(b+2)^2/a+(a+2)^2/b的最小值
时间: 2023-06-26 21:03:15 浏览: 131
找出一堆数中的最小值
我们可以使用均值不等式来解决这个问题。
首先,根据均值不等式的形式,我们需要将式子中的两个分式的分母变成相同的数。为此,我们可以使用最小公倍数 LCM(a, b)。
因此,我们有:
```
(b+2)^2 / a + (a+2)^2 / b
= [(b+2)^2 * b + (a+2)^2 * a] / ab
```
我们现在需要求出上面式子的最小值。
下一步,我们可以展开分子:
```
[(b+2)^2 * b + (a+2)^2 * a] / ab
= (b^3 + 4b^2 + 4b + a^3 + 4a^2 + 4a) / ab
= (b^3 + a^3 + 4b^2 + 4a^2 + 4b + 4a) / ab
```
现在,我们可以将分子拆分成两个部分并应用 AM-GM 不等式:
```
(b^3 + a^3 + 4b^2 + 4a^2 + 4b + 4a) / ab
= [(b^3 + a^3) / 2 + 2b^2 + 2a^2 + 2b + 2a] / ab
>= [(3b)^{1/3} * (3a)^{1/3} * 2^2 / 2 + 2 * 2^2 / 2] / ab
= (6(ab)^{2/3} + 8) / ab
```
因此,原始式子的最小值为 `(6(ab)^{2/3} + 8) / ab`。
注意到在 AM-GM 不等式的证明中,当且仅当每个数相等时等号成立。因此,当 `(b^3 + a^3) / 2 = 2b^2 = 2a^2 = 2b = 2a` 时,等号成立。这意味着 `a = b = 2` 时,原始式子的最小值为 `5`。
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