2.2 基本不等式-2023年高考数学一轮复习(新高考地区专用)(附解析)
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2023-10-02 13:24:01
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2.2基本不等式-2023年高考数学一轮复习(新高考地区专用)号),一、单选题的最小值为.1.(2022·嘉兴模拟)若,,则“”是“”的( )故答案为:A.A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【分析】由圆的方程确定圆心,代入直线方程可得,由,利用【答案】A【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;基本不等式基本不等式可求得结果.【解析】【解答】解:当时,3.(2022·鞍山模拟)已知正实数a、b满足,则的最小值是( ),A.B.C.5D.9【答案】B当且仅当,即时,取等号,【知识点】基本不等式所以,【解析】【解答】,当且仅当时等号成立.当时,,此时,故答案为:B.所以“”是“”的充分不必要条件.故答案为:A.【分析】根据题意可得,再利用基本不等式求出的最小值。4.(2022·南宁模拟)已知,,命题,命题,则p是q的【分析】由,,可得,根据基本不等式得,反之代入特殊值( ).即可得到答案.A.充分不必要条件B.必要不充分条件2.(2022·武汉模拟)已知直线过圆的圆心,则的最小值C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A为( )【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;基本不等式在最值问题中的应用A.B.C.6D.9【解析】【解答】解:因为,,【答案】A【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;圆的标准方程由,得,则,【解析】【解答】由圆的方程知:圆心;当且仅当,即,时取等号,因此;直线过圆的圆心,;(当且仅当,即时取等因为,,由,可取,,则,,此时,因此,n所以p是q的充分不必要条件.由,,,即令,,得成立,但故答案为:A.,【分析】首先整理化简原式,再由基本不等式计算出最值,结合充分和必要条件的定义即可得出答案。所以“”是“”的不必要条件;5.(2022·宁乡模拟)小李从甲地到乙地的平均速度为,从乙地到甲地的平均速度为,他往综上,“”是“”的充分不必要条件.返甲乙两地的平均速度为,则( )故答案为:A.A.B.【分析】利用基本不等式,再结合充分条件、必要条件的定义进行判断,可得答案。C.D.7.(2022·宁德模拟)已知点E是△ABC的中线BD上的一点(不包括端点).若,则【答案】D【知识点】基本不等式的最小值为( )【解析】【解答】设从甲地到乙地的的路程为s,从甲地到乙地的时间为t1,从乙地到甲地的时间为t2,则A.4B.6C.8D.9,,,【答案】C【知识点】基本不等式;向量数乘的运算及其几何意义∴,。【解析】【解答】因是的中线,则,依题意,,故答案为:D.则有,又,且不共线,因此,,即,,【分析】利用已知条件结合平均速度的求解方法,再结合均值不等式求最值的方法,进而得出所以,当且仅当,即取“=”,。6.(2022·开封模拟)设,,则“”是“”的( )所以的最小值为8.A.充分不必要条件B.必要不充分条件故答案为:CC.充要条件D.既不充分又不必要条件【答案】A【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;基本不等式【分析】因为点E在线段BD上,则由向量共线定理可设:,然后根据平面向量基本【解析】【解答】先证充分性成立,定理表示出向量,由此求出x,y,然后根据基本不等式即可求解出答案.,,,,得,则,8.(2022·许昌模拟)已知二次函数()的值域为,则的最小值为( )当且仅当时等号成立,所以“”是“”的充分条件;A.-4B.4C.8D.-8再证必要性不成立,【答案】Bn【知识点】二次函数在闭区间上的最值;基本不等式在最值问题中的应用【分析】由直线经过圆心,可得,再由,结合基本不等式即可求解。【解析】【解答】由于二次函数()的值域为,10.(2022·云南模拟)已知的三个内角分别为、、.若,则的最大所以,所以,值为( )所以,A.B.C.D.当且仅当,即时等号成立。【答案】B【知识点】基本不等式;余弦定理故答案为:B【解析】【解答】依题意,【分析】由于二次函数()的值域为,再结合二次函数的图象的开口方向由余弦定理得,,和判别式法,进而得出,再利用均值不等式求最值的方法,进而得出的最小值。所以9.(2022·德阳三模)已知直线经过圆的圆心,则的最小值是( ),当且仅当时等号成立.A.2B.8C.4D.9即为锐角,,,【答案】D【知识点】基本不等式;直线和圆的方程的应用,【解析】【解答】圆的圆心为(0,1),所以的最大值为.∵直线经过圆的圆心,∴,故答案为:B,【分析】利用余弦定理化简已知条件,再用余弦定理表示cosB,结合基本不等式求得cosB的取值范围,从而求得tanB的取值范围,也即求得tanB的最大值.当且仅当,即时取“等号”,11.(2022·安康三模)在中,角、、的对边分别为、、,若,的面积为,则的最小值为( )∴的最小值是9,A.16B.C.48D.故答案为:D【答案】C【知识点】基本不等式;余弦定理n【知识点】基本不等式在最值问题中的应用【解析】【解答】因为且,则,【解析】【解答】因为,因为,所以,,所以,当且仅当时等号成立,因为,由余弦定理可得,所以,,当且仅当时,等号成立,故的最小值为48.所以,即,所以,故答案为:C.即,因为为正实数,所以,因此,a+2b的最大值为,此时【分析】直接利用三角形的面积公式求出,进一步利用余弦定理和基本不等式求出答案.。12.(2022·河南模拟)若,,且,则( )故答案为:B.A.B.C.D.【分析】利用已知条件结合均值不等式变形求最值的方法,进而得出a+2b的最大值。【答案】A二、多选题【知识点】利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值;基本不等式在最值问题中的应用14.(2022·泰安模拟)已知a,,,且,则下列说法正确的为( )【解析】【解答】令,,故在上单调递减,在上单调递增,A.ab的最小值为1B.,故,即,当且仅当,等号成立.所以C.D.,当且仅当时,等号成立,又,所以【答案】B,C【知识点】对数的运算性质;基本不等式,即,所以,又因为,所以,,故。【解析】【解答】因为,由基本不等式可得,当且仅当时等号成立,故答案为:A.又,所以,当且仅当时等号成立,Ab的最大值为1,A不符合题意,,当且仅当时等号成立,B对,【分析】令,再利用求导的方法判断函数的单调性,进而得出函数的最小值,则,当且仅当时等号成立,C对,,再结合对数的运算法则,所以,再利用,所以,再结合,进而得出a,b的值,从而得出a+b的值。,当且仅当,时等号13.(2022·潍坊二模)已知正实数a,b满足,则a+2b的最大值为( )成立,D不符合题意,A.B.C.D.2故答案为:BC.【答案】Bn【分析】利用对数的性质、基本不等式逐项进行分析判断,可得答案。A.B.15.(2022·临沂二模)已知a,,则使“”成立的一个必要不充分条件是( )C.D.A.B.【答案】A,B,DC.D.【知识点】不等式比较大小;基本不等式【答案】B,C【解析】【解答】A.因为,所以,所以,则,故正确;【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;基本不等式B.,而,取不到等号,故正确;【解析】【解答】对于A,当时,满足,不满足,即推不出C.因为,所以,故错误;,不充分;当时,满足,不满足,即推不出,不必要;D.因为,所以,所以,故正确;A不符合题意;故答案为:ABD对于B,当时,满足,不满足,即推不出,不充分;【分析】A.利用不等式的基本性质判断;B.利用重要不等式判断;C.利用基本不等式的条件判断;D.利用作差当时,平方得,又,又法判断.17.(2022·淄博模拟)已知,则a,b满足( ),故,A.B.C.D.即能推出,必要;B符合题意;【答案】C,D对于C,当时,满足,不满足,即推不出,不充【知识点】换底公式的应用;基本不等式在最值问题中的应用分;【解析】【解答】由,则,则,当时,由,,即能推出,必要;C符合题意;所以,则,所以A不符合题意.对于D,当时,满足,不满足,即推不出,所以B不正确.,不充分;当时,满足,不满足,即推不出,不必由,因为,故等号不成立,则,C符合题意.要;D不符合题意.故答案为:BC.(因为,故等号不成立),D符合题意.故答案为:CD【分析】根据绝对值不等式的性质,结合充分条件、必要条件的定义判断可得答案。16.(2022·福州模拟)若,则( )【分析】利用已知条件结合指数与对数的互化公式、作差比较大小的方法结合换底公式、对数的运算法则、n均值不等式求最值的方法,进而找出正确的选项。因为与为非零共线向量,故存在实数使得18.(2022·枣庄一模)已知正数a,b满足,则( )故所以A.的最大值是B.的最大值是的面积为,C.a-b的最小值是D.的最小值为所以【答案】A,B,D当且仅当时等号成立,故的最小值为;【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;一元二次方程的解集及其根与系数的关系故答案为:;.【解析】【解答】由得,当且仅当时取等,A符合题意;【分析】用表示出与,利用两个向量共线可求出m;求出后利用基本不等式可求出由得,当且仅当时取等,B符合题意;的最小值。由正数a,b及知,,可得,故,C不符合题意;20.(2022·滨州二模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,且,令,则,两边同时平方得,整理得,成等差数列,则的面积的最大值为 .,又存在使,故【答案】【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;等差数列的性质;解三角形;正弦定理的应用;余弦定理的应用,解得,D符合题意.【解析】【解答】解:因为,,成等差数列,故答案为:ABD.所以,由正弦定理可得,又,所以,即,【分析】利用已知条件结合均值不等式求最值测方法、不等式的基本性质、平方法和判别式法,进而找出正所以由余弦定理可得,即,确的选项。又,即,当且仅当时等号成立,三、填空题19.(2022·泰安模拟)如图,在中,,,点P在线段CD上(P不与C,所以,即,D点重合),若的面积为,,则实数m= ,的最小值因为,所以,为 .所以,【答案】;所以的面积的最大值为.【知识点】基本不等式;向量的线性运算性质及几何意义故答案为:.【解析】【解答】因为,所以而【分析】由,,成等差数列,结合正弦定理可得,进而可得,由余弦定理n结合基本不等式可得,,从而根据的面积公式即可求解.即解得或(舍去),当且仅当、时取等21.(2022·呼和浩特模拟)如图所示,在平面四边形ABCD中,若,,,号;故答案为:8,则的面积的最大值为 .【答案】【分析】依题意可得,再将右边利用基本不等式计算得到【知识点】基本不等式;余弦定理,最后解一元二次不等式即可得解.【解析】【解答】在中,,23.(2022·淮南二模)中,为边上的中线,,则的取值范在中,由余弦定理得,围是 .【答案】即,【知识点】基本不等式;基本不等式在最值问题中的应用;平面向量数量积的性质及其运算律;余弦定理当且仅当时,等号成立,所以,【解析】【解答】设,为正数,又由,可得,依题意:中,为边上的中线,,,两边平方得,所以面积的最大值为.,①,故答案为:.设,代入①得,整理得②,此方程至少有1个正根,【分析】在中,由余弦定理求得,再在中,由余弦定理和基本不等式,求得首先,解得③,,结合面积公式,即可求解.在三角形中,由余弦定理得恒成立,22.(2022·安阳模拟)已知a,b为正实数,且,则的最小值为 .即恒成立,整理得恒成立,【答案】8【知识点】基本不等式在最值问题中的应用由于,当且仅当时等号成立,【解析】【解答】解:因为、且,所以,结合③可得.所以对于方程②:若对称轴,方程②变为,符合题意.当仅当时取等号,若对称轴,则方程②至少有一个正根,符合题意,n25.(2022·淄博模拟)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足若对称轴,要使方程②至少有一个正根,则需,解得..综上所述,也即的取值范围是.(1)求证:;故答案为:(2)若,求的最小值.【分析】设,为正数,由平方可得①,【答案】(1)证明:因为,设,代入①,化简可得②,由题意此方程至少有1所以,个正根,由判别式可得③,再由余弦定理得恒成立,得到所以,即,恒成立,由基本不等式得到两边同时乘,可得,,结合③可得.再通过讨论;;即。所以,;即可解决问题。因为,所以,四、解答题由正弦定理可得,即.24.(2022·平江模拟)的内角的对边分别为,若已知.(1)求角B的大小;(2)解:因为,(2)若,求的面积的最大值.所以由余弦定理可得,【答案】(1)解:由及正弦定理,得因为,,,所以,;当且仅当时,等号成立,(2)解:由余弦定理有所以的最小值为..【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;同角三角函数基本关系的运用;正弦定理;余弦定理【解析】【分析】(1)利用已知条件结合同角三角函数基本关系式,再利用三角形内角和为180度的性质和诱【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;正弦定理;余弦定理;三角形中的几何计算导公式,再结合正弦定理证出。【解析】【分析】(1)由及正弦定理和三角形内角和为180度的性质,再利用诱导公式和二倍角的正弦公式,再结合三角形中角的取值范围,进而得出角B的值。(2)利用已知条件结合数量积的定义和余弦定理以及,再结合均值不等式求最值的方法得出(2)利用已知条件结合余弦定理和均值不等式求最值的方法,从而得出ac的最大值,再利用三角形的面积公的最小值。式得出三角形的面积的最大值。26.(2022·石嘴山模拟)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,D为的中点,若n.(1)求;(2)若,求的最小值.【答案】(1)解:由,利用正弦定理可得:,,∵,∴,∴;(2)解:由D为的中点,∴,∴,,又∵,∴,∴,∴,当且仅当时,取最小值.【知识点】基本不等式;向量的加法及其几何意义;解三角形;正弦定理;余弦定理【解析】【分析】(1)由正弦定理边化角即可求得cosB,即可求解;(2)由,平方可得=,再结合基本不等式即可求解。