- 反证法与放缩法
- 共66题
已知a,b,c∈R*,且a+2b+3c=6,
(1)求a2+2b2+3c2的最小值;
(2)求证:+
+
≥
.
正确答案
解:(1)利用柯西不等式可得a2+2b2+3c2≥=
=6,
当且仅当=
=
,即a=b=c=1时,a2+2b2+3c2取得最小值为6.
(2)证明:+
+
≥
=
=
=
(*),
当且仅当 =
=
,即
=
=
,即 a:b:c=1:3:5,
即a=、b=
、c=
时,(*)式取到等号.
解析
解:(1)利用柯西不等式可得a2+2b2+3c2≥=
=6,
当且仅当=
=
,即a=b=c=1时,a2+2b2+3c2取得最小值为6.
(2)证明:+
+
≥
=
=
=
(*),
当且仅当 =
=
,即
=
=
,即 a:b:c=1:3:5,
即a=、b=
、c=
时,(*)式取到等号.
设x,y∈R+且x+y+z=1,求u=+
+
的最小值.
正确答案
解:构造函数f(t)=(1>t>0),则f′(t)=
>0,
∴函数f(t)=在(0,1)上单调递增,
∴x∈(0,1),(x-)[f(x)-f(
)]≥0,
∴(x-)(
-
)≥0,
整理得≥
(x-
),
同理≥
(y-
),
≥
(z-
),
∴u=+
+
≥
(x+y+z-1)=0,
当且仅当x=y=z=时,u=
+
+
的最小值为0.
解析
解:构造函数f(t)=(1>t>0),则f′(t)=
>0,
∴函数f(t)=在(0,1)上单调递增,
∴x∈(0,1),(x-)[f(x)-f(
)]≥0,
∴(x-)(
-
)≥0,
整理得≥
(x-
),
同理≥
(y-
),
≥
(z-
),
∴u=+
+
≥
(x+y+z-1)=0,
当且仅当x=y=z=时,u=
+
+
的最小值为0.
若0<x1<x2,0<y1<y2,且x1+x2=y1+y2=1,则下列代数式中值最大的是( )
正确答案
解析
解:依题意取x1=,x2=
,y1=
,y2=
,
计算x1y1+x2y2=,x1x2+y1y2=
,
x1y2+x2y1=,
故选:A.
已知a,b∈R,2a2-b2=1,则|2a-b|的最小值为______.
正确答案
1
解析
解:∵2a2-b2=1,
∴(2a-b)2=4a2-4ab+b2=2a2-b2+(2a2-4ab+2b2)=1+2(a-b)2,
故当a=b时,(2a-b)2 取得最小值为1,故|2a-b|的最小值为1,
故答案为:1.
已知x,y,a,b为均实数,且满足x2+y2=4,a2+b2=9,则ax+by的最大值m与最小值n的乘积mn=______.
正确答案
-36
解析
解:∵a2+b2=9,x2+y2=4,
由柯西不等式(a2+b2)(x2+y2)≥(ax+by)2,
得36≥(ax+by)2,当且仅当ay=bx时取等号,
∴ax+by的最大值为6,最小值为-6,
即m=6,n=-6,
∴mn=-36.
故答案为:-36.
已知a+b+c=1,若不等式2a2+3b2+c2≥|x+1|对a,b,c∈R恒成立,求实数x的取值范围.
正确答案
解:由柯西不等式得:(+
+1)(2a2+3b2+c2)≥(
•
a+
•
b+1•c)2=(a+b+c)2=1
∴2a2+3b2+c2≥,
∵不等式2a2+3b2+c2≥|x+1|对a,b,c∈R恒成立,
∴|x+1|≤,…(5分)
∴-≤x+1≤
,
∴--
,
故所求x的取值范围是--
…(7分)
解析
解:由柯西不等式得:(+
+1)(2a2+3b2+c2)≥(
•
a+
•
b+1•c)2=(a+b+c)2=1
∴2a2+3b2+c2≥,
∵不等式2a2+3b2+c2≥|x+1|对a,b,c∈R恒成立,
∴|x+1|≤,…(5分)
∴-≤x+1≤
,
∴--
,
故所求x的取值范围是--
…(7分)
已知3x2+2y2+4z2=24,求w=7x+y-5z的最值.
正确答案
解:由柯西不等式,得[7x+y+(-5)z]2≤[()2+(
)2+(-
)2](3x2+2y2+4z2),
即(7x+y-5z)2≤(3x2+2y2+4z2),…(5分)
即(7x+y-5z)2≤218
所以-≤7x+y-5z≤
,
即w=7x+y-5z的最大值为,最小值为-
.…(10分)
解析
解:由柯西不等式,得[7x+y+(-5)z]2≤[()2+(
)2+(-
)2](3x2+2y2+4z2),
即(7x+y-5z)2≤(3x2+2y2+4z2),…(5分)
即(7x+y-5z)2≤218
所以-≤7x+y-5z≤
,
即w=7x+y-5z的最大值为,最小值为-
.…(10分)
已知a12+a22+…+an2=1,x12+x22+…+xn2=1,求证:a1x1+a2x2+…+anxn≤1.
正确答案
证明:因为a2+b2≥2ab,所以2=a12+a22+…+an2+x12+x22+…+xn2=(a12+x12)+…+(an2+xn2)
≥2a1x1+…+2anxn=2(a1x1+…+anxn),
即a1x1+a2x2+…+anxn≤1.
解析
证明:因为a2+b2≥2ab,所以2=a12+a22+…+an2+x12+x22+…+xn2=(a12+x12)+…+(an2+xn2)
≥2a1x1+…+2anxn=2(a1x1+…+anxn),
即a1x1+a2x2+…+anxn≤1.
已知x,y,z∈R,且x+2y+3z+8=0.求证:(x-1)2+(y+2)2+(z-3)2≥14.
正确答案
证明:因为:[(x-1)2+(y+2)2+(z-3)2](12+22+32)≥[(x-1)+(y+2)+(z-3)]2
=(x+2y+3z-6)2=142,…(8分)
当且仅当,即x=z=0,y=-4时,取等号,
所以:(x-1)2+(y+2)2+(z-3)2≥14. …(10分)
解析
证明:因为:[(x-1)2+(y+2)2+(z-3)2](12+22+32)≥[(x-1)+(y+2)+(z-3)]2
=(x+2y+3z-6)2=142,…(8分)
当且仅当,即x=z=0,y=-4时,取等号,
所以:(x-1)2+(y+2)2+(z-3)2≥14. …(10分)
已知函数f(x)=(m>0)的定义域为R
(Ⅰ)求实数m的取值范围;
(Ⅱ)若a,b∈R,且a+b+m=4,a2+b2+m2=16,求实数m的值.
正确答案
解:(Ⅰ)由于函数f(x)=(m>0)的定义域为R,
∴|x+1|+|x-m|≥5恒成立,故|(x+1)-(x-m)|=|1+m|≥5,
∴m+1≤-5或 m+1≥5,求得 m≤-6 或m≥4,
故实数m的取值范围为(-∞,-6]∪[4,+∞).
(Ⅱ)若a,b∈R,且a+b+m=4,a2+b2+m2=16,再由(Ⅰ)可得m≤-6 或m≥4,
∴实数m=4.
解析
解:(Ⅰ)由于函数f(x)=(m>0)的定义域为R,
∴|x+1|+|x-m|≥5恒成立,故|(x+1)-(x-m)|=|1+m|≥5,
∴m+1≤-5或 m+1≥5,求得 m≤-6 或m≥4,
故实数m的取值范围为(-∞,-6]∪[4,+∞).
(Ⅱ)若a,b∈R,且a+b+m=4,a2+b2+m2=16,再由(Ⅰ)可得m≤-6 或m≥4,
∴实数m=4.
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