内容正文:
专题03 基本不等式 全面重难点10大题型专练
(题型速览+10大题型训练)
10大必考题型概览
题型01 基本不等式的内容及辨析
题型02 由基本不等式比较大小(★重点)
题型03 由基本不等式证明不等式
题型04 基本不等式求积的最大值(★重点)
题型05 基本不等式求和的最小值
题型06 基本不等式齐次比值求值(★难点)
题型07 基本不等式“1”的妙用(★重点)
题型08 基本不等式恒成立问题
题型09 对勾函数求最值(★难点)
题型10 基本不等式的实际应用
题型01:基本不等式的内容及辨析
1.(26-27高一上·全国·课堂例题)下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由完全平方公式的非负性可知,对任意实数,有,
展开整理得,移项后可得,
由于该不等式对全体实数都成立,故A正确,B错误;
再由不等式成立的前提是均为非负数,
若都为负数,根号内有意义且不等式显然不成立,故C错误;
若都为正数,则可得,故D错误.
2.(26-27高三·全国·一轮复习)《几何原本》中的几何代数法是以几何方法研究代数问题,这种方法是后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理很多的代数公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明,现有图形如图所示,C为线段上的点,且,,O为的中点,以为直径作半圆,过点C作的垂线交半圆于D,连接,,,过点C作的垂线,垂足为E,若不添加辅助线,则该图形可以完成的所有无字证明为__________.(填写序号)
①;②;
③;④.
【答案】①③
【分析】先明确,的几何意义,即在图中相对应的线段,根据直角三角形的相似可得相应的比例式,结合不等关系,即可证明①③选项;由于在该图中没有相应的线段与之对应,可判断②④选项.
【详解】由题意可知,,
由∽可知,即,
所以;
在中,,即,
当时,O,C点重合,,此时,所以①正确;
在中,由∽可得,即,
所以,
由于,所以,
当时,,此时,所以③正确;
由于在该图中没有相应的线段与之对应,故②④中的不等式无法通过这种几何方法来证明.
3.(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有如图所示图形,点在半圆上,点在直径上,且,设,则该图形可以完成的无字证明为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】利用图象结合勾股定理计算即可.
【详解】易知,
显然,故D正确.
故选:D
4.(25-26高一上·贵州安顺·期末)(多选)若,则下列结论一定正确的是( )
A.若,则 B.若且,则
C. D.若,,则
【答案】BC
【分析】利用不等式的性质以及基本不等式的应用:
选项A,根据分析的正负性对不等式两边同时除以时不等号方向的影响;
选项B,通过作差法比较与的大小;
选项C,根据完全平方公式的非负性来判断;
选项D,可通过举反例来判断即可.
【详解】选项A:当时,若,不等式两边同时除以,不等号方向不变,可得;
当时,若,不等式两边同时除以,不等号方向改变,可得. A错误
选项B:因为
因为 且 ,所以 ,,,,
则 ,即 ,所以 ,选项B正确.
选项C:因为 (任何实数的平方都大于等于0)
整理得 ,则 ,选项C正确.
选项D:通过举反例来判断,当 ,,, 时,,,
所以,,则 ,选项D错误.
故选:BC.
5.(25-26高一上·四川凉山·期中)(多选)已知下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】由基本不等式和不等式的性质逐项判断即可.
【详解】对于A,由基本不等式可得,又,等号不成立,故正确,
对于B,由,得,又,所以,正确,
对于C,由,得,所以,正确,
对于D,由,得,即,错误,
故选:ABC
6.(23-24高一·全国·课堂例题)下面是基本不等式的一种几何解释,请你补充完整.
如图所示,AB为⊙O的直径,,,过点C作CD⊥AB交⊙O上半圆于D,连接OD,AD,BD.
(1)由射影定理可知,,而;
(2)因为,所以,当且仅当C与O重合,即时,等号成立;
(3)基本不等式的几何意义是_______.
【答案】半径不小于半弦
【详解】根据圆的几何性质即可得到答案.
【点睛】
题型02 由基本不等式比较大小
7.(2027高三·全国·专题练习)若,,,则下列不等式:
①;②;③;④.恒成立的是( )
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①③④
【答案】B
【详解】由,及,
得;;,即①②③均正确;
取,得,④错误.
8.(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.
9.(25-26高一上·山东枣庄·期中)已知、且,下列各式中最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用基本不等式逐项判断即可.
【详解】由重要不等式可得,当且仅当时等号成立,即,
但,则,
因为,则,即,
故,当且仅当时等号成立,
但,则,
由基本不等式可得,当且仅当时等号成立,
但,则,
故这四个数中,最大的为.
故选:A.
10.(2025·北京·高考真题)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由基本不等式结合特例即可判断.
【详解】对于A,当时,,故A错误;
对于BD,取,此时,
,故BD错误;
对于C,由基本不等式可得,故C正确.
故选:C.
11.(24-25高一上·上海·课堂例题)若,,则、、、中最大的一个是________.
【答案】
【分析】由基本不等式和作差法比较大小,得到答案.
【详解】,,由基本不等式得;;
又因为,,
所以,
故,
所以最大的一个是
故答案为:
题型03 由基本不等式证明不等式
12.(25-26高二下·湖南长沙·期中)若,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为,,而不一定成立,例如,故A不正确;
因为,
若,则,而不一定小于2,比如,故B不正确;
因为,若,则,故C正确;
因为,若,
不一定大于1,例如,故D不正确.
13.(25-26高一上·福建厦门·期末)下列结论表述正确的是( )
A.若,则恒成立
B.若且,则恒成立
C.若,则
D.若,,则成立
【答案】D
【分析】对A,根据完全平方公式即可判断;对B,举反例即可判断;对C,利用基本不等式即可判断;对D,平方后作差即可判断.
【详解】对A,因为,即,即,故A错误;
对B,当时,此时,故B错误;
对C,若,则,当且仅当,即时等号成立,故错误;
对D,因为,
又因为,故成立,故D正确.
故选:D.
14.(2025·四川眉山·模拟预测)已知,,则“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】利用充分,必要条件的定义进行判断即可.
【详解】当时,满足,此时;
由,且,,得,当且仅当时等号成立.
故“”是“”的必要不充分条件.
故选:A.
15.(25-26高三上·北京密云·阶段检测)设,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据不等式的性质逐项判断即可.
【详解】选项A:由可得,所以两边同除以可得,即,A说法错误;
选项B:由可得,所以,即,B说法错误;
选项C:由可得,所以,
当且仅当,即时等号成立,与矛盾,
因此等号不成立,,C说法正确;
选项D:由可得,,显然,D说法错误;
故选:C
题型04 基本不等式求积的最大值
16.(25-26高一上·浙江杭州·期中)若正实数a,b满足,则下列说法正确的是( )
A.有最大值 B.有最大值
C.有最大值4 D.有最小值
【答案】B
【分析】根据基本不等式及“1”的妙用分别判断各选项即可.
【详解】对于A,,当且仅当时,等号成立,故A错误;
对于B,,
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,故C错误;
对于D,因为,所以,
当且仅当时等号成立,故D错误.
17.(25-26高一上·陕西渭南·期末)已知,,且,则的最大值为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】B
【分析】逆向使用基本不等式,解不等式即可.
【详解】因为,,
由基本不等式得,当且仅当时等号成立.
所以,所以.
所以当时,取最大值,
故选:B.
18.(2025·山东济宁·模拟预测)已知,,且,则的最大值( )
A.12 B. C.36 D.
【答案】D
【分析】由条件得,代入再运用均值不等式即可求出的最大值.
【详解】由,得,则,
因为,,所以
当且仅当,时等号成立,
所以的最大值为,
故选:D.
19.(26-27高一上·河北保定·阶段检测)(多选)已知,,,则下列说法正确的有( )
A.的最小值为;
B.的最大值为;
C.的最大值为;
D.的最小值为.
【答案】BCD
【分析】对A直接用基本不等式可得;对B由得,再用基本不等式可得;对C先由基本不等式可得,再由不等式性质可得;对D先将变形为,再结合,并利用基本不等式可得.
【详解】已知,结合基本不等式逐一判断选项:
选项A :由基本不等式,当且仅当时取等号,
因此的最大值为,没有最小值(可趋近于),A错误;
选项B :由得,
又因为,
当且仅当,即时等号成立,B正确;
选项C: 因为
当且仅当时取等号,因此的最大值为,C正确;
选项D :因为
,
又因为,,,所以,即,
所以
,
当且仅当时取等号,由得,
即代入,得.
因此当时,的最小值为,D正确.
20.(25-26高二下·山东泰安·期末)(多选)下列选项正确的是( )
A.若正实数,满足,则
B.若,则的最小值为3
C.若正实数,满足,则的最大值为
D.若正数,满足,且,则,均为定值
【答案】ACD
【分析】使用基本不等式求解.
【详解】由得,当且仅当时取等号,选项A正确;
令,,则,当且仅当,
即时取等号,因为,故的最小值不是3,选项B错误;
由,得,则,
当时,取最大值为,选项C正确;
因为正数,满足,则,
当且仅当,即①时取等号,
因为,所以,即,
又因为,所以②,
由①②得,,即,均为定值,选项D正确.
21.(25-26高二下·福建三明·期末)(多选)已知正实数a,b满足,下列结论正确的是( )
A.有最大值 B.有最大值4
C.有最小值2 D.有最小值2
【答案】AC
【分析】结合已知条件(为正实数),依据基本不等式“一正二定三相等”的规则逐一判断选项.
【详解】 对于A:由基本不等式得,代入得,化简得,
当且仅当即时等号成立,故最大值为,A正确;
对于B:用乘“1”法计算:,
可知最小值为4,无最大值,B错误;
对于C:由不等式,代入得,
当且仅当即时等号成立,故最小值为2,C正确;
对于D:,
当且仅当即时等号成立可知最小值为4,D错误.
22.(2026高二下·天津南开·学业考试)若实数满足,则的最大值为________.
【答案】/0.25
【详解】已知实数a,b满足,显然不能全为负数,也不能是一个负数和一个为0;
当是一正一负时,,则不可能取到最大值;
当是一个正数和一个为0时,,也不可能是最大值;
当均为正数时,由基本不等式得,当且仅当时取等号,
综上,可得的最大值为.
23.(2025高三上·福建厦门·专题练习)已知,则的最大值为__________.
【答案】
【分析】根据基本不等式即可求解.
【详解】由于,故,
,
当且仅当,即时取到等号,故的最大值为,
故答案为:
题型05 基本不等式求和的最小值
24.(26-27高三上·陕西榆林·阶段检测)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】可得,故,
而,当且仅当时等号成立,
故的最小值为.
25.(26-27高一上·江苏徐州·阶段检测)若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将变形为,由已知条件确定,且,展开后利用均值不等式,即可求得答案.
【详解】因为,所以,则,
所以,
,当且仅当,
即时等号成立,故的最小值为.
26.(26-27高三上·江苏·阶段检测)已知正实数x、y满足,则的最小值是( )
A. B.3
C. D.6
【答案】B
【分析】借助基本不等式“1”的活用计算即可得.
【详解】
,
当且仅当,即,时,等号成立,
故的最小值是.
27.(26-27高三上·重庆北碚·开学考试)已知,,,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】根据基本不等式的性质计算即可.
【详解】对等式左边提取公因式得:.
等式两边同时加2,整理得:,即.
由,且乘积为4>0,可得,满足基本不等式的正数要求.
将目标式变形为:,
根据基本不等式的性质可得,
所以,当且仅当,即时等号成立,
此时的最小值为7.
28.(26-27高三上·江西吉安·开学考试)已知,设:不等式对任意恒成立;:,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
【答案】D
【分析】根据题意先求解的范围,再根据充分条件和必要条件的概念即可求解.
【详解】由题意得不等式对任意恒成立,即对任意恒成立,
令,即,又在单调递减,
所以,所以,所以,故是的充要条件.
29.(26-27高三上·广东揭阳·阶段检测)(多选)下列选项不正确的是( )
A.若,则的最小值为4
B.若,则的最小值为2
C.若正实数,满足,则的最小值为8
D.若,则的最小值为2
【答案】AD
【分析】对,举反例即可判断;对,直接利用基本不等式即可判断;对,利用乘“1”法即可判断;对,利用基本不等式并注意取等条件即可判断.
【详解】对,当时,,故错误;
对,若,则则,当且仅当时等号成立,故正确;
对,若,,则,
当且仅当时等号成立,故正确;
对,,
当且仅当时等号成立,但此时无实数解,故取不到最小值2,故错误.
故选:AD.
30.(26-27高一上·陕西西安·阶段检测)已知,,则的最小值为________.
【答案】2
【分析】将两个分母分别设为新的变量,反解出 a、b,将原式化为适合应用基本不等式的形式,再利用基本不等式求最小值,并结合等号成立条件判断最小值可以取得.
【详解】设,,则,,
故.
因为,所以,
当且仅当时,等号成立,故的最小值为.
31.(26-27高一上·广东中山·阶段检测)当时,的最小值为______.
【答案】
【分析】因为 ,将原式乘以 (乘 1 法)展开,凑出可用基本不等式求和的最小值的结构,最后检验取等条件.
【详解】.
因为 ,所以 ,,由基本不等式得 ,当且仅当 ,即 , 时取等号,.
所以 ,即原式的最小值为 .
题型06 基本不等式齐次比值求值
32.(25-26高一上·江西·阶段检测)已知,则的最大值是( ).
A. B. C.5 D.8
【答案】A
【分析】化简变形利用基本不等式计算即可.
【详解】易知.
因为,所以,所以,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
故,则的最大值是.
故选:A
33.(23-24高一下·重庆沙坪坝·阶段检测)已知正数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将目标式整理为齐次式,再结合均值不等式即可求得结果.
【详解】,因为,故,
则,当且仅当,也即取得等号,
故的最小值为.
故选:D.
34.(23-24高三上·河南漯河·期末)设正实数、、满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知条件可得出,利用基本不等式可求得的最大值.
【详解】因为正实数、、满足,则,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最大值为.
故选:D.
35.(26-27高一上·宁夏银川·阶段检测)(多选)下列结论正确的是( )
A.当时,的最大值是
B.当时,的最大值是
C.当时,的最小值是
D.当正实数满足时,最小值为
【答案】ABD
【分析】利用基本不等式逐一判断选项即可.
【详解】A选项,当时,,当且仅当时取等号,A正确;
B选项:当时,,则,,
当且仅当即时等号成立,B选项正确;
C选项:,当且仅当时等号成立. C选项错误;
D选项:令由可得:,由,可得,
则,
此时取等号条件是,即,故D正确.
36.(24-25高一上·江苏·阶段检测)(多选)下列各式中,最小值是6的有( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】根据基本不等式分析各个选项的最小值即可得出正确答案.
【详解】对于选项A,由于可能为负,所以的最小值不是6,A错误;
对于B,因为,
所以,
当且仅当时等号成立,故B正确;
对于C,,当异号时其最小值应小于4,故C错误;
对于D,因为,
所以,
当且仅当时等号成立,故D正确.
故选:BD
37.(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.
38.(2026高一·全国·专题练习)若,则函数的最小值为_____.
【答案】10
【详解】若,则,
所以函数,
当且仅当,即时等号成立,
故函数的最小值为.
题型07 基本不等式“1”的妙用
39.(25-26高一下·陕西汉中·开学考试)已知,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】∵ ,,且,
∴ ,
当且仅当,即时等号成立.
将代入,解得,,满足,等号可取.
∴的最小值为.
40.(25-26高二下·湖南长沙·期中)设,,且,则的最小值为( )
A.8 B. C.10 D.
【答案】D
【分析】由可得,然后由基本不等式1的妙用可得答案.
【详解】两边同时除以,得到,
,
当且仅当,即,时等号成立.
41.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)已知半径为2的圆O,如图所示,AB为圆的一条直径,C为线段AB上异于端点A、B的任意一点,过C作与线段AB垂直的弦交圆于D、E两点,连接AD和BD,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据射影定理和基本不等式即可求解.
【详解】因为圆的半径为2,所以,由射影定理可知,
所以,
当且仅当,结合,即,时等号成立,
因此的最小值为.
42.(2025·江西萍乡·二模)已知,,,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【分析】由题,然后由基本不等式可得答案.
【详解】因由题设及基本不等式,
,
当且仅当,即时取等号.
43.(2026·甘肃酒泉·二模)已知,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】直接由条件和基本不等式可得最小值.
【详解】因为,所以,且,
所以,
当且仅当且时等号成立,由得(舍去),
代入,解得,
所以当时,的最小值为.
44.(2026·天津红桥·一模)已知,若,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,且,所以,
所以,
当且仅当即、时等号成立.
所以的最小值为.
45.(25-26高一上·山西朔州·期末)已知正数满足,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】根据题意,巧用“1”化简得到,结合基本不等式,即可求解.
【详解】,
当且仅当,即时,取等号,
故选:B.
46.(26-27高一上·江苏南通·阶段检测)(多选)若正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A.有最大值为 B.有最小值为
C.有最小值为 D.有最大值为
【答案】BCD
【分析】已知等式约束条件,逐个选项利用基本不等式,求解最值并验证等号成立的条件.
【详解】A选项:因为,,所以,则,解得,
当且仅当,即,时取等号,有最大值为,故选项A错误;
B选项:因为,,所以,,
则,
当且仅当,即,时取等号,有最小值为,故选项B正确;
C选项:由,得,
即,得,
当且仅当,即,时取等号,有最小值为,故选项C正确;
D选项:因为,,所以,,
则,当且仅当,即,时取等号,有最大值为,故选项D正确.
47.(26-27高三上·江苏镇江·开学考试)(多选)设,,,则( )
A.最小值为 B.最小值为
C.最小值为 D.最大值为
【答案】ABD
【详解】已知,故.
对选项A:
∵ ,∴ ,代入得:
,
该式为关于的二次函数,开口向上,对称轴为,且,
∴ 当时,取最小值,代入得,故A正确.
对选项B:
.
∵ ,∴ ,
当且仅当即,即时等号成立,
故最小值为,B正确.
对选项C:
由基本不等式得,
代入得,整理得,当且仅当,即时等号成立,
即存在最大值,当时,,无最小值,故C错误.
对选项D:
令,,两边平方得:
,
由C得 ,代入得,
∴ ,当且仅当时等号成立,代入解得,满足取值范围,
故最大值为,D正确.
48.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)(多选)已知正实数满足:,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【详解】对于A选项, 因为,是正实数,所以,则,
又因为,所以,
故A选项正确.
对于B选项,根据基本不等式,,
已知,代入得,
两边平方得,即。
等号成立当且仅当,结合,解得,,
故B选项正确.
对于C选项,,
则因为均为正实数,所以由基本不等式得,
所以,
故C选项错误.
对于选项D,
由选项B知,所以,
因此,
即, 故D选项错误.
49.(26-27高三上·重庆·开学考试)已知正实数,满足,则的最小值为________.
【答案】6
【详解】正实数,满足,有,
由,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为.
50.(25-26高二下·浙江·阶段检测)已知正实数,满足,则的最小值为____.
【答案】8
【分析】巧用“1”的代换,再结合基本不等式求解.
【详解】已知正实数满足,等式两边同时除以得:,
所以,
则,当且仅当即时等号成立,
代入得,即的最小值为.
51.(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)已知正数x,y满足,则的最小值为_________.
【答案】
【详解】由题意得
,当且仅当时成立.
52.(2026·安徽六安·模拟预测)设,则的最小值为____________.
【答案】4
【分析】根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【详解】由,得
,当且仅当时取等号,
所以当时,取得最小值4.
故答案为:4
53.(25-26高三下·广东江门·开学考试)设正数满足,则的最小值为_____.
【答案】/
【分析】根据已知,应用“1”的代换及基本不等式求目标式的最小值.
【详解】由题设,,
当且仅当,即时取等号,故的最小值为.
题型08 基本不等式恒成立问题
54.(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.
55.(25-26高一上·陕西西安·期末)已知实数,,且恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据基本不等式求出的最小值,再结合条件求出参数的取值范围;
【详解】变形为,
则,
由均值不等式,,故,
当即,时代入原方程,解得时等号成立
因为恒成立,所以,解得.
故选:A.
56.(25-26高一上·天津南开·期中)已知,,若不等式恒成立,则的最大值为( ).
A. B. C.1 D.
【答案】C
【分析】同分后借助立方和公式因式分解,再利用基本不等式计算即可得.
【详解】,,恒成立,
而
,
当且仅当时,等号成立,则,故的最大值为.
故选:C.
57.(24-25高二下·山东济宁·阶段检测)已知,且,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【分析】根据题意,化简得到,利用基本不等式,求得,得到,得到,令,得到,结合一元二次不等式的解法,即可求解.
【详解】由,可得,
因为,两边同除,可得,即,
又因为,可得,所以,
则,
当且仅当时,即时,等号成立,所以,
所以,
令,其中,则,即,解得或(舍去),
所以,即的最小值为,此时,.
故选:A.
58.(2025·吉林延边·一模)已知正实数,满足,且不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】对题目等式变形得,再利用乘“1”法即可得到答案.
【详解】因为正实数,满足,所以,
则:,
当且仅当时取等号,因为不等式恒成立,所以.
故选:B.
59.(24-25高一上·江西·阶段检测)若对于任意,不等式恒成立,则实数m的取值范围为( )
A.或 B.
C. D.或
【答案】B
【分析】根据基本不等式的乘“1”法求解的最小值,即可将问题转化为,解一元二次不等式即可.
【详解】依题意有,
因为,故,则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以,得.
故选:B
60.(22-23高一上·江苏徐州·阶段检测)若对任意,恒成立,则a的最小值为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】,换元令,.则原问题转化为任意,恒成立.变形,结合基本不等式求最值可解.
【详解】由于,则令,.
则原问题转化为任意,恒成立,即恒成立,
即恒成立.
由于,当且仅当,即取最值.
故,.
由于恒成立,,故a的最小值为.
故选:C.
61.(24-25高一上·辽宁葫芦岛·阶段检测)(多选)若对于任意恒成立,则实数a的取值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】利用基本不等式求出的最大值,结合选项可得
【详解】解: 因为, 所以,
当且仅当,即时等号成立,
对于任意恒成立,所以
所以符合条件有,,
故选: CD.
62.(24-25高一上·江苏苏州·阶段检测)(多选)若关于x的不等式对任意恒成立,则正实数a的可能值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】AB
【分析】分析可得原题意等价于对任意恒成立,根据恒成立问题结合基本不等式运算求解.
【详解】∵,则,
原题意等价于对任意恒成立,
由,,则,
可得,
当且仅当,即时取得等号,
∴,解得.
故正实数的取值集合为.
故选:AB.
63.(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:.
64.(24-25高二下·上海·期末)若对任意的,使得均成立,则实数的取值范围________.
【答案】
【分析】分离参数,利用基本不等式求在时的最小值即可确定实数的取值范围.
【详解】对任意的,使得均成立,可转化为:,
根据基本不等式,时,(当且仅当时取等),
因此,,.
故答案为:.
65.(24-25高三上·山西运城·阶段检测)已知,,,且恒成立,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】借助基本不等式计算可得,即可得解.
【详解】由,,,
故,
当且仅当、,即,时,等号成立,
故,即,则的取值范围是.
故答案为:.
66.(26-27高一上·全国·课后作业)已知:,且,求使恒成立的参数的范围.
【答案】
【详解】因为,且,
所以,
当且仅当,且时成立,即,时,等号成立.
则的最小值为,故要使恒成立,只需即可.
即a的取值范围为.
题型09 对勾函数求最值
67.(25-26高一下·河南信阳·期中)的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.5
【答案】C
【分析】根据基本不等式求解即可.
【详解】因为,所以.
所以,
当且仅当,即时,等号成立.
68.(25-26高一上·上海·阶段检测)下列函数中,最小值为2的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】结合基本不等式(均值不等式)的使用条件“一正、二定、三相等”逐一分析即可.
【详解】对于A,函数(),当时,,
当且仅当时取等号;当时,,
又,当且仅当时取等号,
所以此时,因此,函数无最小值,故A错误;
对于B,函数,当时,,;
当时,,,因此,函数无最小值,故B错误;
对于C,,当且仅当,即时取等号,
此时,所以函数最小值为2,故C正确;
对于D,令,则,函数变为(),
函数在时单调递增,故当时,y取得最小值,故D错误.
故选:C.
69.(2023·北京东城·一模)已知,则函数的最小值为( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】B
【分析】由基本不等式即可求解.
【详解】因为,当且仅当时,取等号,
所以函数的最小值为0,
故选:B
70.(25-26高一上·广东·期中)(多选)下列命题中的真命题有( )
A.当时,的最小值是3
B.的最小值是2
C.当时,的最大值是5
D.当时,的最大值是
【答案】ACD
【分析】利用基本不等式结合对勾函数的性质一一判定选项即可.
【详解】对A:当时,,
当且仅当,即时取得等号,故A正确;
对B:,
令,则,令,
又在上单调递增,故,
故的最小值为,也即的最小值为,故B错误;
对C:,当且仅当,即时取得等号;
故当时,的最大值是,故C正确;
对D:当时,,当且仅当,即时取得等号,故,即的最大值是,故D正确.
故选:ACD
71.(25-26高二下·辽宁辽阳·期末)(多选)下列结论正确的有( )
A.若,则的最大值为6
B.若,,,则的最大值为
C.的最小值为2
D.的最小值为3
【答案】ABD
【分析】根据题意,利用基本不等式,以及对勾函数的单调性,结合选项,逐项分析判断,即可求解.
【详解】对于A,因为,可得,所以,
当且仅当时,等号成立,所以的最大值为,所以A正确;
对于B,由,且,可得,
则,即,
解得,当且仅当时,等号成立,所以的最大值为,所以B正确;
对于C,由,令,
因为在上单调递增,所以最小值为,所以C错误;
对于D,由,令,则,
因为在单调递增,所以最小值为,所以D正确.
72.(25-26高三上·北京·阶段检测)若,则函数的最小值为______,此时______.
【答案】
【分析】由题设,化并应用基本不等式求其最小值,并确定取值条件即可得.
【详解】由,则,
当且仅当,即时取等号,故最小值为.
故答案为:,
73.(24-25高一上·山东临沂·阶段检测)(1)已知x,y是正实数,且,求的最小值;
(2)函数的最小值为多少?
(3)已知,则取得最大值时x的值为多少?
【答案】(1);(2);(3)时,取得最大值
【分析】(1)根据基本不等式“1”的巧用求最值即可;
(2)对已知函数进行分式分离,结合基本不等式求解最值即可;
(3)利用基本不等式和为定值,乘积有最大值求解即可得答案.
【详解】(1)因为x,y是正实数,且,所以,
则,
当且仅当时,即时,的最小值为;
(2)因为,
所以,
当且仅当时,即时,函数有最小值;
(3)因为,则,
当且仅当时,即时,取得最大值.
题型10 基本不等式的实际应用
74.(2026·广西南宁·一模)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ABCD和EFGH构成的面积为的十字形地域.计划在正方形MNPQ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;在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为.设总造价为S(单位:元),则当总造价S最小时,AD的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【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,
因为,即且,解得,
所以.
故
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.
故选:B
75.(24-25高二下·云南·期末)要建造一个容积为9立方米,深为1米的长方体无盖水池.若水池的底每平方米的造价为100元,水池的壁每平方米的造价为90元,则该水池的总造价(底的造价与壁的造价之和)的最小值为( )
A.2100元 B.1980元 C.1870元 D.1760元
【答案】B
【分析】设水池底部长宽分别为米,根据已知有、总造价,应用基本不等式求最小值,注意取值条件.
【详解】设水池底部长宽分别为米,则,
所以水池总造价为,
当且仅当时等号成立,故总造价最小值为元.
故选:B
76.(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:;
77.(25-26高一上·北京通州·阶段检测)据市场调查,某超市的某种商品每月的销售量(单位:百件)与销售价格(单位:元/件)满足关系式,其中.已知该商品的成本为10元/件,则该超市每月销售该商品所获得利润的最小值为______元.
【答案】8000
【分析】根据已知条件列出利润函数,利用换元法化简函数表达式,再利用基本不等式求出利润的最小值.
【详解】设该超市每月销售该商品所获得利润为,
每件利润为元,每月的销售量为件,
,
令,则,
,
当且仅当,即时取等号,
该超市每月销售该商品所获得利润的最小值为元.
故答案为:8000
78.(25-26高一上·四川·期中)“谷子”经济发展越来越快,某公司要生产1000个玩偶,已知该公司每小时生产玩偶数量固定,且每小时的生产成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成,可变部分与生产速度x(个∕时)的平方成正比,比例系数为0.2,固定部分为720元,为使全程生产成本最低,该公司的生产速度是___个∕时.
【答案】60
【分析】列出全程生产成本的表达式并结合基本不等式即可求解.
【详解】生产速度为x(个∕时)(),生产时间为小时,
则全程生产成本,
,当时,即等号成立,
综上,当该公司全程生产成本最低时,生产速度为60个/时.
故答案为:60.
79.(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.
80.(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.
81.(25-26高一上·上海·期中)某工厂计划建设一个容积为1000立方米的长方体露天蓄水池,并为其底部和侧壁铺设瓷砖.施工公司给出的铺设池底的报价是每平方米24元,铺设池壁的报价是每平方米20元.由于生产需要,要求蓄水池深度不得超过10米,底部长与宽均不得超过20米.
(1)池底的周长最小为多少?(单位:米)
(2)假设将蓄水池深度限定为5米,则应如何设计池底的长与宽,可以使得铺设的成本最小?最小成本又是多少元?(成本精确到小数点后2位)
【答案】(1)40
(2)长:米,宽:米,最小成本:10456.85元
【分析】(1)根据容积得到,写出池底周长的表达式,然后根据基本不等式即可求解;
(2)写出总成本的表达式,然后根据基本不等式即可求解.
【详解】(1)设蓄水池的长为米,宽为米,高为米,其中,
则容积立方米,,代入,
得,即,池底的周长,
当且仅当,且,即时取得,所以池底的周长最小为40米.
(2)当深度米时,则平方米,则总成本元.
当且仅当时取得等号,所以最小成本为元 .
82.(25-26高一上·江苏连云港·阶段检测)已知一矩形纸片的周长为,如图,将沿向折叠,折过去后交于点.
(1)证明:.
(2)若改变的长度矩形的周长保持不变,设,的面积为.
①试用表示面积;
②是否存在最大值?若存在,求出其最大值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明:设折叠后点变成,
在与中,因为,,所以.
因为,,所以,
又,所以,所以.
(2)①;
②存在,且最大值为.
【分析】(1)证明出,即可证得结论成立;
(2)①设,,则,,,在中,利用勾股定理可得出,再由三角形的面积公式可得出关于的函数关系式,由求出函数的定义域,即可得出答案;
②利用基本不等式可求出的最大值,利用等号成立的条件求出的值,再验证成立,即可得出结论.
【详解】(1)设折叠后点变成,
在与中,因为,,所以.
因为,,所以,
又,所以,所以.
(2)①由题意可知矩形的周长为.
设,,则,,.
因为为直角三角形,所以,即,
解得,
从而,
所以,
由得可得,
因此,;
②因为,
当且仅当时,即当时,等号成立,
此时,,满足,
故当时,的面积取得最大值,最大值为.
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专题03 基本不等式 全面重难点10大题型专练
(题型速览+10大题型训练)
10大必考题型概览
题型01 基本不等式的内容及辨析
题型02 由基本不等式比较大小(★重点)
题型03 由基本不等式证明不等式
题型04 基本不等式求积的最大值(★重点)
题型05 基本不等式求和的最小值
题型06 基本不等式齐次比值求值(★难点)
题型07 基本不等式“1”的妙用(★重点)
题型08 基本不等式恒成立问题
题型09 对勾函数求最值(★难点)
题型10 基本不等式的实际应用
题型01:基本不等式的内容及辨析
1.(26-27高一上·全国·课堂例题)下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
2.(26-27高三·全国·一轮复习)《几何原本》中的几何代数法是以几何方法研究代数问题,这种方法是后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理很多的代数公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明,现有图形如图所示,C为线段上的点,且,,O为的中点,以为直径作半圆,过点C作的垂线交半圆于D,连接,,,过点C作的垂线,垂足为E,若不添加辅助线,则该图形可以完成的所有无字证明为__________.(填写序号)
①;②;
③;④.
3.(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成了后世西方数学家处理问题的重要依据,通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.现有如图所示图形,点在半圆上,点在直径上,且,设,则该图形可以完成的无字证明为( )
A.
B.
C.
D.
4.(25-26高一上·贵州安顺·期末)(多选)若,则下列结论一定正确的是( )
A.若,则 B.若且,则
C. D.若,,则
5.(25-26高一上·四川凉山·期中)(多选)已知下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
6.(23-24高一·全国·课堂例题)下面是基本不等式的一种几何解释,请你补充完整.
如图所示,AB为⊙O的直径,,,过点C作CD⊥AB交⊙O上半圆于D,连接OD,AD,BD.
(1)由射影定理可知,,而;
(2)因为,所以,当且仅当C与O重合,即时,等号成立;
(3)基本不等式的几何意义是_______.
题型02 由基本不等式比较大小
7.(2027高三·全国·专题练习)若,,,则下列不等式:
①;②;③;④.恒成立的是( )
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①③④
8.(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
9.(25-26高一上·山东枣庄·期中)已知、且,下列各式中最大的是( )
A. B. C. D.
10.(2025·北京·高考真题)已知,则( )
A. B.
C. D.
11.(24-25高一上·上海·课堂例题)若,,则、、、中最大的一个是________.
题型03 由基本不等式证明不等式
12.(25-26高二下·湖南长沙·期中)若,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
13.(25-26高一上·福建厦门·期末)下列结论表述正确的是( )
A.若,则恒成立
B.若且,则恒成立
C.若,则
D.若,,则成立
14.(2025·四川眉山·模拟预测)已知,,则“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
15.(25-26高三上·北京密云·阶段检测)设,且,则( )
A. B. C. D.
题型04 基本不等式求积的最大值
16.(25-26高一上·浙江杭州·期中)若正实数a,b满足,则下列说法正确的是( )
A.有最大值 B.有最大值
C.有最大值4 D.有最小值
17.(25-26高一上·陕西渭南·期末)已知,,且,则的最大值为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
18.(2025·山东济宁·模拟预测)已知,,且,则的最大值( )
A.12 B. C.36 D.
19.(26-27高一上·河北保定·阶段检测)(多选)已知,,,则下列说法正确的有( )
A.的最小值为;
B.的最大值为;
C.的最大值为;
D.的最小值为.
20.(25-26高二下·山东泰安·期末)(多选)下列选项正确的是( )
A.若正实数,满足,则
B.若,则的最小值为3
C.若正实数,满足,则的最大值为
D.若正数,满足,且,则,均为定值
21.(25-26高二下·福建三明·期末)(多选)已知正实数a,b满足,下列结论正确的是( )
A.有最大值 B.有最大值4
C.有最小值2 D.有最小值2
22.(2026高二下·天津南开·学业考试)若实数满足,则的最大值为________.
23.(2025高三上·福建厦门·专题练习)已知,则的最大值为__________.
题型05 基本不等式求和的最小值
24.(26-27高三上·陕西榆林·阶段检测)已知,,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
25.(26-27高一上·江苏徐州·阶段检测)若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
26.(26-27高三上·江苏·阶段检测)已知正实数x、y满足,则的最小值是( )
A. B.3
C. D.6
27.(26-27高三上·重庆北碚·开学考试)已知,,,则的最小值为( )
A.4 B.6 C.7 D.8
28.(26-27高三上·江西吉安·开学考试)已知,设:不等式对任意恒成立;:,则是的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
29.(26-27高三上·广东揭阳·阶段检测)(多选)下列选项不正确的是( )
A.若,则的最小值为4
B.若,则的最小值为2
C.若正实数,满足,则的最小值为8
D.若,则的最小值为2
30.(26-27高一上·陕西西安·阶段检测)已知,,则的最小值为________.
31.(26-27高一上·广东中山·阶段检测)当时,的最小值为______.
题型06 基本不等式齐次比值求值
32.(25-26高一上·江西·阶段检测)已知,则的最大值是( ).
A. B. C.5 D.8
33.(23-24高一下·重庆沙坪坝·阶段检测)已知正数满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
34.(23-24高三上·河南漯河·期末)设正实数、、满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
35.(26-27高一上·宁夏银川·阶段检测)(多选)下列结论正确的是( )
A.当时,的最大值是
B.当时,的最大值是
C.当时,的最小值是
D.当正实数满足时,最小值为
36.(24-25高一上·江苏·阶段检测)(多选)下列各式中,最小值是6的有( )
A. B. C. D.
37.(25-26高二下·北京·阶段检测)函数()的最大值为______.
38.(2026高一·全国·专题练习)若,则函数的最小值为_____.
题型07 基本不等式“1”的妙用
39.(25-26高一下·陕西汉中·开学考试)已知,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
40.(25-26高二下·湖南长沙·期中)设,,且,则的最小值为( )
A.8 B. C.10 D.
41.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)已知半径为2的圆O,如图所示,AB为圆的一条直径,C为线段AB上异于端点A、B的任意一点,过C作与线段AB垂直的弦交圆于D、E两点,连接AD和BD,则的最小值为( )
A. B. C. D.
42.(2025·江西萍乡·二模)已知,,,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
43.(2026·甘肃酒泉·二模)已知,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
44.(2026·天津红桥·一模)已知,若,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
45.(25-26高一上·山西朔州·期末)已知正数满足,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
46.(26-27高一上·江苏南通·阶段检测)(多选)若正实数,满足,则下列说法正确的是( )
A.有最大值为 B.有最小值为
C.有最小值为 D.有最大值为
47.(26-27高三上·江苏镇江·开学考试)(多选)设,,,则( )
A.最小值为 B.最小值为
C.最小值为 D.最大值为
48.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)(多选)已知正实数满足:,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
49.(26-27高三上·重庆·开学考试)已知正实数,满足,则的最小值为________.
50.(25-26高二下·浙江·阶段检测)已知正实数,满足,则的最小值为____.
51.(25-26高二下·江苏南京·阶段检测)已知正数x,y满足,则的最小值为_________.
52.(2026·安徽六安·模拟预测)设,则的最小值为____________.
53.(25-26高三下·广东江门·开学考试)设正数满足,则的最小值为_____.
题型08 基本不等式恒成立问题
54.(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
55.(25-26高一上·陕西西安·期末)已知实数,,且恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
56.(25-26高一上·天津南开·期中)已知,,若不等式恒成立,则的最大值为( ).
A. B. C.1 D.
57.(24-25高二下·山东济宁·阶段检测)已知,且,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
58.(2025·吉林延边·一模)已知正实数,满足,且不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
59.(24-25高一上·江西·阶段检测)若对于任意,不等式恒成立,则实数m的取值范围为( )
A.或 B.
C. D.或
60.(22-23高一上·江苏徐州·阶段检测)若对任意,恒成立,则a的最小值为( ).
A. B. C. D.
61.(24-25高一上·辽宁葫芦岛·阶段检测)(多选)若对于任意恒成立,则实数a的取值可以是( )
A. B. C. D.
62.(24-25高一上·江苏苏州·阶段检测)(多选)若关于x的不等式对任意恒成立,则正实数a的可能值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
63.(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____________.
64.(24-25高二下·上海·期末)若对任意的,使得均成立,则实数的取值范围________.
65.(24-25高三上·山西运城·阶段检测)已知,,,且恒成立,则的取值范围是__________.
66.(26-27高一上·全国·课后作业)已知:,且,求使恒成立的参数的范围.
题型09 对勾函数求最值
67.(25-26高一下·河南信阳·期中)的最小值为( )
A.1 B.2 C.4 D.5
68.(25-26高一上·上海·阶段检测)下列函数中,最小值为2的是( )
A. B.
C. D.
69.(2023·北京东城·一模)已知,则函数的最小值为( )
A. B.0 C.1 D.
70.(25-26高一上·广东·期中)(多选)下列命题中的真命题有( )
A.当时,的最小值是3
B.的最小值是2
C.当时,的最大值是5
D.当时,的最大值是
71.(25-26高二下·辽宁辽阳·期末)(多选)下列结论正确的有( )
A.若,则的最大值为6
B.若,,,则的最大值为
C.的最小值为2
D.的最小值为3
72.(25-26高三上·北京·阶段检测)若,则函数的最小值为______,此时______.
73.(24-25高一上·山东临沂·阶段检测)(1)已知x,y是正实数,且,求的最小值;
(2)函数的最小值为多少?
(3)已知,则取得最大值时x的值为多少?
题型10 基本不等式的实际应用
74.(2026·广西南宁·一模)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ABCD和EFGH构成的面积为的十字形地域.计划在正方形MNPQ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;在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为.设总造价为S(单位:元),则当总造价S最小时,AD的长度为( )
A. B. C. D.
75.(24-25高二下·云南·期末)要建造一个容积为9立方米,深为1米的长方体无盖水池.若水池的底每平方米的造价为100元,水池的壁每平方米的造价为90元,则该水池的总造价(底的造价与壁的造价之和)的最小值为( )
A.2100元 B.1980元 C.1870元 D.1760元
76.(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.
77.(25-26高一上·北京通州·阶段检测)据市场调查,某超市的某种商品每月的销售量(单位:百件)与销售价格(单位:元/件)满足关系式,其中.已知该商品的成本为10元/件,则该超市每月销售该商品所获得利润的最小值为______元.
78.(25-26高一上·四川·期中)“谷子”经济发展越来越快,某公司要生产1000个玩偶,已知该公司每小时生产玩偶数量固定,且每小时的生产成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成,可变部分与生产速度x(个∕时)的平方成正比,比例系数为0.2,固定部分为720元,为使全程生产成本最低,该公司的生产速度是___个∕时.
79.(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.
80.(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?
81.(25-26高一上·上海·期中)某工厂计划建设一个容积为1000立方米的长方体露天蓄水池,并为其底部和侧壁铺设瓷砖.施工公司给出的铺设池底的报价是每平方米24元,铺设池壁的报价是每平方米20元.由于生产需要,要求蓄水池深度不得超过10米,底部长与宽均不得超过20米.
(1)池底的周长最小为多少?(单位:米)
(2)假设将蓄水池深度限定为5米,则应如何设计池底的长与宽,可以使得铺设的成本最小?最小成本又是多少元?(成本精确到小数点后2位)
82.(25-26高一上·江苏连云港·阶段检测)已知一矩形纸片的周长为,如图,将沿向折叠,折过去后交于点.
(1)证明:.
(2)若改变的长度矩形的周长保持不变,设,的面积为.
①试用表示面积;
②是否存在最大值?若存在,求出其最大值;若不存在,说明理由.
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