- 基本不等式
- 共6247题
用总长为6m的钢条制作一个长方体容器的框架,如果所制作容器的底面的相邻两边长之比为3:4,那么容器容积最大时,高为( )
正确答案
解析
解:设容器的底面的相邻两边长分别为3xm,4xm,则高为(1.5-7x)m.
由1.5-7x>0和x>0,得0<x<,
设容器的容积为Vm3,则有V=3x•4x(1.5-7x),(0<x<).
整理,得V=-84x3+18x2,
∴V′=-252x2+36x.
令V′=0,有x=或x=0(舍去).
从而在定义域(0,)内只有在x=
处使V取最大值,
这时,高=0.5m.
故选:A.
已知函数f(x)=-2x2+4mx-1
(1)若m=2,θ∈(0,),求
的最大值
(2)若对于任意的x∈[-1,1],y=f(x)的最大值为7,求m的值.
正确答案
解:(1)m=2,f(x)=-2x2+8x-1
∴=-(2sinθ+
)+8,
∵θ∈(0,),
∴sinθ>0,>0,
∴2sinθ+≥2
,
∴≤-2
+8,
∴的最大值为-2
+8;
(2)函数f(x)=-2x2+4mx-1的对称轴为x=m,
m<-1,y=f(x)的最大值为f(-1)=-2-4m-1=7,∴m=-2.5;
m>1,y=f(x)的最大值为f(1)=-2+4m-1=7,∴m=2.5;
-1≤m≤1,y=f(x)的最大值为f(m)=2m2-1=7,∴m=±2(舍去).
解析
解:(1)m=2,f(x)=-2x2+8x-1
∴=-(2sinθ+
)+8,
∵θ∈(0,),
∴sinθ>0,>0,
∴2sinθ+≥2
,
∴≤-2
+8,
∴的最大值为-2
+8;
(2)函数f(x)=-2x2+4mx-1的对称轴为x=m,
m<-1,y=f(x)的最大值为f(-1)=-2-4m-1=7,∴m=-2.5;
m>1,y=f(x)的最大值为f(1)=-2+4m-1=7,∴m=2.5;
-1≤m≤1,y=f(x)的最大值为f(m)=2m2-1=7,∴m=±2(舍去).
第一届全国青年运动会将于2015年10月18日在福州举行.主办方在建造运动会主体育场时需建造隔热层,并要求隔热层的使用年限为15年.已知每厘米厚的隔热层建造成本是4万元,设每年的能源消耗费用为C(万元),隔热层厚度为x(厘米),两者满足关系式:C(x)=(0≤x≤10,k为常数).若无隔热层,则每年的能源消耗费用为6万元.15年的总维修费用为10万元.记f(x)为15年的总费用.(总费用=隔热层的建造成本费用+使用15年的能源消耗费用+15年的总维修费用)
(Ⅰ)求f(x)的表达式;
(Ⅱ)请问当隔热层的厚度为多少厘米时,15年的总费用f(x)最小,并求出最小值.
正确答案
解:(Ⅰ)依题意,当x=0时,C=6,∴,∴k=30
故…(3分)
=
…(6分)
(Ⅱ)=
=
…(10分)
当且仅当,即当x=5时取得最小值,
∴隔热层修建5厘米厚时,总费用达到最小值,最小值为60万元.…(12分)
解析
解:(Ⅰ)依题意,当x=0时,C=6,∴,∴k=30
故…(3分)
=
…(6分)
(Ⅱ)=
=
…(10分)
当且仅当,即当x=5时取得最小值,
∴隔热层修建5厘米厚时,总费用达到最小值,最小值为60万元.…(12分)
求下列函数的最大值.
(1)y=2x(1-2x)(0<x<)
(2)y=(3x+2)(1-3x)(-<x<
)
正确答案
解:(1)由0<x<,可得1-2x>0,
y=2x(1-2x)≤[]2=
,
当且仅当2x=1-2x,即x=时,取得最大值
;
(2)由-<x<
,可得3x+2>0,1-3x>0,
则y=(3x+2))1-3x)≤()2=
,
当且仅当3x+2=1-3x,即x=-时,取得最大值
.
解析
解:(1)由0<x<,可得1-2x>0,
y=2x(1-2x)≤[]2=
,
当且仅当2x=1-2x,即x=时,取得最大值
;
(2)由-<x<
,可得3x+2>0,1-3x>0,
则y=(3x+2))1-3x)≤()2=
,
当且仅当3x+2=1-3x,即x=-时,取得最大值
.
现有一段长为18m的铁丝,要把它围成一个底面一边长为另一边长2倍的长方体形状的框架,当长方体体积最大时,底面的较短边长是( )
正确答案
解析
解:设该长方体的宽是x米,由题意知,其长是2x米,
高是=
-3x米,(0<x<
),
则该长方体的体积V(x)=x•2x•(-3x)
=•3x•3x•(9-6x)≤
•(
)3=3,
当且仅当3x=9-6x,即x=1时,取得最大值3;
或由V′(x)=18x(x-1)=0,得到x=1,
且当0<x<1时,V′(x)>0;
当1<x<时,V′(x)<0,
即体积函数V(x)在x=1处取得极大值V(1)=3,
也是函数V(x)在定义域上的最大值.
所以该长方体体积最大值时,
x=1即长方体体积最大时,底面的较短边长是1m.
故选:A.
设x∈Z.y∈Z满足xy+2=2(x+y),则x2+y2的最大值是______.
正确答案
25
解析
解:∵xy+2=2(x+y),
∴(x-2)(y-2)=2,
∵x∈Z.y∈Z,
∴不妨取x-2=-1,y-2=-2或x-2=2,y-2=1,
∴x=1,y=0或x=4,y=3,
∴x2+y2的最大值是25,
故答案为:25.
制定投资计划时,不仅要考虑可能获得的盈利,而且要考虑可能出现的亏损.某投资人打算投资甲、乙两个项目.根据预测,甲、乙项目可能的最大盈利率分别为100%和50%,可能的最大亏损分别为30%和10%.投资人计划投资金额不超过10万元,要求确保可能的资金亏损不超过1.8万元.问投资人对甲、乙两个项目各投资多少万元,才能使可能的盈利最大?
正确答案
解:设投资人对甲、乙两个项目各投资x和y万元,则,
设z=x+0.5y=0.25(x+y)+0.25(3x+y)≤0.25×10+0.25×18=7,
当即
时,z取最大值7万元
答:投资人对甲、乙两个项目分别投资4万元和6万元时,才能使可能的盈利最大.
解析
解:设投资人对甲、乙两个项目各投资x和y万元,则,
设z=x+0.5y=0.25(x+y)+0.25(3x+y)≤0.25×10+0.25×18=7,
当即
时,z取最大值7万元
答:投资人对甲、乙两个项目分别投资4万元和6万元时,才能使可能的盈利最大.
设有一个容积V一定的铝合金盖的圆柱形铁桶,已知单位面积铝合金的价格是铁的3倍,当总造价最少时,桶高为( )
正确答案
解析
解:设圆柱形铁桶的底面半径为r,则其高为;
记单位面积铁的价格为a,
故其总造价y=a(2πr•+πr2)+3aπr2
=a(+4πr2),
y′=a(-+8πr)=a
;
故当r∈(0,)时,y′<0,
当r∈(,+∞)时,y′>0;
故y=a(+4πr2)在(0,
)上是减函数,
在(,+∞)上是增函数;
故当r=,即其高为
=2
;
故选C.
(Ⅰ)阅读理解:
①对于任意正实数a,b,∵,∴
只有当a=b时,等号成立.
②结论:在(a,b均为正实数)中,若ab为定值p,则
,
只有当a=b时,a+b有最小值.
(Ⅱ)结论运用:根据上述内容,回答下列问题:(提示:在答题卡上作答)
①若m>0,只有当m=______时,有最小值______.
②若m>1,只有当m=______时,有最小值______.
(Ⅲ)探索应用:
学校要建一个面积为392m2的长方形游泳池,并且在四周要修建出宽为2m和4m的小路(如图).问游泳池的长和宽分别为多少米时,共占地面积最小?并求出占地面积的最小值.
正确答案
解:(II)①当m=时,则m2=1,解得m=±1,
∵m>0,
∴m=1,
∴有最小值是2;…(3分)
②=2m-2+
+2
当2m-2=时,则(m-1)2=4,解得m=3或-1,
∵m>1,
∴m=3,
∴有最小值是10. …(6分)
( III)设游泳池的长为x m,则游泳池的宽为m,又设占地面积为ym2,依题意,
得…(8分)
整理y=424+4(x+)≥424+224=648 …(10分)
当且仅当x=即 x=28时取“=”.此时
=14
所以游泳池的长为28m,宽14m时,占地面积最小,占地面积的最小值是648 m2. …(12分)
解析
解:(II)①当m=时,则m2=1,解得m=±1,
∵m>0,
∴m=1,
∴有最小值是2;…(3分)
②=2m-2+
+2
当2m-2=时,则(m-1)2=4,解得m=3或-1,
∵m>1,
∴m=3,
∴有最小值是10. …(6分)
( III)设游泳池的长为x m,则游泳池的宽为m,又设占地面积为ym2,依题意,
得…(8分)
整理y=424+4(x+)≥424+224=648 …(10分)
当且仅当x=即 x=28时取“=”.此时
=14
所以游泳池的长为28m,宽14m时,占地面积最小,占地面积的最小值是648 m2. …(12分)
如图,制图工程师要用两个同中心的边长均为4的正方形合成一个八角形图形.由对称性,图中8个三角形都是全等的三角形,设∠AA1H1=α.
(1)试用α表示△AA1H1的面积;
(2)求八角形所覆盖面积的最大值,并指出此时α的大小.
正确答案
解:(1)设AH1为x,∴,
,…(3分)
,
,…(7分)
(2)令,…(9分)
只需考虑取到最大值的情况,
即为,…(11分)
当,即α=45°时,
达到最大 …(13分)
此时八角形所覆盖面积的最大值为. …(14分)
解析
解:(1)设AH1为x,∴,
,…(3分)
,
,…(7分)
(2)令,…(9分)
只需考虑取到最大值的情况,
即为,…(11分)
当,即α=45°时,
达到最大 …(13分)
此时八角形所覆盖面积的最大值为. …(14分)
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