第4讲 基本不等式
板块四 模拟演练·提能增分
[A级 基础达标]
1.[2018·浙江模拟]已知x>0,y>0,则“xy=1”是“x+y≥2”的( )
B.必要不充分条件A.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 A
解析 若xy=1,由基本不等式,知x+y≥2xy=2;反之,取x=3,y=1,则满足x+
y≥2,但xy=3≠1,所以“xy=1”是“x+y≥2”的充分不必要条件.故选A.
B.最大值1D.最大值2
2x
2.当x>0时,函数f(x)=有( )
x2+1
A.最小值1 C.最小值2
答案 B
2
解析 ∵x>0,∴f(x)=≤1.故选B.
1x+x
12
3.[2015·湖南高考]若实数a,b满足+=ab,则ab的最小值为( )
ab
12
解析 由ab=+≥2ab
A.2 B.2 C.22 D.4
答案 C
212
,得ab≥22,当且仅当=时取“=”.选C.abab
-
+
(-6≤a≤3)的最大值为( )
4.[2018·人大附中模拟]
932
A.9 B. C.3 D.
22
解析 因为-6≤a≤3,所以3-a≥0,a+6≥0.由基本不等式,可知
-
答案 B+
≤
-
+
2
+
93
=,当且仅当a=-时等号成立.22
x2+2
5.[2018·秦皇岛模拟]函数y=(x>1)的最小值是( )
x-1
x2-1+3
解析 ∵x>1,∴x-1>0,∴y==
x-1
A.23+2 B.23-2 C.23 D.2
-
+x-1
答案 A
+33=x+1+=x-1+
x-1
3
+2≥23+2(当且仅当x=1+3时取“=”).选A.x-1
6.设x>0,y>0,且x+4y=40,则lg x+lg y的最大值是( )
A.40 B.10 C.4 D.2
答案 D
解析 ∵x+4y=40,且x>0,y>0,
∴x+4y≥2x·4y=4xy(当且仅当x=4y时取“=”),
∴4xy≤40.∴xy≤100.
∴lg x+lg y=lg (xy)≤lg 100=2.
∴lg x+lg y的最大值为2.
?1a?7.[2018·山西模拟]已知不等式(x+y)?+?≥9对任意正实数x,y恒成立,则正实数?xy?
a的最小值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
答案 B
xy?1a?2
解析 (x+y)?+?=1+a·++a≥1+a+2a=(a+1),
yx?xy?
xy22
当且仅当a·=,即ax=y时“=”成立.
yx
?1a?2
∴(x+y)?+?的最小值为(a+1)≥9.
?xy?
∴a≥4.
8.[2017·江苏高考]某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x吨,运费为6万元/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的值是
________.答案 30
6003600
解析 一年的总运费为6×=(万元).
xx
3600
因为+4x≥2
x
一年的总存储费用为4x万元.
总运费与总存储费用的和为?
?3600+4x?万元.
?
?x?
36003600
·4x=240,当且仅当=4x,即x=30时取得等号,xx
所以当x=30时,一年的总运费与总存储费用之和最小.
1
9.函数y=2x+(x>1)的最小值为________.
x-1
解析 因为y=2x+
答案 22+2
111(x>1),所以y=2x+=2(x-1)++2≥2+x-1x-1x-1
当且仅当x=1+2-
1
=22+2.x-1
21时取等号,故函数y=2x+(x>1)的最小值为22+2.2x-1
10.[2018·正定模拟]若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是________.
答案 5
13
解析 由x+3y=5xy,可得+=1,
5y5x
943x12y13
=+++≥+2 555y5x5
?13?所以3x+4y=(3x+4y)?+??5y5x?
3x12y13121·=+=5,当且仅当x=1,y=时取等号,故5y5x552
[B级 知能提升]
3x+4y的最小值是5.
14y2
1.若两个正实数x,y满足+=1,且不等式x+ xy4 B.(-∞,-1)∪(4,+∞) D.(-∞,0)∪(3,+∞) 是( ) A.(-1,4) C.(-4,1) 答案 B y?y??14?4xy?y?解析 ∵x>0,y>0,∴x+=?x+??+?=2++≥4,∴?x+?min=4,4?4??xy?y4x?4? ∴m-3m>4,解得m<-1或m>4.选B. 2 21 2.设a>0,b>1,若a+b=2,则+的最小值为( ) ab-1 B.6 D.22 A.3+22 C.42 答案 A 21?21?+解析 由题可知a+b=2,a+b-1=1,∴+=??(a+b-1)=2+ ab-1?ab-1? -a a++1≥3+22,当且仅当b-1 -a = a ,即a=2-2,b=2时等号成b-1 2 2 立.故选A. 3.[2018·湖北八校联考]已知正数a,b满足2a+b=3,则ab2+1的最大值为 解析 ab2+1= ________. 2 答案 221222 ×2ab2+1≤×(2a+b+1)=×(3+1)=2,2224 当且仅当2a=b2+1,且2a+b=3, 22 即a=1,b=1时,等号成立. 22 故ab2+1的最大值为2. 11 4.[2018·郑州模拟]若a>0,b>0,且+=ab. ab (1)求a+b的最小值; 33 (2)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.