内容正文:
2.2 基本不等式
一.知识梳理
1.基本不等式:≤
(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.
(3)其中称为正数a,b的算术平均数,称为正数a,b的几何平均数.
2.利用基本不等式求最值
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.(简记:和定积最大)
2. 每日一练
一、单选题
1.由于近年来,冬季气候干燥,冷空气频繁袭来为提高公民的取暖水平,某社区决定建立一个取暖供热站.已知供热站每月自然消费与供热站到社区的距离成反比,每月供热费与供热站到社区的距离成正比,如果在距离社区20千米处建立供热站,这两项费用分别为5千元和8万元,那么要使这两项费用之和最小,供热站应建在离社区( )
A.5千米 B.6千米 C.7千米 D.8千米
2.不等式+(x-2)≥6(其中x>2)中等号成立的条件是( )
A.x=3 B.x=6 C.x=5 D.x=10
3.若,则下列不等式正确的是( )
A. B. C. D.
4.某公司购买一批机器投入生产,若每台机器生产的产品可获得的总利润s(万元)与机器运转时间t(年数,)的关系为,要使年平均利润最大,则每台机器运转的年数t为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
5.已知,,,则的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.若,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7.已知正数a,b满足,则的最小值为( )
A.8 B.10 C.9 D.6
8.已知m,n∈R,m2+n2=100,则mn的最大值是( )
A.25 B.50 C.20 D.
二、多选题
9.下列选项中正确的是( )
A.不等式恒成立
B.存在实数a,使得不等式成立
C.若a、b为正实数,则
D.若正实数x,y满足,则
10.若正实数满足,则下列说法正确的是 ( )
A.的最大值为 B.的最大值为
C.的最小值为 D.的最小值为
11.下列不等式一定成立的有( )
A. B.
C. D.
12.若非负实数、满足,则下列不等式中成立的有( )
A. B.
C. D.
三、填空题
13.若正数x,y满足,则的最小值是__________.
14.已知,则的最小值为_____________.
15.已知实数x,y满足x2+xy=1,则y2﹣2xy的最小值为___________.
16.若,则的最小值是___________.
四、解答题
17.若,,求的值.
18.地铁给市民出行带来很多便利.已知某条线路通车后,地铁的发车时间间隔t(单位:分钟)满足,.经测算,地铁载客量与发车时间间隔t相关,当时地铁为满载状态,载客量为1200人,当时,载客量会减少,减少的人数与的平方成正比,且发车时间间隔为2分钟时的载客量为560人,记地铁载客量为.
(1)求的表达式,并求当发车时间间隔为6分钟时,地铁的载客量
(2)若该线路每分钟的净收益为(元),问当发车时间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大?
19.已知a,b为正实数,且满足.证明:
(1);
(2)
20.已知,,,证明:
(1);
(2).
21.已知,且.
(1)求的最大值;
(2)求的最小值.
22.(1)已知,则取得最大值时的值为?
(2)已知,则的最大值为?
(3)函数 的最小值为?
参考答案
1.A设供热站应建在离社区x千米处,则自然消费,供热费,由题意得:当时,,,所以,所以,
所以两项费用之和,当且仅当,即时等号成立,所以要使这两项费用之和最小,供热站应建在离社区5千米处.
2.C当时,,等号成立的条件是 ,
,解得:
3.D对于A中,由,因为,可得,
所以,即,所以A不正确;对于B中,由,因为,可得,所以,所以B不正确;对于C中,由,可得,又由,可得,所以C不正确;对于D中,因为,可得,则,当且仅当时,即时等号成立,
又因为,所以,所以D正确.
4.D因为每台机器生产的产品可获得的总利润s(万元)与机器运转时间t(年数,)的关系为,所以年平均利润 当且仅当时等号成立,
即年平均利润最大,则每台机器运转的年数t为8,
5.B因为,,,所以,当且仅当时等号成立,
故选:B
6.A由题意可得,则,当且仅当,且,即,时,等号成立,所以的最小值为,
7.A解:因为正数a,b满足,所以,当且仅当,即,时取等号,
8.B由m2+n2≥2mn,得 mn≤=50,当且仅当m=n=±时等号成立.
所以mn的最大值是.
9.BCD不等式恒成立