内容正文:
课时分层作业(七) 基本不等式
一、选择题
1.下列不等式证明过程正确的是( )
①若a,b∈R,则+≥2=2;
②若x>1,y>1,则lg x+lg y≥2;
③若x<0,则x+≥2=-4;
④若x<0,则2x+2-x>2=2.
A.①④ B.②③ C.①②④ D.②④
D [①错误,∵a,b不一定满足同号,故不能用基本不等式;②正确,∵lg x和lg y一定是正实数,故可用基本不等式;③错误,∵x和不是正实数,故不能直接利用基本不等式;④正确,∵2x和2-x都是正实数,故2x+2-x>2=2成立,当且仅当2x=2-x相等时(即x=0时),等号成立,故选D.]
2.已知正数a,b满足a2+b2=13,则a的最大值为( )
A.6 B.8 C.4 D.16
B [∵a2+b2=13,∴a≤==8,
当且仅当a=时等号成立,∴a的最大值为8.]
3.若a>0,b>0,3a+2b=6,则+的最小值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
C [若a>0,b>0,3a+2b=6,
则+=×(3a+2b)=×≥×=4,当且仅当3a=2b=3,即a=1,b=时取等号,则+的最小值为4.]
4.(2022·四川德阳三模)已知直线ax+by+c-1=0(b,c>0)经过圆x2+(y-1)2=6的圆心,则+的最小值是( )
A.2 B.8 C.4 D.9
D [圆x2+(y-1)2=6的圆心为(0,1),
∵直线ax+by+c-1=0(b,c>0)经过圆x2+(y-1)2=6的圆心,
∴b+c=1,
+=(b+c)=5++≥5+2=9,
当且仅当即时取等号,
∴+的最小值是9.]
5.若a>b>1,P=,Q=(lg a+lg b),R=lg,则( )
A.R<P<Q B.Q<P<R
C.P<Q<R D.P<R<Q
C [∵a>b>1,∴lg a>lg b>0,
(lg a+lg b)>,
即Q>P.∵>,∴lg>lg=(lg a+lg b)=Q,即R>Q,∴P<Q<R.]
6.某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x件,则平均仓储时间为天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( )
A.60件 B.80件 C.100件 D.120件
B [若每批生产x件产品,则每件产品的生产准备费用是元,每件产品的仓储费用是元,每件产品的总的费用是+≥2=20,当且仅当=,即x=80时取等号.]
二、填空题
7.(2022·上饶市高三一模)已知a>0,b>0且a+3b=1,则2a+8b的最小值为________.
2 [由基本不等式可得2a+8b=2a+23b≥2=2=2,
当且仅当a=3b=时,等号成立,因此,2a+8b的最小值为2.]
8.已知关于x的不等式ax2-2x+3a<0在(0,2]上有解,则实数a的取值范围为________.
[由x∈(0,2],ax2-2x+3a<0,可得a<,
令y=,因为x≠0,所以y==≤=,
当且仅当x=时取等号,所以a<.]
9.已知正数a,b满足a+b=1,则的最小值为________.
2+2 [∵a>0,b>0,且a+b=1,
∴=+=+=++2
≥2+2=2+2.
当且仅当即a=-1,b=2-时等号成立.
因此的最小值为2+2.]
三、解答题
10.某养殖公司欲将一批肉用冷藏汽车从甲地运往相距120千米的乙地,运费为每小时60元,装卸费为1 000元,肉在运输途中的损耗费(单位:元)是汽车速度(单位:km/h)值的2倍.(说明:运输的总费用=运费+装卸费+损耗费)
(1)为使运输的总费用不超过1 260元,求汽车行驶速度的范围;
(2)若要使运输的总费用最小,汽车应以每小时多少千米的速度行驶?
[解] (1)设汽车行驶的速度为x千米/小时,运输的总费用=运费+装卸费+损耗费,
∴×60+1 000+2x≤1 260,化简得x2-130x+3 600≤0,解得40≤x≤90,
∴运输的总费用不超过1 260元时,汽车行驶速度的范围为[40,90].
(2)设汽车行驶的速度为x千米/小时,运输的总费用=运费+装卸费+损耗费,
∴运输的总费用:×60+1 000+2x=2x++1 000≥2+1 000=1 240,
当且仅当2x=,即x=60时取等号,
∴要使运输的总费用最小,汽车应以每小时60千米的速度行驶.
11.已知x>0,y>0,且2x+8y-xy=0,求:
(1)xy的最小值;
(2)x+y的最小值.
[解] (1)由2x+8y-xy=0,得+=1,
又x>0,y>0,
则1=+≥2 =,得xy≥64,
当且仅当x=16,y=4时,等号成立.
所以xy的最小值为64.