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专练4基本不等式授课提示:对应学生用书7页[基础强化]一、选择题1.函数y=2x+22x的最小值为()A.1B.2C.22D.4答案:C解析:因为2x>0,所以y=2x+22x≥22x·22x=22,当且仅当2x=22x,即x=12时取“=”.故选C.2
.若a>0,b>0且2a+b=4,则1ab的最小值为()A.2B.12C.4D.14答案:B解析:∵a>0,b>0,∴4=2a+b≥22ab(当且仅当2a=b,即:a=1,b=2时等号成立),∴0<ab≤2,1ab≥12,∴1ab的最小值为12.3.下列结论正确的是()A.当x>0且x≠1时,l
gx+1lgx≥2B.当x∈0,π2时,sinx+4sinx的最小值为4C.当x>0时,x+1x≥2D.当0<x≤2时,x-1x无最大值答案:C解析:当x∈(0,1)时,lgx<0,故A不成立,对于B中sinx+4sinx≥4,当
且仅当sinx=2时等号成立,等号成立的条件不具备,故B不正确;D中y=x-1x在(0,2]上单调递增,故当x=2时,y有最大值,故D不正确;又x+1x≥2x·1x=2(当且仅当x=1x即x=1时等号成立).故C正确.4.下列不等式恒成立的是()A.
a2+b2≤2abB.a2+b2≥-2abC.a+b≥2|ab|D.a+b≥-2|ab|答案:B解析:对于A,C,D,当a=0,b=-1时,a2+b2>2ab,a+b<2ab,a+b<-2|ab|,故A,C,D错误;对于B,因为a2+b2=|a|2+|b|2≥2|a|·|b
|=2|ab|≥-2ab,所以B正确.故选B.5.若x>0,y>0,x+2y=1,则xy2x+y的最大值为()A.14B.15C.19D.112答案:C解析:x+2y=1⇒y=1-x2,则xy2x+y=x
-x23x+1.∵x>0,y>0,x+2y=1,∴0<x<1.设3x+1=t(1<t<4),则x=t-13,原式=-t2+5t-49t=59-t9+49t≤59-2481=19,当且仅当t9=49t,即t=2,x=13,y=13时,取等号
,则xy2x+y的最大值为19,故选C.6.已知a>0,b>0,c>0,且a2+b2+c2=4,则ab+bc+ac的最大值为()A.8B.4C.2D.1答案:B解析:∵a2+b2≥2ab,a2+c2≥2ac,b2+c2≥2bc,
∴2(a2+b2+c2)≥2(ab+bc+ca),∴ab+bc+ca≤a2+b2+c2=4.7.若直线xa+yb=1(a>0,b>0)过点(1,1),则a+b的最小值等于()A.2B.3C.4D.5答案:C解析:因为直线xa+yb=1(a>0,b>0)过点(1,1),
所以1a+1b=1.所以a+b=(a+b)·1a+1b=2+ab+ba≥2+2ab·ba=4,当且仅当ab=ba即a=b=2时取“=”,故选C.8.若向量a=(x-1,2),b=(4,y),a与b相互垂直,则9x+3y的最
小值为()A.12B.2C.3D.6答案:D解析:∵a⊥b,∴a·b=(x-1,2)·(4,y)=4(x-1)+2y=0,即2x+y=2,∴9x+3y=32x+3y≥232x+y=232=6,当且仅当2x=y=1时取等
号,∴9x+3y的最小值为6.9.用一段长8cm的铁丝围成一个矩形模型,则这个模型面积的最大值为()A.9cm2B.16cm2C.4cm2D.5cm2答案:C解析:设矩形模型的长和宽分别为xcm,ycm,则x>0,y>0,由题意可得2(x+y)=8,所以
x+y=4,所以矩形模型的面积S=xy≤(x+y)24=424=4(cm2),当且仅当x=y=2时取等号,所以当矩形模型的长和宽都为2cm时,面积最大,为4cm2.故选C.二、填空题10.已知a,b∈R,且a-3b+6=0,则2a
+18b的最小值为________.答案:14解析:∵a-3b+6=0,∴a-3b=-6,∴2a+18b=2a+2-3b≥22a·2-3b=22a-3b=22-6=14.当且仅当2a=2-3b,即a=-3,b=1时,2a+18b取得最小值为14.11.已知函数f(x)=4x+ax(x>0,a>0
)在x=3时取得最小值,则a=________.答案:36解析:∵x>0,a>0,∴4x+ax≥24x·ax=4a,当且仅当4x=ax,即:x=a2时等号成立,由a2=3,a=36.12.[2024·山东聊城一中高三测试]已知a>0,
b>0,3a+b=2ab,则a+b的最小值为________.答案:2+3解析:由3a+b=2ab,得32b+12a=1,∴a+b=(a+b)32b+12a=2+b2a+3a2b≥2+2b2a·3a2
b=2+3(当且仅当b2a=3a2b即b=3a时等号成立).[能力提升]13.[2024·合肥一中高三测试]若a,b都是正数,则1+ba1+4ab的最小值为()A.7B.8C.9D.10答案:C解析:1+ba
1+4ab=5+ba+4ab≥5+2ba·4ab=9(当且仅当ba=4ab即b=2a时等号成立).14.(多选)已知a>0,b>0,且a+b=1,则()A.a2+b2≥12B.2a-b>12C.log2a+log2b≥-2D.a+b≤2答案:ABD解析:对于选项A,∵a2+b2≥
2ab,∴2(a2+b2)≥a2+b2+2ab=(a+b)2=1,∴a2+b2≥12,正确;对于选项B,易知0<a<1,0<b<1,∴-1<a-b<1,∴2a-b>2-1=12,正确;对于选项C,令a=14,b=34,则log214+log234=-2+log
234<-2,错误;对于选项D,∵2=2(a+b),∴[2(a+b)]2-(a+b)2=a+b-2ab=(a-b)2≥0,∴a+b≤2,正确.故选ABD.15.(多选)已知a,b,c为正实数,则()A.若a>b,则ab<a+cb+cB.若a+b
=1,则b2a+a2b的最小值为1C.若a>b>c,则1a-b+1b-c≥4a-cD.若a+b+c=3,则a2+b2+c2的最小值为3答案:BCD解析:因为a>b,所以ab-a+cb+c=c(a-b)b(b+c)>0,所以ab>a
+cb+c,选项A不正确;因为a+b=1,所以b2a+a2b=b2a+a+a2b+b-(a+b)≥2b+2a-(a+b)=a+b=1,当且仅当a=b=12时取等号,所以b2a+a2b的最小值为1,故选项B正确;因为a>b>c,所以a-b>0,b-c>0,a-c>0,
所以(a-c)1a-b+1b-c=[](a-b)+(b-c)1a-b+1b-c=2+b-ca-b+a-bb-c≥2+2b-ca-b·a-bb-c=4,当且仅当b-c=a-b时取等号,所以1a-b+1b-c≥4a-c,
故选项C正确;因为a2+b2+c2=13[(a2+b2+c2)+(a2+b2)+(b2+c2)+(c2+a2)]≥13(a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca)=13[(a+b)2+2(a+b)c+c2]=13(a+b+c)2=3,当且仅
当a=b=c=1时等号成立,所以a2+b2+c2的最小值为3,故选项D正确.16.某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x的值是________.
答案:30解析:一年的总运费为6×600x=3600x(万元).一年的总存储费用为4x万元.总运费与总存储费用的和为3600x+4x万元.因为3600x+4x≥23600x·4x=240,当且仅当3600x=4x,即x=30时取得等号,所以当x=30时,一年的总运费与总存储
费用之和最小.