- 简单线性规划问题(用平面区域表示二元一次不等式组)
- 共6491题
已知不等式组的解集是A,全集U=R
(1)求CUA;
(2)若集合B={y|y=x2-2x,x∈A},C={y|y=1-2x,x∈A},求B∩C,B∪C.
正确答案
(1)∵的解集是A={x|-1<x≤2}
又∵全集U=R
∴CUA={x|x≤-1或x>2}
(2)∵集合B={y|y=x2-2x,x∈A}
∴B={y|y>0}
∵C={y|y=1-2x,x∈A}
∴C={y|y≥或y<-3}
∴B∩C={y|y≥}
B∪C={y|y>0或y<-3}
已知定义在R上的奇函数f(x)=x3+bx2+cx+d在x=±1处取得极值.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)试证:对于区间[-1,1]上任意两个自变量的值x1,x2,都有|f(x1)-f(x2)|≤4成立;
(Ⅲ)若过点P(m,n),(m、n∈R,且|m|<2)可作曲线y=f(x)的三条切线,试求点P对应平面区域的面积.
正确答案
(I)由题意f(0)=0,
∴d=0,
∴f′(x)=3x2+2bx+c,又f′(1)=f′(-1)=0,
即,
解得b=0,c=-3.
∴f(x)=x3-3x;
(II)∵f(x)=x3-3x,f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1),
当-1<x<1时,f′(x)<0,
故f(x)在区间[-1,1]上为减函数,
∴fmax(x)=f(-1)=2,fmin(x)=f(1)=-2
对于区间[-1,1]上任意两个自变量的值x1,x2,
∴|f(x1)-f(x2)|≤f(-1)-f(1)=4;
(III)设切点为M(x0,y0),
则点M的坐标满足y0=x03-3x0.
因f′(x0)=3(x02-1),
故切线l的方程为:y-y0=3(x02-1)(x-x0),
∵P(m,n)∈l,∴n-(x03-3x0)=3(x02-1)(m-x0)
整理得2x03-3mx02+3m+n=0.
∵若过点P(m,n)可作曲线y=f(x)的三条切线,
∴关于x0方程2x03-3mx02+3m+n=0有三个实根.
设g(x0)=2x03-3mx02+3m+n,
则g′(x0)=6x02-6mx0=6x0(x0-m),
由g′(x0)=0,得x0=0或x0=m.
由对称性,先考虑m>0
∵g(x0)在(-∞,0),(m,+∞)上单调递增,
在(0,m)上单调递减.
∴函数g(x0)=2x03-3mx02+3m+n的极值点为x0=0,或x0=m
∴关于x0方程2x03-3mx02+3m+n=0有三个实根的充要条件是,
解得-3m<n<m3-3m.
故0<m<2时,点P对应平面区域的面积
S=(m3-3m)-(-3m)dm=
m3dm=
m4
=4
故|m|<2时,所求点P对应平面区域的面积为2S,即8.
实系数方程f(x)=x2+ax+2b=0的一个根在(0,1)内,另一个根在(1,2)内,求:
(1)的值域;
(2)(a-1)2+(b-2)2的值域;
(3)a+b-3的值域.
正确答案
由题意知,则其约束条件为:
∴其可行域是由A(-3,1)、B(-2,0)、C(-1,0)构成的三角形.
∴(a,b)活动区域是三角形ABC中,
(1)令k=,则表达式
表示过(a,b)和(1,2)的直线的斜率,
∴斜率kmax==1,kmin=
=
故答案为:(,1)
(2)令p=(a-1)2+(b-2)2
则表达式(a-1)2+(b-2)2表示(a,b)和(1,2)距离的平方,
∴距离的平方pmax=(-3-1)2+(1-2)2=17,pmin=(-1-1)2+(0-2)2=8
∴答案为:(8,17).
(3)令z=a+b+3,即要求目标函数z的最值,则只需求函数b=-a+(z+3)截距的最值,
在直角坐标系中,把b=-a图象上或下推动|z+3|个单位即可得到b=-a+(z+3)的图象,
∴zmax=-1+0-3=-4,zmin=-3+1-3=-5
故答案为:(-5,-4)
给出以下五个结论:
(1)函数f(x)=的对称中心是(-
,-
);
(2)若关于x的方程x-+k=0在x∈(0,1)没有实数根,则k的取值范围是k≥2;
(3)已知点P(a,b)与点Q(1,0)在直线2x-3y+1=0两侧,当a>0且a≠1,b>0时,的取值范围为(-∞,-
)∪(
,+∞);
(4)若将函数f(x)=sin(2x-)的图象向右平移ϕ(ϕ>0)个单位后变为偶函数,则ϕ的最小值是
;
(5)已知m,n是两条不重合的直线,α,β是两个不重合的平面,若m⊥α,n∥β且m⊥n,则α⊥β;其中正确的结论是:______.
正确答案
函数f(x)=的对称中心是(-
,
),故(1)错误;
若关于x的方程x-+k=0在x∈(0,1)没有实数根,则k的取值范围是k≤0,故(2)错误;
点P(a,b)与点Q(1,0)在直线2x-3y+1=0两侧,则2a-3b+1<0,当a>0且a≠1,b>0时,的取值范围为(-∞,-
)∪(
,+∞),故(3)正确;
若将函数f(x)=sin(2x-)的图象向右平移ϕ(ϕ>0)个单位后变为偶函数,则φ=kπ+
,k∈N,当k=0时,ϕ的最小值是
,故(4)正确;
若m⊥α,m⊥n,则n∥α,或n⊂α,又由n∥β,此时α与β可能平行也可能相交,故(5)错误
故答案为:(3)、(4)
已知函数f(x)=x2+ax+b(其中a,b∈R),
(1)若当x∈[-1,1],f(x)≤0恒成立,求的取值范围;
(2)若a∈[-1,1],b∈[-1,1],求f(x)无零点的概率;
(3)若对于任意的正整数k,当x=时,都有f(x)=
成立,则称这样f(x)是K2函数,现有函数g(x)=
x2+(a+2)x+b-f(x),试判断g(x)是不是K2函数?并给予证明.⏟
正确答案
(1)据题意:∴
可行域如图的几何意义是定点P(2,5)到区域内的点Q(a,b)连线的斜率k,
的取值范围为(-∞,-1)∪(1,+∞);
(2)当f(x)有零点时,a2≥4b,满足条件为
由抛物线的下方与a=±1,b=-1围成的区域面积,S1=(
a2+1)da=(
a3+a)
=
,
由直线a=±1,b=±1围成的区域面积S2=4,
故f(x)有零点的概率P==
,∴f(x)无零点的概率为
=1-P=
;
(3)g(x)是K2函数,
证明:g(x)=x2+2x符合条件,
因为=5(1+10+100++10k-1)=
(10k-1),
同理:=
(102k-1);g(
)=g(
(10k-1))=
[
(10k-1)]2+2×
(10k-1)
=(10k-1)2+2×
(10k-1)=
(10k-1)(10k+1)=
(102k-1)=
,
所以,g(x)=x2+2x符合条件.
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