均值不等式第二課時 人教B版必修5

2022-12-01 21:03:06 字數 3108 閱讀 4443

3.2 均值不等式第二課時

1.若lgx+lgy=2,則+的最小值是(  )

ab.c. d.2

解析:選b.由lgx+lgy=2得xy=100,且x>0,y>0,+≥2=,當且僅當=,即x=y=10時「=」成立.

2.若a,b,c>0且a(a+b+c)+bc=4-2,則2a+b+c的最小值為(  )

a.-1 b.+1

c.2+2 d.2-2

解析:選d.若a,b,c>0且a(a+b+c)+bc=4-2,∴a2+ab+ac+bc=4-2,4-2=a2+ab+ac+bc=(4a2+4ab+4ac+2bc+2bc)≤(4a2+4ab+4ac+2bc+b2+c2),∴(2-2)2≤(2a+b+c)2,則2a+b+c≥2-2.

3.設tanx=3tany(0a. b.

c. d.

解析:選a.這是乙個和三角函式有關的最值問題,首先要根據三角函式和與差的公式,寫出x-y的乙個函式關係式.tan(x-y)====≤=,而04.設a,b,c,d∈r,a2+b2=c2+d2=1,則abcd的最大值等於________.

解析:因為a2+b2=1≥2|ab|,c2+d2=1≥2|cd|,

所以1≥4|abcd|,即abcd的最大值為.

答案:5.已知x>1,求3x++1的最小值.

解:3x++1

=3(x-1)++4≥2+4

=4+4,

當3(x-1)=,即x=+1時,等號成立.

所以所求最小值為4+4.

1.已知x>,函式y=4x+的最小值為(  )

a.-3 b.2

c.5 d.7

解析:選d.∵x>,∴4x-5>0,

∴y=4x+=4x-5++5≥2+5=7.

當且僅當4x-5=,即x=時,取等號.

2.(2023年高考天津卷)設a>0,b>0,若是3a與3b的等比中項,則+的最小值為(  )

a.8 b.4

c.1 d.

解析:選b.由條件知3a·3b=3,∴a+b=1,

+=(+)·1=(+)(a+b)=2++≥4,當且僅當=,即a=b=時,取等號.

3.下列不等式中恆成立的是(  )

a.cotθ+tanθ≥2b.x+≥2

c.≥2 d.+≥2(xy>0)

解析:選d.若θ=135°時a不成立;由於x+=x++≥3=3,故b不成立;由於=+≥2,當=時,sin2θ=-1無解,故c不恆成立;所以答案為d.

4.設實數a,b,x,y滿足a2+b2=1,x2+y2=3,則ax+by的最大值是(  )

a.2 b.

c. d.

解析:選b.容易想到如下解法:

∵ax≤,by≤,∴ax+by≤(a2+b2+x2+y2)=2.故選a.但等號是在a=x,b=y下成立的,這與題設相矛盾.此題若能聯絡到sin2x+cos2x=1,便可利用三角換元來解.

令a=cosθ,b=sinθ,x=cosφ,y=sinφ,

則ax+by=cosθ·cosφ+sinθ·sinφ

=cos(θ-φ)≤,故選b.

5.設m=(+1)(+1)(+1)且abc=1(其中a,b,c均為正數),則m的取值範圍是(  )

a.[0,) b.[,1)

c.[1,8) d.[8,+∞)

解析:選當且僅當a=b=c=1時,等號成立).

6.設a>b>0,那麼a2+的最小值是(  )

a.2 b.3

c.4 d.5

解析:選c.由a>b>0,可知0<b(a-b)=-(b-)2≤a2,所以a2+≥a2+≥4,當且僅當a=,b=時等號成立.

7.若正數a,b滿足ab=a+b+3,則ab的取值範圍是________.

解析:∵ab=a+b+3≥2+3,

∴ab-2-3≥0,

即(-3)(+1)≥0,

∴-3≥0,即≥3,∴ab≥9.

答案:[9,+∞)

8.(2023年蘇州質檢)若正數a,b滿足a+b+1=ab,則3a+2b的最小值是________.

解析:∵a+b+1=ab,∴(a-1)(b-1)=2,∴3a+2b=5+3(a-1)+2(b-1)≥5+2=5+4.當且僅當3(a-1)=2(b-1),即a=1+,b=+1時,等號成立.

答案:5+4

9.已知a>0,b>0,a+b=1,則+的取值範圍是

答案:[4,+∞)

10.x,y,z∈r+,x-2y+3z=0,求的最小值.

解:由x-2y+3z=0,得y=,代入,得≥=3,當且僅當x=3z時,等號成立.

∴的最小值是3.

11.如圖,某村計畫建造乙個室內面積為800平方公尺的矩形蔬菜溫室,在溫室內沿左右兩側與後牆內側各保留1公尺寬的通道,沿前側內牆保留3公尺寬的空地,當矩形溫室的邊長各為多少時,蔬菜的種植面積最大?最大種植面積是多少?

解:設矩形蔬菜溫室的一邊長為x公尺,則另一邊長為公尺,因此種植蔬菜的區域的一邊長為(x-4)公尺,另一邊長為(-2)公尺,由,得4<x<400,

所以其面積s=(x-4)·(-2)

=808-(2x+)

≤808-2

=808-160=648(m2).

當且僅當2x=,

即x=40∈(4,400)時等號成立,

因此當矩形溫室的邊長各為40公尺,20公尺時,蔬菜的種植面積最大,最大種植面積是648 m2.

12.如圖所示,為處理含有某種雜質的汙水,要製造乙個下底寬為2 m的無蓋長方體沉澱箱,汙水從a孔流入,經沉澱後從b孔流出,設箱體的長度為a m,高度為b m,已知流出的水中該雜質的質量分數與a,b的乘積ab成反比.現有製箱材料60 m2,問當a,b各為多少時,經沉澱後流出的水中該雜質的質量分數最小.(a,b孔的面積忽略不計)

解:設流出的水中雜質的質量分數為y,則y=,其中k為比例係數(k>0).

根據題意,得2×2b+2ab+2a=60(a>0,b>0),

所以b=(0所以y==.

令t=a+2,則a=t-2,

從而===34-(t+),

所以y=≥=.

當且僅當t=,即a+2=時,取等號,所以a=6.

由a=6可得b=3.

綜上所述,當a=6,b=3時,經沉澱後流出的水中雜質的質量分數最小.

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