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:√ab ≤ (a+b)/2,当且仅当a=b 时等号成立-2.2 基本不等式知识点课后进阶自测题答案-西藏自治区等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-05-23
基本不等式:√ab ≤ (a+b)/2,当且仅当a=b 时等号成立-2.2 基本不等式知识点课后进阶自测题答案-西藏自治区等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['基本不等式:(√ab)≤(a+b)/2,当且仅当a=b时等号成立', '命题的真假性判断']

正确率60.0%下列不等式正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.$$x+\frac{1} {x} \geqslant2$$

B.$$x^{2}+\frac{1} {4} > x ( x > 0 )$$

C.$$\left| x+\frac{1} {x} \right| \geq2$$

D.$$\operatorname{s i n} x+\frac{1} {\operatorname{s i n} x} \geq2$$

2、['余弦定理及其应用', '基本不等式:(√ab)≤(a+b)/2,当且仅当a=b时等号成立', '双曲线的渐近线', '双曲线的标准方程']

正确率40.0%已知$${{P}}$$为双曲线$${{C}}$$:$$\frac{x^{2}} {3}-y^{2}=1$$上位于右支上的动点,过$${{P}}$$作两渐近线的垂线,垂足分别为$${{A}{,}{B}{,}}$$则$${{|}{A}{B}{|}}$$的最小值为(

D

A.$$\frac{8 1} {1 6}$$

B.$$\frac{2 7} {8}$$

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

D.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

3、['基本不等式:(√ab)≤(a+b)/2,当且仅当a=b时等号成立', '对数(型)函数的单调性', '等比数列的性质', '不等式比较大小']

正确率40.0%已知等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的各项均为正数,公比$${{q}{≠}{1}}$$,设$$P=\frac1 2 ( l o g_{0. 5} a_{5}+\operatorname{l o g}_{0. 5} a_{7} )$$$$Q=\operatorname{l o g}_{0. 5} \frac{a_{3}+a_{9}} {2}$$ , $${{P}}$$ 与 $${{Q}}$$ 的大小关系是

D

A.$${{P}{⩾}{Q}}$$

B.$${{P}{<}{Q}}$$

C.$${{P}{⩽}{Q}}$$

D.$${{P}{>}{Q}}$$

4、['基本不等式:(√ab)≤(a+b)/2,当且仅当a=b时等号成立', '等差数列的性质']

正确率40.0%四个不相等的正数$${{a}{,}{b}{,}{c}{,}{d}}$$成等差数列,则(

A

A.$$\frac{a+d} {2} > \sqrt{b c}$$

B.$$\frac{a+d} {2} < \sqrt{b c}$$

C.$$\frac{a+d} {2}=\sqrt{b c}$$

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

5、['基本不等式:(√ab)≤(a+b)/2,当且仅当a=b时等号成立', '不等式比较大小']

正确率60.0%若$${{m}{,}{n}{,}{a}{,}{b}{,}{c}{,}{d}}$$均为正数$$p=\sqrt{a b}+\sqrt{c d}, \, \, \, q=\sqrt{m a+n c} \cdot\sqrt{\frac{b} {m}+\frac{d} {n}}.$$则$${{p}{,}{q}}$$的大小关系为(

B

A.$${{p}{≥}{q}}$$

B.$${{p}{≤}{q}}$$

C.$${{p}{>}{q}}$$

D.不确定

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

正确率60.0%在不等式$$\frac{a+b} {2} \geqslant\sqrt{a b}$$中$${,{a}{,}{b}}$$需满足(

B

A.$${{a}{>}{0}{,}{b}{>}{0}}$$

B.$${{a}{⩾}{0}{,}{b}{⩾}{0}}$$

C.$${{a}{b}{⩾}{0}}$$

D.$${{a}{b}{>}{0}}$$

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

正确率60.0%函数 $$y=3 x+\frac{4} {3 x-1} \bigg( x > \frac{1} {3} \bigg)$$ ​的最小值为(

D

A.$${{8}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{5}}$$

8、['基本不等式:(√ab)≤(a+b)/2,当且仅当a=b时等号成立', '对数(型)函数的值域', '对数(型)函数的单调性', '分段函数模型的应用', '分段函数求值', '利用基本不等式求最值', '对数函数的定义']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{|}{l}{g}{x}{|}}$$,若$${{f}{(}{x}{)}{=}{k}}$$有两个不等的实根$${{α}{,}{β}{,}}$$则$${{4}{α}{+}{β}}$$的取值范围是(

C

A.$${({2}{,}{+}{∞}{)}}$$

B.$${{[}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

C.$${({4}{,}{+}{∞}{)}}$$

D.$${{[}{4}{,}{+}{∞}{)}}$$

9、['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$${{x}{>}{0}{,}{y}{>}{0}}$$且$${{x}{+}{y}{=}{1}}$$,则$$\sqrt{\frac{2} {x}+\frac{3} {y}}$$的最小值是(

A

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

B.$${\sqrt {{1}{0}}}$$

C.$${{5}{+}{2}{\sqrt {6}}}$$

D.$${{2}{\sqrt {6}}}$$

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

正确率80.0%给出下列条件:①$${{a}{b}{>}{0}}$$;②$${{a}{b}{<}{0}}$$;③$${{a}{>}{0}}$$,$${{b}{>}{0}}$$;④$${{a}{<}{0}}$$,$${{b}{<}{0}}$$.其中能使$$\frac b a+\frac a b \geq2$$成立的条件有(

C

A.$${{1}}$$个

B.$${{2}}$$个

C.$${{3}}$$个

D.$${{4}}$$个

1. 解析:

选项A:$$x+\frac{1}{x} \geqslant2$$ 仅在 $$x>0$$ 时成立,但题目未限制 $$x$$ 的范围,因此不正确。
选项B:$$x^{2}+\frac{1}{4} > x$$ 对所有实数 $$x$$ 成立,因为 $$x^{2}-x+\frac{1}{4} = \left(x-\frac{1}{2}\right)^2 \geq 0$$,且当 $$x=\frac{1}{2}$$ 时取等,但题目要求 $$x>0$$,因此正确。
选项C:$$\left| x+\frac{1}{x} \right| \geq2$$ 对所有 $$x \neq 0$$ 成立,因为 $$x+\frac{1}{x}$$ 的绝对值在 $$x>0$$ 或 $$x<0$$ 时均满足不等式,正确。
选项D:$$\sin x+\frac{1}{\sin x} \geq2$$ 仅在 $$\sin x>0$$ 时成立,但 $$\sin x$$ 可能为负,因此不正确。
综上,正确答案为 B、C

2. 解析:

双曲线 $$C: \frac{x^{2}}{3}-y^{2}=1$$ 的渐近线为 $$y=\pm \frac{1}{\sqrt{3}}x$$。设点 $$P(x_0, y_0)$$ 在右支上,满足 $$\frac{x_0^2}{3}-y_0^2=1$$。
点 $$A$$ 和 $$B$$ 是 $$P$$ 到两条渐近线的垂足,利用点到直线的距离公式和几何性质,可以推导出 $$|AB|$$ 的表达式为 $$\frac{2\sqrt{3}}{3} \cdot \frac{|x_0^2-3y_0^2|}{\sqrt{x_0^2+3y_0^2}}$$。
代入双曲线方程化简得 $$|AB| = \frac{2\sqrt{3}}{\sqrt{x_0^2+3y_0^2}}$$,最小值为 $$\frac{3}{2}$$,对应选项 D

3. 解析:

设等比数列的公比为 $$q$$,则 $$a_5 = a_3 q^2$$,$$a_7 = a_3 q^4$$,$$a_9 = a_3 q^6$$。
$$P = \frac{1}{2}(\log_{0.5} a_5 + \log_{0.5} a_7) = \log_{0.5} \sqrt{a_5 a_7} = \log_{0.5} (a_3 q^3)$$。
$$Q = \log_{0.5} \frac{a_3 + a_9}{2} = \log_{0.5} \frac{a_3 (1 + q^6)}{2}$$。
因为 $$q \neq 1$$ 且各项为正,由均值不等式 $$\frac{1+q^6}{2} > q^3$$,所以 $$\frac{a_3 (1 + q^6)}{2} > a_3 q^3$$。
由于对数函数 $$\log_{0.5} x$$ 是减函数,因此 $$P > Q$$,对应选项 D

4. 解析:

设等差数列为 $$a, b, c, d$$,公差为 $$t$$,则 $$b = a + t$$,$$c = a + 2t$$,$$d = a + 3t$$。
$$\frac{a+d}{2} = \frac{2a + 3t}{2} = a + \frac{3t}{2}$$。
$$\sqrt{bc} = \sqrt{(a + t)(a + 2t)} = \sqrt{a^2 + 3a t + 2 t^2}$$。
比较两者平方:$$(a + \frac{3t}{2})^2 = a^2 + 3a t + \frac{9 t^2}{4}$$ 和 $$a^2 + 3a t + 2 t^2$$。
因为 $$\frac{9 t^2}{4} > 2 t^2$$($$t \neq 0$$),所以 $$\frac{a+d}{2} > \sqrt{bc}$$,对应选项 A

5. 解析:

利用柯西不等式:
$$q = \sqrt{m a + n c} \cdot \sqrt{\frac{b}{m} + \frac{d}{n}} \geq \sqrt{a b} + \sqrt{c d} = p$$。
因此 $$p \leq q$$,对应选项 B

6. 解析:

不等式 $$\frac{a+b}{2} \geq \sqrt{a b}$$ 成立的条件是 $$a \geq 0$$ 且 $$b \geq 0$$,否则平方根无意义或不等式不成立。
因此正确答案为 A($$a > 0$$ 且 $$b > 0$$),但更严格的描述是 $$a \geq 0$$ 且 $$b \geq 0$$(选项B)。
题目选项可能存在歧义,但最接近的是 A

7. 解析:

设 $$t = 3x - 1$$($$t > 0$$),则 $$y = t + 1 + \frac{4}{t} = t + \frac{4}{t} + 1$$。
由均值不等式,$$t + \frac{4}{t} \geq 4$$,当 $$t = 2$$ 时取等,因此最小值为 $$4 + 1 = 5$$。
但重新检查:$$y = 3x + \frac{4}{3x - 1} = (3x - 1) + \frac{4}{3x - 1} + 1 \geq 4 + 1 = 5$$,对应选项 D

8. 解析:

函数 $$f(x) = |\lg x|$$ 与 $$y = k$$ 有两个交点 $$\alpha$$ 和 $$\beta$$,则 $$\alpha$$ 和 $$\beta$$ 满足 $$\lg \alpha = k$$ 和 $$\lg \beta = -k$$,即 $$\alpha = 10^k$$,$$\beta = 10^{-k}$$。
因此 $$4 \alpha + \beta = 4 \cdot 10^k + 10^{-k}$$,当 $$k > 0$$ 时,$$4 \cdot 10^k + 10^{-k} > 4$$,取值范围为 $$(4, +\infty)$$,对应选项 C

9. 解析:

利用柯西不等式:
$$\left(\frac{2}{x} + \frac{3}{y}\right)(x + y) \geq (\sqrt{2} + \sqrt{3})^2$$,因为 $$x + y = 1$$,所以 $$\frac{2}{x} + \frac{3}{y} \geq 5 + 2 \sqrt{6}$$。
因此 $$\sqrt{\frac{2}{x} + \frac{3}{y}} \geq \sqrt{5 + 2 \sqrt{6}} = \sqrt{3} + \sqrt{2}$$,对应选项 A

10. 解析:

不等式 $$\frac{b}{a} + \frac{a}{b} \geq 2$$ 成立的条件是 $$\frac{b}{a}$$ 和 $$\frac{a}{b}$$ 同号,即 $$a b > 0$$(条件①)。
条件③($$a > 0$$ 且 $$b > 0$$)和条件④($$a < 0$$ 且 $$b < 0$$)均满足 $$a b > 0$$,因此有 3 个条件(①、③、④)使不等式成立,对应选项 C
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