课时分层训练(三十三) 基本不等式
(对应学生用书第203页)
A组 基础达标
(建议用时:30分钟)
一、选择题
1.已知x>-1,则函数y=x+的最小值为( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
C [由于x>-1,则x+1>0,所以y=x+=(x+1)+-1≥2-1=1,当且仅当x+1=,由于x>-1,即当x=0时,上式取等号.]
2.设非零实数a,b,则“a2+b2≥2ab”是“+≥2”成立的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
B [因为a,b∈R时,都有a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,即a2+b2≥2ab,而+≥2⇔ab>0,所以“a2+b2≥2ab”是“+≥2”的必要不充分条件.]
3.(2018·广州模拟)已知x>0,y>0,lg 2x+lg 8y=lg 2,则+的最小值是
( ) 【导学号:79170204】
A.2 B.2
C.4 D.2
C [∵lg 2x+lg 8y=lg 2,∴lg(2x·8y)=lg 2,
∴2x+3y=2,∴x+3y=1.
∵x>0,y>0,∴+=(x+3y)=2++≥2+2=4,当且仅当x=3y=时取等号.所以+的最小值为4.故选C.]
4.(2018·许昌模拟)已知x,y均为正实数,且+=,则x+y的最小值为( )
A.24 B.32
C.20 D.28
C [∵x,y均为正实数,且+=,
则x+y=(x+2+y+2)-4=6(x+2+y+2)-4=6-4≥6×-4=20,
当且仅当x=y=10时取等号.
∴x+y的最小值为20.]
5.(2016·郑州外国语学校月考)若a>b>1,P=,Q=(lg a+lg b),R=lg,则( )
A.R
b>1,∴lg a>lg b>0,
(lg a+lg b)>,
即Q>P.∵>,∴lg>lg=(lg a+lg b)=Q,即R>Q,∴P0),若f(x)在(1,+∞)上的最小值为4,则实数p的值为__________.
[由题意得x-1>0,f(x)=x-1++1≥2+1,当且仅当x=+1时取等号,所以2+1=4,
解得p=.]
8.某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x吨,运费为4万元/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=__________吨.
20 [每次都购买x吨,则需要购买次.
∵运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x万元,
∴一年的总运费与总存储费用之和为4×+4x万元.
∵4×+4x≥160,当且仅当4x=时取等号,
∴x=20吨时,一年的总运费与总存储费用之和最小.]
三、解答题
9.(1)当x<时,求函数y=x+的最大值;
(2)设00,
∴+≥2=4, 4分
当且仅当=,即x=-时取等号.
于是y≤-4+=-,故函数的最大值为-. 6分
(2)∵00,
∴y==·≤·=, 8分
当且仅当x=2-x,即x=1时取等号,
∴当x=1时,函数y=的最大值为. 12分
10.已知x>0,y>0,且2x+8y-xy=0,求:
(1)xy的最小值;
(2)x+y的最小值. 【导学号:79170206】
[解] (1)由2x+8y-xy=0,得+=1, 2分
又x>0,y>0,
则1=+≥2 =,得xy≥64,
当且仅当x=16,y=4时,等号成立.
所以xy的最小值为64. 5分
(2)由2x+8y-xy=0,得+=1,
则x+y=·(x+y)=10++
≥10+2 =18. 8分
当且仅当x=12且y=6时等号成立,
∴x+y的最小值为18. 12分
B组 能力提升
(建议用时:15分钟)
1.(2018·深圳模拟)已知f(x)=(x∈N*),则f(x)在定义域上的最小值为( )
A. B.
C. D.2
B [f(x)==x+,
∵x∈N*>0,
∴x+≥2=2,当且仅当x=时取等号.但x∈N*,故x=5或x=6时,f(x)取最小值,
当x=5时,f(x)=,
当x=6时,f(x)=,
故f(x)在定义域上的最小值为.故选B.]
2.(2018·武昌模拟)已知函数f(x)=若f(a)=f(b)(0<a<b),则+取得最小值时,f(a+b)=________. 【导学号:79170207】
1-2lg 2 [由f(a)=f(b)及0<a<b可得lg b=-lg a,即lg(ab)=0,即ab=1,
则+==4a+b≥2=4,当且仅当b=4a时,+取得最小值,
由可得a=,b=2,
∴f(a+b)=f=lg=1-2lg 2.]
3.经市场调查,某旅游城市在过去的一个月内(以30天计),第t天(1≤t≤30,t∈N*)的旅游人数f(t)(万人)近似地满足f(t)=4+,而人均消费g(t)(元)近似地满足g(t)=120-|t-20|.
(1)求该城市的旅游日收益W(t)(万元)与时间t(1≤t≤30,t∈N*)的函数关系式;
(2)求该城市旅游日收益的最小值.
[解] (1)W(t)=f(t)g(t)=(120-|t-20|)
= 5分
(2)当t∈[1,20]时,401+4t+≥401+2=441(t=5时取最小值).
7分
当t∈(20,30]时,因为W(t)=559+-4t递减,
所以t=30时,W(t)有最小值W(30)=443, 10分
所以t∈[1,30]时,W(t)的最小值为441万元. 12分