内容正文:
专题强化练1 利用基本不等式求最值
1.已知正实数x,y,a满足2x+y=axy,若x+2y的最小值为3,则实数a的值为( )
A.1 B.3 C.6 D.9
2.(2025安徽六安第一中学期中)已知x>0,y>0,且4x+y=1,则的最小值为( )
A.6 B.4 C.4 D.6
3.(多选题)(2025甘肃兰州第一中学诊断考试)已知x>0,y>0且3x+2y=10,则下列结论正确的是( )
A.xy的最大值为
B.+的最大值为2
C.+的最小值为
D.x2+y2的最大值为
4.(多选题)(2024江苏扬州期末)已知x+y=1,y>0,x≠0,则+的值可能是( )
A. B. C. D.
5.(2025江西南昌联考)已知正数x,y满足+=1,则xy的最小值是( )
A. B. C. D.
6.(2025四川南充高级中学期初)已知不等式(x+y)≥16对任意正实数x,y恒成立,则正实数a的最小值为 .
7.(2025甘肃白银第八中学阶段考试)已知x,y为正实数,则+的最小值为 .
8.(创新题·新情境)(2025海南华侨中学阶段考试)高一(3)班的小北为学校设计的冬季运动会会徽《冬日雪花》获得一等奖.他的设计灵感来自三个全等的矩形的折叠拼凑,现要批量生产.其中会徽的六个直角三角形(如图2阴影部分)要利用镀金工艺上色.已知一块矩形材料如图1所示,矩形ABCD的周长为4 cm,其中长边AD为x cm,将△BCD沿BD向△ABD折叠,BC折过去后交AD于点E.
(1)用x表示图1中△BAE的面积;
(2)已知镀金工艺是2元/cm2,试求一个会徽的镀金部分所需的最大费用.
答案与分层梯度式解析
1.B 因为正实数x,y,a满足2x+y=axy,
所以+=a,
所以x+2y=×(x+2y)=
≥5+2=,
当且仅当=,且+=a时取等号.
由题意可得=3,解得a=3.
2.D 因为x>0,y>0,且4x+y=1,
所以==≥=6,当且仅当x=y=时取等号.故的最小值为6.
3.BC ∵x>0,y>0且3x+2y=10,∴0<x<,0<y<5.
对于A,10=3x+2y≥2,化简得xy≤,当且仅当3x=2y且3x+2y=10,即x=,y=时,等号成立,所以xy的最大值为,故A错误;
对于B,(+)2=3x+2y+2=10+2≤10+10=20,当且仅当3x=2y且3x+2y=10,即x=,y=时,等号成立,所以+的最大值为2,故B正确;
对于C,+=×(3x+2y)=×≥×=,当且仅当=且3x+2y=10,即x=y=2时,等号成立,所以+的最小值为,故C正确;
对于D,x2+y2=+y2=(0<y<5),
利用二次函数的性质知,(x2+y2)min==,(x2+y2)max<=25,故D错误.
4.CD 由x+y=1,y>0,x≠0,得y=1-x>0,则x<1且x≠0.
当0<x<1时,+=+=+=++≥+2=,当且仅当=,即x=时取等号.
当x<0时,+=+=+=-++≥-+2=,当且仅当=,即x=-2时取等号.
综上,+≥.结合选项知选CD.
5.D xy=xy=+,
令x+2y=m,3x+2y=n,
则x=,y=,
所以xy=+=+-≥2-=,当且仅当=,即x=,y=时等号成立,
故xy的最小值是.
6.答案 9
解析 因为(x+y)=1+a++≥1+a+2=1+a+2,当且仅当=,x>0,y>0时取等号,所以1+a+2≥16,整理得(+5)(-3)≥0,解得a≥9,故正实数a的最小值为9.
7.答案 8-4
解析 +=+,
令=t,t>0,
所以+=2t+=2(t+2)+-4
≥2-4=8-4,
当且仅当2(t+2)=,即t=2-2时取等号.
所以+的最小值为8-4.
8.解析 (1)因为AD=x cm,
所以AB=(2-x)cm,
设ED=a cm,则AE=(x-a)cm,
因为∠AEB=∠C'ED,∠EAB=∠EC'D,AB=C'D,
所以Rt△BAE≌Rt△DC'E,
所以BE=DE=a cm,
在Rt△BAE中,由勾股定理得BA2+AE2=BE2,
即(2-x)2+(x-a)2=a2,
解得a=,
所以AE=x-a=,
所以△BAE的面积S=AB·AE=(2-x)·==cm2(1<x<2).
所以△BAE的面积S=cm2(1<x<2).
(2)设一个会徽的镀金费用为y元,
则y=6·S△BAE·2=12×≤12×(3-2)=36-24,当且仅当x=,1<x<2,即x=时等号成立.
所以当AD为 cm时,一个会徽的镀金部分所需的最大费用为(36-24)元.
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