课时分层作业(十一) 基本不等式的应用
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.若a>1,则a+的最小值是( )
A.2
B.a
C.
D.3
D [∵a>1,∴a-1>0,∴a+=a-1++1≥
2+1=3.]
2.已知f(x)=x+-2(x<0),则f(x)有( )
A.最大值为0
B.最小值为0
C.最大值为-4
D.最小值为-4
C [∵x<0,∴f(x)=--2≤-2-2=-4,当且仅当-x=,即x=-1时取等号.]
3.已知a>0,b>0,ab=1,且m=b+,n=a+,则m+n的最小值是( )
A.3
B.4
C.5
D.6
B [由题意知ab=1,∴m=b+=2b,n=a+=2a,∴m+n=2(a+b)≥4=4,当且仅当a=b=1时取等号.]
4.若x>0,y>0,且+=1,则x+y的最小值是( )
A.3
B.6
C.9
D.12
C [x+y=(x+y)=1+++4
=5++≥5+2=5+4=9.
当且仅当即时等号成立,故x+y的最小值为9.]
5.已知x>0,y>0,且x+y=8,则(1+x)(1+y)的最大值为( )
A.16
B.25
C.9
D.36
B [(1+x)(1+y)≤
===25,
因此当且仅当1+x=1+y,即x=y=4时,
(1+x)(1+y)取最大值25,故选B.]
二、填空题
6.函数y=x+(x≥0)的最小值为___________.
[答案] 1
7.如图,有一张单栏的竖向张贴的海报,它的印刷面积为72
dm2(图中阴影部分),上下空白各宽2
dm,左右空白各宽1
dm,则四周空白部分面积的最小值是____________dm2.
56 [设阴影部分的高为x
dm,则宽为
dm,四周空白部分的面积是y
dm2.
由题意,得y=(x+4)-72
=8+2≥8+2×2=56(dm2).
当且仅当x=,即x=12
dm时等号成立.]
8.若a,b∈(0,+∞),满足a+b+3=ab,则a+b的取值范围是____________.
[6,+∞) [∵a,b∈(0,+∞),a+b+3=ab≤,
∴(a+b)2-4(a+b)-12≥0,解之得a+b≥6,当且仅当a=b=3时取等号.]
三、解答题
9.已知a>b>0,求a2+的最小值.
[解] ∵a>b>0,
所以b(a-b)≤=,
∴a2+≥a2+≥16.
当且仅当即时取等号.
故a2+的最小值为16.
10.为了改善居民的居住条件,某城建公司承包了棚户区改造工程,按合同规定在4个月内完成.若提前完成,则每提前一天可获2
000元奖金,但要追加投入费用;若延期完成,则每延期一天将被罚款5
000元.追加投入的费用按以下关系计算:6x+-118(千元),其中x表示提前完工的天数,试问提前多少天,才能使公司获得最大附加效益?(附加效益=所获奖金-追加费用)
[解] 设城建公司获得的附加效益为y千元,由题意得
y=2x-=118-
=118-
=130-
≤130-2=130-112=18(千元),
当且仅当4(x+3)=,即x=11时取等号.
所以提前11天,能使公司获得最大附加效益.
1.若-4A.有最小值1
B.有最大值1
C.有最小值-1
D.有最大值-1
D [f(x)==,
又∵-40.
故f(x)=-≤-1.
当且仅当x-1=,即x=0时等号成立.]
2.已知x>0,y>0,且+=1,若x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,-2]∪[4,+∞)
B.(-∞,-4]∪[2,+∞)
C.(-2,4)
D.(-4,2)
D [∵x>0,y>0且+=1,
∴x+2y=(x+2y)=4++
≥4+2=8,当且仅当=,
即x=4,y=2时取等号,∴(x+2y)min=8,要使x+2y>m2+2m恒成立,只需(x+2y)min>m2+2m恒成立,
即8>m2+2m,解得-43.已知实数x,y,z满足则xyz的最小值为_____________.
9-32 [由xy+2z=1,得z=,
所以5=x2+y2+≥2|xy|+,
即或
解得0≤xy≤-3+2或5-2≤xy<0,
所以xyz=xy·=-+.
综上,知当xy=5-2时,xyz取得最小值9-32.]
4.在下面等号右侧两个分数的分母方块处,各填上一个正整数,并且使这两个正整数的和最小,1=+,则这两个数的和_______________.
16 [设+=1,a,b∈N
,
∴a+b=(a+b)·1=(a+b)
=1+9++
≥10+2
=10+2×3=16,
当且仅当=,即b=3a时等号成立.
又+=1,∴+=1,∴a=4,b=12.
这两个数的和是16.]
5.如图,设矩形ABCD(AB>BC)的周长为24,把它沿AC翻折,翻折后AB′交DC于点P,
设AB=x.
(1)用x表示DP;
(2)用x表示△ADP的面积;
(3)求△ADP面积的最大值及此时x的值.
[解] (1)∵AB=x,∴AD=12-x,
又DP=PB′,∴AP=AB′-PB′=AB-DP=x-DP,
∴由勾股定理有(12-x)2+DP2=(x-DP)2,
∴DP=12-(6<x<12).
(2)S△ADP=AD·DP=(12-x)=108-(6<x<12).
(3)∵6<x<12,∴6x+≥2
=72,
∴S△ADP=108-≤108-72,
当且仅当6x=,即x=6时取等号.
∴当x=6时,△ADP的面积取最大值108-72.
1