- 不等式和绝对值不等式
- 共3272题
设f(x)=ex-a(x+1).(e是自然对数的底数)
(Ⅰ)若f(x)≥0对一切x≥-1恒成立,求a的取值范围;
(Ⅱ)求证:()1008
.
正确答案
解:(Ⅰ)x=-1时,结论成立;
x≠-1时,f(x)≥0⇔a≤(x>-1)恒成立,
设p(x)=(x>-1),则p′(x)=
,
∴p(x)在x∈(-1,0)上单调递减,在(0,+∞)单调递增,
∴p(x)≥p(0)=1(x=0时取等号),
∴a≤1;
(Ⅱ)证明:a=1时,由(Ⅰ)得ex≥x+1.
令x=-,则
>
,
∴()1008
.
解析
解:(Ⅰ)x=-1时,结论成立;
x≠-1时,f(x)≥0⇔a≤(x>-1)恒成立,
设p(x)=(x>-1),则p′(x)=
,
∴p(x)在x∈(-1,0)上单调递减,在(0,+∞)单调递增,
∴p(x)≥p(0)=1(x=0时取等号),
∴a≤1;
(Ⅱ)证明:a=1时,由(Ⅰ)得ex≥x+1.
令x=-,则
>
,
∴()1008
.
试证:对任意大于1的正整数n有+
+
+…+
<
.
正确答案
证明:左边=(1-
+
-
+…+
-
)=
(1-
)<
,
∴+
+
+…+
<
.
解析
证明:左边=(1-
+
-
+…+
-
)=
(1-
)<
,
∴+
+
+…+
<
.
求证:1++
+…+
<2.
正确答案
证明:∵1++
+…+
<1+
+
+…+
=1+1-+
+…+
-
=2-
<2,
∴1++
+…+
<2.
解析
证明:∵1++
+…+
<1+
+
+…+
=1+1-+
+…+
-
=2-
<2,
∴1++
+…+
<2.
(1)已知a+b+c=1,a,b,c∈(0,+∞),求证:alog3a+blog3b+clog3c≥-1;
(2)已知a1+a2+…+a=1,ai>0(i=1,2,3,…,3n),求证:a1log3a1+a2log3a2+a3log3a3+…+a
log3a
≥-n.
正确答案
证明:(1)令f(x)=xlog3x,
则f′(x)=log3x+x•=log3x+
,
f″(x)=>0,
由于a+b+c=1,a,b,c∈(0,+∞),
由琴声不等式(琴生不等式以丹麦数学家约翰•琴生(Johan Jensen)命名,也称为詹森不等式)
得:≥f(
),
即alog3a+blog3b+clog3c≥3f()=3×(
)=3×
=-1;
(2)因为a1+a2+…+a=1,ai>0(i=1,2,3,…,3n),
所以,由琴声不等式得:a1log3a1+a2log3a2+a3log3a3+…+alog3a
≥3n(
)=
=-n.
解析
证明:(1)令f(x)=xlog3x,
则f′(x)=log3x+x•=log3x+
,
f″(x)=>0,
由于a+b+c=1,a,b,c∈(0,+∞),
由琴声不等式(琴生不等式以丹麦数学家约翰•琴生(Johan Jensen)命名,也称为詹森不等式)
得:≥f(
),
即alog3a+blog3b+clog3c≥3f()=3×(
)=3×
=-1;
(2)因为a1+a2+…+a=1,ai>0(i=1,2,3,…,3n),
所以,由琴声不等式得:a1log3a1+a2log3a2+a3log3a3+…+alog3a
≥3n(
)=
=-n.
已知实数a,b,c均大于0,且ab+bc+ac=1,求:+
+
≥3(
+
+
)
正确答案
证明:∵a≤
,b
≤
,c
≤
,
∴相加可得a+b
+c
≤ab+bc+ac=1,
∴+
+
≤
,
∵实数a,b,c均大于0,
∴(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac≥3(ab+bc+ac),
∴a+b+c≥,
+
+
=
≥
,
∴+
+
≥
(
+
+
)
解析
证明:∵a≤
,b
≤
,c
≤
,
∴相加可得a+b
+c
≤ab+bc+ac=1,
∴+
+
≤
,
∵实数a,b,c均大于0,
∴(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac≥3(ab+bc+ac),
∴a+b+c≥,
+
+
=
≥
,
∴+
+
≥
(
+
+
)
不等式对一切非零实数x,y均成立,则实数a的范围为______.
正确答案
[1,3]
解析
解:∵∈(-∞,-2]∪[2,+∞)
∴||∈[2,+∞),其最小值为2
又∵siny的最大值为1
故不等式恒成立时,
有|a-2|≤1
解得a∈[1,3]
故答案为[1,3]
已知m>n>0,a,b∈R+且(a-1)(b-1)≠0,求证:(an+bn)m>(am+bm)n.
正确答案
证明:要证(an+bn)m>(am+bm)n.
即证mln(an+bn)>nln(am+bm),(m>n>0)
即证>
,
可设f(x)=(x>0,a,b∈R+且a,b≠1),
则f′(x)=,
由x•axlna+x•bxlnb-axln(ax+bx)-bxln(ax+bx)
=axln+bxln
由0<<1,ln
<0,
由0<<1,ln
<0,
即有x•axlna+x•bxlnb-axln(ax+bx)-bxln(ax+bx)<0,
即f′(x)<0,f(x)在(0,+∞)递减,
当m>n时,>
,
故原不等式成立.
解析
证明:要证(an+bn)m>(am+bm)n.
即证mln(an+bn)>nln(am+bm),(m>n>0)
即证>
,
可设f(x)=(x>0,a,b∈R+且a,b≠1),
则f′(x)=,
由x•axlna+x•bxlnb-axln(ax+bx)-bxln(ax+bx)
=axln+bxln
由0<<1,ln
<0,
由0<<1,ln
<0,
即有x•axlna+x•bxlnb-axln(ax+bx)-bxln(ax+bx)<0,
即f′(x)<0,f(x)在(0,+∞)递减,
当m>n时,>
,
故原不等式成立.
已知ad1+bd2+cd3=2,且a,b,c,d1,d2,d3均大于零,求证:.
正确答案
证明:因为ad1+bd2+cd3=2,
所以=
=(ad1+bd2+cd3)
=a2+b2+c2++
+
+
+
+
,
因为a,b,c,d1,d2,d3均大于零,
所以,
,
,
所以a2+b2+c2++
+
+
+
+
≥a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=(a+b+c)2.
所以.
解析
证明:因为ad1+bd2+cd3=2,
所以=
=(ad1+bd2+cd3)
=a2+b2+c2++
+
+
+
+
,
因为a,b,c,d1,d2,d3均大于零,
所以,
,
,
所以a2+b2+c2++
+
+
+
+
≥a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=(a+b+c)2.
所以.
求证:.
正确答案
解:左边≥=
,
∴.
解析
解:左边≥=
,
∴.
已知a,b,c是正常数,且a,b,c互不相等,x,y,z∈(0,+∞),
(1)求证:,并指出等号成立的条件;
(2)利用(1)的结论:
①求函数的最小值,并求出相应的x值;
②设a、b、c∈(0,1),求证:.
正确答案
(1)证明:∵x,y,z∈(0,+∞),a>0,b>0,c>0
∴=
+
≥a2+b2+c2+2ab+2ca+2cb=(a+b+c)2
∴≥(a+b+c)2
∴
当且仅当时,等号成立------------------(6分)
(2)解:①
∴f(x)的最小值是32,当且仅当,即
时取得------------(11分)
②证明:
==
∴得证.---------------------------(16分)
解析
(1)证明:∵x,y,z∈(0,+∞),a>0,b>0,c>0
∴=
+
≥a2+b2+c2+2ab+2ca+2cb=(a+b+c)2
∴≥(a+b+c)2
∴
当且仅当时,等号成立------------------(6分)
(2)解:①
∴f(x)的最小值是32,当且仅当,即
时取得------------(11分)
②证明:
==
∴得证.---------------------------(16分)
已知实数a,b,c满足a>b>c,求证:+
+
>0.
正确答案
证明:∵实数a,b,c满足a>b>c,
∴a-c>a-b>0,b-c>0,
∴>
•
>0,
∴+
>
,
∴+
+
>0.
解析
证明:∵实数a,b,c满足a>b>c,
∴a-c>a-b>0,b-c>0,
∴>
•
>0,
∴+
>
,
∴+
+
>0.
已知不等式|x+1|-a<|x-2|的解集为(-∞,2),则a的值为______.
正确答案
3
解析
解:由题意可得不等式|x+1|-|x-2|<a 的解集为(-∞,2),
|x+1|-|x-2|表示数轴上的x对应点到-1对应点的距离减去数轴上的x对应点到2对应点的距离,
当x≥2时,|x+1|-|x-2|=3,当x<2时,|x+1|-|x-2|<3,
故a的值为3,
故答案为 3.
(1)证明不等式:若x,y>0,则
(2)探索猜想下列不等式,并将结果填在括号内:若x,y,z>0,则______;
(3)试由(1)(2)归纳出更一般的结论:______.
正确答案
解:(1)证明:
当且仅当即x=y时,等号成立
(2),当且仅当x=y=z时,等号成立
(3)由(1)(2)归纳推广出更一般的结论:
若x1,x2,…,xn>0,则
解析
解:(1)证明:
当且仅当即x=y时,等号成立
(2),当且仅当x=y=z时,等号成立
(3)由(1)(2)归纳推广出更一般的结论:
若x1,x2,…,xn>0,则
己知集合M={(x,y)|x>0,y>0,x+y=k},其中k为大于0的常数.
(Ⅰ)对任意(x,y)∈M,t=xy,求t的取值范围;
(Ⅱ)求证:当k≥1时,不等式对任意(x,y)∈M恒成立;
(Ⅲ)求使不等式对任意(x,y)∈M恒成立的k的范围.
正确答案
解:(Ⅰ)由(x,y)∈M知,x,y均为正数,从而t=xy,
当且仅当时取等号,所以xy取值范围为
.
(Ⅱ)令t=xy,则由(1)知t∈,
得
=,
令f(t)=,t∈
,
∵k≥1,∴k2-1≥0,则易证f(t)=,t∈
为增函数,
∴,即
成立.
(Ⅲ)由(2)知,f(t)=,f(
)=
,
本题即求 对t∈
恒成立的k的范围,故有 0<k<1,则1-k2>0.
则由函数单调性的定义易证f(t)=上递减,在
上递增.
故要使不等式恒成立,只要≤
即可,即 k4+16k2-16≤0.
解得-8+4≥k2≥-8-4
,即-8+4
≥k2.
进一步解得≥k≥-
.
由于4>9,∴4
-8>1.
综合1>k>0可得,所求的k的范围是(0,1).
解析
解:(Ⅰ)由(x,y)∈M知,x,y均为正数,从而t=xy,
当且仅当时取等号,所以xy取值范围为
.
(Ⅱ)令t=xy,则由(1)知t∈,
得
=,
令f(t)=,t∈
,
∵k≥1,∴k2-1≥0,则易证f(t)=,t∈
为增函数,
∴,即
成立.
(Ⅲ)由(2)知,f(t)=,f(
)=
,
本题即求 对t∈
恒成立的k的范围,故有 0<k<1,则1-k2>0.
则由函数单调性的定义易证f(t)=上递减,在
上递增.
故要使不等式恒成立,只要≤
即可,即 k4+16k2-16≤0.
解得-8+4≥k2≥-8-4
,即-8+4
≥k2.
进一步解得≥k≥-
.
由于4>9,∴4
-8>1.
综合1>k>0可得,所求的k的范围是(0,1).
设a,b,c∈R+,求证:a+b+c≤+
+
≤
+
+
.
正确答案
证明:+
+
≥
=
≥a+b+c;
+
+
=
=
≥
≥
=
;
所以a,b,c∈R+,a+b+c≤+
+
≤
+
+
.
解析
证明:+
+
≥
=
≥a+b+c;
+
+
=
=
≥
≥
=
;
所以a,b,c∈R+,a+b+c≤+
+
≤
+
+
.
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