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- 2021-07-01 发布
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多维层次练4
[A级 基础巩固]
1.若x>0,y>0,则“x+2y=2”的一个充分不必要条件是( )
A.x=y B.x=2y
C.x=2且y=1 D.x=y或y=1
解析:因为x>0,y>0,
所以x+2y≥2,当且仅当x=2y时取等号.
故“x=2且y=1”是“x+2y=2”的充分不必要条件.
答案:C
2.下列结论正确的是( )
A.当x>0且x≠1时,lg x+≥2
B.当x∈时,sin x+的最小值为4
C.当x>0时,+≥2
D.当00时,+≥2=2,当且仅当x=1时等号成立;
对于D,当00,若关于x的不等式x+≥5在(1,+∞)上恒成立,则a的最小值为( )
A.16 B.9 C.4 D.2
解析:在(1,+∞)上,x+=(x-1)++1≥
2 +1=2+1(当且仅当x=1+时取等号),由题意知2+1≥5.所以2≥4,≥2,a≥4,a的最小值为4.
答案:C
4.若P为圆x2+y2=1上的一个动点,且A(-1,0),B(1,0),则|PA|+|PB|的最大值为( )
A.2 B.2
C.4 D.4
解析:由题意知∠APB=90°,所以|PA|2+|PB|2=4,
所以≤=2(当且仅当|PA|=|PB|时取等号),
所以|PA|+|PB|≤2,所以|PA|+|PB|的最大值为2.故选B.
答案:B
5.(多选题)已知a>0,b>0,a+b=2,则对于+( )
A.取得最值时a= B.最大值是5
C.取得最值时b= D.最小值是
解析:因为a>0,b>0,且a+b=2,
所以+=(a+b)=
+≥+×2=,
当且仅当=,即a=,b=时取等号,
故+的最小值为,此时a=,b=.
答案:AD
6.(2020·晋冀鲁豫名校联考)已知函数f(x)=x2ex,若a>0,b>0,p=f ,q=f ,r=f(ab),则( )
A.q≤r≤p B.q≤p≤r
C.r≤p≤q D.r≤q≤p
解析:因为-=-=≥0,
所以≥.
又≥(a>0,b>0),所以ab≤≤.
又f(x)=x2ex在区间(0,+∞)上单调递增,
所以f(ab)≤f ≤f,即r≤q≤p.
答案:D
7.某车间分批生产某种产品,每批产品的生产准备费用为800 元,若每批生产x件,则平均仓储时间为天,且每件产品每天的仓储费用为1
元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品的件数是( )
A.60 B.80
C.100 D.120
解析:若每批生产产品x件,则每件产品的生产准备费用是 元,仓储费用是 元,总的费用是 元,由基本不等式得+≥2=20,当且仅当=,即x=80时取等号.
答案:B
8.已知函数f(x)=ax2+bx(a>0,b>0)的图象在点(1,f(1))处的切线的斜率为2,则的最小值是( )
A.10 B.9 C.8 D.3
解析:由函数f(x)=ax2+bx,得f′(x)=2ax+b,
由函数f(x)的图象在点(1,f(1))处的切线斜率为2,
所以f′(1)=2a+b=2,
所以=+
=(2a+b)
=
≥
=(10+8)=9,
当且仅当=,即a=,b=时等号成立,
所以的最小值为9.
答案:B
9.已知一次函数y=-x+1的图象分别与x轴、y轴相交于A,B两点,若动点P(a,b)在线段AB上,则ab的最大值是________,取得最大值时a的值为________.
解析:易知A(2,0),B(0,1),
所以线段AB的方程为+y=1(0≤x≤2).
又点P(a,b)在线段AB上,知+b=1(0≤a≤2),
所以2≤1,则ab≤,
当且仅当=b,即a=1,且b=时取等号,
所以当a=1,且b=时,ab有最大值.
答案: 1
10.(2020·吉安期末检测)已知函数f(x)=,则f(x)的最大值为________.
解析:设t=sin x+2,则t∈[1,3],则sin2x=(t-2)2,则g(t)==t+-4(1≤t≤3).由“对勾函数”的性质可得g(t)在[1,2)上为减函数,在(2,3]上为增函数,又g(1)=1,g(3)=,所以g(t)max=g(1)=1,即f(x)的最大值为1.
答案:1
11.在各项都为正数的等比数列{an}中,若a2 018=,则+的最小值为________.
解析:因为{an}为等比数列,所以a2 017·a2 019=a=.
所以+≥2=2=4.
当且仅当=,即a2 019=2a2 017时,等号成立.
所以+的最小值为4.
答案:4
12.(2020·江门模拟)对任意正数x,满足xy+=2-4y2,则正实数y的最大值为________.
解析:因为y为正数,xy+=2-4y2,所以x+=-4y.
因为x+≥2(x为整数),所以-4y≥2,
由y>0,得2y2+y-1≤0,解得00,b>0)经过圆x2+y2+2x-4y+1=0的圆心,则+的最小值为( )
A.4 B.
C. D.6
解析:圆的标准方程为(x+1)2+(y-2)2=4,
依题设,圆心(-1,2)在直线ax-by+2=0上,
所以a+2b=2,且a>0,b>0.
所以+=×(a+2b)×=×≥×(5+2)=(当且仅当a=b=时取等号).
答案:B
14.(2020·广东惠州三调)在△ABC中,点D是AC上一点,且=4,P为BD上一点,向量=λ+μ(λ>0,μ>0),则+的最小值为( )
A.16 B.8 C.4 D.2
解析:由题意可知,=λ+4μ,又B,P,D共线,由三点共线的充分必要条件可得λ+4μ=1,
又因为λ>0,μ>0,
所以+=×(λ+4μ)=8++≥
8+2=16.
当且仅当λ=,μ=时等号成立,
故+的最小值为16.
答案:A
15.正数a,b满足+=1,若不等式a+b≥-x2+4x+18-m对任意实数x恒成立,则实数m的取值范围是________.
解析:因为a>0,b>0,+=1,
所以a+b=(a+b)=10++≥16,
当且仅当=,即a=4,b=12时取等号.
依题意,16≥-x2+4x+18-m,即x2-4x-2≥-m对任意实数x恒成立,
又x2-4x-2=(x-2)2-6,
所以x2-4x-2的最小值为-6,
所以-6≥-m,即m≥6.
答案:[6,+∞)
[C级 素养升华]
16.某工厂需要建造一个仓库,根据市场调研分析,运费与工厂和仓库之间的距离成正比,仓储费与工厂和仓库之间的距离成反比,当工厂和仓库之间的距离为4千米时,运费为20万元,仓储费为5万元,当工厂和仓库之间的距离为________千米时,运费与仓储费之和最小,最小为________万元.
解析:设工厂和仓库之间的距离为x千米,运费为y1万元,仓储费为y2万元,
则y1=k1x(k1≠0),y2=(k2≠0),
因为工厂和仓库之间的距离为4千米时,运费为20万元,仓储费为5万元,所以k1=5,k2=20,
所以运费与仓储费之和为万元,
因为5x+≥2=20,当且仅当5x=,即x=2时,运费与仓储费之和最小,最小为20万元.
答案:2 20