第3讲 基本不等式及其应用
一、选择题
1.下列不等式一定成立的是( )
A.lg>lg x(x>0) B.sin x+≥2(x≠kπ,k∈Z)
C.x2+1≥2|x|(x∈R) D.<1(x∈R)
解析 当x>0时,x2+≥2·x·=x,所以lg≥lg x(x>0),故选项A不正确;运用基本不等式时需保证“一正”“二定”“三相等”,而当x≠kπ,k∈Z时,sin x的正负不定,故选项B不正确;由基本不等式可知,选项C正确;当x=0时,有=1,故选项D不正确.
答案 C
2.若2x+2y=1,则x+y的取值范围是( )
A.[0,2] B.[-2,0]
C.[-2,+∞) D.(-∞,-2]
解析 2≤2x+2y=1,所以2x+y≤,即2x+y≤2-2,所以x+y≤-2.
答案 D
3.(2016·合肥二模)若a,b都是正数,则·的最小值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
解析 ∵a,b都是正数,∴=5++≥5+2=9,当且仅当b=2a>0时取等号.故选C.
答案 C
4.若a>0,b>0,且a+b=4,则下列不等式恒成立的是( )
A.≤ B.+≤1
C.≥2 D.a2+b2≥8
解析 4=a+b≥2(当且仅当a=b时,等号成立),即≤2,ab≤4,≥
,选项A,C不成立;+==≥1,选项B不成立;a2+b2=(a+b)2-2ab=16-2ab≥8,选项D成立.
答案 D
5.(2015·湖南卷)若实数a,b满足+=,则ab的最小值为( )
A. B.2 C.2 D.4
解析 依题意知a>0,b>0,则+≥2=,当且仅当=,即b=2a时,“=”成立.
因为+=,所以≥,即ab≥2,
所以ab的最小值为2,故选C.
答案 C
6.若正数x,y满足4x2+9y2+3xy=30,则xy的最大值是( )
A. B. C.2 D.
解析 由x>0,y>0,得4x2+9y2+3xy≥2·(2x)·(3y)+3xy(当且仅当2x=3y时等号成立),∴12xy+3xy≤30,即xy≤2,∴xy的最大值为2.
答案 C
7.(2017·安庆二模)已知a>0,b>0,a+b=+,则+的最小值为( )
A.4 B.2 C.8 D.16
解析 由a>0,b>0,a+b=+=,得ab=1,
则+≥2=2.当且仅当=,即a=,b=时等号成立.故选B.
答案 B
8.(2017·福州六校联考)已知函数f(x)=x++2的值域为(-∞,0]∪[4,+∞),则a的值是( )
A. B. C.1 D.2
解析 由题意可得a>0,①当x>0时,f(x)=x++2≥2+2,当且仅当x=时取等号;②当x<0时,f(x)=x++2≤-2+2,当且仅当x=-时取等号.所以解得a=1.
答案 C
二、填空题
9.正数a,b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是________.
解析 ∵a,b是正数,∴ab=a+b+3≥2+3,
解得≥3,即ab≥9.
答案 [9,+∞)
10.(2016·湖南雅礼中学一模)已知实数m,n满足m·n>0,m+n=-1,则+的最大值为____