第三章不等式习题课2(含解析新人教版必修5)
一、选择题(每小题6分,共36分)
1.给出以下条件:①ab>0;②ab0,b>0;④a0,所以m+n≥2=2=18,当且仅当m=n=9时,等号成立.
答案:D
3.若函数f(x)=x+(x>2)在x=a处取最小值,则a=( )
A.1+ B.1+
C.3 D.4
解析:∵x>2,∴f(x)=x+=(x-2)++2≥2 +2=4,当且仅当x-2=,即x=3时,等号成立.
答案:C
4.设a>0,b>0,若是3a与3b的等比中项,则+的最小值是( )
A.8 B.4
C.1 D.
解析:由题意可得()2=3a·3b,即a+b=1,所以+=+=2+≥2+2=4,当且仅当=,即a=b=时,等号成立.
答案:B
5.(2012·课标全国卷)已知正三角形ABC的顶点A(1,1),B(1,3),顶点C在第一象限,若点(x,y)在△ABC的内部,则z=-x+y的取值范围是( )
4
A.(1-,2) B.(0,2)
C.(-1,2) D.(0,1+)
解析:由题意知点C坐标为(1+,2),当直线-x+y=z过点C(1+,2)时,z取最小值,为1-;当过点B(1,3)时,z取最大值,为2,所以1-0,≤a恒成立,则a的取值范围是________.
解析:因为x>0,所以x+≥2(当且仅当x=1时,等号成立),所以=≤=,即的最大值为,故a≥.
答案:a≥
三、解答题(共46分,写出必要的文字说明、计算过程或演算步骤.)
10.(本小题15分)设x,y是正实数,且2x+y=4,求lgx+lgy的最大值.
解:因为x>0,y>0,所以由基本不等式得≥,因为2x+y=4,所以≤2,所以xy≤2,当且仅当2x=y时,等号成立,由,解得,所以当x=1,y=2时,xy取得最大值2,所以lgx+lgy=lg(xy)≤lg2,当且仅当x=1,y=2时,lgx+lgy取得最大值lg2.
11.(本小题15分)设x,y满足约束条件,求目标函数z=2x+3y的最小值与最大值.
解:作出可行域如图中阴影部分所示.令z=0,作直线l:2x+3y=0,当直线l向下平移时,所对应的z=2x+3y的函数值随之减小,所以,直线经过可行域的顶点B时,z=2x+3y取得最小值;当直线l向上平移时,所对应的z=2x+3y的函数值随之增大,所以,直线经过可行域的顶点D时,z=2x+3y取得最大值.
4
从图中可以看出,顶点B是直线x=-3与直线y=-4的交点,其坐标为(-3,-4);顶点D是直线-4x+3y=12与直线4x+3y=36的交点,解方程组,可得顶点D的坐标为(3,8).
所以,zmin=2×(-3)+3×(-4)=-18,
zmax=2×3+3×8=30.
12.(本小题16分)某农户准备建造一间12 m2的背面靠墙的矩形小屋,由于地理位置的限制,屋子的侧面长度x(单位:m)不得超过a m.屋子的正面造价为400元/m2,侧面造价为150元/m2,屋顶和地面的造价计为5 800元.如果墙高为3 m,且不计屋子背面的费用,那么当侧面的长度为多少时,总造价最低?
解:设总造价为y元,则y=3(2x·150+·400)+5 800=900+5 800(0