已知0<a<b,且a+b=1,则下列不等式①log2a>-1;②log2a+log2b>-2;③log2(b-a)<0;④log2(ba+ab)>1,其中一定成立的不等式的序号是(  ) A.①② B.②③ C.③④ D.①④

问题描述:

已知0<a<b,且a+b=1,则下列不等式①log2a>-1;②log2a+log2b>-2;③log2(b-a)<0;④log2

b
a
+
a
b
)>1,其中一定成立的不等式的序号是(  )
A. ①②
B. ②③
C. ③④
D. ①④

因为 0<a<b,且 a+b=1,所以 2a<a+b=1,a+b<2b=1,即 a<

1
2
,b>
1
2

所以 0<a<
1
2
1
2
<b<1.
(1)因为 0<a<
1
2
,且 f(x)=log (2,x)在 (0,+∞) 上单调递增,
所以 log2a<log2
1
2
=-1.
所以 不等式1 不成立.
(2)因为 0<a<b,由基本不等式,
ab
a+b
2
=
1
2
,即 ab<
1
4

所以 log2ab<log2
1
4
=-2.
所以 不等式2 不成立.
(3)因为 a>0,所以 b-a<b<1.
所以log2(b-a)<log21=0.
所以 不等式3 成立.
(4)因为
b
a
>1,0<
a
b
<1,
由基本不等式,
b
a
+
a
b
>2
b
a
×
a
b
=2.
所以 log2
b
a
+
a
b
>log21=0.
所以 不等式4 成立.
综上,只有不等式3,4 成立.
故选:C.