内容正文:
课时十三 基本不等式(三)
课后练习
一、选择题
1.若a>0,b>0,且a+b=4,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.≤1 C.≥2 D.a2+b2≥8
2.已知x,y>0,x+y=1,若4xy<t恒成立,则实数t的取值范围是( )
A.t>1 B.t<1 C.t<2 D.t>2
3.若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是( )
A. B. C.5 D.6
4.已知正数x,y满足x2+2xy-3=0,则2x+y的最小值是( )
A.1 B.3 C.6 D.12
5.设a,b为正数,且a+b≤4,则下列各式中正确的一个是( )
A.+<1 B.+≥1
C.+<2 D.+≥2
6.若0<x<,则x的最大值为( )
A.1 B.
C. D.
7.已知x≥,则有( )
A.最大值 B.最小值
C.最大值1 D.最小值1
8.已知不等式(x+y)≥9对任意正实数x,y恒成立,则正实数a的最小值为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
二、填空题
9.函数y=(x>-1)的图象的最低点坐标是 .
10.设a>1,b>0,若a+b=2,则的最小值为 .
11.若a>0,b>0,a+b=2,则下列不等式对一切满足条件的a,b恒成立的是________(写出所有正确命题的序号).
①ab≤1;②+≤;③a2+b2≥2;④a3+b3≥3;⑤+≥2.
12.若对任意x>0,≤a恒成立,则a的取值范围是________.
三、解答题
13.已知正常数a,b和正变数x,y满足a+b=10,=1,x+y的最小值是18,求a,b的值.
14.某企业准备投入适当的广告费对产品进行促销,在一年内预计销售量Q(单位:万件)与广告费x(单位:万元)之间的函数关系为Q=(x≥0).已知生产此产品的年固定投入为3万元,每生产1万件此产品仍需再投入32万元.若每件产品的销售价为“年平均每件产品的生产成本的150%”与“年平均每件产品所占广告费的50%”之和.
(1)试将年利润W(单位:万元)表示为年广告费x(单位:万元)的函数;
(2)当年广告费投入多少万元时,企业年利润最大?最大利润为多少?
15.已知a,b为正实数,且+=2.
(1)求a2+b2的最小值;
(2)若(a-b)2=4(ab)3,求ab的值.
16.某厂家拟在2026年举行某产品的促销活动,经调查,该产品的年销售量(即该产品的年产量)x(单位:万件)与年促销费用m(m≥0)(单位:万元)满足x=3-(k为常数),如果不举行促销活动,该产品的年销售量是1万件.已知2026年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万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(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金,不包括促销费用).
(1)将2026年该产品的利润y(单位:万元)表示为年促销费用m的函数;
(2)该厂家2026年的促销费用为多少万元时,厂家的利润最大?
课时十三 基本不等式(三)
课后练习(答案)
一、选择题
1.若a>0,b>0,且a+b=4,则下列不等式恒成立的是( )
A. B.≤1 C.≥2 D.a2+b2≥8
解析:4=a+b≥2(当且仅当a=b时,等号成立),即≤2,ab≤4,故,选项A,C不成立;
≥1,选项B不成立;
a2+b2=(a+b)2-2ab=16-2ab≥8,选项D成立.
答案:D
2.已知x,y>0,x+y=1,若4xy<t恒成立,则实数t的取值范围是( )
A.t>1 B.t<1 C.t<2 D.t>2
解析:由基本不等式,得4xy≤4·=1,当且仅当x=y=时,等号成立,所以4xy的最大值为1,则t>1.
因此实数t的取值范围是t>1.
答案:A
3.若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是( )
A. B. C.5 D.6
解析:由x+3y=5xy可得=1,所以3x+4y=(3x+4y)+2=5,当且仅当x=1,y=时,取等号.
故3x+4y的最小值是5.
答案:C
4.已知正数x,y满足x2+2xy-3=0,则2x+y的最小值是( )
A.1 B.3 C.6 D.12
解析:∵x2+2xy-3=0,∴y=,
∴2x+y=2x+≥2=3.
当且仅当,即x=1时,取等号.
答案:B
5.设a,b为正数,且a+b≤4,则下列各式中正确的一个是( )
A.+<1 B.+≥1
C.+<2 D.+≥2
解析: 因为ab≤≤=4,所以+≥2≥2=1,
当且a=b=2时等号成立.
答案:B
6.若0<x<,则x的最大值为( )
A.1 B.
C. D.
解析:选C 因为0<x<,所以1-4x2>0,所以x=×2x≤×=,当且仅当2x=,即x=时等号成立。
答案:C.
7.已知x≥,则有( )
A.最大值 B.最小值
C.最大值1 D.最小值1
解析: ==,
因为x≥,所以x-2>0,
所以≥·2 =1.
当且仅当x-2=,即x=3时取等号.
故原式有最小值为1.
答案:D
8.已知不等式(x+y)≥9对任意正实数x,y恒成立,则正实数a的最小值为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析: 不等式(x+y)≥9对任意正实数x,y恒成立,则(x+y)≥(1+)2≥9,∴≥2,即a≥4,故正实数a的最小值为4.
答案:B
二、填空题
9.函数y=(x>-1)的图象的最低点坐标是 .
解析:由题意得,y==(x+1)+≥2,当不等式取等号时,x=0,y=2,即函数图象的最低点坐标为(0,2).
答案:(0,2)
10.设a>1,b>0,若a+b=2,则的最小值为 .
解析:由a>1,b>0,且a+b=2,得a-1+b=1,a-1>0,b>0,
则[(a-1)+b]=3+≥3+2=3+2,
当且仅当,且a+b=2,即a=3-,b=-1时取得最小值3+2.
答案:3+2
11.若a>0,b>0,a+b=2,则下列不等式对一切满足条件的a,b恒成立的是________(写出所有正确命题的序号).
①ab≤1;②+≤;③a2+b2≥2;④a3+b3≥3;⑤+≥2.
解析:因为a>0,b>0,a+b=2,所以ab≤=1,所以①恒成立;
+≤2 =2,所以②不恒成立;
a2+b2≥=2,所以③恒成立;
当a=b=1时,a3+b3=2<3,所以④不恒成立;
+=(a+b)=≥2,所以⑤恒成立.
答案:①③⑤
12.若对任意x>0,≤a恒成立,则a的取值范围是________.
解析:因为x>0,所以x+≥2.当且仅当x=1时取等号,
所以有=≤=,
即的最大值为,故a≥.
答案:
三、解答题
13.已知正常数a,b和正变数x,y满足a+b=10,=1,x+y的最小值是18,求a,b的值.
解:∵x+y=(x+y)=a+b+≥a+b+2=()2,∴()2=18.
又a+b=10,∴a=2,b=8或a=8,b=2.
14.某企业准备投入适当的广告费对产品进行促销,在一年内预计销售量Q(单位:万件)与广告费x(单位:万元)之间的函数关系为Q=(x≥0).已知生产此产品的年固定投入为3万元,每生产1万件此产品仍需再投入32万元.若每件产品的销售价为“年平均每件产品的生产成本的150%”与“年平均每件产品所占广告费的50%”之和.
(1)试将年利润W(单位:万元)表示为年广告费x(单位:万元)的函数;
(2)当年广告费投入多少万元时,企业年利润最大?最大利润为多少?
解:(1)由题意可得,产品的生产成本为(32Q+3)万元,每件销售价为×150%+×50%,
所以年销售收入为
·Q=(32Q+3)+x.
所以年利润
W=(32Q+3)+x-(32Q+3)-x=(32Q+3-x)=(x≥0).
(2)令x+1=t(t≥1),则W==50-.
因为t≥1,所以≥2=8,即W≤42,当且仅当,即t=8时,W有最大值42,此时x=7.
故当年广告费为7万元时,企业年利润最大,最大值为42万元.
15.已知a,b为正实数,且+=2.
(1)求a2+b2的最小值;
(2)若(a-b)2=4(ab)3,求ab的值.
解:(1)因为a,b为正实数,且+=2,所以+=2≥2,即ab≥(当且仅当a=b时等号成立).
因为a2+b2≥2ab≥2×=1(当且仅当a=b时等号成立),
所以a2+b2的最小值为1.
(2)因为+=2,所以a+b=2ab.因为(a-b)2=4(ab)3,所以(a+b)2-4ab=4(ab)3,即(2ab)2-4ab=4(ab)3,即(ab)2-2ab+1=0,(ab-1)2=0.因为a,b为正实数,所以ab=1.
16.某厂家拟在2026年举行某产品的促销活动,经调查,该产品的年销售量(即该产品的年产量)x(单位:万件)与年促销费用m(m≥0)(单位:万元)满足x=3-(k为常数),如果不举行促销活动,该产品的年销售量是1万件.已知2026年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万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(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金,不包括促销费用).
(1)将2026年该产品的利润y(单位:万元)表示为年促销费用m的函数;
(2)该厂家2026年的促销费用为多少万元时,厂家的利润最大?
解:(1)由题意,可知当m=0时,x=1,∴1=3-k,解得k=2,∴x=3-,
又每件产品的销售价格为1.5×元,
∴y=x-(8+16x+m)=4+8x-m
=4+8-m
=-+29(m≥0).
(2)∵m≥0,+(m+1)≥2=8,当且仅当=m+1,即m=3时等号成立,
∴y≤-8+29=21,∴ymax=21.
故该厂家2026年的促销费用为3万元时,厂家的利润最大,最大利润为21万元.
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