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  • 若a>0,b>0,a+b=4,求【a+ ( 1/a)^2+【b+(1/b)^2的最小值

    若a>0,b>0,a+b=4,求【a+ ( 1/a)^2+【b+(1/b)^2的最小值
    其他人氣:579 ℃時間:2020-04-07 23:03:36
    優(yōu)質(zhì)解答
    構(gòu)造函數(shù)f(t)=t+(1/t)^2.
    易得f"(t)=6/t^4>0,
    故f(t)為下凸函數(shù),
    可用Jensen不等式:
    f(a)+f(b)≥2f[(a+b)/2]=2f(2),
    即(a+1/a^2)+(b+1/b^2)≥9/2.
    故所求最小值為:9/2.能用均值不等式解嗎?可以用均值不等式解答,
    但運(yùn)算量大,太麻煩:
    a+b=4→(1/16)(a+b)^2=1.
    ∴(a+1/a^2)+(b+1/b^2)
    =(a+b)+(1/a^2+1/b^2)
    =4+(1/16)[(a+b)^2/a^2+(a+b)^2/b^2]
    =4+(1/16)[(1+b/a)^2+(1+a/b)^2]
    ≥4+(1/32)[2+(a/b+b/a)]^2
    ≥4+(1/32)[2+2√(a/b·b/a)]^2
    =4+(1/32)·16
    =9/2.
    故所求最小值為9/2.

    其實本題最簡單的方法,
    是用權(quán)方和不等式:
    (a+1/a^2)+(b+1/b^2)
    =(a+b)+(1^3/a^2+1^3/b^2)
    ≥4+[(1+1)^3/(a+b)^2]
    =4+(8/16)
    =9/2.
    故所求最小值為:9/2。你數(shù)學(xué)也太好了吧!
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