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1、課時(shí)作業(yè)38 基本不等式
一、選擇題
1.下列不等式一定成立的是( C )
A.lg>lgx(x>0)
B.sinx+≥2(x≠kπ,k∈Z)
C.x2+1≥2|x|(x∈R)
D.>1(x∈R)
解析:對(duì)選項(xiàng)A,當(dāng)x>0時(shí),x2+-x=2≥0,所以lg≥lgx;對(duì)選項(xiàng)B,當(dāng)sinx<0時(shí)顯然不成立;對(duì)選項(xiàng)C,x2+1=|x|2+1≥2|x|,一定成立;對(duì)選項(xiàng)D,因?yàn)閤2+1≥1,所以0<≤1.故選C.
2.若2x+2y=1,則x+y的取值范圍是( D )
A.[0,2] B.[-2,0]
C.[-2,+∞) D.(-∞,-2]
解析:∵1=2x+2y≥2=2
2、
,
∴≤,∴2x+y≤,得x+y≤-2.
3.已知a+b=t(a>0,b>0),t為常數(shù),且ab的最大值為2,則t=( C )
A.2 B.4
C.2 D.2
解析:∵a>0,b>0,∴ab≤=,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=時(shí)取等號(hào).∵ab的最大值為2,∴=2,t2=8.又t=a+b>0,∴t==2.
4.已知f(x)=,則f(x)在上的最小值為( D )
A. B.
C.-1 D.0
解析:f(x)==x+-2≥2-2=0,當(dāng)且僅當(dāng)x=,即x=1時(shí)取等號(hào).又1∈,所以f(x)在上的最小值是0.
5.已知x,y為正實(shí)數(shù),且x+y++=5,則x+y的最大值是( C )
3、
A.3 B.
C.4 D.
解析:∵x+y++=5,∴(x+y)[5-(x+y)]=(x+y)·=2++≥2+2=4,∴(x+y)2-5(x+y)+4≤0,∴1≤x+y≤4,
∴x+y的最大值是4,當(dāng)且僅當(dāng)x=y(tǒng)=2時(shí)取得.
6.(2019·吉林長(zhǎng)春外國(guó)語(yǔ)學(xué)校質(zhì)檢)已知x>0,y>0,且3x+2y=xy,若2x+3y>t2+5t+1恒成立,則實(shí)數(shù)t的取值范圍是( B )
A.(-∞,-8)∪(3,+∞) B.(-8,3)
C.(-∞,-8) D.(3,+∞)
解析:∵x>0,y>0,且3x+2y=xy,可得+=1,∴2x+3y=(2x+3y)+=13++≥13
4、+2=25,當(dāng)且僅當(dāng)x=y(tǒng)=5時(shí)取等號(hào).∵2x+3y>t2+5t+1恒成立,∴t2+5t+1<(2x+3y)min,∴t2+5t+1<25,解得-80,不等式≤a恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為( A )
A.a(chǎn)≥ B.a(chǎn)>
C.a(chǎn)< D.a(chǎn)≤
解析:由x>0,=,令t=x+,則t≥2=2,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí),t取得最小值2.取得最大值,所以對(duì)于任意的x>0,不等式≤a恒成立,則a≥.
二、填空題
8.已知a>0,則的最小值為-1.
解析:==4a-5+.
∵a>0,∴4a-5+≥2-5=-1,當(dāng)且僅當(dāng)4a=,即a=時(shí)取等號(hào),∴的最小值為-1.
5、
9.若x>0,y>0,x+4y+2xy=7,則x+2y的最小值是3.
解析:因?yàn)閤>0,y>0,x+4y+2xy=7,則2y=.
則x+2y=x+=x+2+-3
≥2-3=3,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)取等號(hào).因此其最小值是3.
10.某公司購(gòu)買一批機(jī)器投入生產(chǎn),據(jù)市場(chǎng)分析,每臺(tái)機(jī)器生產(chǎn)的產(chǎn)品可獲得的總利潤(rùn)y(單位:萬(wàn)元)與機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間x(單位:年)的關(guān)系為y=-x2+18x-25(x∈N*),則當(dāng)每臺(tái)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)5年時(shí),年平均利潤(rùn)最大,最大值是8萬(wàn)元.
解析:每臺(tái)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)x年的年平均利潤(rùn)為=18-,而x>0,故≤18-2=8,當(dāng)且僅當(dāng)x=5時(shí)等號(hào)成立,此時(shí)年平均利潤(rùn)最大,最大值為8萬(wàn)元.
6、三、解答題
11.(2019·河北唐山模擬)已知x,y∈(0,+∞),x2+y2=x+y.
(1)求+的最小值.
(2)是否存在x,y滿足(x+1)(y+1)=5?并說(shuō)明理由.
解:(1)因?yàn)椋剑健荩?,當(dāng)且僅當(dāng)x=y(tǒng)=1時(shí),等號(hào)成立,
所以+的最小值為2.
(2)不存在.理由如下:
因?yàn)閤2+y2≥2xy,
所以(x+y)2≤2(x2+y2)=2(x+y).
又x,y∈(0,+∞),所以x+y≤2.
從而有(x+1)(y+1)≤2≤4,
因此不存在x,y滿足(x+1)(y+1)=5.
12.某學(xué)校為了支持生物課程基地研究植物生長(zhǎng),計(jì)劃利用學(xué)校空地建造一間室內(nèi)面積為9
7、00 m2的矩形溫室,在溫室內(nèi)劃出三塊全等的矩形區(qū)域,分別種植三種植物,相鄰矩形區(qū)域之間間隔1 m,三塊矩形區(qū)域的前、后與內(nèi)墻各保留1 m寬的通道,左、右兩塊矩形區(qū)域分別與相鄰的左右內(nèi)墻保留3 m寬的通道,如圖.設(shè)矩形溫室的室內(nèi)長(zhǎng)為x(單位:m),三塊種植植物的矩形區(qū)域的總面積為S(單位:m2).
(1)求S關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)求S的最大值.
解:(1)由題設(shè),
得S=(x-8)=-2x-+916,x∈(8,450).
(2)因?yàn)?
8、的矩形區(qū)域的總面積最大,最大為676 m2.
13.(2019·海淀質(zhì)監(jiān))當(dāng)0
9、4.
解析:由等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,
得S2 017==4 034,
則a1+a2 017=4.
由等差數(shù)列的性質(zhì)得a9+a2 009=4,
所以+=
=
=
≥=4,
當(dāng)且僅當(dāng)a2 009=3a9時(shí)等號(hào)成立.
15.(2019·合肥模擬)已知函數(shù)f(x)=ax3-2x2+cx在R上單調(diào)遞增,且ac≤4,則+的最小值為( B )
A.0 B.
C. D.1
解析:因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=ax3-2x2+cx在R上單調(diào)遞增,所以f′(x)=ax2-4x+c≥0在R上恒成立.所以所以ac≥4,又ac≤4,所以ac=4,又a>0,所以c>0,則+=+=+=-+-=+-≥2-=1-=,當(dāng)且僅當(dāng)a=c=2時(shí)等號(hào)成立,故選B.
16.(2019·天津模擬)已知x,y為正實(shí)數(shù),則+的最小值為.
解析:∵x,y為正實(shí)數(shù),則+
=++1=++1,
令t=,則t>0,
∴+=+t+1
=+t++≥
2+=,
當(dāng)且僅當(dāng)t=時(shí)取等號(hào).
∴+的最小值為.
6