专题28 基本不等式及其应用-2016年高考理数热点题型和提分秘籍(原卷版)
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【高频考点解读】
1.了解基本不等式的证明过程;
2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.
【热点题型】
题型一 利用基本不等式证明简单不等式
【例1】 已知x>0,y>0,z>0.
求证:yx+zxxy+zyxz+yz≥8.
【提分秘籍】
利用基本不等式证明新的不等式的基本思路是:利用基本不等式对所证明的不等式中的某些部分放大或者缩小,在含有三个字母的不等式证明中要注意利用对称性.
【举一反三】
已知a>0,b>0,c>0,且a+b+c=1.
求证:1a+1b+1c≥9.
题型二 利用基本不等式求最值
【例2】 解答下列问题:
(1)已知a>0,b>0,且4a+b=1,求ab的最大值;
(2)若正数x,y满足x+3y=5xy,求3x+4y的最小值;
(3)已知x<54,求f(x)=4x-2+14x-5的最大值;
(4)已知函数f(x)=4x+ax(x>0,a>0)在x=3时取得最小值,求a的值.
【提分秘籍】
(1)利用基本不等式解决条件最值的关键是构造和为定值或乘积为定值,主要有两种思路:①对条件使用基本不等式,建立所求目标函数的不等式求解.②条件变形,进行“1”的代换求目标函数最值.
(2)有些题目虽然不具备直接用基本不等式求最值的条件,但可以通过添项、分离常数、平方等手段使之能运用基本不等式.常用的方法还有:拆项法、变系数法、凑因子法、分离常数法、换元法、整体代换法等.
【举一反三】
(1)设a>0,若关于x的不等式x+ax≥4在x∈(0,+∞)上恒成立,则a的最小值为( ) A.4 B.2 C.16 D.1
(2)设0<x<52,则函数y=4x(5-2x)的最大值为______.
(3)设x>-1,则函数y=(x+5)(x+2)x+1的最小值为________.
题型三 基本不等式的实际应用
【例3】运货卡车以每小时x千米的速度匀速行驶130千米,按交通法规限制50≤x≤100(单位:千米/时).假设汽油的价格是每升2元,而汽车每小时耗油2+x2360升,司机的工资是每小时14元.
(1)求这次行车总费用y关于x的表达式;
(2)当x为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用的值.
【提分秘籍】
有关函数最值的实际问题的解题技巧
(1)根据实际问题抽象出函数的解析式,再利用基本不等式求得函数的最值;
(2)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数;(3)解应用题时,一定要注意变量的实际意义及其取值范围;(4)在应用基本不等式求函数最值时,若等号取不到,可利用函数的单调性求解.
【举一反三】
首届世界低碳经济大会在南昌召开,本届大会以“节能减排,绿色生态”为主题.某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y(元)与月处理量x(吨)之间的函数关系可近似地表示为y=12x2-200x+80 000,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.
(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?
(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使该单位不亏损?
【高考风向标】
1.【2015高考四川,理9】如果函数21281002fxmxnxmn,在区间122,上单调递减,则mn的最大值为( )
(A)16 (B)18 (C)25 (D)812
2.【2015高考陕西,理9】设()ln,0fxxab,若()pfab,()2abqf,1(()())2rfafb,则下列关系式中正确的是( )
A.qrp B.qrp C.prq D.prq
()lnpfabab11(()())lnln22rfafbabab 3.(2014·辽宁卷)对于c>0,当非零实数a,b满足4a2-2ab+4b2-c=0且使|2a+b|最大时,3a-4b+5c的最小值为________.
4.(2014·山东卷)若ax2+bx6的展开式中x3项的系数为20,则a2+b2的最小值为________.
5.(2014·福建卷)要制作一个容积为4 m3,高为1 m的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是 ( )
A.80元 B.120元
C.160元 D.240元
6.(2014·重庆卷)若log4(3a+4b)=log2ab,则a+b的最小值是________.
5.(2014·四川卷)已知F为抛物线y2=x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,OA→·OB→=2(其中O为坐标原点),则△ABO与△AFO面积之和的最小值是( )
A.2 B.3 C.1728 D.10
【高考押题】
1.设非零实数a,b,则“a2+b2≥2ab”是“ab+ba≥2”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.既不充分也不必要条件
2.已知a>0,b>0,a+b=2,则y=1a+4b的最小值是 ( )
A.72 B.4 C.92 D.5
3.若正数x,y满足4x2+9y2+3xy=30,则xy的最大值是 ( )
A.43 B.53 C.2 D.54
4.已知a>0,b>0,a,b的等比中项是1,且m=b+1a,n=a+1b,则m+n的最小值是 ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.要制作一个容积为4 m3,高为1 m的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是 ( ) A.80元 B.120元
C.160元 D.240元
6.已知向量m=(2,1),n=(1-b,a)(a>0,b>0).若m∥n,则ab的最大值为________.
7.已知x>0,y>0,x+3y+xy=9,则x+3y的最小值为________.
8.若log4(3a+4b)=log2ab,则a+b的最小值是________.
9.已知x>0,y>0,且2x+5y=20.
(1)求u=lg x+lg y的最大值;
(2)求1x+1y的最小值.
10.小王于年初用50万元购买一辆大货车,第一年因缴纳各种费用需支出6万元,从第二年起,每年都比上一年增加支出2万元,假定该车每年的运输收入均为25万元.小王在该车运输累计收入超过总支出后,考虑将大货车作为二手车出售,若该车在第x年年底出售,其销售价格为(25-x)万元(国家规定大货车的报废年限为10年).
(1)大货车运输到第几年年底,该车运输累计收入超过总支出?
(2)在第几年年底将大货车出售,能使小王获得的年平均利润最大?(利润=累计收入+销售收入-总支出)
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