专题7.4 基本不等式及其应用
【考纲解读】
要求
内容备注
A B C
一元二次不等式√对知识的考查要求依次分为了解、理解、掌握三个层次(在表中分
别用A、B、C表示).
了解:要求对所列知识的含义有最基本的认识,并能解决相关的简单问集
合线性规划
√题.
理解:要求对所列知识有较深刻的认识,并能解决有一定综合性的问题.
掌握:要求系统地掌握知识的内在联系,并能解决综合性较强的或较为基本不等式√
困难的问题.
【直击考点】
题组一常识题
4
1.函数y=x+(x>0)的最小值为________.
x
4 4 4
【解析】∵x>0,∴y=x+≥4,当且仅当x=,即x=2时取等号,故函数y=x+(x>
x x x
0)的最小值为4.
2.一段长为40 m的篱笆围成一个矩形菜园,则菜园的最大面积是________.
【解析】设矩形菜园的长为x m,宽为y m,则2(x+y)=40,即x+y=20,∴矩形的面x+y 2
积S=xy≤(2 )=100,当且仅当x=y=10时,等号成立,此时菜园的面积最大,最大的
面积是100 m2.
3.将一根铁丝切割成三段做一个面积为2 m2、形状为直角三角形的框架,选用最合理(够
用且浪费最少)的铁丝的长为________m.
1 【解析】设
两直角边长分别为a m,b m,直角三角形的框架的周长为l,则ab=2,即ab
2
=4,∴l=a+b+a2+b2≥2 ab+2ab=4+2 2,当且仅当a=b=2时取等号,故选用最合
理(够用且浪费最少)的铁丝的长为(4+2 2)m.
4.建造一个容积为8 m3,深为2 m的长方体无盖水池,若池底的造价为每平方米120元,
池壁的造价为每平方米80元,则这个水池的最低造价为______元.
1
4 【解析】设水池的总造价为 y 元,池底长为 x m ,则宽为 m ,由题意可得 y =4×120+2 x
8 4 4 4
(2x +x ) (x +
×80=480+320 x )≥480+320×2 x · =480+320×2 =1760,当且仅当 x = ,
4 x x
即 x =2时,y min =1760.
故当池底长为 2 m 时,这个水池的造价最低,最低造价为 1760元.
题组二 常错题
4
5.若 x >-1,则 x + 的最小值为________. x +1
4 4 4 【解析】x + =x +1+ -1≥4-1=3,当且仅当 x +1= ,即 x =1时等号成 x +1 x +1 x +1
立.
4 6.已知 0 【解析】∵0 4 4 ∴-y =-lg x + ≥2 (-lg x ) × =4, -lg x -lg x 4 1 当且仅当-lg x = ,即 x = 时,等号成立, -lg x 100 ∴y max =-4. 4 π 7. 函数 y =sin x +sin x ,x ∈(0, 2]的最小值为 _________________________. 4 【解析】当 sin x = 时,sin x =±2,显然等号取不到,事实上,设 t =sin x ,则 sin x 4 t ∈(0,1],y =t + 在(0,1]上为减函数,故当 t =1时,y 取最小值 5. t 题组三 常考题 ax +y =1, 8. 设 a >0,b >0.若关于 x ,y 的方程组{x +by =1 )无解,则 a +b 的取值范围是 __________. 【解析 】将方程组中的第一个方程化为 y =1-ax ,代入第二个方程整理得(1-ab )x =1- b ,由方程组无解得 1-ab =0且 1-b ≠0,所以 ab =1且 b ≠1.由基本不等式得 a +b >2 ab = 2,故 a +b 的取值范围是(2,+∞). x y 9.若直线 + =1(a >0,b >0)过点(1,1),则 a +b 的最小值等于________. a b 1 1 1 1 a b a b 【解析】依题意有 + =1,所以 a +b =(a +b )· + =1+ + +1≥2+ 2 · =4,当 a b a b b a b a 且仅当 a =b =2时等号成立.10.已知 a >0,b >0,ab =8,则当 a 的值为________时, log2a·log2(2b)取得最大 2