内容正文:
第01讲 基本不等式
目录
题型一:重点考查基本不等式公式的理解 1
题型二:重点考查利用基本不等式比较大小 2
题型四:重点考查利用基本不等式求商式的最值 3
题型五:重点考查利用基本不等式求条件等式的最值 3
题型六:重点考查基本不等式中“1”的妙用 4
题型七:重点考查基本不等式中的恒成立问题 5
题型八:重点考查基本不等式在实际中的应用 6
题型一:重点考查基本不等式公式的理解
典型例题
例题1.(多选)(24-25高一上·陕西延安·阶段练习)下列结论正确的有( )
A.当时, B.当时,最小值为
C.当时, D.当时,
例题2.(多选)(25-26高一上·全国·单元测试)下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
精练核心考点
1.(多选)(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期中)已知函数,则函数( )
A.没有最大值 B.没有最小值
C.最大值为 D.最小值为
2.(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)已知,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
3.(多选)(23-24高一上·浙江杭州·期中)下列不等式正确的有( )
A.若,则函数的最小值为2
B.函数最小值为
C.当
D.最小值等于4
题型二:重点考查利用基本不等式比较大小
典型例题
例题1.(多选)(24-25高三上·江苏连云港·阶段练习)若实数满足,则( )
A. B. C. D.
例题2.(24-25高一·全国·课后作业)若,,,则,,2ab,中最大的一个是 .
精练核心考点
1.(多选)(24-25高一·全国·课后作业)(多选题)下列不等式不一定成立的是( )
A.x+≥2 B.≥ C. D.2-3x-≥2
2.(多选)(24-25高一·全国·课前预习)下列不等式不一定成立的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024高一·上海·专题练习)已知,且,则下列不等式中,恒成立的序号是 .
①;②;③;④.
题型四:重点考查利用基本不等式求商式的最值
典型例题
例题1.(23-24高一上·四川成都·阶段练习)设,则 ( )
A. B.
C. D.
例题2.(24-25高一上·贵州贵阳·阶段练习)已知,求的最小值
精练核心考点
1.(24-25高一上·广东江门·期末)若,则的最小值是 .
2.(2025高三·全国·专题练习)函数 的最大值为 .
3.(2024高三·全国·专题练习)函数的最小值为 .
题型五:重点考查利用基本不等式求条件等式的最值
典型例题
例题1.(25-26高三上·重庆·开学考试)已知正实数满足,则的最小值是( )
A. B.4 C.5 D.
例题2.(2025高一·全国·专题练习)已知正数,满足,则的最小值是 .
精练核心考点
1.(24-25高二下·山东日照·期末)已知实数,满足,且,则的最小值为( )
A.4 B.5
C. D.
2.(24-25高一下·湖南岳阳·期末)已知且,则的最小值为( )
A. B. C.4 D.6
3.(2025高三·全国·专题练习)已知,,,则的最小值为 .
题型六:重点考查基本不等式中“1”的妙用
典型例题
例题1.(25-26高三上·四川成都·开学考试)设,且,则的最小值为( )
A.2 B.3 C. D.
例题2.(2025高三·全国·专题练习)已知正数x,y满足,求的最小值.
精练核心考点
1.(2024·江苏南通·模拟预测)已知正数满足,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.10
2.(24-25高二下·江苏南京·期末)已知,,且,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
3.
(2025高三·全国·专题练习)已知,求函数的最小值.
题型七:重点考查基本不等式中的恒成立问题
典型例题
例题1.(24-25高一下·安徽马鞍山·开学考试)已知不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
例题2.(24-25高一上·天津南开·期中)已知,若不等式恒成立,则的最大值是 .
精练核心考点
1.(24-25高一上·安徽池州·期中)已知,且,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·江苏无锡·期中)若,且恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·山东·期中)已知正实数满足,且不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型八:重点考查基本不等式在实际中的应用
典型例题
例题1.(25-26高一上·全国·课后作业)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)该厂家2024年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?
例题2.(25-26高一上·全国·单元测试)某学校引入种植类劳动教育课程,打算围成如图所示的四块全等的长方形田地种植不同种类的蔬菜,其中一面可以利用原有的墙(足够长),其他各面需要用篱笆围成,设其中一块田地为矩形.
(1)若每块田地的面积为,要使围成四块田地的篱笆总长最小,应该设计田地的长和宽各为多少?
(2)现有40m长的篱笆,要使每块田地的面积最大,应该设计田地的长和宽各为多少?
例题3.(24-25高一下·广东汕头·阶段练习)汕头体育中心为粤东目前规模最大、标准最高的体育场馆,其中体育场可容纳22000名观众.体育场按要求建造了隔热层,隔热层使用年限为30年.已知隔热层的建造成本是5万元/厘米,设每年的能源消耗费用为(万元),隔热层厚度为(厘米),两者满足关系式:(,为常数).若无隔热层,则每年的能源消耗费用为6万元. 30年的总维修费用为30万元.记为30年的总费用.
(总费用=隔热层的建造成本费用+使用30年的能源消耗费用+30年的总维修费用)
(1)求30年的总费用关于的函数表达式;
(2)请问当隔热层的厚度为多少厘米时,30年的总费用最小,并求出最小值.
精练核心考点
1.(24-25高一下·广西柳州·开学考试)发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,是推动绿色发展的战略措施,某汽车工业园区正在不断建设,计划在园区建造一个高为3米,宽度为(单位:米),地面面积为81平方米的长方体形状的储物室,经过谈判,工程施工单位给出两种报价方案:
方案一:储物室的墙面报价为每平方米200元,屋顶和地面报价共计7200元,总计报价记为;
方案二:其给出的整体报价为元,
(1)当宽度为8米时,方案二的报价为29700元,求的值;
(2)求的函数解析式,并求报价的最小值;
(3)若对任意的时,方案二都比方案一省钱,求的取值范围.
2.(24-25高一上·四川绵阳·阶段练习)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?
3.(24-25高一上·江苏徐州·期中)已知、为东西方向的海岸线上相距的两地(在的东侧),是、之间距地处的一地,在地正南方向处有一海岛,由海岛开往海岸的小船以的速度按直线方向航行.
(1)某人在海岛上乘小船在距地正东方向处的地登岸,登岸后以的速度向东步行到地,求此人从海岛到达地的时间;
(2)一快递员以的速度从地向地骑行,同时某人乘小船从海岛向海岸出发,两人恰好相遇于、之间的地,且距地,求快递员的速度的最大值.
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第01讲 基本不等式
目录
题型一:重点考查基本不等式公式的理解 1
题型二:重点考查利用基本不等式比较大小 4
题型四:重点考查利用基本不等式求商式的最值 7
题型五:重点考查利用基本不等式求条件等式的最值 8
题型六:重点考查基本不等式中“1”的妙用 11
题型七:重点考查基本不等式中的恒成立问题 13
题型八:重点考查基本不等式在实际中的应用 16
题型一:重点考查基本不等式公式的理解
典型例题
例题1.(多选)(24-25高一上·陕西延安·阶段练习)下列结论正确的有( )
A.当时, B.当时,最小值为
C.当时, D.当时,
【答案】AD
【分析】由基本不等式结合题意可判断各选项正误.
【详解】对于A,当时,,所以,
当且仅当,即时取等号,故A正确;
对于B,,当且仅当,即时取等号,又因为,故等号取不到,故B错误;
对于C,当时,,所以,当且仅当,即时等号成立,故C错误;
对于D,当时,,当且仅当,即时取等号.故D正确.
故选:AD
例题2.(多选)(25-26高一上·全国·单元测试)下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】根据基本不等式及适用范围分别判断即可求解.
【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.
精练核心考点
1.(多选)(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期中)已知函数,则函数( )
A.没有最大值 B.没有最小值
C.最大值为 D.最小值为
【答案】BC
【分析】利用基本不等式求最值.
【详解】因为,所以,当且仅当时等号成立,即,所以函数有最大值,无最小值.
故选:BC.
2.(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)已知,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】利用基本不等式的三个条件:“一正,二定,三相等”,来判断代数式是否一定成立.
【详解】由于,不满足恒为正数,A错误;
,当且仅当时等号成立,B正确;
,当且仅当时等号成立,C正确;
,故,当且仅当时等号成立,D正确.
故选:BCD
3.(多选)(23-24高一上·浙江杭州·期中)下列不等式正确的有( )
A.若,则函数的最小值为2
B.函数最小值为
C.当
D.最小值等于4
【答案】BC
【分析】AD选项,利用对勾函数的性质进行求解;BC选项,直接使用基本不等式或变形后使用基本不等式进行求解
【详解】A选项,令,
则,
由对勾函数性质可知,在上单调递增,
故,
故的最小值为,A错误;
B选项,因为,所以,
故,
当且仅当,即时,等号成立,
故函数最小值为,B正确;
C选项,当时,,
由基本不等式得,
当且仅当,即时,等号成立,
故,C正确;
D选项,由对勾函数性质可知在上单调递减,
故,D错误.
故选:BC
题型二:重点考查利用基本不等式比较大小
典型例题
例题1.(多选)(24-25高三上·江苏连云港·阶段练习)若实数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】利用基本不等式和重要不等式将放缩后,求解不等式即可.
【详解】根据基本不等式得,当且仅当时等号成立,
所以,因此,故选项A正确,选项B不正确;
根据重要不等式得,当且仅当时等号成立,
所以,故选项C正确;
当异号时,,所以,选项D不正确;
故选:AC.
例题2.(24-25高一·全国·课后作业)若,,,则,,2ab,中最大的一个是 .
【答案】/
【分析】确定,,,得到答案.
【详解】,,,则,,,
综上所述:最大的一个是.
故答案为:
精练核心考点
1.(多选)(24-25高一·全国·课后作业)(多选题)下列不等式不一定成立的是( )
A.x+≥2 B.≥ C. D.2-3x-≥2
【答案】AD
【分析】取可判断A;由可判断B;由基本不等式可判断C;取可判断D.
【详解】对于选项A:当x<0时,,故A错误;
对于选项B:=≥,故B正确;
对于选项C:,故C正确;
对于选项D:变形为,当x取正数时不成立,故D错误.
故选:AD.
2.(多选)(24-25高一·全国·课前预习)下列不等式不一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】对式子的结构适当变形,结合“正”、“定”、“等”即可作出判断.
【详解】A项,当x<0时,,∴A错误;
B项,,∴B正确;
C项,,其中,满足基本不等式的要求,∴C正确;
D项,变形为,当x取正数时,不成立,∴D错误.
故选:AD
3.(2024高一·上海·专题练习)已知,且,则下列不等式中,恒成立的序号是 .
①;②;③;④.
【答案】④
【分析】由重要不等式可得,当时,等号成立,所以①错误;显然若时,②和③均错误;利用基本不等式可知④正确.
【详解】易知因为对于恒成立,当且仅当时,等号成立,所以①错误;
对于②,③,显然时,不等式均不成立,即②和③错误;
对于④,因为,所以,由基本不等式可得,当且仅当a=b成立即④正确;
故答案为:④
题型四:重点考查利用基本不等式求商式的最值
典型例题
例题1.(23-24高一上·四川成都·阶段练习)设,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】对变形后,利用基本不等式求解.
【详解】,则,
,
当且仅当时,等号成立,则.
故选:D.
例题2.(24-25高一上·贵州贵阳·阶段练习)已知,求的最小值
【答案】6
【分析】根据给定条件,利用配凑法及基本不等式求出最小值即可得解.
【详解】当时,,
则,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为6.
精练核心考点
1.(24-25高一上·广东江门·期末)若,则的最小值是 .
【答案】/
【分析】依题意利用基本不等式计算可得.
【详解】因为 ,
所以 ,
当且仅当 ,即 时取等号,
故答案为:
2.(2025高三·全国·专题练习)函数 的最大值为 .
【答案】/
【分析】首先化简可得,由则可以利用基本不等式求最值即可.
【详解】因为,则,
所以
≤,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最大值为.
故答案为:.
3.(2024高三·全国·专题练习)函数的最小值为 .
【答案】
【分析】将函数化为,利用基本不等式求其最小值,注意取值条件即可.
【详解】由,又,
所以,当且仅当,即时等号成立,
所以原函数的最小值为.
故答案为:
题型五:重点考查利用基本不等式求条件等式的最值
典型例题
例题1.(25-26高三上·重庆·开学考试)已知正实数满足,则的最小值是( )
A. B.4 C.5 D.
【答案】B
【分析】由题意得,代入得,再由均值不等式即可求解.
【详解】由有:,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
故选:B.
例题2.(2025高一·全国·专题练习)已知正数,满足,则的最小值是 .
【答案】1
【分析】首先将条件等式可转化为,再利用基本不等式求出最值.
【详解】由,得,
于是,
当且仅当,时取等号,故最小值为1.
故答案为:1
精练核心考点
1.(24-25高二下·山东日照·期末)已知实数,满足,且,则的最小值为( )
A.4 B.5
C. D.
【答案】B
【分析】先将配凑为;再根据得出,,利用基本不等式可求解.
【详解】由可得:.
因为,
所以,,
则,当且仅当,即时等号成立.
故选:B.
2.(24-25高一下·湖南岳阳·期末)已知且,则的最小值为( )
A. B. C.4 D.6
【答案】B
【分析】法一:由得,可得,进而结合基本不等式求解即可;
法二:由得,由,进而结合基本不等式求解即可.
【详解】已知,且,
法一:由得,
则
,
当且仅当时取等号,则的最小值为;
法二:由得,
则,
当且仅当,即,时取等号,
则的最小值为.
故选:B.
3.(2025高三·全国·专题练习)已知,,,则的最小值为 .
【答案】4
【分析】根据基本不等式列出与的关系,结合,得到关于的不等式,即可求得答案.
【详解】由题知,,由基本不等式,得,当且仅当时,等号成立.
所以,当且仅当时,等号成立.
令,,则,整理得,解得(舍去)或,
即,当且仅当时等号成立,所以的最小值为4.
故答案为:4.
题型六:重点考查基本不等式中“1”的妙用
典型例题
例题1.(25-26高三上·四川成都·开学考试)设,且,则的最小值为( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】A
【分析】由基本不等式“1”的代换可求得最值.
【详解】,
当且仅当,即时取等号.
故选:A.
例题2.(2025高三·全国·专题练习)已知正数x,y满足,求的最小值.
【答案】18
【分析】根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用、消元法及基本不等式、二元柯西不等式分别求出最小值.
【详解】解法1:利用均值不等式
,
当且仅当,即时取等号,所以的最小值是18.
解法2:消元法
由,得,由,得,而,则,
因此,
当且仅当,即时取等号,所以的最小值是18.
解法3:用柯西不等式法
,
当且仅当,即时取等号,所以的最小值是18.
精练核心考点
1.(2024·江苏南通·模拟预测)已知正数满足,则的最小值为( )
A.6 B. C. D.10
【答案】B
【分析】由题可得,结合基本不等式计算即可.
【详解】因为,所以,
当且仅当时取等号,即时取等号,
所以的最小值为
故选:B
2.(24-25高二下·江苏南京·期末)已知,,且,则的最小值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】B
【分析】整理题干中的等式,根据基本不等式中隐藏“1”的解题方法,可得答案.
【详解】由,则,
所以,
当且仅当时,等号成立.
故选:B.
3.(2025高三·全国·专题练习)已知,求函数的最小值.
【答案】
【分析】利用基本不等式“1”的妙用进行求解.
【详解】因为,所以,
所以
,
当且仅当,即时,等号成立,
即.
题型七:重点考查基本不等式中的恒成立问题
典型例题
例题1.(24-25高一下·安徽马鞍山·开学考试)已知不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】变换得到,计算得到答案.
【详解】不等式恒成,即,
,
当且仅当,即时等号成立,故.
故选:.
例题2.(24-25高一上·天津南开·期中)已知,若不等式恒成立,则的最大值是 .
【答案】6
【分析】根据,,得到,利用“1”的代换转化为,再用基本不等式求解即可
【详解】因为,,
所以,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以,即,所以的最大值是.
故答案为:.
精练核心考点
1.(24-25高一上·安徽池州·期中)已知,且,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由已知条件得出,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式求出的最小值,根据题意可得出关于的不等式,解之即可.
【详解】因为,,且,则,
则,
所以
,
当且仅当时,
即当,时,所以的最小值为,
因为恒成立,所以,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:A.
2.(24-25高二上·江苏无锡·期中)若,且恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由基本不等式求得最小值,再由一元二次不等式求解即可.
【详解】不等式恒成立,即,
,
等号成立的条件是,即,与条件联立,解得,
所以的最小值是8,即,解得.
故选:A
3.(23-24高一上·山东·期中)已知正实数满足,且不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由已知可得,利用基本不等式求得的最小值,进而可得,求解即可.
【详解】因为正实数满足,
所以,则,
当且仅当,即时取等号,
因为不等式恒成立,
所以,即.
故选:C.
题型八:重点考查基本不等式在实际中的应用
典型例题
例题1.(25-26高一上·全国·课后作业)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)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)3万元
【分析】(1)有题目中的已知条件,代入已知函数解析式,求得参数;
(2)根据利润公式整理函数解析式,利用基本不等式,可得答案.
【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.
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.
例题2.(25-26高一上·全国·单元测试)某学校引入种植类劳动教育课程,打算围成如图所示的四块全等的长方形田地种植不同种类的蔬菜,其中一面可以利用原有的墙(足够长),其他各面需要用篱笆围成,设其中一块田地为矩形.
(1)若每块田地的面积为,要使围成四块田地的篱笆总长最小,应该设计田地的长和宽各为多少?
(2)现有40m长的篱笆,要使每块田地的面积最大,应该设计田地的长和宽各为多少?
【答案】(1)=6m,=4m
(2)=5m,=
【分析】(1)设长为,宽为,则围成四块田地的篱笆总长为,然后由基本不等式可得答案;
(2)设长为,宽为,则,然后由基本不等式可得答案.
【详解】(1)设长为,宽为,
则围成四块田地的篱笆总长为,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
故应设计田地的长为6m,宽为4m时,可使围成四块田地的篱笆总长最小;
(2)设长为,宽为,则,即,
所以,当且仅当时等号成立,
故应设计田地的长为5m,宽为时,可使每块田地的面积最大.
例题3.(24-25高一下·广东汕头·阶段练习)汕头体育中心为粤东目前规模最大、标准最高的体育场馆,其中体育场可容纳22000名观众.体育场按要求建造了隔热层,隔热层使用年限为30年.已知隔热层的建造成本是5万元/厘米,设每年的能源消耗费用为(万元),隔热层厚度为(厘米),两者满足关系式:(,为常数).若无隔热层,则每年的能源消耗费用为6万元. 30年的总维修费用为30万元.记为30年的总费用.
(总费用=隔热层的建造成本费用+使用30年的能源消耗费用+30年的总维修费用)
(1)求30年的总费用关于的函数表达式;
(2)请问当隔热层的厚度为多少厘米时,30年的总费用最小,并求出最小值.
【答案】(1)
(2)隔热层修建5厘米厚时,总费用达到最小值,最小值为85万元
【分析】(1)根据题意可知当无隔热层时(),每年能消耗费用万元,得出,从
而得出,再根据题给的总费用公式得出关于的函数表达式;
(2)根据关于的函数表达式,利用基本不等式求其最小值.
【详解】(1)依题意,当无隔热层时(),每年能消耗费用万元,即,可得,
故,
所以,
即的表达式为;
(2)
,
当且仅当,即当时取得最小值,
所以隔热层修建5厘米厚时,总费用达到最小值,最小值为85万元.
精练核心考点
1.(24-25高一下·广西柳州·开学考试)发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,是推动绿色发展的战略措施,某汽车工业园区正在不断建设,计划在园区建造一个高为3米,宽度为(单位:米),地面面积为81平方米的长方体形状的储物室,经过谈判,工程施工单位给出两种报价方案:
方案一:储物室的墙面报价为每平方米200元,屋顶和地面报价共计7200元,总计报价记为;
方案二:其给出的整体报价为元,
(1)当宽度为8米时,方案二的报价为29700元,求的值;
(2)求的函数解析式,并求报价的最小值;
(3)若对任意的时,方案二都比方案一省钱,求的取值范围.
【答案】(1)18
(2)
(3)
【分析】(1)根据函数定义直接代入可计算;
(2)根据题意求出长方体侧面积,然后可求函数,再利用基本不等式求最值;
(3)代入进行参变分离,接着求函数最值即可.
【详解】(1)宽度为8米时,方案二的报价为29700元,
,
所以的值为18.
(2)设底面长为,,
所以墙面面积为,
,,当时取等,
所以,最小值为.
(3)对任意的时,方案二都比方案一省钱,
即时,恒成立,
整理得,
因为,,
设,则,
又由对勾函数性质可得在在上单调递增,
,
又,所以,
所以方案二都比方案一省钱,的取值范围为.
2.(24-25高一上·四川绵阳·阶段练习)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
【分析】(1)由时,代入即可求解;
(2)由销售综合减去促销费用、成本即可求解;
(3)由(2)结合基本不等式即可求解.
【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.
3.(24-25高一上·江苏徐州·期中)已知、为东西方向的海岸线上相距的两地(在的东侧),是、之间距地处的一地,在地正南方向处有一海岛,由海岛开往海岸的小船以的速度按直线方向航行.
(1)某人在海岛上乘小船在距地正东方向处的地登岸,登岸后以的速度向东步行到地,求此人从海岛到达地的时间;
(2)一快递员以的速度从地向地骑行,同时某人乘小船从海岛向海岸出发,两人恰好相遇于、之间的地,且距地,求快递员的速度的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)作出图形,计算出、的长,结合题意可计算出此人从海岛到达地的时间;
(2)求出、的长,根据题意可得出,可得,利用基本不等式可求得的最大值.
【详解】(1)解:如下图所示:
由题意可得,,,,,
由勾股定理可得,
因此,此人从海岛到达地的时间为.
(2)解:如下图所示:,,,,
由勾股定理可得,
由题意可得,即,
可得,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,
因此,快递员的速度的最大值为.
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