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2022高考数学一轮复习第一章集合常用逻辑用语和不等式第4节基本不等式练习

来源:小奈知识网
第4节 根本不等式

[A级 根底稳固]

1.假设x>0,y>0,那么“x+2y=22xy〞的一个充分不必要条件是( ) A.x=y C.x=2且y=1 解析:因为x>0,y>0,

所以x+2y≥22xy,当且仅当x=2y时取等号.

故“x=2且y=1〞是“x+2y=22xy〞的充分不必要条件. 答案:C

2.以下结论正确的选项是( ) A.当x>0且x≠1时,lg x+

1

≥2 lg xB.x=2y D.x=y或y=1

4πB.当x∈0,时,sin x+的最小值为4

2sin xC.当x>0时,x+

1

xx≥2

1

D.当0π解析:对于A,当0

4

的最小值不为4(因为sin x=2不成立); sin x对于C,当x>0时,x+

1≥2

xx·

1

x=2,当且仅当x=1时等号成立;

13

对于D,当03.设a>0,假设关于x的不等式x+( )

A.16

B.9

C.4

D.2

ax-1

≥5在(1,+∞)上恒成立,那么a的最小值为

解析:在(1,+∞)上,x+2

=(x-1)++1≥ x-1x-1

aa〔x-1〕×+1=2a+1(当且仅当x=1+a时取等号),由题意知2a〔x-1〕

a+1≥5.所以2a≥4,a≥2,a≥4,a的最小值为4.

- 1 -

答案:C

4.假设P为圆x+y=1上的一个动点,且A(-1,0),B(1,0),那么|PA|+|PB|的最大值为( )

A.2 C.4

B.22 D.42

2

2

2

2

解析:由题意知∠APB=90°,所以|PA|+|PB|=4,

|PA|+|PB|≤|PA|+|PB|=2(当且仅当|PA|=|PB|时取等号), 所以22

所以|PA|+|PB|≤22,所以|PA|+|PB|的最大值为22.应选B. 答案:B

14

5.(多项选择题)a>0,b>0,a+b=2,那么对于+( )

2

22

ab2

A.取得最值时a= 32

C.取得最值时b= 3

B.最大值是5 9

D.最小值是 2

解析:因为a>0,b>0,且a+b=2, 14114所以+=+(a+b)=

ab2ab514ab51++≥+×222ba22

4ab9·=, ba2

4ab24

当且仅当=,即a=,b=时取等号,

ba3314924

故+的最小值为,此时a=,b=. ab233答案:AD

a+b,q=f 6.(2022·晋冀鲁豫名校联考)函数f(x)=xe,假设a>0,b>0,p=f 2

2x22

a+b2,r=f(ab),那么( ) 2

A.q≤r≤p C.r≤p≤q 解析:因为

-

B.q≤p≤r D.r≤q≤p

a2+b2a+b22a2+2b2a2+b2+2ab〔a-b〕2

2

=2

4

-4

4

≥0,

所以

a2+b2a+b2

2

≥

. 2

- 2 -

a+b≤a+b. 又≥ab(a>0,b>0),所以ab≤222

a+b又f(x)=xe在区间(0,+∞)上单调递增,

2x2

22

a+b2a2+b2所以f(ab)≤f ,即r≤q≤p. ≤f

22

答案:D

7.某车间分批生产某种产品,每批产品的生产准备费用为800 元,假设每批生产x件,那么平均仓储时间为天,且每件产品每天的仓储费用为1 元.为使平均到每件产品的生产准

8备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品的件数是( )

A.60 C.100

B.80 D.120

x800x解析:假设每批生产产品x件,那么每件产品的生产准备费用是 元,仓储费用是 元,

x8总的费用是

800+x 元,由根本不等式得800+x≥2

x8x8

800x800x·=20,当且仅当=,即xx8x8

=80时取等号.

答案:B

8a+b2

8.函数f(x)=ax+bx(a>0,b>0)的图象在点(1,f(1))处的切线的斜率为2,那么ab的最小值是( )

A.10

B.9

2

C.8 D.32

解析:由函数f(x)=ax+bx,得f′(x)=2ax+b, 由函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线斜率为2, 所以f′(1)=2a+b=2, 8a+b18所以=+

abab118=+(2a+b) 2ab

b16a1=10++

ab2

1≥10+22

b16a· ab

1

=(10+8)=9, 2当且仅当=

b16a14

,即a=,b=时等号成立, ab33

- 3 -

8a+b所以的最小值为9.

ab答案:B

1

9.一次函数y=-x+1的图象分别与x轴、y轴相交于A,B两点,假设动点P(a,b)

2在线段AB上,那么ab的最大值是________,取得最大值时a的值为________.

解析:易知A(2,0),B(0,1),

所以线段AB的方程为+y=1(0≤x≤2).

2又点P(a,b)在线段AB上,知+b=1(0≤a≤2),

2所以2

xaab1

≤1,那么ab≤, 22

a1

当且仅当=b,即a=1,且b=时取等号,

22

11

所以当a=1,且b=时,ab有最大值.

221

答案: 1

2

sinx10.(2022·吉安期末检测)函数f(x)=,那么f(x)的最大值为________.

sin x+2〔t-2〕

解析:设t=sin x+2,那么t∈[1,3],那么sinx=(t-2),那么g(t)==2

2

2

2

tt+-4(1≤t≤3).由“对勾函数〞的性质可得g(t)在[1,2)上为减函数,在(2,3]上为增t1

函数,又g(1)=1,g(3)=,所以g(t)max=g(1)=1,即f(x)的最大值为1.

3

答案:1

11.在各项都为正数的等比数列{an}中,假设a2 018=________.

12

解析:因为{an}为等比数列,所以a2 017·a2 019=a2 018=.

2所以

1

212,那么+的最小值为2a2 017a2 019

4

a2 017a2 019

1

+2

≥22

2

=24=4.

a2 017·a2 019

,即a2 019=2a2 017时,等号成立.

当且仅当所以

a2 017a2 019

2

1

a2 017a2 019

+的最小值为4.

- 4 -

答案:4

12.(2022·江门模拟)对任意正数x,满足xy+=2-4y,那么正实数y的最大值为________.

yx2

y122

解析:因为y为正数,xy+=2-4y,所以x+=-4y.

xxy12

因为x+≥2(x为整数),所以-4y≥2,

xy12

由y>0,得2y+y-1≤0,解得0因此y的最大值为. 21答案:

2

[B级 能力提升]

13.(2022·广东汕尾联考)假设直线ax-by+2=0(a>0,b>0)经过圆x+y+2x-4y+12

1=0的圆心,那么+的最小值为( )

2

2

abA.4 5C. 2

2

9B. 2D.6

2

解析:圆的标准方程为(x+1)+(y-2)=4, 依题设,圆心(-1,2)在直线ax-by+2=0上, 所以a+2b=2,且a>0,b>0.

2b2a11219121所以+=×(a+2b)×+=×1+4++≥×(5+24)=(当且仅当a=ab2ab22ab2

b=时取等号).

答案:B

→→

14.(2022·广东惠州三调)在△ABC中,点D是AC上一点,且AC=4AD,P为BD上一点,→→→

41

向量AP=λAB+μAC(λ>0,μ>0),那么+的最小值为( )

23

λμA.16 B.8 C.4 D.2

→→→

解析:由题意可知,AP=λAB+4μAD,又B,P,D共线,由三点共线的充分必要条件可得λ+4μ=1,

- 5 -

又因为λ>0,μ>0,

414116μλ所以+=+×(λ+4μ)=8++≥

λμλμ

λμλμ8+2

16μλ×=16.

11

当且仅当λ=,μ=时等号成立,

28故4

λμ1

+的最小值为16.

答案:A

192

15.正数a,b满足+=1,假设不等式a+b≥-x+4x+18-m对任意实数x恒成立,

ab那么实数m的取值范围是________.

19

解析:因为a>0,b>0,+=1,

abb9a19所以a+b=(a+b)+=10++≥16,

ab

ab当且仅当=b9a,即a=4,b=12时取等号. ab2

2

依题意,16≥-x+4x+18-m,即x-4x-2≥-m对任意实数x恒成立, 又x-4x-2=(x-2)-6, 所以x-4x-2的最小值为-6, 所以-6≥-m,即m≥6. 答案:[6,+∞)

[C级 素养升华]

16.某工厂需要建造一个仓库,根据市场调研分析,运费与工厂和仓库之间的距离成正比,仓储费与工厂和仓库之间的距离成反比,当工厂和仓库之间的距离为4千米时,运费为20万元,仓储费为5万元,当工厂和仓库之间的距离为________千米时,运费与仓储费之和最小,最小为________万元.

解析:设工厂和仓库之间的距离为x千米,运费为y1万元,仓储费为y2万元, 那么y1=k1x(k1≠0),y2=(k2≠0),

因为工厂和仓库之间的距离为4千米时,运费为20万元,仓储费为5万元,所以k1=5,

22

2

k2

xk2=20,

20所以运费与仓储费之和为5x+万元,

x

- 6 -

20

因为5x+≥2

x20205x×=20,当且仅当5x=,即x=2时,运费与仓储费之和最小,

xx最小为20万元.

答案:2 20

- 7 -

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