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達(dá)標(biāo)檢測
時間:120分鐘 滿分:150分
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.已知a,b,c都是正數(shù),且ab+bc+ca=1,則下列不等式中正確的是( )
A.(a+b+c)2≥3 B.a(chǎn)2+b2+c2≥2
C.++≤2 D.a(chǎn)+b+c≤
解析:用3(ab+bc+ca)≤(a+b+c)2≤3(a2+b2+c2)易得.
答案:A
2.已知2x+3y+4z=10,則x2+y2+z2取到最小值時的x,y,z的值為( )
A.,, B.,,
C.
2、1,, D.1,,
解析:x2+y2+z2=
≥=.
當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立,
則4k+9k+16k=29k=10,解得k=,
∴選B.
答案:B
3.已知3x2+2y2≤1,則3x+2y的取值范圍是( )
A.[0,] B.[-,0]
C.[-,] D.[-5,5]
解析:|3x+2y|≤≤,所以-≤3x+2y≤.
答案:C
4.已知x,y,z∈R+,且++=1,則x++的最小值是( )
A.5 B.6
C.8 D.9
解析:x++==3++++++ ≥3+2+2+2=9,選D.
答案:D
5.已知+=1(a>b>0),設(shè)A=a2+b2,B=(x
3、+y)2,則A、B間的大小關(guān)系為( )
A.AB
C.A≤B D.A≥B
解析:A=a2+b2=1(a2+b2)=(a2+b2)≥2=(x+y)2=B.即A≥B.
答案:D
6.已知a,b是給定的正數(shù),則+的最小值為( )
A.a(chǎn)2+b2 B.2ab
C.(a+b)2 D.4ab
解析:+=(sin2α+cos2α)≥(a+b)2,故應(yīng)選C.
答案:C
7.設(shè)a,b,c為正實數(shù),a+b+4c=1,則++2的最大值是( )
A. B.
C.2 D.
解析:1=a+b+4c
=()2+()2+(2)2
=[()2+()2+(2)2](1
4、2+12+12)≥(++2)2,
∴(++2)2≤3,++2≤,當(dāng)且僅當(dāng)a=,b=,c=時取等號.
答案:B
8.函數(shù)y=3+4的最大值為( )
A. B.5
C.7 D.11
解析:函數(shù)的定義域為[5,6],且y>0.
y=3+4≤=5.
當(dāng)且僅當(dāng)=.
即x=時取等號.所以ymax=5.
答案:B
9.若x,y,z是非負(fù)實數(shù),且9x2+12y2+5z2=9,則函數(shù)u=3x+6y+5z的最大值為( )
A.9 B.10
C.14 D.15
解析:u2=(3x+6y+5z)2≤[(3x)2+(2y)2+(z)2][12+()2+()2]=99=81,當(dāng)且僅
5、當(dāng)x=,y=,z=1時等號成立.故所求的最大值為9.
答案:A
10.若5x1+6x2-7x3+4 x4=1,則3x+2x+5x+x的最小值是( )
A. B.
C.3 D.
解析:因為(3x+2x+5x+x)≥
2=(5x1+6x2-7x3+4x4)2=1,
所以3x+2x+5x+x≥.
答案:B
11.設(shè)c1,c2,…,cn是a1,a2,…,an的某一排列(a1,a2,…,an均為正數(shù)),則++…+的最小值是( )
A. B.n
C.1 D.不能確定
解析:不妨設(shè)0
6、+…+≥++…+=n.
答案:B
12.已知a,b,c∈R+,設(shè)P=2(a3+b3+c3),Q=a2(b+c)+b2(c+a)+c2(a+b),則( )
A.P≤Q B.PQ
解析:設(shè)a≥b≥c,a2≥b2≥c2,
順序和a3+b3+c3,亂序和a2b+b2c+c2a與a2c+b2a+c2b,
∴a3+b3+c3≥a2b+b2c+c2a,
a3+b3+c3≥a2c+b2a+c2b,
2(a3+b3+c3)≥a2(b+c)+b2(c+a)+c2(a+b),
∴P≥Q,選C.
答案:C
二、填空題(本大題共4小題,每小題4分,共16分,把答案
7、填在題中的橫線上)
13.已知x>0,y>0,且2x+y=6,則+的最小值為________.
解析:+=(2x+y)=[()2+()2]≥2
=(+1)2=,
當(dāng)且僅當(dāng)=,即x=6-3,y=6-6時取等號.
答案:(3+2)
14.如圖所示,矩形OPAQ中,a1≤a2,b1≤b2,則陰影部分的矩形的面積之和________空白部分的矩形的面積之和.
解析:由圖可知,陰影面積=a1b1+a2b2,而空白面積=a1b2+a2b1,根據(jù)順序和≥反序和知,應(yīng)填“≥”.
答案:≥
15.設(shè)實數(shù)a1,a2,a3滿足條件a1+a2+a3=2,則a1a2+a2a3+a3a1的最大值為_
8、_______.
解析:由柯西不等式,得(a+a+a)(12+12+12)≥(a1+a2+a3)2=4,
于是a+a+a≥.
故a1a2+a2a3+a3a1=[(a1+a2+a3)2-(a+a+a)]=22-(a+a+a)≤2-=.
當(dāng)且僅當(dāng)a1=a2=a3=時取等號.
答案:
16. 已知正實數(shù)x1,x2,…,xn滿足x1+x2+…+xn=P,P為定值.
則F=++…++的最小值為________.
解析:不妨設(shè)00.
且0
9、
=x1+x2+…+xn
=P(定值),
即式子F=++…++的最小值為P.
答案:P
三、解答題(本大題共有6小題,共74分,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
17.(12分)已知a>0,b>0,且a+b=1.求證:+≤2.
證明:由柯西不等式得:
(1+1)2≤(2a+1+2b+1)(1+1)=8.
所以+≤2.
18.(12分)若正數(shù)a、b、c滿足a+b+c=1,求++的最小值.
解析:因為正數(shù)a、b、c滿足a+b+c=1,
所以[(3a+2)+(3b+2)+
(3c+2)]
=
≥
2=9.
又3a+2+3b+2+3c+2=3(a+b+c)
10、+6=9,
故++≥1,當(dāng)且僅當(dāng)3a+2=3b+2=3c+2,即a=b=c=時上式取等號.
19.(12分)設(shè)a、b、c∈R+,利用排序不等式證明:
(1)aabb>abba(a≠b);
(2)a2ab2bc2c≥ab+cbc+aca+b.
證明:(1)不妨設(shè)a>b>0,則lg a>lg B.
從而alg a+blg b>alg b+blg a,
∴l(xiāng)g aa+lg bb>lg ba+lg ab,
即lg aabb>lg baab,故aabb>abba.
(2)不妨設(shè)a≥b≥c>0,則lg a≥lg b≥lg c.
∴alg a+blg b+clg c≥blg a+clg
11、b+alg c,
alg a+blg b+clg c≥clg a+alg b+blg c.
∴2alg a+2blg b+2clg c
≥(b+c)lg a+(a+c)lg b+(a+b)lg c.
∴l(xiāng)g(a2ab2bc2c)≥lg(ab+cba+cca+b).
故a2ab2bc2c≥ab+cbc+aca+b.
20.(12分)已知正數(shù)x、y、z滿足x+y+z=xyz,且不等式++≤λ恒成立,求λ的取值范圍.
解析:++≤++
=
≤
=,λ的取值范圍是.
21.(13分)設(shè)a1,a2,…,an是1,2,…,n的一個排列,求證:++…+≤++…+.
證明:設(shè)b1,b2
12、,…,bn-1是a1,a2,…,an-1的一個排列,且b1>…>且b1≥1,b2≥2,…,bn-1≥n-1,c1≤2,c2≤3,…,cn-1≤n,
利用排序不等式有:
++…+≥++…+≥++…+.
22.(13分)某自來水廠要制作容積為500 m3的無蓋長方體水箱,現(xiàn)有三種不同規(guī)格的長方形金屬制箱材料(單位:m):
①1919;②3010;③2512.
請你選擇其中的一種規(guī)格材料,并設(shè)計出相應(yīng)的制作方案(要求:①用料最??;②簡便易行).
解析:設(shè)無蓋長方體水箱的長、
13、寬、高分別為a m、b m、c m,
由題意,可得abc=500,
長方體水箱的表面積為:S=2bc+2ac+ab.
由均值不等式,知S=2bc+2ac+ab≥3=3=300.
當(dāng)且僅當(dāng)2bc=2ca=ab,即a=b=10,c=5時,
S=2bc+2ca+ab=300為最小,
這表明將無蓋長方體的尺寸設(shè)計為10105(即2∶2∶1)時,其用料最省.
如何選擇材料并設(shè)計制作方案,就要研究三種供選擇的材料,哪一種更易制作成長方體水箱的平面展開圖.
逆向思維,先將無蓋長方體展開成平面圖,如圖(1),進一步剪拼成圖(2)的長30 m,寬10 m(長∶寬=3∶1)的長方形.因此,應(yīng)選擇規(guī)格3010的制作材料,制作方案如圖(3).
可以看出,圖(3)這種“先割后補”的方案不但可使用料最省,而且簡便易行.
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