【课时目标】
1.熟练掌握一元二次不等式的解法,并能解有关的实际应用问题.
2.掌握简单的线性规划问题的解法.
3.能用基本不等式进行证明或求函数最值.
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一、选择题
1.设a>b>0,则下列不等式中一定成立的是( )
A.a-b<0B.0<<1
C.
答案 C
2.已知不等式ax2-bx-1≥0的解是[-,-],则不等式x2-bx-a<0的解是( )
A.(2,3)B.(-∞,2)∪(3,+∞)
C.(,)D.(-∞,)∪(,+∞)
答案 A
解析 由题意知,a<0,=-,-=,
∴a=-6,b=5.
∴x2-5x+6<0的解是(2,3).
3.若变量x,y满足则z=3x+2y的最大值是( )
A.90B.80C.70D.40
答案 C
解析 作出可行域如图所示.
由于2x+y=40、x+2y=50的斜率分别为-2、-,而3x+2y=0的斜率为-,故线性目标函数的倾斜角大于2x+y=40的倾斜角而小于x+2y=50的倾斜角,由图知,3x+2y=z经过点A(10,20)时,z有最大值,z的最大值为70.
4.不等式≥2的解为( )
A.[-1,0)
B.[-1,+∞)
C.(-∞,-1]
D.(-∞,-1]∪(0,+∞)
答案 A
解析 ≥2⇔-2≥0⇔≥0
⇔≤0⇔
⇔-1≤x<0.
5.设a>1,b>1且ab-(a+b)=1,那么( )
A.a+b有最小值2(+1)
B.a+b有最大值(+1)2
C.ab有最大值+1
D.ab有最小值2(+1)
答案 A
解析 ∵ab-(a+b)=1,ab≤()2,
∴()2-(a+b)≥1,
它是关于a+b的一元二次不等式,
解得a+b≥2(+1)或a+b≤2(1-)(舍去).
∴a+b有最小值2(+1).
又∵ab-(a+b)=1,a+b≥2,
∴ab-2≥1,它是关于的一元二次不等式,
解得≥+1,或≤1-(舍去),
∴ab≥3+2,即ab有最小值3+2.
6.设x,y满足约束条件若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为12,则+的最小值为( )
A.B.C.D.4
答案 A
解析
不等式表示的平面区域如图所示阴影部分,当直线ax+by=z(a>0,b>0)过直线x-y+2=0与直线3x-y-6=0的交点(4,6)时,目标函数z=ax+by(a>0,b>0)取得最大值12,
即4a+6b=12,即2a+3b=6,而+=(+)·=+(+)≥+2=(a=b=时取等号).
二、填空题
7.已知x∈R,且|x|≠1,则x6+1与x4+x2的大小关系是________.
答案 x6+1>x4+x2
解析 x6+1-(x4+x2)
=x6-x4-x2+1
=x4(x2-1)-(x2-1)
=(x2-1)(x4-1)
=(x2-1)2(x2+1)
∵|x|≠1,∴x2-1>0,∴x6+1>x4+x2.
8.若函数f(x)=的定义域为R,则a的取值范围为________.
答案 [-1,0]
解析 由f(x)=的定义域为R.
可知2x2-2ax-a≥1恒成立,即x2-2ax-a≥0恒成立,则Δ=4a2+4a≤0,解得-1≤a≤0.
9.若x,y,z为正实数,x-2y+3z=0,则的最小值为____.
答案 3
解析 由x-2y+3z=0,得y=,将其代入,
得≥=3,当且仅当x=3z时取“=”,∴的最小值为3.
10.铁矿石A和B的含铁率a,冶炼每万吨铁矿石的CO2的排放量b及每万吨铁矿石的价格c如下表:
a
b/万吨
c/百万元
A
50%
1
3
B
70%
0.5
6
某冶炼厂至少要生产1.9(万吨)铁,若要求CO2的排放量不超过2(万吨),则购买铁矿石的最少费用为________(百万元).
答案 15
解析 设购买A、B两种铁矿石分别为x万吨、y万吨,购买铁矿石的费用为z百万元,则z=3x+6y.
由题意可得约束条件为
作出可行域如图所示,由图可知,目标函数z=3x+6y在点A(1,2)处取得最小值,zmin=3×1+6×2=15.
三、解答题
11.已知关于x的不等式<0的解集为M.
(1)若3∈M,且5∉M,求实数a的取值范围.
(2)当a=4时,求集合M.
解 (1)∵3∈M,∴<0,解得a<或a>9;
若5∈M,则<0,
解得a<1或a>25.
则由5∉M,知1≤a≤25,
因此所求a的范围是1≤a<或9(2)当a=4时,<0.
<0⇔或.
⇔或
⇔
解 ∵x>3,∴x-3>0.
∴y==
=2(x-3)++12≥2+12
=24.
当且仅当2(x-3)=,
即x=6时,上式等号成立,
∴函数y=的值域为[24,+∞).
【能力提升】
13.设a>b>0,则a2++的最小值是( )
A.1B.2C.3D.4
答案 D
解析 a2++=a2-ab+ab++=a(a-b)++ab+≥2+2=4.
当且仅当a(a-b)=1且ab=1,即a=,b=时取等号.
14.若关于x的不等式(2x-1)2
解析 由(2x-1)2
2.本章内容主要有以下四个方面:①不等式的性质,②一元二次不等式的解法,③简单的线性规划问题,④基本不等式及应用.