内容正文:
课时作业(四) 基本不等式
[基础保分练]
1.(2023·广州揭阳模拟)设非零实数a,b,则“a2+b2≥2ab”是“+≥2”成立的( )
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
B 解析:因为a,b∈R时,都有a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,即a2+b2≥2ab,而+≥2成立的条件是ab>0,所以“a2+b2≥2ab”是“+≥2”成立的必要不充分条件.
2.已知f(x)=,则f(x)在上的最小值为( )
A. B.
C.-1 D.0
D 解析: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.
3.若实数a,b满足+=,则ab的最小值为( )
A. B.2
C.2 D.4
C 解析:因为+=,所以a>0,b>0,
由=+≥2=2,
所以ab≥2(当且仅当b=2a时取等号),所以ab的最小值为2.
4.(2023·福建宁德模拟)已知a>0,b>0,且(a-2)·(b-1)=,则a+2b的最小值为( )
A.3+ B.8
C.4+ D.10
D 解析:由(a-2)(b-1)=得2ab=5+2,由基本不等式得2ab≤,即5+2≤,解得a+2b≥10或a+2b≤-2,由于a>0,b>0,所以a+2b≤-2舍去,即a+2b的最小值是10,故选D.
5.(2023·河南信阳模拟)原油作为“工业血液”“黑色黄金”,其价格的波动牵动着整个化工产业甚至世界经济.小李在某段时间内共加油两次,这段时间燃油价格有升有降,现小李有两种加油方案:第一种方案是每次加油40升,第二种方案是每次加油200元,则下列说法正确的是( )
A.第一种方案更划算 B.第二种方案更划算
C.两种方案一样 D.无法确定
B 解析:设小李这两次加油的油价分别为x元/升、y元/升(x≠y),则
方案一:两次加油平均价格为
=>,
方案二:两次加油平均价格为
=<,
故无论油价如何起伏,方案二比方案一更划算.
6.(2023·河北邯郸摸底)已知x,y均为正数,且,,成等差数列,则x+y的最小值为( )
A.4 B.3
C.2 D.3+2
D 解析:由题可知+=1,得x+y=(x+y)(+)=3++≥3+2(当且仅当y=x,即x=+1,y=2+时等号成立).
7.(2023·内蒙古通辽月考)已知x>0,y>0,且+=2.若4x+y>7m-m2恒成立,则m的取值范围为( )
A.(3,4)
B.(-4,3)
C.(-∞,3)∪(4,+∞)
D.(-∞,-4)∪(-3,+∞)
C 解析:由题意可得4x+y=(4x+y)(+)=(12++)≥×(12+2)=12,当且仅当x=,y=6时取等号,得12>7m-m2,解得m>4或m<3.
8.(2023·江苏南京调研)设a>0,b>0,且2a+b=1,则+( )
A.有最小值为2+1 B.有最小值为+1
C.有最小值为 D.有最小值为4
A 解析:根据题意,==1+,因为a>0,b>0,所以+=1++≥1+2=1+2,当且仅当=,即a+b=a时等号成立,故+有最小值为2+1.
9.(2023·湖北襄阳模拟)若实数x>1,y>且x+2y=3,求+的最小值.
解:令x-1=m,2y-1=n,
则m>0,n>0且m+n=x-1+2y-1=1,
∴+=+
=(m+n)
=2++≥2+2=4,
当且仅当=,即m=n=时取“=”.
∴+的最小值为4.
10.已知函数y=,求函数的最大值.
解:由题知y=,当x-1=0时,y=0,当x-1>0时,y=≤=,
∴当且仅当=,即x=5时,等号成立,∴ymax=.
[技能提分练]
11.(多选)(2023·广东广州三校联考)设a>0,b>0,则下列不等式恒成立的是( )
A.(a+b)(+)≥4
B.a2>2a-1
C.+≥a+b
D.≥
ACD 解析:(a+b)(+)=2++≥2+2=2+2=4,故A正确;当a=1时,a2=2a-1=1,故B错误;++a+b=+a++b≥2+2=2a+2b,∴+≥a+b,故C正确;==(a+b)-≥2-=,故D正确.
12.(2023·山东济南模拟)已知△ABC的面积为1,内切圆的半径也为1,若△ABC的三边长分别为a,b,c,则+的最小值为( )
A.2 B.2+
C.4 D.2+2
D 解析:因为△ABC的面积为1,内切圆的半径也为1,
所以(a+b+c)×1=1,所以a+b+c=2,
所以+=+
=2++≥2+2,
当且仅当=且a+b+c=2,
即c=2-2时,等号成立,
所以+的最小值为2+2.
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