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专题14 基本不等式
第一部分 真题分类
1.(2021·江苏高考真题)已知奇函数是定义在上的单调函数,若正实数,满足则的最小值是( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【解析】解:因为,所以,
因为奇函数是定义在上的单调函数,
所以,
所以,即,
所以,即,
所以
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值是.
故选:B
2.(2021·全国高考真题)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
【答案】C
【解析】由题,,则,
所以(当且仅当时,等号成立).
故选:C.
3.(2021·浙江高考真题)已知是互不相同的锐角,则在三个值中,大于的个数的最大值是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】法1:由基本不等式有,
同理,,
故,
故不可能均大于.
取,,,
则,
故三式中大于的个数的最大值为2,
故选:C.
法2:不妨设,则,
由排列不等式可得:
,
而,
故不可能均大于.
取,,,
则,
故三式中大于的个数的最大值为2,
故选:C.
4.(2021·全国高考真题(文))下列函数中最小值为4的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于A,,当且仅当时取等号,所以其最小值为,A不符合题意;
对于B,因为,,当且仅当时取等号,等号取不到,所以其最小值不为,B不符合题意;
对于C,因为函数定义域为,而,,当且仅当,即时取等号,所以其最小值为,C符合题意;
对于D,,函数定义域为,而且,如当,,D不符合题意.
故选:C.
5.(2019·北京高考真题(理))数学中有许多形状优美、寓意美好的曲线,曲线C:就是其中之一(如图).给出下列三个结论:
①曲线C恰好经过6个整点(即横、纵坐标均为整数的点);
②曲线C上任意一点到原点的距离都不超过;
③曲线C所围成的“心形”区域的面积小于3.
其中,所有正确结论的序号是
A.① B.② C.①② D.①②③
【答案】C
【解析】由得,,,
所以可为的整数有0,-1,1,从而曲线恰好经过(0,1),(0,-1),(1,0),(1,1), (-1,0),(-1,1)六个整点,结论①正确.
由得,,解得,所以曲线上任意一点到原点的距离都不超过. 结论②正确.
如图所示,易知,
四边形的面积,很明显“心形”区域的面积大于,即“心形”区域的面积大于3,说法③错误.
故选C.
6.(2020·海南高考真题)已知a>0,b>0,且a+b=1,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】对于A,,
当且仅当时,等号成立,故A正确;
对于B,,所以,故B正确;
对于C,,
当且仅当时,等号成立,故C不正确;
对于D,因为,
所以,当且仅当时,等号成立,故D正确;
故选:ABD
7.(2021·天津高考真题)若,则的最小值为____________.
【答案】
【解析】,
,
当且仅当且,即时等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:.
8.(2020·天津高考真题)已知,且,则的最小值为_________.
【答案】4
【解析】,,
,当且仅当=4时取等号,
结合,解得,或时,等号成立.
故答案为:
9.(2020·江苏高考真题)已知,则的最小值是_______.
【答案】
【解析】∵
∴且
∴,当且仅当,即时取等号.
∴的最小值为.
故答案为:.
10.(2019·天津高考真题(文)) 设,,,则的最小值为__________.
【答案】.
【解析】由,得,得
,
等号当且仅当,即时成立.
故所求的最小值为.
11.(2021·江苏高考真题)某化工厂引进一条先进生产线生产某种化工产品,其生产的总成本万元与年产量吨之间的函数关系可以近似地表示为,已知此生产线的年产量最小为60吨,最大为110吨.
(1)年产量为多少吨时,生产每吨产品的平均成本最低?并求最低平均成本;
(2)若每吨产品的平均出厂价为24万元,且产品能全部售出,则年产量为多少吨时,可以获得最大利润?并求最大利润.
【答案】(1)年产量为100吨时,平均成本最低为16万元;(2)年产量为110吨时,最大利润为860万元.
【解析】(1),
当且仅当时,即取“=”,符合题意;
∴年产量为100吨时,平均成本最低为16万元.
(2)
又,∴当时,.
答:年产量为110吨时,最大利润为860万元.
12.(2020·全国高考真题(文))设a,b,cR,a+b+c=0,abc=1.
(1)证明:ab+bc+ca<0;
(2)用max{a,b,c}表示a,b,c中的最大值,证明:max{a,b,c}≥.
【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析.
【解析】(1),
.
均不为,则,;
(2)