《凑项利用均值求最值》凑项利用均值求最值 - 人教版高考数学复习数学知识点练习 - 读趣百科

《凑项利用均值求最值》凑项利用均值求最值

1单选题

若函数f(x)=x+$\frac {1}{x-2}$(x>2),在x=a处取最小值,则a=(  )

A
1+$\sqrt {2}$
B
1+$\sqrt {3}$
C
3
D
4

题目答案

C

答案解析

分析:

把函数解析式整理成基本不等式的形式,求得函数的最小值和此时x的取值.

解答:

解:f(x)=x+$\frac {1}{x-2}$=x-2+$\frac {1}{x-2}$+2≥4

当x-2=1时,即x=3时等号成立.

∵x=a处取最小值,

∴a=3

故选C

点评:

本题主要考查了基本不等式的应用.考查了分析问题和解决问题的能力.

2单选题

设a>b>0,则a_+$\frac {1}{ab}$+$\frac {1}{a(a-b)}$的最小值是(  )

A
1
B
2
C
3
D
4

题目答案

D

答案解析

分析:

将a_+$\frac {1}{ab}$+$\frac {1}{a(a-b)}$变形为ab+$\frac {1}{ab}$+a(a-b)+$\frac {1}{a(a-b)}$,然后前两项和后两项分别用均值不等式,即可求得最小值.

解答:

解:a_+$\frac {1}{ab}$+$\frac {1}{a(a-b)}$=ab+$\frac {1}{ab}$+a(a-b)+$\frac {1}{a(a-b)}$≥4

当且仅当$\left\{\begin{matrix}ab=$\frac {1}{ab}$ \ a(a-b)=$\frac {1}{a(a-b)}$ \ \end{matrix}\right.$取等号

即$\left\{\begin{matrix}a=$\sqrt {2}$ \ b=$\frac {$\sqrt {2}$}{2}$ \ \end{matrix}\right.$取等号.

∴a_+$\frac {1}{ab}$+$\frac {1}{a(a-b)}$的最小值为4

故选项为D

点评:

本题考查凑成几个数的乘积为定值,利用基本不等式求出最值.

3单选题

设a>b>c>0,则2a_+$\frac {1}{ab}$+$\frac {1}{a(a-b)}$-10ac+25c_的最小值是(  )

A
2
B
4
C
2$\sqrt {5}$
D
5

题目答案

B

答案解析

分析:

先把2a_+$\frac {1}{ab}$+$\frac {1}{a(a-b)}$-10ac+25c_整理成(a-5c)_+ab+$\frac {1}{ab}$+a(a-b)+$\frac {1}{a(a-b)}$,进而利用均值不等式求得原式的最小值.

解答:

解:2a_+$\frac {1}{ab}$+$\frac {1}{a(a-b)}$-10ac+25c_

=(a-5c)_+a_-ab+ab+$\frac {1}{ab}$+$\frac {1}{a(a-b)}$

=(a-5c)_+ab+$\frac {1}{ab}$+a(a-b)+$\frac {1}{a(a-b)}$

≥0+2+2=4

当且仅当a-5c=0,ab=1,a(a-b)=1时等号成立

如取a=$\sqrt {2}$,b=$\frac {$\sqrt {2}$}{2}$,c=$\frac {$\sqrt {2}$}{5}$满足条件.

故选B

点评:

本题主要考查了基本不等式的应用.主要口考查了运用基本不等式求最值的问题.

4单选题

[2015•南通期中]设0<x<1,则y=$\frac {4}{x}$+$\frac {9}{1-x}$的最小值为( )

A
24
B
25
C
26
D
1

题目答案

B

答案解析

分析:


解答:


点评:

本题考查导数在最值问题中的应用,解题的关键是利用导数研究函数的单调性,再由函数的单调性判断出最值的取到位置,求出最值,利用导数研究函数的单调性是本题的重点、难点.

5单选题

若a,b,c>0且a(a+b+c)+bc=4-2$\sqrt {3}$,则2a+b+c的最小值为(  )

A
$\sqrt {3}$-1
B
$\sqrt {3}$+1
C
2$\sqrt {3}$+2
D
2$\sqrt {3}$-2

题目答案

D

答案解析

分析:

已知条件中出现bc,待求式子中有b+c,引导找b,c的不等式

解答:

解:若a,b,c>0且a(a+b+c)+bc=4-2$\sqrt {3}$,

所以4-2$\sqrt {3}$=a_+ab+ac+bc=$\frac {1}{4}$(4a_+4ab+4ac+2bc+2bc)≤$\frac {1}{4}$(4a_+4ab+4ac+2bc+b_+c_)

∴(2$\sqrt {3}$-2)_≤(2a+b+c)_,

则(2a+b+c)≥2$\sqrt {3}$-2,

故选D.

点评:

本题考查由已知与待求的式子凑出和的形式.

6填空题

若n∈R_,则n+$\frac {32}{n}$的最小值为

填空题答案仅供参考

题目答案

6

答案解析

分析:

利用基本不等式的性质即可得出.

解答:

解:∵n∈R_,

∴n+$\frac {32}{n}$=$\frac {n}{2}$+$\frac {n}{2}$+$\frac {32}{n}$≥3$\sqrt {}$=6,当且仅当n=4时取等号.

∴n+$\frac {32}{n}$的最小值是6.

故答案为:6.

点评:

本题考查了基本不等式的性质,属于基础题.

7单选题

已知a>b,ab=1,则$\frac {a_+b}{a-b}$的最小值是(  )

A
2$\sqrt {2}$
B
$\sqrt {2}$
C
2
D
1

题目答案

A

答案解析

分析:

先根据ab=1,化简$\frac {a_+b}{a-b}$=$\frac {(a_-b)_+2ab}{a-b}$=a-b+$\frac {2}{a-b}$,根据a>b推断出a-b>0,进而利用基本不等式求得其最小值.

解答:

解:$\frac {a_+b}{a-b}$=$\frac {(a_-b)_+2ab}{a-b}$=a-b+$\frac {2}{a-b}$,

∵a>b

∴a-b>0

∴a-b+$\frac {2}{a-b}$≥2 $\sqrt {}$=2$\sqrt {2}$(当a-b=$\sqrt {2}$时等号成立)

故选A.

点评:

本题主要考查了基本不等式在最值问题中的应用.在利用基本不等式时要注意一正,二定,三相等的原则.

8填空题

若x>1,则5+x+$\frac {1}{x-1}$的最小值是

填空题答案仅供参考

题目答案

8

答案解析

分析:

变形利用基本不等式的性质即可得出.

解答:

解:∵x>1,∴x-1>0.

∴5+x+$\frac {1}{x-1}$=(x-1)+$\frac {1}{x-1}$+6≥2$\sqrt {}$+6=8,当且仅当x=2时取等号.

∴5+x+$\frac {1}{x-1}$的最小值是8.

故答案为:8.

点评:

本题考查了基本不等式的性质,属于基础题.

9单选题

函数f(x)=$\frac {x+2x+10}{x+1}$(0≤x≤8)的值域为(  )

A
[$\frac {1}{8}$,$\frac {1}{6}$]
B
[8,10]
C
[$\frac {1}{10}$,$\frac {1}{6}$]
D
[6,10]

题目答案

D

答案解析

分析:

函数y=f(x)变形为(x+1)+$\frac {9}{x+1}$,应用基本不等式得最小值,离它最远的端点处取最大值,从而得值域.

解答:

解:函数y=f(x)=$\frac {x+2x+10}{x+1}$=$\frac {(x+1)_+9}{x+1}$=(x+1)+$\frac {9}{x+1}$,当0≤x≤8时,有0≤x+1≤9,

∴(x+1)+$\frac {9}{x+1}$≥2$\sqrt {}$=6,当且仅当x=2时“=”成立,

又x=8时,f(x)有最大值y_max=10,

∴f(x)的值域为{y|6≤y≤10}.

故选:D.

点评:

本题考查了利用基本不等式求最值问题以及求函数值域问题,利用基本不等式时应注意成立的条件是什么.

10填空题

设a>b>0,则a_+$\frac {1}{ab}$+$\frac {1}{a(a-b)}$的最小值是

填空题答案仅供参考

题目答案

4

答案解析

分析:

把式子变形 a_+$\frac {1}{ab}$+$\frac {1}{a(a-b)}$=ab+$\frac {1}{ab}$+a(a-b)+$\frac {1}{a(a-b)}$,使用基本不等式求出其最小值.

解答:

解:a_+$\frac {1}{ab}$+$\frac {1}{a(a-b)}$=a_-ab+ab+$\frac {1}{ab}$+$\frac {1}{a(a-b)}$=ab+$\frac {1}{ab}$+a(a-b)+$\frac {1}{a(a-b)}$≥2+2=4,

当且仅当ab=1,a(a-b)=1即a=$\sqrt {2}$,b=$\frac {$\sqrt {2}$}{2}$时等号成立,

故答案为4.

点评:

本题考查基本不等式的应用,注意检验等号成立的条件,式子的变形是解题的关键.

11单选题

若n>0,则n+$\frac {32}{n}$的最小值为(  )

A
2
B
4
C
6
D
8

题目答案

C

答案解析

分析:

利用题设中的等式,把n+$\frac {32}{n}$的表达式转化成$\frac {n}{2}$+$\frac {n}{2}$+$\frac {32}{n}$后,利用平均值不等式求得最小值.

解答:

解:∵n+$\frac {32}{n}$=$\frac {n}{2}$+$\frac {n}{2}$+$\frac {32}{n}$

∴n+$\frac {32}{n}$=$\frac {n}{2}$+$\frac {n}{2}$+$\frac {32}{n}$≥3$\sqrt {}$=6(当且仅当n=4时等号成立)

故选C

点评:

本题主要考查了平均值不等式求最值.注意把握好一正,二定,三相等的原则.

12单选题

若x>0,则4x+$\frac {9}{x}$的最小值是(  )

A
9
B
3•$\sqrt {36}$
C
13
D
不存在

题目答案

B

答案解析

分析:

先将函数解析式变形为2x+2x+$\frac {9}{x}$,凑出乘积为定值,然后利用基本不等式求出函数的最小值.

解答:

解:因为x>0,

又4x+$\frac {9}{x}$=2x+2x+$\frac {9}{x}$≥3$\sqrt {}$=3$\sqrt {36}$,

当且仅当2x=$\frac {9}{x}$时取等号,

所以4x+$\frac {9}{x}$的最小值是3$\sqrt {36}$,

故选B.

点评:

本题考查利用基本不等式求函数最值,注意利用基本不等式使用的条件是:一正、二定、三相等,属于基础题.

13填空题

设a>2,则a+$\frac {1}{a-2}$的最小值是

填空题答案仅供参考

题目答案

4

答案解析

分析:

变形利用基本不等式即可得出.

解答:

解:∵a>2,∴a-2>0.

∴a+$\frac {1}{a-2}$=(a-2)+$\frac {1}{a-2}$+2≥2$\sqrt {}$+2=4,当且仅当a=3时取等号.

故答案为:4.

点评:

本题考查了基本不等式的应用,属于基础题.

14填空题

已知关于x的不等式2x+$\frac {2}{x-a}$≥7在x∈(a,+∞)上恒成立,则实数a的最小值为

填空题答案仅供参考

题目答案

$\frac {3}{2}$

答案解析

分析:

将不等式配凑成基本不等的形式,利用基本不等式求最小值,注意等号成立的条件即可.

解答:

解:∵x>a

∴2x+$\frac {2}{x-a}$=2(x-a)+$\frac {2}{x-a}$+2a≥2$\sqrt {}$+2a=2a+4

即2a+4≥7,所以a≥$\frac {3}{2}$,即a的最小值为$\frac {3}{2}$

当且仅当x=a+1时取等号.

故答案为$\frac {3}{2}$.

点评:

本题考查不等式恒成立问题,合理利用基本不等式给解题带来“便捷”,关键要注意等号成立的条件,属于基础题.

15单选题

若x∈(-∞,1),则函数y=$\frac {x-4x+7}{2x-2}$有(  )

A
最大值-3
B
最大值3
C
最小值3
D
最小值-3

题目答案

A

答案解析

分析:

化简函数的解析式为y=$\frac {1}{2}$(x-1)+$\frac {2}{x-1}$-1,再利用基本不等式求得它的最大值为-3,从而得出结论.

解答:

解:∵x∈(-∞,1),∴x-1<0,

∴函数y=$\frac {x-4x+7}{2x-2}$=$\frac {(x-1)_-2(x-1)+4}{2(x-1)}$=$\frac {1}{2}$(x-1)+$\frac {2}{x-1}$-1.

由于-$\frac {1}{2}$(x-1)-$\frac {2}{x-1}$=$\frac {1}{2}$(1-x)+$\frac {2}{1-x}$≥2,当且仅当1-x=2,即x=-1时,取等号.

∴$\frac {1}{2}$(x-1)+$\frac {2}{x-1}$-1≤-3,故函数y有最大值-3,

故选:A.

点评:

本题主要考查基本不等式的应用,注意基本不等式的使用条件,并注意检验等号成立的条件,属于基础题.

16填空题

当x-2x<8时,函数y=$\frac {x-x-5}{x+2}$的最小值是

填空题答案仅供参考

题目答案

-3

答案解析

分析:

先解一元二次不等式x-2x<8,再在一元二次不等式的解集上求函数y=$\frac {x-x-5}{x+2}$的最小值,本题形式可以变为用基本不等式求函数最值,用此法时要注意验证等号成立的条件是不是具备.

解答:

解:x-2x<8解得-2<x<4,

由于y=$\frac {x-x-5}{x+2}$=$\frac {(x+2) _-5(x+2)+1}{x+2}$=(x+2)-5+$\frac {1}{x+2}$≥2-5=-3

等号当且仅当=(x+2)=$\frac {1}{x+2}$,即x=-1时成立,

又-1是x-2x<8解

故答案为-3.

点评:

本题的考点是函数的最值及其几何意义,考查分式形函数求最值的方法,本题分子次数高于分母次数,故将其恒等变形为可以用基本不等式求最值的形式,求最值,这是解此类题求最值优先选用的方法,本题有一易错点,那就是忘记验证等号成立的条件是否在定义域内,做题时要考虑周全噢.

17填空题

函数y=x+$\frac {4}{x-1}$( x>1)的最小值是

填空题答案仅供参考

题目答案

5

答案解析

分析:

变形利用基本不等式即可得出.

解答:

解:∵x>1,∴x-1>0.

∴函数y=x+$\frac {4}{x-1}$=(x-1)+$\frac {4}{x-1}$+1≥2$\sqrt {}$+1=5,当且仅当x-1=2,即x=3时取等号.

故答案为:5.

点评:

本题考查了基本不等式的性质,属于基础题.

18单选题

已知x∈(0,$\frac {1}{4}$),则y=x$\sqrt {1-4x}$的最大值为(  )

A
$\frac {1}{6}$
B
$\frac {1}{4}$
C
$\frac {$\sqrt {3}$}{18}$
D
$\frac {$\sqrt {3}$}{9}$

题目答案

C

答案解析

分析:

变形利用基本不等式即可得出.

解答:

解:∵x∈(0,$\frac {1}{4}$),

∴y=x$\sqrt {1-4x}$=$\sqrt {}$≤$\sqrt {}$=$\frac {$\sqrt {3}$}{18}$,当且仅当x=$\frac {1}{6}$时取等号.

∴y=x$\sqrt {1-4x}$的最大值为$\frac {$\sqrt {3}$}{18}$.

故选:C.

点评:

本题考查了基本不等式的性质,属于基础题.

19填空题

已知函数f(x)=x-2+$\frac {1}{x-1}$(x>1),当x=a时,取f(x)得最小值b,则a+b=

填空题答案仅供参考

题目答案

3

答案解析

分析:

把函数解析式转化成x-1+$\frac {1}{x-1}$-1利用基本不等式求得起最小值b,同时根据等号成立的条件求得a,最后求得a+b.

解答:

解:∵x>1,

∴x-1>0,

∴f(x)=x-2+$\frac {1}{x-1}$=x-1+$\frac {1}{x-1}$-1≥2-1=1,当且仅当x-1=$\frac {1}{x-1}$,即x=2时等号成立,

∴a=2,b=1,

∴a+b=3,

故答案为:3.

点评:

本题主要考查了基本不等式的应用.考查了学生的观察和分析的能力.

20单选题

已知x,y∈R_+,且满足x_y=32,则x+y的最小值为(  )

A
1
B
2
C
6
D
4

题目答案

C

答案解析

分析:

由x_y=32,可得y=$\frac {32}{x}$,又x,y∈R_+,利用均值不等式可得x+y=x+$\frac {32}{x}$=$\frac {x}{2}$+$\frac {x}{2}$+$\frac {32}{x}$≥3$\sqrt {}$即可得出.

解答:

解:∵x_y=32,∴y=$\frac {32}{x}$,

又∵x,y∈R_+,∴x+y=x+$\frac {32}{x}$=$\frac {x}{2}$+$\frac {x}{2}$+$\frac {32}{x}$≥3$\sqrt {}$=6,当且仅当x=2$\sqrt {2}$时取等号.

∴x+y的最小值为6.

故选C.

点评:

本题考查了均值不等式的用法,属于基础题.