- 不等式和绝对值不等式
- 共3272题
求证:
(1)如果a>b,ab>0,那么<
;
(2)如果a>b>0,c<d<0,那么ac<bd.
正确答案
证明:(1)∵a>b,ab>0,∴,化为
,即
<
;
(2)∵c<d<0,
∴-c>-d>0.
又∵a>b>0,
∴-ac>-bd,
∴ac<bd.
解析
证明:(1)∵a>b,ab>0,∴,化为
,即
<
;
(2)∵c<d<0,
∴-c>-d>0.
又∵a>b>0,
∴-ac>-bd,
∴ac<bd.
已知a,b,c都是实数,求证:a2+b2+c2≥.
正确答案
证明:∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc≤a2+b2+c2+a2+b2+a2+c2+b2+c2
∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2,
∴a2+b2+c2≥.
解析
证明:∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc≤a2+b2+c2+a2+b2+a2+c2+b2+c2
∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2,
∴a2+b2+c2≥.
已知a>5,求证:-
<
-
.
正确答案
证明:要证-
<
-
,
只需证明:+
<
+
,
只需证明:<
,
<
显然成立,
所以a>5,-
<
-
.
解析
证明:要证-
<
-
,
只需证明:+
<
+
,
只需证明:<
,
<
显然成立,
所以a>5,-
<
-
.
证明:lnx-x2≤
-
.
正确答案
证明:∵≥
,
∴要证lnx-x2≤
-
,
即证lnx-x2≤
x-
,
设f(x)=lnx-x2-
x+
,x>0,
则f′(x)=-
x-
=
,x>0,
由f′(x)>0,得0<x<1;由f′(x)<0,得x>1,
∴x=1时,f(x)取得极大值,且为最大值f(1)=0,
即有f(x)=lnx-x2-
x+
≤0,
即为lnx-x2≤
x-
,
∴lnx-x2≤
-
.
解析
证明:∵≥
,
∴要证lnx-x2≤
-
,
即证lnx-x2≤
x-
,
设f(x)=lnx-x2-
x+
,x>0,
则f′(x)=-
x-
=
,x>0,
由f′(x)>0,得0<x<1;由f′(x)<0,得x>1,
∴x=1时,f(x)取得极大值,且为最大值f(1)=0,
即有f(x)=lnx-x2-
x+
≤0,
即为lnx-x2≤
x-
,
∴lnx-x2≤
-
.
(2015春•淮安校级期末)用合适的方法证明下面两个问题:
(1)设a≥b>0,求证:2a3-b3≥2ab2-a2b;
(2)设a>0,b>0,且a+b=10,求证:+
≤8.
正确答案
证明:2a3-b3-2ab2+a2b=2a(a2-b2)+b(a2-b2)=(a-b)(a+b)(2a+b),
∵a≥b>0,∴a-b≥0,a+b>0,2a+b>0,
从而:(a-b)(a+b)(2a+b)≥0,
∴2a3-b3≥2ab2-a2b.
(2))∵a>0,b>0,且a+b=10,
∴欲证+
≤8
只需证(+
)2≤64
只需证•
≤16,
只需证(1+3a)•(1+3b)≤256
只需证ab≤25.
∵10=a+b≥2,
∴ab≤25,
∴+
≤8.
解析
证明:2a3-b3-2ab2+a2b=2a(a2-b2)+b(a2-b2)=(a-b)(a+b)(2a+b),
∵a≥b>0,∴a-b≥0,a+b>0,2a+b>0,
从而:(a-b)(a+b)(2a+b)≥0,
∴2a3-b3≥2ab2-a2b.
(2))∵a>0,b>0,且a+b=10,
∴欲证+
≤8
只需证(+
)2≤64
只需证•
≤16,
只需证(1+3a)•(1+3b)≤256
只需证ab≤25.
∵10=a+b≥2,
∴ab≤25,
∴+
≤8.
设a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d,证明:
(1)若ab>cd,则+
>
+
;
(2)+
>
+
是|a-b|<|c-d|的充要条件.
正确答案
证明:(1)由于(+
)2=a+b+2
,
(+
)2=c+d+2
,
由a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d,ab>cd,
则>
,
即有(+
)2>(
+
)2,
则+
>
+
;
(2)①若+
>
+
,则(
+
)2>(
+
)2,
即为a+b+2>c+d+2
,
由a+b=c+d,则ab>cd,
于是(a-b)2=(a+b)2-4ab,
(c-d)2=(c+d)2-4cd,
即有(a-b)2<(c-d)2,即为|a-b|<|c-d|;
②若|a-b|<|c-d|,则(a-b)2<(c-d)2,
即有(a+b)2-4ab<(c+d)2-4cd,
由a+b=c+d,则ab>cd,
则有(+
)2>(
+
)2.
综上可得,+
>
+
是|a-b|<|c-d|的充要条件.
解析
证明:(1)由于(+
)2=a+b+2
,
(+
)2=c+d+2
,
由a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d,ab>cd,
则>
,
即有(+
)2>(
+
)2,
则+
>
+
;
(2)①若+
>
+
,则(
+
)2>(
+
)2,
即为a+b+2>c+d+2
,
由a+b=c+d,则ab>cd,
于是(a-b)2=(a+b)2-4ab,
(c-d)2=(c+d)2-4cd,
即有(a-b)2<(c-d)2,即为|a-b|<|c-d|;
②若|a-b|<|c-d|,则(a-b)2<(c-d)2,
即有(a+b)2-4ab<(c+d)2-4cd,
由a+b=c+d,则ab>cd,
则有(+
)2>(
+
)2.
综上可得,+
>
+
是|a-b|<|c-d|的充要条件.
已知x,y>0,求证:,并说明等号成立的条件.
正确答案
证明:要证,
只要证,
即证(x+y)2≥4xy,
即证(x-y)2≥0,
而上式显然成立,
并在当且仅当x=y时取等号,
所以原不等式成立.
解析
证明:要证,
只要证,
即证(x+y)2≥4xy,
即证(x-y)2≥0,
而上式显然成立,
并在当且仅当x=y时取等号,
所以原不等式成立.
在△ABC中,求证sin2A+sin2B+sin2C≤.
正确答案
证明:sin2A+sin2B+sin2C=+
+
=-
[cos2A+cos2B+cos(2A+2B)]
=-
[2cos(A+B)cos(A-B)+2cos2(A+B)-1]
=2-[cos2C-cosCcos(A-B)]
=2-[cos2C-cosCcos(A-B)+cos2(A-B)-
cos2(A-B)]
=2+cos2(A-B)-[cosC-
cos(A-B)]2
≤2+cos2(A-B)=
(A=B=C时取等号).
解析
证明:sin2A+sin2B+sin2C=+
+
=-
[cos2A+cos2B+cos(2A+2B)]
=-
[2cos(A+B)cos(A-B)+2cos2(A+B)-1]
=2-[cos2C-cosCcos(A-B)]
=2-[cos2C-cosCcos(A-B)+cos2(A-B)-
cos2(A-B)]
=2+cos2(A-B)-[cosC-
cos(A-B)]2
≤2+cos2(A-B)=
(A=B=C时取等号).
已知a>b>0,求证:>
-
.
正确答案
证明:要证>
-
,
只需证()2>(
-
)2,
即a-b>a+b-2,
只需证b<,即证b<a,
显然b<a成立,
因此>
-
成立
解析
证明:要证>
-
,
只需证()2>(
-
)2,
即a-b>a+b-2,
只需证b<,即证b<a,
显然b<a成立,
因此>
-
成立
已知a,b都是正数,并且a≠b,求证:a5+b5>a2b3+a3b2.
正确答案
证:(a5+b5)-(a2b3+a3b2)=( a5-a3b2)+(b5-a2b3)
=a3(a2-b2)-b3(a2-b2)=(a2-b2)(a3-b3)
=(a+b)(a-b)2(a2+ab+b2)
∵a,b都是正数,∴a+b,a2+ab+b2>0
又∵a≠b,∴(a-b)2>0∴(a+b)(a-b)2(a2+ab+b2)>0
即:a5+b5>a2b3+a3b2.
解析
证:(a5+b5)-(a2b3+a3b2)=( a5-a3b2)+(b5-a2b3)
=a3(a2-b2)-b3(a2-b2)=(a2-b2)(a3-b3)
=(a+b)(a-b)2(a2+ab+b2)
∵a,b都是正数,∴a+b,a2+ab+b2>0
又∵a≠b,∴(a-b)2>0∴(a+b)(a-b)2(a2+ab+b2)>0
即:a5+b5>a2b3+a3b2.
求证:当x<2时,x3-6x2+12x-1<7.
正确答案
证明:由x<2,可得
x3-6x2+12x-1-7
=(x3-8)-(6x2-12x)
=(x-2)(x2+2x+4)-6x(x-2)
=(x-2)(x2-4x+4)=(x-2)3<0,
则有x<2时,x3-6x2+12x-1<7.
解析
证明:由x<2,可得
x3-6x2+12x-1-7
=(x3-8)-(6x2-12x)
=(x-2)(x2+2x+4)-6x(x-2)
=(x-2)(x2-4x+4)=(x-2)3<0,
则有x<2时,x3-6x2+12x-1<7.
已知a>b>0,求证:.
正确答案
证明:由于a+-(b+
)=(a-b)+(
-
)
=(a-b)(1+)=(a-b)•
,
因为a>b>0⇒ab>0⇒ab+1>0且a-b>0,
所以(a-b)•>0.
即a+-(b+
)>0.
所以a>b>0时,成立.
解析
证明:由于a+-(b+
)=(a-b)+(
-
)
=(a-b)(1+)=(a-b)•
,
因为a>b>0⇒ab>0⇒ab+1>0且a-b>0,
所以(a-b)•>0.
即a+-(b+
)>0.
所以a>b>0时,成立.
解关于x的不等式|ax-1|>a+1(a>-1).
正确答案
解:|ax-1|>a+1⇔ax-1>a+1或ax-1<-a-1⇔ax>a+2或ax<-a.…(2分)
当-1<a<0时,x<或x>-1,
∴原不等式的解集为(-∞,)∪(-1,+∞).…(5分)
当a=0时,原不等式的解集为φ.…(7分)
当a>0时,x>,或x<-1,
∴原不等式的解集为(-∞,-1)∪(,+∞).…(10分)
解析
解:|ax-1|>a+1⇔ax-1>a+1或ax-1<-a-1⇔ax>a+2或ax<-a.…(2分)
当-1<a<0时,x<或x>-1,
∴原不等式的解集为(-∞,)∪(-1,+∞).…(5分)
当a=0时,原不等式的解集为φ.…(7分)
当a>0时,x>,或x<-1,
∴原不等式的解集为(-∞,-1)∪(,+∞).…(10分)
已知函数f(x)=|lnx|-1.
(1)当x>0时,解不等式x(x+)≤
.
(2)当x∈[t,t+](0
),求函数g(x)=|f(x)|的最大值;
(3)当x>e时,有f(x)<x2-(k+2e)x+e2+ke恒成立,求实数k的取值范围.(注:e为自然对数的底数).
正确答案
解:(1)当x>0时,不等式x(x+
)≤
,
等价于 x2+x-
≤0,
解得--
≤x≤-
+
.
再根据 x>0,可得不等式的解集为
{x|0<x≤-+
}.
(2)当x∈[t,t+](0
),
画出函数g(x)=|f(x)|的图象,
如图所示:显然函数g(x)在[t,]上是减函数,
在[,t+
]上是增函数,
函数g(x)=|f(x)|在区间[t,t+]的最大值
为 max{g(t),g(t+)}.
(3)当x>e时,函数f(x)=lnx-1,由题意可得 x2-(k+2e)x+e2+ke-lnx+1>0恒成立.
即k<=(x-e)-
恒成立.
令h(x)=(x-e)-,由于函数h(x)是(e,+∞)上的增函数,
且 =
=
,∴h(x)>h(e)=0-
,∴k≤-
,即k的范围为(-∞,-
].
解析
解:(1)当x>0时,不等式x(x+
)≤
,
等价于 x2+x-
≤0,
解得--
≤x≤-
+
.
再根据 x>0,可得不等式的解集为
{x|0<x≤-+
}.
(2)当x∈[t,t+](0
),
画出函数g(x)=|f(x)|的图象,
如图所示:显然函数g(x)在[t,]上是减函数,
在[,t+
]上是增函数,
函数g(x)=|f(x)|在区间[t,t+]的最大值
为 max{g(t),g(t+)}.
(3)当x>e时,函数f(x)=lnx-1,由题意可得 x2-(k+2e)x+e2+ke-lnx+1>0恒成立.
即k<=(x-e)-
恒成立.
令h(x)=(x-e)-,由于函数h(x)是(e,+∞)上的增函数,
且 =
=
,∴h(x)>h(e)=0-
,∴k≤-
,即k的范围为(-∞,-
].
设a>c>0,求证:(a+c)2<a(3a+c).
正确答案
证明:要证(a+c)2<a(3a+c),
只要证明(a+c)2<3a2+ac,
即证a2+2ac+c2-ac-3a2<0,
也就是证-2a2+ac+c2<0,
即证2a2-ac-c2>0,
也就是证(a-c)(2a+c)>0.
∵a>c>0,
∴(a-c)(2a+c)>0成立,
故原不等式成立.
解析
证明:要证(a+c)2<a(3a+c),
只要证明(a+c)2<3a2+ac,
即证a2+2ac+c2-ac-3a2<0,
也就是证-2a2+ac+c2<0,
即证2a2-ac-c2>0,
也就是证(a-c)(2a+c)>0.
∵a>c>0,
∴(a-c)(2a+c)>0成立,
故原不等式成立.
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