第6章不等式、推理与证明第4节基本不等式1.(2014辽宁,5分)对于c>0,当非零实数a,b满足4a2-2ab+4b2-c=0且使|2a+b|最大时,-+的最小值为________.解析:设2a+b=t,则2a=t-b,因为4a2-2ab+4b2-c=0,所以将2a=t-b代入整理可得6b2-3tb+t2-c=0①,由Δ≥0解得-≤t≤,当|2a+b|取最大值时t=,代入①式得b=,再由2a=t-b得a=,所以-+=-+=-=2-2≥-2,当且仅当c=时等号成立.答案:-22.(2013福建,5分)若2x+2y=1,则x+y的取值范围是()A.[0,2]B.[-2,0]C.[-2,+∞)D.(-∞,-2]解析:本题主要考查基本不等式,意在考查考生的数形结合能力、转化和化归能力、运算求解能力.∵2x+2y≥2=2(当且仅当2x=2y时等号成立),∴≤,∴2x+y≤,得x+y≤-2,故选D.答案:D3.(2013山东,5分)设正实数x,y,z满足x2-3xy+4y2-z=0.则当取得最大值时,+-的最大值为()A.0B.1C.D.3解析:本题考查基本不等式、二次函数的性质等基础知识,考查等价转化的数学思想方法,考查运算求解能力,考查分析问题和解决问题的能力.==≤=1,当且仅当x=2y时等号成立,此时z=2y2,+-=-+=-2+1≤1,当且仅当y=1时等号成立,故所求的最大值为1.答案:B4.(2013山东,5分)设正实数x,y,z满足x2-3xy+4y2-z=0.则当取得最小值时,x+2y-z的最大值为()A.0B.C.2D.解析:本题主要考查基本不等式的应用,考查运算求解能力、推理论证能力和转化思想、函数和方程思想.==+-3≥2-3=1,当且仅当x=2y时等号成立,因此z=4y2-6y2+4y2=2y2,所以x+2y-z=4y-2y2=-2(y-1)2+2≤2.答案:C5.(2012福建,5分)下列不等式一定成立的是()A.lg(x2+)>lgx(x>0)B.sinx+≥2(x≠kπ,k∈Z)C.x2+1≥2|x|(x∈R)D.>1(x∈R)解析:取x=,则lg(x2+)=lgx,故排除A;取x=π,则sinx=-1,故排除B;取x=0,则=1,故排除D.答案:C6.(2012山东,4分)若对任意x>0,≤a恒成立,则a的取值范围是________.解析:若对任意x>0,≤a恒成立,只需求得y=的最大值即可.因为x>0,所以y==≤=,当且仅当x=1时取等号,所以a的取值范围是[,+∞).答案:[,+∞)7.(2012江苏,4分)如图,建立平面直角坐标系xOy,x轴在地平面上,y轴垂直于地平面,单位长度为1千米,某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程y=kx-(1+k2)x2(k>0)表示的曲线上,其中k与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.(1)求炮的最大射程;(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.解:(1)令y=0,得kx-(1+k2)x2=0,由实际意义和题设条件知x>0,k>0,故x==≤=10,当且仅当k=1时取等号.所以炮的最大射程为10千米.(2)因为a>0,所以炮弹可击中目标⇔存在k>0,使3.2=ka-(1+k2)a2成立⇔关于k的方程a2k2-20ak+a2+64=0有正根⇔判别式Δ=(-20a)2-4a2(a2+64)≥0⇔a≤6.所以当a不超过6(千米)时,可击中目标.