2022新高考数学(江苏版)一轮复习训练:第二章第3讲基本不等式(附解析)
展开
[A级 基础练]1.函数f(x)=的最小值为( )A.3B.4C.6D.8解析:选B.f(x)==|x|+≥2=4,当且仅当x=±2时,等号成立,故选B.2.若x>0,y>0,则“x+2y=2”的一个充分不必要条件是( )A.x=yB.x=2yC.x=2且y=1D.x=y或y=1解析:选C.因为x>0,y>0,所以x+2y≥2,当且仅当x=2y时取等号.故“x=2且y=1”是“x+2y=2”的一个充分不必要条件.故选C.3.若实数a,b满足+=,则ab的最小值为( )A.B.2C.2D.4解析:选C.因为+=,所以a>0,b>0,由=+≥2=2,所以ab≥2(当且仅当b=2a时取等号),所以ab的最小值为2.4.(多选)(2021·山东临沂蒙阴实验中学期末)给出下面四个推断,其中正确的为( )A.若a,b∈(0,+∞),则+≥2B.若x,y∈(0,+∞),则lgx+lgy≥2C.若a∈R,a≠0,则+a≥4D.若x,y∈R,xy<0,则+≤-2解析:选AD.对于A项,因为a,b∈(0,+∞),所以+≥2=2,当且仅当=,即a=b时取等号,故A项正确;对于B项,当x,y∈(0,1)时,lgx,lgy∈(-∞,0),此时lgx+lgy≥2显然不成立,故B项错误;对于C项,当a<0时,+a≥4显然不成立,故C项错误;对于D项,若x,y∈R,xy<0,则->0,->0,所以+=-≤
-2=-2,当且仅当-=-,即x=-y时取等号,故D项正确.故选AD.5.(多选)(2020·新高考卷Ⅰ)已知a>0,b>0,且a+b=1,则( )A.a2+b2≥B.2a-b>C.log2a+log2b≥-2D.+≤解析:选ABD.对于选项A,因为a2+b2≥2ab,所以2(a2+b2)≥a2+b2+2ab=(a+b)2=1,所以a2+b2≥,正确;对于选项B,易知0<a<1,0<b<1,所以-1<a-b<1,所以2a-b>2-1=,正确;对于选项C,令a=,b=,则log2+log2=-2+log2<-2,错误;对于选项D,因为=,所以[]2-(+)2=a+b-2=(-)2≥0,所以+≤,正确.故选ABD.6.(2021·江苏南京联合调研)已知a>0,b>0,2a+b=4,则的最小值为________.解析:因为2a+b=4,a>0,b>0,所以=≥==,当且仅当2a=b=2,即a=1,b=2时取“=”,所以的最小值为.答案:7.函数y=(x>1)的最小值为________.解析:因为x>1,所以x-1>0,所以y====(x-1)++2≥2+2.当且仅当x-1=,即x=+1时,等号成立.答案:2+28.若a>0,b>0,且a+2b-4=0,则ab的最大值为________________________________________________________________________,+的最小值为________.解析:因为a>0,b>0,且a+2b-4=0,所以a+2b=4,所以ab=a·2b≤×=2,当且仅当a=2b,即a=2,b=1时等号成立,所以ab的最大值为2,因为+=·=
(5++)≥=,当且仅当a=b时等号成立,所以+的最小值为.答案:2 9.(1)当x<时,求函数y=x+的最大值;(2)设0<x<2,求函数y=的最大值.解:(1)y=(2x-3)++=-+.当x<时,有3-2x>0,所以+≥2=4,当且仅当=,即x=-时取等号.于是y≤-4+=-,故函数的最大值为-.(2)因为0<x<2,所以2-x>0,所以y==·≤·=,当且仅当x=2-x,即x=1时取等号,所以当x=1时,函数y=的最大值为.10.已知x>0,y>0,且2x+8y-xy=0,求(1)xy的最小值;(2)x+y的最小值.解:(1)由2x+8y-xy=0,得+=1,又x>0,y>0,则1=+≥2=.得xy≥64,当且仅当x=16,y=4时,等号成立.所以xy的最小值为64.
(2)由2x+8y-xy=0,得+=1,则x+y=·(x+y)=10++≥10+2=18.当且仅当x=12,y=6时等号成立,所以x+y的最小值为18.[B级 综合练]11.若a>0,b>0,lga+lgb=lg(a+b),则a+b的最小值为( )A.8B.6C.4D.2解析:选C.由lga+lgb=lg(a+b),得lg(ab)=lg(a+b),即ab=a+b,则有+=1,所以a+b=(a+b)=2++≥2+2=4,当且仅当a=b=2时等号成立,所以a+b的最小值为4,故选C.12.已知点A(1,2)在直线ax+by-1=0(a>0,b>0)上,若存在满足该条件的a,b,使得不等式+≤m2+8m成立,则实数m的取值范围是( )A.(-∞,-1]∪[9,+∞)B.(-∞,-9]∪[1,+∞)C.[-1,9]D.[-9,1]解析:选B.点A(1,2)在直线ax+by-1=0(a>0,b>0)上,可得a+2b=1,+=(a+2b)=5++≥5+2=9,当且仅当a=b=时取得等号,即+的最小值为9,则9≤m2+8m,解得m≥1或m≤-9.13.设a,b为正实数,且+=2.(1)求a2+b2的最小值;(2)若(a-b)2≥4(ab)3,求ab的值.解:(1)由2=+≥2得ab≥,当且仅当a=b=时取等号,故a2+b2≥2ab≥1,当且仅当a=b=时取等号,所以a2+b2的最小值是1.(2)由(a-b)2≥4(ab)3得≥4ab,得-≥4ab,从而ab+≤2,又ab+≥
2,所以ab+=2,所以ab=1.14.某厂家拟定在2020年举行促销活动,经调查测算,该产品的年销量(即该厂的年产量)x万件与年促销费用m(m≥0)万元满足x=3-(k为常数).如果不搞促销活动,那么该产品的年销量只能是1万件.已知2020年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金).(1)将2020年该产品的利润y万元表示为年促销费用m万元的函数;(2)该厂家2020年的促销费用投入多少万元时,厂家获取利润最大,最大利润是多少?解:(1)由题意知,当m=0时,x=1(万件),所以1=3-k⇒k=2,所以x=3-(m≥0),每件产品的销售价格为1.5×(元),所以2020年的利润y=1.5x×-8-16x-m=-+29(m≥0).(2)因为m≥0时,+(m+1)≥2=8,所以y≤-8+29=21,当且仅当=m+1⇒m=3(万元)时,ymax=21(万元).故该厂家2020年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大,最大为21万元.[C级 创新练]15.已知P是面积为1的△ABC内的一点(不含边界),若△PAB,△PAC和△PBC的面积分别为x,y,z,则+的最小值是( )A.B.C.D.3解析:选D.因为x+y+z=1,0<x<1,0<y<1,0<z<1,所以+=+=+=++1≥2+1=3,当且仅当=,即x=时等号成立,所以+的最小值为3.故选D.16.《几何原本》中的几何代数法(用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.根据这一方法,很多代数公理、定理都能够通过图形实现证明,并称之为“无字证明”.如图所示,AB是半圆O的直径,点C是AB上一点(不同于A,B,O),点D在半圆O上,且CD⊥AB,CE⊥OD于点E.设|AC|=a,|BC|=b,则该图形可以完成的“无字证明”为( )
A.≤(a>0,b>0)B.<(a>0,b>0,a≠b)C.≤(a>0,b>0)D.<<(a>0,b>0,a≠b)解析:选D.由|AC|=a,|BC|=b,且a≠b,可得半圆O的半径|DO|=,易得|DC|==,|DE|==.因为|DE|<|DC|<|DO|,所以<<(a>0,b>0,a≠b).故选D.