题目
已知正数a,b满足(1)/(a)+(1)/(b)=2,则(3)/((b+1))-a的最大值为 ____ .
已知正数a,b满足$\frac{1}{a}+\frac{1}{b}=2$,则$\frac{3}{{b+1}}-a$的最大值为 ____ .
题目解答
答案
解:因为$\frac{1}{a}+\frac{1}{b}=2$,所以a+b=2ab,
当a=$\frac{1}{2}$时,$\frac{1}{b}=0$,不符合题意,
所以$b=\frac{a}{2a-1}(a>\frac{1}{2})$,
则$\frac{3}{{b+1}}-a$=$\frac{3}{\frac{a}{2a-1}+1}-a=2-(\frac{1}{3a-1}+\frac{3a-1}{3})$$-\frac{1}{3}$,
因为a>$\frac{1}{2}$,则a>$\frac{1}{3}$,所以3a-1>0,
则$\frac{1}{3a-1}+\frac{3a-1}{3}≥2\sqrt{\frac{1}{3a-1}•\frac{3a-1}{3}}=\frac{2\sqrt{3}}{3}$,
当且仅当$\frac{1}{3a-1}=\frac{3a-1}{3}$,即$a=\frac{1+\sqrt{3}}{3}$时取等号,
所以$2-(\frac{1}{3a-1}+\frac{3a-1}{3})-\frac{1}{3}≤2-\frac{2\sqrt{3}}{3}-\frac{1}{3}=\frac{5-2\sqrt{3}}{3}$,
则$\frac{3}{{b+1}}-a$的最大值为$\frac{5-2\sqrt{3}}{3}$.
故答案为:$\frac{5-2\sqrt{3}}{3}$.
当a=$\frac{1}{2}$时,$\frac{1}{b}=0$,不符合题意,
所以$b=\frac{a}{2a-1}(a>\frac{1}{2})$,
则$\frac{3}{{b+1}}-a$=$\frac{3}{\frac{a}{2a-1}+1}-a=2-(\frac{1}{3a-1}+\frac{3a-1}{3})$$-\frac{1}{3}$,
因为a>$\frac{1}{2}$,则a>$\frac{1}{3}$,所以3a-1>0,
则$\frac{1}{3a-1}+\frac{3a-1}{3}≥2\sqrt{\frac{1}{3a-1}•\frac{3a-1}{3}}=\frac{2\sqrt{3}}{3}$,
当且仅当$\frac{1}{3a-1}=\frac{3a-1}{3}$,即$a=\frac{1+\sqrt{3}}{3}$时取等号,
所以$2-(\frac{1}{3a-1}+\frac{3a-1}{3})-\frac{1}{3}≤2-\frac{2\sqrt{3}}{3}-\frac{1}{3}=\frac{5-2\sqrt{3}}{3}$,
则$\frac{3}{{b+1}}-a$的最大值为$\frac{5-2\sqrt{3}}{3}$.
故答案为:$\frac{5-2\sqrt{3}}{3}$.