内容正文:
专题04 基本不等式归类
经典基础题
题型1 各类“取等与构造”基础型
1.(22-23高一上·北京丰台·期中)下列结论正确的是( )
A.当时, B.当时,的最小值是
C.当时, D.当时,的最小值为1
2.(21-22高一上·上海普陀·期中)下列不等式中等号可以取到的是( )
A. B.
C. D.
3.(21-22高一上·上海静安·期中)给出下列命题中,真命题的个数为( )
①已知,则成立;
②已知且,则成立;
③已知,则的最小值为2;
④已知,,则成立.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.(20-21高一上·云南玉溪·期中)现有以下结论:
①函数的最小值是;
②若、且,则;
③的最小值是;
④函数的最小值为.
其中,正确的有( )个
A. B. C. D.
5.(21-22高一·安徽马鞍山·期中)下列命题中,正确的是( )
A.的最小值是2 B.的最小值是2
C.的最小值是2 D.的最小值是2
题型2 “对勾”与“分离常数”型
1.(2023高一上·全国·期中)当时,函数的最小值为( )
A. B.
C. D.4
2.(21-22高二上·陕西咸阳·期中)已知函数的定义域为,则的最大值为( )
A.5 B. C.1 D.
3.(21-22高一上·湖北武汉·期中)函数在区间上( )
A.有最大值为,最小值为0 B.有最大值为,最小值为0
C.有最大值为,无最小值 D.有最大值为,无最小值
4.(22-23高一上·江西吉安·期中)已知,则使得取得最小值时x的值为( )
A.1 B.2 C.±1 D.±2
5.(22-23高一·全国·期中)代数式的最小值是( ).
A.4 B.2 C.k D.不能确定
题型3 “1”的代换型
1.(2024·江苏宿迁·一模)若,则的最小值为( )
A.9 B.18 C.24 D.27
2.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)已知正实数,满足,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
3.(23-24高二北京海淀·期中)设表示与的最大值,若,都是正数,,则的最小值为( )
A. B.3 C.8 D.9
4.(23-24高一上·全国·期中)已知,且,则的最小值为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
5.(23-24高一上·江西新余·期中)已知,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
题型4 解不等式型
1.(22-23高一上·山东·期中)已知,,且,若不等式恒成立,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.或
2.(22-23高一上·山东青岛·期中)已知,,且;则下列结论正确的是( )
A.xy的最小值是1 B.的最小值是2
C.的最小值是8 D.的最大值是
3.(23-24高一上·安徽阜阳·期中)已知正实数满足,记的最小值为;若且满足,记的最小值为.则的值为( )
A.30 B.32 C.34 D.36
4.(23-24高二上·河北保定·期中)若,且,则的最小值为( )
A.1 B.5 C.25 D.12
5.(22-23高一上·广东茂名·期中)已知正实数满足,若对任意恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型5 不等式证明型
1.(22-23高三上·广东广州·期中)设,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.充分而不必要条件
C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件
2.(21-22高一上·黑龙江佳木斯·期中)已知,,,下列不等式正确的个数有( )
①,②,③,④.
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(20-21高一·全国·期中)已知,均为正数,且,则( )
A. B.
C. D.
4.(21-22高一·四川成都·期中)下列不等式①;② ;③ ;④;其中恒成立的不等式的个数是( )
A. B. C. D.
5.(23-24高一上·贵州六盘水·期中)下列不等式一定成立的是( )
A. B.若
C. D.
优选提升题
题型01 “1”的代换构造分母型
1.(23-24高一上·浙江·期中)已知,且,则的最小值为( )
A.1 B. C.9 D.
2.(23-24高一下·福建南平·期中)已知,,,则的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
3.(23-24高一上·浙江宁波·期中)已知为正实数,且满足,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.2
4.(23-24高一上·四川成都·期中)若,则的最小值为( )
A.12 B. C. D.
5.(23-24高一上·黑龙江·期中)已知,,,则的最小值为( )
A.2 B.3 C. D.4
题型02 因式分解型
1.(23-24高一上·福建莆田·期中)已知,,,则的最小值是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·河北石家庄·期中)已知为正实数,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(22-23高一上·宁夏吴忠·期中)若且,则的最小值是( )
A.3 B.5 C.7 D.9
4.(23-24高一上·重庆·期中)已知,且,则的最小值是( )
A.2 B.4 C. D.
5.(21-22高一上·江西宜春·期中)已知正实数,,若,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型03 反解代入型(消元型)
1.(21-22高一上·浙江杭州·期中)已知正数a和b满足ab+a+2b=7,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(22-23高三上·辽宁·期中)若正实数x,y满足x+2y+xy=7,则x+y的最小值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
3.(23-24高一上·河南·期中)若正数满足,则的最小值是( )
A.2 B. C.4 D.
4.(23-24高三上·江苏镇江·期中)已知正实数、满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高一上·四川成都·期中)已知正实数a,b满足,则的最大值为( )
A. B.1 C. D.
题型04 三元均值型
1.(22-23高三上·陕西商洛·期中)已知,,都是正实数,且,则当取得最小值时,的最大值为( )
A. B.1 C.2 D.3
2.(23-24高一上·河南·期中)已知,,则的最小值为( )
A.25 B. C.5 D.
3.(2022高三·河南·期中)若,且,则的最小值是.
A.1 B. C. D.2
4.(20-21高二下·新疆巴音郭楞·期中)已知,,则的最小值是( )
A.3 B.6 C.9 D.
5.(2023高三·全国·期中)已知正数,,满足.则的最小值是( )
A.1995 B.
C. D.
题型05恒成立求参
1.(23-24高三上·浙江宁波·期中)设实数x,y满足,,不等式恒成立,则实数k的最大值为( )
A.12 B.24 C. D.
2.(23-24高一上·安徽六安·期中)对满足的任意正实数、,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·江苏盐城·期中)设,且恒成立,则的最大值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
4.(23-24高二上·湖南·期中)已知实数,且满足,若不等式恒成立,则实数的最大值为( )
A.9 B.12 C.16 D.25
5.(22-23高一上·江西南昌·期中)已知,且,若恒成立,则实数的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
题型06换元型
1.(21-22高一·浙江·期中)已知x,y∈R,且满足4x+y+2xy+1=0,则x2+y2+x+4y的最小值是 .
2.(2023江苏南京·期中)若实数满足,则的最大值为 .
3.(2024·河北秦皇岛·期中)设,则的最大值为 .
4.(23-24高一上·浙江杭州·期中)已知实数、满足,则的最小值为 .
4.(2023·全国·期中)已知,,,则的最大值为 .
专题07分子降幂分离型
1.(23-24高一上·辽宁·期中)若,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·江苏南通·期中)已知,,且,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.2
3.(23-24高一上·江西·期中)已知,则的最大值为 .
4.(2023·全国·期中)已知,,,则的最小值为 .
5.(2022·浙江·期中)已知实数,则的最小值为 .
专题08综合技巧
1.(2023·江西·)已知,,是正实数,且,则最小值为 .
2.(22-23高二·重庆渝中·期中)对任意的正实数a,b,c,满足,则的最小值为 .
3.(23-24高一上·上海徐汇·期中)若x,y,z均为正实数,则的最大值是 .
4.(23-24高一上·上海浦东新·期中)已知实数,则的最大值为 .
5.(2022高三·全国·期中)设,则最小值为
结束
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专题04 基本不等式归类
经典基础题
题型1 各类“取等与构造”基础型
1.(22-23高一上·北京丰台·期中)下列结论正确的是( )
A.当时, B.当时,的最小值是
C.当时, D.当时,的最小值为1
【答案】C
【分析】由基本不等式对选项逐一判断,
【详解】对于A,当时,,故A错误,
对于B,当时,,当且仅当时等号成立,故B错误,
对于C,当时,,当且仅当即时等号成立,故C正确,
对于D,当时,,当且仅当即时等号成立,故D错误,
故选:C
2.(21-22高一上·上海普陀·期中)下列不等式中等号可以取到的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据基本不等式使用条件逐一检验取等条件即可得答案.
【详解】解:对于A,因为,所以,当且仅当,即,故等号不成立,故A不符合;
对于B,因为,所以,当且仅当,即,故等号不成立,故B不符合;
对于C,因为,所以,当且仅当,即时取等号,故C符合;
对于D,因为,所以,当且仅当,即,故等号不成立,故D不符合.
故选:C.
3.(21-22高一上·上海静安·期中)给出下列命题中,真命题的个数为( )
①已知,则成立;
②已知且,则成立;
③已知,则的最小值为2;
④已知,,则成立.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】利用基本不等式以及基本不等式的使用要求逐一判断即可.
【详解】当时,①中的不等式是错误的,①错;
因为与同号,所以是正确的,且,即时等号成立,所以②中的基本不等式计算是正确的,②对;
(当时,无解,等号不成立),故③错;
因为,所以且,且,即时等号成立,所以④中的基本不等式运算是正确的,④对.
故选: B.
4.(20-21高一上·云南玉溪·期中)现有以下结论:
①函数的最小值是;
②若、且,则;
③的最小值是;
④函数的最小值为.
其中,正确的有( )个
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】取,可判断①的正误;利用基本不等式可判断②③④的正误.
【详解】对于①,当时,,①错误;
对于②,若,且,说明,,则,当且仅当时取等号,显然成立,②正确;
对于③,,
当且仅时取等号,即,显然这样的不存在,所以结论不正确,③错误;
对于④,因为,所以,
函数的最大值为,所以结论不正确,④错误.
故选:B.
【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.
5.(21-22高一·安徽马鞍山·期中)下列命题中,正确的是( )
A.的最小值是2 B.的最小值是2
C.的最小值是2 D.的最小值是2
【答案】B
【解析】对于选项A,D中的x来说,因为x不等于0,所以x大于0小于0不确定,所以最小值不一定为2;对于选项B中的函数来说, 大于0,基本不等式成立且满足取等号的条件;对于C,先将化为形式,但是不能直接用基本不等式求最值,因为等号取不到.
【详解】对于A,D:不能保证x>0,故错;
对于B:,当且仅当x=0时取等号,故正确;
对于C: ,令,则,
则,,所以上是增函数,
所以在上的最小值是,故C错;
故选:B
【点睛】本题主要考查了均值不等式成立的条件,均值不等式取等号的条件,属于中档题.
题型2 “对勾”与“分离常数”型
1.(2023高一上·全国·期中)当时,函数的最小值为( )
A. B.
C. D.4
【答案】B
【分析】使用变量分离,将化为,使用基本不等式解决.
【详解】因为,所以,
当且仅当 ,即时,等号成立.
故选:B.
2.(21-22高二上·陕西咸阳·期中)已知函数的定义域为,则的最大值为( )
A.5 B. C.1 D.
【答案】C
【分析】令之后用基本不等式求函数的最值.
【详解】令
当且仅当即时取得.
故选:C
3.(21-22高一上·湖北武汉·期中)函数在区间上( )
A.有最大值为,最小值为0 B.有最大值为,最小值为0
C.有最大值为,无最小值 D.有最大值为,无最小值
【答案】A
【分析】计算,设,变换,根据双勾函数的性质得到函数的单调区间,计算最值得到答案.
【详解】当时,,
设,易知在上单调递增,故.
,,当时,,
双勾函数在上单调递减,在上单调递增,且,
故,,
综上所述:,,即,.
故选:A.
4.(22-23高一上·江西吉安·期中)已知,则使得取得最小值时x的值为( )
A.1 B.2 C.±1 D.±2
【答案】C
【分析】把化为,从而利用基本不等式即可.
【详解】解:,
当且仅当,即时取等号.
故选:C.
5.(22-23高一·全国·期中)代数式的最小值是( ).
A.4 B.2 C.k D.不能确定
【答案】D
【分析】变形后利用基本不等式求解判断,同时结合函数单调性得结论.
【详解】由已知,
当且仅当即时等号成立,
若,则时,,最小值为2,
若,则,利用勾形函数的单调性得最小值为.
故选:D.
题型3 “1”的代换型
1.(2024·江苏宿迁·一模)若,则的最小值为( )
A.9 B.18 C.24 D.27
【答案】A
【分析】利用基本不等式中“1”的妙用即可求得最小值.
【详解】根据题意可得;
当且仅当,即时,等号成立;
此时的最小值为9.
故选:A.
2.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)已知正实数,满足,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【分析】利用基本不等式“1”的妙用即可求解.
【详解】因为,为正实数,且,所以,
当且仅当时取等号.
故选:C
3.(23-24高二北京海淀·期中)设表示与的最大值,若,都是正数,,则的最小值为( )
A. B.3 C.8 D.9
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用不等式的性质,结合基本不等式的“1“的妙用求出最小值.
【详解】由,得,
于是,当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为3.
故选:B
4.(23-24高一上·全国·期中)已知,且,则的最小值为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】B
【分析】应用常值代换结合基本不等式求出最小值即可.
【详解】因为,且,
所以,
当且仅当,即时取等号,因此的最小值为6.
故选:B.
5.(23-24高一上·江西新余·期中)已知,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由条件变形可得,结合1的妙用即可求解.
【详解】因为,,所以由变形可得,
所以,
当且仅当,即,时等号成立,
所以的最小值为,
故选:D
题型4 解不等式型
1.(22-23高一上·山东·期中)已知,,且,若不等式恒成立,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】B
【分析】首先根据基本不等式得到,结合题意得到,即,再解不等式即可.
【详解】,当且仅当时等号成立,
解得,即.
因为不等式恒成立,
所以,即,解得.
故选:B
2.(22-23高一上·山东青岛·期中)已知,,且;则下列结论正确的是( )
A.xy的最小值是1 B.的最小值是2
C.的最小值是8 D.的最大值是
【答案】B
【分析】利用基本不等式得、分别求、的最值,注意取等条件;由题设有且代入、,结合基本不等式求最值,注意取等条件.
【详解】由,当且仅当时等号成立,
即,又,,故,仅当时等号成立,
所以,故xy的最大值是1,A错误;
由,当且仅当时等号成立,
所以,即,又,,
则,仅当时等号成立,故的最小值是2,B正确;
由,,,可得,且,
所以,
当且仅当,即、时等号成立,故,C错误;
同上,,
当且仅当,即、时等号成立,故,D错误;
故选:B
3.(23-24高一上·安徽阜阳·期中)已知正实数满足,记的最小值为;若且满足,记的最小值为.则的值为( )
A.30 B.32 C.34 D.36
【答案】C
【分析】由条件,利用基本不等式可求得,可得的值,又由“1”的代换可求得的最小值,可得的值,进而得解.
【详解】根据题意,∵
,当且仅当时等号成立,
令,有 ,解得 ,即,;,
,当且仅当,即,时等号成立,;故选:C.
4.(23-24高二上·河北保定·期中)若,且,则的最小值为( )
A.1 B.5 C.25 D.12
【答案】C
【分析】利用基本不等式计算即可.
【详解】因为,所以,
当且仅当时取等号,解不等式,,当,时,取等号.故选:C
5.(22-23高一上·广东茂名·期中)已知正实数满足,若对任意恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用基本不等式得到,根据恒成立问题得,即可解出解集.
【详解】解:⸪是正数,⸫,当且仅到时等号成立.
即,,⸫,
因为对任意恒成立,所以有,解得.
故选:A
题型5 不等式证明型
1.(22-23高三上·广东广州·期中)设,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.充分而不必要条件
C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】结合基本不等式、不等式的性质,根据充分必要条件的定义判断.
【详解】,若,则
,当且仅当时等号同时成立,充分性满足,
若,不一定成立,例如,时,,但,必要性不满足,
故选:B.
2.(21-22高一上·黑龙江佳木斯·期中)已知,,,下列不等式正确的个数有( )
①,②,③,④.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】由于,得,根据基本不等式对选项一一判断即可.
【详解】因为,,,
所以,得,当且仅当时取等号,②对;
由,当且仅当时取等号,①对;
由得,所以,当且仅当时取等号,③对;
由,当且仅当时取等号,④对
故选:D
3.(20-21高一·全国·期中)已知,均为正数,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由基本不等式判断C.ABD可通过举反例说明、
【详解】正数满足,若满足已知,但,,若满足已知,但,,则
,所以,,所以,
,即,当且仅当时等号成立.
故选:C.
4.(21-22高一·四川成都·期中)下列不等式①;② ;③ ;④;其中恒成立的不等式的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】本题主要考查基本不等式,可根据基本不等式的三个使用条件“一正二定三相等”判断.
【详解】①因为,所以,故不恒成立:
②因为,当时等号成立,所以正确;
③若,,,故不恒成立;
④令,故原不等式恒成立;
所以恒成立的有2个,
故选:B.
5.(23-24高一上·贵州六盘水·期中)下列不等式一定成立的是( )
A. B.若
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,结合基本不等式,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,当时,不等式,所以A不正确;
对于B中,由,
当且仅当时,等号成立,所以B正确;
对于C中,当时,可得,所以C不正确;
对于D中,由,所以,所以D不正确.
故选:B.
优选提升题
题型01 “1”的代换构造分母型
1.(23-24高一上·浙江·期中)已知,且,则的最小值为( )
A.1 B. C.9 D.
【答案】C
【分析】根据已知等式,结合基本不等式进行求解即可.
【详解】因为,所以,
则
当且仅当,即时,等号成立.
故选:C.
2.(23-24高一下·福建南平·期中)已知,,,则的最小值为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得,根据“1”的灵活应用结合基本不等式运算求解.
【详解】因为,可得,
且,,可知,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为1.
故选:B.
3.(23-24高一上·浙江宁波·期中)已知为正实数,且满足,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】C
【分析】由已知可得,再利用基本不等式可得答案.
【详解】因为,
所以,
因为为正实数,所以,
可得,即,所以,即,
当且仅当即时等号成立.故选:C.
4.(23-24高一上·四川成都·期中)若,则的最小值为( )
A.12 B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意确定,且,将变形为,展开后利用基本不等式,即可求得答案.
【详解】因为,故,则,
故
,
当且仅当,即时等号成立,
即的最小值为,
故选:D
5.(23-24高一上·黑龙江·期中)已知,,,则的最小值为( )
A.2 B.3 C. D.4
【答案】A
【分析】将化为,结合,判断,将化为,利用基本不等式,即可求得答案.
【详解】由,,,得,
故,故;所以,
当且仅当,结合,即时等号成立.
即的最小值为2,故选:A
题型02 因式分解型
1.(23-24高一上·福建莆田·期中)已知,,,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用基本不等式求和的最小值.
【详解】由,得,又,,即,,
则,即,解得,
当且仅当,即,时,等号成立,所以,故选:C.
2.(23-24高一上·河北石家庄·期中)已知为正实数,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将等式变形得,所求式子变形为,再由基本不等式求解最值即可.
【详解】由已知为正实数,且,
得,且,
则
,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为.
故选:A.
3.(22-23高一上·宁夏吴忠·期中)若且,则的最小值是( )
A.3 B.5 C.7 D.9
【答案】C
【分析】根据题意,化简,利用基本不等式可求的最小值.
【详解】因为,
所以,
即,
所以,
所以的最小值为,
故选:C.
4.(23-24高一上·重庆·期中)已知,且,则的最小值是( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】A
【分析】由题意,直接利用基本不等式求解最小值即可.
【详解】因为,所以,,
又,所以,
所以,
当且仅当即时,等号成立,所以的最小值是2.
故选:A
5.(21-22高一上·江西宜春·期中)已知正实数,,若,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】可先对作变形处理,得,结合基本不等式进行放缩,可得,再进一步化简求值即可.
【详解】由,
得,化简得,
解得,即的取值范围为,故选:B.
题型03 反解代入型(消元型)
1.(21-22高一上·浙江杭州·期中)已知正数a和b满足ab+a+2b=7,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用,代入所求式子,根据均值不等式求最值即可.
【详解】因为ab+a+2b=7,
所以,,
所以,
当且仅当时等号成立,
故选:A
2.(22-23高三上·辽宁·期中)若正实数x,y满足x+2y+xy=7,则x+y的最小值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】D
【分析】由,得,,利用基本不等式求解即可.
【详解】因为x+2y+xy=7,
所以,
所以.
因为,则
所以,
当且仅当,即x=1,y=2时,等号成立,
所以x+y的最小值为3.
故选:D
3.(23-24高一上·河南·期中)若正数满足,则的最小值是( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】C
【分析】由得,代入后利用基本不等式即可求解.
【详解】因为正数满足,所以,则,
所以,
当且仅当,即时,等号成立.
故选:C.
4.(23-24高三上·江苏镇江·期中)已知正实数、满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知等式变形可得,可得出,利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】因为正实数、满足,则,可得,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,此时,,
故的最小值为.
故选:B.
5.(23-24高一上·四川成都·期中)已知正实数a,b满足,则的最大值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【分析】根据条件代入消去,变形后利用均值不等式求解.
【详解】由可得,
所以,
因为正实数a,b满足,所以,
故,
当且仅当,即,
故选:D
题型04 三元均值型
1.(22-23高三上·陕西商洛·期中)已知,,都是正实数,且,则当取得最小值时,的最大值为( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】由题意可得,利用基本不等式的应用可知,再次利用基本不等式计算即可求解.
【详解】因为,
所以,
当且仅当,即时,“=”成立.此时,
所以,当且仅当时,“=”成立.所以的最大值为.
故选:A.
2.(23-24高一上·河南·期中)已知,,则的最小值为( )
A.25 B. C.5 D.
【答案】B
【分析】根据均值不等式求解即可.
【详解】由,可得,
当且仅当时等号成立,故的最小值为,
故选:B
3.(2022高三·河南·期中)若,且,则的最小值是.
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【详解】,
,
.
4.(20-21高二下·新疆巴音郭楞·期中)已知,,则的最小值是( )
A.3 B.6 C.9 D.
【答案】C
【分析】利用基本不等式求得正确答案.
【详解】
,
当且仅当时等号成立.
故选:C
5.(2023高三·全国·期中)已知正数,,满足.则的最小值是( )
A.1995 B.
C. D.
【答案】B
【详解】由,有
.
又.
则 .
即的最小值为. 选B.
题型05恒成立求参
1.(23-24高三上·浙江宁波·期中)设实数x,y满足,,不等式恒成立,则实数k的最大值为( )
A.12 B.24 C. D.
【答案】B
【分析】令,不等式变形为,求出的最小值,从而得到实数的最大值.
【详解】,,变形为,令,
则转化为,即,
其中
当且仅当,即时取等号,可知.
故选:B
【点睛】思路点睛:不等式恒成立问题,先分离参数后,然后利用基本不等式求最值.
利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:
(1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;
(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;
(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.
2.(23-24高一上·安徽六安·期中)对满足的任意正实数、,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,可算出,再将最小值代入,即可求解
【详解】不等式恒成立.,,且
当且仅当,即时取等号
,即解得
故实数的取值范围是故选:C
3.(23-24高一上·江苏盐城·期中)设,且恒成立,则的最大值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】恒成立,等价于恒成立,又,结合基本不等式即可求解.
【详解】因为,所以,,,
恒成立,等价于恒成立,因为,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以要使恒成立,则需,所以的最大值为4.
故选:B
4.(23-24高二上·湖南·期中)已知实数,且满足,若不等式恒成立,则实数的最大值为( )
A.9 B.12 C.16 D.25
【答案】D
【分析】将不等式恒成立问题,转化为利用基本不等式求最值问题.
【详解】,
当且仅当,即,时,等号成立.
因不等式恒成立,只需,
因此,故实数的最大值为25.
故选:D
5.(22-23高一上·江西南昌·期中)已知,且,若恒成立,则实数的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用基本不等式求出的最小值,即可得到,从而得到,解得即可.
【详解】因为,,且,
所以
,
当且仅当,即,时取等号,
所以,因为恒成立,所以,
即,解得,所以实数的取值范围是.
故选:C
题型06换元型
1.(21-22高一·浙江·期中)已知x,y∈R,且满足4x+y+2xy+1=0,则x2+y2+x+4y的最小值是 .
【答案】
【解析】将已知整理为,令2,得,即可将所求最值的关于xy的表达式转化为mn的表达式,整理后由均值不等式可求得最小值.
【详解】因为4x+y+2xy+1=0,则4x+y+2xy+2=1,即
令2,所以
所以x2+y2+x+4y
由均值不等式,当且仅当取等号
所以x2+y2+x+4y的最小值为.
故答案为:
【点睛】本题考查利用均值不等式求最值,属于难题.
2.(2023江苏南京·期中)若实数满足,则的最大值为 .
【答案】
【解析】已知条件可化为,故可设,从而目标代数式可化为,利用基本不等式可求其最大值.
【详解】由,得,设,其中.
则,从而,
记,则,不妨设,则,
当且仅当,即时取等号,即最大值为.故答案为:.
【点睛】本题考查二元二次等式条件下二元分式的最大值,注意根据已知条件可因式分解从而采用换元法来改造目标代数式,再根据目标代数式的特征再次换元,从而得到能使用基本不等式的结构形式,本题属于难题.
3.(2024·河北秦皇岛·期中)设,则的最大值为 .
【答案】2
【分析】设,利用基本不等式得到,再将右式配凑成的倍数,从而得解.
【详解】设,则,,
当且仅当,时,等号成立,
故.
令,解得,,
所以,当,时,等号成立.
故答案为:2.
【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是利用基本不等式,配凑出一个定值出来,从而得解.
4.(23-24高一上·浙江杭州·期中)已知实数、满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】依题意可得,令,,则,即可用含、的式子表示、,再代入,利用基本不等式计算可得.
【详解】因为实数,满足,化为,
令,,则.联立可得,,
则,
当且仅当,即,时取等号.故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是用含、的式子表示、,再利用基本不等式求出最小值.
4.(2023·全国·期中)已知,,,则的最大值为 .
【答案】/
【分析】通过换元,将分式变成整式,再通过“1”的代换和基本不等式求出即可.
【详解】令,,
则,,,,,所以,
所以
,
当且仅当,,即,时等号成立.
故答案为:
专题07分子降幂分离型
1.(23-24高一上·辽宁·期中)若,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合条件等式,利用基本不等式求和的最小值.
【详解】若,且满足,则有,所以,,
,
当且仅当,即时等号成立.
所以的最小值为.故选:D
2.(23-24高一上·江苏南通·期中)已知,,且,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】A
【分析】先根据题意得到,从而得到,再根据“1”的妙用及基本不等式即可求解.
【详解】由,,,则,则,
所以
.
当且仅当,即,时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:A.
3.(23-24高一上·江西·期中)已知,则的最大值为 .
【答案】/
【分析】分式上下同除以变形,再将分母配凑为三项的完全平方式与的形式,最后利用基本不等式与平方的非负特点求最值,注意等号成立条件.
【详解】由,则.
因为
.当且仅当,即时,等号成立.
所以,即的最大值为.
故答案为:.
4.(2023·全国·期中)已知,,,则的最小值为 .
【答案】
【分析】将变形为,然后利用对勾函数求得,再根据对勾函数求得,再次利用对勾函数的性质即可求解.
【详解】
设
根据“对勾函数”,在上单调递减,在上单调递增,
,
,
设,
,
根据“对勾函数”,在上单调递减,在上单调递增,
,由题中可得,
,
设,
,
根据“对勾函数”,在上单调递减,在上单调递增,
,又,
,
的最小值为(当时取得),
故答案为:.
【点睛】求解本题的关键是将原式化简,指定主元,多次利用对勾函数的性质进行求解.
5.(2022·浙江·期中)已知实数,则的最小值为 .
【答案】
【分析】依题意可得,利用基本不等式及与的关系计算可得;
【详解】解:因为,
所以
因为,所以,
所以原式,当且仅当时取等号.
故答案为:
专题08综合技巧
1.(2023·江西·)已知,,是正实数,且,则最小值为 .
【答案】
【分析】由于,,是正实数,且,所以先结合基本不等式“1”的代换求的最小值,得,则,再根据基本不等式凑项法求的最小值,即可求得的最小值.
【详解】解:,由于,,是正实数,且,
所以
,当且仅当,即,所以时等号成立,
则的最小值为,所以,
当且仅当,即时等号成立,
则最小值为.
故答案为:.
2.(22-23高二·重庆渝中·期中)对任意的正实数a,b,c,满足,则的最小值为 .
【答案】
【分析】根据条件,得到,利用基本不等式得到,再通过构造,二次运用基本不等式即可求出结果.
【详解】因为
,当且仅当时取等号.
故答案为:.
【点睛】关键点晴:解答本题的关键在于,利用条件将变形成,再整理成,再利用均值不等式即可求出结果.
3.(23-24高一上·上海徐汇·期中)若x,y,z均为正实数,则的最大值是 .
【答案】
【分析】
将拆开为,同时用两次均值不等式构造相同结构即可.
【详解】,
所以,当且仅当时取到等号,
故答案为:
4.(23-24高一上·上海浦东新·期中)已知实数,则的最大值为 .
【答案】
【分析】化简整理后,将看成一个整理,利用基本不等式求最值即可.
【详解】
,
当且仅当,,即时,等号成立.
故答案为:
5.(2022高三·全国·期中)设,则最小值为
【答案】4
【分析】将原式进行配凑变形得,结合基本不等式可求出代数式的最小值.
【详解】原式
,
,则,,,
,,
当且仅当,时,即时等号成立,
又,当时等号成立,所以原式,故最小值为4.
故答案为:4
结束
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