设 $a + b = 2$,$b > 0$,则 $\dfrac{1}{2\left| a \right|} + \dfrac{\left| a \right|}{b}$ 的最小值为 .
【难度】
【出处】
2013年高考天津卷(文)
【标注】
【答案】
$\dfrac{3}{4}$
【解析】
本题主要考查均值不等式的应用,要考虑字母 $a,b$ 的符号法一:
由已知得\[\begin{split}\dfrac{1}{2\left| a \right|} + \dfrac{\left| a \right|}{b}&=\dfrac {a+b}{4|a|}+\dfrac {|a|}b\\ &=\dfrac a{4|a|}+\dfrac b{4|a|}+\dfrac {|a|}b\\ &\overset{\left[a\right]}\geqslant \dfrac a{4|a|}+2\sqrt {\dfrac b{4|a|}\cdot \dfrac {|a|}b}=\dfrac a{4|a|}+1.\end{split}\](推导中用到[a])
当 $ a<0$,$b=2|a|$ 时,取得最小值 $\dfrac 34 $.
法二:
当 $a > 0$ 时,\[\begin{split}\dfrac{1}{2 \left|a \right|} + \dfrac{ \left|a \right|}{b} &= \dfrac{1}{2a} + \dfrac{a}{b} \\&= \dfrac{a + b}{4a} + \dfrac{a}{b}\\&= \dfrac{1}{4} + \left( {\dfrac{b}{4a} + \dfrac{a}{b}} \right)\\&\overset{\left[a\right]}\geqslant \dfrac{5}{4},\end{split}\](推导中用到[a]),当且仅当 $a=\dfrac2{3},b=\dfrac4{3}$ 时上式取等号;
当 $a < 0$ 时,\[\begin{split}\dfrac{1}{2 \left|a \right|} + \dfrac{ \left|a \right|}{b} &= \dfrac{1}{ - 2a} + \dfrac{ - a}{b}\\&= \dfrac{a + b}{ - 4a} + \dfrac{ - a}{b} \\&= - \dfrac{1}{4} + \left( {\dfrac{b}{ - 4a} + \dfrac{ - a}{b}} \right) \\&\overset{\left[a\right]}\geqslant \dfrac{3}{4}.\end{split}\](推导中用到[a]),当且仅当 $a=-2,b=4$ 时上式取等号.
综上所述,$\dfrac{1}{2 \left|a \right|} + \dfrac{ \left|a \right|}{b}$ 的最小值是 $\dfrac{3}{4}$.
由已知得\[\begin{split}\dfrac{1}{2\left| a \right|} + \dfrac{\left| a \right|}{b}&=\dfrac {a+b}{4|a|}+\dfrac {|a|}b\\ &=\dfrac a{4|a|}+\dfrac b{4|a|}+\dfrac {|a|}b\\ &\overset{\left[a\right]}\geqslant \dfrac a{4|a|}+2\sqrt {\dfrac b{4|a|}\cdot \dfrac {|a|}b}=\dfrac a{4|a|}+1.\end{split}\](推导中用到[a])
当 $ a<0$,$b=2|a|$ 时,取得最小值 $\dfrac 34 $.
法二:
当 $a > 0$ 时,\[\begin{split}\dfrac{1}{2 \left|a \right|} + \dfrac{ \left|a \right|}{b} &= \dfrac{1}{2a} + \dfrac{a}{b} \\&= \dfrac{a + b}{4a} + \dfrac{a}{b}\\&= \dfrac{1}{4} + \left( {\dfrac{b}{4a} + \dfrac{a}{b}} \right)\\&\overset{\left[a\right]}\geqslant \dfrac{5}{4},\end{split}\](推导中用到[a]),当且仅当 $a=\dfrac2{3},b=\dfrac4{3}$ 时上式取等号;
当 $a < 0$ 时,\[\begin{split}\dfrac{1}{2 \left|a \right|} + \dfrac{ \left|a \right|}{b} &= \dfrac{1}{ - 2a} + \dfrac{ - a}{b}\\&= \dfrac{a + b}{ - 4a} + \dfrac{ - a}{b} \\&= - \dfrac{1}{4} + \left( {\dfrac{b}{ - 4a} + \dfrac{ - a}{b}} \right) \\&\overset{\left[a\right]}\geqslant \dfrac{3}{4}.\end{split}\](推导中用到[a]),当且仅当 $a=-2,b=4$ 时上式取等号.
综上所述,$\dfrac{1}{2 \left|a \right|} + \dfrac{ \left|a \right|}{b}$ 的最小值是 $\dfrac{3}{4}$.
题目
答案
解析
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