1.設a、b∈R,已知命題p:a=b,命題q:(a+b2)2≤a2+b22,則p是q成立的( )
A.必要不充分條件
B.充分不必要條件
C.充分必要條件
D.既不充分也不必要條件
解析:a=b?(a+b2)2≤a2+b22,反之,則不然,故選B.
答案:B
2.下列函數(shù)中,最小值是4的是( )
A.y=x+4x B.y=sinx+4sinx
C.y=2x+2-x D.y=x2+1x2+1+3
解析:只有D中,y=x2+1x2+1+3=(x2+1)+1x2+1+2≥2+2=4,當且僅當x2+1=1,即x=0時,等號成立,故選D.
答案:D
3.設x、y為正實數(shù)且x+4y=40,則lgx+lgy的最大值為( )
A.40 B.10
C.4 D.2
解析:∵40=x+4y≥4xy,∴xy≤10,即xy≤100,當且僅當x=4y=20,即x=20,y=5時,等號成立,∴l(xiāng)gx+lgy=lgxy≤lg100=2.
答案:D
4.給出下面四個推導過程:
①∵a,b∈R+,∴ba+ab≥2 ba?ab=2;
②∵x,y∈R+,∴l(xiāng)gx+lgy≥2lgx?lgy;
③∵a∈R,a≠0,∴4a+a≥2 4a?a=4;
④∵x,y∈R,xy<0,∴xy+yx=-[(-xy)+(-yx)]≤-2 ?-xy??-yx?=-2.
其中正確的推導為( )
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:①由于a,b∈R+,∴ba,ab∈R+,符合基本不等式的條件,故①推導正確;
②雖然x,y∈R+,但當x∈(0,1)或y∈(0,1)時,lgx或lgy是負數(shù),故②的推導過程是錯誤的;
③由a∈R,不符合基本不等式的條件,故
4a+a≥2 4a?a=4是錯誤的.
④由xy<0,得xy、yx均為負數(shù),但在推導過程中將整體xy+yx提出負號后,(-xy)、(-yx)均變?yōu)檎龜?shù),符合均值不等式的條件,故④正確,故選D.
答案:D
5.已知m=a+1a-2(a>2),n=(12)x2-2(x<0),則m,n之間的關系是( )
A.m>n B.m
解析:m=a+1a-2=(a-2)+1a-2+2≥
2 ?a-2??1a-2+2=4,n=(12)x2-2<(12)-2=4,故選A.
答案:A
6.若a+b=2,則3a+3b的最小值是( )
A.18 B.6
C.23 D.243
解析:∵3a+3b≥23a?3b=23a+b=6,故選B.
答案:B
7.若直線2ax-by+2=0(a,b>0)過圓x2+y2+2x-4y+1=0的圓心,則ab的最大值是( )
A.14 B.12
C.1 D.2
解析:圓心為(-1,2),
∴-2a-2b+2=0,a+b=1,
∴ab≤a+b2=12,故選A.
答案:A
8.某汽車運輸公司購買了一批豪華大客車投入運營.據(jù)市場分析,每輛客車營運的總利潤y(單位:10萬元)與營運年數(shù)x(x∈N*)為二次函數(shù)的關系(如圖),則每輛客車營運多少年,營運的年平均利潤最大( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:求得函數(shù)式為y=-(x-6)2+11,
則營運的年平均利潤
yx=-?x-6?2+11x
=12-(x+25x)≤12-225=2,
此時x=25x,解得x=5,故選C.
答案:C
9.已知f(x)=x2+px+q(p>0),當x1>0,x2>0時,下列關系成立的是( )
A.f(x1x2)≤f(x1+x22)≤12[f(x1)+f(x2)]
B.f(x1x2)≤12[f(x1)+f(x2)]≤f(x1+x22)
C.12[f(x1)+f(x2)]≤f(x1x2)≤f(x1+x22)
D.f(x1+x22)≤f(x1x2)≤12[f(x1)+f(x2)]
解析:∵p>0,∴f(x)=x2+px+q的對稱軸在y軸的左側(cè),畫出f(x)的草圖.不妨設x1
10.一批救災物資隨26輛汽車從某市以v km/h的速度勻速直達災區(qū),已知兩地公路線長400 km,為了安全起見,兩輛汽車的間距不得小于(v20)2 km,那么這批物質(zhì)全部安全到達災區(qū),最少需要( )
A.5 h B.10 h
C.15 h D.20 h
解析:車隊總長≥25?(v20)2=25v2400 km,故最后一輛車到達災區(qū)的時間最少需要
t=25v2400+400v=400v+25v400≥2 400v?25v400=10 h,故選B.
答案:B
二、題
11.設0
答案:43
12.已知5x+3y=2(x>0,y>0),則xy的最小值是________.
解析:∵5x+3y≥215xy,∴2≥215xy.
∴xy≥15,
當且僅當5x=3y時取“=”號.
又5x+3y=2(x>0,y>0),得x=5,y=3.
因此xy的最小值為15.
答案:15
13.若x>0,則x+432x2取得最小值時,x的取值是________.
解析:x+432x2=x2+x2+432x2≥33x2?x2?432x2=934,
當且僅當x2=x2=432x2時,即x=634,取等號.
答案:634
14.若x,y∈R+,且x+y=1,則x2y的最大值為________.
解析:x2y=12×(x?x?2y)
≤12×(x+x+2y3)3=12×(23)3=427.
答案:427
三、解答題
15.已知a>1,0證明:因為a>1,00,-logba>0,從而-logab+(-logba)≥2?-logba??-logab?=2,即logab+logba≤-2.
16.當x>1時,求y=3x+4x-1+1的最小值.
解析:由x>1得x-1>0,
則y=3x+4x-1+1=3(x-1)+4x-1+4≥43+4,
當且僅當3(x-1)=4x-1,即x=1+233時,取等號.
17.設實數(shù)x,y,m,n滿足x2+y2=3,m2+n2=1,若a≥mx+ny恒成立,求a的取值范圍.
解析:解法1:mx+ny=3(m?x3+n?y3)
≤3[12(m2+x23)+12(n2+y23)]
=32(m2+n2+x2+y23)
=3.
當且僅當x=3m,y=3n時取等號.
∴a≥3.
解法2:設p=(x,y),q=(m,n)
則p=3,q=1
∵p?q≤pq
∴mx+ny≤3
當且僅當p=3q,即x=3m,
y=3n時取等號.
∴a≥ 3.
18.巨幅壁畫最高點離地面14 m,最低點離地面2 m,若從離地面1.5 m處觀賞此畫,問離墻多遠時,視角最大.
解析:如圖,設AD=14 m,BD=2 m,OD=1.5 m.如圖建立坐標系,則A(0,12.5),B(0,0.5).
設C(x,0),則
kAC=12.5-00-x=-12.5x,kBC=0.5-00-x=-0.5x,
tan∠ACB=-0.5x+12.5x1+0.5x?12.5x=12x+6.25x.
∵x>0,∴x+6.25x≥2x?6.25x=5.
∴tan∠ACB≤125,當且僅當x=6.25x,
即x=2.5時,tan∠ACB取得最大值為125.
∵∠ACB為銳角,正切函數(shù)在(0,π2)上遞增,
∴當x=2.5時,∠ACB最大.
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