专题地图 › 不等式的证明
2018 年湖南预赛
B卷原9
F2填空题不等式的证明
第9题(填空题)
设 a+b=1,b>0,a=0,求 ∣a∣1+b2∣a∣ 的最小值。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
解析
思路
绝对值参数必须按原数的正负两支处理,负支可能给出更小的合法值。
解答
由 a+b=1,b>0,a=0,令 v=b/∣a∣。若 a>0,则 v>0,1/∣a∣=v+1,目标为 v+1+2/v≥1+22。若 a<0,则 v>1,1/∣a∣=v−1,目标为 v−1+2/v≥22−1。负支在 v=2 时可取等,对应 a=−1−2,b=2+2。因此全域最小值为 22−1。
复核
取等数满足和为一、b>0 及 a=0。若擅自假定 a 为正,就会漏掉这个更小的分支;两次均值只用在已经确认为正的 v 与 2/v 上。
方法总结
含绝对值的比值换元先确定每个符号支的参数真域,再比较各支的全局下界及可达性。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
按第一个变量的正负分别引入无量纲比值,两支定义域不同,须比较各支最小值并回代真实取等点。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:按断点分段讨论、均值不等式:拆项与配权
专题卡:正数的和与积互相估计:拆项配平,用基本不等式、齐次式、比值和对称式:归一化或换元,减少变量