Question

實(shí)數(shù)x＞0，y＞0，且x²+y²=1，則（x+

1

x

）（y+

1

y

）的最小值為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基本不等式

專(zhuān)題：不等式的解法及應(yīng)用

分析：實(shí)數(shù)x＞0，y＞0，且x²+y²=1，可設(shè)x=cosθ，y=sinθ，θ∈(0，

π

2

)．于是（x+

1

x

）（y+

1

y

）=x+y+

y

x

+

x

y

=sinθ+cosθ+

1

sinθcosθ

，令sinθ+cosθ=t=

2

sin(θ+

π

4

)∈(1，

2

]，可得（x+

1

x

）（y+

1

y

）=t+

1

t2-1

=t+

1

t-1

-

1

t+1

=f（t），利用導(dǎo)數(shù)研究其單調(diào)性即可得出．

解答： 解：∵實(shí)數(shù)x＞0，y＞0，且x²+y²=1，
∴可設(shè)x=cosθ，y=sinθ，θ∈(0，

π

2

)．
則（x+

1

x

）（y+

1

y

）=x+y+

y

x

+

x

y

=sinθ+cosθ+

sinθ

cosθ

+

cosθ

sinθ

=sinθ+cosθ+

1

sinθcosθ

，
令sinθ+cosθ=t=

2

sin(θ+

π

4

)∈(1，

2

]，
∴t²=1+2sinθcosθ，解得sinθcosθ=

t2-1

2

，
∴（x+

1

x

）（y+

1

y

）=t+

1

t2-1

=t+

1

t-1

-

1

t+1

=f（t），
∴f′（t）=1--

1

(t-1)2

-

1

(t+1)2

=

t4-4t2-1

(t2-1)2

＜0，
∴函數(shù)f（t）在t∈(1，

2

]上單調(diào)遞減，
∴當(dāng)t=

2

時(shí)，函數(shù)f（t）取得最小值，f(

2

)=

2

+1．
故答案為：

2

+1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了“三角函數(shù)代換”方法、利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性極值、同角三角函數(shù)基本關(guān)系式，考查了推理能力與計(jì)算能力，屬于難題．