1、课时素养评价 十七 均值不等式的应用 (25分钟·50分) 一、选择题(每小题4分,共16分,多选题全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分) 1.(多选题)已知a>0,b>0,a+b=2,则对于+ ( ) A.取得最值时a= B.最大值是5 C. 取得最值时b= D.最小值是 【解析】选AD.因为a+b=2,所以+=+=+++2≥+2=,当且仅当=且a+b=2,即a=,b=时,等号成立. 2.某工厂第一年产量为A,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,这两年的平均增长率为x,则 ( ) A.x=
2、 B.x≤ C.x> D.x≥ 【解析】选B.由条件知A(1+a)(1+b)=A(1+x)2, 所以(1+x)2=(1+a)(1+b)≤, 所以1+x≤1+,故x≤. 3.已知正数x,y满足x+2y-xy=0,则x+2y的最小值为 ( ) A.8 B.4 C.2 D.0 【解析】选A.由x+2y-xy=0,得+=1, 且x>0,y>0.所以x+2y=(x+2y)×=++4≥4+4=8,当且仅当x=2y时等号成立. 4.若对任意x>0,≤a恒成立,则a的取值范围是 ( ) A. B. C. D. 【解析】选A.因为对任意x>0,≤a恒成
3、立,所以对x∈(0,+∞), a≥, 又因为x∈(0,+∞),所以=≤=,当且仅当x=1时等号成立,所以a≥. 二、填空题(每小题4分,共8分) 5.已知一次函数y=-x+1的图象分别与x轴、y轴相交于A,B两点,若动点P(a,b)在线段AB上,则ab的最大值是________,取得最值时a的值为________. 【解析】因为A(2,0),B(0,1),所以0≤b≤1,由题意得a=2-2b, ab=(2-2b)b=2(1-b)·b≤2·=. 当且仅当1-b=b,即b=时等号成立,此时a=1, 因此当b=,a=1时,ab的最大值为. 答案: 1 6.某公司一年需购买某种
4、货物200吨,平均分成若干次进行购买,每次购买的运费为2万元,一年的总存储费用数值(单位:万元)恰好为每次的购买吨数数值,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则每次购买该种货物的吨数是________. 【解析】设每次购买该种货物x吨,则需要购买次,则一年的总运费为×2=,一年的总存储费用为x,所以一年的总运费与总存储费用为+x≥2=40,当且仅当=x,即x=20时等号成立,故要使一年的总运费与总存储费用之和最小,每次应购买该种货物20吨. 答案:20 三、解答题(共26分) 7.(12分) 已知a>0,b>0,a+b=1,求证: (1)++≥8. (2)≥9. 【证明】(1
5、)因为a+b=1,a>0,b>0, 所以++=2. 所以+=+=2++≥2+2=4, 所以++≥8(当且仅当a=b=时等号成立). (2)方法一:因为a>0,b>0,a+b=1, 所以1+=1+=2+, 同理1+=2+, 所以= =5+2≥5+4=9. 所以≥9(当且仅当a=b=时等号成立). 方法二:=1+++, 由(1)知,++≥8, 故=1+++≥9. 当且仅当a=b=时取等号 . 8.(14分)如图某村计划建造一个室内面积为 800 平方米的矩形蔬菜温室,温室内沿左右两侧与后墙内侧各保留 1 米宽的通道,沿前侧内墙保留 3 米宽的空地,当矩形温室的边长各为多
6、少时,蔬菜的种植面积最大?最大种植面积是多少?
【解析】设矩形的一边长为 x米,
则另一边长为米,
因此种植蔬菜的区域宽为(x-4)米,
长为米.
由得4 7、将黄金放于右盘使之平衡后给顾客,然后又将5 g的砝码放入右盘,将另一黄金放于左盘使之平衡后又给顾客,则顾客实际所得黄金 ( )
A.大于10 g B.小于10 g
C.大于等于10 g D.小于等于10 g
【解析】选A.设两臂长分别为a,b,
两次放入的黄金数是x,y,
依题意有ax=5b,by=5a,
所以xy=25.
因为≥,
所以x+y≥10,
又a≠b,所以x≠y.所以x+y>10.即两次所得黄金数大于10 g.
2.(4分)已知正实数m,n满足m+n=1,且使+取得最小值.若y=,x=是方程y=xα的解,则α = ( )
A.-1 B. 8、 C.2 D.3
【解析】选C.+=(m+n)
=1+++16
=17++≥17+2=25.
当且仅当=又m+n=1,即m=,n=时,上式取等号,
即+取得最小值时, m=,n=,
所以y=25,x=5, 25=5α.
得α=2.
3.(4分)如图有一张单栏的竖向张贴的海报,它的印刷面积为72 dm2(图中阴影部分),上下空白各宽2 dm,左右空白各宽1 dm,则四周空白部分面积的最小值是________dm2.
【解析】设阴影部分的高为x dm,则宽为 dm,四周空白部分的面积是y dm2.
由题意,得y=(x+4)-72
=8+2
≥8+2×2=56 9、dm2).
当且仅当x=,即x=12 dm时等号成立.
答案:56
4.(4分)设a+b=2,b>0,则+取最小值时a的值为________.
【解析】因为a+b=2,
所以+=+=+=++≥+2=+1,
当且仅当=时等号成立.
又a+b=2,b>0,
所以当b=-2a,a=-2时,
+取得最小值.
答案:-2
5.(14分)已知正数a,b,x,y满足a+b=10,+=1,x+y的最小值为18,求a,b的值.
【解析】x+y=(x+y)
=a+++b=10++.
因为x,y>0,a,b>0,
所以x+y≥10+2=18,
即=4.
又a+b=10,所以 10、或
1.若a>0,b>0,且a+b=1,则的最小值是 ( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【解析】选A.
=+1
=+1
=+1≥+1
=9.
所以当a=b=时,原式取最小值9.
2.某种商品原来每件售价为25元,年销售量为8万件.
(1)据市场调查,若价格每提高1元,销售量将相应减少2 000件,要使销售的总收入不低于原收入,该商品每件定价最多为多少元?
(2)为了扩大该商品的影响力,提高年销售量.公司决定明年对该商品进行全面技术革新和营销策略改革,并提高定价到x元.公司拟投入(x2-600)万元作为技改费用,投入50万元作为固定宣传费用,投入x 11、万元作为浮动宣传费用.试问:当该商品明年的销售量a至少应达到多少万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和?并求出此时商品的每件定价.
【解析】(1)设每件定价为x元,依题意得
x≥25×8,
整理得x2-65x+1 000≤0,
解得25≤x≤40.
所以要使销售的总收入不低于原收入,每件定价最多为40元.
(2)依题意不等式ax≥25×8+50+(x2-600)+x有解,
等价于x>25时a≥+x+有解,
因为+x≥2=10(当且仅当x=30时,等号成立),
所以a≥10.2.
所以当该商品明年的销售量a至少应达到10.2万件时,才可能使明年的销售收入不低于原收入与总投入之和,此时该商品的每件定价为30元.
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