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滨城高中联盟2023-2024学年度上学期高三期中Ⅱ考试数学试卷答案

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4.如图所示的电路中,电压表、电流表均为理想电表.闭合开关,滑动变阻器的触头向右滑动过程中,则A.电流表A1的示数减小、电流表A2,的示数不变、电压表V的示数减小B.电流表A1示数变化量的绝对值比电流表A2示数变化量的绝对值小C.电阻R1消耗的功率一直减小,电源的效率一直增大D.电容器C两极板的电场强度减小

分析先换元，设t=log_ab，原式可写成${2}^{t}+{4}^{\frac{1}{t}}$，再两次运用基本不等式进行放缩，并且两次放缩取等条件一致，从而得出原式的最小值．

解答解：设t=log_ab，则$\frac{1}{t}$=log_ba，
因为，a＞1，b＞1，所以，t＞0，$\frac{1}{t}$＞0，
原式=2${\;}^{lo{g}_{a}b}$+4${\;}^{lo{g}_{b}a}$=${2}^{t}+{4}^{\frac{1}{t}}$，
根据基本不等式，
${2}^{t}+{4}^{\frac{1}{t}}$≥2•$\sqrt{{2}^{t}•{4}^{\frac{1}{t}}}$=2•$\sqrt{{2}^{t+\frac{2}{t}}}$≥2$\sqrt{{2}^{2\sqrt{2}}}$=${2}^{\sqrt{2}+1}$，
所以，2${\;}^{lo{g}_{a}b}$+4${\;}^{lo{g}_{b}a}$的最小值为${2}^{\sqrt{2}+1}$，
当且仅当：2^t=${4}^{\frac{1}{t}}$且t=$\frac{2}{t}$，即t=$\sqrt{2}$（两次放缩取等条件一致），原式取得最小值，
故答案为：${2}^{\sqrt{2}+1}$．

点评本题主要考查了基本不等式在求最值问题中的应用，涉及对数的运算和换元法的运用，尤其是两次放缩能同时取等，属于中档题．