高考数学(理数)一轮复习练习题：6.4《基本不等式》（教师版）

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第4节  基本不等式【选题明细表】知识点、方法题号基本不等式的理解1,2利用基本不等式求最值3,4,5,8基本不等式的实际应用7综合应用6,9,10,11,12,13,14基础巩固(时间:30分钟)1.下列不等式一定成立的是(　C　)(A)lg(x2+)>lg x(x>0)(B)sin x+≥2(x≠kπ,k∈Z)(C)x2+1≥2|x|(x∈R)(D)>1(x∈R)解析:当x>0时,x2+≥2·x·=x,所以lg(x2+)≥lg x(x>0),故A错误;运用基本不等式时需保证“一正”“二定”“三相等”,当x≠kπ,k∈Z时,sin x的正负不定,故B错误;当x=0时,有=1,故D错误.故选C.2.设0<a<b,则下列不等式中正确的是(　B　)(A)a<b<<    (B)a<<<b(C)a<<b<    (D)<a<<b解析:法一　由a=,b==,0<a<b,及均值不等式知< <<.故选B.法二　特殊值法,令a=1,b=2,代入验证即可.  3.若实数a,b满足+=,则ab的最小值为(　C　)(A)   (B)2     (C)2     (D)4解析:由题设易知a>0,b>0,所以=+≥2,即ab≥2,当且仅当b=2a时等号成立,故选C.4.若x>,则f(x)=4x+的最小值为(　D　)(A)-3  (B)2   (C)5   (D)7解析:f(x)=4x+=4x-5++5.因为x>,所以4x-5>0,所以4x-5+≥2.故f(x)≥2+5=7,等号成立的条件是x=.5.已知a>0,b>0,2a+b=1,则+的最小值是(　D　)(A)4 (B) (C)8 (D)9解析:因为2a+b=1,又a>0,b>0,所以+=(+)·(2a+b)=5++≥5+2=9,当且仅当=,即a=b=时等号成立.故选D.6.设a>0,b>0,且不等式++≥0恒成立,则实数k的最小值等于(　C　)(A)0  (B)4    (C)-4   (D)-2解析:由++≥0得k≥-,而=++2≥4(a=b时取等号),所以-≤-4,因此要使k≥-恒成立,应有k≥-4,即实数k的最小值等于-4.7.某公司租地建仓库,每月土地占用费y1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y2与仓库到车站的距离成正比,如果在距车站10公里处建仓库,这两项费用y1和y2分别为2万元和8万元,那么要使这两项费用之和最小,仓库应建在离车站　 　　　公里处. 解析:设x为仓库与车站距离,由已知y1=;y2=0.8x费用之和y=y1+ y2=0.8x+≥2=8,当且仅当0.8x=,即x=5时“=”成立.答案:58.若a,b∈R,ab>0,则的最小值为　　　　. 解析:因为a,b∈R,ab>0,所以≥=4ab+≥2=4,当且仅当即时取得等号.故的最小值为4.答案:4能力提升(时间:15分钟)9.已知首项与公比相等的等比数列{an}中,若m,n∈N*满足am=,则+的最小值为(　A　)(A)1 (B) (C)2 (D)解析:设{an}的公比为q,由题意得am=qm,an=qn,a4=q4,所以qm+2n=q8.所以m+2n=8,所以=1,又因为m,n∈N*,所以+=+=+++≥+2=1.当且仅当=,即m=2n=4时取“=”.故选A.10.已知两个正数x,y满足x+4y+5=xy,则xy取最小值时,x,y的值分别为(　B　)(A)5,5 (B)10, (C)10,5  (D)10,10解析:因为x>0,y>0,所以xy=x+4y+5≥4+5.令=t,则t2≥4t+5,即t2-4t-5≥0.解得t≥5或t≤-1(舍去),所以≥5.由解得所以x=10,y=.11.设x,y满足约束条件若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为1,则+的最小值为(　D　)(A) (B) (C) (D)4解析:作出可行域如图中阴影部分所示.因为a>0,b>0,所以由图知,当直线z=ax+by过点A(1,1)时,z取得最大值1,所以a+b=1.所以+=+=2++≥2+2=4.当且仅当a=b=时取等号.12.)在△ABC中,D为AB的中点,点F在线段CD(不含端点)上,且满足=x+y,若不等式+≥a2+at对t∈[-2,2]恒成立,则a的最小值为(　B　)(A)-4 (B)-2 (C)2 (D)4解析:根据图象知道点D,F,C三点共线,故=x+y=2x+y,由共线定理得到2x+y=1,则(+)(2x+y)=4++≥8,故问题转化为8≥a2+at对t∈[-2,2]恒成立,当a=0时0≤8恒成立,因为y=at+a2-8(a≠0)是关于t的一次函数,故直接代入端点即可,⇒a∈[-2,2],故a的最小值为-2.13.规定记号“⊗”表示一种运算,即a⊗b=+a+b(a,b为正实数).若1⊗k=3,则k的值为　　　　,此时函数f(x)=的最小值为　　　　. 解析:1⊗k=+1+k=3,即k+-2=0,所以=1或=-2(舍),所以k=1.f(x)===1++≥1+2=3,当且仅当=即x=1时等号成立.答案:1　314.已知a>b>0,则a2+的最小值是　　　　. 解析:因为a>b>0,所以b(a-b)≤()2=,当且仅当a=2b时等号成立.所以a2+≥a2+=a2+≥2=16,当且仅当a=2时等号成立.所以当a=2,b=时,a2+取得最小值16.答案:16