内容正文:
专题04 基本不等式10大重点题型(期中专项训练)
【人教A版】
题型归纳
题型1
由基本不等式比较大小
1.(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
【解题思路】利用基本不等式逐项判断即可.
【解答过程】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.
2.(25-26高一上·湖南邵阳·期中)汽车现在已经是我们出行不可分离的工具,小明由于经常出差,每次出差需要加油两次,两次加油单价不同.现有两种方案,第一种方案:第一次加油元,第二次加油元;第二种方案:第一次加油升,第二次加油升;请你比较下这两种方案,哪种方案更经济实惠( )
A.第一种 B.第二种 C.不确定 D.一样实惠
【答案】A
【解题思路】分别设两次加油的单价,计算全程的均价,结合基本不等式比较大小即可判断.
【解答过程】设第一次加油的单价为元/升,第二次加油的油单价为元/升,
则方案一的均价:,当且仅当时等号成立;
方案二的均价:,当且仅当时等号成立;
又两次加油单价不同,
则方案一的均价,方案二的均价,
所以,
故选:A.
3.(25-26高一上·贵州遵义·期中)已知,且,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】利用基本不等式得到、,进而求的范围,注意等号成立条件.
【解答过程】由,即,又,
所以,可得,当且仅当时等号成立,A对,B错;
由,即,
所以,当且仅当时等号成立,C、D错.
故选:A.
4.(25-26高一上·四川遂宁·期中)已知,,则,, ,中最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】利用基本不等式,先比较与,然后比较与,再比较与,由此确定出正确选项.
【解答过程】因为,所以,,
,当且仅当时,等号成立,
则.
故选:A.
5.(25-26高一上·四川德阳·期中)问题:正实数,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)若实数,,,满足,试比较和的大小,并指明等号成立的条件.
【答案】(1)
(2),当且仅当且同号时,等号成立.
【解题思路】(1)利用基本不等式“1”的妙用求解最小值;
(2)由“1”的妙用得到,其中,从而得到,并得到等号取到的条件.
【解答过程】(1)正实数,满足,
故,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为;
(2),
而,当且仅当时,等号成立,
所以,
故,当且仅当且同号时,等号成立.
题型2
基本不等式链的应用
6.(25-26高一上·贵州贵阳·期中)如图,是圆的直径,点是上一点,.过点作垂直于的弦,连接.可证,因而.由于小于或等于圆的半径,我们教材中利用该图作为一个说法的几何解释,这个说法正确的是( )
A.如果,那么
B.如果,那么
C.对,都有,当且仅当时等号成立
D.对,都有,当且仅当时等号成立
【答案】C
【解题思路】根据题意,结合小于或等于圆的半径求解即可.
【解答过程】由题意,由于小于或等于圆的半径,是圆的直径,
且,,
所以,当且仅当时等号成立.
故选:C.
7.(25-26高一上·河北石家庄·期中)下列不等式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】根据基本不等式使用的条件判断即可.
【解答过程】对于A:当时,,故A错误;
对于B:取,,故B错误;
对于C:当时,无意义,故C错误;
对于D:,取等条件为,即,故D正确.
故选:D.
8.(25-26高一上·安徽·期中)下列说法中,正确的是( )
A.若且,则
B.若,则的最小值为
C.对任意的实数和,总有,当且仅当时等号成立
D.对任意的实数和,总有,当且仅当时等号成立
【答案】D
【解题思路】利用特殊值法可判断A选项;利用基本不等式可判断B选项;取、均为负数,可判断C选项;利用作差法可判断D选项.
【解答过程】对于A选项,若且,不妨取,,,,则,A错;
对于B选项,当时,,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故当时,的最大值为,B错;
对于C选项,当、均为负数时,,C错;
对于D选项,因为,所以,,
当且仅当时等号成立,D对.
故选:D.
9.(25-26高一上·辽宁·期中)《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,为线段上的点,且,,为的中点,以为直径作半圆,过点作的垂线交半圆于,连接,则该图形可以完成的无字证明为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】由可得.
【解答过程】,,,而(重合时取等号),
因此有.
故选:D.
10.(25-26高一上·上海·期中)已知实数,下列四个不等式中正确且能取到等号的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】举例说明判断AC;利用基本不等式等号成立的条件判断B;作差判断D.
【解答过程】对于A,取,则,A错误;
对于B,,当且仅当,
即时取等号,而,因此等号不能取到,B错误;
对于C,取,则,C错误;
对于D,,则,D正确.
故选:D.
题型3
基本不等式求积的最大值
11.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)已知,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据题意结合基本不等式运算求解即可.
【解答过程】因为,则,
可得,即,
当且仅当,即时,等号成立.
所以的最大值为.
故选:C.
12.(25-26高一上·广西桂林·期中)已知实数满足,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解题思路】根据基本不等式,由题中条件,即可得出结果.
【解答过程】因为,又,
所以,当且仅当时,等号成立.
所以
故选:D.
13.(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·期中)若,则的最大值是__________.
【答案】3
【解题思路】根据基本不等式和为定值求解最值即可.
【解答过程】因为,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最大值是3.
故答案为:3.
14.(25-26高一上·河南·期中)已知,,且.
(1)求的最大值;
(2)求的最小值.
【答案】(1)
(2)5
【解题思路】(1)直接利用基本不等式求解最值;
(2)利用基本不等式“1”的代换技巧求解最值即可.
【解答过程】(1),,且,
所以,所以,
即,,当且仅当,时取等号,的最大值为;
(2),所以,且, ,
当且仅当时等号成立,即,
又因为,可求得,.
所以的最小值为5.
15.(25-26高一上·广西·期中)已知,,且.
(1)求的最大值;
(2)求的最小值.
【答案】(1)4
(2)
【解题思路】(1)直接利用基本不等式即可求解,
(2)利用基本不等式的乘“1”法即可求解.
【解答过程】(1)因为,,所以,
当且仅当时,等号成立.
因为,所以,解得,
则的最大值是4.
(2)因为,所以.
因为,,所以,,所以,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以,所以,
则,即的最小值是.
题型4
基本不等式求和的最小值
16.(25-26高一上·西藏昌都·期中)已知,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,利用基本不等式求出最小值.
【解答过程】由,得,则,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为4.
故选:B.
17.(25-26高一上·云南昭通·期中)若,则的最小值为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
【答案】D
【解题思路】借助基本不等式计算即可得.
【解答过程】由,得,则,
当且仅当,即时取等号,所以最小值为8.
故选:D.
18.(25-26高一上·上海·期中)已知,且,则的最小值为___________.
【答案】/
【解题思路】由乘“1”法结合基本不等式即可求解.
【解答过程】因,,两边同时乘以,得,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:.
19.(25-26高一上·湖南长沙·期中)求下列代数式的最值:
(1)已知,求的最小值;
(2)已知,且满足,求的最小值;
【答案】(1)5;
(2)18.
【解题思路】(1)应用凑配法及基本不等式求最小值,注意等号成立条件;
(2)应用“1”的代换,再应用基本不等式求目标式的最小值,注意取值条件.
【解答过程】(1)由,,
当且仅当,即时取等号,
则的最小值为5;
(2)由题设,
当且仅当,即时取等号,
则的最小值为18.
20.(25-26高一上·吉林·期中)求最值:
(1)已知,,且满足,求的最小值;
(2)已知,求的最小值;
(3)已知,,且满足,求的最小值.
【答案】(1)12
(2)5
(3)25
【解题思路】(1)利用基本不等式求和的最小值;
(2)利用基本不等式求和的最小值;
(3)由,得,则有,展开后利用基本不等式求和的最小值.
【解答过程】(1)已知,,且满足,
,当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为12.
(2)已知,有,
则,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为5.
(3)已知,,且满足,则有,
所以,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为25.
题型5
二次与二次(或一次)的商式的最值
21.(25-26高一上·江西·期中)已知,则的最大值是( )
A. B. C.5 D.8
【答案】A
【解题思路】化简变形利用基本不等式计算即可.
【解答过程】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.
22.(25-26高一上·江苏扬州·期中)若正实数x,y,z满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.3
【答案】B
【解题思路】由条件可得,可以得到,再根据基本不等式求解即可.
【解答过程】由条件可得,
所以,所以,所以,
所以,所以,
当且仅当,且,即,,等号成立.
故选:B.
23.(25-26高一上·浙江杭州·期中)(1)若,求的最小值,并写出取得最小值时的值.
(2)若,求函数的最小值,并写出取得最小值时的值.
【答案】(1)4,;
(2)6,
【解题思路】(1)根据基本不等式求解即可;
(2)将函数化成的形式,然后用基本不等式求解即可.
【解答过程】(1)因,则有,
当且仅当,即时等号成立,
故当时,的最小值为4;
(2)当时,
,
当且仅当,即时等号成立,
故当时,的最小值为6.
24.(25-26高一上·安徽六安·期中)(1)已知,求的最小值;
(2)已知两正数满足,求的最小值.
【答案】(1);
(2).
【解题思路】(1)通过配凑将原式变形为,然后利用基本不等式求解出最小值;
(2)先化简得到,然后采用常数代换法求解出最小值.
【解答过程】(1)因为,所以,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为;
(2)因为,所以,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
25.(25-26高一上·甘肃兰州·期中)求解下列各题:
(1)求的最大值.
(2)求的最小值.
(3)已知,且,若恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)将函数解析式化为,利用基本不等式可求得该函数的最大值;
(2)将函数解析式变形为,利用基本不等式可求得该函数的最小值;
(3)由已知条件可得出,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可求得的最小值,由此可得出关于实数的不等式,解之即可.
【解答过程】(1)当时,
,
当且仅当时,即当时,等号成立,
所以,函数的最大值为.
(2)当时,,
则,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故函数的最小值为.
(3)因为,且,则,
所以,,
当且仅当时,即当时,等号成立,即的最小值为,
因为恒成立,则,即,解得.
因此,实数的取值范围是.
题型6
条件等式求最值
26.(25-26高一上·广东深圳·期中)若正数满足,则ab的最小值为( )
A.9 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【解题思路】由得到,直接利用基本不等式求解即可.
【解答过程】,,,,
,,,,
当且仅当时取等号,即,解得,
的最小值为9.
故选:A.
27.(25-26高一上·云南昆明·期中)已知为正实数,且,则的最小值为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】D
【解题思路】将,变式得,代入到目标式中,再利用基本不等式性质,求解即可.
【解答过程】已知正实数满足,所以(,因为)
将代入目标表达式,得:,
化简:,
利用基本不等式可得:,
当且仅当,即,,(符合为正实数).
所以,的最小值为:
故选:D.
28.(25-26高一上·重庆·期中)已知,,且满足:,则的最小值等于_____________.
【答案】48
【解题思路】利用常值代换和基本不等式即可求得最小值.
【解答过程】因,且,
则
(当且仅当时等号成立)
,当且仅当即时等号成立.
所以的最小值等于.
故答案为:.
29.(25-26高一上·河北唐山·期中)已知,.
(1)若,求的最小值;
(2)若,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)将等价于,由“1”的妙用化简,再由基本不等式解出答案;
(2)由,将看成一个整体,再解一元二次不等式即可.
【解答过程】(1)若,则,
所以,
当且仅当,即,时等号成立.
所以的最小值为.
(2)由得,
当且仅当,即,时等号成立,
所以,
所以或,
又,
所以的最小值为.
30.(25-26高一上·江苏苏州·期中)若,,且.
(1)求的取值范围;
(2)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据基本不等式建立关于的一元二次不等式,由此可求的取值范围;
(2)采用消元法,用表示,再通过配凑法可求的最小值.
【解答过程】(1)因为,所以,所以,
所以,所以或(舍),
所以,当且仅当时取等号,
所以的取值范围为;
(2)因为,所以,由,可得,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
题型7
基本不等式“1”的妙用求最值
31.(25-26高一上·广西南宁·期中)已知正实数a,b满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据已知等式,利用基本不等式“1”的巧用求解最值即可.
【解答过程】∵,
∴,
当且仅当,即,时,取等号,
∴的最小值为.
故选:C.
32.(25-26高一上·安徽六安·期中)设正实数满足,则最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解题思路】根据“1”的变形技巧及基本不等式求解即可.
【解答过程】,
当且仅当,即时,等号成立,
故选:B.
33.(25-26高一上·浙江绍兴·期中)若正数,满足,则的最小值为( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【解题思路】根据题意利用乘“1”法结合基本不等式运算求解即可.
【解答过程】因为正数,满足,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为2.
故选:C.
34.(25-26高一上·上海宝山·期中)已知正实数、满足,则的最小值为__________.
【答案】9
【解题思路】根据给定条件,利用基本不等式“1”的妙用求出最小值.
【解答过程】正实数、满足,则
,当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为9.
故答案为:9.
35.(25-26高一上·广西南宁·期末)已知,,且.
(1)求xy的最大值;
(2)求的最小值.
【答案】(1)
(2)8
【解题思路】(1)利用基本不等式可得,即可求解;
(2)利用“1”的妙用,结合基本不等式,即可求解.
【解答过程】(1),
,
,即,
当且仅当,即时,取得最大值;
(2)
,
当且仅当,即时,取得最小值.
题型8
基本不等式的恒成立问题
36.(25-26高一上·江苏扬州·期中)已知实数,,,且恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由乘1法,求得的最小值,即可求解.
【解答过程】,
当且仅当,即时,取等号,
所以,
故选:B.
37.(25-26高一上·安徽池州·期中)已知,且,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由已知条件得出,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式求出的最小值,根据题意可得出关于的不等式,解之即可.
【解答过程】因为,,且,则,
则,
所以
,
当且仅当时,
即当,时,所以的最小值为,
因为恒成立,所以,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:A.
38.(25-26高一上·江苏南京·期中)已知,,且,若恒成立,则实数的最大值为_____________.
【答案】
【解题思路】由已知不等式变形得出,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式求出的最小值,即可得出实数的最大值.
【解答过程】因为,,且,由,
可得,
由基本不等式可得,
当且仅当时,即当时,等号成立,
所以的最小值为,则,故实数的最大值为.
故答案为:.
39.(25-26高一上·广东深圳·期中)已知满足.
(1)求的最小值;
(2)若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)变形后,利用基本不等式“1”的代换求出最小值;
(2)先求出,参变分离得到,变形得到,利用基本不等式求出取得最小值,则,
【解答过程】(1)
,
当且仅当,即时取等号,
即取得最小值.
(2)由,得,即,
不等式恒成立,即恒成立,
,
当且仅当,即时取等号,
因此当时,取得最小值,则,
所以的取值范围.
40.(25-26高一上·广东深圳·期中)求下列代数式的最值:
(1)已知,求的最小值;
(2)已知,,且满足.求的最小值;
(3)当时,不等式恒成立,求实数的最大值.
【答案】(1)最小值为5
(2)最小值为18
(3)最大值为9.
【解题思路】(1)利用基本不等式求最值;
(2)利用基本不等式“1”的妙用求最小值;
(3)将恒成立问题转化为的最值问题,然后利用基本不等式求最值即可.
【解答过程】(1)因为,则,由基本不等式得,
,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为5.
(2)因为,,
所以,
当且仅当,即,时等号成立,
故的最小值为18.
(3)不等式恒成立化为恒成立,
又因为,所以,因此
,
当且仅当,即时,等号成立,
所以,
即实数的最大值为9.
题型9
利用基本不等式证明不等式
41.(25-26高一上·河北保定·期中)已知证明:
(1)
(2)
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析
【解题思路】(1)式子和直接利用基本不等式求解;
(2)将整理为,利用基本不等式求解.
【解答过程】(1)证明:因为,所以,当且仅当时,等号成立,
,当且仅当时,等号成立.
故,当且仅当时,等号成立.
(2)证明:因为,所以.
,
当且仅当时,等号成立.
42.(25-26高一上·青海海南·期中)(1)已知都是正数,求证:;
(2)若,且,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【解题思路】(1)三次应用基本不等式结合不等式性质证明即可;
(2)应用基本不等式,再结合换元法求解一元二次不等式计算即可.
【解答过程】(1)证明:因为都是正数,所以(当且仅当时等号成立),
(当且仅当时等号成立),
(当且仅当时等号成立),
所以,
当且仅当时,等号成立,
故,得证;
(2)因为,所以(当且仅当时等号成立),
因为,移项,得,
所以,
设,则,解得(舍去)或,
因为,所以,
故的取值范围为.
43.(25-26高一上·广西·期中)已知a,b,c均为正实数,且.求证:.
【答案】证明见解析
【解题思路】先将证明的式子进行化简,运用已知条件,基本不等式“1”妙用即可计算证明.
【解答过程】证明:因为a,b,c均为正实数,
所以
,
当且仅当同时成立,
即时等号成立.
44.(25-26高一上·福建宁德·期中)(1)已知,,且,求的最大值;
(2)证明:、、,.
【答案】(1);
(2)证明见解析
【解题思路】(1)利用基本不等式可得出关于的不等式,即可解得的最大值;
(2)利用基本不等式可证得所求不等式成立.
【解答过程】(1)因为,,且,
由基本不等式可得,可得,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最大值为;
(2)证明:因为、、都是正数,
由基本不等式可得,,,
由不等式的基本性质可得,
当且仅当时,等号成立.
故.
45.(25-26高一上·上海·期中)(1)已知,求证:;
(2)已知正数x、y满足,求证:.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析
【解题思路】(1)运用作差比较法作差通分整理后即可证明;
(2)利用常值代换法和基本不等式即可求得的最小值,从而得证.
【解答过程】(1)证明:由,
因,则,,故,
即得,故得证;
(2)证明:因正数x、y满足,
则
,
当且仅当时等号成立.
由解得:,
即当,时等号成立,故得证.
题型10
基本不等式的实际应用
46.(25-26高一上·福建·期中)如图所示,某小区要建造一个一面靠墙的无盖长方体垃圾池,垃圾池的容积为50m3,为了合理利用地形,要求垃圾池靠墙一面的长为5m,如果池底每平方米的造价为200元,池壁每平方米的造价为180元(不计靠墙一面的造价),设垃圾池的高为,墙高5m.当垃圾池的总造价最低时,垃圾池的高应为( )
A. B.3 C. D.4
【答案】C
【解题思路】利用长方体垃圾池的容积及长与高表示宽,再求各面面积,得出总造价,利用基本不等式求最值.
【解答过程】由题意,无盖长方体垃圾池的容积为,长为5m,高为,宽,,
则总造价,
当且仅当,即时取等号,且,
所以当垃圾池的高为时,垃圾池总造价最低.
故选:C.
47.(25-26高一上·江苏淮安·期中)若直角三角形的面积为32,则两条直角边的和的最小值是( )
A. B.8 C.16 D.
【答案】C
【解题思路】设直角三角的两条直角边分别为,进而得,再根据基本不等式即可得的最小值.
【解答过程】设直角三角的两条直角边分别为,
因为直角三角形的面积为32,
所以,即,
所以,当且仅当时等号成立,
所以两条直角边的和的最小值是.
故选:C.
48.(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
【解题思路】列出全程生产成本的表达式并结合基本不等式即可求解.
【解答过程】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.
49.(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
【解题思路】(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.
【解答过程】(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.
50.(25-26高一上·湖北·期中)某火车站正在不断建设,目前车站准备在某仓库外,利用其一侧原有墙体,建造一间墙高为3米,底面积为12平方米,且背面靠墙的长方体形状的保管员室.由于此保管员室的后背靠墙,无须建造费用,因此甲工程队给出的报价为:屋子前面新建墙体的报价为每平方米400元,左右两面新建墙体报价为每平方米150元,屋顶和地面以及其他报价共计7200元.设屋子的左右两侧墙的长度均为x米().
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队的报价最低?最低为多少?
(2)现有乙工程队也参与此保管员室建造竞标,其给出的整体报价为元(),若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功,试求a的取值范围.
【答案】(1)米,元
(2)
【解题思路】(1)先求得总报价的表达式,然后利用基本不等式求得最低报价.
(2)根据整体报价列不等式,然后分离参数,利用基本不等式求得的取值范围.
【解答过程】(1)设甲工程队的总报价为y元,
则 ,
又,
当且仅当,即时等号成立.
即当左右两面墙的长度为4米时,甲工程队的报价最低为元.
(2)由题意可得, 对任意的恒成立,
即,
所以,
又,
当且仅当,即时等号成立.
所以,所以的取值范围为.
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专题04 基本不等式10大重点题型(期中专项训练)
【人教A版】
题型归纳
题型1
由基本不等式比较大小
1.(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.
2.(25-26高一上·湖南邵阳·期中)汽车现在已经是我们出行不可分离的工具,小明由于经常出差,每次出差需要加油两次,两次加油单价不同.现有两种方案,第一种方案:第一次加油元,第二次加油元;第二种方案:第一次加油升,第二次加油升;请你比较下这两种方案,哪种方案更经济实惠( )
A.第一种 B.第二种 C.不确定 D.一样实惠
3.(25-26高一上·贵州遵义·期中)已知,且,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高一上·四川遂宁·期中)已知,,则,, ,中最大的是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一上·四川德阳·期中)问题:正实数,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)若实数,,,满足,试比较和的大小,并指明等号成立的条件.
题型2
基本不等式链的应用
6.(25-26高一上·贵州贵阳·期中)如图,是圆的直径,点是上一点,.过点作垂直于的弦,连接.可证,因而.由于小于或等于圆的半径,我们教材中利用该图作为一个说法的几何解释,这个说法正确的是( )
A.如果,那么
B.如果,那么
C.对,都有,当且仅当时等号成立
D.对,都有,当且仅当时等号成立
7.(25-26高一上·河北石家庄·期中)下列不等式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(25-26高一上·安徽·期中)下列说法中,正确的是( )
A.若且,则
B.若,则的最小值为
C.对任意的实数和,总有,当且仅当时等号成立
D.对任意的实数和,总有,当且仅当时等号成立
9.(25-26高一上·辽宁·期中)《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,为线段上的点,且,,为的中点,以为直径作半圆,过点作的垂线交半圆于,连接,则该图形可以完成的无字证明为( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高一上·上海·期中)已知实数,下列四个不等式中正确且能取到等号的是( )
A. B.
C. D.
题型3
基本不等式求积的最大值
11.(25-26高一上·陕西咸阳·期中)已知,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
12.(25-26高一上·广西桂林·期中)已知实数满足,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
13.(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·期中)若,则的最大值是__________.
14.(25-26高一上·河南·期中)已知,,且.
(1)求的最大值;
(2)求的最小值.
15.(25-26高一上·广西·期中)已知,,且.
(1)求的最大值;
(2)求的最小值.
题型4
基本不等式求和的最小值
16.(25-26高一上·西藏昌都·期中)已知,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
17.(25-26高一上·云南昭通·期中)若,则的最小值为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
18.(25-26高一上·上海·期中)已知,且,则的最小值为___________.
19.(25-26高一上·湖南长沙·期中)求下列代数式的最值:
(1)已知,求的最小值;
(2)已知,且满足,求的最小值;
20.(25-26高一上·吉林·期中)求最值:
(1)已知,,且满足,求的最小值;
(2)已知,求的最小值;
(3)已知,,且满足,求的最小值.
题型5
二次与二次(或一次)的商式的最值
21.(25-26高一上·江西·期中)已知,则的最大值是( )
A. B. C.5 D.8
22.(25-26高一上·江苏扬州·期中)若正实数x,y,z满足,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.3
23.(25-26高一上·浙江杭州·期中)(1)若,求的最小值,并写出取得最小值时的值.
(2)若,求函数的最小值,并写出取得最小值时的值.
24.(25-26高一上·安徽六安·期中)(1)已知,求的最小值;
(2)已知两正数满足,求的最小值.
25.(25-26高一上·甘肃兰州·期中)求解下列各题:
(1)求的最大值.
(2)求的最小值.
(3)已知,且,若恒成立,求实数的取值范围.
题型6
条件等式求最值
26.(25-26高一上·广东深圳·期中)若正数满足,则ab的最小值为( )
A.9 B.4 C.3 D.2
27.(25-26高一上·云南昆明·期中)已知为正实数,且,则的最小值为( )
A.2 B.4 C. D.
28.(25-26高一上·重庆·期中)已知,,且满足:,则的最小值等于_____________.
29.(25-26高一上·河北唐山·期中)已知,.
(1)若,求的最小值;
(2)若,求的最小值.
30.(25-26高一上·江苏苏州·期中)若,,且.
(1)求的取值范围;
(2)求的最小值.
题型7
基本不等式“1”的妙用求最值
31.(25-26高一上·广西南宁·期中)已知正实数a,b满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
32.(25-26高一上·安徽六安·期中)设正实数满足,则最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
33.(25-26高一上·浙江绍兴·期中)若正数,满足,则的最小值为( )
A. B.1 C.2 D.4
34.(25-26高一上·上海宝山·期中)已知正实数、满足,则的最小值为__________.
35.(25-26高一上·广西南宁·期末)已知,,且.
(1)求xy的最大值;
(2)求的最小值.
题型8
基本不等式的恒成立问题
36.(25-26高一上·江苏扬州·期中)已知实数,,,且恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
37.(25-26高一上·安徽池州·期中)已知,且,若恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
38.(25-26高一上·江苏南京·期中)已知,,且,若恒成立,则实数的最大值为_____________.
39.(25-26高一上·广东深圳·期中)已知满足.
(1)求的最小值;
(2)若恒成立,求的取值范围.
40.(25-26高一上·广东深圳·期中)求下列代数式的最值:
(1)已知,求的最小值;
(2)已知,,且满足.求的最小值;
(3)当时,不等式恒成立,求实数的最大值.
题型9
利用基本不等式证明不等式
41.(25-26高一上·河北保定·期中)已知证明:
(1)
(2)
42.(25-26高一上·青海海南·期中)(1)已知都是正数,求证:;
(2)若,且,求的取值范围.
43.(25-26高一上·广西·期中)已知a,b,c均为正实数,且.求证:.
44.(25-26高一上·福建宁德·期中)(1)已知,,且,求的最大值;
(2)证明:、、,.
45.(25-26高一上·上海·期中)(1)已知,求证:;
(2)已知正数x、y满足,求证:.
题型10
基本不等式的实际应用
46.(25-26高一上·福建·期中)如图所示,某小区要建造一个一面靠墙的无盖长方体垃圾池,垃圾池的容积为50m3,为了合理利用地形,要求垃圾池靠墙一面的长为5m,如果池底每平方米的造价为200元,池壁每平方米的造价为180元(不计靠墙一面的造价),设垃圾池的高为,墙高5m.当垃圾池的总造价最低时,垃圾池的高应为( )
A. B.3 C. D.4
47.(25-26高一上·江苏淮安·期中)若直角三角形的面积为32,则两条直角边的和的最小值是( )
A. B.8 C.16 D.
48.(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.
49.(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.
50.(25-26高一上·湖北·期中)某火车站正在不断建设,目前车站准备在某仓库外,利用其一侧原有墙体,建造一间墙高为3米,底面积为12平方米,且背面靠墙的长方体形状的保管员室.由于此保管员室的后背靠墙,无须建造费用,因此甲工程队给出的报价为:屋子前面新建墙体的报价为每平方米400元,左右两面新建墙体报价为每平方米150元,屋顶和地面以及其他报价共计7200元.设屋子的左右两侧墙的长度均为x米().
(1)当左右两面墙的长度为多少时,甲工程队的报价最低?最低为多少?
(2)现有乙工程队也参与此保管员室建造竞标,其给出的整体报价为元(),若无论左右两面墙的长度为多少米,乙工程队都能竞标成功,试求a的取值范围.
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