摘要:
**基本信息**
聚焦基本不等式“一正二定三相等”核心条件,通过配凑、转化、“1”的代换等方法系统训练函数最值、实际应用等问题,强化数学思维与运算能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础应用|选择1,3,6|配凑法(拆添项)、负数变形|从概念条件到简单函数最值推导|
|条件转化|选择4,5,8|“1”的代换、变量表达|等式条件与不等式应用的转化|
|实际应用|选择2,解答10|模型构建、利润分析|实际问题抽象为数学模型的应用|
|恒成立问题|填空9|最值法求参数|不等式与函数最值的逻辑关联|
内容正文:
第7练 基本不等式
(分值:60分)
一、选择题(单选题每小题5分,多选题每小题6分,共26分)
1.函数y=x++5(x>1)的最小值为( )
A.6 B.7 C.8 D.5
答案 C
解析 ∵x>1,x-1>0,
∴函数y=x++5=(x-1)++6
≥2 +6=8,当且仅当x=2时,取得等号,因此函数y=x++5的最小值为8.
2.某商品每件的成本为30元,在某段时间内,若以每件x元出售,可卖出(200-x)件,则当利润最大时,每件商品的定价为( )
A.105元 B.110元
C.115元 D.120元
答案 C
解析 由题意可知利润y=(x-30)(200-x)≤=7 225,
当且仅当x-30=200-x,即x=115时等号成立.
3.设y=x∈(-1,+∞),则y的最小值是( )
A.2 B.2-1
C.2+1 D.2-2
答案 B
解析 ∵x>-1,∴x+1>0,
∴y==+x=+1+x-1≥2-1,当且仅当=1+x,即x=-1时,等号成立,所以y的最小值是2-1.
4.若正数x,y满足x2+3xy-1=0,则x+y的最小值是( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 由x2+3xy-1=0,可得y=.
又x>0,所以x+y=+≥2=
当且仅当x=时,等号成立.
5.(多选)设正实数a,b满足a+b=1,则下列说法错误的是( )
A.+有最大值4 B.有最小值
C.+有最大值 D.a2+b2有最小值
答案 ABD
解析 对于A+=(a+b)=2+≥2+2=4,当且仅当=且a+b=1,即a=b=时,等号成立,
∴+有最小值4,故A不正确;
对于B,由基本不等式得≤=当且仅当a=b=时,等号成立,∴有最大值故B不正确;
对于C+≤2=2=当且仅当a=b=时,等号成立,
∴+有最大值故C正确;
对于D,a2+b2≥2=当且仅当a=b=时,等号成立,∴a2+b2有最小值故D不正确.
二、填空题(每小题5分,共20分)
6.已知x<0,则y=1+2x+的最大值为 ,当且仅当x= 时,取得最大值.
答案 -3 -1
解析 y=1+2x+=1-2≤1-2×2=-3,
当且仅当(-x)2=1,即x=-1时等号成立,
故y=1+2x+的最大值为-3,此时x=-1.
7.已知正实数x,y满足x+y=4,则x(y+2)的最大值为 .
答案 9
解析 因为x+y=4,所以x+(y+2)=6,
因为x(y+2)≤=9,
当且仅当即时,取得等号.
所以x(y+2)的最大值为9.
8.已知a>0,b>0,且+=1,则a+b的最小值为 .
答案 2+1
解析 由a>0,b>0+=1,
得a+b=(a+1)+(b+1)-2
=[(a+1)+(b+1)]-2
=++1≥2+1
=2+1,
当且仅当=
即a=b=+1时,a+b取得最小值2+1.
9.不等式(x+y)≥25对任意正实数x,y恒成立,则正实数a的最小值为 .
答案 16
解析 (x+y)=1+a++
≥1+a+2 =1+a+2=(+1)2,
当且仅当=时,取得等号,
即(x+y)的最小值为(+1)2.若不等式(x+y)≥25对任意正实数x,y恒成立,则(+1)2≥25,即+1≥5,则≥4,则a≥16,即正实数a的最小值为16.
三、解答题(共14分)
10.(14分)近年来大气污染防治工作得到各级部门的重视,某企业在现有设备下每日生产总成本y(单位:万元)与日产量x(单位:吨)之间的函数关系式为y=2x2+(15-4k)x+120k+8,现为了配合环境卫生综合整治,该企业引进了除尘设备,每吨产品除尘费用为k万元,除尘后当日产量x=1时,总成本y=142.
(1)求k的值;(6分)
(2)若每吨产品出厂价为48万元,试求除尘后日产量为多少时,每吨产品的利润最大,最大利润为多少?(8分)
解 (1)由题意,除尘后总成本
y=2x2+(15-4k)x+120k+8+kx
=2x2+(15-3k)x+120k+8(x>0),
∵当日产量x=1时,
总成本y=142,代入计算得k=1.
(2)由(1)y=2x2+12x+128,总利润
L=48x-(2x2+12x+128)=36x-2x2-128,
x>0,每吨产品的利润为
=36-2≤36-4=4,
当且仅当x=即x=8时,取得等号,
∴除尘后日产量为8吨时,每吨产品的利润最大,最大利润为4万元.
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