- 综合法与分析法证明不等式
- 共468题
设a,b∈R,求证:
(1);
(2)a2+b2+c2≥ab+bc+ac.
正确答案
证明:(1)∵a2+b2≥2ab,∴2(a2+b2)≥(a+b)2,∴;
(2)∵a2+b2≥2ab,c2+b2≥2bc,a2+c2≥2ac,
∴三式相加可得a2+b2+c2≥ab+bc+ac,当且仅当a=b=c时等号成立
解析
证明:(1)∵a2+b2≥2ab,∴2(a2+b2)≥(a+b)2,∴;
(2)∵a2+b2≥2ab,c2+b2≥2bc,a2+c2≥2ac,
∴三式相加可得a2+b2+c2≥ab+bc+ac,当且仅当a=b=c时等号成立
(1)已知a,b∈R,求证:a2+b2≥ab+a+b-1.
(2)已知|a|<1,|b|<1,求证:|1-ab|>|a-b|.
正确答案
证明:(1)(a2+b2)-(ab+a+b-1)
=(2a2+2b2-2ab-2a-2b+2)
=[(a2-2ab+b2)+(a2-2a+1)+(b2-2b+1)]
=[(a-b)2+(a-1)2+(b-1)2]≥0,
则a2+b2≥ab+a+b-1;
(2)|1-ab|2-|a-b|2=1+a2b2-a2-b2=(a2-1)(b2-1).
由于|a|<1,|b|<1,则a2-1<0,b2-1<0.
则|1-ab|2-|a-b|2>0,
故有|1-ab|>|a-b|.
解析
证明:(1)(a2+b2)-(ab+a+b-1)
=(2a2+2b2-2ab-2a-2b+2)
=[(a2-2ab+b2)+(a2-2a+1)+(b2-2b+1)]
=[(a-b)2+(a-1)2+(b-1)2]≥0,
则a2+b2≥ab+a+b-1;
(2)|1-ab|2-|a-b|2=1+a2b2-a2-b2=(a2-1)(b2-1).
由于|a|<1,|b|<1,则a2-1<0,b2-1<0.
则|1-ab|2-|a-b|2>0,
故有|1-ab|>|a-b|.
已知a2+b2=1,c2+d2=1.
(Ⅰ)求证:ab+cd≤1.
(Ⅱ)求a+b的取值范围.
正确答案
(I)证明:∵a2+b2≥2ab,c2+d2≥2cd,
∴a2+b2+c2+d2≥2(ab+cd),当且仅当a=b=c=d=时取“=”…(2分)
又∵a2+b2=1,c2+d2=1
∴2(ab+cd)≤2 …(4分)
∴ab+cd≤1 …(5分)
(Ⅱ)解:设=(a,b),
=(1,
),
∵|⋅
|≤|
|⋅|
|,…(8分)
∴|a+b|≤2
=2,
∴-2≤a+b≤2
∴a+b的取值范围为[-2,2]. …(10分)
解析
(I)证明:∵a2+b2≥2ab,c2+d2≥2cd,
∴a2+b2+c2+d2≥2(ab+cd),当且仅当a=b=c=d=时取“=”…(2分)
又∵a2+b2=1,c2+d2=1
∴2(ab+cd)≤2 …(4分)
∴ab+cd≤1 …(5分)
(Ⅱ)解:设=(a,b),
=(1,
),
∵|⋅
|≤|
|⋅|
|,…(8分)
∴|a+b|≤2
=2,
∴-2≤a+b≤2
∴a+b的取值范围为[-2,2]. …(10分)
已知a,b,c均为正数,证明:
(1)(a+b+c)(+
+
)≥9;
(2)+
+
≥3.
正确答案
证明:(1)∵a,b,c均为正数,
由柯西不等式得(a+b+c)(+
+
)
=9
不等式得证.…(5分)
(2)+
+
=
≥2+2+2-3=3
不等式得证.…(10分)
解析
证明:(1)∵a,b,c均为正数,
由柯西不等式得(a+b+c)(+
+
)
=9
不等式得证.…(5分)
(2)+
+
=
≥2+2+2-3=3
不等式得证.…(10分)
求证:<
.
正确答案
解:令g(x)=lnx-x+1,
当x≥1时,g′(x)=-1=
≤0,
∴g(x)=lnx-x+1在[1,+∞)上单调递减,
∴当x≥1时,g(x)max=g(1)=0,
∴g(x)=lnx-x+1≤g(1)=0,
当x>1时,g(x)=lnx-x+1<g(1)=0
即lnx<x-1(x>1).
令x=1+(k∈N*),则ln(1+
)<
,即nln(1+
)<k,
∴ln[(1+)]n<k,
∴[(1+)]n<ek(k∈N*),
∴<e1+e2+…+en=
(证毕).
解析
解:令g(x)=lnx-x+1,
当x≥1时,g′(x)=-1=
≤0,
∴g(x)=lnx-x+1在[1,+∞)上单调递减,
∴当x≥1时,g(x)max=g(1)=0,
∴g(x)=lnx-x+1≤g(1)=0,
当x>1时,g(x)=lnx-x+1<g(1)=0
即lnx<x-1(x>1).
令x=1+(k∈N*),则ln(1+
)<
,即nln(1+
)<k,
∴ln[(1+)]n<k,
∴[(1+)]n<ek(k∈N*),
∴<e1+e2+…+en=
(证毕).
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