内容正文:
2.2 基本不等式
【题型解读】
【题型一 对基本不等式的理解】
1. (多选题)(2022•无锡校级月考)下列结论成立的是( )
A.若a,b∈R,则a10+b10≥2a5b5
B.若x≠0,则x22
C.若,则a>0,b>0
D.∃a∈R,使a2+9<6a
【答案】AB
【解析】解:对于选项A:∵a10+b10≥22|a5b5|≥2a5b5(当且仅当a=b时取“=“),∴选项A正确;
对于选项B:∵当x≠0时,x222(当且仅当x2时取“=“),∴选项B正确;
对于选项C:当a=b=﹣1时满足2,但a<0,b<0,∴选项C错误;
对于选项D:∵a2+9﹣6a=(a﹣3)2≥0,即a2+9≥6a恒成立,∴选项D错误.
故选:AB.
2.(2022·衡水市第十三中学高一月考)已知x,y都是正数,且,则下列选项不恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】x,y都是正数,
由基本不等式,,,,这三个不等式都是当且仅当时等号成立,而题中,因此等号都取不到,所以ABC三个不等式恒成立;
中当且仅当时取等号,如即可取等号,D中不等式不恒成立.
故选:D.
3. (2022•秦淮区月考)《几何原本》中的几何代数法是以几何方法研究代数问题,这种方法是后西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.下图是我国古代数学家赵爽创作的弦图,弦图由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形.若直角三角形的直角边长分别为a和b,则该图形可以完成的无字证明为( )
A.
B.a2+b2≥2ab(a>0,b>0)
C.
D.
【答案】B
【解析】解:因为直角三角形的直角边长分别为a和b,
所以斜边即大正方形的边长为,大正方形面积a2+b2,
由题意得a2+b2≥42ab,当且仅当a=b时取等号,故选:B.
4. (2022·河北·高一月考)下列不等式的推导过程正确的是________.
①若x>1,则x+≥2=2;
②若x<0,则x+=-
≤-2=-4;
③若a,b∈R,则+≥2=2.
【答案】②
【解析】①中忽视了基本不等式等号成立的条件,
当x=,即x=1时,等号成立,
因为x>1,所以x+>2;
③中忽视了利用基本不等式时每一项必须为正数这一条件.
【题型二 直接法求最值】
1.(2022·甘肃酒泉·高一期中)设x,y满足x+y=40,且x,y都是正数,则xy的最大值是( )
A.400 B.100 C.40 D.20
【答案】A
【解析】∵≤(x>0,y>0),
∴xy≤2=2=400.
当且仅当x=y=20时,等号成立.
2.(2022·河北·高一期末)已知a>0,b>0,则的最小值是( )
A.2 B.4 C. D.6
【答案】B
【解析】解:∵a>0,b>0,∴当且仅当a=b=1时,取等号.
故选:B.
3.(2022·湖北十堰期末)若,则的最小值为________.
【答案】
【解析】由题意,,当且仅当时等号成立,
所以,当且仅当时取等号,所以当时,取得最小值.
4.(2022·河北石家庄期中)(1)已知,求的最小值;
(2)已知,求的最大值.
【答案】(1);(2).
【解析】(1),
,
当且仅当时取等号;
所以的最小值为;
(2),
,
当且仅当时取等号,所以的最大值为.
【题型三 凑配法求最值】
1.(2022·山西·怀仁市第一中学校月考)函数的最小值为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】D
【解析】因为,所以3x-1>0,
所以,
当且仅当,即x =1时等号成立,
故函数的最小值为5.
故选:D.
2.(2022·上海虹口·高一期末)当x>1时,求的最小值为 .
【答案】10
【解析】解:当x>1时,2x2(x﹣1)2≥22=10,
当且仅当,即x=3时等号成立,所以2x的最小值为10.
故答案为:10.
3.(2022·北京大兴·高一期末)若,则的最大值是 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,故,则,当时取“=”,所以正确选项为A
4. (2022·全国·高一专题练习)已知,求函数的最小值是 ( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【解析】由,即,所以,时取“=”,所以正确选项为D
【题型四 “1”的代换法求最值】
1.(2022·河南·夏邑第一高级中学高一期末)若正数,满足,则的最小值是( )
A. B. C.5 D.25
【答案】C
【解析】正数,满足,则,当且仅当时取等号.的最小值是5.故选:C.
2.(2022·安徽·南陵中学高一月考)已知正数、满足,则的最小值为
【答案】
【解析】,所以,