- 综合法与分析法证明不等式
- 共468题
已知|x|≤1,|y|≤1,用分析法证明:|x+y|≤|1+xy|.
正确答案
证明:要证|x+y|≤|1+xy|.即证(x+y)2≤(1+xy)2,即证x2+y2≤1+x2y2,
即证(x2-1)(1-y2)≤0,因为|x|≤1,|y|≤1,
所以x2-1≤0,1-y2≥0,所以(x2-1)(1-y2)≤0,
所以不等式成立.
解析
证明:要证|x+y|≤|1+xy|.即证(x+y)2≤(1+xy)2,即证x2+y2≤1+x2y2,
即证(x2-1)(1-y2)≤0,因为|x|≤1,|y|≤1,
所以x2-1≤0,1-y2≥0,所以(x2-1)(1-y2)≤0,
所以不等式成立.
下列不等式在给定区间上不恒成立的是( )
正确答案
解析
解:对于A,可举x=∈(0,π),可得(x+1)cosx=(1+
)×
>1,即有A不恒成立;
对于B,可令t=x2(t>0),由f(t)=et-1-t的导数为f′(t)=et-1>0,即为f(t)在t>0递增,
即有f(t)>f(0)=0,则原不等式恒成立;
对于C,令f(x)=sinx+tanx-2x(0<x<π),f′(x)=cosx+sec2x-2=cosx+-2,
设t=cosx(0<t<1),则g(t)=t+t-2-2,g′(t)=1-2t-3<0,g(t)在(0,1)递减,即有g(t)>g(1)=0,
则f(x)>0恒成立;
对于D,lnx+ex>x+2,即为lnx+
>x+2-ex,(x>0),
设f(x)=lnx+,g(x)=x+2-ex,f′(x)=
-
,
当x>1时,f(x)递增,0<x<1时,f(x)递减,
即有x=1处f(x)取得最小值1;g(x)的导数为g′(x)=1-ex,
当x>0时,g′(x)<0,即有g(x)<1,故原不等式恒成立.
故选:A.
设a,b,c均为正数,且a+b+c=1.证明:
(1);
(2).
正确答案
证明:(1)∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,
∴a2+b2+c2≥ab+bc+ac,①
又a+b+c=1,
∴(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac=1,②
由①②得:3(ab+bc+ac)≤1,
∴ab+bc+ac≤;
(2)∵a,b,c均为正数,
∴+b≥2a,
+c≥2b,
+a≥2c,
∴+
+
+a+b+c≥2(a+b+c),
∴+
+
≥a+b+c,a+b+c=1,
∴+
+
≥1.
解析
证明:(1)∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,
∴a2+b2+c2≥ab+bc+ac,①
又a+b+c=1,
∴(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac=1,②
由①②得:3(ab+bc+ac)≤1,
∴ab+bc+ac≤;
(2)∵a,b,c均为正数,
∴+b≥2a,
+c≥2b,
+a≥2c,
∴+
+
+a+b+c≥2(a+b+c),
∴+
+
≥a+b+c,a+b+c=1,
∴+
+
≥1.
(1)设x>0,y>0,且,求x+y的最小值.
(2)若x∈R,y∈R,求证:.
正确答案
证明:(1)∵x>0,y>0,+
=1,
∴x+y=(x+y)(+
)
=8++
+2
≥2+10=18(当且仅当x=12,y=6时取“=”),
∴x+y的最小值为18.
(2)∵x∈R,y∈R,
∴-
=-
=
=≥0,
∴≥
.
解析
证明:(1)∵x>0,y>0,+
=1,
∴x+y=(x+y)(+
)
=8++
+2
≥2+10=18(当且仅当x=12,y=6时取“=”),
∴x+y的最小值为18.
(2)∵x∈R,y∈R,
∴-
=-
=
=≥0,
∴≥
.
已知函数
(1)当a=-1时,求函数f(x)的单调区间;
(2)若h(x)=f(x)-ax,对定义域内任意x,均有h(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围?
(3)证明:对任意的正整数m,n,恒成立.
正确答案
解:(1)定义域为(0,+∞).
当a=-1时,f(x)=-lnx+.
=
,
当时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;当x∈
时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.
(2)h(x)=f(x)-ax=alnx+-(a+1)x,∴
=
①当a<0时,x∈(0,1)时,h′(x)<0,函数h(x)在此区间上单调递减;.x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,函数h(x)在此区间上单调递增.
函数h(x)在x=1时取得最小值,由h(1)=-a-≥0,解得a
.
②当a≥0时,h(1)=-a<0不可能成立.
综上可知:a的取值范围为.
(3)令a=-.
,化为
,
令x=m+1,m+2,…,m+n.
则…+
>
+…+
=
=
.
解析
解:(1)定义域为(0,+∞).
当a=-1时,f(x)=-lnx+.
=
,
当时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;当x∈
时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.
(2)h(x)=f(x)-ax=alnx+-(a+1)x,∴
=
①当a<0时,x∈(0,1)时,h′(x)<0,函数h(x)在此区间上单调递减;.x∈(1,+∞)时,h′(x)>0,函数h(x)在此区间上单调递增.
函数h(x)在x=1时取得最小值,由h(1)=-a-≥0,解得a
.
②当a≥0时,h(1)=-a<0不可能成立.
综上可知:a的取值范围为.
(3)令a=-.
,化为
,
令x=m+1,m+2,…,m+n.
则…+
>
+…+
=
=
.
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