资源描述
2025 年高考数学压轴训练 5
一.选择题(共 10 小题)
1.(2024•南宫市校级模拟)设函数 f(x) =| x2 + ax + b | (a, b ∈ R) .若对任意的 a ,b ∈ R ,总存在x0 ∈ [0 ,4] , 使得 f(x0 )开m ,则实数 m 的取值范围是 ( )
A . B . (-∞ , 1] C . (-∞ , 2] D . (-∞ , 4]
2.(2024•北京)已知M = {(x ,y) | y = x + t(x2 - x) ,1 ●x ●2 ,0●t●1} 是平面直角坐标系中的点集.设 d 是 M 中两点间的距离的最大值, S 是M表示的图形的面积,则 ( )
A . d = 3 , S < 1 B . d = 3 , S > 1 C . D .
3.(2024•青羊区校级模拟)若存在 (x, y) 满足 ,且使得等式 3x + a(2y - 4ex)(lny -lnx) = 0 成 立,其中 e 为自然对数的底数,则实数 a 的取值范围是 ( )
A . B .
C . (-∞, 0) D .
4 .(2024•宁波模拟)已知集合 P = {(x, y) | x4 + ax - 2024 = 0 且xy = 2024} ,若 P 中的点均在直线 y = 2024x 的同一侧,则实数 a 的取值范围为 ( )
A . (-∞ , -2023) (2023 , +∞) B . (2023, +∞)
C . (-∞ , -2024) (2024 , +∞) D . (2024, +∞)
5 .(2024•莲湖区校级模拟)若 x , y 满足约束条件则 z = -2x -y 的最小值为 ( )
A .0 B . -4 C . -5 D . -6
6.(2024•松江区二模)已知某个三角形的三边长为 a 、b 及c ,其中 a < b .若 a ,b 是函数y = ax2 -bx + c 的两个零点,则 a 的取值范围是 ( )
A . B . C . D .
7 .(2024•莲湖区校级模拟)设 x , y 满足约束条件 则 的最大值为 ( )
1
A . B .1 C . D .2
8 .(2024•永寿县校级模拟) 已知实数 x , y 满足约束条件 则 的最大值是 ( )
A . B . C . D .
9 .(2023•武功县校级模拟) 已知实数 x , y 满足线性约束条件 则 x2 + y2 的取值范围为 ( )
A . [1 , 20] B . C . D . [10 , 20]
10 .(2023•河南模拟)记不等式组 的解集为D ,现有下面四个命题:
p1 : (x, y) ∈ D , 2x - y + 8开0 ;
p2 : 3(x, y) ∈ D , x - 2y + 4 > 0 ;
p3 : (x, y) ∈ D , x + y + 3 > 0 ;
p4 : 3(x, y) ∈ D , x + 3y - 3 .0 . 其中真命题的个数是 ( )
A . 1 B .2 C .3 D .4
二.填空题(共 10 小题)
11 .( 2024 • 日 照 一 模 ) 设 f(x) = x2 + ax + b(a, b ∈ R) 满 足 : 对 任 意 x1 ∈ R , 均 存 在 x2 ∈ R , 使 得 f(x1 ) = f(x2 ) - 2x2 ,则实数 a 的取值范围是 .
12.(2024•浙江一模)已知 a ,b ,c > 0 ,二次函数 f(x) = ax2 + bx + c 有零点,则 的最小值是 .
13 .(2024•荆州模拟)若存在正实数 x , y , z 满足 3y2 + 3z2 .10yz ,且 则 的最小值为
14 .(2024•海淀区校级模拟)已知函数 f(x) =| x2 + ax + b | 在区间[0 ,4] 上的最大值为M ,当实数 a ,b 变 化时, M 最小值为 .
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15 .(2024•新城区校级模拟) 已知实数 x , y 满足 则 x - 2y 的最小值是 .
16 .(2024•五华区校级模拟)我们知道,二次函数的图象是抛物线.已知函数 则它的 焦点坐标为 .
17 .(2024•咸阳模拟)设 x , y 满足约束条件 设 则 z 的取值范围为 .
18 .(2023•甘肃模拟)若实数 x , y 满足约束条件 则 z = x + y 的最大值是 .
19 .(2023•涪城区校级模拟)若实数 x , y 满足 则 x2 + y2 的取值范围是
20 .(2023•江西模拟) 已知实数 x , y 满足 则 的取值范围是
三.解答题(共 5 小题)
21 .(2024•东兴区校级模拟) 已知 2x2 + y2 - 2xy - 2x -1 = 0 .
(1)若 y > x > 1 ,求 y 的最大值,并求出此时 x 的值;
(2)若 x > 1 且 x > y ,求 2x - y 的最大值.
22 .(2023•南阳模拟) 已知函数 f(x) = x2 + 2ax + 2 .
(1)当 a = 1时,求函数 f(x) 在[-2 , 3] 上的值域;
(2)当 a = -1 时,求函数f(x) 在[t , t + 1] 上的最大值.
23 .( 2023 • 南 阳 模 拟 ) 已 知 集 合 A 是 函 数 y = lg(20 - 8x - x2 ) 的 定 义 域 , 集 合 B 是 不 等 式 x2 - 2x +1 - a2 开0(a > 0) 的解集, p : x ∈ A , q : x ∈ B .
(1)若 A∩ B = ⑦ , 求实数 a 的取值范围;
(2)若 →p 是 q 的充分不必要条件,求实数 a 的取值范围.
24 .(2023•澳门模拟)设 x , y 满足 .
3
(a)画出满足以上不等式组的区域.
设 求 z 的取值范围.
(c)设 t = x2 + y2 ,求 t 的最小值.
25 .(2023•和平区校级一模)在① f (4) = —1 , f (3) = 2 , ②当 x = 2 时, f(x) 取得最大值 3 , ③ f(x + 2) = f(2 — x) , f(0)= —1这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并作答.
问题: 已知函数 f(x) = —x2 — 2ax +b ,且 _______.
(1)求 f(x) 的解析式;
(2)若 f(x) 在[m , n](m < n) 上的值域为[3m — 2 , 3n — 2] ,求 m + n 的值.
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2025 年高考数学压轴训练 5
参考答案与试题解析
一.选择题(共 10 小题)
1.(2024•南宫市校级模拟)设函数 f(x) =| x2 + ax + b | (a, b ∈ R) .若对任意的 a ,b ∈ R ,总存在x0 ∈ [0 ,4] , 使得 f(x0 )开m ,则实数 m 的取值范围是 ( )
A . B . (—∞ , 1] C . (—∞ , 2] D . (—∞ , 4]
【答案】 C
【考点】二次函数的性质与图象
【专题】函数的性质及应用;综合法;计算题;数学运算;转化思想
【分析】分情况讨论 a 不同取值时函数 g(x) = x2 + ax + b 在[0 , 4] 上的范围,从而确定 f(x) 的最大值,将 对任意实数 a , b ,总存在实数 x0 ∈ [0 , 4] 使得不等式 f(x0 )开m 成立,转化为m.f(x)max 恒成立,即可解 决.
【解答】解:设 f(x) 的最大值为M (b),令 g(x) = x2 + ax + b , x ∈ [0 , 4] , 若对任意的 a , b ∈ R ,总存在 x0 ∈ [0 , 4] ,使得 f(x0 )开m ,
则 m .M (b) min . g(0) = b , g (4) = 16 + 4a + b , .
(1)当△ = a2 — 4b .0 ,即 a2 .4b 时, M (b) = max{g(0) , g (4) )} , 若 即 a开— 4 ,则M = 16 + 4a +b开 若 即 a < —4 ,则M
(2)当△ = a2 — 4b > 0 ,即 a2 > 4b 时,
①当 ,即 a > 0 时,令b + 16 + 4a + b = 0 ,得b = —2a — 8 ,若b < —2a — 8 , 则M (b) = —b > 2a + 8 > 8 ,若 b开— 2a — 8 ,则M (b) = 16 + 4a +b开8 + 2a > 8 .
②当 — > 4 ,即 a < —8 时,令b + 16 + 4a + b = 0 ,得b = —2a — 8 ,
若b < —2a — 8 ,则M (b) = —16 — 4a —b > —16 — 4a + 2a + 8 = —2a — 8 > 8 , 若b开— 2a — 8 ,则M (b) = b开— 2a — 8 > 8 .
③当 即 —4.a.0 时,若16 + 4a +b .0 ,
5
若 一 b, 16 + 4a + b} ,
若 一 即 一 一 b开一
若 一 b < 16 + 4a + b ,即 一 2a 一 8 , 则
④当 2 < 一 即 一8.a < 一4 时, 若b .0 ,则 一 b开 若b > 0 时 一 b, b},
若 则 一 b开
若 a2 < 8b ,则 . 综上所述, M (b) min = 2 ,
所以实数 m 的取值范围为 (一∞ , 2] .
故选: C .
【点评】本题考查函数的单调性,和存在性问题的转化,属于难题.
2.(2024•北京)已知M = {(x ,y) | y = x + t(x2 一 x) ,1 .x .2 ,0.t.1} 是平面直角坐标系中的点集.设 d 是 M 中两点间的距离的最大值, S 是M表示的图形的面积,则 ( )
A . d = 3 , S < 1 B . d = 3 , S > 1 C . D . 【答案】 C
【考点】简单线性规划
【专题】数学运算;数形结合法;数形结合;函数的性质及应用 【分析】根据已知条件,作出图象,结合图象即可得出答案.
【解答】解:集合{y | y = x + t(x2 一 x) , 0 .t .1 , 1.x.2} 表示的图形如下图阴影部分所示,
6
由图象可知 故选: C .
【点评】本题考查简单的线性规划问题,涉及了二次函数的图象,考查数形结合思想,属于中档题.
3.(2024•青羊区校级模拟)若存在 (x, y) 满足 ,且使得等式 3x + a(2y - 4ex)(lny -lnx) = 0 成 立,其中 e 为自然对数的底数,则实数 a 的取值范围是 ( )
A . B .
C . (-∞, 0) D . 【考点】 7C :简单线性规划
【专题】35:转化思想; 4J :换元法; 4M :构造法;51:函数的性质及应用;59:不等式的解法及应 用
【分析】画出不等式组表示的平面区域, 把 3x + a(2y - 4ex)(lny -lnx) = 0 化为
设 求出 t 的取值范围;
构造函数,利用导数求出函数的最小值, 建立不等式求实数 a 的取值范围.
【解答】解:画出不等式组 表示的平面区域, 如图所示;
A(1, 4) , B(3, 3) , C(4, 6) ;
3x + a(2y - 4ex)(lny -lnx) = 0 可化为
7
设 其中1 .t .4 ;
,
令 m = (t — 2e)lnt , (1.t.4) , 则 m ,
当 t > e 时, m > m (e) = 0 ,
当 0 < t < e 时, m < m (e) = 0 , : m开m (e) = —e ,
开— 2e ,
解得 a < 0 或 a开 ;
又 a 值不可能为负值,
: 实数 a 的取值范围是 . 故选: B .
【点评】本题考查了线性规划以及函数与不等式的综合应用问题,是难题.
4 .(2024•宁波模拟)已知集合 P = {(x, y) | x4 + ax — 2024 = 0 且xy = 2024} ,若 P 中的点均在直线 y = 2024x 的同一侧,则实数 a 的取值范围为 ( )
A . (—∞ , —2023) (2023 , +∞) B . (2023, +∞)
C . (—∞ , —2024) (2024 , +∞) D . (2024, +∞) 【答案】 A
【考点】简单线性规划
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【专题】整体思想;计算题;数学运算;综合法;函数的性质及应用
【分析】依题意可得 求出 y = 2024x 与 的交点坐标,依 题意只需 a >f (1)或 a <f (—1) ,即可求出 a 的取值范围.
所以 即 x ,
令
【解答】解:依题意集合 P 即为关于 x , y 的方程组 的解集,显然 x ≠ 0 , 024
由 解得 或 ,
即函数 y = 2024x 与 的交点坐标为 (1, 1) 和 (—1, —1) ,
又 所以 f 为奇函数, 因为 y = —x3 与 在 (0, +∞) 上单调递减,
所以 在 (0, +∞) 上单调递减,则 在 上单调递减, 依题意 y = a 与 的交点在直线 y = 2024x 的同侧,
只需 a > f (1)或 a < f (—1) ,即 a > 2023 或 a < —2023 , 所以实数 a 的取值范围为 (—∞ , —2023) (2023 , +∞) .
故选: A .
【点评】本题考查了函数单调性和参数的计算,属于中档题.
5 .(2024•莲湖区校级模拟)若 x , y 满足约束条件则 z = —2x —y 的最小值为 ( )
A .0 B . —4 C . —5 D . —6
【答案】 C
【考点】简单线性规划
【专题】数学运算;转化思想;不等式的解法及应用;综合法
9
【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,把最优解的坐 标代入目标函数即可得解.
【解答】解:如图所示,画出可行域,
联立 解得 即 A(2, 1) , 由 z = —2x — y ,得 y = —2x — z ,
由图可知当直线 y = —2x — z 经过点 A(2, 1) 时, z 取得最小值,最小值为 —5 . 故选: C .
【点评】本题考查线性规划,考查学生的运算能力及分析能力,属于中档题.
6.(2024•松江区二模)已知某个三角形的三边长为 a 、b 及c ,其中 a < b .若 a ,b 是函数y = ax2 —bx + c 的两个零点,则 a 的取值范围是 ( )
A . ( , 1) B . C . D . 【答案】 B
【考点】二次函数的性质与图象
【专题】函数思想;计算题;数学运算;函数的性质及应用;综合法
【分析】 由 a , b 为函数 f(x) = ax2 —bx + c 的两个零点可得 ax2 — a(a +b)x + a2b = ax2 —bx + c , 即可得
结合题意可得 .
【解答】解: 由 a , b 为函数 f(x) = ax2 —bx + c 的两个零点,故有 a(x — a)(x —b) = ax2 —bx + c , 即 ax2 — a(a +b)x + a2b = ax2 —bx + c 恒成立,
故 a(a + b) = b , a2b = c ,则 , c = a2b = a2 × = , 由 a , b , c 为某三角形的三边长,且 a < b ,
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故1 - a > 0 ,且 则 ,因为b+ c > a 必然成立, 所以 即 解得
所以 .
故选: B .
【点评】本题主要考查函数的零点,属于中档题.
7 .(2024•莲湖区校级模拟)设 x , y 满足约束条件 则 的最大值为 ( )
A . B .1 C . D .2
【答案】 A
【考点】简单线性规划
【专题】不等式的解法及应用;数形结合法;数形结合;数学运算
【分析】首先画可行域,再根据目标函数的几何意义,利用数形结合,即可求解. 【解答】解:如图,
可行域 Ω 为直线 l1 : y = x + 1 , l2 : y = 2x , l3 : y = 0 所围成的区域,
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的值为 Ω 内一点与点 (-1, 1) 连线的斜率, 联立 得 x = 1 , y = 2 ,
故该点取 l1 , l2 的交点 (1, 2) 时斜率最大,故 z 的最大值为 .
故选: A .
【点评】本题考查简单的线性规划,考查数形结合思想,是中档题.
8 .(2024•永寿县校级模拟) 已知实数 x , y 满足约束条件开0, 则 的最大值是 ( )
A . B . C . D .
【答案】 D
【考点】简单线性规划
【专题】综合法;数学运算;不等式的解法及应用;转化思想
【分析】利用分式函数的性质,转化为直线的斜率,利用数形结合即可得到结论. 【解答】解: 由题意知,实数 x , y 满足约束条件 ,
则可行域如图中阴影部分所示(包含边界),
目标函数的几何意义是定点 P(0, -2) 与可行域内的点连线所在直线的斜率, 由图知,当目标函数经过点 A 时, 目标函数取得最大值,
联立 解得 所以 ,
所以 的最大值为 .
故选: D .
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【点评】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.
9 .(2023•武功县校级模拟) 已知实数 x , y 满足线性约束条件 则 x2 + y2 的取值范围为 ( )
A . [1 , 20] B . C . D . [10 , 20]
【答案】 B
【考点】简单线性规划
【专题】转化思想;数学运算;数形结合法;不等式的解法及应用
【分析】画出可行域, 由 z = x2 + y2 的几何意义是到原点距离的平方,求出最值,得到取值范围.
【解答】解:画出可行域,如下阴影部分:
z = x2 + y2 的几何意义是 (x, y) 到原点距离的平方,
数形结合得到点 C(1, 0) 到原点的距离最小,故 x2 + y2 最小值为 1,
由于 2x - y = 0 与x + 2y -10 = 0 互相垂直,设垂足为 A ,故点 B 到原点的距离的平方最大, 令 x + 2y -10 = 0 中 x = 5 得 故 ,
将 代入 x2 + y2 中,可得 x2 + y2 的最大值为 ,
所以 x2 + y2 的取值范围为 .
故选: B .
【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用 z 的几何意义,通过数形结合是解决本题的关键,属于中档 题.
10 .(2023•河南模拟)记不等式组 的解集为D ,现有下面四个命题:
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p1 : (x, y) ∈ D , 2x - y + 8开0 ;
p2 : 3(x, y) ∈ D , x - 2y + 4 > 0 ;
p3 : (x, y) ∈ D , x + y + 3 > 0 ;
p4 : 3(x, y) ∈ D , x + 3y - 3 .0 . 其中真命题的个数是 ( )
A . 1 B .2 C .3 D .4
【答案】 B
【考点】命题的真假判断与应用;简单线性规划;其他不等式的解法 【专题】数形结合法;数学运算;转化思想;不等式的解法及应用
【分析】依题意,作出线性规划图,对 P1 、 P2 、 P3 、 P4 四个选项逐一判断分析即可.
【解答】解: :不等式组 的解集为D ,作出平面区域:
由图可知,在阴影区域 ABC 中,
对于 P1 : (x, y) ∈ D , 2x - y + 8开0 ,正确;
p2 : 3(x, y) ∈ D , x - 2y + 4 > 0 ,错误;
p3 : (x, y) ∈ D , x + y + 3 > 0 , (-3, 0) 代入不成立,错误;
p4 : 3(x, y) ∈ D , x + 3y - 3 .0 ,正确.
故选: B .
【点评】本题考查命题的真假判断与应用,作出平面区域是关键,考查分析与作图能力,属于中档题.
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二.填空题(共 10 小题)
11 .( 2024 • 日 照 一 模 ) 设 f(x) = x2 + ax + b(a, b ∈ R) 满 足 : 对 任 意 x1 ∈ R , 均 存 在 x2 ∈ R , 使 得 f(x1 ) = f(x2 ) — 2x2 ,则实数 a 的取值范围是 (—∞ , 1] .
【答案】 (—∞ , 1] .
【考点】二次函数的性质与图象
【专题】数学运算;计算题;整体思想;综合法;函数的性质及应用
【分析】令 h(x) = f(x) — 2x ,由题意 h(x)min .f(x)min ,利用二次函数性质求得最值列不等式求解即可. 【解答】解:令 h(x) = f(x) — 2x = x2 + (a — 2)x + b .
因为对任意 x1 ∈ R ,均存在 x2 ∈ R ,使得f(x1 ) = f(x2 ) — 2x2 ,所以 f(x) 的值域是 h(x) 值域的子集,
所以 min .fmin ,即 解得 a .1 ,即 a 的取值范围是 (—∞ , 1] .
故答案为: (—∞ , 1] .
【点评】本题主要考查二次函数的性质,属于中档题.
12 .(2024•浙江一模) 已知 a , b , c > 0 ,二次函数 f(x) = ax2 + bx + c 有零点,则 的最小值是
.
.
【考点】基本不等式及其应用;二次函数的性质与图象
【专题】数形结合法;数学运算;函数的性质及应用;方程思想
利用 即可求解.
【解答】解:因 a , b , c > 0 ,二次函数 f(x) = ax2 + bx + c 有零点, 所以△ = b2 — 4ac开0 .
设b = ma , c = na ,其中 m > 0 , n > 0 ,则 m2 开4n ,即 则:
令 由对数函数性质得,函数 f(x) 在 上单调递增,所以函数 f(x) 有最小
15
即 + + 开 当且仅当
取等,即 时取等.
故答案为: .
【点评】本题考查了基本不等式的应用,属于难题.
13 .(2024•荆州模拟)若存在正实数 x , y , z 满足 3y2 + 3z2 .10yz ,且 则 的最小值为
2
e
【考点】 7C :简单线性规划
【专题】49:综合法;35:转化思想;52:导数的概念及应用
由 → 又 令 则
, , f(t) = et —lnt ,利用函数求导求最值.
【解答】解: 正实数x , y , z 满足 3y2 + 3z2 .10yz ,
令 ,
f(t) = et — lnt ,
则 ,
可得 在 递减,在 递增,
即 , 的最小值为e2 , 故答案为: e2 .
【点评】本题考查了利用函数的思想求范围问题;关键是将所求转化为已知自变量范围的函数解析式,利 用求导得到最值,属于难题.
16
14 .(2024•海淀区校级模拟)已知函数 f(x) =| x2 + ax + b | 在区间[0 ,4] 上的最大值为M ,当实数 a ,b 变 化时, M 最小值为 2 .
【考点】二次函数的性质与图象;函数的最值
【专题】计算题;转化思想;数学运算;综合法;函数的性质及应用
【 分 析 】 根 据 题 意 , 可 得 f(x) =| x2 — 4x — [—(a + 4)x —b] | , 则 M 即 为 函 数 g(x) = x2 — 4x 与 函 数 h(x)= —(a + 4)x —b 图象上点的纵坐标差的绝对值的最大值,因此作出图象,根据图象观察即可得出答案. 【解答】解: f(x) =| x2 — 4x + (a + 4)x + b |=| x2 — 4x — [—(a + 4)x —b] | ,函数可理解为:
当横坐标相同时,函数 g(x) = x2 — 4x , x ∈ [0 , 4] 与函数 h(x) = —(a + 4)x —b , x ∈ [0 , 4] 图象上点的纵向 距离,
则M 即为函数 g(x) = x2 — 4x 与函数 h(x)= —(a + 4)x —b 图象上点的纵坐标差的绝对值的最大值,
由图象可知:当函数 h(x) 的图象刚好为 y = —2 时, M 取得最小值为 2 ,此时 —(a + 4) = 0 ,且 —b = —2 ,即 a = —4 , b = 2 .
故答案为:2.
【点评】本题主要考查二次函数的图象与性质、函数的最值及其几何意义等知识,属于中档题.
15 .(2024•新城区校级模拟) 已知实数 x , y 满足 则 x — 2y 的最小值是 —8 . 【考点】简单线性规划
【专题】数学运算;转化思想;不等式的解法及应用;数形结合法 【分析】作出可行域,利用平移法即可求出目标函数的最小值.
【解答】解:画出可行域,
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令 z = x — 2y ,则 ,
当直线 z = x — 2y 经过 A(—2, 3) 时,直线在y 轴上的截距最大,此时 z 取得最小值,故最小值为:—2 — 2× 3 = —8 . 故答案为: —8 .
【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用 z 的几何意义,通过数形结合是解决本题的关键,属于中档 题.
16 .(2024•五华区校级模拟)我们知道,二次函数的图象是抛物线.已知函数 则它的 焦点坐标为
.
【考点】二次函数的性质与图象
【专题】综合法;函数的性质及应用;数学运算;计算题;函数思想
函数图象向左平移 个单位得 y = —2x2 的图象,求出 的 焦点,即可得结果.
解 将函数图象向左平移 个单位, 得到 y = —2x2 的图象,即 它表示的曲线是以为焦点的抛物线,
则原函数图象的焦点坐标为 .
故答案为: .
【点评】本题主要考查二次函数图像的平移,属于中档题.
17 .(2024•咸阳模拟)设 x , y 满足约束条件 设 则 z 的取值范围为 ( ,
2) .
18
【答案】 , 2) .
【考点】简单线性规划
【专题】数学运算;不等式;方程思想;计算题;转化思想;数形结合;综合法
【 分 析 】 根 据 题 意 , 分 析 可 得 设 作 出 不 等 式 组 对应的平面区域,分析 t 的几何意义,并求出 t 的取值范围,进而计算可得答案.
【解答】解:根据题意,作出不等式组 对应的平面区域, 为图中ΔABC 的及其内部,但不包含边 AB ,其中 A(0, 1) , B(1, 0) ,
设 则 ,其几何意义为平面区域内任意一点与点 (-1, -2) 连线的斜率, 设M (-1, -2) ,
则 1 < t < 3 ,则有 ,
又由 故 即 z 的取值范围为 .
故答案为 .
【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合以及目标函数的几何意义是解决本题的关键,属于 中档题.
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18 .(2023•甘肃模拟)若实数 x , y 满足约束条件 则 z = x + y 的最大值是 4 . 【答案】4.
【考点】简单线性规划
【专题】综合法;不等式的解法及应用;数学运算;数形结合
【分析】先根据约束条件件 画出可行域,再转化目标函数,把求目标函数的最值问题转化成 求截距的最值问题,找到最优解代入求值即可.
【解答】解: 由约束条件,画出可行域如图,
目标函数 z = x + y 可化为: y = -x + z ,得到一簇斜率为 -1 ,截距为 z 的平行线,
要求 z 的最大值,须满足截距最大,
: 当目标函数过点 A 或 C 时截距最大,
由 可得 C(1, 3) ,
由 可得 ,
: z 的最大值为 4.
故答案为:4.
【点评】本题考查线性规划,要求可行域要画准确,还需特别注意目标函数的斜率与边界直线的斜率的大 小关系,即要注意目标函数与边界直线的倾斜程度.属简单题.
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19 .(2023•涪城区校级模拟)若实数 x , y 满足 则 x2 + y2 的取值范围是 【考点】简单线性规划
【专题】计算题;数形结合;转化思想;综合法;不等式
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用数形结合即可得到结论.
解:实数 x , y 满足 的可行域如图的阴影部分:
x2 + y2 的几何意义是可行域内的点与坐标原点的连线的距离的平方, 由图形可知最小值为 OB 的平方,最大值为 OA 的平方,
可得 .
故答案为 .
【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用 z 的几何意义,通过数形结合是解决本题的关键.
20 .(2023•江西模拟) 已知实数 x , y 满足 则 的取值范围是 [ , ]
.
【考点】简单线性规划
【专题】不等式的解法及应用;数学运算;转化思想;数形结合法
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【分析】 由约束条件作出可行域,求出 的范围,再由 求解. 【解答】解: 由约束条件直线可行域如图:
联立 解得 A(1, 1) , 联立 解得 ,
3] .
的取值范围是 .
故答案为: .
【点评】本题考查简单的线性规划,考查数形结合思想,是中档题.
三.解答题(共 5 小题)
21 .(2024•东兴区校级模拟) 已知 2x2 + y2 - 2xy - 2x -1 = 0 .
(1)若 y > x > 1 ,求 y 的最大值,并求出此时 x 的值;
(2)若 x > 1且 x > y ,求 2x - y 的最大值. 【答案】(1) y 的最大值为 3 ,此时x = 2 ; (2)3.
【考点】二次函数的应用;一元二次方程的根的分布与系数的关系;运用基本不等式求最值 【专题】不等式;数学运算;转化思想;逻辑推理;综合法
设 ,则x = ky ,代入 2x2 + y2 - 2xy - 2x -1 = 0 中,得 2y2k2 - (2y2 + 2y)k + y2 -1 = 0 , 设 f(k) = 2y2k2 - (2y2 + 2y)k + y2 -1 ,根据一元二次方程根的分布得到不等式,求出1 < y .3 ,进而可得答
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案;
( 2 ) 设 2x - y = t , 由 于 x > 1 , x > y , 故 t = x + (x -y) > 1 , 将 2x - t = y 代 入 等 式 中 得 2x2 - (2t + 2)x + t2 -1 = 0 ,根据根的判别式得到1< t .3 ,验证当 t = 3 时满足要求,从而得到最大值.
解: 设 则 x = ky ,
代入 2x2 + y2 - 2xy - 2x -1 = 0 ,得 (2k2 +1)y2 - 2ky2 - 2ky -1 = 0 ,即 2y2k2 - (2y2 + 2y)k + y2 -1 = 0 , 令 f(k) = 2y2k2 - (2y2 + 2y)k + y2 -1 ,开口向上,则 f(0) = y2 -1> 0 ,
要想 f(k) = 2y2k2 - (2y2 + 2y)k + y2
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