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1、
考點16 不等式
1.(20xx·安徽高考文科·T8)設(shè)x,y滿足約束條件則目標函數(shù)z=x+y的最大值是( )
(A)3 (B) 4 (C) 6 (D)8
【命題立意】本題主要考查線性規(guī)劃問題,考查考生的作圖、運算求解能力.
【思路點撥】由約束條件畫可行域確定目標函數(shù)的最大值點計算目標函數(shù)的最大值
【規(guī)范解答】選C.約束條件表示的可行域是一個三角形區(qū)域,3個頂點分別
是,目標函數(shù)在取最大值6,故C正確.
【方法技巧】解決線性規(guī)劃問題,首先作出可行域,若為封閉區(qū)域(即
2、幾條直線圍成的區(qū)域),則區(qū)域中的某個端點使目標函數(shù)取得最值.
2.(20xx·福建高考文科·T5)若,且,則的最小值等于( )
(A)2 (B)3 (C)5 (D)9
【命題立意】本題考查利用線性規(guī)劃的方法求最值.
【思路點撥】先畫出不等式組表示的線性區(qū)域,再作出直線,平移,當其截距越小,的值越?。?
【規(guī)范解答】選B.不等式組所表示的平面區(qū)域如圖陰影所示:
作,平移至點位置時,取得最小值,即.
【方法技巧】本題可以采用多種解法,有些解法一反常規(guī),
顛覆視覺.
方法一(特殊點法):因為直線兩兩相交分別
3、交于,當時,;
當時,;當時,;
所以當時,.
方法二(反代入法):,把代入得:
所以有最小值3.
方法三(向量法):設(shè),則
方向上的投影,所以當在位置時取得最小值,所以當時,為最小值.
3.(20xx·浙江高考文科·T7)若實數(shù)x,y滿足不等式組,則x+y的最大值為( )
(A)9 (B) (C)1 (D)
【命題立意】本題主要考查了平面區(qū)域的二元一次不等式組,以及簡單的轉(zhuǎn)化思想和數(shù)形結(jié)合的思想,
屬中檔題.
【思路點撥】畫出不等式組表示的平面區(qū)域,再利用圖象求的最大值.
【規(guī)范解答】選A.
4、令,則,表示過可行
域內(nèi)點斜率為-1的直線在軸上的截距.由圖可知當向上平移
使它過點時,.
【方法技巧】(1)畫可行域時:“直線定界、特殊點定域”.
(2)尋找目標函數(shù)的最值時,應(yīng)先指明它的幾何意義,這樣才能找到相應(yīng)的最值.
4.(20xx·天津高考文科·T2)設(shè)變量x,y滿足約束條件則目標函數(shù)z=4x+2y的最大值
為( )
(A)12 (B)10 (C)8 (D)2
【命題立意】考查線性規(guī)劃的意義,求目標函數(shù)的最值問題以及數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
【思路點撥】應(yīng)用數(shù)形結(jié)合,畫圖分析求得最值.
【規(guī)范解答
5、】選B.在同一個坐標系中,畫出直線的圖象,作出可行域可知
直線平行移動到直線的交點(2,1)處,目標函數(shù)z=4x+2y取得最大值10.
【方法技巧】 線性規(guī)劃問題的關(guān)鍵是找準最優(yōu)點,畫圖失誤或求點失誤是常見的失誤點,解決最優(yōu)解問題可將各個邊界點代入驗證,然后尋找合適點.
5.(20xx·山東高考理科·T10)設(shè)變量x,y滿足約束條件則目標函數(shù)的最大值和最小值分別為( )
(A)3,-11
(B)-3, -11
(C)11, -3
(D)11,3
【命題立意】本題考查不等式中的線性規(guī)劃知識及數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想、考查了考生的推理論證能力和
6、運算求解能力.
【思路點撥】先畫出不等式組所表示的平面區(qū)域,再求解.
【規(guī)范解答】選A .畫出平面區(qū)域如圖所示:可知當平移到點(5,3)時,目標函數(shù)取得最大值3;當平移到點(3,5)時,目標函數(shù)取得最小值-11,故選A.
6.(20xx·浙江高考理科·T7)若實數(shù),滿足不等式組且的最大值為9,
則實數(shù)( )
(A) (B) (C)1 (D)2
【命題立意】本題考查線性規(guī)劃的相關(guān)知識,考查數(shù)形結(jié)合思想.
【思路點撥】畫出平面區(qū)域,利用的最大值為9,確定區(qū)域的邊界.
【規(guī)范解答】選C.令,則,表示斜率為-1的直
7、線在軸上的截距.
當最大值為9時,過點A,因此過點A,所以.
【方法技巧】畫平面區(qū)域時“直線定界、特殊點定域”.
7.(20xx·北京高考理科·T7)設(shè)不等式組表示的平面區(qū)域為D,若指數(shù)函數(shù)y=的圖象上存在區(qū)域D上的點,則a 的取值范圍是( )
(A)(1,3] (B)[2,3] (C) (1,2] (D)[ 3, )
【命題立意】本題考查平面區(qū)域,指數(shù)函數(shù)的相關(guān)知識.
【思路點撥】畫出平面區(qū)域D,再觀察的圖象.
【規(guī)范解答】選A.區(qū)域D如圖所示,其中.當恰過點A時,.
因此當時,的圖象上存在區(qū)域D上的點
8、.
【方法技巧】畫區(qū)域D時可采用“直線定界、特殊點定域”的方法.
8.(20xx·江蘇高考·T12)設(shè)x,y為實數(shù),滿足3≤≤8,4≤≤9,則的最大值是 .
【命題立意】本題考查不等式的基本性質(zhì),等價轉(zhuǎn)化思想.
【思路點撥】
【規(guī)范解答】,,,
的最大值是27.
【答案】27
9.(20xx·浙江高考文科·T16) 某商家一月份至五月份累計銷售額達3 860萬元,預(yù)測六月份銷售額為500萬元,七月份銷售額比六月份遞增x%,八月份銷售額比七月份遞增x%,九、十月份銷售總額與七、八月份銷售總額相等,若一月至十月份銷售總額至
9、少達7 000萬元,則x的最小值為 .
【命題立意】本題主要考查了用一元二次不等式解決實際問題的能力,屬中檔題.
【思路點撥】把一到十月份的銷售額求和,列出不等式,求解.
【規(guī)范解答】七月份:,八月份:.所以一至十月份的銷售總額為:
,解得(舍)或,
.
【答案】20
10.(20xx·浙江高考文科·T15)若正實數(shù),滿足,則的最小值是 .
【命題立意】本題主要考查了用基本不等式解決最值問題的能力 ,以及換元思想和簡單一元二次不等式的解法,屬中檔題.
【思路點撥】本題可利用基本不等式構(gòu)造出關(guān)于的不等式,解出的最小值.
【規(guī)范解答】
10、運用基本不等式,,令,可得,注意到t>0,解得t≥,故xy的最小值為18.
【答案】18
【方法技巧】基本不等式有兩個常用變形:(1)當和為定值時,積有最大值,即.(2)當積為定值時,和有最小值,即.
11.(20xx·山東高考文科·T14)已知R+,且滿足,則xy的最大值為 .
【命題立意】本題考查均值定理,考查考生運用基本不等式運算求解能力.
【規(guī)范解答】R+,且,由基本不等式有,解得,
當且僅當,即時,等號成立,所以xy的最大值為3.
【答案】3
12.(20xx·山東高考理科·T14)若對任意,恒成立,則的取值范圍
11、是 .
【命題立意】本題考查了利用基本不等式求最值及不等式恒成立問題以及參數(shù)問題的求解,考查了考生的轉(zhuǎn)化能力和運算求解能力.
【思路點撥】將恒成立問題轉(zhuǎn)化為最值問題.
【規(guī)范解答】因為,所以(當且僅當時取等號),所以有
,即的最大值為,故 .
【答案】
【方法技巧】1.不等式的恒成立問題與函數(shù)最值有密切的關(guān)系,解決不等式恒成立問題,通常先分離參數(shù),再轉(zhuǎn)化為最值問題來解:
恒成立;
恒成立.
2.高次函數(shù)或非基本初等函數(shù)的最值問題,通常采用導(dǎo)數(shù)法解決.
13.(20xx·安徽高考文科·T15)若,則下列不等式對一切滿足條件的恒成立
12、的是 (寫出所有正確命題的編號).
①; ②; ③ ;
④; ⑤.
【命題立意】本題主要考查均值定理,考查考生變形轉(zhuǎn)化的能力.
【思路點撥】可以利用特值排除,結(jié)合均值定理變形轉(zhuǎn)化求解.
【規(guī)范解答】令,排除②,④;
由,命題①正確;
由,命題③正確;
由,命題⑤正確.
【答案】①③⑤
14.(20xx·陜西高考文科·T14)設(shè)x,y滿足約束條件則目標函數(shù)z=3x-y的最大值為 .
【命題立意】本題考查不等式中的線性規(guī)劃知識,
畫出平面區(qū)域與正確理解目標函數(shù)的幾何意義是
解答好本題的關(guān)鍵,屬中檔題.
13、【思路點撥】作出可行域作出直線3x-y=0
平移3x-y=0結(jié)論
【規(guī)范解答】作出可行域
當目標函數(shù)z=3x-y過點A時,z取到最大值5.
【答案】5
15.(20xx·北京高考文科·T11)若點P(m,3)到直線的距離為4,且點P在不等式
<3表示的平面區(qū)域內(nèi),則m= .
【命題立意】本題考查了點到直線的距離與線性規(guī)劃的知識.
【思路點撥】先利用點到直線的距離求出,再把所得點P的坐標代入到不等式中去驗證.
【規(guī)范解答】點P(m,3)到直線的距離為4,解得或m=.又因為點P在不等式<3表示的平面區(qū)域內(nèi),所以.
【答案】-3
【方法
14、技巧】判斷點是否在某平面區(qū)域內(nèi),只需把點的坐標代入到不等式(組)中看是否成立即可.
16.(20xx·安徽高考理科·T13)設(shè)滿足約束條件
若目標函數(shù)的最大值為8,則的最小值為________.
【命題立意】本題主要考查線性規(guī)劃問題和均值定理,考查考生的作圖、運算求解能力.
【思路點撥】由約束條件畫可行域 確定目標函數(shù)的最大值點計算的值
利用均值定理計算的最小值
【規(guī)范解答】 已知滿足約束條件,其可行域是一個四邊形,4個頂點的坐標分別是
,易得目標函數(shù)在點處取最大值8,
所以,即,,當且僅當時,等號成立.
所以的最小值為4.
【答案】4
【方法技巧】
15、線性規(guī)劃問題首先作出可行域,若為封閉區(qū)域(即幾條直線圍成的區(qū)域),則目標函數(shù)的最大或最小值在區(qū)域的端點或邊界處取得.
17.(20xx·遼寧高考理科·T14)已知且,則的取值范圍
是_______(答案用區(qū)間表示).
【命題立意】本題考查線性規(guī)劃問題.
【思路點撥】
寫出答案
利用性質(zhì)求出范圍
作出可行域
【規(guī)范解答】作出可行域(如圖),
將目標函數(shù)z=2x-3y變形為,它表示與平行,截距是的一組平行直線,當它經(jīng)過點A時,截距最大,此是z取得最小值;當經(jīng)過點B時,截距最小,此時z最大.由
由
∴z=2x-3y的取值范圍是(3,8).
16、【答案】(3,8)
【方法技巧】本題還可設(shè),利用不等式求解.注意:不要先分別求,
的范圍再求的范圍,這樣會將范圍擴大,導(dǎo)致結(jié)果錯誤.
18.(20xx·陜西高考理科·T14)鐵礦石A和B的含鐵率為,冶煉每萬噸鐵礦石CO2的排放量b及每萬噸鐵礦石的價格c如下表:
b(萬噸)
(百萬元)
A
50%
1
3
B
70%
0.5
6
某冶煉廠至少要生產(chǎn)1.9(萬噸)鐵,若要求CO2的排放量不超過2(萬噸),則購買鐵礦石的最少費用
為_ _ (百萬元).
【命題立意】本題考查不等式中的線性規(guī)劃知識的應(yīng)用,畫出平面區(qū)域與正確理解目標函數(shù)的幾何
17、意義是解答好本題的關(guān)鍵.屬中檔題.
【思路點撥】設(shè)購買鐵礦石A,B分別為萬噸線性約束條件最優(yōu)解結(jié)論.
【規(guī)范解答】設(shè)購買鐵礦石A,B分別為萬噸,購買鐵礦石的費用為z(百萬元),則
,目標函數(shù),,
畫出可行域可知,當目標函數(shù)過點P(1,2)時,z取到最小值15.
【答案】15
19.(20xx·廣東高考文科·T19)某營養(yǎng)師要為某個兒童預(yù)定午餐和晚餐.已知一個單位的午餐含12個單位的碳水化合物,6個單位的蛋白質(zhì)和6個單位的維生素.一個單位的晚餐含8個單位的碳水化合物,6個單位的蛋白質(zhì)和10個單位的維生素.另外,該兒童這兩餐需要的營養(yǎng)中至少含64個單位的碳水化合物,
18、42個單位的蛋白質(zhì)和54個單位的維生素.
如果一個單位的午餐、晚餐的費用分別是2.5元和4元,那么要滿足上述的營養(yǎng)要求,并且花費最少,應(yīng)當為該兒童分別預(yù)訂多少個單位的午餐和晚餐?
【命題立意】本題為應(yīng)用題,考查簡單的線性規(guī)劃問題以及建立數(shù)學(xué)模型的方法.
【思路點撥】建立目標函數(shù)列出約束條件畫出可行域求目標函數(shù)的最值.
【規(guī)范解答】設(shè)為該兒童分別預(yù)定個單位的午餐和晚餐,共需元,則
.
作出可行域如圖:
所以,當時,花費最少,為
(元).
答:應(yīng)當為該兒童分別預(yù)定4個午餐和3個晚餐.
【方法技巧】線性規(guī)劃的應(yīng)用問題,應(yīng)從目標函數(shù)入手,列出約束條件,再根據(jù)約束條件畫出可行域,
19、這樣思路更清晰.
20.(20xx·廣東高考理科·T19) 某營養(yǎng)師要為某個兒童預(yù)定午餐和晚餐.已知一個單位的午餐含12個單位的碳水化合物6個單位蛋白質(zhì)和6個單位的維生素C.一個單位的晚餐含8個單位的碳水化合物,6個單位的蛋白質(zhì)和10個單位的維生素C.另外,該兒童這兩餐需要的營養(yǎng)中至少含64個單位的碳水化合物,42個單位的蛋白質(zhì)和54個單位的維生素C.
如果一個單位的午餐、晚餐的費用分別是2.5元和4元,那么要滿足上述的營養(yǎng)要求,并且花費最少,應(yīng)當為該兒童分別預(yù)定多少個單位的午餐和晚餐?
【命題立意】本題為應(yīng)用題,考查簡單的線性規(guī)劃問題以及建立數(shù)學(xué)模型的方法.
【思路點撥】建立目標函數(shù)列出約束條件畫出可行域求目標函數(shù)的最值.
【規(guī)范解答】設(shè)為該兒童分別預(yù)定個單位的午餐和晚餐,共需元,則.
作出可行域如圖:
所以,當時,花費最少,為(元).
答:應(yīng)當為該兒童分別預(yù)定4個午餐和3個晚餐.
【方法技巧】線性規(guī)劃的應(yīng)用問題,應(yīng)從目標函數(shù)入手,列出約束條件,再根據(jù)約束條件畫出可行域,這樣思路更清晰.