全国版2021届高考数学二轮复习专题检测三不等式文含解析
展开1.已知集合A={4,a},B={x∈Z|x2-5x+4≥0},若A∩(∁ZB)≠∅,则实数a的值为( )
A.2 B.3
C.2或6 D.2或3
解析:选D 因为B={x∈Z|x2-5x+4≥0},所以∁ZB={x∈Z|x2-5x+4<0}={x∈Z|1<x<4}={2,3}.若A∩(∁ZB)≠∅,则a=2或a=3,故选D.
2.(2019·天津高考)设变量x,y满足约束条件eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+y-2≤0,,x-y+2≥0,,x≥-1,,y≥-1,))则目标函数z=-4x+y的最大值为( )
A.2 B.3
C.5 D.6
解析:选C 画出可行域,如图中阴影部分所示,由z=-4x+y可得y=4x+z.设直线l0为y=4x,平移直线l0,当直线y=4x+z过点A时z取得最大值.
由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=-1,,x-y+2=0))得A(-1,1),
∴ zmax=-4×(-1)+1=5.
故选C.
3.若x>y>0,m>n,则下列不等式正确的是( )
A.xm>ym B.x-m≥y-n
C.eq \f(x,n)>eq \f(y,m) D.x>eq \r(xy)
解析:选D A不正确,因为同向同正不等式相乘,不等号方向不变,m可能为0或负数;B不正确,因为同向不等式相减,不等号方向不确定;C不正确,因为m,n的正负不确定.故选D.
4.已知不等式ax2-5x+b>0的解集为{x|-3<x<-2},则不等式bx2-5x+a>0的解集为( )
A.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)<x<-\f(1,3)))))
B.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\c1(x>-\f(1,3)或x<-\f(1,2)))))
C.{x|-3<x<2}
D.{x|x<-3或x>2}
解析:选A 由题意得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(5,a)=-3-2,,\f(b,a)=-3×(-2),))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a=-1,,b=-6,))所以不等式bx2-5x+a>0为-6x2-5x-1>0,即(3x+1)(2x+1)<0,所以解集为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)<x<-\f(1,3))))),故选A.
5.(2019·广州市调研测试)已知点A(2,1),O是坐标原点,点P(x,y)的坐标满足eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2x-y≤0,,x-2y+3≥0,,y≥0,))设z=eq \(OP,\s\up7(―→))·eq \(OA,\s\up7(―→)),则z的最大值是( )
A.-6 B.1
C.2 D.4
解析:选D 法一:由题意,作出可行域,如图中阴影部分所示.z=eq \(OP,\s\up7(―→))·eq \(OA,\s\up7(―→))=2x+y,作出直线2x+y=0并平移,可知当直线过点C时,z取得最大值.由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(2x-y=0,,x-2y+3=0))得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=1,,y=2,))即C(1,2),则z的最大值是4,故选D.
法二:由题意,作出可行域,如图中阴影部分所示,可知可行域是三角形封闭区域.z=eq \(OP,\s\up7(―→))·eq \(OA,\s\up7(―→))=2x+y,易知目标函数z=2x+y的最大值在顶点处取得,求出三个顶点的坐标分别为(0,0),(1,2),(-3,0),分别将(0,0),(1,2),(-3,0)代入z=2x+y,对应z的值为0,4,-6,故z的最大值是4,故选D.
6.已知a∈R,不等式eq \f(x-3,x+a)≥1的解集为p,且-2∉p,则a的取值范围为( )
A.(-3,+∞) B.(-3,2)
C.(-∞,2)∪(3,+∞) D.(-∞,-3)∪[2,+∞)
解析:选D ∵-2∉p,∴eq \f(-2-3,-2+a)<1或-2+a=0,解得a≥2或a<-3.
7.若eq \f(1,a)
A.①④ B.②③
C.①③ D.②④
解析:选C 法一:因为eq \f(1,a)
法二:由eq \f(1,a)
③中,因为b-eq \f(1,b)>0,所以a-eq \f(1,a)>b-eq \f(1,b),故③正确;
④中,因为ba2>0,而y=ln x在定义域(0,+∞)上为增函数,所以ln b2>ln a2,故④错误.
由以上分析,知①③正确.
8.已知∀x∈(1,+∞),不等式2x+m+eq \f(8,x-1)>0恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.m>-10 B.m<-10
C.m>-8 D.m<-8
解析:选A 原不等式可化为-m<2x+eq \f(8,x-1),令f(x)=2x+eq \f(8,x-1),x∈(1,+∞),则f(x)=2(x-1)+eq \f(8,x-1)+2≥2 eq \r(2(x-1)·\f(8,x-1))+2=10,当且仅当2(x-1)=eq \f(8,x-1),即x=3时,f(x)取得最小值10,因此要使原不等式恒成立,应有-m<10,解得m>-10,故选A.
9.某企业生产甲、乙两种产品均需用A,B两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示.如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得的最大利润为( )
A.15万元 B.16万元
C.17万元 D.18万元
解析:选D 设生产甲产品x吨,乙产品y吨,获利润z万元,由题意可知eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(3x+2y≤12,,x+2y≤8,,x≥0,,y≥0,))
z=3x+4y,作出不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示,直线z=3x+4y过点M时取得最大值,由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(3x+2y=12,,x+2y=8))得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=2,,y=3,))∴M(2,3),
故z=3x+4y的最大值为18,故选D.
10.已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2-ax,x>0,,2x-1,x≤0,))若不等式f(x)+1≥0在R上恒成立,则实数a的取值范围为( )
A.(-∞,0) B.[-2,2]
C.(-∞,2] D.[0,2]
解析:选C 由f(x)≥-1在R上恒成立,可得当x≤0时,2x-1≥-1,即2x≥0,显然成立;又x>0时,x2-ax≥-1,即为a≤eq \f(x2+1,x)=x+eq \f(1,x),由x+eq \f(1,x)≥2 eq \r(x·\f(1,x))=2,当且仅当x=1时,取得最小值2,可得a≤2,综上可得实数a的取值范围为(-∞,2].
11.如果实数x,y满足不等式组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+y-3≤0,,x-2y-3≤0,,x≥1,))目标函数z=kx-y的最大值为6,最小值为0,则实数k的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选B 作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示.
则A(1,2),B(1,-1),C(3,0),
因为目标函数z=kx-y的最小值为0,
所以目标函数z=kx-y的最小值可能在A或B处取得,
所以若在A处取得,则k-2=0,得k=2,此时,z=2x-y在C点有最大值,z=2×3-0=6,成立;
若在B处取得,则k+1=0,得k=-1,此时,z=-x-y,
在B点取得最大值,故不成立,故选B.
12.若两个正实数x,y满足eq \f(1,3x)+eq \f(3,y)=1,且不等式x+eq \f(y,4)-n2-eq \f(13n,12)<0有解,则实数n的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(25,12),1)) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(25,12)))∪(1,+∞)
C.(1,+∞) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(25,12)))
解析:选B 因为不等式x+eq \f(y,4)-n2-eq \f(13n,12)<0有解,
所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(y,4)))eq \s\d7(min)<n2+eq \f(13n,12),
因为x>0,y>0,且eq \f(1,3x)+eq \f(3,y)=1,
所以x+eq \f(y,4)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(y,4)))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3x)+\f(3,y)))=eq \f(13,12)+eq \f(3x,y)+eq \f(y,12x)≥eq \f(13,12)+2 eq \r(\f(3x,y)·\f(y,12x))=eq \f(25,12),
当且仅当eq \f(3x,y)=eq \f(y,12x),即x=eq \f(5,6),y=5时取等号,
所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(y,4)))eq \s\d7(min)=eq \f(25,12),
故n2+eq \f(13n,12)-eq \f(25,12)>0,
解得n<-eq \f(25,12)或n>1,
所以实数n的取值范围是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(25,12)))∪(1,+∞).
二、填空题
13.已知函数f(x)=(x-1)(x+b)为偶函数,则f(3-x)<0的解集为________.
解析:由函数f(x)=x2+(b-1)x-b是偶函数,得b-1=0,b=1,f(x)=x2-1.f(3-x)<0,即(3-x)2-1<0,解得2<x<4.因此,不等式f(3-x)<0的解集是(2,4).
答案:(2,4)
14.(2019·蓉城名校联考一)若∀x∈R,2x2-mx+3≥0恒成立,则实数m的取值范围为________.
解析:根据题意知2x2-mx+3=0最多有一个实数根,所以Δ=(-m)2-4×2×3≤0,得-2eq \r(6)≤m≤2eq \r(6),故m的取值范围是[-2eq \r(6),2eq \r(6)].
答案:[-2eq \r(6),2eq \r(6)]
15.(2019·广州市调研测试)若x,y满足约束条件eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+2y-5≥0,,x-3y+5≥0,,2x-y-5≤0,))则z=x2+y2的最大值为________.
解析:画出不等式组表示的平面区域,如图中阴影部分所示,z=x2+y2表示平面区域内的点到坐标原点O的距离的平方,则z=x2+y2的最大值在点A处取得.由eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x-3y+5=0,,2x-y-5=0))得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x=4,,y=3,))所以z=x2+y2的最大值为42+32=25.
答案:25
16.(2019·湖南岳阳期末改编)若a>0,b>0,且a+2b-4=0,则ab的最大值为________,eq \f(1,a)+eq \f(2,b)的最小值为________.
解析:本题考查基本不等式的应用.∵a>0,b>0,且a+2b-4=0,∴a+2b=4,ab=eq \f(1,2)a·2b≤eq \f(1,2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a+2b,2)))eq \s\up12(2)=2,当且仅当a=2b,即a=2,b=1时等号成立,∴ab的最大值为2.∵eq \f(1,a)+eq \f(2,b)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)+\f(2,b)))·eq \f(a+2b,4)=eq \f(1,4)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5+\f(2b,a)+\f(2a,b)))≥eq \f(1,4)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(5+2·\r(\f(2b,a)·\f(2a,b))))=eq \f(9,4),当且仅当a=b时等号成立,∴eq \f(1,a)+eq \f(2,b)的最小值为eq \f(9,4).
答案:2 eq \f(9,4)
甲
乙
原料限额
A/吨
3
2
12
B/吨
1
2
8
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