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1、2020年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)同步練習(xí):專題7 不等式、推理與證明、算法與復(fù)數(shù) 第1講 不等式
一、選擇題
1.(文)(2020·天津文,2)設(shè)變量x,y滿足約束條件則目標(biāo)函數(shù)z=3x-y的最大值為( )
A.-4 B.0
C. D.4
[答案] D
[解析] 由
作出可行域如圖:
當(dāng)直線z=3x-y過(guò)點(diǎn)A(2,2)點(diǎn)時(shí)z有最大值.
z最大值=3×2-2=4.
(理)(2020·浙江理,5)設(shè)實(shí)數(shù)x、y滿足不等式組,若x、y為整數(shù),則3x+4y 的最小值為( )
A.14 B.16
C.17 D.19
[答案] B
2、[解析] 如圖,作出不等式組表示的平面區(qū)域 ,作直線l0:3x+4y=0平移l0 與平面區(qū)域有交點(diǎn),由于x,y為整數(shù),結(jié)合圖形可知當(dāng)x=4,y=1時(shí),3x+4y取最小值為16,選B.
2.(2020·重慶文,7)若函數(shù)f(x)=x+(x>2)在x=a處取最小值,則a=( )
A.1+ B.1+
C.3 D.4
[答案] C
[解析] f(x)=x+(x>2)=x-2++2≥2+2=4.
當(dāng)且僅當(dāng)x-2=
即(x-2)2=1,∵x>2,∴x-2>0,
∴x-2=1,即a=3.
3.(文)(2020·江西理,4)若f(x)=x2-2x-4lnx,則f′(x)>0的解
3、集為( )
A.(0,+∞) B.(-1,0)∪(2,+∞)
C.(2,+∞) D.(-1,0)
[答案] C
[解析] 因?yàn)閒(x)=x2-2x-4lnx,
∴f′(x)=2x-2-=>0,
即,解得2
4、分別為2,-2,故選B.
4.(2020·西城抽樣)若b B.|a|>|b|
C.+>2 D.a(chǎn)+b>ab
[答案] C
[解析]?。?0,A選項(xiàng)錯(cuò);b-a>0?|b|>|a|,B選項(xiàng)錯(cuò);+=||+||≥2,由于≠,所以等號(hào)不成立,C選項(xiàng)正確;a+b<0且ab>0,D選項(xiàng)錯(cuò).故選C.
5.(2020·深圳二模)設(shè)a>0,b>0,則以下不等式中,不恒成立的是( )
A.(a+b)(+)≥4 B.>
C.<+ D.a(chǎn)abb≥abba
[答案] B
[解析] 當(dāng)0不成立,所以B不
5、恒成立;由(a+b)(+)=2++≥4(當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào))可知,A恒成立;由=+<+,可知C恒成立;
=aa-b()a-b=()a-b,無(wú)論a,b的大小關(guān)系如何,上式恒大于等于1,故D恒成立.
6.(2020·北京文,7)某車間分批生產(chǎn)某種產(chǎn)品,每批的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用為800元.若每批生產(chǎn)x件,則平均倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)間為天,且每件產(chǎn)品每天的倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)用為1元.為使平均到每件產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用與倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)用之和最小,每批應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品( )
A.60件 B.80件
C.100件 D.120件
[答案] B
[解析] 由題意知倉(cāng)儲(chǔ)x件需要的倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)為,所以平均費(fèi)用為y=+≥2=20,當(dāng)且僅當(dāng)x=8
6、0等號(hào)成立.
7.(文)(2020·福建文,10)若a>0,b>0,且函數(shù)f(x)=4x3-ax2-2bx+2在x=1處有極值,則ab的最大值等于( )
A.2 B.3
C.6 D.9
[答案] D
[解析] f′(x)=12x2-2ax-2b=0的一根為x=1,
即12-2a-2b=0.∴a+b=6,
∴ab≤()2=9,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=3時(shí)“=”號(hào)成立.
(理)(2020·重慶理,7)已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,則x+2y的最小值是( )
A.3 B.4
C. D.
[答案] B
[解析] ∵2xy=8-(x+2y),
故8-(x
7、+2y)≤()2,
當(dāng)且僅當(dāng)即時(shí)等號(hào)成立.
∴(x+2y)2+4(x+2y)-32≥0
解得x+2y≥4或x+2y≤-8(舍去)
∴x+2y的最小值為4.
8.(2020·銀川三模)設(shè)f(x),g(x)分別是定義在R上的奇函數(shù)和偶函數(shù),當(dāng)x<0時(shí),f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(-3)=0,則不等式f(x)g(x)<0的解集是( )
A.(-3,0)∪(3,+∞) B.(-3,0)∪(0,3)
C.(-∞,-3)∪(3,+∞) D.(-∞,-3)∪(0,3)
[答案] D
[解析] 設(shè)F(x)=f(x)g(x),所以F(-x)=f(-x)g(-x)=-f(
8、x)g(x)=-F(x),即F(x)為奇函數(shù).由F′(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x),故可知當(dāng)x<0時(shí),F(xiàn)(x)為增函數(shù),因?yàn)間(-3)=0,所以F(-3)=0,故由奇函數(shù)圖像關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,可畫出其模擬圖形,如圖所示.易于判斷滿足f(x)g(x)<0的解集為(-∞,-3)∪(0,3).
二、填空題
9.已知關(guān)于x的不等式<0的解集是(-∞,-1)∪(-+∞),則a=________.
[答案]?。?
[解析] 由于不等式<0的解集是(-∞,-1)∪(-,+∞),故-應(yīng)是ax-1=0的根.∴a=-2.
10.若不等式≤k(x+2)-的解集為區(qū)間[a,b],且b-a=2
9、,則k=________.
[答案]
[解析] 令y1=,y2=k(x+2)-,
在同一個(gè)坐標(biāo)系中作出其圖像.
因≤k(x+2)-的解集為[a,b]且b-a=2,
結(jié)合圖像知b=3,a=1,即直線與圓的交點(diǎn)坐標(biāo)為(1,2).
∴k==.
11.(2020·陜西文,12)如圖,點(diǎn)(x,y)在四邊形ABCD內(nèi)部和邊界上運(yùn)動(dòng),那么2x-y的最小值為________.
[答案] 1
[解析] 設(shè)z=2x-y,求z的最小值,即求直線z=2x-y過(guò)可行域時(shí)截距的最大值.由于直線AB斜率kAB=<2,所以當(dāng)z=2x-y過(guò)A點(diǎn)時(shí)2x-y最小,此時(shí)2x-y=2×1-1=1.
12.
10、(文)(2020·天津文,12)已知log2a+log2b≥1,則3a+9b的最小值為________.
[答案] 18
[解析] ∵log2a+log2b≥1
∴l(xiāng)og2ab≥1,ab≥2.
∴a·2b≥4,∴a+2b≥2≥4(當(dāng)且僅當(dāng)a=2b=2時(shí)取“=”)
3a+9b=3a+32b≥2=2≥2=18.
(當(dāng)且僅當(dāng)a=2b=2時(shí)取“=”)
(理)(2020·浙江理,16)設(shè)x,y為實(shí)數(shù),若4x2+y2+xy=1,則2x+y的最大值是________.
[答案]
[解析] 令2x+y=t,則y=t-2x,
代入4x2+y2+xy=1,得:6x2-3tx+t2-1=0,
11、
由Δ=9t2-24(t2-1)≥0,得:
t2≤,∴-≤t≤.
∴t的最大值為.
三、解答題
13.(2020·寧夏三模)實(shí)數(shù)a為何值時(shí),不等式(a2-1)x2-(a-1)x-1<0對(duì)任意x∈R恒成立?
[解析] (1)當(dāng)a2-1=0時(shí),a=±1,若a=1,原不等式化為-1<0,顯然恒成立;若a=-1,原不等式化為2x-1<0,顯然不恒成立,不合題意.
(2)當(dāng)a2-1≠0時(shí),函數(shù)y=(a2-1)x2-(a-1)x-1是二次函數(shù),圖像為拋物線,結(jié)合圖像可知要使不等式(a2-1)x2-(a-1)x-1<0對(duì)任意x∈R恒成立,須
,解得-
12、等式對(duì)任意x∈R恒成立.
14.(2020·湖北)圍建一個(gè)面積為360 m2的矩形場(chǎng)地,要求矩形場(chǎng)地的一面利用舊墻(利用的舊墻需維修),其它三面圍墻要新建,在舊墻對(duì)面的新墻上要留一個(gè)寬度為2 m的進(jìn)出口,如圖所示.已知舊墻的維修費(fèi)用為45 元/m,新墻的造價(jià)為180 元/m.設(shè)利用的舊墻長(zhǎng)度為x(單位:m),修建此矩形場(chǎng)地圍墻的總費(fèi)用為y(單位:元).
(1)將y表示為x的函數(shù);
(2)試確定x,使修建此矩形場(chǎng)地圍墻的總費(fèi)用最小,并求出最小總費(fèi)用.
[解析] (1)如圖,設(shè)矩形的另一邊長(zhǎng)為a m,
則y=45x+180(x-2)+180×2a=225x+360a-360.
由
13、已知xa=360,得a=,
所以y=225x+-360(x>0).
(2)∵x>0,∴225x+≥2=10800.
∴y=225x+-360≥10440.
當(dāng)且僅當(dāng)225x=時(shí),等號(hào)成立.
即當(dāng)x=24 m時(shí),修建圍墻的總費(fèi)用最小,最小總費(fèi)用是10440 元.
15.(2020·南京市調(diào)研)已知函數(shù)f(x)=(x>0),
(1)指出f(x)的單調(diào)區(qū)間,并進(jìn)行證明;
(2)若x>0時(shí),不等式f(x)≥x恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
[分析] (1)函數(shù)的單調(diào)性、單調(diào)區(qū)間的確定一般用導(dǎo)數(shù)或單調(diào)性定義;(2)用均值不等式求解.
[解析] (1)解法一:∵f(x)=x+-a(x>0
14、)
∴f ′(x)=1-=(x>0).
令f ′(x)>0則x2-2>0(x>0)∴x∈(,+∞).
令f ′(x)<0則x2-2<0(x>0)∴x∈(0,).
∴f(x)的增區(qū)間為(,+∞),減區(qū)間為(0,).
解法二:f(x)==x+-a(x>0),
f(x)在(0,]上為減函數(shù),在[,+∞) 上為增函數(shù).
設(shè)0<x1<x2≤,
則f(x1)-f(x2)=(x1+-a)-(x2+-a)
=(x1-x2)+(-)=.
因?yàn)?<x1<x2≤,所以x1-x2<0,0<x1x2<2,
所以f(x1)-f(x2)>0,f(x1)>f(x2).
故f(x)在(0,]上為減函數(shù),得證.
同理可證,f(x)在[,+∞)上為增函數(shù).
(2)由f(x)≥x,有x+-a≥x,x+-a≥0,
因?yàn)閤>0,所以x+≥2=2(當(dāng)且僅當(dāng)x=2時(shí)取等號(hào)).
要使不等式f(x)≥x對(duì)x>0恒成立,
只需2-a≥0,所以a≤2即為所求.