题目内容

设a,b∈R且a+b=3,b>0,则当
1
3|a|
+
|a|
b
取得最小值时,实数a的值是(  )
A、
3
2
B、-
3
2
C、-
3
2
3
4
D、3
考点:利用导数研究函数的单调性
专题:导数的综合应用
分析:a+b=3,b>0,可得b=3-a>0,a<3,且a≠0.分类讨论:当0<a<3时,
1
3|a|
+
|a|
b
=
1
3a
+
a
b
=
1
3a
+
a
3-a
=f(a);当a<0时,
1
3|a|
+
|a|
b
=-(
1
3a
+
a
b
)=-(
1
3a
+
a
3-a
)=f(a),利用导数研究函数的单调性极值与最值即可得出.
解答: 解:∵a+b=3,b>0,
∴b=3-a>0,∴a<3,且a≠0.
①当0<a<3时,
1
3|a|
+
|a|
b
=
1
3a
+
a
b
=
1
3a
+
a
3-a
=f(a),
f′(a)=-
1
3a2
+
3
(3-a)2
=
(2a+3)(4a-3)
3a2(3-a)2

3
4
<a<3
时,f′(a)>0,此时函数f(a)单调递增;当0<a<
3
4
时,f′(a)<0,此时函数f(a)单调递减.
∴当a=
3
4
时,
1
3|a|
+
|a|
b
取得最小值.
②当a<0时,
1
3|a|
+
|a|
b
=-(
1
3a
+
a
b
)=-(
1
3a
+
a
3-a
)=f(a),
f′(a)=
1
3a2
-
3
(3-a)2
=-
(2a+3)(4a-3)
3a2(3-a)2

-
3
2
<a<0
时,f′(a)>0,此时函数f(a)单调递增;当a<-
3
2
时,f′(a)<0,此时函数f(a)单调递减.
∴当a=-
3
2
时,
1
3|a|
+
|a|
b
取得最小值.
综上可得:当a=-
3
2
3
4
时,
1
3|a|
+
|a|
b
取得最小值.
故选:C.
点评:本题考查了导数研究函数的单调性极值与最值、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
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