章末综合测评(二)柯西不等式与排序不等式及其应用(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设xy>0,则的最小值为()A.-9B.9C.10D.0【解析】≥x·+·y2=9.【答案】B2.设x,y,m,n均为正数,且+=1,则x+y的最小值是()A.m+nB.4mnC.(+)2D.【解析】x+y=(x+y)≥=(+)2,当且仅当nx2=my2,+=1时,等号成立,故x+y的最小值为(+)2.【答案】C3.已知实数a,b,c,d,e满足a+b+c+d+e=8,a2+b2+c2+d2+e2=16,则e的取值范围为()A.B.C.D.【解析】 4(a2+b2+c2+d2)=(1+1+1+1)(a2+b2+c2+d2)≥(a+b+c+d)2,即4(16-e2)≥(8-e)2,64-4e2≥64-16e+e2,即5e2-16e≤0,∴e(5e-16)≤0.故0≤e≤.【答案】C4.学校要开运动会,需要买价格不同的奖品40件、50件、20件,现在选择商店中为5元、3元、2元的奖品,则至少要花钱数为()A.300元B.360元C.320元D.340元【解析】由排序原理,反序和最小.∴最小值为50×2+40×3+20×5=320(元).【答案】C5.已知a,b,c为非零实数,则(a2+b2+c2)++的最小值为()A.7B.9C.12D.18【解析】由(a2+b2+c2)≥a·+b·+c·2=9,所以所求最小值为9.【答案】B6.设a,b,c均小于0,且a2+b2+c2=3,则ab+bc+ca的最大值为()A.0B.1C.3D.【解析】由排序不等式a2+b2+c2≥ab+bc+ca,所以ab+bc+ca≤3.【答案】C7.若x+2y+4z=1,则x2+y2+z2的最小值是()A.21B.C.16D.【解析】 1=x+2y+4z≤·,∴x2+y2+z2≥,即x2+y2+z2的最小值为.【答案】B8.函数f(x)=+cosx,则f(x)的最大值是()【导学号:38000052】A.B.C.1D.2【解析】f(x)=·+cosx.又(·+cosx)2≤(2+1)(sin2x+cos2x)=3,∴f(x)的最大值为.【答案】A9.已知半圆的直径AB=2R,P是弧AB上一点,则2|PA|+3|PB|的最大值是()A.RB.RC.2RD.4R【解析】由2|PA|+3|PB|≤==·2R.【答案】C10.已知a,b,x1,x2为互不相等的正数,y1=,y2=,则y1y2与x1x2的大小关系是()A.y1y2x1x2D.不确定【解析】要比较y1y2与x1x2的大小,就是要比较(ax1+bx2)(ax2+bx1)与(a+b)2x1x2的大小,而(ax1+bx2)·(ax2+bx1)=[()2+()2]·[()2+()2]≥(a+b)2=x1x2(a+b)2.而a,b,x1,x2互不相等,所以等号不成立.【答案】C11.已知a+b+c=1,且a,b为正数,则++的最小值为()A.1B.3C.6D.9【解析】 a+b+c=1,∴++=2(a+b+c)·=[(a+b)+(b+c)+(c+a)]≥(1+1+1)2=9,当且仅当a=b=c=时等号成立.【答案】D12.已知a,b,c为正数,P=,Q=abc,则P,Q的大小关系是()A.P>QB.P≥QC.P<QD.P≤Q【解析】不妨设a≥b≥c>0,则0<≤≤,0<bc≤ca≤ab,由排序原理:顺序和≥乱序和,得++≥++,即≥a+b+c,即≥abc,所以P≥Q.【答案】B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上)13.设a≥b>0,则a3+b3与a2b+ab2的大小关系是________.【解析】 a≥b>0,∴a2≥b2>0,因此a3+b3≥a2b+ab2(排序不等式).【答案】a3+b3≥a2b+ab214.已知a,b,x,y均为正数,且ab=4,x+y=1,则(ax+by)·(bx+ay)的最小值为________.【解析】(ax+by)(bx+ay)≥(+·)2=[2(x+y)]2=4.【答案】415.如图1所示,矩形OPAQ中,a1≤a2,b1≤b2,则阴影部分的矩形的面积之和________空白部分的矩形的面积之和.【导学号:38000053】图1【解析】由题图可知,阴影面积=a1b1+a2b2,而空白面积=a1b2+a2b1,根据顺序和≥反序和可知答案为≥.【答案】≥16.已知x,y,z∈R,有下列不等式:(1)x2+y2+z2+3≥2(x+y+z);(2)≥;(3)|x+y|≤|x-2|+|y+2|;(4)x2+y2+z2≥xy+yz+zx.其中一定成立的不等式的序号是________.【解析】x2+y2+z2+3=(x2+1)+(y2+1)+(z2+1)≥2x+2y+2z,故(1)正确;≥成立的前提是x≥0,y≥0,故(2)不正确;|x+y|=|(x-2)+(y+2)|≤|x-2|+|y+2|,故(3)正确;由排序不等式知x2+y2+z2≥xy+yz+zx,故(4)正确.【答案】(1)(3)(4)三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或...