高考数学(文数)一轮课后刷题练习:第6章不等式 6.3(教师版)
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[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.若x>0,则x+的最小值是( )A.2 B.4 C. D.2答案 D解析 由基本不等式可得x+≥2=2,当且仅当x=即x=时取等号,故最小值是2.故选D.2.若函数f(x)=x+(x>2)在x=a处取最小值,则a等于( )A.1+ B.1+ C.3 D.4答案 C解析 当x>2时,x-2>0,f(x)=(x-2)++2≥2+2=4,当且仅当x-2=(x>2),即x=3时取等号,即当f(x)取得最小值时,即a=3.故选C.3.若对任意x>0,≤a恒成立,则a的取值范围是( )A.a≥ B.a> C.a< D.a≤答案 A解析 因为对任意x>0,≤a恒成立,所以对x∈(0,+∞),a≥max,而对x∈(0,+∞),=≤=,当且仅当x=1时等号成立,∴a≥.故选A.4.在方程|x|+|y|=1表示的曲线所围成的区域内(包括边界)任取一点P(x,y),则z=xy的最大值为 ( )A. B. C. D.答案 C解析 根据题意如图所示,要保证z最大,则P应落在第一或第三象限内,不妨设P点落在线段AB上,故z=xy=x(1-x)≤2=,当且仅当x=时,等号成立,故z的最大值为.故选C.5.已知函数f(x)=x++2的值域为(-∞,0]∪[4,+∞),则a的值是( )A. B. C.1 D.2答案 C解析 由题意可得a>0,①当x>0时,f(x)=x++2≥2+2,当且仅当x=时取等号;②当x<0时,f(x)=x++2≤-2+2,当且仅当x=-时取等号.所以解得a=1.故选C.6.若正数x,y满足x2+3xy-1=0,则x+y的最小值是( )A. B. C. D.答案 B解析 对于x2+3xy-1=0可得y=,∴x+y=+≥2=(当且仅当x=时等号成立).故选B.7.已知实数a>0,b>0,且ab=1,若不等式(x+y)·>m,对任意的正实数x,y恒成立,则实数m的取值范围是( )A.[4,+∞) B.(-∞,1]C.(-∞,4] D.(-∞,4)答案 D解析 因为a,b,x,y为正实数,所以(x+y)·=a+b++≥a+b+2≥2+2=4,当且仅当a=b,=,即a=b,x=y时等号成立,故只要m<4即可.故选D.8.设等差数列{an}的公差是d,其前n项和是Sn,若a1=d=1,则的最小值是( )A. B.C.2+ D.2-答案 A解析 an=a1+(n-1)d=n,Sn=,∴==≥=,当且仅当n=4时取等号.∴的最小值是.故选A.9.设=(1,-2),=(a,-1),=(-b,0)(a>0,b>0,O为坐标原点),若A,B,C三点共线,则+的最小值是( )A.4 B. C.8 D.9答案 D解析 ∵=-=(a-1,1),=-=(-b-1,2),若A,B,C三点共线,则有∥,∴(a-1)×2-1×(-b-1)=0,∴2a+b=1,又a>0,b>0,∴+=·(2a+b)=5++≥5+2=9,当且仅当即a=b=时等号成立.故选D. 10.设二次函数f(x)=ax2+bx+c的导函数为f′(x).若∀x∈R,不等式f(x)≥f′(x)恒成立,则的最大值为( )A.+2 B.-2 C.2+2 D.2-2答案 B解析 由题意得f′(x)=2ax+b,由f(x)≥f′(x)在R上恒成立得ax2+(b-2a)x+c-b≥0在R上恒成立,则a>0且Δ≤0,可得b2≤4ac-4a2,则≤=,且4ac-4a2≥0,∴4·-4≥0,∴-1≥0,令t=-1,则t≥0.当t>0时,≤=≤=-2,当t=0时,=0,故的最大值为-2.故选B.二、填空题11.要制作一个容积为4 m3,高为1 m的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是________(单位:元).答案 160解析 设底面的相邻两边长分别为x m,y m,总造价为T元,则V=xy·1=4⇒xy=4.T=4×20+(2x+2y)×1×10=80+20(x+y)≥80+20×2=80+20×4=160.(当且仅当x=y时取等号)故该容器的最低总造价是160元.12.已知正实数a,b满足a+b=4,则+的最小值为________.答案 解析 ∵a+b=4,∴a+1+b+3=8,∴+=[(a+1)+(b+3)]=≥(2+2)=,当且仅当a+1=b+3,即a=3,b=1时取等号,∴+的最小值为.13.正实数a、b满足+=6,则4a+5b的最小值是________.答案 解析 正实数a、b满足+=6,令a+2b=m,2a+b=n,则正数m,n满足+=6,则4a+5b=2m+n=(2m+n)·=≥=,当且仅当=即m=n=时取等号,此时a=b=,故4a+5b的最小值为.14.已知x,y满足约束条件且目标函数z=ax+by(a,b>0)的最大值为4,则+的最小值为________.答案 3+2解析 画区域如图,易知目标函数在点A处取得最大值,由解得所以2a+2b=4,即a+b=2,所以+=+=2+++1=3++≥3+2=3+2,当且仅当=,即时,取等号.故+的最小值为3+2. 三、解答题15.如图,围建一个面积为100 m2的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(旧墙需维修),其余三面围墙要新建,在旧墙的对面的新墙上要留一个宽度为2 m的进出口,已知旧墙的维修费用为56元/米,新墙的造价为200元/米,设利用的旧墙长度为x(单位:米),修建此矩形场地围墙的总费用y(单位:元).(1)将y表示为x的函数;(2)求当x为何值时,y取得最小值,并求出此最小值.解 (1)由题意得矩形场地的另一边长为米,∴y=56x+×200=256x+-400(x>0).(2)由(1)得y=256x+-400≥2-400=6000,当且仅当256x=时,等号成立,即当x=米时,y取得最小值6000元.16.已知△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且tanA,tanB是关于x的方程x2+(1+p)x+p+2=0的两个实根,c=4.(1)求角C的大小:(2)求△ABC面积的取值范围.解 (1)由题意得tanA+tanB=-1-p,tanA·tanB=p+2,所以tan(A+B)===1,故△ABC中,A+B=,所以C=.(2)由C=,c=4及c2=a2+b2-2abcosC,可得42=a2+b2-2ab×,整理得16=a2+b2+ab,即16-ab=a2+b2,又a>0,b>0,所以16-ab=a2+b2≥2ab,得ab≤,当且仅当a=b时取等号,所以△ABC的面积S=absinC=×ab×≤××==4-4,所以△ABC面积的取值范围为(0,4-4].
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