高考数学基本不等式综合必刷100题(解析版).pdf
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1、专 题 08基 本 不 等 式 综 合 必 刷 100题 任 务 一:善 良 模 式(基 础)4 0题 一、单 选 题 1.已 知 X,),均 为 正 实 数,且 满 足 x+y=4,则 Iog2*+log2(4y)的 最 大 值 为()A.2 B.3 C.4 D.5【答 案】C【分 析】根 据 题 意,结 合 基 本 不 等 式 求 得 外 4 4,再 利 用 对 数 的 运 算,即 可 求 解.【详 解】由 均 为 正 实 数,且 满 足 x+y=4,可 得 孙,(受)2=4,当 且 仅 当 x=y=2时,等 号 成 立,则 log2 x+log2(4y)=log,4xy 0,b 0,且
2、a+4人=4,则 1 最 小 值 为()a b9A.2 B.-C.8 D.94【答 案】B【分 析】根 据 条 件 将 多 项 式 写 成 的 形 式,利 用 基 本 不 等 式 求 得 最 小 值.a h 4 a b【详 解】由 题 知,-+-=-(+4/7)(+-)=-(+5)-x(2.-4-5)=-,a h 4 a b 4 a b 4 a b 44 2当 且 仅 当。=,即=,匕=时,等 号 成 立,故 选:B3.已 知 圆 G:炉+丁 2+4如+402 4=0和 圆。2:炉+了 2-2 刀+621=0 只 有 一 条 公 切 线,若 a,且 a 0,则*+*的 最 小 值 为()A.3
3、 B.8 C.4 D.9【答 案】D【分 析】根 据 两 圆 公 切 线 的 性 质,结 合 基 本 不 等 式 进 行 求 解 即 可.【详 解】因 为 圆 G:炉+),+4依+4/-4=0和 圆 C2:r+9 一 2勿,+-1=0 只 有 一 条 公 切 线,所 以 两 圆 相 内 切,其 中 Ci(2a,0),n=2:C2(0,h),r2=l,故|。(2尸 行 寿,由 题 设 可 知 yja2+4b1=2 1=a2+4b2=1 面+哈(*,)壕+*+5 2 2|+5=9当 且 仅 当 4=2 2时 等 号 成 立.故 选:D.1 24.已 知 xl,y 0,且-+-=1,则 x+2y-l
4、的 最 小 值 为()x-yA.9 B.10 C.11 D.2+2【答 案】A【分 析】利 用“乘 1法”将 问 题 转 化 为 求(-1)+2)仁 口+的 最 小 值,然 后 展 开 利 用 基 本 不 等 式 求 解.【详 解】1 2,Qxi,.”一 10,又 y 0,且-+-=1,x-y+2y-l=(x 7)+2y p L+2=5+a 2 5+2、f i n=9,x-y)x-l y y x-l y2y 2(x 7)当 且 仅 当 3=-解 得 X=4,y=3时 等 号 成 立,x-1 y故 x+2y-l的 最 小 值 为 9.故 选:A.【点 睛】易 错 点 睛:利 用 基 本 不 等
5、式 求 最 值 时,要 注 意 其 必 须 满 足 的 三 个 条 件:(1)“一 正”就 是 各 项 必 须 为 正 数;(2)“二 定”就 是 要 求 和 的 最 小 值,必 须 把 构 成 和 的 二 项 之 积 转 化 成 定 值;要 求 积 的 最 大 值,则 必 须 把 构 成 积 的 因 式 的 和 转 化 成 定 值:(3)“三 相 等”是 利 用 基 本 不 等 式 求 最 值 时,必 须 验 证 等 号 成 立 的 条 件,若 不 能 取 等 号 则 这 个 定 值 就 不 是 所 求 的 最 值,这 也 是 最 容 易 发 生 错 误 的 地 方.5.已 知。匕 0,函
6、数 y=e。在 x=0处 的 切 线 与 直 线 2x-加=0平 行,则:直 的 最 小 a-b值 是()A.2 B.3 D.5【答 案】C【分 析】结 合 复 合 函 数 求 导 求 出 函 数 的 导 函 数,进 而 求 出 切 线 的 斜 率,然 后 根 据 两 直 线 平 行 斜 率 相 等 得 到 3=2,进 而 结 合 均 值 不 等 式 即 可 求 出 结 果.【详 解】因 为 y=/,则 y=ae%因 为 切 点 为(0,1),则 切 线 的 斜 率 为&=%又 因 为 切 线 与 直 线 22 x-外=0 平 行,所 以=,即=2,b所 以(2+_(q-匕)2+2aba-b
7、a-b=()+=4,当 且 仅 当 ah=2,4,即,a-b-a-bC l 5/3+1 Z 7-1.Z?2-1时 等 号 成 立 则 富 的 最 小 值 是 4,故 选:C.6.已 知 直 线 O T+切-1=0(4 0力 0)与 圆 J?+y2=4 相 切,则 log?。+log?。的 最 大 值 为()A.3 B.2 C.-2 D.-3【答 案】D【分 析】由 直 线 与 圆 相 切 可 得 然 后 利 用 均 值 不 等 式 可 得 而 从 而 可 求 4 8log?a+log?6 的 最 大 值.【详 解】解:因 为 直 线 6+6 丫-1=0(。0,6 0)与 圆/+2=4相 切,所
8、 以 了,=2,即 因 为 所 以 必 Oy.log2 a 4-log,/?=log2 ab 0,y 0 且 x+y=i,则 下 列 结 论 中 正 确 的 是()A.石+6 的 最 大 值 是 近 B.孙 的 最 小 值 是;2 1c.f+y2的 最 小 值 是 2 D.+的 最 小 值 是 4 0【答 案】A【分 析】根 据 已 知 条 件,结 合 基 本 不 等 式 逐 个 分 析 判 断 即 可【详 解】对 于 A,因 为 x 0,丫 0旦 乂+丫=1,所 以(+4)=x+y+2“7 2(x+y)=2,所 以 G+6 4 尬,当 且 仅 当 天=;时 取 等 号,所 以 4+J 7 的
9、 最 大 值 是 灰,所 以 A 正 确,对 于 B,x 0,y 0且 x+y=l,所 以 l=x+y N 2 而,即“4;,当 且 仅 当 工=丫=;时 取 等 号,所 以 孙 的 最 大 值 是 l,所 以 B 错 误,4对 于 C,因 为 x 0,y 0 且 x+y=l,所 以/+/+?砂=i,1 i(x2+y2=1-2xy,由 选 项 B 的 解 答 可 知“4;,所 以 当 且 仅 当=、=;时 取 等 号,所 以 f+y2的 最 小 值 是 所 以 C 错 误,对 于 D,因 为 x 0,y 0且 x+y=l,所 以 2+L(2+L)x+y)=3+幺+*3+2户,=3+2夜,当 且
10、 仅 当 为=2,即 x y x y x y2 ix=2-忘,y=-1时 取 等 号,所 以 一+一 的 最 小 值 为 3+2 a,所 以 D 错 误,X y故 选:A2 38.已 知 a,b为 正 实 数,且 满 足 3a+=6,则 上+的 最 小 值 为()a bA.2 B.2&C.4 D.3&【答 案】C【分 析】根 据 题 意 可 得 W+g=i,由 入 江 上+百 仁+父,展 开 利 用 基 本 不 等 式 即 可 求 解.2 3 a b a b 八 2 3)【详 解】由 3Q+2Z?=6,可 得|+g=l,b+32 3 a+a b一 2 十 一 3a b 20 2 3a 八 八=
11、2+2+23a 2b当 且 仅 当。言 且 3a+力=6,即。=1力 时 等 号 成 立.3a 2b 2故 选:C.1 29.已 知 在 一 中,动 点 C满 足 4 c=X 8C,其 中 a 0,然 后 利 用 均 值 不 等 式 即 可 求 解.【详 解】解:由 题 意 可 得 4,B,C 三 点 共 线,且 C 点 在 线 段 A B 上,于 是,7?+=1,且,”0,所 以 L+2=(J_+2(m+)=l+K+2N3+25/?,m n m n)m n当 且 仅 当 二=冽,即 相=四 一 1,=20 时 取 等 号,m n故 选:C.10.若 实 数,满 足 1+旷+冲=1,则 x+.
12、y的 取 值 范 围 是()-2右 2面(2道 2行 2a 2721(2&2 0、3 3 I 3 3 J 3 3 I 3 3 J【答 案】A【分 析】由 f+丫 2+孙=1。科=(x+y)2-l,令 x+y=f,利 用 不 等 式 的 性 质 即 可 求 得 f的 范 围.【详 解】解:x2+y2+xy=1 xy=(x+y)2-1,乂 初,(昼)。.(x+y)2-i,(W 与,令 x+y=r,则 4尸-4,t2,gif,即-亚 瓢+y 班,当 且 仅 当 x=V 时,取 等 号,3 3 3-3J+y的 取 值 范 围 是-手,竽.故 选:A.1 1.已 知 正 数 y满 足 d+2盯-3=0,
13、则 2x+y的 最 小 值 是()A.1 B.3C.6 D.1 2【答 案】B【分 析】由/+2xy-3=0,可 得 产 三 工,则 2x+y=2x+土=虫=2+2,再 利 用 基 本 不 等 式 2x 2x 2x 2 2x即 可 得 出 答 案.【详 解】解:.x2+2xy-3-0,2x 2x+y=2x+=宜 三=+2 二 3,2x 2x 2 2x V 2 2x3x 3当 且 仅 当?=9,即 户 1时 取 等 号.2 2x故 选:B.1 2.已 知 X1,y=x+工,则 y 的 最 小 值 是()x-A.1 B.2 C.3 D.4【答 案】c【分 析】利 用 基 本 不 等 式 求 y 士
14、 的 最 小 值.【详 解】,/x,x-1 0,x-+-2.(x-)=2(当 且 仅 当 x=2时 等 号 成 立),x-l V x-1、=+一-1+-+12 3(当 且 仅 当=2时 等 号 成 立),x-x-y=x+-7的 最 小 值 为 3,x-l故 选:C.1 3.若 ln-ln!=ln2(4+6),则 a+的 最 小 值 为()bA.2 B.4 C.8 D.16【答 案】C【分 析】法 一:由 基 本 不 等 式 即 可 求 出 结 果;法 二“1”的 妙 用 结 合 均 值 不 等 式 即 可 求 出 结 果.【详 解】解 析:法 一:由 题 意,得 a 0,b 0,且 ln a+
15、h ib=ln 2(a+6),即 In6=ln2(a+Z?),亦 即 出=2(“+6),由 基 本 不 等 式,得 2(a+b)W(等)。解 得“+匕 2 8(当 且 仅 当=。=4时,取 等 号),所 以 a+b 的 最 小 值 为 8.法 二:山“力=2 5+3,得 2(+/=1.因 此 4+6=2(+!)(4+)=4+2/+2 2 4+4、户 住=8(当 且 仅 当 a 4=4时,取 等 a b ya a)a a号),所 以 的 最 小 值 为 8.故 选:C.3 11 4.若 正 数 x,)满 足 一+一=5,则 3x+4 y的 最 小 值 是()x y24 28”A.B.C.5 D.
16、255 5【答 案】C【分 析】1(3 1、由 3x+4y=(3 x+4y)+配 凑 出 符 合 基 本 不 等 式 的 形 式,利 用 基 本 不 等 式 求 得 结 果.5 I y)【详 解】,3 4 尸 斜+4 4+U l 3+/+=5(当 且 仅 当,即 x=2y=l 时 取 等 号),y*.3x+4y的 最 小 值 为 5.故 选:C.15.ABC 的 内 角 A,B,C 的 对 边 分 别 为 a,b,c,若 tanA=-3tanC,ac=2,则 ABC面 积 的 最 大 值 为()A.g B.B C.1 D.22 2【答 案】A【分 析】2根 据 题 意 得 到 3 B=刖(A+
17、C)=,二 lanC,结 合 基 本 不 等 式,求 得 年,结 合 面 积 公 式,即 可 求 解.【详 解】在 中,满 足 tan A=3tanC,且 3=乃 一(4+。),八,、tan A+tan C 2 tan C-T-Z,tan=-tan(A+C)=-=-可 得 于 1 一 tan 4 tan C 1+3 tan C2/2二 嬴 一 话 二 不,当 且 仅 lan C当 ta n。=且 时 取 等 号,所 以,可 得 s i n B 4:,3 I 6 2所 以 S/丽=g c sin 8 4;x 2 x g=;.故 选:A.16.设 a,8为 正 数,若 圆/+/+4-2丫+1=0
18、关 于 直 线 以-勿+1=0对 称,则 的 ab最 小 值 为()A.9 B.8 C.6 D.10【答 案】A【分 析】求 出 圆 的 圆 心 坐 标,得 到 的 关 系,然 后 利 用 基 本 不 等 式 求 解 不 等 式 的 最 值 即 可.【详 解】解:圆 f+y 2+4 x-2 y+l=0,即(x+2 y+(y-l)?=4,所 以 圆 心 为(一 2,1),所 以 一 2 a-b+l=0,B|J2a+b=,因 为 a 0、b0,则 a+2b _(a+2b)(2a+b)_ 2a2+2b2+5ab 2y12a2-2b+5ab _ab ab ab ab当 且 仅 当 b=;时,取 等 号
19、.故 选:A.17.已 知“(),“(),且 a+b=l,则 苦;的 最 大 值 为()a+4b3 3 9 1A.B.C.D.10 8 28 3【答 案】D【分 析】3ab _ 3 4 4 1 4 1先 化 简+4 6 4,1,由+=(+)(_+),结 合 基 本 不 等 式,求 得+工 9,进 而 求 一+工 a b a b a b得 苦 二 口 的 最 大 值.a+4b+a b【详 解】3ab 3 3由。可 得+4人 一-。-+-4-4 1,ab a b又 由。+/?=1,可 得 3+=(6r+/?)(+)=5+5+2.-x=9,a b a b a b a b当 且 仅 当 出=:时,即:
20、时,等 号 成 立,a b 3 33 3_ 1所 以 口-=,即 设 的 最 大 值 为:a b故 选:D.2 1、1 8.已 知 x0,y 0,且 一+=1,若 x+2y之/+2加 恒 成 立,则 实 数 小 的 最 小 值 是()A.2 B.-4 C.4 D.-2【答 案】B【分 析】2 I依 题 意 可 得 x+2y=a+2y)+7),结 合 基 本 不 等 式 可 求+2y的 最 小 值,然 后 由 冗+2 苏+2加 恒 成 立 可 知(2 加.川+2加,解 不 等 式 可 求 俄 的 范 围,从 而 得 解.【详 解】2 1解:%(),y 0,且 一+=1,*yx+2y=(x+2y)
21、(2+)=4+-+.4+2=8,x y x y V x y当 且 仅 当 生=2 且 2+=i时 取 等 号,此 时 y=x y x y x=4若+2.62+2以 恒 成 立.(x+2ynin.m2+2m f8 w2 4-2/w,解 不 等 式 可 得,故 实 数 俄 的 最 小 值 为 T,故 选:B.1 9.已 知 x2,yl,(x2)(yl)=4,贝!Jx+y的 最 小 值 是()B.4 C.7 D.3+7 1 7【答 案】C【分 析】由 目 标 式 可 得 x+y=(x-2)+(),-1)+3,结 合 已 知 条 件,应 用 基 本 不 等 式 即 可 求 目 标 式 的 最 小 值,
22、注 意 等 号 成 立 的 条 件.【详 解】V x 2,y l,(x-2)(y-l)=4,-fx=4.x+y=(x 2)+(y l)+3Z 2V(x 2)(y l)+3=7 当 且 仅 当,_ 时 等 号 成 立.y=3故 选:C20.已 知 正 数”,。满 足(a-l)(b-l)=l,则 a+4 6的 最 小 值 等 于()A.4 B.4/C.8 D.9【答 案】D【分 析】整 理(。一 1)(6-1)=1得 出:+1=1,进 而 得 a+48=(a+48)(:+|,结 合 基 本 不 等 式 即 可.【详 解】因 为(a-l)(b-l)=l,所 以 一 一 人=0,所 以,+:=1,a
23、b所 以 2+46=(。+甸(,+力=1+4+丝+合 5+2 4=9,当 且 仅 当 竺=:,即。=3时 等 式 成 立,a b故 选:o.21.下 列 函 数 中 最 小 值 为 4 的 是()A.y=x2+2x+4 B.=lsin xl+j j,4C.y=2+2 D.y=ln x+Inx【答 案】C【分 析】根 据 二 次 函 数 的 性 质 可 判 断 A 选 项 不 符 合 题 意,再 根 据 基 本 不 等 式“一 正 二 定 三 相 等”,即 可 得 出 反。不 符 合 题 意,C符 合 题 意.【详 解】对 于 A,y=x2+2x+4=(x+l)2+33,当 且 仅 当 x=-l
24、时 取 等 号,所 以 其 最 小 值 为 3,A不 符 合 题 意;对 于 B,因 为 0 0,y=2v+22-t=2+274=4,当 且 仅 当 2*=2,即 x=l时 取 等 号,所 以 其 最 小 值 为 4,C 符 合 题 意;4对 于 D,y=lnx+-j,函 数 定 义 域 为(0,1)J(l,田),而 InxeR且 InxwO,如 当 lnx=-l,产 f,D 不 符 合 题 意.故 选:C.【点 睛】本 题 解 题 关 键 是 理 解 基 本 不 等 式 的 使 用 条 件,明 确“一 正 二 定 三 相 等”的 意 义,再 结 合 有 关 函 数 的 性 质 即 可 解 出
25、.2 2.若 直 线 2 6 一 公,+2=0(。0,&0)被 圆 1+2+2 一 4+1=0截 得 弦 长 为 4,贝(J上 4+)1的 最 小 值 是()a bA.9 B.4 C.g D.-24【答 案】A【分 析】根 据 直 线 被 圆 截 得 的 弦 长 为 4,以 及 圆 的 半 径 为 2,可 知 直 线 过 圆 心,即-2“-2b+2=0,二 4+31=4(二+f1 3+力=4+4丝 b+a 2+1,根 据 此 特 点,可 选 择 基 本 不 等 式 求 出 最 小 值 a b a b a b【详 解】直 线 被 圆 截 得 的 弦 长 为 4,圆 的 半 径 为/=J。?+1
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