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训练 3 基本不等式
一、单项选择题
1.三国时期赵爽在《勾股方圆图注》中对勾股定理的证明可用现代数学表述为如图所示,我
们可用该图证明( )
A.如果a>b,b>c,那么a>c
B.如果a>b>0,那么a2>b2
C.对任意正实数a和b,有a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时等号成立
D.如果a>b,c>0那么ac>bc
答案 C
解析 可将直角三角形的两直角边长记作a,b,斜边长为c(c2=a2+b2).则外围的正方形的
面积为c2,也就是a2+b2,四个直角三角形所在的阴影面积之和刚好为 2ab.故对任意正实数
a和b,有a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时等号成立.
2.若正实数a,b满足(a+1)(2b+1)=4,则a+2b+1的最小值为( )
A.2 B.3 C. D.4
答案 B
解析 因为a,b为正实数,所以
a+2b+1=a+1+2b+1-1≥2-1=2-1=3,
当且仅当a+1=2b+1,即a=1,b=时等号成立.
3.(2023·苏州模拟)设a,b是正实数,以下不等式恒成立的为( )
A.>
B.ab+>9
C.a2+b2>4ab-3b2
D.a>|a-b|-b
答案 D
解析 对于A,因为a,b是正实数,所以a+b≥2,则1≥,可得到≥,当且仅当a=b时等
号成立,故A错误;
对于B,因为a,b是正实数,所以ab+≥2=2,当且仅当ab=,即ab=时取等号,故B错
误;
对于C,a2+b2-(4ab-3b2)=a2-4ab+4b2=(a-2b)2≥0,当且仅当a=2b时取等号,故C
错误;对于D,a+b>|a-b|,则a>|a-b|-b恒成立,故D正确.
4.已知x>0,x>0,x+x1 B.x+x<1
1 2 1 2
C.+< D.+>
答案 A
解析 由题意得=+
=+>1.
1 2
二、多项选择题
5.已知a>0,b>0,且2a+b=2,则下列说法正确的是( )
A.a2+b2的最小值为
B.ab的最大值为
C.4a2+b2的最小值为4
D.+的最小值为+
答案 BD
解析 由题意得,a>0,b=2-2a>0,
从而00,b>0)与圆C:x2+y2=1相切,则下列说
法正确的是( )
A.ab≥ B.ab≤
C.+≥4 D.2≤答案 BCD
解析 因为直线l:ax+by+1=0与圆C:x2+y2=1相切,
所以圆心C(0,0)到直线l的距离等于1,
即=1,即a2+b2=1,且a>0,b>0,
因为a2+b2≥2ab且a2+b2=1,
所以ab≤=,即A错误,B正确;
因为a2+b2=1,
所以+=+=2++
≥2+2=4
,即C正确;
因为a2+b2≥2ab且a2+b2=1,
所以2=≤=
(当且仅当a=b时取等号),即D正确.
三、填空题
7.若对∀1≤x≤4,不等式 x2-(a+2)x+4≥-a-1 恒成立,则实数 a 的取值范围为
________.
答案 {a|a≤4}
解析 对∀1≤x≤4,不等式x2-(a+2)x+4≥-a-1恒成立,
即对∀1≤x≤4,a(x-1)≤x2-2x+5恒成立.
当x=1时,不等式为0≤4,恒成立,此时a∈R;
当1