- 基本不等式
- 共6247题
(2015秋•浦东新区期末)已知0≤x≤2,的最大值是______.
正确答案
1
解析
解:由0≤x≤2,可得
=
•
≤
=1,
当且仅当x=2-x,即x=1时,取得最大值1.
故答案为:1.
对1个单位质量的含污物体进行清洗,清洗前其清洁度(含污物体的清洁度定义为:)为0.8,要求洗完后的清洁度是0.99.有两种方案可供选择,方案甲:一次清洗;方案乙:两次清洗.该物体初次清洗后受残留水等因素影响,其质量变为a(1≤a≤3).设用x单位质量的水初次清洗后的清洁度是
(x>a-1),用y质量的水第二次清洗后的清洁度是
,其中c(0.8<c<0.99)是该物体初次清洗后的清洁度.
(Ⅰ)分别求出方案甲以及c=0.95时方案乙的用水量,并比较哪一种方案用水量较少;
(Ⅱ)若采用方案乙,当a为某定值时,如何安排初次与第二次清洗的用水量,使总用水量最少?并讨论a取不同数值时对最少总用水量多少的影响.
正确答案
解:(Ⅰ)设方案甲与方案乙的用水量分别为x与z,由题设有=0.99,
解得x=19.
由c=0.95得方案乙初次用水量为3,第二次用水量y满足方程:,
解得y=4a,故z=4a+3.
即两种方案的用水量分别为19与4a+3.
因为当1≤a≤3时,x-z=4(4-a)>0,
即x>z,
故方案乙的用水量较少.
(II)设初次与第二次清洗的用水量分别为x与y,类似(I)得
,y=a(99-100c)(*)
于是+a(99-100c)=
当a为定值时,,
当且仅当时等号成立.
此时,
将代入(*)式得
.
故时总用水量最少,
此时第一次与第二次用水量分别为,
最少总用水量是.
当,
故T(a)是增函数(也可以用二次函数的单调性判断).
这说明,随着a的值的增加,最少用水总量增加.
解析
解:(Ⅰ)设方案甲与方案乙的用水量分别为x与z,由题设有=0.99,
解得x=19.
由c=0.95得方案乙初次用水量为3,第二次用水量y满足方程:,
解得y=4a,故z=4a+3.
即两种方案的用水量分别为19与4a+3.
因为当1≤a≤3时,x-z=4(4-a)>0,
即x>z,
故方案乙的用水量较少.
(II)设初次与第二次清洗的用水量分别为x与y,类似(I)得
,y=a(99-100c)(*)
于是+a(99-100c)=
当a为定值时,,
当且仅当时等号成立.
此时,
将代入(*)式得
.
故时总用水量最少,
此时第一次与第二次用水量分别为,
最少总用水量是.
当,
故T(a)是增函数(也可以用二次函数的单调性判断).
这说明,随着a的值的增加,最少用水总量增加.
如图所示,将一矩形花坛ABCD扩建成一个更大的矩形花园AMPN,要求B在AM上,D在AN上,且对角线MN过C点,已知|AB|=3米,|AD|=2米.
(Ⅰ)要使矩形AMPN的面积大于32平方米,则AN的长应在什么范围内?
(Ⅱ)若AN的长不小于4米,试求矩形AMPN的面积的最小值以及取得最小值时AN的长度.
正确答案
解:(Ⅰ)设AN=x米,(x>2),则ND=x-2
∵=
,
∴|AM|=,
∴SAMPN=|AN|•|AM|=x,
∴x>32,
∵x>2,
∴3x2-32x+64>0(4分)
∴(3x-8)(x-8)>0
∴2<x<或x>8,
即AN长的取值范围是(2,)∪(8,+∞);
(Ⅱ)由条件AN的长不小于4,
所以.
当且仅当,即x=4时
取得最小值,且最小值为24平方米.
答:(Ⅰ)2<AN<或AN>8
(Ⅱ)当AN的长度是4米时,矩形AMPN的面积最小,最小面积为24平方米.
解析
解:(Ⅰ)设AN=x米,(x>2),则ND=x-2
∵=
,
∴|AM|=,
∴SAMPN=|AN|•|AM|=x,
∴x>32,
∵x>2,
∴3x2-32x+64>0(4分)
∴(3x-8)(x-8)>0
∴2<x<或x>8,
即AN长的取值范围是(2,)∪(8,+∞);
(Ⅱ)由条件AN的长不小于4,
所以.
当且仅当,即x=4时
取得最小值,且最小值为24平方米.
答:(Ⅰ)2<AN<或AN>8
(Ⅱ)当AN的长度是4米时,矩形AMPN的面积最小,最小面积为24平方米.
某村计划建造一个室内面积为800m2的矩形蔬菜温室.在温室内,沿左、右两侧与后侧内墙各保留1m宽的通道,沿前侧内墙保留3m宽的空地.当矩形温室的边长各为多少时,蔬菜的种植面积最大?最大种植面积是多少?
正确答案
解:设矩形温室的左侧边长为am,后侧边长为bm,则ab=800.
蔬菜的种植面积
S=(a-4)(b-2)
=ab-4b-2a+8
=808-2(a+2b).
所以S≤808-4=648(m2)
当且仅当a=2b,即a=40(m),b=20(m)时,
S最大值=648(m2).
答:当矩形温室的左侧边长为40m,后侧边长为20m时,蔬菜的种植面积最大,最大种植面积为648m2.
解析
解:设矩形温室的左侧边长为am,后侧边长为bm,则ab=800.
蔬菜的种植面积
S=(a-4)(b-2)
=ab-4b-2a+8
=808-2(a+2b).
所以S≤808-4=648(m2)
当且仅当a=2b,即a=40(m),b=20(m)时,
S最大值=648(m2).
答:当矩形温室的左侧边长为40m,后侧边长为20m时,蔬菜的种植面积最大,最大种植面积为648m2.
以知函数f(x)=logax(a>0且a≠1,x∈R+),若x1,x2∈R+,判断与
的大小,并加以证明.
正确答案
解:f(x1)+f(x2)=logax1+logax2=loga(x1x2)
∵x1,x2∈R+,
∴x1x2≤(当且仅当x1=x2时取“=”号).当a>1时,有loga(x1x2)≤loga
∴loga(x1x2)≤loga
,
(logax1+logax2)≤loga
,
即[f(x1)+f(x2)]≤f
(当且仅当x1=x2时取“=”号)当0<a<1时,有loga(x1x2)≥loga
,
∴(logax1+logax2)≥loga
,
即[f(x1)+f(x2)]≥f
(当且仅当x1=x2时取“=”号).
解析
解:f(x1)+f(x2)=logax1+logax2=loga(x1x2)
∵x1,x2∈R+,
∴x1x2≤(当且仅当x1=x2时取“=”号).当a>1时,有loga(x1x2)≤loga
∴loga(x1x2)≤loga
,
(logax1+logax2)≤loga
,
即[f(x1)+f(x2)]≤f
(当且仅当x1=x2时取“=”号)当0<a<1时,有loga(x1x2)≥loga
,
∴(logax1+logax2)≥loga
,
即[f(x1)+f(x2)]≥f
(当且仅当x1=x2时取“=”号).
若实数x>1,则函数的最小值是( )
正确答案
解析
解:∵x>1,∴x-1>0,
∴=6
当且仅当时,即x=3时,函数
的最小值是6
故选B.
某人花费200万元购买了一辆大客车,用于长途客运,预计这辆车每年收入约100万元,车运营的花费P(万元)与运营年数x(x∈N*)的关系为p=8x(1+x).
(1)写出这辆车运营的总利润y(万元)与运营年数x(x∈N*)的函数关系式;
(2)这辆车运营多少年,可使年平均运营利润w最大?最大为多少?
正确答案
解:(1)依题意,这辆车x年总收入为100x万元,
总支出为200+8x(1+x)(万元).
∴y=100x-[200+8x(1+x)]=-8x2+92x-200=4(-2x2+23x-50).
(2)年平均利润为=
=
.
又x∈N*,∴x+≥2
=10,
当且仅当x=5时,等号成立,此时w≤4×(23-20)=12.
∴这辆车运营5年,可使年平均运营利润w最大为12万元.
答:(1)这辆车运营的总利润y(万元)与运营年数x(x∈N*)的函数关系式是y=-8x2+92x-200.;
(2)这辆车运营5年,可使年平均运营利润w最大,最大为12万元.
解析
解:(1)依题意,这辆车x年总收入为100x万元,
总支出为200+8x(1+x)(万元).
∴y=100x-[200+8x(1+x)]=-8x2+92x-200=4(-2x2+23x-50).
(2)年平均利润为=
=
.
又x∈N*,∴x+≥2
=10,
当且仅当x=5时,等号成立,此时w≤4×(23-20)=12.
∴这辆车运营5年,可使年平均运营利润w最大为12万元.
答:(1)这辆车运营的总利润y(万元)与运营年数x(x∈N*)的函数关系式是y=-8x2+92x-200.;
(2)这辆车运营5年,可使年平均运营利润w最大,最大为12万元.
已知函数.
(1)当a=4,解不等式f(x)>3x;
(2)若函数g(x)=f(2x)是奇函数,求a的值;
(3)若不等式f(x)<x在[0,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)当a=4时,不等式
解得,
∴原不等式的解集为.
(2),∵g(x)是奇函数,∴g(-x)+g(x)=0恒成立.
∴,
即 ,∴a=1.
(3)f(x)<x在x∈[0,+∞)上恒成立上恒成立,
设,则只需a<h(x)min.
∵x≥0,∴x+1≥1,∴,
当且仅当,
∴a的取值范围是.
解析
解:(1)当a=4时,不等式
解得,
∴原不等式的解集为.
(2),∵g(x)是奇函数,∴g(-x)+g(x)=0恒成立.
∴,
即 ,∴a=1.
(3)f(x)<x在x∈[0,+∞)上恒成立上恒成立,
设,则只需a<h(x)min.
∵x≥0,∴x+1≥1,∴,
当且仅当,
∴a的取值范围是.
近日,国家经贸委发出了关于深入开展增产节约运动,大力增产市场适销对路产品的通知,并发布了当前国内市场185种适销工业品和42种滞销产品的参考目录.为此,一公司举行某产品的促销活动,经测算该产品的销售量P万件(生产量与销售量相等)与促销费用x万元满足(其中0≤x≤a,a为正常数).已知生产该产品还需投入成本(10+2P)万元(不含促销费用),产品的销售价格定为
元/件.
(1)将该产品的利润y万元表示为促销费用x万元的函数;
(2)促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大.
正确答案
解:(1)由题意知,,
将代入化简得:
(0≤x≤a).…(6分)
(2),
当且仅当,即x=1时,上式取等号.…(9分)
当a≥1时,促销费用投入1万元时,厂家的利润最大;
当a<1时,在[0,a]上单调递增,
所以x=a时,函数有最大值.即促销费用投入a万元时,厂家的利润最大.
综上,当a≥1时,促销费用投入1万元,厂家的利润最大;
当a<1时,促销费用投入a万元,厂家的利润最大.…(12分)
解析
解:(1)由题意知,,
将代入化简得:
(0≤x≤a).…(6分)
(2),
当且仅当,即x=1时,上式取等号.…(9分)
当a≥1时,促销费用投入1万元时,厂家的利润最大;
当a<1时,在[0,a]上单调递增,
所以x=a时,函数有最大值.即促销费用投入a万元时,厂家的利润最大.
综上,当a≥1时,促销费用投入1万元,厂家的利润最大;
当a<1时,促销费用投入a万元,厂家的利润最大.…(12分)
(1)求y=的最大值;
(2)若a>0,b>0,且a2+=1,求a
的最大值.
正确答案
解:(1)y=,
设t=x2+2,x2=t-2,
∴函数变为:y==
,t∈[2,+∞),
m=2t+,t∈[2,+∞),
根据单调性可判断;2t-3≥5,
∴0<,
∴y=的最大值为
;
(2)∵a>0,b>0,且a2+=1,
∴a2+=
,
∴,
a≤
,
故a的最大值为
.
解析
解:(1)y=,
设t=x2+2,x2=t-2,
∴函数变为:y==
,t∈[2,+∞),
m=2t+,t∈[2,+∞),
根据单调性可判断;2t-3≥5,
∴0<,
∴y=的最大值为
;
(2)∵a>0,b>0,且a2+=1,
∴a2+=
,
∴,
a≤
,
故a的最大值为
.
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