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16指数函数与对数函数★★★☆☆
函数 y=log⁡a(x+3)−1y = \log_a(x + 3) - 1y=loga​(x+3)−1(a>0a > 0a>0,a≠1a \neq 1a=1)的图象恒过定点 AAA,若点 AAA 在直线 mx+ny+1=0mx + ny + 1 = 0mx+ny+1=0 上,其中 mn>0mn > 0mn>0,则 1m+2n\frac{1}{m} + \frac{2}{n}m1​+n2​ 的最小值为______.
\begin{answer}888\end{answer}
\begin{solution} 令 x+3=1x+3=1x+3=1,则 x=−2x=-2x=−2,且对任意允许的底数 aaa,都有 y=log⁡a1−1=−1y=\log_a1-1=-1y=loga​1−1=−1. 所以定点为 A(−2,−1)A(-2,-1)A(−2,−1). 代入直线方程得 −2m−n+1=0-2m-n+1=0−2m−n+1=0,2m+n=12m+n=12m+n=1. 由 mn>0mn>0mn>0 及 2m+n=1>02m+n=1>02m+n=1>0,可知 m>0m>0m>0,n>0n>0n>0. 令 u=2mu=2mu=2m,则 u>0u>0u>0、n>0n>0n>0 且 u+n=1u+n=1u+n=1. 因此
1m+2n=2u+2n=2(1u+1n)=2(u+n)un=2un\frac{1}{m}+\frac{2}{n}=\frac{2}{u}+\frac{2}{n}=2\left(\frac{1}{u}+\frac{1}{n}\right)=\frac{2(u+n)}{un}=\frac{2}{un}m1​+n2​=u2​+n2​=2(u1​+n1​)=un2(u+n)​=un2​
由 u+n=1u+n=1u+n=1 得 un⩽14un\leqslant\frac{1}{4}un⩽41​,所以
1m+2n⩾8\frac{1}{m}+\frac{2}{n}\geqslant8m1​+n2​⩾8
当 u=n=12u=n=\frac{1}{2}u=n=21​,即 m=14m=\frac{1}{4}m=41​,n=12n=\frac{1}{2}n=21​ 时取等号,故最小值为 888. \end{solution}

2007 · 山东 · 理 · 第 16 题 · 填空题

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