已知正实数a,b满足a^2+b^2=1,a^3+b^3+1=m(a+b+1),求m的最小值

2024-12-29 07:56:14
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回答1:

设a+b=x x>0
x^2=1+2ab ab=(x^2-1)/2
a>0 b>0 所以x^2-1>0 x<1
又x^2=(a+b)^2<=2(a^2+b^2)=2 所以x<=√2 所以1a^3+b^3+1=m(a+b+1)
(a+b)(a^2+b^2-ab)+1=m(a+b+1) m=[1+x(1-(x^2-1)/2)]/(x+1)=[2+x(3-x^2)]/2(x+1)
令f(x)=[x(3-x^2)+2]/(x+1)
f'(x)=(-2x^3-3x^2+1)/(x+1)^2
看g(x)=-2x^3-3x^2+1 g'(x)=-6x(x+1)<0
所以g(x)<=g(1)=-4<0 所以f'(x)<=0 f(x)递减
所以minf(x)=f(√2)=√2
所以m最小值是√2/2

回答2:

m=(a^3+b^3+1)/(a+b+1)^3
设a+b=t 1m=(-t^3+3t+2)/2(t^3+3t^2+3t+1)=(t+1)^2(2-t)/2(t+1)^3=(2-t)/2(t+1)
=-1+3/(t+1)
显然减函数
t=1最大 1/4 取不到
t=根2最小 3根2/2-2