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 基本不等式知识点专题基础单选题自测题解析-贵州省等高一数学必修,平均正确率60.0%

2025-06-13
基本不等式:√ab ≤ (a+b)/2,当且仅当a=b 时等号成立-2.2 基本不等式知识点专题基础单选题自测题解析-贵州省等高一数学必修,平均正确率60.0%
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、['基本不等式:(√ab)≤(a+b)/2,当且仅当a=b时等号成立', '向量的模', '平面向量坐标运算的综合应用']

正确率60.0%已知向量$$\overrightarrow{O A}=( 3, 1 ), \overrightarrow{O B}=(-1, 3 ), \ \overrightarrow{O C}=m \overrightarrow{O A}-n \overrightarrow{O B} ( m > 0, n > 0 ).$$若$$m+n=1$$,则$$| \overrightarrow{O C} |$$的最小值为$${{(}{)}}$$

C

A.$$\frac{\sqrt5} {2}$$

B.$$\frac{\sqrt{1 0}} {2}$$

C.$${\sqrt {5}}$$

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

3、['基本不等式:(√ab)≤(a+b)/2,当且仅当a=b时等号成立', '平面向量共线的坐标表示', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%已知$${{m}{,}{n}}$$为正实数,向量$$\vec{a} \,=( m, 1 ), \vec{b} \,=( 1-n, 1 ),$$若$$\vec{a} \, / / \vec{b} \;,$$则$$\frac1 m+\frac2 n$$的最小值为

C

A.$${{3}}$$

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

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

D.$${{7}}$$

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

正确率60.0%等比数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中,$$a_{4} a_{8}=9$$,则$${{a}_{3}{+}{{a}_{9}}}$$的取值范围是(

B

A.$$[ 6, ~+\infty)$$

B.$$( ~-\infty, ~-6 \big] \cup[ 6, ~+\infty)$$

C.$$( \ 6, \ \ +\infty)$$

D.$$( \ -6, \ 6 )$$

5、['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%已知$$x \in(-2, ~ ~+\infty),$$则函数$$y=x+\frac{1 6} {x+2}$$的最小值为(

B

A.$${{4}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{8}}$$

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

6、['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%当$${{x}{>}{1}}$$时,函数$$f ( x )=2 x+\frac{1} {x-1}$$的最小值是$${{(}{)}}$$

C

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

B.$${{2}{\sqrt {2}}{+}{1}}$$

C.$$2 ( \sqrt{2}+1 )$$

D.$${{4}{\sqrt {2}}{+}{2}}$$

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

正确率60.0%当$${{x}{>}{1}}$$时,不等式$$x+\frac1 {x-1} \leqslant a$$有解,则实数$${{a}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

C

A.$$(-\infty, 2 ]$$

B.$$[ 2,+\infty)$$

C.$$[ 3,+\infty)$$

D.$$(-\infty, 3 ]$$

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

正确率60.0%若$$a, \, \, b \in R$$下列说法中正确的个数为(
$$\oplus\ ( a+b )^{2} \geqslant a^{2}+b^{2} ;$$若$$| a | > b$$,则$$a^{2} > b^{2}, ~ \oplus a+b \geqslant2 \sqrt{a b}$$

A

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

10、['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.$${{4}}$$

1. 选项分析:

A. 当 $$x > 0$$ 时,$$x + \frac{1}{x} \geq 2$$ 成立(由 AM-GM 不等式),但当 $$x < 0$$ 时不成立(如 $$x = -1$$ 时,$$x + \frac{1}{x} = -2$$)。因此 A 不完全正确。

B. 化简得 $$x^2 + \frac{1}{4} > x$$,即 $$x^2 - x + \frac{1}{4} > 0$$,即 $$(x - \frac{1}{2})^2 > 0$$。当 $$x \neq \frac{1}{2}$$ 时成立,但题目限定 $$x > 0$$,故 B 不完全正确。

C. 对于 $$x > 0$$,由 A 知 $$x + \frac{1}{x} \geq 2$$;对于 $$x < 0$$,设 $$x = -t$$($$t > 0$$),则 $$\left| x + \frac{1}{x} \right| = t + \frac{1}{t} \geq 2$$。当 $$x = \pm 1$$ 时取等,故 C 正确。

D. 当 $$\sin x > 0$$ 时成立,但 $$\sin x$$ 可能为负(如 $$x = \frac{3\pi}{2}$$ 时,$$\sin x + \frac{1}{\sin x} = -2$$),故 D 不完全正确。

综上,正确答案为 C

2. 向量计算:

由题意,$$\overrightarrow{OC} = m(3, 1) - n(-1, 3) = (3m + n, m - 3n)$$。

由 $$m + n = 1$$,设 $$m = t$$,则 $$n = 1 - t$$($$t \in (0, 1)$$)。

则 $$|\overrightarrow{OC}| = \sqrt{(3t + (1 - t))^2 + (t - 3(1 - t))^2} = \sqrt{(2t + 1)^2 + (4t - 3)^2}$$。

展开得 $$\sqrt{4t^2 + 4t + 1 + 16t^2 - 24t + 9} = \sqrt{20t^2 - 20t + 10}$$。

配方得 $$\sqrt{20(t^2 - t + \frac{1}{2})} = \sqrt{20\left((t - \frac{1}{2})^2 + \frac{1}{4}\right)}$$。

当 $$t = \frac{1}{2}$$ 时,最小值为 $$\sqrt{20 \times \frac{1}{4}} = \sqrt{5}$$。

正确答案为 C

3. 向量平行条件:

由 $$\vec{a} \parallel \vec{b}$$,得 $$\frac{m}{1 - n} = \frac{1}{1}$$,即 $$m = 1 - n$$。

代入 $$\frac{1}{m} + \frac{2}{n}$$,得 $$\frac{1}{1 - n} + \frac{2}{n}$$。

设 $$f(n) = \frac{1}{1 - n} + \frac{2}{n}$$($$0 < n < 1$$),求导得极值点为 $$n = \frac{2}{3}$$。

代入得 $$f\left(\frac{2}{3}\right) = 3 + 2\sqrt{2}$$(由 AM-GM 不等式也可直接得到)。

正确答案为 C

4. 等比数列性质:

设公比为 $$r$$,则 $$a_4 a_8 = a_3 r \cdot a_7 r = a_3 a_7 r^2 = 9$$。

但 $$a_3 + a_9 = a_3 + a_3 r^6 = a_3 (1 + r^6)$$。

由 $$a_4 a_8 = a_6^2 = 9$$,得 $$a_6 = \pm 3$$。

若 $$a_6 = 3$$,则 $$a_3 + a_9 = \frac{3}{r^3} + 3r^3 \geq 6$$(由 AM-GM 不等式)。

若 $$a_6 = -3$$,则 $$a_3 + a_9 = -\frac{3}{r^3} - 3r^3 \leq -6$$。

故取值范围为 $$(-\infty, -6] \cup [6, +\infty)$$。

正确答案为 B

5. 函数最小值:

设 $$t = x + 2$$,则 $$t > 0$$,函数变为 $$y = t - 2 + \frac{16}{t} = t + \frac{16}{t} - 2$$。

由 AM-GM 不等式,$$t + \frac{16}{t} \geq 8$$,当 $$t = 4$$ 时取等。

故最小值为 $$8 - 2 = 6$$。

正确答案为 B

6. 函数最小值:

设 $$t = x - 1$$,则 $$t > 0$$,函数变为 $$f(x) = 2(t + 1) + \frac{1}{t} = 2t + \frac{1}{t} + 2$$。

由 AM-GM 不等式,$$2t + \frac{1}{t} \geq 2\sqrt{2}$$,当 $$t = \frac{1}{\sqrt{2}}$$ 时取等。

故最小值为 $$2\sqrt{2} + 2$$。

正确答案为 C

8. 不等式有解条件:

设 $$t = x - 1$$,则 $$t > 0$$,不等式变为 $$t + 1 + \frac{1}{t} \leq a$$。

函数 $$f(t) = t + \frac{1}{t} + 1 \geq 3$$(由 AM-GM 不等式),当 $$t = 1$$ 时取等。

为使不等式有解,需 $$a \geq 3$$。

正确答案为 C

9. 命题分析:

① $$(a + b)^2 \geq a^2 + b^2$$ 化简为 $$2ab \geq 0$$,当 $$ab \geq 0$$ 时成立,但题目未限定 $$a, b$$ 符号,故不总是成立。

② 若 $$|a| > b$$,则 $$a^2 > b^2$$ 成立(因为 $$|a| > b \geq 0$$)。

③ $$a + b \geq 2\sqrt{ab}$$ 仅在 $$a, b \geq 0$$ 时成立。

综上,只有 ② 一定正确。

正确答案为 B

10. 不等式验证:

① 由 AM-GM 不等式,$$\left(\frac{a + b}{2}\right)^2 \geq ab$$ 成立。

② 由调和平均 ≤ 算术平均,$$\frac{2ab}{a + b} \leq \frac{a + b}{2}$$ 成立。

③ 由平方平均 ≥ 算术平均,$$\frac{a + b}{2} \leq \sqrt{\frac{a^2 + b^2}{2}}$$ 成立。

④ 反例:设 $$a = 1$$,$$b = 2$$,则 $$\frac{1}{2} + \frac{4}{1} = 4.5 > 3 = 1 + 2$$,故不成立。

综上,正确结论有 3 个。

正确答案为 C

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