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题型:简答题
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简答题

(Ⅰ)证明:a2+b2+3≥ab+(a+b);

(Ⅱ)已知:a,b,c均为实数,且a=x2-2y+,b=y2-2z+,c=z2-2x+

求证:a,b,c中至少有一个大于0.

正确答案

(Ⅰ)证明:要证a2+b2+3≥ab+(a+b)成立,

只要证:2(a2+b2+3)≥2ab+2(a+b);

即证:(a2+b2-2ab)+(a2+3-2a)+(b2-2b+3)≥0;

即证:(a-b)2++≥0,

而上式显然成立,当且仅当a=b=时取“=”,故原结论成立.

(Ⅱ)证明:假设a≤0,b≤0,且c≤0,则a+b+c≤0,

而a+b+c=x2-2y++y2-2z++z2-2x+

=(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2+π-3>0,与a+b+c≤0矛盾,

故假设不成立,

所以原结论成立,即a,b,c中至少有一个大于0.

解析

(Ⅰ)证明:要证a2+b2+3≥ab+(a+b)成立,

只要证:2(a2+b2+3)≥2ab+2(a+b);

即证:(a2+b2-2ab)+(a2+3-2a)+(b2-2b+3)≥0;

即证:(a-b)2++≥0,

而上式显然成立,当且仅当a=b=时取“=”,故原结论成立.

(Ⅱ)证明:假设a≤0,b≤0,且c≤0,则a+b+c≤0,

而a+b+c=x2-2y++y2-2z++z2-2x+

=(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2+π-3>0,与a+b+c≤0矛盾,

故假设不成立,

所以原结论成立,即a,b,c中至少有一个大于0.

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题型:简答题
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简答题

将一个正整数n表示为a1+a2+…+ap(p∈N*)的形式,其中ai∈N*,i=1,2,…,p,且a1≤a2≤…≤ap,记所有这样的表示法的种数为f(n)(如4=4,4=1+3,4=2+2,4=1+1+2,4=1+1+1+1,故f(4)=5).

(Ⅰ)写出f(3),f(5)的值,并说明理由;

(Ⅱ)对任意正整数n,比较f(n+1)与的大小,并给出证明;

(Ⅲ)当正整数n≥6时,求证:f(n)≥4n-13.

正确答案

解:(Ⅰ)因为3=3,3=1+2,3=1+1+1,所以f(3)=3.

因为5=5,5=2+3,5=1+4,5=1+1+3,5=1+2+2,5=1+1+1+2,5=1+1+1+1+1,

所以f(5)=7.

(Ⅱ)结论是f(n+1)≤[f(n)+f(n+2)].

证明如下:由结论知,只需证f(n+1)-f(n)≤f(n+2)-f(n+1).

因为n+1≥2,把n+1的一个表示法中a1=1的a1去掉,就可得到一个n的表示法;反之,在n的一个表示法前面添加一个“1+”,就得到一个n+1的表示法,即n+1的表示法中a1=1的表示法种数等于n的表示法种数,

所以f(n+1)-f(n)表示的是n+1的表示法中a1≠1的表示法数,f(n+2)-f(n+1)是n+2的表示法中a1≠1的表示法数.

同样,把一个a1≠1的n+1的表示法中的ap加上1,就可得到一个a1≠1的n+2的表示法,这样就构造了从a1≠1的n+1的表示法到a1≠1的n+2的表示法的一个对应.

所以有f(n+1)-f(n)≤f(n+2)-f(n+1).

(Ⅲ)由第(Ⅱ)问可知:

当正整数m≥6时,f(m)-f(m-1)≥f(m-1)-f(m-2)≥…≥f(6)-f(5).

又f(6)=11,f(5)=7,所以 f(m)-f(m-1)≥4.*

对于*式,分别取m为6,7,…,n,将所得等式相加得f(n)-f(5)≥4(n-5).

即f(n)≥4n-13.

解析

解:(Ⅰ)因为3=3,3=1+2,3=1+1+1,所以f(3)=3.

因为5=5,5=2+3,5=1+4,5=1+1+3,5=1+2+2,5=1+1+1+2,5=1+1+1+1+1,

所以f(5)=7.

(Ⅱ)结论是f(n+1)≤[f(n)+f(n+2)].

证明如下:由结论知,只需证f(n+1)-f(n)≤f(n+2)-f(n+1).

因为n+1≥2,把n+1的一个表示法中a1=1的a1去掉,就可得到一个n的表示法;反之,在n的一个表示法前面添加一个“1+”,就得到一个n+1的表示法,即n+1的表示法中a1=1的表示法种数等于n的表示法种数,

所以f(n+1)-f(n)表示的是n+1的表示法中a1≠1的表示法数,f(n+2)-f(n+1)是n+2的表示法中a1≠1的表示法数.

同样,把一个a1≠1的n+1的表示法中的ap加上1,就可得到一个a1≠1的n+2的表示法,这样就构造了从a1≠1的n+1的表示法到a1≠1的n+2的表示法的一个对应.

所以有f(n+1)-f(n)≤f(n+2)-f(n+1).

(Ⅲ)由第(Ⅱ)问可知:

当正整数m≥6时,f(m)-f(m-1)≥f(m-1)-f(m-2)≥…≥f(6)-f(5).

又f(6)=11,f(5)=7,所以 f(m)-f(m-1)≥4.*

对于*式,分别取m为6,7,…,n,将所得等式相加得f(n)-f(5)≥4(n-5).

即f(n)≥4n-13.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ex-ax-1(a>0,e为自然数的底数).

(1)求函数f(x)的最小值;

(2)若f(x)≥0对任意的x∈R恒成立,求实数a的值;

(3)在(2)的条件下,证明:1+++…+>ln(n+1)(n∈N*).

正确答案

解:(1)函数f(x)的导数为f′(x)=ex-a,

令f′(x)=0,解得x=lna,

当x>lna时,f′(x)>0;当x<lna时,f′(x)<0,

因此当x=lna时,f(x)min=f(lna)=elna-alna-1=a-alna-1.

(2)因为f(x)≥0对任意的x∈R恒成立,所以f(x)min≥0,

由(1)得f(x)min=a-alna-1,

所以a-alna-1≥0,

令g(a)=a-alna-1,

函数g(a)的导数为g′(a)=-lna,

令g′(a)=0,解得a=1.

当a>1时,g′(a)<0;当0<a<1时,g′(a)>0,

所以当a=1时,g(a)取得最大值,为0.

所以g(a)=a-alna-1≤0.

又a-alna-1≥0,因此a-alna-1=0,

解得a=1;

(3)由(2)得ex≥x+1,即ln(x+1)≤x,

当且仅当x=0时,等号成立,

令x= (k∈N*),则>ln(1+),

>ln=ln(1+k)-lnk,(k=1,2,…,n),

累加,得1+++…+>ln(n+1)-lnn+lnn-ln(n-1)+…+ln2-ln1,

则有1+++…+>ln(n+1)(n∈N*).

解析

解:(1)函数f(x)的导数为f′(x)=ex-a,

令f′(x)=0,解得x=lna,

当x>lna时,f′(x)>0;当x<lna时,f′(x)<0,

因此当x=lna时,f(x)min=f(lna)=elna-alna-1=a-alna-1.

(2)因为f(x)≥0对任意的x∈R恒成立,所以f(x)min≥0,

由(1)得f(x)min=a-alna-1,

所以a-alna-1≥0,

令g(a)=a-alna-1,

函数g(a)的导数为g′(a)=-lna,

令g′(a)=0,解得a=1.

当a>1时,g′(a)<0;当0<a<1时,g′(a)>0,

所以当a=1时,g(a)取得最大值,为0.

所以g(a)=a-alna-1≤0.

又a-alna-1≥0,因此a-alna-1=0,

解得a=1;

(3)由(2)得ex≥x+1,即ln(x+1)≤x,

当且仅当x=0时,等号成立,

令x= (k∈N*),则>ln(1+),

>ln=ln(1+k)-lnk,(k=1,2,…,n),

累加,得1+++…+>ln(n+1)-lnn+lnn-ln(n-1)+…+ln2-ln1,

则有1+++…+>ln(n+1)(n∈N*).

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简答题

已知|x+1|+|x-l|<4的解集为M,若a,b∈M,证明:2|a+b|<|4+ab|.

正确答案

解:f(x)=|x+1|+|x-1|=

当x<-1时,由-2x<4,得-2<x<-1;

当-1≤x≤1时,f(x)=2<4;

当x>1时,由2x<4,得1<x<2.

所以M=(-2,2).…(5分)

∴当a,b∈M,即-2<a,b<2,

∵4(a+b)2-(4+ab)2=4(a2+2ab+b2)-(16+8ab+a2b2)=(a2-4)(4-b2)<0,

∴4(a+b)2<(4+ab)2

∴2|a+b|<|4+ab|.…(10分)

解析

解:f(x)=|x+1|+|x-1|=

当x<-1时,由-2x<4,得-2<x<-1;

当-1≤x≤1时,f(x)=2<4;

当x>1时,由2x<4,得1<x<2.

所以M=(-2,2).…(5分)

∴当a,b∈M,即-2<a,b<2,

∵4(a+b)2-(4+ab)2=4(a2+2ab+b2)-(16+8ab+a2b2)=(a2-4)(4-b2)<0,

∴4(a+b)2<(4+ab)2

∴2|a+b|<|4+ab|.…(10分)

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题型:简答题
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简答题

若a>0,b>0,且a+b=1.求证:

(Ⅰ);     

(Ⅱ)

正确答案

证明:(Ⅰ)∵a>0,b>0,且a+b=1,

∴a+b=1≥

;     

(Ⅱ)∵a>0,b>0,且a+b=1,

∴(a+1)(b+1)=ab+a+b+1=ab+2

∵0<

∴2<(a+1)(b+1)≤

解析

证明:(Ⅰ)∵a>0,b>0,且a+b=1,

∴a+b=1≥

;     

(Ⅱ)∵a>0,b>0,且a+b=1,

∴(a+1)(b+1)=ab+a+b+1=ab+2

∵0<

∴2<(a+1)(b+1)≤

百度题库 > 高考 > 数学 > 综合法与分析法证明不等式

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