,y ≥a 的整点(x ,y )恰有9个,其中整点是指横、纵坐标都是整数的点,则整数a 的值为( )A .-3B .-2C .-1D .0解析:选C 不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分,当a =0时,只有4个整点(1,1),(0,0),(1,0),(2,0);当a =-1时,正好增加(-1,-1),(0,-1),(1,-1),(2,-1),(3,-1)5个整点,故选C.3.如图阴影部分表示的区域可用二元一次不等式组表示为________.解析:两直线方程分别为x -2y +2=0与x +y -1=0. 由(0,0)点在直线x -2y +2=0右下方可知x -2y +2≥0, 又(0,0)点在直线x +y -1=0左下方可知x +y -1≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≥0,x -2y +2≥0为所表示的可行域. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧x +y -1≥0,x -2y +2≥0[类题通法]二元一次不等式(组)表示平面区域的判断方法:直线定界,测试点定域.注意不等式中不等号有无等号,无等号时直线画成虚线,有等号时直线画成实线.测试点可以选一个,也可以选多个,若直线不过原点,测试点常选取原点.考点二求目标函数的最值线性规则问题是高考的重点,而线性规划问题具有代数和几何的双重形式,多与函数、平面向量、数列、三角、概率、解析几何等问题交叉渗透,自然地融合在一起,使数学问题的解答变得更加新颖别致.归纳起来常见的命题角度有:(1)求线性目标函数的最值; (2)求非线性目标的最值; (3)求线性规划中的参数.角度一 求线性目标函数的最值1.(1)(2013·湖南高考)若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤2x ,x +y ≤1,y ≥-1,则x +2y 的最大值是( )A .-52B .0 C.53D.52(2)如果函数x 、y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,y +1≥0,x +y +1≤0,那么z =2x -y 的最大值为( )A .2B .1C .-2D .-3解析:(1)选C 不等式组表示的平面区域为图中阴影部分.平行移动y =-12x +12z ,可知该直线经过y =2x 与x +y =1的交点A ⎝⎛⎭⎫13,23时,z 有最大值为13+43=53.(2)选B 如图作出可行域,当z 经过直线y +1=0与x +y +1=0的交点(0,-1)时,z max=1.角度二 求非线性目标的最值2.(1)(2013·山东高考)在平面直角坐标系xOy 中,M 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -6≤0,x +y -2≥0,y ≥0所表示的区域上一动点,则|OM |的最小值是________.解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,因此|OM |的最小值为点O 到直线x +y -2=0的距离,所以|OM |min =|-2|2= 2. 答案: 2(2)(2014·深圳调研)已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≤0,x ≥1,2x +y -8≤0,则yx的取值范围是________.解析:如图,画出可行域,易得A (2,4),B (1,6), ∴它们与原点连线的斜率分别为k 1=2,k 2=6,又y x =y -0x -0,∴k 1≤y x ≤k 2,即2≤y x≤6.答案:[2,6]角度三 求线性规划中的参数3.(1)(2013·浙江高考)设z =kx +y ,其中实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2,x -2y +4≥0,2x -y -4≤0.若z 的最大值为12,则实数k =________.解析:已知不等式组可表示成如图的可行域,当0≤-k <12时,直线y =-kx +z 经过点M (4,4)时z 最大,所以4k +4=12,解得k =2(舍去);当-k ≥12时,直线y =-kx +z 经过点N (2,3)时z 最大,所以2k+3=12,解得k =92(舍去);当-k <0时,直线y =-kx +z 经过点M (4,4)时z 最大,所以4k +4=12,解得k =2,符合条件,综上可知,k =2.答案:2(2)(2014·江西七校联考)已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +2y -8≤0,x ≤3.若点⎝⎛⎭⎫3,52是使ax -y 取得最小值的唯一的可行解,则实数a 的取值范围为________.解析:记z =ax -y ,注意到当x =0时,y =-z ,即直线z =ax -y 在y 轴上的截距是-z .在坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域,结合图形可知,满足题意的实数a 的取值范围为a <-12.答案:⎝⎛⎭⎫-∞,-12 [类题通法]1.求目标函数的最值的一般步骤为: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.常见的目标函数有: (1)截距型:形如z =ax +by .求这类目标函数的最值常将函数z =ax +by 转化为直线的斜截式:y =-a b x +zb ,通过求直线的截距zb的最值间接求出z 的最值.(2)距离型:形如z =(x -a )2+(y -b )2. (3)斜率型:形如z =y -bx -a .注意:转化的等价性及几何意义.考点三线性规划的实际应用[典例] A ,B 两种车辆的载客量分别为36人和60人,租金分别为1 600元/辆和2 400元/辆,旅行社要求租车总数不超过21辆,且B 型车不多于A 型车7辆,则租金最少为( )A .31 200元B .36 000元C .36 800元D .38 400元[解析] 设租用A 型车x 辆,B 型车y 辆,目标函数为z =1 600x +2 400y ,则约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧36x +60y ≥900,y -x ≤7,y +x ≤21,x ,y ∈N ,作出可行域,如图中阴影部分所示,可知目标函数过点(5,12)时,有最小值z min =36800(元).[答案] C [类题通法]求解线性规划应用题的注意点(1)明确问题中的所有约束条件,并根据题意判断约束条件中是否能够取到等号. (2)注意结合实际问题的实际意义,判断所设未知数x ,y 的取值范围,特别注意分析x ,y 是否是整数、非负数等.(3)正确地写出目标函数,一般地,目标函数是等式的形式. [针对训练]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 .1 800元B .2 400元C .2 800元D .3 100元解析:选C 设每天分别生产甲产品x 桶,乙产品y 桶,相应的利润为z 元,则⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤12,2x +y ≤12,x ≥0,y ≥0,z =300x +400y ,在坐标平面内画出该不等式组表示的平面区域及直线300x +400y =0,平移该直线,当平移到经过该平面区域内的点A (4,4)时,相应直线在y 轴上的截距达到最大,此时z =300x +400y 取得最大值,最大值是z =300×4+400×4=2 800,即该公司可获得的最大利润是2 800元.[课堂练通考点]1.(2014·长春模拟)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -3y +6≥0,x -y +2<0表示的平面区域是()解析:选B x -3y +6≥0表示直线x -3y +6=0以及该直线下方的区域,x -y +2<0表示直线x -y +2=0上方的区域,故选B.2.(2013·北京市海淀区期中练习)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1x +y -4≤0kx -y ≤0表示面积为1的直角三角形区域,则k 的值为( )A .-2B .-1。