题目列表(包括答案和解析)
9.某公司租地建仓库,每月土地占用费y1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y2与到车站的距离成正比,如果在距离车站10千米处建仓库,这两项费用y1和y2分别为2万元和8万元,那么,要使这两项费用之和最小,仓库应建在离车站________千米处.
解析:设仓库建在离车站d千米处,
由已知y1=2=,得k1=20,∴y1=,
y2=8=k2·10,得k2=,∴y2=d,
∴y1+y2=+≥2 =8,
当且仅当=,即d=5时,费用之和最小.
答案:5
10.(文)某造纸厂拟建一座平面图形为矩形且面积为162 x
平方米的三级污水处理池,池的深度一定(平面图如图所示),如果池四周围墙建造单价为400元/米,中间两道隔墙建造单价为248元/米,池底建造单价为80元/米2,水池所有墙的厚度忽略不计.
(1)试设计污水处理池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价;
(2)若由于地形限制,该池的长和宽都不能超过16米,试设计污水池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价.
解:(1)设污水处理池的宽为x米,则长为米.
则总造价f(x)=400×(2x+)+248×2x+80×162=1 296x++12 960
=1 296(x+)+12 960
≥1 296×2 +12 960=38 880(元),
当且仅当x=(x>0),
即x=10时取等号.
∴当长为16.2米,宽为10米时总造价最低,最低总造价为38 880元.
(2)由限制条件知,∴10≤x≤16.
设g(x)=x+(10≤x≤16),
由函数性质易知g(x)在上是增函数,
∴当x=10时(此时=16),
g(x)有最小值,即f(x)有最小值
1 296×(10+)+12 960=38 882(元).
∴当长为16米,宽为10米时,总造价最低,为38 882元.
(理)为了提高产品的年产量,某企业拟在2010年进行技术改革.经调查测算,产品当年的产量x万件与投入技术改革费用m万元(m≥0)满足x=3-(k为常数).如果不搞技术改革,则该产品当年的产量只能是1万件.已知2010年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元.由于市场行情较好,厂家生产的产品均能销售出去.厂家将每件产品的销售价格定为每件产品生产成本的1.5倍(生产成本包括固定投入和再投入两部分资金).
(1)将2010年该产品的利润y万元(利润=销售金额-生产成本-技术改革费用)表示为技术改革费用m万元的函数;
(2)该企业2010年的技术改革费用投入多少万元时,厂家的利润最大?
解:(1)由题意可知,当m=0时,x=1(万件),
∴1=3-k,∴k=2,∴x=3-,
每件产品的销售价格为1.5×(元),
∴2010年的利润
y=x·-(8+16x)-m
=-[+(m+1)]+29(元)(m≥0).
(2)∵m≥0,∴+(m+1)≥2=8,
∴y≤29-8=21,
当=m+1,即m=3,ymax=21.
∴该企业2010年的技术改革费用投入3万元时,厂家的利润最大.
题组四 |
基本不等式的综合应用 |
8.(2010·惠州模拟)某商场中秋前30天月饼销售总量f(t)与时间t(0<t≤30)的关系大致满足f(t)=t2+10t+16,则该商场前t天平均售出(如前10天的平均售出为)的月饼最少为 ( )
A.18 B.27 C.20 D.16
解析:平均销售量y===t++10≥18.
当且仅当t=,即t=4∈等号成立,即平均销售量的最小值为18.
答案:A
7.已知a、b、c∈(0,+∞)且a+b+c=1,
求证:(-1)(-1)(-1)≥8.
证明:∵a、b、c∈(0,+∞)且a+b+c=1,
∴(-1)(-1)(-1)=
=≥=8.
当且仅当a=b=c=时取等号.
题组三 |
基本不等式的实际应用 |
6.设a、b是正实数, 以下不等式
①>;②a>|a-b|-b;③a2+b2>4ab-3b2;④ab+>2恒成立的
序号为 ( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
解析:∵a、b是正实数,∴①a+b≥2⇒1≥⇒≥.当且仅当a=b时
取等号,∴①不恒成立;②a+b>|a-b|⇒a>|a-b|-b恒成立;③a2+b2-4ab+3b2=(a-2b)2≥0,当a=2b时,取等号,∴③不恒成立;④ab+≥2 =2 >2恒成立.
答案:D
5.已知a≥0,b≥0,且a+b=2,则 ( )
A.ab≤ B.ab≥ C.a2+b2≥2 D.a2+b2≤3
解析:法一:由≥得ab≤()2=1,又a2+b2≥2ab⇒2(a2+b2)≥(a+b)2⇒a2+b2≥2.
法二:(特值法)取a=0,b=2满足a+b=2,代入选项可排除B、D.又取a=b=1满足a+b=2.但ab=1,可排除A.
答案:C
4.(2010·太原模拟)若直线ax-by+2=0(a>0,b>0)和函数f(x)=ax+1+1(a>0且a≠1)的图象恒过同一个定点,则当+取最小值时,函数f(x)的解析式是________.
解析:函数f(x)=ax+1+1的图象恒过(-1,2),故a+b=1,+=(a+b)(+)=++≥+.当且仅当b=a时取等号,将b=a代入a+b=1得a=2-2,故f(x)=(2-2)x+1+1.
答案:f(x)=(2-2)x+1+1
题组二 |
利用基本不等式证明不等式 |
3.已知不等式(x+y)(+)≥9对任意正实数x,y恒成立,则正实数a的最小值为 ( )
A.8 B.6 C.4 D.2
解析:(x+y)(+)=1+a·++a
≥a+1+2 =a+2 +1,
当且仅当a·=等号成立,
所以()2+2+1≥9,
即()2+2-8≥0,得≥2或≤-4(舍),
所以a≥4,即a的最小值为4.
答案:C
2.(2009·天津高考)设a>0,b>0.若是3a与3b的等比中项,则+的最小值为 ( )
A.8 B.4 C.1 D.
解析:∵是3a与3b的等比中项,∴()2=3a·3b.
即3=3a+b,∴a+b=1.
此时+=+=2+(+)≥2+2=4(当且仅当a=b=取等号).
答案:B
1.设x、y均为正实数,且+=1,则xy的最小值为 ( )
A.4 B.4 C.9 D.16
解析:由+=1可得xy=8+x+y.
∵x,y均为正实数,
∴xy=8+x+y≥8+2(当且仅当x=y时等号成立),
即xy-2-8≥0,
可解得≥4,即xy≥16,故xy的最小值为16.
答案:D
9.(2010·大连模拟)如图所示,三棱锥P-ABC中,
PA⊥平面ABC,∠BAC=60°,PA=AB=AC=2,
E是PC的中点.
(1)(文)求证AE与PB是异面直线.
(理)求异面直线AE和PB所成角的余弦值;
(2)求三棱锥A-EBC的体积.
解:(1)(文)证明:假设AE与PB共面,设平面为α,
∵A∈α,B∈α,E∈α,
∴平面α即为平面ABE,
∴P∈平面ABE,
这与P∉平面ABE矛盾,
所以AE与PB是异面直线.
(理)取BC的中点F,连结EF、AF,则EF∥PB,
所以∠AEF或其补角就是异面直线AE和PB所成角.
∵∠BAC=60°,PA=AB=AC=2,PA⊥平面ABC,
∴AF=,AE=,EF=;
cos∠AEF==,
所以异面直线AE和PB所成角的余弦值为.
(2)因为E是PC中点,所以E到平面ABC的距离为PA=1,
VA-EBC=VE-ABC=×(×2×2×)×1=.
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