题目内容

(Ⅰ)已知a,b∈R且a>0,b>0,求证:
a2
b
+
b2
a
≥a+b

(Ⅱ)求函数y=
(1-x)2
x
+
x2
1-x
(0<x<1)的最小值.
分析:(Ⅰ)【证法1】:作差比较法,作差再进行因式分解,与0比较即可得到结论;
【证法2】:综合法,利用基本不等式进行专门;
(Ⅱ)由(Ⅰ)的结论函数y=
(1-x)2
x
+
x2
1-x
≥(1-x)+x=1,即可求得函数y=
(1-x)2
x
+
x2
1-x
(0<x<1)
的最小值.
解答:(Ⅰ)【证法1】:∵
a2
b
+
b2
a
-(a+b)=
a3+b3-a2b-ab2
ab
=
a3-a2b-(ab2-b3)
ab
=
a2(a-b)-b2(a-b)
ab
=
(a-b)2(a+b)
ab

∵a>0,b>0,∴
(a-b)2(a+b)
ab
≥0,当且仅当a=b时等号成立.
a2
b
+
b2
a
≥a+b

【证法2】:∵a>0,b>0,∴(a+b)(
a2
b
+
b2
a
)=a2+b2+
a3
b
+
b3
a
a2+b2+2ab=(a+b)2

a2
b
+
b2
a
≥a+b
,当且仅当a=b时等号成立.
(Ⅱ)解:∵0<x<1,∴1-x>0,由(Ⅰ)的结论
函数y=
(1-x)2
x
+
x2
1-x
≥(1-x)+x=1,当且仅当1-x=x即x=
1
2
时等号成立,
∴函数y=
(1-x)2
x
+
x2
1-x
(0<x<1)
的最小值为1.
点评:本题考查不等式的证明,考查利用基本不等式求函数的最值,解题式掌握不等式的证明方法是关键.
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