2.2.4 第2课时均值不等式的应用-【新教材】人教B版(2019)高中数学必修第一册练习 (2份打包)(Word含答案)

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名称 2.2.4 第2课时均值不等式的应用-【新教材】人教B版(2019)高中数学必修第一册练习 (2份打包)(Word含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-08-02 22:20:27

文档简介

第二章 2.2 2.2.4 第2课时
请同学们认真完成
[练案16]
A级 基础巩固
一、单选题(每小题5分,共25分)
1.若0A.1 
B.  
C. 
D.
2.当x>1时,不等式x+≥a恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,2] 
B.[2,+∞)
C.[3,+∞) 
D.(-∞,3]
3.(2019·江苏南京师大附中高二期中)函数y=(x>-1)的图像的最低点的坐标是(  )
A.(1,2) 
B.(1,-2)
C.(1,1) 
D.(0,2)
4.若对所有正数x,y,不等式x+y≤a都成立,则a的最小值是(  )
A. 
B.2  
C.2 
D.8
5.若点A(-2,-1)在直线mx+ny+1=0上,其中m,n均大于0,则+的最小值为(  )
A.2 
B.4  
C.8 
D.16
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.已知x≥,则y=的最小值是___.
7.(2019·辽宁本溪高级中学高二期中)若两个正实数x,y满足+=1,且不等式x+8.若正数a,b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是___;a+b的取值范围是____.
三、解答题(共20分)
9.(6分)(2019·湖北华中师大一附中高二检测)已知a,b,c为不全相等的正实数,且abc=1.求证:a+b+c<++.
10.(7分)a>b>c,n∈N且+≥,求n的最大值.
11.(7分)已知a,b,c都是正实数,且a+b+c=1,
求证:(1-a)(1-b)(1-c)≥8abc.
B级 素养提升
一、单选题(每小题5分,共10分)
1.某工厂第一年产量为A,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,这两年的平均增长率为x,则(  )
A.x= 
B.x≤
C.x> 
D.x≥
2.已知正实数m,n满足m+n=1,且使+取得最小值.若y=,x=是方程y=xα的解,则α=(  )
A.-1 
B.
C.2 
D.3
二、多选题(每小题5分,共10分)
3.设a>0,b>0,下列不等式恒成立的是(  )
A.a2+1>a 
B.(a+)(b+)≥4
C.(a+b)(+)≥4 
D.a2+9>6a
4.设a,b∈R,且a≠b,a+b=2,则必有(  )
A.ab>1 
B.ab<1
C.<1 
D.>1
三、填空题(每小题5分,共10分)
5.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.
6.设a+b=2,b>0,则+取最小值时a的值为___.
四、解答题(共10分)
7.某厂家拟在2019年举行促销活动,经调查测算,某产品的年销售量(也即该产品的年产量)x万件与年促销费用m(m≥0)万元满足x=3-(k为常数),如果不搞促销活动,则该产品的年销售量只能是1万件.已知2019年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金).
(1)将2019年该产品的利润y万元表示为年促销费用m万元的函数.
(2)该厂家2019年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?
第二章 2.2 2.2.4 第2课时
请同学们认真完成
[练案16]
A级 基础巩固
一、单选题(每小题5分,共25分)
1.若0A.1 
B.  
C. 
D.
解析:因为00,所以x=×2x×≤×=,当且仅当2x=即x=时等号成立,故选C.
2.当x>1时,不等式x+≥a恒成立,则实数a的取值范围是( D )
A.(-∞,2] 
B.[2,+∞)
C.[3,+∞) 
D.(-∞,3]
解析:由于x>1,所以x-1>0,>0,
于是x+=x-1++1≥2+1=3,
当=x-1即x=2时等号成立,
即x+的最小值为3,要使不等式恒成立,应有a≤3,故选D.
3.(2019·江苏南京师大附中高二期中)函数y=(x>-1)的图像的最低点的坐标是( D )
A.(1,2) 
B.(1,-2)
C.(1,1) 
D.(0,2)
解析:∵x>-1,∴x+1>0.∴y==(x+1)+≥2,当且仅当x+1=,即x=0时等号成立,即当x=0时,该函数取得最小值2.所以该函数图像最低点的坐标为(0,2).
4.若对所有正数x,y,不等式x+y≤a都成立,则a的最小值是( A )
A. 
B.2  
C.2 
D.8
解析:因为x>0,y>0,
所以x+y=≤=·,
当且仅当x=y时等号成立,
所以使得x+y≤a对所有正数x,y恒成立的a的最小值是.故选A.
5.若点A(-2,-1)在直线mx+ny+1=0上,其中m,n均大于0,则+的最小值为( C )
A.2 
B.4  
C.8 
D.16
解析:因为点A在直线mx+ny+1=0上,
所以-2m-n+1=0,即2m+n=1.
因为m>0,n>0,所以+=+=2+++2≥4+2·=8,当且仅当m=,n=时取等号.故选C.
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.已知x≥,则y=的最小值是__1__.
解析:f(x)==+=+≥
2=1.
当且仅当=,即x=3时取“=”.
7.(2019·辽宁本溪高级中学高二期中)若两个正实数x,y满足+=1,且不等式x+解析:∵不等式x+0,y>0,且+=1,∴x+=(x+)(+)=++2≥2+2=4,当且仅当=,即x=2,y=8时取等号,∴(x+)min=4,∴m2-3m>4,即(m+1)(m-4)>0,解得m<-1或m>4,故实数m的取值范围是(-∞,-1)∪(4,+∞).
8.若正数a,b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是__[9,+∞)__;a+b的取值范围是__[6,+∞)__.
解析:①∵正数a,b满足ab=a+b+3,
∴ab=a+b+3≥2+3,
即()2-2-3≥0,
解得≥3,即ab≥9,当且仅当a=b=3时取等号.
∴ab∈[9,+∞).
②∵正数a,b满足ab=a+b+3,∴a+b+3=ab≤()2,
即(a+b)2-4(a+b)-12≥0,解得a+b≥6,
当且仅当a=b=3时取等号,
∴a+b∈[6,+∞).
三、解答题(共20分)
9.(6分)(2019·湖北华中师大一附中高二检测)已知a,b,c为不全相等的正实数,且abc=1.求证:a+b+c<++.
解析:因为a,b,c都是正实数,且abc=1,
所以+≥=2c,
+≥=2a,
+≥=2b,
以上三个不等式相加,得2(++)≥2(a+b+c),
即++≥a+b+c.
因为a,b,c不全相等,
所以上述三个不等式中的“=”不都同时成立.
所以a+b+c<++.
10.(7分)a>b>c,n∈N且+≥,求n的最大值.
解析:∵a>b>c,∴a-b>0,b-c>0,a-c>0.
∵+≥,
∴n≤+.
∵a-c=(a-b)+(b-c),
∴n≤+,
∴n≤++2.
∵+≥2=2(2b=a+c时取等号).
∴n≤4.∴n的最大值是4.
11.(7分)已知a,b,c都是正实数,且a+b+c=1,
求证:(1-a)(1-b)(1-c)≥8abc.
解析:∵a+b+c=1,
∴(1-a)(1-b)(1-c)=(b+c)(a+c)(a+b).
又a,b,c都是正实数,
∴≥>0,≥>0,≥>0.
∴≥abc.
∴(1-a)(1-b)(1-c)≥8abc,
当且仅当a=b=c=时,等号成立.
B级 素养提升
一、单选题(每小题5分,共10分)
1.某工厂第一年产量为A,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,这两年的平均增长率为x,则( B )
A.x= 
B.x≤
C.x> 
D.x≥
解析:由条件知A(1+a)(1+b)=A(1+x)2,
所以(1+x)2=(1+a)(1+b)≤[]2,
所以1+x≤1+,故x≤.
2.已知正实数m,n满足m+n=1,且使+取得最小值.若y=,x=是方程y=xα的解,则α=( C )
A.-1 
B.
C.2 
D.3
解析:+=(+)(m+n)=1+++16=17++≥17+2=25.
当且仅当=,又m+n=1,
即m=,n=时,上式取等号,
即+取得最小值时,m=,n=,所以y=25,x=5,25=5α.
得α=2.
二、多选题(每小题5分,共10分)
3.设a>0,b>0,下列不等式恒成立的是( ABC )
A.a2+1>a 
B.(a+)(b+)≥4
C.(a+b)(+)≥4 
D.a2+9>6a
解析:由于a2+1-a=(a-)2+>0,
∴a2+1>a,故A恒成立;
由于a+≥2,b+≥2,
∴(a+)(b+)≥4,当且仅当a=b=1时,等号成立,故B恒成立;
由于a+b≥2,+≥2,
∴(a+b)(+)≥4,当且仅当a=b时,等号成立,故C恒成立;
当a=3时,a2+9=6a,故D不恒成立;故选ABC.
4.设a,b∈R,且a≠b,a+b=2,则必有( BD )
A.ab>1 
B.ab<1
C.<1 
D.>1
解析:因为ab≤()2,a≠b,所以ab<1,
又1==<,
所以>1,所以ab<1<.
三、填空题(每小题5分,共10分)
5.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__56__dm2.
解析: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)(+2)-72=8+2(x+)≥8+2×2=56(dm2).
当且仅当x=,即x=12
dm时等号成立.
6.设a+b=2,b>0,则+取最小值时a的值为__-2__.
解析:因为a+b=2,
所以+=+=+=
++≥+2=+1,
当且仅当=时等号成立.
又a+b=2,b>0,
所以当b=-2a,a=-2时,+取得最小值.
四、解答题(共10分)
7.某厂家拟在2019年举行促销活动,经调查测算,某产品的年销售量(也即该产品的年产量)x万件与年促销费用m(m≥0)万元满足x=3-(k为常数),如果不搞促销活动,则该产品的年销售量只能是1万件.已知2019年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元,厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍(产品成本包括固定投入和再投入两部分资金).
(1)将2019年该产品的利润y万元表示为年促销费用m万元的函数.
(2)该厂家2019年的促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大?
解析:(1)由题意知,当m=0时,x=1,
∴1=3-k,即k=2,∴x=3-,
每件产品的销售价格为1.5×(元),
∴2019年该产品的利润y=1.5x·-8-16x-m=-[+(m+1)]+29(m≥0).
(2)∵m≥0,+(m+1)≥2=8,
∴y≤-8+29=21,当且仅当
=m+1,即m=3时,ymax=21.故该厂家2019年的促销费用投入3万元时,厂家的利润最大,最大利润为21万元.第二章 2.2 2.2.4 第2课时
1.若实数a,b满足ab>0,则a2+4b2+的最小值为(  )
A.8 
B.6  
C.4 
D.2
2.若a>0,b>0,且a+b=4,则下列不等式恒成立的是( )
A.≤ 
B.+≤1
C.≥2 
D.a2+b2≥8
3.若把总长为20
m的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是____.
4.已知关于x的不等式2x+≥7在x∈(a,+∞)上恒成立,则实数a的最小值为__.
第二章 2.2 2.2.4 第2课时
1.若实数a,b满足ab>0,则a2+4b2+的最小值为( C )
A.8 
B.6  
C.4 
D.2
解析:直接利用关系式的恒等变换和均值不等式求出结果.实数a,b满足ab>0,则a2+4b2+≥4ab+≥4,当且仅当a=2b,且ab=时,等号成立,故选C.
2.若a>0,b>0,且a+b=4,则下列不等式恒成立的是( D )
A.≤ 
B.+≤1
C.≥2 
D.a2+b2≥8
解析:4=a+b≥2(当且仅当a=b时,等号成立),即≤2,ab≤4,≥,A,C不成立;+==≥1,B不成立;a2+b2=(a+b)2-2ab=16-2ab≥8.
3.若把总长为20
m的篱笆围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是__25_m2__.
解析:设矩形的一边为x
m,
则另一边为×(20-2x)=(10-x)m,
所以y=x(10-x)≤[]2=25,
当且仅当x=10-x,即x=5时,ymax=25
m2.
4.已知关于x的不等式2x+≥7在x∈(a,+∞)上恒成立,则实数a的最小值为____.
解析:由x>a,知x-a>0,则2x+=2(x-a)++2a≥2+2a=4+2a,由题意可知4+2a≥7,解得a≥,即实数a的最小值为.