已知a>0,b>0且a+b=1,则(1/a^2-1)(1/b^2-1)的最小值是多少

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/02 07:41:42
已知a>0,b>0且a+b=1,则(1/a^2-1)(1/b^2-1)的最小值是多少

已知a>0,b>0且a+b=1,则(1/a^2-1)(1/b^2-1)的最小值是多少
已知a>0,b>0且a+b=1,则(1/a^2-1)(1/b^2-1)的最小值是多少

已知a>0,b>0且a+b=1,则(1/a^2-1)(1/b^2-1)的最小值是多少
(1/a^2-1)(1/b^2-1)
=[(1-a^2)/a^2]*[(1-b^2)/b^2]
=[(1+a)(1-a)/a^2]*[(1+b)(1-b)/b^2]
=[(1+a)b/a^2]*[(1+b)a/b^2]
=[(1+a)(1+b)ab]/(a^2*b^2)
=[(1+a)(1+b)]/(ab)
=(1+a+b+ab)/(ab)
=(2+ab)/ab
=2/(ab)+1
因为a>0,b>0且a+b=1
所以可设a=(sinx)^2,b=(cosx)^2
则:原式=2/(ab)+1
=2/[(sinx)^2*(cosx)^2]+1
=2/[(sinx*cosx)^2+1
=8/(2sinx*cosx)^2+1
=8/(sin2x)^2+1
因为(sin2x)^2=1时,(即当x=kπ+π/4时)分母最大,取得最小值
【此时(sinx)^2=(cosx)^2=1/2】,即:a=b=1/2
此时原式=8/(sin2x)^2+1
=8/1+1
=9
所以(1/a^2-1)(1/b^2-1)的最小值是9

当a等于b时取最小值 所以最小值为9

设a=sin^2c,0<c<π/2
原式=(1/sin^2c-1)(1/cos^2c-1)
=1+2/sin^2c cos^2c
≤1+2/(1/4)=9
当且仅当sin^2c =cos^2c(a=b)
式等号成立

9