高中数学人教A版 (2019)必修 第一册第二章 一元二次函数、方程和不等式2.2 基本不等式精品当堂检测题
展开1.(2022秋•历下区校级月考)若x>0,则有( )
A.最大值18B.最大值2C.最小值3D.最小值6
2.(2022秋•南关区校级月考)已知x,y为非零实数,则下列不等式中不恒成立的是( )
A.B.
C.D.x2+y2≥2|xy|
3.(2022•弋江区校级开学)某快递公司为降低新冠肺炎疫情带来的经济影响,引进智能机器人分拣系统,以提高分拣效率和降低物流成本.已知购买x台机器人的总成本为P(x)=+x+150(单位:万元).若要使每台机器人的平均成本最低,则应买机器人( )
A.100台B.200台C.300台D.400台
4.(2022秋•历下区校级月考)某食品加工厂生产某种食品,第一年产量为5000kg,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,这两年的平均增长率为x(a,b,x均大于零),则( )
A.B.C.D.
5.(2022秋•越秀区校级月考)设正实数x、y、z满足4x2﹣3xy+y2﹣z=0,则的最大值为( )
A.0B.2C.1D.3
6.(2022秋•江西月考)已知x>0,y>0,满足x2+2xy﹣1=0,则3x+2y的最小值是( )
A.B.C.D.
7.(2022秋•沭阳县校级月考)已知实数a,b,c满足a2+b2+c2=1,则2ab+3c的最大值为( )
A.3B.C.2D.5
8.(2022秋•河北月考)已知经过第一、二、四象限的直线经过点P(2,1),则2a+b的最小值为( )
A.4B.C.8D.9
9.(2022•孝义市开学)已知a>0,b>0,且a+b=1,则下列结论正确的是( )
A.的最小值是4
B.的最小值是2
C.2a+2b的最小值是
D.lg2a+lg2b的最小值是﹣2
10.(2022春•洛阳月考)已知正数x,y满足,则xy的最小值是( )
A.B.C.D.
二、填空题。
11.(2022秋•长沙月考)已知a>0,b>0,且2a+b=1,若不等式恒成立,则实数m的最大值是 .
12.(2022秋•芦溪县校级月考)已知x>0,y>0,x+y=1,则++的最小值为 .
13.(2022秋•官渡区校级月考)已知x>0,y>0,且x+y=1,则的最小值为 .
14.(2022秋•肇州县校级月考)若两个正实数x,y满足4x+y﹣xy=0,且不等式xy≥m2﹣6m恒成立,则实数m的取值范围是 .
15.(2022•上海自主招生)x,y,z为正整数,求的最小值为 .
16.(2021•龙凤区校级模拟)已知实数x,y满足3x﹣y≤ln(x+2y﹣3)+ln(2x﹣3y+5),则x+y= .
三、解答题。
17.(2022春•新都区期末)已知x+2y=5.
(1)若x、y∈(0,+∞),求m=xy的最大值;
(2)若x、y∈[﹣5,2],求n=x2+y2的取值范围.
18.(2022春•保定月考)已知a+10b=1(a>0,b>0).
(1)求ab的最大值;
(2)求的最小值.
19.(2022秋•岳麓区校级月考)已知2x+5y=8.
(1)当x>0,y>0时,求xy的最大值;
(2)当x>﹣1,y>﹣2时,若不等式恒成立,求实数m的取值范围.
20.(2022秋•安化县校级月考)求下列式子的最值:
(1)若0<x<,求6x(3﹣4x)的最大值;
(2)设x>﹣1,求y=的最小值.
21.(2022秋•兴庆区校级月考)(1)已知x>5,求的最小值;
(2)已知x,y是正实数,且2x+3y=4,求xy的最大值.
22.(2022秋•东莞市校级月考)(1)已知x>1,求4x+1+的最小值;
(2)已知0<x<1,求x(4﹣3x)的最大值.
23.(2022•南京模拟)已知正数a,b,c满足a2=b2+c2,且,求的取值范围.
24.(2022•贵州模拟)已知函数的定义域为集合D,最大值为m,记,其中a,b,c是正实数.
(1)求m;
(2)∀x∈D,求证:f(x)≤g(a,b,c).
25.(2022•德阳模拟)已知函数f(x)=m﹣|x﹣2|,m∈R,且f(x+2)≥0的解集为[﹣1,1].
(1)求m的值;
(2)若a,b,c∈(0,+∞),且++=m,证明:a+2b+3c≥9.
专题2.2 基本不等式(能力提升)
一、选择题。
1.(2022秋•历下区校级月考)若x>0,则有( )
A.最大值18B.最大值2C.最小值3D.最小值6
【答案】D。
【解答】解:x>0时,≥2=2×3=6,当且仅当x=,即x=3时取“=”,
所以x>0时有最小值6.
故选:D.
2.(2022秋•南关区校级月考)已知x,y为非零实数,则下列不等式中不恒成立的是( )
A.B.
C.D.x2+y2≥2|xy|
【答案】B。
【解答】解:由=≥0可知A显然成立;
当xy<0时,B显然不成立;
因为|x+|=|x|+||≥2,当且仅当|x|=1时取等号,C成立;
由于(x±y)2≥0,
所以x2+y2≥2|xy|恒成立,D正确.
故选:B.
3.(2022•弋江区校级开学)某快递公司为降低新冠肺炎疫情带来的经济影响,引进智能机器人分拣系统,以提高分拣效率和降低物流成本.已知购买x台机器人的总成本为P(x)=+x+150(单位:万元).若要使每台机器人的平均成本最低,则应买机器人( )
A.100台B.200台C.300台D.400台
【答案】C。
【解答】解:由题意=+1+≥2+1=2,当且仅当=,即x=300时,等号成立,
所以应购买300台,可使每台机器人的平均成本最低,
故选:C.
4.(2022秋•历下区校级月考)某食品加工厂生产某种食品,第一年产量为5000kg,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,这两年的平均增长率为x(a,b,x均大于零),则( )
A.B.C.D.
【答案】B。
【解答】解:用两种方法求出第三年的产量分别为5000(1+a)(1+b),5000(1+x)2,
则(1+x)2=(1+a)(1+b).
所以1+x=≤=1+,
所以x≤,当且仅当a=b时等号成立.
故选:B.
5.(2022秋•越秀区校级月考)设正实数x、y、z满足4x2﹣3xy+y2﹣z=0,则的最大值为( )
A.0B.2C.1D.3
【答案】C。
【解答】解:因为4x2﹣3xy+y2﹣z=0,所以z=4x2﹣3xy+y2,
所以==≤==1,
当且仅当=,即y=2x时取“=”,
所以的最大值为1.
故选:C.
6.(2022秋•江西月考)已知x>0,y>0,满足x2+2xy﹣1=0,则3x+2y的最小值是( )
A.B.C.D.
【答案】D。
【解答】解:由已知得y=>0,
所以0<x<1,
则3x+2y=3x+=2x+,当且仅当2x=即x=时取等号,
所以3x+2y的最小值为2.
故选:D.
7.(2022秋•沭阳县校级月考)已知实数a,b,c满足a2+b2+c2=1,则2ab+3c的最大值为( )
A.3B.C.2D.5
【答案】A。
【解答】解:∵a2+b2+c2=1,∴1﹣c²=a²+b²≥0,即c²≤1,解得﹣1≤c≤1,
由基本不等式可得1﹣c²=a²+b²≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立,∴2ab+3c≤﹣c²+3c+1,
令f(c)=﹣c²+3c+1=﹣(c﹣)²+,
∴f(c)在[﹣1,1]上单调递增,当c=1,即a=b=0时,f(c)max=f(1)=3,
故2ab+3c的最大值为3,
故选:A.
8.(2022秋•河北月考)已知经过第一、二、四象限的直线经过点P(2,1),则2a+b的最小值为( )
A.4B.C.8D.9
【答案】D。
【解答】解:由题意得=1,a>0,b>0,
所以2a+b=(2a+b)()=5++=9,
当且仅当且=1即a=b=3时取等号,此时2a+b取得最小值9.
故选:D.
9.(2022•孝义市开学)已知a>0,b>0,且a+b=1,则下列结论正确的是( )
A.的最小值是4
B.的最小值是2
C.2a+2b的最小值是
D.lg2a+lg2b的最小值是﹣2
【答案】C。
【解答】解:对于选项A,
=()(a+b)
=++3
≥2+3,
当且仅当=,即a=﹣1,b=2﹣时,等号成立,
故的最小值为2+3,
故错误;
对于选项B,
∵ab≤()2,即0<ab≤,
又∵函数y=x+在(0,1)上单调递减,
∴≥4+=,
故的最小值为,
故错误;
对于选项C,
2a+2b≥2=2,
当且仅当a=b=时,等号成立,
故2a+2b的最小值是,
故正确;
对于选项D,
lg2a+lg2b=lg2ab,
∵0<ab≤,
∴lg2ab≤﹣2,
故lg2a+lg2b的最大值是﹣2,
故错误;
故选:C.
10.(2022春•洛阳月考)已知正数x,y满足,则xy的最小值是( )
A.B.C.D.
【答案】B。
【解答】解:因为,
所以xy=•[+]=(+),
令x+2y=m,m>0,3x+2y=n,n>0,x=,y=,
xy=(+)=[+]=(+﹣)≥(2﹣)=(6﹣)=,
当且仅当=,即n=2m,即x=,y=时等号成立,
所以xy的最小值是.
故选:B.
二、填空题。
11.(2022秋•长沙月考)已知a>0,b>0,且2a+b=1,若不等式恒成立,则实数m的最大值是 9 .
【答案】9。
【解答】解:==,当且仅当a=b=时,等号成立,
∵不等式恒成立,
∴m≤9,
故实数m的最大值为9.
故答案为:9.
12.(2022秋•芦溪县校级月考)已知x>0,y>0,x+y=1,则++的最小值为 6 .
【答案】6。
【解答】解:∵x>0,y>0,x+y=1,
∴++=++=2++≥2+2=6,
当且仅当=,即y=,x=时,等号成立,
∴++的最小值为6,
故答案为:6.
13.(2022秋•官渡区校级月考)已知x>0,y>0,且x+y=1,则的最小值为 7+4 .
【答案】7+4。
【解答】解:因为x>0,y>0,且x+y=1,
则==7+=7+4,
当且仅当且x+y=1,即y=4﹣2,x=2时取等号,此时的最小值为7+4.
故答案为:7+4.
14.(2022秋•肇州县校级月考)若两个正实数x,y满足4x+y﹣xy=0,且不等式xy≥m2﹣6m恒成立,则实数m的取值范围是 [﹣2,8] .
【答案】[﹣2,8]。
【解答】解:因为两个正实数x,y满足4x+y﹣xy=0,
所以xy=4x+y=4,当且仅当y=4x且4x+y﹣xy=0,即x=2,y=8时取等号,
所以xy≥16,
因为不等式xy≥m2﹣6m恒成立,
所以m2﹣6m≤16,
解得﹣2≤m≤8.
故答案为:[﹣2,8].
15.(2022•上海自主招生)x,y,z为正整数,求的最小值为 4 .
【答案】4。
【解答】解:引入参数k值,使之满足10x2+10y2+z2=kx2+ky2+(10﹣k)x2+≥2kxy+,
依据取等号的条件,有2k=,
整理得:t=4,
故的最小值为4.
故答案为:4.
16.(2021•龙凤区校级模拟)已知实数x,y满足3x﹣y≤ln(x+2y﹣3)+ln(2x﹣3y+5),则x+y= .
【答案】。
【解答】解:由f(t)=lnt﹣t+1的导数为:
f′(t)=﹣1=,
当t>1时,f′(t)<0,f(t)递减,
当0<t<1时,f′(t)>0,f(t)递增,
可得f(t)的最大值为f(1)=0,
即有lnt≤t﹣1,
则ln(x+2y﹣3)+ln(2x﹣3y+5)
≤x+2y﹣3﹣1+2x﹣3y+5﹣1=3x﹣y,
当且仅当x+2y﹣3=2x﹣3y+5=1时,取得等号,
则x=,y=,
可得x+y=,
故答案为:.
三、解答题。
17.(2022春•新都区期末)已知x+2y=5.
(1)若x、y∈(0,+∞),求m=xy的最大值;
(2)若x、y∈[﹣5,2],求n=x2+y2的取值范围.
【解答】解:(1)m=xy≤()2=,当且仅当x=2y时取等号,
(2)n=x2+y2=(5﹣2y)2+y2=5y2﹣20y+25=5[(y﹣2)2+1],
∵x,y∈[﹣5,2],且x+2y=5,
∴
∴n∈[5,].
18.(2022春•保定月考)已知a+10b=1(a>0,b>0).
(1)求ab的最大值;
(2)求的最小值.
【解答】解:(1)因为a>0,b>0,所以,
所以,
当且仅当a=10b,即时,等号成立,
所以ab的最大值为;
(2)因为a+10b=1(a>0,b>0),
所以=,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
19.(2022秋•岳麓区校级月考)已知2x+5y=8.
(1)当x>0,y>0时,求xy的最大值;
(2)当x>﹣1,y>﹣2时,若不等式恒成立,求实数m的取值范围.
【解答】解:(1)因为2x+5y=8,当x>0,y>0时,xy=(2x•5y)≤•=×=1.6,
当且仅当2x=5y,即x=2,y=时取“=”,所以xy的最大值是1.6;
(2)当x>﹣1,y>﹣2时,因为2x+5y=8,所以2(x+1)+5(y+2)=20,
所以+=×(+)×[2(x+1)+5(y+2)]=×[20+5++]≥×[25+2]=×(25+20)=,
当且仅当=,即x=,y=﹣时取“=”,
所以恒成立,等价于≥m2+4m,
化简得4m2+16m﹣9≤0,即(2m+9)(2m﹣1)≤0,
解得﹣≤m≤,
所以实数m的取值范围是[﹣,].
20.(2022秋•安化县校级月考)求下列式子的最值:
(1)若0<x<,求6x(3﹣4x)的最大值;
(2)设x>﹣1,求y=的最小值.
【解答】解:(1)若0<x<,则6x(3﹣4x)==,
当且仅当4x=3﹣4x即x=时取等号,
此时上式取得最大值;
(2)x>﹣1,则t=x+1>0,
y===t++5=9,当且仅当t=即t=2,x=1时取等号,
此时函数取得最小值9.
21.(2022秋•兴庆区校级月考)(1)已知x>5,求的最小值;
(2)已知x,y是正实数,且2x+3y=4,求xy的最大值.
【解答】解:(1)因为x>5,
所以=x﹣5++5+5=9,
当且仅当x﹣5=,即x=7时取等号,此时取最小值9;
(2)因为x,y是正实数,且4=2x+3y,
当且仅当2x=3y=2,即x=1,y=时取等号,
所以xy即最大值为.
22.(2022秋•东莞市校级月考)(1)已知x>1,求4x+1+的最小值;
(2)已知0<x<1,求x(4﹣3x)的最大值.
【解答】解:(1)因为x>1,
所以4x+1+=4x﹣4++5+5=9,
当且仅当4x﹣4=,即x=时取等号,此时4x+1+取得最小值9;
(2)因为0<x<1,
所以x(4﹣3x)==,
当且仅当3x=4﹣3x即x=时取等号,此时x(4﹣3x)取得最大值.
23.(2022•南京模拟)已知正数a,b,c满足a2=b2+c2,且,求的取值范围.
【解答】解:∵,
∴,
∴a2≥3b2.
∵b2=a2﹣c2,
∴a2≥3(a2﹣c2),
整理得3c2≥2a2,
∴.
由a2=b2+c2,有,
从而,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故的取值范围为.
24.(2022•贵州模拟)已知函数的定义域为集合D,最大值为m,记,其中a,b,c是正实数.
(1)求m;
(2)∀x∈D,求证:f(x)≤g(a,b,c).
【解答】解:(1)要使有意义得,
解得1≤x≤3,所以D={x|1≤x≤3},由柯西不等式,
得,当且仅当,即x=2∈D,
所以,当x=2时,
证明:(2)令b+c=x,c+a=y,a+b=z,
因为a,b,c是正实数,所以x,y,z是正实数,
则,
所以
=
当且仅当x=y=z时取等号,此时a=b=c,
所以,
故f(x)≤g(a,b,c).
25.(2022•德阳模拟)已知函数f(x)=m﹣|x﹣2|,m∈R,且f(x+2)≥0的解集为[﹣1,1].
(1)求m的值;
(2)若a,b,c∈(0,+∞),且++=m,证明:a+2b+3c≥9.
【解答】解:(1)函数f(x)=m﹣|x﹣2|,m∈R,且f(x+2)≥0的解集为[﹣1,1],
可得m﹣|x|≥0的解集为[﹣1,1],即有[﹣m,m}={﹣1,1],
可得m=1;
(2)证明:a,b,c∈(0,+∞),且++=1,
则a+2b+3c=(a+2b+3c)(++)
=3+(+)+(+)+(+)
≥3+2+2+2
=3+2+2+2=9,
当且仅当a=2b=3c=3,取得等号.
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