课时分层训练(三十四) 基本不等式
A组 基础达标
(建议用时:30分钟)
一、选择题
1.已知x>-1,则函数y=x+的最小值为( )
【导学号:01772211】
A.-1 B.0
C.1 D.2
C [由于x>-1,则x+1>0,所以y=x+=(x+1)+-1≥2-1=1,当且仅当x+1=,由于x>-1,即当x=0时,上式取等号.]
2.设非零实数a,b,则“a2+b2≥2ab”是“+≥2”成立的( )
【导学号:01772212】
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
B [因为a,b∈R时,都有a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,即a2+b2≥2ab,而+≥2⇔ab>0,所以“a2+b2≥2ab”是“+≥2”的必要不充分条件.]
3.(2016·吉林东北师大附中等校联考)函数f(x)=ax-1-2(a>0,且a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx-ny-1=0上,其中m>0,n>0,则+的最小值为( )
【导学号:01772213】
A.4 B.5
C.6 D.3+2
D [由题意知A(1,-1),因为点A在直线mx-ny-1=0上,所以m+n=1,所以+=(m+n)=3++,
因为m>0,n>0,
所以+=3++≥3+2
=3+2.
当且仅当=时,取等号,故选D.]
4.(2016·安徽安庆二模)已知a>0,b>0,a+b=+,则+的最小值为( )
A.4 B.2
C.8 D.16
B [由a>0,b>0,a+b=+=,
得ab=1,
则+≥2=2.当且仅当=,即a=,b=时等号成立.故选B.]
5.(2016·郑州外国语学校月考)若a>b>1,P=,Q=(lg a+lg b),R=lg,则( )
A.R
b>1,∴lg a>lg b>0,
(lg a+lg b)>,
即Q>P.∵>,∴lg>lg=(lg a+lg b)=Q,即R>Q,∴P0,y>0,x+y+=2,则x+y的取值范围是__________.
[因为x>0,y>0,所以由已知等式得2=x+y+≤x+y+,整理得x+y≥,当且仅当x=y=时等号成立.又x+y=2-<2,所以x+y的取值范围是.]
8.某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x吨,运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x=__________吨.
20 [每次都购买x吨,则需要购买次.
∵运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x万元,
∴一年的总运费与总存储费用之和为4×+4x万元.
∵4×+4x≥160,当且仅当4x=时取等号,
∴x=20吨时,一年的总运费与总存储费用之和最小.]
三、解答题
9.(1)当x<时,求函数y=x+的最大值;
(2)设00,
∴+≥2=4,4分
当且仅当=,即x=-时取等号.
于是y≤-4+=-,故函数的最大值为-.6分
(2)∵00,
∴y==·≤·=,8分
当且仅当x=2-x,即x=1时取等号,
∴当x=1时,函数y=的最大值为.12分
10.已知x>0,y>0,且2x+8y-xy=0,求:
(1)xy的最小值;
(2)x+y的最小值.
[解] (1)由2x+8y-xy=0,得+=1,2分
又x>0,y>0,
则1=+≥2 =,得xy≥64,
当且仅当x=16,y=4时,等号成立.
所以xy的最小值为64.5分
(2)由2x+8y-xy=0,得+=1,
则x+y=·(x+y)=10++
≥10+2 =18.8分
当且仅当x=12且y=6时等号成立,
∴x+y的最小值为18.12分
B组 能力提升
(建议用时:15分钟)
1.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( )
【导学号:01772214】
A.80元 B.120元
C.160元 D.240元
C [由题意知,体积V=4 m3,高h=1 m,
所以底面积S=4 m2,设底面矩形的一条边长是x m,则另一条边长是 m.又设总造价是y元,则
y=20×4+10×≥80+20=160.
当且仅当2x=,即x=2时取得等号.]
2.(2015·山东高考)定义运算“⊗”:x⊗y=(x,y∈R,xy≠0).当x>0,y>0时,x⊗y+(2y)⊗x的最小值为________.
[因为xy=,所以(2y)x=.又x>0,y>0.故xy+(2y)x=+=≥=,当且仅当x=y时,等号成立.]
3.经市场调查,某旅游城市在过去的一个月内(以30天计),第t天(1≤t≤30,t∈N*)的旅游人数f(t)(万人)近似地满足f(t)=4+,而人均消费g(t)(元)近似地满足g(t)=120-|t-20|.
(1)求该城市的旅游日收益W(t)(万元)与时间t(1≤t≤30,t∈N*)的函数关系式;
(2)求该城市旅游日收益的最小值.
[解] (1)W(t)=f(t)g(t)=(120-|t-20|)
=5分
(2)当t∈[1,20]时,401+4t+≥401+2=441(t=5时取最小值).7分
当t∈(20,30]时,因为W(t)=559+-4t递减,
所以t=30时,W(t)有最小值W(30)=443,10分
所以t∈[1,30]时,W(t)的最小值为441万元.12分