高中数学 3.2 均值不等式(第3课时)练习 新人教B版必修 下载本文

第三章 3.2 第3课时

一、选择题

1.若x>0,y>0,且x+y≤4,则下列不等式中恒成立的是( )

1111A.≤4 B.x+y≥1

x+yC.xy≥2

1D.xy≥1

[答案] B

[解析] 取x=1,y=2满足x+y≤4排除A、C、D选B.

11

具体比较如下:∵0

x+y41111x+y2xy21111

xy≤4,∴xy≥4∴D不对;x+y=xy≥xy=,∵≥2,∴x+y≥1.

xyxy

2.已知m、n∈R,m2+n2=100,则mn的最大值是( ) A.100 B.50 C.20 D.10 [答案] B

m2+n2

[解析] 由m2+n2≥2mn得,mn≤2=50,等号在m=n=52时成立,故选B. 3.若a>0,b>0且a+b=4,则下列不等式恒成立的是( ) 11A.ab>2 C.ab≥2

11B.a+b≤1 11D.≤8 a2+b2

[答案] D

[解析] ∵a>0,b>0,a+b=4, a+b

∴ab≤2=2, 11

∴ab≤4,∴ab≥4,

11a+b4

∴a+b=ab=ab≥1,故A、B、C均错,选D.

11

[点评] 对于D有,a2+b2=(a+b)2-2ab=16-2ab≥16-2×4=8,∴≤8.

a2+b24.实数x、y满足x+2y=4,则3x+9y的最小值为( ) A.18 B.12 4C.23 D.3

[答案] A

[解析] ∵x+2y=4,∴3x+9y=3x+32y ≥23x·32y=23x+2y=234=18,

- 1 -

等号在3x=32y即x=2y时成立.

∵x+2y=4,∴x=2,y=1时取到最小值18.

5.设x+3y-2=0,则3x+27y+1的最小值为( ) 3

A.7 B.39

C.1+22 D.5 [答案] A

[解析] 由已知得x+3y=2, 3x>0,27y>0,

∴3x+27y+1≥23x+3y+1=6+1=7, 当且仅当3x=27y, 1

即x=1,y=3时等号成立.

6.(2013·福建文,7)若2x+2y=1,则x+y的取值范围是( ) A.[0,2] B.[-2,0]

C.[-2,+∞) D.(-∞,-2] [答案] D

[解析] ∵2x+2y≥22x+y,∴22x+y≤1,

1

∴2x+y≤4=2-2,∴x+y≤-2,故选D. 二、填空题

xy

7.已知x、y∈R+,且满足3+4=1,则xy的最大值为________. [答案] 3

xy

[解析] ∵x>0,y>0且1=3+4≥2

xy12,

xy3

∴xy≤3,当且仅当3=4,即x=2,y=2时取等号.

8.已知a、b为实常数,函数y=(x-a)2+(x-b)2的最小值为__________ 1

[答案] 2(a-b)2

[解析] 从函数解析式的特点看,本题可化为关于x的二次函数,再通过配方求其最小值(留给a2+b2a+b

读者完成).但若注意到(x-a)+(b-x)为定值,则用变形不等式2≥(2)2更简捷. ∴y=(x-a)2+(x-b)2≥2[

x-a+b-x

]2=2

a-b2

. 2

a+b

当且仅当x-a=b-x,即x=2时,上式等号成立. a+ba-b2

∴当x=2,ymin=. 2三、解答题

ab

9.已知正常数a、b和正实数x、y,满足a+b=10,x+y=1,x+y的最小值为18,求a、b的值.

- 2 -

ab

[解析] x+y=(x+y)·1=(x+y)·(x+y) aybx

=a+b+x+y≥a+b+2ab=(a+b)2, aybxy等号在x=y即x=

b

a时成立.

∴x+y的最小值为(a+b)2=18, 又a+b=10,∴ab=16.

∴a、b是方程x2-10x+16=0的两根, ∴a=2,b=8或a=8,b=2.

一、选择题

?1??1?1.已知a>0,b>0,且a+b=1,则a2-1b2-1的最小值为( ) ????

A.6

C.8 [答案] [解析]

B.7 D.9 D

∵a+b=1,a>0,b>0,

11

∴ab≤4,等号在a=b=2时成立.

?1??1?1-a21-b2∴a2-1b2-1=a2·b2 ????

1+a·b1+b

·b2a2

a1+a1+b

= ab

2+ab22

=ab=ab+1≥1+1=9,故选D.

4

11

2.若直线2ax-by+2=0(a>0,b>0)被圆x2+y2+2x-4y+1=0截得的弦长为4,则a+b的最小值为( ) 11A.4 B.2 C.2 D.4 [答案] D

[解析] 圆的标准方程为(x+1)2+(y-2)2=4,∴圆的直径为4,而直线被圆截得的弦长为4,则直线应过圆心(-1,2),∴-2a-2b+2=0,即a+b=1, 11?11?ba∴a+b=a+b(a+b)=1+1+a+b ??≥2+2ba1×=4 (等号在a=b=ab2时成立).

故所求最小值为4,选D.

1

3.当x>1时,不等式x+≥a恒成立,则实数a的取值范围是( )

x-1

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