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十二 基本不等式的应用
【基础全面练】 (25分钟 50分)
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.已知ab0,全集为R,集合M={x|bx eq \f(a+b,2) },N={x| eq \r(ab) xa},P={x|bx≤ eq \r(ab) },则M,N,P满足( )
A.P=M∩(RN) B.P=(RM)∩N
C.P=M∪N D.P=M∩N
【解析】选A.由ab0结合基本不等式可得,a eq \f(a+b,2) eq \r(ab) b,故P=M∩(RN).
2.若直角三角形面积为18,则两条直角边的和的最小值是( )
A.3 eq \r(2) B.6 C.6 eq \r(2) D.12
【解析】选D.设直角三角形的两直角边分别为a,b,
因为直角三角形面积为18,即ab=36,
所以两条直角边的和a+b≥2 eq \r(ab) =12,
当且仅当a=b=6时取等号,
所以两条直角边的和的最小值是12.
【加固训练】
将本题条件改为“周长为 eq \r(2) +1”,求直角三角形面积的最大值.
【解析】设直角三角形的两条直角边边长分别为a,b,
则 eq \r(2) +1=a+b+ eq \r(a2+b2) ≥2 eq \r(ab) + eq \r(2ab) ,
解得ab≤ eq \f(1,2) ,当且仅当a=b= eq \f(\r(2),2) 时取等号,
所以直角三角形面积S≤ eq \f(1,4) ,即S的最大值为 eq \f(1,4) .
3.已知x>0,y>0且x+y=8,则(1+x)(1+y)的最大值为( )
A.16 B.25 C.9 D.36
【解析】选B.(1+x)(1+y)≤ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f((1+x)+(1+y),2))) eq \s\up12(2) = eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(2+(x+y),2))) eq \s\up12(2) ==25,当且仅当1+x=1+y即x=y=4时,(1+x)(1+y)取最大值25.
4.已知正数a,b满足a+b=1,则 eq \f(b,a) + eq \f(1,b) 的最小值为( )
A. eq \f(1,2) B.1 C.2 D.3
【解析】选D.根据题意,正数a,b满足a+b=1,
则 eq \f(b,a) + eq \f(1,b) = eq \f(b,a) + eq \f(a+b,b) = eq \f(b,a) + eq \f(a,b) +1≥2 eq \r(\f(b,a)×\f(a,b)) +1=3,
当且仅当a=b= eq \f(1,2) 时,等号成立,故 eq \f(b,a) + eq \f(1,b) 的最小值为3.
【加固训练】
已知p0,q0,p+q=1,且x=p+ eq \f(1,p) ,y=q+ eq \f(1,q) ,则x+y的最小值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【解析】选B.由p+q=1,
所以x+y=p+ eq \f(1,p) +q+ eq \f(1,q) =1+ eq \f(1,p) + eq \f(1,q) =1+ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,p)+\f(1,q))) (p+q)=1+2+ eq \f(q,p) + eq \f(p,q)
≥3+2 eq \r(\f(q,p)·\f(p,q)) =5,
当且仅当 eq \f(q,p) = eq \f(p,q) 即p=q= eq \f(1,2) 时取等号,
所以B选项是正确的.
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.已知x0,y0,且x+3y=1,则 eq \f(x+y,xy) 的最小值是________.
【解析】 eq \f(x+y,xy) = eq \f(1,y) + eq \f(1,x) = eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,y)+\f(1,x))) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+3y)) =4+ eq \f(x,y) + eq \f(3y,x) ≥4+2 eq \r(\f(x,y)·\f(3y,x)) =4+2 eq \r(3) ,
当且仅当 eq \f(x,y) = eq \f(3y,x) ,
即x= eq \f(\r(3)-1,2) ,y= eq \f(3-\r(3),6) 时等号成立.
所以 eq \f(x+y,xy) 的最小值为4+2 eq \r(3) .
答案:4+2 eq \r(3)
6.(2021·广州高一检测)某公司
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