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第三章 不等式
3.3 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题
3.3.1 二元一次不等式(组)与平面区域
A级 基础巩固
一、选择题
1.不等式组,所表示的平面区域是( )
解析:不等式x-y+5≥0表示的区域为直线x-y+5=0及其右下方的区域,不等式x+y+1>0表示的区域为直线x+y+1=0右上方的区域,故不等式组表示的平面区域为选项D.
答案:D
2.在平面直角坐标系中,不等式组表示的平面区域的面积是( )
A. B. C. D.
解析:不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示.
平面区域为一个三角形及其内部,三个顶点的坐标分别为(4,0),,(1,1),所以平面区域的面积为S=××1=,故选C.
答案:C
3.点A(-2,b)不在平面区域2x-3y+5≥0内,则b的取值范围是( )
A.b≤ B.b<1 C.b> D.b>-9
解析:由题意知2×(-2)-3b+5<0,
所以b>.
答案:C
4.已知点P(x0,y0)和点A(1,2)在直线l:3x+2y-8=0的异侧,则有( )
A.3x0+2y0>0 B.3x0+2y0<0
C.3x0+2y0<8 D.3x0+2y0>8
解析:因为点P(x0,y0)和点A(1,2)在直线l:3x+2y-8=0的异侧,所以(3x0+2y0-8)(3×1+2×2-8)<0,即-(3x0+2y0-8)<0,所以3x0+2y0>8.
答案:D
5.若不等式组表示的平面区域是一个三角形及其内部,则a的取值范围是( )
A.a<5 B.a≥7
C.5≤a<7 D.a≥7或a<5
解析:不等式x-y+5≥0和0≤x≤2表示的平面区域如图所示.因为原不等式组表示的平面区域是一个三角形及其内部,所以由图可知5≤a<7.
答案:C
二、填空题
6.点P(m,n)不在不等式5x+4y-1>0表示的平面区域内,则m,n满足的条件是______________.
解析:由题意知P在不等式5x+4y-1≤0表示的平面区域内,则5m+4n-1≤0.
答案:5m+4n-1≤0
7.一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车皮甲种肥料的主要原料是磷酸盐4 t、硝酸盐18 t;生产1车皮乙种肥料需要的主要原料是磷酸盐1 t、硝酸盐15 t.现库存磷酸盐10 t、硝酸盐66 t,在此基础上生产这两种混合肥料,设x,y分别为计划生产甲、乙两种混合肥料的车皮数,列出满足生产条件的数学关系式___________.
解析:由题意知满足以下条件:
答案:
8.x,y满足若方程y=kx有解,则k的取值范围是____________________.
解析:不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示,三条边界线的交点分别记为A,B,C,由图可知y=kx应在直线OA与OB之间,所以kOB≤k≤kOA,即≤k≤2.
答案:
三、解答题
9.求不等式组表示的平面区域的面积及平面区域内的整数点坐标.
解:画出平面区域(如图所示),区域图形
为直角三角形.
面积S=×4×3=6.
x的整数值只有1,2.当x=1时,代入4x+3y≤12,得y≤.
所以整点为(1,2),(1,1).
当x=2时,代入4x+3y≤12,得y≤.
所以整点为(2,1).
综上可知,平面区域内的整点坐标为(1,1)、(1,2)和(2,1).
10.在△ABC中,各顶点坐标分别为A(3,-1)、B(-1,1)、C(1,3),写出△ABC区域所表示的二元一次不等式组.
解:如图所示,可求得直线AB、BC、CA的方程分别为x+2y-1=0,x-y+2=0,2x+y-5=0.
由于△ABC区域在直线AB右上方,
所以x+2y-1≥0;
在直线BC右下方,所以x-y+2≥2;
在直线AC左下方,所以2x+y-5≤0.
所以△ABC区域可表示为
B级 能力提升
1.若函数y=2x图象上存在点(x,y)满足不等式组
,则实数m的最大值为( )
A. B.1 C. D.2
解析:不等式组表示的平面区域D如图中阴影部分所示,函数y=2x的图象经过D上的点,由得即交点坐标为(1,2),当直线x=m过点(1,2)时,实数m取得最大值1.
答案:B
2.已知x,y为非负整数,则满足x+y≤2的点(x,y)共有________个.
解析:因为x,y为非负整数,所以满足x+y≤2的点有(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(2,0)共6个.
答案:6
3.设直线y=kx+1与圆x2+y2+kx+my-4=0交于M,N两点,且M,N关于直线x+y=0对称,求不等式组表示的平面区域的面积.
解:因为M,N关于直线x+y=0对称,所以直线y=kx+1垂直于直线x+y=0,所以k=1,
所以圆心在x+y=0上,
所以--=0,即m=-1,
所以原不等式组转化为
作出不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示,即△ABO.
易得△ABO为等腰直角三角形,且OA=1,故阴影部分的面积为.
沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光,千里冰封,万里雪飘。
望长城内外,惟余莽莽;
大河上下,顿失滔滔。
山舞银蛇,原驰蜡象,
欲与天公试比高。
须晴日,看红装素裹,分外妖娆。
江山如此多娇,引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武,略输文采;
唐宗宋祖,稍逊风骚。
一代天骄,成吉思汗,
只识弯弓射大雕。
俱往矣,数风流人物,还看今朝。
薄雾浓云愁永昼, 瑞脑消金兽。 佳节又重阳, 玉枕纱厨, 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后, 有暗香盈袖。 莫道不消魂, 帘卷西风, 人比黄花瘦。
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