1、第4讲 基本不等式
一、选择题
1.若x>0,则x+的最小值为( ).
A.2 B.3 C.2 D.4
解析 ∵x>0,∴x+≥4.
答案 D
2.已知a>0,b>0,a+b=2,则y=+的最小值是( ).
A. B.4 C. D.5
解析 依题意得+=(a+b)=≥=,当且仅当,即a=,
b=时取等号,即+的最小值是.
答案 C
3.小王从甲地到乙地的时速分别为a和b(a
2、v=
C.=0,∴v>a.
答案 A
4.若正实数a,b满足a+b=1,则( ).
A.+有最大值4 B.ab有最小值
C.+有最大值 D.a2+b2有最小值
解析 由基本不等式,得ab≤=,所以ab≤,故B错;+==≥4,故A错;由基本不等式得≤ = ,即+≤ ,故C正确;a2+b2=(a+b)2-2ab=1-2ab≥1-2×=,故D错.
答案 C
5.已知x>0,y>0,且+=1,若x+2y>m2+2m恒成
3、立,则实数m的取值范围是 ( ).
A.(-∞,-2]∪[4,+∞) B.(-∞,-4]∪[2,+∞)
C.(-2,4) D.(-4,2)
解析 ∵x>0,y>0且+=1,
∴x+2y=(x+2y)=4++
≥4+2 =8,当且仅当=,
即x=4,y=2时取等号,
∴(x+2y)min=8,要使x+2y>m2+2m恒成立,
只需(x+2y)min>m2+2m恒成立,
即8>m2+2m,解得-40),l1与函数y=|log2x|的图象从左至右相交于点
4、A,B,l2与函数y=|log2x|的图象从左至右相交于点C,D.记线段AC和BD在x轴上的投影长度分别为a,b.当m变化时,的最小值为 ( ).
A.16 B.8 C.8 D.4
解析 如图,作出y=|log2x|的图象,由图可知A,C点的横坐标在区间(0,1)内,B,D点的横坐标在区间(1,+∞)内,而且xC-xA与xB-xD同号,所以=,依据已知|log2xA|=m,即-log2xA=m,所以xA=2-m.同理可得xC=2-,xB=2m,xD=2,所以====2+m,由于+m=+-≥4-=,当且仅当=,即2m+1=4,即m=
5、时等号成立,故的最小值为2=8.
答案 B
二、填空题
7.设x,y为实数.若4x2+y2+xy=1,则2x+y的最大值是________.
解析 依题意有(2x+y)2=1+3xy=1+×2x×y≤1+·2,得(2x+y)2≤1,即|2x+y|≤.当且仅当2x=y=时,2x+y取最大值.
答案
8.在平面直角坐标系xOy中,过坐标原点的一条直线与函数f(x)=的图象交于P,Q两点,则线段PQ长的最小值是________.
解析 假设直线与函数f(x)=的图象在第一象限内的交点为P,在第三象限内的交点为Q,由题意知线段PQ的长为OP长的2倍.
假设P点的坐标为,则|PQ|=2
6、OP|=2≥4.当且仅当x=,即x0=时,取“=”号.
答案 4
9.若正数a,b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是________.
解析 由a,b∈R+,由基本不等式得a+b≥2,
则ab=a+b+3≥2+3,
即ab-2-3≥0⇔(-3)(+1)≥0⇒ ≥3,
∴ab≥9.
答案 [9,+∞)
10.已知两正数x,y满足x+y=1,则z=的最小值为________。
解析 z==xy+++=xy++=+xy-2,令t=xy,则07、
11.设a,b,c都是正数,求证:++≥a+b+c.
证明 ∵a,b,c都是正数,∴,,都是正数.
∴+≥2c,当且仅当a=b时等号成立,
+≥2a,当且仅当b=c时等号成立,
+≥2b,当且仅当a=c时等号成立.
三式相加,得2(++)≥2(a+b+c),
即++≥a+b+c.
当且仅当a=b=c时等号成立.
12.已知x>0,y>0,且2x+5y=20.
(1)求u=lg x+lg y的最大值;
(2)求+的最小值.
解 (1)∵x>0,y>0,
∴由基本不等式,得2x+5y≥2.
∵2x+5y=20,∴2≤20,xy≤10,当且仅当2x=5y时,等号成立.
8、
因此有解得
此时xy有最大值10.
∴u=lg x+lg y=lg(xy)≤lg 10=1.
∴当x=5,y=2时,u=lg x+lg y有最大值1.
(2)∵x>0,y>0,∴+=·=
≥=,当且仅当=时,等号成立.
由解得
∴+的最小值为.
13.设f(x)=(x>0).
(1)求f(x)的最大值;
(2)证明:对任意实数a,b,恒有f(a)9、2,
∴对任意实数a,b,恒有f(a)