内容正文:
课时梯级训练(12) 基本不等式
1.(2025·西安高一期末)已知正数a,b满足ab=2,则+的最小值为 ( )
A.2 B.2
C. D.
D 解析:因为正数a,b满足ab=2,
则+≥2=,当且仅当=,即a=b=时,等号成立.
2.已知m=a++1(a>0),n∈{x|0<x<3},则m,n之间的大小关系是 ( )
A.m>n B.m<n
C.m=n D.m≤n
A 解析:因为a>0,所以m=a++1≥2+1=3,当且仅当a=1时等号成立.所以m>n.
3.下列各式中最小值为2的是 ( )
A.y=t+(t>1) B.y=+
C.y=t+(t>1) D.y=t++1(t>0)
B 解析:A中,y=t+≥2,当且仅当t=1时等号成立,又t>1,故A不符合题意;B中,y=+≥2,当且仅当t=1时等号成立;C中,y=t+=t-1++1≥3,故C不符合题意;D中,y=t++1≥3,故D不符合题意.
4.小王从甲地到乙地的往返时速分别为a和b(a<b),其全程的平均时速为v,则 ( )
A.a<v< B.v=
C.<v< D.v=
A 解析:设甲、乙两地之间的距离为s. ∵a<b,∴v===<=. 又v-a=-a=>=0,∴v>a.
5.(多选)设a>0,b>0,且a≠b,a+b=2,则必有 ( )
A.ab>1 B.ab<1
C. <1 D.>1
BD 解析:∵a>0,b>0,∴由基本不等式可得≤=1,又∵a≠b,∴ab<1,故A错误,B正确;又1==<=(a2+b2),∴ (a2+b2)>1,∴ab<1<(a2+b2),故C错误,D正确.
6.已知a>b>c,则与的大小关系是________.
答案:≤ 解析:∵a>b>c,
∴a-b>0,b-c>0,∴=≥.当且仅当a-b=b-c,即2b=a+c时等号成立.
7.已知x>0,y>0,且x+2y=4,则(1+x)(1+2y)的最大值为 ( )
A.16 B.9
C.4 D.36
B 解析:(1+x)(1+2y)≤[]2=()2=9,当且仅当1+x=1+2y,即x=2,y=1时,等号成立.
8.(1)当x>0时,求+4x的最小值;
(2)当x<0时,求+4x的最大值.
解:(1)因为x>0,所以>0,4x>0,则+4x≥2 =8.当且仅当=4x,即x=时,等号成立.
则当x>0时,+4x的最小值为8.
(2)因为x<0,所以-x>0,-4x>0,
则+(-4x)≥2 =8,
当且仅当=-4x,
即x=-时,等号成立,
所以+4x≤-8.
则当x<0时,+4x的最大值为-8.
9.(1)求函数y=+x(x>3)的最小值;
(2)已知0<x<,求y=x(1-3x)的最大值.
解:(1)y=+x=+(x-3)+3,因为x>3,所以x-3>0,>0,
所以y≥2+3=5.当且仅当=x-3,即x=4时,等号成立,所以当x=4时,y取得最小值5.
(2)因为0<x<,所以1-3x>0,y=x(1-3x)=·3x·(1-3x)≤[]2=,当且仅当3x=1-3x,即x=时,等号成立.所以当x=时,y取得最大值.
10.已知x>0,则y=的最大值为 ( )
A. B.1
C.2 D.3
B 解析:y==,因为x>0,所以x+≥2=2,所以y≤=1,当且仅当x=,即x=1时,等号成立.故当x=1时,y取得最大值为1.
11.(多选)(2025·珠海高一期末)设a>0,b>0,已知M=,N=,则下列说法正确的是 ( )
A.M有最小值 B.M没有最大值
C.N有最大值为 D.N有最小值为
ABD 解析:因为a>0,b>0,所以M=≥=2,当且仅当a=b时,等号成立.所以M有最小值为2,没有最大值,故A,B正确;
因为≤,所以N=≥=,当且仅当a=b时,等号成立.所以N有最小值为,没有最大值,故C错误,D正确.
12.设a≥0,b≥0,a2+=1,则a的最大值为__________.
答案: 解析:a2+=1⇒a2+=,
a=·a·≤·=·=.
当且仅当即时,等号成立,
此时a的最大值为.
13.(2025·西宁高一期末)(1)求函数y=x2+的最小值;
(2)若x>0,y>0,求1-(x2+y2+)的最大值.
解:(1)令t=x2+17,t≥17,
则y=t+-17≥2-17=23,当且仅当t=,即t=20,即x=±时,等号成立.
故函数的最小值为23.
(2)因为x>0,y>0,所以x2+y2+≥2xy+≥8,当且仅当x=y=时,等号成立.
所以1-(x2+y2+)≤-7,
即1-(x2+y2+)的最大值为-7.
14.已知x,y为正实数,3x+2y=10,求W=+的最大值.
解:∵x,y为正实数,3x+2y=10,
∴W2=3x+2y+2≤10+(3x+2y)=20,
当且仅当3x=2y,3x+2y=10,即x=,y=时,等号成立.∴W≤2,即W的最大值为2.
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