函数y=log⁡2(x+1x−1+5)(x>1)y=\log_{2}(x+\dfrac{1}{x-1}+5)(x>1)的最小值为()(\quad)
A. 44
B. −4-4
C. −3-3
D. 33

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

1. 对真数部分的代数式进行恒等变形,并利用基本不等式求得其最小值

令真数部分为 u=x+1x−1+5u = x + \dfrac{1}{x-1} + 5。
因为 x>1x > 1,所以 x−1>0x - 1 > 0。
我们将 uu 变形为:
u=(x−1)+1x−1+6u = (x - 1) + \dfrac{1}{x-1} + 6
由基本不等式 a+b≥2aba + b \ge 2\sqrt{ab}(a,b>0a, b > 0),可得:
(x−1)+1x−1≥2(x−1)⋅1x−1=2(x - 1) + \dfrac{1}{x-1} \ge 2\sqrt{(x - 1) \cdot \dfrac{1}{x-1}} = 2
当且仅当 x−1=1x−1x - 1 = \dfrac{1}{x-1} 即 x=2x = 2 时等号成立,且 2>12 > 1 符合题意。
因此,u≥2+6=8u \ge 2 + 6 = 8,即真数部分 x+1x−1+5x + \dfrac{1}{x-1} + 5 的最小值为 88。

2. 结合对数函数的单调性,求得原函数的最小值并进行选择

分析对数函数 y=log⁡2uy = \log_{2} u 的单调性:
由于底数 2>12 > 1,因此函数 y=log⁡2uy = \log_{2} u 在其定义域 (0,+∞)(0, +\infty) 上是单调递增函数。
因为 u≥8u \ge 8,所以:
y=log⁡2u≥log⁡28=3y = \log_{2} u \ge \log_{2} 8 = 3
因此,函数 y=log⁡2(x+1x−1+5)y = \log_{2}\left(x + \dfrac{1}{x-1} + 5\right) 的最小值为 33。
故正确选项为 D。

答案

D

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1用同样长的绳子分别围长方形、正方形、圆,面积从小到大的排列是()(\quad) A. 圆<<正方形<<长方形 B. 正方形<<长方形<<圆 C. 圆>>正方形>>长方形 D. 长方形<<正方形<<…
  2. 2若1⩽x⩽3⩽y⩽51\leqslant x\leqslant 3\leqslant y\leqslant 5,则()(\quad) A. 4⩽x+y⩽84\leqslant x+y\leqslant 8 B. x+y+1x+16yx+y+\dfrac{1}{x}+\dfrac{16}{y}…
  3. 3已知f(x)=∣2x+1∣+∣x−1∣.(Ⅰ)f(x)=\left|2x+1\right|+\left|x-1\right|.(Ⅰ)求f(x)f(x)在[−1,1][-1,1]上的最大值mm及最小值nn; (Ⅱ)(Ⅱ)在(Ⅰ)(Ⅰ)的条件下,设a,b∈Ra,b\in R…
  4. 4在△ABC\triangle ABC中,设边aa,bb,cc所对的角为AA,BB,CC,且AA,BB,CC都不是直角,(bc−8)cos⁡A+accos⁡B=a2−b2(bc-8)\cos A+ac\cos B=a^{2}-b^{2}…
  5. 5已知椭圆CC :x2a2+y2b2=1(a>b>0)\dfrac{x^{2}}{a^{2}}+\dfrac{y^{2}}{b^{2}}=1(a>b>0) 的焦点FF 在直线x+y−1=0x+y-1=0 上,离心率为22.(1)\dfrac{\sqrt[]{2}}{2}.(1)…