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2014~2016年高考数学理科汇编详解:第七章不等式(5份)第二节不等式的解法A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2014·浙江,6)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,且0<f(-1)=f(-2)=f(-3)≤3,则()A.c≤3B.3<c≤6C.6<c≤9D.c>92.(2015·江苏,7)不等式2x2-x<4的解集为________.3.(2014·江苏,10)已知函数f(x)=x2+mx-1,若对于任意x∈[m,m+1],都有f(x)<0成立,则实数m的取值范围是________.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·沈阳模拟)若不等式mx2+2mx-4<2x2+4x对任意x均成立,则实数m的取值范围是()A.(-2,2]B.(-2,2)C.(-∞,-2)∪[2,+∞)D.(-∞,2]2.(2016·青海师大附二中模拟)"|x-1|<2成立"是"x(x-3)<0成立"的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件3.(2016·山东枣庄一模)关于x的不等式x2-ax+a>0(a∈R)在R上恒成立的充分不必要条件是()A.a<0或a>4B.0<a<2C.0<a<4D.0<a<84.(2016·广东惠州模拟)不等式9x-7<-1的解集为________.5.(2016·北京东城模拟)已知函数f(x)=x2+(lga+2)x+lgb满足f(-1)=-2且对于任意x∈R,恒有f(x)≥2x成立.(1)求实数a,b的值;(2)解不等式f(x)<x+5.6.(2015·山东济宁模拟)已知函数y=x2-2x+a的定义域为R,值域为[0,+∞),则实数a的取值集合为________.7.(2015·珠海模拟)已知二次函数f(x)=ax2+x,若对任意x1,x2∈R,恒有2f(x1+x22)≤f(x1)+f(x2)成立,不等式f(x)<0的解集为A.(1)求集合A;(2)设集合B={x||x+4|<a},若集合B是集合A的子集,求a的取值范围.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.C[由题意,不妨设g(x)=x3+ax2+bx+c-m,m∈(0,3],则g(x)的三个零点分别为x1=-3,x2=-2,x3=-1,因此有(x+1)(x+2)(x+3)=x3+ax2+bx+c-m,则c-m=6,因此c=m+6∈(6,9].]2.{x|-1<x<2}[∵2x2-x<4=22,∴x2-x<2,即x2-x-2<0,解得-1<x<2.]3.-22,0[由题可得f(x)<0对于x∈[m,m+1]恒成立,即f(m)=2m2-1<0,f(m+1)=2m2+3m<0,解得-22<m<0.]B组两年模拟精选(2016~2015年)1.A[原不等式等价于(m-2)x2+2(m-2)x-4<0,①当m=2时,上式为-4<0,对任意的x,不等式都成立;②当m-2<0时,Δ=4(m-2)2+16(m-2)<0,∴-2<m<2,综合①②,得m∈(-2,2].]2.B[由|x-1|<2,得-1<x<3,由x(x-3)<0,得0<x<3,故选B.]3.B[因为不等式x2-ax+a>0(a∈R)在R上恒成立的充要条件是Δ=a2-4a<0,即0<a<4,所以不等式x2-ax+a>0(a∈R)在R上恒成立的充分不必要条件是0<a<2,故选B.]4.(-2,7)[由9x-7<-1得x+2x-7<0,可化为(x+2)(x-7)<0,解得-2<x<7.]5.解(1)由f(-1)=-2知,lgb-lga+1=0,①,所以ab=10②.又f(x)≥2x恒成立,f(x)-2x≥0恒成立,则有x2+x·lga+lgb≥0恒成立,故Δ=(lga)2-4lgb≤0,将①式代入上式得:(lgb)2-2lgb+1≤0,即(lgb-1)2≤0,故lgb=1,即b=10,代入②得,a=100;(2)由(1)知f(x)=x2+4x+1,f(x)<x+5,即x2+4x+1<x+5,所以x2+3x-4<0,解得-4<x<1,因此不等式的解集为{x|-4<x<1}.6.{1}[设f(x)=x2-2x+a,∵函数y=x2-2x+a的定义域为R,值域为[0,+∞),又f(x)=x2-2x+a的图象是抛物线,开口向上,∴f(x)图象的顶点在x轴上,∴4-4a=0,∴a=1,∴实数a的取值集合是{1}.]7.解(1)对于任意的x1,x2∈R,由f(x1)+f(x2)-2fx1+x22=12a(x1-x2)2≥0成立,要使上式恒成立,所以a≥0.由f(x)=ax2+x是二次函数知a≠0,故a>0.由f(x)=ax2+x=ax(x+1a)<0,解得A=(-1a,0).(2)解得B=(-a-4,a-4),因为集合B是集合A的子集,所以a-4≤0,且-a-4≥-1a.化简得a2+4a-1≤0,解得-2-5≤a≤-2+5.又由(1)知a>0,故a的取值范围是(0,-2+5].第三节简单的线性规划A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·四川,7)设p:实数x,y满足(x-1)2+(y-1)2≤2,q:实数x,y满足y≥x-1,y≥1-x,y≤1,则p是q的()A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件2.(2016·山东,4)若变量x,y满足x+y≤2,2x-3y≤9,x≥0,则x2+y2的最大值是()A.4B.9C.10D.123.(2016·北京,2)若x,y满足2x-y≤0,x+y≤3,x≥0,则2x+y的最大值为()A.0B.3C.4D.54.(2015·广东,6)若变量x,y满足约束条件4x+5y≥8,1≤x≤3,0≤y≤2,则z=3x+2y的最小值为()A.315 B.6 C.235 D.45.(2015·北京,2)若x,y满足x-y≤0,x+y≤1,x≥0,则z=x+2y的最大值为()A.0B.1 C.32 D.26.(2015·福卷,5)若变量x,y满足约束条件x+2y≥0,x-y≤0,x-2y+2≥0,则z=2x-y的最小值等于()A.-52B.-2 C.-32 D.27.(2015·山东,6)已知x,y满足约束条件x-y≥0,x+y≤2,y≥0,若z=ax+y的最大值为4,则a=()A.3B.2 C.-2 D.-38.(2015·陕西,10)某企业生产甲、乙两种产品均需用A,B两种原料,已知生产1吨每种产品所需原料及每天原料的可用限额如表所示,如果生产1吨甲、乙产品可获利润分别为3万元、4万元,则该企业每天可获得最大利润为() 甲 乙 原料限额A(吨) 3 2 12B(吨) 1 2 8A.12万元B.16万元C.17万元D.18万元9.(2014·广东,3)若变量x,y满足约束条件y≤x,x+y≤1,y≥-1,且z=2x+y的最大值和最小值分别为m和n,则m-n=()A.5B.6 C.7 D.810.(2014·安徽,5)x,y满足约束条件x+y-2≤0,x-2y-2≤0,2x-y+2≥0.若z=y-ax取得最大值的最优解不唯一,则实数a的值为()A.12或-1B.2或12 C.2或1 D.2或-111.(2014·山东,9)已知x,y满足约束条件x-y-1≤0,2x-y-3≥0,当目标函数z=ax+by(a>0,b>0)在该约束条件下取到最小值25时,a2+b2的最小值为()A.5B.4 C.5 D.212.(2014·新课标全国Ⅰ,9)不等式组x+y≥1,x-2y≤4的解集记为D.有下面四个命题:p1:?(x,y)∈D,x+2y≥-2,p2:?(x,y)∈D,x+2y≥2,p3:?(x,y)∈D,x+2y≤3,p4:?(x,y)∈D,x+2y≤-1.其中的真命题是()A.p2,p3B.p1,p4C.p1,p2D.p1,p313.(2016·全国Ⅲ,13)若x,y满足约束条件x-y+1≥0,x-2y≤0,x+2y-2≤0,则z=x+y的最大值为________.14.(2016·全国Ⅰ,16)某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5kg,乙材料1kg,用5个工时;生产一件产品B需要甲材料0.5kg,乙材料0.3kg,用3个工时,生产一件产品A的利润为2100元,生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150kg,乙材料90kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为________元.15.(2015·新课标全国Ⅰ,15)若x,y满足约束条件x-1≥0,x-y≤0,x+y-4≤0,则yx的最大值为________.16.(2014·大纲全国,14)设x、y满足约束条件x-y≥0,x+2y≤3,x-2y≤1,则z=x+4y的最大值为________.17.(2014·湖南,14)若变量x,y满足约束条件y≤x,x+y≤4,y≥k,且z=2x+y的最小值为-6,则k=________.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·江苏无锡模拟)已知实数x,y满足x-2y+1≥0,x<2,x+y-1≥0,则z=2x-2y-1的取值范围是()A.53,5B.[0,5]C.53,5D.-53,52.(2016·甘肃嘉峪关一中模拟)在坐标平面上,不等式组y=2|x|-1,y≤x+1所表示的平面区域的面积为()A.22B.83C.223D.23.(2016·河南郑州二模)若实数x,y满足2x-y≥0,y≥x,y≥-x+b,且z=2x+y的最小值为4,则实数b的值为()A.1B.2C.52D.34(2016·山东日照模拟)已知不等式组x+y≤1,x-y≥-1,y≥0,所表示的平面区域为D,若直线y=kx-3与平面区域D有公共点,则k的取值范围为()A.[-3,3]B.(-∞,-3]∪[3,+∞)C.(-∞,-3]∪[3,+∞)D.-13,135.(2016·山东潍坊五中月考)直线x+my+1=0与不等式组x+y-3≥0,2x-y≥0,x-2≤0表示的平面区域有公共点,则实数m的取值范围是()A.13,43B.-43,-13C.34,3D.-3,-346.(2016·河南郑州模拟)如果实数x,y满足不等式组x+y-3≤0,x-2y-3≤0,x≥1,目标函数z=kx-y的最大值为6,最小值为0,则实数k的值为()A.1B.2C.3D.47.(2015·北京海淀二模)若整数x,y满足x-y≤1,x+y≥1,y≤32,则z=2x+y的最大值是()A.1B.5C.2D.38.(2015·江南十校模拟)已知点A(-2,0),点M(x,y)为平面区域2x+y-2≥0,x-2y+4≥0,3x-y-3≤0上的一个动点,则|AM|的最小值是()A.5B.3C.22D.6559.(2015·山东威海一模)若实数x,y满足约束条件x+y-1≤0,x-y+1≥0,y+1≥0.将一颗骰子投掷两次得到的点数分别为a,b,则函数z=ax+by在点(2,-1)处取得最大值的概率为()A.15B.25C.16D.5610.(2016·山东青岛4月)若x,y满足不等式组x+y≥1,2y-x≤2,y≥mx,且y+12x的最大值为2,则实数m的值为________.11.(2015·北京朝阳二模)若实数x,y满足x-y+1≤0,x≤0,则x2+y2的最小值是________.12.(2015·浙江余姚模拟)已知约束条件x-3y+4≥0,x+2y-1≥0,3x+y-8≤0,若目标函数z=x+ay(a≥0)恰好在点(2,2)处取到最大值,则a的取值范围为________.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.A[如图,(x-1)2+(y-1)2≤2①表示圆心为(1,1),半径为2的圆内区域所有点(包括边界);y≥x-1,y≥1-x,y≤1②表示△ABC内部区域所有点(包括边界).实数x,y满足②则必然满足①,反之不成立.则p是q的必要不充分条件.故选A.]2.C[满足条件x+y≤2,2x-3y≤9,x≥0的可行域如右图阴影部分(包括边界),x2+y2是可行域上动点(x,y)到原点(0,0)距离的平方,显然,当x=3,y=-1时,x2+y2取最大值,最大值为10.故选C.]3.C[不等式组表示的可行域如图中阴影部分所示.令z=2x+y,则y=-2x+z,作直线2x+y=0并平移,当直线过点A时,截距最大,即z取得最大值,由2x-y=0,x+y=3,得x=1,y=2,所以A点坐标为(1,2),可得2x+y的最大值为2×1+2=4.]4.C[不等式组所表示的可行域如下图所示,由z=3x+2y得y=-32x+z2,依题当目标函数直线l:y=-32x+z2经过A1,45时,z取得最小值即zmin=3×1+2×45=235,故选C.]5.D[可行域如图所示.目标函数化为y=-12x+12z,当直线y=-12x+12z,过点A(0,1)时,z取得最大值2.]6.A[如图,可行域为阴影部分,线性目标函数z=2x-y可化为y=2x-z,由图形可知当y=2x-z过点-1,12时z最小,zmin=2×(-1)-12=-52,故选A.]7.B[不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示.易知A(2,0),由x-y=0,x+y=2,得B(1,1).由z=ax+y,得y=-ax+z.∴当a=-2或a=-3时,z=ax+y在O(0,0)处取得最大值,最大值为zmax=0,不满足题意,排除C,D选项;当a=2或3时,z=ax+y在A(2,0)处取得最大值,∴2a=4,∴a=2,排除A,故选B.]8.D[设甲、乙的产量分别为x吨,y吨,由已知可得3x+2y≤12,x+2y≤8,x≥0,y≥0,目标函数z=3x+4y,线性约束条件表示的可行域如图阴影部分所示:可得目标函数在点A处取到最大值.由x+2y=8,3x+2y=12,得A(2,3).则zmax=3×2+4×3=18(万元).]9.B[作出可行域(如图中阴影部分所示)后,结合目标函数可知,当直线y=-2x+z经过点A时,z的值最大,由y=-1x+y=1?x=2y=-1,则m=zmax=2×2-1=3.当直线y=-2x+z经过点B时,z的值最小,由y=-1y=x?x=-1y=-1,则n=zmin=2×(-1)-1=-3,故m-n=6.]10.D[法一由题中条件画出可行域,可知A(0,2),B(2,0),C(-2,-2),则zA=2,zB=-2a,zC=2a-2,要使目标函数取得最大值的最优解不唯一,只要zA=zB>zC或zA=zC>zB或zB=zC>zA,解得a=-1或a=2.法二目标函数z=y-ax可化为y=ax+z,令l0:y=ax,平移l0,则当l0∥AB或l0∥AC时符合题意,故a=-1或a=2.]11.B[法一不等式组表示的平面区域如图所示,根据目标函数的几何意义可知,目标函数在点A(2,1)处取得最小值,故2a+b=25,两端平方得4a2+b2+4ab=20,又4ab=2×a×2b≤a2+4b2,所以20≤4a2+b2+a2+4b2=5(a2+b2),所以a2+b2≥4,即a2+b2的最小值为4,当且仅当a=2b,即b=25,a=45时等号成立.法二把2a+b=25看作平面直角坐标系aOb中的直线,则a2+b2的几何意义是直线上的点与坐标原点距离的平方,显然a2+b2的最小值是坐标原点到直线2a+b=25距离的平方,即|-25|52=4.]12.C[画出可行域如图中阴影部分所示,由图可知,当目标函数z=x+2y经过可行域内的点A(2,-1)时,取得最小值0,故x+2y≥0,因此p1,p2是真命题,选C.]13.32[满足约束条件x-y+1≥0,x-2y≤0,x+2y-2≤0的可行域为以A(-2,-1),B(0,1),C1,12为顶点的三角形内部及边界,过C1,12时取得最大值为32.]14.216000[设生产A产品x件,B产品y件,根据所耗费的材料要求、工时要求等其他限制条件,得线性约束条件为1.5x+0.5y≤150,x+0.3y≤90,5x+3y≤600,x≥0,y≥0,x∈N*,y∈N*目标函数z=2100x+900y.作出可行域为图中的四边形,包括边界,顶点为(60,100),(0,200),(0,0),(90,0),在(60,100)处取得最大值,zmax=2100×60+900×100=216000(元).]15.3[约束条件的可行域如下图,由yx=y-0x-0,则最大值为3.]16.5[作出约束条件下的平面区域,如图所示.由图可知当目标函数z=x+4y经过点B(1,1)时取得最大值,且最大值为1+4×1=5.]17.-2[画出可行域(图略),由题意可知不等式组表示的区域为一三角形,平移参照直线2x+y=0,可知在点(k,k)处z=2x+y取得最小值,故zmin=2k+k=-6.解得k=-2.]B组两年模拟精选(2016~2015年)1.D[画出不等式组所表示的区域,如图中阴影部分所示,可知2×13-2×23-1≤z<2×2-2×(-1)-1,即z的取值范围是-53,5.]2.B[约束条件表示的可行域,如图阴影部分所示.由题意知M(2,3),N-23,13,P(0,-1),Q(0,1).不等式组y≥2|x|-1,y≤x+1所表示的平面区域的面积为S△PQM+SPQN=12×2×2+12×2×23=83,故选B.]3.D[如图,∵z=2x+y的最小值为4,且由2x+y=4,2x-y=0,解得x=1,y=2,∴A(1,2).又由题意可知A在直线y=-x+b上,∴2=-1+b,解得b=3,故选D.]4.C[满足条件的平面区域如图阴影部分所示,直线y=kx-3过定点M(0,-3),当直线y=kx-3过点C(1,0)时,k=3,当过点B(-1,0)时,k=-3,所以k≤-3或k≥3时,直线与平面区域有公共点,故选C.]5.D[即直线x+my+1=0过定点D(-1,0)作出不等式组对应的平面区域如图:当m=0时,直线为x=-1,此时直线和平面区域没有公共点,故m≠0,x+my+1=0的斜截式方程为y=-1mx-1m,斜率k=-1m.要使直线和平面区域有公共点,则直线x+my+1=0的斜率k>0,即k=-1m>0,即m<0,满足kCD≤k≤kAP,由x+y-3=0,x-2=0解得x=2,y=1,即C(2,1),CD的斜率kCD=0-1-1-2=13,由2x-y=0,x-2=0,解得x=2,y=4,即A(2,4),AD的斜率kAD=4-02-(-1)=43,即13≤k≤43,则13≤-1m≤43,解得-3≤m≤-34,故选D.]6.B[不等式组表示的可行域如图,A(1,2),B(1,-1),C(3,0)∵目标函数z=kx-y的最小值为0,∴目标函数z=kx-y的最小值可能在A或B时取得;∴①若在A上取得,则k-2=0,则k=2,此时,z=2x-y在C点有最大值,z=2×3-0=6,成立;②若在B上取得,则k+1=0,则k=-1,此时,z=-x-y,在B点取得的应是最大值,故不成立,∴k=2,故答案为B.]7.B[根据限制条件画出可行域,如图所示,由于x,y为整数,故在上述可行域内的整数点有:(0,1),(1,0),(1,1),(2,1).画出直线l0:2x+y=0,经平移知,在点(2,1)处z取得最大值,∴zmax=2×2+1=5.故选B.]8.D[不等式组2x+y-2≥0,x-2y+4≥0,3x-y-3≤0表示的平面区域如图,结合图象可知|AM|的最小值为点A到直线2x+y-2=0的距离,即|AM|min=|2×(-2)+0-2|5=655.]9.D[不等式组x+y-1≤0,x-y+1≥0,y+1≥0,表示的平面区域如图所示.∵函数z=2ax+by在点(2,-1)处取得最大值.∴直线z=2ax+by的斜率k=-2ab≤-1,即2a≥b.∵一颗骰子投掷两次分别得到的点数为(a,b),则这样的有序整数对共有6×6=36个.其中2a≥b的有(1,1),(1,2),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5),(3,6),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(4,5),(4,6),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4),(5,5),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6).共30个.则函数在点(2,-1)处取得最大值的概率为3036=56,故选D.]10.32[设z=y+12x,当y+12x取最大值2时,有y+12x=2,作出不等式组x+y≥1,2y-x≤2,y≥mx对应的可行域,如图,由y+12x=2,2y-x=2,解得x=1,y=32,∴A1,32,代入直线y=mx,得m=32.]11.12[原不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示.∵x2+y2表示可行域内任意一点P(x,y)与原点(0,0)距离的平方,∴当P在线段AB上且OP⊥AB时,x2+y2取得最小值,∴(x2+y2)min=|0-0+1|22=12.]12.13,+∞[作出不等式对应的平面区域,当a=0时,z=x,即x=z,此时不成立.由z=x+ay得y=-1ax+za由3x+y-8=0,x-3y+4=0,解得x=2,y=2,即A(2,2).要使目标函数z=x+ay(a≥0)仅在点(2,2)处取得最大值,则阴影部分区域在直线y=-1ax+za的下方,即目标函数的斜率k=-1a,满足k>kAC,即-1a>-3,∵a>0,∴a>13,即a的取值范围为13,+∞,故答案为:13,+∞.]第四节基本不等式及其应用A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2014·上海,5)若实数x,y满足xy=1,则x2+2y2的最小值为________.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·四川资阳诊断)已知a>0,b>0,且2a+b=ab,则a+2b的最小值为()A.5+22B.82C.5D.92.(2016·辽宁师大附中模拟)函数y=loga(x+3)-1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny+1=0上,其中m,n均大于0,则1m+2n的最小值为()A.2B.4C.8D.163.(2015·北京海淀二模)已知f(x)=32x-(k+1)3x+2,当x∈R时,f(x)恒为正值,则k的取值范围是()A.(-∞,-1)B.(-∞,22-1)C.(-1,22-1)D.(-22-1,22-1)4.(2016·山东泰安模拟)若直线l:xa+yb=1(a>0,b>0)经过点(1,2),则直线l在x轴和y轴上的截距之和的最小值是________.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.22[∵x2+2y2≥2x2·2y2=22xy=22,当且仅当x=2y时取"=",∴x2+2y2的最小值为22.]B组两年模拟精选(2016~2015年)1.D[∵a>0,b>0,且2a+b=ab,∴a=bb-2>0,解得b>2.则a+2b=bb-2+2b=1+2b-2+2(b-2)+4≥5+22b-2·2(b-2)=9,当且仅当b=3,a=3时取等号,其最小值为9.]2.C[∵x=-2时,y=loga1-1=-1,∴函数y=loga(x+3)-1(a>0,a≠1)的图象恒过定点(-2,-1),即A(-2,-1),∵点A在直线mx+ny+1=0上,∴-2m-n+1=0,即2m+n=1,∵m>0,n>0,1m+2n=2m+nm+4m+2nn=2+nm+4mn+2≥4+2·nm·4mn=8,当且仅当m=14,n=12时取等号.故选C.]3.B[由f(x)>0得32x-(k+1)·3x+2>0,解得k+1<3x+23x,而3x+23x≥22(当且仅当3x=23x,即x=log32时,等号成立),∴k+1<22,即k<22-1.]4.3+22[直线l在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b.求直线l在x轴和y轴上的截距之和的最小值即求a+b的最小值.由直线l经过点(1,2)得1a+2b=1.于是a+b=(a+b)×1=(a+b)×1a+2b=3+ba+2ab,因为ba+2ab≥2ba×2ab=22当且仅当ba=2ab时取等号.所以a+b≥3+22.]第五节推理与证明A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2014·北京,8)学生的语文、数学成绩均被评定为三个等级,依次为"优秀""合格""不合格".若学生甲的语文、数学成绩都不低于学生乙,且其中至少有一门成绩高于乙,则称"学生甲比学生乙成绩好".如果一组学生中没有哪位学生比另一位学生成绩好,并且不存在语文成绩相同、数学成绩也相同的两位学生,那么这组学生最多有()A.2人 B.3人 C.4人 D.5人2.(2014·山东,4)用反证法证明命题"设a,b为实数,则方程x3+ax+b=0至少有一个实根"时,要做的假设是()A.方程x3+ax+b=0没有实根B.方程x3+ax+b=0至多有一个实根C.方程x3+ax+b=0至多有两个实根D.方程x3+ax+b=0恰好有两个实根3.(2016·全国Ⅱ,15)有三张卡片,分别写有1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲看了乙的卡片后说:"我与乙的卡片上相同的数字不是2",乙看了丙的卡片后说:"我与丙的卡片上相同的数字不是1",丙说:"我的卡片上的数字之和不是5",则甲的卡片上的数字是________.4.(2015·山东,11)观察下列各式:C01=40;C03+C13=41;C05+C15+C25=42;C07+C17+C27+C37=43;……照此规律,当n∈N*时,C02n-1+C12n-1+C22n-1+…+Cn-12n-1=________.5.(2015·福建,15)一个二元码是由0和1组成的数字串x1x2…xn(n∈N*),其中xk(k=1,2,…,n)称为第k位码元.二元码是通信中常用的码,但在通信过程中有时会发生码元错误(即码元由0变为1,或者由1变为0).已知某种二元码x1x2…x7的码元满足如下校验方程组:x4⊕x5⊕x6⊕x7=0,x2⊕x3⊕x6⊕x7=0,x1⊕x3⊕x5⊕x7=0,其中运算定义为0⊕0=0,0⊕1=1,1⊕0=1,1⊕1=0.现已知一个这种二元码在通信过程中仅在第k位发生码元错误后变成了1101101,那么利用上述校验方程组可判定k等于________.6.(2015·江苏,23)已知集合X={1,2,3},Yn={1,2,3,…,n}(n∈N*),设Sn={(a,b)|a整除b或b整除a,a∈X,b∈Yn},令f(n)表示集合Sn所含元素的个数.(1)写出f(6)的值;(2)当n≥6时,写出f(n)的表达式,并用数学归纳法证明.7.(2014·陕西,14)观察分析下表中的数据:多面体 面数(F) 顶点数(V) 棱数(E)三棱柱 5 6 9五棱锥 6 6 10立方体 6 8 12猜想一般凸多面体中F,V,E所满足的等式是________.8.(2014·陕西,21)设函数f(x)=ln(1+x),g(x)=xf′(x),x≥0,其中f′(x)是f(x)的导函数.(1)令g1(x)=g(x),gn+1(x)=g(gn(x)),n∈N*,求gn(x)的表达式;(2)若f(x)≥ag(x)恒成立,求实数a的取值范围;(3)设n∈N*,比较g(1)+g(2)+…+g(n)与n-f(n)的大小,并加以证明.9.(2014·重庆,22)设a1=1,an+1=a2n-2an+2+b(n∈N*).(1)若b=1,求a2,a3及数列{an}的通项公式;(2)若b=-1,问:是否存在实数c使得a2n<c<a2n+1对所有n∈N*成立?证明你的结论.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·广东深圳调研二,8)如图,我们知道,圆环也可以看作线段AB绕圆心O旋转一周所形成的平面图形,又圆环的面积S=π(R2-r2)=(R-r)×2π×R+r2,所以,圆环的面积等于以AB=R-r为宽,以AB中点绕圆心O旋转一周所形成圆的周长2π×R+r2为长的矩形面积.请你将上述想法拓展到空间,并解决以下问题:若将平面区域M={(x,y)|(x-d)2+y2≤r2}(其中0<r<d)绕y轴旋转一周,则所形成的旋转体的体积是()A.2πr2dB.2π2r2dC.2πrd2D.2π2rd22.(2016·辽宁抚顺模拟)对累乘运算Π有如下定义:ak=a1·a2·…·an,则下列命题中的真命题是()A.Π1007k=12k不能被10100整除B.=22015C.Π1008k=1(2k-1)不能被5100整除D.Π1008k=1(2k-1)Π1007k=12k=Π2015k=1k3.(2015·大连二模)已知f1(x)=sinx+cosx,记f2(x)=f′1(x),f3(x)=f′2(x),…,fn(x)=f′n-1(x)(n∈N*,且n≥2),则f1π2+f2π2+…+f2012π2=()A.503B.1006C.0D.20124.(2015·上海闸北二模)平面内有n条直线,最多可将平面分成f(n)个区域,则f(n)的表达式为()A.n+1B.2nC.n2+n+22D.n2+n+15.(2016·山东枣庄模拟)设n为正整数,f(n)=1+12+13+…+1n,计算得f(2)=32,f(4)>2,f(8)>52,f(16)>3,…,观察上述式子,可推测一般的结论为________.6.(2016·甘肃酒泉模拟)已知12=16×1×2×3,12+22=16×2×3×5,12+22+32=16×3×4×7,12+22+32+42=16×4×5×9,则12+22+…+n2=________(其中n∈N*).7.(2016·湖南岳阳模拟)已知2+23=223,3+38=338,4+415=4415,…,若7+ab=7ab,(a、b均为正实数),则类比以上等式,可推测a、b的值,进而可得a+b=________.8.(2015·西安师大附中模拟)观察下列等式:13+23=1,73+83+103+113=12,163+173+193+203+223+233=39,…,则当n<m且m,n∈N时,3n+13+3n+23+…+3m-23+3m-13=________(最后结果用m,n表示).9.(2015·山东威海模拟)对大于1的自然数m的三次幂可用奇数进行以下方式的"分裂"2335,337911,4313151719,…仿此,若m3的"分裂"数中有一个是2015,则m的值为________.10.(2015·广东模拟)已知n,k∈N*,且k≤n,kCkn=nCk-1n-1,则可推出C1n+2C2n+3C3n+…+kCkn+…+nCnn=n(C0n-1+C1n-1+…Ck-1n-1+…Cn-1n-1)=n·2n-1,由此,可推出C1n+22C2n+32C3n+…+k2Ckn+…+n2Cnn=________.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.B[学生甲比学生乙成绩好,即学生甲两门成绩中一门高过学生乙,另一门不低于学生乙.一组学生中没有哪位学生比另一位学生成绩好,并且没有相同的成绩,则存在的情况是,最多有3人,其中一个语文最好,数学最差;另一个语文最差,数学最好;第三个人成绩均为中等.故选B.]2.A[至少有一个实根的否定是没有实根,故要做的假设是"方程x3+ax+b=0没有实根".]3.1和3[由丙说:"我的卡片上的数字之和不是5"可知,丙为"1和2"或"1和3",又乙说"我与丙的卡片上相同的数字不是1",所以乙只可能为"2和3",所以由甲说"我与乙的卡片上相同的数字不是2",所以甲只能为"1和3".]4.4n-1[观察等式,第1个等式右边为40=41-1,第2个等式右边为41=42-1,第3个等式右边为42=43-1,第4个等式右边为43=44-1,所以第n个等式右边为4n-1.]5.5[(ⅰ)x4⊕x5⊕x6⊕x7=1⊕1⊕0⊕1=1,(ⅱ)x2⊕x3⊕x6⊕x7=1⊕0⊕0⊕1=0;(ⅲ)x1⊕x3⊕x5⊕x7=1⊕0⊕1⊕1=1.由(ⅰ)(ⅲ)知x5,x7有一个错误,(ⅱ)中没有错误,∴x5错误,故k等于5.]6.解(1)f(6)=13.(2)当n≥6时,f(n)=n+2+n2+n3,n=6t,n+2+n-12+n-13,n=6t+1,n+2+n2+n-23,n=6t+2,n+2+n-12+n3,n=6t+3,n+2+n2+n-13,n=6t+4,n+2+n-12+n-23,n=6t+5(t∈N*).下面用数学归纳法证明:①当n=6时,f(6)=6+2+62+63=13,结论成立;②假设n=k(k≥6)时结论成立,那么n=k+1时,Sk+1在Sk的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:1)若k+1=6t,则k=6(t-1)+5,此时有f(k+1)=f(k)+3=k+2+k-12+k-23+3=(k+1)+2+k+12+k+13,结论成立;2)若k+1=6t+1,则k=6t,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2+k2+k3+1=(k+1)+2+(k+1)-12+(k+1)-13,结论成立;3)若k+1=6t+2,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+k-12+k-13+2=(k+1)+2+k+12+(k+1)-23,结论成立;4)若k+1=6t+3,则k=6t+2,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+k2+k-23+2=(k+1)+2+(k+1)-12+k+13,结论成立;5)若k+1=6t+4,则k=6t+3,此时有f(k+1)=f(x)+2=k+2+k-12+k3+2=(k+1)+2+k+12+(k+1)-13,结论成立;6)若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2+k2+k-13+1=(k+1)+2+(k+1)-12+(k+1)-23,结论成立.综上所述,结论对满足n≥6的自然数n均成立.7.F+V-E=2[三棱柱中5+6-9=2;五棱锥中6+6-10=2;立方体中6+8-12=2,由此归纳可得F+V-E=2.]8.解由题设得,g(x)=x1+x(x≥0).(1)由已知,g1(x)=x1+x,g2(x)=g(g1(x))=x1+x1+x1+x=x1+2x,g3(x)=x1+3x,…,可得gn(x)=x1+nx.下面用数学归纳法证明.①当n=1时,g1(x)=x1+x,结论成立.②假设n=k时结论成立,即gk(x)=x1+kx.那么,当n=k+1时,gk+1(x)=g(gk(x))=gk(x)1+gk(x)=x1+kx1+x1+kx=x1+(k+1)x,即结论成立.由①②可知,结论对n∈N*成立.(2)已知f(x)≥ag(x)恒成立,即ln(1+x)≥ax1+x恒成立.设φ(x)=ln(1+x)-ax1+x(x≥0),则φ′(x)=11+x-a(1+x)2=x+1-a(1+x)2,当a≤1时,φ′(x)≥0(仅当x=0,a=1时等号成立),∴φ(x)在[0,+∞)上单调递增,又φ(0)=0,∴φ(x)≥0在[0,+∞)上恒成立,∴a≤1时,ln(1+x)≥ax1+x恒成立(仅当x=0时等号成立).当a>1时,对x∈(0,a-1]有φ′(x)<0,∴φ(x)在(0,a-1]上单调递减,∴φ(a-1)<φ(0)=0,即a>1时,存在x>0,使φ(x)<0,故知ln(1+x)≥ax1+x不恒成立.综上可知,a的取值范围是(-∞,1].(3)由题设知g(1)+g(2)+…+g(n)=12+23+…+nn+1,n-f(n)=n-ln(n+1),比较结果为g(1)+g(2)+…+g(n)>n-ln(n+1).证明如下:法一上述不等式等价于12+13+…+1n+1<ln(n+1),在(2)中取a=1,可得ln(1+x)>x1+x,x>0.令x=1n,n∈N*,则1n+1<lnn+1n.下面用数学归纳法证明.①当n=1时,12<ln2,结论成立.②假设当n=k时结论成立,即12+13+…+1k+1<ln(k+1).那么,当n=k+1时,12+13+…+1k+1+1k+2<ln(k+1)+1k+2<ln(k+1)+lnk+2k+1=ln(k+2),即结论成立.由①②可知,结论对n∈N*成立.法二上述不等式等价于12+13+…+1n+1<ln(n+1),在(2)中取a=1,可得ln(1+x)>x1+x,x>0.令x=1n,n∈N*,则lnn+1n>1n+1.故有ln2-ln1>12,ln3-ln2>13,……ln(n+1)-lnn>1n+1,上述各式相加可得ln(n+1)>12+13+…+1n+1,结论得证.法三如图,xx+1dx是由曲线y=xx+1,x=n及x轴所围成的曲边梯形的面积,而12+23+…+nn+1是图中所示各矩形的面积和.∴12+23+…+nn+1>xx+1dx=(1-1x+1)dx=n-ln(n+1),结论得证.9.解(1)法一a2=2,a3=2+1,再由题设条件知(an+1-1)2=(an-1)2+1.从而{(an-1)2}是首项为0公差为1的等差数列,故(an-1)2=n-1,即an=n-1+1(n∈N*).法二a2=2,a3=2+1,可写为a1=1-1+1,a2=2-1+1,a3=3-1+1.因此猜想an=n-1+1.下面用数学归纳法证明上式:当n=1时结论显然成立.假设n=k时结论成立,即ak=k-1+1.则ak+1=(ak-1)2+1+1=(k-1)+1+1=(k+1)-1+1.这就是说,当n=k+1时结论成立.所以an=n-1+1(n∈N*).(2)法一设f(x)=(x-1)2+1-1,则an+1=f(an).令c=f(c),即c=(c-1)2+1-1,解得c=14.下面用数学归纳法证明加强命题a2n<c<a2n+1<1.当n=1时,a2=f(1)=0,a3=f(0)=2-1,所以a2<14<a3<1,结论成立.假设n=k时结论成立,即a2k<c<a2k+1<1.易知f(x)在(-∞,1]上为减函数,从而c=f(c)>f(a2k+1)>f(1)=a2,即1>c>a2k+2>a2.再由f(x)在(-∞,1]上为减函数得c=f(c)<f(a2k+2)<f(a2)=a3<1.故c<a2k+3<1,因此a2(k+1)<c<a2(k+1)+1<1.这就是说,当n=k+1时结论成立.综上,符合条件的c存在,其中一个值为c=14.法二设f(x)=(x-1)2+1-1,则an+1=f(an).先证:0≤an≤1(n∈N*).①当n=1时,结论明显成立.假设n=k时结论成立,即0≤ak≤1.易知f(x)在(-∞,1]上为减函数,从而0=f(1)≤f(ak)≤f(0)=2-1<1.即0≤ak+1≤1.这就是说,当n=k+1时结论成立,故①成立.再证:a2n<a2n+1(n∈N*).②当n=1时,a2=f(1)=0,a3=f(a2)=f(0)=2-1,有a2<a3,即n=1时②成立.假设n=k时,结论成立,即a2k<a2k+1,由①及f(x)在(-∞,1]上为减函数,得a2k+1=f(a2k)>f(a2k+1)=a2k+2,a2(k+1)=f(a2k+1)<f(a2k+2)=a2(k+1)+1.这就是说,当n=k+1时②成立,所以②对一切n∈N*成立.由②得a2n<a22n-2a2n+2-1,即(a2n+1)2<a22n-2a2n+2,因此a2n<14.③又由①、②及f(x)在(-∞,1]上为减函数,得f(a2n)>f(a2n+1),即a2n+1>a2n+2,所以a2n+1>a22n+1-2a2n+1+2-1.解得a2n+1>14.④综上,由②、③、④知存在c=14使a2n<c<a2n+1对一切n∈N*成立.B组两年模拟精选(2016~2015年)1.B[已知中圆环的面积等于以AB=R-r为宽,以AB中点绕圆心O旋转一周所形成圆的周长2π×R+r2为长的矩形面积,由此拓展到空间,可知:将平面区域M={(x,y)|(x-d)2+y2≤r2}(其中0<r<d)绕y轴旋转一周所形成的旋转体的体积应等于以圆(x-d)2+y2=r2围成的圆面为底面,以圆心(d,0)绕y轴旋转一周所形成的圆的周长2π×d为高的圆柱的体积.故该旋转体的体积V=πr2·2πd=2π2r2d.故选B.]2.D[Π1008k=1(2k-1)Π1007k=12k=(1×3×5×…×2015)×(2×4×6×…×2014)=1×2×3×…×2014×2015=Π2015k=1k,故选D.]3.C[∵f1(x)=sinx+cosx,f2(x)=cosx-sinx,f3(x)=-sinx-cosx,f4(x)=-cosx+sinx,f5(x)=sinx+cosx,∴fn(x)是以4为周期的函数,又f1(x)+f2(x)+f3(x)+f4(x)=0,∴f1π2+f2π2+…+f2012π2=f1π2+f2π2+f3π2+f4π2×503=0.]4.C[1条直线将平面分成1+1个区域;2条直线最多可将平面分成1+(1+2)=4个区域;3条直线最多可将平面分成1+(1+2+3)=7个区域;……,n条直线最多可将平面分成1+(1+2+3+…+n)=1+n(n+1)2=n2+n+22个区域,选C.]5.f(2n)≥n+22(n∈N*)[由f(2)=32,f(4)>2,f(8)>52,f(16)>3可得f(21)=1+22,f(22)>2+22,f(23)>3+22,f(24)>4+22.从而可推测f(2n)≥n+22,(n∈N*).]6.16n(n+1)(2n+1)[根据题意归纳出12+22+…+n2=16n(n+1)·(2n+1),故填16n(n+1)(2n+1).]7.55[观察下列等式2+23=223,3+38=338,4+415=4415,…,照此规律,第7个等式中:a=7,b=72-1=48,∴a+b=55,故答案为:55.]8.m2-n2[当n=0,m=1时,为第一个式子13+23=1,此时1=12-0=m2-n2,当n=2,m=4时,为第二个式子73+83+103+113=12;此时12=42-22=m2-n2,当n=5,m=8时,为第三个式子163+173+193+203+223+233=39,此时39=82-52=m2-n2,由归纳推理可知观察下列等式:3n+13+3n+23+…+3m-23+3m-13=m2-n2.故答案为:m2-n2.]9.45[由题意,从23到m3,正好用去从3开始的连续奇数共2+3+4+…+m=(m+2)(m-1)2个,2015是从3开始的第1007个奇数,当m=44时,从23到443,用去从3开始的连续奇数共46×432=989个.当m=45时,从23到453,用去从3开始的连续奇数共47×442=1034个.]10.n(n+1)·2n-2[C1n+22C2n+32C3n+…+k2Ckn+…+n2Cnn=n(C0n-1+2C1n-1+…+kCk-1n-1+…+nCn-1n-1)=n[(C0n-1+C1n-1+…+Ck-1n-1+…+Cn-1n-1)+(C1n-1+2C2n-1+…+(k-1)Ck-1n-1+…+(n-1)Cn-1n-1)].]第一节不等关系与不等式A组三年高考真题(2016~2014年)1.(2016·北京,5)已知x,y∈R,且x>y>0,则()A.1x-1y>0B.sinx-siny>0C.12x-12y<0D.lnx+lny>02.(2016·全国Ⅰ,8)若a>b>1,0<c<1,则()A.ac<bcB.abc<bacC.alogbc<blogacD.logac<logbc3.(2014·四川,4)若a>b>0,c<d<0,则一定有()A.ac>bd B.ac<bdC.ad>bc D.ad<bcB组两年模拟精选(2016~2015年)1.(2016·甘肃省白银市会宁一中月考)a=log0.70.8,b=log1.10.9,c=1.10.9的大小关系是()A.c>a>bB.a>b>cC.b>c>aD.c>b>a2.(2016·四川成都模拟)若a<b<0,则下列不等式中一定成立的是()A.1a<1bB.12a<12bC.a+1b<b+1aD.ba<b+1a+13.(2016·山东烟台期中检测)下列四个命题中,为真命题的是()A.若a>b,则ac2>bc2B.若a>b,c>d,则a-c>b-dC.若a>|b|,则a2>b2D.若a>b,则1a<1b4.(2015·江西师大模拟)若a<0,b<0,则p=b2a+a2b与q=a+b的大小关系为()A.p<qB.p≤qC.p>qD.p≥q5.(2015·北京昌平区期末)已知a>b>0,则下列不等式成立的是()A.a2<b2B.1a>1bC.|a|<|b|D.2a>2b6.(2015·威海一模)若a>b,则下列不等式成立的是()A.lna>lnbB.0.3a>0.3bC.a12>b12D.3a>3b7.(2015·福建厦门4月调考)设a>b,(1)ac2>bc2;(2)2a>2b;(3)1a<1b;(4)a3>b3;(5)a2>b2中正确的结论有________(填序号).8.(2015·三门峡二模)给出下列条件:①1<a<b;②0<a<b<1;③0<a<1<b.其中,能推出logb1b<loga1b<logab成立的条件的序号是________.9.(2015·聊城模拟)若α,β满足-π2<α<β<π2,则2α-β的取值范围是________.答案精析A组三年高考真题(2016~2014年)1.C[函数y=1x在(0,+∞)上单调递减,所以1x<1y,即1x-1y<0,A错;函数y=sinx在(0,+∞)上不是单调函数,B错;函数y=12x在(0,+∞)上单调递减,所以12x<12y,即12x-12y<0,所以C正确;lnx+lny=lnxy,当x>y>0时,xy不一定大于1,即不一定有lnxy>0,D错.]2.C[对A:由于0<c<1,∴函数y=xc在R上单调递增,则a>b>1?ac>bc,故A错;对B:由于-1<c-1<0,∴函数y=xc-1在(1,+∞)上单调递减,∴a>b>1?ac-1<bc-1?bac<abc,故B错;对C:要比较alogbc和blogac,只需比较alnclnb和blnclna,只需比较lncblnb和lncalna,只需比较blnb和alna.构造函数f(x)=xlnx(x>1),则f′(x)=lnx+1>1>0,f(x)在(1,+∞)上单调递增,因此f(a)>f(b)>0?alna>blnb>0?1alna<1blnb,又由0<c<1得lnc<0,∴lncalna>lncblnb?blogac>alogbc,C正确;对D:要比较logac和logbc,只需比较lnclna和lnclnb,而函数y=lnx在(1,+∞)上单调递增,故a>b>1?lna>lnb>0?1lna<1lnb,又由0<c<1得lnc<0,∴lnclna>lnclnb?logac>logbc,D错误,故选C.]3.D[由c<d<0?-1d>-1c>0,又a>b>0,故由不等式性质,得-ad>-bc>0,所以ad<bc,故选D.]B组两年模拟精选(2016~2015年)1.A[0<a=log0.70.8<1,b=log1.10.9<0,c=1.10.9>1.故选A.]2.C[因为a<b<0,所以b-a>0,ab>0,1a-1b=b-aab>0,因此A错误;由函数f(x)=12x是减函数知12a>12b,B错误;由a+1b-b+1a=(a-b)1+1ab<0知C正确,故选C.]3.C[当c=0时,A不成立;2>1,3>-1,而2-3<1-(-1),故B不成立;a=2,b=-1时,D不成立;由a>|b|知a>0,有a2>b2,故选C.]4.B[因为p-q=b2a+a2b-a-b=(b-a)2(b+a)ab≤0,所以p≤q,选B.]5.D[利用不等式的性质知A,B,C均不正确,由y=2x是增函数知D正确,选D.]6.D[因为a>b,而对数函数要求真数为正数,所以lna>lnb不成立;因为y=0.3x是减函数,又a>b,则0.3a<0.3b,故B错;当b<a<0时,a12>b12显然不成立.故C错;y=x13在(-∞,+∞)是增函数,又a>b,则a13>b13,即3a>3b成立,选D.]7.(2)(4)[若c=0,(1)错;若a,b异号或a,b中有一个为0,(3)(5)错.]8.②[若1<a<b,则0<1b<1a<1<b,∴loga1b<loga1a=-1=logb1b,故条件①不成立;若0<a<b<1,则0<b<1<1b<1a,∴logab>loga1b>loga1a=-1=logb1b,故条件②成立;若0<a<1<b,则0<1b<1,∴loga1b>0,logab<0,故条件③不成立.]9.-3π2,π2[∵-π2<α<β<π2,∴-π<α-β<0.又-π2<α<π2,∴-3π2<α+(α-β)<π2,即-3π2<2α-β<π2.]
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