内容正文:
2.1基本不等式(分层训练)
目录
1 题型一、直接法求和的最小值(积为定值) 2
2 题型二、配凑法求和的最小值(积为定值) 6
3 题型三、直接法求积的最大值(和为定值) 12
4 题型四、配凑发求积的最大值(和为定值) 18
5 题型五、“1”的替换 24
6 题型六、换元法求最值 31
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题型一、直接法求和的最小值(积为定值)
1.若,则的最小值为( )
A.4 B.2 C.8 D.不存在
2.函数在上的最小值是( )
A. B.1 C.2 D.3
3.如果,,那么的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.8
4.若,,,则的最小值为( )
A.4 B. C.6 D.18
5.取最小值时的取值为( )
A.1 B. C.2 D.
6.已知,,则的最小值为( )
A.15 B.12 C.8 D.6
7.函数的最小值为( )
A.2 B. C.3 D.4
8.设,则的最小值为( )
A.5 B.3 C.4 D.9
9.已知,则的最小值为( )
A.-2 B.0 C.1 D.
10.设,则的最小值为( )
A. B.2 C.4 D.5
11.下列函数中,最小值是2的是
A. B.
C. D.
12.函数()的最大值为( )
A. B.1 C. D.5
题型二、配凑法求和的最小值(积为定值)
1.若,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
2.已知,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
3.设实数满足,函数的最小值为( )
A. B. C. D.6
4.已知,则的最小值是( )
A.4 B.8 C.12 D.16
5.已知,则的最小值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
6.若,则的最小值是( )
A. B. C. D.
7.若,则的最值情况是( )
A.有最大值 B.有最小值6
C.有最大值 D.有最小值2
8.当时, 的最小值为10,则( )
A.1 B. C.2 D.4
9.若x>1,则x+取得最小值时,x等于( )
A.3 B.7 C.﹣2 D.4
10.已知,则的最小值为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
11.当时,函数的最小值为( )
A. B.
C. D.
12.已知x>1,则的最小值为( )
A.16 B.8 C.4 D.2
13.下列结论正确的是( )
A.当时,
B.当时,
C.当时,的最小值是
D.当时,的最小值为1
14.若,则函数的最小值为( )
A. B. C.4 D.2.5
15.已知x>3,则对于,下列说法正确的是( )
A.y有最大值7 B.y有最小值7
C.y有最小值4 D.y有最大值4
题型三、直接法求积的最大值(和为定值)
1.已知,则有( )
A.最大值为1 B.最小值为
C.最大值为4 D.最小值为4
2.若实数,满足,则的最大值是( ).
A. B. C. D.
3.已知,则有( )
A.最大值为1 B.最小值1
C.最大值4 D.最小值4
4.若正实数满足,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.已知为正实数,且,则的最大值为( )
A.1 B.2 C. D.
6.若为正实数,,则的最大值是( )
A. B. C. D.
7.已知,,则下列说法中正确的是()
A.y的最大值为 B.y的最小值为
C.y的最大值为 D.y的最小值为
8.已知,,且,则的最大值是( )
A.1 B. C.2 D.3
9.已知a>0,b>0,且2a+b=4,则的最小值为( )
A. B.4 C. D.2
10.已知,,且,则的最大值( )
A.1 B.5 C.10 D.100
11.若,是正数,且,则有
A.最大值8 B.最小值
C.最小值8 D.最大值
12.已知正数a、b满足,则ab的最大值为( )
A. B. C. D.
13.若,则的最大值为( )
A.9 B.16 C.25 D.36
14.已知,则的最大值是( )
A.1 B.2 C. D.
15.若,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
题型四、配凑发求积的最大值(和为定值)
1.若,则的最大值为( )
A.9 B.16 C.49 D.64
2.已知,,若,则的最大值为( ).
A. B. C. D.1
3.的最大值为( )
A.9 B. C.3 D.
4.已知0<x,则x(1﹣2x)的最大值为( )
A. B. C. D.
5.若,则当取得最大值时,x的值为( )
A.1 B. C. D.
6.函数 (其中)的最大值是( )
A. B. C.1 D.2
7.函数y=2x(2-x)(其中0<x<2)的最大值是( )
A. B. C.1 D.2
8.若,则的最大值为( )
A. B.1 C.2 D.4
9.已知,则的最大值为( )
A.2 B.4 C.5 D.6
10.设正数,满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
11.已知实数若,求的最大值( )
A.1 B. C.4 D.
12.当时,则的最大值为( )
A. B. C. D.
13.不等式的最大值是( )
A. B. C. D.
14.若,则的最大值是( )
A. B. C. D.
15.若,都是正数,且,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.4
题型五、“1”的替换
1.已知,且,,则的最小值是( )
A.1 B.2 C. D.
2.已知,则的最小值为( )
A.32 B.24 C.16 D.8
3.已知正实数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4.若,,,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
5.已知正数x,y满足,则的最小值是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
6.已知,且,则的最小值是( )
A.10 B.15 C.20 D.25
7.设,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.已知,且,则的最小值为( )
A.12 B.9 C.6 D.3
9.已知正数满足,则的最小值为( )
A. B. C.5 D.9
10.若正实数x,y满足,且不等式恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B.或
C. D.或
11.已知正数,满足,则的最小值为( )
A.18 B.14 C.12 D.10
12.已知,且,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
13.设正实数x,y满足,则( )
A.的最大值是 B.的最小值是9
C.的最大值为 D.的最小值为2
14.已知,且,若不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.,或
C. D.,或
15.已知,且,若恒成立,则实数t的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型六、换元法求最值
1.(多选题)下列函数中,最小值为2的函数是( )
A. B.
C. D.
2.(多选题)以下说法中正确的有( )
A.函数的最小值为
B.不等式的解集为
C.若,有解,则的取值范围是
D.若不等式恒成立,则的取值范围是
3.函数f(x)=(x>1)的最小值为 .
4.若存在,使成立,则的取值范围是 .
5.当时,函数的最小值是 .
6.函数的最小值是 .
7.(1)求函数的最小值.
(2)已知,,且,求的最小值.
8.求解下列各题:
(1)求的最大值;
(2)求的最小值.
9.(1)已知,求函数的值域;
(2)已知,,且,求:的最小值.
10.设,求的最大值.
$$2.1基本不等式(分层训练)
目录
1 题型一、直接法求和的最小值(积为定值) 2
2 题型二、配凑法求和的最小值(积为定值) 6
3 题型三、直接法求积的最大值(和为定值) 12
4 题型四、配凑发求积的最大值(和为定值) 18
5 题型五、“1”的替换 24
6 题型六、换元法求最值 31
【2026年高中数学一轮复习】 【适用于体育单招生】
2 / 2
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题型一、直接法求和的最小值(积为定值)
1.若,则的最小值为( )
A.4 B.2 C.8 D.不存在
【答案】A
【分析】利用基本不等式,即可求解.
【详解】,,
当,即时,等号成立.
所以函数的最小值为4.
故选:A
2.函数在上的最小值是( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用均值不等式直接计算作答.
【详解】因为,所以,当且仅当,即时取等号,
所以函数在上的最小值是3.
故选:D
3.如果,,那么的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.8
【答案】C
【分析】直接利用基本不等式求最小值即可.
【详解】因为,所以,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为4,
故选:C.
4.若,,,则的最小值为( )
A.4 B. C.6 D.18
【答案】C
【分析】根据题意结合基本不等式运算求解.
【详解】因为,,,
可得,当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为6.
故选:C.
5.取最小值时的取值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】直接利用基本不等式求解即可.
【详解】由题意可知,,
,当且仅当,即时,等号成立,
即取最小值时的取值为.
故选:.
6.已知,,则的最小值为( )
A.15 B.12 C.8 D.6
【答案】B
【分析】利用基本不等式计算即可.
【详解】由基本不等式可知:,
当且仅当,即时,等号成立,则的最小值为12.
故选:B
7.函数的最小值为( )
A.2 B. C.3 D.4
【答案】B
【分析】直接根据基本不等式即可得结果.
【详解】因为,所以,
当且仅当,即时等号成立,即函数的最小值为,
故选:B.
8.设,则的最小值为( )
A.5 B.3 C.4 D.9
【答案】A
【分析】先将函数化简,然后利用基本不等式即可求解.
【详解】因为,所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为,
故选:A.
9.已知,则的最小值为( )
A.-2 B.0 C.1 D.
【答案】B
【分析】由基本不等式求得最小值.
【详解】∵,∴,当且仅当即时等号成立.
故选:B.
10.设,则的最小值为( )
A. B.2 C.4 D.5
【答案】D
【分析】由已知结合基本不等式即可直接求解.
【详解】因为,
所以,
当且仅当,即时取等号,此时取得最小值.
故选:D
11.下列函数中,最小值是2的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】结合基本不等式以及各个选项的定义域,即可求出的取值范围.
【详解】解:A:当时,,最小值不是2,故A错误;
B:当时,,则,
当且仅当,即时等号成立,故当时,,B错误;
C:,当且仅当,即时等号成立,C正确;
D:因为,所以,所以,
当且仅当,即时等号成立,由得,D错误.
故选:C.
【点睛】本题考查了基本不等式.在用基本不等式求最值时,注意一正二定三相等.
12.函数()的最大值为( )
A. B.1 C. D.5
【答案】A
【分析】根据均值不等式即可求得函数最大值.
【详解】因为 且,
故可得.
当且仅当,即时取得最大值.
故选:A.
【点睛】本题考查利用均值不等式求函数的最值,属基础题.
题型二、配凑法求和的最小值(积为定值)
1.若,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】C
【分析】根据基本不等式即可求解.
【详解】,
因为,所以,所以,
当且仅当,即时等号成立,
故最小值为6,
故选:C
2.已知,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【分析】把化为,利用基本不等式即可求出最小值.
【详解】,
当且仅当,即时,等号成立.
故选:A.
3.设实数满足,函数的最小值为( )
A. B. C. D.6
【答案】A
【分析】变形函数,再利用基本不等式求解即可.
【详解】因为
,
当且仅当,即时,等号成立,
故选:
4.已知,则的最小值是( )
A.4 B.8 C.12 D.16
【答案】D
【分析】由基本不等式可得答案.
【详解】已知,则,,
当且仅当,即时“”成立,故所求最小值是16.
故选:D.
5.已知,则的最小值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】A
【分析】利用均值不等式求解即可.
【详解】由知,,
所以,
当且仅当时,即时,等号成立,
所以的最小值为6.
故选:A
6.若,则的最小值是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用基本不等式即可得解.
【详解】由,可得,
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为,
故选:B.
7.若,则的最值情况是( )
A.有最大值 B.有最小值6
C.有最大值 D.有最小值2
【答案】B
【分析】利用基本不等式可得答案.
【详解】若,则,
当且仅当即等号成立,
所以若时,有最小值为6,无最大值.
故选:B.
8.当时, 的最小值为10,则( )
A.1 B. C.2 D.4
【答案】A
【分析】应用基本不等式求解最小值,再根据最小值求参即可.
【详解】当时
,
即,故.
故选:A.
9.若x>1,则x+取得最小值时,x等于( )
A.3 B.7 C.﹣2 D.4
【答案】D
【分析】利用基本不等式进行求解即可.
【详解】∵x>1,
,当且仅当,即x=4时,等号成立.
故选:D.
10.已知,则的最小值为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【答案】C
【分析】将变为,利用基本不等式即可求得答案.
【详解】因为,
,
当且仅当,即时取得等号,
即的最小值为12,
故选:C
11.当时,函数的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由,利用基本不等式求解即可.
【详解】∵,∴
∴
当且仅当时,即等号成立
∴函数的最小值为
故选:B.
12.已知x>1,则的最小值为( )
A.16 B.8 C.4 D.2
【答案】B
【分析】可先将不等式写成,再根据基本不等式进行计算即可.
【详解】当时,,
当且仅当,即时取等号,此时取得最小值8,
故选:.
13.下列结论正确的是( )
A.当时,
B.当时,
C.当时,的最小值是
D.当时,的最小值为1
【答案】B
【分析】利用基本不等式及其口诀“一正二定三相等”分析可得.
【详解】当时,,当且仅当,即时等号成立,但已知条件中,故A错误;
当时,,当且仅当,即时等号成立,故B正确;
当时,,当且仅当,即时等号成立,但已知条件中,等号不成立,故C错误;
当时,,当且仅当,即时等号成立,但已知条件中,等号不成立,故D错误.
故选:B.
14.若,则函数的最小值为( )
A. B. C.4 D.2.5
【答案】D
【分析】由,则,又,从而利用均值不等式即可求解.
【详解】解:因为,所以,
所以,当且仅当,即时等号成立,
所以函数的最小值为,
故选:D.
15.已知x>3,则对于,下列说法正确的是( )
A.y有最大值7 B.y有最小值7
C.y有最小值4 D.y有最大值4
【答案】B
【分析】利用基本不等式计算可得;
【详解】解:因为,所以,所以,当且仅当,即时取等号,所以有最小值;
故选:B
题型三、直接法求积的最大值(和为定值)
1.已知,则有( )
A.最大值为1 B.最小值为
C.最大值为4 D.最小值为4
【答案】C
【分析】根据基本不等式,即可求得答案.
【详解】因为,根据基本不等式可得,
所以,即,
当且仅当时等号成立.
故选:C
2.若实数,满足,则的最大值是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题中条件,利用基本不等式,可直接求出结果.
【详解】因为实数,满足,为使取得最大值,必有,同号,
因为,当且仅当,即或时,等号成立,
所以,因此的最大值为.
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.
3.已知,则有( )
A.最大值为1 B.最小值1
C.最大值4 D.最小值4
【答案】A
【解析】利用基本不等式求解即可.
【详解】由,
得,
当且仅当时取等号;
则有最大值为1.
故选:A.
4.若正实数满足,则的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【解析】由正实数满足,结合基本不等式,求得,即可求得的最小值.
【详解】由题意,正实数满足,则,
当且仅当时,等号成立,即,
所以,即的最小值为1.
故选:A.
5.已知为正实数,且,则的最大值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【解析】根据题设条件,结合基本不等式,即可求解.
【详解】由题意,为正实数,且,
则,当且仅当,即,时取等号,
所以的最大值为.
故选:C
6.若为正实数,,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据基本不等式,直接求的最大值.
【详解】,,
即,解得:,当,即时等号成立,
此时的最大值是.
故选:C
7.已知,,则下列说法中正确的是()
A.y的最大值为 B.y的最小值为
C.y的最大值为 D.y的最小值为
【答案】C
【解析】根据基本不等式判断.
【详解】∵,∴,
∴,当且仅当即时等号成立,
∴的最大值是.
故选:C.
【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
8.已知,,且,则的最大值是( )
A.1 B. C.2 D.3
【答案】D
【解析】由基本不等式运算即可得解.
【详解】因为,,且,
所以,
所以,当且仅当时,等号成立,
所以的最大值是.
故选:D.
【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”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.
9.已知a>0,b>0,且2a+b=4,则的最小值为( )
A. B.4 C. D.2
【答案】C
【分析】由可求的范围,进而可求的最小值.
【详解】解:,,且
的最小值为
故选:C.
【点睛】本题主要考查了基本不等式在求解最值中的简单应用,属于基础试题.
10.已知,,且,则的最大值( )
A.1 B.5 C.10 D.100
【答案】C
【分析】利用基本不等式,即可得出答案.
【详解】因为,
即 ,
所以
当且仅当即时,等号成立.
故选:C
【点睛】本题主要考查了基本不等式求最值,属于基础题.
11.若,是正数,且,则有
A.最大值8 B.最小值
C.最小值8 D.最大值
【答案】C
【解析】利用基本不等式即可求解.
【详解】,是正数,且,
所以,解得,
即,当且仅当时取等号,
所以有最小值8.
故选:C
【点睛】本题考查了基本不等式求最值,注意验证等号成立的条件,属于基础题.
12.已知正数a、b满足,则ab的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据基本不等式,即可容易求得结果.
【详解】因为正数a、b满足,
故可得,
当且仅当时,即时取得最大值.
故选:B.
【点睛】本题考查利用基本不等式求乘积的最大值,属基础题.
13.若,则的最大值为( )
A.9 B.16 C.25 D.36
【答案】C
【分析】根据,可利用基本不等式直接求解得到结果.
【详解】,,.
(当且仅当,即,时取等号),的最大值为.
故选:.
【点睛】本题考查利用基本不等式求解积的最大值的问题,易错点是忽略基本不等式应用的条件,即均为正实数,造成求解错误.
14.已知,则的最大值是( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】直接使用基本不等式可得.
【详解】因为,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最大值是.
故选:C
15.若,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用基本不等式求得,然后利用不等式的性质求解最值即可.
【详解】因为,,,所以,
所以,当且仅当时等号成立,所以,即的最小值为.
故选:A.
题型四、配凑发求积的最大值(和为定值)
1.若,则的最大值为( )
A.9 B.16 C.49 D.64
【答案】B
【分析】利用基本不等式计算可得.
【详解】解:因为,所以,
所以,当且仅当,即时取等号;
故选:B
2.已知,,若,则的最大值为( ).
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】由基本不等式求最大值.
【详解】,
当且仅当,即,时,等号成立.
故选:A.
3.的最大值为( )
A.9 B. C.3 D.
【答案】B
【分析】利用基本不等式求目标式的最大值即可,注意等号成立的条件.
【详解】∵,则,.
∴由基本不等式得:,当且仅当,即时等号成立.
故选:B.
4.已知0<x,则x(1﹣2x)的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由基本不等式求得最大值.
【详解】因为,
所以,当且仅当,即时,等号成立,
故选:C.
5.若,则当取得最大值时,x的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据基本不等式即可得到答案.
【详解】因为,所以,则,
当且仅当时取“=”.
故选:D.
6.函数 (其中)的最大值是( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】由,得到,结合基本不等式,即可求解.
【详解】因为,可得,
所以,当且仅当时,即时,等号成立,
所以函数的最大值是2.
故选:D.
7.函数y=2x(2-x)(其中0<x<2)的最大值是( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【详解】
∵ 0<x<2,∴ y=2x(2-x)≤2()2=2,当且仅当x=2-x,即x=1时取等号,故函数的最大值是2.故选D.
8.若,则的最大值为( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】B
【分析】化简函数,利用基本不等式求出最值,并验证取等条件.
【详解】因为,所以
当且仅当,即时取等号,
则的最大值为1.
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.
9.已知,则的最大值为( )
A.2 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【分析】由基本不等式求解即可
【详解】因为,
所以可得,
则,
当且仅当,即时,上式取得等号,
的最大值为2.
故选:A.
10.设正数,满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据正数,满足,,将变形为,利用基本不等式求解.
【详解】因为正数,满足,
所以,
所以,
当且仅当,即时,取等号,
所以的最大值为,
故选:D
11.已知实数若,求的最大值( )
A.1 B. C.4 D.
【答案】B
【解析】利用已知条件得到,,再利用基本不等式求解最值即可.
【详解】因为,
则,
所以,
当且仅当时,即时取等号,
所以的最大值为.
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.
12.当时,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】直接利用基本不等式求积的最大值即可,解答过程注意等号成立的条件.
【详解】∵,,
,
当,即时等号成立,
∴,即最大值为,
故选:D.
【点睛】利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数是否在定义域内,二是多次用或时等号能否同时成立).
13.不等式的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将原函数解析式化为,然后利用均值不等式处理.
【详解】,
当且仅当,即时等号成立.
故选:B.
【点睛】本题考查利用均值不等式求最值,难度一般,解答时注意对原函数解析式进行合理变形.
14.若,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,由,结合基本不等式,即可求出结果.
【详解】因为,故,
则,
当且仅当,即时,等号成立;
故选:A.
【点睛】本题主要考查由基本不等式求积的最大值,熟记基本不等式即可,属于常考题型.
15.若,都是正数,且,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.4
【答案】D
【解析】本题可根据基本不等式即可得出最大值.
【详解】解:由题意,可知:
,当且仅当即时取等号;
故选:.
【点睛】本题考查基本不等式的应用,属于基础题.
题型五、“1”的替换
1.已知,且,,则的最小值是( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】A
【分析】由,可得,利用的代换结合基本不等式求出最小值.
【详解】,,
当且仅当,即时取等号.
故选:A.
2.已知,则的最小值为( )
A.32 B.24 C.16 D.8
【答案】A
【分析】由基本不等式乘“1”法求解即可;
【详解】由,
则,
当且仅当,即时等号成立,
故选:A.
3.已知正实数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用基本不等式来求得正确答案.
【详解】
,
当且仅当时等号成立.
故选:B
4.若,,,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】B
【分析】根据基本不等式“1”的妙用求解即可.
【详解】由,,,
则,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为.
故选:B.
5.已知正数x,y满足,则的最小值是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【分析】由基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【详解】正数x,y满足,
由基本不等式得
,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为4.
故选:A
6.已知,且,则的最小值是( )
A.10 B.15 C.20 D.25
【答案】C
【分析】利用基本不等式中的乘“1”法求解即可.
【详解】,且,
.
(当且仅当,即时取等号).
故选:C.
7.设,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知条件得出,将代数式与,展开后利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】因为,,则,因为,则,
所以,
,
当且仅当时,即当时,等号成立,
因此,的最小值为.
故选:B.
8.已知,且,则的最小值为( )
A.12 B.9 C.6 D.3
【答案】B
【分析】利用基本不等式“1”的代换求出最小值.
【详解】因为,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:B.
9.已知正数满足,则的最小值为( )
A. B. C.5 D.9
【答案】B
【分析】根据已知得,利用基本不等式“1”的妙用即可得解.
【详解】由,得,
则,
当且仅当时,等号成立.
故选:B
10.若正实数x,y满足,且不等式恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】C
【分析】利用代换1法,结合均值不等式求出最小值,再解绝对值不等式即可求出选项.
【详解】因为正实数x,y满足,
所以,
当且仅当,即时取等号,
又由不等式恒成立,
所以,解得:,
故选:C.
11.已知正数,满足,则的最小值为( )
A.18 B.14 C.12 D.10
【答案】A
【分析】由条件可得,利用基本不等式中1的妙用求解即可.
【详解】由正数,满足,得,则,
则,
当且仅当且,即时,等号成立,
故的最小值为18.
故选:A.
12.已知,且,则的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】证明,利用“”的代换和基本不等式即可求解.
【详解】因为,且,所以,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:D.
13.设正实数x,y满足,则( )
A.的最大值是 B.的最小值是9
C.的最大值为 D.的最小值为2
【答案】B
【分析】利用基本不等式,结合常值代换法,配方以及取平方等方法即可求最值判断选项.
【详解】对于A,,,
当且仅当,即时,等号成立,故A错误;
对于B,,
当且仅当,即时,等号成立,故B正确;
对于C,由A可得,又,
所以,
当且仅当,即时等号成立,故C错误;
对于D,,
所以的最大值为,当且仅当,即时等号成立,故D错误.
故选:B.
14.已知,且,若不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.,或
C. D.,或
【答案】A
【分析】根据,由基本不等式得出的最小值8, 然后根据这个最小值确定m的取值范围.
【详解】 ,
,当且仅当时等号成立,
恒成立,,
解得.
故选:A.
15.已知,且,若恒成立,则实数t的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】恒成立问题先转化为的最值问题,由条件等式利用常数的代换将式子转化为,再利用基本不等式求出最值,最后求解关于的不等式可得.
【详解】已知,则,
因为,
当且仅当时等号成立,由,
解得.
故的最小值为4.
因为恒成立,
所以,即,
解得,即.
故选:D
题型六、换元法求最值
1.(多选题)下列函数中,最小值为2的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】A中x无法确定正负,不能求出最值;B是二次函数,配方求解最值;C看成关于的二次函数,配方求最值;D变换构造,用基本不等式求最小值﹒
【详解】A中的正负无法确定,其函数值可以为负数;
B中,最小值为2;
C中,当时,其最小值为2;
D中,当且仅当,即时取等号﹒
故选:BCD﹒
2.(多选题)以下说法中正确的有( )
A.函数的最小值为
B.不等式的解集为
C.若,有解,则的取值范围是
D.若不等式恒成立,则的取值范围是
【答案】CD
【分析】结合基本不等式的知识判断A选项的正确性,解不等式来判断B选项的正确性,利用分离常数法确定C选项的正确性,结合基本不等式判断D选项的正确性.
【详解】对于A选项,
①,
但,所以①等号不成立,即A选项错误.
对于B选项,对于不等式或,所以B选项错误.
对于C选项,当,有解,,在上递增,当时取得最大值,所以,所以C选项正确.
对于D选项,,当且仅当时等号成立,所以,故D选项正确.
故选:CD
3.函数f(x)=(x>1)的最小值为 .
【答案】8
【详解】
(解法1:基本不等式法)f(x)===(x-1)++2≥2+2=8,当且仅当x-1=,即x=4时取等号,则f(x)min=8.
(解法2:导数法)f′(x)=,令f′(x)=0,得x=4或x=-2(舍去).当1<x<4时,f′(x)<0,f(x)在(1,4)上单调递减;当x>4时,f′(x)>0,f(x)在(4,+∞)上单调递增,所以f(x)在x=4处取到极小值也是最小值,即f(x)min=f(4)=8.
4.若存在,使成立,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】依题意,再利用基本不等式计算可得;
【详解】解:依题意存在,使成立,即存在,使得,即,因为,所以,当且仅当,即时取等号,所以,即的最大值为,所以,即;
故答案为:
5.当时,函数的最小值是 .
【答案】
【分析】先将函数变形为,再利用基本不等式即可求出.
【详解】,
,当且仅当,即时取等号.
函数的最小值是.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查基本不等式的应用,属于基础题.
6.函数的最小值是 .
【答案】
【分析】首先函数变形为,再利用基本不等式求最小值.
【详解】
,,,
当时,即时等号成立,
所以
所以函数的最小值是.
故答案为:.
【点睛】本题考查基本不等式的简单应用,属于基础题型,基本不等式再使用时,注意“一正,二定,三相等”的条件.
7.(1)求函数的最小值.
(2)已知,,且,求的最小值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)利用配凑法再分离常数得到,利用基本不等式即可;
(2)对条件变形得到,利用基本不等式“1”的妙用求最值.
【详解】(1)解: ,
,
,
当且仅当时,即时,函数有最小值;
(2)由题意,
,又,,
,
当且仅当,即是等号成立,
结合,知时,有最小值为.
8.求解下列各题:
(1)求的最大值;
(2)求的最小值.
【答案】(1);(2)8.
【分析】(1)因为,所以利用均值不等式即可求解;
(2)因为,所以利用均值不等式即可求解.
【详解】解:(1)因为,又,
所以,
所以,当且仅当,即时取等号,
故y的最大值为;
(2)由题意,,
因为,所以,
所以,当且仅当,即时等号成立,
故y的最小值为8.
9.(1)已知,求函数的值域;
(2)已知,,且,求:的最小值.
【答案】(1);(2)18.
【分析】(1)设,得到,且,化简,结合基本不等式(对勾函数法),即可求解;
(2)由,得到,化简,结合基本不等式(“1”的妙用),即可求解.
【详解】(1)设,因为,可得,且,
故,
因为,可得,当且仅当时,即时,等号成立.
所以函数的值域为.
(2)由,可得,即,
则 .
当且仅当,即且时,等号成立,
所以的最小值为.
10.设,求的最大值.
【答案】1
【解析】,然后利用基本不等式求解.
【详解】∵,∴∴
所以
当且仅当,即时等号成立
所以的最大值为
【点睛】运用基本不等式求解问题时应满足“一正二定三相等”.
$$