内容正文:
课时检测训练4 基本不等式
➢对应学生用书P238
1.下列命题正确的是( )
A.若a≠0,则a2+≥4
B.若a<0,则a+≥-4
C.若a>0,b>0,则a+b≥2
D.若a<0,b<0,则+≥2
解析 易知C正确;
对于A,因为a≠0,所以a2>0,则a2+≥2=4,当且仅当a2=⇒a=±2时取“=”,故A正确;
对于B,若a=-1,则a+=-5,故B错误;
对于D,因为a<0,b<0,所以>0,>0,则+≥2=2,当且仅当=⇒a=b时取“=”,故D正确. 故选ACD.
答案 ACD
2.已知x>1,则x+的最小值是( )
A.3 B.8
C.12 D.20
解析 因为x>1,所以x+=x-1++1≥2+1=3,当且仅当x-1=时取等号,即当x=2时取等号,故选A.
答案 A
3.设x≥0,y≥0,x2+=1,则x的最大值为( )
A.1 B.
C. D.
解析 因为x2+=1,所以y2=2-2x2≥0,解得x∈[0,1],故x=x=x=≤×=,当且仅当2x2=3-2x2,即x=时,等号成立,故x的最大值为.
答案 C
4.若m>0,n>0且m+n=2,则+的最小值等于( )
A.2 B.
C.3 D.
解析 因为m>0,n>0且m+n=2,所以+=(m+n)=≥=,当且仅当=,即m=,n=时,等号成立.
答案 D
5.已知正数x,y满足x2+2xy-1=0,则3x2+4y2的最小值为 ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析 根据题意可得2xy=1-x2,由x>0,得y==-.
由y=->0,可得x2<1,即0<x<1,
3x2+4y2=3x2+4=4x2+-2≥2-2=2,
当且仅当4x2=,即x=时取等号,所以3x2+4y2的最小值为2.
答案 B
6.(多选)若正实数a,b满足a+b=1,则下列说法正确的是( )
A.+最大值为
B.a2+b2最小值为
C.ab最小值为
D.+最小值为
解析 方法一:对A选项,由a>0,b>0,a+b=1≥,则+≤,当且仅当a=b=时等号成立,故A正确;
对B选项,a2+b2=(a+b)2-2ab≥(a+b)2-2×==,当且仅当a=b=时等号成立,故B正确;对C选项,因为a>0,b>0,1=a+b≥2,所以≤⇒ab≤,当且仅当a=b=时等号成立,故C不正确;对D选项,因为a>0,b>0,a+b=1,所以(3a+3b)=[(a+2b)+(2a+b)]=≥×=,当且仅当a=b=时,等号成立,故D正确.故选ABD.
方法二:对A选项,由a>0,b>0,≤可得≤=,即+≤,当且仅当a=b=时等号成立,故A正确;对B选项,由≤可得≤,即a2+b2≥,当且仅当a=b=时等号成立,故B正确;对C选项,因为a>0,b>0,≤,所以≤⇒ab≤,当且仅当a=b=时等号成立,故C不正确;对D选项,由a>0,b>0,≤可得≤==,即+≥,当且仅当a=b=时等号成立,故D正确.故选ABD.
答案 ABD
7.已知正数x,y满足x+=2,则的最小值是 .
解析 因为x,y为正数,由基本不等式可得2=x+≥2=,所以≥,
当且仅当即当x=4y=1时,等号成立,故的最小值为.
答案
8.能源是国家的命脉,降低能源消耗费用是重要抓手之一,为此,某市对新建住宅的屋顶和外墙都要求建造隔热层.某建筑物准备建造可以使用30年的隔热层,据当年的物价,每厘米厚的隔热层造价成本是9万元人民币.又根据建筑公司的前期研究得到,该建筑物30年间的每年的能源消耗费用N(单位:万元)与隔热层厚度h(单位:厘米)满足关系:N(h)=,经测算知道,如果不建隔热层,那么30年间的每年的能源消耗费用为10万元人民币.设F为隔热层的建造费用与30年的能源消耗费用总和,那么使F达到最小值时,隔热层厚度h= 厘米.
解析 由题意得,当h=0时,N(h)==10,解得m=40.
又F(h)=9h+30×N(h)=9h+30×(0≤h≤10),
所以F(h)=9h+=3(3h+4)+-12≥2-12=108,
当且仅当3(3h+4)=,即h=时,等号成立.
答案
9.若对任意x∈(0,+∞),不等式≥恒成立,则a的最小值是 .
解析 因为x>0,所以a≥=恒成立.
又≤=,当且仅当x=2时,等号成立.所以a≥.
答案
10.(2023·贵州贵阳·模拟)已知实数a,b,c满足a+b+c=0.
(1)若a<b<0,求证:<;
(2)若a<0,b<0,abc=1,求c的最小值.
解 (1)证明:由a<b<0,且a+b+c=0,得c>0,-a>