高中数学必修五第3章不等式同步练习 3.4基本不等式(含答案)

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等式练习题第一部分1.下列不等式中成立的是(7.在R 上定义运算 :xy x(1 y)，若不等式(x a)(x a) 1对任意实数x 成立，贝U 实数a 的取值范围是().A. {a| 1 a 1}B .{a| 0 a 2}1 3 C {a| 1 a £} D.{a| 3 11-a -}2 28已知正实数x,y 满足x 2y4，则丄 4x 丄的最小值为y•9 .设x, y 为正实数，aJ x 22xy y ,bpjxy,c xy .试比较a 、c 的大小.A. b a C. D. a cB. b c a b ca c bA.若a 则ac 2 bc 2 .若 a b ，贝U a 2b 2 C.若aab b 21.若 a b 0，贝U -a2.已知a 1 3,b14,(A). c a3.已知a,b,c 满足c (B)3 5a b3 4，则a,b,c 的大小关系是()(C) b a c a 且ac 0，下列选项中不一定(D) c成立的是((A ) ab ac(B )(C) cb 2 ab 2(D) ac(a c) 04 .规定记号“O”表示一种运算，定义若1O k 2<3,则k 的取值范围为A . 1 k 1B aO b^/ab a (a , b 为正实数)，5 .若a,b,c 为实数, 则下列命题正确的是(A.若a 则ac 2bc 2B.若a ab b 2C.若aD.若a 1bab6.设a0.5. I,b log 3,c log 4 2，则(6.226函数y = 3x + x^+1的最小值是（）A.10 .已知不等式ax 2 5x 2 0的解集是M .（1）若2 M ，求a 的取值范围;(2)若 M x2x2，求不等式ax 2 5x a 2 10的解集.第二部分1.给出以下四个命题:1 12 2①若a>b ,则-<匚; ②若ac >bc ，则a>b ；a b ③若 a>|b|，则 a>b ； ④若 a>b ,则 a 2>b 2.其中正确的是（A.②④ B .②③ C .①② D ①③2.设 a , b € R, A. b -a>0 B若a -1 b|>0，贝U 下列不等式中正确的是（ .a 3+ b 2<0)C . b + a>0D . a — b <0 3.在下列函数中，最小值是 2的是（） A.x + 2 .y =尸(x >0)C. y = sin x + cscx , x € (0 ,ny )4. 已知log a （a 2+ 1）vlog a 2a<0，则a 的取值范围是（ A. (0,1) B ・（扌,1)C. (0, 2)5. f (x) = ax 2+ ax - 1 在 R 上满足 f (x)<0, 则a 的取值范围是（）A. (-X, 0]B. (-X,- 4)C. (-4,0)D. (-4,0]B.C.6.41 17.设a>0, b>0.若{3是3与3的等比中项，则o +b 的最小值为( )A. 8D-4&已知当x>0时，不等式x 2— m)+ 4>0恒成立，则实数m 的取值范围是 9.已知 A = {x|x 2— 3x + 2<0},{x|x 2— (a + 1)x + a <0}.⑴若A B,求a 的取值范围； ⑵若B? A 求a 的取值范围1 910.已知x>0, y>0,且x + y = 1,求X + y 的最小值.11.已知a , b , c 都是正数，且a +b + c = 1.求证：(1 — a)(1 — b)(1 — c) >8abc. 证明•/ a 、b 、c 都是正数，且a +b + c = 1,•-1 — a = b + c 寸 bc>0, 1—b=a+c >2ac>0, 1 — c = a + b 寸 ab>0.••• (1 — a)(1 — b)(1 — C) •^Oc •2ab= 8abc.212.不等式 kx — 2x + 6kv0(k 工0).(1) 若不等式的解集为｛x|x< — 3或x> — 2｝，求k 的值； (2) 若不等式的解集为R,求k 的取值范围.B. 4C. 11. D. 【解析】对于A ,若c 不成立；对于C,若a2. D 【解析】参考答案第一部分,显然ac 2b 0，则 a 2;故选Dbc 2不成立；对于B ,若b a 0，则a 2ab b 2b 2，所以C 错；对于D,若a b33 4 2 3. C 【解析】 1所以c 综上,所以答案为：D.Qa c, ac 0, 0,a (1) Qb c,a 0,ab ac;⑵ Q b a,0,0, c b 0 ；(3) Q c a,,Q ac 0, ac a0 ■⑷b a 且c 0, a 0, 0或b 0或b 0, cb 2和ab 2的大小不能确定，即C 选项不一定成立■故选C.4. A 【解析】根据题意1e k 2 1 k 2 3化简为k 2绝对值如下: 原不等式为 k 2k 2 0解得2 0时, 原不等式为 0成立，所以k k 2 0 ,对k 分情况去 k 1，所以0 k 原不等式为 k 2k 2 0，解得 1 k 2，所以1 综上， 5. B 【解析】对于所以选择 A. 当c 0时, 0，所以1a 所以a b，故D 错，所以选b a两边同时除以 A, ab 故A 错；对于C, 不等式不成立， 11，故C 错;对于D,因为a b 0 , b因为a 1bB .6. A【解析】••• a 20.5, b log 3 , c log42 , 1>2 0.51log 3 >1, Iog 42= -b >a >c .故选: 27. C8. 1 【解析】【解析】根据题意化简不等式为（X a ）（1 (X a)) 1,即 X 2 X(a 2 a 1) 0 对任意实数X 成立,所以根据二次恒成立 0,解得（当且仅当“X y 4”时，取“ ”），故最小值为1.39.a 2 X 22 2 2 22 2xy y 2, c 2X 22xy y 2c 2 a 2xy ；X 0, y0, xy 0，即 c a ;10. (1) a12 (2) X3 X 1【解析】（1）由2 M ，说明元素2满足不等式ax 2 5x 2 0，代入即可求出a的取值范围；（2）由M x2 X 2，2,2是方程ax 25x 20的两个根，由韦达定理即可求出a 2，代入原不等式解一元二次不等式即可；(1)v 2 M 2，二 a 2 5 2 20，••• a 2(2)v Mx1 X 2 ,••• 1,2是方程ax 2 5x 20的两个根，11 y X 8 yX y 1 4 5 25 21 / y X 4点 1 -1 8尸y4x A.由X 2y 4化为4x4 X 2 4x1 2x1 2xX 2y 4，因为o,y所以1 8所以 X + y = (x+ y)( 1+ 9) = y+ — + 10>2 ' 八 X y X y y 9x 1 9当且仅当x =—时，等号成立，又因为X +y = 1.所以当 x = 4, y = 12 时，(X + y) min = 16.•••由韦达定理得2 1/•不等式ax 2 5x a0即为：2x 2 5x 3 0其解集为X第二部分2.解析由 a —|b|>0? |b|va? — a<b<a? a + b>0,故选 C.3.解析X 2y=- + -的值域为(一X,— 2] U [2，+X);X + 2 --- 1y〒=也〒 + k >2(X >0)；1y = SinX + CSCX = SinX + 茹>2(0<Sin X <1)；y = 7x + 7—x>2（当且仅当x = 0时取等号）.7.解析 V s 是 3a 与 3b 的等比中项？ 3a •3b= 3a + b= 3? a + b = 1, v a>0,b>0, /^ab1 1 a + b 1 1 「a +萨石=Ob ^ 1=4.411.解析因为 x>0, y>0, X + 9= 1,9X-—+ 10= 16. y。

高中数学(人教A版必修5)同步练习：3.4基本不等式(1)(含答案解析)

§3.4 基本不等式：ab ≤a ＋b 2(一)课时目标1．理解基本不等式的内容及其证明；2．能利用基本不等式证明简单不等式．1．如果a ，b ∈R ，那么a 2＋b 2≥2ab(当且仅当a ＝b 时取“＝”号)．2．若a ，b 都为正数，那么当且仅当a ＝b 时，等号成立)，称上述不等式为基本不等式，其中a ＋b 2称为a ，b 的算术平均数，ab 称为a ，b 的几何平均数． 3．基本不等式的常用推论(1)ab ≤⎝⎛⎭⎫a ＋b 22≤a 2＋b 22 (a ，b ∈R)；(2)当x>0时，x ＋1x ≥2；当x<0时，x ＋1x ≤－2. (3)当ab>0时，b a ＋a b ≥2；当ab<0时，b a ＋a b≤－2. (4)a 2＋b 2＋c 2≥ab ＋bc ＋ca ，(a ，b ，c ∈R)．一、选择题1．已知a>0，b>0，则a ＋b 2，ab ， a 2＋b 22，2ab a ＋b中最小的是( )A.a ＋b 2B.abC. a 2＋b 22D.2ab a ＋b 答案 D解析方法一特殊值法．令a ＝4，b ＝2，则a ＋b 2＝3，ab ＝8， a 2＋b 22＝10，2ab a ＋b ＝83.∴2ab a ＋b最小．方法二 2ab a ＋b ＝21a ＋1b ，由21a ＋1b ≤ab ≤a ＋b 2≤ a 2＋b 22，可知2ab a ＋b 最小． 2．已知m ＝a ＋1a －2(a>2)，n ＝⎝⎛⎭⎫12x 2－2 (x<0)，则m 、n 之间的大小关系是( ) A ．m>n B ．m<n C ．m ＝n D ．m ≤n解析 ∵m ＝(a －2)＋1a －2＋2≥2(a －2)1a －2＋2＝4， n ＝22－x 2<22＝4.∴m>n.3．设a ，b ∈R ，且a ≠b ，a ＋b ＝2，则必有( )A ．1≤ab ≤a 2＋b 22B ．ab<1<a 2＋b 22C ．ab<a 2＋b 22<1 D.a 2＋b 22<ab<1 答案 B解析 ∵ab ≤⎝⎛⎭⎫a ＋b 22，a ≠b ，∴ab<1，又∵a 2＋b 22>a ＋b 2>0， ∴a 2＋b 22>1，∴ab<1<a 2＋b 22. 4．已知正数0<a<1,0<b<1，且a ≠b ，则a ＋b ，2ab ，2ab ，a 2＋b 2，其中最大的一个是( )A ．a 2＋b 2B ．2abC ．2abD ．a ＋b答案 D解析因为a 、b ∈(0,1)，a ≠b ，所以a ＋b>2ab ，a 2＋b 2>2ab ，所以，最大的只能是a 2＋b 2与a ＋b 之一．而a 2＋b 2－(a ＋b)＝a(a －1)＋b(b －1)，又0<a<1,0<b<1，所以a －1<0，b －1<0，因此a 2＋b 2<a ＋b ，所以a ＋b 最大．5．设0<a<b ，且a ＋b ＝1，在下列四个数中最大的是( )A.12B ．bC ．2abD ．a 2＋b 2 答案 B解析 ∵ab<⎝⎛⎭⎫a ＋b 22，∴ab<14，∴2ab<12. ∵a 2＋b 22>a ＋b 2>0，∴ a 2＋b 22>12， ∴a 2＋b 2>12. ∵b －(a 2＋b 2)＝(b －b 2)－a 2＝b(1－b)－a 2＝ab －a 2＝a(b －a)>0，∴b>a 2＋b 2，∴b 最大．6．若不等式x 2＋ax ＋1≥0对一切x ∈(]0，1恒成立，则a 的最小值为( )A ．0B ．－2C ．－52D ．－3解析 x 2＋ax ＋1≥0在x ∈(]0，1上恒成立⇔ax ≥－x 2－1⇔a ≥⎣⎡⎦⎤－⎝⎛⎭⎫x ＋1x max . ∵x ＋1x≥2，∴－⎝⎛⎭⎫x ＋1x ≤－2，∴a ≥－2. 二、填空题7．若a<1，则a ＋1a －1有最______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. 8．若lg x ＋lg y ＝1，则2x ＋5y的最小值为________．答案 2解析 ∵lg x ＋lg y ＝1，∴xy ＝10，x>0，y>0，∴2x ＋5y ＝2x ＋x 2≥2(x ＝2时取等号)． 9．已知x ，y ∈R ＋，且满足x 3＋y 4＝1，则xy 的最大值为________．答案 3解析 ∵x>0，y>0且1＝x 3＋y 4≥2xy 12， ∴xy ≤3.当且仅当x 3＝y 4时取等号． 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 ＋1x ＋3≥2x·1x ＋3＝5(x ＝1时取等号)，∴1a ≤5.∴a ≥15. 三、解答题11．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. 12．a>b>c ，n ∈N 且1a －b ＋1b －c ≥n a －c，求n 的最大值．解 ∵a>b>c ，∴a －b>0，b －c>0，a －c>0.∵1a －b ＋1b －c ≥n a －c， ∴n ≤a －c a －b ＋a －c b －c. ∵a －c ＝(a －b)＋(b －c)，∴n ≤(a －b)＋(b －c)a －b ＋(a －b)＋(b －c)b －c， ∴n ≤b －c a －b ＋a －b b －c＋2. ∵b －c a －b ＋a －b b －c ≥2 (b －c a －b )·(a －b b －c) ＝2(2b ＝a ＋c 时取等号)．∴n ≤4.∴n 的最大值是4.能力提升 13．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 ．8 B ．6 C ．4 D ．2答案 C 解析只需求(x ＋y)⎝⎛⎭⎫1x ＋a y 的最小值大于等于9即可，又(x ＋y)⎝⎛⎭⎫1x ＋a y ＝1＋a·x y ＋y x＋a ≥a ＋1＋2 a·x y ·y x ＝a ＋2 a ＋1，等号成立仅当a·x y ＝y x即可，所以(a)2＋2 a ＋1≥9，即(a)2＋2 a －8≥0求得a ≥2或a ≤－4(舍去)，所以a ≥4，即a 的最小值为4.14．已知a ，b ，c 为不等正实数，且abc ＝1. 求证：a ＋b ＋c<1a ＋1b ＋1c. 证明 ∵1a ＋1b≥2 1ab ＝2c ， 1b ＋1c≥2 1bc ＝2a ， 1c ＋1a ≥2 1ac＝2b ， ∴2⎝⎛⎭⎫1a ＋1b ＋1c ≥2(a ＋b ＋c)，即1a ＋1b ＋1c ≥a ＋b ＋ c. ∵a ，b ，c 为不等正实数， ∴a ＋b ＋c<1a ＋1b ＋1c.1．设a ，b 是两个正实数，用min(a ，b)表示a ，b 中的较小的数，用max(a ，b)表示a ，b 中的较大的数，则有min(a ，b)≤21a ＋1b ≤ab ≤a ＋b 2≤ a 2＋b 22≤max(a ，b)．当且仅当a ＝b 时，取到等号．2．两个不等式a 2＋b 2≥2ab 与a ＋b 2≥ab 都是带有等号的不等式，对于“当且仅当…时，取‘＝’号”这句话的含义要有正确的理解．一方面：当a ＝b 时，a ＋b 2＝ab ；另一方面：当a ＋b 2＝ab 时，也有a ＝b.。

高二数学人教A必修5练习：3.4 基本不等式(一) pdf版含解析

14．已知 a，b，c 为不等正实数，且 abc＝1.
111
求证： a＋ b＋ c<a＋b＋c. 11 1
证明 ∵a＋b≥2 ab＝2 c， 11 1
b＋c≥2 bc＝2 a， 11 1
c＋a≥2 ac＝2 b，
( ) 1 1 1 ＋＋ ∴2 a b c ≥2( a＋ b＋ c)， 111
即a＋b＋c≥ a＋ b＋ c.
C．2ab
D．a＋b
答案 D 解析因为 a、b∈(0,1)，a≠b，所以 a＋b>2 ab，a2＋b2>2ab，所以，最大的只能是
a2＋b2 与 a＋b 之一．而 a2＋b2－(a＋b)＝a(a－1)＋b(b－1)，又 0<a<1,0<b<1，所以
a－1<0，b－1<0，因此 a2＋b2<a＋b，所以 a＋b 最大．
a＝b 时，取到等号．
a＋b
2．两个不等式 a2＋b2≥2ab 与 2 ≥ ab都是带有等号的不等式，对于“当且仅当… 时，取‘＝’号”这句话的含义要有正确的理解．
a＋b
一方面：当 a＝b 时， 2 ＝ ab； a＋b
另一方面：当 2 ＝ ab时，也有 a＝b.
为基本不等式，其中 2 称为 a，b 的算术平均数， ab称为 a，b 的几何平均数．
3．基本不等式的常用推论
( )a＋b a2＋b2
(1)ab≤ 2 2≤ 2 (a，b∈R)；
1
1
(2)当 x>0 时，x＋x≥2；当 x<0 时，x＋x≤－2.
ba
ba
(3)当 ab>0 时，a＋b≥2；当 ab<0 时，a＋b≤－2. (4)a2＋b2＋c2≥ab＋bc＋ca，(a，b，c∈R)．

高中数学必修5（人教A版）第三章不等式3.4知识点总结含同步练习及答案

描述：例题：高中数学必修5(人教A版)知识点总结含同步练习题及答案第三章不等式 3.4 基本不等式一、学习任务掌握基本不等式（）；能用基本不等式证明简单不等式（指只用一次基本不等式即可解决的问题）；能用基本不等式求解简单的最大（小）值问题（指只用一次基本不等式即可解决的问题）．二、知识清单均值不等式的含义均值不等式的应用均值不等式的实际应用三、知识讲解1.均值不等式的含义均值定理如果，，那么．当且仅当时，等号成立．对任意两个正实数，，数叫做，的算术平均值，数叫做，的几何平均值．均值不等式可以表达为：两个正实数的算术平均值大于或等于它的几何平均值．均值不等式也称为基本不等式．两个正数的积为常数时，它们的和有最小值；两个正数的和为常数时，它们的积有最大值．⩽ab −−√a +b2a >0,b >0a b ∈R +⩾a +b2ab −−√a =b a b a +b2a b ab −−√a b 设，，下列不等式中不成立的是（）A． B．C． D．解：D，故 A 中不等式成立；，所以，所以 B 中不等式成立；，，，所以不等式两边同时平方可得，故 C 中不等式成立．因为的符号不确定，当时，不等式不成立.a >0b >0+⩾2b a a b+⩾2ab a 2b2ab ⩽()a +b22a −b +⩾21a −b+⩾2=2b a ab ⋅b a ab −−−−−−√(a −b ⩾0)2+⩾2aba 2b 2a >0b >0⩽a +b 2ab −−√⩾ab ()a +b 22a −b a ⩽b 已知，，且，求的最大值．解：由均值不等式可得，当且仅当时等号成立，所以，当且仅当，时等号成立，所以的最大值为．x y ∈R +x +4y =1xy x +4y ⩾2x ⋅4y −−−−−√x =4y xy ⩽116x =12y =18xy 116描述：例题：2.均值不等式的应用基本不等式的应用非常广泛，如求函数最值，证明不等式，比较大小，求取值范围，解决实际问题等．其中，求最值是其最重要的应用．利用均值不等式求最值时应注意“一正，二定，三相等”，三者缺一不可．求函数 (x>3)\) 的最小值．解：因为，所以，所以当且仅当，即时，取 “” 号，所以．y =+x 1x −3x >3x −3>0y =+x =+(x −3)+3⩾5,1x −31x −3x −3=1x −3x =4==5y min （1）求函数的最小值；（2）求函数的最大值．解：（1）当，所以，，所以当且仅当，即时，取得最小值．（2）当，所以，，所以当且仅当，即时，取得最大值．f (x )=+3x (x >0)12x f (x )=+3x (x <0)12x x >0>012x3x >0f (x )=+3x ⩾2=12,12x ⋅3x 12x−−−−−−√=3x 12xx =2f (x )12x <0−>012x−3x >0f (x )=+3x 12x=−[(−)+(−3x )]12x ⩽−2(−)⋅(−3x )12x −−−−−−−−−−−−−√=−12,−=−3x 12xx =−2f (x )−12求函数的最大值．解：因为，所以，所以f (x )=x (1−3x )(0<x <)130<x <130<1−3x <1描述：例题：3.均值不等式的实际应用利用基本不等式解决实际问题的一般步骤：①正确理解题意，设出变量，一般可以把要求最大（小）值的变量定为函数；②建立相应的函数关系式，把实际问题抽象成函数的最大值或最小值问题；③在定义域内，求出函数的最大值或最小值；④正确写出答案．当且仅当，即时，取得最大值．f (x )=x (1−3x )=×3x (1−3x )13⩽13()3x +1−3x 22=,1123x =1−3x x =16f (x )112设，求证：．证明：因为，，，所以当且仅当时，等号成立，所以．a ,b ,c ∈R ++⩾ab +bc +ca a 2b 2c 2+⩾2ab a 2b 2+⩾2bc b 2c 2+⩾2ca c 2a 2(+)+(+)+(+)⩾2ab +2bc +2ca ,a 2b 2b 2c 2c 2a 2a =b =c ++⩾ab +bc +ca a 2b 2c 2建造一个容积为，深为的长方形无盖水池，如果池底的造价是每平方米元，池壁的造价是每平方米元，求这个水池的最低造价．解：设水池的造价为元，池底的长为，则宽为．所以当且仅当，即时，等号成立．所以当时，．答：水池的最低造价为元．8m 32m 12080y x m 4xm y =4×120+2(2x +)×808x=480+320(x +)4x ⩾480+320×2x ⋅4x−−−−−√=1760,x =4xx =2x =2=1760y min 1760某种汽车，购车费用是万元，每年使用的保险费、汽油费约为万元，年维修费第一年是万元，以后逐年递增万元．问这种汽车使用多少年时，它的年平均费用最少？解：设使用年时，年平均费用最少．由于“年维修费第一年是万元，以后逐年递增万元”，可知汽车每年维修费构成以万元为首项，万元为公差的等差数列．因此汽车使用年的总维修费用为万元，所以100.90.20.2x y 0.20.20.20.2xx (0.2+0.2x )2四、课后作业（查看更多本章节同步练习题，请到快乐学）当且仅当，即时，取得最小值．答：汽车使用年时年平均费用最少．y =10+0.9x +x (0.2+0.2x )2x =10+x +0.1x 2x =1++10x x 10⩾1+2⋅10x x10−−−−−−−√=3=10xx 10x =10y 10答案：1. 若，下列不等式中总能成立的是 A ．B ．C ．D ．Ca >b >0()>>2aba +ba +b2ab −−√>>a +b 22ab a +b ab−−√>>a +b 2ab −−√2ab a +b>>2ab a +bab −−√a +b 2答案：2. 下列各式中最小值是的是 A ．B ．C ．D ．D2()+x y y x+5x 2+4x 2−−−−−√tan x +cot x+2x 2−x答案：解析：3. 已知，则函数的最大值是A ．B ．C ．D ．C ，由可得，根据基本不等式可得，当且仅当即时取等号，则．x <12y =2x +12x −1()21−1−2y =−[(1−2x )+]+111−2x x <121−2x >0(1−2x )+⩾211−2x 1−2x =11−2x x =0=−1y max 答案：4. 如果正数满足，那么 A ．，且等号成立时的取值唯一B ．，且等号成立时的取值唯一C ．，且等号成立时的取值不唯一D ．，且等号成立时的取值不唯一Aa ,b ,c ,d a +b =cd =4()ab ⩽c +d a ,b ,c ,d ab ⩾c +d a ,b ,c ,d ab ⩽c +d a ,b ,c ,d ab ⩾c +d a ,b ,c ,d高考不提分，赔付1万元，关注快乐学了解详情。

2019-2020学年高中数学苏教版必修5同步训练：3.4 基本不等式 Word版含答案

3.4 基本不等式1、函数()(log 310,a y x a =+->且1)a ≠的图象恒过定点A ,若点A 在直线20mx ny ++=上,其中0,0m n >>,则21m n+的最小值为( )A. B. 4C.52 D. 922、若41x -<<,则当22222x x x -+-取最大值时 x 的值为( )A.-3B.-2C.-1D.03、若,,,,,a b c d x y 都是正实数,且P Q ==则( ) A. P Q = B. P Q ≥ C. P Q ≤ D. P Q >4、某工厂第一年产量为A ,第二年的增长率为()0a a >,第三年的增长率为()0b b >,这两年的平均增长率为 x ,则( )A. 2a bx += B. 2a bx +≤C. 2a bx +>D. 2a ba +≥5、已知,?a b 均为正实数,则下列不等式不一定成立的是( )A. a b++≥B. ()114a b a b ⎛⎫++≥⎪⎝⎭ C.22a b≥+D.≥6、已知等差数列{}n a 的各项均为正数, 95a =,则315a a 的最大值为( ) A.100 B.75 C.50 D.257、已知01?x <<,则( )A. 14 B. 12C.2D. 18、设,x y R ∈,且4x y +=,则33x y +的最小值为( ) A. 10B.C. D. 189、若01,01a b <<<<,且a b ≠,则22,2,a b ab a b ++中最大的是( )A. 22a b +B. C. 2ab D. a b +10、在ABC ∆中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c,若2cos ,4cos a c Cb b B==－,则ABC ∆的面积的最大值为( )A.B.C.D.11、长为4，宽为3的矩形，当长增加x ,且宽减少2x时，面积最大，此时x = ，面积S = .12、已知在△ABC 中, 90,3,4ACB BC AC ∠=︒==,P 是AB 上异于点,?A B 的点,则点P 到,AC BC 的距离的乘积的最大值是__________.13、为净化水质,向一个游泳池加入某种化学药品,加药后池水中该药品的浓度 C (单位:1mg L -⋅)随时间t (单位: h )的变化关系为2204tC t =+,则经过__________h 后池水中该药品浓度达到最大.14、若()11,lg lg ,lg22a ba b P Q a b R +>>=+=,则,,P Q R 的大小关系是__________(用“>”连接).15、已知0x >,0y > ,且280x y xy +-=.求: 1. xy 的最小值; 2. x y +的最小值.答案以及解析1答案及解析：答案：D解析：∵当2x =-时, log 111a y =-=-,∴函数()(log 310,a y x a =+->且1)a ≠的图象恒过定点()2,1A --.∵点A 在直线20mx ny ++=上,∴220m n --+=,即22m n +=. ∵0,0m n >>,∴()21121122925222n m m n m n m n m n ⎛⎫⎛⎫+=++=++≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ (当且仅当22n m m n =时,等号成立).故选D.2答案及解析：答案：D解析：变形,可得()()()()222112221111222121221x x x x x x x x x x -+-+-++-===+----,∵41x -<<, ∴510x -<-<,∴原式()()11111221221x x x x ⎡⎤--=+=--+≤-=-⎢⎥---⎢⎥⎣⎦, 当且仅当()11221x x --=--, 即0?x =时取等号,故选D.3答案及解析：答案：C解析：Q P == (当且仅当adx bcyy x=时等号成立).4答案及解析：答案：B解析：∵这两年的平均增长率为 x , ∴()()()2111A x A a b +=++, ∴()()()2111x a b +=++,∴111122a b a bx +++++=+, ∴2a bx +≤,当且仅当11a b +=+,即a b =时取等号.5答案及解析：答案：D解析：A 项, a b+≥≥当且仅当a b ==时等号同时成立,B 项, ()1124a ba b a b b a ⎛⎫++=++≥⎪⎝⎭,当且仅当a b =时取等号;C 项,()2222a b a b a b+≥≥=++,当且仅当a b =时取等号.故选D.6答案及解析：答案：D解析：由等差数列的性质,可得3159210a a a +==.又3150,0a a >>,所以315a a +≥(当且仅当315a a =时,等号成立),即2315315252a a a a +⎛⎫≤= ⎪⎝⎭.7答案及解析：答案：B解析：因为221x +=,且01?x <<,由均值不等式可得222x +≥,所以12 (当且仅当x =即2x =时,等号成立).故选B.8答案及解析：答案：D解析：∵30,30x y >>,∴23322318x y +≥==⨯=,当且仅当2x y ==时取等号.9答案及解析：答案：D解析：方法一 ∵01,01a b <<<<,且a b ≠,∴22222,,a b ab a b a a b b +>+>>>,∴22a b a b +>+,故选D.方法二取11,23a b ==,则221336a b +=,15,36ab a b =+=,显然56最大,故选D.10答案及解析：答案：A 解析：11答案及解析：答案：1；252解析：依题意得：221125(4)(3)12(1)2222x S x x x x =+-=-++=--+ 所以当1x =时，252S =最大值.12答案及解析：答案：3解析：以 C 为坐标原点, CB 所在直线为 x 轴, CA 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,过点P 作PD y ⊥轴点D ,PE x ⊥轴于点E ,如图所示.设()(),0,0P x y x y >>,则AB 所在直线的方程为134x y +=,∵0,0x y >>,∴134x y =+≥当且仅当34x y =,即3,22x y ==时等号成立),∴3xy ≤.13答案及解析：答案：2 解析：2202044t C t t t==++.因为0t >,所以44t t +≥= (当且仅当4t t=,即 2t =时等号成立),所以2020544C t t=≤=+, 即当 2t =时, C 取得最大值.14答案及解析：答案：R Q P >> 解析：因为1a b >>,所以lg 0,lg 0,a b >>()()11lg lg ,lg lg 222a b Q a b P R ab Q +=+==>==,所以R Q P >>.15答案及解析：答案：1. 28xy x y =+≥,当且仅当28x y =,即16x =，4y =时等号成立.8≥,∴64xy ≥. 故xy 的最小值为64. 2.由28x y xy +=,得281y x+=，∴.()2828101010818x y x y x y y x y x ⎛⎫+=++=++≥+=+= ⎪⎝⎭, 当且仅当28x y y x=,即12x =,6y =时等号成立. 故x y +的最小值为18. 解析：。

人教A版高中数学必修五同步练测：3.4基本不等式(含答案详解).docx

3.4 基本不等式：√ab≤a+b2（数学人教实验A版必修5）A.C.2.A.B.C.D.5∞)6.为1x+1y)，)成正(x).10. （20分）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，正面用铁栅栏，每米长造价40元，两侧用砖墙，每米长造价45元，顶部每平方米造价20元.计算：仓库底面积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，那么正面铁栅栏应设计为多长？（数学人教实验A版必修5）3.4 基本不等式：√ab≤a+b2答题纸得分：一、选择题二、填空题5． 6．三、解答题7.8.9.10.3.4 基本不等式：√ab≤a+b2（数学人教实验A版必修5）参考答案一、选择题1.C 解析：∵x＜0，∴ -x＞0，∴x+ 1x -2=-[(-x)+ 1(−x)]-2≤-2·√(−x)·1(−x)-2=-4，等号成立的条件是-x= 1−x，即x=-1满足定义域.2.C 解析：f（x）=π),π2π).xx⎧≤≤⎪⎪⎨⎪≤≤⎪⎩当x∈［0，π］时，令t=cos x∈［-1，1］，构造函数g（t）=2154tt-+，通过整理此解析式得g（t）=-［14×(54+t)+964×154t+］+58≤-38+58=14，所以f（x）=g（t）∈12⎡⎤⎢⎥⎣⎦，.同理，当x∈（π，2π］时，f（x）12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，.综上所述，f（x）0≤x≤2π）的值域是1122⎡⎤-⎢⎥⎣⎦，.3. A 解析：∵ ab-（a+b）=1，ab≤22+⎛⎫⎪⎝⎭a b，∴22+⎛⎫⎪⎝⎭a b-（a+b）≥1，它是关于a+b的一元二次不等式，将a+b作为一个整体，解得a+b≥2+1）或a+b≤2（）（舍去）.∴ a+b有最小值2+1）.又∵ ab-（a+b）=1，a+b≥∴1作为一个整体，+1.∴ ab ≥，即ab 有最小值，故选A.4.C 解析：A 选项，y =x + 4x≥4或x + 4x≤-4，∴ A 不正确；B 选项等号不能取到；D 选项，y =log 3x +4log 3x与A 选项相同，所以只有C 选项正确.二、填空题5. 32解析：因为x ＞a ，所以2x +2x−a =2(x -a )+2x−a+2a ≥2 √2(x −a )·2x−a+2a =2a +4，即2a +4≥7，所以a ≥ 32，即a 的最小值为 32.6.18 解析：平均销售量y = f (t )t=t2+10t+16t=t + 16t+10≥18，当且仅当t = 16t，即t =4∈［1，30］时等号成立，即平均销售量最少为18. 三、解答题7. 解：证明：∵ a ，b ∈（0，+∞），∴ 2a b +b ≥，同理2b c+c ≥，2c a +a ≥，当且仅当a=b=c 时，上述三式均取“=”.三式两边分别相加得2a b +b+2b c+c+2c a +a ≥2a+2b+2c ，即2a b +2b c +2c a≥a+b+c. 8．解：因为x ＞0，y ＞0，且x+2y=1，所以1x +1y =2x y x ++2x y y +=1+2+2y x +x y ≥.当且仅当2y x =x y且x+2y=1，即-1，y=1-2时，等号成立.所以1x +1y的最小值为. 9.解：(1)设题中比例系数为k ，若每批购入x 张书桌，则共需分 36x批，每批价值为20x 元，由题意得f (x )= 36x·4+k ·20x .由x =4时，f (x )=52，得k = 1680= 15.∴ f (x )=144x+4x (0＜x ≤36，x ∈N ∗).(2)由(1)知f (x )= 144x+4x (0＜x ≤36，x ∈N ∗)，∴ f (x )≥2 √144x·4x =48(元).当且仅当144x=4x ，即x =6时，上式等号成立.故只需每批购入6张书桌，可以使资金够用.10. 解：设铁栅栏长为x 米，一侧砖墙长为y 米，则有S=xy. 由题意得40x+2×45y+20xy=3 200.由基本不等式得3 200≥，∴160））≤0.∵＞0，∴≤0，从而S ≤100.因此S 的最大允许值是100平方米，取得此最大值的条件是40x=90y ，而xy=100，由此求得x=15.即正面铁栅栏的长应是15米.。

2019-2020学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修5讲义：第三章 3.4 基本不等式 Word版含答案.doc

基本不等式： ab ≤a ＋b2[新知初探]1．重要不等式当a ，b 是任意实数时，有a 2＋b 2≥2ab ，当且仅当a ＝b 时，等号成立． 2．基本不等式(1)有关概念：当a ，b 均为正数时，把a ＋b2叫做正数a ，b 的算术平均数，把ab 叫做正数a ，b 的几何平均数．(2)不等式：当a ，b 是任意正实数时，a ，b 的几何平均数不大于它们的算术平均数，即ab ≤a ＋b2，当且仅当a ＝b 时，等号成立．(3)变形：ab ≤⎝⎛⎭⎫a ＋b 22≤a 2＋b22，a ＋b ≥2ab (其中a ＞0，b ＞0，当且仅当a ＝b 时等号成立)．[点睛] 基本不等式成立的条件：a ＞0且b ＞0；其中等号成立的条件：当且仅当a ＝b 时取等号，即若a ≠b 时，则ab ≠a ＋b 2，即只能有ab ＜a ＋b2. 预习课本P97～100，思考并完成以下问题[小试身手]1．判断下列命题是否正确．(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)对任意a ，b ∈R ，a 2＋b 2≥2ab ，a ＋b ≥2ab 均成立( ) (2)若a ≠0，则a ＋4a≥2a ·4a＝4( ) (3)若a >0，b >0，则ab ≤⎝⎛⎭⎫a ＋b 22( )解析：(1)错误．任意a ，b ∈R ，有a 2＋b 2≥2ab 成立，当a ，b 都为正数时，不等式a ＋b ≥2ab 成立．(2)错误．只有当a >0时，根据基本不等式，才有不等式a ＋4a ≥2a ·4a＝4成立． (3)正确．因为ab ≤a ＋b 2，所以ab ≤⎝⎛⎭⎫a ＋b 22.答案：(1)× (2)× (3)√2．若a ＞b ＞0，则下列不等式成立的是( ) A ．a ＞b ＞a ＋b2＞ab B ．a ＞a ＋b2＞ab ＞b C ．a ＞a ＋b2＞b ＞abD ．a ＞ab ＞a ＋b2＞b解析：选B a ＝a ＋a 2＞a ＋b2＞ab ＞b ·b ＝b ，因此B 项正确． 3．若x >0，则x ＋9x ＋2有( )A ．最小值6B ．最小值8C ．最大值8D ．最大值3解析：选B 由x ＋9x ＋2≥2x ·9x ＋2＝8(当且仅当x ＝9x，即x ＝3时，取等号)，故选B.4．利用基本不等式求最值，下列运用正确的是( ) A ．y ＝|x |2＋4|x |≥2|x |2·4|x |＝4|x |≥0B ．y ＝sin x ＋4sin x≥2sin x ·4sin x ＝4(x 为锐角)C ．已知ab ≠0，a b ＋ba ≥2a b ·b a ＝2D ．y ＝3x ＋43x ≥23x ·43x ＝4 解析：选D 在A 中，4|x |不是常数，故A 选项错误；在B 中，sin x ＝4sin x 时无解，y 取不到最小值4，故B 选项错误；在C 中，a b ，ba 未必为正，故C 选项错误；在D 中，3x ，43x 均为正，且3x＝43x 时，y 取最小值4，故D 选项正确．利用基本不等式比较大小[典例] (1)已知m ＝a ＋1a －2(a >2)，n ＝22－b 2(b ≠0)，则m ，n 之间的大小关系是( ) A ．m >n B ．m <n C ．m ＝nD ．不确定(2)若a >b >1，P ＝lg a ·lg b ，Q ＝12(lg a ＋lg b )，R ＝lg a ＋b 2，则P ，Q ，R 的大小关系是________．[解析] (1)因为a >2，所以a －2>0，又因为m ＝a ＋1a －2＝(a －2)＋1a －2＋2，所以m ≥2(a －2)·1a －2＋2＝4，由b ≠0，得b 2≠0，所以2－b 2<2，n ＝22－b 2<4，综上可知m >n .(2)因为a >b >1，所以lg a >lg b >0，所以Q ＝12(lg a ＋lg b )>lg a ·lg b ＝P ；Q ＝12(lg a ＋lg b )＝lg a ＋lg b ＝lg ab <lg a ＋b 2＝R .所以P <Q <R .[答案] (1)A (2)P <Q <R已知a ，b ，c 都是非负实数，试比较a 2＋b 2＋b 2＋c 2＋c 2＋a 2与2(a ＋b ＋c )的大小．解：因为a 2＋b 2≥2ab ，所以2(a 2＋b 2)≥(a ＋b )2，所以 a 2＋b 2≥22(a ＋b )，同理 b 2＋c 2≥22(b ＋c ), c 2＋a 2≥22(c ＋a )，所以a 2＋b 2＋b 2＋c 2＋c 2＋a 2≥22[(a ＋b )＋(b ＋c )＋(c ＋a )]，即a 2＋b 2＋b 2＋c 2＋c 2＋a 2≥2(a ＋b ＋c )，当且仅当a ＝b ＝c 时，等号成立.[典例] 已知a ，b ，c 均为正实数，求证：2b ＋3c －a a ＋a ＋3c －2b 2b ＋a ＋2b －3c3c ≥3.[证明] ∵a ，b ，c 均为正实数，∴2b a ＋a2b ≥2(当且仅当a ＝2b 时等号成立)， 3c a ＋a3c≥2(当且仅当a ＝3c 时等号成立)， 3c 2b ＋2b3c≥2(当且仅当2b ＝3c 时等号成立)，将上述三式相加得⎝⎛⎭⎫2b a ＋a 2b ＋⎝⎛⎭⎫3c a ＋a 3c ＋⎝⎛⎭⎫3c 2b ＋2b 3c ≥6(当且仅当a ＝2b ＝3c 时等号成立)，∴⎝⎛⎭⎫2b a ＋a 2b －1＋⎝⎛⎭⎫3c a ＋a 3c －1＋⎝⎛⎭⎫3c 2b ＋2b 3c －1≥3(当且仅当a ＝2b ＝3c 时等号成立)，即2b ＋3c －a a ＋a ＋3c －2b 2b ＋a ＋2b －3c3c≥3(当且仅当a ＝2b ＝3c 时等号成立)．已知a ，b ，c 为正实数，且a ＋b ＋c ＝1，求证：⎝⎛⎭⎫1a －1⎝⎛⎭⎫1b －1⎝⎛⎭⎫1c －1≥8.证明：因为a ，b ，c 为正实数，且a ＋b ＋c ＝1，所以1a －1＝1－a a ＝b ＋c a ≥2bc a . 同理，1b －1≥2ac b ，1c －1≥2ab c . 上述三个不等式两边均为正，相乘得⎝⎛⎭⎫1a －1⎝⎛⎭⎫1b －1⎝⎛⎭⎫1c －1≥2bc a ·2ac b ·2ab c ＝8，当且仅当a ＝b ＝c ＝13时，取等号.[典例] (1)已知lg a ＋lg b ＝2，求a ＋b 的最小值． (2)已知x ＞0，y ＞0，且2x ＋3y ＝6，求xy 的最大值． (3)已知x ＞0，y ＞0，1x ＋9y ＝1，求x ＋y 的最小值． [解] (1)由lg a ＋lg b ＝2可得lg ab ＝2，即ab ＝100，且a ＞0，b ＞0，因此由基本不等式可得a ＋b ≥2ab ＝2100 ＝20，当且仅当a ＝b ＝10时，a ＋b 取到最小值20. (2)∵x ＞0，y ＞0,2x ＋3y ＝6， ∴xy ＝16(2x ·3y )≤16·⎝⎛⎭⎫2x ＋3y 22＝16·⎝⎛⎭⎫622＝32，当且仅当2x ＝3y ，即x ＝32，y ＝1时，xy 取到最大值32.(3)∵1x ＋9y ＝1，∴x ＋y ＝(x ＋y )·⎝⎛⎭⎫1x ＋9y ＝1＋9x y ＋y x ＋9＝y x ＋9xy ＋10，又∵x ＞0，y ＞0， ∴y x ＋9xy ＋10≥2y x ·9xy ＋10＝16，当且仅当y x ＝9xy ，即y ＝3x 时，等号成立．由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝3x ，1x ＋9y＝1，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝4，y ＝12，即当x ＝4，y ＝12时，x ＋y 取得最小值16.1．已知a >0，b >0，2a ＋1b ＝16，若不等式2a ＋b ≥9m 恒成立，则m 的最大值为( )A ．8B ．7C ．6D ．5解析：选C 由已知，可得6⎝⎛⎭⎫2a ＋1b ＝1，∴2a ＋b ＝6⎝⎛⎭⎫2a ＋1b ·(2a ＋b )＝6⎝⎛⎭⎫5＋2a b ＋2b a ≥6×(5＋4)＝54，当且仅当2a b ＝2ba时等号成立，∴9m ≤54，即m ≤6，故选C. 2．设a >b >0，则a 2＋1ab ＋1a (a －b )的最小值是( ) A ．1 B ．2 C ．3D ．4解析：选D 因为a >b >0，所以a －b >0，所以a 2＋1ab ＋1a (a －b )＝a (a －b )＋1a (a －b )＋ab ＋1ab≥2a (a －b )·1a (a －b )＋2ab ·1ab ＝4，当且仅当a (a －b )＝1a (a －b )且ab ＝1ab ，即a ＝2，b ＝22时等号成立.[典例] 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：(1)仓库面积S 的最大允许值是多少？(2)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？ [解] (1)设铁栅长为x 米，一堵砖墙长为y 米，而顶部面积为S ＝xy ，依题意得，40x ＋2×45y ＋20xy ＝3 200，由基本不等式得3 200≥240x ×90y ＋20xy ＝120xy ＋20xy ，＝120S ＋20S .所以S ＋6S －160≤0，即(S －10)(S ＋16)≤0，故S ≤10，从而S ≤100，所以S 的最大允许值是100平方米，(2)取得最大值的条件是40x ＝90y 且xy ＝100，求得x ＝15，即铁栅的长是15米．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 ＝－x 2＋18x －25(x ∈N *)，求当每台机器运转多少年时，年平均利润最大，最大值是多少．解：每台机器运转x 年的年平均利润为y x ＝18－⎝⎛⎭⎫x ＋25x ，而x >0，故yx≤18－225＝8，当且仅当x ＝5时等号成立，此时年平均利润最大，最大值为8万元．故当每台机器运转5年时，年平均利润最大，最大值为8万元．层级一学业水平达标1．下列结论正确的是( ) A ．当x >0且x ≠1时，lg x ＋1lg x≥2 B ．当x >0时，x ＋1x≥2 C ．当x ≥2时，x ＋1x 的最小值为2 D ．当0<x ≤2时，x －1x 无最大值解析：选B A 中，当0<x <1时，lg x <0，lg x ＋1lg x ≥2不成立；由基本不等式知B 正确；C 中，由对勾函数的单调性，知x ＋1x 的最小值为52；D 中，由函数f (x )＝x －1x 在区间(0,2]上单调递增，知x －1x 的最大值为32，故选B.2．下列各式中，对任何实数x 都成立的一个式子是( ) A ．lg(x 2＋1)≥lg(2x ) B ．x 2＋1>2x C.1x 2＋1≤1 D ．x ＋1x≥2解析：选C 对于A ，当x ≤0时，无意义，故A 不恒成立；对于B ，当x ＝1时，x 2＋1＝2x ，故B 不成立；对于D ，当x <0时，不成立．对于C ，x 2＋1≥1，∴1x 2＋1≤1成立．故选C.3．设a ，b 为正数，且a ＋b ≤4，则下列各式中正确的一个是( ) A.1a ＋1b <1 B.1a ＋1b ≥1 C.1a ＋1b <2D.1a ＋1b ≥2解析：选B 因为ab ≤⎝⎛⎭⎫a ＋b 22≤⎝⎛⎭⎫422＝4，所以1a ＋1b ≥21ab≥214＝1. 4．四个不相等的正数a ，b ，c ，d 成等差数列，则( ) A.a ＋d 2>bcB.a ＋d 2<bcC.a ＋d 2＝bcD.a ＋d 2≤bc解析：选A 因为a ，b ，c ，d 成等差数列，则a ＋d ＝b ＋c ，又因为a ，b ，c ，d 均大于0且不相等，所以b ＋c >2bc ，故a ＋d2>bc .5．若x >0，y >0，且2x ＋8y ＝1，则xy 有( ) A ．最大值64 B ．最小值164C ．最小值12D ．最小值64解析：选D 由题意xy ＝⎝⎛⎭⎫2x ＋8y xy ＝2y ＋8x ≥22y ·8x ＝8xy ，∴xy ≥8，即xy 有最小值64，等号成立的条件是x ＝4，y ＝16.6．若a >0，b >0，且1a ＋1b ＝ab ，则a 3＋b 3的最小值为________．解析：∵a >0，b >0，∴ab ＝1a ＋1b≥21ab，即ab ≥2，当且仅当a ＝b ＝2时取等号，∴a 3＋b 3≥2(ab )3≥223＝42，当且仅当a ＝b ＝2时取等号，则a 3＋b 3的最小值为4 2.答案：4 27．已知正数x ，y 满足x 2＋2xy －3＝0，则2x ＋y 的最小值是________．解析：由题意得，y ＝3－x 22x，∴2x ＋y ＝2x ＋3－x 22x ＝3x 2＋32x ＝32⎝⎛⎭⎫x ＋1x ≥3，当且仅当x ＝y ＝1时，等号成立．答案：38．若对任意x >0，xx 2＋3x ＋1≤a 恒成立，则a 的取值范围是________．解析：因为x >0，所以x ＋1x ≥2.当且仅当x ＝1时取等号，所以有x x 2＋3x ＋1＝1x ＋1x ＋3≤12＋3＝15，即x x 2＋3x ＋1的最大值为15，故a ≥15.答案：⎣⎡⎭⎫15，＋∞ 9．(1)已知x <3，求f (x )＝4x －3＋x 的最大值；(2)已知x ，y 是正实数，且x ＋y ＝4，求1x ＋3y 的最小值．解：(1)∵x <3， ∴x －3<0， ∴f (x )＝4x －3＋x ＝4x －3＋(x －3)＋3 ＝－⎣⎡⎦⎤43－x ＋(3－x )＋3≤－243－x·(3－x )＋3＝－1，当且仅当43－x ＝3－x ，即x ＝1时取等号， ∴f (x )的最大值为－1. (2)∵x ，y 是正实数，∴(x ＋y )⎝⎛⎭⎫1x ＋3y ＝4＋⎝⎛⎭⎫y x ＋3x y ≥4＋2 3. 当且仅当y x ＝3xy ，即x ＝2(3－1)，y ＝2(3－3)时取“＝”号．又x ＋y ＝4， ∴1x ＋3y ≥1＋32，故1x ＋3y 的最小值为1＋32.10．设a ，b ，c 都是正数，试证明不等式：b ＋c a ＋c ＋a b ＋a ＋bc ≥6. 证明：因为a >0，b >0，c >0，所以b a ＋a b ≥2，c a ＋a c ≥2，b c ＋cb ≥2，所以⎝⎛⎭⎫b a ＋a b ＋⎝⎛⎭⎫c a ＋a c ＋⎝⎛⎭⎫b c ＋c b ≥6，当且仅当b a ＝a b ，c a ＝a c ，c b ＝b c ，即a ＝b ＝c 时，等号成立．所以b ＋c a ＋c ＋a b ＋a ＋b c≥6.层级二应试能力达标1．a ，b ∈R ，则a 2＋b 2与2|ab |的大小关系是( ) A ．a 2＋b 2≥2|ab | B ．a 2＋b 2＝2|ab | C ．a 2＋b 2≤2|ab |D ．a 2＋b 2>2|ab |解析：选A ∵a 2＋b 2－2|ab |＝(|a |－|b |)2≥0，∴a 2＋b 2≥2|ab |(当且仅当|a |＝|b |时，等号成立)．2．已知实数a ，b ，c 满足条件a >b >c 且a ＋b ＋c ＝0，abc >0，则1a ＋1b ＋1c的值( ) A ．一定是正数B ．一定是负数C ．可能是0D ．正负不确定解析：选B 因为a >b >c 且a ＋b ＋c ＝0，abc >0，所以a >0，b <0，c <0，且a ＝－(b ＋c )，所以1a ＋1b ＋1c ＝－1b ＋c＋1b ＋1c ，因为b <0，c <0，所以b ＋c ≤－2bc ，所以－1b ＋c ≤12bc ，又1b ＋1c ≤－21bc ，所以－1b ＋c ＋1b ＋1c ≤12bc －21bc ＝－32bc<0，故选B. 3．已知x >0，y >0，x ，a ，b ，y 成等差数列，x ，c ，d ，y 成等比数列，则(a ＋b )2cd 的最小值为( )A ．0B ．1C ．2D ．4解析：选D 由题意，知⎩⎪⎨⎪⎧a ＋b ＝x ＋y ，cd ＝xy ，所以(a ＋b )2cd ＝(x ＋y )2xy ＝x 2＋y 2＋2xy xy ＝x 2＋y 2xy ＋2≥2＋2＝4，当且仅当x ＝y 时，等号成立．4．若实数x ，y 满足xy >0，则x x ＋y ＋2y x ＋2y 的最大值为( ) A ．2－2B ．2＋ 2C ．4＋2 2D ．4－2 2解析：选Dx x ＋y ＋2y x ＋2y ＝11＋y x ＋2·y x 1＋2·y x ，设t ＝y x >0，∴原式＝11＋t ＋2t 2t ＋1＝1t ＋1＋2t ＋1－12t ＋1＝1＋t (t ＋1)(2t ＋1)＝1＋12t ＋1 t ＋3. ∵2t ＋1t ≥22，∴最大值为1＋122＋3＝4－2 2. 5．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________．解析：因为不等式x ＋y 4<m 2－3m 有解，所以⎝⎛⎭⎫x ＋y 4min <m 2－3m ，因为x >0，y >0，且1x ＋4y ＝1，所以x ＋y 4＝⎝⎛⎭⎫x ＋y 4⎝⎛⎭⎫1x ＋4y ＝4x y ＋y 4x ＋2≥24x y ·y 4x ＋2＝4，当且仅当4x y ＝y 4x，即x ＝2，y ＝8时，等号是成立的，所以⎝⎛⎭⎫x ＋y 4min ＝4，所以m 2－3m >4，即(m ＋1)(m －4)>0，解得m <－1或m >4.答案：(－∞，－1)∪(4，＋∞)6．若正数a ，b 满足a ＋b ＝1，则13a ＋2＋13b ＋2的最小值为________．解析：由a ＋b ＝1，知13a ＋2＋13b ＋2＝3b ＋2＋3a ＋2(3a ＋2)(3b ＋2)＝79ab ＋10，又ab ≤⎝⎛⎭⎫a ＋b 22＝14(当且仅当a ＝b ＝12时等号成立)，∴9ab ＋10≤494，∴79ab ＋10≥47. 答案：477．某厂家拟在2016年举行某产品的促销活动，经调查，该产品的年销售量(即该产品的年产量)x (单位：万件)与年促销费用m (m ≥0)(单位：万元)满足x ＝3－k m ＋1(k 为常数)，如果不举行促销活动，该产品的年销售量是1万件．已知2016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，不包括促销费用)．(1)将2016年该产品的利润y (单位：万元)表示为年促销费用m 的函数；(2)该厂家2016年的促销费用为多少万元时，厂家的利润最大？解：(1)由题意，可知当m ＝0时，x ＝1，∴1＝3－k ，解得k ＝2，∴x ＝3－2m ＋1，又每件产品的销售价格为1.5×8＋16x x 元， ∴y ＝x ⎝⎛⎭⎫1.5×8＋16x x －(8＋16x ＋m )＝4＋8x －m ＝4＋8⎝⎛⎭⎫3－2m ＋1－m ＝－⎣⎡⎦⎤16m ＋1＋(m ＋1)＋29(m ≥0)．(2)∵m ≥0，16m ＋1＋(m ＋1)≥216＝8，当且仅当16m ＋1＝m ＋1，即m ＝3时等号成立， ∴y ≤－8＋29＝21，∴y max ＝21.故该厂家2016年的促销费用为3万元时，厂家的利润最大，最大利润为21万元．8．已知k >16，若对任意正数x ，y ，不等式⎝⎛⎭⎫3k －12x ＋ky ≥2xy 恒成立，求实数k 的最小值．解：∵x >0，y >0，∴不等式⎝⎛⎭⎫3k －12x ＋ky ≥2xy 恒成立等价于⎝⎛⎭⎫3k －12x y ＋k y x ≥2恒成立．又k >16， ∴⎝⎛⎭⎫3k －12x y ＋k y x ≥2k ⎝⎛⎭⎫3k －12， ∴2k ⎝⎛⎭⎫3k －12≥2，解得k ≤－13(舍去)或k ≥12， ∴k min ＝12.。

(2021年整理)必修五第三章不等式练习题(含答案)

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不等式练习题第一部分1．下列不等式中成立的是（ )A ．若a b >，则22ac bc >B ．若a b >，则22a b >C ．若0a b <<，则22a ab b <<D ．若0a b <<，则11>a b2．已知113344333,,552a b c ---⎛⎫⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则,,a b c 的大小关系是（）（A).c a b << （B ）a b c << （C)b a c << （D)c b a << 3．已知,,a b c 满足c b a <<且0ac <,下列选项中不一定．．．成立的是（）（A ）ab ac > （B ）()0c b a -> (C ）22cb ab > （D)()0ac a c -<4．规定记号“⊙"表示一种运算，定义a ⊙b=b a ab ++(a , b 为正实数），若1⊙k 2〈3，则k 的取值范围为（ )A ．11k -<<B ．01k <<C ．10k -<<D ．02k << 5．若,,a b c 为实数,则下列命题正确的是（） A ．若a b >，则22ac bc > B ．若0a b <<,则22a ab b >>C ．若0a b <<，则11ab <D ．若0a b <<,则b aa b>6．设0.5342log log 2a b c π-===，，，则（ )A 。

高中数学第三章不等式 3.4 基本不等式：ab≤a+b2学案(含解析)新人教A版必修5-新人教A

3．4 基本不等式：ab≤a＋b 2[目标] 1.了解基本不等式的代数式和几何背景；2.会用基本不等式进行代数式大小的比较及证明不等式；3.会用基本不等式求最值和解决简单的实际问题．[重点] 基本不等式的简单应用．[难点] 基本不等式的理解与应用．知识点一两个不等式[填一填]1．重要不等式：对于任意实数a ，b ，有a 2＋b 2≥2ab ，当且仅当a ＝b 时，等号成立． 2．基本不等式：如果a ，b ∈R ＋，那么ab ≤a ＋b2，当且仅当a ＝b 时，等号成立．其中a ＋b2为a ，b 的算术平均数，ab 为a ，b 的几何平均数．所以两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数．[答一答]1．不等式a 2＋b 2≥2ab 和基本不等式ab ≤a ＋b2成立的条件有什么不同？提示：不等式a 2＋b 2≥2ab对任意实数a ，b 都成立；ab ≤a ＋b2中要求a ，b 都是正实数．知识点二基本不等式与最值[填一填]已知x ，y 都是正数，(1)若x ＋y ＝s (和为定值)，则当x ＝y 时，积xy 取得最大值．(2)若xy ＝p (积为定值)，则当x ＝y 时，和x ＋y 取得最小值．[答一答]2．利用基本不等式求最值时，我们应注意哪些问题？提示：(1)在利用基本不等式具体求最值时，必须满足三个条件：①各项均为正数；②含变数的各项的和(或积)必须是常数；③当含变数的各项均相等时取得最值．三个条件可简记为：一正、二定、三相等．这三个条件极易遗漏而导致解题失误，应引起足够的重视．(2)记忆口诀：和定积最大，积定和最小．3．在多次使用基本不等式求最值时，我们应注意什么问题？提示：在连续多次应用基本不等式时，我们要注意各次应用时不等式取等号的条件是否一致，若不能同时取等号，则需换用其他方法求出最值．4．两个正数的积为定值，它们的和一定有最小值吗？提示：不一定．应用基本不等式求最值时还要求等号能取到．如sin x 与4sin x ，x ∈(0，π2)，两个都是正数，乘积为定值．但是由0<sin x <1，且sin x ＋4sin x 在(0,1)上为减函数，所以sin x ＋4sin x >1＋41＝5，等号不成立，取不到最小值．类型一利用基本不等式证明不等式[例1] (1)已知a ，b ，c 为不全相等的正实数，求证：a ＋b ＋c >ab ＋bc ＋ca . (2)已知a ，b ，c 为正实数，且a ＋b ＋c ＝1，求证：⎝⎛⎭⎫1a －1⎝⎛⎭⎫1b －1⎝⎛⎭⎫1c －1≥8.[分析] (1)左边是和式，右边是带根号的积式之和，所以用基本不等式，将和变积，并证得不等式．(2)不等式右边数字为8，使我们联想到左边因式分别使用基本不等式，可得三个“2”连乘，又1a －1＝1－a a ＝b ＋c a ≥2bc a，可由此变形入手．[证明] (1)∵a >0，b >0，c >0，∴a ＋b ≥2ab >0，b ＋c ≥2bc >0，c ＋a ≥2ca >0. ∴2(a ＋b ＋c )≥2(ab ＋bc ＋ca )，即a ＋b ＋c ≥ab ＋bc ＋ca .由于a ，b ，c 为不全相等的正实数，故等号不成立． ∴a ＋b ＋c >ab ＋bc ＋ca .(2)∵a ，b ，c 为正实数，且a ＋b ＋c ＝1， ∴1a －1＝1－a a ＝b ＋c a ≥2bc a ，同理1b －1≥2ac b ，1c －1≥2ab c.由上述三个不等式两边均为正，分别相乘，得⎝⎛⎭⎫1a －1⎝⎛⎭⎫1b －1⎝⎛⎭⎫1c －1 ≥2bc a ·2ac b ·2ab c＝8.当且仅当a ＝b ＝c ＝13时，等号成立．1.利用基本不等式证明不等式，关键是所证不等式中必须有“和”式或“积”式，通过将“和”式转化为“积”式或将“积”式转化为“和”式，从而达到放缩的效果.2.注意多次运用基本不等式时等号能否取到.3.解题时要注意技巧，当不能直接利用不等式时，可将原不等式进行组合、构造，以满足能使用基本不等式的形式.[变式训练1] 已知a >0，b >0，c >0，且a ＋b ＋c ＝1. 求证：1a ＋1b ＋1c≥9.证明：因为a >0，b >0，c >0，且a ＋b ＋c ＝1，所以1a ＋1b ＋1c ＝a ＋b ＋c a ＋a ＋b ＋c b ＋a ＋b ＋c c＝3＋b a ＋c a ＋a b ＋c b ＋a c ＋b c＝3＋⎝⎛⎭⎫b a ＋a b ＋⎝⎛⎭⎫c a ＋a c ＋⎝⎛⎭⎫c b ＋b c ≥3＋2＋2＋2＝9，当且仅当a ＝b ＝c ＝13时，取等号．类型二利用基本不等式求最值[例2] (1)若x >0，求f (x )＝4x ＋9x 的最小值；(2)设0<x <32，求函数y ＝4x (3－2x )的最大值；(3)已知x >2，求x ＋4x －2的最小值；(4)已知x >0，y >0，且1x ＋9y＝1，求x ＋y 的最小值．[分析] 利用基本不等式求最值，当积或和不是定值时，通过变形使其和或积为定值，再利用基本不等式求解．[解] (1)∵x >0，∴由基本不等式得 f (x )＝4x ＋9x≥24x ·9x＝236＝12，当且仅当4x ＝9x，即x ＝32时，f (x )＝4x ＋9x 取最小值12.(2)∵0<x <32，∴3－2x >0，∴y ＝4x (3－2x )＝2[2x (3－2x )] ≤2⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x ＋(3－2x )22＝92. 当且仅当2x ＝3－2x ，即x ＝34时取“＝”．∴y 的最大值为92.(3)∵x >2，∴x －2>0，∴x ＋4x －2＝(x －2)＋4x －2＋2≥2(x －2)·4x －2＋2＝6.当且仅当x －2＝4x －2，即x ＝4时，x ＋4x －2取最小值6.(4)∵x >0，y >0，1x ＋9y ＝1，∴x ＋y ＝(x ＋y )⎝⎛⎭⎫1x ＋9y ＝10＋y x ＋9x y ≥10＋29＝16.当且仅当y x ＝9x y 且1x ＋9y ＝1时等号成立．即x ＝4，y ＝12时等号成立．∴当x ＝4，y ＝12时，x ＋y 有最小值16.求最值问题第一步就是“找”定值，观察、分析、构造定值是问题的突破口.找到定值后还要看“＝”是否成立，不管题目是否要求写出符号成立的条件，都要验证“＝”是否成立.[变式训练2] (1)已知lg a ＋lg b ＝2，求a ＋b 的最小值； (2)已知x >0，y >0，且2x ＋3y ＝6，求xy 的最大值．解：(1)由lg a ＋lg b ＝2可得lg ab ＝2，即ab ＝100，且a >0，b >0，因此由基本不等式可得a ＋b ≥2ab ＝2100＝20，当且仅当a ＝b ＝10时，a ＋b 取到最小值20.(2)∵x >0，y >0,2x ＋3y ＝6， ∴xy ＝16(2x ·3y )≤16·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋3y 22＝16·⎝⎛⎭⎫622＝32，当且仅当2x ＝3y ，且2x ＋3y ＝6时等号成立，即x ＝32，y ＝1时，xy 取到最大值32.类型三基本不等式的实际应用[例3] 特殊运货卡车以每小时x 千米的速度匀速行驶130千米，按规定限制50≤x ≤100(单位：千米/时)．假设汽油的价格是每升6元，而送货卡车每小时耗油⎝⎛⎭⎫2＋x2360升，司机的工资是每小时140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． [解] (1)设所用时间为t ＝130x(小时)，y ＝130x ×6×⎝⎛⎭⎫2＋x 2360＋140×130x，x ∈[50,100]．所以，这次行车总费用y 关于x 的表达式是y ＝130×152x ＋13x 6，x ∈[50,100]．(2)y ＝130×152x ＋13x 6≥525703，当且仅当130×152x ＝13x6，即x ＝4570∈[50,100]时，等号成立．故当x ＝4570千米/时，这次行车的总费用最低，最低费用的值为525703元．解实际问题时，首先审清题意，然后将实际问题转化为数学问题，再利用数学知识(函数及不等式性质等)解决问题.用基本不等式解决此类问题时，应按如下步骤进行：(1)先理解题意，设变量，设变量时一般把要求最大值或最小值的变量定为函数. (2)建立相应的函数关系式，把实际问题抽象为函数的最大值或最小值问题. (3)在定义域内，求出函数的最大值或最小值. (4)正确写出答案.[变式训练3] 要制作一个容积为4 m 3，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160(单位：元)．解析：设该长方体容器的长为x m ，则宽为4x m ．又设该容器的总造价为y 元，则y ＝20×4＋2⎝⎛⎭⎫x ＋4x ×10，即y ＝80＋20⎝⎛⎭⎫x ＋4x (x >0)．因为x ＋4x≥2x ·4x＝4⎝⎛⎭⎫当且仅当x ＝4x ，即x ＝2时取“＝”，所以y min ＝80＋20×4＝160(元)．1．给出下列条件：①ab >0；②ab <0；③a >0，b >0；④a <0，b <0，其中能使b a ＋ab ≥2成立的条件有( C )A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个解析：当b a ，a b 均为正数时，b a ＋ab ≥2，故只须a 、b 同号即可．所以①、③、④均可以．2．若a ，b ∈R ，且ab >0，则下列不等式中，恒成立的是( D ) A ．a 2＋b 2>2ab B ．a ＋b ≥2ab C ．1a ＋1b >2abD ．b a ＋ab≥2解析：∵a ，b ∈R ，且ab >0， ∴b a >0，ab>0，∴b a ＋a b ≥2b a ×a b＝2. 当且仅当b a ＝ab，即a ＝b 时取等号．3．设a ，b 为实数，且a ＋b ＝3，则2a ＋2b 的最小值为( B ) A ．6 B ．4 2 C ．2 2 D ．8解析：2a ＋2b ≥22a ＋b ＝223＝4 2.4．已知0<x <1，则当x ＝12时，x (3－3x )取最大值为34.解析：3x (1－x )≤3(x ＋1－x 2)2＝34，当且仅当x ＝1－x 即x ＝12时等号成立．5．已知a >0，b >0，c >0，求证： (1)b ＋c a ＋c ＋a b ＋a ＋b c ≥6；(2)b ＋c a ·c ＋a b ·a ＋b c≥8.证明：(1)b ＋c a ＋a ＋c b ＋a ＋b c ＝b a ＋c a ＋c b ＋a b ＋a c ＋b c ＝(b a ＋a b )＋(c a ＋a c )＋(c b ＋b c )≥2＋2＋2＝6(当且仅当a ＝b ＝c 时取“＝”)．(2)b ＋c a ·c ＋a b ·a ＋b c ≥2bc a ·2ac b ·2abc＝8abc abc＝8(当且仅当a ＝b ＝c 时取“＝”)．——本课须掌握的两大问题1．基本不等式成立的条件：a >0且b >0；其中等号成立的条件：当且仅当a ＝b 时取等号，即若a ≠b 时，则ab ≠a ＋b 2，即只能有ab <a ＋b2. 2．利用基本不等式求最值，必须按照“一正，二定，三相等”的原则，即(1)一正：符合基本不等式a ＋b2≥ab 成立的前提条件，a >0，b >0；(2)二定：化不等式的一边为定值；(3)三相等：必须存在取“＝”号的条件，即“＝”号成立．以上三点缺一不可．若是求和式的最小值，通常化(或利用)积为定值；若是求积的最大值，通常化(或利用)和为定值，其解答技巧是恰当变形，合理拆分项或配凑因式．。

人教版高中数学必修5不等式练习题及答案

第三章不等式一、选择题1．假设a ＝2，b ＝log π3，c ＝log πsin 52π，则( )． A ．a ＞b ＞cB ．b ＞a ＞cC ．c ＞a ＞bD ．b ＞c ＞a2．设a ，b 是非零实数，且a ＜b ，则以下不等式成立的是( )． A ．a 2＜b 2B ．ab 2＜a 2bC ．21ab＜b a 21 D ．a b ＜ba3．假设对任意实数x ∈R ，不等式｜x ｜≥ax 恒成立，则实数a 的取值范围是( )． A ．a ＜－1B ．｜a ｜≤1C ．｜a ｜＜1D ．a ≥14．不等式x 3－x ≥0的解集为( )． A ．(1，＋∞)B ．[1，＋∞)C ．[0，1)∪(1，＋∞)D ．[－1，0]∪[1，＋∞)5．已知f (x )在R 上是减函数，则满足f (11-x )＞f (1)的实数取值范围是( )． A ．(－∞，1)B ．(2，＋∞)C ．(－∞，1)∪(2，＋∞)D ．(1，2)6．已知不等式f (x )＝ax 2－x －c ＞0的解集为{x ｜－2＜x ＜1}，则函数y ＝f (－x )的图象为图中( )．A B C D7．设变量x ，y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧yx y x y x 2＋＋－则目标函数z ＝5x ＋y 的最大值是( )． A ．2 B ．3 C ．4 D ．58．设变量x ，y 满足⎪⎩⎪⎨⎧5－－31＋－3－＋y x y x y x 设y ＝kx ，则k 的取值范围是( )．A ．[21，34] B ．[34，2] C ．[21，2] D ．[21，＋∞) ≥0 ≤1≥1 ≥0≥1 ≤1 (第6题)9．已知a ，b ∈R ，则使｜a ｜＋｜b ｜≥1成立的一个充分不必要条件是( )． A ．｜a ＋b ｜＜1 B ．a ≤1，且b ≤1 C ．a ＜1，且b ＜1D ．a 2＋b 2≥110．假设lg x ＋lg y ＝2，则x1＋y 1的最小值为( )． A ．201B ．51 C ．21 D ．2二、填空题11．以下四个不等式：①a ＜0＜b ，②b ＜a ＜0，③b ＜0＜a ，④0＜b ＜a ，其中使a 1＜b1成立的充分条件是．12．设函数f (x )＝⎩⎨⎧-11 则不等式xf (x )＋x ≤4的解集是____________．13．假设不等式(－1)na ＜2＋nn 1)1(+-对任意正整数n 恒成立，则a 的取值范围是．14．关于x 的不等式x 2－(a ＋a 1＋1)x ＋a ＋a1＜0(a ＞0)的解集为__________________． 15．假设不等式x 2－2x ＋3≤a 2－2a －1在R 上的解集是空集，则a 的取值范围是．三、解答题16．已知函数f (x )＝x 2－2x ＋2194)(x －，x ∈(－∞，1)∪(1，＋∞)，求f (x )的最小值．(x ＞0)，(x ＜0)．17．甲乙两人同时同地沿同一路线走向同一地点，甲有一半时间以速度m行走，另一半时间以速度n行走；乙有一半路程以速度m行走，另一半路程以速度n行走，假设m≠n，问甲乙两人谁先到达指定地点?18＊．已知关于x的不等式(ax－5)(x2－a)＜0的解集为M．(1)当a＝4时，求集合M；(2)当3∈M，且5∈M时，求实数a的取值范围．第三章不等式参考答案一、选择题 1．A解析：三个以上的实数比较大小，可以先估算，进行分类(与0比较或与1比较)，再应用不等式性质或作差法．因为π＞1，0＜sin52π＜1，所以c ＝log π sin 52π＜0．又因为3＞1，所以b ＝log π3＞0，而a ＝2＞0，故c 最小，只需再比较a 与b 的大小．由指数函数的性质知，2＞1而且0＜log π 3＜log π π＝1，所以a ＞b ，即a ＞b ＞c ． 2．C解析：比较两个实数的大小，可采用作差法，也可用特殊值排除法，以下用作差法． ∵a 2－b 2＝(a ＋b )(a －b )，当a ＜b ，且a ，b 均为负数时，(a ＋b )( a －b )＞0，a 2 ＞b 2，排除A ． ∵ab 2－a 2b ＝ab (b －a )，由于b －a ＞0，当a ，b 同号时(比方a ＝1，b ＝2)，ab (b －a )＞0，ab 2＞a 2b ，排除B ．∵21ab －b a 21＝22－b a b a ＜0，即21ab ＜b a 21．同样可以用作差法判断a b ＜ba是错误的． 3．B解析：由于不等号两边的函数比较熟悉，可以尝试数形结合法．令f (x )＝｜x ｜，g (x )＝ax ，画出图象如右图，由图可以看出｜a ｜≤1． 4．D解析：用数轴标根法求解． x 3－x ≥0可化为 x (x －1)(x ＋1)≥0，如图，原不等式的解集为{x ｜－1≤x ≤0，或x ≥1}． 5．C解析：关键是利用单调性去掉“f ”，转化为不含“f ”的不等式求解．(第3题)(第4题)∵f (x )在R 上是减函数， ∴f (11-x )＞f (1)⇔11-x ＜1⇔12--x x ＞0⇔x ＜1或x ＞2． 6．B解析：首先根据方程ax 2－x －c ＝0的根确定a ，c ，再求出f (－x )．由已知，方程ax 2－x －c ＝0的两个实根为－2和1，则(－2)＋1＝a 1，(－2)×1＝ac -，解得a ＝－1，c ＝－2，则f (x )＝－x 2－x ＋2，f (－x )＝－x 2＋x ＋2＝－(x －21)2＋49，由开口方向和对称轴位置判断为B ．7．D解：先画可行域如图．作直线l 0:5x ＋y ＝0，平行移动直线l 0至直线l ，从图形中可以发现，当直线l 经过平面区域内的点A 时，直线在y 轴的截距最大，此时z 最大．由⎩⎨⎧1＝＋1＝2＋y x y x ，解得⎩⎨⎧0＝1＝y x ，即A (1，0)， ∴z ＝5×1＋0＝5．(第7题)8．C解析：k 的几何意义是可行域内的点与原点连线的斜率．解: 先画出题中不等式组所表示的区域(如图)，可以看出k OA 最小，k OB 最大．由⎩⎨⎧⇔⎩⎨⎧1＝2＝0＝3－＋0＝5－－3y x y x y x 得A (2，1)， k OA ＝－20－1＝21；由⎩⎨⎧⇔⎩⎨⎧2＝1＝0＝3－＋0＝1＋－y x y x y x 得B (1，2)， k OB ＝0－10－2＝2．∴21≤k ≤2，即k ∈[21，2]．9．D分析:如果①：某选项能推出|a |＋|b |≥1，则充分性成立；还需要②：|a |＋|b |≥1不能推出该选项，①和②满足，该选项就是充分不必要条件．解：假设a 2＋b 2≥1，则(|a |＋|b |)2＝a 2＋2|ab |＋b 2≥a 2＋b 2≥1，|a |＋|b |≥1，充分性成立．但|a |＋|b |≥1时，未必有a 2＋b 2≥1，例如21＋21＝1，然而221⎪⎭⎫ ⎝⎛＋221⎪⎭⎫⎝⎛＜1．10．B解：∵lg x ＋lg y ＝2，∴xy ＝100，且x ＞0，y ＞0， ∴x 1＋y 1≥2y x 11⋅＝xy2，即x 1＋y 1≥51，当且仅当⎩⎨⎧100＝＝xy yx x ＝10，y ＝10时取等号．二、填空题 11．①②④．解：a ＜0＜b ⇒a 1＜0＜b1，充分性成立； b ＜a ＜0⇒ab ＞0，b －a ＜0⇒aba b －＜0，即a 1＜b 1，充分性成立；b ＜0＜a ⇒b 1＜0，a1＞0⇒a 1＞b 1，充分性不成立； (第8题)0＜b ＜a ⇒ab ＞0，b －a ＜0⇒a 1＜b1，充分性成立． 12．{x ｜0＜x ≤2，或x ＜0}．解析：由于f (x )是分段函数，所以要分别对每一段(分别在x ＞0，x ＜0条件下)解不等式．由⎩⎨⎧ ⇔⎩⎨⎧ ⇔0＜x ≤2，由⎩⎨⎧ ⇔⎩⎨⎧ ⇔x ＜0， ∴0＜x ≤2或x ＜0． 13．［－2，23)．解析：首先处理(－1)n ，需要对n 的奇偶性进行讨论．假设n 为奇数，原不等式⇔－a ＜2＋n 1⇔ a ＞－(2＋n 1)，即a ＞－(2＋n1)对任意正奇数n 恒成立，因为－(2＋n 1)＝－2－n1＜－2，所以只需a ≥－2．假设n 为偶数，原不等式⇔a ＜2－n 1，即a ＜2－n1对任意正偶数n 恒成立，只需a ＜(2－n 1)最小值＝2－21＝23，即a ＜23．所以假设对任意正整数n 不等式恒成立，以上应同时满足，故－2≤a ＜23． 14．{x ｜1＜x ＜a ＋a1}．解析：首先判断方程x 2－(a ＋a 1＋1)x ＋a ＋a1＝0(a ＞0)是否有实数根，实数根大小是否确定．x 2－(a ＋a 1＋1)x ＋a ＋a 1＜0可化为(x －1)[x －(a ＋a1)]＜0， ∵a ＞0，a ＋a 1≥2＞1，∴1＜x ＜a ＋a1． 15．{x ｜－1＜a ＜3}．解析：把问题等价转化为“恒成立”问题． x 2－2x ＋3≤a 2－2a －1在R 上的解集是空集， ⇔ x 2－2x ＋3＞a 2－2a －1在R 上恒成立，x ＞0 xf (x )＋x ≤4 x ＞0x ·1＋x ≤4 x ＜0 xf (x )＋x ≤4 x ＜0x ·(－1)＋x ≤4⇔ x 2－2x －a 2＋2a ＋4＞0在R 上恒成立．因为抛物线y ＝x 2－2x －a 2＋2a ＋4开口向上，故只需△＝4－4(－a 2＋2a ＋4)＜0，即x 2－2x ＋3＜0⇔－1＜a ＜3．三、解答题16．解析：f (x )＝(x －1)2＋2194)(x －－1≥294－1＝31．当x －1＝2194)(x －时，即x ＝1±36时，f (x )取到最小值31． 17．分析：行走时间短者先到达指定地点，问题的实质是比较两个实数(式子)的大小，用作差法．解：设从出发地到指定地点的路程是s ，甲乙两人走完这段路程所用的时间分别为t 1，t 2，则s n t m t ＝2＋211，2＝2＋2t n s m s ，所以t 1＝n m s ＋2，t 2＝mnsn m 2＋)(． t 1－t 2＝mns n m n m s 2＋－＋2)(=)(］)([n m mn s n m mn ＋2＋－42)()(n m mn s n m ＋2－＝－2，因为s ，m ，n 均为正数且m ≠n ，所以t 1－t 2＜0，即t 1＜t 2，所以甲比乙先到达指定地点．18＊．解：(1)当a ＝4时，(ax －5)(x 2－a )＜0⇔(x －45)(x －2)(x ＋2)＜0，由数轴标根法得x ＜－2，或45＜x ＜2．故M ＝{x ｜x ＜－2，或45＜x ＜2}． (2)3∈M ，且5∈M⎪⎩⎪⎨⎧⇔ ⎪⎩⎪⎨⎧⇔))(())((25－1－9－35－a a a a ⎪⎩⎪⎨⎧⇔ ⇔1≤a ＜35，或9＜a ≤25．故实数a 的取值范围是{x ｜1≤a ＜35，或9＜a ≤25}． (3a －5)(9－a )＜0(5a －5)(25－a )≥0 ≤0 a ＜35，或a ＞9 1≤a ≤25＞0 (第18题)。

2019-2020学年人教A版数学必修五讲义：第3章 3.4 基本不等式 Word版含答案

姓名，年级：时间：3.4 基本不等式：ab≤a＋b2学习目标核心素养1。

了解基本不等式的证明过程。

2.能利用基本不等式证明简单的不等式及比较代数式的大小（重点、难点).3。

熟练掌握利用基本不等式求函数的最值问题（重点)．1.通过利用基本不等式比较大小和证明不等式的学习，培养逻辑推理素养。

2.借助利用基本不等式求最值和基本不等式的实际应用,培养数学建模及数学运算素养。

1．重要不等式如果a，b∈R，那么a2＋b2≥2ab(当且仅当a＝b时取“＝”)．思考：如果a〉0，b〉0，用错误!，错误!分别代替不等式a2＋b2≥2ab中的a，b,可得到怎样的不等式？［提示］a＋b≥2错误!.2．基本不等式：错误!≤错误!(1)基本不等式成立的条件：a，b均为正实数；（2）等号成立的条件：当且仅当a＝b时取等号．思考：不等式a2＋b2≥2ab与错误!≤错误!成立的条件相同吗？如果不同各是什么？[提示] 不同,a2＋b2≥2ab成立的条件是a，b∈R；错误!≤错误!成立的条件是a，b均为正实数．3．算术平均数与几何平均数（1)设a>0，b〉0，则a，b的算术平均数为错误!,几何平均数为错误!;(2)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．思考：错误!≥错误!与错误!错误!≥ab是等价的吗？[提示] 不等价，前者条件是a>0,b〉0，后者是a，b∈R.4．用基本不等式求最值的结论（1）设x，y为正实数，若x＋y＝s（和s为定值），则当x＝y＝错误!时，积xy 有最大值为错误!．（2)设x，y为正实数，若xy＝p（积p为定值），则当x＝y＝错误!时，和x＋y 有最小值为2p．5．基本不等式求最值的条件（1）x，y必须是正数．(2）求积xy的最大值时，应看和x＋y是否为定值；求和x＋y的最小值时,应看积xy是否为定值．(3）等号成立的条件是否满足．思考：利用基本不等式求最值时应注意哪几个条件?若求和(积）的最值时,一般要确定哪个量为定值？[提示] 三个条件是：一正,二定，三相等．求和的最小值，要确定积为定值；求积的最大值，要确定和为定值．1．不等式（x－2y）＋错误!≥2成立的前提条件为( ）A．x≥2y B．x＞2yC．x≤2y D．x＜2yB[因为不等式成立的前提条件是各项均为正，所以x－2y＞0，即x＞2y,故选B。

高中数学必修5不等式训练(含详细答案)

高中数学必修5不等式训练(含详细答案)第三章不等式一、选择题.1. 若 a ∈R ，则下列不等式恒成立的是( )．A. a 2 + 1＞aB.112+a ＜1C. a 2 + 9＞6aD. lg (a 2 +1)＞lg|2a |2. 下列函数中，最小值为 2 是( )．A. y =xx 55+，x ∈R ，且 x ≠0 B. y = lg x+x lg 1，1＜x ＜10C. y = 3x + 3-x ，x ∈RD. y = sin x+x sin 1，2π0＜＜x3. 不等式组表示的平面区域的面积等于( )．A. 28B. 16C.439 D. 1214. 不等式 lg x 2＜lg 2x 的解集是( )．x ≤3 x + y ≥0 x - y + 2≥0A. ⎪⎭⎫⎝⎛11001， B. (100，＋∞)C.⎪⎭⎫⎝⎛11001，∪(100，＋∞)D. (0，1)∪(100，＋∞)5. 不等式(x 4 - 4)-(x 2 - 2)≥0 的解集是( )．A. x ≥2，或 x ≤-2B. -2≤x ≤2C. x ＜-3，或 x ＞3D. -2＜x ＜2 6. 若 x ，y ∈R ，且 x + y = 5，则 3x + 3y 的最小值是( )．A. 10B.C.D. 7. 若 x ＞0，y ＞0，且 281x y+=，则 xy 有( )．A. 最大值 64B. 最小值164C. 最小值12D. 最小值648. 若，则目标函数 z = 2x + y 的x ≤2 y ≤2x + y ≥1取值范围是( )．A. [0，6] B . [2，4] C. [3，6] D. [0，5] 9. 若不等式 ax 2 + bx + c ＞0 的解是 0＜α＜x ＜β，则不等式 cx 2 - bx + a ＞0 的解为( )．A. α1＜x ＜β1B. -β1＜x ＜-α1C. -α1＜x ＜-β1D. β1＜x ＜α110. 若 a ＞0，b ＞0 ，且1a b +=，则⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-111122b a 的最小值是( )．A. 9B. 8C.7D. 6二、填空题. 1. 函数y 的定义域是．2. 若 x ，y 满足，则x y 的最大值为____________________，最小值x + 2y - 5≤0x ≥1y ≥0 x + 2y - 3≥0为_________________．3. 函数y=的最大值为．4. 若直角三角形斜边长是1，则其内切圆半径的最大值是．5. 若集合A = {(x，y)| |x| + |y|≤1}，B = {(x，y)|(y-x)(y+x)≤0}，M = A∩B，则M的面积为___________．6. 若不等式2x - 1＞m(x2 - 1)对满足-2≤m≤2 的所有m都成立，则x的取值范围是．三、解答题．1. 若奇函数f(x)在其定义域(-2，2)上是减函数，且f(1 - a)+ f(1 - a2)＜0，求实数a的取值范围．2. 已知 a ＞b ＞0，求216()a b a b +-的最小值．3. 设实数 x ，y 满足不等式组．（1）作出点(x ，y )所在的平面区域；（2）设 a ＞-1，在（1）所求的区域内，求f (x ，y )= y – ax 的最大值和最小值．1≤x + y ≤4y + 2≥|2x - 3|4. 某工厂拟建一座平面图形为矩形，且面积为200 m2 的三级污水处理池（平面图如右）. 如果池外圈周壁建造单价为每米400 元，中间两条隔墙建筑单价为每米248 元，池底建造单价为每平方米80 元，池壁的厚度忽略不计. 试设计污水池的长和宽，使总造价最低，并求出最低造价．参考答案一、选择题． 1. A【解析】A ：a 2 - a + 1 = a 2- a +4341+=221⎪⎭⎫ ⎝⎛-a +43＞0. a 2 + 1＞a 恒成立．B ：当 a = 0 时，左 = 右．C ：当 a = 3 时，左 = 右．D ：当 a = ±1 时，左 = 右． 2. C【解析】A ：y 没有最小值． B ：∵ 1＜x ＜10， ∴ 0＜lg x ＜1． ∴ y ≥2．lg x =1，即x =10时，y min = 2．此时不符合1＜x ＜10． C ：∵ 3x ＞0， ∴ y = 3x +x31≥2．x = 0时，y min = 2． D ：∵ 0＜x ＜2π， ∴ sin x ＞0． ∴ y ≥2．当 sin x =xsin 1时，此时 sin x = 1，x =2π，不符合 0＜x ＜2π． 3. B【解析】由不等式组，画出符合条件的平面区域（下图阴影部分）.解两两直线方程组成的方程组，可得 A (3，5)，B (3，-3)， C (-1，1)．∴ S 阴 =21· |AB | · |x A - x c | = 21×8×4 = 16． 4. D 【解析】∵∴ x ＞0． ∵ lg x 2＜lg 2x ， ∴ lg 2x - 2lg x ＞0． ∴ lg x ＞2 ，或 lg x ＜0， ∴ x ＞100 ，或 0＜x ＜1． 5. A【解析】∵（x 4 - 4）-（x 2 - 2）≥ 0，∴ x 4 - x 2 - 2≥0，∴（x 2 - 2）（x 2 + 1）≥0.x 2＞0，x ＞0，∴ x 2≥2．∴ x ≥2，或 x ≤-2． 6. D【解析】 3x + 3y ≥2yx33⋅= 2yx +3，∴ 3x + 3y ≥2×9×3= 183，当 x = y =25时，等号成立．7. D 【解析】 yx 82+≥2yx 82⋅= 8xy 1，当yx 82=，即时，8xy1取最大值，即 xy取最小值 64． 8. A【解析】据不等式组画出可行域．易知 A (-1，2)，B (2，2)．将 y = -2x 进行平移，当直线过 A 点时，z min = 0，当直线过 B 点时，z max = 6． 9. Cx = 4， y = 16【解析】由题知，且 a ＜0.∴ b = -a (α + β )， c = a (αβ )．∴ 所求不等式可代为 a (αβ )x 2 + a (α + β )x + a ＞0．∴(αβ )x 2 +(α + β )x + 1＜0． ∴(αx + 1)(βx + 1)＜0． ∵ 0＜α＜β，∴ -α1＜-β1． ∴ -α1＜x ＜-β1． 10. A 【解析】⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛-111122b a =22221b a b a --+ 1 =22222)(b a b a b a --++ 1=ab 2+1≥222⎪⎭⎫⎝⎛+b a + 1 = 9．∴ 当 a = b=21时，原式取最小值 9．二、填空题． 1. （-8，8）．【解析】∵ 64 - x 2＞0 ∴ x 2＜64，-8＜xα + β = ab- α β = ac＜8，即(-8，8)．2. 2，0.【解析】据不等式组画出可行域．由图可知，2max=⎪⎭⎫⎝⎛xy ，=⎪⎭⎫ ⎝⎛m inxy 0．3. 21．【解析】设 x = cos ， ∈[0，π]． ∴ y = cos sin =21sin 2 ． ∵ ∈[0，π]，∴ 2 ∈[0，2π]，∴ y max =21，此时 =4π，x = cos 4π=22． 4. 21-．【解析】如图，r =21-+b a =212-+b a ≤21222-+b a =2122-=212-. 当且仅当 a = b =22时， r max =212-．5. 1．【解析】如图，M 为阴影部分. M 的面积为()2221⨯= 1．6. 271+-＜x ＜231+．【解析】令 f (m )= m (x 2 - 1)-(2x - 1)(x ≠±1)，把它看作关于 m 的一次函数．由于 -2≤m ≤2 时，f (m )＜0 恒成立，x 2 - 1＞0 x 2 - 1＜0 ∴ 或f （2）＜0 f （-2）＜0解得 1＜x ＜231+，或271+-＜x ＜1，又x = 1 时，亦符合题意．∴ 271+-＜x ＜231+．三、解答题．1. 由f (1 - a )+ f (1 - a 2)＜0，得 f (1 - a )＜- f (1 - a 2). 又因为函数f （x ）为奇函数，所以- f (1 - a 2) = f (a 2 - 1)．∴ f (1 - a )＜ f (a 2 - 1). 又∵ 函数 f (x ) 在其定义域(-2，2)上是减函数，1 - a ＞a2 – 1 -2＜a ＜1 ∴ -2＜1 - a ＜2 解得 -1＜a ＜3-2＜a 2 - 1＜2 -3＜a ＜3∴ a ∈（-1，1）．2. 由 a ＞b ＞0 知，a - b ＞0，∴ b （a - b ）≤4222a b a b =⎪⎭⎫⎝⎛-+．∴ a 2 +)(16b a b -≥a 2 +264a ≥22264a a ⋅= 16．当且仅当 a 2 =264a，b = a - b ，即当 a = 22，b =2时，a 2 +)(16b a b -取得最小值 16．3. （1）（-3，7）【解析】（2）最大值为7+3a ，最小值为4. 【解】设污水池总造价为 y 元，污水池长为 x m. 则宽为x200m ，水池外圈周壁长2x + 2 · x 200（m ），中间隔墙长2 · x200（m ），池底面积200（m 2）．∴ y = 400⎪⎭⎫⎝⎛+⋅x x 20022+ 248 · x 200 · 2 + 80×200 = 800⎪⎭⎫⎝⎛+x x 324+ 16 000- 1- 2a , -1＜a ≤2 1 - 3a , a ＞2≥1 600xx 324+ 16 000 = 44 800．当且仅当 x =x324，即 x = 18，x 200=9100时，y min = 44 800．答：当污水池长为 18 m ，宽为9100m 时，总造价最低，最低为 44 800元．。

高中数学(人教版必修五)教师文档第三章 §3.4 基本不等式 (二) Word版含答案

学习目标.熟练掌握基本不等式及变形的应用.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.能够运用基本不等式解决生活中的应用问题．知识点一基本不等式及变形思考使用基本不等式证明：≤(>，>)，并说明什么时候等号成立．答案∵>，>，∴＋≥>，∴≤，即≤(>，>)，当且仅当＝，即＝时，等号成立．梳理以下是基本不等式的常见变形，试用不等号连接，并说明等号成立的条件．当>，>时，有≤≤≤；当且仅当＝时，以上三个等号同时成立．知识点二用基本不等式求最值思考因为＋≥，当且仅当＝时取等号．所以当＝时，(＋)＝.以上说法对吗？为什么？答案错．显然(＋)＝.＋≥，当且仅当＝时取等号．仅说明抛物线＝＋恒在直线＝上方，仅在＝时有公共点．使用基本不等式求最值，不等式两端必须有一端是定值．如果都不是定值，可能出错．梳理基本不等式求最值的条件：()，必须是正数；()求积的最大值时，应看和＋是否为定值；求和＋的最小值时，应看积是否为定值；()等号成立的条件是否满足．类型一基本不等式与最值例()若>，求函数＝＋的最小值，并求此时的值；()设<<，求函数＝(－)的最大值；()已知>，求＋的最小值；()已知>，>，且＋＝，求＋的最小值．解()当>时，＋≥＝，当且仅当＝，即＝，＝时取等号．∴函数＝＋(>)在＝时取得最小值.()∵<<，∴－>，∴＝(－)＝≤＝.当且仅当＝－，即＝时，等号成立．∵∈.∴函数＝(－)(<<)的最大值为.()∵>，∴－>，∴＋＝－＋＋≥＋＝，当且仅当－＝，即＝时，等号成立．∴＋的最小值为.()方法一∵>，>，＋＝，∴＋＝(＋)＝＋＋≥＋＝，当且仅当＝，又＋＝，即＝，＝时，上式取等号．故当＝，＝时，(＋)＝.方法二由＋＝，得(－)(－)＝(定值)．由＋＝可知>，>，∴＋＝(－)＋(－)＋≥＋＝，当且仅当－＝－＝，即＝，＝时上式取等号，故当＝，＝时，(＋)＝.反思与感悟在利用基本不等式求最值时要注意三点：一是各项均为正；二是寻求定值，求和式最小值时应使积为定值，求积式最大值时应使和为定值(恰当变形，合理拆分项或配凑因式是常用的解题技巧)；三是考虑等号成立的条件是否具备．跟踪训练()已知>，求()＝＋的最小值；。

高中数学必修五同步练习专题3.4 基本不等式(解析版)

第三章不等式3.4 基本不等式一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的． 1．已知a ＞0，b ＞0，m ＝1b a +，n ＝1a b+，且a ，b 的等比中项是1，则m ＋n 的最小值是 A ．3 B ．4 C ．5D ．6【答案】B【解析】由题意知：ab ＝1，所以m ＝1b a +＝2b ，n ＝1a b+＝2a ，所以m ＋n ＝2(a ＋b )≥ab 4．故选B ． 2．已知0x >，0y >，lg2lg4lg2x y +=，则11x y+的最小值是 A ．6B ．5C ．322+D ．42【答案】C【解析】因为lg2lg4lg2x y +=，所以2lg2lg2x y+=，所以21x y +=，所以112()(2)12322y x x y x y x y ++=+++≥+，故11x y+的最小值是322+C ． 3．下列函数中，最小值为2的是 A ．33x x y -=+B ．1y x x=+C ．1lg (01)lg y x x x=+<<D ．1sin (0)sin 2y x x x π=+<< 【答案】A【解析】由2(0,0)a b ab a b +≥>>可知332332x x x x --+≥⨯=，当且仅当33x x -=，即0x =时等号成立，取得最小值2，故函数33xxy -=+的最小值为2，故选A ．4．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8x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【答案】B【解析】记平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和为()f x ，则80018008()208xx x f x x x +⨯⨯==+≥=，当且仅当8008xx =，即x ＝80 (负值舍去)时取等号，故选B ． 5．已知0a >，1b >，且2a b +=，则311a b +-的最小值为A．4+ B ．8 C．D．【答案】A【解析】因为0a >，1b >，2a b +=，311a b +-的最小值为4+A ．6．若0a >，0b >，223ab a b ++=，则2a b +的最小值是 A ．1B ．2 CD ．32【答案】B【解析】因为223ab a b ++=，所以(1)(21)4a b ++=，利用基本不等式可得2222a b ++=≤，即22a b +≥，故选B ． 74，则该直线与两坐标轴围成的三角形的面积的最大值为A．B．4C．6D．2【答案】D【解析】因为两坐标轴上的截距之和为4，所以4a b+=，即4422ab ab≥⇒≤⇒≤，则该直线与两坐标轴围成的三角形的面积的最大值是2．故选D．8．已知1(2)2m a aa=+>-，222(0)xn x-=<，则m，n的大小关系是A．m n>B．m n<C．m n=D．m n≤【答案】A【解析】因为2a>，所以20a->，所以()11222422m a aa a=+=-++≥=--，当且仅当122aa-=-，即3a=时等号成立．因为0x<，所以222x-<，所以222224xn-=<=，所以m n>，故选A．9．设正实数x，y，z满足22340x xy y z-+-=，则当xyz取得最大值时，212x y z+-的最大值为A．0B．1C．94D．3【答案】B【解析】因为22340x xy y z-+-=，所以2234z x xy y=-+，故222211434343xy xyx yx xy yz x xy yy xxy===-+-++-，根据基本不等式可得1143xyx yzy x=≤=+-，2x y =时取得最大值，此时22z y =，1y =时取得最大值1，故选B ．二、填空题：请将答案填在题中横线上．10．若正数x ，y 满足35x y xy +=，则34x y +的最小值为________________．【答案】5【解析】由35x y xy +=及x ＞0，y ＞0可得113()15y x+=，所以34x y +113(34)()5x y y x =++1312131(49)5555x y y x =+++≥+⨯=，当且仅当312x y y x=，即2x y =时取等号．故34x y +的最小值为5． 11．函数9()(1)22f x x x x=->-的最小值是_________________．【答案】1【解析】因为1x >，所以10x ->，故99()(1)1222(1)f x x x x x =-=-++≥--11=，当且仅当()9121x x -=-，即12x =+时取等号，所以min ()1f x =+．12．已知0x >，0y >若222x y m m +>+恒成立，则实数m 的取值范围为________________．【答案】(4,2)-【解析】用转化的数学思想先求2x y +的最小值，再建立不等式2min 2(2)m m x y +<+求解即可．4y x x y=时取等号，故min (2)8x y +=，所以2280m m +-<，解得42m -<<，故实数m 的取值范围为(4,2)-．13．在ABC △中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，若222a b c ++=，4ab =，则2sin tan sin2C A B的最小值为________________．【答案】42【解析】由余弦定理可得222cos 22a b c C ab +-==-，所以34C π=，所以4A B π+=，则22222sin sin tan sin2sin(2)cos2cos 2cos A AA B A A A Aπ=⨯-=⨯ 22222(1cos )(2cos 1)1(2cos )3cos cos A A A A A--==-++，由基本不等式可得2max (tan sin2)3A B =-2212cos cos A A=时取等号，所以2sin tan sin2CA B42=．三、解答题：解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．14．2017年初某车企推出一种新型家用轿车，购买时费用为14.4万元，每年应交付保险费、养路费及汽油费共0.7万元，汽车的维修费为：第一年无维修费用，第二年为0.2万元，从第三年起，每年的维修费均比上一年增加0.2万元．（1）设该辆轿车使用n 年的总费用（包括购买费用、保险费、养路费、汽油费及维修费）为()f n ，求()f n 的表达式；（2）这种汽车使用多少年报废最合算（即该车使用多少年，年平均费用最少）？【答案】（1）2()0.10.614.4f n n n =++；（2）12．【解析】（1）由题意得：每年的维修费构成一等差数列，n 年的维修总费用为 2[00.2(1)]0.10.12n n n n +-=-（万元），所以22()14.40.7(0.10.1)0.10.614.4n n n n f n n =++-=++．（2）该辆轿车使用n 年的年平均费用为2()0.10.614.414.40.10.6f n n n n n n n++==++.306≥=（万元），当且仅当nn 4.141.0=时取等号，此时12n =．答：这种汽车使用12年报废最合算．15．（1）已知函数()lg (0)f x x x =>，试比较121[()()]2f x f x +与12()2x x f +的大小，并加以证明；（2）若0＜x ＜1，a ＞0，b ＞0．求证：222()1a b a b x x+≥+-．【答案】（1）121[()()]2f x f x +≤12()2x x f +，证明见解析；（2）证明见解析．【解析】（1）121[()()]2f x f x +≤12()2x x f +．证明如下：因为x 1，x 2∈(0，＋∞)，12x x ≤212()2x x +，所以12lg()x x ≤212lg()2x x+，所以121lg()2x x ≤12lg 2x x +，又121212()()lg lg lg()f x f x x x x x +=+=，1212()lg 22x x x xf ++=，所以121[()()]2f x f x +≤12()2x x f +，当且仅当12x x =时等号成立．（2）观察易得x ＋(1－x )＝1(定值)，不等号右边不含x ，且1－x ＞0，故2222()(1)11a b a b x x x x x x+=++--- 222211x x a b b a x x -=+++-22a b ≥++2222()a b ab a b =++=+=右边，当且仅当2211x x b a x x -=-，即a x a b =+时等号成立，所以222()1a b a b x x+≥+-．。

KS5U同步练习高二数学必修五：3-4基本不等式含解析

一、填空题1. 已知a，b都是正数，如果ab＝1，那么a＋b的最小值为__________．【答案】2【解析】∵都是正数，∴，∴，等号仅当时成立．2. 设a，b是实数，且a＋b＝3，则2a＋2b的最小值是__________．【答案】【解析】，等号仅当，即时成立．3. 函数f(x)＝的最大值为__________．【答案】【解析】时，4. 函数y＝ (x>－1)的最小值是__________．【答案】9【解析】∴y，等号仅当，即时成立．∴当时，函数取得最小值为9.5. 已知函数f(x)＝则f(x)的值域为__________．【答案】【解析】试题分析：因为函数是分段函数，因此值域也需要分段求，当x>0，转化为对勾函数；当时，根据指数函数的单调性即可．,∴当x>0时，,当时，，综上函数的值域是．考点：分段函数的值域6. 已知x>0，y>0，且，则x＋2y的最小值是__________．【答案】2【解析】试题分析：由（当且仅当即时等号成立）.考点：基本不等式.7. 已知两个正实数x，y使x＋y＝4，则使不等式≥m恒成立的实数m的取值范围是____________．【答案】【解析】∵，等号仅当，即时成立，∴ m≤.8. 设a，b，c都是正数，且ab－4a－b＝0，则使a＋b－c≥0恒成立的c的取值范围是__________．【答案】(0，9]【解析】∵，∴9，等号仅当，即a＝3，b＝6时成立．又c≤a＋b恒成立，∴ c≤9.点睛：在用基本不等式求最值时，应具备三个条件：一正二定三相等.①一正：关系式中，各项均为正数；②二定：关系式中，含变量的各项的和或积必须有一个为定值；③三相等：含变量的各项均相等，取得最值.9. 已知函数f(x)＝(a∈R)，若对于任意x∈N＋，f(x)≥3恒成立，则a的最小值是__________．【答案】－点睛：解决不等式恒成立问题的“两种”常用方法（1）分离参数法：将原不等式分离参数，转化为不含参数的函数的最值问题，求该函数的最值，根据要求得所求范围.一般地，f(x)≥a恒成立，只需f(x)min≥a即可；f(x)≤a恒成立，只需f(x)max≤a即可.（2）函数思想法：将不等式转化为某含待求参数的函数的最值问题，利用导数求该函数的极值(最值)，然后构建不等式求解.10. 已知正数a，b，c满足3a－b＋2c＝0，则的最大值为________．【答案】【解析】试题分析：，当且仅当时取等号，故的最大值为考点：基本不等式求最值二、解答题11. (1) 若x＞1，求x＋的最小值；(2) 若x＞0，y＞0，且2x＋8y－xy＝0，求xy的最小值．【答案】（1）5；（2）64.【解析】试题分析：（1）把原式转化成x＋＝x－1＋＋1，整理后利用基本不等式求得最小值．（2）表示出xy，利用基本不等式求得的最小值，则xy的最小值可得．试题解析：(1) ∵ x＋＝x－1＋＋1≥2＋1＝5，等号当且仅当x－1＝，即x＝3时成立，∴当x＝3时，x＋取最小值5.(2) ∵ x＞0，y＞0，2x＋8y－xy＝0，∴ xy＝2x＋8y≥2，∴≥8，xy≥64，等号当且仅当2x＝8y即x＝4y时成立．将x＝4y代入2x＋8y－xy＝0得正数y＝4，于是x＝16.故y＝4，x＝16时，xy取最小值64.点睛：在用基本不等式求最值时，应具备三个条件：一正二定三相等.①一正：关系式中，各项均为正数；②二定：关系式中，含变量的各项的和或积必须有一个为定值；③三相等：含变量的各项均相等，取得最值.12. 函数y＝log a(x＋3)－1(a＞0，a≠1)的图象恒过定点A.(1) 求点A的坐标；(2) 若点A在直线mx＋ny＋1＝0上，其中m，n都是正数，求的最小值．【答案】（1）定点A的坐标是(－2，－1)；（2）8.【解析】试题分析：（1）根据对数函数的性质可求出A的坐标，（2）将出A的坐标代入直线方程可得m、n的关系，再利用1的代换结合均值不等式求解即可．试题解析：(1) ∵仅当x＝－2时，函数y＝log a(x＋3)－1(a>0，a≠1)的函数值与a无关，且此时y＝－1，∴定点A的坐标是(－2，－1)．(2) 将点A(－2，－1)的坐标代入mx＋ny＋1＝0，得(－2)·m＋(－1)·n＋1＝0，2m＋n＝1，∵ m，n>0，∴＋＝(2m＋n)＝4＋＋≥4＋2＝8.等号当且仅当＝，即m＝，n＝时成立．故当m＝，n＝时，＋取最小值为8.13. 某地政府决定建造一批保障房供给社会，缓解贫困人口的住房问题，计划用1 600万元购得一块土地，在该土地上建造10幢楼房的住宅小区，每幢楼的楼层数相同，且每层建筑面积均为1 000平方米，每平方米的建筑费用与楼层有关，第x层楼房每平方米的建筑费用为(kx＋800)元(其中k为常数)．经测算，若每幢楼为5层，则该小区每平方米的平均综合费用为1 270元．注：每平方米平均综合费用＝.(1) 求k的值；(2) 问要使该小区楼房每平方米的平均综合费用最低，应将这10幢楼房建成多少层？此时每平方米的平均综合费用为多少元？【答案】（1）k＝50；（2）故该小区每幢建8层时，每平方米平均综合费用最低，此时每平方米平均综合费用为1 225元.......试题解析：(1) 如果每幢楼为5层，那么所有建筑面积为10×1 000×5平方米，所有建筑费用为(k＋800)＋(2k＋800)＋(3k＋800)＋(4k＋800)＋(5k＋800)]×1 000×10，所以1 270＝{16 000 000＋(k＋800)＋(2k＋800)＋(3k＋800)＋(4k＋800)＋(5k＋800)]×1000×10}÷(10×1 000×5)，解得k＝50.(2) 设小区每幢为n(n∈N*)层时，每平方米平均综合费用为f(n)，由题设可知f(n)＝{16 000 000＋(50＋800)＋(100＋800)＋…＋(50n＋800)]×1 000×10}÷(10×1000×n)＝＋25n＋825≥2＋825＝1 225，当且仅当＝25n，即n＝8时，等号成立．故该小区每幢建8层时，每平方米平均综合费用最低，此时每平方米平均综合费用为1 225元．。