人教A版理科数学课时试题及解析(35)基本不等式
课时作业(三十五) [第35讲 基本不等式]
[时间:45分钟 分值:100分]
1. 下列结论正确的是( )
A.当x>0且x≠1时,lgx+≥2
B.当x≥2时,x+的最小值为2
C.当x>0时,+≥2
D.当0
0,b>0,A为a,b的等差中项,正数G为a,b的等比中项,则ab与AG的大小关系是( )
A.ab=AG B.ab≥AG
C.ab≤AG D.不能确定
3. 对于使f(x)≤M恒成立的所有常数M中,我们把M的最小值叫做f(x)的上确界.若a>0,b>0且a+b=1,则--的上确界为( )
A. B.- C. D.-4
4.气象学院用3.2万元买了一台天文观测仪,已知这台观测仪从启用的第一天起连续使用,第n天的维修保养费为元,使用它直至“报废最合算”(所谓“报废最合算”是指使用的这台仪器的平均每天耗资最少)一共使用了( )
A.600天 B.800天
C.1 000天 D.1 200天
5. 若直线ax+by+1=0(a、b>0)过圆x2+y2+8x+2y+1=0的圆心,则+的最小值为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
6. 若a>0,b>0,且a+b=4,则下列不等式恒成立的是( )
A.> B.+≤1
C.≥2 D.a2+b2≥8
7.若a,b,c>0且a(a+b+c)+bc=4-2,则2a+b+c的最小值为( )
A.-1 B.+1
C.2+2 D.2-2
8.若实数a,b,c满足a2b2+(a2+b2)c2+c4=4,则ab+c2的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9. 设a>b>c>0,则2a2++-10ac+25c2的最小值是( )
A.2 B.4 C.2 D.5
10. 函数y=a1-x(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny-1=0上,则+的最小值为________.
11. 设A,B,C,D是半径为2的球面上的四点,且满足AB⊥AC,AD⊥AC,AB⊥AD,则S△ABC+S△ABD+S△ACD的最大值是________.
12.已知x1,x2是关于x的方程x2-ax+a2-a+=0的两个实根,那么的最小值为________,最大值为________.
13.若a是1+2b与1-2b的等比中项,则的最大值为________.
14.(10分) 某商店预备在一个月内分批购入每张价值为20元的书桌共36张,每批都购入x张(x是正整数),且每批均需付运费4元,储存购入的书桌一个月所付的保管费与每批购入书桌的总价值(不含运费)成正比,若每批购入4张,则该月需用去运费和保管费共52元,现在全月只有48元资金可以用于支付运费和保管费.
(1)求该月需用去的运费和保管费的总费用f(x);
(2)能否恰当地安排每批进货的数量,使资金够用?写出你的结论,并说明理由.
15.(13分)已知a,b为正数,求证:
(1)若+1>,则对于任何大于1的正数x,恒有ax+>b成立;
(2)若对于任何大于1的正数x,恒有ax+>b成立,则+1>.
16.(12分)已知a,b,c>0,证明:++≥.
课时作业(三十五)
【基础热身】
1.C [解析] 选项A中不能保证lgx>0;选项B中最小值为2时x=1;选项D中的函数在(0,2]上单调递增,有最大值;只有选项C中的结论正确.
2.C [解析] 依题意得A=,G=,故AG=·≥·=ab.
3.B [解析] --=-(a+b)=-≤-=-.
4.B [解析] 设一共使用了n天,则使用n天的平均耗资为=++4.95,
当且仅当=时,取得最小值,此时n=800.本题的函数模型是一个在生活中较为常见的模型,注意如何建立这类问题的函数关系式,在有的问题中仪器还可以做废品再卖一点钱,这样要从总的耗资中把这部分除去.
【能力提升】
5.C [解析] 由题意知,圆心坐标为(-4,-1),由于直线过圆心,所以4a+b=1,从而+=(4a+b)=8++≥8+2×4=16(当且仅当b=4a时取“=”).
6.D [解析] 根据基本不等式4=a+b≥2,即≤2,且ab≤4,所以≥,所以选项A、C中的不等式不是恒成立的,+≥≥1,故选项B中的不等式不是恒成立的,a2+b2≥=8.
7.D [解析] (2a+b+c)2=4a2+b2+c2+4ab+4ac+2bc≥4a2+2bc+4ab+4ac+2bc
=4[a(a+b+c)+bc],由于a,b,c>0且a(a+b+c)+bc=4-2,
所以2a+b+c≥2=2-2,选D.
8.B [解析] (ab+c2)2=a2b2+2abc2+c4≤a2b2+(a2+b2)·c2+c4=4,所以ab+c2≤2,等号当且仅当a=b时成立,此时a2b2+(a2+b2)c2+c4=4,即a4+2a2c2+c4=4,即a2+c2=2,其中a=b=c=1就是满足其取得最小值时的一组实数值.
9.B [解析] 原式=a2+a2+ab-ab++-10ac+25c2
=a(a-b)++ab++(a2-10ac+25c2)
≥2+2+(a-5c)2
=4+(a-5c)2≥4+0=4.
当且仅当
即a=,b=,c=时,等号成立.
10.4 [解析] 函数y=a1-x的图象过点(1,1),故m+n=1,所以+=(m+n)=2++≥4,故+的最小值是4.
11.8 [解析] 四面体ABCD在点A处的三条侧棱两两垂直,这个四面体与以AB,AC,AD为棱长的长方体具有相同的外接球.设AB=x,AC=y,AD=z,则x2+y2+z2=16.
S△ABC+S△ABD+S△ACD=(xy+yz+zx)≤(x2+y2+z2)=8.
12.0 [解析] 首先Δ=a2-4=-3a2+4a-1≥0,即3a2-4a+1≤0,解得≤a≤1.根据韦达定理知==a+-1.
根据基本不等式a+≥1,等号当且仅当a=时成立,故的最小值是1-1=0;
根据函数f(a)=a+的单调性可知函数的最大值为max=max=,故的最大值是.
故的最小值是0,最大值是.
13. [解析] a是1+2b与1-2b的等比中项,则a2=1-4b2⇒a2+4b2=1.
∵a2+4b2=(|a|+2|b|)2-4|ab|=1.∴=,这个式子只有当ab>0时取得最大值,当ab>0时,∴===,
由于a2+4b2=1,故4ab≤1,即≥4,故当=4时,取最大值=.
14.[解答] (1)设题中比例系数为k,若每批购入x张,则共需分批,每批价值为20x元,
由题意f(x)=·4+k·20x.
由x=4时,y=52得k==,
∴f(x)=+4x(0b.
(2)∵对于任何大于1的正数x,恒有ax+>b成立,即x>1时,min>b,
由(1)ax+=a(x-1)++1+a≥2+1+a=(+1)2,
∴(+1)2>b,故+1>.
【难点突破】
16.[解答] 直接用一个式子或两个式子都不好直接构造轮换不等式.观察其结构特点,必须想办法去掉不等式左端各项的分母,为此可以做变换:在不等式两端都加上,
即我们证明不等式+++≥a+b+c,这时把拆成++,就可以构造轮换不等式了.+≥a,+≥b,+≥c,三式相加即得所证不等式.