内容正文:
第3章 不 等 式
数学·必修5(苏教版)
3.4 基本不等式(a≥0,b≥0)≤
3.4.1 基本不等式的证明
情景导入:
如下图所示,以线段a+b的长为直径作圆,在直径AB上取点C,使AC=a,CB=b,过点C作垂直于直径AB的弦DD′,连接AD、DB,则DC能否用a,b表示,DD′与AB的关系如何?由此你得到怎样的不等式?
►基础巩固
一、选择题
1.如果a、b为绝对值不相等的非零实数,那么的值是( )
+
A.大于2 B.小于-2或大于2
C.小于等于2 D.大于-2或小于2
解析:a、b同号时大于2,a、b异号时小于-2.
答案:B
2.若a>b>0,则下列不等式成立的是( )
A.a>b>>
B.a>>b
>
C.a>>b>
D.a>>b
>
解析:由a-.
>)>0,再结合基本不等式-(-b=>0,=
答案:B
3.给出下面四个推导过程:
①∵a,b∈R+,∴=2;
≥2+
②∵x,y∈R+,∴lg x+lg y≥2;
③∵a∈R,a≠0,∴=4;
+a≥2
④∵x,y∈R,xy<0,∴≤=-+
-2=-2.
其中正确的推导为( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析:①由于a,b∈R+,∴∈R+,符合基本不等式的条件,故①推导正确;
,
②虽然x,y∈R+,但当x∈(0,1)和y∈(0,1)时,lg x和lg y都是负数,∴②的推导过程是错误的;
③由a∈R,不符合基本不等式的条件,
∴=4是错误的.
+a≥2
④由xy<0,得均变为正数,符合基本不等式的条件,故④正确.
,提出负号后,+均为负数,但在推导过程中将整体、
答案:D
4.已知a>0,b>0,a+b=2,则y=的最小值是( )
+
A. D.5
B.4 C.
解析:y=.
=≥=(a+b)=×2=+
答案:C
5.下列结论正确的是( )
A.当x>0且x≠1时,lg x+≥2
B.当x>0时,≥2
+
C.当x≥2时,x+的最小值为2
D.当0<x≤2时,x-无最大值
解析:当0<x<1时,lg x+<0,∴A错误;
当x>0时,=2,∴B正确;
≥2+
当x≥2时,x+,∴C错误.
的最小值为
当0<x≤2时,x-是增函数,最大值在x=2时取得,∴D错误.
答案:B
二、填空题
6.某工厂第一年的产量为A,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,这两年的平均增长率为x,则x与的大小关系是________.
解析:因A(1+x)2=A(1+a)(1+b)≤
A
=A
,∴x≤.
答案:x≤
7.给出下列不等式:①a2+1>2a;②a2+4≥4a;③≤ab.其中恒成立的不等式的序号是________.
≥2;④
解析:当a=1时,①不成立;当ab<0时,④不成立.
答案:②③
8.(2013·天津卷)设a+b=2,b>0,则当a=________时,取得最小值.
+
解析:∵a+b=2,∴+1,显然当a<0且b=2|a|时,上式等号成立,此时b=-2a与a+b=2联立即得a=-2.
≥+=+=+
答案:-2
三、解答题
9.已知a>0,b>0,c>0,d>0,求证:≥4.
+
解析:+
=+++
=≥2+2=4,
+
当且仅当a=b且c=d时取“=”号,
∴≥4.+
10.设x1,x2,…,xn都是正整数,求证:
≥x1+x2+…+xn.
++…++
解析:∵x1,x2,…,xn都是正整数.
∴由基本不等式得+x2≥2x1,
+x3≥2x2,
…
+x1≥2xn.
将以上n个式子相加命题即得证.
►能力升级
一、选择题
11.设a>b>0,则a2+的最小值是( )
+
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:∵a>b>0,a2+
≥a2+=a2+=a2++=a2+时取“=”),故.
≥4(当且仅当a=2b=
答案:D
12.若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是( )
A. C.5 D.6
B.
解析:∵x+3y=5xy,∴(13+12)=5.
=≥=(3x+4y)=5,∴3x+4y=+
答案:C
13.若a,b∈R,且ab>0,则下列不等式中恒成立的是( )
A.a2+b2>2ab B.a+b≥2
C.≥2
+ D.>+
解析:令a=b=1可知A,C不成立;
令a=b=-1可知B不成立.
答案:D
二、填空题
14.若a>0,b>0,a+b=2,则下列不等式对一切满足条件的a,b恒成立的是________(写出所有正确命题的序号).
①ab≤1;②;③a2+b2≥2;
≤+
④a3+b3≥3;⑤≥2.
+
解析:①项,∵a>0,b>0,2=a+b,a+b≥2≤1,即ab≤1;
,∴
②