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【全程复习方略】(浙江专用)2013版高考数学 6.4基本不等式课时体能训练 理 新人教A版
(45分钟 100分)
一、选择题(每小题6分,共36分)
1.(易错题)下列不等式①a2+1>2a;②x2+≥1;③≤2;④sin2x+≥4.
其中正确的不等式的个数是( )
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
2.(2012·义乌模拟)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)m≥4或m≤-2
(B)m≥2或m≤-4
(C)-2<m<4
(D)-4<m<2
3.设=(1,-2),=(a,-1),=(-b,0),a>0,b>0,O为坐标原点,若A、B、C三点共线,则+的最小值是( )
(A)4 (B)6 (C)8 (D)10
4.已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值是( )
(A)3 (B)4 (C) (D)
5.若a>0,b>0,且a+b=1,则ab+的最小值为( )
(A)2 (B)4 (C) (D)2
6.设x,y满足约束条件,若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为12,则+的最小值为( )
(A)4 (B) (C)1 (D)2
二、填空题(每小题6分,共18分)
7.(2012·杭州模拟)函数y=x+(x>1)的最小值为 .
8.(预测题)若对任意x>0,≤a恒成立,则a的取值范围是 .
9.x,y,z为正实数,x-y+2z=0,则的最大值为 .
三、解答题(每小题15分,共30分)
10.已知x>0,y>0,且2x+8y-xy=0,
求(1)xy的最小值;(2)x+y的最小值.
11.(2012·银川模拟)某食品加工厂定期购买玉米,已知该厂每天需用玉米6吨,每吨玉米的价格为1 800元,玉米的保管等其他费用为平均每吨每天3元,购买玉米每次需支付运费900元.求该厂多少天购买一次玉米,才能使平均每天所支付的费用最少?
【探究创新】
(16分)设矩形ABCD(AB>AD)的周长为24,把它关于AC折起来,AB折过去后交CD于点P,如图,设AB=x,求△ADP的面积的最大值,及此时x的值.
答案解析
1.【解析】选A.∵a2+1-2a=(a-1)2≥0,故①错;
∵x2+=x2+1+-1≥2-1=1,
等号成立的条件为x=0,故②对;
当a,b均大于零时,a+b≥2,即≥2,故③错;
sin2x+≥4等号不成立,
故④错,故选A.
2.【解析】选D.∵x>0,y>0,且+=1,
∴x+2y=(x+2y)(+)=4++
≥4+2=8,当且仅当=,即4y2=x2,x=2y,又+=1即x=4,y=2等号成立.
∴(x+2y)min=8,要使x+2y>m2+2m恒成立,只需(x+2y)min>m2+2m成立,即8>m2+2m,
解得-4<m<2.
3.【解析】选C.=-=(a-1,1),
=-=(-b-1,2),
∵与共线,
∴2(a-1)+b+1=0,即2a+b=1.
∵a>0,b>0,
∴+=(+)(2a+b)
=4++≥4+4=8,
当且仅当=,即b=2a时等号成立.
4.【解析】选B.因为x+2y+2xy=8,
所以y=,所以x+2y=x+
=x+=(x+1)+-2
≥2-2=4(当且仅当x+1=,
即x=2时等号成立,此时y=1),选B.
【一题多解】本题可以利用基本不等式转化为一元二次不等式求解.
因为x+2y≥2,所以2xy≤()2,
所以x+2y+2xy≤x+2y+,
设x+2y=A,则A+≥8,
即A2+4A-32≥0,解此不等式得A≤-8(舍去)或A≥4,即x+2y≥4.∴最小值为4.
5.【解题指南】由已知利用基本不等式得ab的取值范围而后换元利用函数的单调性求解.
【解析】选C.由a+b=1,a>0,b>0得
2≤a+b=1,∴≤,
∴ab≤.
令ab=t,则0<t≤,
则ab+=t+,结合函数的图象可知t+在(0,]上单调递减,故当t=时,t+有最小值为+4=.
6.【解题指南】作出可行域确定最大值点,从而得a,b的关系式,利用“1”的代换求解.
【解析】选A.作出可行域如图
由图可知目标函数过A点时z取最大值,
由得,
故4a+6b=12,即+=1,
∴+=(+)(+)=1+++1≥2+2=4,当且仅当3b=2a时等号成立,又2a+3b=6,即a=,b=1时等号成立.
7.【解析】∵x>1,∴y=x+=x-1++1≥2+1=3.
答案:3
8.【解析】因为x>0,所以x+≥2(当且仅当x=1时取等号),所以有=≤=,即的最大值为,故a≥.
答案:[,+∞)
【方法技巧】不等式恒成立问题的解题方法
不等式的恒成立问题与函数最值有密切的关系,解决不等式恒成立问题,通常先分离参数,再转化为最值问题来解:
c≥f(x)恒成立c≥f(x)max;
c≤f(x)恒成立c≤f(x)min.
【变式备选】已知x>0,y>0,xy=x+2y,若xy≥m-2恒成立,则实数m的最大值是 .
【解析】由x>0,y>0,xy=x+2y≥2,得
xy≥8,等号当且仅当x=2y时取得.
又m-2≤xy恒成立,故只需m-2≤8,即m≤10.
∴m的最大值为10.
答案:10
9.【解题指南】由已知用x,z代换y后,分子分母同除以xz后利用基本不等式求解.
【解析】===≤.等号当且仅当x=2z时取得.
答案:
10.【解题指南】把2x+8y-xy=0转化为+=1即可.
【解析】(1)由2x+8y-xy=0,得+=1,
又x>0,y>0,
则1=+≥2=,得xy≥64,
当且仅当=时,等号成立.
所以xy的最小值为64.
(2)方法一:由2x+8y-xy=0,得x=,
∵x>0,∴y>2,
则x+y=y+=(y-2)++10≥18,
当且仅当y-2=,即y=6,x=12时,等号成立.
∴x+y的最小值为18.
方法二:由2x+8y-xy=0,得+=1,
则x+y=(+)·(x+y)
=10++≥10+2=18.
当且仅当=,且+=1时等号成立,
∴x+y的最小值为18.
11.【解题指南】平均每天所支付的费用=,先列出平均每天所支付的费用的函数解析式,再利用基本不等式求其最值.
【解析】设该厂应每隔x天购买一次玉米,其购买量为6x吨,由题意知,玉米的保管等其他费用为
3[6x+6(x-1)+6(x-2)+…+6×1]
=3×=9x(x+1),
设平均每天所支付的费用为Y1元,
则Y1=+1 800×6=9x++10 809
≥2+10 809=10 989,
当且仅当9x=,即x=10时取等号.
该厂每隔10天购买一次玉米,才能使平均每天所支付的费用最少.
【变式备选】围建一个面积为360m2的矩形场地,要求矩形场地的一面围墙利用旧墙(利用旧墙需维修),其他三面围墙要新建,在旧墙的对面的新墙上要留一个宽度为2m的进出口,已知旧墙的维修费用为45元/m,新墙的造价为180元/m,设利用的旧墙的长度为x(单位:m),所需费用为y元.
(1)将y表示为x的函数;
(2)试确定x,使修建此矩形场地围墙的总费用最少,并求出最少总费用.
【解析】(1)设矩形的另一边长为a m,
则y=45x+180(x-2)+180×2a=225x+360a-360
由已知xa=360,得a=,
所以y=225x+-360(x>0).
(2)∵x>0,∴225x+≥2=10 800,
∴y=225x+-360≥10 440.
当且仅当225x=时,等号成立.
即当x=24 m时,修建此矩形场地围墙的总费用最少,最少总费用是10 440元.
【探究创新】
【解析】∵AB=x,∴AD=12-x,
又DP=PB′,AP=AB′-PB′=AB-DP,
即AP=x-DP,
∴(12-x)2+PD2=(x-PD)2,
得PD=12-,
∵AB>AD,∴6<x<12,
∴△ADP的面积S=AD·DP
=(12-x)(12-)
=108-6(x+)≤108-6·2=108-72
当且仅当x=即x=6时取等号,
∴△ADP面积的最大值为108-72,此时x=6.
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