数学问题!!求解,要快,谢谢!!
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2013-04-15 · 知道合伙人教育行家
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解法一:
由均值不等式得
a²+a^(-2)≥2a×a^(-1)=2,当且仅当a=1/a时取等号。
同理,b²+b^(-2)≥2,当且仅当b=1/b时取等号。
a²+b²+a^(-2)+b^(-2)≥4
又已知a²+b²+a^(-2)+b^(-2)=4,因此a=1/a b=1/b
a²=1 b²=1
b²/a² +a²/b²=1/1 +1/1=2
解法二:
(a^(-2),b^(-2)记为1/a²,1/b²
则a²+b²+1/a²+1/b²=4
a² -2 +1/a² +b² -2 +1/b²=0
a²-2a(1/a) +1/a² +b²-2b(1/b)+1/b²=0
(a- 1/a)²+(b -1/b)²=0
平方项恒非负,两平方项之和=0,两平方项分别=0
a-1/a=0 a=1/a a²=1
b-1/b=0 b=1/b b²=1
b²/a²+a²/b²=1/1 +1/1=2
解法三:
由a²+b²+1/a²+1/b²=4
通分得
(a^4+b^4+a^2+b^2)/(a^2b^2)=4
即(a^4+b^4)/(a^2b^2)+(a^2+b^2)/(a^2b^2)=4
有(a^4+b^4)/(a^2b^2)=4-(a^2+b^2)/(a^2b^2)=4-(b²/a² +a²/b²)
而(a^4+b^4)/(a^2b^2)=b²/a² +a²/b²
从而b²/a² +a²/b²=4-(b²/a² +a²/b²)
得2(b²/a² +a²/b²)=4
∴b²/a² +a²/b²=2.
由均值不等式得
a²+a^(-2)≥2a×a^(-1)=2,当且仅当a=1/a时取等号。
同理,b²+b^(-2)≥2,当且仅当b=1/b时取等号。
a²+b²+a^(-2)+b^(-2)≥4
又已知a²+b²+a^(-2)+b^(-2)=4,因此a=1/a b=1/b
a²=1 b²=1
b²/a² +a²/b²=1/1 +1/1=2
解法二:
(a^(-2),b^(-2)记为1/a²,1/b²
则a²+b²+1/a²+1/b²=4
a² -2 +1/a² +b² -2 +1/b²=0
a²-2a(1/a) +1/a² +b²-2b(1/b)+1/b²=0
(a- 1/a)²+(b -1/b)²=0
平方项恒非负,两平方项之和=0,两平方项分别=0
a-1/a=0 a=1/a a²=1
b-1/b=0 b=1/b b²=1
b²/a²+a²/b²=1/1 +1/1=2
解法三:
由a²+b²+1/a²+1/b²=4
通分得
(a^4+b^4+a^2+b^2)/(a^2b^2)=4
即(a^4+b^4)/(a^2b^2)+(a^2+b^2)/(a^2b^2)=4
有(a^4+b^4)/(a^2b^2)=4-(a^2+b^2)/(a^2b^2)=4-(b²/a² +a²/b²)
而(a^4+b^4)/(a^2b^2)=b²/a² +a²/b²
从而b²/a² +a²/b²=4-(b²/a² +a²/b²)
得2(b²/a² +a²/b²)=4
∴b²/a² +a²/b²=2.
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∵a^2+1/a^2>=2*√(a^2*1/a^2)=2 且当 a^2=1/a^2时等号成立
同理b^2+1/b^2>=2
∴本题中 a=b=1
∴ 答案为2
同理b^2+1/b^2>=2
∴本题中 a=b=1
∴ 答案为2
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