4.[2019·阜阳模拟]下列正确的是( )
A.若a,b∈R,则+≥2
B.若x<0,则x+≥-2=-4
C.若ab≠0,则+≥a+b
D.若x<0,则2x+2-x>2
答案:
D
解析:
对于A,当ab<0时不成立;对于B,若x<0,则x+=-≤-2=-4,当且仅当x=-2时,等号成立,因此B选项不成立;对于C,取a=-1,b=-2,+=-2成立.故选D.
5.[2019·江西八校联考]若对任意的a∈[-1,1],函数f(x)=x2+(a-4)x+4-2a的值恒大于零,则x的取值范围是( )
A.(1,3)B.(-∞,1)∪(3,+∞)
C.(1,2)D.(-∞,1)∪(2,+∞)
答案:
B
解析:
f(x)=x2+(a-4)x+4-2a=(x-2)a+x2-4x+4.当x=2时,f(x)=0,不符合题意;当x>2时,(x-2)·(-1)+x2-4x+4>0,得x>3;当x<2时,(x-2)·1+x2-4x+4>0,得x<1.综上,x<1或x>3,故选B.
6.[2019·福建闽侯模拟]已知关于x的不等式x2-4x≥m对任意x∈(0,1]恒成立,则有( )
A.m≤-3B.m≥-3
C.-3≤m<0D.m≥-4
答案:
A
解析:
∵x2-4x≥m对任意x∈(0,1]恒成立,令f(x)=x2-4x,x∈(0,1],f(x)图象的对称轴为直线x=2,∴f(x)在(0,1]上单调递减,∴当x=1时,f(x)取到最小值为-3,∴实数m应满足m≤-3,故选A.
方法总结:
解不等式恒成立问题的步骤
①分离参数,a≥f(x)恒成立(a≥f(x)max即可)或a≤f(x)恒成立(a≤f(x)min即可);②数形结合;③讨论f(x)的最值;④根据f(x)min≥0或f(x)max≤0恒成立,讨论参数.
7.[2019·河北张家口模拟]已知向量a=(1,x-1),b=(y,2),其中x>0,y>0.若a⊥b,则xy的最大值为( )
A.B.
C.1D.2
答案:
B
解析:
因为a=(1,x-1),b=(y,2),a⊥b,所以a·b=y+2(x-1)=0,即2x+y=2.又因为x>0,y>0,所以2x+y≥2,当且仅当x=,y=1时等号成立,即2≤2,所以xy≤,所以当且仅当x=,y=1时,xy取到最大值,最大值为.故选B.
8.[2019·日照模拟]设a=,b=p,c=x+y,若对任意的正实数x,y,都存在以a,b,c为三边长的三角形,则实数p的取值范围是( )
A.(1,3)B.(1,2]
C.D.
答案:
A
解析:
对任意的正实数x,y,由于a=≥=,当且仅当x=y时等号成立,b=p,c=x+y≥2,当且仅当x=y时等号成立,且三角形的任意两边之和大于第三边,∴+2>p,且p+>2,且p+2>,解得1
9.[2019·重庆梁平区调研]已知函数y=loga(x+3)-1(a>0且a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny+1=0上,其中mn>0,则+的最小值为( )
A.3-2B.5
C.3+2D.3+
答案:
C
解析:
令x+3=1,得x=-2,故A(-2,-1).又点A在直线mx+ny+1=0上,∴-2m-n+1=0,即2m+n=1,则+=(2m+n)=3++≥3+2=3+2.当且仅当m=,n=时等号成立,所以+的最小值为3+2,故选C.
10.[2019·湖南百所重点中学诊测]若变量x,y满足约束条件且a∈(-6,3),则z=仅在点A处取得最大值的概率为( )
A.B.
C.D.
答案:
A
解析:
z=可以看作点(x,y)和点(a,0)的斜率,直线AB与x轴交点为(-2,0),当a∈(-2,-1)时,z=仅在点A处取得最大值,所以P==.故选A.
11.[2019·重庆模拟]已知点A(4,0),B(0,4),点P(x,y)的坐标x,y满足则·的最小值为( )
A.B.0
C.-D.-8
答案:
C
解析:
由题意可得·=x(x-4)+y(y-4)=(x-2)2+(y-2)2-8,(x-2)2+(y-2)2即为点P(x,y)与点(2,2)的距离的平方,结合图形知,最小值即为点(2,2)到直线3x+4y-12=0的距离的平方,d==,故最小值为2-8=-,故选C.
12.[2019·山东泰安模拟]设不等式组表示的平面区域为M,若直线y=kx-2上存在M内的点,则实数k的取值范围是( )
A.[2,5]B.(-∞,-1]∪[3,+∞)
C.[1,3]D.(-∞,2]∪[5,+∞)
答案:
A
解析:
满足不等式组的可行域如图所示.联立解得∴点P(1,3),联立解得
∴点N(2,2).∵直线y=kx-2恒过点(0,-2),∴k1==2,k2==5.观察图象可知,当直线y=kx-2在y=k1x-2和y=k2x-2之间时,直线上才会存在M内的点,∴2≤k≤5,故选A.
二、填空题:
本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.
13.已知函数f(x)=ax+b,0(1)<2,-1答案:
解析:
设2a-b=mf
(1)+nf(-1)=(m-n)·a+(m+n)b,则解得m=,n=-,∴2a-b=f
(1)-f(-1),∵0(1)<2,-1(1)<1,-<-f(-1)<,则-<2a-b<.
14.[2019·吉林辽源五校模拟联考]若函数f(x)=x2+ax+b的两个零点是-1和2,则不等式af(-2x)>0的解集是________.
答案:
解析:
∵f(x)=x2+ax+b的两个零点是-1,2,∴-1,2是方程x2+ax+b=0的两根,由根与系数的关系知即∴f(x)=x2-x-2.不等式af(-2x)>0,即-(4x2+2x-2)>0,则2x2+x-1<0,解集为.
15.[2019·南昌摸考]已知函数y=x+(x>2)的最小值为6,则正数m的值为________.
答案:
4
解析:
∵x>2,m>0,∴y=x-2++2≥2+2=2+2,当且仅当x=2+时取等号,又函数y=x+(x>2)的最小值为6,∴2+2=6,解得m=4.
16.[2019·河北保定联考]若点(x,y)所在的平面区域满足不等式组在区域内任取一点P,则点P落在圆x2+y2=2内的概率为________.
答案:
解析:
不等式组对应的平面区域为△OAB(不包括线段OA),其中A(8,0),B(0,2),如图所示,对应的面积为S=×2×8=8.x2+y2=2表示的区域为半径为的圆O.圆O在△OAB内的部分对应的面积为×π×()2=,所以根据几何概型的概率公式,得到所求概率P==.
三、解答题:
本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(本小题满分10分)
已知a>b>0,比较aabb与abba的大小.
解析:
∵==a-b,
又a>b>0,故>1,a-b>0,
∴a-b>1,即>1,
又abba>0,∴aabb>abba,
∴aabb与abba的大小关系为:
aabb>abba.
18.(本小题满分12分)
[2019·贵州遵义月考]
(1)比较a2+b2与2(2a-b)-5的大小;
(2)已知a,b,c∈(0,+∞),且a+b+c=1,求证:
≥8.
解析:
(1)因为a2+b2-[2(2a-b)-5]=(a-2)2+(b-1)2≥0,
所以a2+b2≥2(2a-b)-5.
(2)证明:
∵a,b,c∈(0,+∞),且a+b+c=1,
∴=··≥··=8,当且仅当a=b=c时取等号,
∴≥8.
19.(本小题满分12分)
已知函数f(x)=mx2-mx-1.
(1)若对于x∈R,f(x)<0恒成立,求实数m的取值范围;
(2)若对于x∈[1,3],f(x)<5-m恒成立,求实数m的取值范围.
解析:
(1)由题意可得m=0或⇔m=0或-4<m<0⇔-4<m≤0.
故m的取值范围是(-4,0].
(2)要使f(x)<-m+5在[1,3]上恒成立,即m2+m-6<0在x∈[1,3]上恒成立.
令g(x)=m2+m-6,x∈[1,3].
当m>0时,g(x)在[1,3]上是增函数,
所以g(x)max=g(3)⇒7m-6<0,
所以m<,则0<m<;
当m=0时,-6<0恒成立;
当m<0时,g(x)在[1,3]上是减函数,
所以g(x)max=g
(1)⇒m-6<0,
所以m<6,所以m<0.
综上所述:
m的取值范围是.
20.(本小题满分12分)
[2019·河北唐山模拟]已知x,y∈(0,+∞),x2+y2=x+y.
(1)求+的最小值;
(2)是否存在x,y满足(x+1)(y+1)=5?
并说明理由.
解析:
(1)因为+==≥=2,当且仅当x=y=1时,等号成立,所以+的最小值为2.
(2)不存在.理由如下:
因为x2+y2≥2xy,所以(x+y)2≤2(x2+y2)=2(x+y).
又x,y∈(0,+∞),所以x+y≤2.从而有(x+1)(y+1)≤2≤4,因此不存在x,y满足(x+1)(y+1)=5.
21.(本小题满分12分)
运货卡车以每小时x千米的速度匀速行驶130千米,按交通法规限制50≤x≤100(单位:
千米/时).假设汽油的价格是每升2元,而汽车每小时耗油升,司机的工资是每小时14元.
(1)求这次行车总费用y关于x的表达式;
(2)当x为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用的值.
解析:
(1)设所用时间为t=(h),y=×2×+14×,x∈[50,100].
所以,这次行车总费用y关于x的表达式是y=+x,x∈[50,100]
.
(2)y=+x≥26,
当且仅当=x.
即x=18时等号成立.
故当x=18千米/时时,这次行车的总费用最低,最低费用的值为26元.
22.(本小题满分12分)
函数f(x)=x2+ax+3.
(1)当x∈R时,f(x)≥a恒成立,求实数a的范围;
(2)当x∈[-2,2]时,f(x)≥a恒成立,求实数a的范围;
(3)当a∈[4,6]时,f(x)≥0恒成立,求实数x的范围.
解析: