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1、第三十四講 基本不等式及其應(yīng)用
班級(jí)________ 姓名________ 考號(hào)________ 日期________ 得分________
一、選擇題:(本大題共6小題,每小題6分,共36分,將正確答案的代號(hào)填在題后的括號(hào)內(nèi).)
1.“a>0且b>0”是“≥”的( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
答案:A
2.設(shè)a、b∈R+,且a+b=4,則有( )
A.≥ B.+≥1
C.≥2 D.≥
解析:由a,b∈R*,且a+b=4得2≤4?≤2,≥,又由≤=,即≤.由此可知,A,C,D都不正確,
2、則只有B正確,故選B.
答案:B
3.設(shè)0
3、cosαcosβ+sinαsinβ
=(cosαcosβ+sinαsinβ)=cos(α-β).
∵cos(α-β)≤1,∴mx+ny的最大值為.
答案:A
評(píng)析:此題若使用均值不等式,即mx+ny≤+=,會(huì)錯(cuò)選B,因?yàn)樯鲜霾坏仁健埃健辈荒苋〉茫?
5.設(shè)a>b>c>0,則2a2++-10ac+25c2的最小值是( )
A.2 B.4
C.2 D.5
解析:原式=a2+++a2-10ac+25c2=a2++(a-5c)2≥a2++0≥4,當(dāng)且僅當(dāng)b=a-b、a=5c且a2=,即a=2b=5c=時(shí)“=”都成立,故原式的最小值為4,選B.
答案:B
6.已知x
4、>0,y>0,x+2y+2xy=8,則x+2y的最小值是( )
A.3 B.4
C. D.
解析:依題意得(x+1)(2y+1)=9,(x+1)+(2y+1)≥2=6,x+2y≥4,當(dāng)且僅當(dāng)x+1=2y+1,即x=2,y=1時(shí)取等號(hào),故x+2y的最小值是4,選B.
答案:B
二、填空題:(本大題共4小題,每小題6分,共24分,把正確答案填在題后的橫線上.)
7.在“+=1”中的“__”處分別填上一個(gè)自然數(shù),使它們的和最小,并求出其和的最小值.________
分析:.本題條件、結(jié)論皆開(kāi)放,可設(shè)所要填寫(xiě)的兩數(shù)分別為x,y,再利用均值定理去探索.
解析:設(shè)這兩
5、個(gè)自然數(shù)分別為x,y,
則有x+y=(x+y)=13++≥13+2=25,
當(dāng)且僅當(dāng)=,且+=1,即x=10,y=15時(shí)等號(hào)成立,故分別填10和15,其和的最小值為25.
答案:10 15 25
評(píng)析:本題解答的關(guān)鍵是將已知中的“1”代換.應(yīng)用均值定理求函數(shù)的最值時(shí),必須注意“一正二定三相等”.
8.若a,b是正常數(shù),a≠b,x,y∈(0,+∞),則+≥,當(dāng)且僅當(dāng)=時(shí)取等號(hào).利用以上結(jié)論,可以得到函數(shù)f(x)=+(x∈)的最小值為_(kāi)_______,取最小值時(shí)x的值為_(kāi)_______.
解析:f(x)=+≥=25.
當(dāng)且僅當(dāng)=,即x=時(shí)上式取最小值,即[f(x)min]=25.
6、答案:25
9.(精選考題·重慶)已知t>0,則函數(shù)y=的最小值為_(kāi)_______.
解析:依題意得y=t+-4≥2-4=-2,此時(shí)t=1,即函數(shù)y=(t>0)的最小值是-2.
答案:-2
10.(精選考題·浙江)若正實(shí)數(shù)x,y滿足2x+y+6=xy,則xy的最小值是________.
解析:由基本不等式得xy≥2+6,令=t得不等式t2-2t-6≥0,解得t≤-(舍去)或者t≥3,故xy的最小值為18.
答案:18
三、解答題:(本大題共3小題,11、12題13分,13題14分,寫(xiě)出證明過(guò)程或推演步驟.)
11.設(shè)a、b、c為正數(shù),求證++≥a+b+c
分析:通過(guò)觀察可得
7、:
·=c2,·=b2,·=a2
從而利用基本不等式即可.
證明:∵a、b、c均是正數(shù)
∴,,均是正數(shù)
∴+≥2c,+≥2a,+≥2b
三式相加得:2≥2(a+b+c)
∴++≥a+b+c
評(píng)析:先局部運(yùn)用基本不等式,再利用不等式的性質(zhì),(注意限制條件)通過(guò)相加(乘)合成為待證的不等式,既是運(yùn)用基本不等式時(shí)的一種重要技能,也是證明不等式時(shí)的一種常用方法.
12.設(shè)函數(shù)f(x)=x+,x∈[0,+∞).
(1)當(dāng)a=2時(shí),求函數(shù)f(x)的最小值;
(2)當(dāng)0
8、
由于x∈[0,+∞),所以x+1>0,>0.所以f(x)≥2-1.
當(dāng)且僅當(dāng)x+1=,即x=-1時(shí),f(x)取得最小值,最小值為2-1.
(2)因?yàn)閒(x)=x+=x+1+-1,(此時(shí)再利用(1)的方法,等號(hào)取不到)
設(shè)x1>x2≥0,則f(x1)-f(x2)=x1+-x2-=(x1-x2)·.
由于x1>x2≥0,所以x1-x2>0,x1+1>1,x2+1≥1.所以(x1+1)(x2+1)>1.而00.
即f(x1)>f(x2),所以f(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增.
所以f(x)min=f(0)=a.
評(píng)析:(2)問(wèn)中因等
9、號(hào)不能取到,所以考慮使用函數(shù)單調(diào)性,由此提醒我們時(shí)刻注意三個(gè)條件,在變形時(shí)拆分項(xiàng)及配湊因式是常用的方法.
13.某廠為適應(yīng)市場(chǎng)需求,投入98萬(wàn)元引進(jìn)世界先進(jìn)設(shè)備,并馬上投入生產(chǎn),第一年需各種費(fèi)用12萬(wàn)元,從第二年開(kāi)始,每年所需費(fèi)用會(huì)比上一年增加4萬(wàn)元.而每年因引入該設(shè)備可獲得年利潤(rùn)為50萬(wàn)元.請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù),解決以下問(wèn)題:
(1)引進(jìn)該設(shè)備多少年后,開(kāi)始盈利?
(2)引進(jìn)該設(shè)備若干年后,有兩種處理方案:
第一種:年平均利潤(rùn)達(dá)到最大值時(shí),以26萬(wàn)元的價(jià)格賣(mài)出.
第二種:盈利總額達(dá)到最大值時(shí),以8萬(wàn)元的價(jià)格賣(mài)出.問(wèn)哪種方案較為合算?
解:開(kāi)始盈利就是指所獲利潤(rùn)大于投資總數(shù),據(jù)此建立不
10、等式求解;所謂方案最合理,就是指賣(mài)出設(shè)備時(shí)的年平均利潤(rùn)較大,因此只需將兩種方案的年平均利潤(rùn)分別求出,進(jìn)行比較即可.
(1)設(shè)引進(jìn)該設(shè)備x年后開(kāi)始盈利.盈利額為y萬(wàn)元.
則y=50x-98-=-2x2+40x-98,令y>0,得10-