题目内容

已知m,n为不相等的正常数,x,y∈(0,+∞),
(1)试判断
m2
x
+
n2
y
(m+n)2
x+y
的大小关系,并证明你的结论
(2)利用(1)的结论,求函数f(x)=
5
x
+
9
1-5x
(x∈(0,
1
5

的最小值,并指出取得最小值时x的值.
考点:基本不等式在最值问题中的应用,不等式比较大小,基本不等式
专题:函数的性质及应用,不等式的解法及应用
分析:(Ⅰ)利用不等式(
m2
x
+
n2
y
)(x+y)=m2+n2+
m2y
x
+
n2x
y
≥m2+n22mn=(m+n)2,得证即
m2
x
+
n2
y
(m+n)2
x+y
m
x
=
y
n
等号成立)
(Ⅱ)凑出条件:f(x)=
5
x
+
9
1-5x
=
25
5x
+
9
1-5x
(5+3)2
1
=64,利用上题解论即可.
解答: 解:(Ⅰ)证明:因为a,b是不相等的正常数,实数x,y∈(0,+∞),
所以应用均值不等式,得:(
m2
x
+
n2
y
)(x+y)=m2+n2+
m2y
x
+
n2x
y
≥m2+n22mn=(m+n)2
m2
x
+
n2
y
(m+n)2
x+y
m
x
=
y
n
等号成立)
(Ⅱ)∵函数f(x)=
5
x
+
9
1-5x
(x∈(0,
1
5

∴f(x)=
5
x
+
9
1-5x
=
25
5x
+
9
1-5x
(5+3)2
1
=64,x∈(0,
1
5

但且仅当
5
5x
=
3
1-5x
,x=
1
8
,等号成立,
∴f(x)的最小值为64,此时x=
1
8
点评:本题考查了函数的性质,运用基本不等式求解问题,难度较大,很有创新性,关键是确定条件,运用结论.
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