题目内容

14.已知a>0,b>0,a+$\frac{1}{a}$+$\frac{b}{2}$+$\frac{8}{b}$=6,若直线y=mx+ab与不等式组$\left\{\begin{array}{l}x+y-3≥0\\ 2x-y≥0\\ x-2≤0\end{array}\right.$,表示的平面区域有公共点,则实数m的取值范围是(  )
A.$[{-6,-\frac{3}{2}}]$B.[-2,0]C.$[{-2,-\frac{3}{2}}]$D.(-∞,-2]

分析 利用基本不等式求出a,b的值,作出不等式组对应的平面区域,利用线性规划的知识进行求解即可.

解答 解:∵a>0,∴a+$\frac{1}{a}$≥2,当且仅当a=1取等号.
∵b>0,∴$\frac{b}{2}$+$\frac{8}{b}$≥2$\sqrt{\frac{b}{2}×\frac{8}{b}}$=2$\sqrt{4}$=2×2=4,当且仅当$\frac{b}{2}$=$\frac{8}{b}$,即b=4取等号,
则a+$\frac{1}{a}$+$\frac{b}{2}$+$\frac{8}{b}$≥2+4=6,
∵a+$\frac{1}{a}$+$\frac{b}{2}$+$\frac{8}{b}$=6,
∴a+$\frac{1}{a}$=2,且$\frac{b}{2}$+$\frac{8}{b}$=4,即a=1,b=4,
则直线y=mx+ab=mx+4过定点(0,4),
作出不等式组对应的平面区域如图:
若直线与平面区域有公共点,
则满足点A在直线y=mx+4上或在直线的上方,
同时B在直线y=mx+4上或在直线的下方,
由$\left\{\begin{array}{l}{x-2=0}\\{2x-y=0}\end{array}\right.$得$\left\{\begin{array}{l}{x=2}\\{y=4}\end{array}\right.$,即A(2,4),
由$\left\{\begin{array}{l}{x+y-3=0}\\{2x-y=0}\end{array}\right.$,得$\left\{\begin{array}{l}{x=1}\\{y=2}\end{array}\right.$,即B(1,2),
则A的坐标都满足不等式y≥mx+4,
B的坐标都满足不等式y≤mx+4,
即$\left\{\begin{array}{l}{4≥2m+4}\\{2≤m+4}\end{array}\right.$,
则$\left\{\begin{array}{l}{m≤0}\\{m≥-2}\end{array}\right.$,
即-2≤m≤0,
故选:B.

点评 本题主要考查线性规划以及基本不等式应用,根据基本不等式求出a,b的值是解决本题的关键.

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