内容正文:
2.2 基本不等式
目录●重难点题型分布
重难点题型1 由基本不等式比较大小
1.(25-26高一上·安徽合肥·阶段检测)如图所示为一个矩形和一个正方形,矩形的边长分别为a,b(),当正方形的周长与矩形周长相等时正方形的边长为x,当正方形面积与矩形面积相等时正方形的边长为y,当正方形对角线与矩形对角线相等时正方形的边长为z,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】基本(均值)不等式的应用、由基本不等式比较大小
【分析】先求出,,,然后利用基本不等式比较大小即可.
【详解】由题意可得,,,,且,
由基本不等式的关系可知,当且仅当时等号成立,
所以,
因为,所以,当且仅当时等号成立,
,所以,
所以.
故选:B
2.(25-26高一上·湖南邵阳·期中)汽车现在已经是我们出行不可分离的工具,小明由于经常出差,每次出差需要加油两次,两次加油单价不同.现有两种方案,第一种方案:第一次加油元,第二次加油元;第二种方案:第一次加油升,第二次加油升;请你比较下这两种方案,哪种方案更经济实惠( )
A.第一种 B.第二种 C.不确定 D.一样实惠
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】由基本不等式比较大小
【分析】分别设两次加油的单价,计算全程的均价,结合基本不等式比较大小即可判断.
【详解】设第一次加油的单价为元/升,第二次加油的油单价为元/升,
则方案一的均价:,当且仅当时等号成立;
方案二的均价:,当且仅当时等号成立;
又两次加油单价不同,
则方案一的均价,方案二的均价,
所以,
故选:A.
3.(23-24高一上·辽宁朝阳·期中)小王从甲地到乙地往返的时速分别为a和b(a<b),其全程的平均时速为v,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】由基本不等式比较大小
【分析】求出平均速度可判断AB;利用基本不等式可判断CD.
【详解】设甲乙两地相距s,则平均速度故A错误,B错误;
又∵,∴,
根据基本不等式及其取等号的条件可得:,
∴,即,
故C正确,D错误.
故选:C.
4.(23-24高一上·上海宝山·阶段检测)某城市为控制用水,计划提高水价,现有以下四种方案,其中提价最多的方案是(其中)( )
A.先提价,再提价 B.先提价,再提价
C.分两次,都提价 D.分两次,都提价
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】由基本不等式比较大小
【分析】求出每个选项中提价后的水价,结合基本不等式比较大小可得合适的选项.
【详解】设原来的水价为,AB选项中,两次提价后的水价为,
C选项中,两次提价后的水价为,
D选项中,两次提价后的水价为,
因为,则,则,
所以,,则,
即,
由基本不等式可得,
所以,.
故选:C.
5.某工厂第一年的产量为A,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,则这两年的平均增长率x与增长率的平均值的大小关系为________.
【答案】
【难度】0.85
【知识点】由基本不等式比较大小
【分析】求得关于的表达式,结合基本不等式比较出两者的大小.
【详解】依题意,
所以,
所以,当且仅当时等号成立.
故答案为:
6.甲、乙两车从地沿同一线路到达地,甲车一半时间的速度是,另一半时间的速度为,乙车用速度、各行走了一半路程,且,则__车先到达地.
【答案】甲
【难度】0.65
【知识点】作商法比较代数式的大小、基本(均值)不等式的应用、由基本不等式比较大小
【分析】分别求出甲、乙车到达指定地点的时间为、,作商后利用基本不等式即可比较出、的大小.
【详解】解:设两地的路程为1,那么甲车到达指定地点的时间为,则,;
乙车到达指定地点的时间为,则,;
,(当且仅当时不等式取“”;
,由知;故答案为:甲.
重难点题型2 基本不等式求和的最小值
1.(25-26高一上·河北唐山·期中)当( )时,函数取得最小值.
A.1 B.1 C.1 D.2
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】基本不等式求和的最小值
【详解】依题意,,,当且仅当,即时取等号,
所以当时,函数取得最小值.
3.(25-26高二下·河北保定·阶段检测)已知点满足,则的最小值为( )
A. B. C.16 D.不存在
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】基本不等式求和的最小值
【分析】根据基本不等式求解即可.
【详解】,当且仅当等号成立.
4.(2026·河南洛阳·模拟预测)设,则的最小值为( )
A. B. C.6 D.3
【答案】C
【难度】0.82
【知识点】基本不等式求和的最小值
【分析】先化简,再利用基本不等式求最值,并验证等号成立的条件.
【详解】,
当且仅当,即时取等号,
故的最小值为.
5.(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)已知、都是正数,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.95
【知识点】基本不等式求积的最大值、条件等式求最值
【详解】因、都是正数,,
则由,可得.
当且仅当,即,时取等号.
所以的最大值为.
6.(24-25高二下·北京怀柔·期末)当时,函数的最小值为 ________________ .
【答案】
【难度】0.84
【知识点】基本不等式求和的最小值
【分析】根据题意,结合基本不等式,即可求解.
【详解】当时,函数,
当且仅当,即x时,等号成立,所以的最小值为.
7.(25-26高二下·陕西商洛·阶段检测)函数的最小值为______.
【答案】9
【难度】0.85
【知识点】基本不等式求和的最小值
【详解】因为,所以,当且仅当,即时取等号,
所以当时,取得最小值为.
重难点题型3 基本不等式求积的最大值
1.(2026·天津河西·一模)已知,,且,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】基本不等式求积的最大值
【分析】直接利用基本不等式求解即可.
【详解】由基本不等式得到,即,
当且仅当,即时,等号成立.
的最大值为
2.(25-26高一上·湖南益阳·期末)已知实数,,则的最大值是( )
A.2 B.6 C.8 D.16
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】基本不等式求积的最大值、条件等式求最值
【分析】根据题意,利用基本不等式,代入计算,即可求解.
【详解】因为且,则,
当且仅当时,即时,等号成立,
所以的最大值为.
故选:C.
3.(2026·福建泉州·二模)已知正数满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】条件等式求最值、基本不等式求积的最大值
【分析】由题设可得,,进而得到,再根据基本不等式求解即可.
【详解】由题意,为正数,且,则,即,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
则的最大值为.
故选:A
4.(24-25高一上·安徽淮北·期末)已知,,且,则的最小值为________.
【答案】
【难度】0.75
【知识点】基本不等式求和的最小值
【分析】对所求式子变形,将,代入原式得:,利用基本不等式即可求解.
【详解】因为,
,
则,
当,即,且等号成立,
解得,均满足,
因此的最小值为.
5.(2026·广东湛江·二模)已知正数,满足,则的最大值为______.
【答案】12
【难度】0.73
【知识点】基本不等式求积的最大值
【详解】由,得,
所以,当且仅当,时等号成立.
6.(25-26高一上·天津·期末)已知,若,则的最大值为___________.
【答案】/0.0625
【难度】0.85
【知识点】条件等式求最值、基本不等式求积的最大值
【分析】根据基本不等式求解即可.
【详解】因为,所以,当且仅当,即时,等号成立.
又,所以,当且仅当时,等号成立.
故的最大值为.
故答案为:.
7.(2025高三上·福建厦门·专题练习)已知,则的最大值为__________.
【答案】
【难度】0.85
【知识点】基本不等式求积的最大值
【分析】根据基本不等式即可求解.
【详解】由于,故,
,
当且仅当,即时取到等号,故的最大值为,
故答案为:
8.已知,则的最大值是___________.
【答案】1
【难度】0.94
【知识点】基本不等式求积的最大值
【分析】根据给定条件,利用基本不等式求出最大值.
【详解】由,得,当且仅当,即时取等号,
所以的最大值是1.
故答案为:1
9.(25-26高一上·天津·开学考试)已知,求的最大值______.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】基本不等式求积的最大值
【分析】先配凑,然后利用基本不等式求最值.
【详解】因为,所以,
所以,
当且仅当,即时取等号.
故答案为:.
10.(25-26高一上·天津蓟州·阶段检测)已知,则的最大值是______
【答案】4
【难度】0.85
【知识点】基本不等式求积的最大值
【分析】借助基本不等式计算即可得结果.
【详解】由可知,则,
当且仅当,即时等号成立.
故答案为:.
11.设,则的最小值为_____________.
【答案】
【难度】0.82
【知识点】二次与二次(或一次)的商式的最值
【分析】利用基本不等式求解即可.
【详解】因为,则,
所以,
当且仅当时,即当时,等号成立.
故当时,的最小值为.
重难点题型4 基本不等式-配凑法
1.(25-26高一下·湖南长沙·期末)已知,则 的最小值为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】基本不等式求和的最小值
【分析】根据基本不等式即可求解.
【详解】当时,,所以,当且仅当,即时等号成立,故的最小值为3.
2.(2026·浙江·二模)已知,则的最小值为( )
A. B. C.5 D.9
【答案】B
【难度】0.7
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】利用常数代换,结合基本不等式求解可得.
【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.
3.(25-26高三下·河北衡水·阶段检测)已知正实数满足,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】基本不等式求和的最小值、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】先根据条件,变形为,然后用常数代换思想 ,利用均值不等式求解最小值.
【详解】已知,则,
,
当且仅当时,即时取等号,联立 解得,满足 为正实数,等号能够取到,所以最小值为.
4.(25-26高二下·黑龙江佳木斯·期中)已知 ,则的最小值为( )
A. B. C.1 D.4
【答案】C
【难度】0.75
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】借助基本不等式“1”的活用计算即可得.
【详解】由,则、,
故
,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为.
5.(2026·北京海淀·二模)函数的最小值为( )
A.2 B.4
C.3 D.6
【答案】C
【难度】0.75
【知识点】基本不等式求和的最小值
【分析】由关系,结合基本不等式求结论.
【详解】,,
,
当且仅当时,即时等号成立,
因此函数最小值为.
6.(2026高二下·浙江·学业考试)已知,且,则的最小值为_____.
【答案】
【难度】0.62
【知识点】基本(均值)不等式的应用、基本不等式求和的最小值
【分析】通过对已知条件变形,凑出乘积为定值的形式,再用基本不等式求解.
【详解】由,得:,即,则,
由且,可知、,因此、.
所以
当且仅当,即,结合,
解得,时取等号.
因此,的最小值为.
7.(2026高一·全国·专题练习)若,则函数的最小值为_____.
【答案】10
【难度】0.82
【知识点】基本不等式求和的最小值、二次与二次(或一次)的商式的最值、对勾函数求最值
【详解】若,则,
所以函数,
当且仅当,即时等号成立,
故函数的最小值为.
8.(25-26高一下·湖北咸宁·期中)若,则的最小值为__________.
【答案】
【难度】0.75
【知识点】基本不等式求和的最小值
【详解】由题设,则,
当且仅当时取等号,故的最小值为.
重难点题型5 基本不等式-1的代换法
1.(2026·山东济南·模拟预测)已知,,且,则的最小值是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【难度】0.75
【知识点】基本不等式求和的最小值、条件等式求最值、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】先将变形得,然后用“1”的代换与相乘,化简整理后再利用基本不等式即可求出最小值.
【详解】由,得,
所以,
当且仅当时,即时等号成立,将其代入,解得,
所以的最小值是.
2.(2026·湖南株洲·模拟预测)已知,且,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.9
【答案】D
【难度】0.82
【知识点】基本不等式求和的最小值、条件等式求最值、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】采用“1”的代换构造基本不等式适用形式,求解目标式的最小值.
【详解】 ,
当且仅当,即,结合解得当且仅当,时取等号,
因此的最小值为9.
3.(2026·河北沧州·二模)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.75
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值
【详解】.
因为,当且仅当,即时,等号成立,
所以,即,当且仅当时,等号成立.
4.(2026·陕西商洛·二模)已知正数,满足,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.6 D.9
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】基本不等式求和的最小值、基本不等式“1”的妙用求最值
【详解】由,,,得,
所以,
当且仅当,即时等号成立.
故的最小值为9.
5.(2026·甘肃酒泉·二模)已知,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.82
【知识点】基本不等式求和的最小值、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】直接由条件和基本不等式可得最小值.
【详解】因为,所以,且,
所以,
当且仅当且时等号成立,由得(舍去),
代入,解得,
所以当时,的最小值为.
6.(2026·上海·三模)已知均为正数,且,则的最小值为___________
【答案】2
【难度】0.75
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值
【详解】因为,所以.
,当且仅当时等号成立.
7.(2026·上海静安·三模)若均为正数,且,则的最小值为___________.
【答案】
【难度】0.78
【知识点】基本不等式求和的最小值、条件等式求最值、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】利用基本不等式“1”的妙用求最值求解.
【详解】,
当且仅当,即时等号成立,
所以,的最小值为.
8.(2026·辽宁沈阳·三模)已知正数x,y满足,则的最小值为______.
【答案】
【难度】0.7
【知识点】基本不等式求和的最小值、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】根据题意得,再结合基本不等式“1”的用法求解即可.
【详解】因为正数x,y满足,所以,即,
所以
,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为.
9.(2020·西藏山南·一模)已知,,且,则的最小值是______.
【答案】8
【难度】0.85
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值
【详解】,
当且仅当时等号成立,即时,的最小值为8.
10.(2026·四川成都·模拟预测)已知均为正数,且,则的最小值为______.
【答案】
【难度】0.75
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】利用“1的代换”构造乘积形式,化简后运用均值不等式求最小值.
【详解】由均为正数,且,
则,
当且仅当,解得时等号成立.
11.(2026·湖北荆州·一模)已知均为非负数,且,则的最小值为______.
【答案】2
【难度】0.76
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值
【详解】由题可得,所以,
由于,当且仅当,即时取等号,
所以,则的最小值为
重难点题型6 基本不等式的恒成立问题
1.(25-26高一上·安徽·阶段检测)已知正实数满足,若恒成立,则实数的最大值为( )
A.8 B.16 C.24 D.36
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】基本不等式的恒成立问题、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】根据题意,得到,结合基本不等式,求得,得到,进而求得实数的范围,得到答案.
【详解】由正实数满足,可得,
所以,
当且仅当时等号成立,所以,
所以的最小值为,
因为恒成立,可得,解得.
故选:C.
2.(25-26高一上·江苏扬州·期中)已知实数,,,且恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值、基本不等式的恒成立问题
【分析】由乘1法,求得的最小值,即可求解.
【详解】,
当且仅当,即时,取等号,
所以,
故选:B
3.(25-26高一上·湖南·期中)若不等式对一切都成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】基本不等式的恒成立问题
【分析】由题意得,,根据基本不等式求得,进而求解即可.
【详解】由题意,不等式对一切都成立,
则,
当时,,
当且仅当,即时等号成立,
所以,即,则实数的取值范围为.
故选:C
4.(25-26高三上·江苏镇江·阶段检测)已知正实数x,y满足时,有恒成立,则的最大值为( )
A.14 B.15 C.16 D.17
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】基本不等式的恒成立问题、基本不等式求和的最小值
【分析】将问题转化为,进而根据基本不等式求的最小值即可得答案.
【详解】因为正实数x,y满足,
所以,,
当且仅当时,等号成立,即时,等号成立,
因为正实数x,y满足时,有恒成立,
所以,即,
所以,的最大值为.
故选:C
5.(25-26高一上·安徽宿州·阶段检测)设、是正实数,且,若不等式恒成立,则实数的最大值为( )
A.4 B.2 C.1 D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值、基本不等式的恒成立问题
【分析】先由基本不等式常数代换法求出的最小值情况,再由恒成立即可得解.
【详解】、是正实数,且,
则,
则,
当且仅当即时等号成立,
但、是正实数,所以的最小值的极限值为1,
因为不等式恒成立,所以.
故实数的最大值为1.
故选:C
6.(25-26高一上·上海浦东新·期末)已知正实数x,y满足,若恒成立,则实数的范围是____________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】基本不等式的恒成立问题、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】根据题意可得,利用乘“1”法结合基本不等式可得,再根据恒成立问题分析求解.
【详解】因为正实数x,y满足,即,
则
当且仅当,即时,等号成立,
若恒成立,则,
所以实数的范围是.
故答案为:.
7.(25-26高一上·广东广州·阶段检测)已知,且,若恒成立,则实数的最大值是__________.
【答案】9
【难度】0.65
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值、基本不等式的恒成立问题
【分析】将与相乘,展开后利用基本不等式求出的最小值,即可得出实数的最大值.
【详解】因为,,且,
所以,,
当且仅当时,等号成立,故的最小值为.
因为恒成立,所以,
所以实数的最大值是9.
故答案为:9
8.(25-26高一上·天津河北·期中)若两个正实数x,y满足,且恒成立,则实数m的取值范围是__________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值、基本不等式的恒成立问题、条件等式求最值、基本不等式求和的最小值
【分析】先利用常数代换,使用基本不等式求得,再根据不等式恒成立的意义得到答案.
【详解】由已知,,
当且仅当时取等号,结合已知解得,符合题意,所以,
因为恒成立,所以,解得,
故答案为:
9.(25-26高一上·辽宁沈阳·期中)若,且恒成立,则实数的取值范围是___________
【答案】
【难度】0.65
【知识点】基本不等式的恒成立问题
【分析】利用基本不等式求出的最小值即可.
【详解】因,则,则,
等号成立时,
因恒成立,则,
故实数的取值范围是.
故答案为:
10.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)已知,且不等式恒成立,则的最大值为___________.
【答案】3
【难度】0.4
【知识点】基本不等式求和的最小值、基本不等式的恒成立问题
【分析】令,则,,,当且仅当时不等式取等号,即时取等号,所以,则.
【详解】令,因为,所以,
则(当且仅当时取等号),(当且仅当时取等号),
则,
当且仅当,即时取等号,即时取等号,
因为不等式恒成立,
所以,则.
故的最大值为3.
故答案为:3
11.(25-26高一上·山东聊城·阶段检测)若对任意恒成立,则实数的取值范围是____.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】基本不等式的恒成立问题
【分析】因为,所以根据基本不等式及不等式的性质可得实数a的取值范围.
【详解】因为,所以,当且仅当即时取等号.
所以,当且仅当时取等号.
所以,当且仅当时,取得最大值.
因为恒成立,所以,所以.
所以实数的取值范围是.
故答案是:.
重难点题型7 基本不等式的实际应用
1.(2026·广西南宁·一模)如图,某社区要建一座八边形的休闲场所,它的主体平面图是由两个相同的矩形ABCD和EFGH构成的面积为的十字形地域.计划在正方形MNPQ上建一座花坛,造价为;在四个相同的矩形(图中阴影部分)上铺花岗岩地坪,造价为;在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为.设总造价为S(单位:元),则当总造价S最小时,AD的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】基本不等式的实际应用
【分析】设根据十字形地域的面积,得出的关系式,进而求出各个图形的面积,将各个区域造价相加,求得总造价,结合基本不等式,即可求得总造价最小值和取最小值时的长.
【详解】设
则,所以,
所以,
因为,即且,解得,
所以.
故
当且仅当,即时,等号成立,
所以当时, 该休闲场所的总造价最小,最小值为 元.
故选:B
2.(25-26高一上·安徽·阶段检测)如图所示,某小区要建造一个一面靠墙的无盖长方体垃圾池,垃圾池的容积为50m3,为了合理利用地形,要求垃圾池靠墙一面的长为5m,如果池底每平方米的造价为200元,池壁每平方米的造价为180元(不计靠墙一面的造价),设垃圾池的高为,墙高5m.当垃圾池的总造价最低时,垃圾池的高应为( )
A. B.3 C. D.4
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】基本不等式的实际应用
【分析】利用长方体垃圾池的容积及长与高表示宽,再求各面面积,得出总造价,利用基本不等式求最值.
【详解】由题意,无盖长方体垃圾池的容积为,长为5m,高为,宽,,
则总造价,
当且仅当,即时取等号,且,
所以当垃圾池的高为时,垃圾池总造价最低.
故选:C.
3.(25-26高一上·北京·阶段检测)据市场调查,某超市的某种商品每月的销售量(单位:百件)与销售价格(单位:元/件)满足关系式,其中.已知该商品的成本为元/件,则该超市每月销售该商品所获得利润的最小值为( )
A.元 B.元 C.元 D.元
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】基本不等式的实际应用
【分析】根据已知条件列出利润函数,利用换元法化简函数表达式,再利用基本不等式求出利润的最小值.
【详解】设该超市每月销售该商品所获得利润为,
每件利润为元,每月的销售量为件,
,
令,则,
,当且仅当,即时取等号,
该超市每月销售该商品所获得利润的最小值为元.
故选:B.
4.(24-25高二下·云南·期末)要建造一个容积为9立方米,深为1米的长方体无盖水池.若水池的底每平方米的造价为100元,水池的壁每平方米的造价为90元,则该水池的总造价(底的造价与壁的造价之和)的最小值为( )
A.2100元 B.1980元 C.1870元 D.1760元
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】基本不等式的实际应用
【分析】设水池底部长宽分别为米,根据已知有、总造价,应用基本不等式求最小值,注意取值条件.
【详解】设水池底部长宽分别为米,则,
所以水池总造价为,
当且仅当时等号成立,故总造价最小值为元.
故选:B
5.(25-26高一上·河北邢台·期末)某超市计划租地建造仓库储存货物,若仓库每月月租(单位:万元)与仓库到超市的距离(,单位:千米)的函数关系式为,每月货物运输费(单位:万元)与的函数关系式为,则该超市应该把仓库建在距离超市______千米处,才能使这两项费用之和最少,最少费用为______万元.
【答案】
【难度】0.85
【知识点】基本不等式求和的最小值、基本不等式的实际应用
【分析】利用基本不等式即可求解.
【详解】,
等号成立时,
故该超市应该把仓库建在距离超市千米处,才能使这两项费用之和最少,最少费用为万元.
故答案为:;
6.(25-26高一上·陕西西安·期末)如图,某社区要建一座八边形的休闲场所,它的主体平面图是由两个相同的矩形和构成的面积为的十字形地域.计划在正方形上建一座花坛,造价为;在四个相同的矩形(图中阴影部分)上铺花岗岩地坪,造价为210元;在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为80元.设总造价为(单位:元),则当总造价最小时,的长度为______m.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】基本不等式的实际应用、基本不等式求和的最小值
【分析】设,,根据十字形地域的面积,得出的关系式,进而求出各个图形的面积,将各个区域造价相加,求得总造价,结合基本不等式,即可求得总造价最小值和取最小值时的长.
【详解】设,,则,所以,
所以
,
,即,解得,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以当时,该休闲场所的总造价最小,最小值为元.
故答案为:.
7.(25-26高一上·安徽阜阳·期末)物联网(Internet of Things,缩写:IOT)是基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络.其应用领域主要包括运输和物流、工业制造、健康医疗、智能环境(家庭、办公、工厂)等,具有十分广阔的市场前景.现有一家物流公司计划租地建造仓库储存货物,经过市场调查了解到下列信息:仓库每月土地占地费(单位:万元),仓库到车站的距离(单位:千米,),其中与成反比,每月库存货物费(单位:万元)与成正比;若在距离车站8千米处建仓库,则和分别为2万元和6.4万元.
(1)求出与的解析式.
(2)这家公司应该把仓库建在距离车站多少千米处,才能使两项费用之和最小?最小费用是多少?
【答案】(1),.
(2)仓库建在距离车站千米处,才能使两项费用之和最小,最小费用是万元.
【难度】0.65
【知识点】基本不等式的实际应用、利用给定函数模型解决实际问题
【分析】(1)由题意设,,其中,根据题目数据代入求出即可得到答案;
(2)利用基本不等式即可求出答案.
【详解】(1)由题意设,,其中,
当时,,解得,,解得,
所以,.
(2)由(1)知
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以仓库建在距离车站千米处,才能使两项费用之和最小,最小费用是万元.
8.(25-26高一上·河北衡水·期中)某学校为了更好地美化校园,计划修建一个如图所示的总面积为的花园.图中阴影部分是宽度为的小路,中间三个矩形区域将种植牡丹、郁金香、月季(图中区域的形状、大小完全相同).设矩形花园的一条边长为,鲜花种植的总面积为.
(1)用含有的代数式表示;
(2)当的值为多少时,才能使鲜花种植的总面积最大?最大面积为多少?
【答案】(1),
(2)当时,才能使鲜花种植的总面积最大,最大面积为.
【难度】0.65
【知识点】函数、基本不等式的实际应用
【分析】(1)设矩形花园的长为,结合,进而求得关于的关系式;
(2)由(1)知,得到,结合基本不等式,即可求解.
【详解】(1)设矩形花园的长为,因为矩形花园的总面积为,
所以,可得,又,则,
又因为阴影部分是宽度为1m的小路,可得,
可得,即关于的关系式为.
(2)由(1)知,,,
则
,
当且仅当时,即时,等号成立,
所以当时,才能使鲜花种植的总面积最大,最大面积为.
重难点题型8 证明不等式
1.(2025高一上·江苏·专题练习)已知均为正实数.
(1)证明:;
(2)证明,并求的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析,
【难度】0.4
【知识点】基本不等式求和的最小值、由基本不等式证明不等关系
【分析】(1)由基本不等式得,再左右分别相加可得;
(2)由基本不等式结合立方和公式变形可证明;变形所求函数为,再由前面证明结果可得.
【详解】(1)证明:由基本不等式得,
左右相加得,
当且仅当时“”成立,问题得证.
(2)证明:由已知,故,
,
当且仅当时等号成立,
所以不等式成立;
用替换,替换,替换
得 ,即 ,
故 成立
当且仅当,即时,等号成立,.
2.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)(1)已知均为正实数,求证:;
(2)已知,求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【难度】0.65
【知识点】由基本不等式证明不等关系
【分析】(1)将,,三式相加再转化即可证明;
(2)由利用基本不等式求最值即可.
【详解】(1)因为均为正实数,
所以(当且仅当时等号成立),
(当且仅当时等号成立),
(当且仅当时等号成立),
以上三式相加,得(当且仅当时等号成立),
所以(当且仅当时等号成立),
即(当且仅当时等号成立).
(2)因为,
则,
因为,,由得
当且仅当时等号成立.
所以.
3.(25-26高一上·青海海南·期中)(1)已知都是正数,求证:;
(2)若,且,求的取值范围.
【答案】(1)因为都是正数,所以(当且仅当时等号成立),
(当且仅当时等号成立),
(当且仅当时等号成立),
所以,
当且仅当时,等号成立,
故,得证;
(2) .
【难度】0.65
【知识点】条件等式求最值、由基本不等式证明不等关系
【分析】(1)三次应用基本不等式结合不等式性质证明即可;
(2)应用基本不等式,再结合换元法求解一元二次不等式计算即可.
【详解】(1)略
(2)因为,所以(当且仅当时等号成立),
因为,移项,得,
所以,
设,则,解得(舍去)或,
因为,所以,
故的取值范围为.
4.(25-26高一上·新疆·开学考试)(1)已知,,求证:;
(2)已知,求证:的充要条件是;
参考公式:
【答案】(1)证明见详解;(2)证明见详解
【难度】0.65
【知识点】充要条件的证明、由不等式的性质证明不等式、由基本不等式证明不等关系
【分析】(1)利用基本不等式证明;
(2)应用充分必要性定义,结合不等式性质判断推出关系,即可证.
【详解】(1),,当且仅当时,等号成立.
(2)充分性:因为,所以,又,
所以,即,充分性成立;
必要性:由,
又,故,即,必要性成立;
综上,的充要条件是.
5.(25-26高一上·广东茂名·阶段检测)已知正实数,,满足.
(1)若,求证:.
(2)若对任意的正实数,,恒成立,求正整数的可能取值.
(3)将(2)的不等式进行推广,正整数,,满足什么条件时,不等式对任意,,恒成立?
【答案】(1)证明见解析;
(2)或2或3;
(3).
【难度】0.4
【知识点】基本不等式的恒成立问题、由基本不等式证明不等关系
【分析】(1)利用基本不等式的乘“1”法即可求解,
(2)(3)分离常数,然后利用基本不等式,求解最值.
【详解】(1)证明:由于,,均为正数,
.
当目仅当,即时等号成立,
而,显然等号取不到,故;
(2)因为,所以,
所以
,
当且仅当,即,即时等号成立,
可变形为,所以.
又,所以或2或3.
(3)类似(2),不等式恒成立,
即恒成立,
而,
当且仅当,即时等号成立,
所以,即,即.
所以当正整数满足时,不等式恒成立.
6.(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)(1)已知,,求证:;
(2)如果向一杯糖水里加糖,糖水变甜了,这其中蕴含着著名的糖水不等式:.
①证明糖水不等式;
②已知是三角形的三边,求证:.
【答案】(1)
,
将三式相乘得,,
当且仅当,时等号成立.
(2)①,
因为,所以,
所以,
即.
②因为是三角形的三边,所以,
由(1)知,
同理,
所以,
又.
所以,
所以原不等式成立.
重难点题型9 综合应用
1.(25-26高一下·浙江杭州·期末)若不等式 对任意正实数 恒成立,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】基本不等式求和的最小值、基本不等式的恒成立问题
【分析】由题意可得恒成立,利用基本不等式求出的最大值即可.
【详解】依题意,对任意正实数,不等式恒成立.
只需求出当为正数时,的最大值.
因为为正实数,
所以
当且仅当,即时,等号成立,
所以,
所以,
又当时,
所以的最大值为,
所以实数的最小值为.
2.(25-26高三上·天津河东·期末)已知正实数,,满足,则的最小值为( )
A. B.16 C.12 D.
【答案】B
【难度】0.4
【知识点】基本不等式求和的最小值、条件等式求最值
【分析】根据已知等式,二次运用基本不等式进行求解即可.
【详解】因为正实数,,满足,
所以
,
因为,是正实数,
所以,当且仅当时取等号,
即当时,,
又因为是正实数,
所以,
所以,当时取等号,
又因为,
当且仅当时取等号,
即,当时取等号,
所以,
因此当,时,的最小值为.
故选:B
3.(25-26高一·全国·寒假作业)已知,则的 ( )
A.最大值为 B.最小值为
C.最大值为 D.最小值为
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】条件等式求最值
【分析】由题可得,得,利用基本不等式即可求解.
【详解】由题意知,则,
又由,
当且仅当,即时等号成立,所以最大值为.
故选:A.
4.(2025高一上·江苏·专题练习)已知,若,则的最大值为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】条件等式求最值
【分析】由条件可得,利用基本不等式,即可得出结论.
【详解】根据题意可得,
又,故
,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最大值为4.
故选:C.
5.(25-26高一上·浙江杭州·期中)已知正实数x,y满足,则的最小值为________.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】基本不等式求和的最小值、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】根据基本不等式“1”的妙用即可求解.
【详解】设,则,
因为,所以,
所以
,
当且仅当,即,
所以当时,的最小值.
6.(25-26高二下·辽宁辽阳·阶段检测)已知为实数,且,则的最小值为________.
【答案】/
【难度】0.45
【知识点】基本(均值)不等式的应用、基本不等式求和的最小值、条件等式求最值
【分析】由题意可得,代入,化简得,利用基本不等式求解即可.
【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.
7.(25-26高一上·上海·期中)若正实数a,b满足,则的最小值是________.
【答案】/0.25
【难度】0.42
【知识点】基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】利用换元法和分离常数的思路将式子整理为,然后根据“1”的运用求最值.
【详解】由题意得,
令,,则,,,
,
当且仅当,即,时等号成立.
1
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$
2.2 基本不等式
目录●重难点题型分布
重难点题型1 由基本不等式比较大小
1.(25-26高一上·安徽合肥·阶段检测)如图所示为一个矩形和一个正方形,矩形的边长分别为a,b(),当正方形的周长与矩形周长相等时正方形的边长为x,当正方形面积与矩形面积相等时正方形的边长为y,当正方形对角线与矩形对角线相等时正方形的边长为z,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·湖南邵阳·期中)汽车现在已经是我们出行不可分离的工具,小明由于经常出差,每次出差需要加油两次,两次加油单价不同.现有两种方案,第一种方案:第一次加油元,第二次加油元;第二种方案:第一次加油升,第二次加油升;请你比较下这两种方案,哪种方案更经济实惠( )
A.第一种 B.第二种 C.不确定 D.一样实惠
3.(23-24高一上·辽宁朝阳·期中)小王从甲地到乙地往返的时速分别为a和b(a<b),其全程的平均时速为v,则( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一上·上海宝山·阶段检测)某城市为控制用水,计划提高水价,现有以下四种方案,其中提价最多的方案是(其中)( )
A.先提价,再提价 B.先提价,再提价
C.分两次,都提价 D.分两次,都提价
5.某工厂第一年的产量为A,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,则这两年的平均增长率x与增长率的平均值的大小关系为________.
6.甲、乙两车从地沿同一线路到达地,甲车一半时间的速度是,另一半时间的速度为,乙车用速度、各行走了一半路程,且,则__车先到达地.
重难点题型2 基本不等式求和的最小值
1.(25-26高一上·河北唐山·期中)当( )时,函数取得最小值.
A.1 B.1 C.1 D.2
3.(25-26高二下·河北保定·阶段检测)已知点满足,则的最小值为( )
A. B. C.16 D.不存在
4.(2026·河南洛阳·模拟预测)设,则的最小值为( )
A. B. C.6 D.3
5.(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)已知、都是正数,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二下·北京怀柔·期末)当时,函数的最小值为 ________________ .
7.(25-26高二下·陕西商洛·阶段检测)函数的最小值为______.
重难点题型3 基本不等式求积的最大值
1.(2026·天津河西·一模)已知,,且,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
2.(25-26高一上·湖南益阳·期末)已知实数,,则的最大值是( )
A.2 B.6 C.8 D.16
3.(2026·福建泉州·二模)已知正数满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·安徽淮北·期末)已知,,且,则的最小值为________.
5.(2026·广东湛江·二模)已知正数,满足,则的最大值为______.
6.(25-26高一上·天津·期末)已知,若,则的最大值为___________.
7.(2025高三上·福建厦门·专题练习)已知,则的最大值为__________.
8.已知,则的最大值是___________.
9.(25-26高一上·天津·开学考试)已知,求的最大值______.
10.(25-26高一上·天津蓟州·阶段检测)已知,则的最大值是______
11.设,则的最小值为_____________.
重难点题型4 基本不等式-配凑法
1.(25-26高一下·湖南长沙·期末)已知,则 的最小值为( )
A.3 B.4
C.5 D.6
2.(2026·浙江·二模)已知,则的最小值为( )
A. B. C.5 D.9
3.(25-26高三下·河北衡水·阶段检测)已知正实数满足,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
4.(25-26高二下·黑龙江佳木斯·期中)已知 ,则的最小值为( )
A. B. C.1 D.4
5.(2026·北京海淀·二模)函数的最小值为( )
A.2 B.4
C.3 D.6
6.(2026高二下·浙江·学业考试)已知,且,则的最小值为_____.
7.(2026高一·全国·专题练习)若,则函数的最小值为_____.
8.(25-26高一下·湖北咸宁·期中)若,则的最小值为__________.
重难点题型5 基本不等式-1的代换法
1.(2026·山东济南·模拟预测)已知,,且,则的最小值是( )
A.4 B.5 C.6 D.7
2.(2026·湖南株洲·模拟预测)已知,且,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.9
3.(2026·河北沧州·二模)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
4.(2026·陕西商洛·二模)已知正数,满足,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.6 D.9
5.(2026·甘肃酒泉·二模)已知,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
6.(2026·上海·三模)已知均为正数,且,则的最小值为___________
7.(2026·上海静安·三模)若均为正数,且,则的最小值为___________.
8.(2026·辽宁沈阳·三模)已知正数x,y满足,则的最小值为______.
9.(2020·西藏山南·一模)已知,,且,则的最小值是______.
10.(2026·四川成都·模拟预测)已知均为正数,且,则的最小值为______.
11.(2026·湖北荆州·一模)已知均为非负数,且,则的最小值为______.
重难点题型6 基本不等式的恒成立问题
1.(25-26高一上·安徽·阶段检测)已知正实数满足,若恒成立,则实数的最大值为( )
A.8 B.16 C.24 D.36
2.(25-26高一上·江苏扬州·期中)已知实数,,,且恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一上·湖南·期中)若不等式对一切都成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三上·江苏镇江·阶段检测)已知正实数x,y满足时,有恒成立,则的最大值为( )
A.14 B.15 C.16 D.17
5.(25-26高一上·安徽宿州·阶段检测)设、是正实数,且,若不等式恒成立,则实数的最大值为( )
A.4 B.2 C.1 D.
6.(25-26高一上·上海浦东新·期末)已知正实数x,y满足,若恒成立,则实数的范围是____________.
7.(25-26高一上·广东广州·阶段检测)已知,且,若恒成立,则实数的最大值是__________.
8.(25-26高一上·天津河北·期中)若两个正实数x,y满足,且恒成立,则实数m的取值范围是__________.
9.(25-26高一上·辽宁沈阳·期中)若,且恒成立,则实数的取值范围是___________
10.(25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)已知,且不等式恒成立,则的最大值为___________.
11.(25-26高一上·山东聊城·阶段检测)若对任意恒成立,则实数的取值范围是____.
重难点题型7 基本不等式的实际应用
1.(2026·广西南宁·一模)如图,某社区要建一座八边形的休闲场所,它的主体平面图是由两个相同的矩形ABCD和EFGH构成的面积为的十字形地域.计划在正方形MNPQ上建一座花坛,造价为;在四个相同的矩形(图中阴影部分)上铺花岗岩地坪,造价为;在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为.设总造价为S(单位:元),则当总造价S最小时,AD的长度为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·安徽·阶段检测)如图所示,某小区要建造一个一面靠墙的无盖长方体垃圾池,垃圾池的容积为50m3,为了合理利用地形,要求垃圾池靠墙一面的长为5m,如果池底每平方米的造价为200元,池壁每平方米的造价为180元(不计靠墙一面的造价),设垃圾池的高为,墙高5m.当垃圾池的总造价最低时,垃圾池的高应为( )
A. B.3 C. D.4
3.(25-26高一上·北京·阶段检测)据市场调查,某超市的某种商品每月的销售量(单位:百件)与销售价格(单位:元/件)满足关系式,其中.已知该商品的成本为元/件,则该超市每月销售该商品所获得利润的最小值为( )
A.元 B.元 C.元 D.元
4.(24-25高二下·云南·期末)要建造一个容积为9立方米,深为1米的长方体无盖水池.若水池的底每平方米的造价为100元,水池的壁每平方米的造价为90元,则该水池的总造价(底的造价与壁的造价之和)的最小值为( )
A.2100元 B.1980元 C.1870元 D.1760元
5.(25-26高一上·河北邢台·期末)某超市计划租地建造仓库储存货物,若仓库每月月租(单位:万元)与仓库到超市的距离(,单位:千米)的函数关系式为,每月货物运输费(单位:万元)与的函数关系式为,则该超市应该把仓库建在距离超市______千米处,才能使这两项费用之和最少,最少费用为______万元.
6.(25-26高一上·陕西西安·期末)如图,某社区要建一座八边形的休闲场所,它的主体平面图是由两个相同的矩形和构成的面积为的十字形地域.计划在正方形上建一座花坛,造价为;在四个相同的矩形(图中阴影部分)上铺花岗岩地坪,造价为210元;在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为80元.设总造价为(单位:元),则当总造价最小时,的长度为______m.
7.(25-26高一上·安徽阜阳·期末)物联网(Internet of Things,缩写:IOT)是基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络.其应用领域主要包括运输和物流、工业制造、健康医疗、智能环境(家庭、办公、工厂)等,具有十分广阔的市场前景.现有一家物流公司计划租地建造仓库储存货物,经过市场调查了解到下列信息:仓库每月土地占地费(单位:万元),仓库到车站的距离(单位:千米,),其中与成反比,每月库存货物费(单位:万元)与成正比;若在距离车站8千米处建仓库,则和分别为2万元和6.4万元.
(1)求出与的解析式.
(2)这家公司应该把仓库建在距离车站多少千米处,才能使两项费用之和最小?最小费用是多少?
8.(25-26高一上·河北衡水·期中)某学校为了更好地美化校园,计划修建一个如图所示的总面积为的花园.图中阴影部分是宽度为的小路,中间三个矩形区域将种植牡丹、郁金香、月季(图中区域的形状、大小完全相同).设矩形花园的一条边长为,鲜花种植的总面积为.
(1)用含有的代数式表示;
(2)当的值为多少时,才能使鲜花种植的总面积最大?最大面积为多少?
重难点题型8 证明不等式
1.(2025高一上·江苏·专题练习)已知均为正实数.
(1)证明:;
(2)证明,并求的最小值.
2.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)(1)已知均为正实数,求证:;
(2)已知,求证:.
3.(25-26高一上·青海海南·期中)(1)已知都是正数,求证:;
(2)若,且,求的取值范围.
4.(25-26高一上·新疆·开学考试)(1)已知,,求证:;
(2)已知,求证:的充要条件是;
参考公式:
5.(25-26高一上·广东茂名·阶段检测)已知正实数,,满足.
(1)若,求证:.
(2)若对任意的正实数,,恒成立,求正整数的可能取值.
(3)将(2)的不等式进行推广,正整数,,满足什么条件时,不等式对任意,,恒成立?
6.(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)(1)已知,,求证:;
(2)如果向一杯糖水里加糖,糖水变甜了,这其中蕴含着著名的糖水不等式:.
①证明糖水不等式;
②已知是三角形的三边,求证:.
重难点题型9 综合应用
1.(25-26高一下·浙江杭州·期末)若不等式 对任意正实数 恒成立,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三上·天津河东·期末)已知正实数,,满足,则的最小值为( )
A. B.16 C.12 D.
3.(25-26高一·全国·寒假作业)已知,则的 ( )
A.最大值为 B.最小值为
C.最大值为 D.最小值为
4.(2025高一上·江苏·专题练习)已知,若,则的最大值为( )
A.2 B. C.4 D.
5.(25-26高一上·浙江杭州·期中)已知正实数x,y满足,则的最小值为________.
6.(25-26高二下·辽宁辽阳·阶段检测)已知为实数,且,则的最小值为________.
7.(25-26高一上·上海·期中)若正实数a,b满足,则的最小值是________.
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