题目内容

10.已知a>0,b>0,函数f(x)=|x+a|+|2x-b|的最小值为1.
(1)求2a+b的值;
(2)若a+2b≥tab,求实数t的最大值.

分析 (1)法一:根据绝对值的性质求出f(x)的最小值,从而求出2a+b的值即可;法二:根据函数的单调性求出f(x)的最小值,从而求出答案;
(2)法一:根据基本不等式的性质求出t的最大值即可;法二:分离参数t,根据不等式的性质求出t的最大值即可.

解答 解:(1)法一:$f(x)=|{x+a}|+|{2x-b}|=|{x+a}|+|{x-\frac{b}{2}}|+|{x-\frac{b}{2}}|$,
∵$|{x+a}|+|{x-\frac{b}{2}}|≥|{({x+a})-({x-\frac{b}{2}})}|=a+\frac{b}{2}$且$|{x-\frac{b}{2}}|≥0$,
∴$f(x)≥a+\frac{b}{2}$,当$x=\frac{b}{2}$时取等号,即f(x)的最小值为$a+\frac{b}{2}$,
∴$a+\frac{b}{2}=1,2a+b=2$;
法二:∵$-a<\frac{b}{2}$,
∴$f(x)=|{x+a}|+|{2x-b}|=\left\{{\begin{array}{l}{-3x-a+b,x<-a}\\{-x+a+b,-a≤x<\frac{b}{2}}\\{3x+a-b,x≥\frac{b}{2}}\end{array}}\right.$,
显然f(x)在$({-∞,\frac{b}{2}}]$上单调递减,在$[{\frac{b}{2},+∞})$上单调递增,
∴f(x)的最小值为$f({\frac{b}{2}})=a+\frac{b}{2}$,∴$a+\frac{b}{2}=1,2a+b=2$;
(2)法一:∵a+2b≥tab恒成立,∴$\frac{a+2b}{ab}≥t$恒成立,
$\frac{a+2b}{ab}=\frac{1}{b}+\frac{2}{a}=({\frac{1}{b}+\frac{2}{a}})({2a+b})•\frac{1}{2}=\frac{1}{2}({1+4+\frac{2a}{b}+\frac{2b}{c}})≥\frac{1}{2}({1+4+2\sqrt{\frac{2a}{b}•\frac{2b}{a}}})=\frac{9}{2}$,
当$a=b=\frac{2}{3}$时,$\frac{a+2b}{ab}$取得最小值$\frac{9}{2}$,∴$\frac{9}{2}≥t$,即实数t的最大值为$\frac{9}{2}$;
法二:∵a+2b≥tab恒成立,∴$\frac{a+2b}{ab}≥t$恒成立,
$t≤\frac{a+2b}{ab}=\frac{1}{b}+\frac{2}{a}$恒成立,$\frac{1}{b}+\frac{2}{a}=\frac{1}{b}+\frac{4}{2a}≥\frac{{{{({1+2})}^2}}}{b+2a}=\frac{9}{2}$,
∴$\frac{9}{2}≥t$,即实数t的最大值为$\frac{9}{2}$.

点评 本题考查了解绝对值不等式问题,考查函数的单调性以及基本不等式的性质,考查分类讨论思想,转化思想,是一道中档题.

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