题目内容

已知实数x,y满足
x≥1
y≥1
x+y≤5
时,z=
x
a
+
y
b
(a≥b>0)的最大值为1,则a+b的最小值为
 
考点:简单线性规划
专题:不等式的解法及应用
分析:作出不等式组对应的平面区域,利用z=
x
a
+
y
b
(a≥b>0)的最大值为1,得到a,b的关系,利用基本不等式即可得到结论.
解答: 解:作出不等式组对应的平面区域如图:
由z=
x
a
+
y
b
(a≥b>0)得y=-
b
a
x+bz

∵a≥b>0,
∴直线斜率k=-
b
a
∈[-1,0),
平移直线y=-
b
a
x+bz
,当直线y=-
b
a
x+bz
经过点A时,y=-
b
a
x+bz
的截距最大,此时z最大为1,
x=1
x+y=5
,解得
x=1
y=4
,即A(1,4),
此时
1
a
+
4
b
=1

∴a+b=(a+b)(
1
a
+
4
b

=5+
b
a
+
4a
b
≥5+2
b
a
4a
b
=5+4=9

当且仅当
b
a
=
4a
b
即b=2a时取等号,
但此时不满足a≥b,
∴基本不等式不成立,
设t=
b
a
,∵a≥b>0,∴0<t≤1,
则g(t)=5+t+
4
t
在(0,1]上是单调递减的,
∴当t=1时,g(t)=5+t+
4
t
取得最小值g(1)=5+1+4=10
∴a+b的最小值为10,
故答案为:10.
点评:本题主要考查线性规划和基本不等式的应用,利用数形结合是解决本题的关键.当基本不等式不成立时,要使用函数f(x)=x+
a
x
,a>0
的单调性来解决.
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