专题地图 › 幂指对
2025 年广西预赛
对数方程下绝对值差的最小值
F3填空题幂指对
若
log5(x+2y)+log5(x−2y)=1,
则 ∣x∣−∣y∣ 的最小值是。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
解析
思路
先用对数定义域确定 x>0,再把方程化成双曲线约束;令 t=∣y∣ 后, 目标的下界可直接配成完全平方。
解答
定义域要求 x+2y>0 且 x−2y>0,故 x>2∣y∣≥0。原方程等价于
(x+2y)(x−2y)=5,
即
x=5+4y2.
令 t=∣y∣≥0,则
∣x∣−∣y∣=5+4t2−t.
而
5+4t2−(t+215)2=3(t−615)2≥0.
两边待比较的量均为正,故
5+4t2−t≥215.
当 t=15/6 时等号成立,所以最小值为
215.
复核
等号时 x=215/3,且 x>2∣y∣=15/3,满足两个对数真数均为正。
方法总结
两个同底对数之和先合并为乘积,再结合定义域选择根号的正支。 根式与一次式的最值可通过平方差配方,同时检查平方前两边的符号。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
定义域先保证x>2|y|,合并后才能将目标化为sqrt(5+4t²)−t,选择适配平方下界并验证取等。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:对数的底数和真数限制
专题卡:含对数的题:先写定义域,底数不确定就分大于 1 和小于 1、指数和对数的最值:换成正数,再用均值不等式或配方