当a=-2时,原不等式的解集为;
当a<-2时,原不等式的解集为.
第46课 简单的线性规划
A 应知应会
1. 【解析】如图,直线AC的方程为2x+y-5=0,直线BC的方程为x-y+2=0,直线AB的方程为x+2y-1=0.在三角形的内部任取一点,如点(1,1),代入上述三条直线方程的左边得2×1+1-5<0,1-1+2>0,1+2×1-1>0.又因为含有边界,所以△ABC围成的区域所表示的二元一次不等式组为
(第1题)
2.-1 【解析】根据约束条件作出可行域如图中阴影部分所示,由图可知,当直线z=2x-y过点A时,z取得最小值.联立解得所以A(0,1),所以z的最小值为-1.
(第2题)
3.2 【解析】作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分如示.联立解得即点A(a,a).作直线l:
z=x+y,则z为直线l在y轴上的截距.当直线l经过可行域上的点A(a,a)时,直线l在y轴上的截距最大,此时z取最大值,即zmax=a+a=2a=4,解得a=2.
(第3题)
4.(-∞,-2]∪[0,+∞) 【解析】作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,
直线y=k(x-1)过定点E(1,0),因为kEA=0,kEC==-2,所以k的取值范围为(-∞,-2]∪[0,+∞).
(第4题)
5.【解答】因为|x-1|+|y-1|≤2可化为
作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,所以所求的面积为×4×4=8.
(第5题)
6.【解答】画出可行域如图中阴影部分所示.
(第6题)
(1)z1=x2+y2表示的是可行域内任意一点(x,y)到点(0,0)的距离的平方.由图可知点A(x,y)到点O(0,0)的距离最小,点A的坐标是(1,0),所以z1min=12+02=1.
(2)z2=表示的是可行域内任意一点(x,y)与点B(-1,1)连线的斜率.由图可知点A(1,0)与点B(-1,1)连线的斜率最小,z2min==-,z2max=1(取不到),所以z2的取值范围是
-,1
.
B 巩固提升
1. 【解析】作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示.令z=3x-4y-10,则平移直线3x-4y=0经过点A(1,0)时,zmax=3-10=-7;平移直线3x-4y=0经过点B时,zmin=-3-10=-,即-≤z=3x-4y-10≤-7,从而7≤|3x-4y-10|≤.故|3x-4y-10|的最大值为.
(第1题)
2. 【解析】因为=,故的最大值为可行域中的点与点连线的斜率的最大值.作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,由图易知,点(1,4)与点连线的斜率最大,且最大值为.
(第2题)
3. 【解析】记z=ax-y.当x=0时,y=-z,即直线z=ax-y在y轴上的截距是-z.作出约束条件表示的可行域如图中阴影部分所示,由图易知,满足题意的实数a的取值范围为.
(第3题)
4. 【解析】==+,令t=,则t的几何意义为不等式组对应的可行域中的任一点与点(-1,1)连线的斜率.作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,由图易知t∈,即=,所以原式的最大值为.
(第4题)
5.【解答】设甲项目投资x万元,乙项目投资y万元,增长的GDP为z万元,则投资甲、乙两个项目可增长的GDP为z=2.6x+2y.
依题意知x,y满足
作出此不等式组表示的平面区域如图中阴影部分所示.
(第5题)
把z=2.6x+2y变形为y=-1.3x+0.5z,其在y轴上的截距为0.5z.
由图可知当直线y=-1.3x+0.5z经过可行域上的点B时,其纵截距取得最大值,也即z取得最大值.
由得x=2000,y=1000,即点B的坐标为(2000,1000),
故当甲项目投资2000万元、乙项目投资1000万元时,GDP增长得最多.
6.【解答】设f(x)=x2+ax+2b.由题意得⇒作出不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示,
(第6题)
其中A(-3,1),B(-2,0),C(-1,0).
(1)表示可行域中的点(a,b)与点(1,2)连线的斜率,故取值范围为.
(2)(a-1)2+(b-1)2表示可行域中的点(a,b)到点(1,1)的距离的平方,故取值范围为(5,16).
(3)目标函数z=a+b-3在平面区域内的取值范围是(-5,-4),即a+b-3的取值范围为(-5,-4).
第47课 基本不等式及其应用
A 应知应会
1.3 【解析】因为x>1,所以y=x+=(x-1)++1≥2+1=3,当且仅当x-1=,即x=2时等号成立,故函数y的最小值为3.
2.9 【解析】+=(x+y)=1+++4≥5+2=5+4=9,当且仅当x=,y=时取等号.
3.2 【解析】易知2x+4y=2x+22y≥2=2=2,当且仅当x=,y=时等号成立.
4.2 【解析】因为x>0,y>0,x+2y≥2,所以4xy-(x+2y)≤4xy-2,所以4≤4xy-2,所以(-2)(+1)≥0,所以≥2,所以xy≥2.
5.【解答】
(1)+=(x+y)=10++≥10+2=18,当且仅当=,即x=,y=时等号成立,所以+的最小值为18.
(2)由题设得+≤=2,
当且仅当2x+1=2y+1,即x=y=时取等号,所以+的最大值为2.
6.【解答】
(1)设所用时间为th,则t=,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.
故当行驶的速度为18km/h时,这次行车的总费用最低,最低费用为26元.
B 巩固提升
1.12 【解析】由+≥,得m≤(a+3b)=++6.又++6≥2+6=12,所以m≤12,所以m的最大值为12.
2.3 【解析】因为2logab+3logba=7,所以2(logab)2-7logab+3=0,解得logab=或logab=3.因为a>b>1,所以logab∈(0,1),故logab=,从而b=,因此a+=a+=(a-1)++1≥3,当且仅当a=2时等号成立.
3.4+ 【解析】因为b=,a∈(0,1),所以+=+=++2=+2.令2a+1=t,则a=,原式=+2=+2≥+2=4+,当且仅当t=,即a=∈(0,1)时取等号,故原式的最小值为4+.
4.8 【解析】因为sinA=2sinBsinC,sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC,所以sinBcosC+cosBsinC=2sinBsinC,两边同时除以cosBcosC得tanB+tanC=2tanBtanC.又tanAtanBtanC=-tan(B+C)tanBtanC=-·tanB·tanC=.由锐角三角形ABC,得tanB>0,tanC>0,tanA=>0,即tanBtanC-1>0.令tanBtanC-1=t(t>0),则tanAtanB·tanC==2t++4≥8,当且仅当t=1时取等号.
5.【解答】作出可行区域如图中阴影部分所示,
当直线z=ax+by(a>0,b>0)过直线x-y+2=0与直线3x-y-6=0的交点A(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,又+=·=+≥+2=,当且仅当=,即a=b=时取等号.
所以+的最小值为.
(第5题)
6.【解答】
(1)当a=1.5时,过C作AB的垂线,垂足为D,
则BD=0.5m,且θ=∠ACD-∠BCD.
因为观察者离墙xm,且x>1,则tan∠BCD=,tan∠ACD=,
所以tanθ=tan(∠ACD-∠BCD)
==
=≤=,
当且仅当x=,即x=>1时取等号.
又因为tanθ在上单调递增,所以当观察者离墙m时,视角θ最大.
(2)由题意得tan∠BCD=,tan∠ACD=,又tanθ=,
所以tanθ=tan(∠ACD-∠BCD)
=
==,
所以a2-6a+8=-x2+4x.
当1≤a≤2时,0≤a2-6a+8≤3,
所以0≤-x2+4x≤3,
解得0≤x≤1或3≤x≤4.
又因为x>1,所以3≤x≤4,
所以x的取值范围为[3,4].
第48课 不等式的综合应用
A 应知应会
1.2 【解析】由题意知p:
x>5或x<-1,设f(x)=x2-2x+1-m2,则所以02.4 【解析】函数y的定义域为[18,26],且y>0,所以y=+≤·=4,当且仅当=,即x=22时等号成立.
3. 【解析】原不等式可化为<,
所以 ①
或 ②
由①解得-≤x<,由②解得x<-,所以所求解集为.
4. 【解析】因为x>0,所以=≤=,当且仅当x=(x>0),即x=1时等号成立,故实数a的取值范围是
+∞
.
5.【解答】f(x)=x|x-2|=其图象如图所示.
当x≥2时,令f(x0)=f
(1),即-2x0=1,
解得x0=1+(x0=1-,舍去),
从而不等式f(-x)≤f
(1)等价于-x≤1+,解得x≥-1,即不等式f(-x)≤f
(1)的解集为[-1,+∞).
(第5题)
6.【解答】设休闲广场的长为xm,则宽为m,绿化区域的总面积为Sm2,则
S=(x-6)
=2424-
=2424-4,x∈(6,600).
因为x∈(6,600),所以x+≥2=120,当且仅当x=,即x=60时取等号,此时S取得最大值1944.
答:
当休闲广场的长为60m,宽为40m时,绿化区域总面积最大,最大面积为1944m2.
B 巩固提升
1.18 【解析】当m=2时,f(x)=(n-8)x+1,由f(x)在区间上单调递减,知n<8,所以mn<16.当m≠2时,抛物线的对称轴方程为x=-.根据题意知当m>2时,-≥2,即2m+n≤12.因为≤≤6,所以mn