热点(五) 基本不等式
1.(基本不等式)已知 x>0,y>0,且 2x+y=1,则 xy 的最大
值是( )
A.1
4
B.4
C.1
8
D.8
答案:C
解析:∵2xy≤
(
2x+y
2 )
2=
(
1
2 )
2=1
4
,∴xy≤1
8
,故选 C.
2.(基本不等式)若正实数 a,b 满足 a+b=1,则( )
A.1
a
+1
b
有最大值 4 B.ab 有最小值1
4
C.a2+b2 有最小值 2
2
D. a+ b有最大值 2
答案:D
解析:对于 A,取 a=0.01,b=0.99,则1
a
+1
b
>100>4,故 A
错误;对于 B,取 a=0.01,b=0.99,则 ab=0.009 90,b>0,且 a+b=1,则2
a
+ 1
2b
的最小值
为( )
A.5 B.9
2C.4 D.7
2
答案:B
解析:∵a>0,b>0,a+b=1,∴2
a
+ 1
2b
=(a+b)·
(
2
a
+ 1
2b)=2+
a
2b
+2b
a
+1
2
=5
2
+ a
2b
+2b
a
≥5
2
+2 a
2b·
2b
a
=9
2
,当且仅当 a=2b 时等号
成立,∴2
a
+ 1
2b
的最小值为9
2
,故选 B.
4.(基本不等式)若 ab>0,且3
a
+4
b
=1,则 a+b 的最小值是( )
A.4 3 B.7+4 3
C.8 3 D.7+8 3
答案:B
解析:a+b=(a+b)
(
3
a
+4
b)=3b
a
+4a
b
+7≥2 3b
a ·
4a
b
+7=4 3+
7,当且仅当 b=2 3+4,a=3+2 3时,取“=”,故选 B.
5.(基本不等式)已知 a>0,b>0,且 2a+b=1,则2
a
+1
b
的最小
值为( )
A.7 B.8
C.9 D.10
答案:C
解析:依题意得 2
a
+1
b
=
(
2
a
+1
b)(2a+b)=5+ 2b
a
+2a
b
≥5+2
2b
a ·
2a
b
=5+4=9,当且仅当 a=b=1
3
时,等号成立.故选 C.
6.(基本不等式)若正数 x,y 满足 x+4y-xy=0,则 x+y 的
最小值为( )
A.9 B.8
C.5 D.4
答案:A
解析:∵x>0,y>0,x+4y=xy,∴4
x
+1
y
=1,∴x+y=(x+y)
(
4
x
+1
y)=5+x
y
+4y
x
≥5+2 x
y·
4y
x
=9,当且仅当 x
=6,y=3 时,取等号,∴x+y 的最小值为 9,故选 A.
7.(基本不等式)已知 08
3
,
验证可得,当 m=2,n=4 时, 1
m
+9
n
取最小值,为11
4
,故选
B.
13.(基本不等式)已知 x>0,y>0,且 x+y=1,若不等式 a≤1
x
+9
y
恒成立,则实数 a 的最大值为________.
答案:16
解析:∵x>0,y>0,且 x+y=1,
∴1
x
+9
y
=(x+y)
(
1
x
+9
y)=10+y
x
+9x
y
≥10+2 y
x·
9x
y
=16,当且仅
当 y=3x=3
4
时取等号.
∵不等式 a≤1
x
+9
y
恒成立⇔
(
1
x
+9
y)min≥a,
∴a∈(-∞,16],即实数 a 的最大值为 16.
14.(基本不等式)已知 a,b∈R,且 2a-3b=1,则 9a+ 1
27b
的
最小值是________.
答案:2 3
解析:因为 2a-3b=1,所以 9a+ 1
27b
≥2 9a·
1
27b
=2 32a-3b=
2 3,当且仅当 9a= 1
27b
,即 2a=-3b=1
2
时,取等号,所以 9a+ 1
27b
的最小值是 2 3.
15.(基本不等式)已知 x,y 均为正实数,且 2x+y
xy
=1
2
(7+
2 6),则 x+3y 的最小值为________.答案:2
解析:∵2x+y
xy
=2
y
+1
x
=1
2
(7+2 6),
∴x+3y=
2(x+3y)
(
2
y
+1
x)7+2 6
=
2(7+2x
y
+3y
x )7+2 6
.
又∵x,y 均为正实数,∴2x
y
+3y
x
≥2 2x
y ·
3y
x
=2 6,
当且仅当2x
y
=3y
x
时,取“=”,
∴x+3y≥2(7+2 6)
7+2 6
=2.∴x+3y 的最小值为 2.
16.(与函数结合)已知函数 f(x)=|x-2|-|x-1|,若正数 a,b
满足 a+2b=f(-1),求2
a
+1
b
的最小值.
答案:8
解析:由题意,a+2b=f(-1)=1,
所以2
a
+1
b
=
(
2
a
+1
b)(a+2b)=4+4b
a
+a
b
≥4+2 4=8,
当且仅当 a=1
2
,b=1
4
时,等号成立,
所以2
a
+1
b
的最小值为 8.