1、 数 学 E单元不等式 E1不等式的概念与性质10H6、E1 设双曲线1(a0,b0)的右焦点为F,右顶点为A,过F作AF的垂线与双曲线交于B,C两点,过B,C分别作AC,AB的垂线,两垂线交于点D.若D到直线BC的距离小于a,则该双曲线的渐近线斜率的取值范围是()A(1,0)(0,1) B(,1)(1,)C(,0)(0,)D(,)(,)10A 由题意得A(a,0),不妨取Bc,Cc,由双曲线的对称性知D在x轴上,设D(x0,0),由BDAC得1,解得cx0,由题可知cx0aac,所以c2a2b2101.因为双曲线渐近线的斜率为,所以渐近线斜率的取值范围是(1,0)(0,1)22D3、E1、E
2、7 在数列an中,a13,an1anan1a0(nN)(1)若0,2,求数列an的通项公式;(2)若(k0N,k02),1,证明:2ak010,归纳可得3a1a2anan10.因为an1an,所以ak01a1(a2a1)(ak01ak0)a1k02k0个2.另一方面,由上已证的不等式知a1a2ak0ak012,得ak01a1k02k0个2.综上,2ak012.E2 绝对值不等式的解法4A2、E2、E3 设xR,则“|x2|0”的()A充分而不必要条件 B必要而不充分条件C充要条件 D既不充分也不必要条件4A 由|x2|1,解得1x0,解得x1或x2.由1x1或x2,反之,不成立,所以“|x2|
3、0 ”的充分不必要条件故选A.E3一元二次不等式的解法 7E3 不等式2x2x4的解集为_7x|1x2(或(1,2) 因为2x2x422,所以x2x2,解得1x2,故不等式的解集为(1,2)4A2、E2、E3 设xR,则“|x2|0”的()A充分而不必要条件 B必要而不充分条件C充要条件 D既不充分也不必要条件4A 由|x2|1,解得1x0,解得x1或x2.由1x1或x2,反之,不成立,所以“|x2|0 ”的充分不必要条件故选A.E4 简单的一元高次不等式的解法E5简单的线性规划问题6E5 若变量x,y满足约束条件则z3x2y的最小值为()A4 B.C6 D.6B 画出约束条件表示的可行域如图
4、所示,易知目标函数在点A处取得最小值,A点的坐标为,所以zmin32.20K6、K8、K5、E5 某厂用鲜牛奶在某台设备上生产A,B两种奶制品生产1吨A产品需鲜牛奶2吨,使用设备1小时,获利1000元;生产1吨B产品需鲜牛奶1.5吨,使用设备1.5小时,获利1200元要求每天B产品的产量不超过A产品产量的2倍,设备每天生产A,B两种产品时间之和不超过12小时假定每天可获取的鲜牛奶数量W(单位:吨)是一个随机变量,其分布列为W121518P0.30.50.2该厂每天根据获取的鲜牛奶数量安排生产,使其获利最大,因此每天的最大获利Z(单位:元)是一个随机变量(1)求Z的分布列和均值;(2)若每天可获
5、取的鲜牛奶数量相互独立,求3天中至少有1天的最大获利超过10 000元的概率20解:(1)设每天A,B两种产品的生产数量分别为x,y,相应的获利为z,则有目标函数z1000x1200y.图(1)图(2)图(3)当W12时,表示的平面区域如图(1),三个顶点分别为A(0,0),B(2.4,4.8),C(6,0)将z1000x1200y变形为yx,当x2.4,y4.8时,直线l:yx在y轴上的截距最大,最大获利Zzmax2.410004.812008160.当W15时,表示的平面区域如图(2),三个顶点分别为A(0,0),B(3,6),C(7.5,0)将z1000x1200y变形为yx,当x3,y
6、6时,直线l:yx在y轴上的截距最大,最大获利Zzmax310006120010 200.当W18时,表示的平面区域如图(3),四个顶点分别为A(0,0),B(3,6),C(6,4),D(9,0)将z1000x1200y变形为yx,当x6,y4时,直线l:yx在y轴上的截距最大,最大获利Zzmax610004120010 800.故最大获利Z的分布列为Z816010 20010 800P0.30.50.2因此,E(Z)81600.310 2000.510 8000.29708.(2)由(1)知,一天最大获利超过10 000元的概率P1P(Z10 000)0.50.20.7,由二项分布,3天中至
7、少有1天最大获利超过10 000元的概率为P1(1P1)310.330.973.14E5 若x,y满足约束条件则zxy的最大值为_14. 画出可行域如图中阴影部分所示,目标函数可化为yxz,所以直线zxy过点B时,z取得最大值.15E5 若x,y满足约束条件则的最大值为_153 的几何意义为点(x,y)与坐标原点连线的斜率画出可行域,如图中阴影部分所示由得C(1,3),由题易知可行域上的C点与坐标原点连线的斜率最大,且最大值为3.2E5 若x,y满足 则zx2y的最大值为()A0 B1 C. D22D 画出可行域,如图中阴影部分所示目标函数zx2y可变为yxz,当函数yxz过点C(0,1)时,
8、z取得最大值2.5E5 若变量x,y满足约束条件则z2xy的最小值等于()A B2C D25A 可行域如图所示,当直线y2xz过点A时,z取得最小值,且zmin.4E5 若变量x,y满足约束条件则z3xy的最小值为()A7 B1 C1 D24A 画出可行域,平移直线y3xz,在直线xy1与y1的交点A(2,1)处z取最小值,故zmin3(2)17.6E5 已知x,y满足约束条件若zaxy的最大值为4,则a()A3 B2 C2 D36B 可行域如图所示,当a0时,直线yaxz的斜率为负,目标函数在点A(1,1)或B(2,0)处取得最大值当在A处取得最大值时,不等式组无解;当在B处取得最大值时,解
9、得a2.当a0.由 5x28x30x或x1,直线2xy20把单位圆分成如图所示的两部分当(x,y)在阴影部分内时,2xy20,则原式2xy26x3yx2y4,由线性规划可知,经过A时,原式取得最小值3.当(x,y)在另一部分内时,2xy20,则原式2xy26x3y3x4y8,由线性规划可知,经过A时,原式取得最小值3.综上,原式的最小值为3.E6基本不等式9B7、E6 设f(x)ln x,0ab,若pf(),qf,r(f(a)f(b),则下列关系式中正确的是()Aqrp Bprp Dprq9B r(f(a)f(b)ln(ab)lnp.因为ba0,所以,又函数f(x)在(0,)上单调递增,所以q
10、pr,故选B.14J3,E6 若的展开式中x3项的系数为20,则a2b2的最小9B12,E6 如果函数f(x)(m2)x2(n8)x1(m0,n0)在区间上单调递减,那么mn的最大值为()A16 B18 C25 D.9B (1)当m2时,f(x)(n8)x1,则0n8,所以0mn16.(2)m2时,抛物线的对称轴为x.根据题意得2,即2mn12,所以6,所以mn18(当且仅当m3,n6时取等号)(3)当m2时,由题意得,即2nm18,所以9,所以mn,由2nm18,且2nm,得m9(舍去)要使得mn取得最大值,应有2nm18(m2,n8),所以mn(182n)n(1828)816.综上所述,m
11、n的最大值为18.14F4、E6 在等腰梯形ABCD中,已知ABDC,AB2,BC1,ABC60.动点E和F分别在线段BC和DC上,且,则的最小值为_14. 根据题意,可知DC1,()()()()112,当且仅当时,等号成立E7 不等式的证明方法22B3、M3、E7 已知数列an的各项均为正数,bnnan(nN),e为自然对数的底数(1)求函数f(x)1xex的单调区间,并比较与e的大小;(2)计算,由此推测计算的公式,并给出证明;(3)令cn(a1a2an),数列an,cn的前n项和分别记为Sn,Tn,证明:Tn0,即x0时,f(x)单调递增;当f(x)0时,f(x)单调递减故f(x)的单调
12、递增区间为(,0),单调递减区间为(0,)当x0时,f(x)f(0)0,即1xex.令x,得1e,即e.(2)1112;22(21)232;323(31)343.由此推测:(n1)n.下面用数学归纳法证明.(i)当n1时,左边右边2,成立(ii)假设当nk时,成立,即(k1)k.当nk1时,bk1(k1)ak1,由归纳假设可得(k1)k(k1)(k2)k1.所以当nk1时,也成立根据(i)(ii),可知对一切正整数n都成立(3)证明:由cn的定义,算术几何平均不等式,bn的定义及得Tnc1c2c3cn(a1)(a1a2)(a1a2a3)(a1a2an)b1b2bnb1b2bna1a2anea1
13、ea2eaneSn,即TneSn.18B3、B5、E7 已知函数f(x)x2axb(a,bR),记M(a,b)是|f(x)|在区间上的最大值(1)证明:当|a|2时,M(a,b)2;(2)当a,b满足M(a,b)2时,求|a|b|的最大值18解:(1)证明:由f(x)b,得f(x)的图像的对称轴为直线x.由|a|2,得1,故f(x)在上单调,所以M(a,b)max|f(1)|,|f(1)|当a2时,由f(1)f(1)2a4,得maxf(1),f(1)2,即M(a,b)2.当a2时,由f(1)f(1)2a4,得maxf(1),f(1)2,即M(a,b)2.综上,当|a|2时,M(a,b)2.(2
14、)由M(a,b)2得,|1ab|f(1)|2,|1ab|f(1)|2,故|ab|3,|ab|3,由|a|b|得|a|b|3.当a2,b1时,|a|b|3,且|x22x1|在上的最大值为2,即M(2,1)2.所以|a|b|的最大值为3.22D3、E1、E7 在数列an中,a13,an1anan1a0(nN)(1)若0,2,求数列an的通项公式;(2)若(k0N,k02),1,证明:2ak010,归纳可得3a1a2anan10.因为an1an,所以ak01a1(a2a1)(ak01ak0)a1k02k0个2.另一方面,由上已证的不等式知a1a2ak0ak012,得ak01a1k02k0个2.综上,
15、2ak010(ab)的解集为,则的最小值是()A2 B.C2 D18A 由一元二次不等式ax22xb0的解集为,得所以ab1且a0.又已知ab,所以(ab)2,当且仅当ab时取等号所以的最小值是2.3 设a,b是实数,则“ab1”是“ab”的()A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件3A 因为a,所以若ab1,则a0,故充分性成立;当a,b时,显然不等式ab成立,但ab1不成立,所以必要性不成立故选A. 5 若正数a,b满足1,则的最小值为()A16 B25C36 D495A 因为a0,b0,1,所以abab,则4b16a20.又4b16a4(b4a)204204236,当且仅当且1,即a,b3时取等号,所以362016.9 已知点P(x,y) 满足条件(k为常数),若zx3y的最大值为8,则k_96 画出x,y满足的可行域,如图中阴影部分所示联立得即A.因此,目标函数z在点A处取得最大值,所以38,所以k6.12 已知存在实数x,y满足约束条件 则R的最小值是_122 根据约束条件 作出可行域如图中阴影部分所示由题知图中阴影部分与以(0,1)为圆心、R为半径的圆有交点,当圆与图中阴影部分相切时R最小,由图易知,R的最小值为2.