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- 2021-06-10 发布
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单元评估验收(三)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.如果a<0,b>0,那么下列不等式中正确的是( )
A.< B.<
C.a2|b|
解析:A正确,B,C,D可举反例排除,如对B,C,设a=-9,b=1,对D,设a=-1,b=2.
答案:A
2.不等式(x+3)2<1的解集是( )
A.{x|x>-2} B.{x|x<-4}
C.{x|-4<x<-2} D.{x|-4≤x≤-2}
解析:原不等式可化为x2+6x+8<0,解得-4<x<-2.
答案:C
3.已知点P(x,y)在不等式组表示的平面区域上运动,则z=x-y的最小值是( )
A.-2 B.2
C.-1 D.1
解析:画出可行域:
z=x-y⇒y=x-z,
由图形知最优解为(0,1),
所以zmin=-1.
答案:C
4.若x≥y,则下列不等式中一定正确的是( )
- 10 -
A.2x≥2y B.≥
C.x2≥y2 D.x2+y2≥2xy
解析:对于A项,由指数函数的性质可知,2x≥2y,故A项一定正确;
对于B项,x,y可能均为负数,此时B项不成立,故B项不一定正确;
对于C项,若y为负值,且|x|<|y|,则C项不成立,故C项不一定正确;
对于D项,由x≥y,得x-y≥0,则(x-y)2≥0,则x2+y2≥2xy,故D项一定正确.
答案:AD
5.若2m+4n<2,则点(m,n)必在( )
A.直线x+y=1的左下方 B.直线x+y=1的右上方
C.直线x+2y=1的左下方 D.直线x+2y=1的右上方
解析:因为2>2m+4n≥2=2+n+1,
所以+n+1<,
即m+2n<1,
所以(m,n)在x+2y=1的左下方.
答案:C
6.若不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一切x∈R恒成立,则a的取值范围是( )
A.(-∞,2] B.[-2,2]
C.(-2,2] D.(-∞,-2)
解析:当a=2时,不等式-4<0恒成立,
因此a=2满足题意.
当a≠2时,不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一切x∈R恒成立,
需满足
解得-20)在平面区域内取得最优解(最大值)的点有无数多个,则m的值为( )
- 10 -
A.- B.
C. D.不存在
解析:当直线z=mx+y(m>0)与直线AC平行时,线段AC上的每个点的坐标都是最优解.
因为kAC==-,
所以-m=-,即m=.
答案:B
8.下列有关说法正确的是( )
A.当x>0时,lg x+≥2
B.当x>0时,+≥2
C.当θ∈时,sin θ+的最小值为2
D.当a>0,b>0时,≥4恒成立
解析:A.当00时,>0,+≥2,正确;
C.当θ∈时,设t=sin θ,则00,b>0时,a+≥2,b+≥2,所以≥4恒成立,D正确.
- 10 -
答案:BD
9.设x,y满足约束条件则目标函数z=的取值范围为( )
A.[-3,3] B.
C.[-1,1] D.[-2,2]
解析:由线性约束条件画出可行域如图所示,其顶点坐标分别为(1,0),(-1,2),(-1,-2).目标函数z=可看作点(x,y),(2,0)连线的斜率,结合图形可知,z的取值范围为.
答案:B
10.已知a>0,b>0,a,b的等差中项是,且α=a+,β=b+.则α+β的最小值是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:因为α+β=a++b+=1+·(a+b)=1+1+1++≥5.
答案:C
11.若不等式组表示的平面区域是一个三角形,则正数a的取值范围是( )
A. B.(0,1]
C. D.(0,1]∪
解析:画出前三个不等式表示的平面区域,为图中△OAB,当直线l:x+y=a在l0与l1之间(包括l1)时不等式组表示的平面区域为三角形;当l在l2的位置或从l2
- 10 -
向右移动时,不等式组表示的平面区域是三角形;又l在l1,l2的位置时,a的值分别为1,.所以01时,不等式的解集为[1,a],此时只要a≤3即可,即10,b>0)的最大值为40,则+的最小值为________.
解析:不等式组的可行域如图中阴影部分所示.
直线2x-y-6=0和x-y+2=0的交点为A(8,10).由z=ax+by得y=-x+,因为a>0,b>0,所以-<0.所以当x=8,y=10时,z=ax+by取得最大值40,即8a+10b=40.
所以+==+≥+1=,
- 10 -
当且仅当5b=2a时,等号成立.
答案:
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)解关于x的不等式x2+(a-2)x-2a≥0.
解:x2+(a-2)x-2a≥0可化为(x+a)·(x-2)≥0.
当-a=2,即a=-2时,(x-2)2≥0时,此时x∈R;
当-a>2,即a<-2时,解得x≥-a或x≤2;
当-a<2,即a>-2时,解得x≥2或x≤-a.
综上所述:当a>-2时,x∈(-∞,-a]∪[2,+∞);
当a=-2时,x∈R;
当a<-2时,x∈(-∞,2]∪[-a,+∞).
18.(本小题满分12分)(1)已知正数a,b满足a+b=1,求证:a2+b2≥;
(2)设a、b、c为△ABC的三条边,求证:a2+b2+c2<2(ab+bc+ca).
证明:(1)a2+b2=(a+b)2-2ab=1-2ab≥1-2×=1-
=.
(2)因为a,b,c是△ABC的三边,不妨设a≥b≥c>0,
则a>b-c≥0,b>a-c≥0,c>a-b≥0.
平方得:
a2>b2+c2-2bc,b2>a2+c2-2ac,c2>a2+b2-2ab,
三式相加得:0>a2+b2+c2-2bc-2ac-2ab.
所以2ab+2bc+2ac>a2+b2+c2,
即a2+b2+c2<2(ab+bc+ca).
19.(本小题满分12分)徐州、苏州两地相距500千米,一辆货车从徐州行驶到苏州,规定速度不得超过100千米/时.已知货车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度v(千米/时)的平方成正比,比例系数为0.01;固定部分为a元(a>0).
(1)把全程运输成本y(元)表示为速度v(千米/时)的函数,并指出这个函数的定义域;
(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?
解:(1)依题意知汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为,则全程运输成本为
- 10 -
y=a·+0.01v2·=+5v,
则y=+5v, v∈(0,100].
(2)依题意知a,v都为正数,
则+5v≥2 =100,
当且仅当=5a,即v=10时取等号.
若10≤100,即0<a≤100,
当v=10时,全程运输成本y最小.
若10>100,即a>100时,则当v∈(0,100]时,可以证明函数y=+5v是减函数,即此时当v=100时,全程运输成本y最小.
综上所得,当0<a≤100时,行驶速度应为v=10千米/时,全程运输成本最小;
当a>100时,行驶速度应为v=100千米/时,全程运输成本最小.
20.(本小题满分12分)某工厂生产甲、乙两种产品,已知生产每吨甲、乙两种产品所需煤、电力、劳动力及每天资源限额(最大供应量)如表所示:
项目
每吨甲产品
每吨乙产品
每天资源限额
煤/t
8
4
320
电力/(kW·h)
3
4
150
劳动力/个
4
8
280
若生产每吨甲、乙两种产品获得的利润分别为5万元、8万元,问:每天生产甲,乙两种产品各多少吨时,该厂获得最大利润?
解:设此工厂每天分别生产甲、乙两种产品x吨、y吨,获得利润z万元,
依题意可得约束条件作出可行域,如图阴影部分所示.
利润目标函数z=5x+8y.
由几何意义知,当直线y=-x+z经过可行域上的点M时,z=5x+8y取最大值.
- 10 -
解方程组得即M(10,30).
所以每天生产甲种产品10吨,乙种产品30吨时,该厂获得最大利润.
21.(本小题满分12分)已知实数a,b,c满足a+b+c=1,++=3.
(1)求证:≥8;
(2)当(1)中不等式取等号时,且关于x的不等式|x+|-|x-|≥x2+x+t的解集非空,求t的取值范围.
(1)证明:由a+b+c=1,且++=3,
可得a>0,b>0,c>0,
则=··≥··=8,
当且仅当a=b=c=取得等号.
(2)解:由(1)可得a=b=c=,则原不等式|x+3|-|x-3|≥9x2+x+t,
即t≤-9x2-x+|x+3|-|x-3|的解集非空.
设f(x)=-9x2-x+|x+3|-|x-3|,则t≤f(x)max,
当x≥3时,f(x)=-9x2-x+6递减,可得f(x)≤-78;
当-30,
所以g(m)在[-2,2]上递增,
所以对于m∈[-2,2],f(x)<0恒成立等价于g(2)=2(x2-x+1)-6<0,
- 10 -
解得-1