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?x?y?2,?240x?80y?400,? 解:如下图所示,设水稻种x亩,花生种y亩,则由题意得?
?x?0,??y?0.而利润P=(3×400-240)x+(5×100-80)y =960x+420y(目标函数), 可联立??x?y?2,得交点B(1.5,0.5).
?240x?80y?400, 故当x=1.5,y=0.5时, Pmax=960×1.5+420×0.5=1650,
即水稻种1.5亩,花生种0.5亩时所得到的利润最大.
7. 思路分析:可以把a、b分别看成横坐标和纵坐标,根据不等式组画出可行域,然后求目标函数9x-y的最大值和最小值. 解:问题转化为在约束条件???4?a?b?1,下,目标函数z=9a-b的取值范围.
??1?4a?b?5 画出可行域如下图所示的四边形ABCD及其内部. 由??a?b?1,?a?0,,解得?得点A(0,1).
?4a?b??1?b?1当直线9a-b=t通过与可行域的公共点A(0,1)时, 使目标函数z=9a-b取得最小值为zmin=9×0-1=-1.
?a?3,?a?b??4, 由?解得?得点C(3,7).
b?74a?b?5,??当直线9a-b=t通过与可行域的公共点C(3,7)时, 使目标函数z=9a-b取得最大值为zmax=9×3-7=20. ∴9a-b的取值范围是[-1,20].
8. 思路分析:本题考查逆向思维、数形结合的思想方法,利用图形的特性和规律,解决数的问题或将图形信息转换成代数信息,削弱或清除形的推理部分,使要解决的形问题转化为数量关系的讨论.
解:直线z=ax+y(a>0)是斜率为-a,y轴上的截距为z的直线族,从题图可以看出,当-a小于直线AC的斜率时,目标函数z=ax+y(a>0)取得最大值的最优解是(1,4);当-a大于直线AC的斜率时,目标函数z=ax+y(a>0)取得最大值的最优解是(5,2);
只有当-a等于直线AC的斜率时,目标函数z=ax+y(a>0)取得最大值的最优解有无穷多个,线段AC上的所有点都是最优解.直线AC的斜率为-
12,所以a=
12时,z的最大值为
12×1+4=
92.
9. 思路分析:本题可以使用线性规划的基本思路,像二元一次不等式所示的区域一样,我们仍然可以用“线定界,点定域”的方法来确定9x-16y+144≤0所表示的平面区域.
解:(1)将原点坐标代入9x-16y+144,其值为144>0,因此9x-16y+144≤0表示的平面区域如图所示的阴影部分,即
2
2
2
2
2
2
双曲线
y2x2-=1的含有焦点的区域.
9162
(2)设P(x,y)为该区域内任意一点,由上图可知,当P与双曲线的顶点(0,±4)重合时,|OP|取得最小值4.所以,x+y=|OP|=16.
2
2
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(3)取Q(2,0),则直线PQ的斜率为k=
yx?2,其直线方程为y=k(x-2),代入9x-16y+144=0得
22
(9-16k)x+64kx-64k+144=0,由Δ=0得k=±
2222
3510,
由图可知k≥
3510或k≤-
3510.
故所求
y35的取值范围是(-∞,- x?210]∪[
3510,+∞).
§3.4基本不等式
经典例题:
【 解析】 证法一 假设(1?a)b,(1?b)c,(1?c)a同时大于
1, 4∵ 1-a>0,b>0,∴
同理
(1?a)?b≥(1?a)b?211?, 42(1?b)?c1(1?c)?a133?,?.三个不等式相加得?,不可能,
2222221. 4∴ (1-a)b,(1-b)c,(1-c)a不可能同时大于证法二 假设(1?a)b?111,(1?b)c?,(1?c)a?同时成立, 444?1, 64∵ 1-a>0,1-b>0,1-c>0,a>0,b>0,c>0,∴ (1?a)b(1?b)c(1?c)a211?(1?a)?a??, 即(1?a)a(1?b)b(1?c)c?. (*) 又∵ (1?a)a≤??24??6411同理(1?b)b≤,(1?c)c≤,
44∴(1?a)a(1?b)b(1?c)c≤
1与(*)式矛盾, 64故(1?a)b,(1?b)c,(1?c)a不可能同时大于当堂练习:
14.
1.A; 2.B; 3.C; 4.D; 5.C; 6.A; 7.B; 8.C; 9.C; 10.C;11.
1; 12. 3600 ; 213. 2?1 ; 14. 对; 215.ab 16. 【 解析】
f(x1)?f(x2)?logax1?logax2?loga(x1x2),f(x1?x2x?x)?loga1. 22欢迎登录《100测评网》www.100ceping.com进行学习检测,有效提高学习成绩.
∵ xx21、x2?R?, ∴ x1x2?(x1?2)2. 当且仅当x1=x2时,取“=”号.
当a?1时,有loga(x1x1?x22)?loga(x2). ∴ 12loga(x1x2)??loga(x1?x2).1[log?logx1?x222ax1ax2]?loga(2). 即
12[f(x)]?f(x1?x21)?f(x22). 当0?a?1时,有logx2a(x1?x2)?logx1?a(2)2. 即
12[f(xx1?x21)?f(x2)]?f(2). 17. (1)??0,1??4?? (2)174 18.【 解析】 证明 由于不等式k?k(k?1)?k?(k?1)2k?12?2 对所有的正整数k成立,把它对k从1到n(n≥1)求和,得到
1?2???n?a352n?1n?2?2???2 又因 1?2???n?(n?1)n2 以及32?52???2n?12?12[1?3?5???(2n?1)]?(n?1)22 2因此不等式n(n?1)?n?1?2?an?2对所有的正整数n都成立.
§3.5不等式单元测试
1.C; 2.A; 3.D; 4.C; 5.C; 6.D; 7.A; 8.D; 9.B; 10.A;11.
111a?b?a?b; 12.
(?1,12); (??,1];15.{x|?2?x?0,或0 16.解:原不等式等价于: x?2x2?17x?302x2?17x?30x2?8x?15?2?0?x2?8x?15?0?x2?8x?15?0 ?(x?6)(2x?5)(x?3)(x?5)?0?52?x?3或5?x?6 ∴原不等式的解集为[52,3)?(5,6] 13. 20 ; 14. 欢迎登录《100测评网》www.100ceping.com进行学习检测,有效提高学习成绩. 17.解:不等式 ax(a?1)x?2?1可化为?0. x?2x?2x?∵a?1,∴a?1?0,则原不等式可化为 21?a?0, x?22}; 1?a故当0当a当a?a?1时,原不等式的解集为{x|2?x??0时,原不等式的解集为?; ?0时,原不等式的解集为{x|2?x?2}. 1?a18.证明:法一(综合法) ?a?b?c?0, ?(a?b?c)2?0 a2?b2?c2?0 展开并移项得:ab?bc?ca??2?ab?bc?ca?0 法二(分析法) 要证ab即证a2?bc?ca?0,?a?b?c?0,故只要证ab?bc?ca?(a?b?c)2 ?b2?c2?ab?bc?ca?0, 1222也就是证[(a?b)?(b?c)?(c?a)]?0, 2而此式显然成立,由于以上相应各步均可逆,∴原不等式成立。 法三:?a?b?c?0,??c?a?b 222b23b2?ab?bc?ca?ab?(b?a)c?ab?(a?b)??a?b?ab??[(a?)?]?024?ab?bc?ca?0 222222法四:?a?b?2ab, b?c?2bc,c?a?2ca ?b2?c2?ab?bc?ca 2两边同时加上2(ab?bc?ca)得:(a?b?c)?3(ab?bc?ca) ?a?b?c?0, ∴ab?bc?ca?0 2219.解:设g(a)?x?(a?4)x?4?2a?(x?2)a?(x?2), 则g(a)的图象为一直线,在a?[?1,1]上恒大于0,故有 ∴由三式相加得:a2 ?x2?5x?6?0?g(?1)?0,即?2,解得:x?1或x?3 ?g(1)?0x?3x?2?0??∴x的取值范围是(??,1)?(3,??) 20.解:设花坛的长、宽分别为xm,ym,根据要求,矩形花坛应在喷水区域内,顶点应恰好位于喷水区域的边界。依题意 x2y)?()2?25,(x?0,y?0) 42x2?y2?100的条件下,求S?xy的最大值。 问题转化为在x?0,y?0,4xx22法一:?S?xy?2??y?()?y?100, 22xx2?y2?100及x?0,y?0得:x?102,y?52 由?y和 24?Smax?100 得:(
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