题目列表(包括答案和解析)
22.(文)(本小题满分14分)如图,某农厂要修建3个矩形养鱼塘,
每个面积为10 000平方米.鱼塘前面要留4米宽的运料通道,
其余各边为2米宽的堤埂,问每个鱼塘的长、宽各为多少米时
占地面积最少?
解:设每个鱼塘的宽为x米,
且x>0,且AB=3x+8,AD=+6,
则总面积y=(3x+8)(+6)
=30 048++18x
≥30 048+2 =32 448,
当且仅当18x=,即x=时,等号成立,此时=150.
即鱼塘的长为150米,宽为米时,占地面积最少为32448平方米.
(理)(本小题满分14分)(2009·安徽高考)首项为正数的数列{an}满足an+1=(a+3),n∈N+.
(1)证明:若a1为奇数,则对一切n≥2,an都是奇数;
(2)若对一切n∈N+都有an+1>an,求a1的取值范围.
解:(1)证明:已知a1是奇数,假设ak=2m-1是奇数,其中m为正整数,则由递推关系得ak+1==m(m-1)+1是奇数.
根据数学归纳法,对任何n≥2,an都是奇数.
(2)法一:由an+1-an=(an-1)(an-3)知,an+1>an当且仅当an<1或an>3.
另一方面,若0<ak<1,则0<ak+1<=1;
若ak>3,则ak+1>=3.
根据数学归纳法得,0<a1<1⇔0<an<1,∀n∈N+;
a1>3⇔an>3,∀n∈N+.
综上所述,对一切n∈N+都有an+1>an的充要条件是0<a1<1或a1>3.
法二:由a2=>a1,得a-4a1+3>0,
于是0<a1<1或a1>3.
an+1-an=-=,
因为a1>0,an+1=,所以所有的an均大于0,
因此an+1-an与an-an-1同号.
根据数学归纳法,∀n∈N+,an+1-an与a2-a1同号.
因此,对一切n∈N+都有an+1>an的充要条件是0<a1<1或a1>3.
21.(本小题满分12分)某工厂生产甲、乙两种产品,计划每天每种产品的生产量不少于15吨,已知生产甲产品1吨,需煤9吨,电力4千瓦时,劳力3个;生产乙产品1吨,需煤4吨,电力5千瓦时,劳力10个;甲产品每吨的利润为7万元,乙产品每吨的利润为12万元;但每天用煤不超过300吨,电力不超过200千瓦时,劳力只有300个.问每天生产甲、乙两种产品各多少吨,才能使利润总额达到最大?
解:设每天生产甲、乙两种产品分别为x吨、y吨,利润总额为z万元,
则线性约束条件为
目标函数为z=7x+12y,
作出可行域如图,
作出一组平行直线7x+12y=t,
当直线经过直线4x+5y=200和直线3x+10y=300的交点A(20,24)时,利润最大.
即生产甲、乙两种产品分别为20吨、24吨时,利润总额最大,zmax=7×20+12×24=428(万元).
20.(本小题满分12分)解关于x的不等式(1-ax)2<1.
解:由(1-ax)2<1得
a2x2-2ax+1<1,即ax(ax-2)<0.
(1)当a=0时,不等式转化为0<0,故x无解.
(2)当a<0时,不等式转化为x(ax-2)>0,
即x(x-)<0.
∵<0,∴不等式的解集为.
(3)当a>0时,不等式转化为x(ax-2)<0,
又>0,∴不等式的解集为.
综上所述:当a=0时,不等式解集为空集;
当a<0时,不等式解集为;
当a>0时,不等式解集为.
19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=ax2+4(a为非零实数),设函数F(x)=
(1)若f(-2)=0,求F(x)的表达式;
(2)mn<0,m+n>0,试判断F(m)+F(n)能否大于0?
解:(1)由f(-2)=0,4a+4=0⇒a=-1,
∴F(x)= (2)∵,
∴m,n一正一负.
不妨设m>0且n<0,则m>-n>0,
F(m)+F(n)=f(m)-f(n)=am2+4-(an2+4)
=a(m2-n2),
当a>0时,F(m)+F(n)能大于0,
当a<0时,F(m)+F(n)不能大于0.
18.(本小题满分12分)解下列问题:
(1)已知a>0,b>0,且4a+b=1,求ab的最大值;
(2)已知x>2,求x+的最小值;
(3)已知x>0,y>0,且x+y=1,求+的最小值.
解:(1)法一:∵a>0,b>0,4a+b=1,
∴1=4a+b≥2=4,
当且仅当4a=b=,即a=,b=时,等号成立.
∴≤,∴ab≤.所以ab的最大值为.
法二:∵a>0,b>0,4a+b=1,
∴ab=4a·b≤()2=,
当且仅当4a=b=,即a=,b=时,等号成立.
所以ab的最大值为.
(2)∵x>2,∴x-2>0,
∴x+=x-2++2
≥2 +2=6,
当且仅当x-2=,即x=4时,等号成立.
所以x+的最小值为6.
(3)∵x>0,y>0,x+y=1,
∴+=(x+y)(+)=13++
≥13+2=25,
当且仅当=时等号成立,由得
∴当x=,y=时取等号.
所以+的最小值为25.
17.(本小题满分12分)设x<y<0,试比较(x2+y2)(x-y)与(x2-y2)·(x+y)的大小.
解:(x2+y2)(x-y)-(x2-y2)(x+y)
=(x-y)
=-2xy(x-y),
∵x<y<0,∴xy>0,x-y<0,∴-2xy(x-y)>0,
∴(x2+y2)(x-y)>(x2-y2)(x+y).
16.(2010·宜昌模拟)若实数x,y满足且z=2x+y的最小值为3,则实 数b的值为________.
解析:由约束条件作出可行域(如图),
当平行直线系y=-2x+z经过可行域内的点A(,)时,z取得最小值,即2×+=3,解之得b=.
答案:
15.设x>0,则y=3-2x-的最大值等于________.
解析:∵x>0,则2x+≥2,所以-(2x+)≤-2,2x=时,x=时等号成立,则y=3-2x-≤3-2,即ymax=3-2.
答案:3-2
14.对于平面几何中的命题:“夹在两条平行线这间的平行线段相等”,在立体几何中,类比上述命题,可以得到命题:“__________________”,这个类比命题的真假性是________.
解析:由类比推理可知.
答案:夹在两个平行平面间的平行线段相等 真命题
13.观察下列不等式:1>,1++>1,1+++…+>,1+++…+>2,1+++…+>,…,由此猜测第n个不等式为________(n∈N*).
解析:3=22-1,7=23-1,15=24-1,可猜测:1+++…+>(n∈N*).
答案:1+++…+>
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