2019备战高考数学全国真题精练(2016-2018)第6章 第3节 基本不等式

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名称 2019备战高考数学全国真题精练(2016-2018)第6章 第3节 基本不等式
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文件大小 2.4MB
资源类型 试卷
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2019-01-04 14:26:09

文档简介

2019年备战高考数学全国各地真题精练(2016-2018)
第6章 第3节 基本不等式
(学生版)
备战基础·零风险
1.了解基本不等式的证明过程.
2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.
基本不等式:≤
(1)基本不等式成立的条件:a 0,b 0.
(2)等号成立的条件:当且仅当 时取等号.
(3)其中称为正数a,b的 ,称为正数a,b的 .
几个重要的不等式
(1)重要不等式:a2+b2≥ (a,b∈R).当且仅当a=b时取等号.
(2)ab≤ (a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.
(3) 2(a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.
(4)+≥ (a,b同号),当且仅当a=b时取等号.
利用基本不等式求最值
已知x>0,y>0,则
(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当 时,x+y有最 值是 (简记:积定和最小).
(2)如果和x+y是定值s,那么当且仅当 时, 有最 值是 (简记:和定积最大).
备战方法·巧解题
规律
方法
1.两个防范 一是在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.对于公式a+b≥2,ab≤2,要弄清它们的作用、使用条件及内在联系,两个公式也体现了ab和a+b的转化关系.
二是在利用不等式求最值时,一定要尽量避免多次使用基本不等式.若必须多次使用,则一定要保证它们等号成立的条件一致.
2. 利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况,证明思路是从已证不等式和问题的已知条件出发,借助不等式的性质和有关定理,经过逐步的逻辑推理最后转化为需证问题.
3. 条件最值的求解通常有两种方法:一是消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解;二是将条件灵活变形,利用常数代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用基本不等式求解最值.
4. (1)利用基本不等式解决实际问题时,应先仔细阅读题目信息,理解题意,明确其中的数量关系,并引入变量,依题意列出相应的函数关系式,然后用基本不等式求解.
(2)在求所列函数的最值时,若用基本不等式时,等号取不到,可利用函数单调性求解.
5.基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,常常用于比较数(式)的大小或证明不等式,解决问题的关键是分析不等式两边的结构特点,选择好利用基本不等式的切入点.
6.连续使用公式时取等号的条件很严格,要求同时满足任何一次的字母取值存在且一致.
备战练习·固基石
一、单选题
1.下列各式中,最小值等于2的是(????)
A.?????????????????????????????B.?????????????????????????????C.?????????????????????????????D.?
2.已知 ,且满足 ,那么 的最小值为(?? )
A.???????????????????????????????B.???????????????????????????????C.???????????????????????????????D.?
3.已知M是△ABC内的一点,且= , ∠BAC= , 若△MBC,△MCA,△MAB的面积分别为 , x,y,则的最小值为(  )
A.?16?????????????????????????????????????????B.?18?????????????????????????????????????????C.?20?????????????????????????????????????????D.?24
4.已知 , 不等式的解集为 , 且 , 则的取值范围是 (???? )
A.????????????B.???????????C.?或??????????????????????D.?或
5.下列不等式中,与不等式≥0同解的是(  )
A.?(x﹣3)(2﹣x)≥0????????????????B.?(x﹣3)(2﹣x)>0?????????????????C.?≥0????????????????D.?≥0
6.已知x>0, y>0, 若 >m2+2m恒成立, 则实数m的取值范围是( ??)
A.?m≥4或m≤-2????????????????????B.?m≥2或m≤-4????????????????????C.?-27.设a>0,b>0且a+b=1则? 的最小值是 ()
A.?2????????????????????????????????????????B.?4????????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????????D.?6
8.已知 ,则下列三个数 , , (???? )
A.?都大于6??????????????????B.?至少有一个不大于6??????????????????C.?都小于6??????????????????D.?至少有一个不小于6
9.设a>b>c>0,则的最小值是(???)
A.?2??????????????????????????????????????????B.?4??????????????????????????????????????????C.???????????????????????????????????????????D.?5
10.若a,b∈R,且ab>0,则下列不等式中恒成立的是(?? )
A.?????????????????????B.?a2+b2>2ab????????????????????C.?????????????????????D.?
11.不等式的解集为(??? )
A.?{x|x<-2或x>3}?????????B.?{x|x<-2或13}?????????D.?{x|-212.已知第一象限的点在直线上,则的最小值为(??? )
A.?????????????????????????????????B.?????????????????????C.?????????????????????????????????D.?
二、填空题
13.已知正数a,b满足a+b+ =10,则a+b的取值范围是________.
14.若正实数x,y满足x2+2xy﹣1=0,则2x+y的最小值为________.
15.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式的解集是________?
16.函数 在 ________处取到最小值,且最小值是________.
17.不等式|x﹣x2﹣2|>x2﹣3x﹣4的解集是________.
18.已知x>0,y>0,且x+2y=2,若 + >m恒成立,则实数m的取值范围是________.
19.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式的解集是________
20.不等式 ≤0的解集是________.
21.下列结论正确的有________ ① 的最小值为2??? ②当 x>0且x≠1时, ③ 的最小值为2 ④ ⑤ , 的最小值为2 ⑥ 的最小值为2?????? ⑦ 的最小值为2.
22.设 ,若 ,则 的最小值为________.
三、解答题
23.求函数y= 的最值.
24.已知a+b+c=1,证明:(a+1)2+(b+1)2+ .
备战真题·勇闯天涯
一、单选题
1.(2018?卷Ⅲ)已知集合 ,则 ( ??)
A.??????????????????????????????????????B.????????????????????????????????????C.???????????????????????????????????D.?
二、填空题
2.(2018?上海)在平面直角坐标系中,已知点A(-1,0),B(2,0),E,F是y轴上的两个动点,且| |=2,则 · 的最小值为________
3.(2018?上海)已知实数x?、x?、y?、y?满足: , , ,则 + 的最大值为________
4.(2017?上海)不等式 >1的解集为________.
5.(2017?天津)若a,b∈R,ab>0,则 的最小值为________.
6.(2017·山东)若直线 =1(a>0,b>0)过点(1,2),则2a+b的最小值为________.
7.(2017?江苏)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________.
8.(2017?江苏)已知函数f(x)=x3﹣2x+ex﹣ ,其中e是自然对数的底数.若f(a﹣1)+f(2a2)≤0.则实数a的取值范围是________.
9.(2016?上海)设a>0,b>0,若关于x,y的方程组 无解,则a+b的取值范围为________.
三、解答题
10.(2017?新课标Ⅱ)已知a>0,b>0,a3+b3=2,证明: (Ⅰ)(a+b)(a5+b5)≥4; (Ⅱ)a+b≤2.

2019年备战高考数学全国各地真题精练(2016-2018)
第6章 第3节 基本不等式
(教师版)
备战基础·零风险
1.了解基本不等式的证明过程.
2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.
基本不等式:≤
(1)基本不等式成立的条件:a>0,b>0.
(2)等号成立的条件:当且仅当a=b时取等号.
(3)其中称为正数a,b的算术平均数,称为正数a,b的几何平均数.
几个重要的不等式
(1)重要不等式:a2+b2≥2ab(a,b∈R).当且仅当a=b时取等号.
(2)ab≤2(a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.
(3)≥2(a,b∈R),当且仅当a=b时取等号.
(4)+≥2(a,b同号),当且仅当a=b时取等号.
利用基本不等式求最值
已知x>0,y>0,则
(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当x=y时,x+y有最小值是2(简记:积定和最小).
(2)如果和x+y是定值s,那么当且仅当x=y时,xy有最大值是(简记:和定积最大).
备战方法·巧解题
规律
方法
1.两个防范 一是在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;二定——积或和为定值;三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.对于公式a+b≥2,ab≤2,要弄清它们的作用、使用条件及内在联系,两个公式也体现了ab和a+b的转化关系.
二是在利用不等式求最值时,一定要尽量避免多次使用基本不等式.若必须多次使用,则一定要保证它们等号成立的条件一致.
2. 利用基本不等式证明不等式是综合法证明不等式的一种情况,证明思路是从已证不等式和问题的已知条件出发,借助不等式的性质和有关定理,经过逐步的逻辑推理最后转化为需证问题.
3. 条件最值的求解通常有两种方法:一是消元法,即根据条件建立两个量之间的函数关系,然后代入代数式转化为函数的最值求解;二是将条件灵活变形,利用常数代换的方法构造和或积为常数的式子,然后利用基本不等式求解最值.
4. (1)利用基本不等式解决实际问题时,应先仔细阅读题目信息,理解题意,明确其中的数量关系,并引入变量,依题意列出相应的函数关系式,然后用基本不等式求解.
(2)在求所列函数的最值时,若用基本不等式时,等号取不到,可利用函数单调性求解.
5.基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,常常用于比较数(式)的大小或证明不等式,解决问题的关键是分析不等式两边的结构特点,选择好利用基本不等式的切入点.
6.连续使用公式时取等号的条件很严格,要求同时满足任何一次的字母取值存在且一致.
备战练习·固基石
一、单选题)
1.下列各式中,最小值等于2的是(????)
A.?????????????????????????????B.?????????????????????????????C.?????????????????????????????D.?
【答案】D
【考点】基本不等式
【解析】【解答】A不正确,例如 x,y的符号相反时,式子的最小值不可能等于2. B不正确,∵=+≥2,但等号不可能成立,故最小值不是2. C不正确,当tanθ<0时,它的最小值显然不是2. D正确,∵2x+2-x=2x+≥2,当且仅当 x=0时,等号成立,故选D. 【分析】考查基本不等式的应用,通过给变量取特殊值,举反例来说明某个命题不正确,是一种简单有效的方法.
2.已知 ,且满足 ,那么 的最小值为(?? )
A.???????????????????????????????B.???????????????????????????????C.???????????????????????????????D.?
【答案】C
【考点】基本不等式
【解析】【解答】∵ ,且满足 , 那么 = ( )= ≥ = = , 当且仅当x=2 = 时取等号. 故选:C. 【分析】在基本不等式中注意“1”的妙用。
3.已知M是△ABC内的一点,且= , ∠BAC= , 若△MBC,△MCA,△MAB的面积分别为 , x,y,则的最小值为(  )
A.?16?????????????????????????????????????????B.?18?????????????????????????????????????????C.?20?????????????????????????????????????????D.?24
【答案】B
【考点】基本不等式
【解析】【解答】解:∵= , ∠BAC= , ∴, ∴bc=4. ∴S△ABC==1. ∵△MBC,△MCA,△MAB的面积分别为 , x,y. ∴, 化为x+y= . ∴=18,当且仅当y=2x=时取等号. 故的最小值为18. 故选:B. 【分析】由= , ∠BAC= , 利用数量积运算可得, 即bc=4.利用三角形的面积计算公式可得S△ABC==1.已知△MBC,△MCA,△MAB的面积分别为 , x,y.可得, 化为x+y= . 再利用基本不等式即可得出.
4.已知 , 不等式的解集为 , 且 , 则的取值范围是 (???? )
A.??????????????B.???????????C.?或?????????????????D.?或
【答案】D
【考点】其他不等式的解法
【解析】【解答】直接代入求解,既然, 那么有或, 解得或. 选D.
5.下列不等式中,与不等式≥0同解的是(  )
A.?(x﹣3)(2﹣x)≥0????????????????B.?(x﹣3)(2﹣x)>0?????????????????C.?≥0????????????????D.?≥0
【答案】D
【考点】其他不等式的解法
【解析】【解答】解:不等式≥0等价为, 即≥0, 故选:D. 【分析】将不等式进行等价变形进行对比即可.
6.已知x>0, y>0, 若 >m2+2m恒成立, 则实数m的取值范围是( ??)
A.?m≥4或m≤-2????????????????????B.?m≥2或m≤-4????????????????????C.?-2【答案】D
【考点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:因为 ?,当且仅当 时取等号, 所以 , 故答案为:D. 【分析】利用基本不等式求出左边的最小值,再求解一元二次不等式即可。
7.设a>0,b>0且a+b=1则? 的最小值是 ()
A.?2????????????????????????????????????????B.?4????????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????????D.?6
【答案】C
【考点】基本不等式
【解析】【分析】因为a+b=1,于是=(a+b)( ),展开利用基本不等式的性质即可. 【解答】∵a>0,b>0且a+b=1, ∴=(a+b)()=3+≥3+2=, 当且仅当, a+b=1,即a=-1,b=2-时取等号. ∴的最小值为3+2. 故答案为3+2.
8.已知 ,则下列三个数 , , (???? )
A.?都大于6??????????????????B.?至少有一个不大于6??????????????????C.?都小于6??????????????????D.?至少有一个不小于6
【答案】D
【考点】基本不等式
【解析】【解答】假设3个数 , , 都小于6,则 ? 利用基本不等式可得, ,这与假设矛盾,故假设不成立,即3个数 , , 至少有一个不小于6, 故答案为:D. 【分析】运用基本不等式的运算可得出题目给出的三个数的和18,故三个数中至少有一个不小于6。
9.设a>b>c>0,则的最小值是(???)
A.?2??????????????????????????????????????????B.?4??????????????????????????????????????????C.???????????????????????????????????????????D.?5
【答案】B
【考点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】 故选B
10.若a,b∈R,且ab>0,则下列不等式中恒成立的是(?? )
A.?????????????????????B.?a2+b2>2ab????????????????????C.?????????????????????D.?
【答案】D
【考点】基本不等式
【解析】【解答】解:例如a=﹣2,b=﹣1时,选项A,C不成立 例如a=b=2时,a2+b2=2ab,选项B不成立 由ab>0可知, ,由基本不等式可得, =2 故选D 【分析】利用反例:a=﹣2,b=﹣1时,可判断选项A,C,反例:a=b=2时,a2+b2=2ab,可判断B,由ab>0可知, ,由基本不等式可判断D
11.不等式的解集为(??? )
A.?{x|x<-2或x>3}?????????B.?{x|x<-2或13}?????????D.?{x|-2【答案】C
【考点】其他不等式的解法
【解析】【解答】根据题意,由于不等式, 则等价于,然后分别求解可知得到结论为, 故选C. 【分析】将分式不等式化为整式不等式是解题的关键,然后结合一元二次不等式的解集来得到,属于基础题。
12.已知第一象限的点在直线上,则的最小值为(??? )
A.?????????????????????????????????B.?????????????????????????C.?????????????????????????????????D.?
【答案】A
【考点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【分析】因为点在直线上,所以即因为点为第一象限的点,所以, 所以 【点评】此类题目中,利用“1”的整体代换只用了一次基本不等式,可以保证等号能够取到。利用基本不等式时,要注意“一正二定三相等”三个条件缺一不可.
二、填空题
13.已知正数a,b满足a+b+ =10,则a+b的取值范围是________.
【答案】[2,8]
【考点】基本不等式
【解析】【解答】解:∵a+b+ =10, ∴(a+b)(a+b+ )=10(a+b), ∴(a+b)2+ =(a+b)2+10+ =10(a+b), ∴(a+b)2+10+2 ≤10(a+b) ∴(a+b)2﹣10(a+b)+8≤0, 解得2≤a+b≤8. 故答案为:[2,8]. 【分析】在a+b+ =10的两边同乘以(a+b),展开后求a+b的取值范围.
14.若正实数x,y满足x2+2xy﹣1=0,则2x+y的最小值为________.
【答案】
【考点】基本不等式
【解析】【解答】解:∵正实数x,y满足x2+2xy﹣1=0, ∴y= ﹣ , ∴2x+y=2x+ ﹣ = x+ = (3x+ )≥ ×2 = ,当且仅当x= 时取等号, ∴2x+y的最小值为 , 故答案为: 【分析】先变形,代入2x+y,再利用基本不等式可得2x+y的最小值.
15.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式的解集是________?
【答案】(﹣1,0)∪(0,1)
【考点】其他不等式的解法
【解析】【解答】∵函数f(x)是奇函数
∴f(﹣x)=﹣f(x)
∴不等式可转化为:
f(x)x<0
根据条件可作一函数图象:
∴不等式的解集是(﹣1,0)∪(0,1)
故答案为:(﹣1,0)∪(0,1)
【分析】由函数f(x)是奇函数,将原等式转化为f(x)x<0,反映在图象上,即自变量与函数值异号,然后根据条件作出一函数图象,由数形结合法求解.
16.函数 在 ________处取到最小值,且最小值是________.
【答案】;
【考点】基本不等式,基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】因为 ,所以 ,所以 ≥ = ,当且仅当 ,即 时等号成立,故当 时,函数 取得最小值 .
【分析】由0<x<1可得1-x>0,f(x)展开后运用基本不等式,即可求得最小值和对应的x的值.
17.不等式|x﹣x2﹣2|>x2﹣3x﹣4的解集是________.
【答案】(﹣3,+∞)
【考点】其他不等式的解法
【解析】【解答】解:由x﹣x2﹣2≤0,即x2﹣x+2≥0,因为△=1﹣8=﹣7<0, ∴x∈R, ∵|x﹣x2﹣2|>x2﹣3x﹣4, ∴x2﹣x+2>x2﹣3x﹣4, 解得x>﹣3, 故答案为:(﹣3,+∞) 【分析】根据判断式,得到x2﹣x+2≥0恒成立,则原不等式转化为x2﹣x+2>x2﹣3x﹣4,解得即可.
18.已知x>0,y>0,且x+2y=2,若 + >m恒成立,则实数m的取值范围是________.
【答案】m<4
【考点】基本不等式
【解析】【解答】解:∵x>0,y>0,且x+2y=2, 则 + = (x+2y) = ≥ =4,当且仅当x=2y=1时取等号. ∵ + >m恒成立,∴m<4. 故答案为:m<4. 【分析】由已知等式,把要求的代数式整理成基本不等式的形式进而求出最小值,进而得到要使式子大于m恒成立所以m<4。
19.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式的解集是________
【答案】(﹣1,0)∪(0,1)
【考点】其他不等式的解法
【解析】【解答】∵函数f(x)是奇函数 ∴f(﹣x)=﹣f(x) ∴不等式可转化为: f(x)x<0 根据条件可作一函数图象: ∴不等式的解集是(﹣1,0)∪(0,1) 故答案为:(﹣1,0)∪(0,1) 【分析】由函数f(x)是奇函数,将原等式转化为f(x)x<0,反映在图象上,即自变量与函数值异号,然后根据条件作出一函数图象,由数形结合法求解.
20.不等式 ≤0的解集是________.
【答案】{x|x≤ 或x>4}
【考点】其他不等式的解法
【解析】【解答】解:不等式 ≤0等价于 , 解得x≤ 或x>4, ∴不等式 ≤0的解集为:{x|x≤ 或x>4} 故答案为:{x|x≤ 或x>4}. 【分析】原不等式等价于 ,解不等式组可得.
21.下列结论正确的有________ ① 的最小值为2??? ②当 x>0且x≠1时, ③ 的最小值为2 ④ ⑤ , 的最小值为2 ⑥ 的最小值为2?????? ⑦ 的最小值为2.
【答案】④⑦
【考点】基本不等式
【解析】【解答】解:若x<0则 <0,故①错误; 若0<x<1,则lgx<0, ,故②错误; = = + ,由于 = 无解,故其最小值不为2,故③错误; =2,故④正确; ,由于sin2x= 在 上无解,故其最小值不为2,故⑤错误; 无解,故其最小值不为2,故⑥错误; ≥2 =2,故⑦正确 故答案为④⑦ 【分析】利用均值定理求最值要注意满足三个条件即一“正”;两个正数的算术平均数和几何平均数;二“定”:和是定值或积是定值;三“等号”:即等号成立的条件要具备,分别用这三个条件检验各选项即可
22.设 ,若 ,则 的最小值为________.
【答案】
【考点】基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】 ? ,当 ,即 时,取等号,故答案为 .
【分析】由已知a+b?1=1,将所求乘以a+b?1后即可应用基本不等式求出所求的最小值.
三、解答题
23.求函数y= 的最值.
【答案】解:①x>0时,函数f(x)=y= =x +13≥ +13=25,当且仅当x=6时取等号,此时函数f(x)取得最小值25. ②x<0时,函数y=f(x)= =x +13=﹣(﹣x+ )+13≤﹣ +13=1,当且仅当x=﹣6时取等号,此时函数f(x)取得最大值1
【考点】基本不等式
【解析】【分析】对x分类讨论,利用基本不等式的性质即可得出.
24.已知a+b+c=1,证明:(a+1)2+(b+1)2+ .
【答案】证明:由柯西不等式可得(1+1+1)[(a+1)2+(b+1)2+(c+1)2]≥(a+1+b+1+c+1)2 , ∵a+b+c=1, ∴(a+1)2+(b+1)2+(c+1)2≥ ,当且仅当a=b=c= 时取等号, 问题得以证明
【考点】基本不等式
【解析】【分析】先将式子变为符合柯西不等式的形式,再利用柯西不等式可证(a+1)2+(b+1)2+(c+1)2≥.
备战真题·勇闯天涯
一、单选题
1.(2018?卷Ⅲ)已知集合 ,则 ( ??)
A.?????????????????????????????B.??????????????????????????????????????C.??????????????????????????????????????D.?
【答案】C
【考点】交集及其运算,基本不等式
【解析】【解答】解: ?B= 所以 故答案为:C 【分析】先解出集合A,再取交集.
二、填空题
2.(2018?上海)在平面直角坐标系中,已知点A(-1,0),B(2,0),E,F是y轴上的两个动点,且| |=2,则 · 的最小值为________
【答案】-3
【考点】基本不等式在最值问题中的应用,平面向量坐标表示的应用
【解析】【解答】设E(0,y1),F(0,y2),又A(-1,0),B(2,0), 所以 =(1,y1), =(-2,y2) =y1 y2-2? ① 又| |=2, 故(y1-y2)2=4 又 ≥ ,当 时等号不成立。 故假设 代入①, · = 【分析】本题主要考查向量坐标运算,基本不等式的运用,点与向量坐标互化。
3.(2018?上海)已知实数x?、x?、y?、y?满足: , , ,则 + 的最大值为________
【答案】
【考点】基本不等式,点到直线的距离公式
【解析】【解答】设A(x1 , y1),B(x2 , y2), 故有x2+y2=1,使A,B在圆上, 又x1x2+y1y2= ,得出 , 故 , 构造直线x+y-1=0,故 变为A、B两点到直线x+y-1=0距离和最大值。特殊位置取最值,当AB平行l直线时取最值,又三角形ABO为等边三角形,故 , 又 , 故 最大值为 。 【分析】运用构造法,极端假设法解答即可。
4.(2017?上海)不等式 >1的解集为________.
【答案】(﹣∞,0)
【考点】其他不等式的解法
【解析】【解答】解:由 >1得: , 故不等式的解集为:(﹣∞,0), 故答案为:(﹣∞,0). 【分析】根据分式不等式的解法求出不等式的解集即可.
5.(2017?天津)若a,b∈R,ab>0,则 的最小值为________.
【答案】4
【考点】基本不等式
【解析】【解答】解:a,b∈R,ab>0, ∴ ≥ = =4ab+ ≥2 =4, 当且仅当 , 即 , 即a= ,b= 或a=﹣ ,b=﹣ 时取“=”; ∴上式的最小值为4. 故答案为:4. 【分析】两次利用基本不等式,即可求出最小值,需要注意不等式等号成立的条件是什么.
6.(2017·山东)若直线 =1(a>0,b>0)过点(1,2),则2a+b的最小值为________.
【答案】8
【考点】基本不等式,基本不等式在最值问题中的应用,直线的一般式方程与直线的性质
【解析】【解答】解:直线 =1(a>0,b>0)过点(1,2),则 + =1, 由2a+b=(2a+b)×( + )=2+ + +2=4+ + ≥4+2 =4+4=8, 当且仅当 = ,即a= ,b=1时,取等号, ∴2a+b的最小值为8, 故答案为:8. 【分析】将(1,2)代入直线方程,求得 + =1,利用“1”代换,根据基本不等式的性质,即可求得2a+b的最小值.
7.(2017?江苏)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
【考点】基本不等式,基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和= +4x≥4×2× =240(万元). 当且仅当x=30时取等号. 故答案为:30. 【分析】由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和= +4x,利用基本不等式的性质即可得出.
8.(2017?江苏)已知函数f(x)=x3﹣2x+ex﹣ ,其中e是自然对数的底数.若f(a﹣1)+f(2a2)≤0.则实数a的取值范围是________.
【答案】[-1, ]
【考点】函数奇偶性的性质,利用导数研究函数的单调性,一元二次不等式的解法,基本不等式
【解析】【解答】解:函数f(x)=x3﹣2x+ex﹣ 的导数为: f′(x)=3x2﹣2+ex+ ≥﹣2+2 =0, 可得f(x)在R上递增; 又f(﹣x)+f(x)=(﹣x)3+2x+e﹣x﹣ex+x3﹣2x+ex﹣ =0, 可得f(x)为奇函数, 则f(a﹣1)+f(2a2)≤0, 即有f(2a2)≤﹣f(a﹣1)=f(1﹣a), 即有2a2≤1﹣a, 解得﹣1≤a≤ , 故答案为:[﹣1, ]. 【分析】求出f(x)的导数,由基本不等式和二次函数的性质,可得f(x)在R上递增;再由奇偶性的定义,可得f(x)为奇函数,原不等式即为2a2≤1﹣a,运用二次不等式的解法即可得到所求范围.
9.(2016?上海)设a>0,b>0,若关于x,y的方程组 无解,则a+b的取值范围为________.
【答案】(2,+∞)
【考点】基本不等式,两条直线平行的判定
【解析】【解答】解:∵关于x,y的方程组? 无解, ∴直线ax+y=1与x+by=1平行, ∵a>0,b>0, ∴ ≠ 1 ,即a≠1,b≠1,且ab=1,则b= ,则a+b=a+ ,则设f(a)=a+ ,(a>0且a≠1),则函数的导数f′(a)=1﹣ = ,当0<a<1时,f′(a)= <0,此时函数为减函数,此时f(a)>f(1)=2,当a>1时,f′(a)= >0,此时函数为增函数,f(a)>f(1)=2, 综上f(a)>2, 即a+b的取值范围是(2,+∞), 故答案为:(2,+∞). 【分析】根据方程组无解,得到两直线平行,建立a,b的方程关系,利用转化法,构造函数,求函数的导数,利用函数的单调性进行求解即可.;本题主要考查直线平行的应用以及构造函数,求函数的导数,利用导数和函数单调性之间的关系进行求解是解决本题的关键.
三、解答题
10.(2017?新课标Ⅱ) 已知a>0,b>0,a3+b3=2,证明: (Ⅰ)(a+b)(a5+b5)≥4; (Ⅱ)a+b≤2.
【答案】证明:(Ⅰ)由柯西不等式得:(a+b)(a5+b5)≥( + )2=(a3+b3)2≥4, 当且仅当 = ,即a=b=1时取等号, (Ⅱ)∵a3+b3=2, ∴(a+b)(a2﹣ab+b2)=2, ∴(a+b)[(a+b)2﹣3ab]=2, ∴(a+b)3﹣3ab(a+b)=2, ∴ =ab, 由均值不等式可得: =ab≤( )2 , ∴(a+b)3﹣2≤ , ∴ (a+b)3≤2, ∴a+b≤2,当且仅当a=b=1时等号成立.
【考点】不等式比较大小,基本不等式,不等式的证明,二维形式的柯西不等式
【解析】【分析】(Ⅰ)由柯西不等式即可证明, (Ⅱ)由a3+b3=2转化为 =ab,再由均值不等式可得: =ab≤( )2 , 即可得到 (a+b)3≤2,问题得以证明.
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