人教版高中数学选修4-5:第一讲1.1-1.1.2基本不等式含解析
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2.基本不等式一、选择题1.若a,b,c都是正数,且a(a+b+c)+bc=4-2,则2a+b+c的最小值为( )A.-1B.+1C.2+2D.2-2解析:∵a(a+b+c)+bc=4-2,∴(a+b)(a+c)=4-2,∵a,b,c>0,∴(a+c)(a+b)≤,当且仅当a+c=a+b,即b=c时,等号成立.∴2a+b+c≥2=2(-1)=2-2.答案:D2.下列结论中不正确的是( )A.a>0时,a+≥2B.≥2C.a2+b2≥2abD.a2+b2≥解析:选项A、C显然正确;选项D中,2(a2+b2)-(a+b)2=a2+b2-2ab≥0,∴a2+b2≥成立;而选项B中,≥2不成立,因为若ab<0,则不满足基本不等式成立的条件.答案:B3.函数y=3x2+的最小值是( )A.3-3B.-3C.6D.6-3解析:y=3x2+=3x2+3+-3,∵3x2+3>0,>0,∴y≥2-3=6-3,当且仅当3x2+3=时,y取得最小值6-3.答案:D4.设x,y∈R,且x+y=5,则3x+3y的最小值是( )A.10B.6C.4D.18解析:3x+3y≥2=2=2=18.答案:D5.若x,y>0,且x+2y=3,则的最小值是( )A.2B.C.1+D.3+2解析:=1+,当且仅当时,等号成立,取得最小值1+.答案:C二、非选择题6.若a>3,则+a的最小值为.解析:由基本不等式,得+a=+a-3+3≥2+3=2+3=7,当且仅当=a-3,即a=5(a=1舍去)时,等号成立.答案:77.若正数a,b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是.解析:令=t(t>0),由ab=a+b+3≥2+3,得t2≥2t+3,∴t≥3或t≤-1(舍去).∴≥3.∴ab≥9,当a=b=3时,等号成立.答案:[9,+∞)8.函数y=log a(x+3)-1(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny+1=0上,其中mn>0,则的最小值为.解析:函数y=log a(x+3)-1的图象恒过定点A(-2,-1),∵点A在直线mx+ny+1=0上,∴-2m-n+1=0,即2m+n=1,则×(2m+n)==2++4·+2≥4+2=4+4=8,当且仅当m=,n=时取等号.答案:89.求函数y=(x≥0)的最小值.解:原式变形,得y==x+2++1.因为x≥0,所以x+2>0.所以x+2+≥6,所以y≥7,当且仅当x=1时,等号成立.所以函数y=(x≥0)的最小值为7.10. 若a>0,b>0,且.(1)求a3+b3的最小值;(2)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.解:(1)由,得ab≥2,且当a=b=时等号成立.故a3+b3≥2≥4,且当a=b=时等号成立.所以a3+b3的最小值为4.(2)由(1)知,2a+3b≥2≥4.由于4>6,从而不存在a,b,使得2a+3b=6.11.如图,为处理含有某种杂质的污水,要制造一个底宽为2 m的无盖长方体沉淀箱,污水从A 孔流入,经沉淀后从B孔流出,设箱体的长度为a m,高度为b m,已知流出的水中该杂质的质量分数与a,b的乘积ab成反比,现有制箱材料60 m2,问当a,b各为多少时,沉淀后流出的水中该杂质的质量分数最小?(A,B孔的面积忽略不计)解:设y为流出的水中该杂质的质量分数,则y=,k>0,k为比例系数,依题意,即求a,b的值,使y最小.依题设,有4b+2ab+2a=60(a>0,b>0),所以b=(0<a<30).①于是y====≥=.当a+2=时,等号成立,y取最小值.这时a=6,a=-10(舍去),将a=6代入①,得b=3.故当a为6,b为3时,沉淀后流出的水中该杂质的质量分数最小.三、备选习题1.已知a>2,试判断log a(a-1)·log a(a+1)与1的大小关系.解:∵a>2,∴log a(a-1)>0,log a(a+1)>0,且log a(a-1)≠log a(a+1),∴log a(a-1)·log a(a+1)<==1,∴当a>2时,log a(a-1)·log a(a+1)<1.2.一艘船由甲地逆水匀速行驶到乙地,甲乙两地相距s(千米),水速为常量p(千米/时),船在静水中的最大速度为q(千米/时),且p<q.已知船每小时的燃料费用(元)与船在静水中速度v(千米/时)的平方成正比,比例系数为k.(1)把全程燃料费用y(元)表示为静水中的速度v(千米/时)的函数,并指出其定义域;(2)为了使全程燃料费用最小,船的实际前进速度应为多少?解:(1)由于船每小时航行的燃料费用是kv2,全程航行时间为,于是全程燃料费用y=kv2·,故所求函数是y=ks·(p<v≤q),定义域是(p,q].(2)y=ks·=ks=ks·≥ks=4ksp.其中取“=”的充要条件是v-p=,即v=2p.①当v=2p∈(p,q],即2p≤q时y min=f(2p)=4ksp.②当v=2p∉(p,q],即2p>q.任取v1,v2∈(p,q],且v1<v2,则y1-y2=ks=·[p2-(v1-p)(v2-p)],而p2-(v1-p)(v2-p)>p2-(q-p)(q-p)=q(2p-q)>0,∴y1-y2>0.故函数y在区间(p,q]内单调递减,此时y(v)≥y(q),即y min=y(q)=ks.此时,船的前进速度等于q-p.故为使全程燃料费用最小,当2p≤q时,船的实际前进速度应为2p-p=p(千米/时);当2p>q 时,船的实际前进速度为q-p(千米/时).。
1.1.2一元一次不等式和一元二次不等式的解法[对应学生用书P4][读教材·填要点]1.一元二次不等式只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式,称为一元二次不等式.2.二次函数、二次方程、二次不等式之间的关系[小问题·大思维]1.“若ax2+bx+c<0(a≠0)的解集是空集,则a、b、c满足的关系是b2-4ac<0且a>0”是否正确?提示:当Δ=0时,易知ax2+bx+c<0(a>0)的解集也是∅,从而满足的条件应为“a>0且b2-4ac≤0”.2.当a<0时,若方程ax2+bx+c=0有两个不等实根α,β且α<β,则不等式ax2+bx+c>0的解集是什么?提示:借助函数f(x)=ax2+bx+c的图象可知,不等式的解集为{x|α<x<β}.3.一元二次不等式与二次函数有什么关系?提示:一元二次不等式ax2+bx+c>0(a>0)的解集,就是二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象在x轴上方的点的横坐标x的集合,ax2+bx+c<0(a>0)的解集,就是二次函数y=ax 2+bx +c (a >0)的图象在x 轴下方的点的横坐标x 的集合.[对应学生用书P5][例1] 不等式x -2x 2-1<0的解集为( )A .{x |1<x <2}B .{x |x <2且x ≠1}C .{x |-1<x <2且x ≠1}D .{x |x <-1或1<x <2}[思路点拨] 根据不等式性质把ba <0转化为ab <0,再求解.[精解详析] 因为不等式x -2x 2-1<0,等价于(x +1)(x -1)(x -2)<0,所以该不等式的解集是{x |x <-1或1<x <2}. [答案] D解分式不等式总的原则是利用不等式的同解原理将其转化为整式不等式(组)求解.即f (x )g (x )≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧f (x )·g (x )≥0g (x )≠0⇒f (x )·g (x )>0或f (x )=0. f (x )g (x )>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧f (x )>0g (x )>0或⎩⎪⎨⎪⎧f (x )<0g (x )<0⇒f (x )·g (x )>0.1.解不等式:x +1x -2≤2.解:∵x +1x -2≤2,∴x +1x -2-2≤0.即-x +5x -2≤0.∴x -5x -2≥0.∴⎩⎪⎨⎪⎧(x -5)(x -2)≥0,x -2≠0,∴x <2或x ≥5. 即原不等式的解集为{x |x <2或x ≥5}.[例2] 解关于x 的不等式:ax 2-(a +1)x +1<0. [思路点拨] 由于a ∈R ,故分a =0,a >0,a <0讨论. [精解详析] 若a =0,原不等式可化为-x +1<0, 即x >1.若a <0,原不等式可化为⎝⎛⎭⎫x -1a (x -1)>0, 即x <1a或x >1.若a >0,原不等式可化为⎝⎛⎭⎫x -1a (x -1)<0 (*)其解的情况应由1a 与1的大小关系决定,故(1)当a =1时,由(*)式可得x ∈∅; (2)当a >1时,由(*)式可得1a <x <1;(3)当0<a <1时,由(*)式可得1<x <1a.综上所述:当a <0时,解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x <1a 或x >1; 当a =0时,解集为{x |x >1};当0<a <1时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1<x <1a ; 当a =1时,解集为∅;当a >1时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a<x <1.解含参数的一元二次不等式时要注意对参数分类讨论.讨论一般分为三个层次,第一层次是二次项系数为零和不为零;第二层次是有没有实数根的讨论,即判别式Δ>0,Δ=0,Δ<0;第三层次是根的大小的讨论.2.若k ∈R ,求解关于x 的不等式:x 22-x <(k +1)x -k2-x.解:不等式x 22-x <(k +1)x -k 2-x 可化为x 2-(k +1)x +k2-x<0,即(x -2)(x -1)(x -k )>0.当k<1时,x∈(k,1)∪(2,+∞);当k=1时,x∈(2,+∞);当1<k<2时,x∈(1,k)∪(2,+∞);当k≥2时,x∈(1,2)∪(k,+∞).[例3]国家为了加强对烟酒生产的宏观调控,实行征收附加税政策,现知某种酒每瓶70元,不加收附加税时,每年大约产销100万瓶,若政府征收附加税,每销售100元要征税R元(叫做税率R%),则每年的销售将减少10R万瓶,要使每年在此项经营中所收附加税金不少于112万元,问R应怎样确定?[思路点拨]由题意求出在此项经营中所收附加税金,建立不等关系转化为不等式问题求解.[精解详析]设产销量为每年x万瓶,则销售收入为每年70x万元,从中征收的税金为70x·R%万元,其中x=100-10R,由题意得70(100-10R)R%≥112,整理,得R2-10R+16≤0.∵Δ=36>0,方程R2-10R+16=0的两个实数根为x1=2,x2=8.然后画出二次函数y=R2-10R+16的图象,由图象得不等式的解集为{R|2≤R≤8}.答:当2≤R≤8时,每年在此项经营中所收附加税金不少于112万元.解一元二次不等式应用题的关键在于构造一元二次不等式模型,即分析题目中有哪些未知量,然后选择其中起关键作用的未知量,设此未知量为x,用x来表示其他未知量,再根据题目中的不等关系列不等式.3.据调查,湖南某地区有100万从事传统农业的农民,人均年收入3 000元.为了增加农民的收入,当地政府积极引资建立各种加工企业,对当地的农产品进行深加工,同时吸收当地部分农民进入加工企业工作.据估计,如果有x(x>0)万人进入企业工作,那么剩下从事传统农业的农民的人均年收入有望提高2x%,而进入企业工作的农民人均年收入为3 000a 元(a>0为常数).(1)在建立加工企业后,要使该地区从事传统农业的农民的年总收入不低于加工企业建立前的年总收入,求x的取值范围;(2)在(1)的条件下,当地政府应安排多少万农民进入加工企业工作,才能使这100万农民的人均年收入达到最大?解:(1)根据题意,得(100-x )·3 000·(1+2x %)≥100×3 000, 即x 2-50x ≤0,解得0≤x ≤50. 又x >0,故x 的取值范围是(0,50]. (2)设这100万农民的人均年收入为y 元,则 y =(100-x )×3 000×(1+2x %)+3 000ax 100=-60x 2+3 000(a +1)x +300 000100=-35[x -25(a +1)]2+3 000+375(a +1)2(0<x ≤50).①若0<25(a +1)≤50,即0<a ≤1, 则当x =25(a +1)时,y 取最大值; ②若25(a +1)>50,即a >1, 则当x =50时,y 取最大值.答:当0<a ≤1时,安排25(a +1)万人进入加工企业工作,当a >1时,安排50万人进入加工企业工作,才能使这100万人的人均年收入最大.[对应学生用书P6]一、选择题1.已知全集U =R ,集合M ={x |x 2-2x -3≤0},则∁U M =( ) A .{x |-1≤x ≤3} B .{x |-3≤x ≤1} C .{x |x <-3或x >1}D .{x |x <-1或x >3}解析:因为M ={x |-1≤x ≤3},全集U =R ,所以∁U M ={x |x <-1或x >3}. 答案:D2.关于x 的不等式x 2-ax -20a 2<0任意两个解的差不超过9,则a 的最大值与最小值的和是( )A .2B .1C .0D .-1解析:方程x 2-ax -20a 2=0的两根是x 1=-4a ,x 2=5a ,由关于x 的不等式x 2-ax -20a 2<0任意两个解的差不超过9,得|x 1-x 2|=|9a |≤9,即-1≤a ≤1. 答案:C3.不等式f (x )=ax 2-x -c >0的解集为{x |-2<x <1},则函数y =f (-x )的图象为()解析:由题意得⎩⎨⎧a <0,-2+1=1a,-2×1=-c a,解得a =-1,c =-2, 则函数y =f (-x )=-x 2+x +2. 答案:C4.已知a ∈[-1,1],不等式x 2+(a -4)x +4-2a >0恒成立,则x 的取值范围为( ) A .(-∞,2)∪(3,+∞) B .(-∞,1)∪(2,+∞) C .(-∞,1)∪(3,+∞)D .(1,3)解析:把不等式的左端看成关于a 的一次函数, 记f (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4),则f (a )>0对于任意的a ∈[-1,1]恒成立, 有f (-1)=x 2-5x +6>0,① 且f (1)=x 2-3x +2>0,② 联立①②解得x <1或x >3.故选C. 答案:C 二、填空题5.若不等式-x 2+2x -m >0在x ∈[-1,0]上恒成立,则m 的取值范围是________. 解析:由m <-x 2+2x 知m 只需小于u =-x 2+2x ,x ∈[-1,0]的最小值即可. 又∵u 在[-1,0]上递增, ∴u min =-1-2=-3. ∴m <-3.答案:(-∞,-3)6.已知x =1是不等式k 2x 2-6kx +8≥0(k ≠0)的解,则k 的取值范围是______________. 解析:由题意知,k 2-6k +8≥0, 即(k -2)(k -4)≥0, ∴k ≥4或k ≤2,又∵k ≠0,∴k 的取值范围是(-∞,0)∪(0,2]∪[4,+∞). 答案:(-∞,0)∪(0,2]∪[4,+∞)7.若不等式2x -1>m (x 2-1)对满足-2≤m ≤2的所有m 都成立,则x 的取值范围为________________.解析:(等价转化法)将原不等式化为: m (x 2-1)-(2x -1)<0. 令f (m )=m (x 2-1)-(2x -1),则原问题转化为当-2≤m ≤2时,f (m )<0恒成立,只需⎩⎨⎧f (-2)<0,f (2)<0即可,即⎩⎪⎨⎪⎧-2(x 2-1)-(2x -1)<0,2(x 2-1)-(2x -1)<0,解得-1+72<x <1+32.答案:⎝⎛⎭⎪⎫-1+72,1+328.已知方程x 2+(2m -3)x +m 2-15=0的两个根一个大于-2,一个小于-2,则实数m 的取值范围为________.解析:设函数f (x )=x 2+(2m -3)x +m 2-15, 则由题意:⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(2m -3)2-4(m 2-15)>0,f (-2)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧-12m +69>0,m 2-4m -5<0.∴-1<m <5. 答案:(-1,5) 三、解答题9.若不等式(1-a )x 2-4x +6>0的解集是{x |-3<x <1}. (1)解不等式2x 2+(2-a )x -a >0;(2)b 为何值时,ax 2+bx +3≥0的解集为R? 解:(1)由题意知1-a <0,且-3和1是方程(1-a )x 2-4x +6=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-a <0,41-a=-2,61-a =-3,解得a =3.∴不等式2x 2+(2-a )x -a >0, 即为2x 2-x -3>0, 解得x <-1或x >32.∴所求不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x <-1或x >32.(2)ax 2+bx +3≥0,即为3x 2+bx +3≥0.若此不等式解集为R ,则b 2-4×3×3≤0, ∴-6≤b ≤6.10.一个服装厂生产风衣,日销售量x (件)与售价p (元/件)之间的关系为p =160-2x ,生产x 件的成本R =500+30x 元.(1)该厂日产量多大时,日利润不少于1 300元?(2)当日产量为多少时,可获得最大利润,最大利润是多少? 解:(1)由题意知,日利润y =px -R , 即y =(160-2x )x -(500+30x ) =-2x 2+130x -500, 由日利润不少于1 300元, 得-2x 2+130x -500≥1 300, 即x 2-65x +900≤0,解得20≤x ≤45.故当该厂日产量在20~45件时,日利润不少于1 300元. (2)由(1)得,y =-2x 2+130x -500 =-2⎝⎛⎭⎫x -6522+3 2252, 由题意知,x 为正整数.故当x =32或33时,y 最大为1 612.所以当日产量为32或33件时,可获得最大利润,最大利润为1 612元. 11.已知二次函数f (x )=ax 2+x ,若对任意x 1,x 2∈R ,恒有2f ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22≤f (x 1)+f (x 2)成立,不等式f (x )<0的解集为A .(1)求集合A ;(2)设集合B ={x ||x +4|<a },若集合B 是集合A 的子集,求a 的取值范围. 解:(1)对任意的x 1,x 2∈R , f (x 1)+f (x 2)-2f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22=12a (x 1-x 2)2≥0,要使上式恒成立,所以a ≥0. 由f (x )=ax 2+x 是二次函数知a ≠0,故a >0. 由f (x )=ax 2+x =ax ⎝⎛⎭⎫x +1a <0,解得A =⎝⎛⎭⎫-1a ,0. (2)解得B =(-a -4,a -4),因为集合B 是集合A 的子集,所以a -4≤0,且-a -4≥-1a. 解得0<a ≤-2+ 5.即a 的取值范围是(0,-2+5].。
第一讲 不等式和绝对值不等式1.1 不等式1.1.2 基本不等式A 级 基础巩固一、选择题1.已知a ,b ∈R ,且ab ≠0,则下列结论恒成立的是( )A .a +b ≥2abB.a b +b a ≥2C.⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b +b a ≥2 D .a 2+b 2>2ab解析:当a ,b 都是负数时,A 不成立;当a ,b 一正一负时,B 不成立;当a =b 时,D 不成立,因此只有C 是正确的.答案:C2.下列各式中,最小值等于2的是( )A.x y +y xB.x 2+5x 2+4 C .tan θ+1tan θ D .2x +2-x解析:因为2x >0,2-x >0,所以2x +2-x ≥22x 2-x =2.当且仅当2x =2-x ,即x =0时,等号成立.3.设x ,y ∈R ,且x +y =5,则3x +3y 的最小值是( )A .10B .6 3C .4 6D .18 3解析:3x +3y ≥23x ·3y =23x +y =235=183,当且仅当x =y =52时,等号成立. 答案:D4.设x ,y 为正数,则(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y 的最小值为( ) A .6B .9C .12D .15解析:x ,y 为正数,(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y =1+4+y x +4x y ≥9,当且仅当y x =4x y,即y =2x 时,等号成立,选B. 答案:B5.(2015·福建卷)若直线x a +y b=1(a >0,b >0)过点(1,1),则a +b 的最小值等于( )A .2B .3C .4D .5解析:因为直线x a +y b =1过点(1,1),所以1a +1b=1. 又a ,b 均大于0,所以a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b =1+1+b a +a b ≥2+2b a ·a b=2+2=4,当且仅当a =b 时,等号成立.二、填空题6.设x >0,则函数y =3-3x -1x的最大值是________. 解析:y =3-⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +1x ≤3-23, 当且仅当3x =1x ,即x =33时,等号成立. 所以y max =3-2 3.答案:3-2 37.已知函数f (x )=2x,点P (a ,b )在函数y =1x (x >0)的图象上,那么f (a )·f (b )的最小值是________.解析:点P (a ,b )在函数y =1x(x >0)的图象上,所以有ab =1. 因为a >0,b >0,所以f (a )·f (b )=2a ·2b =2a +b ≥22ab =4,当且仅当a =b =1时,等号成立.答案:48.当x >0时,f (x )=2x x 2+1的值域是________. 解析:因为x >0,所以x +1x ≥2,所以0<1x +1x ≤12. 所以0<2x +1x ≤1. 又因为f (x )=2x x 2+1=2x +1x, 所以0<f (x )≤1,当且仅当x =1时,等号成立.故f (x )的值域是(0,1].答案:(0,1]三、解答题9.已知x <0,求2x +1x的最大值. 解:由x <0,得-x >0,得-2x +1-x ≥2(-2x )⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x =22, 所以2x +1x≤-22, 当且仅当-2x =1-x, 即x =-22时等号成立. 故2x +1x取得最大值-2 2. 10.若a ,b ,c >0,且a +b +c =1,求证:8abc ≤(1-a )·(1-b )(1-c ).证明:因为a +b +c =1,所以1-a =b +c >0,1-b =a +c >0,1-c =a +b >0.所以(1-a )(1-b )(1-c )=(a +b )(b +c )(a +c ).因为a +b ≥2ab >0,b +c ≥2bc >0,a +c ≥2ac >0,三式相乘,得(a +b )(b +c )(a +c )≥2ab ·2bc ·2ca =8abc ,当且仅当a =b =c =13时,等号成立. 所以8abc ≤(1-a )(1-b )(1-c ).B 级 能力提升1.已知不等式(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥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解析:不等式(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +a y ≥9对任意正实数x ,y 恒成立, 则1+a +y x +ax y≥a +2a +1≥9, 所以a ≥2或a ≤-4(舍去).所以正实数a 的最小值为4.答案:B2.(2015·山东卷)定义运算“⊗”:x ⊗y =x 2-y 2xy(x ,y ∈R ,xy ≠0),当x >0,y >0时,x ⊗y +(2y )⊗x 的最小值为________.解析:因为x ⊗y =x 2-y 2xy, 所以x ⊗y +(2y )⊗x =x 2-y 2xy +(2y )2-x 22yx =x 2+2y 22xy ≥2x 2·2y 22xy =22xy 2xy= 2. 其中x >0,y >0,当且仅当x 2=2y 2,即x =2y 时等号成立. 答案: 23.某国际化妆品生产企业为了占有更多的市场份额,拟在2016年法国欧洲杯期间进行一系列促销活动,经过市场调查和测算,化妆品的年销售量x 万件与年促销费t 万元之间满足3-x 与t +1成反比例的关系,如果不搞促销活动,化妆品的年销量只能是1万件.已知2016年生产化妆品的设备折旧、维修等固定费用为3万元,每生产1万件化妆品需要投入32万元的生产费用,若将每件化妆品的售价定为其生产成本的150%与平均每个促销费的一半之和,则当年生产的化妆品正好能销完.(1)若计划2016年生产的化妆品正好能销售完,试将2016年的利润y (万元)表示为促销费t (万元)的函数;(2)该企业2016年的促销费投入多少万元时,企业的年利润最大?解:(1)由题意可设3-x =k t +1,将t =0,x =1代入,得k =2. 所以x =3-2t +1. 当年生产x 万件时,年生产成本为32x +3=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫3-2t +1+3, 当销售x 万件时,年销售收入为150%×⎣⎢⎡⎦⎥⎤32×⎝ ⎛⎭⎪⎫3-2t +1+3+12t . 由题意,生产x 万件化妆品正好销完,得年利润y =-t 2+98t +352(t +1)(t ≥0). (2)y =-t 2+98t +352(t +1)=50-⎝ ⎛⎭⎪⎫t +12+32t +1≤ 50-2 t +12·32t +1=50-216=42, 当且仅当t +12=32t +1,即t =7时,等号成立,y max =42, 所以当促销费定在7万元时,年利润最大.。
第一讲 不等式和绝对值不等式
1.1 不等式
1.1.2 基本不等式
A 级 基础巩固
一、选择题
1.已知a ,b ∈R ,且ab ≠0,则下列结论恒成立的是( )
A .a +b ≥2ab
B.a b +b a ≥2
C.⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b +b a ≥2 D .a 2+b 2>2ab
解析:当a ,b 都是负数时,A 不成立;
当a ,b 一正一负时,B 不成立;
当a =b 时,D 不成立,因此只有C 是正确的.
答案:C
2.下列各式中,最小值等于2的是( )
A.x y +y x
B.x 2+5x 2+4 C .tan θ+1tan θ
D .2x +2-x
解析:因为2x >0,2-x >0,
所以2x +2-x ≥22x 2-x =2.
当且仅当2x =2-x ,即x =0时,等号成立.
答案:D
3.设x ,y ∈R ,且x +y =5,则3x +3y 的最小值是( )
A .10
B .6 3
C .4 6
D .18 3 解析:3x +3y ≥23x ·3y =2
3x +y =235=183, 当且仅当x =y =52
时,等号成立. 答案:D
4.设x ,y 为正数,则(x +y)⎝ ⎛⎭
⎪⎪⎫1x +4y 的最小值为( ) A .6
B .9
C .12
D .15
解析:x ,y 为正数,(x +y)⎝ ⎛⎭
⎪⎪⎫1x +4y =1+4+y x +4x y ≥9,当且仅当y x =4x y ,即y =2x 时,等号成立,选B.
答案:B
5.(2015·福建卷)若直线x a +y b
=1(a >0,b >0)过点(1,1),则a +b 的最小值等于( )
A .2
B .3
C .4
D .5
解析:因为直线x a +y b =1过点(1,1),所以1a +1b
=1. 又a ,b 均大于0,
所以a +b =(a +b) ⎝ ⎛⎭
⎪⎪⎫1a +1b =1+1+b a +a b ≥2+2b a ·a b =2+2=4,当且仅当a =b 时,等号成立.
答案:C
二、填空题
6.设x >0,则函数y =3-3x -1x
的最大值是________. 解析:y =3-⎝
⎛⎭⎪⎪⎫3x +1x ≤3-23, 当且仅当3x =1x ,即x =33
时,等号成立. 所以y max =3-2
3. 答案:3-2 3
7.已知函数f(x)=2x ,点
P(a ,b)在函数y =1x (x >0)的图象上,那么f(a)·f(b)的最小值是________.
解析:点P(a ,b)在函数y =1x
(x >0)的图象上,所以有ab =1. 因为a >0,b >0,所以f(a)·f(b)=2a ·2b =2a +b ≥22
ab =4, 当且仅当a =b =1时,等号成立.
答案:4。