已知x>0,求1+(x^2+1)/x的最小值

天山幽梦 2020-10-07 15:00:23
主要内容:

本文通过不等式法、三角函数代换法和函数导数法,介绍代数式1+(x^2+1)/x的最小值求解的具体步骤。

不等式法:

∵1+(x^2+1)/x

=1+x+1/x,又因为x为正数,

∴1+(x^2+1)/x

≥1+2√(x*1/x)=3。

即代数式的最小值等于3。

三角函数代换法

设x=1tant,t∈(0,π/2),则:

代数式

=1+[1(tant)^2+1]/(1tant)

=1+1(sect)^2/tant

=1+1/(sintcost)

=1+2/sin2t。

则当sin2t=1时,

代数式的最小值等于3。

导数计算法:

∵y=1+(x^2+1)/x,

∴y'=(2x^2-x^2-1)/x^2

=(x^2-1)/x^2。

令y'=0,则x^2=1,x=1,负值舍去。

(1)当x∈(0, 1]时,y'<0,此时函数y为减函数;

(2)当x∈(1,+∞)时,y'>0,此时函数y为增函数。

所以,当x=1时,函数y有最小值。

即代数式的最小值

=1+2=3。

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