- 不等式和绝对值不等式
- 共3272题
若a>0,b>0,求证:abba≤(ab).
正确答案
证明:要证明abba≤(ab),
只要≤1,
a>b>0,则>1,b-a<0,∴
<1;
0<a<b,则0<<1,b-a>0,∴
<1;
a=b>0,则=1,b-a=0,∴
=1.
∴≤1,
∴abba≤(ab).
解析
证明:要证明abba≤(ab),
只要≤1,
a>b>0,则>1,b-a<0,∴
<1;
0<a<b,则0<<1,b-a>0,∴
<1;
a=b>0,则=1,b-a=0,∴
=1.
∴≤1,
∴abba≤(ab).
设a,b,c,d都是正数,且x=,y=
.求证:xy≥
.
正确答案
证明:∵(a2+b2)(c2+d2)-(ac+bd)2=( a2c2+a2d2+b2c2+b2d2)-(a2c2+2abcd+b2d2)
=(ad-bc)2≥0,
∴(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2 成立,又a,b,c,d都是正数,
∴•
≥ac+bd>0,①
同理•
≥ad+bc>0,
∴xy≥.
解析
证明:∵(a2+b2)(c2+d2)-(ac+bd)2=( a2c2+a2d2+b2c2+b2d2)-(a2c2+2abcd+b2d2)
=(ad-bc)2≥0,
∴(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2 成立,又a,b,c,d都是正数,
∴•
≥ac+bd>0,①
同理•
≥ad+bc>0,
∴xy≥.
已知a,b∈(0,+∞),求证:(a+b)()≥4.
正确答案
解:(a+b)()=
+2
∵a、b∈(0,+∞),
∴均为正数,可得
=2
因此,(a+b)()=
+2≥2+2=4
即(a+b)()≥4
当且仅当a=b时,等号成立.
解析
解:(a+b)()=
+2
∵a、b∈(0,+∞),
∴均为正数,可得
=2
因此,(a+b)()=
+2≥2+2=4
即(a+b)()≥4
当且仅当a=b时,等号成立.
设a,b为不相等的实数,求证:(a4+b4)(a2+b2)>(a3+b3)2.
正确答案
证明:根据柯西不等式,有(a4+b4)(a2+b2)≥(a2•a+b2•b)2=(a3+b3)2.
∴(a4+b4)(a2+b2)≥(a3+b3)2.
∵a,b为不相等的实数,
∴(a4+b4)(a2+b2)>(a3+b3)2.
解析
证明:根据柯西不等式,有(a4+b4)(a2+b2)≥(a2•a+b2•b)2=(a3+b3)2.
∴(a4+b4)(a2+b2)≥(a3+b3)2.
∵a,b为不相等的实数,
∴(a4+b4)(a2+b2)>(a3+b3)2.
已知|a|≠|b|,证明:≤
.
正确答案
证明:要证明:≤
,
只需证明:(|a|-|b|)|a+b|≤(|a|+|b|)|a-b|
因为|a|-|b|≤|a-b|
所以(|a|-|b|)|a+b|≤|a2-b2|
因为|a+b|≤|a|+|b|
所以|a2-b2|≤(|a|+|b|)|a-b|
即(|a|-|b|)|a+b|≤|a2-b2|≤(|a|+|b|)|a-b|
所以(|a|-|b|)|a+b|≤(|a|+|b|)|a-b|
所以≤
.
解析
证明:要证明:≤
,
只需证明:(|a|-|b|)|a+b|≤(|a|+|b|)|a-b|
因为|a|-|b|≤|a-b|
所以(|a|-|b|)|a+b|≤|a2-b2|
因为|a+b|≤|a|+|b|
所以|a2-b2|≤(|a|+|b|)|a-b|
即(|a|-|b|)|a+b|≤|a2-b2|≤(|a|+|b|)|a-b|
所以(|a|-|b|)|a+b|≤(|a|+|b|)|a-b|
所以≤
.
证明:当x>0时,有1+>
成立.
正确答案
证明:由于x>0,要证1+>
,
即证(1+)2>1+x,
即证1+x+>1+x,
即为>0,显然成立.
则有当x>0时,有1+>
成立.
解析
证明:由于x>0,要证1+>
,
即证(1+)2>1+x,
即证1+x+>1+x,
即为>0,显然成立.
则有当x>0时,有1+>
成立.
设函数f(x)=-x3+3mx+1+m(m∈R),且f(x)+f(-x)=4对任意x∈R恒成立.
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)求函数f(x)在[-1,3]上的最大值;
(Ⅲ)设实数a,b,c∈[0,+∞)且a+b+c=3,证明:+
+
.
正确答案
解:(Ⅰ)∵对任意x∈R都有f(x)+f(-x)=4对任意x∈R恒成立,
∴f(0)=2,即m=1…(2分)
(Ⅱ)∵m=1,故f(x)=-x3+3x+2,
∴f′(x)=-3x2+3,令-3x2+3=0得:x1=-1,x2=1…(5分)
若-1<x<1,f′(x)>0,若x>1,f′(x)<0,当x=1或x=-1,f′(x)=0,
∴f(x)=-x3+3x+2在(-1,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减;
∴f(x)极大值=f(1)=4,
又f(-1)=1-3+2=0,
f(3)=-27+9+2=-16.
∴函数f(x)在[-1,3]上的最大值为4;…(8分)
(Ⅲ)由(Ⅰ)得m=1,∴f(x)=-x3+3x+2=(1+x)2(2-x),…(10分)
由(Ⅱ)知,当x∈[0,3]时,(1+x)2(2-x)≤4,…(12分)
当a,b,c∈[0,+∞)且a+b+c=3时,0≤a≤3,0≤b≤3,0≤c≤3,
,
,
,
∴+
+
≥
+
+
=
[6-(a+b+c)]=
…(14分)
解析
解:(Ⅰ)∵对任意x∈R都有f(x)+f(-x)=4对任意x∈R恒成立,
∴f(0)=2,即m=1…(2分)
(Ⅱ)∵m=1,故f(x)=-x3+3x+2,
∴f′(x)=-3x2+3,令-3x2+3=0得:x1=-1,x2=1…(5分)
若-1<x<1,f′(x)>0,若x>1,f′(x)<0,当x=1或x=-1,f′(x)=0,
∴f(x)=-x3+3x+2在(-1,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减;
∴f(x)极大值=f(1)=4,
又f(-1)=1-3+2=0,
f(3)=-27+9+2=-16.
∴函数f(x)在[-1,3]上的最大值为4;…(8分)
(Ⅲ)由(Ⅰ)得m=1,∴f(x)=-x3+3x+2=(1+x)2(2-x),…(10分)
由(Ⅱ)知,当x∈[0,3]时,(1+x)2(2-x)≤4,…(12分)
当a,b,c∈[0,+∞)且a+b+c=3时,0≤a≤3,0≤b≤3,0≤c≤3,
,
,
,
∴+
+
≥
+
+
=
[6-(a+b+c)]=
…(14分)
若关于x的不等式|x-a|<2-x2至少有一个负数解,则实数a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:|x-a|<2-x2且 0<2-x2在同一坐标系画出y=2-x2(x<0,y<0)和 y=|x|两个图象
将绝对值函数y=|x|向右移动当左支经过 (0,2)点,a=2
将绝对值函数y=|x|向左移动让右支与抛物线相切 (-,
)点,a=-
故实数a的取值范围是(-,2)
故选C.
不等式|3x-1|>x的解集是______.
正确答案
(-∞,)∪(
,+∞)
解析
解:原不等式等价于3x-1>x ①,或3x-1<-x ②.
解①求得x>,解②求得x<
,故不等式|3x-1|>x的解集是(-∞,
)∪(
,+∞),
故答案为:(-∞,)∪(
,+∞).
以下三个命题:
①若|a-b|<1,则|a|<|b|+1;
②若a,b∈R,则|a+b|-2|a|≤|a-b|;
③若|x|<2,|y|>3,则,
其中正确命题的序号是______.
正确答案
①②③
解析
解:因为|a-b|<1,所以|a|-|b|<1,则|a|<|b|+1,所以①正确;
若a,b∈R,则|a+b|-2|a|≤|a-b|;所以|a+b|-2|a|≤a+b-2a|=|a-b|;所以②正确;
若|x|<2,|y|>3,,所以
,③正确;
正确命题的序号:①②③.
故答案为:①②③.
设a,b,c 均为正数,且a+b+c=1,
证明:(1)ab+bc+ca≤;
(2)+
+
≥1.
正确答案
证明:(1)由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca,
可得a2+b2+c2≥ab+bc+ca,(当且仅当a=b=c取得等号)
由题设可得(a+b+c)2=1,即a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=1,
即有3(ab+bc+ca)≤1,则ab+bc+ca≤;
(2)+b≥2a,
+c≥2b,
+a≥2c,
故+
+
+(a+b+c)≥2(a+b+c),
即有+
+
≥a+b+c.(当且仅当a=b=c取得等号).
故+
+
≥1.
解析
证明:(1)由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca,
可得a2+b2+c2≥ab+bc+ca,(当且仅当a=b=c取得等号)
由题设可得(a+b+c)2=1,即a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=1,
即有3(ab+bc+ca)≤1,则ab+bc+ca≤;
(2)+b≥2a,
+c≥2b,
+a≥2c,
故+
+
+(a+b+c)≥2(a+b+c),
即有+
+
≥a+b+c.(当且仅当a=b=c取得等号).
故+
+
≥1.
已知a,b,c∈(0,1).
(1)求式子(1-a)a的最大值;
(2)求证:(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a不能同时大于
正确答案
解:(1)∵a∈(0,1)
根据基本不等式∴(当且仅当
时“=”成立)
∴a(1-a)的最大值是.
(2)证明:假设(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a同时大于
即
三式同向相乘得①
∵a∈(0,1),∴(1-a)a>0,又由(1)知∴
同理∴
与①式矛盾,即假设不成立,故结论正确.
即得证.
解析
解:(1)∵a∈(0,1)
根据基本不等式∴(当且仅当
时“=”成立)
∴a(1-a)的最大值是.
(2)证明:假设(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a同时大于
即
三式同向相乘得①
∵a∈(0,1),∴(1-a)a>0,又由(1)知∴
同理∴
与①式矛盾,即假设不成立,故结论正确.
即得证.
以下方法不能用于证明不等式的是( )
正确答案
解析
解:随机抽样法是抽样的一种方法,不能用于证明不等式;比较法、综合法、分析法是直接证明不等式的方法,反证法是间接证明不等式的方法.
故选B.
已知a、b∈R,求证:a2+b2+1≥a+b-ab.
正确答案
证明:∵a2+b2≥-2ab,a2+1≥2a,b2+1≥2b,
∴把以上三个式子相加得:2(a2+b2+1)≥2(-ab+a+b)
∴a2+b2+1≥a+b-ab.
解析
证明:∵a2+b2≥-2ab,a2+1≥2a,b2+1≥2b,
∴把以上三个式子相加得:2(a2+b2+1)≥2(-ab+a+b)
∴a2+b2+1≥a+b-ab.
已知a>0,b>0,且a+b=1,求证:+
≤2.
正确答案
证明:要证 +
≤2,只要证(
+
)2≤4,
即证a+b+1+2•
≤4.
只要证•
≤1.
也就是要证:ab+(a+b)+
≤1,
即证ab≤.
∵a>0,b>0,a+b=1.
∴1=a+b≥2,∴ab≤,即上式成立.
故+
≤2.
解析
证明:要证 +
≤2,只要证(
+
)2≤4,
即证a+b+1+2•
≤4.
只要证•
≤1.
也就是要证:ab+(a+b)+
≤1,
即证ab≤.
∵a>0,b>0,a+b=1.
∴1=a+b≥2,∴ab≤,即上式成立.
故+
≤2.
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