内容正文:
专题05 基本不等式
知识点一、两个不等式
不等式
内容
等号成立条件
重要不等式
当且仅当“”时取“”
基本不等式
当且仅当“”时取“”
叫做正数的算术平均数,叫做正数的几何平均数.
基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
注意:“当且仅当时,等号成立”是指若,则即只能有
知识点二、基本不等式与最值
已知都是正数,则(1)如果积等于定值,那么当时,和有最小值;
(2)如果和等于定值,那么当时,积有最大值
注意:从上面可以看出,利用基本不等式求最值时,必须有:(1),(2)和(积)为定值,(3)存在取等号的条件,简称“一正二定三相等”
考点01 直接法求最值
1.已知,则的最小值为( )
A.1 B.4 C.8 D.16
【答案】C
【详解】,当且仅当,即时取等号.
故选:C
2.设,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】当时,令,,满足,此时,
所以由“”不能推出“”;
反之,当时,所以,当且仅当时等号成立,
所以,所以由“”能推出“”,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
3.若,则的最大值为 .
【答案】16
【详解】法一:因为,所以,,
所以,
当且仅当,即时取等号,所以的最大值为16.
法二:因为,所以,,
由均值不等式可得,从而,
当且仅当,即时取等号.
所以的最大值为16.
故答案为:16
4.若正实数,满足,则的最大值是 .
【答案】
【详解】因为正实数,满足,
可由基本不等式可得:,
当且仅当取等号,
所以的最大值是,
故答案为:
5.已知x,y为正实数,,求的最大值.
【答案】
【详解】因为,为正实数,且,
所以,
当且仅当,,即,时,等号成立.
所以,
故的最大值为:.
考点02 配凑法求最值
6.已知,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意,
,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值是.
故选:D.
7.已知,则函数的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】当时,,
当且仅当,即时等号成立,
所以时,的最大值为,
故选:A.
8.(多选)下列各式中,最小值是6的有( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【详解】对于选项A,由于可能为负,所以的最小值不是6,A错误;
对于B,因为,
所以,
当且仅当时等号成立,故B正确;
对于C,,当异号时其最小值应小于4,故C错误;
对于D,因为,
所以,
当且仅当时等号成立,故D正确.
故选:BD
9.已知,则的最大值是 ,的最大值是 .
【答案】 1
【详解】时,和都为正值,,即和为定值.
,当且仅当,即时取等号,即的最大值是1.
由于时,和都为正值.
,当且仅当,即时取等号,即的最大值是.
【点睛】
10.已知,求的最大值;
【答案】1
【详解】∵,
∴,
∴,
当且仅当,即时,上式等号成立,
故当时,.
11.若,则的最小值为 .
【答案】4
【详解】当时,,
则,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为4.
故答案为:4
考点03 “1”的代换求最值
12.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,,,
所以,
当且仅当,即时取等号.
故选:D.
13.已知,,且,则的最小值是 .
【答案】
【详解】由可得:
;
当且仅当,即当时,等号成立.
即的最小值为.
故答案为:.
14.已知,则的最小值为 .
【答案】
【详解】法一:
,当且仅当,即,时等号成立,
故的最小值为;
法二:因为,所以,
所以,
当且仅当即时等号成立,
故的最小值为.
故答案为:
15.已知正数满足,求的最小值.
【答案】16
【详解】法一,因为,所以.
又均为正数,所以,当且仅当,即时取等号,
所以,当且仅当,即时取等号.综上,的最小值为16.
法二,利用权方和不等式得,当且仅当,
即时等号成立,故的最小值为16.
16.已知,求函数的最小值.
【答案】9
【详解】因为,所以.
所以,
当且仅当,即时,上式取等号,
故.
考点04 双换元法求最值
17.若,且满足,则的最小值是( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】B
【详解】解法一:因为,,
所以
则
当且仅当时,取得最小值2.
解法二:由权方和不等式可得:,
当且仅当时,取得最小值2.
解法三:(消元化为函数值域法)由得,由,则,
即.
故当时,取得最小值为2.
故选:B.
18.若,且,则的最小值为 .
【答案】
【详解】由,可知,,
所以,
所以
,
当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:
19.若正实数,满足,则的最小值是 .
【答案】/0.25
【详解】方法一
设,,则,
,
,
当且仅当,,即,时取等号,
.
方法二,,
,
当且仅当,时取等号,.
故答案为:
20.已知实数x,y满足,且,求的最小值.
【答案】
【详解】令,,则,.
,
当且仅当,,即,,
即,时取等号.
所以的最小值.
21.已知正数,,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】正数,,满足,故,
令,故,,
,
,
当且仅当,即,时,等号成立,
故.
故选:D
考点05 消参法求最值
22.已知正实数,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据题意,,可得,
则,
设,则,原式为,
当且仅当时等号成立,
故选:C.
23.已知正实数,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为正实数,满足,则,
则,
当且仅当,即时,等号成立,所以的最小值为.
故选:C.
24.已知,且,则的最小值是( )
A. B.5 C. D.7
【答案】D
【详解】,,可得,
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为7.
故选:D.
25.已知,则的最小值为( )
A.15 B.16 C.17 D.18
【答案】C
【详解】由题设且,则,
所以
当且仅当即时取等号.
故选:C
26.已知,,且,则的最小值为 .
【答案】
【详解】由可得:,
因为,所以,
又因为,所以,
则,
因为,所以由基本不等式得:,
当且仅当,即时取等号,此时.
故答案为:.
考点06 和、积、平方和的转化
27.若实数满足,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解法1:因为实数满足,所以.
再由,可得(当且仅当时等号成立),
解得,所以,
故的最大值为.
故选:A.
解法2:令,则,代入可得,,
整理得,得,
故.
故选:A.
28.(多选)若实数a,b满足,,则下列说法正确的为( )
A.当时,的最大值为16 B.当时,的最小值为
C.当时,的最小值为 D.当时,的最小值为
【答案】BD
【详解】A错,当时,,,
解得,当且仅当时等号成立,
故有最大值,最大值为18.
B对,当时,,则,
所以,即,
当且仅当时,有最小值,最小值为.
C错,当时,,则,
当时,,当且仅当时等号成立,
此时无解;
当时,,当且仅当时等号成立,
此时解得或,故ab有最小值.
D对,当时,,,
则,当且仅当或时等号成立,
故有最小值,最小值为.
故选:BD.
29.(多选)对实数,,满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【详解】选项A:当时,得或,显然不满足,故A错误;
选项B:当, 时,成立,此时,故B错误
因为,
因为,
所以,
所以,所以,当且仅当时取等号,
所以有
得,所以有,当或时等号成立.
CD正确;
故选:CD
30.(多选)已知且满足,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【详解】根据题意:
,
,
,又,,
,
对A,,则,
当且仅当且,即时等号成立,A正确;
对B,,
当且仅当且,即时等号成立,B错误;
对C,由,又,
故,所以,当且仅当时等号成立,C正确;
对D,,
当且仅当且,即时等号成立,D正确.
故选:ACD.
31.(多选)若实数,满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】因为,所以,
当且仅当或时等号成立,A正确,B错误;
因为,又,
所以,故,
所以,当且仅当或时等号成立,C正确,D错误.
故选:AC.
考点07 恒成立问题
32.已知,且,若恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为,,
所以,
当且仅当,时,等号成立,即当且仅当,时,等号成立,
所以的最小值为,
因为恒成立,所以,
所以
所以的取值范围是,
故答案为:.
33.对一切x,,都有,则实数a的最小值是( )
A.8 B.9 C.10 D.前3个答案都不对
【答案】B
【详解】因为x,,所以,所以,
又,
当且仅当时,取等号,所以,
所以实数a的最小值是.
故选:B.
34.已知,,且,若恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】设 ,,则 ,且 ,,
,
当且仅当时,即时取等;
,
.
故答案为:.
35.已知,且,若恒成立,则实数的范围是 .
【答案】
【详解】因为,且,若恒成立,
则,
又
,
当且仅当,即,时,等号成立,
,
故答案为:.
36.已知且恒成立,实数的最大值是 .
【答案】/
【详解】由题意,,
所以转化为,
可得,即,
因为,当且仅当时等号成立,
所以实数的最大值是.
故答案为:
37.若关于x的不等式对于一切实数x都成立,则实数a的范围是( )
A.; B.; C.; D..
【答案】C
【详解】关于x的不等式对于一切实数x都成立,
则,其中.
又,则由基本不等式有:
,当且仅当,即时取等号.
则.
故选:C
考点08 实际问题
38.某学校后勤部采购一台设备原值(购买价格)为元,且设备每年折旧率相同,设备维修及动力消耗每年以元增加,且设备经过使用后的残值(剩余值)为零,则这台设备最佳更新年限为( )
A.年 B.年 C.年 D.年
【答案】C
【详解】设这台设备使用年后更新,即最佳更新年限为年均设备费用(年折旧平均费用和年消耗平均费用)最小,
由题意可得,年消耗平均费用为元,
年折旧平均费用为元,则平均年总费用,
最佳更新年限为设备总费用(年折旧平均费用和年消耗平均费用)最小,
所以,
当且仅当,即时等号成立,所以这台设备最佳更新年限为,
故选:C.
39.某工厂拟造一座平面图(如图)为长方形且面积为的三级污水处理池.由于地形限制,该处理池的长、宽都不能超过16 m,且高度一定.如果四周池壁的造价为400元/,中间两道隔墙的造价为248元/,池底造价为80元/,那么如何设计该处理池的长和宽,才能使总造价最低?(池壁的厚度忽略不计)
【答案】长为m,宽为m时总造价最低.
【详解】设处理池的长和宽分别为,,高为,总造价为,则,,
,
当且仅当,又,即,时取到等号,
故长为m,宽为m时总造价最低.
40.如图所示,动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成,每间虎笼的长为(单位:)、宽为(单位:)(都为正数).
(1)现有长的钢筋网材料可供使用,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使每间虎笼面积最大?
(2)若使每间虎笼面积为,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使围成四间虎笼的钢筋网总长最小?最小值为多少?
(3)若使用的钢筋网材料总长为,求的最小值.
【答案】(1)长为,宽为
(2)每间虎笼的长设计为、宽设计为时,可使围成四间虎笼的钢筋网总长最小,最小值为.
(3).
【详解】(1)由题得,即,,,
设每间虎笼的面积为,则,
因为,当且仅当时等号成立,
所以,即,
所以每间虎笼的长为,宽为时,可使每间虎笼面积最大,最大为.
(2)由题意可得,,,设钢筋网总长为,则,
因为,
当且仅当,即时等号成立,
所以每间虎笼的长设计为、宽设计为时,
可使围成四间虎笼的钢筋网总长最小,最小值为.
(3)依题意,得.
方法一, ,
当且仅当,即时取等号,所以的最小值为.
方法二,,则,,
当且仅当时等号成立.
故,当且仅当时等号成立.
所以的最小值为.
41.某厂家拟2024年举行某产品的促销活动,经调查测算,该产品的年销售量(即该厂的年产量)万件与年促销费用万元满足(为常数),如果不搞促销活动,则该产品的年销售量只能是2万件.已知生产该产品的固定投入为8万元,每生产一万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(此处每件产品年平均成本按元来计算).
(1)求的值;
(2)将2024年该产品的利润万元表示为年促销费用万元的函数;
(3)该厂家2024年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?
【答案】(1)
(2)
(3)3万元
【详解】(1)由题意知,当时,(万件),
则,解得;
(2)由(1)可得.
所以每件产品的销售价格为(元),
2024年的利润.
(3)当时,,
,当且仅当时等号成立.
,
当且仅当,即万元时,(万元).
故该厂家2024年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大为29万元.
42.如图,互相垂直的两条小路AM,AN旁有一长方形花坛ABCD,其中.现欲经过点修一条直路l,l交小路AM,AN分别为点P,Q.计划准备将长方形花坛ABCD扩建成一个更大的三角形花坛APQ.要求AP的长不小于40m且不大于90m.记三角形花园APQ的面积为
(1)设,试用表示AP,并求的取值范围;
(2)当DQ的长度是多少时,取最小值?最小值是多少?
【答案】(1)
(2)m时,取得最小值1200.
【详解】(1)依题意可得,
所以,即,可得;
因此,
又要求AP的长不小于40m且不大于90m,即,
解得,
即;
(2)易知,
所以
由基本不等式可得;
当且仅当时,即时,等号成立,
此时取得最小值1200;
因此m时,取得最小值,最小值为1200.
易错01 使用基本不等式忽略“三相等”
1.(多选)下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】对于A,当与为负数时,显然不成立,故A错误.
对于B,,当且仅当时等号成立,故B正确.
对于C,若为负值,则,
显然不成立,故C错误.
对于D,,
但等号成立需满足,此时无解,
所以等号不成立,即,故D正确.
故选:BD.
2.已知实数x,y,且.当x,y均为正数时,则的最小值为 ;当x,y均为整数时,的最小值为
【答案】 / -9
【详解】因为x,y均为正数时,,
则,当且仅当时取等,
即,
解得:或,
因为x,y均为正数,所以,所以的最小值为;
由可得
因为x,y均为整数,所以,为整数,
则,,解得:,所以,
,,解得:,所以,
,,解得:,所以,
,,解得:,所以,
,,解得:,所以,
,,解得:,所以,
,,解得:,所以,
,,解得:,所以,
故的最小值为.
故答案为:;.
刷基础
1.设,则“”是“”的( )条件
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】显然当时,,即成立;
因为,
当且仅当,即时等号成立,不一定;
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
2.已知正数x,y满足,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】C
【详解】因,则,
因x,y为正数,则,得,等号成立时,
则的最小值为.
故选:C
3.若正数x,y满足,则的最小值是( )
A.6 B. C. D.
【答案】C
【详解】因为正数x,y满足,
所以,
所以,
当且仅当,即,又,时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:C
4.已知,则的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【详解】原式变形可得,由得,
所以
,
当且仅当即时取等号;
所以.
故选:C
5.(多选)若满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【详解】令,即,代入可得:,
所以,解得,所以A正确,B正确;
由可变形为,
因为,将代入上式可得:解得,所以C不正确,D正确.
故选:ABD.
6.(多选)已知x,y都为正数,且2x+y=4,则下列说法正确的是( )
A.xy的最大值为2
B.4x2+y2的最小值为8
C.+的最小值为8
D.+的最大值为
【答案】AB
【详解】因为x>0,y>0,2x+y=4,所以,即xy≤2,
当且仅当2x=y=2时取等号,故A正确;
4x2+y2=(2x+y)2-4xy=16-4xy≥8,当且仅当2x=y=2时取等号,故B正确;
=
,
当且仅当2x=y=2时取等号,故C错误;
,即,
当且仅当2x=y=2时取等号,故D错误.
故选:AB
7.已知,则的最大值是 ,的最大值是 .
【答案】 1
【详解】由,则,
,
当且仅当,即时取等号,即的最大值是1;
,
当且仅当,即时取等号,
即的最大值是.
故答案为:1;.
8.已知,,从①;②这两个条件中任选一个作为已知,则的最小值为 .
【答案】3
【详解】若选择条件①:因为,,且,
所以,
当且仅当,时,等号成立,所以的最小值为3.
若选择条件②:因为,,且,所以,即,
则,
当且仅当,时,等号成立,所以的最小值为3.
故答案为:3.
9.已知且满足,则的最小值为 .
【答案】
【详解】因为,所以,因为,所以,
所以
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:.
10.(1)已知,求的最大值;
(2)已知正实数满足,求的最大值.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)因为,所以,所以,
当且仅当,即时等号成立.
因此,当时,取到最大值.
(2)由,解得,
当且仅当时,取等号.
所以的最大值为10.
11.已知,求函数的最小值.
【答案】2
【详解】已知,
∵,∴,
∴,
当且仅当,即时,有最小值2.
12.为了满足运输市场个性化线路的需求,海南儋州汽车运输公司购买了一批电动汽车投入运营.根据运营情况分析,每辆电动汽车营运的总利润(单位:万元)与营运年数为二次函数的关系(如图),其中为二次函数的顶点坐标.
(1)在运营过程中,求每辆电动汽车的总利润y关于营运年数的函数关系;
(2)当每辆电动汽车营运年数为多少时,儋州汽车运输公司营运的年平均利润最大?年平均利润最大是多少?
【答案】(1),
(2)5,2
【详解】(1)根据题意知,抛物线的顶点为,过点,开口向下,
设二次函数的解析式为,
所以,解得,
所以,
(2)由(1),得营运的年平均利润,
当且仅当,即时取等号.最大值为2.
刷能力
1.已知,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由得,即,
因为,所以,
于是,
又,
则
,
当且仅当,即时等号成立,
故选:B
2.已知,则函数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以,
则,
等号成立时,,即,
所以函数的最小值为.
故选:B.
3.若两个正实数,满足,且存在这样的,使不等式有解,则实数的取值范围 .
【答案】或,
【详解】因为,则,
所以
,当且仅当,即时取等号,
所以不等式有解,即,解得或,
故答案为:或,.
4.已知实数满足,则的最小值是 ,最大值是_______
【答案】 2
【详解】,
当且仅当(同号)时取等号;
又,
于是,当时取等号(例如符合题意).
故答案为: 2
5.若实数,满足,则的最大值为 .
【答案】
【详解】由,得,
设,其中,则,
从而,
故
记,则,
要求最大值,则只需考虑,则,
当且仅当,即时取等号,即最大值为.
故答案为:.
6.如图,某居民小区要建一座八边形的休闲场所,它的主体造型平面图是由两个相同的矩形和构成的十字形地域.四个小矩形,,,与小正方形面积之和为,且.计划在正方形上建一座花坛,造价为1000元;在四个矩形(图中阴影部分)上铺花岗岩地坪,造价为400元;在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为200元.则当总造价最低时,的长为 .
【答案】
【详解】设的长为,总造价为元,因为四个小矩形,,,与小正方形面积之和为,
且,小正方形的面积为,
其中矩形的面积为,则,
因为所以,阴影部分面积为,
因为,,,
所以草坪面积是面积的(倍)
所以草坪面积为,
所以,
因为,所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以当时,总造价最小,最小值为240000元.
故答案为:.
刷期中期末真题
1.(2024·25高一下·陕西·期末)实数,满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以,则,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:B.
2.(2022·23高一上·浙江湖州·阶段练习)(多选)已知,为正实数,且,则( )
A.的最小值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】ACD
【详解】由得,
所以
,
当且仅当,即时取等号,
此时取得最小值,对
,
,
当且仅当时取等号,此时取得最小值,B错
因为,当且仅当时取等号,
解不等式得,故的最大值为,C对
,
当且仅当即时取等号,
此时取得最小值,D正确
故选:ACD.
3.(2024·25高一上·天津·期中)已知x,y均为正数,,则的最小值 .
【答案】
【详解】已知x,y均为正数,,则,
,
当且仅当取最小值.
故答案为:.
4.(2024·25高一上·湖南邵阳·期末)若,,则下列能成为“的最小值为16”的充要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,,
又的最小值为16,
,
当且仅当,即时,等号成立,即取到最小值16.
所以,即.
若,显然的最小值为16.
故选:A.
5.(2024·25高三上·广东深圳·期末)设表示中最大的数,已知均为正数,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】D
【详解】设.
因为为正数,所以,
当且仅当,即时,等号成立,
则,时取等号.
因为为正数,所以,
当且仅当,即时,等号成立,
则,当时取等号.
,
当,即时取“等号”,
所以M的最小值为3.
故选:D.
6.(2024·25高一上·浙江丽水·期末)如图,设矩形的周长为,把沿向折叠,折过去后交于点,设,.
(1)当时,求的值;
(2)设的面积为,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)如图,由矩形的周长为,,可知,.
,,,
,
.
在中,由勾股定理得,即,解得.
(2)如图,由矩形的周长为,可知,,
,,,
,
.
在中,由勾股定理得,即,
解得,
所以.
所以的面积为
.
由基本不等式与不等式的性质,得,
当且仅当时,即当时,的面积最大,
面积的最大值为.
1
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$$
专题05 基本不等式
知识点一、两个不等式
不等式
内容
等号成立条件
重要不等式
当且仅当“”时取“”
基本不等式
当且仅当“”时取“”
叫做正数的算术平均数,叫做正数的几何平均数.
基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
注意:“当且仅当时,等号成立”是指若,则即只能有
知识点二、基本不等式与最值
已知都是正数,则(1)如果积等于定值,那么当时,和有最小值;
(2)如果和等于定值,那么当时,积有最大值
注意:从上面可以看出,利用基本不等式求最值时,必须有:(1),(2)和(积)为定值,(3)存在取等号的条件,简称“一正二定三相等”
考点01 直接法求最值
1.已知,则的最小值为( )
A.1 B.4 C.8 D.16
2.设,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.若,则的最大值为 .
4.若正实数,满足,则的最大值是 .
5.已知x,y为正实数,,求的最大值.
考点02 配凑法求最值
6.已知,则的最小值是( )
A. B. C. D.
7.已知,则函数的最大值为( )
A. B. C. D.
8.(多选)下列各式中,最小值是6的有( )
A. B. C. D.
9.已知,则的最大值是 ,的最大值是 .
10.已知,求的最大值;
11.若,则的最小值为 .
考点03 “1”的代换求最值
12.已知,,,则( )
A. B. C. D.
13.已知,,且,则的最小值是 .
14.已知,则的最小值为 .
15.已知正数满足,求的最小值.
16.已知,求函数的最小值.
考点04 双换元法求最值
17.若,且满足,则的最小值是( )
A.1 B.2 C. D.
18.若,且,则的最小值为 .
19.若正实数,满足,则的最小值是 .
20.已知实数x,y满足,且,求的最小值.
21.已知正数,,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
考点05 消参法求最值
22.已知正实数,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
23.已知正实数,满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
24.已知,且,则的最小值是( )
A. B.5 C. D.7
25.已知,则的最小值为( )
A.15 B.16 C.17 D.18
26.已知,,且,则的最小值为 .
考点06 和、积、平方和的转化
27.若实数满足,则的最大值是( )
A. B. C. D.
28.(多选)若实数a,b满足,,则下列说法正确的为( )
A.当时,的最大值为16 B.当时,的最小值为
C.当时,的最小值为 D.当时,的最小值为
29.(多选)对实数,,满足,则( )
A. B. C. D.
30.(多选)已知且满足,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
31.(多选)若实数,满足,则( )
A. B. C. D.
考点07 恒成立问题
32.已知,且,若恒成立,则实数的取值范围是 .
33.对一切x,,都有,则实数a的最小值是( )
A.8 B.9 C.10 D.前3个答案都不对
34.已知,,且,若恒成立,则实数的取值范围是 .
35.已知,且,若恒成立,则实数的范围是 .
36.已知且恒成立,实数的最大值是 .
37.若关于x的不等式对于一切实数x都成立,则实数a的范围是( )
A.
; B.
; C.
; D.
.
考点08 实际问题
38.某学校后勤部采购一台设备原值(购买价格)为元,且设备每年折旧率相同,设备维修及动力消耗每年以元增加,且设备经过使用后的残值(剩余值)为零,则这台设备最佳更新年限为( )
A.年 B.年 C.年 D.年
39.某工厂拟造一座平面图(如图)为长方形且面积为的三级污水处理池.由于地形限制,该处理池的长、宽都不能超过16 m,且高度一定.如果四周池壁的造价为400元/,中间两道隔墙的造价为248元/,池底造价为80元/,那么如何设计该处理池的长和宽,才能使总造价最低?(池壁的厚度忽略不计)
40.如图所示,动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成,每间虎笼的长为(单位:)、宽为(单位:)(都为正数).
(1)现有长的钢筋网材料可供使用,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使每间虎笼面积最大?
(2)若使每间虎笼面积为,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使围成四间虎笼的钢筋网总长最小?最小值为多少?
(3)若使用的钢筋网材料总长为,求的最小值.
41.某厂家拟2024年举行某产品的促销活动,经调查测算,该产品的年销售量(即该厂的年产量)万件与年促销费用万元满足(为常数),如果不搞促销活动,则该产品的年销售量只能是2万件.已知生产该产品的固定投入为8万元,每生产一万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(此处每件产品年平均成本按元来计算).
(1)求的值;
(2)将2024年该产品的利润万元表示为年促销费用万元的函数;
(3)该厂家2024年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?
42.如图,互相垂直的两条小路AM,AN旁有一长方形花坛ABCD,其中.现欲经过点修一条直路l,l交小路AM,AN分别为点P,Q.计划准备将长方形花坛ABCD扩建成一个更大的三角形花坛APQ.要求AP的长不小于40m且不大于90m.记三角形花园APQ的面积为
(1)设,试用表示AP,并求的取值范围;
(2)当DQ的长度是多少时,取最小值?最小值是多少?
易错01 使用基本不等式忽略“三相等”
1.(多选)下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
2.已知实数x,y,且.当x,y均为正数时,则的最小值为 ;当x,y均为整数时,的最小值为
刷基础
1.设,则“”是“”的( )条件
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
2.已知正数x,y满足,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
3.若正数x,y满足,则的最小值是( )
A.6 B. C. D.
4.已知,则的最小值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
5.(多选)若满足,则( )
A. B. C. D.
6.(多选)已知x,y都为正数,且2x+y=4,则下列说法正确的是( )
A.xy的最大值为2
B.4x2+y2的最小值为8
C.+的最小值为8
D.+的最大值为
7.已知,则的最大值是 ,的最大值是 .
8.已知,,从①;②这两个条件中任选一个作为已知,则的最小值为 .
9.已知且满足,则的最小值为 .
10.(1)已知,求的最大值;
(2)已知正实数满足,求的最大值.
11.已知,求函数的最小值.
12.为了满足运输市场个性化线路的需求,海南儋州汽车运输公司购买了一批电动汽车投入运营.根据运营情况分析,每辆电动汽车营运的总利润(单位:万元)与营运年数为二次函数的关系(如图),其中为二次函数的顶点坐标.
(1)在运营过程中,求每辆电动汽车的总利润y关于营运年数的函数关系;
(2)当每辆电动汽车营运年数为多少时,儋州汽车运输公司营运的年平均利润最大?年平均利润最大是多少?
刷能力
1.已知,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.已知,则函数的最小值为( )
A. B. C. D.
3.若两个正实数,满足,且存在这样的,使不等式有解,则实数的取值范围 .
4.已知实数满足,则的最小值是 ,最大值是_______
5.若实数,满足,则的最大值为 .
6.如图,某居民小区要建一座八边形的休闲场所,它的主体造型平面图是由两个相同的矩形和构成的十字形地域.四个小矩形,,,与小正方形面积之和为,且.计划在正方形上建一座花坛,造价为1000元;在四个矩形(图中阴影部分)上铺花岗岩地坪,造价为400元;在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为200元.则当总造价最低时,的长为 .
刷期中期末真题
1.(2024·25高一下·陕西·期末)实数,满足,则的最小值是( )
A. B. C. D.
2.(2022·23高一上·浙江湖州·阶段练习)(多选)已知,为正实数,且,则( )
A.的最小值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最小值为
3.(2024·25高一上·天津·期中)已知x,y均为正数,,则的最小值 .
4.(2024·25高一上·湖南邵阳·期末)若,,则下列能成为“的最小值为16”的充要条件是( )
A. B. C. D.
5.(2024·25高三上·广东深圳·期末)设表示中最大的数,已知均为正数,则的最小值为( )
A. B.2 C. D.3
6.(2024·25高一上·浙江丽水·期末)如图,设矩形的周长为,把沿向折叠,折过去后交于点,设,.
(1)当时,求的值;
(2)设的面积为,求的最大值.
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