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基本不等式提高题
1.已知直线l1:a2x+y+2=0与直线l2:bx﹣(a2+1)y﹣1=0互相垂直,则|ab|的最小值为( )
A.
5
B.
4
C.
2
D.
1
2.已知a>0,b>1且2a+b=4,则+的最小值为( )
A.
8
B.
4
C.
2
D.
3.设a>b>0,则a++的最小值为( )
A.
2
B.
3
C.
4
D.
3+2
4. 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
5.实数x、y满足x2+2xy+y2+4x2y2=4,则x﹣y的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
2
6. 已知D、E分别是△ABC的边AB、AC上的点,且BD=2AD,AE=2EC,点P是线段DE上的任意一点,若=x+y,
则xy的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
7.若一个三角形某边长为4,周长为10,则此三角形面积的最大值为( )
A.
2
B.
4
C.
D.
3
8.若log4(3a+4b)=log2,则a+b的最小值是( )
A.
6+2
B.
7+2
C.
6+4
D.
7+4
9.设a>1,b>0,若a+b=2,则的最小值为( )
A.
3+2
B.
6
C.
4
D.
10.已知正数x、y、z满足x2+y2+z2=1,则S=的最小值为( )
A.
3
B.
C.
4
D.
2(+1)
11.设x>0,y>0,x+y﹣x2y2=4,则的最小值等于( )
A.
2
B.
4
C.
D.
12.已知实数a,b满足a2+b2=1,则a4+ab+b4的最小值为( )
A.
﹣
B.
0
C.
1
D.
13.若x,y∈R,函数f(x)=(x+y)2+(﹣y)2的最小值是( )
A.
4
B.
0
C.
2
D.
1
14.设a,b,c∈R,且a+b+c=2,a2+b2+c2=12,则c的最大值和最小值的差为( )
A.
2
B.
C.
D.
15.“”称为a,b,c三个正实数的“调和平均数”,若正数x,y满足“x,y,xy的调和平均数为3”,则x+2y的最小值是( )
A.
3
B.
5
C.
7
D.
8
16.若实数x、y、z满足x2+y2+z2=2,则xy+yz+zx的取值范围是( )
A.
[﹣1,2]
B.
[1,2]
C.
[﹣1,1]
D.
[﹣2,2]
17.已知x,y满足x≥0,x2+(y﹣2)2=2,则w=的最大值为( )
A.
4
B.
5
C.
6
D.
7
18.若k>1,a>0,则k2a2+取得最小值时,a的值为( )
A.
1
B.
C.
2
D.
4
19.已知a>0,b>0,f=,则f的最小值为( )
A.
8
B.
16
C.
20
D.
25
20.若正数x,y满足+=1,则+的最小值为( )
A.
1
B.
4
C.
8
D.
16
21.若正数a,b,c满足c2+4bc+2ac+8ab=8,则a+2b+c的最小值为( )
A.
B.
2
C.
2
D.
2
22.设a,b>0,且2a+b=1,则2﹣4a2﹣b2的最大值是( )
A.
+1
B.
C.
D.
﹣1
23.已知实数x>0,y>0,0<λ<2,且x+y=3,则的最小值为( )
A.
B.
2
C.
D.
3
24. 设△ABC的内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且sin2A+sin2B+sin2C=,面积S∈[1,2],则下列
不等式一定成立的是( )
A.
(a+b)>16
B.
bc(b+c)>8
C.
6≤abc≤12
D.
12≤abc≤24
25. 已知点F(0,1),直线l:y=﹣1,P为平面上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为Q,且
=•,动点P的轨迹为C,已知圆M过定点D(0,2),圆心M在轨迹C上运动,且圆M与x轴交
于A、B两点,设|DA|=l1,|DB|=l2,则+的最大值为__________
26. 设f(x)=a2﹣2﹣b2x(ab≠0),当﹣1≤x≤1时,f(x)≥0恒成立,当取得最小值时,a=__________
27.在△ABC中,设AD为BC边上的高,且AD=BC,b,c分别表示角B,C所对的边长,则的取值范围是__________
28.已知x,y,z∈R+,且x+4y+9z=1,则++的最小值是__________
29. 已知点A(1,﹣1),B(4,0),C(2,2),平面区域D是所有满足=+μ(1<λ≤a,1<μ≤b)
的点P(x,y)组成的区域.若区域D的面积为8,则4a+b的最小值为 __________
30.设实数a,b,c,d满足ab=c2+d2=1,则(a﹣c)2+(b﹣d)2的最小值为__________
参考答案
1.(2015•嘉兴一模)已知直线l1:a2x+y+2=0与直线l2:bx﹣(a2+1)y﹣1=0互相垂直,则|ab|的最小值为( )
A.
5
B.
4
C.
2
D.
1
考点:
基本不等式;直线的一般式方程与直线的垂直关系.菁优网版权所有
专题:
计算题.
分析:
由题意可知直线的斜率存在,利用直线的垂直关系,求出a,b关系,然后求出ab的最小值.
解答:
解:∵直线l1与l2的斜率存在,且两直线垂直,
∴a2b﹣(a2+1)=0,
∴b=>0,
当a>0时,|ab|=ab=a+≥2;当a<0时,|ab|=﹣ab=﹣a﹣≥2,
综上,|ab|的最小值为2.
故选C
点评:
此题考查了直线的一般式方程与直线的垂直关系,以及基本不等式的运用,熟练掌握直线垂直时满足的关系是解本题的关键.
2.(2015•重庆模拟)已知a>0,b>1且2a+b=4,则+的最小值为( )
A.
8
B.
4
C.
2
D.
考点:
基本不等式.菁优网版权所有
专题:
导数的综合应用.
分析:
a>0,b>1且2a+b=4,由b=4﹣2a>0,解得0<a<2.则+==f(a),利用导数研究其单调性极值与最值即可得出.
解答:
解:∵a>0,b>1且2a+b=4,
∴b=4﹣2a>1,解得0<a<.
则+===f(a),
∴f′(a)=+=,
当时,f′(a)<0,此时函数单调递减;当>时,f′(a)>0,此时函数单调递增.
∴当a=时,f(a)取得极小值即最小值,=.
∴+的最小值为.
故选:D.
点评:
本题考查了导数研究其单调性极值与最值,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
3.(2015•哈尔滨校级二模)设a>b>0,则a++的最小值为( )
A.
2
B.
3
C.
4
D.
3+2
考点:
基本不等式.菁优网版权所有
专题:
不等式.
分析:
由题意可得a﹣b>0,a++=(a﹣b)+++b,由基本不等式可得.
解答:
解:解:∵a>b>0,∴a﹣b>0,
∴a++=(a﹣b)+++b≥4=4
当且即当(a﹣b)===b即a=2且b=1时取等号,
∴a++的最小值为:4
故选:C.
点评:
本题考查基本不等式的应用,注意检验等号成立的条件,式子的变形是解题的关键.
4.(2015•烟台一模)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
考点:
基本不等式;平面向量数量积的运算.菁优网版权所有
专题:
不等式的解法及应用;平面向量及应用.
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.
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.
点评:
本题考查了数量积运算、三角形的面积计算公式、基本不等式等基础知识与基本技能方法,属于中档题.
5.(2015•上海二模)实数x、y满足x2+2xy+y2+4x2y2=4,则x﹣y的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
2
考点:
基本不等式.菁优网版权所有
专题:
三角函数的求值.
分析:
x2+2xy+y2+4x2y2=4,变形为(x+y)2+(2xy)2=4,设x+y=2cosθ,2xy=2sinθ,θ∈[0,2π).化简利用三角函数的单调性即可得出.
解答:
解:x2+2xy+y2+4x2y2=4,变形为(x+y)2+(2xy)2=4,
设x+y=2cosθ,2xy=2sinθ,θ∈[0,2π).
则(x﹣y)2=(x+y)2﹣4xy=4cos2θ﹣4sinθ=5﹣4(sinθ+)2≤5,
∴x﹣y.
故选:C.
点评:
本题考查了平方法、三角函数代换方法、三角函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
6.(2015•河南一模)已知D、E分别是△ABC的边AB、AC上的点,且BD=2AD,AE=2EC,点P是线段DE上的任意一点,若=x+y,则xy的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
考点:
基本不等式;平面向量的基本定理及其意义.菁优网版权所有
专题:
不等式的解法及应用;平面向量及应用.
分析:
如图所示,,.由于点P是线段DE上的任意一点,利用向量共线定理可得:存在实数k使得=k+,与=x+y比较可得2x+y=,再利用基本不等式的性质即可得出.
解答:
解:如图所示,
,.
∵点P是线段DE上的任意一点,
∴存在实数k使得=k+,
与=x+y比较可得:,
∴2x+y=,
∴,
化为xy≤,当且仅当2x=y=时取等号.
故选:B.
点评:
本题考查了向量共线定理、共面向量基本定理、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
7.(2015•湖南一模)若一个三角形某边长为4,周长为10,则此三角形面积的最大值为( )
A.
2
B.
4
C.
D.
3
考点:
基本不等式.菁优网版权所有
专题:
解三角形.
分析:
设三角形另外两边分别为a,b.可得a+b=6.由余弦定理可得:42=a2+b2﹣2abcosC,化为,利用=5ab﹣25,再利用基本不等式的性质即可得出.
解答:
解:设三角形另外两边分别为a,b.则4+a+b=10,
∴a+b=6.
由余弦定理可得:42=a2+b2﹣2abcosC,
∴16=(a+b)2﹣2ab﹣2abcosC,
化为,
∵,
∴==5ab﹣25=20,当且仅当a=b=3时取等号.
∴.
故选:A.
点评:
本题考查了三角形的周长及其面积计算公式、余弦定理、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
8.(2014•重庆)若log4(3a+4b)=log2,则a+b的最小值是( )
A.
6+2
B.
7+2
C.
6+4
D.
7+4
考点:
基本不等式;对数的运算性质.菁优网版权所有
专题:
函数的性质及应用.
分析:
利用对数的运算法则可得>0,a>4,再利用基本不等式即可得出
解答:
解:∵3a+4b>0,ab>0,
∴a>0.b>0
∵log4(3a+4b)=log2,
∴log4(3a+4b)=log4(ab)
∴3a+4b=ab,a≠4,a>0.b>0
∴>0,
∴a>4,
则a+b=a+=a+=a+3+=(a﹣4)++7+7=4+7,当且仅当a=4+2取等号.
故选:D.
点评:
本题考查了对数的运算法则、基本不等式的性质,属于中档题.
9.(2014•淄博一模)设a>1,b>0,若a+b=2,则的最小值为( )
A.
3+2
B.
6
C.
4
D.
考点:
基本不等式.菁优网版权所有
专题:
不等式的解法及应用.
分析:
变形利用基本不等式即可得出.
解答:
解:∵a>1,b>0,a+b=2,
∴a﹣1>0,a﹣1+b=1.
∴==3+=3+2.
当且仅当b=(a﹣1),a+b=2,
即a=,b=2﹣时取等号.
∴的最小值为.
故选:A.
点评:
本题考查了基本不等式的性质,属于基础题.
10.(2015春•和平区校级月考)已知正数x、y、z满足x2+y2+z2=1,则S=的最小值为( )
A.
3
B.
C.
4
D.
2(+1)
考点:
基本不等式;二维形式的柯西不等式.菁优网版权所有
专题:
不等式的解法及应用.
分析:
由题意可得1﹣z2=x2+y2≥2xy,从而可得≥,由基本不等式和不等式的性质可得≥≥4
解答:
解:由题意可得0<z<1,0<1﹣z<1,
∴z(1﹣z)≤()2=,
当且仅当z=(1﹣z)即z=时取等号,
又∵x2+y2+z2=1,∴1﹣z2=x2+y2≥2xy,
当且仅当x=y时取等号,∴≥1,
∴≥1,∴≥,
∴≥≥4,
当且仅当x=y=且z=时取等号,
∴S=的最小值为4
故选:C
点评:
本题考查基本不等式,涉及不等式的性质和配凑的方法,属中档题.
11.(2015•赫章县校级模拟)设x>0,y>0,x+y﹣x2y2=4,则的最小值等于( )
A.
2
B.
4
C.
D.
考点:
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专题:
不等式的解法及应用.
分析:
由x+y﹣x2y2=4可得x+y=x2y2+4,x>0,y>0.于是==xy+,再利用基本不等式即可得出.
解答:
解:由x+y﹣x2y2=4可得
x+y=x2y2+4,x>0,y>0.
∴
=,当且仅当xy=2时取等号,
因此的最小值等于4.
故选:B.
点评:
本题考查了基本不等式的性质,属于基础题.
12.(2014•鸠江区校级自主招生)已知实数a,b满足a2+b2=1,则a4+ab+b4的最小值为( )
A.
﹣
B.
0
C.
1
D.
考点:
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专题:
三角函数的求值.
分析:
由a2+b2=1,可设a=cosθ,b=sinθ,θ∈[0,2π).利用倍角公式、同角三角函数基本关系式、二次函数的单调性即可得出.
解答:
解:∵a2+b2=1,∴可设a=cosθ,b=sinθ,θ∈[0,2π).
∴a4+ab+b4=cos4θ+cosθsinθ+sin4θ=(cos2θ+sin2θ)2﹣2sin2θcos2θ+cosθsinθ
=+1
=,
当sin2θ=﹣1时,上式取得最小值为0.
故选:B.
点评:
本题考查了倍角公式、同角三角函数基本关系式、二次函数的单调性,考查了转化方法,属于中档题.
13.(2014•四川二模)若x,y∈R,函数f(x)=(x+y)2+(﹣y)2的最小值是( )
A.
4
B.
0
C.
2
D.
1
考点:
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专题:
计算题;不等式的解法及应用.
分析:
f(x)=(x+y)2+(﹣y)2表示(x,)与(﹣y,y)两点间距离的平方,则问题转化为求曲线y=上的点到y=﹣x上的点的距离的最小值的平方,由曲线的性质可求答案.
解答:
解:f(x)=(x+y)2+(﹣y)2表示(x,)与(﹣y,y)两点间距离的平方,
则问题转化为求曲线y=上的点到y=﹣x上的点的距离的最小值的平方,
而两曲线关于y=x对称,
∴(1,1)或(﹣1,﹣1)到(0,0)的距离的平方即为所求,
d=2=2,
故选:C.
点评:
该题考查函数的最值问题,考查转化思想,解决该题的关键是熟练式子的几何意义并能正确转化.
14.(2014•绵阳三模)设a,b,c∈R,且a+b+c=2,a2+b2+c2=12,则c的最大值和最小值的差为( )
A.
2
B.
C.
D.
考点:
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专题:
计算题.
分析:
将c看成常数,求出a+b,ab,构造方程x2﹣(2﹣c)x+c2﹣2c﹣4=0,应用判别式不小于0,解出不等式,求出c的最大值和最小值,作差即可.
解答:
解:∵a+b+c=2,∴a+b=2﹣c.
∵a2+b2+c2=12,
∴(a+b)2﹣2ab+c2=12,
∴(2﹣c)2﹣2ab+c2=12,
∴ab=c2﹣2c﹣4.
于是a,b可以看成是关于x的方程x2﹣(2﹣c)x+c2﹣2c﹣4=0的两根,
∴△=(2﹣c)2﹣4(c2﹣2c﹣4)≥0,
解得,﹣2≤c≤,
∴c的最大值为,最小值为﹣2,
即c的最大值和最小值的差为.
故选C.
点评:
本题主要考查多元最值问题,解决的方法是将其中的一个看作常数,应用基本不等式或二次方程有实数解的条件,判别式不小于0,解出不等式.
15.(2014•金华模拟)“”称为a,b,c三个正实数的“调和平均数”,若正数x,y满足“x,y,xy的调和平均数为3”,则x+2y的最小值是( )
A.
3
B.
5
C.
7
D.
8
考点:
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专题:
综合题;不等式的解法及应用.
分析:
由调和平均数的定义,结合已知得到x=,再由x>0得到y>1,把x=代入x+2y,整理后利用基本不等式求最值.
解答:
解:由“调和平均数”定义知,
x,y,xy的调和平均数为,
整理得:x+y+1=xy,x=,
∵x=>0,
∴y>1.
则x+2y===
==.
当且仅当2(y﹣1)=,即y=2时上式等号成立.
∴x+2y的最小值是7.
故选:C.
点评:
本题考查了基本不等式求最值,在利用调和平均数的定义结合已知得到x、y的关系后,关键在于整理变形,使得要求最小值的式子能利用基本不等式求解,是中档题.
16.(2014•黄冈模拟)若实数x、y、z满足x2+y2+z2=2,则xy+yz+zx的取值范围是( )
A.
[﹣1,2]
B.
[1,2]
C.
[﹣1,1]
D.
[﹣2,2]
考点:
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专题:
不等式的解法及应用.
分析:
利用(x﹣y)2+(x﹣z)2+(y﹣z)2≥0,可得x2+y2+z2≥xy+xz+yz,又(x+y+z)2=x2+y2+z2+2(xy+yz+xz)≥0,即可得出.
解答:
解:∵(x﹣y)2+(x﹣z)2+(y﹣z)2≥0,
∴x2+y2+z2≥xy+xz+yz,
∴xy+yz+zx≤2;
又(x+y+z)2=x2+y2+z2+2(xy+yz+xz)≥0,
∴xy+xz+yz≥=﹣1.
综上可得:﹣1≤xy+xz+yz≤2.
故选:A.
点评:
本题考查了不等式的性质和灵活应用乘法公式的能力,属于中档题.
17.(2014•惠州模拟)已知x,y满足x≥0,x2+(y﹣2)2=2,则w=的最大值为( )
A.
4
B.
5
C.
6
D.
7
考点:
基本不等式.菁优网版权所有
专题:
不等式的解法及应用.
分析:
首先将w的式子展开成3+,要求w的最大值,即求的最大值,运用不等式x2+y2≥2xy,当且仅当x=y时取等号,结合条件x2+(y﹣2)2=2,求出x,y,从而得到最大值.
解答:
解:w=可化为w=3+,
要求w=的最大值,
即求的最大值,
∵x≥0,x2+(y﹣2)2=2,
∴x≥0,2﹣≤y≤2,
若x=0,则y=2,w=3,
若x≥0,y=0,则不成立,
∴x>0,y>0.
∵x2+y2≥2xy,
∴≤1,
当且仅当取等号,
即x=y=1时,w=取最大值,且为4.
故选:A.
点评:
本题主要考查基本不等式及变形的运用,应注意等号成立的条件,即取最值的条件,有时要检验.
18.(2014•武清区三模)若k>1,a>0,则k2a2+取得最小值时,a的值为( )
A.
1
B.
C.
2
D.
4
考点:
基本不等式.菁优网版权所有
专题:
不等式的解法及应用.
分析:
由基本不等式可得k2a2+≥当且仅当a=时取等号,又≥16,当且仅当=,即k=2时取等号,代入a=,可得答案.
解答:
解:∵k>1,a>0,由基本不等式可得
k2a2+≥2=
当且仅当k2a2=,即a=时取等号,
又==8(+)≥16
当且仅当=,即k=2时取等号,
∴当k=2即a=时,k2a2+取得最小值
故选:B.
点评:
本题考查基本不等式,准确变形并注意等号成立的条件是解决问题的关键,属中档题.
19.(2014•上海模拟)已知a>0,b>0,f=,则f的最小值为( )
A.
8
B.
16
C.
20
D.
25
考点:
基本不等式.菁优网版权所有
专题:
不等式的解法及应用.
分析:
两次利用基本不等式的性质即可得出.
解答:
解:∵a>0,b>0,
∴f=≥==≥16,当且仅当a=4b,=2,即a=4,b=1时取等号.
故选:B.
点评:
本题考查了基本不等式的性质,注意等号成立的条件,属于基础题.
20.(2014•和平区校级模拟)若正数x,y满足+=1,则+的最小值为( )
A.
1
B.
4
C.
8
D.
16
考点:
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专题:
不等式的解法及应用.
分析:
由正数x,y满足+=1,可得x﹣1=.(y>1),代入利用基本不等式即可得出.
解答:
解:∵正数x,y满足+=1,
∴(y>1),∴x﹣1=.
则+=(y﹣1)+=4,当且仅当y=3(x=)时取等号.
∴+的最小值为4.
故选:B.
点评:
本题考查了变形利用基本不等式的性质,属于基础题.
21.(2014•唐山二模)若正数a,b,c满足c2+4bc+2ac+8ab=8,则a+2b+c的最小值为( )
A.
B.
2
C.
2
D.
2
考点:
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专题:
不等式的解法及应用.
分析:
由于正数a,b,c满足c2+4bc+2ac+8ab=8,利用乘法公式和基本不等式可得:(a+2b+c)2=a2+4b2+c2+4ab+2ac+4bc≥4ab+c2+4ab+2ac+4bc=8,即可得出.
解答:
解:∵正数a,b,c满足c2+4bc+2ac+8ab=8,
∴(a+2b+c)2=a2+4b2+c2+4ab+2ac+4bc≥4ab+c2+4ab+2ac+4bc=8,当且仅当a=2b>0时取等号.
∴,
因此a+2b+c的最小值为.
故选:D.
点评:
本题考查了乘法公式和基本不等式的应用,属于中档题.
22.(2014春•峰峰矿区校级期末)设a,b>0,且2a+b=1,则2﹣4a2﹣b2的最大值是( )
A.
+1
B.
C.
D.
﹣1
考点:
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专题:
计算题.
分析:
先将2a+b=1两边平方,然后将2﹣4a2﹣b2化简一下,然后利用二次函数求出ab的最值,从而可求出所求.
解答:
解:∵2a+b=1,
∴(2a+b)2=1,
∴S=2﹣4a2﹣b2=4ab+2﹣1,
∴ab有最大值时S有最大值.
∵2a+b=1,
∴2ab=b﹣b2=﹣(b﹣)2≤,
∴当b=时,2ab有最大值
∴当b=时,a=,S有最大值+﹣1=
故选C.
点评:
本题主要考查了基本不等式,同时考查了运算求解的能力,属于基础题.
23.(2014春•沙坪坝区校级期末)已知实数x>0,y>0,0<λ<2,且x+y=3,则的最小值为( )
A.
B.
2
C.
D.
3
考点:
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专题:
不等式的解法及应用.
分析:
由于实数x>0,y>0,x+y=3,可得2x+(2﹣λ)y+λy=6.变形为∴=,利用基本不等式的性质即可得出.
解答:
解:∵实数x>0,y>0,x+y=3,
∴2x+(2﹣λ)y+λy=6.
∴=
=3,
当且仅当2x=(2﹣λ)y=λy,x+y=3,即x=1,y=2,λ=1时取等号.
∴的最小值为3.
故选:D.
点评:
本题考查了变形利用基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
24.(2015•南宁二模)设△ABC的内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且sin2A+sin2B+sin2C=,面积S∈[1,2],则下列不等式一定成立的是( )
A.
(a+b)>16
B.
bc(b+c)>8
C.
6≤abc≤12
D.
12≤abc≤24
考点:
基本不等式;三角形中的几何计算.菁优网版权所有
专题:
解三角形;不等式的解法及应用.
分析:
利用和差化积可得:sin2A+sin2B+sin2C=4sinCsinAsinB,可得sinCsinAsinB=,设外接圆的半径为R,利用正弦定理可得及S=,可得sinAsinBsinC==,即R2=4S,由于面积S满足1≤S≤2,可得2≤R≤,即可判断出.
解答:
解:∵sin2A+sin2B+sin2C=2sin(A+B)cos(A﹣B)+2sinCcosC=2sinC[cos(A﹣B)﹣cos(A+B)]=4sinCsinAsinB,
∴4sinCsinAsinB=,即sinCsinAsinB=,
设外接圆的半径为R,
由正弦定理可得:=2R,
由S=,
可得sinAsinBsinC==,
即R2=4S,
∵面积S满足1≤S≤2,
∴4≤R2≤8,即2≤R≤,
由sinAsinBsinC=可得8≤abc,显然选项C,D不一定正确,
A.ab(a+b)>abc≥8,即ab(a+b)>8,但ab(a+b)>16,不一定正确,
B.bc(b+c)>abc≥8,即bc(b+c)>8,正确,
故选:B.
点评:
本题考查了三角函数和差化积、三角形的面积计算公式、正弦定理、三角形三边大小关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
25.(2014•怀远县校级模拟)已知点F(0,1),直线l:y=﹣1,P为平面上的动点,过点P作直线l的垂线,垂足为Q,且=•,动点P的轨迹为C,已知圆M过定点D(0,2),圆心M在轨迹C上运动,且圆M与x轴交于A、B两点,设|DA|=l1,|DB|=l2,则+的最大值为( )
A.
2
B.
3
C.
2
D.
3
考点:
基本不等式;平面向量的综合题.菁优网版权所有
专题:
不等式的解法及应用;圆锥曲线中的最值与范围问题.
分析:
如图所示,设P(x,y),则Q(x,﹣1),由=•,利用数量积运算得到动点P的轨迹C为:x2=4y.设M.(a∈R).得到⊙M的方程为:=.令y=0,则x2﹣2ax+a2=4,可得A(a+2,0),B(a﹣2,0).利用两点之间的距离公式可得|DA|=l1,|DB|=l2.当a≠0时,+==变形利用基本不等式即可得出.a=0,直接得出.
解答:
解:如图所示,
设P(x,y),则Q(x,﹣1),
∵=•,
∴(0,y+1)•(﹣x,2)=(x,y﹣1)•(x,﹣2),
∴2(y+1)=x2﹣2(y﹣1),
化为x2=4y.
∴动点P的轨迹C为:x2=4y.
设M.(a∈R).
则⊙M的方程为:=.
化为.
令y=0,则x2﹣2ax+a2=4,
解得x=a+2,或a﹣2.
取A(a+2,0),B(a﹣2,0).
∴|DA|=l1=,
|DB|=l2=.
当a≠0时,
+=====2≤2=2,当且仅当a=时取等号.
当a=0时,+=2.
综上可得:+的最大值为2.
故选:C.
点评:
本题综合考查了数量积的运算、点的轨迹方程、两点之间的距离公式、基本不等式的性质等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,考查了分类讨论的思想方法,属于难题.
26.(2014•凉山州模拟)设函数f(x)=a2﹣2﹣b2x(ab≠0),当﹣1≤x≤1时,f(x)≥0恒成立,当取得最小值时,a的值为( )
A.
B.
C.
D.
考点:
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专题:
不等式的解法及应用.
分析:
利用一次函数的单调性可得a2﹣b2≥2.再利用基本不等式可得≥=,令|b|=t>0,g(t)=,利用导数研究其单调性极值与最值即可得出.
解答:
解:∵函数f(x)=a2﹣2﹣b2x(ab≠0),当﹣1≤x≤1时,f(x)≥0恒成立,
∴f(1)=a2﹣2﹣b2≥0,
化为a2﹣b2≥2.
∴≥=,
令|b|=t>0,g(t)=,
则==,
令g′(t)=0,解得t2=1.
令g′(t)>0,解得t2>1,此时函数g(x)单调递增;令g′(t)<0,解得0<t2<1,此时函数g(x)单调递减.
∴当t2=1时,函数g(t)取得最小值,g(1)=12.
此时a2=b2+2=1+2=3,解得a=.
故选:D.
点评:
本题考查了一次函数的单调性、基本不等式、利用导数研究其单调性极值与最值等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.
27.(2014春•红岗区校级期末)在△ABC中,设AD为BC边上的高,且AD=BC,b,c分别表示角B,C所对的边长,则的取值范围是( )
A.
[2,]
B.
[2,]
C.
[3,]
D.
[3,]
考点:
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专题:
解三角形;不等式的解法及应用.
分析:
由三角形的面积公式可得S△ABC==bcsinA,可得sinA,由余弦定理可得cosA,可得≤,再由基本不等式可得≥2,综合可得.
解答:
解:∵BC边上的高AD=BC=a,
∴S△ABC==bcsinA,∴sinA=,
∵cosA==(),
∴=2cosA+sinA=sin(A+α)≤,其中tanA=2,
又由基本不等式可得≥2=2,
∴的取值范围是[2,].
故选:A
点评:
本题考查三角形的面积公式,余弦定理,两角和与差的正弦函数公式以及基本不等式,属中档题.
28.(2014春•龙华区校级期末)已知x,y,z∈R+,且x+4y+9z=1,则++的最小值是( )
A.
9
B.
16
C.
36
D.
81
考点:
基本不等式.菁优网版权所有
专题:
不等式的解法及应用.
分析:
变形可得++=(++)(x+4y+9z)=14+(+)+(+)+(+),由基本不等式可得.
解答:
解:∵x,y,z∈R+,且x+4y+9z=1,
∴++=(++)(x+4y+9z)
=14++++++
=14+(+)+(+)+(+)
≥14+2+2+2=36
当且仅当=且=且=时取到
故选:C
点评:
本题考查基本不等式,准确变形是解决问题的关键,属基础题.
29.(2014秋•安徽期末)已知点A(1,﹣1),B(4,0),C(2,2),平面区域D是所有满足=+μ(1<λ≤a,1<μ≤b)的点P(x,y)组成的区域.若区域D的面积为8,则4a+b的最小值为 ( )
A.
5
B.
4
C.
9
D.
5+4
考点:
基本不等式;平面向量的基本定理及其意义.菁优网版权所有
专题:
不等式的解法及应用.
分析:
如图所示,延长AB到点N,延长AC到点M,使得|AN|=a|AB|,|AM|=b|AC|,作CH∥AN,BF∥AM,NG∥AM,MG∥AN,则四边形ABEC,ANGM,EHGF均为平行四边形.由题意可知:点P(x,y)组成的区域D为图中的四边形EFGH及其内部.利用向量的夹角公式可得cos∠CAB=,利用四边形EFGH的面积S==8,再利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出.
解答:
解:如图所示,
延长AB到点N,延长AC到点M,使得|AN|=a|AB|,|AM|=b|AC|,作CH∥AN,BF∥AM,NG∥AM,MG∥AN,则四边形ABEC,ANGM,EHGF均为平行四边形.由题意可知:点P(x,y)组成的区域D为图中的四边形EFGH及其内部.
∵=(3,1),=(1,3),=(﹣2,2),∴=,=,=.
∴cos∠CAB===,.
∴四边形EFGH的面积S==8,
∴(a﹣1)(b﹣1)=1,即.
∴4a+b=(4a+b)=5+=9,当且仅当b=2a=3时取等号.
∴4a+b的最小值为9.
故选:C.
点评:
本题考查了向量的夹角公式、数量积运算性质、平行四边形的面积计算公式、基本不等式 的性质,考查了数形结合的思想方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
30.(2014春•榕城区校级期中)设实数a,b,c,d满足ab=c2+d2=1,则(a﹣c)2+(b﹣d)2的最小值为( )
A.
+1
B.
3+2
C.
﹣1
D.
3﹣2
考点:
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专题:
圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:
如图所示,分别画出函数y=x,y=,圆x2+y2=1的图象.由于对称性,只考虑第一象限内的最小距离即可.联立方程解出点A,B的坐标,再利用两点间的距离公式即可得出.
解答:
解:如图所示,画出函数y=x,y=,圆x2+y2=1的图象.
由于对称性,只考虑第一象限内的最小距离即可.
联立解得x=y=1;
联立,解得.
∴(a﹣c)2+(b﹣d)2的最小值==3.
故选:D.
点评:
本题考查了圆锥曲线的图象、方程组的解法、两点间的距离公式等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,
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