资源描述
第1课时 基本不等式
[A 基础达标]
1.已知a,b∈R,且ab>0,则下列结论恒成立的是( )
A.a2+b2>2ab
B.a+b≥2
C.+>
D.+≥2
解析:选D.对于A,当a=b时,a2+b2=2ab,所以A错误;对于B,C,虽然ab>0,只能说明a,b同号,当a,b都小于0时,B,C错误;对于D,因为ab>0,所以>0,>0,所以+≥2,即+≥2成立.
2.(-6≤a≤3)的最大值为( )
A.9 B.
C.3 D.
解析:选B.因为-6≤a≤3,所以3-a≥0,
a+6≥0,
所以≤=.
即(-6≤a≤3)的最大值为.
3.已知实数x,y满足x>0,y>0,且+=1,则x+2y的最小值为( )
A.2 B.4
C.6 D.8
解析:选D.因为x>0,y>0,且+=1,
所以x+2y=(x+2y)=4++≥4+2=8,
当且仅当=时等号成立.故选D.
4.设x>0,则y=3-3x-的最大值是( )
A.3 B.3-2
C.3-2 D.-1
解析:选C.y=3-3x-=3-≤3-2 =3-2,当且仅当3x=,即x=时取等号.
5.设x>0,则函数y=x+-的最小值为( )
A.0 B.
C.1 D.
解析:选A.因为x>0,所以x+>0,
所以y=x+-
=+-2
≥2-2=0,当且仅当x+=,即x=时等号成立,所以函数的最小值为0.
6.已知x>0,y>0,2x+3y=6,则xy的最大值为________.
解析:因为x>0,y>0,2x+3y=6,
所以xy=(2x·3y)
≤·
=·=.
当且仅当2x=3y,即x=,y=1时,xy取到最大值.
答案:
7.若点A(-2,-1)在直线mx+ny+1=0上,其中mn>0,则+的最小值为________.
解析:因为点A(-2,-1)在直线mx+ny+1=0上,
所以2m+n=1,
所以+=+=4+≥8.
答案:8
8.给出下列不等式:
①x+≥2;②≥2;③≥2;
④>xy;⑤≥.
其中正确的是________(写出序号即可).
解析:当x>0时,x+≥2;当x<0时,x+≤-2,①不正确;
因为x与同号,
所以=|x|+≥2,②正确;
当x,y异号时,③不正确;
当x=y时,=xy,④不正确;
当x=1,y=-1时,⑤不正确.
答案:②
9.已知y=x+.
(1)已知x>0,求y的最小值;
(2)已知x<0,求y的最大值.
解:(1)因为x>0,所以x+≥2=2,当且仅当x=,即x=1时等号成立.所以y的最小值为2.
(2)因为x<0,所以-x>0.所以f(x)=-≤-2=-2,当且仅当-x=,即x=-1时等号成立.所以y的最大值为-2.
10.(1)若x<3,求y=2x+1+的最大值;
(2)已知x>0,求y=的最大值.
解:(1)因为x<3,所以3-x>0.又因为y=2(x-3)++7=-+7,由基本不等式可得2(3-x)+≥2=2,当且仅当2(3-x)=,即x=3-时,等号成立,于是-≤-2,-+7≤7-2,故y的最大值是7-2.
(2)y==.因为x>0,所以x+≥2=2,所以0<y≤=1,当且仅当x=,即x=1时,等号成立.故y的最大值为1.
[B 能力提升]
11.若0<x<,则函数y=x的最大值为( )
A.1 B.
C. D.
解析:选C.因为0<x<,所以1-4x2>0,所以x=×2x≤×=,当且仅当2x=,即x=时等号成立,故选C.
12.已知x≥,则y=有( )
A.最大值 B.最小值
C.最大值1 D.最小值1
解析:选D.y==
=,
因为x≥,所以x-2>0,
所以≥·2=1,
当且仅当x-2=,即x=3时取等号.
故y的最小值为1.
13.已知a>0,b>0,且2a+b=ab.
(1)求ab的最小值;
(2)求a+2b的最小值.
解:因为2a+b=ab,
所以+=1;
(1)因为a>0,b>0,
所以1=+≥2,当且仅当==,即a=2,b=4时取等号,所以ab≥8,即ab的最小值为8;
(2)a+2b=(a+2b)=5++≥5+2=9,
当且仅当=,即a=b=3时取等号,
所以a+2b的最小值为9.
14.已知a,b为正实数,且+=2.
(1)求a2+b2的最小值;
(2)若(a-b)2≥4(ab)3,求ab的值.
解:(1)因为a,b为正实数,且+=2,所以+=2≥2,即ab≥(当且仅当a=b时等号成立).
因为a2+b2≥2ab≥2×=1(当且仅当a=b时等号成立),
所以a2+b2的最小值为1.
(2)因为+=2,所以a+b=2ab.因为(a-b)2≥4(ab)3,所以(a+b)2-4ab≥4(ab)3,即(2ab)2-4ab≥4(ab)3,即(ab)2-2ab+1≤0,(ab-1)2≤0.因为a,b为正实数,所以ab=1.
[C 拓展探究]
15.是否存在正实数a和b,同时满足下列条件:①a+b=10;②+=1(x>0,y>0)且x+y的最小值为18,若存在,求出a,b的值;若不存在,说明理由.
解:因为+=1,
所以x+y=(x+y)=a+b++≥a+b+2=(+)2,
又x+y的最小值为18,
所以(+)2=18.
由得或
故存在实数a=2,b=8或a=8,b=2满足条件.
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