内容正文:
第3章
不等式
第1讲 描述运动的基本概念
专题专项练
专题强化练1 利用基本不等式求含条件的
最大(小)值
第1讲 描述运动的基本概念
1.[2026江苏无锡梅村高级中学检测]已知实数a>0,b>0, + =1,则2a+3b的最小值为 ( )
A.2 B.3+2
C.5+2 D.3+2
A
解析 2a+3b=2(a+1)+3(b+1)-5=[2(a+1)+3(b+1)]· -5=2+3+ + -5= +
≥2 =2 ,当且仅当 = 且 + =1,即a= ,b= 时取等号,所以2
a+3b的最小值为2 .
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026湖南部分学校联考]已知a>b>0,则6a2+ 的最小值为 ( )
A.6 B.
C.2 D.4
D
解析 ∵a>b>0,∴a-b>0,
∴b(a-b)≤ = ,
∴6a2+ ≥6a2+ =6a2+ ≥2 =4 ,
当且仅当 时,等号成立.
故6a2+ 的最小值为4 .
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026江苏丹阳质量检测]已知a≥0,b≥0,ab+a+b=2,则a+3b的最小值为 ( )
A.2 B.3
C.2 D.9-3
A
解析 解法一:由ab+a+b=2得a= ,
所以a+3b= +3b=-1+ +3b= +3b+3-4≥2 -4=2,
当且仅当 =3b+3,即a=2,b=0时,等号成立,所以a+3b的最小值为2.
解法二:由ab+a+b=2得ab+a+b+1=3,即(a+1)(b+1)=3,
(积(a+1)(b+1)为定值,求和a+3b的最小值,关键是将a+3b用a+1和b+1表示,然后利用基本不等式求解)
所以a+3b=(a+1)+3(b+1)-4≥2 =6-4=2,当且仅当a+1=3(b+1),即a=2,b=0时,等号成立,所以a
+3b的最小值为2.
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2025江苏南通第一中学月考]已知x>0,y>0,x+y=1,则 的最小值为 ( )
A.4 B.
C. +2 D.2 +1
D
解析 因为x>0,y>0,x+y=1,
所以 = = = + +1≥2 +1=2 +1,当且仅当 = 且x+y
=1,即x= -1,y=2- 时取等号,
所以 的最小值为2 +1.
第1讲 描述运动的基本概念
方法总结 目标式是分母为单项式的分式,可利用条件配凑为齐次分式,再进行变形化为可用基本不等
式的形式,进而求出最值.
第1讲 描述运动的基本概念
5.[2026江苏常州高级中学月考]已知a,b,c均为正实数,ab+ac=4,则 + + 的最小值是( )
A.6 B.4
C.3 D.2
B
解析 因为ab+ac=4,所以a(b+c)=4.
设a=x,b+c=y,则x>0,y>0且xy=4,
所以 + + = + + = + = (x+y)+
≥2 =4,当且仅当 即x=y=2时,等号成立,
所以 + + 的最小值是4.
第1讲 描述运动的基本概念
6.[多选题][2026江苏丹阳质量检测]已知a,b∈(0,+∞),a2+b=4,则下列一定正确的是 ( )
A.a 的最大值为2
B. +a的最大值为2
C.a2(b+4)的最大值为16
D. + 的最小值为1
ABD
第1讲 描述运动的基本概念
解析 对于A,a ≤ = =2,当且仅当a= ,即a= ,b=2时,等号成立,
所以a 的最大值为2,故A正确.
对于B,( +a)2=a2+b+2a =4+2a ,
由A可知a ≤2,所以4+2a ≤4+2×2=8,所以 +a≤2 ,当且仅当a= ,b=2时,等号成立,所以 +a
的最大值为2 ,故B正确.
对于C,a2(b+4)=a2(8-a2)≤ =16,当且仅当a2=8-a2,即a=2时,等号成立,又0<a<2,所以a2(b+4)<16,
故C错误.
对于D, + = + = ≥ =1,当且仅当b=4-b,即a= ,b=2时,等号成立,所以 + 的最
小值为1,故D正确.
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2025福建师范大学附属中学月考]设正数a,b满足a+ +3 =16,则 + 的最大值是______.
18
解析 因为a>0,b>0,所以16=(a+3b)+ ≥2 =2 ,
所以 + ≤18,当且仅当a+3b= + =8时取等号,故 + 的最大值是18.
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2025江苏扬州高邮第一中学月考]已知a>0,b>0,且ab=1,不等式 + + ≥4恒成立,则正实数m的
取值范围是__________.
[8,+∞)
解析 因为a>0,b>0,且ab=1,所以 + + = + = + ,又 + + ≥4,所以m≥4(a
+b)- .设x=a+b,则x≥2 =2(当且仅当a=b=1时,等号成立),
m≥4x- x2=- (x-4)2+8,
所以m≥ =8.
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2026江苏苏州国裕外语学校检测]若x> ,y> ,且 + =20,则 + 的最大值为_____.
7
解析 设m= ,n= ,则m>0,n>0,且m+n=20.
由m= ,n= ,
得x= ,y= ,
所以 + = +
= +
=8-6 +
=8- [(m+3)+(n+1)]· +
第1讲 描述运动的基本概念
=8- 2+ +
≤8- =7,
当且仅当 即
即x= ,y= 时,等号成立,
所以 + 的最大值为7.
第1讲 描述运动的基本概念
10.[2026江苏盐城中学月考]已知正数a,b满足 + =1.
(1)求 + 的最小值;
(2)求2a2+b2-4a-2b的最小值.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)因为 + =1,
所以a+b=ab,即(a-1)(b-1)=1.
因为a,b是正数,所以a-1>0,b-1>0,
所以 + =4+ +9+ =13+ + ≥13+2 =25,
当且仅当 = 时,等号成立,
所以 + 的最小值为25.
(2)2a2+b2-4a-2b=2(a2-2a)+(b2-2b)=2(a2-2a+1)+(b2-2b+1)-3=2(a-1)2+(b-1)2-3.
由(1)知(a-1)(b-1)=1且a-1>0,b-1>0,所以2(a-1)2+(b-1)2≥2 =2 ,当且仅当2(a-1)2=(b-1)2
时,等号成立,
所以2(a-1)2+(b-1)2-3≥2 -3,所以2a2+b2-4a-2b的最小值为2 -3.
第1讲 描述运动的基本概念
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