第4讲基本不等式[基础题组练]1.下列不等式一定成立的是()A.lg>lgx(x>0)B.sinx+≥2(x≠kπ,k∈Z)C.x2+1≥2|x|(x∈R)D.>1(x∈R)解析:选C.对于选项A,当x>0时,x2+-x=≥0,所以lg≥lgx;对于选项B,当sinx<0时显然不成立;对于选项C,x2+1=|x|2+1≥2|x|,一定成立;对于选项D,因为x2+1≥1,所以0<≤1.故选C.2.(2020·广西钦州期末)已知a,b∈R,a2+b2=15-ab,则ab的最大值是()A.15B.12C.5D.3解析:选C.因为a2+b2=15-ab≥2ab,所以3ab≤15,即ab≤5,当且仅当a=b=±时等号成立.所以ab的最大值为5.故选C.3.已知f(x)=,则f(x)在上的最小值为()A.B.C.-1D.0解析:选D.f(x)==x+-2≥2-2=0,当且仅当x=,即x=1时取等号.又1∈,所以f(x)在上的最小值是0.4.若实数a,b满足+=,则ab的最小值为()A.B.2C.2D.4解析:选C.因为+=,所以a>0,b>0,由=+≥2=2,所以ab≥2(当且仅当b=2a时取等号),所以ab的最小值为2.5.(2020·湖南衡阳期末)已知P是面积为1的△ABC内的一点(不含边界),若△PAB,△PAC和△PBC的面积分别为x,y,z,则+的最小值是()A.B.C.D.3解析:选D.因为x+y+z=1,00,b>0,3a+b=2ab,则a+b的最小值为________.解析:由a>0,b>0,3a+b=2ab,得+=1,所以a+b=(a+b)=2++≥2+,当且仅当b=a时等号成立,则a+b的最小值为2+.答案:2+7.(2020·江西吉安期末)已知函数f(x)=,则f(x)的最大值为________.解析:设t=sinx+2,则t∈[1,3],则sin2x=(t-2)2,则g(t)==t+-4(1≤t≤3),1由“对勾函数”的性质可得g(t)在[1,2)上为减函数,在(2,3]上为增函数,又g(1)=1,g(3)=,所以g(t)max=g(1)=1.即f(x)的最大值为1.答案:18.已知正数x,y满足x+2≤λ(x+y)恒成立,则实数λ的最小值为________.解析:依题意得x+2≤x+(x+2y)=2(x+y),即≤2(当且仅当x=2y时取等号),即的最大值为2.又λ≥恒成立,因此有λ≥2,即λ的最小值为2.答案:29.(1)当x<时,求函数y=x+的最大值;(2)设00,所以+≥2=4,当且仅当=,即x=-时取等号.于是y≤-4+=-,故函数的最大值为-.(2)因为00,所以y==·≤·=,当且仅当x=2-x,即x=1时取等号,所以当x=1时,函数y=的最大值为.10.已知x>0,y>0,且2x+8y-xy=0,求(1)xy的最小值;(2)x+y的最小值.解:(1)由2x+8y-xy=0,得+=1,又x>0,y>0,则1=+≥2=.得xy≥64,当且仅当x=16,y=4时,等号成立.所以xy的最小值为64.(2)由2x+8y-xy=0,得+=1,则x+y=·(x+y)=10++≥10+2=18.当且仅当x=12,y=6时等号成立,所以x+y的最小值为18.[综合题组练]1.已知a>0,b>0,若不等式+≥恒成立,则m的最大值为()A.9B.12C.18D.24解析:选B.由+≥,得m≤(a+3b)=++6.又++6≥2+6=12,当且仅当=,即a=3b时等号成立,2所以m≤12,所以m的最大值为12.2.(2020·湖北恩施2月教学质量检测)已知角α,β的顶点都为坐标原点,始边都与x轴的非负半轴重合,且都为第一象限的角,α,β终边上分别有点A(1,a),B(2,b),且α=2β,则+b的最小值为()A.1B.C.D.2解析:选C.由已知得,a>0,b>0,tanα=a,tanβ=,因为α=2β,所以tanα=tan2β,所以a==,所以+b=+b=+≥2=,当且仅当=,即b=时,取等号.故+b的最小值为.3.(2020·安徽合肥第二次教学质量检测)若a+b≠0,则a2+b2+的最小值为________.解析:a2+b2+≥+≥2=,当且仅当a=b=2-时,a2+b2+取得最小值.答案:4.当x∈R时,32x-(k+1)3x+2>0恒成立,则k的取值范围是________.解析:由32x-(k+1)3x+2>0,解得k+1<3x+.因为3x+≥2,所以3x+的最小值为2.又当x∈R时,32x-(k+1)3x+2>0恒成立,所以当x∈R时,k+1<,即k+1<2,即k<2-1.答案:(-∞,2-1)5.已知x>0,y>0,且2x+5y=20.求:(1)u=lgx+lgy的最大值;(2)+...