内容正文:
1.4 基本不等式
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五年高考
考点1 利用基本不等式求最值
1.★★(2025北京,6,4分)已知a>0,b>0,则 ( )
A.a2+b2>2ab B. + ≥
C.a+b> D. + ≤
C
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解析 对于A,取a=1,b=1,则a2+b2=2ab,故A错误;
对于B,取a= ,b= ,则 + < ,故B错误;
对于C,因为a>0,b>0,所以a+b≥2 且 >0,所以2 > ,故a+b> ,故C正确;
对于D,取a=2,b=1,则 + > ,故D错误.故选C.
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2.★★★(多选)(2022新高考Ⅱ,12,5分)若x,y满足x2+y2-xy=1,则 ( )
A.x+y≤1 B.x+y≥-2
C.x2+y2≤2 D.x2+y2≥1
BC
解析 因为x2+y2-xy=(x+y)2-3xy=1,且xy≤ ,所以(x+y)2-3xy≥(x+y)2- (x+y)2= (x+y)2,
故(x+y)2≤4,当且仅当x=y时等号成立,即-2≤x+y≤2,故A错误,B正确.由xy≤ 得1
=x2+y2-xy≥x2+y2- ,即x2+y2≤2,当且仅当x=y时等号成立,故C正确,D错误,故选BC.
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3.★★★(多选)(2020新高考Ⅰ,11,5分)已知a>0,b>0,且a+b=1,则 ( )
A.a2+b2≥ B.2a-b>
C.log2a+log2b≥-2 D. + ≤
ABD
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解析 由a>0,b>0,a+b=1,得 ≥ = ,即a2+b2≥ ,当且仅当a=b= 时取等号,
故A正确;
由a>0,b>0,a+b=1,得a-b=2a-1>-1,故2a-b> ,故B正确;
log2a+log2b=log2(ab)≤log2 =log2 =-2,当且仅当a=b= 时,等号成立,故C错误;
( + )2=a+b+2 =1+2 ≤1+a+b=2,得 + ≤ ,当且仅当a=b= 时,等号成立,
故D正确.
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4.★★(2020江苏,12,5分)已知5x2y2+y4=1(x,y∈R),则x2+y2的最小值是__________.
解析 由5x2y2+y4=1知y≠0,∴x2= ,∴x2+y2= +y2= = + ≥2 = ,当
且仅当 = ,即y2= ,x2= 时取“=”.
故x2+y2的最小值为 .
解题导引 根据题设条件可得x2= ,消去x,可得x2+y2= +y2= + ,利用基本
不等式即可求解.
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5.★★★(2020天津,14,5分)已知a>0,b>0,且ab=1,则 + + 的最小值为__________.
4
解析 + + = + = + ≥2 =4,当且仅当 = ,即
(a+b)2=16,亦即a+b=4时取等号.
又∵ab=1,∴ 或 时取等号,∴ + + 的最小值为4.
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三年模拟
1.★★(2026届山东多校联考,3) 的最小值为 ( )
A.-6 B.-4
C.2 D.16
B
解析 =x2+ -10≥2 -10=-4,当且仅当x2= ,即x=± 时,等号成立.所以
的最小值为-4.故选B.
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2.★★(2026届江西赣州二十四校期中联考,4)已知a>0,b>0且4a·8b=4,则 + 的最小值为
( )
A.2 B. +
C.3 D.3+
B
解析 由4a·8b=4得22a·23b=22,则2a+3b=2,又a>0,b>0,
因此 + = = + + ≥ + ,当且仅当 = 时等号成立,因此 + 的最
小值为 + .故选B.
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3.★★(2026届广东湛江调研,6)已知正数a,b满足a+b=1,则a+ + 的最小值为
( )
A. B.1
C.2 D.
C
解析 由题意可得a+ + = + = + ≥2 =2,当且仅当 = ,即a=b= 时,等
号成立,所以a+ + 的最小值为2.故选C.
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4.★★(2026届重庆一中月考,6)已知a>0,且a2-2ab+6=0,则b+ 的最小值为 ( )
A. B.
C.2 D.3
D
解析 因为a>0,所以b= = + ,故b+ = + + = + ≥2 =3,当且仅当 =
,即a=2时取等,所以b+ 的最小值为3.故选D.
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5.★★(2026届河南省部分学校联考,5)若|x|+|y|=1(xy≠0),则 + 的最小值为
( )
A.8 B.6+2
C.10 D.5+2
B
解析 由题意|x|>0,|y|>0,|x|+|y|=1,故 + = (|x|+|y|)=5+1+ + ≥6+2
=6+2 ,当且仅当 = 且|x|+|y|=1,即|x|= ,|y|= 时等号成立,所以
+ 的最小值为6+2 .故选B.
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6.★★(2025届安徽合肥三模,5)已知正数a,b满足 + =1,则a+2b的最小值为 ( )
A.4 B.6 C.8 D.9
D
解析 由题意得a+2b=(a+2b)· =1+ + +4≥5+2 =9,
当且仅当 即a=3,b=3时等号成立,故a+2b的最小值为9.故选D.
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7.★★(2026届安徽江淮十校第一次联考,5)已知x>0,y>0,2x+y=2,则 的最大值为
( )
A. B. C.1 D.
D
解析 因为x>0,y>0,2x+y=2, = = = ≤ =
,当且仅当x=y= 时等号成立,则 的最大值为 .故选D.
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8.★★★(2026届安徽六校测试,7)已知a>1,b>1且ab3=8,则loga4+logb2的最小值为
( )
A.5+2 B.7+2
C. (5+2 ) D. (7+2 )
C
解析 由已知得log2a+3log2b=3,令m=log2a,n=log2b,则m+3n=3,m>0,n>0,所以loga4+logb2
= + = + = (m+3n) = ≥ = (5+2 ),当且仅
当m=3 -6,n=3- 时取等,则loga4+logb2的最小值为 (5+2 ),故选C.
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9.★★★(2026届安徽皖豫名校联盟月考,8)已知实数a,b,c满足5a2+b2+c2=4,则a(2b+c)的
最大值为 ( )
A.1 B.2 C.4 D.8
B
解析 由重要不等式可得a(2b+c)=2ab+ac≤ + = =2,
当且仅当2a=b,a=c,即a=c= ,b= 时等号成立,所以a(2b+c)的最大值为2.故选B.
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10.★★(多选)(2026届河南联考质量检测,9)设a,b均为正数,满足a+2b=2,则 ( )
A.ab≤ B.a2+4b2≥4
C.3a+9b≥9 D.a2+b2≥
AD
解析 由基本不等式得 ≤ ≤ ,当且仅当a=1,b= 时取等,把a+2b=2
代入,解得ab≤ ,a2+4b2≥2,A正确,B错误;
3a+9b≥2 =2 =6,当且仅当a=1,b= 时取等,C错误;
a2+b2=(2-2b)2+b2=5 + ≥ ,D正确.故选AD.
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11.★★★★(2026届河北衡水调研,14)已知ab>0,满足2a-b+ - =1,则2a-b的取值范围是
______________.
[-1,2]
解析 由题意知1-(2a-b)= - ,
故(2a-b)-(2a-b)2=(2a-b)[1-(2a-b)]=(2a-b) = + -10,
因为ab>0,故 >0, >0,故 + ≥2 =8,当且仅当 = ,即a= ,b=2或a=-1,b=-4
时等号成立,
故 + -10≥-2,即(2a-b)-(2a-b)2≥-2,解得-1≤2a-b≤2,
当a= ,b=2时,2a-b=-1;当a=-1,b=-4时,2a-b=2,
故2a-b的取值范围是[-1,2].
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考点2 基本不等式的综合应用
三年模拟
1.★★(2026届湖南九校联盟联考,2)已知x>0,y>0,x,a,b,y依次成等差数列,x,c,d,y依次成
等比数列,则 的最小值是 ( )
A.2 B.2 C.4 D.8
A
解析 ∵x,a,b,y成等差数列,x,c,d,y成等比数列,∴a+b=x+y,cd=xy,
则 = ≥ =2,当且仅当x=y时取“=”.
故 的最小值是2.
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2.★★(2026届广东广州花都调研,4)已知实数a,b,若b是a,1的等差中项,则eb-a+eb+1的最小
值为 ( )
A.2e2 B.2e C.2 D.2
B
解析 因为b是a,1的等差中项,所以2b=a+1,得b-a=1-b,
则eb-a+eb+1=e1-b+eb+1≥2 =2e,当且仅当e1-b=eb+1,即b=0,a=-1时取等,则eb-a+eb+1的最小
值为2e,故选B.
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3.★★(数学文化)(2025届贵州遵义适应考(一),4)如图所示的“大方图”称为赵爽
弦图,它是由中国数学家赵爽于公元3世纪在给《周髀算经》“勾股圆方图”作注时给
出的一种几何平面图.用数学符号语言将其表示为“若直角三角形两直角边为a,b,斜边
为c(a,b,c均为正数),则(a+b)2=4ab+(b-a)2,(a+b)2=2c2-(b-a)2”.某同学读到此书中的“赵
爽弦图”时,出于好奇,想用软钢丝制作此图,他用一段长6 cm的软钢丝作为a+b的长度
(制作其他边长的软钢丝足够用),请你给他算一算,他能制作出来的“赵爽弦图”的最
小面积为 ( )
B
A.9 cm2 B.18 cm2
C.27 cm2 D.36 cm2
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解析 由题可知a+b=6,a>0,b>0,则a+b≥2 ,即6≥2 ,所以ab≤9,当且仅当a=b=3
时,等号成立.又“赵爽弦图”的面积为c2=a2+b2=(a+b)2-2ab=36-2ab≥36-2×9=18,所以当
a=b=3时,“赵爽弦图”的面积最小,为18 cm2.故选B.
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4.★★★(2026届江苏镇江一中开学考,6)已知M,A,B,C为空间中四点,任意三点不共线,
且 =x +y - (x>0,y>0),若M,A,B,C四点共面,O不在该平面上,则 + 的最小值为
( )
A.4 B.5 C. D.9
C
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解析 因为M,A,B,C四点共面, =x +y - (x>0,y>0),
所以由空间向量基本定理可得x+y-1=1,即x+y=2,因为x>0,y>0,
所以 + = (x+y)= ≥ 5+2 = ,当且仅当 = ,即x= ,y=
时,等号成立,
所以 + 的最小值为 .故选C.
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5.★★★(2026届福建龙岩期中,7)已知点A在线段BC上(不含端点),O为直线BC外一点,
且满足 -a -2b =0,若不等式 + ≥-x2+4x+12-m对任意实数x恒成立,则实数m的
取值范围是( )
A.[6,+∞) B.(-∞,6] C.(-∞,7] D.[7,+∞)
D
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解析 由已知可得a+2b=1,且a,b都是正数,
所以 + =(a+2b) =5+ + ≥5+2 =9,当且仅当 = ,即a=b= 时,等号
成立.
因为不等式 + ≥-x2+4x+12-m对任意实数x恒成立,即 ≥-x2+4x+12-m恒成立,
所以9≥-x2+4x+12-m,即m≥-x2+4x+3对任意实数x恒成立.因为y=-x2+4x+3=-(x-2)2+7≤7,
所以m≥7.
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6.★★★(2026届安徽六安月考,6)已知m>0,n>0,直线y= +m+1与曲线y=ln x-n+3相切,则
+ 的最小值为 ( )
A.16 B.12 C.9 D.8
D
解析 设切点为(t,ln t-n+3),则 = ⇒t=e⇒切点为(e,4-n),由切点在切线上得4-n=2+m⇒
m+n=2,又m>0,n>0,所以 + = · =5+ + ≥5+2 =8,当且仅当 =
,即n=3m时等号成立.故 + 的最小值为8.
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7.★★★(2026届安徽名校阶段检测,4)若f(x)=ln (a>0,b>0)为奇函数,则 + 的最
小值为 ( )
A.2 -3 B.2 +3
C. +3 D. -3
B
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解析 由题意有:f(x)+f(-x)=ln +ln =ln =0,
所以 =1,所以a2=(1-b)2,
又 >0,所以(x+a)(x+b-1)<0,由奇函数的定义域关于原点对称,得a=1-b,即a+b=1,
因为a>0,b>0,所以 + = (a+b)= + +3≥2 +3,
当且仅当 即 时,等号成立.故选B.
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8.★★★(2026届江苏镇江一中阶段测试,6)已知正实数x,y满足 + ≤1时,有x+y≥m恒
成立,则m的最大值为 ( )
A.14 B.15
C.16 D.17
C
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解析 因为正实数x,y满足 + ≤1,
所以x+y=(x+y)×1≥(x+y) =10+ + ≥10+2 =16,
当且仅当 即x=4,y=12时,等号成立,
因为正实数x,y满足 + ≤1时,有x+y≥m恒成立,所以(x+y)min≥m,即m≤16,所以m的最大
值为16.故选C.
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9.★★★(2026届山东省实验中学期中,7)若两个正实数x,y满足x+y=1且不等式 + <m2-
3m有解,则实数m的取值范围是 ( )
A.(-1,4) B.(-∞,-4)∪(1,+∞)
C.(-4,1) D.(-∞,-1)∪(4,+∞)
D
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解析 因为正实数x,y满足x+y=1,
所以 + =(x+y) =2+ + ≥2+2 =4,
当且仅当 即 时,等号成立,故 + 的最小值为4.
因为不等式 + <m2-3m有解,所以m2-3m>4,即m2-3m-4>0,即(m-4)(m+1)>0,解得m<-1
或m>4.故选D.
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10.★★(2026届上海位育中学期中,10)在平面直角坐标系xOy中,P是曲线y=x+ (x>0)上
的一个动点,则点P到直线x+y=0的距离的最小值是_________.
4
解析 设P ,x0>0,则点P到直线x+y=0的距离d= = ≥4,当
且仅当x0= ,即x0= 时取“=”,故点P到直线x+y=0的距离的最小值是4.
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11.★★★(2026届天津开发区第一中学开学考,12)已知关于x的不等式ax2-3x+2>0的解
集为{x|x<1或x>b}(b>1),当m>0,n>0且满足 + =1时,2m+n≥k2+k+2恒成立,则k的取值
范围为______________.
[-3,2]
解析 由不等式ax2-3x+2>0的解集为{x|x<1或x>b}(b>1),
得1和b是方程ax2-3x+2=0的两个实数根且a>0,则 解得
于是 + =1,因为m>0,n>0,所以2m+n=(2m+n) =4+ + ≥4+2 =8,当且
仅当 = ,即n=2m=4时取等号,
依题意,得k2+k+2≤8,解得-3≤k≤2,所以k的取值范围为[-3,2].
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12.★★★(2026届广东六校联盟第一次联考,14)两次购买同一种物品,现采用两种不同
的策略进行购买,第一种是不考虑物品价格的升降,每次购买这种物品的数量一定;第二
种是不考虑物品价格的升降,每次购买这种物品所花的钱数一定,则购物方式比较经济
的是第______种,针对上述现象,对于任意两个正实数a,b,可得到的不等关系是_____
___________________.
≥ ,a,b∈R+
二
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解析 第一种方式,设第一次购买的价格为x1,第二次购买的价格为x2,x1≠x2,
则第一种方式购买的平均价格为 ;
第二种方式,设每次购买所花的钱数为s,则购买的平均价格为 = = ,因
为 < = ,
所以选第二种方式比较经济.
不等关系是 ≥ ,a,b∈R+,
当且仅当a=b时等号成立.
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