基本不等式求最值小练习
基本不等式求最值
1 1 已知a， b R ，且a 2b 1，求 的最小值. a b
1 1 1 2 2ab 2 , 的最小值为 4 2. ab a b
1 1 1 解法三： 2 ，当且仅当 a b时" " 成 立, a b ab 1 1 1 1 又 a 2b 1, a b , 2 6. 1 3 a b 9
分析：设矩形的长为 x ，宽为 y ，那么该矩形的周长 为2( x y)，面积为 xy ，这样问题就转化为： （1）如果 2( x y) （从而 x y ）为定值，那么 正数 x, y 有什么关系时，xy 最大。 （2）如果 xy 为定值，那么正数x, y 有什么关系时， 2( x y)（从而 x y ）最小。
5 当且仅当 x 1 x 1 即x
5 1 时取“=”号来自即当 x 5 1 时,函数的最小值为 2 5 5
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倌！老子这辈子最恨清倌,还有白重炙小杂种,你居然敢敲我闷棍！总有一天我让你不得好死." 自从那天他被白重炙一板砖拍晕之后,回到家就被他父亲夜剑狠狠骂了顿,还被禁闭一个月,不得出白家堡. 不出就不出呗,虽然他很想念醉烟阁那些小女子滑嫩の身体,但是作为雾霭城家主白家当 代掌权人父亲の命令,他还是不敢违背の.只是…那些下人の目光让他感觉非常不舒服,显然这些卑jianの下人,还在回味自己被白重炙敲闷棍晕倒在地の狼狈场景. 必须要找回面子,必须要. 白重炙告诉自己,必须要再次和白重炙打一次,找回这个面子,于是他开始在白家堡转悠,他要找到白 重炙,找回这个场子. 现在の白家可是大房の天下,自从白重炙夜刀父亲死后,老族长夜天龙就归隐了,世家大事基本上时白重炙の父亲——雾霭城家主夜剑在
基本不等式专练(含答案)
基本不等式专练一、单选题（本大题共9小题，共45.0分）1. 若x ，y ∈R +，且3x +1y =5，则3x +4y 的最小值是( )A. 5B. 245C. 2√35D. 1952. 已知直线kx −y +2k −1=0恒过定点A ，点A 也在直线mx +ny +2=0上，其中m ，n 均为正数，则1m +2n 的最小值为( )A. 2B. 4C. 8D. 63. 若x >1，则4x +1+1x−1的最小值等于( )A. 6B. 9C. 4D. 14. 已知正实数a ，b 满足a +b =1，则2a 2+1a+2b 2+4b的最小值为( )A. 10B. 11C. 13D. 215. 当x >4时，不等式x +4x−4≥m 恒成立，则m 的取值阀内是( )A. m ≤8B. m <8C. m ≥8D. m >86. 正实数x,y 满足1x +1y =2，则x +2y 的( )A. 最小值为32+√2 B. 最大值为32+√2 C. 最小值为3+2√2D. 最大值为3+2√27. 如图所示，已知点G 是△ABC 的重心，过点G 作直线分别与AB ，AC 两边交于M ，N 两点(点N 与点C 不重合)，设AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =x AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ，AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =y AN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ，则1x +1y−1的最小值为( )A. 2B. 1+√2C. 32 D. 2+2√28. 实数a,b 满足a >0,b >0，a +b =4，则a 2a+1+b 2b+1的最小值是( )A. 4B. 6C. 32D. 839.两圆x2+y2+2ax+a2−4=0和x2+y2−4by−1+4b2=0恰有三条公切线，若a∈R，B∈R，且ab≠0，则1a2+1b2的最小值为()A. 49B. 109C. 1D. 3二、多选题（本大题共7小题，共35.0分）10.若正实数a，b满足a+b=1，则下列选项中正确的是()A. ab有最大值14B. √a+√b有最大值√2C. 3a−b>13D. 2a+1b有最小值9211.下列命题正确的有()A. 若a>b>c，ac>0，则bc(a−c)>0;B. 若x>0，y>0，x+y=2，则2x+2y的最大值为4C. 若x>0，y>0，x+y=xy，则x+2y+xy的最小值为5+2√6;D. 若实数a≥2，则log a+1(a+2)<a+2a+112.若a>0，b>0，且a+b=4，则下列不等式恒成立的是()A. 1a +1b≥1 B. √ab≤2 C. 1a2+b2≤18D. 0<1ab≤1413.已知a>0，b>0，下面四个结论正确的是()A. 2aba+b ≤a+b2；B.2222baba+≤+C. 若a>b，则c2a ≤c2b；D. 若1a+1+1b+1=1，则a+2b的最小值为22；14.下列各式中，最小值为4的是()A. y=x2+8xB. y=sinx+4sinx(0<x<π)C. y=e x+4e−xD. y=√x2+1+√x2+115.已知a>0，b>0，且a2+b2=1，则()A. a+b⩽√2B. 12<2a−b<2C. log2√a+log2√b⩾−12D. a2−b2>−116.下列命题为真命题的是A. 若a>b，则2a−b>12>1B. 若a>b>0，则lgalgbC. 若a>0，b>0，则√ab≥2aba+bD. 若a>b，则ac2>bc2三、单空题（本大题共2小题，共10.0分）+2(x>0)的最小值为______．17.函数y=x+4x18.已知正实数x，y满足2x+y=1，则xy的最大值为______．四、解答题（本大题共1小题，共12.0分）(x>3)．19.已知函数f(x)=x+9x−3(1)求函数f(x)的最小值．(2)若不等式f(x)≥t2−t+7恒成立，求实数t的取值范围．答案和解析1.C解：分别过A ，B 向准线作垂线，垂足分别为A′，B′，由抛物线定义可知AA′=AF ，BB′=BF ， 不妨设A 在P ，F 之间，∵PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =λ1AF ⃗⃗⃗⃗⃗ ，PB ⃗⃗⃗⃗⃗ =λ2BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ，∴λ1>0，λ2<0，且PA =λ1AA′，PB =−λ2BB′， ∴λ1=PA AA′=1sin∠APA′，λ2=−PB BB′=−1sin∠BPB′， ∴λ1+λ2=0．2.A解：由AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =2BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ，A 为抛物线E 的准线上一点得： x A =−p2，x B =0， ∴x C =p 4； ∴y C =±√22p ； 又F(p2,0)， ∴k AF =k CF =±√22p−0p 4−p 2=±2√2；∴直线AF 的斜率为±2√2．3.D解：依题意可知点M 到点F 的距离等于点M 到直线x =−4的距离， 因此点M 的轨迹是抛物线，且p =8，顶点在原点，焦点在x 轴的正半轴上， 则点M 的轨迹方程为y 2=16x ． 故选D ．4.A解：∵x ，y ∈R +，且3x +1y =5，∴3x +4y =15(3x +4y)(3x +1y )=15(9+4+3x y+12y x)=135+35(x y +4yx)≥135+35⋅2√xy ⋅4y x=5，当且仅当xy =4yx，3x +1y =5即x =1,y =12时等号成立，5.B解：已知直线kx−y+2k−1=0整理得：y+1=k(x+2)，直线恒过定点A，即A(−2,−1)．点A也在直线mx+ny+2=0上，所以：2m+n=2.整理得：m+n2=1．由于m，n均为正数，则1m +2n=(m+n2)(1m+2n)=1+n2m+2mn+1≥2+2√n2m⋅2mn=4．6.B解：由x>1，得x−1>0，∵4x+1+1x−1=4(x−1)+1x−1+5≥2√4+5=9，当且仅当4(x−1)=1x−1，即x=32时，等号成立．7.B解：正实数a，b满足a+b=1，则2a2+1a +2b2+4b=2a+2b+1a+4b，=2+(1a +4b)(a+b)，=7+ba +4ab≥7+4=11，当且仅当ba =4ab且a+b=1即b=23，a=13时取等号，8.A解：∵x>4，∴x−4>0，∴x+4x−4=x−4+4x−4+4≥2√(x−4)⋅4x−4+4=8当且仅当x−4=4x−4，即x=6时取等号，∵当x>4时，不等式x+4x−4≥m恒成立，∴只需m≤(x+4x−4)min=8．∴m的取值范围为：(−∞,8]．9.A解：∵正实数x、y满足1x +1y=2，，当且仅当xy y x2 ，即x =√2y 时，等号成立， 所以x +2y 的最小值为32+√2，10.A解：∵G 为△ABC 的重心，∴AG ⃗⃗⃗⃗⃗ =23×12(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=13(x AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +y AN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )，且x ≥1,y >1， 又∵G 在线段MN 上，∴13x +13y =1，∴x +y =3， ∴x +(y −1)=2，∴1x +1y −1=12[x +(y −1)](1x +1y −1) =12(1+1+x y −1+y −1x) ≥12(2+2)=2，当且仅当{x =y −1x +(y −1)=2，即x =1,y =2时等号成立．11.D解：令a +1=m ，b +1=n ，则m >1,n >1，m +n =6． a 2a+1+b 2b+1=(m−1)2m+(n−1)2n=m +n +1m +1n −4=2+6mn ⩾2+6(m+n 2)2=83，当且仅当m =n =3时取等号．12.C解：由题意可得，两圆相外切，两圆的标准方程分别为(x +a)2+y 2=4，x 2+(y −2b)2=1，圆心分别为(−a,0)，(0,2b)，半径分别为2和1，故有√a 2+4b 2=3，∴a 2+4b 2=9， ∴a 2+4b 29=1，∴1a 2+1b 2=a 2+4b 29a 2+a 2+4b 29b 2=19+49+4b 29a 2+a 29b 2≥59+2√481=1，当且仅当4b 29a =a 29b，并且a 2+4b 2=9时，等号成立， 13.ABC解：对于选项A ：∵ab ⩽(a+b 2)2=14(当且仅当a =b =12时取“= “)，故选项A 正确；对于选项B：∵(√a+√b)2=a+b+2√ab⩽a+b+a+b=2，∴√a+√b≤√2(当且仅当a=b=12时取“=“)，故选项B正确；对于选项C：∵正实数a，b满足a+b=1，∴a−b=2a−1>−1，∴3a−b>3−1=13，故选项C正确；对于选项D：∵a+b=1，∴2a+1b=(2a+1b)(a+b)=3+2ba+ab⩾3+2√2(当且仅当{a+b=12ba=ab时取“=“)，故选项D错误．14.【答案】ACD解：由a>b>c，ac>0，可得a，b，c同号且a−c>0，所以bc(a−c)>0;故A正确；若x>0，y>0，x+y=2，则2x+2y⩾2√2x·2y=2√2x+y=4，当且仅当x=y=1时等号成立，所以2x+2y的最小值为4，故B错误；若x>0，y>0，x+y=xy，则1x +1y=1，所以x+2y+xy=2x+3y=(2x+3y)(1x +1y)=5+3yx+2xy⩾5+2√3yx·2xy=5+2√6，当且仅当3y2=2x2时等号成立，故C正确；令f(x)=lnxx ，则f′(x)=1−lnxx2<0在x∈(e,+∞)上恒成立，所以函数f(x)=lnxx在(e,+∞)上单调递减，因为a≥2，a+1≥3，所以log a+1(a+2)<a+2a+1⇔ln(a+2)ln(a+1)<a+2a+1⇔ln(a+2)a+2<ln(a+1)a+1;故选项D正确．15.ABC解：由题意得4=a+b⩾2√ab(当且仅当a=b时，等号成立)则√ab⩽2，故B正确，则1ab ⩾14，故D错误；因为1a +1b=a+bab=4ab⩾1，故A正确；因为a2+b2=(a+b)2−2ab⩾8，则1a2+b2≤18，故C正确．故选ABC ．16.ACD解：对于A.∵a 2+b 2⩾2ab,∴(a +b )2⩾4ab,a >0,b >0,∴2aba+b ⩽a+b 2，A 成立；对于B.当a =b =1时1>1不成立，B 错误； 对于C ．a >b >0⇒0<1a<1b,c 2⩾0,∴c 2a⩽c 2b，C 成立；对于D.∵a +2b +3=(a +1)+2(b +1)=[(a +1)+2(b +1)](1a+1+1b+1) =1+2+a+1b+1+2(b+1)a+1⩾3+2√2，当且仅当a+1b+1=2(b+1)a+1时,即a =√2,b =√22时等号成立，故a +2b 的最小值为2√2.故选ACD ．17.CD解： 对于A ，当x <0时，y <0，则y =x2+8x 无最小值，A 不符合题意; 对于B ，由0<x <π，得0<sinx ≤1， 又，当即sinx =2时，取等号，而sin x 的最大值为1，所以等号取不到，所以的最小值不是4，即B 不符合题意;对于C ，y =e x +4e −x ≥2√e x ×4e −x =4，当且仅当e x =4e −x 即x =ln2时，取等号， 所以y =e x +4e −x 最小值为4，C 符合题意; 对于D ，y =√x 2+1+√x 2+1≥2√√x 2+1×4√x 2+1=4，当且仅当√x 2+1=√x 2+1，即x =±√3时，取等号， 所以y =√x 2+1+√x 2+1 的最小值为4，所以符合题意．18.ABD解：对于A ，，则a +b ⩽ √2，当且仅当a =b 时取“=”号，A 正确； B .(a −b)2=a 2+b 2−2ab <a 2+b 2=1， 故−1<a −b <1，由2−1<2a−b <21，即12<a −b <2，B 正确；对于C ，取a =14，b =√154，则log 2√b <0，故log 2√a +log 2√b =−1+log 2√b <−1，C 错误；对于D ，b 2<1，则−b 2>−1，故a 2−b 2>−1，D 正确．19.AC解：对A ，若a >b ，则a −b >0，由指数函数性质知2a−b >20=1>12，A 正确； 对B ，若a >b >0，取a =2，b =12，则lg alg b =−1，不满足lgalgb >1，故B 错误； 对C ，若a >0，b >0，则a +b ⩾2√ab ，则2aba+b ⩽2√ab =√ab ，当且仅当a =b 时，等号成立，C 正确；对D ，当c =0时，结论不成立，故D 错误．20.6解：∵x >0，∴函数y =x +4x+2≥2√x ⋅4x+2=2×2+2=6当且仅当x =4x ，x >0，即x =2时，上式取等号．21.18解：根据题意，正实数x ，y 满足2x +y =1， 则xy =12(2x)y ≤12(2x+y 2)2=12×14=18，当且仅当2x =y =12，时等号成立， 即xy 的最大值为18；22.解：(1)因为x >3，所以x −3>0，所以f(x)=x +9x−3=(x −3)+9x−3+3， ≥2√(x −3)⋅9x−3+3=9，当且仅当x −3=9x−3，即(x −3)2=9时，上式取得等号， 又因为x >3，所以x =6，所以当x =6时，函数f(x)的最小值是9； (2)由(1)知f(x)的最小值是9，∴不等式f(x)≥t 2−t +7恒成立等价于9≥t 2−t +7， 即t 2−t −2≤0，解得：−1≤t ≤2，即实数t的取值范围是[−1,2]．。
基本不等式练习题参考答案
基本不等式练习题一、选择题1．在下列各函数中，最小值等于2的函数是( ) A ．y ＝x ＋1x B ．y ＝cos x ＋1cos x ⎝⎛⎭⎫0<x <π2 C ．y ＝x 2＋3x 2＋2D ．y ＝e x ＋4ex －2[答案] D[解析] x <0时，y ＝x ＋1x ≤－2，故A 错；∵0<x <π2，∴0<cos x <1，∴y ＝cos x ＋1cos x ≥2中等号不成立，故B 错；∵x 2＋2≥2，∴y ＝x 2＋2＋1x 2＋2≥2中等号也取不到，故C 错，∴选D.2．已知x >0，y >0，且2x ＋1y ＝1，若x ＋2y >m 2＋2m 恒成立，则实数m 的取值范围是( )A ．m ≥4或m ≤－2B ．m ≥2或m ≤－4C ．－2<m <4D ．－4<m <2 [答案] D[解析] ∵x >0，y >0，且2x ＋1y ＝1，∴x ＋2y ＝(x ＋2y )(2x ＋1y )＝4＋4y x ＋xy≥4＋24y x ·x y ＝8，当且仅当4y x ＝xy，即x ＝2y 时取等号，又2x ＋1y ＝1，∴x ＝4，y ＝2，∴(x ＋2y )min ＝8，要使x ＋2y >m 2＋2m 恒成立，只需(x＋2y )min >m 2＋2m ，即8>m 2＋2m ，解得－4<m <2.3．(2010·广西柳州市模考)设a ，b ∈R ，则“a ＋b ＝1”是“4ab ≤1”的( ) A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件 C ．充要条件D ．既不是充分条件也不是必要条件 [答案] A[解析] a ，b 中有一个不是正数时，若a ＋b ＝1，显然有4ab ≤1成立，a ，b 都是正数时，由1＝a ＋b ≥2ab 得4ab ≤1成立，故a ＋b ＝1⇒4ab ≤1，但当4ab ≤1成立时，未必有a ＋b ＝1，如a ＝－5，b ＝1满足4ab ≤1，但－5＋1≠1，故选A.4．若a >0，b >0，a ，b 的等差中项是12，且α＝a ＋1a ，β＝b ＋1b ，则α＋β的最小值为( )A ．2B ．3C ．4D ．5 [答案] D[解析] ∵12为a 、b 的等差中项，∴a ＋b ＝12×2＝1.a ＋1a ＋b ＋1b ⇒1＋1a ＋1b ＝1＋a ＋b ab ＝1＋1ab ， ∵ab ≤a ＋b 2，∴ab ≤(a ＋b )24＝14.∴原式≥1＋4.∴α＋β的最小值为5.故选D.5.若直线2ax －by ＋2＝0(a >0，b >0)被圆x 2＋y 2＋2x －4y ＋1＝0截得的弦长为4，则1a ＋1b的最小值是( ) A ．1 B ．2 C ．3 D ．4[答案] D[解析] 圆(x ＋1)2＋(y －2)2＝4，∵弦长为4，故为直径，即直线过圆心(－1,2)，∴a ＋b ＝1.∴1a ＋1b ＝⎝⎛⎭⎫1a ＋1b (a ＋b )＝2＋b a ＋a b ≥4.当且仅当a ＝b ＝12时取等号． 6．已知c 是椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的半焦距，则b ＋c a 的取值范围是( )A ．(1，＋∞)B ．(2，＋∞)C ．(1，2)D ．(1，2][答案] D[解析] 由题设条件知，a <b ＋c ，∴b ＋ca>1，∵a 2＝b 2＋c 2，∴(b ＋c )2a 2＝b 2＋c 2＋2bc a 2≤2(b 2＋c 2)a 2＝2，∴b ＋ca≤ 2.故选D.二、填空题7.已知t >0，则函数y ＝t 2－4t ＋1t 的最小值为________．[答案] －2[解析] y ＝t 2－4t ＋1t ＝t ＋1t －4因为t >0，y ＝t ＋1t －4≥2t ·1t－4＝－2. 等号在t ＝1t，即t ＝1时成立．8．已知正数a ，b ，c 满足：a ＋2b ＋c ＝1则1a ＋1b ＋1c 的最小值为________．[答案] 6＋4 2 [解析]1a ＋1b ＋1c ＝a ＋2b ＋c a ＋a ＋2b ＋c b ＋a ＋2b ＋c c＝⎝⎛⎭⎫2b a ＋a b ＋⎝⎛⎭⎫c a ＋a c ＋⎝⎛⎭⎫c b ＋2b c ＋4≥22＋2＋22＋4＝6＋42，等号在2b a ＝a b ，c a ＝a c ，c b ＝2bc 同时成立时成立．即a ＝c ＝2b ＝1－22时等号成立． 9.设圆x 2＋y 2＝1的一条切线与x 轴、y 轴分别交于点A ，B ，则AB 的最小值为______． [答案] 2[解析] 由条件知切线在两轴上的截距存在，且不为零，故设切线方程为x a ＋yb ＝1，则ab a 2＋b2＝1，∴a 2b 2＝a 2＋b 2≥2ab ，切线与两轴交于点A (a,0)和(0，b )，不妨设a >0，b >0，∴ab ≥2，则AB ＝|AB |＝a 2＋b 2≥2ab ≥2.三、解答题10．（1）已知a ＞0，b ＞0，且4a ＋b ＝1，求ab 的最大值； （2）若正数x ，y 满足x ＋3y ＝5xy ，求3x ＋4y 的最小值； （3）已知x ＜54，求f （x ）＝4x －2＋145x -的最大值。
基本不等式课时练习-2024-2025学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册
人教a 版 基本不等式、求最大(小)值及其应用拿捏基础1.下列说法正确的是( )A.a 2+b 2≥2ab 成立的前提条件是a ≥0,b ≥0B.a 2+b 2>2ab 成立的前提条件是a,b ∈RC.a+b ≥2√ab 成立的前提条件是a ≥0,b ≥0D.a+b>2√ab 成立的前提条件是ab>0 2.已知a,b 为正实数,则“ab a+b≤2”是“ab ≤16”的( )A.充要条件B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件3.不等式a 2+4a 2≥4中,等号成立的条件是( ) A.a=2 B.a=±2 C.a=√2 D.a=±√24.(多选)若a,b ∈R ,且ab>0,则下列不等式中,恒成立的是( ) A.a 2+b 2≥2ab B.a+b ≥2√ab C.1a +1b >√abD.b a +ab ≥25.(2023郑州期中)已知a>1,则a+9a−1的最小值为( ) A.5 B.6C.7D.106.已知a>b>0,则a 2+16b(a -b)的最小值为( ) A.8 B.8√2 C.16 D.16√27.(2023连云港期中)若x<23,则y=3x+1+93x−2有( ) A.最大值0 B.最小值9 C.最大值-3 D.最小值-38.(2024广东期末)已知a 2+b 2=ab+4,则a+b 的最大值为( ) A.2 B.4 C.8 D.2√2 9.(2023大庆中学期末)若-4<x<1,则x 2-2x+22x−2( )A.有最小值1B.有最大值1C.有最小值-1D.有最大值-110.(多选题)已知m>0,xy>0,当x+y=2时,不等式2x +my ≥4恒成立,则m 的值可以是( )A.1B.√2C.2D.2√211.某服装加工厂为了适应市场需求,引进某种新设备,以提高生产效率和降低生产成本,已知购买m 台设备的总成本为y=1200m 2+m+200(单位:万元).若要使每台设备的平均成本最低,则应购买设备( ) A.100台B.200台C.300台D.400台12.(2023山东青岛月考)(1)已知x<54,求4x-2+14x -5的最大值; (2)设x>-1,求(x+5)(x+2)x+1的最小值.13.(2024四川雅安期末)已知正实数a,b,c 满足a 2+b 2+c 2=3. (1)若a=1,证明:1b 2+1c 2≥2;(2)求ab+bc+ca的最大值.14.(2024广州期末)某食品企业为了提高其生产的一款食品的收益,拟在下一年度开展促销活动,已知该款食品年销量x吨与年促销费用t万元之间满足函数关系式x=2-k(k为常数),如果不开展促销活动,年销量是1吨.已知每一年生产设备t+2折旧、维修等固定费用为3万元,每生产1吨该款食品需再投入32万元的生产费用,通过市场分析,若将每吨食品的售价定为“每吨食品平均生产成本的1.5倍”与“每吨食品平均促销费用的一半”之和,则当年生产的该款食品正好能销售完.(1)求k的值;(2)将下一年的利润y(单位:万元)表示为促销费用t(单位:万元)的函数;(3)该食品企业下一年的促销费用为多少时,该款食品的年利润最大?注:利润=销售收入-生产成本-促销费用,生产成本=固定费用+生产费用.挑战高考(2022全国新高考Ⅱ)(多选)若x,y 满足x 2+y 2-xy=1,则( )A.x+y ≤1B.x+y ≥-2C.x 2+y 2≤2D.x 2+y 2≥1(2021天津高考)若a>0,b>0,则1a +ab2+b 的最小值为？（请写出解题必要步骤）。
基本不等式应用利用基本不等式求最值的技巧题型分析
基本不等式应用应用一：求最值例1：求下列函数的值域（1）y ＝3x 2＋12x 2 （2）y ＝x ＋1x例2：已知54x <，求函数14245y x x =-+-的最大值。
例 3. 当时，求(82)y x x =-的最大值。
变式：设230<<x ，求函数)23(4x x y -=的最大值。
例4. 求2710(1)1x x y x x ++=>-+的值域。
变式：求函数2y =的值域。
练习一．求下列函数的最小值，并求取得最小值时x 的值.1、（1）231,(0)x x y x x ++=> (2)12sin ,(0,)sin y x x xπ=+∈2．已知01x <<，求函数y =.；3．203x <<，求函数y =.例5、已知0,0x y >>，且191x y+=，求x y +的最小值。
变式：+∈R y x b a ,,,，（1）若12=+y x ，求y x 11+的最小值 （2）若1=+yb x a ，求y x +的最小值例6、已知x ，y 为正实数，且x 2＋y 22 ＝1，求x 1＋y 2 的最大值.例7、已知a ，b 为正实数，2b ＋ab ＋a ＝30，求函数y ＝1ab的最小值.变式：1.已知a >0，b >0，ab －(a ＋b )＝1，求a ＋b 的最小值。
2.若直角三角形周长为1，求它的面积最大值。
例8、已知x ，y 为正实数，3x ＋2y ＝10，求函数W ＝3x ＋2y 的最值.变式: 求函数15()22y x <<的最大值。
应用二：基本不等式与恒成立问题例9：已知0,0x y >>且191x y+=，求使不等式x y m +≥恒成立的实数m 的取值范围。
应用三：利用基本不等式证明不等式例10、（1）已知c b a ,,为两两不相等的实数，求证：ca bc ab c b a ++>++222（2）正数a ，b ，c 满足a ＋b ＋c ＝1，求证：(1－a )(1－b )(1－c )≥8abc（3）已知a 、b 、c R +∈，且1a b c ++=。
【高中数学过关练习】过关练05-利用基本不等式求最值
过关练05 利用基本不等式求最值一、单选题1．（2022·广东·华南师大附中高一期末）若正实数,a b 满足41a b +=，则11a b +的（ ）A ．最大值为9B ．最小值为9C ．最大值为8D ．最小值为8【解析】因为正实数,a b 满足41a b +=， 所以()11114552944a aa b a b a b b b a b a b ⎛⎫+=++=++≥+⋅= ⎪⎝⎭， 当且仅当4b aa b =，即123a b ==取等号， 所以11a b+的最小值为9，无最大值. 故选：B2．（2022·河南·永城市苗桥乡重点中学高一期末）设m ，n 为正数，且2m n +=，则4111m n +++的最小值为（ ） A ．134 B ．94C ．74D ．95【解析】∵2m n +=， ∴()()114m n +++=，即11144m ++=， ∴4111m n +++41141114m n m n ++⎛⎫⎛⎫=+ ⎪⎪⎝⎭⎝++⎭+()1151414n m m n ++=++++ ()11521414n m m n ++≥⋅++94=，当且仅当()11141n m m n ++=++，且2m n +=时，即 53m =，13n =时等号成立.故选：B .3．（2022·云南红河·高一期末）函数()()210x x f x x x++=>的最小值是（ ）A ．2B ．3C ．4D ．5【解析】当0x >时，()21111213x x f x x x x x x++==++≥⋅=， 当且仅当1x =时，等号成立，故()f x 的最小值为3. 故选：B.4．（2022·四川乐山·高一期末）小王用篱笆围成一个一边靠墙且面积为225m 的矩形菜园，墙长为18m ，小王需要合理安排矩形的长宽才能使所用篱笆最短，则最短的篱笆长度为（参考23 1.7≈≈）（ ） A ．28mB ．42mC ．14mD ．21m【解析】设矩形的长、宽分别为x m(x ≤18 )，y m ，篱笆的长为l m ，则2l x y =+，且25xy =， 则22210214()=+≥=≈l x y xy m ，当且仅当27=≈x y (m)，符合题意， 即长、宽分别略为7m 、3.5m 时，篱笆的最短长度为214(m)l x y =+=， 故选：C ．5．（2022·全国·益阳平高学校高一期末）已知a b >，且8ab =，则222a b a b+--的最小值是（ ） A ．6B ．8C ．14D ．16【解析】因为8ab =，所以()222216a b ab a b a b a b a b a b-++==-+---.因为a b >，所以0a b ->，所以16162()8a b a b a b a b -+≥-⋅=--，即28a b a b+≥-， 当且仅当4a b -=时，等号成立，故222a b a b+--的最小值是6. 故选：A6．（2022·陕西·长安一中高一期末）当1x >时，不等式11x a x +≥-恒成立，则实数a 的取值范围是（ ）A ．(]2-∞，B ．[)2+∞，C ．[)3+∞，D ．(]3-∞，【解析】当1x >时，不等式11x a x +≥-恒成立， 11a x x ∴≤+-对1x >均成立． 由于111121311x x x x +=-++≥+=--， 当且仅当2x =时取等号， 故11x x +-的最小值等于3， 3a ∴≤，则实数a 的取值范围是(]3-∞，． 故选：D ．7．（2022·河南焦作·高一期末）已知0x >，0y >，且x +2y =2，则2x xy+的最小值为（ ）A ．322-B ．32C ．32D ．322+【解析】()2211122233222x x x yy x x y xy xy y x x y ⎛⎫⎛⎫+++==⨯+⨯⨯+=++≥+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当且仅当2x yy x=，即2x =时取等号，故2x xy+的最小值为322+故选：D8．（2022·江苏省天一中学高一期末）设实数x 满足1x >-，则函数41y x x =++的最小值为（ ） A ．3 B ．4 C ．5 D ．6【解析】1x >-，∴函数4(1)12(1)144413111y x x x x x x =+=++-≥+⨯=-=+++，当且仅当411x x +=+，即1x =时取等号． 因此函数41y x x =++的最小值为3． 故选：A ．9．（2022·四川眉山·高一期末（理））已知a ＞0，b ∈R ，若0x >时，关于x 的不等式()2(1)40ax x bx -+-≥恒成立，则4b a+的最小值是（ ） A ．4 B ．23C ．42D ．3【解析】设()1f x ax =-，2()4g x x bx =+- 因为0a >，所以当10x a<<时，()10f x ax =-<， 当1x a>时，()10f x ax =->， 根据不等式()()2140ax x bx -+-≥可知21040ax x bx -≤⎧⎨+-≤⎩或21040ax x bx -≥⎧⎨+-≥⎩ 对于2()4g x x bx =+-，必有211()=+-4=0b g a a a 即14b a a=-则当0a >时，41433(4)4243b a a a a a a a a+=-+=+≥⨯=当且仅当3a = 所以，2b a+的最小值为3故选:D.10．（2022·四川内江·高一期末（理））已知正实数a 、b 满足11m a b +=，若11a b b a ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的最小值为4，则实数m 的取值范围是（ ） A ．{}2B ．[)2,+∞C ．(]0,2D ．()0,∞+【解析】因为,a b 为正实数， 11a b b a ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭=12abab 1224abab，当1ab ab =，即1ab =时等号成立， 此时有1b a=， 又因为11m a b+=，所以1am a，由基本不等式可知12a a+≥（1a =时等号成立）， 所以2m ≥. 故选：B.11．（2022·内蒙古巴彦淖尔·高一期末）若0a >，0b >，且3327ab a b =++，则ab 的最小值为（ ） A ．9B ．16C ．49D ．81【解析】由题意得332727ab a b ab =++≥，得)627930ab ab ab ab -=≥，9ab ，即81ab ≥，当且仅当9a b ==时，等号成立． 故选：D12．（2022·辽宁丹东·高一期末）已知0a >，0b >，2a b +=，则211a b a b+++的最小值为（ ） A ．43B ．73C ．52D ．3【解析】因为2a b +=，所以2b a =-，则21221121111111a b a a a a b a b a b a b++-++=+=+=++++++， 因为()1111111114122233331111b a b a a b a b a b a b a b ⎛++⎛⎫⎛⎫+=+++=++≥+⋅= ⎪ ⎪ ++++⎝⎭⎝⎭⎝， 当且仅当11b a a b +=+，即13,22a b ==时，取等号， 所以211a b a b+++的最小值为73.故选：B.13．（2022·四川绵阳·高一期末）若两个正实数x ，y 满足3x y +=，且不等式2416351m m x y+>-++恒成立，则实数m 的取值范围为（ ） A ．{}41m m -<< B ．{1m m <-或}4m > C ．{}14m m -<< D ．{0m m <或}3m >【解析】由题意知，()()161416141614141614141x y x y x y x y x y +⎡⎤⎛⎫+=+++=+++⎢⎥⎪+++⎝⎭⎣⎦()16114202941x y x y ⎡+≥+⋅=⎢+⎢⎣， 当且仅当()16141x y x y +=+，即18,33x y ==时取等，又不等式2416351m m x y +>-++恒成立，则不等式2359m m -+<，即 ()()410m m -+<，解得14-<<m . 故选：C.二、多选题14．（2022·福建龙岩·高一期末）设0,0a b >>，且231a b+=，则下列不等式成立的是（ ）A ．3b >B ．24ab ≤C ．224912a b +≥ D ．2743a b +≤+【解析】对于选项A ，因为0,0a b >>，且231a b+=，则231a b=-， 由0a >，则231b>-，即310b->，解得3b >，故A 正确， 对于选项B ，因为0,0a b >>，所以12323a b a b +=≥⋅2123a b ==时取等号，此时612ab ≤，解得24ab ≥，故B 错误； 对于选项C ，0,0a b >>，且231a b +=，则2249121a b ab ++=，即2249121a b ab+=-，由选项B 可得：22491212111112422a b ab +=-≥-=-=，当且仅当2123a b ==时取等号，故C 正确； 选项D ：因为()23262622772743b a b a a b a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥+⋅=+ ⎪⎝⎭，当且仅当26=b aa b时取等号，故D 错误. 故选：AC ．15．（2022·湖北·华中师大一附中高一期末）已知,0,260x y x y xy >++-=，则（ ） A ．xy 2B ．2x y +的最小值为4 C ．x y +的最小值为423- D ．22(2)(1)x y +++的最小值为1【解析】由,0,2622x y x y xy xy >+=-≥32200202xy xy xy xy ≤⇒<<≤，当且仅当2,1x y ==时等号.故A错，()()()222112,0,262622228x y x y x y x y x y x y ++⎛⎫>⋅=-+≤⇒-+≤ ⎪⎝⎭， 进而可得：()()21224024x y x y x y +++-≥⇒+≥，当且仅当2,1x y ==取等号，故B 正确， 令x y m +=，则0m >，所以y m x =-，故260x y xy ++-=可化为2()()60x m x x m x +-+--=，整理得2(1)620x m x m +-+-=，由0∆，得2(1)4(62)0m m --⨯-，即26230m m +-，解得423m -或423m --（舍去），C 正确，D ，22(2)(1)2(2)(1)2(22)16x y x y xy x y +++++=+++=，当且仅当222,221x y ==时等号成立，D 错误故选：BC ．16．（2022·福建·福州三中高一期末）已知0a >，0b >，且21a b +=，则下列说法正确的是（ ）A ．22a b +的最小值为15B ．ab 的最大值为18C ．1a b +的最大值为43D ．11a b+的最小值为42【解析】对于A ：由0a >，0b >，21a b +=，则12a b =-，所以1200b b ->⎧⎨>⎩，解得102b <<，所以22222221(12)541555a b b b b b b ⎛⎫+=-+=-+=-+ ⎪⎝⎭，所以当25b =时，22a b +有最小值15，故A 正确． 对于B ：由0a >，0b >，122a b ab =+≥18ab ≤，当且仅当2a b =，即12a =，14b =时等号成立，所以ab 的最大值是18，故B 正确；对于C ：由0a >，0b >，21a b +=，则12a b =-，所以1200b b ->⎧⎨>⎩，解得102b <<，所以111121a b b b b -==+-+-，因为102b <<，所以1112b -<-<-， 所以1211b -<<--，所以1121b -<<-，即112a b <<+，故C 错误； 对于D ：11222212332a b a b b a b a a b a b a b a b+++=+=+++≥+⋅=+ 当且仅当2b a a b =，即22b -=21a =时取等号，故D 错误； 故选：AB17．（2022·广西玉林·高一期末）早在西元前6世纪，毕达哥拉斯学派已经知道算术中项，几何中项以及调和中项，毕达哥拉斯学派哲学家阿契塔在《论音乐》中定义了上述三类中项，其中算术中项，几何中项的定义与今天大致相同．而今我们称2a b+为正数a ，b 的算术平均数，ab a ，b (0,0)2a bab a b +≤>>叫做基本不等式．下列与基本不等式有关的命题中正确的是（ ）A ．若1ab =，则2a b +≥B ．若110,0,1>>+=a b a b，则a b +的最小值为42C ．若0,0,21a b a b >>+=，则1142a b+≥ D ．若实数a ，b 满足0,0,4a b a b >>+=，则2222+++a b a b 的最小值为2 【解析】对于A ，若1,1a b =-=-，则22+=-<a b ，A 错误； 对于B ，∵0,0a b >>，∴0a b >，0ba>， ∴11()2224⎛⎫+=++=++≥+⋅= ⎪⎝⎭a b a b a b a b a b b a b a（当且仅当a bb a=，即a b =时取等号），即a b +的最小值为4，B 错误； 对于C ，∵,(0,)a b ∈+∞，∴0a b >，0ba>，又21a b +=， 111122(2)22242222⎛⎫+=++=++≥+⋅= ⎪⎝⎭b a b aa b a b a b a b a b （当且仅当22b a a b =，即122b a ==时取等号），C 正确； 对于D ，令22,22+=>+=>a m b n ，则8m n +=，∴222(2)22-+=+++a b m a b m 22(2)44443232822-=+++-=+=≥=+⎛⎫⎪⎝⎭n m n n m n m n mn m n （当且仅当4m n ==时取等号），即2222+++a b a b 的最小值是2．D 正确． 故选：CD18．（2022·湖南邵阳·高一期末）已知0x >，0y >，且21x y +=，若21+-mxyx y m ≤对任意的0x >，0y >恒成立，则实数m 的可能取值为（ ）A ．12B ．98C ．3D ．1716【解析】0,0x y >>， 212211mxy m x y x y m m xy y x+∴≤+⇔≤=+--， 即min121mm y x ⎛⎫≤+ ⎪-⎝⎭，()1212222225529x y x y x y y x y x y x y x ⎛⎫+=++=++≥+⋅ ⎪⎝⎭， 当且仅当22x y y x =，即13x y ==时，等号成立， 即91m m ≤-，9890011m m m m --≤⇔≤-- 解得：98m ≥或1m <， 选项中满足条件的有ABC. 故选：ABC.三、填空题19．（2022·四川自贡·高一期末（文））已知1a b +=，若0a >且0b >，则ab 的最大值为___________.【解析】因为0a >且0b >，1a b ab +=≥ 当且仅当1a b ==时取等号， 所以14ab ≤， 所以ab 的最大值为14.故答案为：14.20．（2022·江苏淮安·高一期末）已知实数x ，y >0，且11y x =-，则12x y +的最小值是________．【解析】∵x ，y >0，且11y x=-，∴11y x+=， ∴11112223223x x y xy y y x xy⎛⎫⎛⎫+=++=++≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 当且仅当12xy xy =，即21,21x y =+=时取等号， ∴12x y+的最小值是223， 故答案为：22321．（2022·四川广安·高一期末（理））已知正实数m ，n 满足21m n +=，则42n m n++的最小值为__________．【解析】因为()42428282288216n m n m m n m n m n m n m n ⎛⎫+=++=+++⨯= ⎪⎝⎭≥， 当且仅当82n m m n =，即1214m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩时等号成立，所以4242117n m n m n++=++≥． 故答案为：1722．（2022·广西百色·高一期末）若0a >，0b >，21a b +=，则211a b++的最小值为____________. 【解析】2121441=1(2)5529b a b a a b a b a b a b a b ⎛⎫⎛⎫+++++=++≥+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（当且仅当122a b ==时等号成立） 则211a b++的最小值为9 故答案为：923．（2022·河南安阳·高一期末）0a >，0b >，且111a b +=，则b a a +的最小值为______.【解析】解法一：因为111a b+=所以111123b b b a a a a a a b a b ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭当且仅当2a b ==时等号成立. 解法二：设1x a=，1y b =，则1x y +=，所以11213b x x x y x ya a y x y x y x ++=+=+=++≥+= 当且仅当12x y ==时等号成立. 故答案为：324．（2022·吉林·长春市第二中学高一期末）已知0a >，0b >，且122243a b +=+-，则2a b +的最小值为________.【解析】∵0a >，0b >，且122243a b +=+-，∴[]31222(2)(4)2(2)(4)224a b a b a b a b ⎛⎫+=++-=⨯++-+ ⎪+-⎝⎭()344(2)3444122242b a a b -+⎡⎤=⨯++≥⨯+=⎢⎥+-⎣⎦， 当且仅当44(2)24b a a b -+=+-，即14a =，172b =时取等号， 故2a b +的最小值为12． 故答案为：12．四、解答题25．（2022·江苏省如皋中学高一期末）已知集合(){}121212,1,0,0D x x x x x x =+=>>． (1)设12u x x =，求u 的取值范围；(2)对任意()12,x x D ∈，证明：12121194x x x x ⎛⎫⎛⎫--≤ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭．【解析】（1）解：若12u x x =，又121x x =+，则()21211111u x x x x x x ==-=-+，101x <<，所以211y x x =-+在10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递增，在1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递减，所以当112x =时，211y x x =-+取得最大值14， 故u 的取值范围为10,4⎛⎤⎥⎝⎦．（2）证明：121212121221111x x x x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫--=+-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭()()22212121212121212112x x x x x x x x x x x x x x -+-++=+=+1292+24x x u =+=≤，当且仅当1212x x ==时取等号． 26．（2022·宁夏·青铜峡市宁朔中学高一期末）（1）已知3x >，求43x x +-的最小值； （2）已知,x y 是正实数，且1x y +=，求13x y +的最小值．【解析】（1）∵3x >，即30x ->， ()443333x x x x ∴+=+-+--()4334373x x ≥⨯-=+=-， 当且仅当433x x =--，即5x =时取等号， ∴43x x +-的最小值为7． ()2x ，y R +∈，()131333442423y x y xx y x y x y x y x y ⎛⎫⎛⎫∴+=++=++≥+⋅+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭当且仅当3y x =，即312x -=，332y -=时取等号． ∴13x y+的最小值为423+． 27．（2022·湖南·宁乡市教育研究中心高一期末）某企业采用新工艺，把企业生产中排放的二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为300吨，最多为600吨，月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为y 212x =-200x ＋80000，且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元. (1)该单位每月处理量为多少吨时，才能使每吨的平均处理成本最低？(2)该单位每月能否获利？如果获利，求出最大利润；如果不获利，则国家至少需要补贴多少元才能使该单位不亏损？ 【解析】（1）由题意可知：()21200800003006002y x x x =-+≤≤，每吨二氧化碳的平均处理成本为：8000080000200220020022y x x x x x=+-≥⋅-=， 当且仅当800002x x=，即400x =时，等号成立， ∴该单位每月处理量为400吨时，每吨的平均处理成本最低； （2）该单位每月的获利：()221110020080000(300)3500022f x x x x x ⎛⎫=--+=--- ⎪⎝⎭，因300600x ≤≤，函数()f x 在区间[]300,600上单调递减，从而得当300x =时，函数()f x 取得最大值，即()max ()30035000f x f ==-， 所以，该单位每月不能获利，国家至少需要补贴35000元才能使该单位不亏损.28．（2022·河北保定·高一期末）如图，欲在山林一侧建矩形苗圃，苗圃左侧为林地，三面通道各宽2m ，苗圃与通道之间由栅栏隔开．(1)若苗圃面积25000m ，求栅栏总长的最小值；(2)若苗圃带通道占地总面积为25000m ，求苗圃面积的最大值．【解析】（1）设苗圃的两边长分别为a ，b （如图），则5000ab =，222200a b ab +≥=，当且仅当5000,2,ab a b =⎧⎨=⎩即50,100a b =⎧⎨=⎩时取“=”，故栅栏总长的最小值为200米．（2）()()2450004249920a b ab a b ++=⇒++-=， 而4282a b ab ab +≥=4249920ab ab +≤， ab t =，则24249920t t +-≤，因式分解为(5224820t t +-≤，解得522482t -≤≤482ab ≤4608ab ≤，当且仅当2,482b a ab =⎧⎪⎨=⎪⎩4896a b =⎧⎨=⎩时取“=”，故苗圃面积的最大值为4608平方米．29．（2022·云南红河·高一期末）某食品公司拟在下一年度开展系列促销活动，已知其产品年销量x 万件与年促销费用t 万元之间满足3x -与1t +成反比例，当年促销费用0=t 万元时，年销量是1万件．已知每一年产品的设备折旧、维修等固定费用为3万元，每生产1万件产品需再投入32万元的生产费用，若将每件产品售价定为：其生产成本的150%与“平均每件促销费的一半”之和，则当年生产的商品正好能销完． (1)求x 关于t 的函数；(2)将下一年的利润y （万元）表示为促销费t （万元）的函数； (3)该食品公司下一年的促销费投入多少万元时，年利润最大？（注：利润=销售收入-生产成本-促销费，生产成本=固定费用+生产费用） 【解析】（1）由题意：3x -与1t +成反比例，所以设3(0)1kx k t -=≠+， 将t ＝0，x ＝1代入，得k ＝2，所以23(0)1x t t =-≥+. （2）当年生产x (万件)时，年生产成本为：232332(3)31x t +=-++，当销售x (万件)时，年销售收入为：21150%32(3)312t t ⎡⎤-+⎢⎥+⎣⎦+，由题意，生产x 万件产品正好销完，且年利润＝年销售收入－年生产成本－促销费，所以212150%32(3)332(3)3121y t t t t ⎡⎤⎡⎤=-+--+-⎢⎥⎢⎥++⎣⎦⎣⎦+即：298352(1)t t y t -++=≥+（t 0）.（3）由（2）有：229835(21)100(1)64=2(1)2(1)t t t t t y t t -++++-++=-++ 13250()21t t +=-++ 因为0t ≥，所以13221621t t ++≥+13221t t +=+，即7t =时，等号成立.所以，13250()502164221t y t +=-+≤-+，即max =42y .所以当促销费投入7万元时，企业年利润最大．。
3.4.2基本不等式的应用含答案
跟踪训练 3 高三学生在新的学期里，刚刚搬入新教室，随着楼层的升高，上、下楼耗费的精
力增多，因此不满意度升高，已知当教室在
n 层楼时，上、下楼造成的不满意度为 n，但高处
嘈杂声较小，环境较好，因此随着教室所在楼层的升高，环境不满意度降低，设教室在第
n层
楼时，环境不满意度为 8，则同学们认为最适宜的教室所在的楼层应为
跟踪训练 3 答案 B
解析 由题意知，教室在第 n 层楼时，同学们总的不满意度
8
8
y＝ n＋n≥４ 2，当且仅当 n＝ n，
即 n＝ 2
2时，不满意度最小， 又 n∈N*，分别把
8 n＝ 2,3 代入 y＝ n＋ n，易知 n＝ 3 时，y 最小．故
最适宜的教室应在 3 楼．
典例
0.2 n n＋ 1
第 2 课时 基本不等式的应用答案
4 例 1 (1) 若 x>0，求函数 y＝x＋ x的最小值，并求此时 x 的值；
4 (2) 已知 x>2，求 x＋ x－ 2的最小值；
3 (3) 设 0<x<2，求函数 y＝ 4x(3 － 2x) 的最大值．
4
4
解 (1) 当 x>0 时， x＋ x≥２ x· x＝4，
差数列逐年递增．
(1) 设使用 n 年该车的总费用 (包括购车费用 )为 f(n)，试写出 f(n)的表达式；
(2) 问这种新能源汽车使用多少年报废最合算
(即该车使用多少年年平均费用最少 )？年平均费
用的最小值是多少？
【课堂练习】
1．不等式
9 ＋ (x－ 2)≥ 6(x＞2) 中等号成立的条件是 x－ 2
为 4x 万元，要使一年的总运费与总存储费用之和最小，则
不等式练习题及答案解析
基本不等式练习题一、选择题1．下列各式，能用基本不等式直接求得最值的是( C )A ．x ＋12xB ．x 2－1＋1x 2－1C ．2x ＋2－x D ．x (1－x )2．函数y ＝3x 2＋6x 2＋1的最小值是( D )A ．32－3B ．－3C ．6 2D ．62－3解析： y ＝3(x 2＋2x 2＋1)＝3(x 2＋1＋2x 2＋1－1)≥3(22－1)＝62－3.3．已知m 、n ∈R ，mn ＝100，则m 2＋n 2的最小值是( A )A ．200B ．100C ．50D ．20解析：选A.m 2＋n 2≥2mn ＝200，当且仅当m ＝n 时等号成立． 4．给出下面四个推导过程：①∵a ，b ∈(0，＋∞)，∴b a ＋a b ≥2b a ·ab＝2；②∵x ，y ∈(0，＋∞)，∴lg x ＋lg y ≥2lg x ·lg y ；③∵a ∈R ，a ≠0，∴4a ＋a ≥24a·a ＝4；w w w .x k b 1.c o m④∵x ，y ∈R ，，xy ＜0，∴x y ＋y x ＝－[(－x y )＋(－y x )]≤－2(－x y )(－yx)＝－2.其中正确的推导过程为( D )A ．①②B ．②③C ．③④D ．①④ 解析：选D.从基本不等式成立的条件考虑．①∵a ，b ∈(0，＋∞)，∴b a ，ab∈(0，＋∞)，符合基本不等式的条件，故①的推导过程正确；②虽然x ，y ∈(0，＋∞)，但当x ∈(0,1)时，lg x 是负数，y ∈(0,1)时，lg y 是负数，∴②的推导过程是错误的；③∵a ∈R ，不符合基本不等式的条件， ∴4a ＋a ≥24a·a ＝4是错误的； ④由xy ＜0得x y ，y x 均为负数，但在推导过程中将全体x y ＋y x 提出负号后，(－xy)均变为正数，符合基本不等式的条件，故④正确．5．已知a ＞0，b ＞0，则1a ＋1b＋2ab 的最小值是( C )A ．2B ．2 2C ．4D ．5解析：选C.∵1a ＋1b ＋2ab ≥2ab ＋2ab ≥22×2＝4.当且仅当⎩⎨⎧a ＝b ab ＝1时，等号成立，即a ＝b ＝1时，不等式取得最小值4.6．已知x 、y 均为正数，xy ＝8x ＋2y ，则xy 有( C )A ．最大值64B ．最大值164C ．最小值64D ．最小值164解析：选C.∵x 、y 均为正数，∴xy ＝8x ＋2y ≥28x ·2y ＝8xy ，当且仅当8x ＝2y 时等号成立．∴xy ≥64.7．若xy ＞0，则对 x y ＋yx说法正确的是( B )A ．有最大值－2B ．有最小值2C ．无最大值和最小值D ．无法确定8．设x ，y 满足x ＋y ＝40且x ，y 都是正整数，则xy 的最大值是( A )A ．400B ．100C ．40D ．20 9．在下列各函数中，最小值等于2的函数是( D ) A ．y ＝x ＋1xB ．y ＝cosx ＋1cosx ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<x<π2C ．y ＝x2＋3x2＋2D ．24-+=x xee y [解析] x<0时，y ＝x ＋1x ≤－2，故A 错；∵0<x<π2，∴0<cosx<1，∴y ＝cosx ＋1cosx ≥2中等号不成立，故B 错；∵x2＋2≥2，∴y ＝x2＋2＋1x2＋2≥2中等号也取不到，故C 错∴选D.10.已知正项等比数列{an}满足：a 7＝a 6＋2a 5，若存在两项a m ，a n 使得nm a a ＝4 a 1，则1m＋4n 的最小值为( A ) A.32B.53C.256D ．不存在[解析] 由已知an>0，a7＝a6＋2a5，设{an}的公比为q ，则a6q ＝a6＋2a6q ，∴q2－q －2＝0，∵q>0，∴q ＝2，∵aman ＝4a1，∴a12·qm＋n －2＝16a12，∴m ＋n －2＝4， ∴m ＋n ＝6，∴1m ＋4n ＝16(m ＋n)⎝ ⎛⎭⎪⎫1m ＋4n ＝16⎣⎢⎡⎦⎥⎤5＋n m ＋4m n ≥16⎝ ⎛⎭⎪⎫5＋2n m ·4m n ＝32， 等号在n m ＝4mn，即n ＝2m ＝4时成立．11． “a＝14”是“对任意的正数x ，均有x ＋ax ≥1”的( A )A ．充分非必要条件B ．必要非充分条件C ．充要条件D ．既非充分也非必要条件[解析] ∵a ＝14，x>0时，x ＋ax ≥2x·a x ＝1，等号在x ＝12时成立， 又a ＝4时，x ＋a x ＝x ＋4x≥2x·4x ＝4也满足x ＋ax≥1，故选A. 12．设a ，b ∈R ，则“a＋b ＝1”是“4ab≤1”的( A ) A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件 C ．充要条件D ．既不是充分条件也不是必要条件[解析] a ，b 中有一个不是正数时，若a ＋b ＝1，显然有4ab≤1成立，a ，b 都是正数时，由1＝a ＋b≥2ab 得4ab≤1成立，故a ＋b ＝1⇒4ab≤1，但当4ab≤1成立时，未必有a ＋b ＝1，如a ＝－5，b ＝1满足4ab≤1，但－5＋1≠1，故选A.13．若a>0，b>0，a ，b 的等差中项是12，且α＝a ＋1a ，β＝b ＋1b ，则α＋β的最小值为( D )A ．2B ．3C ．4D ．5[解析] ∵12为a 、b 的等差中项，∴a ＋b ＝12×2＝1.a ＋1a ＋b ＋1b ⇒1＋1a ＋1b ＝1＋a ＋b ab ＝1＋1ab， ∵ab ≤a ＋b 2，∴ab≤a ＋b 24＝14.∴原式≥1＋4.∴α＋β的最小值为5.故选D.二、填空题1．函数y ＝x ＋1x ＋1(x ≥0)的最小值为____1____．2．若x ＞0，y ＞0，且x ＋4y ＝1，则xy 有最___大_____值，其值为___116_____．解析：1＝x ＋4y ≥2x ·4y ＝4xy ，∴xy ≤116.3．(2010年高考山东卷)已知x ，y ∈R ＋，且满足x 3＋y 4＝1，则xy 的最大值为___3_____．解析：∵x ＞0，y ＞0且1＝x 3＋y 4≥2xy 12，∴xy ≤3.当且仅当x 3＝y4时取等号．答案：34．已知x ≥2，则当x ＝_2___时，x ＋4x有最小值__4__．5．已知t>0，则函数y ＝t2－4t ＋1t 的最小值为__-2_____．[解析] y ＝t2－4t ＋1t ＝t ＋1t －4因为t>0，y ＝t ＋1t－4≥2t·1t －4＝－2.,等号在t ＝1t，即t ＝1时成立．6．已知正数a ，b ，c 满足：a ＋2b ＋c ＝1则1a ＋1b ＋1c 的最小值为 [答案] [解析]1a ＋1b ＋1c ＝a ＋2b ＋c a ＋a ＋2b ＋c b ＋a ＋2b ＋c c ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a ＋a b ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫c a ＋a c ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫c b ＋2b c ＋4≥22＋2＋22＋4＝6＋42，等号在2b a ＝a b ，c a ＝a c ，c b ＝2b c 同时成立时成立,即a ＝c ＝2b ＝1－22时等号成立．7.已知x>0，y>0，lg2x ＋lg8y ＝lg2，则xy 的最大值是____112____．[解析] ∵lg2x ＋lg8y ＝lg2，∴2x·8y ＝2，即2x ＋3y ＝2，∴x ＋3y ＝1，∴xy ＝13x·(3y)≤13·⎝⎛⎭⎫x ＋3y 22＝112，等号在x ＝3y ，即x ＝12，y ＝16时成立． 三、解答题1．已知f (x )＝12x＋4x .(1)当x ＞0时，求f (x )的最小值； (2)当x ＜0 时，求f (x )的最大值．解：(1)∵x ＞0，∴12x ，4x ＞0. ∴12x ＋4x ≥212x ·4x ＝8 3.当且仅当12x＝4x ，即x ＝3时取最小值83，∴当x ＞0时，f (x )的最小值为8 3.(2)∵x ＜0，∴－x ＞0.则－f (x )＝12－x ＋(－4x )≥212－x ·(－4x )＝83，当且仅当12－x＝－4x 时，即x ＝－3时取等号．∴当x ＜0时，f (x )的最大值为－8 3.2．(1)设x ＞－1，求函数y ＝x ＋4x ＋1＋6的最小值；(2)求函数y ＝x 2＋8x －1(x ＞1)的最值．解：(1)∵x ＞－1，∴x ＋1＞0.∴y ＝x ＋4x ＋1＋6＝x ＋1＋4x ＋1＋5≥2 (x ＋1)·4x ＋1＋5＝9，当且仅当x ＋1＝4x ＋1，即x ＝1时，取等号．∴x ＝1时，函数的最小值是9.(2)y ＝x 2＋8x －1＝x 2－1＋9x －1＝(x ＋1)＋9x －1＝(x －1)＋9x －1＋2.∵x ＞1，∴x －1＞0.∴(x －1)＋9x －1＋2≥2(x －1)·9x －1＋2＝8.当且仅当x －1＝9x －1，即x ＝4时等号成立，∴y 有最小值8.3．已知a ，b ，c ∈(0，＋∞)，且a ＋b ＋c ＝1，求证：(1a －1)·(1b －1)·(1c－1)≥8.证明：∵a ，b ，c ∈(0，＋∞)，a ＋b ＋c ＝1，∴1a －1＝1－a a ＝b ＋c a ＝b a ＋c a ≥2bc a ， 同理1b －1≥2ac b ，1c －1≥2ab c ，以上三个不等式两边分别相乘得 (1a －1)(1b －1)(1c－1)≥8. 当且仅当a ＝b ＝c 时取等号．4．某造纸厂拟建一座平面图形为矩形且面积为200平方米的二级污水处理池，池的深度一定，池的外圈周壁建造单价为每米400元，中间一条隔壁建造单价为每米100元，池底建造单价每平方米60元(池壁忽略不计)．问：污水处理池的长设计为多少米时可使总价最低．解：设污水处理池的长为x 米，则宽为200x米．总造价f (x )＝400×(2x ＋2×200x )＋100×200x＋60×200＝800×(x ＋225x )＋12000≥1600x ·225x＋12000＝36000(元)当且仅当x ＝225x(x ＞0)，即x ＝15时等号成立．。
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基本不等式求最值小练
1．已知0>x ，函数 . 2．已知x ＞2，则y 的最小值是 ． 3，当x a =时，y 取得最小值b ，则a b +=_______. 4．若0>x ，则的最大值是 。
5．已知0x <，则函数的最大值是 。
6．已知x ＞0________________________． 7．若正数x,y 满足x+4y=4,则xy 的最大值为 .
8．已知y x y x R y x lg lg 20+=+∈+
则且、的最大值为
9．若x>0，y>0x+y 的最小值是__________ 10．已知226x y
+=，则2x y +的最大值是 11．实数______log log 42022的最大值是，那么，且，y x y x y x +=+>
12．已知0>a ，0>b ， 2=+b a ，则的最小值为 ． 13．设a>0,b>0,若lga 和lgb 的等差中项是0,则+的最小值是 .
14．若正实数,x y 满足26xy x y =++，则xy 的最小值是 ___ ___．
15．若正数x ，y 那么使不等式0x y m +->恒成立的实数m 的取值范围是_ ．
1．已知0>x ，函数 . 【答案】4
2．已知x ＞2，则y 的最小值是 ． 【答案】4
3，当x a =时，y 取得最小值b ，则a b +=_______. 【答案】6
4．若0>x ，则的最大值是 。
【答案】-2 5．已知0x <，则函数的最大值是 。
【答案】-1
6．已知x ＞0________________________．
7满足x+4y=4,则xy 的最大值为 . 【答案】1
8．已知y x y x R y x lg lg 20+=+∈+则且、的最大值为
【答案】2
9．若x>0，y>0x+y 的最小值是__________ 【答案】16
10．已知226x y +=，则2x y +的最大值是 【答案】9
11．实数______log log 42022的最大值是，那么，且，y x y x y x +=+>
【答案】1
12．已知0>a ，0>b ， 2=+b a ，则的最小值为 ．
13．设a>0,b>0,若lga 和lgb 的等差中项是0,则+的最小值是 . 【答案】2
14．若正实数,x y 满足26xy x y =++，则xy 的最小值是 ___ ___．
【答案】18
15．若正数x ，y 那么使不等式0x y m +->恒成立的实数m 的取值范围是_ ． 【答案】m<9。