基本不等式專項練習題高中數(shù)學
一、選擇題
1.下列各式,能用基本不等式直接求得最值的是()
A.x+12x B.x2-1+1x2-1
C.2x+2-x D.x(1-x)
答案:C
2.函數(shù)y=3x2+6x2+1的最小值是()
A.32-3 B.-3
C.62 D.62-3
解析:選D.y=3(x2+2x2+1)=3(x2+1+2x2+1-1)3(22-1)=62-3.
3.已知m、nR,mn=100,則m2+n2的最小值是()
A.200 B.100
C.50 D.20
解析:選A.m2+n22mn=200,當且僅當m=n時等號成立.
4.給出下面四個推導過程:
、佟遖,b(0,+),ba+ab2baab=2;
②∵x,y(0,+),lgx+lgy2lgxlgy;
、邸遖R,a0,4a+a 24aa=4;
、堋選,yR,,xy<0,xy+yx=-[(-xy)+(-yx)]-2-xy-yx=-2.
其中正確的推導過程為()
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:選D.從基本不等式成立的條件考慮.
、佟遖,b(0,+),ba,ab(0,+),符合基本不等式的條件,故①的推導過程正確;
、陔m然x,y(0,+),但當x(0,1)時,lgx是負數(shù),y(0,1)時,lgy是負數(shù),②的推導過程是錯誤的;
、邸遖R,不符合基本不等式的.條件,
4a+a24aa=4是錯誤的;
④由xy<0得xy,yx均為負數(shù),但在推導過程中將全體xy+yx提出負號后,(-xy)均變?yōu)檎龜?shù),符合基本不等式的條件,故④正確.
5.已知a>0,b>0,則1a+1b+2ab的最小值是()
A.2 B.22
C.4 D.5
解析:選C.∵1a+1b+2ab2ab+2ab222=4.當且僅當a=bab=1時,等號成立,即a=b=1時,不等式取得最小值4.
6.已知x、y均為正數(shù),xy=8x+2y,則xy有()
A.最大值64 B.最大值164
C.最小值64 D.最小值164
解析:選C.∵x、y均為正數(shù),
xy=8x+2y28x2y=8xy,
當且僅當8x=2y時等號成立.
xy64.
二、填空題
7.函數(shù)y=x+1x+1(x0)的最小值為________.
答案:1
8.若x>0,y>0,且x+4y=1,則xy有最________值,其值為________.
解析:1=x+4y4y=4xy,xy116.
答案:大 116
9.(2010年高考山東卷)已知x,yR+,且滿足x3+y4=1,則xy的最大值為________.
解析:∵x>0,y>0且1=x3+y42xy12,xy3.
當且僅當x3=y(tǒng)4時取等號.
答案:3
三、解答題
10.(1)設(shè)x>-1,求函數(shù)y=x+4x+1+6的最小值;
(2)求函數(shù)y=x2+8x-1(x>1)的最值.
解:(1)∵x>-1,x+1>0.
y=x+4x+1+6=x+1+4x+1+5
2 x+14x+1+5=9,
當且僅當x+1=4x+1,即x=1時,取等號.
x=1時,函數(shù)的最小值是9.
(2)y=x2+8x-1=x2-1+9x-1=(x+1)+9x-1
。(x-1)+9x-1+2.∵x>1,x-1>0.
(x-1)+9x-1+22x-19x-1+2=8.
當且僅當x-1=9x-1,即x=4時等號成立,
y有最小值8.
11.已知a,b,c(0,+),且a+b+c=1,求證:(1a-1)(1b-1)(1c-1)8.
證明:∵a,b,c(0,+),a+b+c=1,
1a-1=1-aa=b+ca=ba+ca2bca,
同理1b-12acb,1c-12abc,
以上三個不等式兩邊分別相乘得
(1a-1)(1b-1)(1c-1)8.
當且僅當a=b=c時取等號.
12.某造紙廠擬建一座平面圖形為矩形且面積為200平方米的二級污水處理池,池的深度一定,池的外圈周壁建造單價為每米400元,中間一條隔壁建造單價為每米100元,池底建造單價每平方米60元(池壁忽略不計).
問:污水處理池的長設(shè)計為多少米時可使總價最低.
解:設(shè)污水處理池的長為x米,則寬為200x米.
總造價f(x)=400(2x+2200x)+100200x+60200
。800(x+225x)+12000
1600x225x+12000
。36000(元)
當且僅當x=225x(x>0),
即x=15時等號成立.
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