题目内容

正实数a,b,c,d满足a+b+c+d=1,设p=
3a+1
+
3b+1
+
3c+1
+
3d+1
,则(  )
A、p>5
B、p=5
C、p<5
D、p与5的大小关系不确定
分析:首先由a,b,c,d均为正数,且a+b+c+d=1,可得:0<a,b,c,d<1;再分析
3x+1
与x+1的大小关系即可得到:
3x+1
>x+1,则问题得解.
解答:解:∵a,b,c,d均为正数,且a+b+c+d=1,
∴必有0<a,b,c,d<1
∵p=
3a+1
+
3b+1
+
3c+1
+
3d+1

事实上我们在xOy坐标系中作出函数f(x)=
3x+1
的图象,
显然可以发现其图象一定在点(0,1)和(1,2)这两点连线的上方,而这两点连线的方程为y=x+1,
∴可以发现在(0,1)上恒有
3x+1
>x+1,
当然这样只是画图所得,未必准确,
∴还要严格证明,证之如下:
上式两边平方得:3x+1>x2+2x+1,
∴x2-x≤x(x-1)<0,
而此时x∈(0,1),可见上式显然成立.
所以我们有:
3a+1
>a+1,
3b+1
>b+1,
3c+1
>c+1,
3d+1
>d+1,
以上四式相加得p=
3a+1
+
3b+1
+
3c+1
+
3d+1
>a+b+c+d+4=5,
即有P>5.
故选A.
点评:此题考查了函数的最值问题,还考查了学生的分析能力.解题的关键是掌握函数f(x)=
3x+1
的性质.
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