摘要:
**基本信息**
聚焦基本不等式求最值,通过分层题型构建从基础应用到多元变量的知识逻辑链,培养抽象能力与推理意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础应用|4(选择1-3,12)|判断正误/直接应用|概念生成:“一正二定三相等”条件辨析|
|条件最值|8(选择4-5,8-11,填空14-16)|和积定值求最值|原理推导:配凑/常数代换法的应用拓展|
|恒成立与参数|3(选择6-7,解答18(2))|不等式恒成立求范围|模型构建:最值与参数的逻辑关联|
|多元变量|5(选择8,9,13,解答19-20)|三元变量/综合应用|思维进阶:变量转化与条件整合|
内容正文:
基本不等式求最值练习题
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高二下·北京·期末)已知,,,则下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】应用基本不等式计算判断A;举反例判断B,结合常值代换结合基本不等式计算判断C,D.
【详解】因为,,当且仅当取等号,故A错误;
当时,满足,但是,B选项错误;
利用乘1法,,当且仅当取等号,故C错误,D正确
3.(25-26高二下·天津南开·期末)下列说法中正确的个数是( )
①的最小值为2
②的最小值为9
③已知,则
④设,,则
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】结合对勾函数性质判断①;结合基本不等式判断②③④.
【详解】①化简得:,令,
函数在时单调递增,因此最小值为,
等号取不到(等号成立条件不满足),①错误.
②展开得:,由基本不等式,
因此原式,等号成立条件为,因此最小值为9,②正确.
③已知,则,令,则,
由基本不等式,得,③正确.
④,要证,等价于证明:,
整理得,当且仅当时等号成立,④正确.
4.(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)设正实数满足,则( )
A.的最大值是 B.的最大值为
C.的最小值为 D.的最小值是
【答案】C
【分析】对于ABC:利用基本不等式运算求解即可;对于D:利用乘“1”法结合基本不等式运算求解即可.
【详解】因为正实数满足.
对于选项A:因为,即,解得,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以的最大值是,故A错误;
对于选项B:因为,即,可得,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以的最大值为,故B错误;
对于选项C:因为,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以的最小值为,故C正确;
对于选项D:因为,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值是,故D错误.
5.(25-26高一上·上海·期中)若实数满足,,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C.的最小值为 D.的最小值为
【答案】C
【分析】首先判断的符号,再将待求式变形为可利用基本不等式或其变形的形式,进而求最值.
【详解】因为,所以同号,
又,所以同正.
对于A,由得,故A正确.
对于B,由不等式可得,
所以,当且仅当时等号成立,故B正确.
对于C,
,
当且仅当,即时等号成立,
(或由二维柯西不等式可得,当且仅当时等号成立),故C错误.
对于D,
,
因为,当且仅当,即时等号成立,
所以,故D正确.
6.(25-26高一上·福建三明·阶段检测)若不等式对恒成立,则实数的最大值为( )
A.12 B. C.6 D.
【答案】A
【分析】借助基本不等式“1”的活用可得,则可得.
【详解】当时,,,
则,
当且仅当,即时等号成立,
即恒成立,则,故,
故实数的最大值为.
故选:A.
7.(25-26高一上·河北沧州·阶段检测)若正实数满足,且恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得,再由乘1法和基本不等式可得最小值,由二次不等式的解法可得所求范围.
【详解】正实数满足,所以,
由恒成立,可得,
,
当且仅当时上式取等号,
则,解得,
故实数的取值范围是,
故选:B.
8.(25-26高一上·江苏无锡·期中)设正实数x,y,z满足,则当取得最大值时,的最大值为( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】D
【分析】将代入后剩下关于的二元等式,经齐次化处理后使用基本不等式在时最大值时,将代入原式可得,代入,得到二次函数利用配方法即可求得其最大值.
【详解】,
,又均为正实数,
(当且仅当时取"="),
,此时.
,
,当且仅当时取得"=",满足题意.
的最大值为.
故选:D
【点睛】关键点点睛:对含有多元变量的函数求最值时通常要减少变量的个数,减少变量的个数方法有:①代入消元,把其中一个变量用其它变量表示后代入消元;②对齐次式可通过构造比值消元.
9.(25-26高二下·安徽六安·期末)(多选)设正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最小值为6 D.的最大值为9
【答案】AC
【分析】先消元限定定义域,然后利用二次函数性质、常数代换法、取特值求解即可.
【详解】由及正实数,得,且.
对选项A:,这是关于的二次函数,开口向下,
对称轴为,且,故的最大值为. 该项正确.
对选项B:,对称轴为,
代入得最小值为,不等于. 该项错误.
对选项C:,
当且仅当时等号成立,故最小值为. 该项正确.
对选项D:令,则,所以最大值不是9. 该项错误.
10.(25-26高二下·吉林长春·期末)(多选)已知,,则下列说法正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,且,则的最小值为
D.若,则
【答案】CD
【分析】取值计算判断AB;C选项,通过拼凑,用“1的整体代换”结合均值不等式即可求最值;D选项,通过对进行平方,结合与均值不等式即可进行证明.
【详解】对于A:令,此时,不满足,故A错误;
对于B:令,满足,,而,此时,不满足,故B错误;
对于C:由,得,又,,所以,,
所以
,当且仅当,即时等号成立,
此时取到最小值为,故C正确;
对于D:因为,所以,
所以,
当且仅当,即时等号成立,即,故D正确.
11.(25-26高二下·安徽合肥·期末)(多选)已知,且,下列结论正确的是( )
A.xy的最大值为2 B.最小值为
C.最小值为 D.最小值为8
【答案】ABC
【详解】对于A:由基本不等式,代入得,化简得,
当且仅当时取等号,A正确;
对于B:(法一):因为,
所以,且.
所以,当时,.
(法二)由柯西不等式,则,所以,
当且仅当,即时取等号,所以B正确.
对于C: ,
当且仅当,即时取等号,所以C正确;
D.,当且仅当,由A选项可知,
所以最小值为,D错误.
12.(25-26高一上·广东广州·期中)(多选)下列命题中是真命题的有( )
A.正实数,满足,则有最小值为5
B.命题“,”是假命题,则实数a的取值范围为
C.若,则的最大值为
D.的最小值是2
【答案】AC
【分析】由结合基本不等式计算即可判断A;将已知命题转化为“”为真命题,分类讨论,结合判别式符号列不等式求解可判断B;由基本不等式计算可判断C;令,由对勾函数性质计算可判断D.
【详解】对于A,由,
可得,
当且仅当,即时等号成立,故A正确;
对于B,因为命题“”是假命题,所以此命题的否定为真命题,
即命题“”是真命题.
当时,不等式转化为恒成立,则满足题意;
当时,则有,解得.
综上,实数的取值范围为,故B错误;
对于C,由,得,所以,
所以,即,得,
所以的最大值为,故C正确;
对于D,,令,则,
所以在上单调递增,所以,故D错误.
故选:AC
13.(25-26高一上·江苏苏州·期中)(多选)已知,,且,则( )
A.xy的最大值为1 B.的最大值为6
C.的最小值为 D.的最小值为
【答案】AD
【分析】对A,利用基本不等式求解;对B,由题可得,利用二次函数单调性求解判断;对C,举反例说明;对D,将原式变形,利用基本不等式求解.
【详解】对于A,由,,所以,当且仅当时,等号成立,故A正确;
对于B,由,,得,
则,故B错误;
对于C,当时,,故C错误;
对于D,,
当且仅当,即,时,取等号,故D正确.
故选:AD.
14.(2026高三·全国·专题练习)设,,为正实数,满足,则的最小值是________.
【答案】3
【详解】由已知条件可得,
,当且仅当时取得最小值3.
15.(25-26高三上·安徽阜阳·阶段检测)已知,且,则的最小值为____.
【答案】
【分析】由题意有,令,利用基本不等式得,利用的单调性即可求解.
【详解】由题意有:,令,
因为,所以,
所以,易知函数在上单调递增,
所以,所以的最小值为.
故答案为:.
16.(25-26高一上·四川达州·阶段检测)已知正实数、满足,则的最小值为______.
【答案】
【分析】根据正实数、满足,得到,求出,变形得到,由基本不等式求出最小值.
【详解】因为正实数、满足,所以,
解得,
,
当且仅当,即时,等号成立,
故答案为:
17.(25-26高一上·新疆喀什·阶段检测)求最值
(1)已知正实数满足,求的最小值.
(2)已知,求的最小值.
(3)已知,求的最小值.
【答案】(1)
(2)5
(3)7
【分析】(1)根据基本不等式“1”的代换,计算即可得答案.
(2)对所求进行配凑变形可得,利用基本不等式,即可得答案.
(3)对所求进行变形可得,利用基本不等式,即可得答案.
【详解】(1)由,得,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
(2)由得,
则,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为5
(3)当时,,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为7
18.(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)已知正数
(1),
①求的最大值;
②求的最小值;
③的最大值;
(2)若恒成立,求的取值范围
【答案】(1)①;②;③2
(2)
【分析】(1)①利用基本不等式求解即可;②由,用乘以构造基本不等式即可;③将的最大值转化求的最大值,根据基本不等式和已知条件即可求解;
(2)根据已知条件将问题转化为求,变形得,令化简,转化为二次方程有解问题求出最小值分析即可.
【详解】(1)①因为,有基本不等式得:
,
即
当且仅当即时等号成立,
所以的最大值为;
②由,
所以
,
当且仅当即时等号成立,
所以的最小值是;
③由,则,
所以
所以,
当且仅当即时等号成立,
所以有最大值为2.
(2)因为,所以
所以恒成立等价于:
,
由,
令,所以有,
令,
因为关于的一元二次方程有正实数解,
所以即:
,解得:或(舍去),
当时,有,
即时,有最小值,即,
所以,所以的取值范围为:.
19.(25-26高一上·福建宁德·阶段检测)问题:正数满足,求的最小值.其中一种解法是:,当且仅当,且时,即且时取等号,学习上述解法并解决下列问题:
(1)若正实数满足求的最小值;
(2)若正实数满足,且,试比较和的大小,并说明理由;
(3)利用(2)的结论,求代数式的最大值,并求出使得最大的的值.
【答案】(1)
(2),理由如下:
,
当且仅当,即时,等号成立,所以.
(3)的最大值为,此时.
【分析】(1)已知正实数满足核心思路是等式两边同除以构造“和为定值”的齐次式,再采用乘1法,将乘以该定值,分式展开,利用基本不等式求最小值,关键是构造可使用均值不等式的乘积结构.
(2)已知,采用乘1法,将与条件式相乘展开,拆分后用均值不等式放缩,通过等号成立条件对比和的大小关系,核心是借用题干示范的乘1构造法完成放缩证明.
(3)先根据根式定义域求出的范围,换元令,,转化为已知求的最大值,直接套用第(2)问结论,用乘1法结合均值不等式求解,实现结论迁移应用.
【详解】(1)因为,所以.
所以.
当且仅当,即时,等号成立.
所以的最小值为.
(2)略.
(3)由得,
令,则,
令,由(2)知,,
所以,即,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最大值为,此时.
【点睛】方法归纳:
1.核心通用方法:乘1法,已知分式和为定值时,将所求代数式乘以该定值,展开后配凑均值不等式;
2.题型迁移技巧:多问递进题型,后一问可直接套用前一问推导的不等式结论,减少重复推导;
3.含双根式最值:先换元消去根号,转化为二次分式约束条件,再使用乘1法.
易错归纳:
1.均值不等式使用前提:变量必须为正数,解题前先判定定义域;
2.等号成立条件必须检验,忽略取等条件会出现取不到最值的错误;
3.乘1代换时,分式拆分容易出现系数计算错误,需核对展开后的交叉项;
4.根式问题遗漏定义域限制,导致参数范围出错.
20.(25-26高一上·河北唐山·阶段检测)利用基本不等式求以下最值:
(1)若,求的最大值;
(2)已知,且,求的最小值;
(3)求在时的最小值.
【答案】(1)12;
(2)6;
(3).
【分析】(1)(2)(3)根据题设前提条件,应用基本不等式求积、和及分式型目标式的最值.
【详解】(1),
当且仅当,即时等号成立,
的最大值为12.
(2),则
即,解得或(舍),
当且仅当且,即时等号成立,
的最小值为6.
(3),
令,则,
所以,化为,
而,当且仅当,即时等号成立,
的最小值为.
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基本不等式求最值练习题
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高二下·北京·期末)已知,,,则下列不等式中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高二下·天津南开·期末)下列说法中正确的个数是( )
①的最小值为2
②的最小值为9
③已知,则
④设,,则
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(25-26高一上·江苏南通·阶段检测)设正实数满足,则( )
A.的最大值是 B.的最大值为
C.的最小值为 D.的最小值是
5.(25-26高一上·上海·期中)若实数满足,,则下列结论中错误的是( )
A. B.
C.的最小值为 D.的最小值为
6.(25-26高一上·福建三明·阶段检测)若不等式对恒成立,则实数的最大值为( )
A.12 B. C.6 D.
7.(25-26高一上·河北沧州·阶段检测)若正实数满足,且恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.(25-26高一上·江苏无锡·期中)设正实数x,y,z满足,则当取得最大值时,的最大值为( )
A.2 B. C.1 D.
9.(25-26高二下·安徽六安·期末)(多选)设正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A.的最大值为 B.的最小值为
C.的最小值为6 D.的最大值为9
10.(25-26高二下·吉林长春·期末)(多选)已知,,则下列说法正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,且,则的最小值为
D.若,则
11.(25-26高二下·安徽合肥·期末)(多选)已知,且,下列结论正确的是( )
A.xy的最大值为2 B.最小值为
C.最小值为 D.最小值为8
12.(25-26高一上·广东广州·期中)(多选)下列命题中是真命题的有( )
A.正实数,满足,则有最小值为5
B.命题“,”是假命题,则实数a的取值范围为
C.若,则的最大值为
D.的最小值是2
13.(25-26高一上·江苏苏州·期中)(多选)已知,,且,则( )
A.xy的最大值为1 B.的最大值为6
C.的最小值为 D.的最小值为
14.(2026高三·全国·专题练习)设,,为正实数,满足,则的最小值是________.
15.(25-26高三上·安徽阜阳·阶段检测)已知,且,则的最小值为____.
16.(25-26高一上·四川达州·阶段检测)已知正实数、满足,则的最小值为______.
17.(25-26高一上·新疆喀什·阶段检测)求最值
(1)已知正实数满足,求的最小值.
(2)已知,求的最小值.
(3)已知,求的最小值.
18.(25-26高一上·广东深圳·阶段检测)已知正数
(1),
①求的最大值;
②求的最小值;
③的最大值;
(2)若恒成立,求的取值范围
19.(25-26高一上·福建宁德·阶段检测)问题:正数满足,求的最小值.其中一种解法是:,当且仅当,且时,即且时取等号,学习上述解法并解决下列问题:
(1)若正实数满足求的最小值;
(2)若正实数满足,且,试比较和的大小,并说明理由;
(3)利用(2)的结论,求代数式的最大值,并求出使得最大的的值.
20.(25-26高一上·河北唐山·阶段检测)利用基本不等式求以下最值:
(1)若,求的最大值;
(2)已知,且,求的最小值;
(3)求在时的最小值.
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