Question

10．（1）已知a＞0，b＞0，求證：$\frac{{x}^{2}}{a}$+$\frac{{y}^{2}}$≥$\frac{（x+y）^{2}}{a+b}$．
（1）已知函數(shù)f（x）=$\frac{1}{2-si{n}^{2}x}$+$\frac{1}{3-2co{s}^{2}x}$，求f（x）的最小值．

Answer 1

分析 （1）a＞0，b＞0，（$\frac{{x}^{2}}{a}$+$\frac{{y}^{2}}$）（a+b）=x²+y²+$\frac{a{y}^{2}}$+$\frac{b{x}^{2}}{a}$，利用基本不等式的性質(zhì)即可證明．
（2）由（1）得f（x）=$\frac{1}{2-si{n}^{2}x}$+$\frac{1}{3-2co{s}^{2}x}$=$\frac{（\sqrt{2}）^{2}}{4-2si{n}^{2}x}$+$\frac{{1}^{2}}{3-2co{s}^{2}x}$，再利用（1）的結(jié)論即可得出．

解答 （1）證明：∵a＞0，b＞0，
∴（$\frac{{x}^{2}}{a}$+$\frac{{y}^{2}}$）（a+b）=x²+y²+$\frac{a{y}^{2}}$+$\frac{b{x}^{2}}{a}$≥x²+y²+2xy=（x+y）²．當(dāng)bx=±ay時(shí)，等號(hào)成立．
∴$\frac{{x}^{2}}{a}$+$\frac{{y}^{2}}$≥$\frac{（x+y）^{2}}{a+b}$．
（2）由（1）得f（x）=$\frac{1}{2-si{n}^{2}x}$+$\frac{1}{3-2co{s}^{2}x}$=$\frac{（\sqrt{2}）^{2}}{4-2si{n}^{2}x}$+$\frac{{1}^{2}}{3-2co{s}^{2}x}$≥$\frac{（\sqrt{2}+1）^{2}}{7-2si{n}^{2}x-2co{s}^{2}x}$=$\frac{3+2\sqrt{2}}{5}$．當(dāng)sin²x=$\frac{5\sqrt{2}-6}{2}$時(shí)取等號(hào)．
∴f（x）的最小值為$\frac{3+2\sqrt{2}}{5}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了基本不等式的性質(zhì)、三角函數(shù)求值，考查了變形推理能力與計(jì)算能力，屬于中檔題．