高中数学人教B版 (2019)必修 第一册2.2.4 均值不等式及其应用综合训练题

这是一份高中数学人教B版 (2019)必修 第一册2.2.4 均值不等式及其应用综合训练题，共6页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．已知a，b，c是正实数，且a＋b＋c＝1，则eq \f(1,a)＋eq \f(1,b)＋eq \f(1,c)的最小值为( )
A．3 B．6
C．9D．12
2.eq \r(（3－a）（a＋6）)(－6≤a≤3)的最大值为( )
A．9B．eq \f(9,2)
C．3D．eq \f(3\r(2),2)
3．将一根铁丝切割成三段做一个面积为4.5m2的直角三角形框架，在下列四种长度的铁丝中，选用最合理(够用且浪费最少)的是( )
A．9.5mB．10m
C．10.5mD．11m
4．已知函数y＝x－4＋eq \f(9,x＋1)(x>－1)，当x＝a时，y取得最小值b，则a＋b＝( )
A．－3B．2
C．3D．8
二、填空题
5．某公司购买一批机器投入生产，据市场分析，每台机器生产的产品可获得的总利润y(单位：万元)与机器运转时间x(单位：年)的关系为y＝－x2＋18x－25(x∈N*)，则该公司年平均利润的最大值是________万元．
6．若正实数x，y满足2x＋y＋6＝xy，则xy的最小值是________．
7．某种饮料分两次提价，提价方案有两种，方案甲：第一次提价p%，第二次提价q%；方案乙：每次都提价eq \f(p＋q,2)%，若p>q>0，则提价多的方案是________．
三、解答题
8．已知a>0，b>0，a＋b＝1，求证：eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(1,a)))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(1,b)))≥9.
9．桑基鱼塘是广东省珠江三角洲一种独具地方特色的农业生产形式，某研究单位打算开发一个桑基鱼塘项目，该项目准备购置一块1800平方米的矩形地块，中间挖成三个矩形池塘养鱼，挖出的泥土堆在池塘四周形成基围(阴影部分所示)种植桑树，鱼塘周围的基围宽均为2米，如图所示，池塘所占面积为S平方米，其中a∶b＝1∶2.
(1)试用x，y表示S；
(2)若要使S最大，则x，y的值各为多少？
[尖子生题库]
10．已知a>b，ab＝1，求证：a2＋b2≥2eq \r(2)(a－b).
课时作业(十四) 基本不等式的应用
1．解析：∵a＋b＋c＝1，∴eq \f(1,a)＋eq \f(1,b)＋eq \f(1,c)＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,a)＋\f(1,b)＋\f(1,c)))(a＋b＋c)＝3＋eq \f(a,b)＋eq \f(b,a)＋eq \f(a,c)＋eq \f(c,a)＋eq \f(b,c)＋eq \f(c,b)≥3＋2＋2＋2＝9，当且仅当a＝b＝c＝eq \f(1,3)时，等号成立．
答案：C
2．解析：因为－6≤a≤3，所以3－a≥0，a＋6≥0，则由基本不等式可知，eq \r(（3－a）（a＋6）)≤eq \f(（3－a）＋（a＋6）,2)＝eq \f(9,2)，当且仅当3－a＝a＋6，即a＝－eq \f(3,2)时，等号成立．
答案：B
3．解析：不妨设直角三角形两直角边长分别为a，b，则ab＝9，注意到直角三角形的周长为l＝a＋b＋eq \r(a2＋b2)，从而l＝a＋b＋eq \r(a2＋b2)≥2eq \r(ab)＋eq \r(2ab)＝6＋3eq \r(2)≈10.24，当且仅当a＝b＝3时，l取得最小值．从最节俭的角度来看，选择10.5m.
答案：C
4．解析：y＝x－4＋eq \f(9,x＋1)＝x＋1＋eq \f(9,x＋1)－5.由x>－1，得x＋1>0，eq \f(9,x＋1)>0，所以由基本不等式得y＝x＋1＋eq \f(9,x＋1)－5≥2eq \r(（x＋1）×\f(9,x＋1))－5＝1，当且仅当x＋1＝eq \f(9,x＋1)，即x＝2时取等号，所以a＝2，b＝1，a＋b＝3.
答案：C
5．解析：每台机器运转x年的年平均利润为eq \f(y,x)＝18－eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x＋\f(25,x)))，而x>0，故eq \f(y,x)≤18－2eq \r(25)＝8，当且仅当x＝5时等号成立，此时年平均利润最大，最大值为8万元．
答案：8
6．解析：设eq \r(xy)＝t(t>0)，由xy＝2x＋y＋6≥2eq \r(2xy)＋6，即t2≥2eq \r(2)t＋6，(t－3eq \r(2))(t＋eq \r(2))≥0，∴t≥3eq \r(2)，则xy≥18，当且仅当2x＝y，2x＋y＋6＝xy，即x＝3，y＝6时等号成立，∴xy的最小值为18.
答案：18
7．解析：设原价为1，则提价后的价格为
方案甲：(1＋p%)(1＋q%)，
方案乙：eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(p＋q,2)%))eq \s\up12(2)，
因为eq \r(（1＋p%）（1＋q%）)≤eq \f(1＋p%＋1＋q%,2)＝1＋eq \f(p＋q,2)%，
且p>q>0，
所以eq \r(（1＋p%）（1＋q%）)<1＋eq \f(p＋q,2)%，
即(1＋p%)(1＋q%)所以提价多的方案是乙．
答案：乙
8．证明：∵a>0，b>0，a＋b＝1，
∴1＋eq \f(1,a)＝1＋eq \f(a＋b,a)＝2＋eq \f(b,a)，
同理，1＋eq \f(1,b)＝2＋eq \f(a,b)，
∴eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(1,a)))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(1,b)))＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2＋\f(b,a)))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2＋\f(a,b)))
＝5＋2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b,a)＋\f(a,b)))≥5＋4＝9.
∴eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(1,a)))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1＋\f(1,b)))≥9(当且仅当a＝b＝eq \f(1,2)时等号成立).
9．解析：(1)由题可得，xy＝1800，b＝2a，则y＝a＋b＋6＝3a＋6，S＝(x－4)a＋(x－6)b＝(3x－16)a＝(3x－16)eq \f(y－6,3)＝1832－6x－eq \f(16,3)y(x>6，y>6，xy＝1800).
(2)方法一 S＝1832－6x－eq \f(16,3)y≤1832－2eq \r(6x×\f(16,3)y)＝1832－480＝1352，
当且仅当6x＝eq \f(16,3)y，xy＝1800，即x＝40，y＝45时，S取得最大值1352.
方法二 S＝1832－6x－eq \f(16,3)×eq \f(1800,x)＝1832－eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(6x＋\f(9600,x)))≤1832－2eq \r(6x×\f(9600,x))＝1832－480＝1352，
当且仅当6x＝eq \f(9600,x)，即x＝40时取等号，S取得最大值，此时y＝eq \f(1800,x)＝45.
10．证明：∵a>b，∴a－b>0，又ab＝1，
∴eq \f(a2＋b2,a－b)＝eq \f(a2＋b2＋2ab－2ab,a－b)＝eq \f(（a－b）2＋2ab,a－b)＝a－b＋eq \f(2,a－b)≥2eq \r(（a－b）·\f(2,a－b))＝2eq \r(2)，即eq \f(a2＋b2,a－b)≥2eq \r(2)，即a2＋b2≥2eq \r(2)(a－b)，当且仅当a－b＝eq \f(2,a－b)，即a－b＝eq \r(2)时取等号．