过点A(a,a)时,z=2x+3y取得最大值5,所以5=2a+3a,解得a=1. 答案 1
1.应用不等式的性质时应注意的两点
(1)两个不等式相加的前提是两个不等式同向;两个不等式相乘的前提是两个不等式同向,且不等式两边均大于0;不等式原则上不能相减或相除.
(2)不等式的性质是不等式变形的依据,但要注意区分不等式各性质的是否可逆性. 2.多次使用基本不等式的注意事项
当多次使用基本不等式时,一定要注意每次是否能保证等号成立,并且要注意取等号的条件的一致性,否则就会出错,因此在利用基本不等式处理问题时,列出等号成立的条件不仅是解题的必要步骤,也是检验转换是否有误的一种方法. 3.均值不等式除了在客观题考查外,在解答题的关键步骤中 也往往起到“巧解”的作用,但往往需先变换形式才能应用.
4.解决线性规划问题首先要作出可行域,再注意目标函数表示的几何意义,数形结合找到目标函数达到最值时可行域的顶点(或边界上的点),但要注意作图一定要准确,整点问题要验证解决.
5.解答不等式与导数、数列的综合问题时,不等式作为一种工具常起到关键的作用,往往涉及到不等式的证明方法(如比较法、分析法、综合法、放缩法、换元法等).在求解过程中,要以数学思想方法为思维依据,并结合导数、数列的相关知识解题,在复习中通过解此类问题,体会每道题中所蕴含的思想方法及规律,逐步提高自己的逻辑推理能力.
一、选择题
1.(2015·天津卷)设x∈R,则“|x-2|<1”是“x2+x-2>0”的( ) A.充分而不必要条件 C.充要条件
B.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件
解析 由|x-2|<1得1<x<3,由x2+x-2>0,得x<-2或x>1,而1<x<3x<-2或x>1,而x<-2或x>1分而不必要条件,选A. 答案 A
1<x<3,所以,“|x-2|<1”是“x2+x-2>0”的充
xy
2.(2015·临汾模拟)若点A(m,n)在第一象限,且在直线3+4=1上,则mn的最大值是( ) A.3
B.4
C.7
D.12
xy
解析 因为点A(m,n)在第一象限,且在直线3+4=1上, mn
所以m,n∈R+,且3+4=1,
mn+mn13mn342??
?当且仅当3=4=2,即m=2,n=2时,取“=”?, 所以3·≤()42??mn?1?21??所以3·4≤?2?=4,即mn≤3,所以mn的最大值为3. 答案 A
?4x+5y≥8,
3.(2015·广东卷)若变量x,y满足约束条件?1≤x≤3,则z=3x+2y的最小值为(
?0≤y≤2,
31A.5
B.6
23C.5
D.4
解析 不等式组所表示的可行域如下图所示,
)
4?3z3z?
由z=3x+2y得y=-2x+2,依题意当目标函数直线l:y=-2x+2经过A?1,5?时,z取得最
??
423
小值,即zmin=3×1+2×5=5,故选C. 答案 C
4.已知正数x,y满足x+22xy≤λ(x+y)恒成立,则实数λ的最小值为( ) A.1
B.2
C.3
D.4
解析 ∵x>0,y>0,
∴x+2y≥22xy(当且仅当x=2y时取等号). x+22xy
又由x+22xy≤λ(x+y)可得λ≥,
x+y而
x+22xyx+(x+2y)
≤=2, x+yx+y
?x+22xy?
?∴当且仅当x=2y时,?=2. maxx+y??∴λ的最小值为2. 答案 B
?x-2y+1≤0,
5.(2015·衡水中学期末)已知约束条件?ax-y≥0,表示的平面区域为D,若区域D内至少
?x≤1
有一个点在函数y=ex的图象上,那么实数a的取值范围为( ) A.[e,4) C.[1,3)
B.[e,+∞) D.[2,+∞)
解析 如图:点(1,e)满足ax-y≥0,即a≥e.
答案 B
二、填空题
6.(2015·福建卷改编)若变量x,y________.
?x+2y≥0,
满足约束条件?x-y≤0,则
?x-2y+2≥0,
z=2x-y的最小值等于
解析 如图,可行域为阴影部分,线性目标函数z=2x-y可化为y=2x-z,1?15?
-1,??由图形可知当y=2x-z过点2?时z最小,zmin=2×(-1)-2=-2. ?
5
答案 -2 2??x+-3,x≥1,
7.(2015·浙江卷)已知函数f(x)=?x则f(f(-3))=________,
??lg(x2+1),x<1,f(x)的最小值是________.
2
解析 f(f(-3))=f(1)=0,当x≥1时,f(x)=x+x-3≥22-3,当且仅当x=2时,取等号;当x<1时,f(x)=lg(x2+1)≥lg 1=0,当且仅当x=0时,取等号,
∴f(x)的最小值为22-3. 答案 0 22-3
8.(2015·南昌模拟)已知x>0,y>0,x+3y+xy=9,则x+3y的最小值为________. 解析 由已知,得xy=9-(x+3y), ?x+3y?2
?, 即3xy=27-3(x+3y)≤?
?2?令x+3y=t,则t2+12t-108≥0, 解得t≥6或t ≤-18(舍),即x+3y≥6. 答案 6 三、解答题 9.已知函数f(x)=
2x
. x+6
2(1)若f(x)>k的解集为{x|x<-3,或x>-2},求k的值; (2)对任意x>0,f(x)≤t恒成立,求t的取值范围. 解 (1)f(x)>k?kx2-2x+6k<0.
由已知{x|x<-3,或x>-2}是其解集,得kx2-2x+6k=0的两根是-3,-2. 22
由根与系数的关系可知(-2)+(-3)=k,即k=-5. (2)因为x>0,f(x)=
2x226
=≤=
6266,当且仅当x=6时取等号. x2+6
x+x
6?6?
由已知f(x)≤t对任意x>0恒成立,故t≥6,即t的取值范围是?,+∞?.
?6?10.如图,建立平面直角坐标系xOy,x轴在地平面上,y轴平面,单位长度为1千米.某炮位于坐标原点.已知炮弹发射在方程y=kx-
1
(1+k2)x2(k>0)表示的曲线上,其中k与发20
垂直于地后的轨迹射方向有
关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标. (1)求炮的最大射程;
(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由. 解 (1)令y=0,得 1
kx-20(1+k2)x2=0,
由实际意义和题设条件知x>0,k>0, 20k2020
故x==
1≤2=10, 1+k2k+k当且仅当k=1时取等号. 所以炮的最大射程为10千米.
(2)因为a>0,所以炮弹可击中目标 存在k>0,
1
使3.2=ka-20(1+k2)a2成立? 关于k的方程a2k2-20ak+a2+64=0有正根? 判别式Δ=(-20a)2-4a2(a2+64)≥0? a≤6. 所以当a不超过6千米时,可击中目标.
1
11.已知函数f(x)=3ax3-bx2+(2-b)x+1在x=x1处取得极大值,在x=x2处取得极小值,且0<x1<1<x2<2. (1)证明:a>0;
(2)若z=a+2b,求z的取值范围. (1)证明 求函数f(x)的导数 f′(x)=ax2-2bx+2-b.
由函数f(x)在x=x1处取得极大值, 在x=x2处取得极小值, 知x1、x2是f′(x)=0的两个根, 所以f′(x)=a(x-x1)(x-x2).
当x<x1时,f(x)为增函数,f′(x)>0, 由x-x1<0,x-x2<0得a>0.
(2)解
?f′(0)>0,
在题设下,0<x1<1<x2<2等价于?f′(1)<0,
?f′(2)>0,
?2-b>0,?2-b>0,
即?a-2b+2-b<0,化简得?a-3b+2<0, ?4a-4b+2-b>0,?4a-5b+2>0.