格物学

利用基本不等式求最值-基本不等式知识点考前进阶自测题解析-吉林省等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-04-22
利用基本不等式求最值-基本不等式知识点考前进阶自测题解析-吉林省等高一数学必修,平均正确率54.0%
2、['函数的最大(小)值', '函数单调性的判断', '利用基本不等式求最值']

正确率60.0%已知$${{x}{∈}{{(}{0}{,}{{\frac{π}{2}}}{]}}}$$,则函数$${{y}{=}{{s}{i}{n}}{x}{+}{{\frac{4}_{{s}{i}{n}{x}}}}}$$的最小值为(

A

A.$${{5}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

3、['导数的几何意义', '利用基本不等式求最值']

正确率60.0%设点$${{P}}$$为函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{\frac{1}{2}}}{(}{{x}^{3}}{−}{{\frac{1}{x}}}{)}}$$图象上任一点,且$${{f}{(}{x}{)}}$$在点$${{P}}$$处的切线的倾斜角为$${{α}{,}}$$则$${{α}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

D

A.$${{[}{{\frac{π}{6}}}{,}{{\frac{π}{3}}}{]}}$$

B.$${{[}{{\frac{π}{6}}}{,}{{\frac^{{2}{π}}{3}}}{]}}$$

C.$${{[}{{\frac{π}{6}}}{,}{{\frac{π}{2}}}{)}}$$

D.$${{[}{{\frac{π}{3}}}{,}{{\frac{π}{2}}}{)}}$$

4、['利用诱导公式化简', '用余弦定理、正弦定理解三角形', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,若$${{\frac{1}_{{t}{a}{n}{B}}}{+}{{\frac{1}_{{t}{a}{n}{C}}}}{=}{{\frac{1}_{{t}{a}{n}{A}}}}{,}}$$则$${{c}{o}{s}{A}}$$的取值范围为(

D

A.$${{(}{0}{,}{{\frac{1}{3}}}{]}}$$

B.$${{[}{{\frac{1}{3}}}{,}{1}{)}}$$

C.$${{(}{0}{,}{{\frac{2}{3}}}{]}}$$

D.$${{[}{{\frac{2}{3}}}{,}{1}{)}}$$

5、['向量的线性运算', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,过中线$${{A}{D}}$$的中点$${{E}}$$任作一直线分别交边$${{A}{B}}$$、$${{A}{C}}$$于$${{M}}$$、$${{N}}$$两点,设$$None$$,$$None$$,
($${{x}}$$、$${{y}{≠}{0}}$$),则$${{4}{x}{+}{y}}$$的最小值是()。

D

A.$${{\frac{3}{4}}}$$

B.$${{\frac{5}{4}}}$$

C.$${{\frac{7}{4}}}$$

D.$${{\frac{9}{4}}}$$

6、['圆与圆的位置关系及其判定', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%两个圆$${{C}_{1}{:}{{x}^{2}}{+}{{y}^{2}}{+}{2}{a}{x}{+}{{a}^{2}}{−}{4}{=}{0}{(}{a}{∈}{R}{)}}$$与$${{C}_{2}{:}{{x}^{2}}{+}{{y}^{2}}{−}{2}{b}{y}{−}{1}{+}{{b}^{2}}{=}{0}{(}{b}{∈}{R}{)}}$$恰有三条公切线,则$${{a}{+}{b}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

B

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

B.$${{−}{3}{\sqrt {2}}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{−}{6}}$$

7、['数列的函数特征', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的通项为$${{a}_{n}{=}{{\frac{n}_{{n}^{2}{+}{{5}{8}}}}}}$$,则数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的最大值为(

C

A.$${{\frac{1}_{{2}{\sqrt {{5}{8}}}}}}$$

B.$${{\frac{7}_{{1}{0}{7}}}}$$

C.$${{\frac{4}_{{6}{1}}}}$$

D.不存在

8、['利用基本不等式求最值']

正确率60.0%已知$${{a}{>}{0}{,}{b}{>}{0}{,}}$$且$${{a}{+}{2}{b}{=}{a}{b}{,}}$$则$${{a}{+}{b}}$$的最小值是(

B

A.$${{4}{\sqrt {2}}}$$

B.$${{3}{+}{2}{\sqrt {2}}}$$

C.$${{1}{6}}$$

D.$${{3}{2}}$$

9、['单调性的定义与证明', '函数单调性的判断', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%如果函数$${{y}{=}{f}{(}{x}{)}}$$图象上任意一点的坐标$${({x}{,}{y}{)}}$$都满足方程$${{l}{g}{(}{x}{+}{y}{)}{=}{l}{g}{x}{+}{l}{g}{y}}$$,那么正确的选项是(

C

A.$${{y}{=}{f}{(}{x}{)}}$$是区间$${({0}{,}{+}{∞}{)}}$$上的减函数,且$${{x}{+}{y}{⩽}{4}}$$

B.$${{y}{=}{f}{(}{x}{)}}$$是区间$${({1}{,}{+}{∞}{)}}$$上的增函数,且$${{x}{+}{y}{⩾}{4}}$$

C.$${{y}{=}{f}{(}{x}{)}}$$是区间$${({1}{,}{+}{∞}{)}}$$上的减函数,且$${{x}{+}{y}{⩾}{4}}$$

D.$${{y}{=}{f}{(}{x}{)}}$$是区间$${({1}{,}{+}{∞}{)}}$$上的减函数,且$${{x}{+}{y}{⩽}{4}}$$

10、['基本不等式:(√ab)≤(a+b)/2,当且仅当a=b时等号成立', '利用基本不等式求最值']

正确率60.0%已知$${{x}{>}{0}{,}{y}{>}{0}}$$,若$${{x}{+}{y}{=}{1}}$$,则$${{\frac{1}_{{x}{y}}}}$$的最小值为

A

A.$${{4}}$$

B.$${{\frac{1}{4}}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{\frac{1}{2}}}$$

第2题解析:

函数 $$y = \sin x + \frac{4}{\sin x}$$ 在区间 $$x \in (0, \frac{\pi}{2}]$$ 上求最小值。

设 $$t = \sin x$$,则 $$t \in (0, 1]$$,函数变为 $$y = t + \frac{4}{t}$$。

求导得 $$y' = 1 - \frac{4}{t^2}$$,令导数为零,解得 $$t = 2$$,但 $$t \in (0, 1]$$,故最小值在边界 $$t = 1$$ 处取得:

$$y(1) = 1 + 4 = 5$$。

因此,最小值为 $$5$$,选项 A 正确。

第3题解析:

函数 $$f(x) = \frac{1}{2}(x^3 - \frac{1}{x})$$ 的导数为 $$f'(x) = \frac{1}{2}(3x^2 + \frac{1}{x^2})$$。

因为 $$3x^2 + \frac{1}{x^2} \geq 2\sqrt{3}$$(由 AM-GM 不等式),所以 $$f'(x) \geq \sqrt{3}$$。

切线的斜率 $$k = f'(x) \geq \sqrt{3}$$,对应的倾斜角 $$\alpha$$ 满足 $$\tan \alpha \geq \sqrt{3}$$,即 $$\alpha \in [\frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{2})$$。

选项 D 正确。

第4题解析:

在 $$\triangle ABC$$ 中,由条件 $$\frac{1}{\tan B} + \frac{1}{\tan C} = \frac{1}{\tan A}$$,可以化简为 $$\tan A = \frac{\tan B \tan C}{\tan B + \tan C}$$。

利用 $$\tan A + \tan B + \tan C = \tan A \tan B \tan C$$,代入得 $$\tan^2 A = 1 + \tan B \tan C$$。

因为 $$\tan B \tan C > 0$$,所以 $$\tan^2 A \geq 1$$,即 $$\tan A \geq 1$$ 或 $$\tan A \leq -1$$(舍去负值)。

因此 $$\cos A = \frac{1}{\sqrt{1 + \tan^2 A}} \leq \frac{1}{\sqrt{2}}$$,但进一步推导可得 $$\cos A \in (0, \frac{1}{3}]$$。

选项 A 正确。

第5题解析:

设 $$E$$ 为中线 $$AD$$ 的中点,通过向量法或坐标法分析可得 $$4x + y$$ 的最小值。

利用面积比和参数化方法,可以证明 $$4x + y \geq \frac{9}{4}$$,当且仅当 $$x = \frac{3}{4}$$,$$y = \frac{3}{2}$$ 时取到最小值。

选项 D 正确。

第6题解析:

两圆 $$C_1$$ 和 $$C_2$$ 的方程分别为 $$(x + a)^2 + y^2 = 4$$ 和 $$x^2 + (y - b)^2 = 1$$,圆心距为 $$\sqrt{a^2 + b^2}$$。

因为两圆有三条公切线,说明两圆外切,圆心距等于半径之和:$$\sqrt{a^2 + b^2} = 3$$。

求 $$a + b$$ 的最小值,利用不等式 $$|a + b| \leq \sqrt{2(a^2 + b^2)} = 3\sqrt{2}$$,最小值为 $$-3\sqrt{2}$$。

选项 B 正确。

第7题解析:

数列通项 $$a_n = \frac{n}{n^2 + 58}$$,求其最大值。

对 $$a_n$$ 求导并令导数为零,解得 $$n = \sqrt{58}$$,约为 $$7.6$$。

计算 $$a_7 = \frac{7}{49 + 58} = \frac{7}{107}$$,$$a_8 = \frac{8}{64 + 58} = \frac{8}{122} = \frac{4}{61}$$。

比较得 $$\frac{7}{107} \approx 0.0654$$,$$\frac{4}{61} \approx 0.0656$$,因此最大值为 $$\frac{4}{61}$$。

选项 C 正确。

第8题解析:

由 $$a + 2b = ab$$ 可以表示为 $$\frac{1}{b} + \frac{2}{a} = 1$$。

设 $$x = \frac{1}{b}$$,$$y = \frac{2}{a}$$,则 $$x + y = 1$$,且 $$a + b = \frac{2}{y} + \frac{1}{x}$$。

利用不等式或拉格朗日乘数法,求得最小值为 $$3 + 2\sqrt{2}$$。

选项 B 正确。

第9题解析:

方程 $$\lg(x + y) = \lg x + \lg y$$ 化简为 $$x + y = xy$$,即 $$y = \frac{x}{x - 1}$$($$x > 1$$)。

函数 $$y = f(x) = \frac{x}{x - 1}$$ 在 $$(1, +\infty)$$ 上是减函数,因为其导数 $$f'(x) = -\frac{1}{(x - 1)^2} < 0$$。

由 $$x + y = xy \geq 4$$(因为 $$x + y \geq 2\sqrt{xy}$$ 代入得 $$xy \geq 4$$)。

选项 C 正确。

第10题解析:

已知 $$x + y = 1$$,$$x, y > 0$$,求 $$\frac{1}{xy}$$ 的最小值。

由不等式 $$xy \leq \left(\frac{x + y}{2}\right)^2 = \frac{1}{4}$$,所以 $$\frac{1}{xy} \geq 4$$。

当且仅当 $$x = y = \frac{1}{2}$$ 时取到最小值 $$4$$。

选项 A 正确。

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