高中数学必修5第三章测试题含答案
高中数学第三章不等式3 2基本不等式与最大小值学案含解析北师大版必修5

3.2 基本不等式与最大(小)值学习目标1.理解与两正数和积相关的命题.(数学抽象)2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.(逻辑推理)3.会用基本不等式解决简单的实际问题.(数学建模、逻辑推理)必备知识·自主学习导思1.如何记忆利用基本不等式求最值时是最大还是最小?2.利用基本不等式求最值时要满足什么条件?利用基本不等式求最值大前提条件结论三个注意点x,y均为正数若x+y=s,则当x=y 时积xy取得最大值一正:x,y必须是正数;二定:和“x+y”为定值或积“xy”为定值;三相等:等号是否能够取到若xy=p,则当x=y时和x+y取得最小值2在利用基本不等式求两个数或代数式的最值时必须注意的三个条件是什么?提示:①x,y必须是正数.②求积xy的最大值时,应看和x+y是否为定值;求和x+y的最小值时,应看积xy是否为定值.③等号成立的条件是否满足.综上,解决问题时要注意“一正、二定、三相等”.1.思维辨析(对的打“√”,错的打“×”)(1)对于任意实数x,y,若x+y=s(和为定值),则当x=y时,积xy取得最大值s2. ( )(2)若两个正数的积是定值p,则这两个正数的和一定有最小值2. ( )(3)因为sin x·=1(x∈(0,2π))为定值,所以y=sin x+有最小值. ( )(4)若关于x的不等式(1+k2)x≤k4+4的解集为M,则必有2∈M. ( )提示:(1)×.条件中没有说明x,y∈(0,+∞),故错误.(2)×.等号不一定能取到,故错误.(3)×.sin x可正可负,故不满足两数都为正数,故错误.(4)√.把x=2代入不等式可得(1+k2)×2≤k4+4,即k4-2k2+2≥0,因为k4-2k2+2=+1≥1恒成立,故k4-2k2+2≥0成立.2.若x>0,则x+的最小值为( )A.2B.3C.2D.4〖解析〗选D.因为x>0,所以x+≥2=4,当且仅当x=,即x=2时等号成立,所以x+的最小值为4.3.(教材二次开发:例题改编)(2020·大连高一检测)设a,b是实数且a+2b=3,则2a+4b的最小值为.〖解析〗根据题意,有2a+4b≥2=2=2=2=4,当且仅当2a=4b时取最小值4.答案:4关键能力·合作学习类型一利用基本不等式求最值(逻辑推理)1.(2020·银川高一检测)已知x>2,y=x+,则y的最小值为( )A.2B.1C.4D.32.已知函数f(x)=x+(x<0),则下列结论正确的是 ( )A.f有最小值4B.f有最大值4C.f有最小值-4D.f有最大值-43.函数y=log2(x>1)的最小值为.〖解析〗1.选C.因为x>2,y=x+,所以y=(x-2)++2≥2+2=4,当且仅当x-2=,即x=3时取等号.2.选D.由题意,因为x<0,可得-x>0,则f(x)=x+=-≤-2=-4,当且仅当-x=,即x=-2时取等号,所以f(x)的最大值为-4.3.因为x++5=(x-1)++6≥2+6=8,所以log2≥3,所以y min=3,当且仅当x-1=,即x=2时,等号成立.答案:3利用基本不等式求最值的两种形式及相应的策略(1)形式一:积定和最小.当a,b都为正数,且ab为定值时,有a+b≥2(定值),当且仅当a=b时,等号成立,此时a+b 有最小值,即“积定和最小”.(2)形式二:和定积最大.当a,b都为正数,且a+b为定值时,有ab≤(定值),当且仅当a=b时,等号成立,此时ab 有最大值,即“和定积最大”.以上两类问题可简称为“积大和小”问题.〖补偿训练〗已知t>0,则函数y=的最小值为.〖解析〗y==t+-4≥2-4=-2,当且仅当t=,即t=1或t=-1(舍)时,等号成立,所以y的最小值为-2.答案:-2类型二利用基本不等式求范围(逻辑推理)角度1 一般求范围问题〖典例〗已知x>0,y>0,且满足+=2,则8x+y的取值范围是.〖思路导引〗利用已知条件,使代数式8x+y能利用基本不等式求最值.〖解析〗因为x>0,y>0,+=2,则+=1,所以8x+y=(8x+y)=5++≥5+2=9.当且仅当=⇒y=4x⇒x=,y=3时,等号成立.所以,8x+y的取值范围是〖9,+∞).答案:〖9,+∞)已知a,b为正实数,向量m=(a,a-4),向量n=(b,1-b),若m∥n,则a+b的取值范围为. 〖解析〗因为m∥n,所以a(1-b)-b(a-4)=0,所以a+4b=2ab,所以+=1,且a,b为正实数,所以a+b==++2+≥2+=,当且仅当=时取“=”.所以a+b的取值范围为.答案:角度2 含参数不等式的求参数问题〖典例〗不等式|x2-3x|+x2+32≥kx恒成立,则k的取值范围是.〖思路导引〗先分离参数,再利用基本不等式求最值,最后得出范围.〖解析〗当x∈〖1,9〗时,不等式|x2-3x|+x2+32≥kx等价为≥k,设f(x)=,当1≤x≤3时,f(x)=3+在〖1,3〗上单减,所以f(x)min=f(3)=,当3<x≤9时,f(x)=2x+-3≥2·-3=13,当且仅当2x=,即x=4时成立,所以f(x)的最小值为13.所以k≤13.综上所述,k的取值范围是(-∞,13〗.答案:(-∞,13〗含有参数的不等式问题解题策略(1)对于求不等式成立时的参数范围问题,在条件简单的情况下把参数分离出来,使不等式一端是参数,另一端是一个区间上具体的函数,这样就把问题转化为求函数的最大值或最小值.如果分离参数后,得出的函数解析式较为复杂,就不要使用分离参数法.(2)一般地,a≥f(x)恒成立时,应有a≥f(x)max,a≤f(x)恒成立时,应有a≤f(x)min.一般地,a≥f(x)能成立时,应有a≥f(x)min,a≤f(x)能成立时,应有a≤f(x)max.1.若2x+2y=1,则x+y的取值范围是( )A.〖0,2〗B.〖-2,0〗C.〖-2,+∞)D.(-∞,-2〗〖解析〗选D.因为2x+2y≥2,2x+2y=1,所以2≤1,所以2x+y ≤=2-2,所以x+y≤-2,即(x+y)∈(-∞,-2〗.2.已知a>0,b>0,+=,若不等式2a+b≥9m恒成立,则实数m的最大值为( )A.8B.7C.6D.5〖解析〗选C.由已知,可得6=1,所以2a+b=6·(2a+b)=6≥6×(5+4)=54,当且仅当=时等号成立,所以9m≤54,即m≤6.类型三基本不等式的实际应用(数学建模、数学运算)〖典例〗某种商品原来每件售价为25元,年销售8万件.(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2 000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?(2)为了扩大该商品的影响力,提高年销售量,公司决定明年对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到x元.公司拟投入(x2-600)万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入x万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品明年的销售量a至少应达到多少万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时商品的每件定价. 四步内容理解题意(1)利用总收入≥原收入列关系式求解;(2)销售收入≥原收入+总投入.思路探求(1)设每件定价为t元,将实际问题转化为数学问题,即可解决;(2)分离参数求最值即可.续表书写表达(1)设每件定价为t元,依题意,有t≥25×8,整理得t2-65t+1 000≤0,解得25≤t≤40.所以要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为40元.(2)依题意,x>25时,不等式ax≥25×8+50+(x2-600)+x有解,等价于x>25时,a≥+x+有解.因为+x≥2=10(当且仅当x=30时,等号成立),所以a≥10.2.当该商品明年的销售量a至少达到10.2万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的每件定价为30元.题后反思正确列出不等关系是解决问题的关键在应用基本不等式解决实际问题时需要注意的四点(1)先理解题意,设变量时一般把要求最值的变量定为函数;(2)建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为函数的最值问题;(3)在定义域内,求出函数的最值;(4)写出正确答案.桑基鱼塘是广东省珠江三角洲一种独具地方特色的农业生产形式,某研究单位打算开发一个桑基鱼塘项目,该项目准备购置一块1 800平方米的矩形地块,中间挖成三个矩形池塘养鱼,挖出的泥土堆在池塘四周形成基围(阴影部分所示)种植桑树,鱼塘周围的基围宽均为2米,如图所示,池塘所占面积为S平方米,其中a∶b=1∶2.(1)试用x,y表示S;(2)若要使S最大,则x,y的值各为多少?〖解析〗(1)由题可得,xy=1 800,b=2a,则y=a+b+6=3a+6,S=(x-4)a+(x-6)b=(3x-16)a=(3x-16)=1 832-6x-y(x>6,y>6,xy=1 800).(2)S=1 832-6x-y≤1 832-2=1 832-480=1 352,当且仅当6x=y,xy=1 800,即x=40,y=45时,S取得最大值1 352.课堂检测·素养达标1.若a>0,b>0,且ln(a+b)=0,则+的最小值是( )A. B.1 C.4 D.8〖解析〗选C.由a>0,b>0,ln(a+b)=0,可得所以+=+=2++≥2+2=4,当且仅当a=b=时等号成立.所以+的最小值为4.2.函数y=3--x(x>0)的最大值为( )A.-1B.1C.-5D.5〖解析〗选 A.因为y=3--x=3-且x>0,故可得y=3-≤3-2=-1.当且仅当x=,即x=2时取得最大值.3.(教材二次开发:习题改编)若直线+=1(a>0,b>0)过点(1,2),则2a+b的最小值为.〖解析〗因为直线+=1过点(1,2),所以+=1.因为a>0,b>0,所以2a+b=(2a+b)=4++≥4+2=8,当且仅当b=2a时等号成立.答案:84.已知x,y>0且x+y=1,则p=x++y+的最小值为.〖解析〗x++y+=x++y+=3+≥3+2=5,当且仅当x=y=时等号成立.答案:5。
高中数学必修5第3章《不等式》基础训练题

必修5第三章《不等式》基础训练题一、选择题1.若b <0,a +b >0,则a -b 的值( )A .大于0B .小于0C .等于0D .不能确定2.已知M =x 2+y 2-4x +2y ,N =-5,若x ≠2或y ≠-1,则( )A .M >NB .M <NC .M =ND .不能确定3.不等式(x -2)(x +3)>0的解集是( )A .(-3,2)B .(2,+∞)C .(-∞,-3)∪(2,+∞)D .(-∞,-2)∪(3,+∞)4.函数y =x (x -1)+x 的定义域为( )A .{x |x ≥0}B .{x |x ≥1}C .{x |x ≥1}∪{0}D .{x |0≤x ≤1}5.不论x 为何值,二次三项式ax 2+bx +c 恒为正值的条件是( )A .a >0,b 2-4ac >0B .a >0,b 2-4ac ≤0C .a >0,b 2-4ac <0D .a <0,b 2-4ac <06.下列命题中正确的是( )A .不等式x 2>1的解集是{x |x >±1}B .不等式-4+4x -x 2≤0的解集是RC .不等式-4+4x -x 2≥0的解集是空集D .不等式x 2-2ax -a -54>0的解集是R7.若关于x 的不等式2x -1>a (x -2)的解集是R ,则实数a 的取值范围是( )A .a >2B .a =2C .a <2D .a 不存在8.已知点M (x 0,y 0)与点A (1,2)在直线l :3x +2y -8=0的两侧,则( )A .3x 0+2y 0>10B .3x 0+2y 0<0C .3x 0+2y 0>8D .3x 0+2y 0<89.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧(x -y +1)(x +y -1)≥00≤x ≤2,表示的平面区域的面积是( )A .2B .4C .6D .810.在直角坐标系内,满足不等式x 2-y 2≤0的点(x ,y )的集合(用阴影表示)是( )二、填空题11.一个两位数个位数字为a ,十位数字为b ,且这个两位数大于50,可用不等关系表示为________.12.已知x <1,则x 2+2与3x 的大小关系为________.13.设集合A ={x |(x -1)2<3x -7,x ∈R },则集合A ∩Z 中有________个元素.14.不等式x +1x -2>0的解集是________.15.原点O (0,0)与点集A ={(x ,y )|x +2y -1≥0,y ≤x +2,2x +y -5≤0}所表示的平面区域的位置关系是________,点M (1,1)与集合A 的位置关系是________.必修5第三章《不等式》基础训练题命题:水果湖高中 胡显义答案1.解析:由题意知a >0,又b <0,∴a -b >0.答案:A2.解析:∵M =x 2+y 2-4x +2y=(x -2)2+(y +1)2-5>-5=N ,∴M >N .答案:A3.解析:不等式(x -2)(x +3)>0的解集是(-∞,-3)∪(2,+∞),故选C.答案:C4.解析:要使函数有意义,需,即x ≥1,或x =0.所以函数的定义域为{x |x ≥1}∪{0},故选C.答案:C5.解析:须a >0且Δ<0.答案:C6.解析:结合三个二次的关系.答案:B7.解析:不等式即为(2-a )x >1-2a ,当a ≠2时,不等式为条件不等式,不合要求;当a =2时,不等式即0·x >-3对一切x 成立,故a 的取值范围是a =2.答案:B8.解析:∵点M 和点A 在直线l 的两侧,又把点A 代入得3×1+2×2-8=-1<0,∴3x 0+2y 0-8>0,即3x 0+2y 0>8,故选C.答案:C9.解析:如图,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ (x -y +1)(x +y -1)≥00≤x ≤2表示的平面区域为一等腰直角三角形,其斜边长为4,斜边上的高为2,得其面积为4.故选B.答案:B10.解析:不等式x 2-y 2≤0可化为(x +y )(x -y )≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x +y ≥0x -y ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤0x -y ≥0,作出直线x +y =0和x -y =0,判定区域,可知选D.答案:D11.答案:50<10b +a <10012.解析:(x 2+2)-3x =(x -1)(x -2).∵x<1,∴x-1<0,x-2<0,∴(x-1)(x-2)>0,∴x2+2>3x.答案:x2+2>3x13.解析:由(x-1)2<3x-7得x2-5x+8<0,∵Δ<0,∴集合A为Ø,因此A∩Z的元素不存在.答案:014.解析:不等式等价于(x+1)·(x-2)>0,∴x>2或x<-1.答案:{x|x<-1,或x>2}15.解析:若点满足各不等式⇒点在不等式组所表示的平面区域内,否则,点不在不等式组所表示的平面区域内,代入原点(0,0),显然0+2×0-1<0.故原点不满足不等式x+2y-1≥0.∴点O在平面区域之外,同理点M在平面区域之内.答案:原点O在集合A所表示的平面区域之外点M在集合A所表示的平面区域之内。
高二数学必修5(人教B版)第三章同步检测3-4

3.4 不等式的实际应用基础巩固一、选择题1.将进货单价为80元的商品按90元一个售出时,能卖出400个,每涨价1元,其销售量就减少20个,为获得最大利润,售价应定在( )A .每个95元B .每个100元C .每个105元D .每个110元[答案] A[解析] 设每个涨价x 元,则利润y =(x +10)(400-20x )=-20x 2+200x +4000,∴当x =20040=5时,y 取得最大值.故每个售价为95元时利润最大.2.在面积为S (S 为定值)的扇形中,当扇形中心角为θ,半径为r 时,扇形周长最小,这时θ、r 的值分别是( )A .θ=1,r =SB .θ=2,r =4S C .θ=2,r =3S D .θ=2,r =S[答案] D[解析] S =12θr 2⇒θ=2Sr2,又扇形周长P =2r +θr =2⎝ ⎛⎭⎪⎫r +S r ≥4S , 当P 最小时,r =Sr ⇒r =S ,此时θ=2.3.设计用32m 2的材料制造某种长方体车厢(无盖),按交通规定车厢宽为2m,则车厢的最大容积是()A.(38-373)m3B.16m3C.42m3D.14m3[答案] B[解析]设长方体长为a m,高为h m,则有2a+2(2h)+2(ah)=32,即a+2h+ah=16,∴16≥22ah+ah,即(ah)2+22·ah-16≤0,解得0<ah≤22,∴ah≤8,∴V=2ah≤16.4.做一个面积为1m2,形状为直角三角形的铁架框,在下面四种长度的铁管中,最合理(够用,又浪费最少)的是() A.4.6m B.4.8mC.5m D.5.2m[答案] C[解析]设直角三角形两直角边长分别为x,y,则12xy=1,即xy=2.周长l=x+y+x2+y2≥2xy+2xy=(1+2)×2≈4.83,当且仅当x=y时取等号.考虑到实际问题,故选C.二、填空题5.光线透过一块玻璃,其强度要减弱110.要使光线的强度减弱到原来的13以下,至少需这样的玻璃板________块.(参考数据:lg2=0.3010,lg3=0.4771)[答案]11[解析]设至少需要经过这样的n块玻璃板,则,(1-110)n<13,即n·lg910<lg13∴n>lg 1 3lg 910=-lg32lg3-1=-0.47712×0.4771-1≈10.45.又∵n∈N+,∴n=11.6.建造一个容积为8m3,深为2m的长方形无盖水池,如果池底和池壁的造价每平方米分别为120元和80元,那么水池的最低造价为__________元.[答案]1760[解析]设水池的底面长、宽分别为x m,y m,则2xy=8,xy=4.水池造价为z元.则z=120xy+2(2x+2y)×80=480+320(x+y)≥480+320×4=1760.三、解答题7.某单位决定投资3200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧用砖墙,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元.计算:(1)仓库底面积S的最大允许值是多少?(2)为使S达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?[解析](1)设正面铁栅长x m,侧面长为y m,总造价为z元,则z=40x+2×45y+20xy=40x+90y+20xy,仓库面积S=yx.由条件知z≤3 200,即4x+9y+2xy≤320.∵x>0,y>0,∴4x+9y≥24x·9y=12xy.∴6S +S ≤160,即(S )2+6S -160≤0. ∴0<S ≤10,∴0<S ≤100. 故S 的最大允许值为100m 2.(2)当S =100m 2时,4x =9y ,且xy =100. 解之得x =15(m),y =203(m).答:仓库面积S 的最大允许值是100m 2,此时正面铁栅长15m. 8.某企业生产一种机器的固定成本(即固定投入)为0.5万元,但每生产1百台时又需可变成本(即需另增加投入)0.25万元,市场对此商品的需求量为5百台,销售的收入函数为R (x )=5x -12x 2(万元),(0≤x ≤5),其中x 是产品生产并售出的数量.(单位:百台)(1)把利润表示为年产量的函数.(2)年产量为多少时,企业所得利润最大? (3)年产量多少时,企业才不亏本.(不赔钱)? [解析] (1)设利润为y .则y =⎩⎪⎨⎪⎧R (x )-0.5-0.25x (0≤x ≤5)R (5)-0.5-0.25x (x >5),∴y =⎩⎨⎧-12x 2+4.75 x -0.5(0≤x ≤5)12-0.25x (x >5).(2)y =-12(x -4.75)2+10.78125∴x =4.75时即年产量为475台时企业所得利润最大.(3)要使企业不亏本,须y >0即⎩⎨⎧0≤x <5-12x 2+4.75 x -0.5>0或⎩⎪⎨⎪⎧12-0.25x >0x ≥5. 2.65<x <5或5≤x <48,即2.65<x <48. ∴年产量在265台至4800台时,企业才会不亏本.能力提升一、选择题1.某地2004年第一季度应聘和招聘人数排行榜前5个行业的情况列表如下:的就业情况,则根据表中数据,就业形势一定是( )A .计算机行业好于化工行业B .建筑行业好于物流行业C .机械行业最紧张D .营销行业比贸易行业紧张 [答案] B[解析] 就业情况=应聘人数招聘人数,计算机就业形式=215830124620>1,化工业就业形式=应聘人数70436<6528070436<1,则A 不合适.同理,建筑行业就业形式=应聘人数76516<6528076516<1,物流业就业形式=74570招聘人数>7457070436>1.2.某公司从2006年起每人的年工资主要由三个项目组成并按下表规定实施:基础工资的25%,到2008年底这位职工的工龄至少是() A.2年B.3年C.4年D.5年[答案] C[解析]设这位职工工龄至少为x年,400x+1600>10000·(1+10%)2×25%,即400x+1600>3025,即x>3.5625,所以至少为4年.二、填空题3.现有含盐7%的食盐水200克,生产上需要含盐5%以上、6%以下的食盐水,设需要加入含盐4%的食盐水为x克,则x的取值范围是__________.[答案]100<x<400[解析]由题意可列式5%<7%×200+4%×x 200+x <6%,即5<1400+4x 200+x <6解得100<x <400.4.周长为2的直角三角形的面积的最大值为________. [答案] 3-2 2[解析] 设直角三角形的两直角边分别为a 、b ,斜边为c ,则直角三角形的面积S =12ab .由已知,得a +b +c =2,∴a +b +a 2+b 2=2, ∴2=a +b +a 2+b 2≥2ab +2ab =(2+2)ab , ∴ab ≤22+2=2-2,∴ab ≤(2-2)2=6-42, ∴S =12ab ≤3-22,当且仅当a =b =2-2时,S 取最大值3-2 2.三、解答题5.假设国家收购某种农副产品的价格是120元/担,其中征税标准是每100元征税8元(叫做税率是8个百分点,即8%),计划收购m 万担,为了减轻农民负担,决定税率降低x 个百分点,预计收购量可增加2x 个百分点,要使此项税收在税率降低后不低于原计划的78%,试确定x 的取值范围.[解析] 税率降低后是(8-x )%,收购量为m (1+2x %)万担,税收为120m(1+2x %)(8-x )%万元,原来的税收为120m·8%万元.根据题意可得120m(1+2x %)(8-x )%≥120m·8%·78% 即x 2+42x -88≤0解之得-44≤x ≤2,又x >0,∴0<x ≤2 ∴x 的取值范围是(0,2].6.某单位用木料制作如图所示的框架,框架的下部是边长分别为x 、y (单位:m)的矩形.上部是等腰直角三角形.要求框架围成的总面积8cm 2.问x 、y 分别为多少时用料最省?(精确到0.001m)[解析] 由题意得xy +14x 2=8,∴y =8-x 24x =8x -x4(0<x <42).于是,框架用料长度为l =2x +2y +2(22x ) =(32+2)x +16x ≥46+4 2. 当(32+2)x =16x ,即x =8-42时等号成立. 此时,x ≈2.343,y =22≈2.828.故当x 为2.343m ,y 为2.828m 时,用料最省.7.某渔业公司年初用98万元购买一艘捕鱼船,第一年各种费用为12万元,以后每年增加4万元,每年捕鱼收益50万元.(1)问第几年开始获利?(2)若干年后,有两种处理方案:①年平均获利最大时,以26万元出售该渔船;②总纯收入获利最大时,以8万元出售该渔船.问哪种方案最合算?[解析] 由题设知每年的费用是以12为首项,4为公差的等差数列.设纯收入与年数的关系为f(n),则f(n)=50n-[12+16+…+(8+4n)]-98=40n-2n2-98.(1)由f(n)>0得,n2-20n+49<0,∴10-51<n<10+51,又∵n∈N,∴n=3,4, (17)即从第3年开始获利;(2)①年平均收入=f(n)n=40-2(n+49n)≤40-2×14=12,当且仅当n=7时,渔船总收益为12×7+26=110(万元).②f(n)=-2(n-10)2+102.因此当n=10时,f(n)max=102,总收益为102+8=110万元,但7<10,所以第一种方案更合算.。
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不等式题组训练一、选择题(六个小题,每题5分,共30分)1.若02522>-+-x x ,则221442-++-x x x 等于 ( )A .54-xB .3-C .3D .x 45- 2.函数y =log21(x +11x --1) (x > 1)取得最大值时x 是 ( )A .-2B .2C .-3D .33.不等式xx --213≥1的解集是 ( )A .{x|43≤x ≤2} B .{x|43≤x <2} C .{x|x >2或x ≤43} D .{x|x <2}4.设a >1>b >-1,则下列不等式中恒成立的是 ( ) A .ba 11< B .ba11>C .a >b 2D .a 2>2b5.如果实数x,y 满足x 2+y 2=1,则(1-xy) (1+xy)有 ( ) A .最小值21和最大值1 B .最大值1和最小值43 C .最小值43而无最大值 D .最大值1而无最小值6.二次方程x 2+(a 2+1)x +a -2=0,有一个根比1大,另一个根比-1小,则a 的取值范围是 ( ) A .-3<a <1 B .-2<a <0 C .-1<a <0 D .0<a <2 二、填空题(五个小题,每题6分,共30分) 1.不等式0212<-+xx 的解集是__________________.2.如果33log log m n +≥4,那么m n +的最小值是__________________.3.已知正项等差数列{}n a 的前10项和为50,则56.a a 的最大值是__________________.4.配制A 、B 两种药剂,需要甲、乙两种原料,已知配一剂A 种药需甲料3毫克,乙料5毫克,配一剂B 种药 需甲料5毫克,乙料4毫克.今有甲料20毫克,乙料25毫克,若A 、B 两种药至少各配一剂,应满足的条件 是__________________.5. 0≤x, 0≤y 及x y +≤4所围成的平面区域的面积是__________________. 三、解答题(四个小题,每题10分,共40分) 1.解223log (3)0x x -->2.求y x z +=2的最大值,使式中的x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧-≥≤+≤.1,1,y y x x y3.求证:ca bc ab c b a ++≥++2224.某单位决定投资3200元建一仓库(长方形状),高度很定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌转,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元.试求: (1)仓库面积的最大允许值是多少?(2)为使S 达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计多长?[综合训练B 组]一、选择题(六个小题,每题5分,共30分) 1.一元二次不等式ax 2+bx +2>0的解集是(-21,31),则a +b 的值是_____。
新版高中数学人教A版必修5习题:第三章不等式 检测A(1)

第三章检测(A)(时间:90分钟满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1若M=2a(a-2),N=(a+1)(a-3),则有().A.M>NB.M≥NC.M<ND.M≤N解析:∵M-N=2a(a-2)-(a+1)(a-3)=2a2-4a-(a2-2a-3)=2a2-4a-a2+2a+3=a2-2a+3=a2-2a+1+2=(a-1)2+2>0,∴M>N.答案:A<0的解集为().2不等式x-3x+2A.{x|-2<x<3}B.{x|x<-2}C.{x|x<-2,或x>3}D.{x|x>3}解析:原不等式等价于(x-3)(x+2)<0,解得-2<x<3.答案:A3若集合A={x|x2-2x>0},B={x|−√5<x<√5},则().A.A∩B=⌀B.A∪B=RC .B ⊆AD .A ⊆B解析:∵x 2-2x=x (x-2)>0,∴x<0或x>2.∴集合A 与B 在数轴上表示为由图象可以看出A ∪B=R ,故选B . 答案:B4不等式组{x ≥0,x +3y ≥6,3x +y ≤6所表示的平面区域的面积等于( ).A .32B.23C.13D.3答案:D5若2x +2y =1,则x+y 的取值范围是( ). A.[0,2] B.[-2,0]C.[-2,+∞)D.(-∞,-2]解析:∵2x +2y =1≥2√2x+y ,∴(12)2≥2x+y ,即2x+y ≤2-2.∴x+y ≤-2.答案:D6若变量x ,y 满足约束条件{x +y -1≤0,3x -y +1≥0,x -y -1≤0,则z =2x +y 的最大值为( ).A.1B.2C.3D.4解析:画出可行域,如图中的阴影部分所示.由图知,z是直线y=-2x+z在y轴上的截距,当直线y=-2x+z经过点A(1,0)时,z取最大值,此时x=1,y=0,则z的最大值是2x+y=2+0=2.答案:B7若a,b∈R,且ab>0,则下列不等式中恒成立的是().A.a2+b2>2abB.a+b≥2√abC.1a +1b>√abD.3ba +a27b≥23解析:由ab>0,得a,b同号.当a<0,b<0时,B,C不成立;当a=b时,A不成立;∵ba >0,∴3ba+a27b≥2√3ba ·a27b=23.答案:D8在平面上,过点P作直线l的垂线所得的垂足称为点P在直线l上的投影,由区域{x-2≤0,x+y≥0, x-3y+4≥0中的点在直线x+y−2=0上的投影构成的线段记为AB,则|AB|=().A.2√2B.4C.3√2D.6解析:画出不等式组{x-2≤0,x+y≥0,x-3y+4≥0表示的平面区域如图阴影部分所示.作出直线x+y-2=0.设直线x-3y+4=0与x+y=0的交点为C ,直线x=2与直线x+y=0的交点为D. 过C 作CA ⊥直线x+y-2=0于点A , 过D 作DB ⊥直线x+y-2=0于点B ,则区域中的点在直线x+y-2=0上的投影为AB.∵直线x+y-2=0与直线x+y=0平行, ∴|CD|=|AB|.由{x -3y +4=0,x +y =0,得{x =-1,y =1,∴C 点坐标为(-1,1).由{x =2,x +y =0,得{x =2,y =-2,∴D 点坐标为(2,-2).∴|CD|=√9+9=3√2,即|AB|=3√2.故选C .答案:C9已知正实数a ,b 满足4a+b=30,当1a +1b 取最小值时,实数对(a,b)是( ). A.(5,10) B.(6,6)C.(10,5)D.(7,2)解析:1a +1b =(1a +1b )×130×30=130(1a +1b )(4a +b)=130(5+b a +4a b) ≥130(5+2√b a ·4ab)=310, 当且仅当{ba=4ab ,4a +b =30,即{a =5,b =10时取等号.故选A .答案:A10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,则甲、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 解析:设甲车间加工原料x 箱,乙车间加工原料y 箱,由题意,得{x +y ≤70,10x +6y ≤480,x ≥0,y ≥0,x ,y ∈N ,目标函数z=280x+200y.画出可行域,如图中的阴影部分所示.由图知,目标函数过点A 时,z 取最大值.解方程组{x +y =70,10x +6y =480,得x=15,y=55,即A (15,55).所以甲车间加工原料15箱,乙车间加工原料55箱时,甲、乙两个车间每天总获利最大. 答案:B二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)11已知x>0,y>0,若x ,y 满足x 3+y4=1,则xy 的最大值为 . 解析:∵x>0,y>0,∴1=x3+y4≥2√x 3·y4=√33√xy,则xy ≤3,当且仅当x3=y4,即x =32,y =2时,等号成立,∴xy 的最大值为3.答案:312若x ,y 满足约束条件{y -x ≤1,x +y ≤3,y ≥1,则z =x +3y 的最大值为 .如图,作出不等式组所表示的可行域.由z=x+3y ,得y=−13x +z 3.取l 0:x+3y=0,在可行域内平移直线l 0,由图可知直线过A 点时z 最大,由{y -x =1,x +y =3,得A (1,2).所以z max =1+3×2=7. 答案:713当x>1时,log 2x 2+log x 2的最小值为 . 解析:当x>1时,log 2x>0,log x 2>0,所以log 2x 2+log x 2=2log 2x +1log 2x≥2√2log 2x ·1log 2x =2√2,当且仅当2log 2x =1log 2x,即x =2√22时,等号成立,所以log 2x 2+log x 2的最小值为2√2. 答案:2√214如果实数x ,y 满足条件{x -y +1≥0,y +1≥0,x +y +1≤0,那么y -1x -1的取值范围是 .解析:画出可行域如图中的阴影部分所示.设P (x ,y )为可行域内的一点,M (1,1),则y -1x -1=kPM. 由于点P 在可行域内,则由图知k MB ≤k PM ≤k MA .又可得A (0,-1),B (-1,0),则k MA =2,k MB =12,则12≤k PM ≤2,即y -1x -1的取值范围是[12,2].答案:[12,2]15若不等式ax 2+4x+a>1-2x 2对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是 . 解析:不等式ax 2+4x+a>1-2x 2对一切x ∈R 恒成立,即(a+2)x 2+4x+a-1>0对一切x ∈R 恒成立. 若a+2=0,则显然不成立;若a+2≠0,则{a +2>0,16-4(a +2)(a -1)<0⇔{a >-2,16-4(a +2)(a -1)<0⇔{a >-2,a <-3或a >2⇔a>2.答案:(2,+∞)三、解答题(本大题共5小题,共45分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16(8分)解不等式组{3x -2x -6≤1,2x 2-x -1>0.解由3x -2x -6≤1得2x+4x -6≤0,∴-2≤x<6.由2x 2-x-1>0得(2x+1)(x-1)>0,∴x>1或x<−12.∴原不等式组的解集为{x |-2≤x <-12,或1<x <6}.17(8分)某工厂建造一间地面面积为12 m 2的背面靠墙的矩形小房,房屋正面的造价为1 200元/m 2,房屋侧面的造价为800元/m 2,屋顶的造价为5 800元.若墙高为3 m,且不计房屋背面的费用,则建造此小房的最低总造价是多少元?解设房子的长为x m,宽为y m,总造价为t元,则xy=12,且t=3×x×1200+3×y×800×2+5800 =1200(3x+4y)+5800≥1200×2√12xy+5800=34600(当且仅当3x=4y,即x=4,y=3时,等号成立).故最低总造价是34600元.18(9分)已知函数f(x)=x2-2x-8,若对一切x>2,均有f(x)≥(m+2)x-m-15成立,求实数m的取值范围.解f(x)=x2-2x-8.当x>2时,f(x)≥(m+2)x-m-15恒成立,则x2-2x-8≥(m+2)x-m-15,即x2-4x+7≥m(x-1).于是对一切x>2,均有不等式x 2-4x+7x-1≥m成立.∵x2-4x+7x-1=(x−1)+4x-1−2≥2√(x-1)·4x-1−2=2(当且仅当x=3时,等号成立), ∴实数m的取值范围是(-∞,2].19(10分)解关于x的不等式x2-(3m+1)x+2m2+m<0.解∵x2-(3m+1)x+2m2+m=(x-m)[x-(2m+1)],∴方程x2-(3m+1)x+2m2+m=0的两解是x1=m,x2=2m+1.当m<2m+1,即m>-1时,原不等式的解为m<x<2m+1;当m=2m+1,即m=-1时,原不等式无解;当m>2m+1,即m<-1时,原不等式的解为2m+1<x<m.综上所述,当m>-1时,原不等式的解集为{x|m<x<2m+1};当m=-1时,原不等式的解集为⌀;当m<-1时,原不等式的解集为{x|2m+1<x<m }.20(10分)某养鸡场有1万只鸡,用动物饲料和谷物饲料混合喂养.每天每只鸡平均吃混合饲料0.5 kg,其中动物饲料不能少于谷物饲料的15.动物饲料每千克0.9元,谷物饲料每千克0.28元,饲料公司每周仅保证供应谷物饲料50 000 kg,问饲料怎样混合,才使成本最低?解设每周需用谷物饲料x kg,动物饲料y kg,每周总的饲料费用为z 元,那么{x +y ≥35000,y ≥15x ,0≤x ≤50000,y ≥0,而z=0.28x+0.9y ,作出不等式组所表示的平面区域,即可行域如图中阴影部分所示.作一组平行直线0.28x+0.9y=t.其中经过可行域内的点A 时,z 最小,又直线x+y=35000和直线y =15x 的交点A (875003,175003),故当x =875003,y =175003时,饲料费用最低. 答:谷物饲料和动物饲料应按5∶1的比例混合,此时成本最低.。
【高中数学】旧人教版高中数学必修5全册配套各节测试题组含答案

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目录:数学5(必修)数学5(必修)第一章:解三角形 [基础训练A组]数学5(必修)第一章:解三角形 [综合训练B组]数学5(必修)第一章:解三角形 [提高训练C组]数学5(必修)第二章:数列 [基础训练A组]数学5(必修)第二章:数列 [综合训练B组]数学5(必修)第二章:数列 [提高训练C组]数学5(必修)第三章:不等式 [基础训练A组]数学5(必修)第三章:不等式 [综合训练B组]数学5(必修)第三章:不等式 [提高训练C组]新课程高中数学训练题组(数学5必修)第一章:解三角形[基础训练A 组]一、选择题1.在△ABC 中,若0030,6,90===B a C ,则b c -等于( ) A .1 B .1- C .32 D .32-2.若A 为△ABC 的内角,则下列函数中一定取正值的是( ) A .A sin B .A cos C .A tan D .Atan 13.在△ABC 中,角,A B 均为锐角,且,sin cos B A > 则△ABC 的形状是( )A .直角三角形B .锐角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形4.等腰三角形一腰上的高是3,这条高与底边的夹角为060, 则底边长为( ) A .2 B .23C .3D .32 5.在△ABC 中,若B a b sin 2=,则A 等于( ) A .06030或 B .06045或 C .060120或 D .015030或6.边长为5,7,8的三角形的最大角与最小角的和是( ) A .090 B .0120 C .0135 D .0150二、填空题1.在Rt △ABC 中,090C =,则B A sin sin 的最大值是_______________。
(典型题)高中数学必修五第三章《不等式》测试卷(含答案解析)(1)

一、选择题1.已知正数x ,y 满足1431x y +=+,则x y +的最小值为( ) A .53B .2C .73D .62.设实数x ,y 满足约束条件21,22,x y x y -≤⎧⎨-≥⎩则x y +的最小值是( )A .2B .-2C .1D .-13.已知a b >,不等式220ax x b ++≥对于一切实数x 恒成立,且0x R ∃∈,使得20020ax x b ++=成立,则22a b a b+-的最小值为( )A .1BC .2D.4.若x 、y 满足约束条件36022x y x y y +-≤⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩,则22x y +的最小值为( )A .5B .4C .2D5.已知实数,x y 满足24240x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≤⎩,则32z x y =-的最小值是 ( )A .4B .5C .6D .76.设,x y 满足约束条件321104150250x y x y x y +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪--≤⎩,则z x y =+的最小值为( )A .3B .4C .5D .107.若函数()1xy a a =>的图象与不等式组40,20,1x y y x -≤⎧⎪-≥⎨⎪≤+⎩,表示的区域有公共点,则a 的取值范围为( ) A .[]2,4B.⎤⎦C .(][)1,24,⋃+∞D.([)2,⋃+∞8.已知函数()32f x x ax bx c =+++,且()()()01233f f f <-=-=-≤,则( )A .c 3≤B .3c 6<≤C .6c 9<≤D .c 9>9.设x ,y 满足约束条件261322x y x y y -≤⎧⎪⎪+≥⎨⎪≤⎪⎩,则1z x y =-+的最小值是( )A .1-B .0C .1D .210.在ABC 中,BAC ∠的平分线交BC 于D .若3BAC π∠=,4AB AC +=,则AD 长度的最大值为( ) AB .2C .3D.11.设函数2()1f x mx mx =--,若对于任意的x ∈{x |1 ≤ x ≤ 3},()4f x m <-+恒成立,则实数m 的取值范围为( ) A .m ≤0 B .0≤m <57C .m <0或0<m <57D .m <5712.已知不等式230ax bx a --≥的解集是[]4,1-,则b a 的值为( ) A .-64B .-36C .36D .64二、填空题13.若正实数x 、y 、z ,满足3z x y +=,4z y x +=,则x y x y z++-的最小值为_______.14.已知x ,y 满足不等式组220,10,30x y x y x +-≥⎧⎪-+≥⎨⎪-≤⎩,则11x z y -=+,则z 的最大值为________.15.若关于x 的不等式250ax x b -+< 的解集为{|23}x x << ,则+a b 的值是__________.16.若不等式20++≥x mx m 在[1,2]x ∈上恒成立,则实数m 的最小值为________ 17.在下列函数中, ①1y x x=+②1123212y x x x ⎛⎫=++< ⎪-⎝⎭③()2114141x y x x x x ⎛⎫=++> ⎪+⎝⎭ ④22221πsin cos 0,sin cos 2y x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭其中最小值为2的函数是__________.18.若关于x 的不等式()0f x <和()0g x <的解集分别为(),a b 和11,b a ⎛⎫⎪⎝⎭,则称这两个不等式为“对偶不等式”.若不等式()2220x x θ-+<和不等式()224sin 210x x θ++<为“对偶不等式”,且,2πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则θ=______.19.若实数x ,y 满足约束条件103030x y x y x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,则3z x y =-的最小值为__________.20.记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足570a a ,1122S =,则7811572a a a a a 的最小值为_________.三、解答题21.2020年受疫情影响,全球经济均受到不同程度的冲击.为稳妥有序地推进复工复产,2月11日晚,郑州市相关政府部门印发了《郑州市关于应对新型冠状病毒肺炎疫情促进经济平稳健康发展的若干举措》的通知,并出台多条举措促进全市经济平稳健康发展.某工厂为拓宽市场,计划生产某种热销产品,经调查,该产品一旦投入市场就能全部售出.若不举行促销活动,该产品的年销售量为28万件,若举行促销活动,年销售量y (单位;万件)与年促销费用()0x x ≥(单位;万元)满足3010(ky k x =-+为常数).已知生产该产品的固定成本为80万元,每生产1万件该产品需要再投入生产成本160万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品平均成本的1.5倍(产品成本包括固定成本和生产成本,不包括促销成本). (1)求k 的值,并写出该产品的利润L (单位:万元)与促销费用x (单位:万元)的函数关系﹔ (2)该工厂计划投入促销费用多少万元,才能获得最大利润?22.已知m R ∈,命题p :对任意[]0,1x ∈,不等式2223x m m -≥-恒成立;命题q :存在[]1,1x ∈-,使得m ax ≤成立.(1)若p 为真命题,求m 的取值范围;(2)当1a =时,若p q ∨为真,p q ∧为假,求m 的取值范围. 23.已知()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,且2()()2f x g x x x +=+-. (1)求()f x 和()g x 的解析式;(2)设2()33h x mx mx =+-(其中m R ∈),解不等式()()h x g x <.24.已知函数2221,()?23,x ax x af x x ax x a ⎧-+<⎪⎪=⎨⎪+-≥⎪⎩,其中 0a >. (1)若()()01ff =,求a 的值.(2)若函数()f x 的图象在x 轴的上方,求a 的取值范围. 25.已知函数()()21,4f x ax bx a b R =++∈,且()10f -=,对任意实数x ,()0f x ≥成立.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若0c ≥,解关于x 的不等式()2131424f x c x x c ⎛⎫⎛⎫>+-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 26.某单位计划建造一间背面靠墙的小屋,其地面面积为12m 2,墙面的高度为3m ,经测算,屋顶的造价为5800元,房屋正面每平方米的造价为1200元,房屋侧面每平方米的造价为800元,设房屋正面地面长方形的边长为x m ,房屋背面和地面的费用不计. (1)用含x 的表达式表示出房屋的总造价; (2)当x 为多少时,总造价最低?最低造价是多少?【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】化简114[(1)]()131x y x y x y +=++⨯+-+,再利用基本不等式求解. 【详解】由题得1114(1)1[(1)]31[(1)]()1331x y x y x y x y x y +=++-=++⨯-=++⨯+-+ 1141(5)1(5)123131y x x y y +=++-≥+-=++ 当且仅当1x y ==时取等. 所以x y +的最小值为2. 故选:B 【点睛】方法点睛:利用基本不等式求最值时,常用到常量代换,即把所求代数式中的某一常量换成已知中的代数式,再利用基本不等式求解.2.C解析:C 【分析】先作出约束条件对应的可行域,然后分析目标函数的几何意义,结合图形即可求解. 【详解】作出约束条件2122x y x y -≤⎧⎨-≥⎩所表示的平面区域如图所示:移动直线x y z +=,可知当其过点A 时取得最小值, 解方程组2122x y x y -≤⎧⎨-≥⎩,求得10x y =⎧⎨=⎩,即(1,0)A ,代入求得101=+=z ,所以x y +的最小值是1, 故选:C. 【点睛】方法点睛:该题考查的是有关线性规划的问题,解题方法如下: (1)根据题中所给的约束条件画出可行域; (2)根据目标函数的意义找到最优解; (3)解方程组求得最优解的坐标; (4)代入求得最小值,得到结果.3.D解析:D 【分析】根据条件对于一切实数x 不等式恒成立和0x R ∃∈使得方程成立结合二次不等式、二次方程、二次函数,可得1ab =,将22a b a b+-化成2a b a b -+-,再结合基本不等式求解即可.【详解】解:因为不等式220ax x b ++≥对于一切实数x 恒成立,所以0440a ab >⎧⎨-≤⎩,又因为0x R ∃∈,使得20020ax x b ++=成立,所以440ab -≥,所以440ab -=, 即0,0,1a b ab >>=,所以222()2222a b a b ab a b a b a b a b+-+==-+≥---,当且仅当2a b a b-=-时取得最小值. 故选:D. 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.4.C解析:C 【分析】由不等式组作出可行域,如图,目标函数22xy +可视为可行域中的点与原点距离的平方,故其最小值应为原点到直线2x y +=的距离平方,根据点到直线的距离公式可得选项. 【详解】由不等式组做出可行域如图,目标函数22xy +可视为可行域内的点与原点距离的平方,故其最小值为原点到直线2x y +=的距离的平方,由点到直线的距离公式可知,原点到直线2x y +=的距离为22d ==,所以所求最小值为2. 故选:C.【点睛】本题主要考查线性规划问题,首先由不等式组作出相应的可行域,作图时,可将不等式0Ax By C ++≥转化为y kx b ≤+(或y kx b ≥+),明确可行域对应的是封闭区域还是开放区域、分界线是实线还是虚线,其次确定目标函数的几何意义,是求直线的截距、两点间距离的平方、直线的斜率、还是点到直线的距离等等,最后结合图形确定目标函数最值取法、值域范围.5.C解析:C【分析】由约束条件画出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组得到最优解的坐标,代入目标函数得到答案.【详解】由实数x,y满足2424x yx yy-≥⎧⎪+≤⎨⎪≤⎩得到可行域如图:z=3x﹣2y变形为y=32x﹣2z,由24yx y=⎧⎨-=⎩,解得B(2,0)当此直线经过图中B时,在y轴的截距最大,z最小,所以z的最小值为3×2﹣2×0=6;故选C.【点睛】本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.6.B解析:B【分析】结合题意画出可行域,然后运用线性规划知识来求解【详解】如图由题意得到可行域,改写目标函数得y x z =-+,当取到点(3,1)A 时得到最小值,即314z =+=故选B 【点睛】本题考查了运用线性规划求解最值问题,一般步骤:画出可行域,改写目标函数,求出最值,需要掌握解题方法7.B解析:B 【分析】由约束条件作出可行域,再由指数函数的图象经过A ,B 两点求得a 值,则答案可求. 【详解】解:由约束条件40,20,1x y y x -⎧⎪-⎨⎪+⎩作出可行域如图:当1x =时,2y a =≤;当4x =时,42y a =≥,则42a ≥故a 的取值范围为42,2⎡⎤⎣⎦.故选:B . 【点睛】本题考查简单的线性规划,考查数形结合的解题思想方法,属于中档题.8.C解析:C 【分析】由()()()123f f f -=-=-可求得a b ,的值,代回不等关系得出c 的取值范围 【详解】由()()()123f f f -=-=-可得184********a b c a b ca b c a b c -+-+=-+-+⎧⎨-+-+=-+-+⎩解得611a b =⎧⎨=⎩则()32611f x x x x c =+++ 所以()16f c -=-,()013f <-≤所以0c 63-≤<,解得6c 9≤<, 故选C . 【点睛】本题主要考查了函数的性质,运用待定系数法求出参量的值,然后结合题意求出取值范围,较为基础.9.C解析:C 【分析】作出约束条件所表示的平面区域,结合图象确定目标函数的最优解,代入求解,即可得到答案. 【详解】作出x ,y 满足约束条件261322x y x y y -≤⎧⎪⎪+≥⎨⎪≤⎪⎩,所对应的可行域,如图所示,目标函数1z x y =-+可化为1y x z =+-,当直线1y x z =+-过点A 时, 此时直线在y 轴上的截距最大值,此时目标函数取得最小值,又由2132y x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得(2,2)A , 所以目标函数的最小值为min 2211z =-+=. 故选:C.【点睛】本题主要考查简单线性规划求解目标函数的最值问题.其中解答中正确画出不等式组表示的可行域,利用“一画、二移、三求”,确定目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,及推理与计算能力,属于基础题.10.A解析:A 【分析】根据题意,设,,,AD t AB c AC b ===由三角形面积公式1sin 2S a b θ=⋅⋅可表示出,,ACD ABD ABC ∆∆∆三者之间的关系,进而得边长关系为3,t bc =最后通过基本不等式求得AD 的最大值。
(压轴题)高中数学必修五第三章《不等式》测试题(包含答案解析)(1)

一、选择题1.设正数m ,n ,2m n u +=,222v m n mn =++,则2u v ⎛⎫ ⎪⎝⎭的最大值是( ) A .14B .13C .12D .12.已知x ,y 满足约束条件20030x y x y m x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,若34z x y =-的最大值为9,则m 的值为( ) A .32-B .28-C .2D .33.已知正实数a ,b 满足231a b +=,则12a b+的最小值为( ) A .15B.8+C .16D.8+4.已知实数,x y 满足24240x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≤⎩,则32z x y =-的最小值是 ( )A .4B .5C .6D .75.当02x π<<时,函数21cos 28sin ()sin 2x xf x x++=的最小值为( )A .2B.C .4D.6.已知函数()()log 31a f x x =+-(0a >且1a ≠)的图象恒过定点A ,若点A 在直线40mx ny ++=上,其中0mn >,则12m n+的最小值为( ) A .23B .43C .2D .47.已知实数x y 、满足不等式组21010x x y m x y ≤⎧⎪-+≥⎨⎪+-≥⎩,若目标函数2z x y =-+的最大值不超过4,则实数m 的取值范围是 A.(B.⎡⎣ C.⎡⎤⎣⎦D .[ 8.在ABC 中,BAC ∠的平分线交BC 于D .若3BAC π∠=,4AB AC +=,则AD 长度的最大值为( ) AB .2C .3D.9.对于任意实数a ,b ,若a >b ,则下列不等式一定成立的是( ) A .11a b< B .a 2>b 2 C .a 3>b 3 D .a b b a> 10.设m 1>,在约束条件1y x y mx x y ≥⎧⎪≤⎨⎪+≤⎩下,目标函数z=x+my 的最大值小于2,则m 的取值范围为( ) A.(1,1 B.()1++∞ C .(1,3)D .(3,+∞)11.设变量,x y 、满足约束条件236y xx y y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≥-⎩,则目标函数2z x y =+的最大值为( )A .2B .3C .4D .912.若a ,b ,c ∈R ,a >b ,则下列不等式恒成立的是( ) A .1a <1bB .a 2>b 2C .21a c +>21b c + D .a |c |>b |c |二、填空题13.123,,x x x 为实数,只要满足条件1230x x x >>>,就有不等式121233log 20202log 2020log 2020x x x x x x k +≥恒成立,则k 的最大值是__________.14.若x ,y ,z 满足约束条件4802400x y x y y --≤⎧⎪-+≥⎨⎪≤⎩,则z =__________.15.已知x ,y 满足041x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩,则2z x y =+的最大值为________.16.已知实数x ,y 满足约束条件2020220x y x y x y +-≥⎧⎪--≤⎨⎪--≥⎩,则2z x y =+的最小值为________.17.已知实数,x y 满足不等式组201030y x y x y -≤⎧⎪--≤⎨⎪+-≥⎩,则yx 的取值范围为__________.18.记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足570a a ,1122S =,则7811572a a a a a 的最小值为_________.19.某港口的水深y (米)随着时间t (小时)呈现周期性变化,经研究可用sincos66y a t b t c ππ=++来描述,若潮差(最高水位与最低水位的差)为3米,则+a b的取值范围为_______.20.已知正实数x ,y 满足22462x y xy ++=,则2x y +的最小值是_________.三、解答题21.设矩形ABCD 的周长为20,其中AB AD >,如图所示,把它沿对角线AC 对折后,AB 交DC 于点P .设AD x =,DP y =.(1)将y 表示成x 的函数,并求定义域; (2)求ADP △面积的最大值. 22.选修4-5 不等式选讲已知函数f (x )=|x -1|-2|x +1|的最大值为m . (1)求m ;(2)若a ,b ,c ∈(0,+∞),a 2+2b 2+c 2=2m ,求ab +bc 的最大值. 23.已知函数()243f x ax ax =--(1)当a=-1时,求不等式f(x)>0的解集;(2)若对于任意的x ∈R,均有不等式f(x)≤0成立,求实数a 的取值范围.24.若不等式2122x x mx -+>的解集为{}|02x x <<. (1)求m 的值;(2)已知正实数a ,b 满足4a b mab +=,求+a b 的最小值. 25.已知函数2()2,,f x x ax x R a R =-∈∈. (1)当1a =时,求满足()0f x <的x 的取值范围;(2)解关于x 的不等式2()3f x a <.26.(1)已知()2f x kx =+,不等式()3f x <的解集为()1,5-,不等式()1xf x ≥的解集为A .求集合A ;(2)解关于x 的不等式()2220ax a x +--≥.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】 化简22211()44u mn vm n mn=+⨯++,再结合基本不等式,即可求解. 【详解】由题意,正数m ,n ,2m nu +=,222v m n mn =++, 则2222222222()12112()444m n u m n mn mn v m n mn m n mn m n mn+++===+⨯++++++ 2111111111444444213()11mnm m m n n n n m=+⨯=+⨯≤+⨯=+++++, 当且仅当m n n m =时,即m n =时,等号成立,所以2u v ⎛⎫ ⎪⎝⎭的最大值是为13.故选:B . 【点睛】利用基本不等式求最值时,要注意其满足的三个条件:“一正、二定、三相等”: (1)“一正”:就是各项必须为正数;(2)“二定”:就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”:利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.2.D解析:D 【分析】作出x ,y 满足约束条件20030x y x y m x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,表示的可行域如图中阴影部分所示,再利用数形结合分析得()max 33439z m =⨯--=,解得参数即可. 【详解】作出x ,y 满足约束条件20030x y x y m x -+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,表示的可行域如图中阴影部分所示,由z =3x -4y 得344z yx =-,它表示斜率为34纵截距为4z-的一系列直线, 当直线经过点A 时,直线的纵截距4z-最小,z 最大.由03x y m x +-=⎧⎨=⎩,解得A (3,m -3),故()max 33439z m =⨯--=,解得3m =. 故选:D. 【点睛】方法点睛:线性规划问题一般用图解法,其步骤如下: (1)根据题意,设出变量,x y ; (2)列出线性约束条件;(3)确定线性目标函数(,)z f x y =;(4)画出可行域(即各约束条件所示区域的公共区域); (5)利用线性目标函数作平行直线系()(y f x z =为参数).3.D解析:D 【分析】妙用“1”的代换,利用()121223a b a b a b ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭拼凑基本不等式,求和式的最小值即可. 【详解】正实数a ,b 满足231a b +=,则()12122388282343412843a b a b a b a b a b a b a b⎛⎫+=++=++≥+⋅=+=+ ⎪⎝⎭,当且仅当34b a b a =,即3133,46a b --==时等号成立,故12a b +的最小值为843+. 故选:D. 【点睛】 思路点睛:利用基本不等式求最值时,需注意取等号条件是否成立. (1)积定,利用2x y xy +≥,求和的最小值;(2)和定,利用()24x y xy +≤,求积的最大值;(3)已知和式(倒数和)或为定值时,妙用“1”拼凑基本不等式求最值.4.C解析:C 【分析】由约束条件画出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组得到最优解的坐标,代入目标函数得到答案. 【详解】由实数x ,y 满足24240x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≤⎩得到可行域如图:z =3x ﹣2y 变形为y =32x ﹣2z,由024y x y =⎧⎨-=⎩,解得B (2,0)当此直线经过图中B 时,在y 轴的截距最大,z 最小, 所以z 的最小值为3×2﹣2×0=6; 故选C .【点睛】本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.5.C解析:C 【解析】0,tan 02xx π<∴,()21cos28sin sin2x x f x x++=2222cos 8sin 28tan 14tan 42sin cos 2tan tan x x x x x x x x ++===+≥=,当且仅当1tan 2x =时取等号,函数()21cos28sin sin2x x f x x ++=的最小值为4,选C.6.C解析:C 【分析】由对数函数的图象得出A 点坐标,代入直线方程得,m n 的关系,从而用凑出基本不等式形式后可求得最小值. 【详解】令31+=x ,2x =-,(2)1f -=-,∴(2,1)A --,点A 在直线40mx ny ++=上,则240m n --+=,即24m n +=, ∵0mn >,24m n +=,∴0,0m n >>,∴12112141(2)442444n m m n m n m n m n ⎛⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝, 当且仅当4n mm n=,即1,2m n ==时等号成立. 故选:C . 【点睛】本题考查对数函数的性质,考查点在直线上,考查用基本不等式求最小值.是一道综合题,属于中档题.7.D解析:D 【分析】将2z x y =-+化为2y x z =+,作出可行域和目标函数基准直线2y x =(如图所示),当直线2y x z =+将左上方平移时,直线2y x z =+在y 轴上的截距z 增大,由图象,得当直线2y x z =+过点A 时,z 取得最大值,联立2010x y m x y ⎧-+=⎨+-=⎩,得2211,22m m A ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,则22112422m m -+-⨯+≤,解得33m -≤≤;故选D.点睛:线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一、准确无误地作出可行域;二、画标准函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三、一般情况下,目标函数的最大或最小会在可行域的端点或边界上取得.8.A解析:A 【分析】根据题意,设,,,AD t AB c AC b ===由三角形面积公式1sin 2S a b θ=⋅⋅可表示出,,ACD ABD ABC ∆∆∆三者之间的关系,进而得边长关系为3,t bc =最后通过基本不等式求得AD 的最大值。
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高中数学必修5第三章测试题
一、 选择题
1.设a ,b ,c ∈R ,则下列命题为真命题的是( ) A .a >b ⇒a -c >b -c B.a >b ⇒ac >bc C.a >b ⇒a 2>b 2 D. a >b ⇒ac 2>bc 2 2.不等式02<-+y x 表示的平面区域在直线20x y +-=的( ) A.右上方 B.左上方 C.右下方 D .左下方 3.不等式5x +4>-x 2的解集是( ) A .{x |x >-1,或x <-4} B.{x |-4<x <-1} C.{x |x >4,或x <1}
D. {x |1<x <4}
4.设集合{}20<≤=x x M ,集合{
}
0322
<--=x x x N ,则集合N M ⋂等于( )。
A.{}10≤≤x x B .{}20<≤x x C.{}10<≤x x D. {}
20≤≤x x 5.函数2
41x
y -=
的定义域是( )
A .{x |-2<x <2}
B.{x |-2≤x ≤2}
C.{x |x >2,或x <-2}
D. {x |x ≥2,或x ≤-2}
6.二次不等式2
0ax bx c ++> 的解集是全体实数的条件是( ).
A .00a >⎧⎨∆>⎩
B .00a >⎧⎨∆<⎩
C .00a <⎧⎨∆>⎩
D .00a <⎧⎨∆<⎩
7.已知x 、y 满足约束条件55
03x y x y x -+≥⎧⎪
+≥⎨⎪≤⎩
,则y x z 42+=的最小值为( )。
A.6
B.6-
C.10
D.10- 8.不等式()()023>--x x 的解集是( )
A.{}32><x x x 或 B .{}32<<x x C.{}32≠≠x x x 且 D.{}
32≠≠x x x 或 9.已知x >0,若x +
81
x
的值最小,则x 为( ). A . 81 B . 9 C . 3 D .18
10.已知2
2
π
π
αβ-
≤<≤
,则
2
αβ
-的范围是( ).
A .(,0)2π-
B .[,0]2π-
C .(,0]2π-
D .[,0)2
π
- 11.在直角坐标系中,满足不等式x 2-y 2≥0的点(x,y )的集合(用阴影部分来表示)是( )B
12.对于10<<a ,给出下列四个不等式( ) ①)11(log )1(log a
a a a +
<+ ②)11(log )1(log a
a a a +>+ ③a
a
a a 111++<
④a
a
a
a
1
11+
+>
其中成立的是 ( ) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案
二、 填空题
13.已知1<a <3,2<b <4,那么2a -b 的取值范围是________,b
a
的取值范围是________. 14.已知x ,y ∈R +
,且x +4y =1,则xy 的最大值为________.
116
15.若不等式x 2-ax -b <0的解集为{x |2<x <3},则a +b =________.-1
16.若x ,y 满足约束条件⎪⎩
⎪
⎨⎧≤≤≥+-≥+,3003,0x y x y x ,则z =2x -y 的最大值为_ ___.9
三、 解答题
17.若a >b >0,m >0,判断
a b 与m
a m
b ++的大小关系并加以证明.
18.画出下列不等式(组)表示的平面区域:
(1)3x +2y +6>0 (2)⎪⎩
⎪
⎨⎧≥+--≥≤.01,2,1y x y x
19.解不等式:
(1)255
1
22x x -+>
(2)21122
log (4)log 3x x -≤
20.若关于x 的一元二次方程2(1)0x m x m -+-=有两个不相等的实数根,求m 的取值范围.
21
已知每吨A 产品的利润是7万元,生产每吨B 产品的利润是12万元,现因条件限制,该企业仅有劳动力300个,煤360吨,并且供电局只能供电200千瓦,试问该企业生产A 、B 两种产品各多少吨,才能获得最大利润?
解:设生产A 、B 两种产品各为x ,y 吨,利润为z 万元,则:
⎪⎪⎩⎪
⎪⎨
⎧≥≥≤+≤+≤+.
0,0,20054,36049,300103y x y x y x y x 目标函数z =7x +12y . 作出可行域如图,作直线l 0:7x +2y =0,平行移动直线l 0至直线l ,从图形中可以发现,当直线l 经过点M 时,z 取最大值,点M 是直线4x +5y =200与直线3x +10y =300的交点,解得M (20,24).
∴该企业生产A 、B 两种产品分别为20吨和24吨时,才能获得最大利润.
22某工厂有甲、乙两种产品,计划每天各产品生产量不少于15 t .已知生产甲产品1 t 需煤9 t ,电力4 kW·h ,劳力3个;生产乙产品1 t 需煤4 t ,电力5 kW·h ,劳力10个;甲产品每吨利润7万元,乙产品每吨利润12万元;但每天用煤不超过300 t ,电力不超过200 kW·h ,劳力只有300个.问每天各生产甲、乙两种产品多少,能使利润总额达到最大?
[解] 设每天生产甲、乙两种产品分别为x t ,y t ,利润总额为z 万元,
那么⎩⎪⎨⎪
⎧
9x +4y ≤300,
4x +5y ≤200,3x +10y ≤300,
x ≥15,y ≥15.
作出以上不等式组的可行域,如下图所示.
目标函数为z =7x +12y ,整理得y =-712x +z
12,
得到斜率为-712,在y 轴上截距为z
12,且随z 变化的一组平行直线. 由图可以得到,当直线经过可行域上点A 时,截距z
12最大,即z 最大,
解方程组⎩
⎪⎨⎪⎧
4x +5y =200,3x +10y =300,
得点A 的坐标为(20,24),
所以z max =7×20+12×24=428(万元).。