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1、課后限時(shí)集訓(xùn)(三十四) 基本不等式
(建議用時(shí):60分鐘)
A組 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
一、選擇題
1.“x≥1”是“x+≥2”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
A [x+≥2?x>0,所以“x≥1”是“x+≥2”的充分不必要條件,故選A.]
2.已知x>0,y>0,且4x+y=xy,則x+y的最小值為( )
A.8 B.9 C.12 D.16
B [由4x+y=xy得+=1,則x+y=(x+y)=++1+4≥2+5=9,當(dāng)且僅當(dāng)=,即x=3,y=6時(shí)取“=”,故選B.]
3.已知x>0,y>0,lg 2x
2、+lg 8y=lg 2,則+的最小值為( )
A.2 B.2 C.4 D.2
C [∵lg 2x+lg 8y=lg(2x·8y)
=lg 2x+3y=lg 2,
∴2x+3y=2,即x+3y=1.
∵x>0,y>0,∴+=(x+3y)=2++≥2+2=4,
當(dāng)且僅當(dāng)x=3y=時(shí)等號(hào)成立.
∴+的最小值為4.故選C.]
4.設(shè)a>1,b>1,且ab-(a+b)=1,那么( )
A.a(chǎn)+b有最小值2(+1)
B.a(chǎn)+b有最大值(+1)2
C.a(chǎn)b有最大值+1
D.a(chǎn)b有最小值2(+1)
A [因?yàn)閍b-(a+b)=1,ab≤2,
所以2-(a+b)≥1,它是
3、關(guān)于a+b的一元二次不等式,
解得a+b≥2(+1)或a+b≤2(1-)(舍去),
所以a+b有最小值2(+1).
又因?yàn)閍b-(a+b)=1,a+b≥2,
所以ab-2≥1,它是關(guān)于的一元二次不等式,
解得≥+1或≤1-(舍去),
所以ab≥3+2,即ab有最小值3+2.]
5.已知關(guān)于x的不等式x2-4ax+3a2<0(a<0)的解集為(x1,x2),則x1+x2+的最大值是( )
A. B. C. D.-
D [∵不等式x2-4ax+3a2<0(a<0)的解集為(x1,x2),∴在方程x2-4ax+3a2=0中,由根與系數(shù)的關(guān)系知x1x2=3a2,x1+x2=
4、4a,則x1+x2+=4a+.∵a<0,∴-≥2=,即4a+≤-,故x1+x2+的最大值為-.故選D]
二、填空題
6.若對(duì)任意x>0,≤a恒成立,則a的取值范圍是________.
[∵對(duì)任意x>0,≤a恒成立,
∴對(duì)x∈(0,+∞),a≥max,
而對(duì)x∈(0,+∞),=≤=,
當(dāng)且僅當(dāng)x=時(shí)等號(hào)成立,∴a≥.]
7.(2019·石家莊模擬)已知正數(shù)a,b滿足4a+b=30,使得+取最小值的實(shí)數(shù)對(duì)(a,b)是________.
[∵正數(shù)a,b滿足4a+b=30,
∴+=(4a+b)=≥×=,
當(dāng)且僅當(dāng)b=4a=15時(shí),取等號(hào).
∴使得+取最小值的實(shí)數(shù)對(duì)(a,b)是
5、.]
8.某公司一年購(gòu)買某種貨物600噸,每次購(gòu)買x噸,運(yùn)費(fèi)為6萬(wàn)元/次,一年的總存儲(chǔ)費(fèi)用為4x萬(wàn)元,要使一年的總運(yùn)費(fèi)與總存儲(chǔ)費(fèi)用之和最小,則x的值是________.
30 [一年的總運(yùn)費(fèi)為6×=(萬(wàn)元).
一年的總存儲(chǔ)費(fèi)用為4x萬(wàn)元.
總運(yùn)費(fèi)與總存儲(chǔ)費(fèi)用的和為萬(wàn)元.
因?yàn)椋?x≥2=240,當(dāng)且僅當(dāng)=4x,即x=30時(shí)取得等號(hào),
所以當(dāng)x=30時(shí),一年的總運(yùn)費(fèi)與總存儲(chǔ)費(fèi)用之和最?。甝
三、解答題
9.已知x>0,y>0,且2x+5y=20.
(1)求u=lg x+lg y的最大值;
(2)求+的最小值.
[解] (1)因?yàn)閤>0,y>0,
所以由基本不等式,得2x+
6、5y=20≥2.
即xy≤10,當(dāng)且僅當(dāng)2x=5y時(shí)等號(hào)成立,此時(shí)x=5,y=2,
所以u(píng)=lg x+lg y=lg(xy)≤lg 10=1.
所以當(dāng)x=5,y=2時(shí),u=lg x+lg y有最大值1.
(2)因?yàn)閤>0,y>0,所以+=·=≥=,當(dāng)且僅當(dāng)=時(shí)等號(hào)成立.
所以+的最小值為.
10.某廠家擬在2019年舉行某產(chǎn)品的促銷活動(dòng),經(jīng)調(diào)查測(cè)算,該產(chǎn)品的年銷售量(即該廠的年產(chǎn)量)x萬(wàn)件與年促銷費(fèi)用m萬(wàn)元(m≥0)滿足x=3-(k為常數(shù)),如果不搞促銷活動(dòng),則該產(chǎn)品的年銷售量只能是1萬(wàn)件.已知生產(chǎn)該產(chǎn)品的固定投入為8萬(wàn)元,每生產(chǎn)一萬(wàn)件該產(chǎn)品需要再投入16萬(wàn)元,廠家將每件產(chǎn)品的銷售
7、價(jià)格定為每件產(chǎn)品年平均成本的1.5倍(產(chǎn)品成本包括固定投入和再投入兩部分資金).
(1)將2019年該產(chǎn)品的利潤(rùn)y萬(wàn)元表示為年促銷費(fèi)用m萬(wàn)元的函數(shù);
(2)該廠家2019年的促銷費(fèi)用投入多少萬(wàn)元時(shí),廠家的利潤(rùn)最大?
[解] (1)由題意知,當(dāng)m=0時(shí),x=1(萬(wàn)件),
則1=3-k,解得k=2,∴x=3-.
∵每件產(chǎn)品的銷售價(jià)格為1.5×(元),
∴2018年的利潤(rùn)y=1.5x×-8-16x-m=-+29(m≥0).
(2)∵當(dāng)m≥0時(shí),m+1>0,∴+(m+1)≥2=8,當(dāng)且僅當(dāng)m=3時(shí)等號(hào)成立.
∴y≤-8+29=21,
當(dāng)且僅當(dāng)=m+1,即m=3萬(wàn)元時(shí),ymax=21(
8、萬(wàn)元).
故該廠家2019年的促銷費(fèi)用投入3萬(wàn)元時(shí),廠家的利潤(rùn)最大為21萬(wàn)元.
B組 能力提升
1.若x<,則f(x)=+4x( )
A.有最小值2+2 B.有最大值2+2
C.有最小值2-2 D.有最大值2-2
D [由題可知,f(x)=+2(2x-1)+2,因?yàn)閤<,所以2x-1<0.
所以+2(2x-1)=-[2(1-2x)+]≤-2=-2,
當(dāng)且僅當(dāng)=2(2x-1),即x=時(shí)等號(hào)成立.
所以f(x)≤2-2,即f(x)有最大值2-2.]
2.(2019·西安模擬)若△ABC的內(nèi)角滿足sin A+sin B=2sin C,則cos C的最小值是( )
A
9、. B.
C. D.
A [由正弦定理,得a+b=2c.
所以cos C=
==
≥=.
當(dāng)且僅當(dāng)3a2=2b2,即a=b時(shí),等號(hào)成立.
所以cos C的最小值為.]
3.(2018·天津高考)已知a,b∈R,且a-3b+6=0,則2a+的最小值為_(kāi)_______.
[∵a-3b=-6,∴2a+=2a+2-3b
≥2=2=2=2×2-3=,
當(dāng)且僅當(dāng)即a=-3,b=1時(shí)等號(hào)成立.]
4.(2019·成都診斷)某工廠需要建造一個(gè)倉(cāng)庫(kù),根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研分析,運(yùn)費(fèi)與工廠和倉(cāng)庫(kù)之間的距離成正比,倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)與工廠和倉(cāng)庫(kù)之間的距離成反比,當(dāng)工廠和倉(cāng)庫(kù)之間的距離為4千米時(shí),運(yùn)費(fèi)為20萬(wàn)元,倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)為5萬(wàn)元,當(dāng)工廠和倉(cāng)庫(kù)之間的距離為多少千米時(shí),運(yùn)費(fèi)與倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)之和最小,最小為多少萬(wàn)元?
[解] 設(shè)工廠和倉(cāng)庫(kù)之間的距離為x千米,運(yùn)費(fèi)為y1萬(wàn)元,倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)為y2萬(wàn)元,則y1=k1x(k1≠0),y2=(k2≠0),
∵工廠和倉(cāng)庫(kù)之間的距離為4千米時(shí),運(yùn)費(fèi)為20萬(wàn)元,倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)用為5萬(wàn)元,
∴k1=5,k2=20,∴運(yùn)費(fèi)與倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)之和為萬(wàn)元,
∵5x+≥2=20,當(dāng)且僅當(dāng)5x=,即x=2時(shí),運(yùn)費(fèi)與倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)之和最小,為20萬(wàn)元.
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