题目内容

在算式“
4
+
1
Θ
=
30
△×Θ
”中,△、Θ都为正整数,且它们的倒数之和最小,则△、Θ的值分别为(  )
A、6,6B、10,5
C、14,4D、18,3
分析:先设出两个△,?,然后利用代入消元法表示出其倒数和,由于该倒数和的形式中分母次数高于分子,则求其倒数的最大值,这与原倒数和的最小值是一致的;最终把代数式转化为x+
1
x
+a(x>0)的形式,利用基本不等式求最值,则由取最值的条件即可解决问题.
解答:解:设△=m,?=n,则由算式“
4
+
1
Θ
=
30
△×Θ
”有:
1×m+4n=30,m、n∈N+
则m=30-4n,其中1≤n≤7.
所以y=
1
m
+
1
n
=
1
30-4n
+
1
n
=
3(10-n)
n(30-4n)

1
y
=
n(30-4n)
3(10-n)
=
40n-4n2-10n
3(10-n)
=
4n(10-n)-10n
3(10-n)
=
4n
3
-
10n
3(10-n)
=
4n
3
+
10(10-n)-100
3(10-n)

=
4n
3
-
100
3(10-n)
+
10
3
=
-4(10-n)+40
3
-
100
3 (10-n)
+
10
3
=-
4
3
[(10-n)+
25
10-n
]+
50
3
≤-
4
3
×2×
25
+
50
3
=
10
3

当10-n=
25
10-n
时取等号,即
1
y
取得最大值,y取得最小值.
解得n=5,则m=10.则△、Θ的值分别为10,5.
故选B.
点评:本题主要考查了代数式向形如x+
1
x
+a(x>0,a为常数)的代数式的转化方法,注意分子次数必须高于分母次数;同时考查基本不等式的运用条件,特别是取等号时的条件.该题代数运较为繁琐,运算量较大,属于难题.
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