基本不等式综合检测
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高中数学基本不等式综合测试卷(附解析)差不多不等式的最大最小值问题随堂练习1、在下列函数中,最小值是的是且)2、已知正数满足,则的最小值为3、若,则的最大值。
4、设时,则函数的最小值。
三、解答题5、为迎接北京奥运会,北京市决定在首都国际机场粘贴一幅“福娃”宣传画,要求画面面积为,左、右各留米,上、下各留米,问如何样设计画面的长和宽才能使宣传画所用纸张面积最小?6、函数的值域7、若是正数,且,则有最值=8、已知,则的最小值是。
9、已知,求的最值及相应的的值。
10、正数、满足则的最小值是11、已知函数f(x)满足2f(x)-f( 1x ) = 1| x | ,则f(x)的最小值是12、函数若恒成立,则b的最小值为_13、函数的图象恒过定点,若点在直线上,其中,则的最小值为14、已知,,成等差数列,成等比数列,则的最小值是15、若的最大值是.16、已知、,且,则的最小值是17、若直线始终平分圆的周长,则的最小值是18、求使a (x>0,y>0)恒成立的a的最小值19、若a是1+2b与1-2b的等比中项,则的最大值为20、已知两正数x,y 满足x+y=1,则z= 的最小值为21、已知a0,求的最小值22、已知a,b,c为正实数,a+b+c=1求证(1)a2+b2+c2(2) 6参考答案1、2、3、4、5、解:设宣传画的长、宽分别为、米,则,设纸张面积为,则:由,即代入上式得,当且仅当,即时,。
因此宣传画的长为米,宽为米,所用纸张面积最小。
参考答案1、2、3、观看内容的选择,我本着先静后动,由近及远的原则,有目的、有打算的先安排与幼儿生活接近的,能明白得的观看内容。
随机观看也是不可少的,是相当有味的,如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等,小孩一边观看,一边提问,爱好专门浓。
我提供的观看对象,注意形象逼真,色彩鲜亮,大小适中,引导幼儿多角度多层面地进行观看,保证每个幼儿看得到,看得清。
看得清才能说得正确。
在观看过程中指导。
基本不等式专题训练试卷一、选择题(每题5分,共30分)1. 若a,b∈ R,且ab > 0,则下列不等式中,恒成立的是()A. a + b≥slant2√(ab)B. (1)/(a)+(1)/(b)>(2)/(√(ab))C. (b)/(a)+(a)/(b)≥slant2D. a^2+b^2>2ab解析:- 选项A:当a <0,b <0时,a + b≥slant2√(ab)不成立,因为a + b<0,2√(ab)>0。
- 选项B:当a <0,b <0时,(1)/(a)+(1)/(b)<0,(2)/(√(ab))>0,所以(1)/(a)+(1)/(b)>(2)/(√(ab))不成立。
- 选项C:因为ab>0,则(b)/(a)>0,(a)/(b)>0,根据基本不等式(b)/(a)+(a)/(b)≥slant2√(frac{b){a}×(a)/(b)} = 2,当且仅当a = b时取等号,该式恒成立。
- 选项D:当a=b时,a^2+b^2=2ab,所以a^2+b^2>2ab不恒成立。
所以答案是C。
2. 已知x>0,y>0,且x + y=1,则(1)/(x)+(1)/(y)的最小值为()A. 2B. 2√(2)C. 4D. 2 + 2√(2)解析:因为x + y = 1,x>0,y>0,则(1)/(x)+(1)/(y)=(x + y)/(x)+(x +y)/(y)=2+(y)/(x)+(x)/(y)。
根据基本不等式(y)/(x)+(x)/(y)≥slant2√(frac{y){x}×(x)/(y)}=2,当且仅当x=y=(1)/(2)时取等号。
所以(1)/(x)+(1)/(y)=2+(y)/(x)+(x)/(y)≥slant2 + 2=4,答案是C。
3. 设a>0,b>0,若√(3)是3^a与3^b的等比中项,则(1)/(a)+(1)/(b)的最小值为()A. 8B. 4C. 1D. (1)/(4)解析:因为√(3)是3^a与3^b的等比中项,则(√(3))^2=3^a×3^b=3^a + b,所以a + b = 1。
第三章 不等式 基本知能检测(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,每小题有4个选项,其中有且仅有一个就是正确得,把正确得选项填在答题卡中)1.若错误!<错误!<0,则下列不等式:①a+b<ab ;②|a |>|b |;③a <b ;④\f(b,a )+\f(a,b )>2中正确得就是( )A.①②B.②③ C .①④ ﻩD.③④[答案] C[解析] 由错误!<错误!<0,得b<a <0,∴②③均不成立,a +b<0,ab >0,∴①成立.而错误!+错误!-2=错误!>0,∴ba +错误!>2,④成立.故选C、2.若m=(2a -1)(a +2),n=(a +2)(a-3),则m,n得大小关系正确得就是( )A .m >n ﻩB .m ≥nC.m <nD.m ≤n [答案] B[解析] m =2a 2+3a-2,n=a 2-a -6,∴m-n=a 2+4a +4=(a +2)2≥0、∴m≥n、3.若集合A={x|x2+x-6<0},B={x|x+2x-3≤0},则A∩B等于()A.(-3,3) B.[-2,2)C.(-2,2)ﻩD.[-2,3)[答案] B[解析]A={x|-3<x<2}=(-3,2),B=[-2,3),∴A∩B=[-2,2).4.不等式错误!≥0得解集为()A.{x|0≤x<2010或x>2 011}B.{x|0<x<2 010或x>2 011}C.{x|x≤0或2010<x<2 011}D.{x|x<0或2 010<x<2 011}[解答] A[解析]原不等式等价于错误!如图所示:用穿针引线法求得原不等式得解集为{x|0≤x<2010或x≥2011}.5.不等式(x-2a)(x+1)(x-3)<0得解集为(-∞,-1)∪(3,4),则a得值为()A.-4 B.-2C.4 ﻩD.2[答案] D[解析]当2a=4时,用穿针引线法易知不等式得解集满足题意,∴a=2、6.(2013·新课标Ⅱ)已知a>0,x、y满足约束条件错误!若z=2x+y 得最小值为1,则a=( )A、\f(1,4)B、错误!C.1ﻩD.2[答案] B[解析]本题考查了线性规划知识.作出线性约束条件错误!得可行域.因为y=a(x-3)过定点(3,0),故应如图所示,当过点C(1,-2a)时,z=2x+y有最小值,∴2×1-2a=1,∴a=错误!、7.有下列函数:①y=x+错误!(x>0);②y=x+错误!+1(x>1);③y=cosx+\f(1,cosx)(0<x<\f(π,2));④y=lnx+错误!(x>0).其中最小值为4得函数有( )A.4个 B.3个C.2个D.1个[答案]C[解析]对于①,y=x+错误!≥2错误!=4,当且仅当x=2时,取等号.对于②,y=x-1+错误!+2(x>1)≥2错误!+2=4,当且仅当x=2时,取等号.对于③、④,最小值为4得条件不具备,故选C、8.设a<-1,则关于x得不等式a(x-a)(x-错误!)<0得解集为( )A.{x|x<a或x>\f(1,a)}B.{x|x>a}C.{x|x>a或x<错误!} ﻩD.{x|x<错误!}[答案]A[解析]原不等式可化为(x-a)(x-\f(1,a))>0,∵a<-1,错误!>a,∴解为x>错误!或x<a、9.已知a>0,b>0,a+b=2,则y=错误!+错误!得最小值就是()A、72ﻩB.4C、错误!ﻩD.5[答案] C[解析]本题主要考查基本不等式在求最值中得应用.∵a+b=2,∴错误!+错误!=1,∴y=错误!+错误!=错误!错误!=错误!+错误!+b2a,∵a>0,b>0,∴错误!+错误!≥2错误!=2,当且仅当错误!=错误!,且a+b=2,即a=\f(2,3),b=\f(4,3)时取得等号,∴y得最小值就是\f(9,2),选C、10.已知O就是坐标原点,点A(-1,1),若点M(x,y)为平面区域错误!上得一个动点,则错误!·错误!得取值范围就是( )A.[-1,0]ﻩB.[0,1]C.[0,2]D.[-1,2][答案] C[解析] 本题主要考查向量得坐标运算与线性规划知识.错误!·错误!=(-1,1)·(x ,y)=y -x ,画出线性约束条件错误!表示得平面区域如图所示.可以瞧出当z =y -x 过点A (1,1)时有最小值0,过点C (0,2)时有最大值2,则错误!·错误!得取值范围就是[0,2],故选C 、11.要使关于x 得方程x 2+(a 2-1)x +a -2=0得一根比1大且另一根比1小,则a 得取值范围就是( )A.-1<a <1 ﻩB.a <-1或a >1C.-2<a<1 ﻩD.a <-2或a >1[答案] C[解析] 设f (x )=x2+(a 2-1)x+a -2,由题意知,f (1)=1+a 2-1+a -2=a 2+a -2=(a -1)(a +2)<0,∴-2<a <1、12.若直线y =kx +1与圆x 2+y 2+kx +my -4=0交于M 、N 两点,且M 、N 关于直线 x -y =0对称,动点P(a ,b )在不等式组错误!,表示得平面区域内部及边界上运动,则ω=错误!得取值范围就是( )A.[2,+∞) B.(-∞,-2]C.[-2,2] ﻩD.(-∞,-2]∪[2,+∞)[答案] D[解析] 由题意分析直线y=kx +1与直线x -y =0垂直,所以k=-1,即直线y =-x+1、又圆心C (-k2,-m 2)在直线x -y =0上,可求得m =-1、则不等式组为错误!所表示得平面区域如图,ω=错误!得几何意义就是点Q(1,2)与平面区域上点P(a,b)连线斜率得取值范围.kOQ=2,k AQ=-2,故ω得取值范围为(-∞,-2]∪[2,+∞).二、填空题(本大题共4个小题,每空4分,共16分,把正确答案填在题中横线上)13.不等式2x2+2x-4≤错误!得解集为____________.[答案][-3,1][解析]不等式2x2+2x-4≤\f(1,2)化为2x2+2x-4≤2-1,∴x2+2x-4≤-1,∴x2+2x-3≤0,∴-3≤x≤1,∴原不等式得解集为[-3,1].14.函数f(x)=lg(x2-ax+a)得定义域为实数集R,则实数a得取值范围就是________.[答案]0<a<4[解析]由题意得不等式x2-ax+a>0得解集为R、∴Δ=a2-4a<0,解得0<a<4、15.已知x、y满足条件错误!,则z=2x+5y得最大值为________.[答案]19[解析] 可行域如图.当直线y =-25x +错误!经过直线y =3与x +2y =8交点(2,3)时,z取最大值z max =19、16.已知log 2a +log 2b≥1,则3a +9b得最小值为________.[答案] 18[解析] 本题考查利用均值不等式求最值得问题,解决此类问题得关键就是根据条件灵活变形,构造定值.∵log 2a +l og 2b ≥1∴log 2a b≥1,a b≥2、∴a ·2b ≥4,∴a +2b ≥2\r (a·2b )≥4(当且仅当a =2b=2时取“=”)3a+9b =3a +32b ≥2\r(3a ·32b )=23a +2b ≥2错误!=18、(当且仅当a =2b=2时取“=”)三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分12分)若函数f (x )=l g(8+2x -x 2)得定义域为M,函数g (x )=错误!得定义域为N ,求集合M ,N ,M ∩N 、[解析] 由8+2x-x 2>0,即x 2-2x-8<0,∴(x -4)(x+2)<0,∴-2<x <4、∴M={x |-2<x<4}.由1-\f (2,x -1)≥0,得错误!≥0,∴x ≥3或x<1、∴N ={x |x <1或x≥3}.∴M ∩N={x |-2<x <1或3≤x <4}.18.(本小题满分12分)求函数y=错误!(x≠-1)得值域.[解析] 由已知得y=x2-x +2x +1=错误!=(x +1)+错误!-3、(1)当x +1>0,即x>-1时,y =(x+1)+错误!-3≥2错误!-3=1,当且仅当x +1=错误!,即x =1时,y min =1,此时y ≥1、(2)当x +1<0,即x <-1时,y =-[-(x+1)+错误!]-3≤-2错误!-3=-7,当且仅当-(x +1)=\f(4,-(x +1)),即x =-3时,y m ax =-7,此时y≤-7、综上所述,所求函数得值域为(-∞,-7]∪[1,+∞).19.(本小题满分12分)已知x >0,y >0,lg x +lg y =1,求错误!+错误!得最小值.[解析] 方法一:由已知条件l gx +lg y =1可得:x >0,y>0,且x y=10、则错误!+错误!=错误!≥错误!=2,所以错误!min=2,当且仅当错误!,即错误!时等号成立.方法二:由已知条件lgx+lg y=1可得:x>0,y>0,且xy=10,\f(2,x)+错误!≥2错误!=2错误!=2(当且仅当错误!,即错误!时取等号).所以(错误!+错误!)min=2、20.(本小题满分12分)制订投资计划时,不仅要考虑可能获得得盈利,而且要考虑可能出现得亏损.某投资人打算投资甲、乙两个项目,根据预测,甲、乙项目可能得最大盈利率分别为100%与50%,可能得最大亏损率分别为30%与10%,投资人计划投资金额不超过10万元,要求确保可能得资金亏损不超过1、8万元,问投资人对甲、乙两个项目各投资多少万元,才能使可能得盈利最大?[解析]设投资人分别用x万元、y万元投资甲、乙两个项目,由题意知错误!,目标函数z=x+0、5y、上述不等式组表示得平面区域如图所示,阴影部分(含边界)即可行域.作直线l0:x+0、5y=0,并作平行于直线l0得一组直线,x+0、5y=z,z∈R、与可行域相交,其中有一条直线经过可行域上得M点,且与直线x+0、5y=0得距离最大,这里M点就是直线x+y=10与0、3x+0、1y=1、8得交点.解方程组错误!,得错误!、此时z=1×4+0、5×6=7(万元).∴当错误!,时z取得最大值.答:投资人用4万元投资甲项目、6万元投资乙项目,才能在确保亏损不超过1、8万元得前提下,使可能盈利最大.21.(本小题满分12分)已知不等式ax2-3x+6>4得解集为{x|x<1或x>b},(1)求a,b得值;(2)解不等式\f(x2-1,ax-b)>0、[解析] (1)由已知得:1,b就是方程ax2-3x+6=4得两根,∴a-3+6=4,∴a=1,∴方程x2-3x+2=0其两根为x1=1,x2=2,∴b=2、(2)将a=1,b=2代入不等式错误!>0得,错误!>0,可转化为:(x+1)(x-1)(x-2)>0,如图,由“穿针引线”法可得原不等式得解集为{x|-1<x<1或x>2}.22.(本小题满分14分)(2012·揭阳高二检测)国际上钻石得重量计量单位为克拉.已知某种钻石得价值(美元)与其重量(克拉)得平方成正比,且一颗重为3克拉得该钻石得价值为54 000美元.(1)写出钻石得价值y关于钻石重量x得函数关系式;(2)把一颗钻石切割成两颗钻石,若两颗钻石得重量分别为m克拉与n克拉,试证明:当m=n时,价值损失得百分率最大.(注:价值损失得百分率=错误!×100%;在切割过程中得重量损耗忽略不计[解析] (1)由题意可设价值与重量得关系式为:y=kx2,∵3克拉得价值就是54000美元,∴54 000=k·32,解得:k=6 000,∴y=6 000x2,答:此钻石得价值与重量得函数关系式为y=6 000x2、(2)若两颗钻石得重量为m、n克拉,则原有价值就是 6 000(m+n)2,现有价值就是6000m2+6 000n2,价值损失得百分率=错误!×100%=错误!×100%≤错误!=\f(1,2),当且仅当m=n时取等号.答:当m=n时,价值损失得百分率最大.。
专题2.4 基本不等式-重难点题型检测参考答案与试题解析一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分) 1.(3分)(2020秋•淄博期末)已知实数x >3,则4x +9x−3的最小值是( ) A .24B .12C .6D .3【解题思路】4x +9x−3=4(x ﹣3)+9x−3+12,利用基本不等式的性质,即可求得最小值. 【解答过程】解:∵x >3,∴x ﹣3>0, 4x +9x−3=4(x ﹣3)+9x−3+12≥12+2√4(x −3)×9x−3=24, 当且仅当4x ﹣12=9x−3时,取得最小值24. 故选:A .2.(3分)(2021春•温州期末)设a >0,b >0,且a +2b =1,则2a+ab ( )A .有最小值为4√2+6B .有最小值为6C .有最小值为143D .有最小值为7【解题思路】利用乘1法,结合基本不等式即可直接求解. 【解答过程】解:因为a >0,b >0,且a +2b =1, 则2a +a b=2a+4b a +a b=2+4b a +a b ≥2+2√4b a ⋅ab=6, 当且仅当4ba=a b且a +2b =1时取等号,此时2a+a b 取得最小值6.故选:B .3.(3分)(2021春•莲池区校级期中)已知a >0,b >0,则2√ab +1a +1b 的最小值是( ) A .2B .4C .4√2D .6【解题思路】利用基本不等式可解决此题. 【解答过程】解:∵a >0,b >0,∴2√ab +1a+1b ≥2√ab 2√ab≥4当且仅当a =b =1时,取等号. 故选:B .4.(3分)(2021春•浙江月考)已知实数a >0,b >0,且满足ab ﹣a ﹣2b ﹣2=0,则(a +1)(b +2)的最小值为( )A .24B .3√17+13C .9√2+13D .25【解题思路】根据等式ab ﹣a ﹣2b ﹣2=0表示出b ,求出a 的范围,然后将(a +1)(b +2)中的b 消去,再利用基本不等式可求出(a +1)(b +2)的最小值. 【解答过程】解:因为ab ﹣a ﹣2b ﹣2=0, 所以b =a+2a−2,又a >0,b >0, 所以a+2a−2>0,解得a >2,又b =a+2a−2=1+4a−2, 所以(a +1)(b +2)=ab +2a +b +2 =a +2b +2+2a +b +2=3a +3b +4 =3a +12a−2+7=3(a ﹣2)+12a−2+13 ≥2√3(a −2)⋅12a−2+13=25, 当且仅当3(a ﹣2)=12a−2即a =4时等号成立, 即(a +1)(b +2)的最小值为25. 故选:D .5.(3分)(2020秋•云南期末)如果两个正方形的边长之和为1,那么它们的面积之和的最小值是( ) A .14B .12C .1D .2【解题思路】可设两正方形的边长分别为a ,b ,从而得出a +b =1,进而得出ab ≤14,从而得出a 2+b 2=1−2ab ≥12,这样即可得出它们面积之和的最小值.【解答过程】解:设两正方形的边长分别为a ,b ,则:a +b =1,a >0,b >0, ∴2√ab ≤1,当且仅当a =b =12时取等号, ∴ab ≤14,∴a 2+b 2=(a +b)2−2ab =1−2ab ≥1−12=12,当且仅当a =b =12时取等号. 故选:B .6.(3分)(2021•湖南模拟)设正实数a 、b 满足a +b =1,则下列说法错误的是( ) A .√ab 有最大值12B .1a+2b+12a+b有最小值3C .a 2+b 2有最小值12D .√a +√b 有最大值√2【解题思路】利用“乘1法”与基本不等式的性质即可求解. 【解答过程】解:由题意可知,正实数a 、b 满足a +b =1,由基本不等式可得√ab ≤a+b2=12,当且仅当a =b =12,等号成立,故A 选项正确, 由基本不等式可得1a+2b+12a+b =13(3a +3b)(1a+2b+12a+b),=13[(a +2b)+(2a +b)]⋅(1a+2b +12a+b )=13(2+2a+b a+2b +a+2b2a+b )≥13(2+2√a+2b 2a+b ⋅2a+ba+2b )=43, 当且仅当a =b =12时,等号成立,故B 选项错误,a 2+b 2=(a +b )2﹣2ab ≥(a +b)2−2×(a+b 2)2=(a+b)22=12,当且仅当a =b =12时,等号成立,故C 选项正确, (√a +√b)2=a +b +2√ab ≤2(a +b )=2, 则√a +√b ≤√2,当且仅当a =b =12时,等号成立,故D 选项正确. 故选:B .7.(3分)(2021春•秦淮区月考)《几何原本》中的几何代数法是以几何方法研究代数问题,这种方法是后西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.下图是我国古代数学家赵爽创作的弦图,弦图由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形.若直角三角形的直角边长分别为a 和b ,则该图形可以完成的无字证明为( )A .a+b 2≥√ab(a >0,b >0)B .a 2+b 2≥2ab (a >0,b >0)C .√ab ≥21a +1b(a >0,b >0)D .√a 2+b 22≥a+b 2(a >0,b >0)【解题思路】斜边即大正方形的边长为√a 2+b 2,大正方形面积a 2+b 2,而大正方形面积大于等于四个直角三角形的面积和,可求.【解答过程】解:因为直角三角形的直角边长分别为a 和b , 所以斜边即大正方形的边长为√a 2+b 2,大正方形面积a 2+b 2, 由题意得a 2+b 2≥4×12ab =2ab ,当且仅当a =b 时取等号, 故选:B .8.(3分)(2021春•郑州期末)已知a >b >c ,若1a−b+4b−c≥m a−c恒成立,则m 的最大值为( )A .3B .4C .8D .9 【解题思路】由a >b >c ,知a ﹣b >0,b ﹣c >0,a ﹣c >0,由1a−b+4b−c≥m a−c,得m ≤(a ﹣c )(1a−b+4b−c),求出(a ﹣c )(1a−b+4b−c)的最小值,可解决此题.【解答过程】解:由a >b >c ,知a ﹣b >0,b ﹣c >0,a ﹣c >0, 由1a−b+4b−c≥m a−c,得m ≤(a ﹣c )(1a−b+4b−c),又∵a ﹣c =a ﹣b +b ﹣c ,∴(a ﹣c )(1a−b+4b−c)=[(a ﹣b )+(b ﹣c )](1a−b+4b−c)]=5+4(a−b)b−c +b−c a−b ≥5+2√4(a−b)b−c ⋅b−ca−b =9,当且仅当4(a−b)b−c =b−c a−b, 即b ﹣c =2(a ﹣b )时,(a ﹣c )(1a−b+4b−c)取得最小值9,∴m ≤9,∴m 的最大值为9. 故选:D .二.多选题(共4小题,满分16分,每小题4分)9.(4分)(2021春•鼓楼区校级期末)已知正数a ,b 满足a 2+b 2=2a +2b ,若a +b ∈Z ,则a +b 的值可以是( ) A .2B .3C .4D .5【解题思路】利用基本不等式求出a +b 的取值范围,对照选项即可得到答案.【解答过程】解:因为a+b 2≤√a 2+b 22,所以a 2+b 2≥(a+b)22,故a 2+b 2=2a +2b ≥(a+b)22,则(a +b )2﹣4(a +b )≤0, 又a >0,b >0, 所以0<a +b ≤4,若a +b ∈Z ,则a +b 的值可以是1,2,3,4. 故选:ABC .10.(4分)(2021春•茂名期末)设正实数a ,b 满足a +b =1,则( ) A .1a +4b≥9B .2a +2b >3C .√a +√b 有最大值√2D .a 2+b 2有最小值12【解题思路】利用1a+4b=(a +b)(1a+4b)=5+b a+4a b≥5+2√b a⋅4ab=9,再分析即可判断选项A ;利用2a +2b ≥2√2a ⋅2b =2√2a+b 再分析即可判断选项B ;利用√a +√b =√a +b +2√ab ≤√1+2√14=√2即可判断选项C ;利用a 2+b 2=(a +b )2﹣2ab =1﹣2ab 即可判断选项D .【解答过程】解:1a+4b=(a +b)(1a+4b)=5+b a+4a b≥5+2√b a⋅4ab=9(当且仅当b a=4a b,即b =2a 时等号成立),所1a+4b≥9,故选项A 正确,2a +2b ≥√2a ⋅2b =2√2a+b =2√2(当且仅当a =b =12时等号成立),由于2√2<3,所以选项B 错误;√a +√b =√a +b +2√ab ≤√1+2√14=√2,所以C 正确;a 2+b 2=(a +b)2−2ab =1−2ab ≥1−2×14=12,D 正确. 故选:ACD .11.(4分)(2020秋•雁峰区校级月考)已知x >y >0,xy =1,则x 2+y 2x−y的最小值和此时x 、y 应取的值为( ) A .最小值为52B .最小值为2√2C .x =32,y =12D .x =√6+√22,y =√6−√22【解题思路】由已知x 2+y 2x−y=x 2+y 2−2xy+2xyx−y=(x−y)2+2x−y=x ﹣y +2x−y,然后结合基本不等式可求. 【解答过程】解:因为x >y >0,xy =1, 所以x ﹣y >0, 则x 2+y 2x−y=x 2+y 2−2xy+2xyx−y =(x−y)2+2x−y=x ﹣y +2x−y ≥2√2,当且仅当x ﹣y =2x−y 时取等号, 此时x ﹣y =√2,xy =1, 所以x =√6+√22,y =√6−√22时取等号,故选:BD .12.(4分)(2021•南通模拟)当x >0,y >0时,下列不等式中恒成立的有( ) A .2xy x+y≤√xyB .1x+1y≥4x+yC .1x+1y≤2√xyD .x 3+y 3≥4x 2y 2x+y【解题思路】由已知结合基本不等式及相关结论分别检验各选项即可判断. 【解答过程】解:因为x >0,y >0, 所以x +y ≥2√xy , 所以(x +y )√xy ≥2xy ,即2xy x+y≤√xy ,当且仅当x =y 时取等号,A 正确;x+y x+x+y y=2+y x+x y ≥2+2√x y ⋅yx =4,当且仅当y x =x y时取等号,B 正确; 因为x +y ≥2√xy ,所以1x +1y −2√xy =x+y−2√xy xy =(√x−√y)2xy ≥0,故1x +1y ≥2√xy,C 错误;x 3+y 3≥2√x 3y 3,x +y ≥2√xy ,当且仅当x =y 时取等号, 故(x 3+y 3)(x +y )≥4x 2y 2, 所以x 3+y 3≥4x 2y 2x+y,D 正确. 故选:ABD .三.填空题(共4小题,满分16分,每小题4分)13.(4分)(2021春•江津区校级月考)若正数m ,n 满足2m +n =1,则1m+1n的最小值为 3+2√2 .【解题思路】利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出. 【解答过程】解:因为正数m ,n 满足2m +n =1, 则1m+1n=2m+n m +2m+n n=3+n m +2m n ≥3+2√n m ⋅2mn =3+2√2,当且仅当n m=2m n且2m +n =1时取等号,故1m+1n的最小值3+2√2.故答案为:3+2√2.14.(4分)(2021春•衢州期末)已知实数x 、y 满足x 2﹣xy =1,则y 2+3xy 的最小值为 ﹣1 .【解题思路】实数x 、y 满足x 2﹣xy =1,可得x ≠0,y =x 2−1x ,代入y 2+3xy =(x 2−1x )2+3x •x 2−1x,化简利用基本不等式即可得出.【解答过程】解:实数x 、y 满足x 2﹣xy =1,∴x ≠0,y =x 2−1x .则y 2+3xy =(x 2−1x )2+3x •x 2−1x=x 2﹣2+1x 2+3x 2﹣3=4x 2+1x 2−5≥2√4x 2⋅1x 2−5=﹣1,当且仅当x =±√22时取等号. ∴y 2+3xy 的最小值为﹣1. 故答案为:﹣1.15.(4分)(2020秋•盘龙区期末)为了调查盘龙江的水流量情况,需要在江边平整出一块斜边长为13m 的直角三角形空地建水文观测站,该空地的最大面积是1694m 2.【解题思路】设直角三角形的两个直角边长分别为a ,b ,利用勾股定理以及基本不等式即可求出ab 的最大值,进而可以求解.【解答过程】解:设直角三角形的两个直角边长分别为a ,b , 则由已知可得a 2+b 2=132=169,所以169≥2ab ,解得ab ≤1692,当且仅当a =b 时,ab 取得最大值为1692,又空地的面积为S =12ab , 所以空地的面积的最大值为12×1692=1694,故答案为:1694.16.(4分)(2020秋•建邺区月考)若x >1时,不等式x +12x−1≥a 恒成立,则a 的取值范围是 (−∞,1+√22] .【解题思路】由x +12x−1≥a 恒成立可知(x +12x−1)min ≥a 恒成立,然后结合基本不等式即可求解. 【解答过程】解:由x >1可得x −12>0,因为x +12x−1=x −12+12x−12+12≥2√(x −12)⋅12x−12+12=12+√2,当且仅当x −12=12x−12即x =1+√22时取等号,因为x +12x−1≥a 恒成立, 所以a ≤1+√22.故答案为:(−∞,1+√22]四.解答题(共6小题,满分44分)17.(6分)(2020秋•兰州期末)若a >0,b >0,求证:(a +b )(1a+1b )≥4.【解题思路】本题主要考查证明不等式的方法:综合法和分析法,欲证原不等式成立,只须将左式展开利用基本不等式即可.故利用综合法证明. 【解答过程】证明:左式=1+b a+a b+1 ≥2+2√ba ×ab =4=右式. ∴(a +b)(1a+1b)≥4.18.(6分)(2020秋•秦淮区校级月考)南京第二十七高级中学为了宣传秦淮特色和风土人情,由同学设计一幅秦淮特色矩形宣传画,要求画面面积为4000cm 2,画面的上、下各留8cm 空白,左、右各留5cm 空白.如何设计画面的高与宽的尺寸,才能使宣传画所用纸张面积最小?【解题思路】设画面高为xcm ,宽为ycm ,然后表示 出纸张面积S ,利用基本不等式即可求解.【解答过程】解:设画面高为xcm ,宽为ycm , 由题意可得,xy =4000,x >0,y >0,则所需S =(x +16)(y +10)=xy +16y +10x +160, =4160+16y +10x ≥4160+2√160xy =5760,当且仅当16y =10x 且xy =4000即x =80,y =50时取等号, 所以画面高80cm ,宽50cm 时,所需纸张面积最小为5760cm .19.(8分)(2020秋•邗江区校级期中)设正数x ,y 满足下列条件,分别求1x+1y 的最小值.(1)x +y =2; (2)x +2y =1.【解题思路】利用题设条件和基本不等式求得结果即可. 【解答过程】解:(1)∵x +y =2,x >0,y >0, ∴1x +1y=12×2(1x+1y)=12(x +y )(1x+1y)=12(2+y x +x y )≥12(2+2√1)=2,当且仅当x =y =1时取“=“, ∴(1x+1y )min =2;(2)∵x +2y =1,x >0,y >0,∴1x +1y =(1x +1y )(x +2y )=3+x y +2yx ≥3+2√2,当且仅当{y =2−√22x =√2−1时取“=“, ∴(1x+1y)min =3+2√2.20.(8分)(2021春•青山湖区校级期中)已知正数a 、b 满足1a+1b=1.(1)求a +b 的最小值; (2)求4a a−1+9bb−1的最小值.【解题思路】(1)利用乘1法a +b =(a +b )(1a+1b),展开后结合基本不等式即可求解;(2)先对已知式子进行变形,结合已知条件可得(a ﹣1)(b ﹣1)=1,利用基本不等式可求. 【解答过程】解:(1)因为a 、b 是正数,所以a +b =(a +b)(1a +1b )=2+ab +ba ≥2+2√ab ×ba =4,当且仅当a =b =2时等号成立,故a +b 的最小值为4.(2)因为a>1,b>1,所以a﹣1>0,b﹣1>0,则4aa−1+9bb−1=4+4a−1+9+9b−1≥13+2√4a−1×9b−1=25,当且仅当a=53、b=52时等号成立,故4aa−1+9bb−1的最小值为25.21.(8分)(2021春•如皋市月考)已知实数x>0,y>0.(1)若x+y+xy=3,求2xy的最大值与x+y的最小值;(2)若x>y,求xy2x−y +xy+1y2的最小值.【解题思路】(1)由已知结合基本不等式x+y≥2√xy,及不等式的性质即可求解;(2)先进行换元t=x﹣y,t>0,然后把x=t+y代入所求式子,进行合理的变形后结合基本不等式可求.【解答过程】解:(1)x>0,y>0,x+y+xy=3,又x+y≥2√xy,当且仅当x=y=1时取等号,所以xy+2√xy≤3,解得,0≤xy≤1,所以2xy的最大值2,又xy≤(x+y2)2,所以(x+y2)2+x+y≥3,当且仅当x=y=1时取等号,解得,x+y≥2,即x+y的最小值2;(2)因为x>y,令t=x﹣y,t>0,则x=t+y,xy2 x−y +xy+1y2=(t+y)2yt+1y2,=ty+y3t+2y2+1y2≥2√ty⋅y3t+2y2+1y2,4y2+1y2≥2√4y2⋅1y2=4,当且仅当ty=y3t且4y2=1y2,即x=√2,y=√22时取等号,所以求xy2x−y +xy+1y2的最小值4.22.(8分)(2020秋•开封月考)已知x,y为正实数,且满足x+y=1.(1)若xy≤m恒成立,求m的最小值;- 11 - (2)证明:(x +1x )2+(y +1y )2≥252. 【解题思路】(1)由xy ≤(x+y 2)2=14,结合题意可得m ≥14,进而求解; (2)先证明1x +1y≥4,再根据(x +1x )2+(y +1y )2≥(x+1x +y+1y )22=(1+1x +1y )22≥(1+4)22=252即得证. 【解答过程】解:(1)∵x >0,y >0,x +y =1,∴由基本不等式得xy ≤(x+y 2)2=14,当且仅当x =y =12时取等号,∵xy ≤m 恒成立,∴m ≥14,故实数m 的最小值为14. (2)证明:∵1x +1y =(x +y)(1x +1y)=2+x y +y x ≥2+2=4, ∴(x +1x )2+(y +1y )2≥(x+1x +y+1y )22=(1+1x +1y )22≥(1+4)22=252,当且仅当x =y =12时取等号,得证.。
一、选择题(每小题6分,共42分) 1.不等式ax 2+5x+c>0的解集为(21,31),那么a,c 为( ) A.a=6,c=1 B.a=-6,c=-1 C.a=1,c=6 D.a=-1,c=-6 答案:B解析:由题意得21,31为方程ax 2+5x+c=0的两根是a<0. 故2131+=-ac a =⨯2131,5, ∴a=-6,c=-1.2.不等式|x-1|+|x-2|≤3的最小整数解是( )A.0B.-1C.1D.2 答案:A解析:将x=-1代入不等式知不成立,将x=0代入不等式成立,故选A. 3.不等式|x+1|(2x-1)≥0的解集为( )A.[21,+∞) B.(-∞,-1]∪[21,+∞) C.{-1}∪[21,+∞) D.[-1,21]答案:C解析:当|x+1|=0即x=-1时不等式成立, 当|x+1|≠0时不等式等价于2x-1≥0,即x ≥21. 4.设a>0,不等式|ax+b|<c 的解集是{x|-2<x<1},则a ∶b ∶c 等于( ) A.1∶2∶3 B.2∶1∶3 C.3∶1∶2 D.3∶2∶1 答案:B解析:|ax+b|<c a c b --⇔<x<a b c -,故a c b --=-2,abc -=1即a ∶b ∶c=2∶1∶3.5.设U=R ,A={x|mx 2+8mx+21>0},A=∅,则m 的取值范围是( )A.0≤m<1621 B.m>1621或m=0 C.m ≤0 D.m ≤0或m>1621答案:A 解析:∵A=∅,∴A=R,即mx 2+8mx+21>0恒成立. 当m=0时,不等式恒成立. 当m ≠0时, 则⇒⎩⎨⎧<⨯-=∆>0214)8(,02m m m 0<m<1621.∴m 的取值范围为[0,1621). 6.已知a>0,集合A={x||x+2|<a},B={x|a x>1},若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是( ) A.(2,+∞) B.(0,1)C.(0,1)∪(2,+∞)D.(0,1)∪(1,+∞) 答案:C解析:A={x|-a-2<x<a-2}当0<a<1时,B={x|x<0}又a-2<0故此时A ⊆B ,则A ∩B ≠∅. 当a>1时,B={x|x>0},∵A ∩B ≠∅,∴a-2>0,即a>2.∴a 的取值范围为(0,1)∪(2,+∞). 7.(2010辽宁沈阳模拟,1)若不等式xxa ++12-3≥0的解集是{x|-7≤x<-1},则实数a 等于( ) A.0 B.-4 C.-6 D.-8 答案:B 解析:∵不等式xxa ++12≥0, 即为1)3(+--x a x ≤0的解集为{x|-7≤x<-1},∴a-3=-7. ∴a=-4.选B.二、填空题(每小题5分,共15分) 8.不等式2||||3+-x x ≥21的解集是__________________.答案:[-34,34] 解析:∵|x|+2>0故原不等式为6-2|x|≥|x|+2即|x|≤34,-34≤x ≤34. 9.若关于x 的不等式a 2-4+4x-x 2>0成立时,不等式|x 2-4|<1成立,则正数a 的取值范围是_______. 答案:(0,5-2]解析:a 2-4+4x-x 2>0⇒2-a<x<2+a.|x 2-4|<1⇒-5<x<5,由已知得⎪⎩⎪⎨⎧≤+-≥-.52,52a a 即0<a ≤5-2.10.(2010江苏南通一模,14)若不等式|x-4|+|3-x|<a 的解集是空集,则实数a 的取值范围是_____________________. 答案:(-∞,1]解析:由|x-4|+|3-x|≥|x-4+3-x|=1,故原不等式解集为空集,a 的取值范围是(-∞,1]. 三、解答题(11—13题每小题10分,14题13分,共43分)11.(2010福建厦门一中模拟,17)解不等式:|x 2-3x-4|<x+1.解析:不等式等价于⎩⎨⎧>--<--⇔⎪⎩⎪⎨⎧--<+-+<--)2(.032)1(,054,43)1(,1432222x x x x x x x x x x 解①得-1<x<5,解②得x<-1或x>3,故原不等式的解集为{x|3<x<5}. 12.已知|x-1|≤2且|x-a|≤2,求: (1)当a<0时,求x 的范围;(2)若x 的范围构成的集合是空集,求a 的取值范围. 解析:|x-1|≤2⇒-1≤x ≤3. |x-a|≤2⇒-2+a ≤x ≤a+2. (1)当a<0时,a+2<3,-2+a<-1.①当a+2≥-1,即a ≥-3时,x 的取值范围为[a+2,3]; ②当a+2<-1,即a<-3时,x . (2)由题意得 a+2<-1或-2+a>3. 故所求a 的取值范围为a<-3或a>5.13.已知全集U=R ,A={x|x 2-2x-8<0},B={x||x+3|>2},C={x|x 2-4ax+3a 2<0}. (1)C ⊆(A ∩B),求a 的取值范围; (2)C ⊆(A )∩(B ),求a 的取值范围.解析:A={x|-2<x<4},B={x|x>-1或x<-5}. ∴A ∩B={x|-1<x<4}.当a>0时,C={x|a<x<3a}; 当a=0时,C=∅;当a<0时,C={x|3a<x<a}. (1)若C ⊆A ∩B,则a=0或⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥>⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥<.43,1,04,13,0a a a a a a 或∴a ∈[-34,31]. (2)(A )∩(B )={x|-5≤x ≤-2}.若C ⊇(A)∩(B),则⎪⎩⎪⎨⎧->-<<.2,53,0a a a∴-2<a<-35,即a ∈(-2,-35). 14.已知a>1,设P :a(x-2)+1>0,Q:(x-1)2>a(x-2)+1,试寻求使得P 、Q 都成立的x 集合.解析:由题意得:⎪⎩⎪⎨⎧>--->⇒⎪⎩⎪⎨⎧>++-->⇒⎩⎨⎧+->->+-.0)2)((,12,02)2(,12,1)2()1(,01)2(22x a x a x a x a x a x x a x x a 若1<a<2,则有⎪⎩⎪⎨⎧<>->.2,12a x x ax 或而a-(2-a 1)=a+a 1-2>0,所以a>2-a1, 故x ∈{x|x>2或2-a 1<x<a};若a=2,则有x ∈{x|x>23,且x ≠2};若a>2,则有⎪⎩⎪⎨⎧<>->.2,12x a x ax 或 若x ∈{x|x>a 或2-a1<x<2}. 高三数学单元练习题:不等式(Ⅳ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
基本不等式专题训练一、选择题1.已知a,b∈R,且a+b=1,则ab的最大值为()A. 41B. −41C. 1D. 不存在2.对于任意正实数x,y,下列不等式恒成立的是()A. x2+y2≥2xyB. x2+y2≤2xyC. x+y≥2xyD. x+y≤2xy3.已知a,b,c>0,且a+b+c=1,则a+b+c的最大值为()A. 1B. 3C. 3D. 33二、填空题4.已知x>0,则函数y=4x+x1的最小值为____。
5.已知a,b>0,且a+b=5,则a1+b4的最小值为____。
三、解答题6.已知x,y∈R,且x+y=4,求3x+9y的最小值。
7.已知a,b,c>0,且a+b+c=1,证明:a+b+c≤2。
8.已知x>0,y>0,且xy=4,求x+yx2+y2的最小值。
参考答案一、选择题1.A解析由a+b=1,根据基本不等式(a−b)2≥0,展开得a2−2ab+b2≥0,即a2+b2≥2ab。
又因为(a+b)2=a2+2ab+b2=1,所以2ab≤1−(a2+b2)+2ab=1,即ab≤41。
当且仅当a=b=21时,等号成立。
2.A解析对于任意正实数x,y,根据平方和公式,有x2+y2≥2xy(当且仅当x=y时取等号)。
而选项C和D分别对应的是算术平均数与几何平均数的关系,但仅当x,y均为正数时,算术平均数才大于等于几何平均数,且等号成立的条件是x=y。
选项B显然不成立。
3.B解析由柯西不等式(Cauchy-Schwarz Inequality)得(a+b+c)2≤(12+12+12)(a+b+c)=3,即a+b+c≤3。
当且仅当a=b=c=31时,等号成立。
二、填空题4.41解析由算术平均数与几何平均数的关系得y=4x+x1≥24x⋅x1=4(当且仅当4x=x1,即x=21时取等号)。
5.59解析由“乘1法”与基本不等式得a1+b4=51(a+b)(a1+b4)=51(5+ab+b4a )≥51(5+2ab⋅b4a)=59(当且仅当ab=b4a,即a=35,b=310时取等号)。
基本不等式的应用(20分钟35分)1。
某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元。
若每批生产x件,则平均仓储时间为天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品()A。
60件B。
80件 C.100件D。
120件【解析】选B.设每件产品的平均费用为y元,由题意得y=+≥2=20.当且仅当=(x>0),即x=80时“="成立.2.若xy是正数,则+的最小值是()A.3 B。
C.4 D。
【解析】选C.+=x2+y2+++=+++≥1+1+2=4。
当且仅当x=y=或x=y=-时取等号.3。
已知m〉0,n〉0,+=1,若不等式m+n≥—x2+2x+a对已知的m,n及任意实数x恒成立,则实数a的取值范围是()A.[8,+∞)B。
[3,+∞)C。
(—∞,3] D.(—∞,8]【解析】选D。
因为m+n=(m+n)=5++≥5+2=9,当且仅当=,即m=3,n=6时等号成立,所以—x2+2x+a≤9,即a≤x2-2x+9=(x-1)2+8,所以a≤8。
4。
已知x>0,y>0,且+=1,则3x+4y的最小值是.【解析】因为x〉0,y〉0,+=1,所以3x+4y=(3x+4y)=13++≥13+3×2=25(当且仅当x=2y=5时取等号),所以(3x+4y)min=25。
答案:255.若a,b均为正实数,且满足a+2b=1,则的最小值为.【解析】a+2b=1,则===+,则(a+2b)=4+3++≥7+2=7+4,当且仅当=,即a=b时取等号.答案:4+76。
共享单车给市民出行带来了诸多便利,某公司购买了一批单车投放到某地给市民使用.据市场分析,每辆单车的营运累计收入f(x)(单位:元)与营运天数x(x∈N*)满足f(x)=—x2+60x—800.(1)要使营运累计收入高于800元,求营运天数的取值范围;(2)每辆单车营运多少天时,才能使每天的平均营运收入最大?【解析】(1)要使营运累计收入高于800元,则f(x)>800⇒-x2+60x—800>800⇒(x—40)(x—80)<0⇒40〈x〈80,所以要使营运累计收入高于800元,营运天数应该在(40,80)内取值.(2)每辆单车每天的平均营运收入为y===—x—+60≤-2+60=20,当且仅当x=时等号成立,解得x=40,即每辆单车营运40天,可使每天的平均营运收入最大。
苏教版高中数学必修5专题五《基本不等式》综合检测一、选择题,本大题共10小题,每小题4分,满分40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1. 若a ∈R ,下列不等式恒成立的是 ( )A .21a a +>B .2111a <+ C .296a a +> D .2lg(1)lg |2|a a +> A.12B.22a b + C.2ab D.a3. 设x >0,则133y x x=--的最大值为 ( ) A.3 B.332- C.3-23 D.-14. 设,,5,33x y x y x y ∈+=+R 且则的最小值是( )A. 10B. 63C. 46D. 1835. 若x , y 是正数,且141x y+=,则xy 有 ( )A.最大值16 B.最小值116 C.最小值16 D.最大值1166. 若a , b , c ∈R ,且ab +bc +ca =1, 则下列不等式成立的是 ( )A .2222a b c ++≥B .2()3a b c ++≥C .111abc++≥ D .a b c ++≤7. 若x >0, y >0,且x +y ≤4,则下列不等式中恒成立的是 ( )A .114x y ≤+ B .111x y+≥ C 2≥ D .11xy ≥ 8. a ,b 是正数,则2,,2a babab a b++三个数的大小顺序是 ( )C.22ab a ba b ++ D.22ab a ba b +≤+ 9. 某产品的产量第一年的增长率为p ,第二年的增长率为q ,设这两年平均增长率为x ,则有( )A.2p q x +=B.2p q x +< C.2p q x +≤ D.2p qx +≥10. 下列函数中,最小值为4的是 ( )A.4y x x=+B.4sin sin y x x =+ (0)x π<<C.e 4e x x y -=+ D.3log 4log 3x y x =+二、填空题, 本大题共4小题,每小题3分,满分12分,把正确的答案写在题中横线上.11. 函数y =的最大值为 .13. 若直角三角形斜边长是1,则其内切圆半径的最大值是 .14. 若x , y 为非零实数,代数式22228()15x y x yy x y x+-++的值恒为正,对吗?答 .三、解答题, 本大题共4小题,每小题12分,共48分,解答应写出必要的文字说明、证明过程和演算步骤.15. 已知:2222,(,0)x y a m n b a b +=+=>, 求mx +ny 的最大值.16. 设a , b , c (0,),∈+∞且a +b +c =1,求证:111(1)(1)(1)8.a b c---≥17. 已知正数a , b 满足a +b =1(1)求ab 的取值范围;(2)求1ab ab+的最小值.18. 是否存在常数c ,使得不等式2222x y x yc x y x y x y x y+≤≤+++++对任意正数x , y 恒成立?试证明你的结论.一、选择题二.填空题11.1212.3600 13. 1214.对 三、解答题15.ab 16. 略 17. (1)10,4⎛⎤⎥⎝⎦(2)174 18.存在,23c =。
2.2 基本不等式(同步检测)一、选择题1.(多选)已知实数a ,b ,下列不等式一定正确的有( )A.a +b 2≥abB.a +1a ≥2C.|ab +ba|≥2 D.2(a 2+b 2)≥(a +b)22.(多选)下列条件可使b a +ab ≥2成立的是( )A .ab>0 B.ab<0C .a>0,b>0D.a<0,b<03.若实数a ,b 满足1a +2b =ab ,则ab 的最小值为( )A.2B.2C.22D.44.将一根铁丝切割成三段做一个面积为 2 m 2、形状为直角三角形的框架,在下列四种长度的铁丝中,选用最合理(够用且浪费最少)的是( )A.6.5 m B.6.8 m C.7 mD.7.2 m5.“ab <a 2+b 22”是“a >b >0”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件6.已知x >0,y >0,且x +y +xy =3,则x +y 的最小值为( )A.2B.3C.22D.237.如果正数a ,b ,c ,d 满足a +b =cd =4,那么( )A .ab ≤c +d ,且等号成立时,a ,b ,c ,d 的取值唯一B .ab ≥c +d ,且等号成立时,a ,b ,c ,d 的取值唯一C .ab ≤c +d ,且等号成立时,a ,b ,c ,d 的取值不唯一D .ab ≥c +d ,且等号成立时,a ,b ,c ,d 的取值不唯一8.已知a>1,则a +12,a ,2a a +1三个数的大小顺序是( )A.a+12<a<2aa+1B.a<a+12<2aa+1C.2aa+1<a<a+12D.a<2aa+1≤a+129.若-4<x<1,则y=x2-2x+22x-2( )A.有最小值1B.有最大值1C.有最小值-1D.有最大值-1二、填空题10.已知x>3,则x+4x-3的最小值为________11.设x>0,则函数y=x+22x+1-32的最小值为________12.若把总长为20 m的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是________m2.13.二十大报告中提到:“我国制造业规模稳居世界第一”.某公司为提高产能,购买一批新型设备,据市场分析,每台机器生产的产品可获得的总利润y(单位:万元)与机器运转时间x(单位:年)的关系为y=-x2+18x-25(x∈N*),则当每台机器运转______年时,年平均利润最大,最大值是______万元.三、解答题14.设a,b,c都是正数,求证:b+ca+c+ab+a+bc≥6.15.已知a,b,c都是正数,且abc=1,证明:1a+1b≥2c.16.已知正数x,y满足4x+y-xy+8=0.求:(1)xy的最小值;(2)x+y的最小值.参考答案及解析:一、选择题1.CD 解析:当a<0,b<0时,a+b2≥ab不成立;当a<0,时,a+1a≥2不成立;因为|a b+b a|=|a b|+|b a|≥2,故C正确;因为2(a2+b2)-(a+b)2=a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,所以2(a2+b2)≥(a+b)2,故D正确.故选CD.2.ACD 解析:当且仅当ba=ab>0,即a,b同号时等号成立.故选ACD.3.C 解析:由ab=1a+2b≥22ab,得ab≥22,当且仅当1a=2b时取“=”.4.C 解析:设两直角边分别为a,b,直角三角形的框架的周长为l,则12ab=2,所以ab=4,l=a+b+a2+b2≥2ab+2ab=4+22≈6.828(m).因为要求够用且浪费最少,所以选7 m最合理.5.B 解析:∵a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立,∴ab<a2+b22⇒a≠b,a,b∈R,∴充分性不成立.∵a>b>0⇒a2+b2>2ab,∴必要性成立.故选B.6.A 解析:∵x+y+xy=3,∴y+1=4x+1,∴x+y=x+1+4x+1-2≥2(x+1)4x+1-2=2,当且仅当x+1=4x+1,即x=y=1时取等号.故选A.7.A 解析:由a+b≥2ab可知ab≤4,当且仅当a=b=2时等号成立,又cd≤(c+d2)2,故c+d≥4,当且仅当c=d=2时等号成立,∴c+d≥ab.故选A.8.C 解析:当a,b是正数时,2aba+b≤ab≤a+b2≤a2+b22,令b=1,得2aa+1≤a≤a+12.又a>1,即a≠b,故上式不能取等号,故选C.9.D 解析:y=x2-2x+22x-2=12[(x-1)+1x-1],又∵-4<x<1,∴x-1<0.∴-(x-1)>0.故y=-12[-(x-1)+1-(x-1)]≤-1.当且仅当x-1=1x-1,即x=0时等号成立.故选D.二、填空题10.答案:7解析:∵x>3,∴x-3>0,4x-3>0.∴x+4x-3=x-3+4x-3+3≥2(x-3)·4x-3+3=7,当且仅当x-3=4x-3,即x=5时,x+4x-3取得最小值7.11.答案:0 解析:y=x+22x+1-32=(x+12)+1x+12-2≥2(x+12)·1x+12-2=0,当且仅当x+1 2=1x+12,即x=12时等号成立.所以函数的最小值为0.12.答案:25 解析:设矩形的一边为x m,矩形场地的面积为y m2,则另一边为12×(20-2x)=(10-x)m,则y=x(10-x)≤[x+(10-x)2]2=25,当且仅当x=10-x,即x=5时,y取最大值25.13.答案:5,8 解析:每台机器运转x年的年平均利润为yx=18-(x+25x),且x>0,故y x≤18-225=8,当且仅当x=5时等号成立,此时年平均利润最大,最大值为8万元.三、解答题14.证明:因为a>0,b>0,c>0,所以ba+ab≥2,ca+ac≥2,cb+bc≥2,所以(b a+a b)+(c a+a c)+(c b+b c)≥6,当且仅当b a=a b,c a=a c,c b=b c,即a=b=c时,等号成立,所以b+ca+c+ab+a+bc≥6.15.证明:因为a,b,c都是正数,且abc=1,所以c=1 ab.所以1a+1b≥21ab=2c,当且仅当1a=1b,即a=b=1c时取等号.故1a+1b≥2c成立.16.解:(1)由题意知x,y为正数,xy-8=4x+y≥24xy=4xy,当且仅当4x=y,即x=1+3,y=4+43时等号成立,则(xy)2-4xy-8≥0,解得xy≥2+23或xy≤2-23(舍去),所以xy≥(2+23)2=16+83,即xy的最小值为16+83.(2)由题意知x,y为正数,4x-xy=-y-8,故x=y+8 y-4,因为x>0,y>0,所以y>4,则x+y=y+8y-4+y=y+12y-4+1=(y-4)+12y-4+5.因为y>4,y-4>0,12y-4>0,(y-4)+12y-4+5≥43+5,即x+y≥43+5,当且仅当y-4=12y-4,即y=4+23时等号成立.所以x+y的最小值为5+43.。
数学 基本不等式[基础题组练]1.若a ,b ∈R ,且ab >0,则下列不等式中,恒成立的是( ) A .a 2+b 2>2ab B .a +b ≥2ab C.1a +1b >2abD.b a +a b ≥22.若正实数x ,y 满足x +y =2,且1xy ≥M 恒成立,则M 的最大值为( )A .1B .2C .3D .43.设x >0,则函数y =x +22x +1-32的最小值为( )A .0 B.12 C .1D.32 4.已知x >0,y >0,且4x +y =xy ,则x +y 的最小值为( ) A .8 B .9 C .12D .165.已知x >0,y >0,2x +y =3,则xy 的最大值为________. 6.(2017·高考江苏卷)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是________.7.函数y =x 2x +1(x >-1)的最小值为________.8.已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求 (1)xy 的最小值; (2)x +y 的最小值.[综合题组练]1.若a >0,b >0,a +b =1a +1b ,则3a +81b 的最小值为( ) A .6 B .9 C .18D .242.不等式x 2+x <a b +ba 对任意a ,b ∈(0,+∞)恒成立,则实数x 的取值范围是( )A .(-2,0)B .(-∞,-2)∪(1,+∞)C .(-2,1)D .(-∞,-4)∪(2,+∞)3.已知x >0,y >0,且2x +4y +xy =1,则x +2y 的最小值是________. 4.已知正实数a ,b 满足a +b =4,则1a +1+1b +3的最小值为________.【参考答案】[基础题组练]1.若a ,b ∈R ,且ab >0,则下列不等式中,恒成立的是( ) A .a 2+b 2>2ab B .a +b ≥2ab C.1a +1b >2abD.b a +a b≥2 解析:选D.因为a 2+b 2-2ab =(a -b )2≥0,所以A 错误.对于B ,C ,当a <0,b <0时,明显错误.对于D ,因为ab >0, 所以b a +a b≥2b a ·ab=2. 2.(2019·安徽省六校联考)若正实数x ,y 满足x +y =2,且1xy ≥M 恒成立,则M 的最大值为( )A .1B .2C .3D .4解析:选A.因为正实数x ,y 满足x +y =2, 所以xy ≤(x +y )24=224=1,所以1xy ≥1;又1xy≥M 恒成立, 所以M ≤1,即M 的最大值为1.3.设x >0,则函数y =x +22x +1-32的最小值为( )A .0 B.12 C .1D.32解析:选A.y =x +22x +1-32=⎝⎛⎭⎫x +12+1x +12-2≥2⎝⎛⎭⎫x +12·1x +12-2=0,当且仅当x +12=1x +12,即x =12时等号成立.所以函数的最小值为0.故选A. 4.(2019·长春市质量检测(一))已知x >0,y >0,且4x +y =xy ,则x +y 的最小值为( ) A .8 B .9 C .12D .16解析:选B.由4x +y =xy 得4y +1x =1,则x +y =(x +y )⎝⎛⎭⎫4y +1x =4x y +y x +1+4≥24+5=9,当且仅当4x y =yx,即x =3,y =6时取“=”,故选B.5.已知x >0,y >0,2x +y =3,则xy 的最大值为________.解析:xy =2xy 2=12×2xy ≤12×⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +y 22=98,当且仅当2x =y =32时取等号. 答案:986.(2017·高考江苏卷)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x 的值是________.解析:一年购买600x 次,则总运费与总存储费用之和为600x ×6+4x =4⎝⎛⎭⎫900x +x ≥8900x·x =240,当且仅当x =30时取等号,故总运费与总存储费用之和最小时x 的值是30.答案:307.函数y =x 2x +1(x >-1)的最小值为________.解析:因为y =x 2-1+1x +1=x -1+1x +1=x +1+1x +1-2,x >-1,所以y ≥21-2=0,当且仅当x =0时,等号成立. 答案:08.已知x >0,y >0,且2x +8y -xy =0,求 (1)xy 的最小值; (2)x +y 的最小值. 解:(1)由2x +8y -xy =0, 得8x +2y =1, 又x >0,y >0, 则1=8x +2y ≥28x ·2y =8xy. 得xy ≥64,当且仅当x =16,y =4时,等号成立. 所以xy 的最小值为64.(2)由2x +8y -xy =0,得8x +2y =1,则x +y =⎝⎛⎭⎫8x +2y ·(x +y ) =10+2x y +8yx≥10+22x y ·8yx=18. 当且仅当x =12且y =6时等号成立, 所以x +y 的最小值为18.[综合题组练]1.若a >0,b >0,a +b =1a +1b ,则3a +81b 的最小值为( )A .6B .9C .18D .24解析:选C.因为a >0,b >0,a +b =1a +1b ,所以ab (a +b )=a +b >0,所以ab =1.则3a +81b ≥23a ·34b =23a +4b ≥232a ·4b=18,当且仅当a =4b =2时取等号.所以3a +81b 的最小值为18.故选C.2.不等式x 2+x <a b +ba 对任意a ,b ∈(0,+∞)恒成立,则实数x 的取值范围是( )A .(-2,0)B .(-∞,-2)∪(1,+∞)C .(-2,1)D .(-∞,-4)∪(2,+∞)解析:选C.根据题意,由于不等式x 2+x <a b +ba对任意a ,b ∈(0,+∞)恒成立,则x 2+x <⎝⎛⎭⎫a b +b a min ,因为a b +b a ≥2 a b ·ba=2,当且仅当a =b 时等号成立,所以x 2+x <2,求解此一元二次不等式可知-2<x <1,所以x 的取值范围是(-2,1).3.已知x >0,y >0,且2x +4y +xy =1,则x +2y 的最小值是________.解析:令t =x +2y ,则2x +4y +xy =1可化为1=2x +4y +xy ≤2(x +2y )+12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2y 22=2t+t 28.因为x >0,y >0,所以x +2y >0,即t >0,t 2+16t -8≥0,解得t ≥62-8.即x +2y 的最小值是62-8.答案:62-84.已知正实数a ,b 满足a +b =4,则1a +1+1b +3的最小值为________. 解析:因为a +b =4,所以a +1+b +3=8,所以1a +1+1b +3=18[(a +1)+(b +3)]⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1+1b +3=18⎝ ⎛⎭⎪⎫2+b +3a +1+a +1b +3≥18(2+2)=12,当且仅当a +1=b +3,即a =3,b =1时取等号,所以1a +1+1b +3的最小值为12.答案:12。
高中数学专题复习《一元二次二元一次基本不等式》单元过关检测经典荟萃,匠心巨制!独家原创,欢迎下载!注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人得分一、选择题1.1 .(汇编年高考福建卷(文))若变量y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥≥≤+012y x y x ,则y x z +=2的最大值和最小值分别为( )A .4和3B .4和2C .3和2D .2和02.已知不等式(x +y)(1x + ay )≥9对任意正实数x,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( )A.2B.4C.6D.8(汇编陕西理)3.小王从甲地到乙地的时速分别为a 和b (a <b),其全程的平均时速为v,则 ( )A .a<v<abB .v=abC .ab<v <2a b+ D .v=2a b+(汇编陕西文)4.已知变量x 、y 满足约束条件211y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪-≤⎩,则3z x y =+的最大值为( )A .12B .11C .3D .1-(汇编广东理)5.“a c b d +>+”是“a >b 且c >d ”的A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件(汇编安徽文)6.若0x >,则2x x+的最小值为 . (汇编湖南文)7.“0x >”是“0x ≠”的( ).A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 (汇编浙江文)A 【命题意图】本小题主要考查了命题的基本关系,题中的设问通过对不等关系的分析,考查了命题的概念和对于命题概念的理解程度.8.若变量,x y 满足约束条件3,212,21200x y x y x y x y -≥-⎧⎪+≤⎪⎪+≤⎨⎪≥⎪≥⎪⎩,则34z x y =+的最大值是( )A 、12B 、26C 、28D 、339.已知正三角形ABC 的顶点A(1,1),B(1,3),顶点C 在第一象限,若点(x ,y )在△ABC 内部,则z =-x+y 的取值范围是(A )(1-3,2) (B )(0,2) (C )(3-1,2) (D )(0,1+3)10.设方程2x +x +2=0和方程log 2x +x +2=0的根分别为p 和q ,函数f (x )=(x +p )(x +q )+2,则f (2) f(0) f(3)大小关系为____________ A .f (2)=f (0)<f (3) B .f (0)<f (2)<f (3) C .f (3)<f (0)=f (2)D .f (0)<f (3)<f (2)11.已知实数x y ,满足121y y x x y m ⎧⎪-⎨⎪+⎩≥,≤,≤.如果目标函数z x y =-的最小值为1-,则实数m 等于( )(陕西卷10) A .7B .5C .4D .312.已知1230a a a >>>,则使得2(1)1i a x -<(1,2,3)i =都成立的x 取值范围是( ) A .(0,11a ) B . (0,12a ) C . (0,31a ) D . (0,32a )(海南卷6) 第II 卷(非选择题)请点击修改第I I 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题13.下列四个命题中:①a +b ≥2ab ;②si n 2x +x2sin 4≥4;③设x ,y 都是正数,若yx 91+=1, 则x +y 的最小值是12;④若0ab >, 则baa b +≥2,其中所有真命题的序号是___________.14.若变量,x y 满足约束条件1,0,20,y x y x y ≤⎧⎪+≥⎨⎪--≤⎩则2z x y =-的最大值为 ▲ .15.若不等式02〉++c bx ax 的解集为(n m ,)(n m 〈〈0),则不等式02〈++a bx cx 的解集是 。
基本不等式与不等式的综合应用专题检测1.(2024山东师大附中第一次月考,12)下列不等式肯定成立的是( ) A.lg (x 2+14)>lg x (x >0) B.sin x +1sin x ≥2(x ≠k π,k ∈Z) C.x 2+1≥2|x |(x ∈R) D.1x 2+1>1(x ∈R)答案 C 本题主要考查应用基本不等式求最值,考查的核心素养是逻辑推理.对于A,由于x 2+14≥2√x 2·14=x ,当且仅当x =12时,取“=”,故A 不正确;对于B,当x ∈(π,2π)时,sin x <0,sin x +1sin x ≤-2,故B 不正确;对于C,x 2+1-2|x |=(|x |-1)2≥0恒成立,故C 正确; 对于D,当x =0时,1x 2+1=1,故D 不正确.2.(2024西南四省八校9月联考,12)若x >0,y >0,x +2y =1,则xx2x +x 的最大值为 ( ) A.14 B.15 C.19 D.112 答案 C xx 2x +x =12x +1x,∵x >0,y >0,x +2y =1,∴1x +2x =(1x +2x )·1=(1x +2x )(x +2y )=5+2x x +2xx≥5+2√2x x ·2x x =5+4=9,当且仅当{2x x =2xx ,x +2x =1,即x =y =13时,取“=”,∴12x +1x≤19,故xx 2x +x的最大值为19,选C . 3.(2024山东青岛期初调研,8)函数f (x )=x 2+x +2x +4x 2(x >0)的最小值为 ( )A.4+2√2B.4√2C.8D.√2+2 答案 A ∵x >0,∴f (x )=x 2+x +2x +4x 2=x 2+4x 2+x +2x ≥2√x 2·4x 2+2√x ·2x =4+2√2,当且仅当{x 2=4x 2,x =2x ,即x =√2时取“=”,∴f (x )min =4+2√2,故选A .4.(2024福建厦门外国语中学模拟,10)已知实数a >0,b >0,1x +1+1x +1=1,则a +2b 的最小值是( )A.3√2B.2√2C.3D.2答案 B ∵a >0,b >0,∴a +1>1,b +1>1,又∵1x +1+1x +1=1,∴a +2b =[(a +1)+2(b +1)]-3=[(a +1)+2(b +1)]·(1x +1+1x +1)-3=1+2(x +1)x +1+x +1x +1+2-3≥2√2(x +1)x +1·x +1x +1=2√2,当且仅当2(x +1)x +1=x +1x +1时取“=”,故选B .5.(2024河北大名一中月考)已知关于x 的不等式x 2-4ax +3a 2<0(a <0)的解集为(x 1,x 2),则x 1+x 2+xx1x 2的最大值是 ( )A.√63B.2√33C.4√33D.-4√33答案 D 由题意知x 1,x 2是方程x 2-4ax +3a 2=0的两根. 由根与系数的关系得x 1x 2=3a 2,x 1+x 2=4a ,∴x 1+x 2+x x 1x 2=4a +13x ,∵a <0,∴-(4x +13x )≥2√4x ·13x=4√33,即4a +13x≤-4√33,当且仅当4a =13x,即a =-√36时,取“=”,故x 1+x 2+x x1x 2的最大值为-4√33.故选D.6.(2024晋冀鲁豫名校期末联考,10)已知函数f (x )=x 2e x,若a >0,b >0,p =f (x 2+x 22),q =f ((x +x 2)2),r =f (ab ),则( )A.q ≤r ≤pB.q ≤p ≤rC.r ≤p ≤qD.r ≤q ≤p 答案 D 因为x 2+x 22-(x +x 2)2=2x 2+2x 24-x 2+x 2+2xx 4=(x -x )24≥0,所以x 2+x 22≥(x +x 2)2,又x +x 2≥√xx (a >0,b >0),所以(x +x 2)2≥ab.易得函数f (x )=x 2e x在(0,+∞)上单调递增,所以f (ab )≤f ((x +x 2)2)≤f (x 2+x 22),即r ≤q ≤p.7.(2024河南濮阳其次次检测,9)已知a >2,b >2,则x 2x -2+x 2x -2的最小值为 ()A.2B.4C.6D.16答案 D 因为a >2,b >2,所以a -2>0,b -2>0. 令x =b -2,y =a -2,则x >0,y >0. 原式=(x +2)2x+(x +2)2x≥2√(x +2)2x·(x +2)2x =2√[xx +2(x +x )+4]2xx≥2√(xx +4√xx +4)2xx =2√(√xx +√xx)2=2√(√xx √xx4)2≥2√(2√√xx ·√xx+4)2=16.当且仅当x =y =2时取等号.故选D .思路分析 利用换元思想,设x =b -2,y =a -2,则x >0,y >0,将原式化为(x +2)2x+(x +2)2x,两次运用基本不等式求解.8.(2024新疆昌吉教化共同体联考,9)在1和17之间插入(n -2)个数,使这n 个数成等差数列,若这(n -2)个数中第一个为a ,第(n -2)个为b ,当1x +25x 取最小值时,n 的值为 ( ) A.6 B.7 C.8 D.9答案 D 由已知得a +b =18,则1x +25x =(1x +25x )×x +x 18=118(1+25+x x +25xx)≥118×(26+10)=2,当且仅当b =5a 时取等号,此时a =3,b =15,可得n =9.故选D.9.(2024辽宁沈阳东北育才学校五模,9)已知函数f (x )=2x -12x +1+x +sin x ,若正实数a ,b 满意f (4a )+f (b -9)=0,则1x +1x 的最小值是 ( )A.1B.92 C.9 D.18答案 A 因为f (x )=2x -12x +1+x +sin x ,所以f (-x )=2-x -12-x +1-x -sin x =-(2x -12x +1+x +sin x )=-f (x ),所以函数f (x )为奇函数,易知f (x )单调递增,又正实数a ,b 满意f (4a )+f (b -9)=0,所以4a +b -9=0,所以1x +1x =19(1x +1x )(4a +b )=194+x x +4x x +1=19(5+x x +4xx)≥19×(5+2√4)=1,当且仅当x x =4xx,即b =2a =3时,取等号.故选A .10.(2024黑龙江道里检测,10)设a ,b ,c ,d 均为大于零的实数,且abcd =1,令m =a (b +c +d )+b (c +d )+cd ,则a 2+b 2+m 的最小值为( )A.8B.4+2√3C.5+2√3D.4√3 答案 B ∵a ,b ,c ,d 均大于零且abcd =1,m =a (b +c +d )+b (c +d )+cd ,∴a 2+b 2+m =a 2+b 2+(a +b )(c +d )+ab +cd ≥2ab +2√xx ·2√xx +ab +cd =4+3ab +cd ≥4+2√3xxxx =4+2√3,当且仅当a =b ,c =d ,3ab =cd ,即a =b =(13)14,c =d =314时取等号,∴a 2+b 2+m 的最小值为4+2√3.故选B . 11.(多选题)(2024山东烟台期中,11)下列结论正确的是 ( )A.若a >b >0,c <d <0,则肯定有x x >xx B.若x >y >0,且xy =1,则x +1x >x2x >log 2(x +y ) C.设{a n }是等差数列,若a 2>a 1>0,则a 2>√x 1x 3D.若x ∈[0,+∞),则ln(1+x )≥x -18x 2答案 AC 对于A,∵c <d <0,∴-c >-d >0,∴-1x >-1x >0, 又∵a >b >0,∴-x x >-x x >0,∴x x >xx ,故A 正确;对于B,∵x >y >0,且xy =1,∴可取x =2,y =12,此时x +1x =4,x2x =124=18,log 2(x +y )=log 252>log 22=1,故不满意x +1x >x2x >log 2(x +y ),故B 不正确;对于C,∵{a n }是等差数列,∴a 2=x 1+x 32.又∵a 3-a 2=a 2-a 1>0,∴a 3>a 2>a 1>0,∴x 1+x 32>√x 1x 3,即a 2>√x 1x 3,故C 正确;对于D,令f (x )=ln(1+x )-x +18x 2,x ≥0,则f'(x )=11+x -1+14x =1-(1+x )+14x (1+x )1+x=14x 2-34x 1+x=x 2-3x4(1+x ),x >0,令f'(x )>0,可得x >3,令f'(x )<0,可得0<x <3,因此函数f (x )=ln(1+x )-x +18x 2在[0,3)上为减函数,在[3,+∞)上为增函数, ∵f (0)=ln1-0+0=0,∴当x ∈(0,3]时,f (x )<0恒成立,故当x ∈[0,+∞)时,ln(1+x )≥x -18x 2不恒成立,故D 不正确,故选AC .12.(2024湖北黄冈元月调研,15)若关于x 的不等式x +4x -x ≥5在x ∈(a ,+∞)上恒成立,则实数a 的最小值为 . 答案 1解析 关于x 的不等式x +4x -x ≥5在x ∈(a ,+∞)上恒成立,即x -a +4x -x ≥5-a 在x ∈(a ,+∞)上恒成立,由x >a 可得x -a >0,则x -a +4x -x ≥2√(x -x )·4x -x =4,当且仅当x -a =2,即x =a +2时,上式取得最小值4,则5-a ≤4,可得a ≥1,故a 的最小值为1. 13.(2024上海复旦高校附中9月综合练,8)已知x 2+2x +2x ≤4x 2-x+1对于随意的x ∈(1,+∞)恒成立,则a 的取值范围是 . 答案 [-3,1] 解析 由已知x 2+2x +2x ≤4x 2-x+1对于随意的x ∈(1,+∞)恒成立可知,a 2+2a +2≤4x -1+x 对于随意的x ∈(1,+∞)恒成立,令g (x )=4x -1+x ,x >1,则g (x )=4x -1+x -1+1≥2√4x -1·(x -1)+1=5,当且仅当x =3时取“=”,∴a 2+2a +2≤g (x )min =5,∴a 2+2a -3≤0,∴-3≤a ≤1,故答案为[-3,1].14.(2024安徽黄山八校联考,16)不等式(a cos 2x -3)sin x ≥-3对随意x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是 . 答案 [-32,12]解析 令g (x )=(a cos 2x -3)sin x ,sin x =t ,-1≤t ≤1,则原函数化为g (t )=(-at 2+a -3)t ,即g (t )=-at 3+(a -3)t ,由-at 3+(a -3)t ≥-3整理得(t -1)[-at (t +1)-3]≥0,由t -1≤0知,-at (t +1)-3≤0,即a (t 2+t )≥-3,当t =0,-1时该不等式恒成立,当0<t ≤1时,0<t 2+t ≤2,a ≥(-3x 2+x )max=-32;当-1<t <0时,-14≤t 2+t <0,a ≤(-3x 2+x)min=12,从而可知-32≤a ≤12.。
基本不等式练习1.已知向量且,若x,y 均为正数,则的最小值为( )A 、24B 、8C 、D 、2.已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y 的最小值是( )A 、3B 、4C 、D 、3.设,且,则的最大值是( )A 、 40B 、10C 、4D 、24.不等式对任意恒成立,则实数x 的取值范围是( )A 、B 、C 、D 、 5.若正数满足,,则的最小值是( )A 、2B 、C 、D 、6.若两个正实数满足,且不等式有解,则实数m 的取值范围是()A 、B 、C 、D 、7.当时,不等式恒成立,则实数的取值范围是。
8.已知,,则的最小值是 。
9.若对于任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是。
10.若直线过点(1,2),则的最小值是 。
a =(3,2),b =(x ,1-y )a //b 3x +2y 835392112x >0,y >0x +4y =40lg x +lg y x 2+2x <a b +16b a a ,b Î(0,+¥)(-2,0)(-¥,-2)È(0,+¥)(-4,2)(-¥,-4)È(2,+¥)a ,b 1a +2b =12a -1+1b -22521+4x ,y 1x +4y =1x +4y <m 2-3m (-1,4)(-¥,-1)È(4,+¥)(-4,1)(-¥,0)È(3,+¥)x >1x +1x -1³a a x >0,y >0lg2x +lg8y =lg21x +13y x >0xx 2+3x +1£a a x a +yb =1(a >0,b >0)2a +b11.已知正实数满足,那么的最小值是 。
12.已知函数只有一个零点,则的最小值是 。
第四节 基本不等式基础测试题 知识梳理1、基本不等式ab b a ≥+22、常用的几个重要不等式(1)),(222R b a ab b a ∈≥+(2)),()2(2R b a b a ab ∈+≤ (3)),()2(2222R b a b a b a ∈+≥+ (4)2≥+ba ab (b a ,同号且不为零) 3、算术平均数与几何平均数4、利用基本不等式求最值 (1)如果积xy 是定值p ,那么当y x =时,和y x +有最小值________.(2)如果y x +是定值S ,那么当y x =时,积xy 有最大值__________. 第一部分 基础自测1、下列不等式不一定成立的是( )A. ),(222R b a ab b a ∈≥+B. )(232R a a a ∈>+C. )(21R x xx ∈≥+D. ),(2222R b a b a b a ∈+≤+ 2、已知,0,0>>b a 则ab ba 211++的最小值是____________.3、当1>x 时,关于函数,11)(-+=x x x f 下列叙述正确的是( ) A.函数)(x f 有最小值2 B.函数)(x f 有最大值2C.函数)(x f 有最小值3D.函数)(x f 有最大值34、已知,1,=>ab b a 则ba b a -+22的最小值是__________.5、已知关于x 的不等式722≥-+ax x 在),(+∞∈a x 上恒成立,则实数a 的最小值为_________. 第二部分 课堂考点讲解 1、已知,0>t 则函数tt t y 142+-=的最小值为____________. 2、已知,,+∈R y x 且满足,143=+y x则xy 的最大值为_________. 3、已知,0<t 则函数tt t y 142+-=的最值为____________. 4、已知,,+∈R y x 且满足,143=+y x求yx z 11+=的最值_________. 5、已知,1,0,0=+>>b a b a 求证:(1);8111≥++abb a(2).9)11)(11(≥++b a 6、某单位用2160万元购得一块空地,计划在该空地上建造一栋至少10层,每层2000平方米的楼房.经测算,如果将楼房建为)10(≥x x 层,则每平方米的平均建筑费用为x 48560+(单位:元).(1)写出楼房平均综合费用y 关于建造层数x 的函数关系式;(2)该楼房应建造多少层时,可使楼房平方米的平均综合费用最少?最少值是多少? 第三部分 考题演练1、已知,822,0,0=++>>xy y x y x 则y x 2+的最小值是__________.2、若对任意a x x x x ≤++>13,02恒成立,则a 的取值范围是________. 3、已知y x ,为正实数,且,12=+y x 则yx 12+的最小值是_________.4、若直线)0,0(1>>=-b a by a x过圆02222=+-+y x y x 的圆心,则b a +3的最小值为_______________.5、已知所有点))(,(*N n a n A n n ∈都在函数)1,0(≠>=a a a y x 的图象上,则73a a +与52a 的大小关系是( )。
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基本不等式(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若a,b∈R,且ab>0,则下列不等式中,恒成立的是( )A.a2+b2〉2ab B.a+b≥2错误! C.错误!+错误!>错误! D。
错误!+错误!≥22.若a>1,则a+错误!的最小值是()A.0 B.2 C.错误! D.33.若x>0,f(x)=错误!+3x的最小值为( )A.12 B.-12 C.6 D.-64.函数y=x错误!(0<x<2)的最大值是()A。
14B。
错误! C.1 D.25.某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x件,则平均仓储时间为错误!天,且每件产品每天的仓储费用为1元,为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( )A.60件 B.80件 C.100件 D.120件6.点(x,y)在直线x+3y-2=0上移动时,z=3x+27y+3的最小值为( )A.错误! B.3+2错误! C.6 D.97.某工厂第一年产量为A,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,这两年的平均增长率为x,则( )A.x=a+b2B.x≤错误! C.x>错误! D.x≥错误!8.已知正数a,b满足4a+b=30,使得错误!+错误!取最小值的实数对(a,b)是()A.(5,10) B.(6,6) C.(10,5) D.(7,2)9.不等式错误!≥9对任意正实数x,y恒成立,则正实数a的最小值为() A.2 B.4 C.6 D.810.已知x>0,y〉0,且x+y=8,则(1+x)(1+y)的最大值为()A.16 B.25 C.9 D.3611.若x,y是正数,则错误!错误!+错误!错误!的最小值是()A.2 B.错误! C.4 D。
不等式综合题一.选择题(共10小题)1.(2015•洛阳一模)若∀x∈(0,),均有9x<log a x(a>0,且a≠1),则实数a的取值范[2,222.(2014秋•德州期末)当0<x≤时,()x<log a x,则a的取值范围是(),),3.(2013秋•余江县校级期中)若x∈[﹣1,1]时,2<a恒成立,则实数a的取值范围,,,4.(2014秋•和平区校级月考)已知θ∈(0,),则的最小值为()+25.(2013•日照二模)已知二次不等式的ax2+2x+b>0解集为{x|x}且a>b,则6.(2013•绵阳模拟)若正数a,b满足,的最小值为()C.9D.17.(2011秋•九原区校级期中)a,b是正实数,则+的最小值是()8.(2011•太和县校级模拟)已知正实数a、b满足a+b=1,则的最大值为()B,则的最小值为()x+2≤λ二.填空题(共12小题)11.(2012•公安县校级模拟)若关于x的不等式<x+a的解是x>m,试求m的最小值为.12.(2012秋•奉节县校级期中)设x>0,y>0,不等式恒成立,则实数m的最小值为.13.(2009•天心区校级模拟)关于x的不等式lg(20﹣5x2)>lg(a﹣x)+1的整数解只有1,则实数a的取值范围是.14.不等式log a x≥(x﹣1)2恰有2个整数解,则a的取值范围是.15.(2013春•武汉校级期中)已知a>b,且ab=3,则的最小值为.16.(2013秋•海陵区校级期末)在等腰△ABC中,AB=AC,若AC边上的中线BD的长为6,则△ABC的面积的最大值是.17.(2014•安徽模拟)设a>0,b>0,若是3a与3b的等比中项,则+的最小值是.18.(2015•潍坊一模)已知x>0,y>0,且2x+y=1,则+的最小值是.19.(2011春•福田区校级期中)给出下列命题:(1)函数y=x+的最小值是2;(2)函数y=x+2﹣3的最小值是﹣2;(3)函数的最小值是;(4)函数y=在(﹣∞,0)∪(0,+∞)内递减;(5)幂函数y=x3为奇函数且在(﹣∞,0)内单调递增;其中真命题的序号有:(把你认为正确的命题的序号都填上)20.(2010•普陀区校级模拟)△ABC满足,∠BAC=30°,设M是△ABC内的一点,S△MBC=,S△MCA=x,S△MAB=y,则的最小值为.21.(2009秋•如皋市期中)已知,且t是大于0的常数,的最小值为9,则t=.22.若正数a,b满足+=1,则+的最小值为.2015年05月15日daydayup525的高中数学组卷参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.(2015•洛阳一模)若∀x∈(0,),均有9x<log a x(a>0,且a≠1),则实数a的取值范[2,22<<<<的图象交于(a=应满足2.(2014秋•德州期末)当0<x≤时,()x<log a x,则a的取值范围是(),),时,)(时,函数)))的图象交于()点时,,应满足<3.(2013秋•余江县校级期中)若x∈[﹣1,1]时,22x﹣1<a x+1恒成立,则实数a的取值范围,,,xlg﹣=xlglg﹣=lg =lg<>4.(2014秋•和平区校级月考)已知θ∈(0,),则的最小值为()+2,==()∴(,5.(2013•日照二模)已知二次不等式的ax2+2x+b>0解集为{x|x}且a>b,则{x|x{x|x}∴当且仅当6.(2013•绵阳模拟)若正数a,b满足,的最小值为();由1=;化+9满足=11=,∴+9当且仅当±时取a=∴时,要注意条件7.(2011秋•九原区校级期中)a,b是正实数,则+的最小值是()+))+2当且仅当时取到等号.8.(2011•太和县校级模拟)已知正实数a、b满足a+b=1,则的最大值为()B结合已知条件可得,的最大值解:∵=(当且仅当,=9.(2007秋•沙坪坝区校级期中)已知A、B、C三点共线,O为直线外任意一点,且,则的最小值为()为直线外任意一点,且∴≤λ=,=t=t=二.填空题(共12小题)11.(2012•公安县校级模拟)若关于x的不等式<x+a的解是x>m,试求m的最小值为.y=y=y=最小值为故答案为12.(2012秋•奉节县校级期中)设x>0,y>0,不等式恒成立,则实数m 的最小值为﹣4.,不等式13.(2009•天心区校级模拟)关于x的不等式lg(20﹣5x2)>lg(a﹣x)+1的整数解只有1,则实数a的取值范围是[2,).<1)﹣,则,)14.不等式log a x≥(x﹣1)2恰有2个整数解,则a的取值范围是(,2].,15.(2013春•武汉校级期中)已知a>b,且ab=3,则的最小值为.∴,则由基本不等式可得≥,即(b=16.(2013秋•海陵区校级期末)在等腰△ABC中,AB=AC,若AC边上的中线BD的长为6,则△ABC的面积的最大值是24.,===S==时,三角形面积有最大值17.(2014•安徽模拟)设a>0,b>0,若是3a与3b的等比中项,则+的最小值是4.把+:∵是=∴+=≥18.(2015•潍坊一模)已知x>0,y>0,且2x+y=1,则+的最小值是8.+的乘以+(+∴+()=2+2+4+2当且仅当=,时等号成立,∴+19.(2011春•福田区校级期中)给出下列命题:(1)函数y=x+的最小值是2;(2)函数y=x+2﹣3的最小值是﹣2;(3)函数的最小值是;(4)函数y=在(﹣∞,0)∪(0,+∞)内递减;(5)幂函数y=x3为奇函数且在(﹣∞,0)内单调递增;其中真命题的序号有:(2)(3)(5)(把你认为正确的命题的序号都填上)1+2,配方可求;,的最小值是1+23=y=x+2﹣,的最小值是20.(2010•普陀区校级模拟)△ABC满足,∠BAC=30°,设M是△ABC内的一点,S△MBC=,S△MCA=x,S△MAB=y,则的最小值为18.解:∵,∠=x+y=,即∴=10++10+221.(2009秋•如皋市期中)已知,且t是大于0的常数,的最小值为9,则t=4.,由,由M=(1+t+2=9=9sinx=,故所求22.若正数a,b满足+=1,则+的最小值为16.=,且=满足+=1=,=,﹣=,即有=+=当且仅当+=1,。
第三章综合检测一、选择题4.设M =a +1a -2(2<a <3),N =log 0.5(x 2+116)(x ∈R)那么M 、N 的大小关系是( )A .M >NB .M =NC .M <ND .不能确定 [答案] A[解析] M =a +1a -2=a -2+1a -2+2>4,(∵2<a <3)N =log 0.5(x 2+116)<log 0.5116=4,∴M >N .5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2 x ≤0-x +2 x >0则不等式f (x )≥x 2的解集为 ( )A .[-1,1]B .[-2,2]C .[-2,1]D .[-1,2] [答案] A[解析] 本题考查分段函数的概念及一元二次不等式的解法. 解法一:(排除法)当x =2时,f (x )=0,不等式f (x )≥x 2不成立,排除B 、D 选项;当x =-2时f (x )=0,不等式f (x )≥x 2不成立,排除C 选项.解法二:(直接法)当x ≤0时,原不等式化为x +2≥x 2, ∴-1≤x ≤2,又∵x ≤0,∴-1≤x ≤0;当x >0时,原不等式化为-x +2≥x 2, ∴-2≤x ≤1,又∵x >0,∴0<x ≤1,综上可知,不等式f (x )≥x 2的解集为[-1,1].6.如果函数y =ax 2+bx +a 的图象与x 轴有两个交点,则点(a ,b )在aOb 平面上的区域(不含边界)为( )[答案] C[解析] 由题意知Δ=b 2-4a 2>0 ∴(b -2a )(b +2a )>0 ∴⎩⎪⎨⎪⎧ b -2a >0b +2a >0或⎩⎪⎨⎪⎧b -2a <0b +2a <0画图知选C. 7.已知a >0,b >0,a ,b 的等差中项是12,且α=a +1a , β=b +1b则α+β的最小值是( )A .3B .4C .5D .6 [答案] C[解析] 由题意a +b =1,则α+β=a +1a +b +1b =1+1ab ≥1+1(a +b 2)2=5.8.设b >a >0,a +b =1,则下列四个数12,2ab ,a 2+b 2,b 中,最大的数是 ( )A.12B .BC .2abD .a 2+b 2 [答案] B[解析] 因为b >a >0,a +b =1,所以0<a <12<b <1,a 2+b 2>2ab .又因为a 2+b 2-b =a 2+b (b -1)=a 2-ab =a (a -b )<0. 所以a 2+b 2<b ,故四个数中最大的数是b .9.(2008·湖北理)函数f (x )=1xln(x 2-3x +2+-x 2-3x +4)的定义域为( )A .(-∞,-4]∪[2,+∞)B .(-4,0)∪(0,1)C .[-4,0)∪(0,1]D .[-4,0)∪(0,1) [答案] D[解析] 特值检验法.x =1时,x 2-3x +2+-x 2-3x +4=0无意义,排除C ; x =3时,-x 2-3x +4<0,排除A ;x =-4时,f (x )有意义,排除B ,∴选D. 直接解法:要使函数有意义,须 ⎩⎪⎨⎪⎧x ≠0x 2-3x +2≥0-x 2-3x +4≥0x 2-3x +2+-x 2-3x +4≠0,∴-4≤x <0或0<x <1.10.不等式组⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)(x -5)≤0x (x -a )≥0与不等式(x -2)(x -5)≤0同解,则a 的取值范围是( )A .a >5B .a <2C .a ≤5D .a ≤2[答案] D[解析] 由(x -2)(x -5)≤0可得2≤x ≤5,所以不等式组⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)(x -5)≤0x (x -a )≥0的解集为{x |2≤x ≤5}.∴[2,5]⊆[a ,+∞), 故a ≤2.11.设f (x )=3ax -2a +1,若存在x 0∈(-1,1),使f (x 0)=0则实数a 的取值范围是( )A .-1<a <15B .a <-1C .a <-1或a >15D .a >15[答案] C[解析] 由题意知f (-1)f (1)<0,∴(-5a +1)(a +1)<0, ∴a <-1或a >15.12.在“家电下乡”活动中,某厂要将100台洗衣机运往邻近的乡镇,现有4辆甲型货车和8辆乙型货车可供使用.每辆甲型货车运输费用400元,可装洗衣机20台;每辆乙型货车运输费用300元,可装洗衣机10台.若每辆至多只运一次,则该厂所花的最少运输费用为( )A .2000元B .2200元C .2400元D .2800元 [答案] B[解析] 设需甲型货车x 辆,乙型货车y 辆,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x ≤4,x ∈N *y ≤8,y ∈N *20x +10y ≥100,作出其可行域如图所示.可知目标函数z =400x +300y 在点A 处取最小值,z =400×4+300×2=2200(元). 二、填空题13.不等式2x 2+2x -4≤12的解集为____________.[答案] [-3,1][解析] 不等式2x 2+2x -4≤12化为2x 2+2x -4≤2-1,∴x 2+2x -4≤-1,∴x 2+2x -3≤0, ∴-3≤x ≤1,∴原不等式的解集为[-3,1].14.关于x 的不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2}则关于x 的不等式bx 2-ax -2>0的解集为________________.[答案] {x |x >1或x <-2}[解析] ∵ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},∴⎩⎨⎧2a =-2-b a=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =1.∴bx 2-ax -2>0,即x 2+x -2>0, 解得x >1或x <-2.15.已知实数x ,y 满足2x +y ≥1,则u =x 2+y 2+4x -2y 的最小值为________.[答案] -95[解析] 由u =x 2+y 2+4x -2y =(x +2)2+(y -1)2-5知,u 表示点P (x ,y )与定点A (-2,1)的距离的平方与5的差.又由约束条件2x +y ≥1知,点P (x ,y )在直线l :2x +y =1上及其上方.问题的转化为求定点A (-2,1)到由2x +y ≥1所确定的平面区域G 的最近距离.故A 到直线l 的距离为A 到区域G 上点的距离的最小值.d =|2×(-2)+1-1|22+12=45,∴d 2=165,∴u min =d 2-5=-95.16.当x >1时,不等式x +1x -1≥a 恒成立,则实数a 的最大值为________.[答案] 3[解析] x +1x -1≥a 恒成立⇔(x +1x -1)min≥a∵x >1即x -1>0∴x +1x -1=x -1+1x -1+1≥2(x -1)·1x -1+1=3,当且仅当x -1=1x -1,即x =2时,等号成立.∴a ≤3即a 的最大值为3. 三、解答题17.知关于x 的不等式(a 2-4)x 2+(a +2)x -1≥0的解集是空集,求实数a 的取值范围.[解析] 当a 2-4=0,即a =±2.若a =2时,原不等式化为4x -1≥0,∴x ≥14.此时,原不等式的解集不是空集.若a =-2时,原不等式化为-1≥0,无解. 此时,原不等式的解集为空集. 当a 2-4≠0时,由题意,得 ⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4<0Δ=(a +2)2-4(a 2-4)×(-1)<0, ∴-2<a <65. 综上所述,a 的取值范围为-2≤a <65.18.已知x ,y 都是正数.(1)若3x +2y =12,求xy 的最大值; (2)若x +2y =3,求1x +1y的最小值.[解析] (1)xy =16·3x ·2y ≤16⎝⎛⎭⎫3x +2y 22=6.当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧ 3x =2y ,3x +2y =12,即⎩⎪⎨⎪⎧x =2y =3时取“=”号.所以当x =2,y =3时,xy 取得最大值6.(2)1x +1y =13(x +2y )⎝⎛⎭⎫1x +1y =13⎝⎛⎭⎫3+x y +2y x ≥13⎝⎛⎭⎫3+2x y ·2y x =1+223.当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧ x y =2y xx +2y =3即⎩⎪⎨⎪⎧x =-3+32y =3-322时,取“=”号. 所以,当x =-3+32,y =3-322时,1x +1y 取得最小值1+223.19.设z =2x +y ,变量x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -4y ≤-33x +5y ≤25,x ≥1求z 的最大值与最小值.[解析] 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧x -4y ≤-33x +5y ≤25x ≥1的可行域如图,将目标函数z =2x +y 变形为y =-2x +z ,直线y =-2x +z 是斜率k =-2的平行线系,z 是它们的纵戴距.作平行直线过平面区域内的点A 、B 时直线的纵截距取最值.求A 、B 点坐标,代入z =2x +y ,过A 点时z max =12,过B 点时z min =3.20.如图,要设计一张矩形广告,该广告含有大小相等的左右两个矩形栏目(即图中阴影部分),这两栏的面积之和为18000cm 2,四周空白的宽度为10cm ,两栏之间的中缝空白的宽度为5cm.怎样确定广告的高与宽的尺寸(单位:cm),能使矩形广告面积最小?[解析] 解法一:设矩形栏目的高为a cm ,宽为b cm ,则ab =9000.① 广告的高为a +20,宽为2b +25,其中a >0,b >0.广告的面积S =(a +20)(2b +25)=2ab +40b +25a +500=18500+25a +40b ≥18500+225a ·40b =18500+21000ab =24500.当且仅当25a =40b 时等号成立,此时b =58a ,代入①式得a =120,从而b =75.即当a =120,b =75时,S 取得最小值24500,故广告的高为140cm ,宽为175cm 时,可使广告的面积最小.解法二:设广告的高和宽分别为x cm 、y cm ,则每栏的高和宽分别为x -20,y -252,其中x >20,y >25.两栏面积之和为2(x -20)·y -252=18000,由此得y =18000x -20+25广告的面积S =xy =x ⎝⎛⎭⎫18000x -20+25=18000xx -20+25x整理得S =360000x -20+25(x -20)+18500.因为x -20>0所以S ≥2360000x -20+25(x -20)+18500=24500.当且仅当360000x -20=25(x -20)时等号成立,此时有(x -20)2=14400(x >20) 解得x =140代入y =18000x -20+25,得y =175.即当x =140,y =175时,S 取得最小值24500.故广告的高为140cm ,宽为175cm 时,可使广告的面积最小.21.已知函数f (x )=x 2ax +b(a 、b 为常数),且方程f (x )-x +12=0有两个实根为x 1=3,x 2=4.(1)求函数f (x )的解析式; (2)设k >1,解关于x 的不等式f (x )<(k +1)x -k2-x.[解析] (1)将x 1=3,x 2=4分别代入方程x 2ax +b-x +12=0,得⎩⎨⎧93a +b =-9164a +b =-8, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =2.∴f (x )=x 22-x(x ≠2)(2)原不等式即为x 22-x <(k +1)x -k2-x ,可化为x 2-(k +1)x +k 2-x<0.即(x -2)(x -1)(x -k )>0.①当1<k <2时,1<x <k 或x >2; ②当k =2时,x >1且x ≠2; ③当k >2时,1<x <2或x >k .综上所述,当1<k <2时,原不等式的解集为{x |1<x <k 或x >2}; 当k =2时,原不等式的解集为{x |x >1且x ≠2}; 当k >2时,原不等式的解集为{x |1<x <2或x >k }.22.如图,公园要把一块边长为2a 的等边三角形ABC 的边角地修成草坪,DE 把草坪分成面积相等的两部分,D 在AB 上,E 在AC 上.(1)设AD =x (x ≥a ),DE =y ,试用x 表示函数y ;(2)如果DE 是灌溉水管,希望它最短,DE 的位置应该在哪里?[解析] (1)∵△ABC 的边长为2a ,D 在AB 上,且x ≥a ,∴a ≤x ≤2a .∵S △ADE =12S △ABC∴12x ·AE ·sin60°=12·12(2a )2sin60° ∴AE =2a 2x.在△ADE 中,由余弦定理得y 2=x 2+AE 2-2x ·AE ·cos60°=x 2+4a 4x2-2a 2∴y =x 2+4a 4x2-2a 2(a ≤x ≤2a ).(2)令x 2=t (a 2≤t ≤4a 2),则y =t +4a 4t-2a 2∵t +4a 4t -2a 2≥2t ·4a4t-2a 2=2a 2∴y ≥2a 2=2a . 当且仅当t =4a 4t,即t =2a 2时,取“=”号,故y min =2a ,此时x =2a ,所以以A 为基点,分别在AB 、AC 上截取AD =AE =2a 时,线段DE 最短.基本不等式一、基础夯实1.已知x ,y ∈R ,且2x 2+y 2-4x ≤0,则 ( )A.y 2>4xB.y 2<4xC.y 2≥4xD.y 2≤4x 2.已知三个不等式:ab >0,-bda c -<,bc >ad ,以其中两个作条件,余下一个作结论,可以组成正确命题的个数是 ( ) A. 0 B.1 C.2 D.33.对于x ∈[0,1]的一切值,则a +2b >0是使ax +b >0恒成立的 ( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件 4.某工厂第一年的产量为A ,第二年的增长率为a ,第三年的增长率为b ,这两年的 平均增长率为x ,则有 ( ) A.x =21(a+b ) B.x ≤21(a +b ) C.x >21(a +b ) D.x ≥21(a +b ) 5.若不等式x +2xy ≤a (x +y )对一切正数x ,y 恒成立,则正数a 的最小值为 ( )A.1B.2C.212+D.22+1 6.建造一个容积为8 m 3,深为2 m 的长方体无盖水池,如果池底和池壁的造价每平方米分别为180元和80元,那么水池的最低总造价为( )元.A.1000B.1500C.2000D.25007.设x ,y 是满足2x +y =20的正数,则lg x +lg y 的最大值是 ( ) A.50 B.2 C.1+lg5 D.18.已知正数a ,b 满足ab =a +b +5,则ab 的取值范围是 ( )A.[7+6,+∞)B.[7-6,+∞)C.[7+26,+∞)D.[7-26,+∞) 二、思维激活9.点P (x ,y )是直线x +3y -2=0上的动点,则代数式3x +27y 的最小值是 . 10.如果|x |≤4π,则函数f (x )=cos 2x +s in x 的最大值是 . 11.如果圆柱轴截面的周长L 的定值,则圆柱体积的最大值为 .12.某厂年产值第二年比第一年增长的百分率为P 1,第三年比第二年增长的百分率为P 2,第四年比第三年增长的百分率为P 3,若P 1+P 2+P 3为定值,则年平均增长率的百分率P 的最大值为 . 三、能力提高13.已知2b +ab +a =30(a >0,b >0),求y =ab1的最小值. 14.求函数y =1)2)(5(+++x x x (x >-1)的值域.15.已知:a >b >0,求2223196bab b a b a -+-的最小值.16.甲、乙两地相距s 千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过c 千米/时,已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成;可变部分与速度v (千米/时)的平方成正比,比例系数为b ;固定部分为a 元. (1)把全程运输成本y (元)表示为速度v (千米/时)的函数,并指出该函数的定义域; (2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶.第2课 基本不等式习题解答1.D 因2x 2≤4x -y 2成立,故必有4x -y 2≥0即y 2≤4x .2.D 可逐一检验.3.B 由条件,x =0时,b >0,x =1时,a +b >0⇒a +2b >0. 4.B 由(1+x )2=(1+a )(1+b )≤(1+2b a +)2. 5.B 2xy ≤(a -1)x +ay 恒成立,而(a -1)x +ay ≥2xy a a )1(-,令2xy =2xy a a )1(- ,a (a -1)=2,∴a =2.6.C 设池底的一边长为x m,总造价为y 元,则池底的邻边之长为x 4 m,由条件得:y =180·x ·x4 +80·2(2x +x 8)=720+320(x +x4)≥720+320·2·x x 4+=2000.7.C lg x +lg y =lg xy =lg x ·(20-2x )=lg [2·x ·(10-x )]≤lg [2·2210⎪⎭⎫⎝⎛-+x x =lg50=1+lg5.8.C 由ab =a +b +5≥2ab +5,得(ab )2-2ab ≥5(ab -1)2≥6ab ≥7+26 . 9.3x +27y =32-3y +33y ≥2y y33233∙-=6,,故最小值为6.10.f (x )=1-sin 2x +sin x =1+sin x (1-sin x )≤1+(21)2=45. 11.4R +2h =L 为定值,故V 柱=πR 2·h =π·(2R )·(2R )·(2h )·81≤8π·33222⎪⎭⎫ ⎝⎛++h R R =8π ·(3L )3=2161πL 3为所求最大值.12.由题意:(1+P 1)·(1+P 2)·(1+P 3)=(1+x )3,∴(1+x )3≤332113⎪⎭⎫⎝⎛+++P P P , ∴x ≤31(P 1+P 2+P 3),故P 的最大值为31(P 1+P 2+P 3). 13.∵2b +ab +a =30,∴30≥ab +22·ab ,∴-52 ≤ab ≤32,当且仅当a =2b 时,取等号,解方程组⎩⎨⎧=++=3022a ab b b a 得a =6且b =3⇒y min =181. 14.∵x >-1,∴x +1>0,令m =x +1,则m >0且y =54)1)(4(++=++mm m m m ≥2m m 4∙+5=9,当且仅当m =2时取等号,故y min =9.又当m →∞时,y →∞,故原函数的值域是[9,+∞). 15.因为a >b >0所以a -b >0)(196)(196)(196222223b a b a b a b b a b a bab b a b a -+=-+-=-+-而b ·(a -b )=[]2)(b a b -≤22⎪⎭⎫ ⎝⎛-+b a b =42a (当且仅当b =a -b 即2b =a 时取等号).故b ·(a -b )有最大值42a . 故原式=a 2+)(196b a b -∙≥a 2+24196a ⨯≥2224196a a ⨯∙=56.(当且仅当a 2=24196a⨯,2b =a ,即a =27,7=b 时取等号).故原式的最小值为56. 16.(1)由条件知:汽车从甲地匀速行驶到乙地所用的时间为s /v ,全程运输成本为y =a ·vs +bv 2·vs =s (va+bv ),故所求函数及定义域为:y =s ·(va+bv ),v ∈(0,c ). (2)因s 、a 、b 、v 都为正数,故有s ·(v a +bv )≥2s ·ab ,当且仅当va=bv ,即v =b a 时取等号.,若b a ≤c ,则当v =b a 时,全程运输成本y 最小; 若b a >c ,当v ∈(0,c ]时有s ·(v a +bv )-s ·(c a +bc )=s ·[a ⎪⎭⎫⎝⎛-c v 11+b (v -c )]=vc s ·(c -v )·(a -bcv ). 因为c -v ≥0且a >bc 2,故a -bcv >a -bc 2>0. 所以s ·⎪⎭⎫⎝⎛+bv v a ≥s ⎪⎭⎫⎝⎛+bc c a . 当且仅当v =c 时等号成立,也即v =c 时,全程运输成本y 最小; 综上所述知:为使全程运输成本y 最小,当ba≤c 时,行驶速度应为v =b a ;当ba >c 时,行驶速度应为v =c。