内容正文:
不等式与线性规划问题
1.[2020·新高考全国卷Ⅰ·11](多选)已知a>0,b>0,且a+b=1,则( )
A.a2+b2≥eq \f(1,2)
B.2a-b>eq \f(1,2)
C.log2a+log2b≥-2
D.eq \r(a)+eq \r(b)≤eq \r(2)
2.[2019·全国卷Ⅱ·6]若a>b,则( )
A.ln(a-b)>0
B.3a<3b
C.a3-b3>0
D.|a|>|b|
3.[2017·全国卷Ⅱ·5]设x,y满足约束条件eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x+3y-3≤0,,2x-3y+3≥0,,y+3≥0,))则z=2x+y的最小值是( )
A.-15
B.-9
C.1
D.9
专题7 不等式与线性规划问题
1.【答案】 ABD 【考查目标】 本题主要考查不等式的判断、基本不等式的应用,考查的核心素养是逻辑推理、数学运算.
【解析】 对于选项A,∵a2+b2≥2ab,∴2(a2+b2)≥a2+b2+2ab=(a+b)2=1,∴a2+b2≥eq \f(1,2),正确;对于选项B,易知0<a<1,0<b<1,∴-1<a-b<1,∴2a-b>2-1=eq \f(1,2),正确;对于选项C,令a=eq \f(1,4),b=eq \f(3,4),则log2eq \f(1,4)+log2eq \f(3,4)=-2+log2eq \f(3,4)<-2,错误;对于选项D,
∵eq \r(2)=eq \r(2(a+b)),∴[eq \r(2(a+b))]2-(eq \r(a)+eq \r(b))2=a+b-2eq \r(ab)=(eq \r(a)-eq \r(b))2≥0,∴eq \r(a)+eq \r(b)≤eq \r(2),正确.故选ABD.
【拓展结论】 eq \f(2,\f(1,a)+\f(1,b))≤eq \r(ab)≤eq \f(a+b,2)≤ eq \r(\f(a2+b2,2))(a>0,b>0,当且仅当a=b时取等号).
2.【答案】 C 【考查目标】 本题主要考查函数的性质,意在考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力,考查的核心素养是逻辑推理、数学运算.
【解析】 通解 由函数y=ln x的图象(图略)知,当0<a-b<1时,ln(a-b)<0,故A不正确;因为函数y=3x在R上单调递增,所以当a>b时,3a>3b,故B不正确;因为函数y=x3在R上单调递增,所以当a>b时,a3>b3,即a3-b3>0,故C正确;当b<a<0时,|a|<|b|,故D不正确,故选C.
优解 当a=0.3,b=-0.4时,ln(a-b)<0,3a>3b,|a|<|b|,故排除A,B,D,故选C.
【解题关键】 特例法具有简化运算和推理的作用,适用于题目中含有字母或具有一般性结论的选择题,但用特例法做选择题时,要注意以下两点:第一,取特例时应尽可能简单,有利于计算和推理;第二,若在某一特殊情况下有两个或两个以上的选项符合,则应选另一特殊情况再检验,直到剩余一个选项.
3.【答案】 A 【考查目标】 本题主要考查线性规划的知识,意在考查考生的运算求解能力以及数形结合思想.
【解析】 通解 作出不等式组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x+3y-3≤0,,2x-3y+3≥0,,y+3≥0))对应的可行域,如图中阴影部分所示,易求得可行域的顶点A(0,1),B(-6,-3),C(6,-3),当直线z=2x+y过点B(-6,-3)时,z取得最小值,zmin=2×(-6)-3=-15,故选A.
优解 易求可行域顶点A(0,1),B(-6,-3),C(6,-3),分别代入目标函数,求出对应的z的值依次为1,-15,9,故最小值为-15.
【解题关键】 用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤:(1)根据线性约束条件画出可行域(既画出不等式组所表示的平面区域);(2)令z=0,画出直线l0;(3)观察、分析,平移直线l0,从而找到最优解;(4)求得目标函数的最大值及最小值.
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