人教版高中数学必修五课时作业1:§3.4 基本不等式√ab≤(a b)_2(一)

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一、基础过关

1.若a,b,c>0且a(a+b+c)+bc=4-23,则2a+b+c的最小值是()

A.3-1

B.3+1

C.23+2 D.23-2

答案 D

解析由a(a+b+c)+bc=4-2 3

⇒a(a+b)+(a+b)c=(a+b)(a+c)=4-23,

而2a +b +c =(a +b )+(a +c )≥2(a +b )(a +c )

=2

4-23=2(3-1).

∴当且仅当a +b =a +c ,即b =c 时等号成立. 2. 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 +a

b

≥2

b a ·a b

=2. 3. 若x >0,y >0,且x +y =4,则下列不等式中恒成立的是

( )

A.1x +y ≤14

B.1x +1

y ≥1 C.xy ≥2

D.1xy

≥1 答案 B

解析 若x >0,y >0,由x +y =4,得x +y

4=1,

∴1x +1y =1

4

(x +y )⎝⎛⎭⎫1x +1y =14⎝⎛⎭⎫2+y x +x y ≥14(2+2)=1. 4. 设a >0,b >0,若3是3a 与3b 的等比中项,则1a +1

b

的最小值为

( )

A .8

B .4

C .1

D.14

答案 B

解析 由题意知3a ·3b =3,即3a +

b =3,所以a +b =1. 因为a >0,b >0,所以1a +1b =⎝⎛⎭⎫1a +1b (a +b )=2+b a +a

b ≥2+2 b a ·a

b

=4, 当且仅当a =b =1

2

时,等号成立.

5. 若a <1,则a +1

a -1

有最____(填“大”或“小”)值,为_______.

答案 大 -1

解析 ∵a <1,∴a -1<0,

∴-⎝ ⎛⎭⎪⎫a -1+1a -1=(1-a )+11-a

≥2(a =0时取等号), ∴a -1+1a -1≤-2,∴a +1a -1

≤-1.

6. 若不等式x 2-ax +1≥0对一切x ∈(0,1]恒成立,则a 的取值范围是________.

答案 a ≤2

解析 x 2-ax +1≥0,x ∈(0,1]恒成立 ⇔ax ≤x 2+1,x ∈(0,1]恒成立. ⇔a ≤x +1

x ,x ∈(0,1]恒成立

∵x ∈(0,1],x +1

x

≥2,∴a ≤2.

7. 设a 、b 、c 都是正数,求证:bc a +ca b +ab

c

≥a +b +c .

证明 ∵a 、b 、c 都是正数,∴bc a 、ca b 、ab

c 也都是正数.

∴bc a +ca b ≥2c ,ca b +ab c ≥2a ,bc a +ab

c ≥2b , 三式相加得2⎝⎛⎭⎫bc a +ca b +ab c ≥2(a +b +c ), 即bc a +ca b +ab

c ≥a +b +c . 当且仅当a =b =c 时,等号成立。 二、能力提升

8. 已知a ,b ∈(0,+∞),则下列不等式中不成立的是

( )

A .a +b +

1

ab

≥2 2 B .(a +b )⎝⎛⎭⎫

1a +1b ≥4 C.a 2+b 2ab ≥2ab

D.2ab a +b

>ab 答案 D 解析 ∵a +b +

1ab ≥2ab +1ab

≥22,A 成立; (a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b ≥2ab ·

2 1

ab

=4,B 成立; a 2+b 2≥2ab >0,∴a 2+b 2ab

≥2ab ,C 成立;

a +

b ≥2ab ,∴2ab a +b ≤1,2ab

a +

b ≤ab .

9.设0

( )

A .log a b +log b a ≥2

B .log a b +log b a ≥-2

C .log a b +log b a ≤-2

D .log a b +log b a >2

答案 C

解析 ∵0

∴log a b <0,log b a <0,-log a b >0,

∴(-log a b )+(-log b a )=(-log a b )+⎝⎛⎭⎫

-1log a b ≥2, ∴log a b +log b a ≤-2.

10.若对任意x >0,x

x 2+3x +1

≤a 恒成立,则a 的取值范围为________.

答案 ⎣⎡⎭⎫15,+∞

解析 ∵x >0,∴x

x 2+3x +1>0,易知a >0.

∴x 2+3x +1x ≥1a ,∴1a ≤x +1x +3.

∵x >0,x +1

x +3≥2

x ·1

x

+3=5(x =1时取等号), ∴1a ≤5.∴a ≥15

. 11. 已知x >y >0,xy =1,求证:x 2+y 2

x -y

≥2 2.

证明 ∵xy =1,

∴x 2+y 2x -y =(x -y )2+2xy x -y =(x -y )2+2x -y =(x -y )+2x -y

≥2

(x -y )·2

x -y

=2 2.

当且仅当⎩⎨

x -y =

2

x -y

xy =1

,即⎩⎪⎨⎪⎧

x =6+2

2

y =

6-22

时取等号.

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