内容正文:
2.2.1 基本不等式
A级 基础练习
1.(2025北京卷,6)已知a>0,b>0,则( )
A.a2+b2>2ab B.
C.a+b> D.
2.(2026山东临沂联考)若xy>0,则的最小值为( )
A.13 B.26
C.2 D.
3.(2026陕西咸阳月考)已知m2+4n2=9(m>0,n>0),则mn的最大值为( )
A. B. C. D.
4.已知x>0,y>0,且xy=4,则x+y的最小值为 .
5.已知0<x<2,则y=2x取最大值时x的值为 .
6.已知a,b,c为正数,求证:≥3.
7.求代数式(x+y)()的最小值,其中x>0,y>0.
B级 拔高提升
8.(2026黑龙江哈尔滨期中)已知正数a,b满足a2+b2=2,则a+b的最大值为( )
A.1 B.2 C. D.2
9.(多选题)若实数a>0,b>0,ab=1,则下列选项的不等式中,正确的是( )
A.a+b≥2 B.≥2
C.a2+b2≥2 D.≤2
10.(多选题)若正实数a,b满足a+b=1,则下列说法错误的是( )
A.ab有最小值
B.有最小值
C.有最小值1
D.a2+b2有最小值
11.已知x>0,y>0,x+3y+xy=9,则x+3y的最小值为 .
参考答案
1.C 当a=b时,a2+b2=2ab,故A错误;取a=b=,则=6,=9,所以,故B错误;∵a>0,b>0,∴a+b≥2,故C正确;∵a>0,b>0,∴>0,>0,∴≥2,故D错误.故选C.
2.D 由xy>0,得>0,>0,则≥2,当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.故选D.
3.D m2+4n2=9≥2×2mn=4mn,则mn≤,当且仅当m=2n,即m=,n=时,等号成立.故选D.
4.4 因为x>0,y>0,则x+y≥2=2=4,当且仅当x=y=2时等号成立,所以x+y的最小值为4.
5. 因为0<x<2,所以y=2x=2≤2=4,当且仅当x2=4-x2,0<x<2,即x=时,等号成立.
6.证明左边=-1+-1+-1=()+()+()-3.
∵a,b,c为正数,∴≥2(当且仅当a=b时,等号成立);≥2(当且仅当a=c时,等号成立);≥2(当且仅当b=c时,等号成立).
从而()+()+()≥6(当且仅当a=b=c时,等号成立).
∴()+()+()-3≥3,
即≥3.
7.解∵(x+y)()=1+4+,
又x>0,y>0,∴≥2=4,
∴1+4+≥9,当且仅当y=2x时,等号成立.
∴代数式 (x+y)()的最小值为9.
8.B 因为正数a,b满足a2+b2=2,所以(a+b)2=a2+b2+2ab≤a2+b2+a2+b2=2+2=4,所以a+b≤2,当且仅当a=b=1时,等号成立,则a+b的最大值为2.故选B.
9.ABC 因为实数a>0,b>0,ab=1,所以a+b≥2=2成立,当且仅当a=b时等号成立,故A正确;≥2=2成立,当且仅当a=b时等号成立,故B正确;a2+b2≥2ab=2成立,当且仅当a=b时等号成立,故C正确;≥2=2成立,当且仅当a=b时等号成立,故D不正确.故选ABC.
10.ABD ∵a>0,b>0,且a+b=1,∴1=a+b≥2,∴ab≤,当且仅当a=b=时,等号成立.∴ab有最大值,∴A错误;()2=a+b+2=1+2≤1+2=2,∴,当且仅当a=b=时,等号成立.∴有最大值,∴B错误;=1,当且仅当a=b=时,等号成立.∴有最小值1,∴C正确;a2+b2=(a+b)2-2ab=1-2ab≥1-2×,当且仅当a=b=时,等号成立.∴a2+b2的最小值是,不是,∴D错误.
11.6 (方法一)由已知得9-(x+3y)=xy=·x·3y≤·()2,当且仅当x=3y,即x=3,y=1时,等号成立.即(x+3y)2+12(x+3y)-108≥0,
令x+3y=t,则t>0且t2+12t-108≥0,
得t≥6,即x+3y的最小值为6.
(方法二)由x+3y+xy=9,得x=,
所以x+3y=+3y==3(1+y)+-6≥2-6=12-6=6,
当且仅当3(1+y)=,即y=1,x=3时,等号成立,即x+3y的最小值为6.
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