每日一题[3267]步步为营

已知实数 $a, b, c, d$ 满足 $a \geqslant b \geqslant d>0$ 及 $a+b-3 c-3 d \leqslant 0$,则 $\dfrac{b d+a c}{a b}$ 的最小值为_____.

答案    $\dfrac{2\sqrt 3-2}3$.

解析    不妨设 $ab=1$,则条件变为 $d\in \left(0,\dfrac 1a\right]$,$c+d\geqslant \dfrac 13\left(a+\dfrac 1a\right)$,其中 $a\geqslant 1$,求 $m=ac+\dfrac da$ 的最小值. 此时\[\begin{split} m&\geqslant a\cdot\left(\dfrac 13\left(a+\dfrac 1a\right)-d\right)+\dfrac da\\ &=\dfrac{1+a^2}3-\left(a-\dfrac 1a\right)d\\ &\geqslant \dfrac{1+a^2}3-\left(a-\dfrac 1a\right)\cdot \dfrac 1a\\ &=-\dfrac 23+\dfrac{a^2}3+\dfrac1{a^2}\\ &\geqslant -\dfrac 23+2\sqrt{\dfrac{a^2}{3}\cdot \dfrac{1}{a^2}}\\ &=\dfrac{2\sqrt 3-2}3,\end{split}\]等号当 $a=3^{\frac 14}$,$b=d=\dfrac 1a$,$c=\dfrac 13\left(a+\dfrac 1a\right)-d$ 时取得,因此所求最小值为 $\dfrac{2\sqrt 3-2}3$.

此条目发表在每日一题分类目录,贴了标签。将固定链接加入收藏夹。

发表回复