格物学 第二章 一元二次函数、方程和不等式2.2 基本不等式

利用基本不等式求最值-2.2 基本不等式知识点课后进阶单选题自测题解析-上海市等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-06-22
利用基本不等式求最值-2.2 基本不等式知识点课后进阶单选题自测题解析-上海市等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['利用基本不等式求最值', '利用函数奇偶性求解析式']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的定义域为$$R, ~ y=f ( x )+\mathrm{e}^{x}$$是偶函数$$y=f ( x )-3 \mathrm{e}^{x}$$是奇函数,则$${{f}{(}{x}{)}}$$的最小值为(

B

A.$${{e}}$$

B.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

C.$${{2}{\sqrt {3}}}$$

D.$${{2}{e}}$$

2、['对数(型)函数的值域', '函数奇、偶性的定义', '对数(型)函数的单调性', '利用基本不等式求最值']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{2} ( 1+4^{x} )-x,$$则下列说法正确的是(

D

A.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$(-\infty, 0 ]$$上单调递增

B.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的值域为$${{R}}$$

C.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是奇函数

D.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是偶函数

3、['余弦定理及其应用', '抛物线的定义', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%抛物线$$y^{2}=4 x$$的焦点为$$F, ~ A ~ ( \mathit{x}_{1}, \mathit{\ensuremath{y}_{1}} ) ~, ~ B ~ ( \mathit{x}_{2}, \mathit{\ensuremath{y}_{2}} )$$是抛物线上两动点,若$$| A B |=\frac{\sqrt{3}} {2} ( x_{1}+x_{2}+2 )$$,则$${{∠}{A}{F}{B}}$$的最大值为(

A

A.$$\frac{2 \pi} {3}$$

B.$$\frac{5 \pi} {6}$$

C.$$\frac{3 \pi} {4}$$

D.$$\frac{\pi} {3}$$

4、['共线向量基本定理', '向量的线性运算', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%如图,在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,点$${{O}}$$满足$$\overrightarrow{B O}=2 \overrightarrow{O C}$$,过点$${{O}}$$的直线分别交直线$${{A}{B}}$$、$${{A}{C}}$$于不同的两点$${{M}}$$、$${{N}}$$.设$$\overrightarrow{A B}=m \overrightarrow{A M}$$,$$\overrightarrow{A C}=n \overrightarrow{A N}$$,则$$\frac{1} {m}+\frac{1} {n}$$的最小值是(
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D

A.$${{2}}$$

B.$$\frac{5} {2}$$

C.$$\frac{3+\sqrt{2}} {3}$$

D.$$\frac{3+2 \sqrt2} {3}$$

5、['等差中项', '利用基本不等式求最值']

正确率60.0%设$$a > 0, \; b > 0$$,若$${{l}{g}{a}}$$和$${{l}{g}{b}}$$的等差中项是$${{0}}$$,则$${{a}{+}{b}}$$的最小值为(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

6、['利用基本不等式求最值']

正确率80.0%若$${{a}{>}{0}}$$,$${{b}{>}{0}}$$,且$$a b=a+b+3$$,则$${{a}{+}{b}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A.$${{2}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{9}}$$

D.$${{1}{2}}$$

7、['利用换元法转化为一元二次不等式', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%已知$$x+y=\frac{1} {x}+\frac{4} {y}+8 \, \, ( \, x, \, \, y > 0 )$$,则$${{x}{+}{y}}$$的最小值为(

B

A.$${{5}{\sqrt {3}}}$$

B.$${{9}}$$

C.$${{4}{+}{\sqrt {{2}{6}}}}$$

D.$${{1}{0}}$$

8、['利用基本不等式求最值']

正确率40.0%若$${{x}{<}{1}}$$,则函数$$y=\frac{2 7} {\left( 1-x \right)^{2}}-2 x$$的最小值为(

B

A.$${{6}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{9}}$$

9、['利用基本不等式求最值']

正确率60.0%已知正实数$${{a}{,}{b}}$$满足$$\frac{1} {a}+\frac{2} {b}=3,$$则$$( \ a+1 ) \setminus( \ b+2 )$$的最小值是(

B

A.$$\frac{2 5} {3}$$

B.$$\frac{5 0} {9}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{6}}$$

10、['利用基本不等式求最值']

正确率60.0%若$${{x}{<}{1}}$$,则$$\frac{x^{2}-4 x+7} {x-1}$$的(

D

A.最小值为$${{2}}$$

B.最大值为$${{2}}$$

C.最小值为$${{−}{6}}$$

D.最大值为$${{−}{6}}$$

1. 解析:

由题意,$$y = f(x) + e^x$$ 是偶函数,所以 $$f(-x) + e^{-x} = f(x) + e^x$$。
又 $$y = f(x) - 3e^x$$ 是奇函数,所以 $$f(-x) - 3e^{-x} = -f(x) + 3e^x$$。
联立两式解得 $$f(x) = \frac{e^x + 3e^{-x}}{2}$$。
利用不等式 $$f(x) \geq \sqrt{e^x \cdot 3e^{-x}} = \sqrt{3}$$,当且仅当 $$e^x = \sqrt{3}e^{-x}$$ 即 $$x = \frac{1}{2}\ln 3$$ 时取等。
因此最小值为 $$2\sqrt{3}$$,选 C

2. 解析:

函数 $$f(x) = \log_2(1 + 4^x) - x$$。
A. 当 $$x \leq 0$$,设 $$x_1 < x_2 \leq 0$$,则 $$4^{x_1} < 4^{x_2}$$,$$1 + 4^{x_1} < 1 + 4^{x_2}$$,故 $$f(x_1) < f(x_2)$$,单调递增,正确。
B. $$f(x) = \log_2(1 + 4^x) - x = \log_2\left(\frac{1 + 4^x}{2^x}\right) = \log_2(2^{-x} + 2^x) \geq \log_2(2) = 1$$,值域为 $$[1, +\infty)$$,错误。
C. $$f(-x) = \log_2(1 + 4^{-x}) + x = \log_2\left(\frac{1 + 4^{-x}}{2^{-x}}\right) = \log_2(2^x + 2^{-x}) = f(x)$$,是偶函数,错误。
D. 由 C 知是偶函数,正确。
综上,选 AD

3. 解析:

抛物线 $$y^2 = 4x$$ 的焦点 $$F(1, 0)$$。
由题意 $$|AB| = \frac{\sqrt{3}}{2}(x_1 + x_2 + 2)$$。
利用抛物线性质,$$|AF| = x_1 + 1$$,$$|BF| = x_2 + 1$$。
由余弦定理,$$\cos \angle AFB = \frac{|AF|^2 + |BF|^2 - |AB|^2}{2|AF||BF|} = \frac{(x_1 + 1)^2 + (x_2 + 1)^2 - \frac{3}{4}(x_1 + x_2 + 2)^2}{2(x_1 + 1)(x_2 + 1)}$$。
化简得 $$\cos \angle AFB = \frac{1}{2}$$,故 $$\angle AFB = \frac{\pi}{3}$$ 为最大值,选 D

4. 解析:

由 $$\overrightarrow{BO} = 2\overrightarrow{OC}$$,得 $$O$$ 分 $$BC$$ 为 2:1。
设 $$\overrightarrow{AB} = m \overrightarrow{AM}$$,$$\overrightarrow{AC} = n \overrightarrow{AN}$$。
利用向量共线定理和面积比,可得 $$\frac{1}{m} + \frac{1}{n} = 1 + \frac{2}{3} = \frac{5}{3}$$。
但进一步推导可得 $$\frac{1}{m} + \frac{1}{n} \geq \frac{3 + 2\sqrt{2}}{3}$$,当且仅当 $$m = 1 + \sqrt{2}$$,$$n = 1 + \frac{\sqrt{2}}{2}$$ 时取等。
因此最小值为 $$\frac{3 + 2\sqrt{2}}{3}$$,选 D

5. 解析:

由题意 $$\lg a + \lg b = 0$$,即 $$ab = 1$$。
$$a + b \geq 2\sqrt{ab} = 2$$,当且仅当 $$a = b = 1$$ 时取等。
因此最小值为 2,选 B

6. 解析:

由 $$ab = a + b + 3$$,得 $$(a - 1)(b - 1) = 4$$。
设 $$a + b = t$$,则 $$t \geq 2\sqrt{ab}$$,结合 $$ab = t + 3$$,解得 $$t \geq 6$$。
当且仅当 $$a = b = 3$$ 时取等,选 B

7. 解析:

设 $$x + y = k$$,则 $$k = \frac{1}{x} + \frac{4}{y} + 8$$。
由柯西不等式,$$\left(\frac{1}{x} + \frac{4}{y}\right)(x + y) \geq (1 + 2)^2 = 9$$。
故 $$k(x + y) \geq 9 + 8(x + y)$$,即 $$k^2 - 8k - 9 \geq 0$$,解得 $$k \geq 9$$。
当且仅当 $$x = 1$$,$$y = 4$$ 时取等,选 B

8. 解析:

设 $$t = 1 - x > 0$$,则 $$y = \frac{27}{t^2} - 2(1 - t) = \frac{27}{t^2} + 2t - 2$$。
求导得 $$y' = -\frac{54}{t^3} + 2$$,令 $$y' = 0$$ 得 $$t = 3$$。
代入得 $$y = \frac{27}{9} + 6 - 2 = 7$$,选 B

9. 解析:

由 $$\frac{1}{a} + \frac{2}{b} = 3$$,设 $$a = \frac{1}{3 - \frac{2}{b}}$$。
目标式 $$(a + 1)(b + 2) = ab + 2a + b + 2$$。
代入 $$a$$ 并化简,利用不等式可得最小值为 $$\frac{50}{9}$$,选 B

10. 解析:

设 $$t = x - 1 < 0$$,则 $$\frac{x^2 - 4x + 7}{x - 1} = \frac{(t + 1)^2 - 4(t + 1) + 7}{t} = \frac{t^2 - 2t + 4}{t} = t + \frac{4}{t} - 2$$。
由于 $$t < 0$$,$$t + \frac{4}{t} \leq -4$$,故 $$y \leq -6$$。
当且仅当 $$t = -2$$ 即 $$x = -1$$ 时取最大值 $$-6$$,选 D
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