2019-2020学年苏教版必修5高中数学 3.4.2基本不等式的应用同步练习(解析答案)
2019-2020学年苏教版必修5高中数学 3.4.2基本不等式的应用同步练习(解析答案),高三下数学同步练习,莲山课件.
3.4.1 基本不等式的证明
1.(a-b)2≥0⇒a2+b2≥2ab,那么()2+()2≥2,即2(a+b)≥,当且仅当a=b时,等号成立.
2.2(a+b)叫做a、b的算术平均数.
3.叫做a、b的几何平均数.
4.基本不等式2(a+b)≥,说明两个正数的几何平均数不大于它们的算术平均数.
5.如下图,在⊙O中,AB是圆的直径,CD⊥AB于点D,由射影定理可知,CD2=AD·DB,则CD=叫做AD、DB的几何平均数,OC=2(AD+DB)叫做AD、DB的算术平均数.
由上图可知,OC≥CD,当△ABC是等腰直角三角形时,有OC=CD.
6.不等式2(a+b)≥,(a、b∈R+),在证明不等式,求函数的最大值、最小值时,有着广泛的应用,因此我们也称它为基本不等式
一、选择题
1.如果a、b为绝对值不相等的非零实数,那么b(a)+a(b)的值是(B)
A.大于2 B.小于-2或大于2
C.小于等于2 D.大于-2或小于2
解析:a、b同号时大于2,a、b异号时小于-2.
2.若a>b>0,则下列不等式成立的是(B)
A.a>b>2(a+b)> B.a>2(a+b)>>b
C.a>2(a+b)>b> D.a>>2(a+b)>b
解析:由a-2(a+b)=2(a-b)>0,-b=(-)>0,再结合基本不等式2(a+b)>.
3.给出下面四个推导过程:
①∵a,b∈R+,∴a(b)+b(a)≥2b(a)=2;
②∵x,y∈R+,∴lg x+lg y≥2;
③∵a∈R,a≠0,∴a(4)+a≥2·a(4)=4;
④∵x,y∈R,xy<0,∴y(x)+x(y)=-x(y)≤
-2x(y)=-2.
其中正确的推导为(D)
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析:①由于a,b∈R+,∴a(b),b(a)∈R+,符合基本不等式的条件,故①推导正确;
②虽然x,y∈R+,但当x∈(0,1)和y∈(0,1)时,lg x和lg y都是负数,∴②的推导过程是错误的;
③由a∈R,不符合基本不等式的条件,
∴a(4)+a≥2·a(4)=4是错误的;
④由xy<0,得y(x)、x(y)均为负数,但在推导过程中将整体y(x)+x(y)提出负号后,y(x),x(y)均变为正数,符合基本不等式的条件,故④正确.
4.已知a>0,b>0,a+b=2,则y=a(1)+b(4)的最小值是(C)
A.2(7) B.4
C.2(9) D.5
解析:y=a(1)+b(4)=2(1)×2b(4)=2(1)(a+b)(a(1)+b(4))=2(1)b(4a)≥2(1)(5+2b(4a))=2(9).
5.下列结论正确的是(B)
A.当x>0且x≠1时,lg x+lg x(1)≥2
B.当x>0时,+x(1)≥2
C.当x≥2时,x+x(1)的最小值为2
D.当0<x≤2时,x-x(1)无最大值
解析:当0<x<1时,lg x+lg x(1)<0,∴A错误;
当x>0时,+x(1)≥2x(x·1)=2,∴B正确;
当x≥2时,x+x(1)的最小值为2(5),∴C错误;
当0<x≤2时,x-x(1)是增函数,最大值在x=2时取得,∴D错误.
二、填空题
6.某工厂第一年的产量为A,第二年的增长率为a,第三年的增长率为b,这两年的平均增长率为x,则x与2(a+b)的大小关系是________.
解析:因A(1+x)2=A(1+a)(1+b)≤
A2(1+a+1+b)=A2(a+b),∴x≤2(a+b).
答案:x≤2(a+b)
7.给出下列不等式:①a2+1>2a;②a2+4≥4a;③b(a)≥2;④a2+b2(2a2b2)≤ab.其中恒成立的不等式的序号是________.
解析:当a=1时,①不成立;当ab<0时,④不成立.
答案:②③
8.(2013·天津卷)设a+b=2,b>0,则当a=________时,2|a|(1)+b(|a|)取得最小值.
解析:∵a+b=2,∴2|a|(1)+b(|a|)=4|a|(a+b)+b(|a|)=4|a|(a)+b(|a|)≥4|a|(a)+1,显然当a<0且b=2|a|时,上式等号成立,将b=-2a与a+b=2联立即得a=-2.
2019-2020学年苏教版必修5高中数学 3.3.2简单的线性规划问题同步练习(解析答案)
2019-2020学年苏教版必修5高中数学 3.3.2简单的线性规划问题同步练习(解析答案),高三下数学同步练习,莲山课件.
答案:-2
三、解答题
9.已知a>0,b>0,c>0,d>0,求证:bd(ad+bc)+ac(bc+ad)≥4.
证明:bd(ad+bc)+ac(bc+ad)
=b(a)+d(c)+a(b)+c(d)
=a(b)+c(d)≥2+2=4,
当且仅当a=b且c=d时取“=”号,
∴bd(ad+bc)+ac(bc+ad)≥4.
10.设x1,x2,…,xn都是正整数,求证:
1(2)1()+2(2)2()+…+n-1(2)n-1()+n(2)n()≥x1+x2+…+xn.
证明:∵x1,x2,…,xn都是正整数,
∴由基本不等式得1(2)1()+x2≥2x1,
2(2)2()+x3≥2x2,
…
n(2)n()+x1≥2xn.
将以上n个式子相加命题即得证.
►能力升级
一、选择题
11.设a>b>0,则a2+ab(1)+a(a-b)(1)的最小值是(D)
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:∵a>b>0,a2+ab(1)+a(a-b)(1)=a2+ab(a-b)(a-b+b)=a2+b(a-b)(1)≥a2+2(b+a-b)=a2+a2(4)≥4(当且仅当a=2b=时取“=”),故.
12.若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是(C)
A.5(24) B.5(28) C.5 D.6
解析:∵x+3y=5xy,∴y(1)+x(3)=5.∴3x+4y=5(1)(3x+4y)x(3)=5(1)y(3x)≥5(1)y(3x)=5(1)(13+12)=5.
13.若a,b∈R,且ab>0,则下列不等式中恒成立的是(D)
A.a2+b2>2ab B.a+b≥2
C.a(1)+b(1)>ab(2) D.a(b)+b(a)≥2
解析:令a=b=1可知A,C不成立;
令a=b=-1可知B不成立.
二、填空题
14.若a>0,b>0,a+b=2,则下列不等式对一切满足条件的a,b恒成立的是________(写出所有正确命题的序号).
①ab≤1;②+≤;③a2+b2≥2;
④a3+b3≥3;⑤a(1)+b(1)≥2.
解析:①项,∵a>0,b>0,2=a+b,a+b≥2,∴≤1,即ab≤1.
②项,∵2(a+b)-2(b)=4(b)2)≥0,
∴2(b)≤2(a+b).
∴+≤,故+≤2.
③项,∵2(a2+b2)≥2(a+b),∴a2+b2≥2((a+b)2).
又∵a+b=2,∴a2+b2≥2.
④项,∵a3+b3=(a+b)3-3a2b-3ab2=8-3ab(a+b)=8-6ab≥8-6=2(由①ab≤1).
⑤项,a(1)+b(1)≥ab(2)≥2.
答案:①③⑤
15.若不等式|2a-1|≤x(1)对一切非零实数x恒成立,则实数a的取值范围是________.
解析:∵x(1)=|x|+|x|(1)≥2,当且仅当x=±1时取“=”号,∴要使不等式恒成立,必须且只需|2a-1|≤2,即-2≤2a-1≤2⇒-2(1)≤a≤2(3).
答案:2(3)
三、解答题
16.(2013·新课标全国卷Ⅱ)设a,b,c均为正数,且a+b+c=1,证明:
(1)ab+bc+ca≤3(1);
(2)b(a2)+c(b2)+a(c2)≥1.
证明:(1)由a+b+c=1⇒(a+b+c)2=1,
即a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac=1,
而a2+b2+c2≥ab+bc+ca,
∴3(ab+bc+ca)≤1,即ab+bc+ca≤3(1).
(2)∵b(a2)+b≥2a,c(b2)+c≥2c,a(c2)+a≥2c,三式相加得b(a2)+b+c(b2)+c+a(c2)+a≥2a+2b+2c,即b(a2)+c(b2)+a(c2)≥(a+b+c)=1.
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