12＋4分项练2 不等式与推理证明1．(2022·北京海淀区模拟)已知x>y>0，则( )A.>B.x>yC．cosx>cosyD．ln(x＋1)>ln(y＋1)答案 D解析 因为当x>y>0时，<，x<y，以及cosx与cosy的大小关系不确定，所以可排除选项A，B，C.2．如下图是元宵花灯展中一款五角星灯连续旋转闪烁所成的三个图形，照此规律闪烁，下一个呈现出来的图形是( )答案 A10\n解析 该五角星对角上的两盏花灯依次按逆时针方向亮一盏，故下一个呈现出来的图形是A，故选A.3．(2022·漳州质检)已知实数x满足则2x＋3y的最大值为( )A．1B．11C．13D．17答案 C解析 令z＝2x＋3y，将z＝2x＋3y化为y＝－x＋，作出可行域如图阴影部分所示(含边界)，当直线y＝－x＋向右上方平移时，直线y＝－x＋在y轴上的截距增大，即z增大，由图象得，当直线y＝－x＋过点A时，z取得最大值，联立得A(5,1)，此时，z取得最大值2×5＋3×1＝13.4．(2022·云南省曲靖市第一中学模拟)若直线l：ax－by＝2(a>0，b>0)平分圆x2＋y2－2x＋4y＝0，则＋的最小值为( )A．2B．2C.D．3＋2答案 C解析 将x2＋y2－2x＋4y＝0化为(x－1)2＋(y＋2)2＝5，因为直线l：ax－by＝2平分圆x2＋y2－2x＋4y＝0，所以a＋2b＝2，又a>0，b>0，则＋＝(a＋2b)＝≥.5．(2022·华大新高考联盟模拟)若实数x，y满足不等式组则x2＋y210\n的取值范围是( )A.B．[0,2]C.D.答案 B解析 画出可行域如图阴影部分所示(含边界)，x2＋y2的几何意义是阴影内的点到原点的距离的平方，显然O点为最小值点，而A(1,1)为最大值点，故x2＋y2的取值范围是[0,2]．6．已知实数x，y满足如果目标函数z＝x－y的最小值为－1，则实数m等于( )A．7B．5C．4D．1答案 B解析 绘制不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示(含边界)，联立直线方程可得交点坐标为A，由目标函数的几何意义可知目标函数在点A处取得最小值，所以－＝－1，解得m＝5.7．有三支股票A，B，C,28位股民的持有情况如下：每位股民至少持有其中一支股票，在不持有A股票的人中，持有B股票的人数是持有C股票的人数的2倍．在持有A股票的人中，只持有A股票的人数比除了持有A股票外，同时还持有其它股票的人数多1.在只持有一支股票的人中，有一半持有A股票．则只持有B股票的股民人数是( )A．7B．6C．5D．4答案 A解析 设只持有A股票的人数为X(如图所示)，10\n则持有A股票还持有其它股票的人数为X－1(图中d＋e＋f的和)，因为只持有一支股票的人中，有一半持有A股票，则只持有了B或C股票的人数和为X(图中b＋c部分)．假设只同时持有了B和C股票的人数为a(如图所示)，那么X＋X－1＋X＋a＝28，即3X＋a＝29，则X的取值可能是9,8,7,6,5,4,3,2,1.与之对应的a值为2,5,8,11,14,17,20,23,26.因为没持有A股票的股民中，持有B股票的人数为持有C股票人数的2倍，得b＋a＝2(c＋a)，即X－a＝3c，故当X＝8，a＝5时满足题意，故c＝1，b＝7，故只持有B股票的股民人数是7，故选A.8．(2022·哈尔滨师范大学附属中学模拟)设点(x，y)满足约束条件且x∈Z，y∈Z，则这样的点共有( )A．12个B．11个C．10个D．9个答案 A解析 画出表示的可行域(含边界)，由图可知，满足x∈Z，y∈Z的(x，y)有(－4，－1)，(－3,0)，(－2,1)，(－2,0)，(－1,0)，(－1,1)，(－1,2)，(0,0)，(0,1)，(0,2)，(0,3)，(1,0)，共12个．9.《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据，通过这一原理，很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明，也称之为无字证明．现有如图所示图形，点F在半圆O上，点C在直径AB上，且OF⊥AB，设AC＝a，BC＝b，则该图形可以完成的无字证明为( )A.≥(a>0，b>0)B．a2＋b2≥2ab(a>0，b>0)10\nC.≤(a>0，b>0)D.≤(a>0，b>0)答案 D解析 由AC＝a，BC＝b，可得圆O的半径r＝，又OC＝OB－BC＝－b＝，则FC2＝OC2＋OF2＝＋＝，再根据题图知FO≤FC，即≤，当且仅当a＝b时取等号．故选D.10．已知实数x，y满足约束条件如果目标函数z＝x＋ay的最大值为，则实数a的值为( )A．3B.C．3或D．3或－答案 D解析 先画出线性约束条件所表示的可行域(含边界)，当a＝0时不满足题意，故a≠0.目标函数化为y＝－x＋z，当a>0时，－<0，(1)当－≤－<0，即a≥2时，最优解为A，z＝＋a＝，a＝3，满足a≥2；(2)当－<－，即0<a<2时，最优解为B，z＝3＋a＝，a＝，不满足0<a<2，舍去；10\n当a<0时，－>0，(3)当0<－<，即a<－2时，最优解为C(－2，－2)，z＝－2－2a＝，a＝－，满足a<－2；(4)当－≥，即－2≤a<0时，最优解为B，z＝3＋a＝，a＝，不满足－2≤a<0，舍去．综上，实数a的值为3或－，故选D.11．(2022·河南省南阳市第一中学模拟)已知函数f(x)＝x2＋bx＋c的图象与x轴交点的横坐标分别为x1，x2，且0<x1<1<x2<2，则b＋2c的取值范围是( )A．(－2，－1)B．(－4，－2)C．(－4，－1)D．(－2,1)答案 D解析 由函数f(x)＝x2＋bx＋c的图象与x轴交点的横坐标分别为x1，x2，且0<x1<1<x2<2，则设z＝b＋2c，作出约束条件所表示的平面区域，如图(阴影部分)所示(不含边界)，由图象可知，当z＝b＋2c经过点A时，目标函数z＝b＋2c取得最大值，当z＝b＋2c经过点B时，目标函数z＝b＋2c取得最小值，又由解得A(－3,2)，此时zmax＝－3＋2×2＝1，由解得B(－2,0)，此时zmin＝－2＋2×0＝－2，所以b＋2c的取值范围是(－2,1)．12．(2022·天津河北区模拟)若正数a，b满足＋＝1，则＋的最小值为( )A．1B．6C．9D．16答案 B解析 ∵正数a，b满足＋＝1，10\n∴b＝>0，解得a>1.同理b>1.∴＋＝＋9(a－1)≥2＝6，当且仅当9(a－1)＝，即a＝时等号成立．∴＋的最小值为6.13．(2022·上饶模拟)若x，y满足约束条件则的最小值为________．答案 解析 画出x，y满足约束条件的可行域如图阴影部分所示(含边界)．的几何意义为可行域内的动点P(x，y)与定点Q(－2，－1)连线的斜率，当P位于A(－1,1)时，直线PQ的斜率最大，此时kmax＝＝2，当P位于B(1,1)时，直线PQ的斜率最小，此时kmin＝＝.14．(2022·南平模拟)若实数x，y满足且z＝mx＋ny(m>0，n>0)的最大值为4，则＋的最小值为________．答案 2解析 作出不等式组表示的可行域如图阴影部分所示(含边界)．10\n由可行域知可行域内的点(x，y)均满足x≥0，y≥0.所以要使z＝mx＋ny(m>0，n>0)最大，只需x最大，y最大即可，即在点A处取得最大值．联立解得A(2,2)．所以有2m＋2n＝4，即m＋n＝2.＋＝(m＋n)＝≥×(2＋2)＝2.当且仅当m＝n＝1时，＋取得最小值2.15．(2022·宣城调研)已知函数f(x)＝2x－sinx，若正实数a，b满足f(a)＋f(2b－1)＝0，则＋的最小值是________．答案 9＋4解析 因为f′(x)＝2－cosx>0，f(－x)＝－2x＋sinx＝－f(x)，所以函数f(x)为单调递增的奇函数，因此由f(a)＋f(2b－1)＝0，得f(a)＝－f(2b－1)＝f(1－2b)，所以a＝1－2b，a＋2b＝1，因此＋＝＝9＋＋≥9＋2＝9＋4，当且仅当a＝，b＝时取等号．16．(2022·漳州质检)分形几何学是一门以不规则几何形态为研究对象的几何学．分形的外表结构极为复杂，但其内部却是有规律可寻的．一个数学意义上分形的生成是基于一个不断迭代的方程式，即一种基于递归的反馈系统．下面我们用分形的方法来得到一系列图形，如图1，线段AB的长度为a，在线段AB上取两个点C，D，使得AC＝DB＝AB，以CD为一边在线段AB的上方做一个正六边形，然后去掉线段CD，得到图2中的图形；对图2中的最上方的线段EF做相同的操作，得到图3中的图形；依此类推，我们就得到了以下一系列图形：10\n记第n个图形(图1为第1个图形)中的所有线段长的和为Sn，现给出有关数列{Sn}的四个命题：①数列{Sn}是等比数列；②数列{Sn}是递增数列；③存在最小的正数a，使得对任意的正整数n，都有Sn>2018；④存在最大的正数a，使得对任意的正整数n，都有Sn<2018.其中真命题是________．(请写出所有真命题的序号)答案 ②④解析 由题意，得图1中的线段为a，S1＝a，图2中的正六边形的边长为，S2＝S1＋×4＝S1＋2a，图3中的最小正六边形的边长为，S3＝S2＋×4＝S2＋a，图4中的最小正六边形的边长为，S4＝S3＋×4＝S3＋，由此类推，Sn－Sn－1＝(n≥2)，即{Sn}为递增数列，但不是等比数列，即①错误，②正确；因为Sn＝S1＋(S2－S1)＋(S3－S2)＋…＋(Sn－Sn－1)＝a＋2a＋a＋＋…＋＝a＋＝a＋4a<5a，n≥2，10\n又S1＝a<5a，所以存在最大的正数a＝，使得对任意的正整数n，都有Sn<2018，即④正确，③错误．10
