已知a+2b=2a+2b=2,则4a+16b4^{a}+16^{b}的最小值为()()
A. 22
B. 44
C. 88
D. 1616

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完整解法

1. 将待求式变形为同底数幂相加的形式

将 16b16^b 变形为以 44 为底的幂:
16b=(42)b=42b16^b = (4^2)^b = 4^{2b}
因此,待求式可化为:
4a+16b=4a+42b4^a + 16^b = 4^a + 4^{2b}

2. 利用基本不等式对表达式进行放缩

因为 4a>04^a > 0 且 42b>04^{2b} > 0,由基本不等式 x+y⩾2xyx+y \geqslant 2\sqrt{xy} 可得:
4a+42b⩾24a⋅42b=24a+2b4^a + 4^{2b} \geqslant 2\sqrt{4^a \cdot 4^{2b}} = 2\sqrt{4^{a+2b}}

3. 代入已知条件求出最小值,并验证等号成立的条件

已知 a+2b=2a+2b=2,代入上式得:
24a+2b=242=2×4=82\sqrt{4^{a+2b}} = 2\sqrt{4^2} = 2 \times 4 = 8
当且仅当 4a=42b4^a = 4^{2b},即 a=2ba=2b 时,等号成立。
联立 {a=2ba+2b=2\begin{cases} a=2b \\ a+2b=2 \end{cases} 解得 {a=1b=12\begin{cases} a=1 \\ b=\frac{1}{2} \end{cases},此时等号成立。
因此,4a+16b4^a+16^b 的最小值为 88。

故选:C。

答案

C

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