2018学高考理科数学通用版练酷专题二轮复习课时跟踪检测:(二十二) 不等式选讲 Word版含解析
2018_2019学年高中数学课时跟踪检测(二)基本不等式(含解析)新人教A版选修4_5

课时跟踪检测(二) 基本不等式1.下列不等式中,正确的个数是( ) ①若a ,b ∈R ,则a +b2≥ab ; ②若x ∈R ,则x 2+2+1x 2+2≥2; ③若x ∈R ,则x 2+1+1x 2+1≥2; ④若a ,b 为正实数,则a +b2≥ab .A .0B .1C .2D .3解析:选C 显然①不正确;③正确; 对于②,虽然x 2+2=1x 2+2无解,但x 2+2+1x 2+2>2成立,故②正确; ④不正确,如a =1,b =4.2.设正实数a ,b 满足a +b =1,则( ) A.1a +1b有最大值4B.ab 有最小值12C.a +b 有最大值 2D .a 2+b 2有最小值22解析:选C 由于a >0,b >0,由基本不等式得1=a +b ≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立,∴ab ≤12,∴ab ≤14,1a +1b =a +b ab =1ab ≥4,因此1a +1b的最小值为4,a 2+b 2=(a +b )2-2ab =1-2ab ≥1-12=12,(a +b )2=a +b +2ab =1+2ab ≤1+1=2,所以a +b有最大值2,故选C.3.已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3 B .4 C.92D.112解析:选B 由题意得x +2y =8-x ·2y ≥8-⎝⎛⎭⎪⎫x +2y 22,当且仅当x =2y 时,等号成立,整理得(x +2y )2+4(x +2y )-32≥0,即(x +2y -4)(x +2y +8)≥0, 又x +2y >0,所以x +2y ≥4,故选B.4.某公司租地建仓库,每月土地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y 2与仓库到车站的距离成正比,如果在距离车站10千米处建仓库,这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元,那么,要使这两项费用之和最小,仓库应建在离车站( )A .5千米处B .4千米处C .3千米处D .2千米处解析:选A 由已知可得y 1=20x,y 2=0.8x (x 为仓库到车站的距离),所以费用之和y =y 1+y 2=0.8x +20x≥20.8x ·20x=8.当且仅当0.8x =20x,即x =5时等号成立.5.若x ≠0,则f (x )=2-3x 2-12x 2的最大值是________,取得最大值时x 的值是________.解析:f (x )=2-3⎝⎛⎭⎪⎫x 2+4x 2≤2-3×4=-10,当且仅当x 2=4x2即x =±2时取等号.答案:-10 ± 26.若a >0,b >0,a +b =2,则下列不等式对一切满足条件的a ,b 恒成立的是________.(填序号)①ab ≤1; ② a +b ≤2;③a 2+b 2≥2; ④a 3+b 3≥3;⑤1a +1b≥2.解析:两个正数,和定,积有最大值,即ab ≤a +b24=1,当且仅当a =b 时取等号,故①正确;(a +b )2=a +b +2ab =2+2ab ≤4,当且仅当a =b 时取等号,得 a +b ≤2,故②错误;由于a 2+b 22≥a +b24=1,故a 2+b 2≥2成立,故③正确;a 3+b 3=(a +b )(a 2+b 2-ab )=2(a 2+b 2-ab ),∵ab ≤1,∴-ab ≥-1,又a 2+b 2≥2,∴a 2+b 2-ab ≥1,∴a 3+b 3≥2,故④错误;1a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b ·a +b 2=1+a 2b +b 2a ≥1+1=2,当且仅当a =b 时取等号,故⑤成立. 答案:①③⑤7.对于x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,不等式1sin 2x +p cos 2x ≥16恒成立,则正数p 的取值范围为________. 解析:令t =sin 2x ,则cos 2x =1-t .又x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴t ∈(0,1).不等式 1sin 2x +p cos 2x ≥16可化为p ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫16-1t (1-t ). 而y =⎝ ⎛⎭⎪⎫16-1t (1-t )=17-⎝ ⎛⎭⎪⎫1t +16t ≤17-21t·16t =9,当1t =16t ,即t =14时取等号, 因此若原不等式恒成立,只需p ≥9. 答案:[9,+∞)8.已知a >0,b >0,a +b =1,求证: (1)1a +1b +1ab≥8;(2)⎝⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b ≥9. 证明:(1)∵a +b =1,a >0,b >0, ∴1a +1b +1ab =1a +1b +a +b ab=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b=2⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b a +a +b b =2⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b +4≥4b a ·a b +4=8(当且仅当a =b =12时,等号成立), ∴1a +1b +1ab≥8.(2)∵⎝⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝⎛⎭⎪⎫1+1b =1a +1b +1ab+1,由(1)知1a +1b +1ab≥8.∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1b ≥9.9.已知x >0,y >0,且2x +5y =20. (1)求u =lg x +lg y 的最大值; (2)求1x +1y的最小值.解:(1)∵x >0,y >0,∴由基本不等式,得2x +5y ≥210xy .∵2x +5y =20,∴210xy ≤20,即xy ≤10,当且仅当2x =5y 时等号成立.因此有⎩⎪⎨⎪⎧2x +5y =20,2x =5y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =2,此时xy 有最大值10.∴u =lg x +lg y =lg(xy )≤lg 10=1.∴当x =5,y =2时,u =lg x +lg y 有最大值1. (2)∵x >0,y >0,∴1x +1y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1y ·2x +5y 20=120⎝ ⎛⎭⎪⎫7+5y x +2x y ≥120⎝ ⎛⎭⎪⎫7+25y x ·2x y =7+21020, 当且仅当5y x =2xy时等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x +5y =20,5y x =2xy,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1010-203,y =20-4103.∴1x +1y 的最小值为7+21020. 10.某房地产开发公司计划在一楼区内建造一个长方形公园ABCD ,公园由长方形A 1B 1C 1D 1的休闲区和环公园人行道(阴影部分)组成.已知休闲区A 1B 1C 1D 1的面积为 4 000 m 2,人行道的宽分别为4 m 和10 m(如图所示).(1)若设休闲区的长和宽的比A 1B 1B 1C 1=x ,求公园ABCD 所占面积S 关于x 的函数S (x ) 的解析式;(2)要使公园所占面积最小,休闲区A 1B 1C 1D 1的长和宽应如何设计? 解:(1)设休闲区的宽为a m ,则其长为ax m , 由a 2x =4 000,得a =2010x.则S (x )=(a +8)(ax +20)=a 2x +(8x +20)a +160 =4 000+(8x +20)·2010x+160=8010⎝⎛⎭⎪⎫2 x +5x +4 160(x >1).(2)由(1)知,S≥8010×22x·5x+4 160=1 600+4 160=5 760.当且仅当2 x=5x即x=2.5时取等号,此时a=40,ax=100.所以要使公园所占面积最小,休闲区A1B1C1D1应设计为长100 m,宽40 m.。
【配套K12】通用版2018年高考数学二轮复习课时跟踪检测二十七文

课时跟踪检测(二十七)1.(2017·云南调研)已知函数f (x )=|x +1|+|m -x |(其中m ∈R). (1)当m =2时,求不等式f (x )≥6的解集;(2)若不等式f (x )≥6对任意实数x 恒成立,求m 的取值范围. 解:(1)当m =2时,f (x )=|x +1|+|2-x |,①当x <-1时,f (x )≥6可化为-x -1+2-x ≥6,解得x ≤-52;②当-1≤x ≤2时,f (x )≥6可化为x +1+2-x ≥6,无实数解; ③当x >2时,f (x )≥6可化为x +1+x -2≥6,解得x ≥72.综上,不等式f (x )≥6的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x ≤-52或x ≥72.(2)法一:因为|x +1|+|m -x |≥|x +1+m -x |=|m +1|,由题意得|m +1|≥6,即m +1≥6或m +1≤-6,解得m ≥5或m ≤-7,即m 的取值范围是(-∞,-7]∪[5,+∞).法二:①当m <-1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +m -1,x <m ,-m -1,m ≤x ≤-1,2x +1-m ,x >-1,此时,f (x )min =-m -1,由题意知,-m -1≥6, 解得m ≤-7,所以m 的取值范围是m ≤-7.②当m =-1时,f (x )=|x +1|+|-1-x |=2|x +1|, 此时f (x )min =0,不满足题意.③当m >-1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +m -1,x <-1,m +1,-1≤x ≤m ,2x +1-m ,x >m ,此时,f (x )min =m +1,由题意知,m +1≥6,解得m ≥5, 所以m 的取值范围是m ≥5.综上所述,m 的取值范围是(-∞,-7]∪[5,+∞).2.(2017·郑州模拟)已知a >0,b >0,函数f (x )=|x +a |+|x -b |的最小值为4. (1)求a +b 的值; (2)求14a 2+19b 2的最小值.解:(1)因为|x +a |+|x -b |≥|a +b |,所以f (x )≥|a +b |,当且仅当(x +a )(x -b )<0时,等号成立,又a >0,b >0,所以|a +b |=a +b ,所以f (x )的最小值为a +b ,所以a +b =4.(2)由(1)知a +b =4,b =4-a ,14a 2+19b 2=14a 2+19(4-a )2=1336a 2-89a +169=1336⎝ ⎛⎭⎪⎫a -16132+1613,故当且仅当a =1613,b =3613时,14a 2+19b 2取最小值为1613.3.(2018届高三·湖南五市十校联考)设函数f (x )=|x -1|-2|x +a |. (1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若不等式f (x )>0在x ∈[2,3]上恒成立,求a 的取值范围.解:(1)a =1,f (x )>1⇔|x -1|-2|x +1|>1⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-1,-x +1+x +或⎩⎪⎨⎪⎧-1<x ≤1,-x +1-x +或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,x -1-x +⇔-2<x ≤-1或-1<x <-23或x ∈∅⇔-2<x <-23,故不等式f (x )>1的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-2,-23. (2)f (x )>0在x ∈[2,3]上恒成立⇔|x -1|-2|x +a |>0在x ∈[2,3]上恒成立⇔|2x +2a |<x -1⇔1-x <2x +2a <x -1⇔1-3x <2a <-x -1在x ∈[2,3]上恒成立⇔(1-3x )max <2a <(-x -1)min ⇔-5<2a <-4⇔-52<a <-2.故a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,-2.4.(2017·宝鸡质检)已知函数f (x )=|2x -a |+|2x +3|,g (x )=|x -1|+2. (1)解不等式|g (x )|<5;(2)若对任意x 1∈R ,都存在x 2∈R ,使得f (x 1)=g (x 2)成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)由||x -1|+2|<5得-5<|x -1|+2<5,所以-7<|x -1|<3,解得-2<x <4,则不等式|g (x )|<5的解集为{x |-2<x <4}.(2)因为对任意x 1∈R ,都存在x 2∈R ,使得f (x 1)=g (x 2)成立,所以{y |y =f (x )}⊆{y |y =g (x )},又f (x )=|2x -a |+|2x +3|≥|(2x -a )-(2x +3)|=|a +3|,g (x )=|x -1|+2≥2,所以|a +3|≥2,解得a ≥-1或a ≤-5, 所以实数a 的取值范围为{a |a ≥-1或a ≤-5}.5.(2018届高三·湘中名校联考)已知函数f (x )=|x -2|+|2x +a |,a ∈R. (1)当a =1时,解不等式f (x )≥5;(2)若存在x 0满足f (x 0)+|x 0-2|<3,求实数a 的取值范围. 解:(1)当a =1时,f (x )=|x -2|+|2x +1|. 由f (x )≥5得|x -2|+|2x +1|≥5.当x ≥2时,不等式等价于x -2+2x +1≥5,解得x ≥2,所以x ≥2;当-12<x <2时,不等式等价于2-x +2x +1≥5,即x ≥2,所以解集为空集;当x ≤-12时,不等式等价于2-x -2x -1≥5,解得x ≤-43,所以x ≤-43.故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x ≤-43或x ≥2. (2)f (x )+|x -2|=2|x -2|+|2x +a |=|2x -4|+|2x +a |≥|2x +a -(2x -4)|=|a +4|,∵原命题等价于(f (x )+|x -2|)min <3,即|a +4|<3,∴-7<a <-1.即实数a 的取值范围为(-7,-1).6.已知函数f (x )=|2x -1|+|2x +a |,g (x )=x +3. (1)当a =-2时,求不等式f (x )<g (x )的解集;(2)设a >-1,且当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,12时,f (x )≤g (x ),求a 的取值范围. 解:(1)当a =-2时,不等式f (x )<g (x )化为|2x -1|+|2x -2|-x-3<0.设函数y =|2x -1|+|2x -2|-x -3,则y =⎩⎪⎨⎪⎧-5x ,x <12,-x -2,12≤x ≤1,3x -6,x >1.其图象如图所示.从图象可知,当且仅当x ∈(0,2)时,y <0.所以原不等式的解集是{x |0<x<2}.(2)当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,12时,f (x )=1+a .不等式f (x )≤g (x )化为1+a ≤x +3.所以x ≥a -2对x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,12都成立.故-a 2≥a -2,即a ≤43. 从而a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-1,43.7.(2017·贵阳检测)已知|x +2|+|6-x |≥k 恒成立. (1)求实数k 的最大值;(2)若实数k 的最大值为n ,正数a ,b 满足85a +b +22a +3b=n .求7a +4b 的最小值. 解:(1)因为|x +2|+|6-x |≥k 恒成立, 设g (x )=|x +2|+|6-x |,则g (x )min ≥k .又|x +2|+|6-x |≥|(x +2)+(6-x )|=8,当且仅当-2≤x ≤6时,g (x )min =8, 所以k ≤8,即实数k 的最大值为8.(2)由(1)知,n =8,所以85a +b +22a +3b =8,即45a +b +12a +3b=4,又a ,b 均为正数, 所以7a +4b =14(7a +4b )⎝ ⎛⎭⎪⎫45a +b +12a +3b=14[]a +b +a +3b⎝⎛⎭⎪⎫45a +b +12a +3b =14⎣⎢⎡⎦⎥⎤4+1+a +3b 5a +b +5a +b 2a +3b ≥14×(5+4)=94, 当且仅当4a +3b 5a +b =5a +b 2a +3b ,即a =5b =1552时,等号成立,所以7a +4b 的最小值是94.8.设a ,b ,c ∈R +,且a +b +c =1.求证: (1)2ab +bc +ca +c 22≤12;(2)a 2+c 2b +b 2+a 2c +c 2+b 2a≥2.证明:(1)因为1=(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca ≥4ab +2bc +2ca +c 2,当且仅当a =b 时等号成立.所以2ab +bc +ca +c 22=12(4ab +2bc +2ca +c 2)≤12.(2)因为a 2+c 2b ≥2ac b ,b 2+a 2c ≥2ab c ,c 2+b 2a ≥2bca ,所以a 2+c 2b +b 2+a 2c +c 2+b 2a≥⎝⎛⎭⎪⎫ac b +ab c +⎝ ⎛⎭⎪⎫ab c +bc a +⎝ ⎛⎭⎪⎫ac b +bc a =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫c b +b c +b ⎝ ⎛⎭⎪⎫a c +c a +c ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +b a≥2a +2b +2c =2,当且仅当a =b =c =13时等号成立.。
通用版2018年高考数学二轮复习课时跟踪检测二十八理20180206217

课时跟踪检测(二十八)1.(2017·云南调研)已知函数f (x )=|x +1|+|m -x |(其中m ∈R). (1)当m =2时,求不等式f (x )≥6的解集;(2)若不等式f (x )≥6对任意实数x 恒成立,求m 的取值范围. 解:(1)当m =2时,f (x )=|x +1|+|2-x |,①当x <-1时,f (x )≥6可化为-x -1+2-x ≥6,解得x ≤-52;②当-1≤x ≤2时,f (x )≥6可化为x +1+2-x ≥6,无实数解; ③当x >2时,f (x )≥6可化为x +1+x -2≥6,解得x ≥72.综上,不等式f (x )≥6的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x ≤-52或x ≥72.(2)法一:因为|x +1|+|m -x |≥|x +1+m -x |=|m +1|,由题意得|m +1|≥6,即m +1≥6或m +1≤-6,解得m ≥5或m ≤-7,即m 的取值范围是(-∞,-7]∪[5,+∞).法二:①当m <-1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +m -1,x <m ,-m -1,m ≤x ≤-1,2x +1-m ,x >-1,此时,f (x )min =-m -1,由题意知,-m -1≥6, 解得m ≤-7,所以m 的取值范围是m ≤-7.②当m =-1时,f (x )=|x +1|+|-1-x |=2|x +1|, 此时f (x )min =0,不满足题意.③当m >-1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +m -1,x <-1,m +1,-1≤x ≤m ,2x +1-m ,x >m ,此时,f (x )min =m +1,由题意知,m +1≥6,解得m ≥5, 所以m 的取值范围是m ≥5.综上所述,m 的取值范围是(-∞,-7]∪[5,+∞).2.(2017·郑州模拟)已知a >0,b >0,函数f (x )=|x +a |+|x -b |的最小值为4. (1)求a +b 的值; (2)求14a 2+19b 2的最小值.解:(1)因为|x +a |+|x -b |≥|a +b |,所以f (x )≥|a +b |,当且仅当(x +a )(x -b )<0时,等号成立,又a >0,b >0,所以|a +b |=a +b ,所以f (x )的最小值为a +b ,所以a +b =4.(2)由(1)知a +b =4,b =4-a ,14a 2+19b 2=14a 2+19(4-a )2=1336a 2-89a +169=1336⎝ ⎛⎭⎪⎫a -16132+1613,故当且仅当a =1613,b =3613时,14a 2+19b 2取最小值为1613. 3.(2018届高三·湖南五市十校联考)设函数f (x )=|x -1|-2|x +a |. (1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若不等式f (x )>0在x ∈[2,3]上恒成立,求a 的取值范围.解:(1)a =1,f (x )>1⇔|x -1|-2|x +1|>1⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-1,-x +1+x +或⎩⎪⎨⎪⎧-1<x ≤1,-x +1-x +>1或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,x -1-x +⇔-2<x ≤-1或-1<x <-23或x ∈∅⇔-2<x <-23,故不等式f (x )>1的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-2,-23. (2)f (x )>0在x ∈[2,3]上恒成立⇔|x -1|-2|x +a |>0在x ∈[2,3]上恒成立⇔|2x +2a |<x -1⇔1-x <2x +2a <x -1⇔1-3x <2a <-x -1在x ∈[2,3]上恒成立⇔(1-3x )max <2a <(-x -1)min ⇔-5<2a <-4⇔-52<a <-2.故a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,-2.4.(2017·宝鸡质检)已知函数f (x )=|2x -a |+|2x +3|,g (x )=|x -1|+2. (1)解不等式|g (x )|<5;(2)若对任意x 1∈R ,都存在x 2∈R ,使得f (x 1)=g (x 2)成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)由||x -1|+2|<5得-5<|x -1|+2<5,所以-7<|x -1|<3,解得-2<x <4,则不等式|g (x )|<5的解集为{x |-2<x <4}. (2)因为对任意x 1∈R ,都存在x 2∈R ,使得f (x 1)=g (x 2)成立,所以{y |y =f (x )}⊆{y |y =g (x )},又f (x )=|2x -a |+|2x +3|≥|(2x -a )-(2x +3)|=|a +3|,g (x )=|x -1|+2≥2,所以|a +3|≥2,解得a ≥-1或a ≤-5, 所以实数a 的取值范围为{a |a ≥-1或a ≤-5}.5.(2018届高三·湘中名校联考)已知函数f (x )=|x -2|+|2x +a |,a ∈R. (1)当a =1时,解不等式f (x )≥5;(2)若存在x 0满足f (x 0)+|x 0-2|<3,求实数a 的取值范围. 解:(1)当a =1时,f (x )=|x -2|+|2x +1|. 由f (x )≥5得|x -2|+|2x +1|≥5.当x ≥2时,不等式等价于x -2+2x +1≥5,解得x ≥2,所以x ≥2;当-12<x <2时,不等式等价于2-x +2x +1≥5,即x ≥2,所以解集为空集;当x ≤-12时,不等式等价于2-x -2x -1≥5,解得x ≤-43,所以x ≤-43.故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x ≤-43或x ≥2.(2)f (x )+|x -2|=2|x -2|+|2x +a |=|2x -4|+|2x +a |≥|2x +a -(2x -4)|=|a +4|,∵原命题等价于(f (x )+|x -2|)min <3,即|a +4|<3,∴-7<a <-1.即实数a 的取值范围为(-7,-1).6.已知函数f (x )=|2x -1|+|2x +a |,g (x )=x +3. (1)当a =-2时,求不等式f (x )<g (x )的解集;(2)设a >-1,且当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,12时,f (x )≤g (x ),求a 的取值范围. 解:(1)当a =-2时,不等式f (x )<g (x )化为|2x -1|+|2x -2|-x -3<0.设函数y =|2x -1|+|2x -2|-x -3,则y =⎩⎪⎨⎪⎧-5x ,x <12,-x -2,12≤x ≤1,3x -6,x >1.其图象如图所示.从图象可知,当且仅当x ∈(0,2)时,y <0.所以原不等式的解集是{x |0<x <2}.(2)当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,12时,f (x )=1+a .不等式f (x )≤g (x )化为1+a ≤x +3.所以x ≥a -2对x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-a 2,12都成立.故-a 2≥a -2,即a ≤43. 从而a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-1,43. 7.(2017·贵阳检测)已知|x +2|+|6-x |≥k 恒成立. (1)求实数k 的最大值;(2)若实数k 的最大值为n ,正数a ,b 满足85a +b +22a +3b=n .求7a +4b 的最小值. 解:(1)因为|x +2|+|6-x |≥k 恒成立, 设g (x )=|x +2|+|6-x |,则g (x )min ≥k .又|x +2|+|6-x |≥|(x +2)+(6-x )|=8,当且仅当-2≤x ≤6时,g (x )min =8, 所以k ≤8,即实数k 的最大值为8.(2)由(1)知,n =8,所以85a +b +22a +3b =8,即45a +b +12a +3b=4,又a ,b 均为正数,所以7a +4b =14(7a +4b )⎝ ⎛⎭⎪⎫45a +b +12a +3b=14[]a +b +a +3b⎝⎛⎭⎪⎫45a +b +12a +3b =14⎣⎢⎡⎦⎥⎤4+1+a +3b 5a +b +5a +b 2a +3b ≥14×(5+4)=94, 当且仅当a +3b 5a +b =5a +b 2a +3b ,即a =5b =1552时,等号成立,所以7a +4b 的最小值是94. 8.设a ,b ,c ∈R +,且a +b +c =1.求证: (1)2ab +bc +ca +c 22≤12;(2)a 2+c 2b +b 2+a 2c +c 2+b 2a≥2.证明:(1)因为1=(a +b +c )2=a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca ≥4ab +2bc +2ca +c 2,当且仅当a =b 时等号成立.所以2ab +bc +ca +c 22=12(4ab +2bc +2ca +c 2)≤12.(2)因为a 2+c 2b ≥2ac b ,b 2+a 2c ≥2ab c ,c 2+b 2a ≥2bca ,所以a 2+c 2b +b 2+a 2c +c 2+b 2a≥⎝⎛⎭⎪⎫ac b +ab c +⎝ ⎛⎭⎪⎫ab c +bc a +⎝ ⎛⎭⎪⎫ac b +bc a =a ⎝⎛⎭⎪⎫c b +bc +b ⎝⎛⎭⎪⎫a c +ca +c ⎝⎛⎭⎪⎫a b +ba ≥2a +2b +2c =2,当且仅当a =b =c =13时等号成立.。
高考理科数学通用版练酷专题二轮复习课时跟踪检测:(3) 不等式 Word版含解析

课时跟踪检测(三) 不等式1.(2018届高三·湖南四校联考)已知不等式mx 2+nx -1m <0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-12或x >2,则m -n =( )A.12 B .-52C.52D .-1解析:选B 由题意得,x =-12和x =2是方程mx 2+nx -1m =0的两根,所以-12+2=-n m 且-12×2=-1m 2(m <0),解得m =-1,n =32,所以m -n =-52.2.已知直线ax +by =1经过点(1,2),则2a +4b 的最小值为( ) A. 2 B .2 2 C .4D .4 2解析:选B ∵直线ax +by =1经过点(1,2),∴a +2b =1,则2a +4b ≥22a ·22b =22a+2b=22,当且仅当2a =22b ,即a =12,b =14时取等号.3.(2019·兰州模拟)设变量x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥3,x -y ≥-1,2x -y ≤3,则目标函数z =2x +3y的最小值是( )A .5B .7C .8D .23解析:选B 作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线2x +3y =0,对该直线进行平移,可以发现经过⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,2x -y =3的交点A (2,1)时,目标函数z =2x +3y 取得最小值7.4.(2019·贵阳一模)已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3 B .4 C.92D.112解析:选B 由题意得x +2y =8-x ·2y ≥8-⎝⎛⎭⎫x +2y 22,当且仅当x =2y 时,等号成立,整理得(x +2y )2+4(x +2y )-32≥0,即(x +2y -4)(x +2y +8)≥0,又x +2y >0,所以x +2y ≥4,即x +2y 的最小值为4.5.(2019·云南模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1-2,x ≥1,21-x -2,x <1,则不等式f (x -1)≤0的解集为( )A .{x |0≤x ≤2}B .{x |0≤x ≤3}C .{x |1≤x ≤2}D .{x |1≤x ≤3}解析:选D 由题意,得f (x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2-2,x ≥2,22-x -2,x <2.当x ≥2时,由2x -2-2≤0,解得2≤x ≤3;当x <2时,由22-x -2≤0,解得1≤x <2.综上所述,不等式f (x -1)≤0的解集为{x |1≤x ≤3}.6.(2019·武汉调研)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥a ,x -y ≤-1,且z =x +ay 的最小值为7,则a =( )A .-5B .3C .-5或3D .5或-3解析:选B 根据约束条件画出可行域如图①中阴影部分所示.可知可行域为开口向上的V 字型.在顶点A 处z 有最小值,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x +y =a ,x -y =-1,得⎩⎨⎧x =a -12,y =a +12,即A ⎝⎛⎭⎫a -12,a +12,则a -12+a ×a +12=7, 解得a =3或a =-5. 当a =-5时,如图②,虚线向上移动时z 减小,故z →-∞,没有最小值,故只有a =3满足题意.7.(2019·合肥二模)若关于x 的不等式x 2+ax -2<0在区间[1,4]上有解,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,1)B .(-∞,1]C .(1,+∞)D .[1,+∞)解析:选A 法一:因为x ∈[1,4],则不等式x 2+ax -2<0可化为a <2-x 2x =2x -x ,设f (x )=2x -x ,x ∈[1,4],由题意得只需a <f (x )max ,因为函数f (x )为区间[1,4]上的减函数,所以f (x )max =f (1)=1,故a <1.法二:设g (x )=x 2+ax -2,函数g (x )的图象是开口向上的抛物线,过定点(0,-2),因为g (x )<0在区间[1,4]上有解,所以g (1)<0,解得a <1.8.(2019·太原一模)已知实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +y +3≥0,2x -y +2≤0,x +2y -4≤0,则z =x 2+y 2的取值范围为( )A .[1,13]B .[1,4] C.⎣⎡⎦⎤45,13D.⎣⎡⎦⎤45,4解析:选C 画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,由此得z =x 2+y 2的最小值为点O 到直线BC :2x -y +2=0的距离的平方,所以z min =⎝⎛⎭⎫252=45,最大值为点O 与点A (-2,3)的距离的平方,所以z max =|OA |2=13,故选C.9.(2019·衡水二模)若关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),则x 1+x 2+ax 1x 2的最小值是( ) A.63B.233C.433D.263解析:选C ∵关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),∴Δ=16a 2-12a 2=4a 2>0,又x 1+x 2=4a ,x 1x 2=3a 2,∴x 1+x 2+a x 1x 2=4a +a 3a 2=4a +13a ≥24a ·13a =433,当且仅当a =36时取等号. ∴x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是433.10.某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表:植面积(单位:亩)分别为( )A .50,0B .30,20C .20,30D .0,50解析:选B 设黄瓜、韭菜的种植面积分别为x 亩,y 亩,则总利润z =4×0.55x +6×0.3y -1.2x -0.9y =x +0.9y .此时x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤50,1.2x +0.9y ≤54,x ≥0,y ≥0.画出可行域如图,得最优解为A (30,20).故黄瓜和韭菜的种植面积分别为30亩、20亩时,种植总利润最大.11.已知点M 是△ABC 内的一点,且AB ―→·AC ―→=23,∠BAC =π6,若△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积分别为23,x ,y ,则4x +y xy 的最小值为( )A .16B .18C .20D .27解析:选D 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .∵AB ―→·AC ―→=23,∠BAC =π6,∴|AB ―→|·|AC ―→|cos π6=23,∴bc =4,∴S △ABC =12bc sin π6=14bc =1.∵△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积分别为23,x ,y ,∴23+x +y =1,即x +y =13, ∴4x +y xy =1x +4y =3(x +y )⎝⎛⎭⎫1x +4y =3⎝⎛⎭⎫1+4+y x +4xy ≥3⎝⎛⎭⎫5+2y x ·4x y =27, 当且仅当y =2x =29时取等号,故4x +yxy 的最小值为27.12.(2019·安徽二校联考)当x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2,y -4≤x ,x -7y ≤2时,-2≤kx -y ≤2恒成立,则实数k 的取值范围是( )A .[-1,1]B .[-2,0] C.⎣⎡⎦⎤-15,35 D.⎣⎡⎦⎤-15,0 解析:选D 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,设z =kx -y ,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,y -4=x 得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =2,即B (-2,2); 由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,x -7y =2得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =0,即C (2,0); 由⎩⎪⎨⎪⎧ y -4=x ,x -7y =2得⎩⎪⎨⎪⎧x =-5,y =-1,即A (-5,-1). 要使不等式-2≤kx -y ≤2恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧-2≤-2k -2≤2,-2≤2k ≤2,-2≤-5k +1≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧-2≤k ≤0,-1≤k ≤1,-15≤k ≤35,所以-15≤k ≤0.13.(2018届高三·池州摸底)已知a >b >1,且2log a b +3log b a =7,则a +1b 2-1的最小值为________.解析:令log a b =t ,由a >b >1得0<t <1,2log a b +3log b a =2t +3t =7,得t =12,即log a b=12,a =b 2,所以a +1b 2-1=a -1+1a -1+1≥2(a -1)·1a -1+1=3,当且仅当a =2时取等号.故a +1b 2-1的最小值为3. 答案:314.(2019·石家庄模拟)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤0,x -y ≤0,x 2+y 2≤4,则z =y -2x +3的最小值为________.解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,因为目标函数z =y -2x +3表示区域内的点与点P (-3,2)连线的斜率.由图知当可行域内的点与点P 的连线与圆相切时斜率最小.设切线方程为y -2=k (x +3),即kx -y +3k +2=0,则有|3k +2|k 2+1=2,解得k =-125或k =0(舍去),所以z min =-125.答案:-12515.(2019·成都二诊)若关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,则实数a 的取值范围为________.解析:ax 2-|x |+2a <0⇒a <|x |x 2+2,当x ≠0时,|x |x 2+2≤|x |2x 2×2=24(当且仅当x =±2时取等号),当x =0时,|x |x 2+2=0<24,因此要使关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,只需a ≥24,即实数a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫24,+∞.答案:⎣⎡⎭⎫24,+∞ 16.(2018届高三·福州调研)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1≥0,x -2y +2≤0,x +y -4≤0的解集记作D ,实数x ,y 满足如下两个条件:①∀(x ,y )∈D ,y ≥ax ;②∃(x ,y )∈D ,x -y ≤a . 则实数a 的取值范围为________.解析:由题意知,不等式组所表示的可行域D 如图中阴影部分(△ABC 及其内部)所示,由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +2=0,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =2,所以点B 的坐标为(2,2). 由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -y +1=0,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3,所以点C 的坐标为(1,3). 因为∀(x ,y )∈D ,y ≥ax , 由图可知,a ≤k OB ,所以a ≤1.由∃(x ,y )∈D ,x -y ≤a ,设z =x -y ,则a ≥z min .当目标函数z =x -y 过点C (1,3)时,z =x -y 取得最小值,此时z min =1-3=-2,所以a ≥-2.综上可知,实数a 的取值范围为[-2,1]. 答案:[-2,1]。
高考数学二轮总复习课时跟踪检测不等式选讲理

1 / 4课时追踪检测 ( 十九 ) 不等式选讲1.(2019 ·广州模拟 ) 已知定义在 R 上的函数 f ( x ) = | x -m | + | x | , m ∈ N * ,存在实数x使 f ( x )<2 建立.(1) 务实数 m 的值;41(2) 若 α≥1, β≥1, f ( α) + f ( β) = 4,求证: α+β≥3.解: (1) 由于 | x - m | + | x | ≥|m - x + x | = | m |.因此要使不等式 | x - m | +| x |<2 有解,则 | m |<2 ,解得- 2<m <2. 由于 m ∈ N * ,因此 m = 1.(2) 证明:由于 α≥1, β≥1,因此 f ( α) + f ( β) = 2α- 1+ 2β -1= 4,即 α+ β= 3,41 1 4 1因此 α+ β= 3 α+ β ( α+ β )14β α= 3 5+ α + β15+ 24β α = 3.≥ 3 α ·β4βα当且仅当 α = β,即 α= 2, β= 1 时等号建立,41故 α+ β≥3.2.(2019 ·福州四校联考 )(1) 求不等式- 2<| x - 1| -| x + 2|<0 的解集;(2) 设 a , b 均为正数, h = max2+222 , ab , ,证明: h ≥2.aab b3, x ≤- 2,解: (1) 记 f ( x ) = | x - 1| - | x + 2| = - 2x - 1,- 2<x <1,- 3, x ≥1,11由- 2<- 2x - 1<0,解得- 2<x <2,1 1则不等式的解集为 - 2, 2 .2a 2+b 22(2) 证明:∵ h ≥, h ≥, h ≥,aabb22∴ h 3≥ 4 a + b≥4×2ab= 8,当且仅当 a = b 时取等号,abab12 / 4∴ h ≥2.3.(2019 ·广东省化州市一模 ) 已知函数f ( x ) = | x - |-2.a (1) 若 a = 1,求不等式 f ( x ) + |2 x - 3|>0 的解集;(2) 对于 x 的不等式 f ( x )>| x - 3| 有解,务实数 a 的取值范围.解: (1) 当 a = 1 时,原不等式等价于| x - 1| + |2 x - 3|>2.当 x ≥3时, 3x -4>2,解得 x >2; 23当 1<x <2时, 2-x >2,无解;当x ≤1时, 4-3 >2,解得x 2< .x3∴原不等式的解集为2 .x x >2或 x <3(2) f ( x )>| x - 3| ? | x - a | - | x - 3|>2.令 g ( x ) = | x - a | - | x - 3| ,依题意知, g ( x ) max >2.∵ g ( x ) = | x - a | - | x -3| ≤|( x - a ) - ( x - 3)| = | a -3| , ∴ g ( x ) max = | a - 3| , ∴|a -3|>2 ,解得 a >5 或 a <1,∴实数 a 的取值范围是 ( -∞, 1) ∪ (5 ,+∞ ) .4.(2019 ·蓉城名校高三联考) 设函数 f ( x ) =| x + 1| + |2 x - 1|.(1) 求不等式 f ( x ) ≥2的解集;29(2) 若对于 x 的不等式 f ( x ) ≤- m + 2m + 2的解集非空,务实数 m 的取值范围.- 3x , x ≤- 1,- + 2,-1解: (1) 由题意知 f ( x ) =1<<,xx 213x , x ≥ 2,∴原不等式等价于x ≤- 1,-3 ≥2x11或 - 1<x <2,或 x ≥ 2,- x +2≥23x ≥2,2解得 x ≤- 1 或- 1<x ≤0或 x ≥ 3,22∴原不等式的解集为( -∞, 0] ∪3,+∞.- 3x,x≤- 1,1 (2) 由 (1) 知,f ( x) =- x+2,-1<x<2,13x,x≥,23因此 f ( x)min=2.29要使不等式 f ( x)≤- m+2m+2的解集非空,只要f (x) min≤- 29 3 2 9+ 2 +,即≤-+2+,m m 2 2 m m 2 2化简得 m-2m-3≤0,解得-1≤ m≤3,因此实数的取值范围是 [ - 1,3] .m5.(2019 ·湖南省岳阳市第一中学高三二检) 已知f ( x) = |2 x-3| +ax-6( a是常数 ) .(1)当 a=1时,求不等式 f ( x)≥0的解集;(2) 假如函数y=f ( x) 恰有两个不一样的零点,求 a 的取值范围.3解: (1) 当a= 1 时,f ( x) = |2 x- 3| +x- 6=3x-9,x≥2,3 - 3-x, < ,x 23 3则原不等式等价于x≥2,或 x<2,解得 x≥3或 x≤-3,3x-9≥0- 3-x≥0,则原不等式的解集为{ x| x≥3或x≤- 3} .(2) 由f ( x) = 0,得 |2 x-3| =-ax+ 6.令 y=|2 x-3|, y=- ax+6,作出它们的图象,如图.明显,当- 2<a<2 时,这两个函数的图象有两个不一样的交点,因此函数 y= f ( x)恰有两个不一样的零点时,a 的取值范围是(-2,2).6.(2019 ·全国卷Ⅲ) 设x,y,z∈R,且x+y+z= 1.33 / 44 / 4(1) 求 ( x - 1) 2+ ( y + 1) 2+ ( z + 1) 2 的最小值;2221(2) 若 ( x - 2) + ( y - 1) + ( z - a ) ≥ 3建立,证明: a ≤- 3 或 a ≥- 1. 2解: (1) 由于 [( x - 1) + ( y + 1) + ( z +1)]= ( x -1) 2+ ( y + 1) 2+ ( z + 1) 2+ 2[( x -1)( y + 1) + ( y + 1)( z + 1) + ( z + 1)( x -1)]≤ 3[( x - 1) 2+ ( y +1) 2+ ( z +1) 2] ,2224因此由已知得 ( x - 1) + ( y + 1) + ( z + 1) ≥ ,511当且仅当 x = 3, y =- 3,z =- 3时等号建立.2224因此 ( x - 1) + ( y +1) + ( z +1) 的最小值为.(2) 证明:由于 [( x - 2) +( y - 1) +( z - a )] 2= ( x -2) 2+ ( y - 1) 2+ ( z - a ) 2+ 2[( x -2)( y - 1) + ( y - 1)( z - a ) + ( z - a )( x -2)]≤3[( x - 2) 2+ ( y -1) 2+ ( z -a ) 2] ,22222+ a因此由已知得 ( x - 2) + ( y - 1) + ( z - a ) ≥,4- a 1- a2a - 2当且仅当 x =3 , y = 3, z =3 时等号建立.因此 ( x - 2) 2+ ( y -1) 2+ ( z -a ) 2 的最小值为 2+ a 2 .3 由题设知 2+ a 2 1或 a ≥- 1.≥ ,解得 a ≤- 33 34。
浙江专版2018年高中数学课时跟踪检测二十绝对值不等式新人教A版

课时跟踪检测(二十)绝对值不等式层级一学业水平达标1.若0<b<a<1,则下列结论中不.正确的是( )A.log a b>log b aB.|log a b+log b a|>2C.(log b a)2<1D.|log a b|+|log b a|>|log a b+log b a|解析:选D 因为0<b<a<1,所以log a b>0,log b a>0,由绝对值的有关性质可得|log a b +log b a|=|log a b|+|log b a|,所以应选D.2.不等式3≤|5-2x|<9的解集为( )A.[-2,1)∪[4,7) B.(-2,1]∪(4,7]C.(-2,-1]∪[4,7) D.(-2,1]∪[4,7)解析:选D 由3≤|5-2x|<9,得3≤5-2x<9或-9<5-2x≤-3,解得-2<x≤1或4≤x<7,故选D.3.若关于x的不等式|x+1|+|x-2|+m-7>0的解集为R,则实数m的取值范围为( )A.(4,+∞) B.[4,+∞)C.(-∞,4) D.(-∞,4]解析:选A 令f(x)=|x+1|+|x-2|,则f(x)=|x+1|+|x-2|≥|(x+1)+(2-x)|=3;因为关于x的不等式|x+1|+|x-2|+m-7>0的解集为R⇔3+m-7>0,解得m∈(4,+∞).故选A.4.若|a-c|<b,则下列不等式不成立的是( )A.|a|<|b|+|c| B.|c|<|a|+|b|C.b>|c|-|a| D.b<||a|-|c||解析:选D ∵|a-c|<b,令a=1,c=2,b=3.则|a|=1,|b|+|c|=5,∴|a|<|b|+|c|成立.|c|=2,|a|+|b|=4,∴|c|<|a|+|b|成立.||c|-|a||=||2|-|1||=1,∴b>||c|-|a||成立.故b<||a|-|c||不成立.5.若a>0,则使不等式|x-4|+|x-3|<a在R上的解集不是空集的a的取值范围是( )A.0<a<1 B.a=1C.a>1 D.以上均不对解析:选C 由|x -3|+|x -4|≥|(x -3)-(x -4)|=1,当a ≤1时,|x -4|+|x -3|<a 的解集为∅,故使不等式|x -4|+|x -3|<a 在R 上的解集不是空集的a 的取值范围是a >1,故选C.6.若a ,b ∈R ,且|a |≤3,|b |≤2,则|a +b |的最大值是________,最小值是________. 解析:∵|a |≤3,|b |≤2,∴-3≤a ≤3,-2≤b ≤2,∴-5≤a +b ≤5,故0≤|a +b |≤5.答案:5 07.不等式|2x -1|-x <1的解集是________.解析:原不等式等价于|2x -1|<x +1⇔-x -1<2x -1<x +1⇔⎩⎪⎨⎪⎧ 3x >0,x <2⇔0<x <2.答案:{x |0<x <2}8.不等式|2x +1|-|x -1|>2的解集为____________.解析:原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧ x <-12,-2x -1+x -1>2或⎩⎪⎨⎪⎧ -12≤x ≤1,2x +1+x -1>2或⎩⎪⎨⎪⎧ x >1,2x +1-x +1>2,解不等式组最后取并集可得解集为(-∞,-4)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞. 答案:(-∞,-4)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ 9.设m ,ε>0,|x -a |<ε2,|y -b |<ε2,|a |≤m ,|y |≤m ,求证:|xy -ab |<m ε. 证明:|xy -ab |=|xy -ay +ay -ab |≤|xy -ay |+|ay -ab |=|y (x -a )|+|a (y -b )|=|y ||x -a |+|a ||y -b |<m ×ε2+m ×ε2=m ε. ∴|xy -ab |<m ε.10.设函数f (x )=|x -1|+|x -a |,a ∈R.(1)当a =4时,求不等式f (x )≥5的解集;(2)若f (x )≥4对x ∈R 恒成立,求a 的取值范围.解:(1)当a =4时,由不等式f (x )≥5得|x -1|+|x -4|≥5,因为在数轴上到点1和4的距离之和等于5的点为0和5,所以|x -1|+|x -4|≥5的解集为{x |x ≤0或x ≥5}.(2)因为f (x )=|x -1|+|x -a |≥|a -1|,所以若不等式f (x )≥4对x ∈R 恒成立,则|a -1|≥4,解得{a |a ≤-3或a ≥5}.层级二 应试能力达标1.不等式|2-x |+2>x 的解集是( )A .(-∞,2)B .(-∞,+∞)C .(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)解析:选A |2-x |+2>x 可化为|x -2|>x -2,则x -2<0,解得x <2,即不等式|2-x |+2>x 的解集为(-∞,2).故选A.2.已知|x |<1,|y |<1,下列各式成立的是( )A .|x +y |+|x -y |>2B .x 2+y 2<1 C .x +y <1 D .xy +1>x +y 解析:选D 可用排除法.对于A 选项,当x =y =0时,|x +y |+|x -y |>2不成立;对于B 选项,当x =y =22时,x 2+y 2=1,所以x 2+y 2<1不成立;对于C 选项,当x =y =12时,x +y =1,所以x +y <1不成立;故选D.3.若关于x 的不等式|x +1|≥kx 恒成立,则实数k 的取值范围是( )A .(-∞,0]B .[-1,0]C .[0,1]D .[0,+∞)解析:选C 作出y =|x +1|与l 1:y =kx 的图象如图,当k <0时,直线一定经过第二、四象限,从图看出明显不恒成立;当k =0时,直线为x 轴,符合题意;当k >0时,要使|x +1|≥kx 恒成立,只需k ≤1.综上可知k ∈[0,1].故选C.4.已知函数f (x )=|x +1|+|x -a |,若不等式f (x )≥6的解集为(-∞,-2]∪[4,+∞),则a 的值为( )A .-7或3B .-7或5C .3D .3或5解析:选C 当x =-2时,由|-2+1|+|-2-a |=6,即|a +2|=5得a =3或a =-7;当a =4时,由|4+1|+|4-a |=6,即|4-a |=1得a =5或a =3.综上可知a =3,故选C.5.关于x 不等式x +|2x +3|≥3的解集是___________.解析:当x ≥-32,不等式为3x +3≥3⇒x ≥0, 当x <-32,不等式为x -2x -3≥3⇒x ≤-6, 故不等式的解为{x |x ≤-6或x ≥0}.答案:{x |x ≤-6或x ≥0}6.已知函数f (x )=|x +a |+|x -2|,f (x )≤|x -4|的解集为A ,若[1,2]⊆A ,则实数a 的取值范围为________.解析:由1≤x ≤2,不等式|x +a |+|x -2|≤|x -4|可化为|x +a |+2-x ≤4-x ,即|x+a |≤2,所以-a -2≤x ≤2-a ,即要使[1,2]⊆A ,借助数轴可得⎩⎪⎨⎪⎧ -a -2≤1,2-a ≥2,解得-3≤a ≤0,因此a 的取值范围是[-3,0].答案:[-3,0]7.已知函数f (x )=|x +6|-|m -x |(m ∈R).(1)当m =3时,求不等式f (x )≥5的解集;(2)若不等式f (x )≤7对任意实数x 恒成立,求m 的取值范围.解:(1)当m =3时,f (x )≥5即|x +6|-|x -3|≥5,①当x <-6时,得-9≥5,所以x ∈∅;②当-6≤x ≤3时,得x +6+x -3≥5,即x ≥1,所以1≤x ≤3;③当x >3时,得9≥5,成立,所以x >3.故不等式f (x )≥5的解集为{x |x ≥1}.(2)因为|x +6|-|m -x |≤|x +6+m -x |=|m +6|.由题意得|m +6|≤7,则-7≤m +6≤7,解得-13≤m ≤1,故m 的取值范围是[-13,1].8.已知函数f (x )=|x +1|,g (x )=2|x |+a .(1)当a =-1时,解不等式f (x )≤g (x );(2)若存在x 0∈R ,使得f (x 0)≥12g (x 0),求实数a 的取值范围. 解:(1)当a =-1时,不等式f (x )≤g (x ),即|x +1|≤2|x |-1,从而⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤-1,-x -1≤-2x -1,即x ≤-1,或⎩⎪⎨⎪⎧ -1<x ≤0,x +1≤-2x -1,即-1<x ≤-23,或⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,x +1≤2x -1,即x ≥2.从而不等式f (x )≤g (x )的解集为⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≤-23或x ≥2.(2)存在x 0∈R ,使得f (x 0)≥12g (x 0),即存在x 0∈R ,使得|x 0+1|≥|x 0|+a 2, 即存在x 0∈R ,使得a 2≤|x 0+1|-|x 0|.设h (x )=|x +1|-|x |=⎩⎪⎨⎪⎧ -1,x ≤-1,2x +1,-1<x ≤0,1,x >0,则h (x )的最大值为1,因而a 2≤1,即a ≤2.故实数a 的取值范围为(-∞,2].。
2018届高考数学二轮复习专题八鸭部分课时作业二十二不等式选讲理20171211261
课时作业(二十二) 不等式选讲
1.(2016·全国卷乙)已知函数 f(x)=|x+1|-|2x-3|. (1)画出 y=f(x)的图象; (2)求不等式|f(x)|>1 的解集.
3 3x-2,-1<x≤ , 2 解析:(1)由题意得 f(x)= 3 -x+4,x>2,
2 2 2 2 2 2 2 2
a-1
2
≤x≤
a+1
2
.
又已知|h(x)|≤2 的解集为{x|1≤x≤2}.
a-1 2 =1, 所以 a+1 2 =2,
∴a=3.
1 6.(2017·河北质检)设函数 f(x)=x+ +|x-a|(a>0).
a
(1)证明:f(x)≥2; (2)若 f(3)<5,求 a 的取值范围.
x-4,x≤-1,
故 y=f(x)的图象如图所示.
(2)由 f(x)的函数表达式及图象可知, 当 f(x)=1 时,可得 x=1 或 x=3; 1 当 f(x)=-1 时,可得 x= 或 x=5. 3 故 f(x)>1 的解集为{x|1<x<3},
f(x)<-1 的解集为xx< 或x>5
1 3
2
所以 f(x)<2 的解集 M={x|-1<x<1}. (2)证明:由(1)知,当 a,b∈M 时,-1<a<1,-1<b<1,从而(a+b) -(1+ab) =a +b -a b -1=(a -1)(1-b )<0. 因此|a+b|<|1+ab|. 5.(2017·江苏三校联考)已知函数 f(x)=|x-a|,其中 a>1. (1)当 a=2 时,求不等式 f(x)≥4-|x-4|的解集; (2)已知关于 x 的不等式|f(2x+a)-2f(x)|≤2 的解集为{x|1≤x≤2},求 a 的值. 解析:(1)当 a=2 时,f(x)+|x-4|= -2x+6,x≤2, 2,2<x<4, 2x+6,x≥4. 当 x≤2 时,由 f(x)≥4-|x-4|得-2x+6≥4, 解得 x≤1; 当 2<x<4 时,f(x)≥4-|x-4|无解; 当 x≥4 时,由 f(x)≥4-|x-4|得 2x-6≥4.解得 x≥5. 所以 f(x)≥4-|x-4|的解集为{x|x-1 或 x≥5}. (2)记 h(x)=f(2x+a)-2f(x), -2a,x≤0, 则 h(x)=4x-2a,0<x<a, 2a,x≥a. 由|h(x)|≤2,解得
2018届高考理科数学二轮复习课时跟踪检测试卷及答案(26份)
课时跟踪检测(一)集合、常用逻辑用语1.(2017·全国卷Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B=( ) A.{1,-3} B.{1,0}C.{1,3} D.{1,5}解析:选C 因为A∩B={1},所以1∈B,所以1是方程x2-4x+m=0的根,所以1-4+m=0,m =3,方程为x2-4x+3=0,解得x=1或x=3,所以B={1,3}.2.(2017·山东高考)设函数y=4-x2的定义域为A,函数y=ln(1-x)的定义域为B,则A∩B=( )A.(1,2) B.(1,2]C.(-2,1) D.[-2,1)解析:选D 由题意可知A={x|-2≤x≤2},B={x|x<1},故A∩B={x|-2≤x<1}.3.(2017·合肥模拟)已知命题q:∀x∈R,x2>0,则( )A.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为假命题B.命题綈q:∀x∈R,x2≤0为真命题C.命题綈q:∃x0∈R,x20≤0为假命题D.命题綈q:∃x0∈R,x20≤0为真命题解析:选D 全称命题的否定是将“∀”改为“∃”,然后再否定结论.又当x=0时,x2≤0成立,所以綈q为真命题.4.(2018届高三·郑州四校联考)命题“若a>b,则a+c>b+c”的否命题是( )A.若a≤b,则a+c≤b+c B.若a+c≤b+c,则a≤bC.若a+c>b+c,则a>b D.若a>b,则a+c≤b+c解析:选A 命题的否命题是将原命题的条件和结论均否定,所以题中命题的否命题为“若a≤b,则a+c≤b+c”,故选A.5.(2017·石家庄模拟)“x>1”是“x2+2x>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 由x2+2x>0,得x>0或x<-2,所以“x>1”是“x2+2x>0”的充分不必要条件.6.已知集合A={x|x2≥4},B={m}.若A∪B=A,则m的取值范围是( )A.(-∞,-2) B.[2,+∞)C.[-2,2] D.(-∞,-2]∪[2,+∞)解析:选D 因为A∪B=A,所以B⊆A,即m∈A,得m2≥4,所以m≥2或m≤-2.7.(2017·唐山模拟)已知集合A={x|x2-5x-6<0},B={x|2x<1},则图中阴影部分表示的集合是( )A .{x |2<x <3}B .{x |-1<x ≤0}C .{x |0≤x <6}D .{x |x <-1}解析:选C 由x 2-5x -6<0,解得-1<x <6,所以A ={x |-1<x <6}.由2x<1,解得x <0,所以B ={x |x <0}.又图中阴影部分表示的集合为(∁U B )∩A ,因为∁U B ={x |x ≥0},所以(∁U B )∩A ={x |0≤x <6}.8.(2018届高三·河北五校联考)已知命题p :∃x 0∈(-∞,0),2x 0<3x0;命题q :∀x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,tan x >sin x ,则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∨(綈q )C .(綈p )∧qD .p ∧(綈q )解析:选C 根据指数函数的图象与性质知命题p 是假命题,綈p 是真命题;∵x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,且tan x =sin xcos x, ∴0<cos x <1,tan x >sin x , ∴q 为真命题,选C.9.(2017·合肥模拟)祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”,它是中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如果在等高处的截面积恒相等,那么体积相等.设A ,B 为两个同高的几何体,p :A ,B 的体积不相等,q :A ,B 在等高处的截面积不恒相等,根据祖暅原理可知,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 .既不充分也不必要条件解析:选A 根据祖暅原理,“A ,B 在等高处的截面积恒相等”是“A ,B 的体积相等”的充分不必要条件,即綈q 是綈p 的充分不必要条件,即命题“若綈q ,则綈p ”为真,逆命题为假,故逆否命题“若p ,则q ”为真,否命题“若q ,则p ”为假,即p 是q 的充分不必要条件,选A.10.设P 和Q 是两个集合,定义集合P -Q ={x |x ∈P ,且x ∉Q },若P ={x |log 2x <1},Q ={x ||x -2|<1},则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}.11.(2018届高三·广西五校联考)命题p :“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m +5<0”,命题q :“关于x 的方程2x-m =0有正实数解”,若“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,则实数m 的取值范围是( )A .[1,10]B .(-∞,-2)∪(1,10]C .[-2,10]D .(-∞,-2]∪(0,10]解析:选B 若命题p :“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m +5<0”为真命题,则Δ=m 2-8m -20>0,∴m <-2或m >10;若命题q 为真命题,则关于x 的方程m =2x有正实数解,因为当x >0时,2x>1,所以m >1.因为“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,故p 真q 假或p 假q真,所以⎩⎪⎨⎪⎧m <-2或m >10,m ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧-2≤m ≤10,m >1,所以m <-2或1<m ≤10.12.(2017·石家庄模拟)下列选项中,说法正确的是( ) A .若a >b >0,则ln a <ln bB .向量a =(1,m )与b =(m,2m -1)(m ∈R)垂直的充要条件是m =1C .命题“∀n ∈N *,3n>(n +2)·2n -1”的否定是“∀n ∈N *,3n ≥(n +2)·2n -1”D .已知函数f (x )在区间[a ,b ]上的图象是连续不断的,则命题“若f (a )·f (b )<0,则f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点”的逆命题为假命题解析:选D A 中,因为函数y =ln x (x >0)是增函数,所以若a >b >0,则ln a >ln b ,故A 错; B 中,若a ⊥b ,则m +m (2m -1)=0, 解得m =0,故B 错;C 中,命题“∀n ∈N *,3n>(n +2)·2n -1”的否定是“∃n 0∈N *,3n 0≤(n 0+2)·2n 0-1”,故C 错;D 中,原命题的逆命题是“若f (x )在区间(a ,b )内至少有一个零点,则f (a )·f (b )<0”,是假命题,如函数f (x )=x 2-2x -3在区间[-2,4]上的图象是连续不断的,且在区间(-2,4)内有两个零点,但f (-2)·f (4)>0,故D 正确.13.(2018届高三·辽宁师大附中调研)若集合A ={x |(a -1)x 2+3x -2=0}有且仅有两个子集,则实数a 的值为________.解析:由题意知,集合A 有且仅有两个子集,则集合A 中只有一个元素.当a -1=0,即a =1时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫23,满足题意;当a -1≠0,即a ≠1时,要使集合A 中只有一个元素,需Δ=9+8(a -1)=0,解得a =-18.综上可知,实数a 的值为1或-18.答案:1或-1814.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R,B ={x |-1<x <m +1,x ∈R},若x ∈B 成立的一个充分不必要的条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是________.解析:A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12<2x<8,x ∈R={x |-1<x <3}, ∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A , ∴A B ,∴m +1>3,即m >2. 答案:(2,+∞)15.(2017·广东中山一中模拟)已知非空集合A ,B 满足下列四个条件: ①A ∪B ={1,2,3,4,5,6,7}; ②A ∩B =∅;③A 中的元素个数不是A 中的元素; ④B 中的元素个数不是B 中的元素.(1)如果集合A 中只有1个元素,那么A =________; (2)有序集合对(A ,B )的个数是________.解析:(1)若集合A 中只有1个元素,则集合B 中有6个元素,6∉B ,故A ={6}.(2)当集合A 中有1个元素时,A ={6},B ={1,2,3,4,5,7},此时有序集合对(A ,B )有1个; 当集合A 中有2个元素时,5∉B,2∉A ,此时有序集合对(A ,B )有5个; 当集合A 中有3个元素时,4∉B,3∉A ,此时有序集合对(A ,B )有10个; 当集合A 中有4个元素时,3∉B,4∉A ,此时有序集合对(A ,B )有10个; 当集合A 中有5个元素时,2∉B,5∉A ,此时有序集合对(A ,B )有5个;当集合A 中有6个元素时,A ={1,2,3,4,5,7},B ={6},此时有序集合对(A ,B )有1个. 综上可知,有序集合对(A ,B )的个数是1+5+10+10+5+1=32. 答案:(1){6} (2)3216.(2017·张掖模拟)下列说法中不正确的是________.(填序号) ①若a ∈R ,则“1a<1”是“a >1”的必要不充分条件;②“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的必要不充分条件; ③若命题p :“∀x ∈R ,sin x +cos x ≤2”,则p 是真命题;④命题“∃x 0∈R ,x 20+2x 0+3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3>0”.解析:由1a <1,得a <0或a >1,反之,由a >1,得1a <1,∴“1a<1”是“a >1”的必要不充分条件,故①正确;由p ∧q 为真命题,知p ,q 均为真命题,所以p ∨q 为真命题,反之,由p ∨q 为真命题,得p ,q 至少有一个为真命题,所以p ∧q 不一定为真命题,所以“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的充分不必要条件,故②不正确;∵sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4≤2, ∴命题p 为真命题,③正确;命题“∃x 0∈R ,x 20+2x 0+3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3≥0”,故④不正确. 答案:②④课时跟踪检测(二) 平面向量与复数1.(2017·全国卷Ⅲ)复平面内表示复数z =i(-2+i)的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限解析:选C z =i(-2+i)=-2i +i 2=-1-2i ,故复平面内表示复数z =i(-2+i)的点位于第三象限.2.(2017·全国卷Ⅲ)设复数z 满足(1+i)z =2i ,则|z |=( ) A.12 B.22 C. 2 D .2解析:选C 因为z =2i1+i =-+-=i(1-i)=1+i ,所以|z |= 2.3.(2017·沈阳模拟)已知平面向量a =(3,4),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,12,若a ∥b ,则实数x 的值为( ) A .-23 B.23 C.38 D .-38解析:选C ∵a ∥b ,∴3×12=4x ,解得x =38.4.(2018届高三·西安摸底)已知非零单位向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |,则a 与b -a 的夹角是( )A.π6 B.π3 C.π4 D.3π4解析:选D 由|a +b |=|a -b |可得(a +b )2=(a -b )2,即a ·b =0,而a ·(b -a )=a ·b -a 2=-|a |2<0,即a 与b -a 的夹角为钝角,结合选项知选D.5.(2017·湘中模拟)已知向量a =(x ,3),b =(x ,-3),若(2a +b )⊥b ,则|a |=( ) A .1 B. 2 C. 3 D .2解析:选D 因为(2a +b )⊥b ,所以(2a +b )·b =0,即(3x ,3)·(x ,-3)=3x 2-3=0,解得x =±1,所以a =(±1,3),|a |=2+32=2.6.(2017·广西五校联考)设D 是△ABC 所在平面内一点,AB ―→=2DC ―→,则( ) A .BD ―→=AC ―→-32AB ―→B .BD ―→=32AC ―→-AB ―→C .BD ―→=12AC ―→-AB ―→D .BD ―→=AC ―→-12AB ―→解析:选A BD ―→=BC ―→+CD ―→=BC ―→-DC ―→=AC ―→-AB ―→-12AB ―→=AC ―→-32AB ―→.7.(2018届高三·云南调研)在▱ABCD 中,|AB ―→|=8,|AD ―→|=6,N 为DC 的中点,BM ―→=2MC ―→,则AM ―→·NM ―→=( )A .48B .36C .24D .12解析:选C AM ―→·NM ―→=(AB ―→+BM ―→)·(NC ―→+CM ―→)=⎝ ⎛⎭⎪⎫AB ―→+23 AD ―→ ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12 AB ―→-13 AD ―→ =12AB―→2-29AD ―→2=12×82-29×62=24. 8.(2018届高三·广西五校联考)已知a 为实数,若复数z =(a 2-1)+(a +1)i 为纯虚数,则a +i 2 0171-i=( )A .1B .0C .iD .1-i解析:选C 因为z =(a 2-1)+(a +1)i 为纯虚数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1=0,a +1≠0,得a =1,则有1+i 2 0171-i =1+i 1-i=+2+-=i.9.已知点A (-1,1),B (1,2),C (-2,-1),D (3,4),则向量CD ―→ 在BA ―→方向上的投影是( ) A .-3 5 B .-322 C .3 5 D.322解析:选 A 依题意得,BA ―→=(-2,-1),CD ―→=(5,5),BA ―→ ·CD ―→=(-2,-1)·(5,5)=-15,|BA ―→|=5,因此向量CD ―→在BA ―→方向上的投影是BA ―→·CD ―→|BA ―→|=-155=-3 5.10.(2018届高三·湖南五校联考)△ABC 是边长为2的等边三角形,向量a ,b 满足AB ―→=2a ,AC ―→=2a +b ,则向量a ,b 的夹角为( )A .30°B .60°C .120°D .150°解析:选C 法一:设向量a ,b 的夹角为θ,BC ―→=AC ―→-AB ―→=2a +b -2a =b ,∴|BC ―→|=|b |=2,|AB ―→|=2|a |=2,∴|a |=1,AC ―→2=(2a +b )2=4a 2+4a ·b +b 2=8+8cos θ=4,∴cos θ=-12,θ=120°.法二:BC ―→=AC ―→-AB ―→=2a +b -2a =b ,则向量a ,b 的夹角为向量AB ―→与BC ―→的夹角,故向量a ,b 的夹角为120°.11.(2017·长春模拟)在△ABC 中,D 为△ABC 所在平面内一点,且AD ―→=13AB ―→+12AC ―→,则S △BCD S △ABD=( )A.16B.13C.12D.23解析:选B 如图,由已知得,点D 在△ABC 中与AB 平行的中位线上,且在靠⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12-13S近BC 边的三等分点处,从而有S △ABD =12S △ABC ,S △ACD =13S △ABC ,S △BCD =△ABC=16S △ABC ,所以S △BCD S △ABD =13. 12.(2017·全国卷Ⅲ)在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP ―→=λAB ―→+μAD ―→,则λ+μ的最大值为( )A .3B .2 2 C. 5 D .2 解析:选A 以A 为坐标原点,AB ,AD 所在直线分别为x 轴,y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,则A (0,0),B (1,0),C (1,2),D (0,2),可得直线BD 的方程为2x +y -2=0,点C 到直线BD 的距离为222+12=25,所以圆C :(x -1)2+(y -2)2=45. 因为P 在圆C 上,所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+255cos θ,2+255sin θ. 又AB ―→=(1,0),AD ―→=(0,2),AP ―→=λAB ―→+μAD ―→=(λ,2μ), 所以⎩⎪⎨⎪⎧1+255cos θ=λ,2+255sin θ=2μ,λ+μ=2+255cos θ+55sin θ=2+sin(θ+φ)≤3(其中tan φ=2),当且仅当θ=π2+2k π-φ,k ∈Z 时,λ+μ取得最大值3.13.(2017·成都模拟)若复数z =a i1+i (其中a ∈R ,i 为虚数单位)的虚部为-1,则a =________.解析:因为z =a i1+i=a-+-=a 2+a 2i 的虚部为-1,所以a2=-1,解得a =-2. 答案:-214.(2017·兰州诊断)已知向量OA ―→=(3,1),OB ―→=(-1,3),OC ―→=m OA ―→-n OB ―→(m >0,n >0),若m +n =1,则|OC ―→|的最小值为________.解析:由OA ―→=(3,1),OB ―→=(-1,3),得OC ―→=m OA ―→-n OB ―→=(3m +n ,m -3n ),因为m +n =1(m >0,n >0),所以n =1-m 且0<m <1,所以OC ―→=(1+2m,4m -3),则|OC ―→|=+2m2+m -2=20m 2-20m +10=20⎝ ⎛⎭⎪⎫m -122+5(0<m <1),所以当m =12时,|OC ―→|min = 5.答案: 515.(2018届高三·石家庄调研)非零向量m ,n 的夹角为π3,且满足|n |=λ|m |(λ>0),向量组x 1,x 2,x 3由一个m 和两个n 排列而成,向量组y 1,y 2,y 3由两个m 和一个n 排列而成,若x 1·y 1+x 2·y 2+x 3·y 3所有可能值中的最小值为4m 2,则λ=________.解析:由题意:x 1·y 1+x 2·y 2+x 3·y 3的运算结果有以下两种可能:①m 2+m ·n +n 2=m 2+λ|m ||m |cos π3+λ2m 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫λ2+λ2+1m 2;②m ·n +m ·n +m ·n =3λ|m ||m |cos π3=3λ2m 2.又λ2+λ2+1-3λ2=λ2-λ+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫λ-122+34>0,所以3λ2m 2=4m 2,即3λ2=4,解得λ=83.答案:8316.如图所示,已知正方形ABCD 的边长为1,点E 从点D 出发,按字母顺序D →A →B →C 沿线段DA ,AB ,BC 运动到点C ,在此过程中DE ―→·CD ―→的取值范围为________.解析:以BC ,BA 所在的直线为x 轴,y 轴,建立平面直角坐标系如图所示,可得A (0,1),B (0,0),C (1,0),D (1,1).当E 在DA 上时,设E (x,1),其中0≤x ≤1,∵DE ―→=(x -1,0),CD ―→=(0,1), ∴DE ―→·CD ―→=0;当E 在AB 上时,设E (0,y ), 其中0≤y ≤1,∵DE ―→=(-1,y -1),CD ―→=(0,1),∴DE ―→·CD ―→=y -1(0≤y ≤1),此时DE ―→·CD ―→的取值范围为[-1,0]; 当E 在BC 上时,设E (x,0),其中0≤x ≤1, ∵DE ―→=(x -1,-1),CD ―→=(0,1),∴DE ―→·CD ―→=-1.综上所述,DE ―→·CD ―→的取值范围为[-1,0]. 答案:[-1,0]课时跟踪检测(三) 不等式1.(2018届高三·湖南四校联考)已知不等式mx 2+nx -1m <0的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-12或x >2,则m-n =( )A.12 B .-52C.52D .-1解析:选B 由题意得,x =-12和x =2是方程mx 2+nx -1m =0的两根,所以-12+2=-n m 且-12×2=-1m (m <0),解得m =-1,n =32,所以m -n =-52.2.已知直线ax +by =1经过点(1,2),则2a +4b的最小值为( ) A. 2 B .2 2 C .4D .4 2解析:选B ∵直线ax +by =1经过点(1,2),∴a +2b =1,则2a+4b≥22a·22b=22a +2b=22,当且仅当2a =22b,即a =12,b =14时取等号.3.(2017·兰州模拟)设变量x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥3,x -y ≥-1,2x -y ≤3,则目标函数z =2x +3y 的最小值是( )A .5B .7C .8D .23解析:选B 作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示,作出直线2x +3y =0,对该直线进行平移,可以发现经过⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,2x -y =3的交点A (2,1)时,目标函数z =2x +3y 取得最小值7.4.(2017·贵阳一模)已知x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是( ) A .3B .4C.92D.112解析:选B 由题意得x +2y =8-x ·2y ≥8-⎝⎛⎭⎪⎫x +2y 22,当且仅当x =2y 时,等号成立,整理得(x+2y )2+4(x +2y )-32≥0,即(x +2y -4)(x +2y +8)≥0,又x +2y >0,所以x +2y ≥4,即x +2y 的最小值为4.5.(2017·云南模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1-2,x ≥1,21-x-2,x <1,则不等式f (x -1)≤0的解集为( )A .{x |0≤x ≤2}B .{x |0≤x ≤3}C .{x |1≤x ≤2}D .{x |1≤x ≤3}解析:选D 由题意,得f (x -1)=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2-2,x ≥2,22-x-2,x <2.当x ≥2时,由2x -2-2≤0,解得2≤x ≤3; 当x <2时,由22-x-2≤0,解得1≤x <2.综上所述,不等式f (x -1)≤0的解集为{x |1≤x ≤3}.6.(2017·武汉调研)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥a ,x -y ≤-1,且z =x +ay 的最小值为7,则a =( )A .-5B .3C .-5或3D .5或-3解析:选B 根据约束条件画出可行域如图①中阴影部分所示.可知可行域为开口向上的V 字型.在顶点A 处z有最小值,联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x +y =a ,x -y =-1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =a -12,y =a +12,即A ⎝⎛⎭⎪⎫a -12,a +12,则a -12+a ×a +12=7,解得a =3或a =-5. 当a =-5时,如图②,虚线向上移动时z 减小,故z →-∞,没有最小值,故只有a =3满足题意.7.(2017·合肥二模)若关于x 的不等式x 2+ax -2<0在区间[1,4]上有解,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,1)B .(-∞,1]C .(1,+∞)D .[1,+∞)解析:选A 法一:因为x ∈[1,4],则不等式x 2+ax -2<0可化为a <2-x 2x =2x -x ,设f (x )=2x-x ,x ∈[1,4],由题意得只需a <f (x )max ,因为函数f (x )为区间[1,4]上的减函数,所以f (x )max =f (1)=1,故a <1.法二:设g (x )=x 2+ax -2,函数g (x )的图象是开口向上的抛物线,过定点(0,-2),因为g (x )<0在区间[1,4]上有解,所以g (1)<0,解得a <1.8.(2017·太原一模)已知实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +y +3≥0,2x -y +2≤0,x +2y -4≤0,则z =x 2+y 2的取值范围为( )A .[1,13]B .[1,4]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,13D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,4解析:选C 画出不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,由此得z =x 2+y 2的最小值为点O 到直线BC :2x -y +2=0的距离的平方,所以z min =⎝ ⎛⎭⎪⎫252=45,最大值为点O 与点A (-2,3)的距离的平方,所以z max=|OA |2=13,故选C.9.(2017·衡水二模)若关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),则x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是( )A.63 B.233 C.433D.263解析:选C ∵关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),∴Δ=16a 2-12a 2=4a2>0,又x 1+x 2=4a ,x 1x 2=3a 2, ∴x 1+x 2+a x 1x 2=4a +a 3a 2=4a +13a ≥24a ·13a =433,当且仅当a =36时取等号. ∴x 1+x 2+a x 1x 2的最小值是433. 10.某农户计划种植黄瓜和韭菜,种植面积不超过50亩,投入资金不超过54万元,假设种植黄瓜和韭菜的产量、成本和售价如下表:(单位:亩)分别为( )A .50,0B .30,20C .20,30D .0,50解析:选B 设黄瓜、韭菜的种植面积分别为x 亩,y 亩,则总利润z =4×0.55x +6×0.3y -1.2x-0.9y =x +0.9y .此时x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤50,1.2x +0.9y ≤54,x ≥0,y ≥0.画出可行域如图,得最优解为A (30,20).故黄瓜和韭菜的种植面积分别为30亩、20亩时,种植总利润最大.11.已知点M 是△ABC 内的一点,且AB ―→·AC ―→=23,∠BAC =π6,若△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积分别为23,x ,y ,则4x +yxy的最小值为( )A .16B .18C .20D .27解析:选D 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . ∵AB ―→·AC ―→=23,∠BAC =π6,∴|AB ―→|·|AC ―→|cos π6=23,∴bc =4,∴S △ABC =12bc sin π6=14bc =1.∵△MBC ,△MCA ,△MAB 的面积分别为23,x ,y ,∴23+x +y =1,即x +y =13, ∴4x +yxy=1x +4y =3(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y=3⎝ ⎛⎭⎪⎫1+4+y x+4x y ≥3⎝⎛⎭⎪⎫5+2y x ·4x y =27, 当且仅当y =2x =29时取等号,故4x +yxy的最小值为27.12.(2017·安徽二校联考)当x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2,y -4≤x ,x -7y ≤2时,-2≤kx -y ≤2恒成立,则实数k 的取值范围是( )A .[-1,1]B .[-2,0]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,35D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,0解析:选 D 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,设z =kx -y ,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,y -4=x得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2,y =2,即B (-2,2);由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y =2,x -7y =2得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =0,即C (2,0);由⎩⎪⎨⎪⎧y -4=x ,x -7y =2得⎩⎪⎨⎪⎧x =-5,y =-1,即A (-5,-1).要使不等式-2≤kx -y ≤2恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧-2≤-2k -2≤2,-2≤2k ≤2,-2≤-5k +1≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧-2≤k ≤0,-1≤k ≤1,-15≤k ≤35,所以-15≤k ≤0.13.(2018届高三·池州摸底)已知a >b >1,且2log a b +3log b a =7,则a +1b 2-1的最小值为________.解析:令log a b =t ,由a >b >1得0<t <1,2log a b +3log b a =2t +3t =7,得t =12,即log a b =12,a=b 2,所以a +1b 2-1=a -1+1a -1+1≥2a -1a -1+1=3,当且仅当a =2时取等号.故a +1b 2-1的最小值为3. 答案:314.(2017·石家庄模拟)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤0,x -y ≤0,x 2+y 2≤4,则z =y -2x +3的最小值为________.解析:作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,因为目标函数z =y -2x +3表示区域内的点与点P (-3,2)连线的斜率.由图知当可行域内的点与点P 的连线与圆相切时斜率最小.设切线方程为y -2=k (x +3),即kx -y +3k +2=0,则有|3k +2|k 2+1=2,解得k =-125或k =0(舍去),所以z min =-125.答案:-12515.(2017·成都二诊)若关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,则实数a 的取值范围为________.解析:ax 2-|x |+2a <0⇒a <|x |x 2+2,当x ≠0时,|x |x 2+2≤|x |2x 2×2=24(当且仅当x =±2时取等号),当x =0时,|x |x 2+2=0<24,因此要使关于x 的不等式ax 2-|x |+2a <0的解集为空集,只需a ≥24,即实数a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫24,+∞. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫24,+∞ 16.(2018届高三·福州调研)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1≥0,x -2y +2≤0,x +y -4≤0的解集记作D ,实数x ,y 满足如下两个条件:①∀(x ,y )∈D ,y ≥ax ;②∃(x ,y )∈D ,x -y ≤a . 则实数a 的取值范围为________.解析:由题意知,不等式组所表示的可行域D 如图中阴影部分(△ABC 及其内部)所示,由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +2=0,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =2,所以点B 的坐标为(2,2).由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1=0,x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3,所以点C 的坐标为(1,3).因为∀(x ,y )∈D ,y ≥ax , 由图可知,a ≤k OB ,所以a ≤1.由∃(x ,y )∈D ,x -y ≤a ,设z =x -y ,则a ≥z min .当目标函数z =x -y 过点C (1,3)时,z =x -y 取得最小值,此时z min =1-3=-2,所以a ≥-2. 综上可知,实数a 的取值范围为[-2,1]. 答案:[-2,1]课时跟踪检测(四) 函数的图象与性质[A 级——“12+4”保分小题提速练]1.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x ≤0,log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19,x >0的图象如图所示,则a +b +c =( )A.43 B.73 C .4D.133解析:选D 将点(0,2)代入y =log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19,得2=log c 19,解得c =13.再将点(0,2)和(-1,0)分别代入y =ax +b ,解得a =2,b =2,∴a +b +c =133.2.(2018届高三·武汉调研)已知函数f (x )的部分图象如图所示,则f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=2-x22xB .f (x )=cos xx 2C .f (x )=-cos 2xxD .f (x )=cos xx解析:选D A 中,当x →+∞时,f (x )→-∞,与题图不符,故不成立;B 为偶函数,与题图不符,故不成立;C 中,当x >0,x →0时,f (x )<0,与题图不符,故不成立.选D.3.下列函数中,既是奇函数又是减函数的是( ) A .f (x )=x 3,x ∈(-3,3) B .f (x )=tan x C .f (x )=x |x |D .f (x )=ln 2e e --x x解析:选D 选项A 、B 、C 、D 对应的函数都是奇函数,但选项A 、B 、C 对应的函数在其定义域内都不是减函数,故排除A 、B 、C ;对于选项D ,因为f (x )=ln 2e e --x x,所以f (x )=(e -x -e x)ln 2,由于函数g (x )=e -x与函数h (x )=-e x 都是减函数,又ln 2>0,所以函数f (x )=(e -x-e x)ln 2是减函数,故选D.4.函数f (x )= -x 2+9x +10-2x -的定义域为( )A .[1,10]B .[1,2)∪(2,10]C .(1,10]D .(1,2)∪(2,10]解析:选D 要使原函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+9x +10≥0,x -1>0,x -1≠1,解得1<x ≤10且x ≠2,所以函数f (x )的定义域为(1,2)∪(2,10]. 5.(2017·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=ln x +ln(2-x ),则( ) A .f (x )在(0,2)单调递增 B .f (x )在(0,2)单调递减C .y =f (x )的图象关于直线x =1对称D .y =f (x )的图象关于点(1,0)对称解析:选 C 由题易知,f (x )=ln x +ln(2-x )的定义域为(0,2),f (x )=ln[x (2-x )]=ln[-(x-1)2+1],由复合函数的单调性知,函数f (x )=ln x +ln(2-x )在(0,1)单调递增,在(1,2)单调递减,所以排除A 、B ;又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=ln 12+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12=ln 34,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=ln 32+ln ⎝⎛⎭⎪⎫2-32=ln 34,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=ln 34,所以排除D.故选C. 6.函数f (x )=x x2的图象大致是( )解析:选 A 由题意知,函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f (-x )=-πx-x2=x x2=f (x ),∴f (x )为偶函数,排除C 、D ; 当x =1时,f (1)=cos π1=-1<0,排除B ,故选A. 7.(2018届高三·衡阳八中月考)函数y =f (x )在区间[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A .f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1) D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72 解析:选B 因为函数f (x +2)是偶函数,所以f (x +2)=f (-x +2), 即函数f (x )的图象关于x =2对称.又因为函数y =f (x )在[0,2]上单调递增, 所以函数y =f (x )在区间[2,4]上单调递减. 因为f (1)=f (3),72>3>52,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (3)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52. 8.(2017·甘肃会宁一中摸底)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,则实数a的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,12B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,12C .(-∞,-1]D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析:选A 法一:当x ≥1时,ln x ≥0,要使函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2a x +3a ,x <1,ln x ,x ≥1的值域为R ,只需⎩⎪⎨⎪⎧1-2a >0,1-2a +3a ≥0,解得-1≤a <12.法二:取a =-1,则函数f (x )的值域为R ,所以a =-1满足题意,排除B 、D ;取a =-2,则函数f (x )的值域为(-∞,-1)∪[0,+∞),所以a =-2不满足题意,排除C ,故选A.9.(2018届高三·辽宁实验中学摸底)已知函数f (x )=(x -a )(x -b )(其中a >b ),若f (x )的图象如图所示,则函数g (x )=a x +b 的图象大致为( )解析:选A 由一元二次方程的解法易得(x -a )(x -b )=0的两根为a ,b ,根据函数零点与方程的根的关系,可得f (x )=(x -a )(x -b )的零点就是a ,b ,即函数f (x )的图象与x 轴交点的横坐标为a ,b .观察f (x )=(x -a )·(x -b )的图象,可得其与x 轴的两个交点分别在区间(-2,-1)与(0,1)上,又由a >b ,可得-2<b <-1,0<a <1.函数g (x )=a x+b ,由0<a <1可知其是减函数,又由-2<b <-1可知其图象与y 轴的交点在x 轴的下方,分析选项可得A 符合这两点,B 、C 、D 均不满足,故选A.10.函数f (x )是周期为4的偶函数,当x ∈[0,2]时,f (x )=x -1,则不等式xf (x )>0在(-1,3)上的解集为( )A .(1,3)B .(-1,1)C .(-1,0)∪(1,3)D .(-1,0)∪(0,1)解析:选C 作出函数f (x )的图象如图所示.当x ∈(-1,0)时,由xf (x )>0得x ∈(-1,0); 当x ∈(0,1)时,由xf (x )>0得x ∈∅; 当x ∈(1,3)时,由xf (x )>0得x ∈(1,3). 故x ∈(-1,0)∪(1,3).11.(2017·安徽六安一中测试)已知函数y =3-|x |3+|x |的定义域为[a ,b ](a ,b ∈Z),值域为[0,1],则满足条件的整数对(a ,b )共有( )A .6个B .7个C .8个D .9个解析:选B 函数y =3-|x |3+|x |=63+|x |-1,易知函数是偶函数,x >0时是减函数,所以函数的图象如图所示,根据图象可知,函数y =3-|x |3+|x |的定义域可能为[-3,0],[-3,1],[-3,2],[-3,3],[-2,3],[-1,3],[0,3],共7种,所以满足条件的整数对(a ,b )共有7个.12.已知函数f (x )=2x -1,g (x )=1-x 2,规定:当|f (x )|≥g (x )时,h (x )=|f (x )|;当|f (x )|<g (x )时,h (x )=-g (x ),则h (x )( )A .有最小值-1,最大值1B .有最大值1,无最小值C .有最小值-1,无最大值D .有最大值-1,无最小值解析:选C 作出函数g (x )=1-x 2和函数|f (x )|=|2x-1|的图象如图①所示,得到函数h (x )的图象如图②所示,由图象得函数h (x )有最小值-1,无最大值.13.若函数f (x )=a -12x+1为奇函数,则a =________. 解析:由题意知f (0)=0,即a -12+1=0,解得a =12.答案:1214.已知f (x )=ax 3+bx +1(ab ≠0),若f (2 017)=k ,则f (-2 017)=________.解析:由f (2 017)=k 可得,a ×2 0173+b ×2 017+1=k ,∴2 0173a +2 017b =k -1,∴f (-2 017)=-a ×2 0173-b ×2 017+1=2-k .答案:2-k15.(2017·安徽二校联考)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=2x,则f (log 49)=______.解析:因为log 49=log 23>0,又f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=2x ,所以f (log 49)=f (log 23)=-22log 3-=-221log 3-=-13.答案:-1316.已知y =f (x )是偶函数,当x >0时,f (x )=x +4x,且当x ∈[-3,-1]时,n ≤f (x )≤m 恒成立,则m -n 的最小值是________.解析:∵当x ∈[-3,-1]时,n ≤f (x )≤m 恒成立, ∴n ≤f (x )min 且m ≥f (x )max ,∴m -n 的最小值是f (x )max -f (x )min , 由偶函数的图象关于y 轴对称知,当x ∈[-3,-1]时,函数的最值与x ∈[1,3]时的最值相同,又当x >0时,f (x )=x +4x,在[1,2]上递减,在[2,3]上递增,且f (1)>f (3), ∴f (x )max -f (x )min =f (1)-f (2)=5-4=1. 故m -n 的最小值是1. 答案:1[B 级——中档小题强化练]1.函数f (x )=1+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+2e 的图象大致是( )解析:选D 因为f (0)=ln 2>0,即函数f (x )的图象过点(0,ln 2),所以排除A 、B 、C ,选D. 2.(2018届高三·东北三校联考)已知函数f (x )=ln(|x |+1)+x 2+1,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是 ( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13∪(1,+∞) C .(1,+∞)D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13 解析:选A 易知函数f (x )为偶函数,且当x ≥0时,f (x )=ln(x +1)+x 2+1 是增函数, ∴使得f (x )>f (2x -1)成立的x 满足|2x -1|<|x |, 解得13<x <1.3.(2017·潍坊一模)设函数f (x )为偶函数,且∀x ∈R ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,当x ∈[2,3]时,f (x )=x ,则当x ∈[-2,0]时,f (x )=( )A .|x +4|B .|2-x |C .2+|x +1|D .3-|x +1|解析:选D 因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12, 所以f (x )=f (x +2),得f (x )的周期为2. 因为当x ∈[2,3]时,f (x )=x , 所以当x ∈[0,1]时,x +2∈[2,3],f (x )=f (x +2)=x +2.又f (x )为偶函数,所以当x ∈[-1,0]时,-x ∈[0,1],f (x )=f (-x )=-x +2,当x ∈[-2,-1]时,x +2∈[0,1],f (x )=f (x +2)=x +4,所以当x ∈[-2,0]时,f (x )=3-|x +1|.4.(2017·安庆二模)如图,已知l 1⊥l 2,圆心在l 1上、半径为1 m 的圆O 沿l 1以1 m/s 的速度匀速竖直向上移动,且在t =0时,圆O 与l 2相切于点A ,圆O 被直线l 2所截得到的两段圆弧中,位于l 2上方的圆弧的长记为x ,令y =cos x ,则y 与时间t (0≤t ≤1,单位:s)的函数y =f (t )的图象大致为( )解析:选B 法一:如图所示,cosx2=设∠MON =α,由弧长公式知x =α,在Rt △AOM 中,|AO |=1-t ,|OA ||OM |=1-t ,∴y =cos x =2cos 2x 2-1=2(t -1)2-1(0≤t ≤1).故其对应的大致图象应为B.法二:由题意可知,当t =1时,圆O 在直线l 2上方的部分为半圆,所对应的弧长为π×1=π,所以cos π=-1,排除A 、D ;当t =12时,如图所示,易知∠BOC =2π3,所以cos 2π3=-12<0,排除C ,故选B.5.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=________.解析:因为f (x )是奇函数,且当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),所以当-1≤x <0时,0<-x ≤1,f (-x )=-2x (1+x )=-f (x ),即f (x )=2x (1+x ).又f (x )的周期为2,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝⎛⎭⎪⎫-2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12×12=-12.答案:-126.(2017·张掖模拟)已知定义在R 上的函数f (x ),对任意的实数x ,均有f (x +3)≤f (x )+3,f (x +2)≥f (x )+2且f (1)=2,则f (2 017)的值为________.解析:∵f (x +3)≤f (x )+3,f (x +2)≥f (x )+2, ∴f (x +1)+2≤f (x +3)≤f (x )+3, ∴f (x +1)≤f (x )+1,又f (x )+3+f (x +2)≥f (x +3)+f (x )+2, 即f (x +2)+1≥f (x +3),∴f (x +1)+1≥f (x +2)≥f (x )+2, ∴f (x +1)≥f (x )+1,∴f (x +1)=f (x )+1,利用叠加法,得f (2 017)=2 018.答案:2 018[C 级——压轴小题突破练]1.设m ∈Z ,对于给定的实数x ,若x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤m -12,m +12,则我们就把整数m 叫做距实数x 最近的整数,并把它记为{x },现有关于函数f (x )=x -{x }的四个命题:①f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12;②函数f (x )的值域是⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12;③函数f (x )是奇函数;④函数f (x )是周期函数,其最小正周期为1. 其中,真命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B ①∵-1-12<-12≤-1+12,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12=-1, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-12-⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12=-12+1=12, 所以①是假命题;②令x =m +a ,m ∈Z ,a ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12,则f (x )=x -{x }=a ,∴f (x )∈⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,12,所以②是真命题; ③∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12-0=12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=12≠-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12, ∴函数f (x )不是奇函数,故③是假命题; ④∵f (x +1)=(x +1)-{x +1}=x -{x }=f (x ), ∴函数f (x )的最小正周期为1,故④是真命题. 综上,真命题的个数为2,故选B.2.如图所示,在△ABC 中,∠B =90°,AB =6 cm ,BC =8 cm ,点P 以 1 cm/s 的速度沿A →B →C 的路径向C 移动,点Q 以2 cm/s 的速度沿B →C →A 的路径向A 移动,当点Q 到达A 点时,P ,Q 两点同时停止移动.记△PCQ 的面积关于移动时间t 的函数为S =f (t ),则f (t )的图象大致为( )解析:选A 当0≤t ≤4时,点P 在AB 上,点Q 在BC 上,此时PB =6-t ,CQ =8-2t ,则S =f (t )=12QC ×BP =12(8-2t )×(6-t )=t 2-10t +24; 当4<t ≤6时,点P 在AB 上,点Q 在CA 上,此时AP =t ,P 到AC 的距离为45t ,CQ =2t -8,则S=f (t )=12QC ×45t =12(2t -8)×45t =45(t 2-4t );当6<t ≤9时,点P 在BC 上,点Q 在CA 上,此时CP =14-t ,QC =2t -8,则S =f (t )=12QC ×CP sin∠ACB =12(2t -8)(14-t )×35=35(t -4)(14-t ).综上,函数f (t )对应的图象是三段抛物线,依据开口方向得图象是A. 3.(2017·河北邯郸一中月考)已知函数f 1(x )=|x -1|,f 2(x )=13x +1,g (x )=f 1x +f 2x2+|f 1x-f 2x2,若a ,b ∈[-1,5],且当x 1,x 2∈[a ,b ]时,g x 1-g x 2x 1-x 2>0恒成立,则b-a 的最大值为________.解析:当f 1(x )≥f 2(x )时,g (x )=f 1x +f 2x2+f 1x -f 2x2=f 1(x );当f 1(x )<f 2(x )时,g (x )=f 1x +f 2x2+f 2x -f 1x2=f 2(x ).综上,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f 1x ,f 1xf 2x ,f 2x ,f 1x <f 2x ,即g (x )是f 1(x ),f 2(x )两者中的较大者.在同一平面直角坐标系中分别画出函数f 1(x )与f 2(x )的图象,如图所示,则g (x )的图象如图中实线部分所示.由图可知g (x )在[0,+∞)上单调递增,又g (x )在[a ,b ]上单调递增,故a ,b ∈[0,5],所以b -a 的最大值为5.答案:54.(2017·湘中名校联考)定义在R 上的函数f (x )在(-∞,-2)上单调递增,且f (x -2)是偶函数,若对一切实数x ,不等式f (2sin x -2)>f (sin x -1-m )恒成立,则实数m 的取值范围为________.解析:因为f (x -2)是偶函数, 所以函数f (x )的图象关于x =-2对称. 又f (x )在(-∞,-2)上为增函数, 则f (x )在(-2,+∞)上为减函数,所以不等式f (2sin x -2)>f (sin x -1-m )恒成立等价于|2sin x -2+2|<|sin x -1-m +2|, 即|2sin x |<|sin x +1-m |,两边同时平方, 得3sin 2x -2(1-m )sin x -(1-m )2<0, 即(3sin x +1-m )(sin x -1+m )<0,即⎩⎪⎨⎪⎧3sin x +1-m >0,sin x -1+m <0或⎩⎪⎨⎪⎧3sin x +1-m <0,sin x -1+m >0,即⎩⎪⎨⎪⎧3sin x >m -1,sin x <1-m 或⎩⎪⎨⎪⎧3sin x <m -1,sin x >1-m ,即⎩⎪⎨⎪⎧m -1<-3,1-m >1或⎩⎪⎨⎪⎧m -1>3,1-m <-1,即m <-2或m >4,故m 的取值范围为(-∞,-2)∪(4,+∞). 答案:(-∞,-2)∪(4,+∞)课时跟踪检测(五) 基本初等函数、函数与方程[A 级——“12+4”保分小题提速练]1.若f (x )是幂函数,且满足f f=2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=( ) A.12 B.14 C .2D .4解析:选B 设f (x )=x α,由ff=9α3α=3α=2,得α=log 32,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=⎝ ⎛⎭⎪⎫19log 32=14. 2.(2017·云南模拟)设a =60.7,b =log 70.6,c =log 0.60.7,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c >b >a B .b >c >a C .c >a >bD .a >c >b解析:选D 因为a =60.7>1,b =log 70.6<0,0<c =log 0.60.7<1,所以a >c >b . 3.函数f (x )=|log 2x |+x -2的零点个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:选B 函数f (x )=|log 2x |+x -2的零点个数,就是方程|log 2x |+x -2=0的根的个数.令h (x )=|log 2x |,g (x )=2-x ,画出两函数的图象,如图. 由图象得h (x )与g (x )有2个交点,∴方程|log 2x |+x -2=0的解的个数为2.4.(2017·河南适应性测试)函数y =a x-a (a >0,a ≠1)的图象可能是( )解析:选C 由函数y =a x-a (a >0,a ≠1)的图象过点(1,0),得选项A 、B 、D 一定不可能;C 中0<a <1,有可能,故选C.5.已知奇函数y =⎩⎪⎨⎪⎧fx ,x >0,g x ,x <0.若f (x )=a x(a >0,a ≠1)对应的图象如图所示,则g (x )=( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12-xB .-⎝ ⎛⎭⎪⎫12xC .2-xD .-2x解析:选D 由图象可知,当x >0时,函数f (x )单调递减,则0<a <1,∵f (1)=12,∴a =12,即函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,当x <0时,-x >0,则f (-x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =-g (x ),即g (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x =-2x,故g (x )=-2x,x <0,选D.6.已知f (x )=a x和g (x )=b x是指数函数,则“f (2)>g (2)”是“a >b ”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C 由题可得,a >0,b >0且a ≠1,b ≠1. 充分性:f (2)=a 2,g (2)=b 2, 由f (2)>g (2)知,a 2>b 2,再结合y =x 2在(0,+∞)上单调递增, 可知a >b ,故充分性成立; 必要性:由题可知a >b >0,构造函数h (x )=f x g x =a x b x =⎝ ⎛⎭⎪⎫a b x ,显然ab>1,所以h (x )单调递增,故h (2)=a 2b2>h (0)=1,所以a 2>b 2,故必要性成立.7.函数f (x )=e x+x -2的零点所在的一个区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1)D .(1,2)解析:选C 法一:∵f (0)=e 0+0-2=-1<0,f (1)=e 1+1-2=e -1>0,∴f (0)f (1)<0,故函数f (x )=e x+x -2的零点所在的一个区间是(0,1),选C.法二:函数f (x )=e x+x -2的零点,即函数y =e x的图象与y =-x+2的图象的交点的横坐标,作出函数y =e x与直线y =-x +2的图象如图所示,由图可知选C.8.已知函数f (x )=ln x +3x -8的零点x 0∈[a ,b ],且b -a =1,a ,b ∈N *,则a +b =( ) A .0 B .2 C .5D .7解析:选 C ∵f (2)=ln 2+6-8=ln 2-2<0,f (3)=ln 3+9-8=ln 3+1>0,且函数f (x )=ln x +3x -8在(0,+∞)上为单调递增函数,∴x 0∈[2,3],即a =2,b =3,∴a +b =5.9.(2018届高三·湖南四校联考)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,g x ,x <0,若f (x )为奇函数,则g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14的值为( )A .-14B.14 C .-2D .2解析:选D 法一:当x >0时,f (x )=log 2x , ∵f (x )为奇函数,∴当x <0时,f (x )=-log 2(-x ), 即g (x )=-log 2(-x ), ∴g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=-log 214=2. 法二:g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=-log 214=-log 22-2=2.10.(2017·杭州二模)已知直线x =m (m >1)与函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1),g (x )=log b x (b >0且b ≠1)的图象及x 轴分别交于A ,B ,C 三点,若AB ―→=2BC ―→,则( )A .b =a 2B .a =b 2C .b =a 3D .a =b 3。
2018学高考理科数学通用版练酷专题二轮复习课时跟踪检测(二十三) 圆锥曲线
课时跟踪检测(二十三) 圆锥曲线1.(2018届高三·石家庄摸底)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,且长轴长为8,T 为椭圆上任意一点,直线TA ,TB 的斜率之积为-34.(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为坐标原点,过点M (0,2)的动直线与椭圆C 交于P ,Q 两点,求OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的取值范围.解:(1)设T (x ,y ),由题意知A (-4,0),B (4,0),设直线TA 的斜率为k 1,直线TB 的斜率为k 2,则k 1=yx +4,k 2=yx -4. 由k 1k 2=-34,得y x +4·y x -4=-34,整理得x 216+y 212=1.故椭圆C 的方程为x 216+y 212=1.(2)当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y =kx +2,点P ,Q 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 216+y 212=1,y =kx +2消去y ,得(4k 2+3)x 2+16kx -32=0.所以x 1+x 2=-16k 4k 2+3,x 1x 2=-324k 2+3.从而,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→=x 1x 2+y 1y 2+x 1x 2+(y 1-2)(y 2-2)=2(1+k 2)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4=-80k 2-524k 2+3=-20+84k 2+3.所以-20<OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→≤-523.当直线PQ 的斜率不存在时,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的值为-20. 综上,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的取值范围为⎣⎡⎦⎤-20,-523. 2.(2017·全国卷Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x 22+y 2=1上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP ―→= 2 NM ―→.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且OP ―→·PQ ―→=1.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .解:(1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),则N (x 0,0),NP ―→=(x -x 0,y ),NM ―→=(0,y 0). 由NP ―→= 2 NM ―→,得x 0=x ,y 0=22y .因为M (x 0,y 0)在椭圆C 上,所以x 22+y 22=1.因此点P 的轨迹方程为x 2+y 2=2.(2)证明:由题意知F (-1,0).设Q (-3,t ),P (m ,n ), 则OQ ―→=(-3,t ),PF ―→=(-1-m ,-n ), OQ ―→·PF ―→=3+3m -tn ,OP ―→=(m ,n ),PQ ―→=(-3-m ,t -n ).由OP ―→·PQ ―→=1,得-3m -m 2+tn -n 2=1, 又由(1)知m 2+n 2=2,故3+3m -tn =0. 所以OQ ―→·PF ―→=0,即OQ ―→⊥PF ―→. 又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .3.(2018届高三·西安八校联考)设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和等于4 2.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =kx (k ≠0)与椭圆C 交于E ,F 两点,A 为椭圆C 的左顶点,直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N .问:以MN 为直径的圆是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.解:(1)由椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和是42,可得2a =42,a =2 2. 又T (2,2)在椭圆上,因此4a 2+2b 2=1,所以b =2,所以椭圆C 的方程为x 28+y 24=1.(2)因为椭圆C 的左顶点为A , 所以点A 的坐标为(-22,0).因为直线y =kx (k ≠0)与椭圆x 28+y 24=1交于E ,F 两点,设点E (x 0,y 0)(不妨设x 0>0),则点F (-x 0,-y 0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 28+y 24=1消去y ,得x 2=81+2k 2,所以x 0=221+2k2,则y 0=22k 1+2k 2,所以直线AE 的方程为y =k1+1+2k2(x +22).因为直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N ,令x =0,得y =22k 1+1+2k2,即点M 0,22k 1+1+2k2.同理可得点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22k 1-1+2k 2. 所以|MN |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪22k 1+1+2k 2-22k 1-1+2k 2=22(1+2k 2)|k |.设MN 的中点为P ,则点P 的坐标为P ⎝⎛⎭⎫0,-2k . 则以MN 为直径的圆的方程为x 2+⎝⎛⎭⎫y +2k 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫2(1+2k 2)|k |2,即x 2+y 2+22k y =4. 令y =0,得x 2=4,即x =2或x =-2.故以MN 为直径的圆经过两定点P 1(2,0),P 2(-2,0).4.(2017·安徽二校联考)已知焦点为F 的抛物线C1:x 2=2py (p >0),圆C 2:x 2+y 2=1,直线l 与抛物线相切于点P ,与圆相切于点Q .(1)当直线l 的方程为x -y -2=0时,求抛物线C 1的方程; (2)记S 1,S 2分别为△FPQ ,△FOQ 的面积,求S 1S 2的最小值.解:(1)设点P ⎝⎛⎭⎫x 0,x 202p ,由x 2=2py (p >0)得, y =x 22p ,求得y ′=xp ,因为直线PQ 的斜率为1,所以x 0p =1且x 0-x 202p -2=0,解得p =2 2.所以抛物线C 1的方程为x 2=42y . (2)点P 处的切线方程为y -x 202p =x 0p (x -x 0),即2x 0x -2py -x 20=0,OQ 的方程为y =-px 0x . 根据切线与圆相切,得|-x 20|4x 20+4p2=1,化简得x 40=4x 20+4p 2,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x 0x -2py -x 20=0,y =-px 0x ,解得Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 0,4-x 202p .所以|PQ |=1+k 2|x P -x Q |=1+x 2p 2⎪⎪⎪⎪x 0-2x 0= p 2+x 20p ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0, 又点F ⎝⎛⎭⎫0,p2到切线PQ 的距离 d 1=|-p 2-x 20|4x 20+4p2=12x 20+p 2,所以S 1=12|PQ |d 1=12·p 2+x 20p ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0·12x 20+p 2=x 20+p 24p ⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0, S 2=12|OF ||x Q |=p 2|x 0|,而由x 40=4x 20+4p 2知,4p 2=x 40-4x 20>0,得|x 0|>2,所以S 1S 2=x 20+p 24p ⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0·2|x 0|p=(x 20+p 2)(x 20-2)2p 2=(4x 20+x 40-4x 20)(x 20-2)2(x 40-4x 2) =x 20(x 20-2)2(x 20-4)=x 20-42+4x 20-4+3≥22+3,当且仅当x 20-42=4x 20-4时取等号,即x 20=4+22时取等号,此时p =2+2 2.所以S 1S 2的最小值为22+3.。
通用版2018年高考数学二轮复习课时跟踪检测二十二文20180206394
课时跟踪检测(二十二)A 组——12+4提速练一、选择题1.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3)解析:选A 由题意得,f (1)=3,所以f (x )>f (1),即f (x )>3.当x <0时,x +6>3,解得-3<x <0;当 x ≥0时,x 2-4x +6>3,解得x >3或0≤x <1.综上,不等式的解集为(-3,1)∪(3,+∞).2.在R 上定义运算:x ⊗y =x (1-y ).若不等式(x -a )⊗(x -b )>0的解集是(2,3),则a +b =( )A .1B .2C .4D .8解析:选C 由题知(x -a )⊗(x -b )=(x -a )[1-(x -b )]>0,即(x -a )[x -(b +1)]<0,由于该不等式的解集为(2,3),所以方程(x -a )[x -(b +1)]=0的两根之和等于5,即a +b +1=5,故a +b =4.3.已知正数a ,b 的等比中项是2,且m =b +1a ,n =a +1b,则m +n 的最小值是( )A .3B .4C .5D .6解析:选C 由正数a ,b 的等比中项是2,可得ab =4,又m =b +1a ,n =a +1b,所以m+n =a +b +1a +1b =a +b +a +b ab =54(a +b )≥54×2ab =5,当且仅当a =b =2时等号成立,故m +n 的最小值为5.4.(2017·合肥质检)设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥-1,x +y ≤4,y ≥2,则目标函数z =x +2y的最大值为( )A .5B .6 C.132D .7解析:选C 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,由图易知,当直线z =x +2y 经过直线x -y =-1与x +y =4的交点,即⎝ ⎛⎭⎪⎫32,52时,z 取得最大值,z max =32+2×52=132,故选C.5.(2017·全国卷Ⅲ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y -6≤0,x ≥0,y ≥0,则z =x -y 的取值范围是( )A .[-3,0]B .[-3,2]C .[0,2]D .[0,3]解析:选B 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,作出直线l 0:y =x ,平移直线l 0,当直线z =x -y 过点A (2,0)时,z 取得最大值2,当直线z =x -y 过点B (0,3)时,z 取得最小值-3, 所以z =x -y 的取值范围是[-3,2].6.(2017·全国卷Ⅱ)设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y -3≤0,2x -3y +3≥0,y +3≥0,则z =2x +y 的最小值是( )A .-15B .-9C .1D .9解析:选A 作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.易求得可行域的顶点A (0,1),B (-6,-3),C (6,-3),当直线z =2x +y 过点B (-6,-3)时,z 取得最小值,z min =2×(-6)-3=-15.7.已知a >0,b >0,c >0,且a 2+b 2+c 2=4,则ab +bc +ac 的最大值为( ) A .8 B .4 C .2D .1解析:选B ∵a 2+b 2+c 2=4,∴2ab +2bc +2ac ≤(a 2+b 2)+(b 2+c 2)+(a 2+c 2)=2(a 2+b 2+c 2)=8,∴ab +bc +ac ≤4(当且仅当a =b =c =233时等号成立),∴ab +bc +ac 的最大值为4.8.(2017·惠州调研)已知实数x ,y 满足:⎩⎪⎨⎪⎧x +3y +5≥0,x +y -1≤0,x +a ≥0,若z =x +2y 的最小值为-4,则实数a =( )A .1B .2C .4D .8解析:选B 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,当直线z =x +2y 经过点C ⎝⎛⎭⎪⎫-a ,a -53时,z 取得最小值-4,所以-a +2·a -53=-4,解得a =2,故选B.9.当x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2,y -4≤x ,x -7y ≤2时,-2≤kx-y ≤2恒成立,则实数k 的取值范围是( )A .[-1,1]B .[-2,0]C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,35D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15,0解析:选D 作出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,设z =kx -y ,由⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y =2,y -4=x ,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =2,即B (-2,2),由⎩⎪⎨⎪⎧ x +2y =2,x -7y =2,得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =0,即C (2,0),由⎩⎪⎨⎪⎧y -4=x ,x -7y =2,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-5,y =-1,即A (-5,-1),要使不等式-2≤kx -y ≤2恒成立,则⎩⎪⎨⎪⎧-2≤-2k -2≤2,-2≤2k ≤2,-2≤-5k +1≤2,即⎩⎪⎨⎪⎧-2≤k ≤0,-1≤k ≤1,-15≤k ≤35,所以-15≤k ≤0,故选D.10.某企业生产甲、乙两种产品均需用A ,B 两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示,如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得的最大利润为( )A.12万元C .17万元D .18万元解析:选D 设该企业每天生产甲产品x 吨,乙产品y 吨,每天获得的利润为z 万元, 则有z =3x +4y ,由题意得x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧3x +2y ≤12,x +2y ≤8,x ≥0,y ≥0,作出可行域如图中阴影部分所示,根据线性规划的有关知识,知当直线z =3x +4y 过点B (2,3)时,z 取最大值18,故该企业每天可获得的最大利润为18万元.11.若两个正实数x ,y 满足1x +4y =1,且不等式x +y 4<m 2-3m有解,则实数m 的取值范围是( )A .(-1,4)B .(-∞,-1)∪(4,+∞)C .(-4,1)D .(-∞,0)∪(3,+∞) 解析:选B 由题可知,1=1x +4y ≥24xy=4xy,即xy ≥4,于是有m 2-3m >x +y4≥xy≥4,故m 2-3m >4,化简得(m +1)(m -4)>0,解得m <-1或m >4,即实数m 的取值范围为(-∞,-1)∪(4,+∞).12.(2017·天津高考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x +3,x ≤1,x +2x,x >1.设a ∈R ,若关于x 的不等式f (x )≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪x2+a 在R 上恒成立,则a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-4716,2 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-4716,3916 C .[-23,2]D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-23,3916 解析:选A 法一:根据题意,作出f (x )的大致图象,如图所示.当x ≤1时,若要f (x )≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪x2+a 恒成立,结合图象,只需x 2-x +3≥-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+a ,即x 2-x 2+3+a ≥0,故对于方程x 2-x 2+3+a =0,Δ=⎝ ⎛⎭⎪⎫-122-4(3+a )≤0,解得a ≥-4716;当x >1时,若要f (x )≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2+a 恒成立,结合图象,只需x +2x ≥x 2+a ,即x 2+2x ≥a ,又x 2+2x ≥2,当且仅当x 2=2x,即x =2时等号成立,所以a ≤2. 综上,a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-4716,2.法二:关于x 的不等式f (x )≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2+a 在R 上恒成立等价于-f (x )≤a +x2≤f (x ),即-f (x )-x 2≤a ≤f (x )-x2在R 上恒成立,令g (x )=-f (x )-x2.若x ≤1,则g (x )=-(x 2-x +3)-x2=-x 2+x2-3=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -142-4716,当x =14时,g (x )max =-4716;若x >1,则g (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2x -x 2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2+2x ≤-23,当且仅当3x 2=2x ,且x >1,即x =233时,等号成立,故g (x )max =-2 3. 综上,g (x )max =-4716.令h (x )=f (x )-x2,若x ≤1,则h (x )=x 2-x +3-x 2=x 2-32x +3=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342+3916, 当x =34时,h (x )min =3916;若x >1,则h (x )=x +2x -x 2=x 2+2x≥2,当且仅当x 2=2x,且x >1,即x =2时,等号成立,故h (x )min =2. 综上,h (x )min =2.故a 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-4716,2. 二、填空题13.已知关于x 的不等式2x +2x -a≥7在x ∈(a ,+∞)上恒成立,则实数a 的最小值为________.解析:由x >a ,知x -a >0,则2x +2x -a =2(x -a )+2x -a+2a ≥2 x -a2x -a+2a =4+2a ,由题意可知4+2a ≥7,解得a ≥32,即实数a 的最小值为32.答案:3214.若2x +4y=4,则x +2y 的最大值是________. 解析:因为4=2x +4y =2x +22y ≥22x ×22y =22x +2y,所以2x +2y≤4=22,即x +2y ≤2,所以当且仅当2x=22y=2,即x =2y =1时,x +2y 取得最大值2.答案:215.如果实数x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≥0,x -1≤0,y -2≤0,且z =yx +a 的最小值为12,则正数a 的值为________.解析:根据约束条件画出可行域如图中阴影部分所示,经分析可知当x =1,y =1时,z 取最小值12,即11+a =12,所以a =1.答案:116.对于问题:“已知关于x 的不等式ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),解关于x 的不等式ax 2-bx +c >0”,给出如下一种解法:解:由ax 2+bx +c >0的解集为(-1,2),得a (-x )2+b (-x )+c >0的解集为(-2,1),即关于x 的不等式ax 2-bx +c >0的解集为(-2,1).参考上述解法,若关于x 的不等式kx +a +x +b x +c <0的解集为⎝⎛⎭⎪⎫-1,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,则关于x的不等式kx ax +1+bx +1cx +1<0的解集为________. 解析:不等式kx ax +1+bx +1cx +1<0,可化为k a +1x +b +1xc +1x <0,故得-1<1x <-13或12<1x<1,解得-3<x <-1或1<x <2,故kx ax +1+bx +1cx +1<0的解集为(-3,-1)∪(1,2).答案:(-3,-1)∪(1,2)B 组——能力小题保分练1.已知x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x -y ≤0,x -3y +5≥0,x ≥0,y ≥0,则z =8-x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y 的最小值为( )A .1 B.324C.116D.132解析:选D 不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示,而z=8-x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12y =2-3x -y ,欲使z 最小,只需使-3x -y 最小即可.由图知当x =1,y =2时,-3x -y 的值最小,且-3×1-2=-5,此时2-3x-y最小,最小值为132.故选D.2.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +2≥0,4x -y -4≤0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =ax +by (a >0,b >0)的最大值为6,则1a +2b的最小值为( )A .1B .3C .2D .4解析:选B 依题意画出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分.∵a >0,b >0,∴当直线z =ax +by 经过点(2,4)时,z 取得最大值6, ∴2a +4b =6,即a +2b =3.∵1a +2b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b (a +2b )×13=53+2b 3a +2a3b ≥3,当且仅当a =b =1时等号成立, ∴1a +2b的最小值为3.故选B.3.设不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >0,y ≤-nx +3n所表示的平面区域为D n ,记D n 内的整点(横坐标和纵坐标均为整数的点)个数为a n (n ∈N *),若m >1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1对于任意的正整数恒成立,则实数m 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫19,+∞B.⎝ ⎛⎭⎪⎫19,+∞C.⎝⎛⎦⎥⎤-∞,19D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,19解析:选 A 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >0,y ≤-nx +3n表示的平面区域为直线x =0,y =0,y =-nx+3n 围成的直角三角形(不含直角边),区域内横坐标为1的整点有2n 个,横坐标为2的整点有n 个,所以a n =3n ,所以1a n a n +1=13nn +=19⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1,所以1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1=19⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=19⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫19⎝⎛⎭⎪⎫1-1n +1为单调递增数列,故当n 趋近于无穷大时,19⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1趋近于19,所以m ≥19.故选A. 4.在平面直角坐标系中,点P 是由不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≥1所确定的平面区域上的动点,Q 是直线2x +y =0上任意一点,O 为坐标原点,则|OP ―→+OQ ―→|的最小值为( )A.255 B.55 C.233D.33解析:选B 作出不等式组对应的可行域,如图中阴影部分所示.设P (x ,y ),Q (a ,-2a ),则OP ―→+OQ ―→=(x +a ,y -2a ),则|OP ―→+OQ ―→|=x +a2+y -2a2,设z =|OP ―→+OQ ―→|,则z 的几何意义为可行域内的动点P 到动点M (-a,2a )的距离,其中M 也在直线2x +y =0上,由图可知,当点P 为(0,1),M 为P 在直线2x +y =0上的垂足时,z 取得最小值d =122+1=15=55.5.设二次函数f (x )=ax 2+bx +c 的导函数为f ′(x ).若∀x ∈R ,不等式f (x )≥f ′(x )恒成立,则b 2a +2c 的最大值为( )A.6+2 B .6-2 C .22+2D .22-2解析:选B 由题意得f ′(x )=2ax +b ,由f (x )≥f ′(x )在R 上恒成立,得ax 2+(b -2a )x+c -b ≥0在R 上恒成立,则a >0且Δ≤0,可得b 2≤4ac -4a 2,则b2a 2+2c 2≤4ac -4a 2a 2+2c 2=4⎝ ⎛⎭⎪⎫ca -12⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+1,又4ac -4a 2≥0,∴4·c a -4≥0,∴c a -1≥0,令t =c a -1,则t ≥0.当t >0时,b 2a 2+2c 2≤4t2t 2+4t +3=42t +3t+4≤426+4=6-2(当且仅当t =62时等号成立),当t =0时,b2a 2+2c 2=0<6-2,故b 2a 2+2c 2的最大值为6-2,故选B.6.(2017·广州模拟)满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +x +y -,0≤x ≤a 的点(x ,y )组成的图形的面积是5,则实数a 的值为________.解析:不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +x +y -,0≤x ≤a等价于⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +y -3≥0,0≤x ≤a或⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≤0,x +y -3≤0,0≤x ≤a .画出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≤0,x +y -3≤0,x ≥0所表示的平面区域如图中△ABC 及其内部,易知A (1,2),因为S△ABC=12×1×2=1<5,所以a >1.画出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +x +y -,0≤x ≤a 所表示的平面区域, 如图中的△ABC 和△ADE 所示.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +y -3≥0,0≤x ≤a所对应的平面区域是△ADE 及其内部,易知D (a ,a +1),E (a,3-a ),所以S △ADE =12×(a -1)×(a +1-3+a )=5-1,解得a =3(a =-1舍去).答案:3。
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课时跟踪检测(二十二) 不等式选讲
1.(2017·邢台模拟)设函数f (x )=|x +2|-|x -2|.
(1)解不等式f (x )≥2;
(2)当x ∈R,0<y <1时,证明:|x +2|-|x -2|≤1y +11-y
. 解:(1)当x ≥2时,由f (x )≥2,得4≥2,故x ≥2;
当-2<x <2时,由f (x )≥2,得2x ≥2,故1≤x <2;
当x ≤-2时,由f (x )≥2,得-4≥2,无解.
所以f (x )≥2的解集为{x |x ≥1}.
(2)证明:因为|x +2|-|x -2|≤4,
1y +11-y =⎝⎛⎭⎫1y +11-y [y +(1-y )]=2+1-y y +y 1-y ≥4⎝
⎛⎭⎫当且仅当y =12时取等号, 所以|x +2|-|x -2|≤1y +11-y
. 2.(2017·成都模拟)已知函数f (x )=x +1+|3-x |,x ≥-1.
(1)求不等式f (x )≤6的解集;
(2)若f (x )的最小值为n ,正数a ,b 满足2nab =a +2b ,求2a +b 的最小值. 解:(1)当-1≤x <3时,f (x )=4;
当x ≥3时,f (x )=2x -2.
∴不等式f (x )≤6等价于⎩⎪⎨⎪⎧ -1≤x <3,4≤6或⎩⎪⎨⎪⎧
x ≥3,2x -2≤6. ∴-1≤x <3或3≤x ≤4.
∴-1≤x ≤4.
∴原不等式的解集为{x |-1≤x ≤4}.
(2)由(1),得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
4,-1≤x <3,2x -2,x ≥3.可知f (x )的最小值为4,∴n =4. ∴8ab =a +2b ,变形得1b +2a =8.
∵a >0,b >0,
∴2a +b =18
(2a +b )⎝⎛⎭⎫1b +2a =18⎝⎛⎭⎫5+2a b +2b a ≥18⎝⎛⎭⎫5+22a b ·2b a =98
. 当且仅当2a b =2b a ,即a =b =38
时取等号. ∴2a +b 的最小值为98.
3.(2017·全国卷Ⅱ)已知a >0,b >0,a 3+b 3=2.证明:
(1)(a +b )(a 5+b 5)≥4;
(2)a +b ≤2.
证明:(1)(a +b )(a 5+b 5)=a 6+ab 5+a 5b +b 6
=(a 3+b 3)2-2a 3b 3+ab (a 4+b 4)
=4+ab (a 2-b 2)2≥4.
(2)因为(a +b )3=a 3+3a 2b +3ab 2+b 3
=2+3ab (a +b )≤2+3(a +b )24
(a +b ) =2+3(a +b )34
, 所以(a +b )3≤8,因此a +b ≤2.
4.(2017·沈阳模拟)已知函数f (x )=|x -a |-12
x (a >0). (1)若a =3,解关于x 的不等式f (x )<0;
(2)若对于任意的实数x ,不等式f (x )-f (x +a )<a 2+a 2
恒成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)当a =3时,f (x )=|x -3|-12x ,即|x -3|-12x <0,原不等式等价于-x 2<x -3<x 2
,解得2<x <6,故不等式的解集为{x |2<x <6}.
(2)f (x )-f (x +a )=|x -a |-|x |+a 2
, 原不等式等价于|x -a |-|x |<a 2,
由绝对值三角不等式的性质,
得|x -a |-|x |≤|(x -a )-x |=|a |,
原不等式等价于|a |<a 2,
又a >0,∴a <a 2,解得a >1.
∴实数a 的取值范围为(1,+∞).
5.(2017·开封模拟)设函数f (x )=|x -a |,a <0.
(1)证明:f (x )+f ⎝⎛⎭
⎫-1x ≥2; (2)若不等式f (x )+f (2x )<12
的解集非空,求a 的取值范围.
解:(1)证明:函数f (x )=|x -a |,a <0,
设f (x )+f ⎝⎛⎭⎫-1x =|x -a |+⎪⎪⎪
⎪-1x -a
=|x -a |+⎪⎪⎪⎪1x +a ≥⎪⎪⎪
⎪(x -a )+⎝⎛⎭⎫1x +a =⎪⎪⎪⎪x +1x =|x |+1|x |≥2|x |·1|x |
=2(当且仅当|x |=1时取等号).
(2)f (x )+f (2x )=|x -a |+|2x -a |,a <0.
当x ≤a 时,f (x )+f (2x )=a -x +a -2x =2a -3x ,
则f (x )+f (2x )≥-a ;
当a <x <a 2
时,f (x )+f (2x )=x -a +a -2x =-x , 则-a 2
<f (x )+f (2x )<-a ; 当x ≥a 2
时,f (x )+f (2x )=x -a +2x -a =3x -2a , 则f (x )+f (2x )≥-a 2
, 则f (x )的值域为⎣⎡⎭⎫-a 2,+∞,若不等式f (x )+f (2x )<12的解集非空,则需12>-a 2
, 解得a >-1,又a <0,所以-1<a <0,
故a 的取值范围是(-1,0).
6.(2017·洛阳模拟)已知f (x )=|2x -1|-|x +1|.
(1)将f (x )的解析式写成分段函数的形式,并作出其图象;
(2)若a +b =1,对∀a ,b ∈(0,+∞),1a +4b
≥3f (x )恒成立,求x 的取值范围. 解:(1)由已知,得f (x )=⎩⎪⎨
⎪⎧ -x +2,x <-1,-3x ,-1≤x ≤12,x -2,x >12
,
函数f (x )的图象如图所示.
(2)∵a ,b ∈(0,+∞),且a +b =1,
∴1a +4b =⎝⎛⎭⎫1a +4b (a +b )=5+⎝⎛⎭⎫b a +4a b ≥5+2b a ·4a b =9,当且仅当b a =4a b ,即a =13,b =23
时等号成立.
∵1
a+
4
b≥3(|2x-1|-|x+1|)恒成立,
∴|2x-1|-|x+1|≤3,
结合图象知-1≤x≤5,
∴x的取值范围是[-1,5].。