- 基本不等式
- 共6247题
下列命题中,真命题是( )
正确答案
解析
解:选项A,由指数函数的性质可得任意x均有ex>0,故错误;
选项B,当x=3时,不满足2x>x2,故错误;
选项C,当x为负数时,显然x为负数,故错误;
选项D,a2+b2-=
-
=
≥0,
故a2+b2≥,故正确.
答选:D
已知两个正数x,y满足x+4y+5-xy=0,则xy取最小值时x=______,y=______.
正确答案
10
2.5
解析
解:∵x+4y+5-xy=0,∴x+4y=xy-5①,
∵x,y是正数,∴x+4y≥4,当且仅当x=4y时等号成立,
代入①式得,xy-5≥4,即xy-4
-5≥0,解得
≥5或
≤-1(舍去),
∴xy取最小值25,
∵x=4y,
∴解得x=10,y=2.5,
故答案为:10,2.5.
如图,一边长为48cm的正方形铁皮,在它的四角上切去相等的小正方形,再把它的边沿虚线折起,做成一个无盖的方底箱子,箱底的边长是多少时,箱子的容积最大?最大容积是多少?
正确答案
解:设箱底边长为xcm,则箱高h=,
∴箱子容积V(x)=x2h=(48x2-x3)(0<x<48).
求导数,得V′(x)=48x-x2,
令V′(x)=0,解得x=0(不合题意,舍去),x=32,
∵x∈(0,32)时,V′(x)>0;x∈(32,48)时,V′(x)<0,
∴V(x)在区间(0,32)上为增函数,区间(32,48)上为减函数,
由此可得V(x)的最大值是V(32)=8192.
故箱底的边长是32cm时,箱子的容积最大,最大容积是8192cm3.
解析
解:设箱底边长为xcm,则箱高h=,
∴箱子容积V(x)=x2h=(48x2-x3)(0<x<48).
求导数,得V′(x)=48x-x2,
令V′(x)=0,解得x=0(不合题意,舍去),x=32,
∵x∈(0,32)时,V′(x)>0;x∈(32,48)时,V′(x)<0,
∴V(x)在区间(0,32)上为增函数,区间(32,48)上为减函数,
由此可得V(x)的最大值是V(32)=8192.
故箱底的边长是32cm时,箱子的容积最大,最大容积是8192cm3.
已知圆锥的底面半径为R,高为3R,在它的所有内接圆柱中,全面积的最大值是( )
正确答案
解析
解:设内接圆柱的底面半径为r,高为h,全面积为S,则有
∴h=3R-3r
∴S=2πrh+2πr2=-4πr2+6πRr
=-4π(r2-Rr)
=-4π(r-)2+
πR2
∴当r=时,S取的最大值
πR2.
故选B.
函数f(x)=x+(x>0)的最小值为______.
正确答案
4
解析
解:∵x>0,
∴f(x)=x+≥
=4,
当且仅当x=,即x=2时,函数f(x)=x+
(x>0)的最小值为4.
故答案为:4
某种汽车的购车费用是10万元,每年使用的保险费、养路费、汽油费约为0.9万元,年维修费用第一年是0.2万元,第二年是0.4万元,第三年是0.6万元,…,以后逐年递增0.2万元.汽车的购车费用、每年使用的保险费、养路费、汽油费、维修费用的和平均摊到每一年的费用叫做年平均费用.设这种汽车使用x(x∈N*)年的维修费用为g(x),年平均费用为f(x).
(1)求出函数g(x),f(x)的解析式;
(2)这种汽车使用多少年时,它的年平均费用最小?最小值是多少?
正确答案
解:(1)由题意知,年维修费用第一年是0.2万元,第二年是0.4万元,第三年是0.6万元,…,以后逐年递增0.2万元,组成一等差数列,所以使用x年的维修总费用为g(x)=万元------(3分)
依题得--------(6分)
(2)f(x)=------------(8分)
当且仅当即x=10时取等号-----------(10分)
∴x=10时y取得最小值3 万元
答:这种汽车使用10年时,它的年平均费用最小,最小值是3万元.-----(12分)
解析
解:(1)由题意知,年维修费用第一年是0.2万元,第二年是0.4万元,第三年是0.6万元,…,以后逐年递增0.2万元,组成一等差数列,所以使用x年的维修总费用为g(x)=万元------(3分)
依题得--------(6分)
(2)f(x)=------------(8分)
当且仅当即x=10时取等号-----------(10分)
∴x=10时y取得最小值3 万元
答:这种汽车使用10年时,它的年平均费用最小,最小值是3万元.-----(12分)
已知定义在R上的函数f(x)=x2-(3-a)x+2(1-a)(其中a∈R).
(Ⅰ)解关于x的不等式f(x)>0;
(Ⅱ)若不等式f(x)≥x-3对任意x>2恒成立,求a的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)∵f(x)=(x-2)[x-(1-a)],
∴f(x)>0⇔(x-2)[x-(1-a)]>0,
当a<-1时,不等式的解集为(-∞,2)∪(1-a,+∞);
当a=-1时,不等式的解集为(-∞,2)∪(2,+∞);
当a>-1时,不等式的解集为(-∞,1-a)∪(2,+∞).
(Ⅱ)不等式f(x)≥x-3,即恒成立,
又当x>2时,=
(当且仅当x=3时取“=”号),
∴a≥-2.
解析
解:(Ⅰ)∵f(x)=(x-2)[x-(1-a)],
∴f(x)>0⇔(x-2)[x-(1-a)]>0,
当a<-1时,不等式的解集为(-∞,2)∪(1-a,+∞);
当a=-1时,不等式的解集为(-∞,2)∪(2,+∞);
当a>-1时,不等式的解集为(-∞,1-a)∪(2,+∞).
(Ⅱ)不等式f(x)≥x-3,即恒成立,
又当x>2时,=
(当且仅当x=3时取“=”号),
∴a≥-2.
若a,b均为大于1的正数,且ab=100,则lga•lgb的最大值是 ______.
正确答案
1
解析
解:∵a>1,b>1,∴lga>0,lgb>0
∴lga•lgb≤=
=1
当且仅当a=b=10时等号成立
即lga•lgb的最大值是1
故答案为:1.
△ABC对边abc,面积S、A定值,P线是段BC动点,PD⊥AB,PE⊥AC,求△PDE的面积最大值,a与周长p的最小值.
正确答案
解:设PD=x,PE=y,S=
bcsinA,
则有bc=,
又S=(cx+by),
即有cx+by=2S≥2,
即为xy≤,当且仅当cx=by,取得等号.
则△PDE的面积为xysin(180°-A)≤
,
即有最大值为,
由余弦定理可得a2=b2+c2-2bccosA≥2bc-2bccosA,
即有a≥(当且仅当b=c取得等号),
则a+b+c≥+2
(当且仅当b=c取得等号),
则有△PDE的面积最大值为sin2A,a的最小值为2
,
周长p的最小值为2+2
.
解析
解:设PD=x,PE=y,S=
bcsinA,
则有bc=,
又S=(cx+by),
即有cx+by=2S≥2,
即为xy≤,当且仅当cx=by,取得等号.
则△PDE的面积为xysin(180°-A)≤
,
即有最大值为,
由余弦定理可得a2=b2+c2-2bccosA≥2bc-2bccosA,
即有a≥(当且仅当b=c取得等号),
则a+b+c≥+2
(当且仅当b=c取得等号),
则有△PDE的面积最大值为sin2A,a的最小值为2
,
周长p的最小值为2+2
.
为了保护环境,某工厂在国家的号召下,把废弃物回收转化为某种产品,经测算,处理成本y(万元)与处理量x(吨)之间的函数关系可近似的表示为:y=x2-50x+900,且每处理一吨废弃物可得价值为10万元的某种产品,同时获得国家补贴10万元.
(1)当x∈[10,15]时,判断该项举措能否获利?如果能获利,求出最大利润;如果不能获利,请求出国家最少补贴多少万元,该工厂才不会亏损?
(2)当处理量为多少吨时,每吨的平均处理成本最少?
正确答案
解:(1)根据题意得,利润P和处理量x之间的关系:
P=(10+10)x-y
=20x-x2+50x-900
=-x2+70x-900
=-(x-35)2+325,x∈[10,15].
∵x=35∉[10,15],P=-(x-35)2+325在[10,15]上为增函数,
可求得P∈[-300,-75].
∴国家只需要补贴75万元,该工厂就不会亏损.
(2)设平均处理成本为,
当且仅当时等号成立,由x>0得x=30.
因此,当处理量为30吨时,每吨的处理成本最少为10万元.
解析
解:(1)根据题意得,利润P和处理量x之间的关系:
P=(10+10)x-y
=20x-x2+50x-900
=-x2+70x-900
=-(x-35)2+325,x∈[10,15].
∵x=35∉[10,15],P=-(x-35)2+325在[10,15]上为增函数,
可求得P∈[-300,-75].
∴国家只需要补贴75万元,该工厂就不会亏损.
(2)设平均处理成本为,
当且仅当时等号成立,由x>0得x=30.
因此,当处理量为30吨时,每吨的处理成本最少为10万元.
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