數(shù)學(xué)高考一輪復(fù)習(xí)基本不等式專項(xiàng)練習(xí)及答案
1.若xy0,則對(duì) xy+yx說(shuō)法正確的是()
A.有最大值-2 B.有最小值2
C.無(wú)最大值和最小值 D.無(wú)法確定
答案:B
2.設(shè)x,y滿足x+y=40且x,y都是正整數(shù),則xy的最大值是()
A.400 B.100
C.40 D.20
答案:A
3.已知x2,則當(dāng)x=____時(shí),x+4x有最小值____.
答案:2 4
4.已知f(x)=12x+4x.
(1)當(dāng)x0時(shí),求f(x)的最小值;
(2)當(dāng)x0 時(shí),求f(x)的最大值.
解:(1)∵x0,12x,4x0.
12x+4x212x4x=83.
當(dāng)且僅當(dāng)12x=4x,即x=3時(shí)取最小值83,
當(dāng)x0時(shí),f(x)的最小值為83.
(2)∵x0,-x0.
則-f(x)=12-x+(-4x)212-x-4x=83,
當(dāng)且僅當(dāng)12-x=-4x時(shí),即x=-3時(shí)取等號(hào).
當(dāng)x0時(shí),f(x)的最大值為-83.
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(shù)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(dāng)且僅當(dāng)m=n時(shí)等號(hào)成立.
4.給出下面四個(gè)推導(dǎo)過(guò)程:
、佟遖,b(0,+),ba+ab2ba
②∵x,y(0,+),lgx+lgy2lgx
③∵aR,a0,4a+a 24a
、堋選,yR,,xy0,xy+yx=-[(-xy)+(-yx)]-2-xy-yx=-2.
其中正確的推導(dǎo)過(guò)程為()
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.
、佟遖,b(0,+),ba,ab(0,+),符合基本不等式的條件,故①的推導(dǎo)過(guò)程正確;
、陔m然x,y(0,+),但當(dāng)x(0,1)時(shí),lgx是負(fù)數(shù),y(0,1)時(shí),lgy是負(fù)數(shù),②的推導(dǎo)過(guò)程是錯(cuò)誤的;
③∵aR,不符合基本不等式的條件,
4a+a24aa=4是錯(cuò)誤的;
④由xy0得xy,yx均為負(fù)數(shù),但在推導(dǎo)過(guò)程中將全體xy+yx提出負(fù)號(hào)后,(-xy)均變?yōu)檎龜?shù),符合基本不等式的條件,故④正確.
5.已知a0,b0,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(dāng)且僅當(dāng)a=bab=1時(shí),等號(hào)成立,即a=b=1時(shí),不等式取得最小值4.
6.已知x、y均為正數(shù),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均為正數(shù),
xy=8x+2y28x2y=8xy,
當(dāng)且僅當(dāng)8x=2y時(shí)等號(hào)成立.
xy64.
二、填空題
7.函數(shù)y=x+1x+1(x0)的最小值為________.
答案:1
8.若x0,y0,且x+4y=1,則xy有最________值,其值為________.
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的最大值為________.
解析:∵x0,y0且1=x3+y42xy12,xy3.
當(dāng)且僅當(dāng)x3=y4時(shí)取等號(hào).
答案:3
三、解答題
10.(1)設(shè)x-1,求函數(shù)y=x+4x+1+6的最小值;
(2)求函數(shù)y=x2+8x-1(x1)的最值.
解:(1)∵x-1,x+10.
y=x+4x+1+6=x+1+4x+1+5
2 x+14x+1+5=9,
當(dāng)且僅當(dāng)x+1=4x+1,即x=1時(shí),取等號(hào).
x=1時(shí),函數(shù)的最小值是9.
(2)y=x2+8x-1=x2-1+9x-1=(x+1)+9x-1
=(x-1)+9x-1+2.∵x1,x-10.
(x-1)+9x-1+22x-19x-1+2=8.
當(dāng)且僅當(dāng)x-1=9x-1,即x=4時(shí)等號(hào)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(gè)不等式兩邊分別相乘得
(1a-1)(1b-1)(1c-1)8.
當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c時(shí)取等號(hào).
12.某造紙廠擬建一座平面圖形為矩形且面積為200平方米的二級(jí)污水處理池,池的深度一定,池的外圈周壁建造單價(jià)為每米400元,中間一條隔壁建造單價(jià)為每米100元,池底建造單價(jià)每平方米60元(池壁忽略不計(jì)).
問(wèn):污水處理池的長(zhǎng)設(shè)計(jì)為多少米時(shí)可使總價(jià)最低.
解:設(shè)污水處理池的長(zhǎng)為x米,則寬為200x米.
總造價(jià)f(x)=400(2x+2200x)+100200x+60200
=800(x+225x)+12000
1600x225x+12000
=36000(元)
當(dāng)且僅當(dāng)x=225x(x0),
即x=15時(shí)等號(hào)成立.
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