24.若 $a>0, b>0$ ,且 $\frac{1}{a}+\frac{1}{b}=\sqrt{a b}$ .
(I)求 $a^{3}+b^{3}$ 的最小值;
(II)是否存在 $a$ ,$b$ ,使得 $2 a+3 b=6$ ?并说明理由.
若 a>0, b>0,且 1 a + 1 b = a b…——2014 高考数学第 24 题答案解析
2014_新课标 I 卷 (2014·理)
完整解析 · 逐步详解
【考点】RI:平均值不等式.
【专题】59:不等式的解法及应用.
【分析】( I )由条件利用基本不等式求得 $a b \geq 2$ ,再利用基本不等式求得 $a^{3}+b^{3}$的最小值.
(II)根据
$a b \geq 2$ 及基本不等式求的 $2 a+3 b>8$ ,从而可得不存在 $a, b$ ,使得 $2 a+3 b=6$ .
【解答】解:(I)$\because a>0, b>0$ ,且 $\frac{1}{a}+\frac{1}{b}=\sqrt{a b}$ ,
$\therefore \sqrt{\mathrm{ab}}=\frac{1}{\mathrm{a}}+\frac{1}{\mathrm{~b}} \geq 2 \sqrt{\frac{1}{\mathrm{ab}}}, \quad \therefore \mathrm{ab} \geq 2$ ,
当且仅当 $a=b=\sqrt{2}$ 时取等号.
$\because a^{3}+b^{3} \geq 2 \sqrt{(a b)^{3}} \geq 2 \sqrt{2^{3}}=4 \sqrt{2}$ ,当且仅当 $a=b=\sqrt{2}$ 时取等号,
$\therefore a^{3}+b^{3}$ 的最小值为 $4 \sqrt{2}$ .
(II)$\because 2 a+3 b \geq 2 \sqrt{2 a \cdot 3 b}=2 \sqrt{6 a b}$ ,当且仅当 $2 a=3 b$ 时,取等号。
而由(1)可知, $2 \sqrt{6 a b} \geq 2 \sqrt{12}=4 \sqrt{3}>6$ ,
故不存在 $a, b$ ,使得 $2 a+3 b=6$ 成立.
【点评】本题主要考查基本不等式在最值中的应用,要注意检验等号成立条件是否具备,属于基础题.