【数学】2020届一轮复习人教A版第38课基本不等式及其简单应用(2)作业(江苏专用)
随堂巩固训练(38)
1. 若正数a,b满足+=1,则a+b的最小值是__3+2__.
解析:a+b=(a+b)=3++≥3+2,当且仅当=,即a=+1,b=+2时等号成立,所以a+b的最小值为3+2.
2. 若不等式|2a-1|≤|x+|对一切非零实数x恒成立,则实数a的取值范围是____.
解析:当x>0时,=x+≥2=2,当且仅当x=,即x=1时等号成立;当x<0时,=(-x)+≥2=2,当且仅当-x=,即x=-1时等号成立,所以的最小值为2.因为|2a-1|≤对一切非零实数恒成立,所以|2a-1|≤2,所以实数a的取值范围为[-,].
3. 若对于任意x>0,≤a恒成立,则实数a的取值范围是____.
解析:因为x>0,所以x+≥2(当且仅当x=1时等号成立),所以=≤=,所以a≥.
4. 已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y的最小值为__4__.
解析:x+2y=8-x·(2y)≥8-(当且仅当x=2y时取等号),整理得(x+2y)2+4(x+2y)-32≥0,即(x+2y-4)(x+2y+8)≥0.又x+2y≥0,所以x+2y≥4,即x+2y的最小值为4.
5. 已知x>0,y>0,且+=1,若x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是__(-4,2)__.
解析:因为+=1,所以x+2y=(x+2y)=4++≥4+2=8,当且仅当=,即x=4,y=2时取等号.因为x+2y>m2+2m恒成立,所以m2+2m<8,得-4
2时,使不等式x+≥a恒成立的实数a的取值范围是__(-∞,4]__.
解析:因为x>2,所以x-2>0,所以x+=(x-2)++2≥2+2=4,当且仅当x=3时取等号.因为不等式x+≥a恒成立,所以≥a,所以实数a的取值范围是(-∞,4].
8. 若a>0,b>0,a,b的等差中项是,且α=a+,β=b+,则α+β的最小值为__5__.
解析:由题意知a+b=×2=1,所以α+β=a++b+=1++=1+=1+.因为≤,所以ab≤=,当且仅当a=b=时等号成立,所以α+β≥1+4=5,即α+β的最小值为5.
9. 若a>0,b>0,且+=1,则a+2b的最小值为____.
解析:因为+==1,则2a+2b+1=2ab+2a+b2+b,得a=,所以a+2b=+2b==++≥2+=+,当且仅当=,即b=时等号成立,所以a+2b的最小值为.
10. 若不等式a2+3b2≥λb(a+b)对任意a,b∈R恒成立,则实数λ的最大值为__2__.
解析:因为a2-λba+(3-λ)b2≥0恒成立,所以(λb)2-4(3-λ)b2≤0,所以(λ2+4λ-12)b2≤0,所以λ2+4λ-12≤0,解得-6≤λ≤2,所以λ的最大值为2.
11. 某地区要建造一条防洪堤,其横断面为等腰梯形,腰与底边所成的角为60°(如图),考虑到防洪堤的坚固性及水泥、石块用料等因素,设计其横断面要求面积为9 m2,且高度不低于 m.记防洪堤横断面的腰长为x(m),外周长(梯形的上底线段与两腰长的和)为y(m).
(1) 求y关于x的函数关系式,并指出其定义域;
(2) 要使防洪堤横断面的外周长不超过10.5 m,则其腰长x应在什么范围内?
(3) 当防洪堤的腰长x为多少米时,堤的上面与两侧面的水泥用料最省(即横断面的外周长最小)?求此时外周长的值.
解析:(1) 设横断面的高为h,则9=(AD+BC)h,其中AD=BC+2×=BC+x,h=x,所以9=(2BC+x)×x,所以BC=-.
由题意解得2≤x<6,所以y=BC+2x=+(2≤x<6).
(2) 由y=+≤10.5,得3≤x≤4.因为[3,4][2,6),所以腰长x的取值范围是[3,4].
(3) y=+≥2=6,当且仅当=,即x=2∈[2,6)时,等号成立,
所以横断面的外周长的最小值为6 m,此时腰长为2 m.
12. 某森林出现火灾,火势正以每分钟100 m2的速度顺风蔓延,消防站接到警报后立即派消防队员前去灭火,在火灾发生后5 min到达火灾现场,已知消防队员在现场平均每人每分钟灭火50 m2,所消耗的灭火材料、劳务津贴等费用为每人每分钟125元,另附加每次灭火所耗损的车辆、器械和装备等费用平均每人100元,而烧毁1m2森林的损失费为60元.
(1) 设派x名消防队员前去灭火,用t min将火扑灭,试建立t与x的函数关系式;
(2) 问应该派多少名消防队员前去灭火,才能使总损失最少?(总损失=灭火材料、劳务津贴等费用+车辆、器械和装备耗损费用+森林损失费)
解析:(1) t==.
(2) 设总损失为y元,则由题意得y=125tx+100x+60×(500+100t)=125·x·+100x+30 000+=1 250·+100(x-2+2)+30 000+=31 450+100(x-2)+≥31 450+2=36 450,
当且仅当100(x-2)=,即x=27时,y有最小值36 450,
所以应该派27名消防队员前去灭火,才能使总损失最少.
13. 某单位拟建一个扇环面形状的花坛(如图所示),该扇环面是由以点O为圆心的两个同心圆弧和延长后通过点O的两条直线段围成.按设计要求扇环面的周长为30米,其中大圆弧所在圆的半径为10米.设小圆弧所在圆的半径为x米,圆心角为θ(弧度).
(1) 求θ关于x的函数关系式;
(2) 已知在花坛的边缘(实线部分)进行装饰时,直线部分的装饰费用为4元/米,弧线部分的装饰费用为9元/米.设花坛的面积与装饰总费用的比值为y,求y关于x的函数关系式,并求出当x为何值时,y取得最大值?
解析:(1) 由题意得30=θ(10+x)+2(10-x),所以θ=.
(2) 花坛的面积为θ(102-x2)=(5+x)(10-x)=-x2+5x+50(0
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