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题干:设a>b>0,则a² + 1/[ab] + 1/[a(a-b)]的最小值是____。
核心解法:
1. 关键变形:直接把后两项拆开。1/[ab] + 1/[a(a-b)] = 1/a [1/b + 1/(a-b)]。
2. 合并括号内:[1/b + 1/(a-b)] = (a-b+b)/[b(a-b)] = a/[b(a-b)]。
3. 代入原式:a² + 1/a a/[b(a-b)] = a² + 1/[b(a-b)]。
4. 均值不等式:对b(a-b)用基本不等式:b(a-b) ≤ (b+a-b)²/4 = a²/4。
5. 取最小值:所以1/[b(a-b)] ≥ 4/a²。原式 a² + 4/a² ≥ 2√(a² 4/a²) = 4(均值不等式)。
6. 等号成立条件:当a²=4/a²即a²=2,且b=a-b即b=a/2时成立。此时a=√2,b=√2/2满足a>b>0。
7. 最终答案:最小值是 4。
口诀:看到分式求和先通分或拆项,再用均值不等式往常数方向凑。