| 2.2.4 均值不等式及其应用 题目答案及解析

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必修一

第二章 等式与不等式

2.2 不等式

2.2.4 均值不等式及其应用

设正实数$x$$y$$z$满足$x^{2}-3xy+4y^{2}-z=0$,则当$\dfrac{xy}{z}$取得最大值时,$\dfrac{2}{x}+\dfrac{3}{y}-\dfrac{2}{z}$的最大值为$(\qquad)$

["

$9$

","

$1$

","

$\\dfrac{9}{4}$

","

$4$

"]
[["D"]]

由正实数$x$$y$$z$满足$x^{2}-3xy+4y^{2}-z=0$可知,$z=x^{2}-3xy+4y^{2}$

$\therefore \dfrac{xy}{z}=\dfrac{xy}{{x}^{2}-3xy+4{y}^{2}}=\dfrac{1}{\dfrac{x}{y}+\dfrac{4y}{x}-3}$

$\therefore\dfrac{x}{y}+\dfrac{4y}{x}-3\geqslant2\sqrt{\dfrac{x}{y}\cdot\dfrac{4y}{x}}-3=1$,当$\dfrac{x}{y}=\dfrac{4y}{x}$,即$x=2y$时,等号成立,

此时$\dfrac{xy}{z}$取最大值为$1$$z=xy=2y^{2}$

$\therefore \dfrac{2}{x}+\dfrac{3}{y}-\dfrac{2}{z}=\dfrac{2}{2y}+\dfrac{3}{y}-\dfrac{2}{2{y}^{2}}=-\dfrac{1}{{y}^{2}}+\dfrac{4}{y}=-{\left(\dfrac{1}{y}-2\right)}^{2}+4$

$y=\dfrac{1}{2}$时,上式取得最大值$4$

$\therefore \dfrac{2}{x}+\dfrac{3}{y}-\dfrac{2}{z}$的最大值为$4$

故选:$\rm D$

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