1、第3讲 基本不等式及其应用基础巩固题组(建议用时:40分钟)一、选择题1(2014太原模拟)设非零实数a,b,则“a2b22ab”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解析因为a,bR时,都有a2b22ab(ab)20,即a2b22ab,而2ab0,所以“a2b22ab”是“2”的必要不充分条件,故选B.答案B2已知a0,b0,ab2,则y的最小值是()A. B4 C. D5 解析依题意,得(ab)5()(52),当且仅当即a,b时取等号,即的最小值是.答案C3若正数x,y满足4x29y23xy30,则xy的最大值是()A. B. C2 D.解析
2、由x0,y0,得4x29y23xy2(2x)(3y)3xy(当且仅当2x3y时等号成立),12xy3xy30,即xy2,xy的最大值为2.答案C4(2015金华十校模拟)已知a0,b0,a,b的等比中项是1,且mb,na,则mn的最小值是()A3 B4 C5 D6解析由题意知:ab1,mb2b,na2a,mn2(ab)44.答案B5(2014福建卷)要制作一个容积为4 m3,高为1 m的无盖长方体容器已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是()A80元 B120元 C160元 D240元解析设底面矩形的长和宽分别为a m,b m,则ab4(m2)容
3、器的总造价为20ab2(ab)108020(ab)8040160(元)(当且仅当ab时等号成立)故选C.答案C二、填空题6(2014贵阳适应性监测)已知向量m(2,1),n(1b,a)(a0,b0)若mn,则ab的最大值为_解析依题意得2a1b,即2ab1(a0,b0),因此12ab2,即ab,当且仅当2ab时取等号,因此ab的最大值是.答案7(2015南昌模拟)已知x0,y0,x3yxy9,则x3y的最小值为_解析由已知,得xy9(x3y),即3xy273(x3y),令x3yt,则t212t1080,解得t6,即x3y6.答案68(2014重庆卷)若log4(3a4b)log2,则ab的最小
4、值是_解析由log4(3a4b)log2得3a4bab,且a0,b0,1,ab(ab)77274,当且仅当时取等号答案74三、解答题9已知x0,y0,且2x5y20.(1)求ulg xlg y的最大值;(2)求的最小值解(1)x0,y0,由基本不等式,得2x5y2.2x5y20,220,xy10,当且仅当2x5y时,等号成立因此有解得此时xy有最大值10.ulg xlg ylg(xy)lg 101.当x5,y2时,ulg xlg y有最大值1.(2)x0,y0,当且仅当时,等号成立由解得的最小值为.10(2014泰安期末考试)小王于年初用50万元购买一辆大货车,第一年因缴纳各种费用需支出6万元
5、,从第二年起,每年都比上一年增加支出2万元,假定该车每年的运输收入均为25万元小王在该车运输累计收入超过总支出后,考虑将大货车作为二手车出售,若该车在第x年年底出售,其销售价格为(25x)万元(国家规定大货车的报废年限为10年)(1)大货车运输到第几年年底,该车运输累计收入超过总支出?(2)在第几年年底将大货车出售,能使小王获得的年平均利润最大?(利润累计收入销售收入总支出)解(1)设大货车到第x年年底的运输累计收入与总支出的差为y万元,则y25x6xx(x1)50(0x10,xN),即yx220x50(0x10,xN),由x220x500,解得105x105.而21053,故从第3年开始运输
6、累计收入超过总支出(2)因为利润累计收入销售收入总支出,所以销售二手货车后,小王的年平均利润为y(25x)(x219x25)19,而191929,当且仅当x5时等号成立,即小王应当在第5年将大货车出售,才能使年平均利润最大能力提升题组(建议用时:25分钟)11(2015西安第一中学模拟)设x,yR,a1,b1,若axby3,ab2,则的最大值为()A2 B. C1 D. 解析由axby3,得xloga3,ylogb3,则.又a1,b1,所以ab()23,所以lg ablg 3,从而1,当且仅当ab时等号成立答案C12设正实数x,y,z满足x23xy4y2z0,则当取得最大值时,的最大值为()A
7、0 B1 C. D3解析由已知得zx23xy4y2(*)则1,当且仅当x2y时取等号,把x2y代入(*)式,得z2y2,所以11.答案B13(2014成都诊断)函数f(x)lg,若f(a)f(b)0,则的最小值为_解析依题意得0a2,0b2,且lg0,即ab(2a)(2b),1,(42)2,当且仅当,即a3,b1时取等号,因此的最小值是2.答案214某造纸厂拟建一座底面图形为矩形且面积为162平方米的三级污水处理池,池的深度一定(平面图如图所示),如果池四周围墙建造单价为400元/米,中间两道隔墙建造单价为248元/米,池底建造单价为80元/平方米,水池所有墙的厚度忽略不计(1)试设计污水处理
8、池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价;(2)若由于地形限制,该池的长和宽都不能超过16米,试设计污水处理池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价解(1)设污水处理池的宽为x米,则长为米总造价f(x)400(2x)2482x801621 296x12 9601 296(x)12 9601 296212 96038 880(元),当且仅当x(x0),即x10时取等号当污水处理池的长为16.2米,宽为10米时总造价最低,总造价最低为38 880元(2)由限制条件知x16.设g(x)x,g(x)在,16上是增函数,当x时(此时16),g(x)有最小值,即f(x)有最小值,即为1 29612 96038 882(元)当污水处理池的长为16米,宽为米时总造价最低,总造价最低为38 882元.