内容正文:
专题2.2 基本不等式
【知识梳理】 1
【考点1:由基本不等式比较大小】 2
【考点2:由基本不等式证明不等关系】 3
【考点3:基本不等式求积的最大值】 4
【考点4:基本不等式求和的最小值】 4
【考点5:二次与二次(或一次)商式的最值】 4
【考点6:条件等式求最值】 5
【考点7:基本不等式“1”的妙用求最值】 5
【考点8:利用基本不等式解决存在性或恒成立问题】 6
【考点9:利用基本不等式解决实际问题】 6
【知识梳理】
1. 两个不等式
不等式
内容
等号成立条件
重要不等式
a2+b2≥2ab(a,b∈R)
当且仅当“a=b”时取“=”
基本不等式
≤(a>0,b>0)
当且仅当“a=b”时取“=”
叫做正数a,b的算术平均数,叫做正数a,b的几何平均数.
基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
温馨提示:“当且仅当a=b时,等号成立”是指若a≠b,则a2+b2≠2ab,≠,即只能有a2+b2>2ab,<.
2.几个重要的不等式:
(1)a2+b2≥2ab(a,b∈R),当且仅当a=b时取等号;
(2),>0,当且仅当a=b时取等号;
(3),,当且仅当a=b时取等号;
(4),,当且仅当a=b时取等号;
3.基本不等式与最值
已知x,y都是正数,
(1)如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2;
(2)如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值S2.
温馨提示:从上面可以看出,利用基本不等式求最值时,必须有:(1),(2)和(积)为定值,(3)存在取等号的条件.
4.利用基本不等式求最值的几种方法
(1)直接法:条件和问题间存在基本不等式的关系,可直接利用基本不等式来求最值.
(2)配凑法:利用配凑法求最值,主要是配凑成“和为常数”或“积为常数”的形式.
(3)常数代换法:主要解决形如“已知x+y=t(t为常数),求的最值”的问题,先将转化为,再用基本不等式求最值.
(4)消元法:当所求最值的代数式中的变量比较多时,通常考虑利用已知条件消去部分变量后,凑出“和为常数”或“积为常数”的形式,最后利用基本不等式求最值.
5. 利用基本不等式解决实际问题
(1)此类型的题目往往较长,解题时需认真阅读,从中提炼出有用信息,建立数学模型,转化为数学问题求解;
(2)当运用基本不等式求最值时,若等号成立的自变量不在定义域内时,就不能使用基本不等式求解,此时可根据变量的范围用对应函数的单调性求解.
【考点1:由基本不等式比较大小】
1.(011限时小练9基本不等式(1)高中数学必修第一册�RA)已知,设,,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.不确定
2.(25-26高一上·山东枣庄·阶段检测)若,,且,则,,2ab,中最小的一个是( )
A.2ab B. C. D.
3.(25-26高三上·安徽池州·阶段检测)已知,且,,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高一上·云南玉溪·阶段检测)已知a>1,b>1,记M=,N=,则M与N的大小关系为( )
A.M>N B.M=N
C.M<N D.不确定
5.(25-26高一下·吉林长春·开学考试)已知,,则,b,的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【考点2:由基本不等式证明不等关系】
1.(2026高三·全国·专题练习)设,下列不等式不正确的是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·重庆沙坪坝·期末)(多选)已知,则( )
A. B. C. D.
3.(2026·贵州毕节·三模)(多选)已知正实数满足,则( )
A. B. C. D.
4.(专题19不等式(2)三元不等式(数学竞赛真题汇编)高中数学全国通用)已知为正实数.证明:.
5.(25-26高一上·新疆·期末)对任意实数,.求证:
【考点3:基本不等式求积的最大值】
1.(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.
2.(25-26高二下·福建福州·期末)设,为正数,且,则的最大值为__________.
3.(25-26高二下·广东深圳·期末)已知实数a,b满足,则ab的最大值为________.
4.(25-26高二下·天津和平·期末)若,则的最大值为________.
5.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知正实数,满足,则的最大值是__________.
【考点4:基本不等式求和的最小值】
1.(25-26高二下·重庆·期末)已知,,且,则的最小值为( )
A.6 B.4 C. D.2
2.(25-26高二下·河北·期末)已知,则的最小值为_______.
3.(25-26高二下·天津宝坻·期末)已知正实数,满足,则的最小值为__________.
4.(25-26高二下·广西贺州·期末)已知正实数,满足,则的最小值为__________.
5.(25-26高二下·北京·阶段检测)已知正实数满足,则当_________时,的最小值为_________.
【考点5:二次与二次(或一次)商式的最值】
1.(25-26高一下·山西长治·期末)若,则的最大值是______.
2.(25-26高二下·北京·阶段检测)函数()的最大值为______.
3.(25-26高一上·上海闵行·期中)设,则的最小值为_____________.
4.(25-26高一上·河北承德·期末)已知,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
5.(25-26高三下·山东聊城·阶段检测)对任意正实数、,记.当取得最大值时,的值为( )
A. B. C. D.
【考点6:条件等式求最值】
1.(25-26高二下·天津南开·期末)已知,且,则的最小值是( )
A.12 B.6 C. D.
2.(25-26高三下·北京·强基计划)若,则的最大值为________.
3.(25-26高二下·江西上饶·期末)已知实数,满足,则的最大值为_____.
4.(25-26高二下·重庆璧山·期末)若,,且满足,则的最小值为____________,的最小值为____________.
5.(2026高三·全国·专题练习)若是正实数,,求的最大值.
【考点7:基本不等式“1”的妙用求最值】
1.(25-26高二下·河北沧州·期末)若,,,则的最小值为( )
A.26 B.25 C.19 D.13
2.(25-26高一下·广西崇左·期末)已知正数,满足,则的最小值为( )
A.28 B.30 C.32 D.34
3.(25-26高一下·贵州毕节·期末)若,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.2
4.(2026·上海浦东新·三模)已知,满足,则的最小值是______________.
5.(25-26高二下·河南商丘·期末)已知,则的最小值为________.
【考点8:利用基本不等式解决存在性或恒成立问题】
1.(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)已知,若不等式恒成立,则m的最大值为( )
A.5 B.6 C.10 D.25
2.(25-26高二下·天津河西·期末)已知不等式对于任意的恒成立,则正实数的最大值为( )
A.10 B.9 C. D.
3.(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.
4.(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____________.
5.(25-26高一上·广东深圳·期末)若满足且恒成立,则的取值范围是____________.
【考点9:利用基本不等式解决实际问题】
1.(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.
2.(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.
3.(25-26高一上·福建福州·期中)某网店推出一款“光饼精灵”文创玩具,该玩具原来每个售价2.5元,年销售8万个.
(1)据市场调查,该玩具的单价每提高0.1元,年销售量将相应减少2000个.如何定价才使年销售总收入不低于原收入?
(2)为提升产品吸引力,网店计划对该产品进行升级,并提高每个玩具的售价到元.与此同时,升级需要再投入万元作为技术支持和固定宣传费用.那么该玩具的年销售量至少达到多少万个时,才能使升级后的年销售收入不低于原收入与再投入之和?
4.(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?
5.(25-26高一上·江苏淮安·期中)如图,某人计划用篱笆围成一个一边靠墙(墙足够长)的矩形菜园.设菜园的长为米,宽为米.
(1)若菜园面积为49平方米,则,为何值时,所用篱笆总长最小?最小值为多少?
(2)若使用的篱笆总长为40米,当,为多少时,有最小值?并求出最小值.
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专题2.2 基本不等式
【知识梳理】 1
【考点1:由基本不等式比较大小】 2
【考点2:由基本不等式证明不等关系】 4
【考点3:基本不等式求积的最大值】 6
【考点4:基本不等式求和的最小值】 8
【考点5:二次与二次(或一次)商式的最值】 10
【考点6:条件等式求最值】 12
【考点7:基本不等式“1”的妙用求最值】 14
【考点8:利用基本不等式解决存在性或恒成立问题】 15
【考点9:利用基本不等式解决实际问题】 18
【知识梳理】
1. 两个不等式
不等式
内容
等号成立条件
重要不等式
a2+b2≥2ab(a,b∈R)
当且仅当“a=b”时取“=”
基本不等式
≤(a>0,b>0)
当且仅当“a=b”时取“=”
叫做正数a,b的算术平均数,叫做正数a,b的几何平均数.
基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
温馨提示:“当且仅当a=b时,等号成立”是指若a≠b,则a2+b2≠2ab,≠,即只能有a2+b2>2ab,<.
2.几个重要的不等式:
(1)a2+b2≥2ab(a,b∈R),当且仅当a=b时取等号;
(2),>0,当且仅当a=b时取等号;
(3),,当且仅当a=b时取等号;
(4),,当且仅当a=b时取等号;
3.基本不等式与最值
已知x,y都是正数,
(1)如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2;
(2)如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值S2.
温馨提示:从上面可以看出,利用基本不等式求最值时,必须有:(1),(2)和(积)为定值,(3)存在取等号的条件.
4.利用基本不等式求最值的几种方法
(1)直接法:条件和问题间存在基本不等式的关系,可直接利用基本不等式来求最值.
(2)配凑法:利用配凑法求最值,主要是配凑成“和为常数”或“积为常数”的形式.
(3)常数代换法:主要解决形如“已知x+y=t(t为常数),求的最值”的问题,先将转化为,再用基本不等式求最值.
(4)消元法:当所求最值的代数式中的变量比较多时,通常考虑利用已知条件消去部分变量后,凑出“和为常数”或“积为常数”的形式,最后利用基本不等式求最值.
5. 利用基本不等式解决实际问题
(1)此类型的题目往往较长,解题时需认真阅读,从中提炼出有用信息,建立数学模型,转化为数学问题求解;
(2)当运用基本不等式求最值时,若等号成立的自变量不在定义域内时,就不能使用基本不等式求解,此时可根据变量的范围用对应函数的单调性求解.
【考点1:由基本不等式比较大小】
1.(011限时小练9基本不等式(1)高中数学必修第一册�RA)已知,设,,则与的大小关系是( )
A. B. C. D.不确定
【答案】A
【详解】,当且仅当时,等号成立,故.
2.(25-26高一上·山东枣庄·阶段检测)若,,且,则,,2ab,中最小的一个是( )
A.2ab B. C. D.
【答案】A
【分析】首先根据基本不等式比较大小,再作差比较,即可判断.
【详解】因为,,且,,,
,由条件可知,,则,
所以,即,所以四个数中最小的是.
故选:A
3.(25-26高三上·安徽池州·阶段检测)已知,且,,,,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】利用基本不等式可比较A,B大小,作差判断正负可判断大小.
【详解】,即,
,,
故.
故选:B.
4.(25-26高一上·云南玉溪·阶段检测)已知a>1,b>1,记M=,N=,则M与N的大小关系为( )
A.M>N B.M=N
C.M<N D.不确定
【答案】A
【分析】利用基本不等式可得答案.
【详解】因为,所以
,当且仅当取等号,
而,
故选:A.
5.(25-26高一下·吉林长春·开学考试)已知,,则,b,的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【详解】因为,,所以,解得,同理可得,
由,可得,又,可得,
所以,
因为,所以,
所以,所以.
【考点2:由基本不等式证明不等关系】
1.(2026高三·全国·专题练习)设,下列不等式不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】对于A,,,即;
,得,即,故A正确;
对于B,,由均值不等式得,即,,故B正确;
对于C、D ,,由均值不等式得,;
,即,故C错误,D正确.
2.(25-26高二下·重庆沙坪坝·期末)(多选)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【详解】对于A,因为,所以,即,
所以,所以,当且仅当时取等号,故A错误;
对于B,因为,所以,
所以,当且仅当时取等号,故B正确;
对于C,因为,
故C正确;
对于D,由,得,所以,所以,
所以,
当且仅当时取等号,故D正确.
3.(2026·贵州毕节·三模)(多选)已知正实数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】结合已知条件,利用基本不等式对各选项逐一变形验证即可.
【详解】选项A. 由基本不等式,则,平方得,当且仅当时等号成立,A正确.
选项B.对平方得,由A知,
因此, 因为,开方得,
当且仅当时等号成立,B正确.
选项C.,由,所以,即,C错误.
选项D.,因此,所以,D错误.
4.(专题19不等式(2)三元不等式(数学竞赛真题汇编)高中数学全国通用)已知为正实数.证明:.
【答案】证明见解析
【分析】先证明,然后利用柯西不等式的性质证明即可.
【详解】先证明,
原不等式,
,
.
由柯西不等式得
5.(25-26高一上·新疆·期末)对任意实数,.求证:
【答案】
证明:因为,,
所以,,
令,,
则
当且仅当,即时等号成立;
所以,当且仅当时,等号成立.
【分析】利用换元法及基本不等式证明即可.
【详解】略
【考点3:基本不等式求积的最大值】
1.(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
【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.
2.(25-26高二下·福建福州·期末)设,为正数,且,则的最大值为__________.
【答案】/0.25
【详解】(当且仅当时,取等号),所以的最大值为
3.(25-26高二下·广东深圳·期末)已知实数a,b满足,则ab的最大值为________.
【答案】
【详解】,所以,
所以,
若,其值必然小于正数,因此仅需考虑,
根据基本不等式,所以,当且仅当时等号成立,
所以的最大值为.
4.(25-26高二下·天津和平·期末)若,则的最大值为________.
【答案】
【分析】根据题意,利用基本不等式,即可求解.
【详解】因为,可得,
则,
当且仅当时,即时,等号成立,所以的最大值为.
5.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知正实数,满足,则的最大值是__________.
【答案】4
【详解】因为为正实数,由基本不等式可得,当且仅当时等号成立;
正实数满足,得,代入上述不等式可得:,
令,由得,不等式转化为:,整理得,即,
因为,所以,因此,即,故,
得,当且仅当时等号成立,因此的最大值为4.
【考点4:基本不等式求和的最小值】
1.(25-26高二下·重庆·期末)已知,,且,则的最小值为( )
A.6 B.4 C. D.2
【答案】A
【详解】因为,故,
又因为,,因此有,
因此,当且仅当时等号成立,
设,所以,解得或,
由和,解得,
因此当时,的最小值为6.
2.(25-26高二下·河北·期末)已知,则的最小值为_______.
【答案】/
【分析】先由判断,再将配凑,利用乘法结合基本不等式求最小值.
【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高二下·天津宝坻·期末)已知正实数,满足,则的最小值为__________.
【答案】
【分析】应用常值代换结合基本不等式计算求解.
【详解】正实数,满足,
则,
当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
4.(25-26高二下·广西贺州·期末)已知正实数,满足,则的最小值为__________.
【答案】
【详解】∵ 正实数满足,∴ .
∴ .
∵ ,由基本不等式得,
当且仅当,即时等号成立.
将代入,解得,符合为正实数的约束条件.
∴ 的最小值为.
5.(25-26高二下·北京·阶段检测)已知正实数满足,则当_________时,的最小值为_________.
【答案】
【详解】∵ 为正实数,且,
对等式变形得 ,即.
若,则,矛盾,
若,则,此时,,
故,矛盾,故,结合可得,.
将目标式变形为,
∵ ,,由基本不等式可得,
将代入得,
∴ ,当且仅当时等号成立.
联立,将代入第二个方程得,
解得(负根舍去),即,此时,满足为正实数的条件.
∴ 当时,的最小值为.
【考点5:二次与二次(或一次)商式的最值】
1.(25-26高一下·山西长治·期末)若,则的最大值是______.
【答案】
【分析】将转化为,利用基本不等式求解.
【详解】令,
因为,所以,所以,
当且仅当,即,因为,所以时,等号成立.
2.(25-26高二下·北京·阶段检测)函数()的最大值为______.
【答案】/
【详解】
,,当且仅当时取等号,
即函数()的最大值为.
3.(25-26高一上·上海闵行·期中)设,则的最小值为_____________.
【答案】
【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.
4.(25-26高一上·河北承德·期末)已知,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【分析】令,化简得到,结合基本不等式,即可求解.
【详解】令,则,因为,可得,
可得,
当且仅当时,即时,即时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:D.
5.(25-26高三下·山东聊城·阶段检测)对任意正实数、,记.当取得最大值时,的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由不等式的基本性质得出,利用基本不等式求出的最大值,可得出的最大值,利用等号成立的条件可得出、的值,即可得出的值.
【详解】因为、都为正实数,且,故,
由题意可得,,
由不等式的性质可得,
,故,可得,
当且仅当时,即当时,
此时且时,取最大值,
此时.
【考点6:条件等式求最值】
1.(25-26高二下·天津南开·期末)已知,且,则的最小值是( )
A.12 B.6 C. D.
【答案】D
【详解】由题可知,已知,
则,,
由基本不等式得:,
当且仅当“”,即“,”时取“”.
2.(25-26高三下·北京·强基计划)若,则的最大值为________.
【答案】
【分析】等式两边平方,结合基本不等式可求答案.
【详解】由,可得,
,当且仅当时,等号成立;
即,解得,故的最大值为.
3.(25-26高二下·江西上饶·期末)已知实数,满足,则的最大值为_____.
【答案】2
【分析】将条件化为,设得,结合基本不等式有,即可求范围,进而确定目标式的最大值.
【详解】由,而,则,
设,则,即,
对任意实数,有,即,可得,即,
当时,满足原等式,且成立,
因此的最大值为.
4.(25-26高二下·重庆璧山·期末)若,,且满足,则的最小值为____________,的最小值为____________.
【答案】 9 3
【分析】第①问通过对已知等式变形结合基本不等式求解;第②问通过换元法化简,再结合已知等式利用基本不等式求最小值.
【详解】①,由,所以,,,当且仅当时取得等号,则的最小值为,
由条件得,,,,,当且仅当,时取得等号,
则的最小值为.
5.(2026高三·全国·专题练习)若是正实数,,求的最大值.
【答案】
【分析】先将变形为,再根据基本不等式即可求解.
【详解】因为,,所以,当且仅当时取等号,
又,即当,时,有最大值.
【考点7:基本不等式“1”的妙用求最值】
1.(25-26高二下·河北沧州·期末)若,,,则的最小值为( )
A.26 B.25 C.19 D.13
【答案】B
【详解】因为,,,所以,
当且仅当,即,时取等号,所以的最小值为25.
2.(25-26高一下·广西崇左·期末)已知正数,满足,则的最小值为( )
A.28 B.30 C.32 D.34
【答案】C
【详解】因为,因此,
由,,以及基本不等式可得,
当且仅当,即时等号成立,
故.
3.(25-26高一下·贵州毕节·期末)若,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【详解】,
,
当且仅当,即时取等号,
所以.
4.(2026·上海浦东新·三模)已知,满足,则的最小值是______________.
【答案】
【详解】因为,
则,
则的最小值是,当且仅当时取等号.
5.(25-26高二下·河南商丘·期末)已知,则的最小值为________.
【答案】
【分析】通过凑出均值不等式的前提条件后求解.
【详解】因为,所以.
,
当且仅当时等号成立.
【考点8:利用基本不等式解决存在性或恒成立问题】
1.(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)已知,若不等式恒成立,则m的最大值为( )
A.5 B.6 C.10 D.25
【答案】A
【分析】不等式可化为,利用基本不等式求出的最小值,即可得到m的最大值.
【详解】因为不等式恒成立,,,
所以恒成立,
设,则
当且仅当时等号成立,
所以,所以,所以m的最大值为5.
2.(25-26高二下·天津河西·期末)已知不等式对于任意的恒成立,则正实数的最大值为( )
A.10 B.9 C. D.
【答案】B
【分析】化简,,结合基本不等式求其最小值,结合条件求的范围可得结论.
【详解】令,
展开可得,即,其中,
因为,,由基本不等式可得
当且仅当,即时等号成立,
所以, 当且仅当时等号成立,
由不等式对于任意的恒成立,可得,
所以正实数的最大值为.
3.(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
【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.
4.(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】
【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:.
5.(25-26高一上·广东深圳·期末)若满足且恒成立,则的取值范围是____________.
【答案】
【分析】先结合题意得到,再利用基本不等式得到,进而求出的最小值为,最后得到,求解参数范围即可.
【详解】因为,
且由基本不等式得,当且仅当时等号成立,
所以,
即,得到,解得,
故的最小值为,要使恒成立,
即成立,解得.
故答案为:.
【考点9:利用基本不等式解决实际问题】
1.(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】
【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:.
2.(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】
【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:;
3.(25-26高一上·福建福州·期中)某网店推出一款“光饼精灵”文创玩具,该玩具原来每个售价2.5元,年销售8万个.
(1)据市场调查,该玩具的单价每提高0.1元,年销售量将相应减少2000个.如何定价才使年销售总收入不低于原收入?
(2)为提升产品吸引力,网店计划对该产品进行升级,并提高每个玩具的售价到元.与此同时,升级需要再投入万元作为技术支持和固定宣传费用.那么该玩具的年销售量至少达到多少万个时,才能使升级后的年销售收入不低于原收入与再投入之和?
【答案】(1)玩具的单价不少于2.5元且不超过元时,才使年销售总收入不低于原收入
(2)该玩具的年销售量至少达到5万个时,才能使升级后的年销售收入不低于原收入与再投入之和
【分析】(1)设玩具的单价为元,根据题意可得,运算求解即可;
(2)根据题意整理可得,原题意即为存在,有解,结合基本不等式运算求解.
【详解】(1)设玩具的单价为元,则年销售量为万个,
令,解得,
由题意可得:,
整理可得,解得,
所以玩具的单价不少于2.5元且不超过元时,才使年销售总收入不低于原收入.
(2)由题意可知:,且,可得,
原题意即为存在,有解,
因为,当且仅当,即时,等号成立,
所以该玩具的年销售量至少达到5万个时,才能使升级后的年销售收入不低于原收入与再投入之和.
4.(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.
【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.
5.(25-26高一上·江苏淮安·期中)如图,某人计划用篱笆围成一个一边靠墙(墙足够长)的矩形菜园.设菜园的长为米,宽为米.
(1)若菜园面积为49平方米,则,为何值时,所用篱笆总长最小?最小值为多少?
(2)若使用的篱笆总长为40米,当,为多少时,有最小值?并求出最小值.
【答案】(1)为,为时,所用篱笆总长最小,最小值为
(2)当时有最小值,最小值是
【分析】(1)由题意可知,再根据基本不等式即可得解;
(2)由题意可知,再根据基本不等式即可得解.
【详解】(1)由题意得,所用篱笆总长为.
因为,
当且仅当时,即,时等号成立,
所以菜园的长为,宽为时,所用篱笆总长最小,最小值为;
(2)由题意得,
,
当且仅当,即时等号成立,
所以当时,有最小值,最小值是.
答(1)菜园的长为,宽为时,所用篱笆总长最小,最小值为,
(2)当时,有最小值,最小值是.
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