2019高考数学一轮复习课时规范练32基本不等式及其应用文
2019年高考数学(文)一轮复习精品资料:专题32基本不等式(押题专练)含解析
2019年高考数学(文)一轮复习精品资料1.设x >0,y >0,且2x +y =6,则9x +3y有( ) A .最大值27 B .最小值27 C .最大值54 D .最小值54 【答案】D【解析】因为x >0,y >0,且2x +y =6, 所以9x+3y≥29x·3y=232x +y=236=54,当且仅当x =32,y =3时,9x +3y有最小值54。
2.已知a ,b 为正实数,函数y =2ae x+b 的图象过点(0,1),则1a +1b的最小值是( )A .3+2 2B .3-2 2C .4D .2 【答案】A【解析】因为函数y =2ae x+b 的图象过(0,1)点,所以2a +b =1,所以1a +1b =2a +b a +2a +b b =3+b a +2a b≥3+22,当且仅当b a =2a b ,即b =2a 时,取等号,所以1a +1b的最小值是3+22。
3.若正数a ,b 满足1a +1b =1,则1a -1+9b -1的最小值为( )A .1B .6C .9D .16 【答案】B所以1a -1+9b -1=(b -1)+9b -1≥29=2×3=6。
4.设a >1,b >0,若a +b =2,则1a -1+2b的最小值为( ) A .3+2 2 B .6 C .4 2 D .2 2 【答案】A【解析】由a +b =2可得,(a -1)+b =1。
因为a >1,b >0,所以1a -1+2b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1+2b (a -1+b )=b a -1+a -b+3≥22+3。
当且仅当ba -1=a -b,即a =2,b =2-2时取等号。
5.已知各项均为正数的等比数列{a n }满足a 7=a 6+2a 5,若存在两项a m ,a n 使得a m a n =4a 1,则1m +4n的最小值为( )A.32B.53C.94D.256 【答案】A6.已知x >0,y >0,则“xy =1”是“x +y ≥2”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【答案】A【解析】若xy =1,由基本不等式,知x +y ≥2xy =2;反之,取x =3,y =1,则满足x +y ≥2,但xy =3≠1,所以“xy =1”是“x +y ≥2”的充分不必要条件.故选A.7.当x >0时,函数f (x )=2xx 2+1有( ) A .最小值1 B .最大值1 C .最小值2 D .最大值2【答案】B【解析】∵x >0,∴f (x )=2x +1x≤1.故选B. 8.若实数a ,b 满足1a +2b=ab ,则ab 的最小值为( )A. 2 B .2 C .2 2 D .4 【答案】C【解析】由ab =1a +2b ≥22ab,得ab ≥22,当且仅当1a =2b时取“=”.选C.9. -a a +(-6≤a ≤3)的最大值为( )A .9 B.92 C .3 D.322【答案】B【解析】因为-6≤a ≤3,所以3-a ≥0,a +6≥0.由基本不等式,可知-aa +≤-a +a +2=92,当且仅当a =-32时等号成立. 10.函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值是( )A .23+2B .23-2C .2 3D .2 【答案】A11.设x >0,y >0,且x +4y =40,则lg x +lg y 的最大值是( ) A .40 B .10 C .4 D .2 【答案】D【解析】∵x +4y =40,且x >0,y >0,∴x +4y ≥2x ·4y =4xy (当且仅当x =4y 时取“=”), ∴4xy ≤40.∴xy ≤100.∴lg x +lg y =lg (xy )≤lg 100=2. ∴lg x +lg y 的最大值为2.12.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 【答案】B13.若两个正实数x ,y 满足1x +4y =1,且不等式x +y 4<m 2-3m 有解,则实数m 的取值范围是( )A .(-1,4)B .(-∞,-1)∪(4,+∞)C .(-4,1)D .(-∞,0)∪(3,+∞) 【答案】B【解析】∵x >0,y >0,∴x +y 4=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 4⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y =2+4x y +y 4x ≥4,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 4min =4,∴m 2-3m >4,解得m <-1或m >4.选B.14.设a >0,b >1,若a +b =2,则2a +1b -1的最小值为( )A .3+2 2B .6C .4 2D .2 2【答案】A【解析】由题可知a +b =2,a +b -1=1,∴2a +1b -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b -1(a +b -1)=2+b -a+ab -1+1≥3+22,当且仅当b -a=ab -1,即a =2-2,b =2时等号成立.故选A.15.函数y =2x +1x -1(x >1)的最小值为________. 【答案】22+2 【解析】因为y =2x +1x -1(x >1),所以y =2x +1x -1=2(x -1)+1x -1+2≥2+22x -1x -1=22+2. 当且仅当x =1+22时取等号,故函数y =2x +1x -1(x >1)的最小值为22+2. 16.若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是________. 【答案】5是5.17.正数a ,b 满足1a +9b=1,若不等式a +b ≥-x 2+4x +18-m 对任意实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .[3,+∞) B.(-∞,3] C .(-∞,6] D .[6,+∞) 【答案】D【解析】因为a >0,b >0,1a +9b=1,所以a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +9b =10+b a +9a b≥10+29=16,由题意,得16≥-x 2+4x +18-m , 即x 2-4x -2≥-m 对任意实数x 恒成立, 而x 2-4x -2=(x -2)2-6, 所以x 2-4x -2的最小值为-6, 所以-6≥-m ,即m ≥6。
[推荐学习]2019高考数学一轮复习课时规范练32二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题理新人教B
课时规范练32 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题基础巩固组1.(2017北京,理4)若x,y满足则x+2y的最大值为()A.1B.3C.5D.92.(2017天津,理2)设变量x,y满足约束条件-则目标函数z=x+y的最大值为()A. B.1 C. D.33.(2017山东,理4)已知x,y满足约束条件-则z=x+2y的最大值是()A.0B.2C.5D.64.给出平面区域如图所示,其中A(5,3),B(1,1),C(1,5),若使目标函数z=ax+y(a>0)取得最大值的最优解有无穷多个,则a的值是()A. B.C.2D.5.(2017江西新余一中模拟七,理6)若实数x,y满足条件---则z=-的最大值为()A.-B.-C.-D.-16.不等式组-的解集记为D,有下面四个命题:p1:∀(x,y)∈D,x+2y≥-2,p2:∃(x,y)∈D,x+2y≥2,p3:∀(x,y)∈D,x+2y≤3,p4:∃(x,y)∈D,x+2y≤-1,其中的真命题是()A.p2,p3B.p1,p2C.p1,p4D.p1,p37.(2017河北武邑中学一模,理5)若变量x,y满足不等式组-且z=3x-y的最大值为7,则实数a的值为()A.1B.7C.-1D.-7 〚导学号21500734〛8.(2017全国Ⅲ,理13)若x,y满足约束条件--则z=3x-4y的最小值为.9已知实数x,y满足条件-若目标函数z=3x+y的最小值为5,则其最大值为.10.在平面直角坐标系xOy中,M为不等式组--所表示的平面区域上一动点,则|OM|的最小值是.11.(2017山东潍坊二模,理9改编)某化肥厂用三种原料生产甲乙两种肥料,生产1吨甲种肥料和生产1吨乙种肥料所需三种原料的吨数如下表所示:已知生产1吨甲种肥料产生的利润2万元,生产1吨乙种肥料产生的利润为3万元,现有A种原料20吨,B种原料36吨,C种原料32吨,在此基础上安排生产,则生产甲乙两种肥料的利润之和的最大值为万元.〚导学号21500735〛综合提升组12.(2017山东潍坊一模,理9)设变量x,y满足约束条件--若目标函数z=a|x|+2y的最小值为-6,则实数a等于()A.2B.1C.-2D.-113.若x,y满足约束条件---目标函数z=x+y的最大值为2,则实数a的值为()A.2B.1C.-1D.-214.(2017河南新乡二模,理10)若实数x,y满足--且z=mx-y(m<2)的最小值为-,则m等于()A. B.-C.1 D.15.设x,y满足约束条件若z=的最小值为,则a的值为.创新应用组16.(2017山西晋中一模,理10)在平面直角坐标系中,不等式组-(r为常数)表示的平面区域的面积为π,若x,y满足上述约束条件,则z=的最小值为()A.-1B.-C. D.-〚导学号21500736〛17.某化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,需要A,B,C三种主要原料.生产1车皮甲种肥料和生产1车皮乙种肥料所需三种原料的吨数如下表所示:现有A种原料200吨,B种原料360吨,C种原料300吨,在此基础上生产甲、乙两种肥料.已知生产1车皮甲种肥料,产生的利润为2万元;生产1车皮乙种肥料,产生的利润为3万元.分别用x,y表示计划生产甲、乙两种肥料的车皮数.(1)用x,y列出满足生产条件的数学关系式,并画出相应的平面区域;(2)问分别生产甲、乙两种肥料各多少车皮,能够产生最大的利润?并求出此最大利润.〚导学号21500737〛参考答案课时规范练32二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题1.D由题意画出可行域(如图).设z=x+2y,则z=x+2y表示斜率为-的一组平行线,当过点C(3,3)时,目标函数取得最大值z max=3+2×3=9.故选D.2.D由约束条件可得可行域如图阴影部分所示.目标函数z=x+y可化为y=-x+z.作直线l0:y=-x,平行移动直线y=-x,当直线过点A(0,3)时,z取得最大值,最大值为3.故选D.3.C画出约束条件表示的平面区域如图阴影部分所示.由目标函数z=x+2y得直线l:y=-x+z,当l经过点C(-3,4)时,z取最大值,且z max=-3+2×4=5.故选C.4.B直线y=-ax+z(a>0)的斜率为-a<0,当直线y=-ax平移到直线AC位置时取得最大值的最优解有无穷多个.∵k AC =-,∴-a=-,即a=.5.C 由约束条件 -- -作出可行域如图阴影部分所示.∵z=-,∴4x+3y 取得最大值时,z 取得最大值.与4x+3y=0平行的直线经过点A 时,4x+3y 取得最大值,故z 最大, 由 - 得A (1,2),即z max =- =- .故选C. 6.B 画出不等式组所表示的平面区域如图阴影部分所示.作直线l 0:y=-x ,平移l 0,当直线经过点A (2,-1)时,x+2y 取最小值,此时(x+2y )min =0.故p 1:∀(x ,y )∈D ,x+2y ≥-2为真命题.p 2:∃(x ,y )∈D ,x+2y ≥2为真命题.故选B .7.A 作出直线y=2,x+y=1,再作直线l :3x-y=0,而向下平移直线l :3x-y=0时,z 增大,而直线x-y=a 的斜率为1,因此直线l 过直线x-y=a 与y=2的交点A 时,z 取得最大值,由 - 得A (3,2),所以a=3-2=1,故选A .8.-1 画出不等式组表示的可行域,如图,结合目标函数的几何意义,得目标函数在点A (1,1)处取得最小值z=3×1-4×1=-1.9.10 画出x ,y 满足的可行域如下图,可得直线x=2与直线-2x+y+c=0的交点A 使目标函数z=3x+y 取得最小值5,故由 - 解得 -代入3x+y=5得6+4-c=5,即c=5. 由 -得B (3,1). 当过点B (3,1)时,目标函数z=3x+y 取得最大值,最大值为10. 10. 由约束条件可画出可行域如图阴影部分所示.由图可知|OM|的最小值即为点O 到直线x+y-2=0的距离,即d min =.11.19 设生产甲种肥料和生产乙种肥料分别为x ,y 吨,则x ,y 满足的条件关系式为 即再设生产甲乙两种肥料的利润之和为z,则z=2x+3y.由约束条件作出可行域如图:联立解得A (8,1),作出直线2x+3y=0,平移至点A 时,目标函数z=2x+3y 有最大值为19.∴当生产甲种肥料8吨,乙种肥料1吨时,利润最大,最大利润为19万元.12.D 变量x ,y 满足约束条件- -的可行域如图.由目标函数z=a|x|+2y 的最小值为-6,可知目标函数过点B ,由-解得B (-6,0),-6=a|-6|,解得a=-1,故选D .13.A 作出不等式组 -对应的平面区域如图(阴影部分).∵目标函数z=x+y 的最大值为2, ∴z=x+y=2.作出直线x+y=2,由图象知x+y=2与平面区域相交于点A. 由 - 得 即A (1,1).可知点A (1,1)在直线3x-y-a=0上, 即3-1-a=0,解得a=2.故选A.14.C 变量x ,y 满足约束条件的平面区域如图阴影部分所示,z=mx-y (m<2)的最小值为-,可知目标函数过点A 时取得最小值,由- 解得A , 所以-m-3,解得m=1,故选C .15.1 ∵=1+,而表示过点(x ,y )与点(-1,-1)的直线的斜率,易知a>0,故作出可行域如图阴影部分,由题意知的最小值是,即- - - -⇒a=1.16.D ∵不等式组-(r 为常数)表示的平面区域的面积为π, ∴圆x 2+y 2=r 2的面积为4π,则r=2.由约束条件作出可行域如图,z==1+ - ,而 -的几何意义为可行域内的一个动点与定点P (-3,2)连线的斜率.设过点P 的圆的切线的斜率为k ,则切线方程为y-2=k (x+3),即kx-y+3k+2=0. 由=2,解得k=0或k=- ,∴z=的最小值为1-=-.故选D .17.解 (1)由已知,x ,y 满足的数学关系式为该二元一次不等式组所表示的平面区域为图1中的阴影部分:图1图2(2)设利润为z万元,则目标函数为z=2x+3y.考虑z=2x+3y,将它变形为y=-x+,这是斜率为-,随z变化的一族平行直线,为直线在y轴上的截距,当取最大值时,z的值最大.又因为x,y满足约束条件,所以由图2可知,当直线z=2x+3y经过可行域上的点M时,截距最大,即z最大.解方程组得点M的坐标为(20,24).所以z max=2×20+3×24=112.即生产甲种肥料20车皮、乙种肥料24车皮时利润最大,且最大利润为112万元.。
高三一轮专题复习基本不等式及其应用有详细答案
§7.3 基本不等式及其应用1.基本不等式ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:a >0,b >0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号. 2.几个重要的不等式 (1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ). (2)b a +ab ≥2(a ,b 同号). (3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R ).(4)a 2+b 22≥⎝⎛⎭⎫a +b 22 (a ,b ∈R ). 3.算术平均数与几何平均数设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为a +b 2,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数. 4.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p .(简记:积定和最小) (2)如果和x +y 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是p 24.(简记:和定积最大)1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)函数y =x +1x 的最小值是2.( × )(2)ab ≤(a +b 2)2成立的条件是ab >0.( × )(3)函数f (x )=cos x +4cos x ,x ∈(0,π2)的最小值等于4.( × )(4)x >0且y >0是x y +yx ≥2的充要条件.( × )(5)若a >0,则a 3+1a 2的最小值为2a .( × )(6)a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca (a ,b ,c ∈R ).( √ )2.当x >1时,关于函数f (x )=x +1x -1,下列叙述正确的是( )A.函数f (x )有最小值2B.函数f (x )有最大值2C.函数f (x )有最小值3D.函数f (x )有最大值3答案 C3.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 >2ab D.b a +a b ≥2 答案 D解析 ∵a 2+b 2-2ab =(a -b )2≥0,∴A 错误. 对于B 、C ,当a <0,b <0时,明显错误. 对于D ,∵ab >0,∴b a +ab≥2b a ·a b=2. 4.设x ,y ∈R ,a >1,b >1,若a x =b y =3,a +b =23,则1x +1y 的最大值为( )A.2B.32C.1D.12答案 C解析 由a x =b y =3,得:x =log a 3,y =log b 3,由a >1,b >1知x >0,y >0,1x +1y =log 3a +log 3b=log 3ab ≤log 3⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22=1,当且仅当a =b =3时“=”成立,则1x +1y 的最大值为1. 5.(2013·天津)设a +b =2,b >0,则当a =________时,12|a |+|a |b取得最小值. 答案 -2解析 由于a +b =2,所以12|a |+|a |b =a +b 4|a |+|a |b =a 4|a |+b 4|a |+|a |b ,由于b >0,|a |>0,所以b 4|a |+|a |b≥2 b 4|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34,此时⎩⎪⎨⎪⎧b 4|a |=|a |b,a <0,即a =-2.题型一 利用基本不等式求最值例1 (1)已知x >0,y >0,且2x +y =1,则1x +1y 的最小值为________;(2)当x >0时,则f (x )=2xx 2+1的最大值为________.思维启迪 利用基本不等式求最值可以先对式子进行必要的变换.如第(1)问把1x +1y 中的“1”代换为“2x +y ”,展开后利用基本不等式;第(2)问把函数式中分子分母同除“x ”,再利用基本不等式. 答案 (1)3+22 (2)1解析 (1)∵x >0,y >0,且2x +y =1, ∴1x +1y =2x +y x +2x +y y=3+y x +2x y ≥3+2 2.当且仅当y x =2xy 时,取等号.(2)∵x >0,∴f (x )=2x x 2+1=2x +1x≤22=1, 当且仅当x =1x,即x =1时取等号.思维升华 (1)利用基本不等式求函数最值时,注意“一正、二定、三相等,和定积最大,积定和最小”.(2)在求最值过程中若不能直接使用基本不等式,可以考虑利用拆项、配凑、常数代换、平方等技巧进行变形,使之能够使用基本不等式.(1)已知正实数x ,y 满足xy =1,则(x y +y )·(yx+x )的最小值为________.(2)已知x ,y ∈R +,且满足x 3+y 4=1,则xy 的最大值为________.答案 (1)4 (2)3解析 (1)依题意知,(x y +y )(y x +x )=1+y 2x +x 2y +1≥2+2y 2x ×x 2y=4,当且仅当x =y =1时取等号,故(x y +y )·(yx +x )的最小值为4.(2)∵x >0,y >0且1=x 3+y4≥2xy 12,∴xy ≤3.当且仅当x 3=y4时取等号. 题型二 不等式与函数的综合问题例2 (1)已知f (x )=32x -(k +1)3x +2,当x ∈R 时,f (x )恒为正值,则k 的取值范围是( ) A.(-∞,-1)B.(-∞,22-1) C.(-1,22-1)D.(-22-1,22-1)(2)已知函数f (x )=x 2+ax +11x +1(a ∈R ),若对于任意x ∈N *,f (x )≥3恒成立,则a 的取值范围是________.思维启迪 对不等式恒成立问题可首先考虑分离题中的常数,然后通过求最值得参数范围. 答案 (1)B (2)[-83,+∞)解析 (1)由f (x )>0得32x -(k +1)·3x +2>0,解得k +1<3x +23x ,而3x +23x ≥22(当且仅当3x =23x ,即x =log 32时,等号成立),∴k +1<22,即k <22-1.(2)对任意x ∈N *,f (x )≥3恒成立,即x 2+ax +11x +1≥3恒成立,即知a ≥-(x +8x )+3.设g (x )=x +8x ,x ∈N *,则g (2)=6,g (3)=173.∵g (2)>g (3),∴g (x )min =173.∴-(x +8x )+3≤-83, ∴a ≥-83,故a 的取值范围是[-83,+∞).思维升华 (1)a >f (x )恒成立⇔a >(f (x ))max , a <f (x )恒成立⇔a <(f (x ))min ;(2)求最值时要注意其中变量的条件,有些不能用基本不等式的问题可考虑利用函数的单调性.若不等式x 2+ax +1≥0对于一切x ∈(0,12)成立,则a 的最小值是( ) A.0B.-2C.-52D.-3答案 C解析 方法一 设f (x )=x 2+ax +1, 则对称轴为x =-a2.当-a 2≥12,即a ≤-1时,f (x )在(0,12)上是减函数,应有f (12)≥0⇒a ≥-52,∴-52≤a ≤-1.当-a 2≤0,即a ≥0时,f (x )在(0,12)上是增函数,应有f (0)=1>0恒成立,故a ≥0. 当0<-a 2<12,即-1<a <0时,应有f (-a 2)=a 24-a 22+1=1-a 24≥0恒成立,故-1<a <0.综上,a ≥-52,故选C.方法二 当x ∈(0,12)时,不等式x 2+ax +1≥0恒成立转化为a ≥-(x +1x )恒成立.又φ(x )=x +1x 在(0,12)上是减函数,∴φ(x )min =φ(12)=52,∴[-(x +1x )]max =-52,∴a ≥-52.题型三 基本不等式的实际应用例3 某单位决定投资3 200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,求:仓库面积S 的最大允许值是多少?为使S 达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?思维启迪 把铁栅长、砖墙长设为未知数,由投资3 200元列等式,利用基本不等式即可求解.解 设铁栅长为x 米,一侧砖墙长为y 米,则顶部面积S =xy ,依题设,得40x +2×45y +20xy =3 200,由基本不等式得3 200≥240x ·90y +20xy =120xy +20xy =120S +20S ,则S +6S -160≤0,即(S -10)(S +16)≤0,故0<S ≤10,从而0<S ≤100,所以S 的最大允许值是100平方米,取得此最大值的条件是40x =90y 且xy =100,解得x =15,即铁栅的长应设计为15米.思维升华 对实际问题,在审题和建模时一定不可忽略对目标函数定义域的准确挖掘,一般地,每个表示实际意义的代数式必须为正,由此可得自变量的范围,然后再利用基本不等式求最值.(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x8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(2)某种饮料分两次提价,提价方案有两种,方案甲:第一次提价p %,第二次提价q %;方案乙:每次都提价p +q2%,若p >q >0,则提价多的方案是________.答案 (1)B (2)乙解析 (1)设每件产品的平均费用为y 元,由题意得 y =800x +x 8≥2800x ·x8=20. 当且仅当800x =x8(x >0),即x =80时“=”成立,故选B.(2)设原价为1,则提价后的价格为 方案甲:(1+p %)(1+q %), 方案乙:(1+p +q2%)2,因为(1+p %)(1+q %)≤1+p %2+1+q %2=1+p +q2%,且p >q >0,所以(1+p %)(1+q %)<1+p +q2%,即(1+p %)(1+q %)<(1+p +q2%)2,所以提价多的方案是乙.忽视基本不等式等号成立的条件致误典例:(10分)(1)(2012·浙江)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是( ) A.245B.285C.5D.6 (2)函数y =1-2x -3x(x <0)的最小值为________.易错分析 (1)对x +3y 运用基本不等式得xy 的范围,再对3x +4y 运用基本不等式,利用不等式的传递性得最值;(2)没有注意到x <0这个条件误用基本不等式得2x +3x ≥2 6.解析 (1)由x +3y =5xy 可得15y +35x =1,所以3x +4y =(3x +4y )(15y +35x )=95+45+3x 5y +12y 5x ≥135+2 3x 5y ·12y 5x =135+125=5, 当且仅当x =1,y =12时取等号,故3x +4y 的最小值是5.(2)∵x <0,∴y =1-2x -3x =1+(-2x )+(-3x )≥1+2(-2x )·3-x=1+26,当且仅当x=-62时取等号,故y 有最小值1+2 6. 答案 (1)C (2)1+2 6温馨提醒 (1)利用基本不等式求最值,一定要注意应用条件;(2)尽量避免多次使用基本不等式,若必须多次使用,一定要保证等号成立的条件一致.方法与技巧1.基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,常常用于比较数(式)的大小或证明不等式,解决问题的关键是分析不等式两边的结构特点,选择好利用基本不等式的切入点.2.对于基本不等式,不仅要记住原始形式,而且还要掌握它的几种变形形式及公式的逆用等,例如:ab≤(a+b2)2≤a2+b22,ab≤a+b2≤a2+b22(a>0,b>0)等,同时还要注意不等式成立的条件和等号成立的条件.失误与防范1.使用基本不等式求最值,“一正、二定、三相等”三个条件缺一不可.2.连续使用基本不等式求最值要求每次等号成立的条件一致.A 组 专项基础训练(时间:40分钟)一、选择题1.已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为( )A.13B.12C.34D.23答案 B解析 ∵0<x <1,∴1-x >0.∴x (3-3x )=3x (1-x )≤3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1-x 22=34.当且仅当x =1-x ,即x =12时取等号.2.若函数f (x )=x +1x -2(x >2)在x =a 处取最小值,则a 等于() A.1+2B.1+ 3C.3D.4答案 C解析 f (x )=x +1x -2=x -2+1x -2+2.∵x >2,∴x -2>0.∴f (x )=x -2+1x -2+2≥2 (x -2)·1x -2+2=4,当且仅当x -2=1x -2,即x =3时,“=”成立.又f (x )在x =a 处取最小值.∴a =3.3.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a 和b (a <b ),其全程的平均时速为v ,则( )A.a <v <abB.v =abC.ab <v <a +b 2D.v =a +b 2答案 A解析 设甲、乙两地相距s ,则小王往返两地用时为s a +s b, 从而v =2ss a +s b =2ab a +b . ∵0<a <b ,∴ab <a +b 2,2ab a +b >2ab 2b=a , ∴2a +b <1ab ,即2ab a +b<ab ,∴a <v <ab . 4.若a >0,b >0,且ln(a +b )=0,则1a +1b的最小值是( ) A.14B.1C.4D.8 答案 C解析 由a >0,b >0,ln(a +b )=0得⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =1a >0b >0.故1a +1b =a +b ab =1ab ≥1(a +b 2)2=1(12)2=4. 当且仅当a =b =12时上式取“=”. 5.(2012·福建)下列不等式一定成立的是( )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解析 应用基本不等式:x ,y ∈R +,x +y 2≥xy (当且仅当x =y 时取等号)逐个分析,注意基本不等式的应用条件及取等号的条件.当x >0时,x 2+14≥2·x ·12=x , 所以lg ⎝⎛⎭⎫x 2+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 ≠k π,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1x 2+1=1,故选项D 不正确.二、填空题6.设x ,y ∈R ,且xy ≠0,则(x 2+1y 2)(1x 2+4y 2)的最小值为________. 答案 9解析 (x 2+1y 2)(1x 2+4y 2)=5+1x 2y 2+4x 2y 2≥5+21x 2y 2·4x 2y 2=9,当且仅当x 2y 2=12时“=”成立.7.已知函数f (x )=x +p x -1(p 为常数,且p >0),若f (x )在(1,+∞)上的最小值为4,则实数p 的值为________.答案 94解析 由题意得x -1>0,f (x )=x -1+p x -1+1≥2p +1,当且仅当x =p +1时取等号,因为f (x )在(1,+∞)上的最小值为4,所以2p +1=4,解得p =94. 8.某公司一年需购买某种货物200吨,平均分成若干次进行购买,每次购买的运费为2万元,一年的总存储费用数值(单位:万元)恰好为每次的购买吨数数值,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则每次购买该种货物的吨数是__________________.答案 20解析 设每次购买该种货物x 吨,则需要购买200x 次,则一年的总运费为200x ×2=400x ,一年的总存储费用为x ,所以一年的总运费与总存储费用为400x +x ≥2400x ·x =40,当且仅当400x=x ,即x =20时等号成立,故要使一年的总运费与总存储费用之和最小,每次应购买该种货物20吨.三、解答题9.(1)已知0<x <25,求y =2x -5x 2的最大值; (2)已知x >0,y >0,且x +y =1,求8x +2y的最小值. 解 (1)y =2x -5x 2=x (2-5x )=15·5x ·(2-5x ). ∵0<x <25,∴5x <2,2-5x >0, ∴5x (2-5x )≤(5x +2-5x 2)2=1,∴y ≤15,当且仅当5x =2-5x ,即x =15时,y max =15. (2)∵x >0,y >0,且x +y =1,∴8x +2y =(8x +2y)(x +y ) =10+8y x +2x y ≥10+2 8y x ·2x y =18, 当且仅当8y x =2x y ,即x =23,y =13时等号成立, ∴8x +2y的最小值是18. 10.某造纸厂拟建一座底面图形为矩形且面积为162平方米的三级污水处理池,池的深度一定(平面图如图所示),如果池四周围墙建造单价为400元/米,中间两道隔墙建造单价为248元/米,池底建造单价为80元/平方米,水池所有墙的厚度忽略不计.(1)(2)若由于地形限制,该池的长和宽都不能超过16米,试设计污水处理池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价.解 (1)设污水处理池的宽为x 米,则长为162x米. 总造价f (x )=400×(2x +2×162x)+248×2x +80×162 =1 296x +1 296×100x +12 960=1 296(x +100x)+12 960 ≥1 296×2 x ·100x+12 960=38 880(元), 当且仅当x =100x(x >0),即x =10时取等号. ∴当污水处理池的长为16.2米,宽为10米时总造价最低,总造价最低为38 880元.(2)由限制条件知⎩⎪⎨⎪⎧0<x ≤160<162x ≤16,∴818≤x ≤16. 设g (x )=x +100x (818≤x ≤16), g (x )在[818,16]上是增函数, ∴当x =818时(此时162x =16),g (x )有最小值,即f (x )有最小值,即为1 296×(818+80081)+12 960=38 882(元). ∴当污水处理池的长为16米,宽为818米时总造价最低,总造价最低为38 882元. B 组 专项能力提升(时间:30分钟)1.已知a >0,b >0,若不等式m 3a +b -3a -1b≤0恒成立,则m 的最大值为( ) A.4B.16C.9 D.3答案 B解析 因为a >0,b >0,所以由m 3a +b -3a -1b≤0恒成立得m ≤(3a +1b )(3a +b )=10+3b a +3a b 恒成立.因为3b a +3a b ≥2 3b a ·3a b =6, 当且仅当a =b 时等号成立,所以10+3b a +3a b≥16, 所以m ≤16,即m 的最大值为16,故选B.2.(2013·山东)设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则当xy z 取得最大值时,2x +1y -2z 的最大值为( )A.0B.1C.94D.3 答案 B解析 由已知得z =x 2-3xy +4y 2(*)则xy z =xy x 2-3xy +4y 2=1x y +4y x-3≤1,当且仅当x =2y 时取等号,把x =2y 代入(*)式,得z =2y 2,所以2x +1y -2z =1y +1y -1y 2=-⎝⎛⎭⎫1y -12+1≤1. 3.定义“*”是一种运算,对于任意的x ,y ,都满足x *y =axy +b (x +y ),其中a ,b 为正实数,已知1].答案 1解析 ∵1]6ab ),∴ab ≤23.当且仅当2a =3b ,即a =1时等号成立,所以当a =1时,ab 取最大值23. 4.(1)若正实数x 、y 满足2x +y +6=xy ,求xy 的最小值.(2)求函数y =x 2+7x +10x +1(x >-1)的最小值. 解 (1)xy =2x +y +6≥22xy +6,令xy =t 2,可得t 2-22t -6≥0,注意到t >0,解得t ≥32,故xy 的最小值为18.(2)设x +1=t ,则x =t -1(t >0),∴y =(t -1)2+7(t -1)+10t=t +4t +5≥2 t ·4t+5=9. 当且仅当t =4t,即t =2,且此时x =1时,取等号, ∴y min =9.5.经市场调查,某旅游城市在过去的一个月内(以30天计),第t 天(1≤t ≤30,t ∈N +)的旅游人数f (t )(万人)近似地满足f (t )=4+1t,而人均消费g (t )(元)近似地满足g (t )=120-|t -20|. (1)求该城市的旅游日收益W (t )(万元)与时间t (1≤t ≤30,t ∈N +)的函数关系式;(2)求该城市旅游日收益的最小值.解 (1)W (t )=f (t )g (t )=(4+1t)(120-|t -20|) =⎩⎨⎧ 401+4t +100t , 1≤t ≤20,559+140t-4t , 20<t ≤30. (2)当t ∈[1,20]时,401+4t +100t ≥401+24t ·100t=441(t =5时取最小值). 当t ∈(20,30]时,因为W (t )=559+140t-4t 递减, 所以t =30时,W (t )有最小值W (30)=44323,所以t∈[1,30]时,W(t)的最小值为441万元.。
推荐2019高考数学一轮复习课时规范练32二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题理新人教B版
32 二元一次不等式(组)
与简单的线性规划问题
基础巩固组
1.(2017北京,理4)若x,y满足则x+2y的最大值为()
A.1
B.3
C.5
D.9
2.(2017天津,理2)设变量x,y满足约束条件则目标函数z=x+y的最大值为()
A. B.1
C. D.3
3.(2017山东,理4)已知x,y满足约束条件则z=x+2y的最大值是()
A.0
B.2
C.5
D.6
4.给出平面区域如图所示,其中A(5,3),B(1,1),C(1,5),若使目标函数z=ax+y(a>0)取得最大值的最优解有无穷多个,则a的值是()
A. B.
C.2
D.
5.(2017江西新余一中模拟七,理6)若实数x,y满足条件则z=-的最大值为()
A.-
B.-
C.-
D.-1
6.不等式组的解集记为D,有下面四个命题:
p1:∀(x,y)∈D,x+2y≥-2,
p2:∃(x,y)∈D,x+2y≥2,
p3:∀(x,y)∈D,x+2y≤3,
p4:∃(x,y)∈D,x+2y≤-1,
其中的真命题是()
A.p2,p3
B.p1,p2
C.p1,p4
D.p1,p3
7.(2017河北武邑中学一模,理5)若变量x,y满足不等式组且z=3x-y的最大值为7,则实数a的值为()
A.1
B.7
C.-1
D.-7 〚导学号21500734〛
8.(2017全国Ⅲ,理13)若x,y满足约束条件则z=3x-4y的最小值为.。
高考数学一轮复习 课时规范练32 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题 理 北师大版-北师大版高
课时规X练32 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题基础巩固组1.若点(m,1)在不等式2x+3y-5>0所表示的平面区域内,则m的取值X围是()A.m≥1B.m≤1C.m<1D.m>12.(2018某某某某舒城中学仿真(三),3)若x,y满足则z=x+2y的最大值为()A.8B.7C.2D.13.(2018某某阳春一中模拟,4)若实数x,y满足不等式组则z=x2+y2的取值X围是()A.,2B.[0,2]C.D.[0,]4.(2018某某某某高三质监(二),6)已知动点M(x,y)满足线性条件定点N(3,1),则直线MN斜率的最大值为()A.1B.2C.3D.45.(2018某某某某沂水一中三模,11)已知实数x,y满足的取值X围为()A.-3,B.-3,C.-3,D.-6.(2018某某某某四模,6)已知实数x,y满足的取值X围是()A.(0,1)B.(0,1]C.[1,+∞)D.,+∞7.(2018某某某某联考,9)已知实数x,y满足:若目标函数z=ax+y(其中a为常数)仅在处取得最大值,则a的取值X围是()A.(-1,1)B.(-1,0)C.(0,1)D.{-1,1}8.(2018某某某某联考)已知实数x,y满足且(k-1)x-y+k-2≥0恒成立,则实数k的最小值是.9.(2018某某某某质检,15)若直线ax+y=0将平面区域Ω=划分成面积为1∶2的两部分,则实数a的值等于.10.(2018某某红河一模,14)已知则z=2x-y的取值X围是.11.(2018海淀区二模,13)A,B两个居民小区的居委会欲组织本小区的中学生利用双休日去市郊的敬老院参加献爱心活动.两个校区每位同学的往返车费及服务老人的人数如下表:A小区B小区往返车费3元 5元服务老人的人数5人 3人根据安排,去敬老院的往返总车费不能超过37元,且B小区参加献爱心活动的同学比A小区的同学至少多1人,则接受服务的老人最多有人.综合提升组12.(2018某某某某二模,6)已知点P(m,n)在不等式组表示的平面区域内,则实数m 的取值X围是()A.[-5,5]B.[-5,-5]C.[-5,1]D.[-5,1]13.(2018某某某某测试八,5)已知f(x)=x2+ax+b,0≤f(1)≤1,9≤f(-3)≤12,则z=(a+1)2+(b+1)2的最小值为()A. B. C. D.114.(2018某某某某一模,7)已知不等式ax-2by≤2在平面区域{(x,y)||x|≤1且|y|≤1}上恒成立,则动点P(a,b)所形成平面区域的面积为()A.4B.8C.16D.3215.(2018某某某某一联,14)已知平面区域Ω:夹在两条斜率为-2的平行直线之间,则这两条平行直线间的最短距离为.创新应用组16.(2018某某一模,7)设不等式组表示的平面区域为D,若圆C:(x+1)2+y2=r2(r>0)不经过区域D上的点,则r的取值X围为()A.(0,)∪(,+∞)B.(,+∞)C.(0,)D.[]17.(2018某某某某调研,10)若x,y满足|x-1|+2|y+1|≤2,则M=2x2+y2-2x的最小值为()A.-2B.C.4D.-参考答案课时规X练32 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题1.D由2m+3-5>0,得m>1.2.B作出题设约束条件可行域,如图△ABC内部(含边界),作直线l:x+2y=0,把直线l向上平移,z增加,当l过点B(3,2)时,z=3+2×2=7为最大值.故选B.3.B绘制不等式组表示的平面区域如图所示,目标函数表示坐标原点到可行域内点的距离的平方,则目标函数在点(0,0)处取得最小值:z min=02+02=0,目标函数在点A(1,1)处取得最大值:z max=12+12=2,故x2+y2的取值X围是[0,2].故选B.4.C画出线性条件表示的可行域,由可得M(2,-2),由可行域可知当M 取(2,-2)时,直线MN的斜率最大值为=3,故选C.5.A先作出不等式组对应的可行域,如图所示,解方程组得A,2,=表示可行域内的点(x,y)到原点的直线的斜率,所以当点在A点时,斜率最大==,没有最小值,无限接近直线3x+y-6=0的斜率-3,所以的取值X围为-3,.故选A.6.D的几何意义为可行域内的点到原点的距离,画出可行域,根据几何图像中的距离,结合点到直线的距离公式,即可求出X围.根据题意作出可行域:此区域为开放区域,所以距离可以无限大,由图像可知最近距离为原点到直线x+y-1=0的距离,所以由点到直线距离公式可得:最短距离d==.故选D.7.A构造二次函数f(t)=t2-t,由函数的单调性可知,f(x)≤f(y),得到自变量离轴越远函数值越大,故≤-y,且0≤y≤,得到可行域为如图所示,直线斜率为-a,由图像可得到-1<-a<1即-1<a<1.故选A.8.4画出表示的可行域,如图,直线(k-1)x-y+k-2=0过定点(-1,-1),若(k-1)x-y+k-2≥0恒成立,可行域在直线下面,当直线过(0,2)时,k-1有最小值=3,k最小值为4,故答案为4.9.或- 绘制不等式组表示的平面区域如图所示,由题意可知,该平面区域的面积:S=×OB×AC=×1×2=1,直线ax+y=0的斜率为k=-a,当a<0时,如图所示,联立方程组:可得D,,此时S△OCD=×1×=,解得a=,由对称性可知,a=-也满足题意.综上可得:实数a的值等于或-.10.[-6,2]由z=2x-y⇒y=2x-z,则z表示直线y=2x+b在y轴上截距的相反数.如图,易知当直线过点A时直线在y轴上的截距最小为-2,z取最大值为2;当直线过点B时直线在y轴上的截距最大为6,z取最小值为-6.所以,z=2x-y的取值X围是[-6,2].11.35设A,B两小区参加活动同学的人数分别为x,y,受到服务的老人人数为z,则z=5x+3y,且作出可行域,如图平移直线z=5x+3y,由图可知,当直线z=5x+3y过点M(4,5)时,z最大,∴当x=4,y=5时,z取得最大值为35,即接受服务的老人最多有35人,故答案为35.12.C作出约束条件所表示的平面区域,如图所示,由解得A(1,7),且点B(-5,0),又因为点P(m,n)在不等式组所表示的平面区域内,所以实数m的取值X围是[-5,1],故选C.13.B因为0≤f(1)≤1,9≤f(-3)≤12,所以作可行域,则z=(a+1)2+(b+1)2,其几何意义是可行域内点到定点A(-1,-1)距离的平方,其最小值为A到直线x+y+1=0距离的平方,即z min=2=,选B.14.A令z=ax-2by.∵不等式ax-2by≤2在平面区域{(x,y)||x|≤1且|y|≤1}上恒成立,∴函数z=ax-2by在可行域要求的条件下,z max=2恒成立,画出平面区域{(x,y)||x|≤1且|y|≤1},如图所示:当直线ax-2by-z=0过点(1,1)或点(1,-1)或(-1,1)或(-1,-1)时,有:点P(a,b)形成的图形是图中的菱形MNTS.∴所求的面积S=2××4×1=4,故选A.15.画出可行域如下图所示,由图可知,两平行线最短距离为点A(0,2)到直线2x+y-5=0的距离,即d==.16.A作出不等式组表示的平面区域,得到如图的△MNP及其内部,其中M(1,1),N(2,2),P(1,3).∵圆C:(x+1)2+y2=r2(r>0)表示以C(-1,0)为圆心,半径为r的圆,∴由图可得,当半径满足r<CM或r>CP时,圆C不经过区域D上的点,∵CM==,CP==,∴当0<r<或r>时,圆C不经过区域D上的点,故选A.17.D令t=x,+2|y+1|≤2,作出可行域,如图所示.A(,0),B(-,-1),M=t2+y2-t=t-2+y2-表示可行域上的动点到定点,0的距离的平方,然后减去,故其最小值为定点,0到直线AB的距离的平方减去.AB:y=t-,定点,0到直线AB的距离:=,∴M=t2+y2-t=t-2+y2-≥-=-,故选D.。
2019年高考数学(文)一轮复习精品资料:专题32基本不等式(教学案)含解析
2019年高考数学(文)一轮复习精品资料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.1.均值不等式:ab ≤a +b2(1)均值不等式成立的条件:a >0,b >0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号. (3)其中a +b2称为正数a ,b 的算术平均数,ab 称为正数a ,b 的几何平均数.2.几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号.(2)ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号.(3)a 2+b 22≥⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22(a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号. (4)b a +a b≥2(a ,b 同号),当且仅当a =b 时取等号. 3.利用均值不等式求最值 已知x >0,y >0,则(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是简记:积定和最小). (2)如果和x +y 是定值s ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是s 24(简记:和定积最大).高频考点一 配凑法求最值【例1】 (1)已知x <54,求f (x )=4x -2+14x -5的最大值;(2)求函数y =x -1x +3+x -1的最大值.【方法规律】(1)应用均值不等式解题一定要注意应用的前提:“一正”“二定”“三相等”.所谓“一正”是指正数,“二定”是指应用均值不等式求最值时,和或积为定值,“三相等”是指满足等号成立的条件.(2)在利用均值不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用均值不等式.【变式探究】 (1)若对∀x ≥1,不等式x +1x +1-1≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是________. (2)函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值为________.【答案】(1)⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12 (2)23+2 【解析】(1)因为函数f (x )=x +1x -1在[1,+∞)上单调递增,所以函数g (x )=x +1+1x +1-2在[0,+∞)上单调递增,所以函数g (x )在[1,+∞)的最小值为g (1)=12,因此对∀x ≥1不等式x +1x +1-1≥a 恒成立,所以a ≤g (x )最小值=12,故实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,12.高频考点二 常数代换或消元法求最值【例2】 (1)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值为________. (2)已知x >0,y >0,x +3y +xy =9,则x +3y 的最小值为________. 【答案】(1)5 (2)6【解析】(1)法一 由x +3y =5xy 可得15y +35x =1,∴3x +4y =(3x +4y )⎝⎛⎭⎪⎫15y +35x=95+45+3x 5y +12y 5x ≥135+125=5(当且仅当3x 5y =12y 5x ,即x =1,y =12时,等号成立), ∴3x +4y 的最小值是5. 法二 由x +3y =5xy ,得x =3y5y -1, ∵x >0, y >0,∴y >15,∴3x +4y =9y 5y -1+4y =13⎝ ⎛⎭⎪⎫y -15+95+45-4y5⎝ ⎛⎭⎪⎫y -15+4y =135+95·15y -15+4⎝ ⎛⎭⎪⎫y -15≥135+23625=5, 当且仅当y =12时等号成立,∴(3x +4y )min =5.(2)由已知得x =9-3y1+y .法一 (消元法)因为x >0,y >0,所以0<y <3,【方法规律】条件最值的求解通常有三种方法:一是消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解;二是将条件灵活变形,利用常数代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用均值不等式求解最值;三是对条件使用均值不等式,建立所求目标函数的不等式求解.【变式探究】 (1)已知x >0,y >0且x +y =1,则8x +2y的最小值为________.(2)已知正数x ,y 满足x +2y -xy =0,则x +2y 的最小值为( ) A.8 B.4 C.2 D.0【答案】(1)18 (2)A 【解析】(1)(常数代换法)因为x >0,y >0,且x +y =1, 所以8x +2y =⎝ ⎛⎭⎪⎫8x +2y (x +y )=10+8y x+2xy≥10+28y x ·2xy=18,当且仅当8y x =2xy,即x =2y 时等号成立,所以当x =23,y =13时,8x +2y 有最小值18.(2)由x +2y -xy =0,得2x +1y=1,且x >0,y >0.∴x +2y =(x +2y )×⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1y =4y x+xy+4≥4+4=8.高频考点三 利用基本不等式求最值例3、2017·山东高考]若直线x a +y b=1(a >0,b >0)过点(1,2),则2a +b 的最小值为________. 【答案】8【方法技巧】利用基本不等式求最值问题的解题策略(1)利用基本(均值)不等式解题一定要注意应用的前提:“一正”“二定”“三相等”.(2)在利用基本(均值)不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,然后再利用基本(均值)不等式.【变式探究】 (1)已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为( ) A.13 B.12 C.34 D.23 【答案】C【解析】∵0<x <1,∴x ·(3-3x )=13·3x ·(3-3x )≤13⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +3-3x 22=34,当3x =3-3x ,即x =12时,x (3-3x )取得最大值34.选C.(2)设x >0,则函数y =x +22x +1-32的最小值为________.【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 +12=1x +12,即x =12时等号成立.所以函数的最小值为0.高频考点四 均值不等式在实际问题中的应用【例4】 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+x 2360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.∈[50,100]).(2)y =130×18x +2×130360x ≥2610,当且仅当130×18x =2×130360x ,即x =1810时等号成立.故当x =1810千米/时,这次行车的总费用最低,最低费用的值为2610元. 【方法规律】(1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数. (2)根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用均值不等式求得函数的最值. (3)在求函数的最值时,一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量的取值范围)求解.【变式探究】 某项研究表明:在考虑行车安全的情况下,某路段车流量F (单位时间内经过测量点的车辆数,单位:辆/时)与车流速度v (假设车辆以相同速度v 行驶,单位:米/秒),平均车长l (单位:米)的值有关,其公式为F =76 000vv 2+18v +20l.(1)如果不限定车型,l =6.05,则最大车流量为______辆/时;(2)如果限定车型,l =5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加________辆/时.【答案】(1)1 900 (2)100 【解析】(1)当l =6.05时,F =76 000vv 2+18v +20×6.05,∴F =76 000v v 2+18v +121=76 000v +121v+18≤76 0002v ·121v+18=1 900,当且仅当v =121v,即v =11时取“=”.∴最大车流量F 为1 900辆/时. (2)当l =5时,F =76 000v v 2+18v +20×5=76 000v +100v+18,∴F ≤76 0002v ·100v+18=2 000,当且仅当v =100v,即v =10时取“=”.∴最大车流量比(1)中的最大车流量增加2 000-1 900=100辆/时. 高频考点五 利用基本不等式解决实际问题例5、某项研究表明:在考虑行车安全的情况下,某路段车流量F (单位时间内经过测量点的车辆数,单位:辆/小时)与车流速度v (假设车辆以相同速度v 行驶,单位:米/秒)、平均车长l (单位:米)的值有关,其公式为F =76000vv 2+18v +20l.(1)如果不限定车型,l =6.05,则最大车流量为_______辆/小时;(2)如果限定车型,l =5,则最大车流量比(1)中的最大车流量增加________辆/小时. 【答案】(1)1900 (2)100【方法技巧】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.【变式探究】某厂家拟在2018年举行促销活动,经调查测算,该产品的年销售量(即该厂的年产量)x万件与年促销费用m万元(m≥0)满足x=3-km+1(k为常数),如果不搞促销活动,则该产品的年销售量只能是1万件.已知2018年生产该产品的固定投入为8万元.每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金).(1)将2018年该产品的利润y万元表示为年促销费用m万元的函数;(2)该厂家2018年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?1.[2017·山东高考]若直线x a +y b=1(a >0,b >0)过点(1,2),则2a +b 的最小值为________. 【答案】8【解析】∵直线x a +y b=1(a >0,b >0)过点(1,2), ∴1a +2b=1,∴2a +b =(2a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b =4+4a b +b a ≥4+24ab·ba=8,当且仅当b a=4ab,即a =2,b =4时,等号成立.故2a +b 的最小值为8.2.[2017·天津高考]若a ,b ∈R ,ab >0,则a 4+4b 4+1ab的最小值为________.【答案】4【解析】∵a 4+4b 4≥2a 2·2b 2=4a 2b 2(当且仅当a 2=2b 2时“=”成立),∴a 4+4b 4+1ab ≥4a 2b 2+1ab =4ab +1ab,由于ab >0,∴4ab +1ab≥24ab ·1ab=4⎝⎛⎭⎪⎫当且仅当4ab =1ab时“=”成立,故当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2b 2,4ab =1ab 时,a 4+4b 4+1ab的最小值为4.3.[2017·江苏高考]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________.【答案】301.【2016高考山东文数】若变量x ,y 满足2,239,0,x y x y x +≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩则x 2+y 2的最大值是( )(A )4(B )9(C )10(D )12 【答案】C【解析】画出可行域如图所示,点A (3,-1)到原点距离最大,所以22max ()10x y +=,选C.2.【2016高考浙江文数】若平面区域30,230,230x yx yx y+-≥⎧⎪--≤⎨⎪-+≥⎩夹在两条斜率为1的平行直线之间,则这两条平行直线间的距离的最小值是()【答案】B3.【2016高考新课标2文数】若x,y满足约束条件103030x yx yx-+≥⎧⎪+-≥⎨⎪-≤⎩,则2z x y=-的最小值为__________ 【答案】5-【解析】由1030x yx y-+=⎧⎨+-=⎩得12xy=⎧⎨=⎩,点()1,2A,由1030x yx-+=⎧⎨-=⎩得34xy=⎧⎨=⎩,点()3,4B,由3030xx y-=⎧⎨+-=⎩得3xy=⎧⎨=⎩,点()C3,0,分别将A,B,C代入2z x y=-得:1223zA=-⨯=-,3245zB=-⨯=-,C3203z=-⨯=,所以2z x y=-的最小值为5-.4.[2016高考新课标Ⅲ文数]若,x y满足约束条件210,210,1,x yx yx-+≥⎧⎪--≤⎨⎪≤⎩则235z x y=+-的最小值为_____________.【答案】-10【解析】作出不等式组满足的平面区域,如图所示,由图知当目标函数235z x y=+-经过点(1,1)A--时取得最小值,即min 2(1)3(1)510z =⨯-+⨯--=-.5.【2016高考新课标1文数】某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料1.5kg,乙材料1kg,用5个工时;生产一件产品B 需要甲材料0.5kg,乙材料0.3kg,用3个工时,生产一件产品A 的利润为2100元,生产一件产品B 的利润为900元.该企业现有甲材料150kg,乙材料90kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为 元.【答案】216000【解析】设生产产品A 、产品B 分别为x 、y 件,利润之和为z 元,那么由题意得约束条件 1.50.5150,0.390,53600,0,0.x y x y x y x y +⎧⎪+⎪⎪+⎨⎪⎪⎪⎩……………目标函数2100900z x y =+.约束条件等价于3300,103900,53600,0,0.x y x y x y x y +⎧⎪+⎪⎪+⎨⎪⎪⎪⎩?…………①作出二元一次不等式组①表示的平面区域,即可行域,如图中阴影部分所示.6.【2016高考上海文科】若,x y 满足0,0,1,x y y x ≥⎧⎪≥⎨⎪≥+⎩则2x y -的最大值为_______.【答案】-2【解析】由不等式组画出可行域如图中阴影部分所示,令y x z 2-=,当直线z x y 2121-=经过点)1,0(P 时,z 取得最大值2-.1.【2015高考湖南,文7】若实数,a b 满足12ab a b+=,则ab 的最小值为( ) AB 、2C 、2D 、4 【答案】C【解析】12121002ab a b ab ab a ba b a+=∴=+≥⨯=≥,>,>,(当且仅当2b a =时取等号),所以ab 的最小值为,故选C.2.【2015高考重庆,文14】设,0,5a b a b >+=,________. 【答案】233.【2015高考福建,文5】若直线1(0,0)x ya b a b+=>>过点(1,1),则a b +的最小值等于( ) A .2 B .3 C .4 D .5 【答案】C【解析】由已知得111a b +=,则11=()()a b a b a b +++2+b aa b=+,因为0,0a b >>,所以+b a a b ≥,故4a b +≥,当=b aa b,即2a b ==时取等号.。
2019高考数学一轮复习_7.2 基本不等式及其应用课件 文
C. 3
D. 2
∴y= ������(4-2������) = 2 · ������(2-������) ≤ 2 ·������+22-������ = 2,
当且仅当 x=2-x,即 x=1 时取等号.
5.(2017江苏,10)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
解析:由 32x-(k+1)·3x+2>0,解得 k+1<3x+32������.
∵3x>0,∴3x+32������≥2 2(当且仅当 3x=32������,
即 x=log3 2时,等号成立),
∴3x+32������的最小值为 2 2.
又当 x∈R 时,32x-(k+1)3x+2>0 恒成立,
2.利用基本不等式求最值
已知 x>0,y>0,
(1)如果积 xy 是定值 p,那么当且仅当 x=y 时,x+y 有最 小 值
是 2 ������(简记:积定和最小).
(2)如果和 x+y 是定值 s,那么当且仅当 x=y 时,xy 有最 大 值
是������2
4
(简记:和定积最大).
-4-
知识梳理 考点自测
考点一
考点二
考点三
-10-
思考利用基本不等式证明不等式的方法技巧有哪些? 解题心得利用基本不等式证明不等式时,首先要观察题中要证明 的不等式的形式,若不能直接使用基本不等式,则考虑利用拆项、 配凑等方法对不等式进行变形,使之达到能使用基本不等式的条件; 若题目中还有已知条件,则首先观察已知条件和所证不等式之间的 联系,当已知条件中含有1时,要注意1的代换.另外,解题中要时刻注 意等号能否取到.
2019版高考数学理一轮课时达标32不等关系与不等 含解
课时达标 第32讲[解密考纲]主要考查不等式及其性质,以选择题或填空题的形式出现,位于选择题或填空题的中间位置,难度较易或中等.一、选择题1.设a ,b 为实数,则“a <1b 或b <1a ”是“0<ab <1”的( D )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解析 可通过举反例说明,当a =b =-10时,a <1b ,b <1a ,但ab =100>1,所以不是充分条件;反之,当a =-1,b =-12时,0<ab <1,但a >1b ,b >1a ,所以不是必要条件.综上可知“a <1b 或b <1a”是“0<ab <1”的既不充分也不必要条件.2.若1a <1b <0,则下列结论不正确的是( D )A .a 2<b 2B .ab <b 2C .a +b <0D .|a |+|b |>|a +b |解析 令a =-1,b =-2代入选项验证可知D 项错误,故选D .3.(2018·浙江富阳模拟)如果a ,b ,c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列选项中不一定成立的是( C )A .ab >acB .bc >acC .cb 2<ab 2D .ac (a -c )<0解析 因为c <b <a ,且ac <0,所以a >0,c <0,所以ab -ac =a (b -c )>0,bc -ac =(b -a )c >0,ac (a -c )<0,所以A ,B ,D 项均正确.因为b 可能等于0,也可能不等于0,所以cb 2<ab 2不一定成立.4.(2016·北京卷)已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( C ) A .1x -1y >0B .sin x -sin y >0C .⎝⎛⎭⎫12x -⎝⎛⎭⎫12y<0D .ln x +ln y >0解析 函数y =⎝⎛⎭⎫12x在(0,+∞)上为减函数,∴当x >y >0时,⎝⎛⎭⎫12x <⎝⎛⎭⎫12y ,即⎝⎛⎭⎫12x -⎝⎛⎭⎫12y <0,故C 项正确;函数y =1x 在(0,+∞)上为减函数,∴x >y >0⇒1x <1y ⇒1x -1y <0,故A 项错误;函数y =sin x 在(0,+∞)上不单调,当x >y >0时,不能比较sin x 与sin y 的大小,故B 项错误;x >y >0⇒xy >1⇔ln(xy )>0⇔ln x +ln y >0,故D 项错误.5.(2016·浙江卷)已知a >0,b >0且a ≠1,b ≠1,若log a b >1,则( D ) A .(a -1)(b -1)<0 B .(a -1)(a -b )>0 C .(b -1)(b -a )<0D .(b -1)(b -a )>0解析 讨论a 的取值范围,可以利用指数式、对数式的互化将条件转化为a 与b 的关系,再判断即可.∵a >0,b >0且a ≠1,b ≠1,∴当a >1,即a -1>0时,不等式log a b >1可化为log a b >log a a , ∴b >a >1,∴(a -1)(a -b )<0,(b -1)(a -1)>0,(b -1)(b -a )>0.当0<a <1,即a -1<0时,不等式log a b >1可化为log a b >log a a ,即0<b <a <1, ∴(a -1)(a -b )<0,(b -1)(a -1)>0,(b -1)(b -a )>0.故选D .6.(2018·陕西西安检测)设α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,β∈⎣⎡⎦⎤0,π2,那么2α-β3的取值范围是( D ) A .⎝⎛⎭⎫0,5π6 B .⎝⎛⎭⎫-π6,5π6 C .(0,π)D .⎝⎛⎭⎫-π6,π 解析 由题设得0<2α<π,0≤β3≤π6,∴-π6≤-β3≤0,∴-π6<2α-β3<π.二、填空题7.(2018·山西四校联考)已知a +b >0,则a b 2+b a 2与1a +1b 的大小关系是__a b 2+b a 2≥1a +1b __.解析a b 2+b a 2-⎝⎛⎭⎫1a +1b =a -b b 2+b -aa2 =(a -b )⎝⎛⎭⎫1b 2-1a 2=(a +b )(a -b )2a 2b 2. 因为a +b >0,(a -b )2≥0,所以(a +b )(a -b )2a 2b 2≥0,所以a b 2+b a 2≥1a +1b. 8.设x ,y 为实数,满足3≤xy 2≤8,4≤x 2y ≤9,则x 3y4的最大值是__27__.解析 由4≤x 2y ≤9,得16≤x 4y 2≤81.又3≤xy 2≤8,∴18≤1xy 2≤13,∴2≤x 3y 4≤27.∴x 3y 4的最大值是27.9.(2018·贵州遵义模拟)已知下列结论: ①若a >|b |,则a 2>b 2;②若a >b ,则1a <1b;③若 a >b ,则a 3>b 3;④若a <0,-1<b <0,则ab 2>a . 其中正确的是__①③④__(只填序号即可).解析 对于①,因为a >|b |≥0,所以a 2>b 2,即①正确; 对于②,当a =2,b =-1时,显然不正确;对于③,显然正确;对于④,因为a <0,-1<b <0, ab 2-a =a (b 2-1)>0,所以ab 2>a ,即④正确. 三、解答题10.若实数a ≠1,比较a +2与31-a 的大小.解析 ∵a +2-31-a =-a 2-a -11-a =a 2+a +1a -1,a 2+a +1=⎝⎛⎭⎫a +122+34>0, ∴当a >1时,a +2>31-a ;当a <1时,a +2<31-a.11.已知x ,y 为正实数,满足1≤lg xy ≤2,3≤lg xy ≤4,求lg(x 4y 2)的取值范围.解析 设a =lg x ,b =lg y ,则lg xy =a +b ,lg xy=a -b ,lg x 4y 2=4a +2b ,设4a +2b =m (a +b )+n (a -b ), ∴⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =4,m -n =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =3,n =1.∴lg x 4y 2=3lg xy +lg x y .∵3≤3lg xy ≤6,3≤lg xy≤4,∴6≤lg(x 4y 2)≤10,即lg(x 4y 2)的取值范围是[6,10].12.已知函数f (x )=ax 2+bx +c 满足f (1)=0,且a >b >c ,求ca 的取值范围.解析 ∵f (1)=0,∴a +b +c =0,∴b =-(a +c ). 又a >b >c ,∴a >-(a +c )>c ,且a >0,c <0, ∴1>-a +c a >c a ,即1>-1-c a >ca ,即-2<c a <-12,故ca 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-2,-12.。
新高考数学人教A版一轮总复习课件2.3基本不等式与不等式的综合应用应用篇
2n
2n
所以每个半圆柱型大棚的表面积(不含与地×
100 2n
n
2
+π×49.5×100
2n
n
,
则f(n)=10nS+31.4×1×49.5(n-1)
=10n
100 2n
n
2
49.5
100 2n
n
+31.4×1×49.5(n-1)
=31.4×
解析 设每个半圆柱型大棚的底面半径为r m.
(1)当n=20时,共有19个空地,所以r=99 191=2,
2 20
所以每个大棚的表面积(不含与地面接触的面)为πr2+πr·AD=π×22+2π×
49.5=103π(m2).
(2)设两项费用的和为f(n)元.
因为r= 99 (n 1) 1=100 n ,
n
n
n
值90 290.7.
答:当大棚的个数为10时,上述两项费用的和最低.
解题导引 (1)主要是求半个圆柱的侧面积及两个半圆的面积之和,先求 出每个半圆柱型大棚的底面半径,再求每个半圆柱型大棚的表面积(不含 与地面接触的面). (2)设每个半圆柱型大棚的底面半径为r m,由已知条件知,n个半圆柱型大 棚间有(n-1)个1米宽的空地,分析出n,r之间的关系,即2nr+(n-1)×1=99,再把 r用n表示出来,将总建设造价均用n表示,求出费用关于n的函数关系,再求 其取最小值时n的值.
应用探索
例 (2019江苏盐城三模,20)某人承包了一块矩形土地ABCD用来种植草 莓,其中AB=99 m,AD=49.5 m.现规划建造如图所示的半圆柱型塑料薄膜 大棚n(n∈N*)个,每个半圆柱型大棚的两半圆形底面与侧面都需蒙上塑料 薄膜(接头处忽略不计),塑料薄膜的价格为每平方米10元;另外,还需在每 两个大棚之间留下1 m宽的空地用于建造排水沟与行走小路(如图中EF= 1 m),这部分的建设造价为每平方米31.4元. (1)当n=20时,求蒙一个大棚所需塑料薄膜的面积;(结果保留π) (2)试确定大棚的个数,使得上述两项费用的和最低.(π取3.14)
最新高考数学一轮复习课时规范练基本不等式及其应用理北师大版
课时规范练33 基本不等式及其应用基础巩固组1.下列不等式一定成立的是()A.lg x2+>lg x(x>0)B.sin x+≥2(x≠kπ,k∈)C.x2+1≥2|x|(x∈R)D.<1(x∈R)2.若a,b都是正数,则1+1+的最小值为()A.7B.8C.9D.103.已知a>0,b>0,a+b=2,则y=的最小值是()A. B.4 C. D.54.(2018江西南昌测试三,10)若正数x,y满足x+4y-xy=0,则的最大值为()A. B. C. D.15.(2018江西新余四中适应性考试,9)设正数x,y满足x>y,x+2y=3,则的最小值为()A. B.3 C. D.6.(2018辽宁辽南协作校一模拟,6)若lg a+lg b=0且a≠b,则的取值范围为()A.[2,+∞)B.(2,+∞)C.[2,3)∪(3,+∞)D.(2,3)∪(3,+∞)7.(2018天津十二中学联考一,12)已知a>b>0,则2a+的最小值为()A.2+2B.C.2D.8.(2018河北唐山迁安三中期中,9)设x,y均为正实数,且=1,则xy的最小值为()A.4B.4C.9D.169.若对于任意x>0,≤a恒成立,则a的取值范围是.10.已知x,y∈R且满足x2+2xy+4y2=6,则z=x2+4y2的取值范围为.11.(2018河北唐山二模,23)已知a>0,b>0,c>0,d>0,a2+b2=ab+1,cd>1.(1)求证a+b≤2;(2)判断等式=c+d能否成立,并说明理由.12.已知a>0,b>0,a+b=1,求证(1)≥8;(2)1+1+≥9.1综合提升组13.(2018湖北宜昌一中适应性考试,11)若P是面积为1的△ABC内的一点(不含边界),△PAB,△PAC 和△PBC的面积分别为x,y,z,则的最小值是()A.3B.C. D.14.(2018广东广州仲元中学期末,11)已知x,y∈R+,且满足x+2y=2xy,则x+4y的最小值为()A.3-B.3+2C.3+D.415.(2018湖南澧县一中一检,14)已知二次函数f(x)=ax2+2x+c(x∈R)的值域为[0,+∞),则的最小值为.创新应用组16.(2018河南信阳二模,11)点M(x,y)在曲线Cx2-4x+y2-21=0上运动,t=x2+y2+12x-12y-150-a,且t的最大值为b,若a>0,b>0,则的最小值为()A.1B.2C.3D.4参考答案课时规范练33 基本不等式及其应用1.C当x>0时,x2+≥2·x·=x,所以lg x2+≥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∈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=1,故选项D不正确.2.C∵a,b都是正数,∴1+1+=5++≥5+2=9,当且仅当b=2a>0时取等号.故选C.3.C依题意,得+=+·(a+b)= 5++≥5+2=,当且仅当即a=,b=时取等号,即+的最小值是.4.A因为x+4y-xy=0,化简可得x+4y=xy,左右两边同时除以xy,得+=1,求的最大值,即求=+的最小值,所以+×1=+×+=+++≥2++≥3,当且仅当=时取等号,所以的最大值为,所以选A.5.A因为x+2y=3,所以2x+4y=6,所以(x-y)+(x+5y)=6,所以+=+×6=+[(x-y) +(x+5y)]= 10++≥(10+2)=,当且仅当x=2,y=时取最小值.故选A.6.A∵lg a+lg b=0且a≠b,∴lg ab=0,即ab=1.∴+·ab=2b+a≥2=2,当且仅当a=2b=时取等号.∴+的取值范围为[2,+∞),故选A.7.A∵a>b>0,2a++=a+b+a-b++,∴a+b+≥2,当且仅当a+b=时取等号;a-b+≥2,当且仅当a-b=时取等号.∴联立解得∴当时,a+b+a-b++≥2+2,即2a++取得最小值2+2.8.D将等式化简可得xy-8=x+y≥2,解得≥4,所以xy≥16,所以最小值为16.故选D.9.,+∞=,因为x>0,所以x+≥2(当且仅当x=1时取等号),则≤=,即的最大值为,故a≥.10.[4,12]∵2xy=6-(x2+4y2),而2xy≤,∴6-(x2+4y2)≤,∴x2+4y2≥4(当且仅当x=2y时取等号).2∵(x+2y)2=6+2xy≥0,即2xy≥-6,∴z=x2+4y2=6-2xy≤12(当且仅当x=-2y时取等号).综上可知4≤x2+4y2≤12.11.(1)证明由题意得(a+b)2=3ab+1≤32+1,当且仅当a=b时,取等号.解得(a+b)2≤4,又a,b>0,所以a+b≤2.(2)解不能成立.+≤+,因为a+b≤2,所以+≤1+,因为c>0,d>0,cd>1,所以c+d=+≥+>+1,故+=c+d不能成立.12.证明 (1)∵a+b=1,a>0,b>0,∴++=++=2+=2+=2++4≥4+4=8当且仅当a=b=时,等号成立,∴++≥8.(2)∵1+1+=+++1,由(1)知++≥8.∴1+1+≥9.13.A∵x+y+z=1,∴+=+=+=++1≥2+1=3,当且仅当x=时取等号,∴+的最小值为3,故选A.14.B由题意可得(2y-1)(x-1)=1,变形为(x-1)(4y-2)=2,所以=≤,所以x+4y≥2+3,当且仅当x-1=4y-2时,等号成立,即x=+1,y=,选B.15.4由题意知,a>0,Δ=4-4ac=0,∴ac=1,c>0,则+=+++=+++≥2+2=2+2=4,当且仅当a=c=1时取等号.∴+的最小值为4.16.A曲线Cx2-4x+y2-21=0可化为(x-2)2+y2=25,表示圆心为A(2,0),半径为5的圆.t=x2+y2+12x-12y-150-a=(x+6)2+(y-6)2-222-a,(x+6)2+(y-6)2可以看作点M到点N(-6,6)的距离的平方,圆C上一点M到N的距离的最大值为|AN|+5,即点M是直线AN与圆C的离点N最远的交点,所以直线AN的方程为y=-(x-2),由解得或(舍去),∴当时,t取得最大值,且t max=(6+6)2+(-3-6)2-222-a=b,∴a+b=3,∴(a+1)+b=4,∴+=+[(a+1)+b]=++2≥1,当且仅当=,且a+b=3,即a=1,b=2时等号成立.故选A.3。
(福建专版)2021高考数学一轮复习课时规范练32基本不等式及其应用文
课时标准练32 根本不等式及其应用根底稳固组1.设0<a<b,那么以下不等式正确的选项是()A.a<b<√aa<a+a2B.a<√aa<a+a2<bC.a<√aa<b<a+a2D.√aa<a<a+a2<b2.(2021山东枣庄一模,文5)假设正数x,y满足1a +3a=1,那么3x+4y的最小值是()A.24B.28C.25D.263.a>0,b>0,a,b的等比中项是1,且m=b+1a ,n=a+1a,那么m+n的最小值是()A.3B.4C.5D.64.函数y=a2+2a+2a+1(x>-1)的图象的最低点的坐标是()A.(1,2)B.(1,-2)C.(1,1)D.(0,2)5.(2021山东日照一模,文6)圆x2+y2+4x-2y-1=0上存在两点关于直线ax-2by+2=0(a>0,b>0)对称,那么1a +4a的最小值为()A.8B.9C.16D.186.要制作一个容积为4 m3,高为1 m的无盖长方体容器.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,那么该容器的最低总造价是()A.80元B.120元C.160元D.240元7.假设两个正实数x,y满足2a +1a=1,并且x+2y>m2+2m恒成立,那么实数m的取值范围是()A.(-∞,-2)∪[4,+∞)B.(-∞,-4]∪[2,+∞)C.(-2,4)D.(-4,2)8.设x,y∈R,a>1,b>1,假设a x=b y=3,a+b=2√3,那么1a +1a的最大值为()A.2B.32C.1 D.12〚导学号24190921〛9.(2021山东,文12)假设直线aa +aa=1(a>0,b>0)过点(1,2),那么2a+b的最小值为.10.(2021江苏徐州模拟)正数a,b满足2a2+b2=3,那么a√a2+1的最大值为.11.(2021山西临汾二模,文14)近来鸡蛋价格起伏较大,假设第一周、第二周鸡蛋价格分别为a元/千克、b元/千克,家庭主妇甲和乙买鸡蛋的方式不同:家庭主妇甲每周买3千克鸡蛋,家庭主妇乙每周买10元钱的鸡蛋,试比拟谁的购置方式更优惠(两次平均价格低视为实惠).(在横线上填甲或乙即可)12.设a,b均为正实数,求证:1a2+1a2+ab≥2√2.〚导学号24190922〛综合提升组13.不等式|y+4|-|y|≤2x+a2a 对任意实数x ,y 都成立,那么实数a 的最小值为( )A.1B.2C.3D.414.x>0,y>0,lg 2x+lg 8y=lg 2,那么a +aaa 的最小值是 . 15.如果a ,b 满足ab=a+b+3,那么ab 的取值范围是 .16.某工厂某种产品的年固定本钱为250万元,每生产x 千件,需另投入本钱为C (x )(单元:万元),当年产量缺乏80千件时,C (x )=13x 2+10x (单位:万元).当年产量不少于80千件时,C (x )=51x+10 000a-1450(单位:万元).每件商品售价为0.05万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完. (1)写出年利润L (x )(单位:万元)关于年产量x (单位:千件)的函数解析式; (2)年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?〚导学号24190923〛创新应用组17.假设正实数x ,y 满足x+y+1a+1a =5,那么x+y 的最大值是( )A.2B.3C.4D.518.(2021山东德州一模,文9)圆:x 2+y 2+2ax+a 2-9=0和圆:x 2+y 2-4by-1+4b 2=0有三条公切线,假设a ∈R ,b ∈R ,且ab ≠0,那么4a 2+1a 2的最小值为( )A.1B.3C.4D.5〚导学号24190924〛答案:1.B ∵0<a<b ,∴a<a +a 2<b ,故A,C 错误;√aa -a=√a (√a −√a )>0,即√aa >a ,D 错误,应选B .2.C ∵正数x ,y 满足1a +3a =1,∴3x+4y=(3x+4y )(1a +3a )=13+3a a +12aa≥13+3×2√a a·4aa=25,当且仅当x=2y=5时等号成立.∴3x+4y 的最小值是25.应选C .3.B 由题意知ab=1,那么m=b+1a =2b ,n=a+1a =2a ,∴m+n=2(a+b )≥4√aa =4,当且仅当a=b=1时,等号成立.4.D ∵x>-1,∴x+1>0.∴y=(a +1)2+1a +1=(x+1)+1a +1≥2,当且仅当x+1=1a +1,即x=0时等号成立,即当x=0时,该函数取得最小值2.所以该函数图象最低点的坐标为(0,2).5.B 由圆的对称性可得,直线ax-2by+2=0必过圆心(-2,1),所以a+b=1.所以1a +4a =(1a +4a )(a+b )=5+a a +4aa≥5+4=9,当且仅当a a =4aa,即2a=b=23时等号成立,应选B . 6.C 设底面矩形的长和宽分别为a m,b m,那么ab=4 m 2.容器的总造价为20ab+2(a+b )×10=80+20(a+b )≥80+40√aa =160(元)(当且仅当a=b=2时等号成立).应选C. 7.D x+2y=(x+2y )(2a +1a )=2+4a a +aa +2≥8,当且仅当4a a =aa ,即x=2y=4时等号成立. 由x+2y>m 2+2m 恒成立, 可知m 2+2m<8,即m 2+2m-8<0, 解得-4<m<2.8.C 由a x=b y =3,1a +1a =1loga3+1loga3=lg a +lg alg3=lg(aa )lg3.因为a>1,b>1,所以ab ≤(a +a 2)2=3, 所以lg(ab )≤lg 3,从而1a+1a≤lg3lg3=1,当且仅当a=b=√3时等号成立.9.8 ∵直线aa +aa =1过点(1,2),∴1a +2a =1.∵a>0,b>0,∴2a+b=(2a+b )·(1a +2a )=4+(a a +4aa)≥4+2√a a ·4aa=8.当且仅当b=2a 时等号成立.10.√2 a √a 2+1=√22×√2a √a 2+1≤√22×12(2a 2+b 2+1)=√24×(3+1)=√2,当且仅当√2a=√a 2+1,且2a 2+b 2=3,即a 2=1,b 2=1时,等号成立.故a √a 2+1的最大值为√2. 11.乙 甲购置产品的平均单价为3a +3a6=a +a 2,乙购置产品的平均单价为2010a +10a=2aaa +a .∵a +a 2−2aaa +a=(a -a )22(a +a )≥0,且两次购置的单价不同,∴a ≠b , ∴a +a 2−2aaa +a>0,∴乙的购置方式的平均单价较小.故答案为乙.12.证明 因为a ,b 均为正实数,所以1a 2+1a 2≥2√1a 2·1a 2=2aa,当且仅当1a 2=1a 2,即a=b 时等号成立, 又因为2aa +ab ≥2√2aa ·aa =2√2, 当且仅当2aa =ab 时等号成立, 所以1a 2+1a 2+ab ≥2aa +ab ≥2√2,当且仅当{1a 2=1a 2,2aa=aa ,即a=b=√24时等号成立.13.D 令f (y )=|y+4|-|y|,那么f (y )≤|y+4-y|=4,即f (y )max =4.∵不等式|y+4|-|y|≤2x +a2a 对任意实数x ,y 都成立, ∴2x +a2a ≥f (y )max =4,∴a ≥-(2x )2+4×2x =-(2x -2)2+4恒成立;令g (x )=-(2x )2+4×2x,那么a ≥g (x )max =4,∴实数a 的最小值为4. 14.2√3+4 x>0,y>0,lg 2x+lg 8y=lg 2,可得x+3y=1.a +a aa=(a +a )(a +3a )aa=a 2+3a 2+4aaaa=a a +3a a +4≥2√a a ·3aa+4=2√3+4. 当且仅当x=√3y ,x+3y=1,即y=3-√36,x=√3-12时等号成立. a +aaa的最小值是2√3+4.15.(-∞,1)∪(9,+∞) ∵ab=a+b+3,∴a+b=ab-3,∴(a+b )2=(ab-3)2.∵(a+b )2≥4ab , ∴(ab-3)2≥4ab ,即(ab )2-10ab+9≥0,故ab ≤1或ab ≥9.16.解 (1)因为每件商品售价为0.05万元,那么x 千件商品销售额为0.05×1 000x 万元,依题意得,当0<x<80时,L (x )=(0.05×1 000x )-13x 2-10x-250=-13x 2+40x-250;当x ≥80时,L (x )=(0.05×1 000x )-51x-10 000a+1 450-250=1 200-(a +10 000a),那么L (x )={-13a 2+40a -250,0<a <80,1 200-(a +10 000a),a ≥80.(2)当0<x<80时,L (x )=-13(x-60)2+950, 此时,当x=60时,L (x )取得最大值L (60)=950. 当x ≥80时,L (x )=1 200-(a +10 000a)≤1 200-2√a ·10 000a=1 200-200=1 000,当且仅当x=10 000a时,即x=100时,L (x )取得最大值1 000.因为950<1 000,所以当年产量为100千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大.最大利润为1 000万元. 17.C ∵x>0,y>0,xy ≤(a +a )24,∴1aa ≥4(a +a )2,a +aaa≥4a +a ,即1a +1a ≥4a +a ,∴x+y+1a +1a ≥x+y+4a +a .即x+y+4a +a ≤5.设x+y=t ,那么t>0,∴t+4a ≤5,得到t 2-5t+4≤0,解得1≤t ≤4,∴x+y 的最大值是4.18.A 由题意可得两圆相外切,两圆的标准方程分别为(x+a )2+y 2=9,x 2+(y-2b )2=1,圆心分别为(-a ,0),(0,2b ),半径分别为3和1,故有a 2+4b 2=16,∴4a 2+1a 2=116(4a 2+1a 2)·(a 2+4b 2)=116(8+16a 2a 2+a 2a 2)≥116(8+8)=1,当且仅当16a 2a 2=a 2a 2,即a 2=8,b 2=2时,等号成立,应选A .。
(福建专版)2019高考数学一轮复习课时规范练32基本不等式及其应用文
课时规范练32 基本不等式及其应用基础巩固组1.设0<a<b,则下列不等式正确的是()A.a<b<B.a<<bC.a<<b<D.<a<<b2.(2017山东枣庄一模,文5)若正数x,y满足=1,则3x+4y的最小值是()A.24B.28C.25D.263.已知a>0,b>0,a,b的等比中项是1,且m=b+,n=a+,则m+n的最小值是()A.3B.4C.5D.64.函数y=(x>-1)的图象的最低点的坐标是()A.(1,2)B.(1,-2)C.(1,1)D.(0,2)5.(2017山东日照一模,文6)已知圆x2+y2+4x-2y-1=0上存在两点关于直线ax-2by+2=0(a>0,b>0)对称,则的最小值为()A.8B.9C.16D.186.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7.若两个正实数x,y满足=1,并且x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是()A.(-∞,-2)∪[4,+∞)B.(-∞,-4]∪[2,+∞)C.(-2,4)D.(-4,2)8.设x,y∈R,a>1,b>1,若a x=b y=3,a+b=2则的最大值为()A.2B.C.1D.〚导学号24190921〛9.(2017山东,文12)若直线=1(a>0,b>0)过点(1,2),则2a+b的最小值为.10.(2017江苏徐州模拟)已知正数a,b满足2a2+b2=3,则a 的最大值为.11.(2017山西临汾二模,文14)近来鸡蛋价格起伏较大,假设第一周、第二周鸡蛋价格分别为a元/千克、b元/千克,家庭主妇甲和乙买鸡蛋的方式不同:家庭主妇甲每周买3千克鸡蛋,家庭主妇乙每周买10元钱的鸡蛋,试比较谁的购买方式更优惠(两次平均价格低视为实惠).(在横线上填甲或乙即可)12.设a,b均为正实数,求证:+ab≥ .〚导学号24190922〛综合提升组13.已知不等式|y+4|-|y|≤ x+对任意实数x,y都成立,则实数a的最小值为()A.1B.2C.3D.414.已知x>0,y>0,lg 2x+lg 8y=lg 2,则的最小值是.15.如果a,b满足ab=a+b+3,那么ab的取值范围是.16.某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产x千件,需另投入成本为C(x)(单元:万元),当年产量不足80千件时,C(x)=x2+10x(单位:万元).当年产量不少于80千件时,C(x)=51x+-1450(单位:万元).每件商品售价为0.05万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完.(1)写出年利润L(x)(单位:万元)关于年产量x(单位:千件)的函数解析式;(2)年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?〚导学号24190923〛创新应用组17.若正实数x,y满足x+y+=5,则x+y的最大值是()A.2B.3C.4D.518.(2017山东德州一模,文9)圆:x2+y2+2ax+a2-9=0和圆:x2+y2-4by-1+4b2=0有三条公切线,若a∈R,b∈R,且ab≠0,则的最小值为()A.1B.3C.4D.5 〚导学号24190924〛答案:1.B∵0<a<b,∴a<<b,故A,C错误;-a=)>0,即>a,D错误,故选B.2.C∵正数x,y满足=1,∴3x+4y=(3x+4y)=13+≥13+3×2=25,当且仅当x=2y=5时等号成立.∴3x+4y的最小值是25.故选C.3.B由题意知ab=1,则m=b+=2b,n=a+=2a,∴m+n=2(a+b)≥4=4,当且仅当a=b=1时,等号成立.4.D∵x>-1,∴x+1>0.∴y==(x+1)+≥2,当且仅当x+1=,即x=0时等号成立,即当x=0时,该函数取得最小值2.所以该函数图象最低点的坐标为(0,2).5.B由圆的对称性可得,直线ax-2by+2=0必过圆心(-2,1),所以a+b=1.所以(a+b)=5+≥5+4=9,当且仅当,即2a=b=时等号成立,故选B.6.C设底面矩形的长和宽分别为a m,b m,则ab=4 m2.容器的总造价为20ab+2(a+b)×10=80+20(a+b)≥80+40=160(元)(当且仅当a=b=2时等号成立).故选C.7.D x+2y=(x+2y)=2++2≥8,当且仅当,即x=2y=4时等号成立.由x+2y>m2+2m恒成立,可知m2+2m<8,即m2+2m-8<0,解得-4<m<2.8.C由a x=b y=3,.因为a>1,b>1,所以ab≤=3,所以lg(ab)≤lg 3,从而=1,当且仅当a=b= 时等号成立.9.8∵直线=1过点(1,2),∴=1.∵a>0,b>0,∴2a+b=(2a+b)=4+≥4+2=8.当且仅当b=2a时等号成立.10.a(2a2+b2+1)=×(3+1)=,当且仅当a=,且2a2+b2=3,即a2=1,b2=1时,等号成立.故a 的最大值为.11.乙甲购买产品的平均单价为,乙购买产品的平均单价为.∵-≥0,且两次购买的单价不同,∴a≠b,∴>0,∴乙的购买方式的平均单价较小.故答案为乙.12.证明因为a,b均为正实数,所以≥2,当且仅当,即a=b时等号成立,又因为+ab≥2=2,当且仅当=ab时等号成立,所以+ab≥+ab≥2当且仅当即a=b=时等号成立.13.D令f(y)=|y+4|-|y|,则f(y)≤|y+4-y|=4,即f(y)max=4.∵不等式|y+4|-|y|≤2x+对任意实数x,y都成立,∴2x+≥f(y)max=4,∴a≥-(2x)2+4×2x=-(2x-2)2+4恒成立;令g(x)=-(2x)2+4×2x,则a≥g(x)max=4,∴实数a的最小值为4.14.2+4x>0,y>0,lg 2x+lg 8y=lg 2,可得x+3y=1.+4≥2+4=2+4.当且仅当x=y,x+3y=1,即y=-,x=-时等号成立.的最小值是2+4.15.(-∞,1)∪(9,+∞)∵ab=a+b+3,∴a+b=ab-3,∴(a+b)2=(ab-3)2.∵(a+b)2≥4ab,∴(ab-3)2≥4ab,即(ab)2-10ab+9≥0,故ab≤1或ab≥9.16.解 (1)因为每件商品售价为0.05万元,则x千件商品销售额为0.05×1 000x万元,依题意得,当0<x<80时,L(x)=(0.05×1 000x)-x2-10x-250=-x2+40x-250;当x≥80时,L(x)=(0.05×1 000x)-51x-+1 450-250=1 200-,则L(x)=(2)当0<x<80时,L(x)=-(x-60)2+950,此时,当x=60时,L(x)取得最大值L(60)=950.当x≥80时,L(x)=1 200-≤1 200-2=1 200-200=1 000,当且仅当x=时,即x=100时,L(x)取得最大值1 000.因为950<1 000,所以当年产量为100千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大.最大利润为1 000万元.17.C∵x>0,y>0,xy≤,∴,即,∴x+y+≥x+y+.即x+y+≤5.设x+y=t,则t>0,∴t+≤5,得到t2-5t+4≤0,解得1≤t≤4,∴x+y的最大值是4.18.A由题意可得两圆相外切,两圆的标准方程分别为(x+a)2+y2=9,x2+(y-2b)2=1,圆心分别为(-a,0),(0,2b),半径分别为3和1,故有a2+4b2=16,∴(a2+4b2)=(8+8)=1,当且仅当,即a2=8,b2=2时,等号成立,故选A.。
近年年高考数学一轮复习课时分层训练32基本不等式文北师大版(2021学年)
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课时分层训练(三十二) 基本不等式A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.已知x〉-1,则函数y=x+\f(1,x+1)的最小值为( )A.-1 ﻩB.0C.1ﻩD.2C[由于x>-1,则x+1〉0,所以y=x+1x+1=(x+1)+\f(1,x+1)-1≥2错误!-1=1,当且仅当x+1=1x+1,由于x〉-1,即当x=0时,上式取等号.]2.设非零实数a,b,则“a2+b2≥2ab”是“错误!+错误!≥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B [因为a,b∈R时,都有a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,即a2+b2≥2ab,而错误!+错误!≥2⇔ab〉0,所以“a2+b2≥2ab”是“错误!+错误!≥2”的必要不充分条件.]3.(2018·广州模拟)已知x>0,y>0,lg 2x+lg 8y=lg 2,则1x+错误!的最小值是( ) 【导学号:00090204】A.2ﻩB.2错误!C.4ﻩD.2\r(3)C[∵lg 2x+lg 8y=lg 2,∴lg(2x·8y)=lg 2,∴2x+3y=2,∴x+3y=1。
∵x>0,y>0,∴\f(1,x)+错误!=(x+3y)错误!=2+错误!+错误!≥2+2错误!=4,当且仅当x=3y=错误!时取等号.所以错误!+错误!的最小值为4。
广西高考数学一轮复习 考点规范练33 基本不等式及其应用 文-人教版高三全册数学试题
考点规范练33 基本不等式及其应用一、基础巩固1.下列不等式一定成立的是( )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 )x>0,所以x 2+14≥2·x ·12=x ,所以lg (x 2+14)≥lg x (x>0),故选项A 不正确; 当x ≠k π,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,1x 2+1=1,故选项D 不正确.2.已知a>0,b>0,a ,b 的等比中项是1,且m=b+1x,n=a+1x,则m+n 的最小值是( )A.3B.4C.5D.6ab=1,则m=b+1x=2b ,n=a+1x=2a ,故m+n=2(a+b )≥4√xx =4(当且仅当a=b=1时,等号成立).3.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a 和b (a<b ),其全程的平均时速为v ,则( ) A.a<v<√xxB.v=√xxC.√xx <v<x +x 2D.v=x +x 2s ,则小王往返两地用时为x x +xx ,从而v=2x x x +x x=2xxx +x .∵0<a<b ,∴√xx <x +x 2,2xxx +x>2xx 2x=a ,∴2x +x <√xx,即2xxx +x <√xx ,∴a<v<√xx . 4.已知圆x 2+y 2+4x-2y-1=0上存在两点关于直线ax-2by+2=0(a>0,b>0)对称,则1x +4x 的最小值为( ) A.8 B.9 C.16 D.18,直线ax-2by+2=0必过圆心(-2,1),所以a+b=1.所以1x +4x =(1x +4x )(a+b )=5+x x+4xx≥5+4=9,当且仅当xx=4xx,即2a=b=23时等号成立,故选B .5.若正数x ,y 满足4x 2+9y 2+3xy=30,则xy 的最大值是( ) A.43B.53C.2D.54x>0,y>0,得4x 2+9y 2+3xy ≥2×(2x )×(3y )+3xy (当且仅当2x=3y 时等号成立),则12xy+3xy ≤30,即xy ≤2,故xy 的最大值为2.6.若两个正实数x ,y 满足2x+1x =1,且x+2y>m 2+2m 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A.(-∞,-2)∪[4,+∞)B.(-∞,-4]∪[2,+∞)C.(-2,4)D.(-4,2)x>0,y>0,2x +1x=1,所以x+2y=(x+2y)(2x +1x)=2+4xx+xx+2≥8,当且仅当4xx =xx,即x=2y时等号成立.由x+2y>m2+2m恒成立,可知m2+2m<8,即m2+2m-8<0,解得-4<m<2.7.设x,y∈R,a>1,b>1,若a x=b y=3,a+b=2√3,则1x +1x的最大值为()A.2B.32C.1 D.12a x=b y=3,1x +1x=1log x3+1log x3=lg x+lg xlg3=lg(xx)lg3,又a>1,b>1,所以ab≤(x+x2)2=3, 所以lg(ab)≤lg3,从而1x +1x≤lg3lg3=1,当且仅当a=b=√3时等号成立.8.已知x>1,则log x9+log27x的最小值是.x>1,∴log x9+log27x=2lg3lg x +lg x3lg3≥2√23=2√63,当且仅当x=3√6时等号成立.∴log x9+log27x的最小值为2√63.9.某公司购买一批机器投入生产,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.8x 年的年平均利润为x x =18-(x +25x ),而x>0,所以xx ≤18-2√25=8,当且仅当x=5时,年平均利润最大,最大值为8万元.10.(2018天津,文13)已知a ,b ∈R ,且a-3b+6=0,则2a+18x 的最小值为 .a-3b+6=0,∴a-3b=-6.∵a ,b ∈R ,∴2a >0,18x >0. ∴2a +18x ≥2√2x -3x =2√2-6=14,当且仅当2a=18x ,即a=-3,b=1时取等号.11.某种饮料分两次提价,提价方案有两种,方案甲:第一次提价p %,第二次提价q %;方案乙:每次都提价x +x 2%,若p>q>0,则提价多的方案是 .a ,则方案甲提价后为a (1+p %)(1+q %),方案乙提价后为a (1+x +x 2%)2.由于(1+p %)(1+q %)<[(1+x %)+(1+x %)2]2=(1+x +x 2%)2,因此提价多的是方案乙.12.设a ,b 均为正实数,求证:1x 2+1x 2+ab ≥2√2.a ,b 均为正实数,所以1x2+1x2≥2√1x2·1x2=2xx,当且仅当1x 2=1x 2,即a=b 时,等号成立,又因为2xx +ab ≥2√2xx ·xx =2√2, 当且仅当2xx =ab 时,等号成立,所以1x 2+1x 2+ab ≥2xx +ab ≥2√2,当且仅当{1x 2=1x 2,2xx =xx ,即a=b=√24时,等号成立.二、能力提升13.已知不等式2x 2-axy+y 2≥0对任意x ∈[1,2]及y ∈[1,3]恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A.a ≤2√2 B.a ≥2√2C.a ≤113D.a ≤922x 2-axy+y 2≥0,且y ≠0,所以2(x x )2-a xx +1≥0.令t=xx ,则不等式变为2t 2-at+1≥0. 由x ∈[1,2],y ∈[1,3],可知t ∈[13,2], 即2t 2-at+1≥0在t ∈[13,2]时恒成立.由2t 2-at+1≥0可得a ≤2x 2+1x,即a ≤2t+1x .又2t+1x≥2√2x ·1x=2√2.当且仅当2t=1x,即t=√22时等号成立,所以2t+1x取得最小值2√2,所以有a ≤2√2,故选A .14.已知不等式|y+4|-|y|≤2x+x2x 对任意实数x ,y 都成立,则实数a 的最小值为( ) A.1 B.2C.3D.4f (y )=|y+4|-|y|,则f (y )≤|y+4-y|=4,即f (y )max =4.∵不等式|y+4|-|y|≤2x +x2x 对任意实数x ,y 都成立, ∴2x +x2x ≥f (y )max =4,∴a ≥-(2x )2+4×2x =-(2x -2)2+4恒成立;令g (x )=-(2x )2+4×2x,则a ≥g (x )max =4,∴实数a 的最小值为4. 15.已知x>0,a 为大于2x 的常数. (1)求函数y=x (a-2x )的最大值; (2)求y=1x -2x -x 的最小值.∵x>0,a>2x ,∴y=x (a-2x )=12×2x (a-2x )≤12×[2x +(x -2x )2]2=x 28,当且仅当x=x4时取等号,故函数y=x (a-2x )的最大值为x 28.(2)y=1x -2x-x=1x -2x +x -2x 2−x 2≥2√12−x 2=√2−x 2,当且仅当x=x -√22时取等号.故y=1x -2x -x 的最小值为√2−x2.16.某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产x 千件,需另投入成本为C (x )(单元:万元),当年产量不足80千件时,C (x )=13x 2+10x (单位:万元).当年产量不少于80千件时,C (x )=51x+10000x-1450(单位:万元).每件商品售价为0.05万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完. (1)写出年利润L (x )(单位:万元)关于年产量x (单位:千件)的函数解析式; (2)当年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?因为每件商品售价为0.05万元,则x 千件商品销售额为0.05×1000x 万元,依题意得,当0<x<80时,L (x )=(0.05×1000x )-13x 2-10x-250=-13x 2+40x-250;当x ≥80时,L (x )=(0.05×1000x )-51x-10000x+1450-250=1200-(x +10000x),则L (x )={-13x 2+40x -250,0<x <80,1200-(x +10000x ),x ≥80.(2)当0<x<80时,L (x )=-13(x-60)2+950,此时,当x=60时,L (x )取得最大值L (60)=950.当x≥80时,L(x)=1200-(x+10000x )≤1200-2√x·10000x=1200-200=1000,当且仅当x=10000x时,即x=100时,L(x)取得最大值1000.因为950<1000,所以当年产量为100千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大.最大利润为1000万元.三、高考预测17.若a,b满足ab=a+b+3,求ab的取值范围.ab=a+b+3,∴a+b=ab-3,∴(a+b)2=(ab-3)2.∵(a+b)2≥4ab,∴(ab-3)2≥4ab,即(ab)2-10ab+9≥0,故ab≤1或ab≥9.因此ab的取值范围是(-∞,1]∪[9,+∞).。
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课时规范练32 基本不等式及其应用
基础巩固组
1.设0<a<b,则下列不等式正确的是()
A.a<b<
B.a<<b
C.a<<b<
D.<a<<b
2.(2017山东枣庄一模,文5)若正数x,y满足=1,则3x+4y的最小值是()
A.24
B.28
C.25
D.26
3.已知a>0,b>0,a,b的等比中项是1,且m=b+,n=a+,则m+n的最小值是()
A.3
B.4
C.5
D.6
4.函数y=(x>-1)的图象的最低点的坐标是()
A.(1,2)
B.(1,-2)
C.(1,1)
D.(0,2)
5.(2017山东日照一模,文6)已知圆x2+y2+4x-2y-1=0上存在两点关于直线ax-2by+2=0(a>0,b>0)对称,则的最小值为()
A.8
B.9
C.16
D.18
6.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
7.若两个正实数x,y满足=1,并且x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是()
A.(-∞,-2)∪[4,+∞)
B.(-∞,-4]∪[2,+∞)
C.(-2,4)
D.(-4,2)
8.设x,y∈R,a>1,b>1,若a x=b y=3,a+b=2,则的最大值为()
A.2
B.
C.1
D.〚导学号24190921〛
9.(2017山东,文12)若直线=1(a>0,b>0)过点(1,2),则2a+b的最小值为.
10.(2017江苏徐州模拟)已知正数a,b满足2a2+b2=3,则a的最大值为.
11.(2017山西临汾二模,文14)近来鸡蛋价格起伏较大,假设第一周、第二周鸡蛋价格分别为a元/千克、b元/千克,家庭主妇甲和乙买鸡蛋的方式不同:家庭主妇甲每周买3千克鸡蛋,家庭主妇乙每周买10元钱的鸡蛋,试比较谁的购买方式更优惠(两次平均价格低视为实惠).(在横线上填甲或乙即可)
12.设a,b均为正实数,求证:+ab≥2.
〚导学号24190922〛
综合提升组
13.已知不等式|y+4|-|y|≤2x+对任意实数x,y都成立,则实数a的最小值为()
A.1
B.2
C.3
D.4
14.已知x>0,y>0,lg 2x+lg 8y=lg 2,则的最小值是.
15.如果a,b满足ab=a+b+3,那么ab的取值范围是.
16.某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产x千件,需另投入成本为C(x)(单元:万元),当年产量不足80千件时,C(x)=x2+10x(单位:万元).当年产量不少于80千件时,C(x)=51x+-1 450(单位:万元).每件商品售价为0.05万元.通过市场分析,该厂生产的商品能全部售完.
(1)写出年利润L(x)(单位:万元)关于年产量x(单位:千件)的函数解析式;
(2)年产量为多少千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大?
〚导学号24190923〛
创新应用组
17.若正实数x,y满足x+y+=5,则x+y的最大值是()
A.2
B.3
C.4
D.5
18.(2017山东德州一模,文9)圆:x2+y2+2ax+a2-9=0和圆:x2+y2-4by-1+4b2=0有三条公切线,若a∈R,b∈R,且ab≠0,则的最小值为()
A.1
B.3
C.4
D.5〚导学号24190924〛
答案:
1.B∵0<a<b,∴a<<b,故A,C错误;-a=)>0,即>a,D错误,故选B.
2.C∵正数x,y满足=1,
∴3x+4y=(3x+4y)=13+≥13+3×2=25,当且仅当x=2y=5时等号成立.
∴3x+4y的最小值是25.故选C.
3.B由题意知ab=1,则m=b+=2b,n=a+=2a,
∴m+n=2(a+b)≥4=4,当且仅当a=b=1时,等号成立.
4.D∵x>-1,∴x+1>0.∴y==(x+1)+≥2,当且仅当x+1=,即x=0时等号成立,即当x=0时,该函数取得最小值2.所以该函数图象最低点的坐标为(0,2).
5.B由圆的对称性可得,直线ax-2by+2=0必过圆心(-2,1),所以a+b=1.
所以(a+b)=5+≥5+4=9,当且仅当,即2a=b=时等号成立,故选B.
6.C设底面矩形的长和宽分别为a m,b m,则ab=4 m2.容器的总造价为20ab+2(a+b)×10=80+20(a+b)≥
80+40=160(元)(当且仅当a=b=2时等号成立).故选C.
7.D x+2y=(x+2y)=2++2≥8,
当且仅当,即x=2y=4时等号成立.
由x+2y>m2+2m恒成立,
可知m2+2m<8,即m2+2m-8<0,
解得-4<m<2.
8.C由a x=b y=3,.
因为a>1,b>1,所以ab≤=3,
所以lg(ab)≤lg 3,从而=1,当且仅当a=b=时等号成立.
9.8∵直线=1过点(1,2),
∴=1.
∵a>0,b>0,∴2a+b=(2a+b)·=4+≥4+2=8.
当且仅当b=2a时等号成立.
10.a(2a2+b2+1)=×(3+1)=,
当且仅当a=,且2a2+b2=3,即a2=1,b2=1时,等号成立.
故a的最大值为.
11.乙甲购买产品的平均单价为,乙购买产品的平均单价为.
∵≥0,且两次购买的单价不同,
∴a≠b,
∴>0,
∴乙的购买方式的平均单价较小.故答案为乙.
12.证明因为a,b均为正实数,
所以≥2,
当且仅当,即a=b时等号成立,
又因为+ab≥2=2,
当且仅当=ab时等号成立,
所以+ab≥+ab≥2,
当且仅当即a=b=时等号成立.
13.D令f(y)=|y+4|-|y|,
则f(y)≤|y+4-y|=4,即f(y)max=4.
∵不等式|y+4|-|y|≤2x+对任意实数x,y都成立,
∴2x+≥f(y)max=4,
∴a≥-(2x)2+4×2x=-(2x-2)2+4恒成立;
令g(x)=-(2x)2+4×2x,
则a≥g(x)max=4,∴实数a的最小值为4.
14.2+4x>0,y>0,lg 2x+lg 8y=lg 2,可得x+3y=1.
+4≥2+4=2+4.
当且仅当x=y,x+3y=1,即y=,x=时等号成立.
的最小值是2+4.
15.(-∞,1)∪(9,+∞)∵ab=a+b+3,
∴a+b=ab-3,∴(a+b)2=(ab-3)2.∵(a+b)2≥4ab,
∴(ab-3)2≥4ab,
即(ab)2-10ab+9≥0,故ab≤1或ab≥9.
16.解 (1)因为每件商品售价为0.05万元,则x千件商品销售额为0.05×1 000x万元,依题意得,当0<x<80时,L(x)=(0.05×1 000x)-x2-10x-250=-x2+40x-250;
当x≥80时,L(x)=(0.05×1 000x)-51x-+1 450-250=1 200-,
则L(x)=
(2)当0<x<80时,L(x)=-(x-60)2+950,
此时,当x=60时,L(x)取得最大值L(60)=950.
当x≥80时,L(x)=1 200-≤1 200-2
=1 200-200=1 000,
当且仅当x=时,即x=100时,L(x)取得最大值1 000.
因为950<1 000,
所以当年产量为100千件时,该厂在这一商品的生产中所获利润最大.最大利润为1 000万元.
17.C∵x>0,y>0,xy≤,
∴,即,
∴x+y+≥x+y+.
即x+y+≤5.
设x+y=t,则t>0,∴t+≤5,得到t2-5t+4≤0,
解得1≤t≤4,
∴x+y的最大值是4.
18.A由题意可得两圆相外切,两圆的标准方程分别为(x+a)2+y2=9,x2+(y-2b)2=1,
圆心分别为(-a,0),(0,2b),半径分别为3和1,故有a2+4b2=16,
∴·(a2+4b2)=(8+8)=1,
当且仅当,即a2=8,b2=2时,等号成立,故选A.。