首页 › 模拟试题 › 多元等式 › xlny+ylny=ex 则xy-2x的最值

xlny+ylny=ex 则xy-2x的最值

已知正数 $x,y$ 满足 $y\ln x+y\ln y=\mathrm{e}^x$,则 $xy-2x$ 的最小值为_.

解: 因为 $y\ln x+y\ln y=\mathrm{e}^x$,即 $y\ln(xy)=\mathrm{e}^x$,所以 $(\ln(xy))\mathrm{e}^{\ln(xy)}=x\mathrm{e}^x$,所以 $\ln(xy)\mathrm{e}^{\ln(xy)}=x\mathrm{e}^x$.

令 $g(x)=x\mathrm{e}^x\ (x>0)$,则 $g'(x)=(x+1)\mathrm{e}^x>0$,所以 $g(x)=x\mathrm{e}^x$ 在 $(0,+\infty)$ 上单调递增,所以 $\ln(xy)=x$,即 $xy=\mathrm{e}^x$,所以 $xy-2x=\mathrm{e}^x-2x$,

令 $f(x)=\mathrm{e}^x-2x\ (x>0)$.

则 $f'(x)=\mathrm{e}^x-2$.令 $f'(x)=\mathrm{e}^x-2>0$,解得:$x>\ln 2$;令 $f'(x)=\mathrm{e}^x-2<0$,解得:$0<x<\ln 2$;

所以 $f(x)=\mathrm{e}^x-2x$ 在 $(0,\ln 2)$ 上单调递减,在 $(\ln 2,+\infty)$ 上单调递增,所以

$$f(x)_{\min}=\mathrm{e}^{\ln 2}-2\ln 2=2-2\ln 2.$$

即 $xy-2x$ 的最小值为 $2-2\ln 2$.

故答案为:$2-2\ln 2$.

上一篇 函数 切线 恒成立 下一篇 y=aeˣ-lnax 直线在曲线下方