高中数学不等式题(3)设x,y∈R+ 且(1/x)+(9/y)=1,则x+y的最小值为?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/22 19:17:14
高中数学不等式题(3)设x,y∈R+ 且(1/x)+(9/y)=1,则x+y的最小值为?
高中数学不等式题(3)
设x,y∈R+ 且(1/x)+(9/y)=1,则x+y的最小值为?
高中数学不等式题(3)设x,y∈R+ 且(1/x)+(9/y)=1,则x+y的最小值为?
法一:由于(1/x)+(9/y)=1,所以
x+y=x*1+y*1=x*[(1/x)+(9/y)]+y*[(1/x)+(9/y)]=10+(9x/y+y/x)
>=10+2*sqrt[(9x/y)*(y/x)]=16.
因此,x+y的最小值是16.
当且仅当(9x/y)=(y/x),也就是y=3x的时候上式取等号,此时将y=3x代入(1/x)+(9/y)=1可得x=4,y=12.
法二:根据(1/x)+(9/y)=1,可得x=y/(y-9),于是:
x+y=y+y/(y-9)=(y^2-8y)/(y-9)=[(y-9)^2+10(y-9)+9]/(y-9)
=(y-9)+9/(y-9)+10>=2*sqrt{(y-9)*[9/(y-9)]}+10=16.
亦即x+y的最小值是16.
当且仅当(y-9)=9/(y-9),亦即y=12,x=y/(y-9)=4的时候,上式取等号.
法三:由于x、y都是正实数,故根据柯西不等式,有:
(x+y)[(1/x)+(9/y)]>=[sqrt(x)*sqrt(1/x)+sqrt(y)*sqrt(9/y)]^2=16,
所以x+y>=16,即它的最小值是16.
当且仅当sqrt(x)/sqrt(1/x)=sqrt(y)/sqrt(9/y),即y=3x的时候,上式取等号.此时代入(1/x)+(9/y)=1可得x=4,y=12.
法四:因为(1/x)+(9/y)=1,所以可令
(1/x)=(sinA)^2,(9/y)=(cosA)^2,于是根据三角代换,有:
x=1/[(sinA)^2]=[1+(tanA)^2]/(tanA)^2,
y=9/[(cosA)^2]=9*(secA)^2=9*[(tanA)^2+1],
因此x+y=[1+(tanA)^2]/(tanA)^2+9*[(tanA)^2+1]
=10+[9*(tanA)^2+1/(tanA^2)]>=10+2*sqrt{[9*(tanA)^2]*[1/(tanA^2)]}=16.
因此x+y的最小值是16,当且仅当9*(tanA)^2=1/(tanA^2),也就是
(tanA^2)=1/3时上式取等号.这时有
x=1/[(sinA)^2]=[1+(tanA)^2]/(tanA)^2=4,
y=9/[(cosA)^2]=9*(secA)^2=9*[(tanA)^2+1]=12.
(1/x+9/y)(x+y)=1+y/x+9x/y+9=10+y/x+9x/y
>=10+2*3=16
所以x+y>=16
即最小值为16 此时y/x=9x/y,得x=4,y=12
用的是重要不等式的知识。
解:x+y=(x+y)[(1/x)+(9/y)]=10+(9x/y)+(y/x)>=10+2*3=16
dadalianmao 这个回答的不错 思路明确