- 基本不等式的实际应用
- 共15题
世博中学为了落实上海市教委推出的“阳光运动一小时”活动,计划在一块直角三角形的空地上修建一个占地面积为
的矩形
健身场地,如图点M在
上,点N在
上,且P点在斜边
上,已知
且
米,
,
。
(1)试用表示
,并求
的取值范围;
(2)设矩形健身场地每平方米的造价为
,再把矩形
以外(阴影部分)铺上草坪,每平方米的造价为
(
为正常数),求总造价
关于
的函数
;试问如何选取
的长使总造价
最低。(不要求求出最低造价)
正确答案
(1)(2)长为12米或18米时总造价
最低
解析
解析:(1)在中,显然
,
所以 -----2分
矩形的面积
,
------4分
于是为所求--------6分
(2) 矩形健身场地造价
--------------7
又的面积为
,
即草坪造价, --------8分
由总造价
所以,
-------------10分
-------------11分
当且仅当即
时等号成立---------12分
此时,解得
或
,
所以选取的长为12米或18米时总造价
最低。---------------14分
知识点
如图,在交AC于 点D,现将
(1)当棱锥的体积最大时,求PA的长;
(2)若点P为AB的中点,E为
正确答案
见解析
解析
(1)设
,则
令
则
由上表易知:当时,有
取最大值。
证明:
(2)
作得中点F,连接EF、FP
由已知得:
为等腰直角三角形,
所以.
知识点
已知f(x)=xlnx,g(x)=-x2+ax-3.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围;
(3)证明:对一切x∈(0,+∞),都有lnx>成立
正确答案
见解析
解析
解析:(1)f′(x)=lnx+1,
当x∈时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x∈时,
f′(x)>0,f(x)单调递增。
(2)2xlnx≥-x2+ax-3,则a≤2lnx+x+,
设h(x)=2lnx+x+(x>0),则h′(x)=,
①当x∈(0,1)时,h′(x)<0,h(x)单调递减,
②当x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,h(x)单调递增,
所以h(x)min=h(1)=4,对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立,
所以a≤h(x)min=4.
(3)证明:问题等价于证明xlnx>(x∈(0,+∞)),
由(1)可知f(x)=xlnx(x∈(0,+∞))的最小值是,当且仅当
时取到,设m(x)=
(x∈(0,+∞)),则m′(x)=
,易知m(x)max=m(1)=
,当且仅当x=1时取到,从而对一切x∈(0,+∞),都有lnx>
成立。
知识点
若实数满足
,则
的最大值是_________。
正确答案
解析
略
知识点
在如图所示的锐角三角形空地中, 欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分), 则其边长x为 () (m)。
正确答案
20
解析
利用均值不等式解决应用问题。设矩形高为y, 由三角形相似得:
.
知识点
若点G为△ABC的重心,且AG⊥BG,则sinC的最大值为 。
正确答案
解析
设AB中点为O,连接AO,可得重心G在CO上且=
以AB所在直线为x轴,AB中点为原点建立如图所示直角坐标系
设AB=2,则A(﹣1,0),B(1,0),
设C(x,y),可得G(,
)
∵AG⊥BG,∴点G在以AB为直径的圆上运动(A、B两点除外)
由此可得()2+(
)2=1,整理得x2+y2=9
因此,点C在以原点为圆心,半径为3的圆上运动(x轴上两点除外)
在点C的运动中观察∠C的变化,可得当C点在y轴时,∠C达到最大值
而且sinC同时达到最大值。
此时tan=
,可得sinC=
=
故选:
知识点
某企业有两个生产车间分别在A、B两个位置,A车间有100名员工,B车间有400名员工,现要在公路AC上找一点D,修一条公路BD,并在D处建一个食堂,使得所有员工均在此食堂用餐,已知A、B、C中任意两点间的距离均是1km,设∠BDC=α,所有员工从车间到食堂步行的总路程为S。
(1)写出S关于α的函数表达式,并指出α的取值范围;
(2)问食堂D建在距离A多远时,可使总路程S最少?
正确答案
见解析。
解析
(1)在△BCD中,∵,
∴,
。
则。
,其中
。
(2)
令S'=0,得。
当时,S'<0,S是α的单调减函数;
当时,S'>0,S是α的单调增函数。
∴当时,S取得最小值。
此时,,
=
。
知识点
一直两个非零向量 ,其中
为
的夹角,若
则
的值为
正确答案
解析
略
知识点
某学校拟建一块周长为400米的操场,如图所示,操场的两头是半圆形,中间区域是矩形,学生做操一般安排在矩形区域,为了能让学生的做操区域尽可能大,矩形的长应该设计成 米。
正确答案
答案:100
解析
略
知识点
若两个正实数满足
,并且
恒成立,则实数
的取值范围是
正确答案
解析
,当且仅当
,即
时等号成立. 由
恒成立,则
,
,解得
,故选D.
知识点
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