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题型:简答题
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简答题

已知三角形的三边a,b,c,三角形的重心到外接圆的距离为d,外接圆半径为R,求证:a2+b2+c2+9d2=9R2

正确答案

证明:以△ABC的外心为原点建立坐标系,显然,△ABC的外接圆方程是:x2+y2=R2

∴可令A、B、C的坐标依次是:(Rcosα,Rsinα)、(Rcosβ,Rsinβ)、(Rcosγ,Rsinγ).

令AB中点为D、△ABC的重心为G(m,n).

由中点坐标公式,得D的坐标为(R(cosα+cosβ),R(sinα+sinβ)).

=2,

∴有m==R(cosα+cosβ+cosγ),n=R(sinα+sinβ+sinγ).

于是:

a2=(Rcosβ-Rcosγ)2+(Rsinβ-Rsinγ)2=R2(2-2cosβcosγ-2sinβsinγ)

b2=(Rcosα-Rcosγ)2+(Rsinα-Rsinγ)2=R2(2-2cosαcosγ-2sinαsinγ),

c2=(Rcosα-Rcosβ)2+(Rsinα-Rsinβ)2=R2(2-2cosαcosβ-2sinαsinβ).

9d2=9[(m-0)2+(n-0)2]=9{[R(cosα+cosβ+cosγ)-0]2+[R(sinα+sinβ+sinγ)-0]2}

=R2[(cosα+cosβ+cosγ)2+(sinα+sinβ+sinγ)2]

=R2(3+2cosαcosβ+2cosβcosγ+2cosαcosγ+2sinαsinβ+2sinβsinγ+2sinαsinγ).

∴a2+b2+c2+9d2=9R2

解析

证明:以△ABC的外心为原点建立坐标系,显然,△ABC的外接圆方程是:x2+y2=R2

∴可令A、B、C的坐标依次是:(Rcosα,Rsinα)、(Rcosβ,Rsinβ)、(Rcosγ,Rsinγ).

令AB中点为D、△ABC的重心为G(m,n).

由中点坐标公式,得D的坐标为(R(cosα+cosβ),R(sinα+sinβ)).

=2,

∴有m==R(cosα+cosβ+cosγ),n=R(sinα+sinβ+sinγ).

于是:

a2=(Rcosβ-Rcosγ)2+(Rsinβ-Rsinγ)2=R2(2-2cosβcosγ-2sinβsinγ)

b2=(Rcosα-Rcosγ)2+(Rsinα-Rsinγ)2=R2(2-2cosαcosγ-2sinαsinγ),

c2=(Rcosα-Rcosβ)2+(Rsinα-Rsinβ)2=R2(2-2cosαcosβ-2sinαsinβ).

9d2=9[(m-0)2+(n-0)2]=9{[R(cosα+cosβ+cosγ)-0]2+[R(sinα+sinβ+sinγ)-0]2}

=R2[(cosα+cosβ+cosγ)2+(sinα+sinβ+sinγ)2]

=R2(3+2cosαcosβ+2cosβcosγ+2cosαcosγ+2sinαsinβ+2sinβsinγ+2sinαsinγ).

∴a2+b2+c2+9d2=9R2

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简答题

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

三式同向相乘得

∵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

三式同向相乘得

∵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.

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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.

+≤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.

+≤2.

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简答题

设a,b为互不相等的正实数,求证:4(a3+b3)>(a+b)3

正确答案

证明:因为a>0,b>0,所以要证4(a3+b3)>(a+b)3

只要证4(a+b)(a2-ab+b2)>(a+b)3

即要证4(a2-ab+b2)>(a+b)2,(5分)

只需证3(a-b)2>0,

而a≠b,故3(a-b)2>0成立.

∴4(a3+b3)>(a+b)3.(10分)

解析

证明:因为a>0,b>0,所以要证4(a3+b3)>(a+b)3

只要证4(a+b)(a2-ab+b2)>(a+b)3

即要证4(a2-ab+b2)>(a+b)2,(5分)

只需证3(a-b)2>0,

而a≠b,故3(a-b)2>0成立.

∴4(a3+b3)>(a+b)3.(10分)

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简答题

已知实数a,b,c,d∈R,求证:≥ac+bd.

正确答案

证明:ac+bd≤0,不等式成立;

若ac+bd>0,欲证

只需证(a2+b2)•(c2+d2)≥a2c2+b2d2+2abcd,

只需证a2c2+a2d2+b2c2+b2d2≥a2c2+b2d2+2abcd,

即a2d2+b2c2≥2abcd,因上式成立,

故原结论正确.

解析

证明:ac+bd≤0,不等式成立;

若ac+bd>0,欲证

只需证(a2+b2)•(c2+d2)≥a2c2+b2d2+2abcd,

只需证a2c2+a2d2+b2c2+b2d2≥a2c2+b2d2+2abcd,

即a2d2+b2c2≥2abcd,因上式成立,

故原结论正确.

百度题库 > 高考 > 数学 > 综合法与分析法证明不等式

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