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

基本不等式的综合应用-2.2 基本不等式知识点课后进阶选择题自测题解析-黑龙江省等高一数学必修,平均正确率48.0%

2025-05-31
基本不等式的综合应用-2.2 基本不等式知识点课后进阶选择题自测题解析-黑龙江省等高一数学必修,平均正确率48.0%
1、['基本不等式的综合应用', '或、且、非的综合应用']

正确率40.0%已知命题$$p_{1} : \forall\operatorname{s i n} x \neq0, \operatorname{s i n} x+\frac{1} {\operatorname{s i n} x} \geqslant2$$;命题$$p_{2} \! : \! \exists x_{0} \in\mathbf{R}, \operatorname{s i n} x_{0}+\operatorname{c o s} x_{0}={\frac{5} {4}}$$. 则下列命题为真命题的是(

C

A.$${{p}_{1}{∧}{{p}_{2}}}$$

B.$${{p}_{1}{∨}{{(}{¬}{{p}_{2}}{)}}}$$

C.$$( \neg p_{1} ) \lor p_{2}$$

D.$$( \neg p_{1} ) \wedge( \neg p_{2} )$$

2、['基本不等式的综合应用', '有理数指数幂的运算性质']

正确率60.0%已知$$a, \, \, b \in R$$,且$$2 a-3 b+6=0$$,则$$4^{a}+\frac{1} {8^{b}}$$的最小值为(

D

A.$${{1}{2}{8}}$$

B.$$\frac{1} {3 2}$$

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

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

3、['余弦定理及其应用', '基本不等式的综合应用', '正弦定理及其应用']

正确率40.0%已知$${{△}{A}{B}{C}}$$的内角$$A, ~ B, ~ C$$对的边分别为$$a, ~ b, ~ c$$,且$$sin$$则$${{c}{o}{s}{C}}$$的最小值等于(

A

A.$$\frac{\sqrt6-\sqrt2} {4}$$

B.$$\frac{\sqrt{6}} {4}$$

C.$$\frac{\sqrt6+\sqrt2} {4}$$

D.$$\frac{\sqrt2} {4}$$

4、['基本不等式的综合应用']

正确率60.0%已知$$\frac{1} {a}+\frac{1} {b}=1 ( a > 0, \; b > 0 ),$$则$${{a}{+}{b}}$$的最小值为(

C

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

5、['基本不等式的综合应用', '有理数指数幂的运算性质']

正确率40.0%已知$$2^{a}=3^{b}=6$$,则$${{a}{,}{b}}$$不可能满足的关系是$${{(}{)}}$$

C

A.$$a+b=a b$$

B.$$a+b > 4$$

C.$$( a-1 )^{2}+( b-1 )^{2} < 2$$

D.$$a^{2}+b^{2} > 8$$

6、['基本不等式的综合应用', '指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '对数的运算性质', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%已知$${{a}{>}{0}}$$,$${{b}{>}{0}}$$,且$$a+b=1$$,则错误的是    (

C

A.$$a^{2}+b^{2} \geqslant{\frac{1} {2}}$$

B.$$2^{a-b} > \frac{1} {2}$$

C.$$\operatorname{l o g}_{2} a+\operatorname{l o g}_{2} b \geqslant-2$$

D.$$\sqrt{a}+\sqrt{b} \leqslant\sqrt{2}$$

7、['基本不等式的综合应用', '基本不等式:(√ab)≤(a+b)/2,当且仅当a=b时等号成立', '用不等式组表示不等关系', '基本不等式的拓展']

正确率40.0%在$$a > 0, b > 0$$的条件下,给出如下结论:①$$\left( \frac{a+b} {2} \right)^{2} \geqslant a b$$; ②$$\frac{a+b} {2} \geqslant\frac{2 a b} {a+b}$$; ③$$\frac{a+b} {2} \leq\sqrt{\frac{a^{2}+b^{2}} {2}}$$; ④$$\frac{a^{2}} {b}+\frac{b^{2}} {a} \leq a+b$$.其中正确结论的个数是(

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

8、['基本不等式的综合应用', '不等式比较大小']

正确率40.0%若$$0 < ~ a < ~ 1, 0 < ~ b < ~ 1,$$且$${{a}{≠}{b}{,}}$$则$$a+b, 2 \sqrt{a b}, \, \, 2 a b, \, \, a^{2}+b^{2}$$中最大的一个是       (

D

A.$${{a}^{2}{+}{{b}^{2}}}$$

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

C.$${{2}{a}{b}}$$

D.$${{a}{+}{b}}$$

9、['基本不等式的综合应用', '对数(型)函数的单调性']

正确率60.0%已知$$\operatorname{l g} a+\operatorname{l g} b=0,$$则$$\operatorname{l g} \, ( a+b )$$的最小值为      (

A

A.$${{l}{g}{2}}$$

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

C.$${{−}{l}{g}{2}}$$

D.$${{2}}$$

10、['基本不等式的综合应用', '指数(型)函数的单调性']

正确率60.0%已知$$m=a+\frac{1} {a-2} ( a > 2 ),$$$$n=\left( \frac{1} {2} \right)^{x^{2}-2} ( x < 0 ),$$则$${{m}{,}{n}}$$之间的大小关系是(

A

A.$${{m}{>}{n}}$$

B.$${{m}{<}{n}}$$

C.$${{m}{=}{n}}$$

D.$${{m}{⩽}{n}}$$

1. 解析:

命题 $$p_1$$:对于 $$\sin x \neq 0$$,有 $$\sin x + \frac{1}{\sin x} \geq 2$$。由均值不等式,$$\sin x + \frac{1}{\sin x} \geq 2$$ 当且仅当 $$\sin x = 1$$ 时成立,但 $$\sin x$$ 可能为负,此时不等式不成立。因此 $$p_1$$ 为假。

命题 $$p_2$$:存在 $$x_0 \in \mathbb{R}$$,使得 $$\sin x_0 + \cos x_0 = \frac{5}{4}$$。由于 $$\sin x + \cos x = \sqrt{2} \sin\left(x + \frac{\pi}{4}\right)$$,其最大值为 $$\sqrt{2} \approx 1.414 < \frac{5}{4}$$,故 $$p_2$$ 为假。

选项分析:

  • A:$$p_1 \land p_2$$ 为假。
  • B:$$p_1 \lor (\neg p_2)$$ 为假。
  • C:$$(\neg p_1) \lor p_2$$ 为真。
  • D:$$(\neg p_1) \land (\neg p_2)$$ 为真。

正确答案为 C 和 D,但题目为单选题,可能选项有误。

2. 解析:

由 $$2a - 3b + 6 = 0$$,得 $$b = \frac{2a + 6}{3}$$。代入目标式:

$$4^a + \frac{1}{8^b} = 4^a + 8^{-b} = (2^2)^a + (2^3)^{-b} = 2^{2a} + 2^{-3b}$$

代入 $$b$$ 的表达式:

$$2^{2a} + 2^{-(2a + 6)} = 2^{2a} + 2^{-2a - 6}$$

设 $$t = 2^{2a}$$,则表达式为 $$t + \frac{1}{64t}$$。由均值不等式:

$$t + \frac{1}{64t} \geq 2\sqrt{t \cdot \frac{1}{64t}} = \frac{1}{4}$$

当且仅当 $$t = \frac{1}{8}$$ 时取等。故最小值为 $$\frac{1}{4}$$,选 D。

3. 解析:

题目不完整,假设条件为 $$\sin A + \sin B = \sin C$$。由正弦定理:

$$a + b = c$$

由余弦定理:

$$\cos C = \frac{a^2 + b^2 - c^2}{2ab} = \frac{a^2 + b^2 - (a + b)^2}{2ab} = \frac{-2ab}{2ab} = -1$$

显然不符合题意,可能题目有误。

4. 解析:

由 $$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = 1$$,得 $$b = \frac{a}{a - 1}$$。代入 $$a + b$$:

$$a + b = a + \frac{a}{a - 1} = \frac{a^2}{a - 1}$$

设 $$t = a - 1$$($$t > 0$$),则:

$$\frac{(t + 1)^2}{t} = t + 2 + \frac{1}{t} \geq 4$$

当且仅当 $$t = 1$$ 时取等。故最小值为 4,选 C。

5. 解析:

由 $$2^a = 3^b = 6$$,得 $$a = \log_2 6$$,$$b = \log_3 6$$。

验证选项:

  • A:$$a + b = ab$$ 成立,因为 $$\log_2 6 + \log_3 6 = \log_2 6 \cdot \log_3 6$$。
  • B:$$a + b > 4$$ 成立,因为 $$a \approx 2.585$$,$$b \approx 1.631$$,$$a + b \approx 4.216 > 4$$。
  • C:$$(a - 1)^2 + (b - 1)^2 \approx 1.585^2 + 0.631^2 \approx 2.51 + 0.398 = 2.908 > 2$$,故 C 错误。
  • D:$$a^2 + b^2 \approx 6.68 + 2.66 = 9.34 > 8$$ 成立。

选 C。

6. 解析:

由 $$a + b = 1$$ 且 $$a, b > 0$$:

  • A:$$a^2 + b^2 \geq \frac{1}{2}$$ 成立,因为 $$a^2 + b^2 \geq \frac{(a + b)^2}{2} = \frac{1}{2}$$。
  • B:$$2^{a - b} > \frac{1}{2}$$ 成立,因为 $$a - b > -1$$($$a, b \in (0, 1)$$)。
  • C:$$\log_2 a + \log_2 b = \log_2 (ab) \leq \log_2 \left(\frac{(a + b)^2}{4}\right) = -2$$,故 C 错误。
  • D:$$\sqrt{a} + \sqrt{b} \leq \sqrt{2(a + b)} = \sqrt{2}$$ 成立。

选 C。

7. 解析:

在 $$a, b > 0$$ 条件下:

  • ① $$\left(\frac{a + b}{2}\right)^2 \geq ab$$ 成立(均值不等式)。
  • ② $$\frac{a + b}{2} \geq \frac{2ab}{a + b}$$ 成立(调和平均数 ≤ 算术平均数)。
  • ③ $$\frac{a + b}{2} \leq \sqrt{\frac{a^2 + b^2}{2}}$$ 成立(算术平均数 ≤ 平方平均数)。
  • ④ $$\frac{a^2}{b} + \frac{b^2}{a} \geq a + b$$(由排序不等式或展开后得证),故 ④ 错误。

正确结论有 3 个,选 C。

8. 解析:

比较 $$a + b$$、$$2\sqrt{ab}$$、$$2ab$$、$$a^2 + b^2$$ 在 $$0 < a, b < 1$$ 且 $$a \neq b$$ 时的大小:

由 $$a + b > 2\sqrt{ab}$$(算术平均数 > 几何平均数),且 $$a + b > a^2 + b^2$$(因为 $$a, b < 1$$),$$a + b > 2ab$$(因为 $$a + b < 2$$ 且 $$ab < 1$$)。

故最大的是 $$a + b$$,选 D。

9. 解析:

由 $$\lg a + \lg b = 0$$,得 $$ab = 1$$。则 $$\lg(a + b)$$ 的最小值:

$$a + b \geq 2\sqrt{ab} = 2$$,故 $$\lg(a + b) \geq \lg 2$$。

当 $$a = b = 1$$ 时取等,最小值为 $$\lg 2$$,选 A。

10. 解析:

对于 $$m = a + \frac{1}{a - 2}$$($$a > 2$$),设 $$t = a - 2$$($$t > 0$$),则:

$$m = t + 2 + \frac{1}{t} \geq 4$$(均值不等式)。

对于 $$n = \left(\frac{1}{2}\right)^{x^2 - 2}$$($$x < 0$$),由于 $$x^2 - 2 \geq -2$$,故 $$n \leq \left(\frac{1}{2}\right)^{-2} = 4$$。

当 $$x = 0$$ 时 $$n = 4$$,但 $$x < 0$$,故 $$n < 4$$。因此 $$m > n$$,选 A。

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