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【全程复习方略】(广西专用)2013版高中数学 6.1不等式的性质及应用课时提能训练 文 新人教版
(45分钟 100分)
一、选择题(每小题6分,共36分)
1.若a>0,b>0,且a+2b-2=0,则ab的最大值为( )
(A) (B)1 (C)2 (D)4
2.(2012·桂林模拟)设0<a<b,a+b=1,则,b,2ab,a2+b2中最大的是( )
(A) (B)2ab (C)b (D)a2+b2
3.下列函数中,y的最小值为2的是( )
(A)y=x+ (B)y=
(C)y=ex+e-x (D)y=+(0<x<π)
4.(2012·南宁模拟)已知a,b,c是正实数,则“b=a+2c”是“b2≥4ac”
的( )
(A)充分而不必要条件
(B)必要而不充分条件
(C)充分必要条件
(D)既不充分也不必要条件
5.(2012·百色模拟)已知b<a<0,且ab=1,则取得最小值时,a+b等于
( )
(A)- (B)- (C)- (D)-
6.设定义域为R的函数f(x)满足下列条件:①对任意x∈R,f(x)+f(-x)=0;
②对任意x1,x2∈[1,a],当x2>x1时,有f(x2)>f(x1)>0,则下列不等式不一定成立的是( )
(A)f(a)>f(0) (B)f()>f()
(C)f()>f(-3) (D)f()>f(-a)
二、填空题(每小题6分,共18分)
7.如果对于任意的正实数x,不等式x+≥1恒成立,则a的取值范围是 .
8.若实数a,b,c满足2a+2b=2a+b,2a+2b+2c=2a+b+c,则c的最大值为 .
9.若实数x,y满足x2+y2+xy=1,则x+y的最大值是 .
三、解答题(每小题15分,共30分)
10.(1)求函数y=x(a-2x)(x>0,a为大于2x的常数)的最大值;
(2)当点(x,y)在直线x+3y-4=0上移动时,求表达式3x+27y+2的最小值.
11.已知a>0,b=(a+),c=(b+),比较a,b,c.
【探究创新】
(16分)某单位用2 160万元购得一块空地,计划在该空地上建造一栋至少10层,每层2 000平方米的楼房,经测算,若将楼房建为x(x≥10)层,则每平方米的平均建筑费用为560+48x(单位:元).
(1)写出楼房平均综合费用y关于建造层数x的函数解析式;
(2)该楼房建造多少层时,可使楼房每平方米的平均综合费用最少?最少值是多少?
(注:平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用,平均购地费用=)
答案解析
1. 【解析】选A.由a>0,b>0,且a+2b-2=0得2=a+2b≥2=2,
∴ab≤,当且仅当a=2b,即a=1,b=时取等号.
2.【解析】选C.∵0<a<b,∴a2+b2>2ab,
又a+b<b+b=2b,∴b>,
b-(a2+b2)=b-b2-a2=b(1-b)-a2
=b·a-a2=a(b-a)>0,
∴b>a2+b2,故选C.
3.【解析】选C.对A,x不一定大于0,则A不成立;对B,y===+
≥2=2,而等号成立的条件为=1,x2=-1不成立,故y取不到最小值2,同理D也不成立.对C,y=ex+e-x≥2=2,当且仅当ex=e-x即ex=1,x=0时取等号.
4.【解析】选A.∵a,b,c是正实数,
∴b=a+2c≥2,
∴2b2≥8ac,即b2≥4ac,
∴b=a+2c是b2≥4ac的充分条件.
反之,若b2≥4ac成立,则b=a+2c不一定成立.
(如b=5,a=c=2使b2≥4ac成立,
但b=a+2c不成立.)
∴b=a+2c是b2≥4ac的不必要条件,故选A.
5.【解析】选B.∵b<a<0,a-b>0,ab=1,
∴==a-b+
=(a-b)+≥2,
当且仅当a-b=,
即a-b=时,等号成立,
此时(a+b)2=(a-b)2+4ab=2+4=6,
∴a+b=-,故选B.
6.【解析】选C.由函数f(x)的定义域为R且对任意x∈R,f(x)+f(-x)=0,知f(x)为奇函数且f(0)=0;由对任意x1,x2∈[1,a],当x2>x1时,有f(x2)>f(x1)>0知f(x)在[1,a](a>1)上为增函数且函数值为正值,显然A成立;由a>>>1,则f()>f(),B成立;函数f(x)在[-a,-1](a>1)上为增函数,=-3<-1,+a==>0,即>-a,因此f()>f(-a),从而D成立;由于-3在不在区间[-a,-1]内不确定,因此f()与f(-3)的大小关系不确定,故选C.
7.【解析】当a≤0时,x+≥1对任意的正实数x,不可能恒成立,所以a>0.
∴x+≥2=2,其中当且仅当x=时等号成立.
要使x+≥1恒成立,则2≥1,解得a≥.
答案:[,+∞)
8.【解析】由2a+2b=2a+b可得+=1,由均值不等式知,=·≤()2=,其中当且仅当==,即a=b=1时等号成立.
2a+2b+2c=2a+b+2c=2a+b+c,
即2a+b+2c=2a+b·2c,
可得2c=≤=.
所以c的最大值为log2=2-log23.
答案:2-log23
9.【解题指南】把求解x+y的最大值问题转化为求xy的最大值问题,而xy取最大值时必为正数,不妨设x,y均为正实数来研究.
【解析】∵x2+y2+xy=1,∴(x+y)2-xy=1,
故当xy取最大值时,当x>0,y>0时,x+y取最大值.
∴(x+y)2=1+xy≤1+,
∴(x+y)2≤,x+y≤.其中当且仅当x=y=时等号成立.
答案:
10.【解析】(1)∵x>0,a>2x,
∴y=x(a-2x)=×2x(a-2x)
≤×[]2=,
当且仅当x=时取等号,故函数的最大值为.
(2)由x+3y-4=0得x+3y=4,
∴3x+27y+2=3x+33y+2
≥2·+2=2·+2
=2·+2=20,
当且仅当3x=33y且x+3y-4=0,即x=2,y=时等号成立,故表达式3x+27y+2的最小值为20.
11.【解题指南】本题可利用均值不等式先得到b,c的大致范围,然后利用作差法进一步比较a,b,c的大小.
【解析】由题意,a>0时b=(a+)≥,当且仅当a=时等号成立;同理,由b≥知,c≥,当且仅当b=时等号成立.所以当a=时,b=且c=,此时a=b=c.
当a>时,b>,c>,此时a-b=>0,
b-c=>0,所以a>b>c.
当0<a<时,由b>,c>知b>a,c>a,
此时b-c=>0仍然成立,所以b>c>a.
【探究创新】
【解析】(1)依题意知
y=560+48x+
=560+48x+(x≥10,x∈N*).
(2)∵x≥10,
∴48x+≥2=1 440,
当且仅当48x=,即x=15时取到等号,此时平均综合费用的最小值是560+1 440=2 000(元).
即当楼房建造15层时,可使楼房每平方米的平均综合费用最少,最少值为2 000元.
【方法技巧】解实际应用问题时应注意的几点
(1)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数;
(2)根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用均值不等式求得函数的最值即可;
(3)在求最值时,一定要在定义域(实际问题有意义的自变量的取值范围)内求解.
【变式备选】某房地产开发公司计划在一楼区内建造一个长方形公园ABCD,公园由长方形的休闲区A1B1C1D1和环公园人行道(阴影部分)组成.已知休闲区A1B1C1D1的面积为4 000平方米,人行道的宽分别为4米和10米(如图).
(1)若设休闲区的长和宽的比=x,求公园ABCD所占面积S关于x的函数S(x)的解析式;
(2)要使公园所占面积最小,休闲区A1B1C1D1的长和宽该如何设计?
【解析】(1)设休闲区的宽B1C1为a米,则其长A1B1为ax米.
∴a2x=4 000,得a=,
∴S(x)=(a+8)(ax+20)=a2x+(8x+20)a+160
=4 000+(8x+20)·+160
=80(2+)+4 160.
(2)由(1)易知S≥1 600+4 160=5 760,
当且仅当2=,
即x=2.5时取等号,
即当x=2.5时,公园所占面积最小.
此时a=40,ax=100,即休闲区A1B1C1D1的长为100米,宽为40米.
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