内容正文:
第2课时 基本不等式
[基础训练组]
1.(2023·河北模拟)已知实数a,b满足条件3a+3b=()a+b,则a2+b2的最小值为( )
A.8 B.6
C.4 D.2
解析:D [因为3a+3b=()a+b≥2,当且仅当3a=3b,即a=b时取等号,
所以6a+b≥4·3a+b,所以2a+b≥4,a+b≥2,a2+b2≥(a+b)2=2,当且仅当a=b=1时等号成立,所以a2+b2的最小值为2.]
2.(2023·黑龙江哈九中三模)已知x,y都是正数,且x≠y,则下列选项不恒成立的是( )
A.> B.+>2
C.< D.xy+>2
解析:D [x,y都是正数,由基本不等式,≥,+≥2,≤=,这三个不等式都是当且仅当x=y时等号成立,而题中x≠y,因此等号都取不到,所以ABC三个不等式恒成立;xy+≥2中当且仅当xy=1时取等号,如x=,y=2即可取等号,D中不等式不恒成立.故选D.]
3.已知f(x)=,则f(x)在上的最小值为( )
A. B.
C.-1 D.0
解析:D [f(x)==x+-2≥2-2=0,当且仅当x=,即x=1时取等号.又1∈,所以f(x)在上的最小值是0.]
4.(2023·全国模拟)已知a,b为非负数,且满足2a+b=6,则(1+a2)(4+b2)的最大值为( )
A.40 B.
C.42 D.
解析:D [(1+a2)(4+b2)=4+4a2+b2+a2b2=4a2+b2+4ab-4ab+a2b2+4
=(2a+b)2+(ab-2)2=36+(ab-2)2,
又0≤ab=·2a·b≤2=,当且仅当a=,b=3时取“=”,则36+(ab-2)2≤36+2=,
所以当a=,b=3时,(1+a2)(4+b2)的最大值为.]
5.(2023·湖北十堰三模)函数f(x)=16x++的最小值为( )
A.4 B.2
C.3 D.4
解析:A [因为16x+≥2=2×2x,当且仅当16x=,即x=0时等号成立,
2×2x+=2×2x+≥2=4,当且仅当2×2x=,即x=0时等号成立,
所以f(x)的最小值为4.故选A.]
6.若正数a,b满足+=1,则+的最小值为( )
A.16 B.25
C.36 D.49
解析:A [因为a,b>0,+=1,所以a+b=ab,所以+===4b+16a-20.又4b+16a=4(b+4a)=4(b+4a)=20+4≥20+4×2=36,当且仅当=且+=1,即a=,b=3时取等号.所以+≥36-20=16.]
7.(多选)(2023·江苏泰州一模)下列函数中最小值为6的是( )
A.y=ln x+
B.y=6|sin x|+
C.y=3x+32-x
D.y=
解析:BC [对于A选项,当x∈(0,1)时,ln x<0,此时ln x+<0,故A不正确;对于B选项,y=6|sin x|+≥2=6,当且仅当6|sin x|=,即|sin x|=时取“=”,故B正确;对于C选项,y=3x+32-x≥2=6,当且仅当3x=32-x,即x=1时取“=”,故C正确;对于D选项,y==+≥2=6,当且仅当=,即x2=-7无解,故D不正确,故选BC.]
8.(多选)(2023·河北石家庄二模)设正实数m,n满足m+n=2,则下列说法正确的是( )
A.+上的最小值为2
B.mn的最大值为1
C.+的最大值为4
D.m2+n2的最小值为
解析:AB [∵m>0,n>0,m+n=2,
∴+=(m+n)
=≥=2,
当且仅当=,即m=n=1时等号成立,故A正确;
∵m+n=2≥2,∴mn≤1,当且仅当m=n=1时,等号成立,故B正确;
∵(+)2≤2[()2+()2]=4,∴+≤=2,当且仅当m=n=1时等号成立,最大值为2,故C错误;
m2+n2≥=2,当且仅当m=n=1时等号成立,故D错误.]
9.(多选)(2023·扬中市模拟)已知a>0,b>0,且2a+b=ab,则( )
A.ab≥8
B.a+b≤3+2
C.2b>4
D.log2(a-1)·log2(b-2)≤
解析:ACD [对于A,2a+b=ab≥2,则ab≥8,当且仅当a=2,b=4时,等号成立;对于B,2a+b=ab变形得+=1,所以a+b=(a+b)=+2+1+≥3+2,当且仅当=,即b=a=2+时,等号成立,故B错误;对于C,因为+=1,所以0<<1,即b>2,则2b>4;对于D,由2a+b=ab可得(a-1)(b-2)=2,log2(a-1)+log2(b-2)=log2[(a-1)(b-2)]=1,log2(a-1)·log2(b-2)≤2=,当且仅当a-1=b-2,即a=+1,b=+2,时等号成立.故选ACD.]
10.若函数f(x)=(a<2)在区间(1,