
\l "_Tc192861531" 2知識點02均值定理 PAGEREF _Tc192861531 \h 3
\l "_Tc192861532" 3題型一、直接法求和的最小值(積為定值) PAGEREF _Tc192861532 \h 3
\l "_Tc192861533" 4題型二、配湊法求和的最小值(積為定值) PAGEREF _Tc192861533 \h 10
\l "_Tc192861534" 5題型三、直接法求積的最大值(和為定值) PAGEREF _Tc192861534 \h 15
\l "_Tc192861535" 6題型四、配湊發(fā)求積的最大值(和為定值) PAGEREF _Tc192861535 \h 19
\l "_Tc192861536" 7題型五、“1”的替換 PAGEREF _Tc192861536 \h 24
\l "_Tc192861537" 8題型六、換元法求最值 PAGEREF _Tc192861537 \h 30
知識點01基本不等式
基本不等式1:若a , b∈R,則a2+b2≥2ab,當且僅當a=b時取等號;
基本不等式2:若a>0 , b>0,則a+b2≥ab(或a+b≥2ab),當且僅當a=b時取等號。
注意:基本不等式的前提是“一正”“二定”“三相等”
①“一正”指正數(shù):即a>0 , b>0
②“二定”指積為定值或者和為定值(定值指的是常數(shù))
③“三相等”指等號成立的條件:a=b時取等號
如果a>0 , b>0,那么ab≤a+b2,當且僅當a=b時,等號成立.其中,a+b2叫作a , b的算術平均數(shù),ab叫作a , b的幾何平均數(shù).即正數(shù)a , b的算術平均數(shù)≥幾何平均數(shù)。
??嫉牟坏仁郊捌渥冃?br>①a>0時,a+1a≥2
②a>0,b>0時,ab+ba≥2
③a2+b2≥a+b22(溝通兩和a+b與兩平方和a2+b2的不等關系式)
④ab≤a2+b22(溝通兩積ab與兩平方和a2+b2的不等關系式)
⑤ab≤a+b22(溝通兩積ab與兩和a+b的不等關系式)
⑥不等式鏈:21a+1b≤ab≤a+b2≤a2+b22a>0,b>0
即調和平均值≤幾何平均值≤算數(shù)平均值≤平方平均值(注意等號成立的條件).
知識點02均值定理
已知x>0,y>0
(1)積定和最小:如果xy=P(定值),則x+y≥2xy=2P(當且僅當“x=y”時取“=”).即積為定值,和有最小值”
(2)和定積最大:如果x+y=S(定值),則xy≤x+y22=S24(當且僅當“x=y”時取“=”).即“和為定值,積有最大值”
模型一:ax+bx≥2ab(a>0,b>0),當且僅當x=ba時等號成立.
模型二:x(n-mx)=mx(n-mx)m≤1m?(mx+n-mx2)2=n24m(m>0,n>0,00),當且僅當x-b=nm時等號成立.
模型四:xax2+bx+c=1ax+b+cx≤12ac+b(a>0 , c>0),當且僅當x=ca時等號成立.
題型一、直接法求和的最小值(積為定值)
1.若x>0,則x+9x有( )
A.最小值6B.最小值8
C.最大值8D.最大值3
【答案】A
【分析】由均值不等式計算即可得解.
【詳解】由題意,x>0,由均值不等式x+9x≥2x?9x=6,
當且僅當x=9x,即x=3時等號成立,
故x+9x有最小值6.
故選:A
2.如果m>0,那么當m+16m取得最小值時m的值為( )
A.-4B.4C.8D.16
【答案】B
【分析】根據(jù)基本不等式等號成立的條件即可求解.
【詳解】由于m>0,故m+16m≥2m?16m=8,當且僅當m=16m,即m=4時取等號,
故選:B
3.已知a>0,那么a+4a的最小值為( )
A.1B.2C.4D.5
【答案】C
【分析】應用基本不等式計算即可.
【詳解】因為a>0,則a+4a≥2a×4a=4
當且僅當a=2時,a+4a的最小值為4.
故選:C.
4.已知x>0,則x+1x的最小值為( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】A
【分析】根據(jù)基本不等式直接求解即可.
【詳解】因為x>0,所以x+1x≥2x?1x=2,
當且僅當x=1x,即x=1時等號成立,
所以x+1x的最小值為2.
故選:A.
5.已知a為實數(shù),則“a+1a≥2”是“00,則x+2x≥2x?2x=22,當且僅當x=2x,即x=2時取等號,
所以x+2x的最小值為22.
故選:C
7.若x>0,則y=2x+2x的最小值是( )
A.22B.2C.4D.2
【答案】C
【分析】利用基本不等式計算可得.
【詳解】因為x>0,所以y=2x+2x≥22x?2x=4,
當且僅當2x=2x,即x=1時取等號,
所以y=2x+2x的最小值是4.
故選:C
8.若x>0,則y=2x+2x的最小值是( )
A.22B.42C.4D.2
【答案】C
【分析】直接利用基本不等式求解即可.
【詳解】因為x>0,所以y=2x+2x≥22x?2x=4,
當且僅當2x=2x,即x=1時等號成立,
所以y=2x+2x的最小值是4.
故選:C.
9.若x>0,則x+1x的最小值為( )
A.-2B.-22C.-32D.2
【答案】D
【分析】直接根據(jù)基本不等式求解即可.
【詳解】若x>0,則x+1x≥2x?1x=2,
當且僅當x=1x,即x=1時取等號,
所以x+1x的最小值為2.
故選:D.
10.已知x>0,則x+9x的最小值是( )
A.3B.26C.6D.0
【答案】C
【分析】利用基本不等式求和的最小值.
【詳解】因為x>0,則x+9x≥2x?9x=6,
當且僅當x=9x,即x=3時等號成立.
所以x+9x的最小值是6;
故選:C.
11.函數(shù)y=3x+1xx>0的最小值是( )
A.4B.5C.32D.23
【答案】D
【分析】利用基本不等式即可得解.
【詳解】因為x>0,
所以y=3x+1x≥23x?1x=23,
當且僅當3x=1x,即x=33時,等號成立.
則y=3x+1xx>0的最小值是23.
故選:D.
12.已知x>0,那么函數(shù)y=x+1x有( )
A.最大值2B.最小值2
C.最小值4D.最大值4
【答案】B
【分析】根據(jù)基本不等式即可得解.
【詳解】因為x>0,
所以y=x+1x≥2x?1x=2,
當且僅當x=1x,即x=1時取等號,
所以函數(shù)y=x+1x有最小值2,無最大值.
故選:B.
13.已知x>0,則25x+4x的最小值為( )
A.50B.40C.20D.10
【答案】C
【分析】利用基本不等式計算即可.
【詳解】由x>0,則25x+4x≥225x?4x=20,當且僅當25x=4x,即x=25時,
等號成立,故25x+4x的最小值為20.
故選:C
14.已知實數(shù)a>0,則a+2a+3的最小值是( )
A.32+3B.22+3
C.6D.5
【答案】B
【分析】直接利用基本不等式求解即可.
【詳解】因為a>0,
所以a+2a+3≥2a?2a+3=22+3,
當且僅當a=2a,即a=2,
所以a+2a+3的最小值是22+3.
故選:B.
15.已知x>0,則x-1+4x的最小值為( )
A.4B.5C.3D.2
【答案】C
【分析】根據(jù)給定條件,利用基本不等式求出最小值.
【詳解】當x>0時,x-1+4x≥2x?4x-1=3,當且僅當x=2時取等號,
所以x-1+4x的最小值為3.
故選:C
16.已知a>0,則a+1+4a的最小值為( )
A.-1B.3C.4D.5
【答案】D
【分析】根據(jù)基本不等式求解即可.
【詳解】因為a>0,根據(jù)基本不等式可得a+1+4a=a+4a+1≥2a?4a+1=5,
當且僅當a=4a,即a=2時,等號成立;
所以a+1+4a的最小值為5,
故選:D.
17.已知a>0,則a+1a+1的最小值為( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】B
【分析】用基本不等式求解即可.
【詳解】因為a>0,
所以a+1a+1≥2a?1a+1=3,當且僅當a=1a即a=1時取等號;
故選:B
18.設a>0,則a+a+4a的最小值為( )
A.0B.2C.4D.5
【答案】D
【分析】變形后,由基本不等式進行求解.
【詳解】因為a>0,所以a+a+4a=a+4a+1≥2a?4a+1=5,
當且僅當a=4a,即a=2時,等號成立,
故選:D
19.已知x>0,則x+4x+1的最小值為( )
A.2+1B.22+1
C.4D.5
【答案】D
【分析】根據(jù)題意利用基本不等式即可求得其最小值.
【詳解】由x>0可知,利用基本不等式可得x+4x+1≥2x?4x+1=5,
當且僅當x=2時,等號成立,
即x+4x+1的最小值為5.
故選:D
20.如果x>0,那么4x+1x+1的最小值是( )
A.4B.14C.5D.12
【答案】C
【分析】直接利用基本不等式求和的最小值.
【詳解】∵x>0,
∴4x+1x+1≥24x?1x+1=5,
當且僅當4x=1x,即x=12時取等號.
故選:C.
21.若x>0,則x+4x-2有( )
A.最小值1B.最小值2
C.最大值1D.最大值2
【答案】B
【分析】根據(jù)基本不等式即可求解.
【詳解】解:∵x>0,
∴x+4x-2≥2x?4x-2=2,
當且僅當x=4x,x=2時取等號.
因此x+4x-2的最小值為2.
故選:B.
題型二、配湊法求和的最小值(積為定值)
1.函數(shù)f(x)=x+1x-1(x>1)的最小值為( )
A.1B.3C.4D.5
【答案】B
【分析】根據(jù)基本不等式求和的最小值.
【詳解】因為x>1,所以x-1>0,
所以fx=x+1x-1 =x-1+1x-1+1 ≥2x-1?1x-1+1 =3,
當且僅當x-1=1x-1即x=2時取“=”.
故選:B
2.若x>1,則函數(shù)y=2x+8x-1的最小值為( )
A.8B.9C.10D.11
【答案】C
【分析】利用基本不等式可得答案.
【詳解】若x>1,則x-1>0,
所以函數(shù)y=2x-1+8x-1+2≥22x-18x-1+2=10,
當且僅當2x-1=8x-1即x=3時等號成立.
故選:C.
3.已知a≥0,則a+16a+4的最小值為( )
A.4B.5C.6D.7
【答案】A
【分析】原式可變?yōu)閍+4+16a+4-4,利用基本不等式求解.
【詳解】由a+16a+4=a+4+16a+4-4≥2a+4×16a+4-4=4,
當且僅當a+4=16a+4時取等號,可得a=0.可得a+16a+4的最小值為4,
故選:A.
4.已知x>1,則2-(3x+4x-1)的最大值是( )
A.-43+1B.-43-1
C.-1-23D.1-23
【答案】B
【分析】由2-3x-4x-1=-1-3x-1+4x-1,利用基本不等式求解.
【詳解】解:因為 x>1,
所以2-3x-4x-1=-1-3x-1+4x-1,
≤-1-23x-1?4x-1=-1-43,
當且僅當3x-1=4x-1,即x=1+233時,等號成立;
所以2-3x-4x-1的最大值是-43-1,
故選:B
5.已知x>-4,則2x+1x+4的最小值為( )
A.22-8B.22+8
C.22D.22+4
【答案】A
【分析】將原式化為2x+4+1x+4-8,然后利用基本不等式求解即可.
【詳解】因為x>-4,所以x+4>0,
所以2x+1x+4=2x+4+1x+4-8≥22-8,
當且僅當2x+4=1x+4,即x=22-4時等號成立,
所以2x+1x+4的最小值為22-8.
故選:A.
6.已知a>1,則a+4a-1的最小值為( )
A.9B.6C.5D.4
【答案】C
【分析】利用基本不等式即可求得結果.
【詳解】因為a>1,所以a-1>0,
則a+4a-1=a-1+4a-1+1≥2a-1×4a-1+1=2×2+1=5,
當且僅當a-1=4a-1,解得:a=-1(舍)或a=3時,等號成立.
故選:C
7.已知x>4,則函數(shù)y=1x-4+4x的最小值是( )
A.8B.12C.16D.20
【答案】D
【分析】根據(jù)基本不等式即可求解.
【詳解】由于x>4,所以x-4>0,所以y=1x-4+4x-4+16≥21x-4?4x-4+16=20,
當且僅當1x-4=4x-4,即x=92時等號成立,所以函數(shù)y=1x-4+4x的最小值是20,
故選:D.
8.若x∈R且x7,所以x+1x-7=x-7+1x-7+7≥2x-7×1x-7+7=9
當且僅當x=8時,取x+1x-7的最小值9.
故選:B.
10.已知x>3,則x+2x-3的最小值為( )
A.22+3B.22-3
C.22 D.4
【答案】A
【分析】直接利用基本不等式的性質即可得出.
【詳解】解:因為x>3,所以x-3>0,
所以x+2x-3=x-3+2x-3+3≥2x-3×2x-3+3=3+22,
當且僅當x-3=2x-3時,即x=3+2時等號成立,
所以函數(shù)x+2x-3的最小值是3+22.
故選:A
11.已知a>1,則2a+12a-2的最小值是( )
A.5B.4C.3D.2
【答案】B
【分析】利用基本不等式計算可得.
【詳解】因為a>1,所以a-1>0,
所以2a+12a-2=2a-1+12a-1+2≥22a-1?12a-1+2=4,
當且僅當2a-1=12a-1,即a=32時取等號,
所以2a+12a-2的最小值是4.
故選:B
12.設x>0,則y=3-(3x+1x)的最大值為( )
A.3B.3-32C.3-23D.-1
【答案】C
【分析】根據(jù)基本不等式求出最值.
【詳解】當x>0,則y=3-3x+1x≤3-23x?1x=3-23,
當且僅當3x=1x,即x=33時,等號成立.
故選:C
13.將12寫成兩個正數(shù)的積,則這兩個正數(shù)的和的最小值為( )
A.7B.43C.33D.23
【答案】B
【分析】利用基本不等式可求得這兩個正數(shù)和的最小值.
【詳解】設這兩個正數(shù)分別為x、y,則xy=12,
由基本不等式可得x+y≥2xy=212=43,
當且僅當x=yxy=12x>0,y>0時,即當x=y=23時,等號成立,
因此,這兩個正數(shù)和的最小值為43.
故選:B.
題型三、直接法求積的最大值(和為定值)
1.若x>0,y>0,且x+4y=1,則xy的最大值是( )
A.132B.116C.14D.12
【答案】B
【分析】利用基本不等式求得正確答案.
【詳解】由于1=x+4y≥4xy,則xy≤116,
當且僅當x=4y=12時等號成立.
故選:B
2.已知a,b為正實數(shù),2a+b=1,則ab的最大值為( )
A.14B.19C.112D.18
【答案】D
【分析】利用基本不等式中“和定積最大”的方法即可求解.
【詳解】因為a>0,b>0,2a+b=1,
所以ab=12×2ab≤122a+b22=18,
當且僅當2a=b,即a=14,b=12時,等號成立.
故選:D
3.若正實數(shù)x、y滿足x+y=2,則1xy的最小值為( )
A.0B.1C.2D.3
【答案】B
【分析】利用基本不等式可求得1xy的最小值.
【詳解】因為正實數(shù)x、y滿足x+y=2,則1xy≥1x+y22=1,
當且僅當x=yx+y=2時,即當x=y=1時,等號成立,
故1xy的最小值為1.
故選:B.
4.設x,y>0且x+2y=40,則2xy的最大值是( )
A.400B.100
C.40D.20
【答案】A
【分析】直接用基本不等式求解即可.
【詳解】因為x,y>0
所以x+2y≥22xy
即40≥22xy
所以2xy≤400
當且僅當x=2y且x+2y=40,即x=20,y=10時等號成立.
故選:A
5.若a>0,b>0且2a+b=1,則1ab的最小值為( )
A.2B.4C.6D.8
【答案】D
【分析】直接利用基本不等式即可得到答案.
【詳解】若a>0,b>0,則 2a+b=1≥22ab,則ab≤2a+b28,
則1ab≥12a+b28=118=8,當且僅當a=14,b=12時等號成立.
故選:D.
6.下列函數(shù)的最值中錯誤的是( )
A.x+1x的最小值為2
B.已知x>0,2-3x-4x的最大值是2-43
C.已知x>1,x+1x-1的最小值為3
D.x10-x的最大值5
【答案】A
【分析】舉例x=-1,判斷A選項;利用基本不等式判斷B、C、D.
【詳解】當x=-1時,x+1x=-2,故命題錯誤,A符合題意;
當x>0時,2-3x-4x=2-(3x+4x)≤2-23x?4x=2-43,
當且僅當3x=4x,即x=233時取等號,命題正確,B不符合題意;
當x>1時,x-1>0,則x+1x-1=x-1+1x-1+1≥2x-11x-1+1=3,
當且僅當x-1=1x-1,即x=2時取等號,故命題正確,C不符合題意;
由題意,0≤x≤10,則x10-x≤x+10-x2=5,
當且僅當x=10-x,即x=5時取等號,故命題正確,D不符合題意.
故選:A
7.已知a>0,b>0,a+2b=4,則ab的最大值是( )
A.4B.14C.2D.12
【答案】C
【分析】根據(jù)條件,利用基本不等式,即可求解.
【詳解】因為a>0,b>0,a+2b=4,得到4≥22ab,即ab≤2,
當且僅當a=2b且a+2b=4,即a=2,b=1時取等號,所以ab≤2,
故選:C.
8.已知4a2+b2=6,則ab的最大值為( )
A.34B.32C.52D.3
【答案】B
【分析】由基本不等式的變形形式直接求解即可.
【詳解】由題意得,6=4a2+b2=2a2+b2≥2?2a?b,即ab≤32,
當且僅當2a=b,即a=32,b=3或a=-32,b=-3時等號成立,
所以ab的最大值為32,
故選:B
9.已知m>0,n>0,若m+n=2,則( )
A.mn的最大值為1B.mn的最大值為2
C.mn的最小值為1D.mn的最小值為2
【答案】A
【分析】利用基本不等式求乘積的最值.
【詳解】由m>0,n>0,則m+n=2≥2mn,即00,y>0,2x+y=1,則xy的最大值是( )
A.225B.112C.19D.18
【答案】D
【分析】由基本不等式即可求得xy的最大值.
【詳解】2xy≤2x+y22=14,∴xy≤18,
當且僅當2x=y,即x=14,y=12時,取等號.
故選:D.
11.已知x, y都為正數(shù),且2x+y=1,則2xy的最大值為( )
A.12B.14C.116D.29
【答案】B
【分析】由基本不等式進行求解即可.
【詳解】x, y都為正數(shù),2x+y=1,
由基本不等式得2xy≤2x+y24=14,當且僅當2x=y,即x=14,y=12時,等號成立,
故答案為:14
12.已知a>0,b>0,a+b=4,則ab的最大值為( )
A.1B.2C.4D.不存在
【答案】C
【分析】應用基本不等式計算求解即可.
【詳解】由基本不等式得:ab≤a+b22=4,當且僅當a=b=2時取等號,C正確.
故選:C.
題型四、配湊發(fā)求積的最大值(和為定值)
1.若00,y>0,x+2y=1,則1-yxy的最小值為( )
A.42B.6C.4+22D.3+22
【答案】D
【分析】化簡1-yxy,然后利用“1的代換”的方法求最值.
【詳解】1-yxy=x+2y-yxy=x+yxy=1x+1y
=1x+1yx+2y=3+2yx+xy≥3+22yx?xy=3+22,
當且僅當2yx=xy,x=2y=2-1時等號成立.
故選:D
9.設a>0,b>0,若a+b=4,則9a+1b的最小值為( )
A.4B.94C.254D.8
【答案】A
【分析】根據(jù)題意利用“1”代換,結合基本不等式運算求解.
【詳解】∵a>0,b>0,a+b=4,
∴9a+1b=14a+b9a+1b=1410+9ba+ab≥1410+29ba×ab=4,
當且僅當9ba=ab,即a=3,b=1時等號成立,
所以9a+1b的最小值為4.
故選:A.
10.已知m>0,n>0,且m+n=mn,則4m+n的最小值為( ).
A.9B.8C.6D.5
【答案】A
【分析】依題意可得1m+1n=1,再利用乘“1”法及基本不等式計算可得.
【詳解】因為m>0,n>0,且m+n=mn,
所以1m+1n=1,
所以4m+n=4m+n1m+1n=nm+4mn+5≥2nm?4mn+5=9,
當且僅當nm=4mn,即m=32,n=3時取等號.
故選:A
11.已知正數(shù)x,y,滿足1x+2y=1,則2x+y的最小值是( )
A.8B.6C.4D.2
【答案】A
【分析】應用常值代換結合基本不等式計算求解.
【詳解】因為正數(shù)x,y滿足1x+2y=1,
則2x+y=2x+y1x+2y=2+4xy+yx+2≥24xy×yx+4=8,
當且僅當yx=4xy即x=2,y=4時取等號,
所以2x+y的最小值是8.
故選:A.
12.已知x>0,y>0,x+y=1,則1x+xy的最小值為( )
A.2B.4C.1D.3
【答案】D
【分析】利用“1”代換及基本不等式計算可得.
【詳解】因為x>0,y>0,x+y=1,
所以1x+xy=x+yx+xy=1+yx+xy≥1+2yx?xy=3,
當且僅當yx=xy,即x=y=12時取等號.
故選:D
13.已知正數(shù)a,b,滿足a+b=1,則9a+bab的最小值為( )
A.4B.6C.16D.25
【答案】C
【分析】將分式化簡,根據(jù)“1”的妙用可求出最值.
【詳解】因為9a+bab=9b+1a,a+b=1,
所以9b+1a×1=9b+1aa+b=9ab+ba+10,
因為a,b均為正數(shù),所以9ab,ba也為正數(shù),
則9ab+ba+10≥29ab?ba+10=16,
當且僅當9ab=ba即a=14,b=34時,等號成立,此時9a+bab的最小值為16.
故選:C.
14.已知a>b>0且a2+3b2=1,則1a+1b的最小值為( )
A.4B.6C.2+3D.4+23
【答案】C
【分析】利用基本不等式即可求得結果.
【詳解】由題意可得a>b>0且a2+3b2=1,
所以1a+1b=1a+1ba2+3b2=2+3b2a+a2b≥2+23b2a?a2b=2+3,
當且僅當3b2a=a2b,即a=3b時,即a=3-1b=3-33時等號成立.
故選:C
15.已知實數(shù)x>0,y>0,且2x+y=1,則1x+2y的最小值為( )
A.4+42B.82C.8D.12
【答案】C
【分析】利用“1”的代換,由基本不等式求最小值.
【詳解】由x>0,y>0,2x+y=1,
則1x+2y=1x+2y2x+y=4+yx+4xy≥4+2yx?4xy=8,
當且僅當yx=4xy,即x=14,y=12時等號成立,
所以1x+2y的最小值為8.
故選:C.
題型六、換元法求最值
1.若x>-1,則2x2+4x+4x+1的最小值為
A.1B.2C.3D.4
【答案】D
【分析】將解析式化簡湊出積為常數(shù),再由基本不等式求出函數(shù)的最小值.
【詳解】解:由題意得,y=2x2+4x+4x+1=2(x+1)2+2x+1=2(x+1)+2x+1,
∵x>-1,x+1>0,
∴2(x+1)+2x+1≥22(x+1)?2x+1=4,當且僅當2(x+1)=2x+1時取等號,即x=0,
則函數(shù)的最小值是4,
故選D.
【點睛】本題主要考查了基本不等式的應用,關鍵是對解析式化簡湊出定值,注意三個條件的驗證,屬于基礎題.
2.若x?72,則f(x)=x2-6x+10x-3有( )
A.最大值52 B.最小值52
C.最大值2D.最小值2
【答案】D
【分析】構造基本不等式f(x)=x-3+1x-3即可得結果.
【詳解】∵x≥72,∴x-3>0,
∴f(x)=x2-6x+10x-3=x-32+1x-3=x-3+1x-3≥2x-3×1x-3=2,
當且僅當x-3=1x-3,即x=4時,等號成立,即fx有最小值2.
故選:D.
【點睛】本題主要考查通過構造基本不等式求最值,屬于基礎題.
3.若函數(shù)fx=x2-2x+4x-2x>2在x=a處取最小值,則a=( )
A.1+5 B.2
C.4D.6
【答案】C
【分析】由x-2>0,而fx=x-2+4x-2+2,利用基本不等式可求出最小值,結合等號取得的條件可求出a的值.
【詳解】由題意,x-2>0,而fx=x2-2x+4x-2=x-22+2x-2+4x-2=x-2+4x-2+2 ≥2x-2×4x-2+2=6,當且僅當x-2=4x-2,即x=4時,等號成立,
所以a=4.
故選:C.
【點睛】本題考查基本不等式的應用,考查學生的計算求解能力,屬于基礎題.
4.函數(shù)y=x2+3x+3x+1(x1)的最小值為( )
A.23B.3+23C.2+22D.5
【答案】B
【分析】將函數(shù)化簡變形為f(x)=x2+x+1x-1=(x-1)2+3(x-1)+3x-1=(x-1)+3x-1+3,然后利用基本不等式求解即可
【詳解】解:因為x>1,所以x-1>0,
所以f(x)=x2+x+1x-1=(x-1)2+3(x-1)+3x-1=(x-1)+3x-1+3≥2(x-1)?3x-1+3=23+3,
當且僅當x-1=3x-1,即x=3+1時取等號,
所以函數(shù)f(x)=x2+x+1x-1(x>1)的最小值為3+23,
故選:B
6.若-10 ,
所以 2x2-3x+1x=2x+1x-3≥22x?1x-3=22-3 ,
當且僅當 2x=1x ,即 x=22 時取等號,
故答案為: 22-3
11.函數(shù)fx=x2+8x-1(x>1)的最小值為 .
【答案】8
【分析】令t=x-1>0,則x=t+1,化簡得到ft=t+9t+2,集合基本不等式,即可求解.
【詳解】因為x>1,令t=x-1>0,則x=t+1,
又因為fx=x2+8x-1(x>1),可得ft=(t+1)2+8t=t2+2t+9t=t+9t+2,
因為t+9t≥2t×9t=6,當且僅當t=9t時,即t=3,即x=4時,等號成立,
所以ftmin=8,即fx的最小值為8.
故答案為:8.
12.函數(shù)f(x)=3x-32x2-x+1在(1,+∞)上的最大值為 .
【答案】37
【分析】令x-1=t,則t>0,則ft=32t+3+2t,利用基本不等式計算可得.
【詳解】解:因為f(x)=3x-32x2-x+1,x∈(1,+∞),令x-1=t,則t>0,
則ft=3t2(t+1)2-(t+1)+1=3t2t2+3t+2=32t+3+2t≤322t?2t+3=37,
當且僅當2t=2t,t=1即x=2時,等號成立.
故f(x)的最大值為37.
故答案為:37
13.函數(shù)y=x2+x+3x-2x>2的最小值為 .
【答案】11
【分析】將函數(shù)化為y=x-2+9x-2+5,利用基本不等式求其最小值,注意取值條件即可.
【詳解】由y=(x-2)2+5(x-2)+9x-2=x-2+9x-2+5,又x-2>0,
所以y≥2(x-2)?9x-2+5=11,當且僅當x-2=9x-2,即x=5時等號成立,
所以原函數(shù)的最小值為11.
故答案為:11
14.若x>-1,則2x2+4x+4x+1的最小值為 .
【答案】4
【分析】根據(jù)給定條件,利用配湊法及基本不等式求出最小值即可得解.
【詳解】當x>-1時,x+1>0,
則2x2+4x+4x+1=2(x+1)2+2x+1=2x+1+2x+1 ≥22(x+1)?2x+1=4,
當且僅當2x+1=2x+1,即x=0時取等號,
所以2x2+4x+4x+1的最小值為4.
故答案為:4
這是一份人教A版(2019)高中數(shù)學高考一輪復習第二章基本不等式2.1基本不等式(分層訓練)(原卷版+解析版),文件包含21基本不等式分層訓練原卷版docx、21基本不等式分層訓練解析版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共45頁, 歡迎下載使用。
這是一份2025年高考數(shù)學一輪復習講義(新高考專用)專題04基本不等式(原卷版+解析),共48頁。
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