基本不等式專項練習題高中數學

基本不等式專項練習題高中數學

一、選擇題

1.下列各式,能用基本不等式直接求得最值的是()

A.x+12x B.x2-1+1x2-1

C.2x+2-x D.x(1-x)

答案:C

2.函數y=3x2+6x2+1的最小值是()

A.32-3 B.-3

C.62 D.62-3

解析:選D.y=3(x2+2x2+1)=3(x2+1+2x2+1-1)3(22-1)=62-3.

3.已知m、nR,mn=100,則m2+n2的最小值是()

A.200 B.100

C.50 D.20

解析:選A.m2+n22mn=200,當且僅當m=n時等號成立.

4.給出下面四個推導過程:

①∵a,b(0,+),ba+ab2baab=2;

②∵x,y(0,+),lgx+lgy2lgxlgy;

③∵aR,a0,4a+a 24aa=4;

④∵x,yR,,xy<0,xy+yx=-[(-xy)+(-yx)]-2-xy-yx=-2.

其中正確的推導過程爲()

A.①② B.②③

C.③④ D.①④

解析:選D.從基本不等式成立的條件考慮.

①∵a,b(0,+),ba,ab(0,+),符合基本不等式的條件,故①的推導過程正確;

②雖然x,y(0,+),但當x(0,1)時,lgx是負數,y(0,1)時,lgy是負數,②的推導過程是錯誤的;

③∵aR,不符合基本不等式的條件,

4a+a24aa=4是錯誤的;

④由xy<0得xy,yx均爲負數,但在推導過程中將全體xy+yx提出負號後,(-xy)均變爲正數,符合基本不等式的條件,故④正確.

5.已知a>0,b>0,則1a+1b+2ab的最小值是()

A.2 B.22

C.4 D.5

解析:選C.∵1a+1b+2ab2ab+2ab222=4.當且僅當a=bab=1時,等號成立,即a=b=1時,不等式取得最小值4.

6.已知x、y均爲正數,xy=8x+2y,則xy有()

A.最大值64 B.最大值164

C.最小值64 D.最小值164

解析:選C.∵x、y均爲正數,

xy=8x+2y28x2y=8xy,

當且僅當8x=2y時等號成立.

xy64.

二、填空題

7.函數y=x+1x+1(x0)的最小值爲________.

答案:1

8.若x>0,y>0,且x+4y=1,則xy有最________值,其值爲________.

解析:1=x+4y4y=4xy,xy116.

答案:大 116

9.(2010年高考山東卷)已知x,yR+,且滿足x3+y4=1,則xy的最大值爲________.

解析:∵x>0,y>0且1=x3+y42xy12,xy3.

當且僅當x3=y4時取等號.

答案:3

三、解答題

10.(1)設x>-1,求函數y=x+4x+1+6的最小值;

(2)求函數y=x2+8x-1(x>1)的最值.

解:(1)∵x>-1,x+1>0.

y=x+4x+1+6=x+1+4x+1+5

2 x+14x+1+5=9,

當且僅當x+1=4x+1,即x=1時,取等號.

x=1時,函數的.最小值是9.

(2)y=x2+8x-1=x2-1+9x-1=(x+1)+9x-1

=(x-1)+9x-1+2.∵x>1,x-1>0.

(x-1)+9x-1+22x-19x-1+2=8.

當且僅當x-1=9x-1,即x=4時等號成立,

y有最小值8.

11.已知a,b,c(0,+),且a+b+c=1,求證:(1a-1)(1b-1)(1c-1)8.

證明:∵a,b,c(0,+),a+b+c=1,

1a-1=1-aa=b+ca=ba+ca2bca,

同理1b-12acb,1c-12abc,

以上三個不等式兩邊分別相乘得

(1a-1)(1b-1)(1c-1)8.

當且僅當a=b=c時取等號.

12.某造紙廠擬建一座平面圖形爲矩形且面積爲200平方米的二級污水處理池,池的深度一定,池的外圈周壁建造單價爲每米400元,中間一條隔壁建造單價爲每米100元,池底建造單價每平方米60元(池壁忽略不計).

問:污水處理池的長設計爲多少米時可使總價最低.

解:設污水處理池的長爲x米,則寬爲200x米.

總造價f(x)=400(2x+2200x)+100200x+60200

=800(x+225x)+12000

1600x225x+12000

=36000(元)

當且僅當x=225x(x>0),

即x=15時等號成立.