logo
  • write-homewrite-home-active首页
  • icon-chaticon-chat-activeAI 智能助手
  • icon-pluginicon-plugin-active浏览器插件
  • icon-subjecticon-subject-active学科题目
  • icon-uploadicon-upload-active上传题库
  • icon-appicon-app-active手机APP
首页
/
数学
题目

设 a, b 是正实数,则 (1)/(a) + (1)/(b) 存在最小值。(1) 已知 ab 的值。(2) 已知 a, b 是方程 x^2 - (a+b)x + 2 = 0 的不同实根。A 条件 (1) 充分,但条件 (2) 不充分B 条件 (2) 充分,但条件 (1) 不充分C 条件 (1) 和条件 (2) 单独都不充分,但条件 (1) 和条件 (2) 联合起来充分D 条件 (1) 充分,条件 (2) 也充分E 条件 (1) 和条件 (2) 单独都不充分,条件 (1) 和条件 (2) 联合起来也不充分

设 $a, b$ 是正实数,则 $\frac{1}{a} + \frac{1}{b}$ 存在最小值。 (1) 已知 $ab$ 的值。 (2) 已知 $a, b$ 是方程 $x^2 - (a+b)x + 2 = 0$ 的不同实根。 A 条件 (1) 充分,但条件 (2) 不充分 B 条件 (2) 充分,但条件 (1) 不充分 C 条件 (1) 和条件 (2) 单独都不充分,但条件 (1) 和条件 (2) 联合起来充分 D 条件 (1) 充分,条件 (2) 也充分 E 条件 (1) 和条件 (2) 单独都不充分,条件 (1) 和条件 (2) 联合起来也不充分

题目解答

答案

我们来逐步分析这道题。

题目是:设 $ a, b $ 是正实数,则 $ \frac{1}{a} + \frac{1}{b} $ 存在最小值。

问题是判断以下两个条件是否能确定这个表达式的最小值存在(即是否能推出最小值存在,或能求出最小值)。

我们先理解目标表达式:

$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{a + b}{ab}$

所以这个表达式的值取决于 $ a + b $ 和 $ ab $。

我们要判断在什么条件下,这个表达式存在最小值。注意,这里“存在最小值”不是指理论上是否存在(因为 $ a, b > 0 $,表达式恒大于 0,但可能无下界),而是指在给定条件下,能否确定其最小值存在(或可以求出最小值)。

条件(1):已知 $ ab $ 的值。

设 $ ab = k $,其中 $ k > 0 $ 是一个已知常数。

那么:
$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{a + b}{ab} = \frac{a + b}{k}$

要使这个表达式最小,就要使 $ a + b $ 最小。

但 $ ab = k $,且 $ a, b > 0 $,根据均值不等式:
$a + b \geq 2\sqrt{ab} = 2\sqrt{k}$
当且仅当 $ a = b = \sqrt{k} $ 时取等。

所以:
$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{a + b}{k} \geq \frac{2\sqrt{k}}{k} = \frac{2}{\sqrt{k}}$

因此,当 $ ab $ 已知时,$ \frac{1}{a} + \frac{1}{b} $ 的最小值为 $ \frac{2}{\sqrt{k}} $,在 $ a = b $ 时取得。

✅ 所以在条件(1)下,最小值存在且可以确定。

所以 条件(1)充分。

条件(2):已知 $ a, b $ 是方程 $ x^2 - (a + b)x + 2 = 0 $ 的不同实根。

注意:这个方程的形式是 $ x^2 - (a + b)x + 2 = 0 $,而 $ a, b $ 是它的根。

根据韦达定理:

  • 根的和:$ a + b = a + b $(恒成立)
  • 根的积:$ ab = 2 $

哦!所以这个方程告诉我们:$ ab = 2 $

而且题目说“不同实根”,所以判别式大于 0:

$\Delta = (a + b)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 2 = (a + b)^2 - 8 > 0 \Rightarrow (a + b)^2 > 8 \Rightarrow a + b > 2\sqrt{2} \quad (\text{因为 } a, b > 0)$

但我们要求的是 $ \frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{a + b}{ab} = \frac{a + b}{2} $

因为 $ ab = 2 $ 是固定的。

所以:
$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{a + b}{2}$

而 $ a + b > 2\sqrt{2} $,所以:
$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} > \frac{2\sqrt{2}}{2} = \sqrt{2}$

但是注意:这只是个下界,而且是开区间,因为 $ a + b > 2\sqrt{2} $,不能等于。

当 $ a = b = \sqrt{2} $ 时,$ ab = 2 $,但此时 $ a = b $,根相同,不满足“不同实根”的条件。

所以 $ a \ne b $,因此 $ a + b > 2\sqrt{2} $,不能取等。

于是:
$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{a + b}{2} > \sqrt{2}$

但可以无限接近 $ \sqrt{2} $,比如让 $ a = \sqrt{2} + \varepsilon $, $ b = \frac{2}{a} $,当 $ \varepsilon \to 0 $,$ a + b \to 2\sqrt{2} $,但永远大于。

所以表达式 $ \frac{1}{a} + \frac{1}{b} $ 没有最小值,只有下确界 $ \sqrt{2} $,但取不到。

⚠️ 因此,在条件(2)下,最小值不存在(无法取到)!

但题目说的是:“则 $ \frac{1}{a} + \frac{1}{b} $ 存在最小值。”

我们要判断的是:在条件(2)下,是否能推出这个最小值存在。

但根据上面分析,最小值不存在(因为取不到),所以条件(2)不能保证最小值存在。

所以条件(2)不充分。

综合判断:

  • 条件(1)充分(知道 $ ab $,可以取到最小值)
  • 条件(2)不充分(虽然隐含 $ ab = 2 $,但要求根不同,导致最小值取不到)

正确答案是:

A:条件 (1) 充分,但条件 (2) 不充分

✅ 答案:\boxed{A}

解析

考查要点:本题主要考查利用不等式求最值的条件,以及二次方程根与系数的关系(韦达定理)。关键在于分析两个条件是否能确定表达式$\frac{1}{a} + \frac{1}{b}$的最小值存在。

解题思路:

  1. 条件(1):已知$ab$的值,通过均值不等式可直接求出最小值。
  2. 条件(2):利用韦达定理得出$ab=2$,但方程有不同实根的限制导致$a+b$无法取到最小值,从而最小值不存在。

破题关键:

  • 条件(1)中,$ab$固定时,$\frac{1}{a} + \frac{1}{b}$的最小值可通过$a = b$取得。
  • 条件(2)中,虽然$ab=2$,但$a \neq b$的限制使得$a + b > 2\sqrt{2}$,无法达到最小值。

条件(1)分析

设$ab = k$($k > 0$),则:
$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{a + b}{ab} = \frac{a + b}{k}$
根据均值不等式:
$a + b \geq 2\sqrt{ab} = 2\sqrt{k}$
当且仅当$a = b = \sqrt{k}$时取等号。此时:
$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} \geq \frac{2\sqrt{k}}{k} = \frac{2}{\sqrt{k}}$
因此,条件(1)充分。

条件(2)分析

由韦达定理,方程根满足:
$a + b = a + b, \quad ab = 2$
方程有不同实根,判别式$\Delta > 0$:
$(a + b)^2 - 8 > 0 \implies a + b > 2\sqrt{2}$
此时:
$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} = \frac{a + b}{2} > \frac{2\sqrt{2}}{2} = \sqrt{2}$
但$a + b$无法等于$2\sqrt{2}$(否则$a = b$,与“不同实根”矛盾),因此最小值不存在,条件(2)不充分。

相关问题

  • __-|||-(10 ) lim _(xarrow infty )dfrac ({x)^3-2(x)^2+5}(100{x)^2+15}

  • 12 3 45 6 7 8 910 11 12 13 14 15 1617 18 19 20 21 22 23 24 2526 27 28 29 30 31 32 33 34 35 3637 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 4950 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 请找出左图表的规则(至少5个)

  • 已知等差数列 12 , 8 , 4 , 0...... 求它的通项公式an 和前 10 项 的和an

  • 8 . 有一个农夫带一匹狼、一只羊和一棵白菜过河(从河的北岸到南岸)。如果没有农夫看管,则狼要吃羊,羊要吃白菜。但是船很小,只够农夫带一样东西过河。用0和1表示狼、羊、白菜分别运到南岸的状态,0表示不在南岸,1表示在南岸,(如:100表示只有狼运到南岸)。初始时,南岸状态为000,表示狼、羊、白菜都没运到南岸,最终状态为111,表示狼、羊、白菜都运到了南岸。用状态空间为农夫找出过河方法,以下狼、羊、白菜在南岸出现的序列可能是( )。A. 000-010-100-101-111B. 000-010-001-101-111C. 000-100-110-111D. 000-001-011-111

  • 与十进制[1]数 45.25 等值的十六进制[2]数是_____。

  • 【填空题】sin dfrac (11)(6)pi =___.

  • 24.设二维随机变量(X,Y)在区域 = (x,y)|xgeqslant 0,ygeqslant 0,x+yleqslant 1 上服从均匀分布.求(1)-|||-(X,Y)关于X的边缘概率密度;(2)-|||-=x+y 的概率密度.

  • 【单选题】设U=(u1,u2,u3,u4), 有模糊集合A、B:A = 0.1/u1 + 0.7/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4,B = 0.3/u1 + 0.2/u2 + 0.6/u3 + 0.4/u4,则模糊集合A与B的交、并、补运算结果正确的一项是 。A. A 与 B 的交运算: 0.1/u1 + 0.2/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4B. A 与 B 的并运算: 0.1/u1 + 0.7/u2 + 0.6/u3 + 0.6/u4C. A 的补运算: 0.9/u1 + 0.3/u2 + 0.4/u3 + 0.4/u4D. B 的补运算: 0.7/u1 + 0.8/u2 + 0.4/u3 + 0.4/u4

  • 4.已知 sin alpha =-dfrac (3)(5), 且α是第三象限的角,则 cos alpha = __ ,-|||-tan alpha = __ o

  • https:/img.zuoyebang.cc/zyb_a9fbde2ddd269cef5638c27e19aff9b4.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm一个底面是圆形的扫地机器人,贴合着一块地毯边缘行进一周(如图)。这块地毯的两端是半圆形中间是长方形。扫地机器人圆形底面的半径是https:/img.zuoyebang.cc/zyb_10216bc971f58ed03f5ceaf1efd30f89.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm,它的圆心走过路线的长度是______https:/img.zuoyebang.cc/zyb_b5517f317a704553c4186b8deb5b7a51.jpg.5dm 5dm-|||-18 dm。​

  • 下面哪个逻辑等价关系是不成立的()A. forall x-P(x)equiv -square xP(x)B. forall x-P(x)equiv -square xP(x)C. forall x-P(x)equiv -square xP(x)D. forall x-P(x)equiv -square xP(x)

  • 从下面各数中找出所有的质数. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

  • 已知一元二次函数的图像的顶点坐标为(1,2),并且经过点P(3,-4),求:(1)函数的解析式;(2)函数图像的对称轴(3)函数单调减的区间。

  • 10 . 函数(x)=sin (2x+dfrac (pi )(6))的最小正周期为___________ .

  • 下列哪项不是命题()A. 我正在说谎。B. 13能被6整除。C. 你在吃饭吗D. 北京是中国的首都。

  • 计算: (log )_(2)9cdot (log )_(3)4= __

  • 下列命题中错误的是( )A B C D

  • 考虑下面的频繁3-项集的集合:⑴ 2, 3}, (1,2,4), (1,2, 5), (1,3,4), (1, 3, 5), (2, 3,4), (2, 3, 5), (3,4, 5)假 定数据集中只有5个项,采用合并策略,由候选产生过程得到4-项集不包含()A. 1, 2, 3, 4B. 1, 2, 3, 5C. 1, 2,4, 5D. 1,3, 4, 5

  • 下列哪项不是命题()A. 我正在说谎。B. 北京是中国的首都C. 你在吃饭吗D. 13能被6整除。

上一页下一页
logo
广州极目未来文化科技有限公司
注册地址:广州市黄埔区揽月路8号135、136、137、138房
关于
  • 隐私政策
  • 服务协议
  • 权限详情
学科
  • 医学
  • 政治学
  • 管理
  • 计算机
  • 教育
  • 数学
联系我们
  • 客服电话: 010-82893100
  • 公司邮箱: daxuesoutijiang@163.com
  • qt

©2023 广州极目未来文化科技有限公司 粤ICP备2023029972号    粤公网安备44011202002296号