[推荐学习]2018年高考数学总复习第六章不等式第3讲基本不等式课时作业
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生活的色彩就是学习
K12的学习需要努力专业专心坚持
第3讲 基本不等式:ab≤a+b2
基础巩固题组
(建议用时:30分钟)
一、选择题
1.下列不等式一定成立的是( )
A.lgx2+14>lg x(x>0) B.sin x+1sin x≥2(x≠kπ,k∈Z)
C.x2+1≥2|x|(x∈R) D.1x2+1<1(x∈R)
解析 当x>0时,x2+14≥2·x·12=x,所以lgx2+14≥lg x(x>0),故选项A不正确;运
用基本不等式时需保证“一正”“二定”“三相等”,而当x≠kπ,k∈Z时,sin x的正负
不定,故选项B不正确;由基本不等式可知,选项C正确;当x=0时,有1x2+1=1,故选项
D不正确.
答案 C
2.若2x+2y=1,则x+y的取值范围是( )
A.[0,2] B.[-2,0]
C.[-2,+∞) D.(-∞,-2]
解析 22x+y≤2x+2y=1,所以2x+y≤14,即2x+y≤2-2,所以x+y≤-2.
答案 D
3.(2017·浙江省名校协作体联考)若a,b都是正数,则1+ba·1+4ab的最小值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
解析 ∵a,b都是正数,∴1+ba1+4ab=5+ba+4ab≥5+2ba·4ab=9,当且仅当b=2a>0
时取等号.故选C.
答案 C
4.若a>0,b>0,且a+b=4,则下列不等式恒成立的是( )
A.1ab≤14 B.1a+1b≤1
C.ab≥2 D.a2+b2≥8
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解析 4=a+b≥2ab(当且仅当a=b时,等号成立),即ab≤2,ab≤4,1ab≥14,选项A,C
不成立;1a+1b=a+bab=4ab≥1,选项B不成立;a2+b2=(a+b)2-2ab=16-2ab≥8,选项D成
立.
答案 D
5.(2015·湖南卷)若实数a,b满足1a+2b=ab,则ab的最小值为( )
A.2 B.2 C.22 D.4
解析 依题意知a>0,b>0,则1a+2b≥22ab=22ab,当且仅当1a=2b,即b=2a时,“=”
成立.因为1a+2b=ab,所以ab≥22ab,即ab≥22,所以ab的最小值为22,故选C.
答案 C
6.(2017·日照模拟)若实数x,y满足xy>0,则xx+y+2yx+2y的最大值为( )
A.2-2 B.2+2
C.4+22 D.4-22
解析 xx+y+2yx+2y=x(x+2y)+2y(x+y)(x+y)(x+2y)=x2+4xy+2y2x2+3xy+2y2=1+xyx2+3xy+2y2=1+
1xy+3+2yx≤1+13+22=4-22,当且仅当xy=2
y
x
,即x2=2y2时取等号.故选D.
答案 D
7.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
解析 由x>0,y>0,得4x2+9y2+3xy≥2·(2x)·(3y)+3xy(当且仅当2x=3y时等号成立),
∴12xy+3xy≤30,即xy≤2,∴xy的最大值为2.
答案 C
8.(2017·瑞安市调研)已知a>0,b>0,a+b=1a+1b,则1a+2b的最小值为( )
A.4 B.22 C.8 D.16
解析 由a>0,b>0,a+b=1a+1b=a+bab,得ab=1,
则1a+2b≥21a·2b=22.当且仅当1a=2b,即a=22,b=2时等号成立.故选B.
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答案 B
二、填空题
9.正数a,b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是________.
解析 ∵a,b是正数,∴ab=a+b+3≥2ab+3,
解得ab≥3,即ab≥9.
答案 [9,+∞)
10.(2016·嘉兴一中检测)已知实数m,n满足m·n>0,m+n=-1,则1m+1n的最大值为________.
解析 ∵m·n>0,m+n=-1,∴m<0,n<0,
∴1m+1n=-(m+n)1m+1n=-2+nm+mn≤-2-2nm·mn=-4,当且仅当m=n=-12时,1m+
1
n
取得最大值-4.
答案 -4
11.若对于任意x>0,xx2+3x+1≤a恒成立,则a的取值范围是________.
解析 xx2+3x+1=13+x+1x,
因为x>0,所以x+1x≥2(当且仅当x=1时取等号),
则13+x+1x≤13+2=15,
即xx2+3x+1的最大值为15,故a≥15.
答案 15,+∞
12.(2017·嵊州月考)某工厂需要建造一个仓库,根据市场调研分析,运费与工厂和仓库之间
的距离成正比,仓储费与工厂和仓库之间的距离成反比,当工厂和仓库之间的距离为4千米
时,运费为20万元,仓储费为5万元,当工厂和仓库之间的距离为________千米时,运费与
仓储费之和最小,最小为________万元.
解析 设工厂和仓库之间的距离为x千米,运费为y1万元,仓储费为y2万元,则y1=k1x(k1≠0),
y2=k2x(k
2
≠0),
∵工厂和仓库之间的距离为4千米时,运费为20万元,仓储费用为5万元,
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∴k1=5,k2=20,∴运费与仓储费之和为5x+20x万元,
∵5x+20x≥25x×20x=20,当且仅当5x=20x,即x=2时,运费与仓储费之和最小,为20
万元.
答案 2 20
能力提升题组
(建议用时:15分钟)
13.设正实数x,y,z满足x2-3xy+4y2-z=0,则当xyz取得最大值时,2x+1y-2z的最大值为( )
A.0 B.1 C.94 D.3
解析 由已知得z=x2-3xy+4y2,(*)
则xyz=xyx2-3xy+4y2=1xy+4yx-3≤1,当且仅当x=2y时取等号,把x=2y代入(*)式,得z=
2y2,所以2x+1y-2z=1y+1y-1y2=-1y-12+1≤1.
答案 B
14.(2017·金华十校联考)设x,y满足约束条件3x-y-2≤0,x-y≥0,x≥0,y≥0,若目标函数z=ax+2by(a>0,
b
>0)的最大值为1,则1a2+14b2的最小值为________.
解析 不等式组所表示的平面区域是以(0,0),23,0,(1,1)为顶点的三角形区域(包括边
界),观察可知,当直线z=ax+2by过点(1,1)时,z有最大值,故a+2b=1,故1≥22ab,
故ab≤18,故1a2+14b2≥1ab≥8,当且仅当a=2b=12时等号成立,故1a2+14b2的最小值为8.
答案 8
15.点(a,b)为第一象限内的点,且在圆(x+1)2+(y+1)2=8上,则ab的最大值为________.
解析 由题意知a>0,b>0,且(a+1)2+(b+1)2=8,化简得a2+b2+2(a+b)=6,则6≥2
ab
+4ab(当且仅当a=b时取等号),令t=ab(t>0),则t2+2t-3≤0,解得0
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16.正数a,b满足1a+9b=1,若不等式a+b≥-x2+4x+18-m对任意实数x恒成立,则实数
m
的取值范围是________.
解析 因为a>0,b>0,1a+9b=1,所以a+b=(a+b)1a+9b=10+ba+9ab≥10+29=16,
由题意,得16≥-x2+4x+18-m,即x2-4x-2≥-m对任意实数x恒成立,而x2-4x-2=
(x-2)2-6,所以x2-4x-2的最小值为-6,所以-6≥-m,即m≥6.
答案 [6,+∞)
17.(2017·浙江五校联考)设a+b=2,b>0,则当a=________时,12|a|+|a|b取得最小值为
________.
解析 由于a+b=2,所以12|a|+|a|b=a+b4|a|+|a|b=a4|a|+b4|a|+|a|b,由于b>0,|a|>0,所
以b4|a|+|a|b≥2b4|a|·|a|b=1,因此当a>0时,12|a|+|a|b的最小值是14+1=54.当a<0时,
12|a|+|a|b的最小值是-14+1=34.故12|a|+|a|b的最小值为3
4
,此时b4|a|=|a|b,a<0,即a=-2.
答案 -2 34