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文档简介
重难点01利用基本不等式求最值8大题型
【全国通用】
内容导航
考情分析
夯基•核心知识梳理
广题型1直接法求最值
r题型2配凑法求最值
广题型3巧用的代换求最值
利用基本不等式求r题型4消元法求最值
提升•必考题型归纳-
工题型5齐次化求最值
J题型6多次使用基本不等式求最值
L题型7基本不等式的实际应用
'题型8与其他知识交汇的最值问题
J课后提升练(19题)
考情分析
基本不等式是历年高考的重点和热点内容,是常考常新的内容.从近几年的高考情况来看,高考题型通
常为选择题或填空题,但它的应用范围很广,涉及到函数、三角函数、平面向量、立体几何、解析几何、
导数等内容,它在高考中常用于大小判断、求最值、求最值范围等.在高考中经常考查运用基本不等式求函
数或代数式的最值,具有灵活多变、应用广泛、技巧性强等特点.在高考复习中切忌生搬硬套,在应用时一
定要紧扣“一正二定三相等”这三个条件灵活运用.
知识梳理
知识点1利用基本不等式求最值
1.基本不等式与最值
已知x,都是正数,
⑴如果积平等于定值P,那么当x=,,时,和x+y有最小值2杯:
(2)如果和x+y等于定值S,那么行x=y时,积xy有最大值;S?.
温馨提示:从上面可以看出,利用基本不等式求最值时,必须有:(1比、yX),(2)和(积)为定值,(3)存在取
等号的条件.
2.常见的求最值模型
(1)模型一:/九1+"之2/^5?>0,〃>0),当且仅当x=•时等号成立;
(2)模型二:nix+n=m(x-a)+n+ma>2>[mn+ma(m>0,n>0),当且仅当x-4=J二时等号成立;
x-ax-aVtn
(3)模型三:——=—!—<—4—(a>0,c>0),当且仅当%=、归时等号成立;
ax~+bx+cax+/)+£_2y/ac+bVa
x
(4)模型四:式,一心=〃风〃一〃国&.(加十〃一心)2上(…,”o,o<0,当且仅当x=2L时等
mm24"itn2m
号成立.
3.利用基本不等式求最值的几种方法
⑴直接法:条件和问题间存在基本不等式的关系,可直接利用基本不等式来求最值.
⑵配凑法:利用配凑法求最值,主要是配凑成“和为常数”或“积为常数”的形式.
⑶常数代换法:主要解决形如“已知x+尸(/为常数),求"与的最值”的问题,先将力与转化为
((十()";'再用基本不等式求最值.
(4)消元法:当所求最值的代数式中的变量比较多时,通常考虑利用已知条件消去部分变最后,凑出”和为常
数”或“积为常数”的形式,最后利用基本不等式求最值.
⑸构造不等式法:构建目标式的不等式求最值,在既含有和式又含有积式的等式中,对和式或积式利用基
本不等式,构造目标式的不等式求解.
知识点2基本不等式的实际应用
1.基本不等式的实际应用的解题策略
(1)根据实际问题抽象出函数的解析式,再利用基本不等式求得函数的最值.
⑵解应用题时,一定要注意变量的实际意义及其取值范围.
(3)在应用基本不等式求函数的最值时,若等号取不到,则可利用函数的单调性求解.
举一反三
【题型1直接法求最值】
【例1】(2025•河北保定•二模)已知-),是非零实数,则《+茬的最小值为()
A.6B.12C.2D.4
【答案】A
【解题思路】由基本不等式即可求解.
【解答过程】
当且仅当3=等,
即|y|二>0,等号成立,
所以1+与的最小值为6,
x2y2
故选:A.
【变式1-1](25-26高二上•北京海淀•月考)若x>0,则函数y=;+%的最小值为()
A.2B.3C.2V2D.4
【答案】D
【解题思路】利用基本不等式即可求得答案.
【解答过程】由题意知》>0,则函数y=?+xN2j|二二4,
当且仅当==%,即4=2时取得等号,
故函数y=[+%的最小值为4,
故选:D.
【变式1-2](2025・甘肃定西・一模)/+5+6的最小值为()
A.2\/7B.3V7C.45/7D.5斤
【答案】B
【解题思路】利用基本不等式即可得解.
【解答过程】由题意知工。0,所以/>0弓>0,
所以/+5+校之2卜•专+由=3历
当且仅当/=g即/=彼时,等号成立.
X2
故选:B.
【变式1-3](24-25高一上•江苏淮安•阶段练习)如果相>0,那么当m十竺取得最小值时机的值为()
m
A.-4B.4C.8D.16
【答案】B
【解题思路】根据基本不等式等号成立的条件即可求解.
【解答过程】由于m>0,故m+.(2•竺=O当且仅当血=竺,即m=4时取等号,
m7mm
故选:B.
【题型2配凑法求最值】
【例2】(2025•新疆省直辖县级单位•模拟预测)已知“€(0,+8),则y=2x+段的最小值为()
A.3B.4C.3^2D.6
【答案】A
【解题思路】根据给定条件,利用基本不等式求出最小值.
【解答过程】由无6(0,+8),得2x+l>l,
y=2%+—=2%+1+--1>2/(2x+l)---1=3,
,2X+12X+19,2X+1
当且仅当2%+l=六,即x=:时取等号,
所以y=2x+2G的最小值为3.
故选:A.
【变式2-1](2025•四川德阳•二模)若%>1,则函数y=2x+±的最小值为()
A.8B.9C.10D.11
【答案】C
【解题思路】利用基本不等式可得答案.
【解答过程】若>>1,则x-1>0,
所以函数y=2(%—1)+六+222卜(-1)六+2=10,
当且仅当2(%-1)=士即%=3时等号成立.
故选:C.
【变式2-2](25-26高一上•全国•课后作业)若a>1,则4Q+'7的最小值为()
Q-1
A.4B.6C.8D.无最小值
【答案】C
【解题思路】将式子配凑成4(Q-l)+a+4,然后利用基本不等式求解即可.
【解答过程】若a>1,则4aH——■=4(a—1)H—--I-4>2l4(a—1),——+4=8,
a-1'/a-1y]/a-1
当且仅当4(。-1)=」1即Q=:时,等号成立,所以4a+工的最小值为8.
NQ-1
故选:c.
【变式2-3】(2025•江西赣州•二模)已知y>x>0,则上一¥的最小值为
Jyr2x+y--------------
【答案】I
【解题思路】依据条件结构特征利用分离常数法和配凑法思想对上-三-进行变形配凑,再结合基本不等
y-x2x+y
式即可求解最小值.
【解答过程】由题y>%>0,所以
______"二上_4x+2八2y=上+且_2
y-x2x+yy—x2x+yy-x2x+y
=>,(7^+2^)-2=y(27^+27T7)-2
[()()](
=12y-2x4-2x+yi71^+2x+y)~2
=2/2+2£±2L+^Z2XX_2
3\2y-2x2x+y/
—2+2^HElE^)_2=LT
3\yj2y-2x2x+yJ33
当且仅当3;:;;=7二;,即2%+y=2y-2x,即y=4%时等号成立.
故答案为:|.
【题型3巧用“1”的代换求最值】
【例3】(2025・贵州遵义•模拟预测)已知Q>0/>0,且Q+26=1,则^+之的最小值为()
ab
A.1B.4C.3D.2
【答案】B
【解题思路】利用I的代换,结合基本不等式可求最小值.
【解答过程】因为aI26=1,所以>I:="I号》=〜:।2t212=4,
abababyjab
当且仅当2=?即Q=b=?时取等号,所以色+1的最小值为4.
ab3ab
故选:B.
【变式3-1](2025•广东梅州•模拟预测)已知a>0”>0,且ab-2b+1=0,则二+9b的最小值是()
a
A.4B.6C.7D.8
【答案】D
【解题思路】将己知等式变形为Q+9=2,然后使用常数代换法,结合基本不等式可得.
b
【解答过程】由ab-2b+l=0得Q-2+1=0,即Q+1=2,
bb
所以;+9b=;C+9b)(a+3=Xl+2+9ab+9)对(1。+2炳=8,
Q+:=2
当且仅当1》,即。=w时,等号成立,
ab=9ab
所以乙+9匕的最小值为8.
a
故选:D.
【变式3-2](2025•河南信阳•模拟预测)已知。+8=l(ab>0),则上+:的最小值为()
ab
q
A.1B.2C.4D.-
4
【答案】c
【解题思路】利用“1”的代换结合基本不等式求解即可.
【解答过程】因为Q+b=l(ab>0),
所以G+B(0+匕)=2+5+注2+2后=4淇中,骰正数.
当且仅当2=£即。=8=;时取等号.
ab2
故选:C.
【变式3-3](2025・河南•三模)若Q>o,h>0,且a+b=l,则一二一:的最大值为()
ab
A.-9B.-7C.-5D.-3
【答案】A
【解题思路】根据“1”的代换,结合基本不等式求出工+的勺最小值,即可得出答案.
ab
【解答过程】因为Q>0,d>0,且Q+匕=1,
<1
所以±+3=(;+3(+6)=5+2+£*5+2>^=9,
当且仅当色=三a>0,b>0,即Q=Jb时等号成立,
ab33
所以一2.一前勺最大值为-9.
ab
故选:A.
【题型4消元法求最值】
【例4】(24-25高三上•河南漂河・期末)设正实数不、y、z满足好一孙+y2一z二0,则苫的最大值为()
A.4B.2C.3D.1
【答案】D
【解题思路】由已知条件可得出把二+,利用基本不等式可求得把的最大值.
Z*TZ
【解答过程】因为正实数X、八Z满足/一无y+y2_z=(),则z=产+一%y,
所以,?=u=+w—=1,
Z/+y2_xy-+^-l2屋1
当旦仅当]=:(%>0,y>0)时,即当%=丫时,等号成立,
故节的最大值为1.
故选:D.
【变式4-1](24-25高一上•广东肇庆•期末)已知a>0,b>1,。+--=1,则士+b的最小值为()
D—1a
A.15B.16C.17D.18
【答案】C
(解题思路】根据条件等式有;+e=(匕-5)+念+9且b>5,再应用基本不等式求最值.
【解答过程】由题设a=l—9=产>0且匕>1,则8>5,
所以士+b=+b=(b-5)+怒+922l(b-5)-+9=17
ab-5、'b-Sy'b-5
当且仅当b-5=会即b=9时取等号.
b-5
故选:c.
【变式4-2](2025•浙江绍兴•三模)若x,y,z>0,且/+xy+2xz+2yz=4,则2x+y+2z的最小值
是.
【答案】4
【解题思路】由题意可借助3、y表示出z,从而消去z,再计算化简后结合基本不等式计算即可用.
[解答过程】由/+xy+2xz+2yz=4,则2z=
即2x+y+2z=2x+y+=(2x+y)(x+y)+4T2―xy
x+yx+y
2x2+3xy+y2+4-x2-xy_x2+2xy+y2+4_(x+y)z+4
x+yx+yx+y
=>+y+WN2j(x+y).已=4,
当且仅当%+y=A^,即%+y=2时,等号成立.
故答案为:4.
【变式4-3](2025•四川德阳•模拟预测)已知正实数》,V,z满足二++”+为z+%+z=6,则3%+2y+z
的最小值是.
【答案】35-2
【解题思路】因式分解得到3+z=」-;■,变形后得到3x+2y+z=2(x+y)+利用基本不等式求
x+y+l/zx+y+1
出最小值.
【解答过程】因为%y,z为正实数,
故/+xy+yz+xz+x+z=6=>(x2+xz)+(xy4-yz)+(x+z)=6,
即x(x+z)++z)+(x+z)=6=(x+y+l)(x+z)=6=>x+z=^+i>
6
3x+2y+z=2(x+y)+(x+z)=2(x+y)+--------
xII1
=2(%+3+1)+.一222)(%+3+1).鼻一2=4百一2,
当且仅当2(%+y+1)=*+;+],即%+y=6一1,此时%+z=x+;+i=2⑰,
所以3%+2y+z的最小值为4代-2.
故答案为:4V3-2.
【题型5齐次化求最值】
【例5】(25-26高一上.江西・月考)已知XV-1,则立竽的最大值是()
X+1
A.-11B.-8C.5D.8
【答案】A
【解题思路】化简变形利用基本不等式计算即可.
【解答过程」易知立且=经止这3=%+1+4一3.
x+1r+1x+1
因为%<—1,所以x+1<0»所以—(%+1)>0*
贝卜+1+券=-[-(%+1)+(-搭)]工一&
当且仅当一(%+1)=-券,即%=-5时,等号成立,
故为+1+三一3W-11,则巴半的最大值是一11.
X+lX+1
故选:A.
【变式5-1](24-25高一下•重庆沙坪坝•月考)已知正数%y满足无+2y=1,则小的最小值为()
A.义B.2y[2C.D.2V2+1
2V22V2+1
【答案】D
【解题思路】将目标式整理为齐次式,再结合均值不等式即可求得结果.
【解答过程】3=立也及2=如竺更='+空+1,因为x>0,y>0,故土>0,空>0,
xyxyxyyxyx
贝号+?+1N2Jx§+1=2V2+1,当且仅当;=§,x+2y=1,也即x=&一l,y=1—日取得等号,
故乂的最小值为2/+1.
xy
故选:D.
【变式5-2】(2025•全国•模拟预测)已知x,y为正数,则乌萨的最小值为()
A.4B.3V2C.3D.2^6
【答案】D
【解题思路】根据给定条件,利用基本不等式求出最小值.
【解答过程】由x,},均为正数,则也叱=空+型之2隹坦=2限
xyyxy]yx
当且仅当空=型,即丫=整工时取等号,
yx,3
故空M的最小值为2遍.
xy
故选:D.
【变式5-3】(2025•山东•模拟预测)设正实数a,b满足a+2b=1,则吗生的最小值为()
ab
A.yB.17C.8+4乃D.16
【答案】C
【解题思路】代入a+2b=l,再由基本不等式即可求解;
【解答过程】由题意知吟兰=生丝等空=空曾变=弓+丑+8工2电9+8=8+4通,
abababbaba
当且仅当竽=当即。=正8=且时,等号成立.
ba211
因此,S+i):+七的最小值为&+4遥.
ab
故选:C.
【题型6多次使用基本不等式求最值】
【例6】(24-25高二下.河北保定・月考)已知*>0,y>—1,z>0,2y+3z=2—久,则'+」—+二的最小
'/xy+1z
值为()
A.一^B.廿C.廿D.三+6
2222
【答案】A
【解题思路】结合条件可得46+自+3=口+2(V+1)+3Z]G+W+0,展开等式右侧,结合基本不
等式求其最小值即可.
【解答过程】因为x+2y+3z=2,所以x+2(y+1)+3z=4,
所以4G+W+A[x+2(y+l)+3z]Q+^+i),
所以4仁+工+二)=2+但+3+工+3+竺+±+±+3,
\xy+1zJzxy+1xy+1z
又亚西+122遍,当且仅当y+l=果时等号成立,
zy+1J2
+―>2V6,当且仅当y+l=渔工时等号成立,
xy+1,6
-+->2V9=6,当且仅当x=3z时等号成立,
XZ
三个等号可同时成立,所以卜6+a+十)]=14+4后,
当且仅当%=专渔,y=与二,Z=工滑时等号成立,
所以2+工+L的最小值为;+逐,
xy+1z2
故选:A.
【变式6-1](2025•天津红桥•一模)已知Q>0,匕>0,则三+先+力的最小值为()
a4b2
A.4V2B.2V2C.4D.2
【答案】D
【解题思路】两次利用基本不等式,即可得解.
【解答过程】因为Q>0,b>0,
所以打捻+C2底+b=b+注2n=2,
当且仅当工=捻,且力=[,即a=2/=1时,取等号,
a4Mb
所以工+总+匕的最小值为2・
a4b2
故选:D.
【变式6-2](24-25高三上•安徽六安•阶段练习)已知正数x,y,z满足/+V+=1,则s=嘉的最小
值为()
A.3B.3(.+1)C.4D.2(V2+1)
【答案】C
【解题思路】由基本不等式可得z(l-z)由题意整理可得需N士,即可得瑞万?4.
【解答过程】由题意可得,O<ZV1,OV1—ZV1
则z(1_z)W("+;-")=不当且仅当z=1-Z,即Z=3时,等号成立,
又因为/+y2+z2=I,
则1-z2=/+y2々2无y,当且仅当久二y时,等号成立,
可得pNl,即号
2xy2xy
又因为l-z>0,则詈之一一,
2xy1-z
可得当之六24,当且仅当x=y=*,z=“'j’等号成立,
2xyzz(l-z),42
所以s=产的最小值4.
2xyz
故选:C.
【变式6-3](2025•山东淄博•一模)记max{无,y,z}表示居y,z中最大的数.已知x,y均为正实数,则
max+4y2}的最小值为()
A.-B.IC.2D.4
2
【答案】C
【解题思路】设”=max{:,:,/+4y2},得3M泞+亍+/+4yz,两次应用基本不等式求最小值,注意
等号成立的条件即可.
【解答过程】设时=max。,},/+4y2},则MN:>0,M>^>0,M>x2+4y2>0.
A3M>-+-+x2+4y2>-+-+4xy,当且仅当%=2y时取等号,
又2+工+4xyN3平」.4孙=6,当且仅当马=三=4%、,即无=2y=l时取等号,
所以MN2,当且仅当x=2y=1时取等号,
所以M的最小值是2,
故选:C.
【题型7基本不等式的实际应用】
【例7】(2025•广西・一模)现使用•架两臂不等长的天平称中药,操作方法如下:先将100g的祛码放在天
平左盘中,取出一些中药放在天平右盘中,使得天平平衡;再将100g的祛码放在天平右盘中,再取出一些
中药放在天平左盘中,使得天平平衡.则两次实际称得的药品总直量()
A.等于200gB.大于200gC.小于200gD.以上都有可能
【答案】B
【解题思路】用平衡条件得出x的表达式,结合基本不等式可得答案.
【解答过程】设天平左臂长为m,右臂长为工血,九>0且根。九,左盘放的药品为与克,右盘放的药品为不克,
,100m=nx2解得幽
(mxi=100n1mzn
lOOn.100m、3100?t100m
x=x1+x2=—+—>2j—.—=200,
当且仅当根=八时,取到等号,W,m^n,所以%>200.
故选:B.
【变式7-1](2024•黑龙江哈尔滨•一模)已知某商品近期价格起任较大,假设第一周和第二周的该商品的单
价分别为加元和〃元(mH九),甲、乙两人购买该商品的方式不司,甲每周购买100元的该商品,乙每周购
买20件该商品,若甲、乙两次购买平均单价分别为由,电,则()
A.a】=a2B.ax<a2C.ax>a2D.%,的的大小无法确定
【答案】B
【解题思路】由题意求出%,。2的表达式,利用基本不等式,比较大小,即得答案.
【解答过程】由题意得%=点镰=竽,(^二竺用二哼1,
因为m>0,九>0,mHn,故且丝•〈舞士=诉而,
2m+n2^mn
即由<a2*
故选:B.
【变式7-2】(2025•贵州遵义•模拟预测)某学校社团举办“灯笼装饰校园”的活动比赛,要求用彩带制作小B
两种类型的灯笼,其中A型灯笼每个需要0.5米彩带,B型灯笼每个需要1米彩带.活动规定:两种灯笼数
量的乘积越大,评分越高.已知某同学用6。米长的彩带制作A型灯笼m个,8型灯笼71个.若要使该同学的
得分最高,则实数m,九的值分别为()
A.m=60,n=30B.m=50,n=35
C.m=40»n=40D.m=30,n=45
【答案】A
【解题思路】依题意可得0.5机+几=60,再利用基本不等式计算可得
【解答过程】依题意mWN*,nWN*且0.5m+n=60,即m+2n=120,
又120=m+2n>2\[2mn,所以<1800,当且仅当m=2九时取等号,由1瓶+2n~120,解得一
故当m=60,九二30时该同学的得分最高.
故选:A.
【变式7-3](2024・贵州遵义•模拟预测)如图所示的“大方图”称为赵爽弦图,它是由中国数学家赵爽于公元
3世纪在给《周髀算经》“勾股网方图”作注时给出的一种几何平面图,记载于赵爽”负薪余口,聊观《周》”
一书之中.他用数学符号语言将其表示为“若直角三角形两直角边为a,b斜边为c(asb,。均为正数).则
(a+b)2=4ab+(b-a)2,(a+b)?=2c?-(b-。产]某同学读到此书中的“赵爽弦图”时,由于好奇,想
用软钢丝制作此图,他用一段长6cm的软钢丝作为Q+b的长度(制作其它边长的软钢丝足够用),请你给
他算一算,他能制作出来的“赵爽弦图”的最小面积为()
A.9B.18C.27D.36
【答案】B
【解题思路】根据题意可得Q+b=6,a>0,b:>0,结合基本不等式即可得a2+/的最小值.
【解答过程】由题可知a+b=6,Q>0,b>0,
则a+622属,即622病,所以abW9,当且仅当a=b=3时,等号成立
22
又“赵爽弦图'’的面积为Q2+b=(a+b)-Zab=36-2ab>36-2x9=18,
所以当a=b=3时,"赵爽弦图”的最小面积为18.
故选:B.
【题型8与其他知识交汇的最值问题】
【例8】(2025•广东深圳•模拟预测)若a,b均为正实数,则“abW1”是是+JN2”的()
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解题思路】由基本不等式得到充分性成立,举出反例可得必要性不成立,得到答案.
【解答过程】若a,b均为正实数,且abWl,由基本不等式得工+:工2区工2,
abylab
当且仅当a=b=l时,等号成立,故充分性成立,
若」+:N2,不妨设Q=0.5,b=6,满足工+:>2,但ab=3>1>必要性不成立,
abab
故"ab<「是d+i>2”的充分不必要条件.
ab
故选:A.
【变式8-1](2025・山东日照•一•模)点4(2,1)在直线Lmx+ny=1上,且mn>0,则三+士的最小值为()
mn
A.4B.6C.8D.10
【答案】C
【解题思路】由题意求得2m+n=l,再利用常值代换法和基本不等式即可求得最小值.
【解答过程】因为点4(2,1)在直线=1上,可得2m+n=l.
则工+冬=C+3)(2m+n)=2+-+—+2=4+-+—
mnnxmnmn
因租几>0,则巴+处之22■x%=2"=4,当且仅当三=如时等号成立.
mnyjmnmn
即当m=;,九=:时,工+3取得最小值为8.
42mn
故选:C.
【变式8-2](2025・湖南•三模)已知点(犯")是函数y=%T在第一象限内的图象上的一点,则+的最小
值为()
A.4B.3C.2D.1
【答案】A
【解题思路】由题意得出m>0,">(nin=L,利用基本不等式可求得工+上的最小值.
mmn
【解答过程】由题意可知,m>0,几>0且有.九二血-1=上,所以三+±=2.+4小工2叵=4,
mmnmy]m
当且仅当卜m=3时,即当m=
,时,等号成立,故3+:的最小值为4.
Im>0
故选:A.
【变式8-3](2025•黑龙江齐齐哈尔.二模)早在西元前6世纪,毕达哥拉斯学派已经知道算术中项,几何中
项以及调和中项,毕达哥拉斯学派哲学家阿契塔在《论音乐》中定义了上述三类中项,其中算术中项,几
何中项的定义与今天大致相同.若2a+2匕=1,则(4。+1)(4》+1)的最小值为()
.259「9c25
A.—BD.—C.-D.—
416416
【答案】D
【解题思路】令m=2%n=2%结合基本不等式可得0<4L化简(4。+1)(4》+1)可得(4。+1)(#+
4
1)=(mn)2-2mn+2,转化为求关于nrn的二次函数在区间(0,曰上的最小值即可.
【解答过程】不妨设m=2。,n=2b,则m>0,n>0,
所以1=TH+八22\[mn,当且仅当771=n=时取等号,
BP0<mn<当且仅当m=7;=,时取等号,
所以(4。+1)(4"+1)=(m2+l)(n24-1)=(mn)2+m24-n2+1=(mn)2+(m+n)2-2mn+1
=(mn)2-2mn+2=(mn-l)2+1,(0<mn<h
所以当nrn=:时,(mn)2-2mn+2取得最小值工,
故选:D.
■课后提升练
一、单选题
1.(2025・山西吕梁•模拟预测)若a,匕ER+且2a+b=4,则好的最大值为()
A.IB.2C.4D.16
【答案】B
【解题思路】利用基本不等式求解即可.
【解答过程】由基本不等式可得:2Q/4(等)2==4,
所以ah<2,当且仅当a=l,b=2时等号成立;
所以劭的最大值为2;
故选:B.
2.(2025•四川绵阳•模拟预测)若Q>0,b>0,且a+4b=5,则三+:的最小值是()
ab
A.16B.25C.4D.5
【答案】D
【解题思路】利用常数代换,结合基本不等式可得.
【解答过程】因为a>0,b>0,且a+4b=5,
所%+泻G+枳。+4>)=:(1+—+与+16”或17+2杼同=5,
4b_4a
T=T,即a=b=i时等号成立,所以乙+前勺最小值是5.
(a+4b=5…
故选:D.
3.(2025・湖北黄冈.一模)已知%,y为正实数,且x+y=l,则翳的最小值为()
A.12B.16C.18D.20
【答案】B
【解题思路】由题可得翳=a+y)G+;),然后由基本不等式可得答案.
【解答过程】—=-+-=(x+y)(-4--)=10+^+->10+2/—•-=16.
xyxy\xy/xyylxy
当旦仅当,即工=;,y=/寸取等号.
xy4,4
故选:B.
4.(2025・广东揭阳•三模)”物竞天择,适者生存”是大自然环境下选择的结果,森林中某些昆虫会通过向后
跳跃的方式来躲避偷袭的天敌.经某生物小组研究表明某类昆虫在水平速度为〃(单位:分米/秒)时的跳跃
高度〃(单位:米〉近似满足/二$的等量关系,则该类昆虫的最大跳跃高度约为()
l-Hv2
A.0.2米B.0.25米C.0.45米D.0.7米
【答案】B
【解题思路】利用基本不等式可求昆虫的最大跳跃高度.
【解答过程】由卢二必可知讲一月/二^^,故“=工工3=±
1-Hv2V*+42v4v44
当且仅当户=2时,等号成立.于是该类昆虫的最大跳跃高度为0.25米.
故选:B.
5.(2025・湖北孝感・模拟预测)已知Q>0,b>0,且a+b=2+:+4,贝M+b的最小值为()
ab
A.2x/5-2B.2V5-1C.1+275D.2+275
【答案】D
【解题思路】利用基本不等式可得到G+J(a+b)=10+3+?216,再代换,令5=。+匕,解一元二次
不等式可得答案.
【解答过程】因为a>0,b>0,
所以(5+3(。+b)=10+%詈工10+2,卡=16,
当且仅当”争上取等号.
令5=Q+b得:Q+S>16,
由a+b=!+?+4得:—+-=s-4>
abab
所以:(s-4)s>16,^s2-4s-16>0,
解得:SW2-2通或SN2+2b,
又因为a>0,b>0,所以s=a+b>0,
b_9»
Z7
故$=。+人工2+2石,当且仅当~9,即8=3Q=学时,取等号.
a+b=-+-+42
ab
故选:D.
6.(2025•浙江台州•一模)己知Q,b6(—L+oo),且。+;=2,贝昉十二的最小值为()
D+1Q+2
A.2B.79C.55D.3
42
【答案】D
【解题思路】可利用配凑法与T的妙用“,结合基本不等式进行求解.
【解答过程】由题可知,a+2+二=4,又因为。+2>0/+1>0,
贝必+1+总=;(Q+2+念)8+1+总)
=;[(a+2)3+1)4-+10]/(6+10)=4,
当且仅当(。+2)3+1)=3时,即当a=l,b=0时,等号成立.
因此b+1+白;的最小值为4,
a+2
故土+2的最小值为3.
a+2
故选:D.
7.(2025•安徽合肥•三模)已知正数Q、b满足乙+:=1,则a+2b的最小值为()
ab
A.4B.6C.8D.9
【答案】D
【解题思路】利用基本不等式的乘“1”法即可得解.
【解答过程】由题意得0+26=(0+28)6+$=1+与+吊+425+2后母=9,
2b2a
-=T
2+之=1时,即Q=3"=3时,Q+2b取得最小值9.
(ab
a>0,b>0
故选:D.
8.(2025•山西•三模)已知正实数a,b满足a十匕=1,则;十;十?的最小值为()
baba
A.24-2V2B.4+2V2C.4D.7
【答案】D
【解题思路】对于:+々+2=受竺,利用以值代参,求解基本不等式.
babaab
【解答过程】-+—+-=a+1+b2-a(a+b)+(a+b)2+b2=2b2+3。"2M_4.3
babaababab2\ab/+
>4J"/+3=4+3=7,
当且仅当E=2即Q=b=;取等号.
Da2
故选:D.
二、多选题
9.(2025•福建漳州•模拟预测)已知正实数x,y满足x+2y=l,则()
A.xy<-B.x2+y>-
82
C.-+->3+2V2D.x+—>2
xyl-2y
【答案】ACD
【解题思路】对于A,直接利用基本不等式即可判断;对于B,消元法可求出/+y的范围,即可判断;对
于3利用常值代换法,利用基木不等式即可求解;对于D,消元后利用基本不等式求得%+l-2y的范围即
可判断.
【解答过程】对于A,因%>0,y>0,则1=x+2y>2,2孙,即得xy<当且仅当%=2y=;时,等号
成立,故A正确;
对于B,因+y=/+詈=(x-:)2+套,由二>°可得0<%V1,故/+y在%=:时取得最小值看,
2
2<;,故B错误:
162
对于C,由(:+;)(%+2丫)=3+(§+令23+2杼j=3+2&,当且仅当工=企、=&一1时,等号
成立,故C正确;
对于D,因x>0,y>0,由无+=-=%+->2,当且仅当%=1时等号成立,由上分析0<x<1,故有%4-
'l-2yx
二->2,即D正确.
l-2y
故选:ACD.
10.(2025•全国•模拟预测)
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