5、.(2019·安徽宣城期末)若實數(shù)x,y滿足則(x+1)2+y2的最小值為( )
A.2 B.
C.8 D.10
答案 C
解析 作出可行域如圖中陰影部分所示,(x+1)2+y2的幾何意義為可行域內(nèi)的動點與定點(-1,0)的距離的平方,由圖可知,最小值為點(-1,0)到直線x+y=3的距離的平方,即2=8.故選C.
二、填空題
9.已知變量x,y滿足約束條件則z=x+2y的最小值是________.
答案 3
解析 畫出約束條件表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,則直線y=-x+經(jīng)過A點時z最小,由得A(1,1),
所以zmin=1+2×1=3.
10.不等式≥2的
6、解集是________.
答案 ∪(1,3]
解析 -2≥0等價于≤0
等價于
等價于-≤x≤3且x≠1.
所以原不等式的解集為∪(1,3].
11.(2019·江蘇沭陽期中調(diào)研)有下面四個不等式:①a2+b2+c2≥ab+bc+ca;②a(1-a)≤;③+≥2;④≥.其中恒成立的有________個.
答案 2
解析 因為2(a2+b2+c2)-2(ab+bc+ca)=(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2≥0,所以a2+b2+c2≥ab+bc+ca成立,①正確;因為a(1-a)=-a2+a=-2+≤,所以②正確;當(dāng)a,b同號時,有+≥2,當(dāng)a,b異號時,+≤-2,所以③錯
7、誤;ab<0時,≥不成立.其中恒成立的個數(shù)是2個.
12.已知f(x)=ax2+bx,1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,則f(-2)的取值范圍為________.
答案 [5,10]
解析 解法一:設(shè)f(-2)=mf(-1)+nf(1)(m,n為待定系數(shù)),
則4a-2b=m(a-b)+n(a+b),
即4a-2b=(m+n)a+(n-m)b.
則解得
∴f(-2)=3f(-1)+f(1),
又∵1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,
∴5≤3f(-1)+f(1)≤10,故5≤f(-2)≤10.
解法二:由確定的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,
當(dāng)f(-2)=4a-2
8、b過點A時,取得最小值4×-2×=5,當(dāng)f(-2)=4a-2b過點B(3,1)時,取得最大值4×3-2×1=10,所以5≤f(-2)≤10.
三、解答題
13.已知函數(shù)f(x)=(a,b為常數(shù)).
(1)若b=1,解不等式f(x-1)<0;
(2)若a=1,當(dāng)x∈[-1,2]時,f(x)>恒成立,求b的取值范圍.
解 (1)∵f(x)=,b=1,∴f(x)=,
∴f(x-1)==,
∵f(x-1)<0,
∴<0,等價于x[x-(1-a)]<0,
①當(dāng)1-a>0,即a<1時,不等式的解集為(0,1-a);
②當(dāng)1-a=0,即a=1時,不等式的解集為?;
③當(dāng)1-a<0,即a
9、>1時,不等式的解集為(1-a,0).
(2)∵a=1,f(x)>,
∴>?(x+b)(x+1)>-1, (※)
顯然x≠-b,易知當(dāng)x=-1時,不等式(※)顯然成立;
當(dāng)-1--x=1-,
∵x+1>0,
∴+(x+1)≥2=2,
當(dāng)且僅當(dāng)x=0時,等號成立,故b>-1.
∵x+b≠0,∴x≠-b,
而-b?[-1,2],故b<-2或b>1.
綜上所述,b>1.
14.電視臺播放甲、乙兩套連續(xù)劇,每次播放連續(xù)劇時,需要播放廣告.已知每次播放甲、乙兩套連續(xù)劇時,連續(xù)劇播放時長、廣告播放時長、收視人次如下表所示:
連續(xù)劇播放
時長(分鐘)
10、廣告播放
時長(分鐘)
收視
人次(萬)
甲
70
5
60
乙
60
5
25
已知電視臺每周安排的甲、乙連續(xù)劇的總播放時間不多于600分鐘,廣告的總播放時間不少于30分鐘,且甲連續(xù)劇播放的次數(shù)不多于乙連續(xù)劇播放次數(shù)的2倍.分別用x,y表示每周計劃播出的甲、乙兩套連續(xù)劇的次數(shù).
(1)用x,y列出滿足題目條件的數(shù)學(xué)關(guān)系式,并畫出相應(yīng)的平面區(qū)域;
(2)問電視臺每周播出甲、乙兩套連續(xù)劇各多少次,才能使收視人次最多?
解 (1)由已知,x,y滿足的數(shù)學(xué)關(guān)系式為
即
該二元一次不等式組所表示的平面區(qū)域為圖1中的陰影部分:
(2)設(shè)總收視人次為z萬,則目標(biāo)
11、函數(shù)為z=60x+25y.
將z=60x+25y變形為y=-x+,這是斜率為-,隨z變化的一組平行直線,為直線在y軸上的截距,當(dāng)取得最大值時,z的值最大.又因為x,y滿足約束條件,所以由圖2可知,
當(dāng)直線z=60x+25y經(jīng)過可行域上的點M時,截距最大,即z最大.
解方程組得點M的坐標(biāo)為(6,3).
所以,電視臺每周播出甲連續(xù)劇6次、乙連續(xù)劇3次時,才能使總收視人次最多.
一、選擇題
1.(2019·河北石家莊模擬一)設(shè)變量x,y滿足約束條件則目標(biāo)函數(shù)z=x+3y的最小值為( )
A.6 B.8
C.4 D.3
答案 C
解析 由約束條件作出可行域如圖中陰影部分所示.
12、
聯(lián)立解得A(-2,2),化目標(biāo)函數(shù)z=x+3y為y=-+,由圖可知,當(dāng)直線y=-+過A時,直線y=-+在y軸上的截距最小,z有最小值為4.故選C.
2.(2019·廣東六校第四次聯(lián)考)若x,y滿足則|x-y|的最大值為( )
A.4 B.2
C.1 D.0
答案 A
解析 不等式組對應(yīng)的可行域如圖中陰影部分所示,令z=x-y,則y=x-z,當(dāng)直線y=x-z經(jīng)過點B(2,-2)時,直線的縱截距-z最小,|-z|=4,當(dāng)直線過點A(1,-1)時,縱截距-z最大,|-z|=2,故選A.
3.(2019·安徽合肥第三次質(zhì)檢)若直線y=k(x+1)與不等式組表示的平面區(qū)域有公共
13、點,則實數(shù)k的取值范圍是( )
A.(-∞,1] B.[0,2]
C.[-2,1] D.(-2,2]
答案 B
解析 畫出不等式組表示的平面區(qū)域,如圖中陰影部分所示,
直線y=k(x+1)過定點A(-1,0),要使得直線y=k(x+1)與不等式組表示的平面區(qū)域有公共點,
則0≤k≤kAC,
∵kAC==2,∴k∈[0,2].故選B.
4.(2019·河南重點高中4月聯(lián)合質(zhì)檢)已知實數(shù)x,y滿足約束條件則目標(biāo)函數(shù)z=2y-3x的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 作出約束條件表示的可行域如圖中陰影區(qū)域所示,
求得點A的坐標(biāo)是,點B的坐標(biāo)
14、是,
由z=2y-3x,得y=x+,平移直線y=x,
當(dāng)直線z=2y-3x經(jīng)過點A時,
z=2×2-3×=,當(dāng)直線z=2y-3x經(jīng)過點B時,z=2×-3×=-,所以z的取值范圍是.故選A.
5.(2019·河北衡水質(zhì)檢四)設(shè)x,y滿足約束條件則下列恒成立的是( )
A.x≥3 B.y≥4
C.2x-y+1≥0 D.的最小值為1
答案 D
解析 可行域如圖陰影部分,其中A(2,3),顯然A,B,C選項都不成立,表示可行域內(nèi)點到點(0,1)的斜率,由圖可得最小值為1,故選D.
6.(2019·福建龍巖質(zhì)檢)已知x>0,y>0,且+=,則x+y的最小值為( )
A.3 B
15、.5
C.7 D.9
答案 C
解析 由x+y=(x+1)+y-1=[(x+1)+y]·1-1=[(x+1)+y]·2-1=2-1≥3+4=7.當(dāng)且僅當(dāng)x=3,y=4時取得最小值7.故選C.
7.已知實數(shù)x,y滿足條件若z=y(tǒng)-ax取得最大值時的最優(yōu)解有且只有一個,則實數(shù)a的取值集合為( )
A.{2,-1} B.{a∈R|a≠2}
C.{a∈R|a≠-1} D.{a∈R|a≠2且a≠-1}
答案 D
解析 不等式組對應(yīng)的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示.由z=-ax+y得y=ax+z,若a=0,直線y=ax+z可化為y=z,此時取得最大值時的最優(yōu)解有且只有一個滿足條件.若a>
16、0,則直線y=ax+z的縱截距最大時,z取得最大值,若z=y(tǒng)-ax取得最大值時的最優(yōu)解有且只有一個,則a≠2.若a<0,則直線y=ax+z的縱截距最大時,z取得最大值,若z=y(tǒng)-ax取得最大值時的最優(yōu)解有且只有一個,則a≠-1.故選D.
8.設(shè)0(ax)2的解集中的整數(shù)恰有4個,則的取值范圍為( )
A.(3,4] B.(3,4)
C.(2,3] D.(2,3)
答案 A
解析 整理不等式得[(1-a)x-b][(1+a)x-b]>0,因為整數(shù)解只有4個,且1+a>0,可得1-a<0,所以a>1.其解集為,又0
17、解集中的整數(shù)只有4個,則-4≤<-3,所以∈(3,4].
二、填空題
9.若不等式x2+ax+4≥0對一切x∈(0,1]恒成立,則a的取值范圍是________.
答案 [-5,+∞)
解析 由題意得,a≥-,設(shè)f(x)=-,x∈(0,1],則只要a≥f(x)max,由于函數(shù)f(x)在(0,1]上單調(diào)遞增,所以f(x)max=f(1)=-5,故a≥-5.
10.(2019·河北衡水中學(xué)模擬)已知實數(shù)x,y滿足且m=,則實數(shù)m的取值范圍為________.
答案 [2,7]
解析 不等式組表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示.
m=
==1+3·,可看作(x,y)與(-1,-1
18、)連線的斜率,觀察圖象可知,
kPC≤≤kPB,即≤≤2,所以2≤m≤7.
11.已知正數(shù)a,b滿足a2+ab-3=0,則4a+b的最小值為________.
答案 6
解析 因為正數(shù)a,b滿足a2+ab-3=0,
所以3a·(a+b)=9,
則4a+b=3a+(a+b)≥2=2=6,
當(dāng)且僅當(dāng)3a=a+b時等號成立.
此時由解得
所以4a+b的最小值為6.
12.某高科技企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品A和產(chǎn)品B需要甲、乙兩種新型材料.生產(chǎn)一件產(chǎn)品A需要甲材料1.5 kg,乙材料1 kg,用5個工時;生產(chǎn)一件產(chǎn)品B需要甲材料0.5 kg,乙材料0.3 kg,用3個工時.生產(chǎn)一件產(chǎn)品A的利潤為
19、2100元,生產(chǎn)一件產(chǎn)品B的利潤為900元.該企業(yè)現(xiàn)有甲材料150 kg,乙材料90 kg,則在不超過600個工時的條件下,生產(chǎn)產(chǎn)品A,B的利潤之和的最大值為________元.
答案 216000
解析 設(shè)生產(chǎn)產(chǎn)品A,B分別為x,y件,利潤之和為z元,那么 ①
目標(biāo)函數(shù)z=2100x+900y,二元一次不等式組①等價于 ②
作出二元一次不等式組②表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分.
將z=2100x+900y變形,得y=-x+,當(dāng)直線y=-x+經(jīng)過點M時,z取得最大值.
解方程組得點M(60,100).
所以當(dāng)x=60,y=100時,zmax=2100×60+900×1
20、00=216000.
故生產(chǎn)產(chǎn)品A,B的利潤之和的最大值為216000元.
三、解答題
13.某地需要修建一條大型輸油管道通過240 km寬的沙漠地帶,該段輸油管道兩端的輸油站已建好,余下工程是在該段兩端已建好的輸油站之間鋪設(shè)輸油管道和等距離修建增壓站(又稱泵站).經(jīng)預(yù)算,修建一個增壓站的費用為400萬元,鋪設(shè)距離為x km的相鄰兩增壓站之間的輸油管道的費用為(x2+x)萬元.設(shè)余下工程的總費用為y萬元.
(1)試將y表示成x的函數(shù);
(2)需要修建多少個增壓站才能使y最小,其最小值為多少?
解 (1)設(shè)需要修建k個增壓站,
則(k+1)x=240,即k=-1.
所以y=400
21、k+(k+1)(x2+x)
=400+(x2+x)=+240x-160.
因為x表示相鄰兩增壓站之間的距離,所以0