题目内容
3.若x,y是正实数,且$\frac{1}{x+1}+\frac{1}{2y+1}=\frac{1}{3}$,则x2+4y2-26xy的最小值为-300.分析 由条件可得y=$\frac{2x+5}{2x-4}$(x>2),代入所求式,设为F(x),求出导数,求得单调区间,可得极值,进而得到最值.
解答 解:由$\frac{1}{x+1}+\frac{1}{2y+1}=\frac{1}{3}$,可得y=$\frac{2x+5}{2x-4}$(x>2),
记F(x)=x2+4y2-26xy=x2+$\frac{(2x+5)^{2}}{(x-2)^{2}}$-$\frac{13x(2x+5)}{x-2}$,
F′(x)=2x+$\frac{2(2x+5)(-x-7)}{(x-2)^{3}}$-$\frac{26(x-5)(x+1)}{(x-2)^{2}}$,
由F′(x)=0,可得(x+1)(x-5)(x2-15x+35)=0,
解得x1=-1(舍),x2=$\frac{15-\sqrt{85}}{2}$≈2.89,x3=5,x4=$\frac{15+\sqrt{89}}{2}$≈12.11,
显然F(x)在(2,x2)上递减,在(x2,x3)递增,在(x3,x4)递减,在(x4,+∞)递增,
故在x2处取得极小值,在x3处取得极大值,在x4处取得极小值.
则F(x2)=F(x4)=-300.
则有x2+4y2-26xy的最小值为-300.
故答案为:-300.
点评 本题考查函数的最值的求法,考查导数的运用:求单调区间和极值、最值,属于中档题.
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