内容正文:
课时作业(五) 基本不等式及其应用
基础巩固组
一、选择题
1.“a>b>0”是“ab<”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析 由a>b>0得,a2+b2>2ab;但由a2+b2>2ab不能得到a>b>0,故“a>b>0”是“ab<”的充分不必要条件。故选A。
答案 A
2.已知x>0,y>0,且x+2y=2,则xy( )
A.有最大值为1 B.有最小值为1
C.有最大值为 D.有最小值为
解析 因为x>0,y>0,x+2y=2,所以x+2y≥2,即2≥2,xy≤,当且仅当x=2y,即x=1,y=时,等号成立。所以xy有最大值,且最大值为。故选C。
答案 C
3.若m<n<0,则下列不等式中正确的是( )
A.> B.|n|>|m|
C.+>2 D.m+n>mn
解析 因为>0,>0,·=1,≠,所以+>2。故选C。
答案 C
4.函数f(x)=的最小值为( )
A.3 B.4
C.6 D.8
解析 f(x)==|x|+≥4,当且仅当x=±2时取等号,所以f(x)=的最小值为4。故选B。
答案 B
5.下列不等式恒成立的是( )
A.a2+b2≤2ab B.a2+b2≥-2ab
C.a+b≥2 D.a2+b2≤-2ab
解析 对于A,由a2+b2≥2ab,知A不成立;对于B,因为(a+b)2≥0,所以a2+b2+2ab≥0,所以a2+b2≥-2ab,故B成立,D不成立;对于C,显然当a<0,b<0时,不等式a+b≥2不成立。故选B。
答案 B
6.若正实数a,b满足+=,则ab的最小值为( )
A. B.2
C.4 D.8
解析 正实数a,b满足+=≥2 ,解得ab≥,当且仅当=时取等号,则ab的最小值为。故选A。
答案 A
7.(2021·成都期末)若x>,则3x+的最小值为( )
A.7 B.4
C.9 D.2
解析 因为x>,所以3x-5>0,则3x+=(3x-5)++5≥2 +5=9,当且仅当3x-5=2时,等号成立,故3x+的最小值为9。故选C。
答案 C
8.已知正实数x,y满足x+2y=2xy,则x+y的最小值为( )
A.4 B.
C. D.+
解析 因为正实数x,y满足x+2y=2xy,所以=2,即+=2,所以x+y=·=+1++≥+2 =+,当且仅当x2=2y2 时,等号成立,则x+y的最小值为+。故选D。
答案 D
9.(2021·洮北区校级期末)若直线ax-by-1=0(a,b>0)过点(2,-1),则+的最小值为( )
A.3-2 B.8
C.4 D.3+2
解析 由题意可得,2a+b=1,a>0,b>0,则+=+=3++≥3+2,当且仅当=,且2a+b=1,即a=1-,b=-1时取等号。故选D。
答案 D
二、填空题
10.(2021·和平区校级一模)已知x>0,y>0,x+2y=3,则的最小值为________。
解析 已知x>0,y>0,x+2y=3,则===+1+≥2 +1=2+1,当且仅当x2=2y2,即x=3-3,且 y=时,等号成立,故的最小值为1+2。
答案 1+2
11.已知x>0,y>0,x+2y=3,则的最小值为________。
解析 因为x>0,y>0,x+2y=3,则=+=+×=++≥+2 =,当且仅当==,即x=,y=时取等号。故的最小值为。
答案
12.(2021·雁峰区校级模拟)已知x>0,y>0,且+=1,则x+y的最小值为________。
解析 因为x>0,y>0,且+=1,所以x+y=(x+y)=3++≥3+2 =3+2,当且仅当=时,取等号,则x+y的最小值是3+2。
答案 3+2
能力提升组
13.(2021·宣城期末)已知m,n>0,+=2,则m+n的最小值为( )
A. B.7
C.8 D.4
解析 因为m,n>0,+=2,所以m+1+n=(m+1+n)××=≥×(5+4)=,当且仅当=,且+=2,即m=2,n=时取等号,故m+n的最小值为。故选A。
答案 A
14.现订制一个容积为V的圆柱形铁桶,桶底和桶身用铁皮制作,桶盖用铝合金板制作。已知单位面积铝合金板的价格是铁皮的3倍,当总造价最少时(不计接头部分),桶高应为( )
A. B.
C.2 D.2
解析 设圆柱的底面半径为r,则高h=,设单位面积铁皮的价格为a,则总造价为y=a+3aπr2=a,y′=a,当0<r< 时,y′<0,函数单调递减,当r> 时,y′>0,函数单调递增,故当r= 时,总造价取得最小值,此时桶高h=2 。故选D。
答案 D
15.(2021·合肥期末)已知a>0,b>0,且不等式+≥恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.[-4,4] B.(-∞,4]
C.[-4