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题型:简答题
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简答题

已知m,n∈R+,求证:

正确答案

证明:构造函数y=lnx,

则y′=,()′=-<0,

即有函数y=lnx在(0,+∞)上是递增且上凸的函数,

由m,n>0,且+=1,

lnn+lnm≤ln(•n+•m)

=ln

-==≥0,

即有ln≤ln

则有lnn+lnm≤ln

即有成立.

解析

证明:构造函数y=lnx,

则y′=,()′=-<0,

即有函数y=lnx在(0,+∞)上是递增且上凸的函数,

由m,n>0,且+=1,

lnn+lnm≤ln(•n+•m)

=ln

-==≥0,

即有ln≤ln

则有lnn+lnm≤ln

即有成立.

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题型:简答题
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简答题

已知an=+++…+(n∈N*),求证:<an(n+1)3

正确答案

证明:∵n<<n+1,

∴1+2+…+n<+++…+<2+3+…+n+1,

+++…+(n+1)3

<an(n+1)3

解析

证明:∵n<<n+1,

∴1+2+…+n<+++…+<2+3+…+n+1,

+++…+(n+1)3

<an(n+1)3

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题型:简答题
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简答题

数列{an}满足Sn=2n-an(n∈N*

(1)计算a1,a2,a3,a4,由此猜想通项公式an,并用数学归纳法证明此猜想;

(2)若数列{bn}满足bn=2n-1an,求证:++…+

正确答案

解:(1)由Sn=2n-an(n∈N*),

可得a1=S1=2-a1,可得a1=1,

a2=S2-S1=4-a2-1,可得a2=

a3=S3-S2=6-a3-,可得a3=

a4=S4-S3=8-a4-,可得a4=

猜想得到an=

由数学归纳法可得.

当n=1时,a1=1,=1,成立;

设n=k时,ak=成立,

当n=k+1时,ak+1=Sk+1-Sk=2(k+1)-ak+1-2k+ak

可得ak+1=(2+ak)=(2+)=

即有n=k+1也成立.

综上可得an=,对n为一切非零自然数成立.

(2)证明:bn=2n-1an=2n-1,

即证1++++…+

-

等价于:2k+1-2<2k+1-1;

所以:①当n=1时,原不等式成立,

②当n≥2时,1+++…+≤1+(-)+(-)+…+(-

=1+-=-

即有不等式成立.

解析

解:(1)由Sn=2n-an(n∈N*),

可得a1=S1=2-a1,可得a1=1,

a2=S2-S1=4-a2-1,可得a2=

a3=S3-S2=6-a3-,可得a3=

a4=S4-S3=8-a4-,可得a4=

猜想得到an=

由数学归纳法可得.

当n=1时,a1=1,=1,成立;

设n=k时,ak=成立,

当n=k+1时,ak+1=Sk+1-Sk=2(k+1)-ak+1-2k+ak

可得ak+1=(2+ak)=(2+)=

即有n=k+1也成立.

综上可得an=,对n为一切非零自然数成立.

(2)证明:bn=2n-1an=2n-1,

即证1++++…+

-

等价于:2k+1-2<2k+1-1;

所以:①当n=1时,原不等式成立,

②当n≥2时,1+++…+≤1+(-)+(-)+…+(-

=1+-=-

即有不等式成立.

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题型:简答题
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简答题

求证:

(Ⅰ)已知a,b,c∈R,求证:a2+b2+c2≥ab+bc+ca

(Ⅱ)若a>0,b>0,且a+b=1,求证:+≥4.

正确答案

证明:(I)由(a-b)2+(b-c)2+(a-c)2≥0,

即有2a2+2b2+2c2-2ab-2bc-2ca≥0,

即为a2+b2+c2≥ab+bc+ca;

(II)由a>0,b>0,且a+b=1,

可得=4,

当且仅当a=b=,取得等号.

解析

证明:(I)由(a-b)2+(b-c)2+(a-c)2≥0,

即有2a2+2b2+2c2-2ab-2bc-2ca≥0,

即为a2+b2+c2≥ab+bc+ca;

(II)由a>0,b>0,且a+b=1,

可得=4,

当且仅当a=b=,取得等号.

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题型:简答题
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简答题

已知a>b>0,证明:

正确答案

证明:因为a>b>0,要证

只需证明.…..….(4分)

即证.…(7分)

即证,即

由已知,显然成立.…..(10分)

成立.….(12分)

解析

证明:因为a>b>0,要证

只需证明.…..….(4分)

即证.…(7分)

即证,即

由已知,显然成立.…..(10分)

成立.….(12分)

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题型:简答题
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简答题

选修4-5;不等式选讲

已知a>0,b>0,a+b=1,求证:

(Ⅰ) ++≥8;

(Ⅱ)(1+)(1+)≥9.

正确答案

证明:(Ⅰ)∵a+b=1,

∴ab≤=

≥4,∴++=+=≥8;

(Ⅱ)(1+)(1+)=+++1

由(Ⅰ)可知++≥8

+++1≥9,

∴(1+)(1+)≥9.

解析

证明:(Ⅰ)∵a+b=1,

∴ab≤=

≥4,∴++=+=≥8;

(Ⅱ)(1+)(1+)=+++1

由(Ⅰ)可知++≥8

+++1≥9,

∴(1+)(1+)≥9.

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题型:简答题
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简答题

≤x≤2,求证:2++<8.

正确答案

证明:由柯西不等式可得,

(2++2≤(22+12+12)(x+1+2x-3+6-3x)

=6×4,

即有2++≤2<8.

≤x≤2时,不等式2++<8.

解析

证明:由柯西不等式可得,

(2++2≤(22+12+12)(x+1+2x-3+6-3x)

=6×4,

即有2++≤2<8.

≤x≤2时,不等式2++<8.

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题型:简答题
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简答题

(1)已知a>0,b>0,c>0,d>0.求证:+≥4;

(2)已知a>0,b>0,c>0,a+b+c=1,证明:++≤3.

正确答案

证明:(1)+=+++=(+)+(+)≥2+2=4(当且仅当a=b,c=d时,取“=”),故+≥4.

(2)∵a>0,b>0,c>0,a+b+c=1,

++++=3(当且仅当a=b=c=时等号成立).

解析

证明:(1)+=+++=(+)+(+)≥2+2=4(当且仅当a=b,c=d时,取“=”),故+≥4.

(2)∵a>0,b>0,c>0,a+b+c=1,

++++=3(当且仅当a=b=c=时等号成立).

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题型:简答题
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简答题

证明下列各题:

(1)证明:不可能成等差数列;

(2)已知x,y,a,b都是实数,且x2+y2=1,a2+b2=1,求证:|ax+by|≤1.

正确答案

证明:(1)假设可能成等差数列.…(2分)

两边平方,得20=10+2,…(5分)

则25=21,显然等式不成立.…(8分)

不可能成等差数列.…(10分)

(2)要证|ax+by|≤1

需证|ax+by|2=a2x2+2abxy+b2y2≤1.…(14分)

∵x2+y2=1,a2+b2=1∴1=(x2+y2)(a2+b2)=a2x2+b2y2+b2x2+a2y2≥a2x2+b2y2+2abxy…(19分)

故|ax+by|≤1.…(20分)

解析

证明:(1)假设可能成等差数列.…(2分)

两边平方,得20=10+2,…(5分)

则25=21,显然等式不成立.…(8分)

不可能成等差数列.…(10分)

(2)要证|ax+by|≤1

需证|ax+by|2=a2x2+2abxy+b2y2≤1.…(14分)

∵x2+y2=1,a2+b2=1∴1=(x2+y2)(a2+b2)=a2x2+b2y2+b2x2+a2y2≥a2x2+b2y2+2abxy…(19分)

故|ax+by|≤1.…(20分)

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题型: 单选题
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单选题

设m>n,n∈N+,x>1,a=(lgx)m+(lgx)-m,b=(lgx)n+(lgx)-n,则a与b的大小关系为(  )

Aa≥b

Ba≤b

C与x的值有关,大小不定

D以上都不正确

正确答案

A
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题型:简答题
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简答题

设函数fn(x)=1-x+-+…-,n∈N*

(Ⅰ)研究函数f2(x)的单调性并判断f2(x)=0的实数解的个数;

(Ⅱ)判断fn(x)=0的实数解的个数,并加以证明.

正确答案

解:(Ⅰ)f2(x)=1-x+-,则f2′(x)=-1+x-x2=-(x-2-<0

∴函数f2(x)在R上单调减

∵f2(1)>0,f2(2)<0

∴f2(x)=0的实数解的个数是1个;

(Ⅱ)fn(x)=0的实数解的个数是1个

求导函数可得fn′(x)=-1+x-x2+…+x2n-3-x2n-2

(1)若x=-1,则fn′(x)=-(2n-1)<0.

(2)若x=0,则fn′(x)=-1<0.

(3)若x≠-1,且x≠0时,则fn′(x)=-

①当x<-1时,x+1<0,x2n-1+1<0,∴fn′(x)<0.

②当x>-1时,fn′(x)<0

综合(1),(2),(3),得fn′(x)<0,

即fn(x)在R单调递减.

又fn(0)=1>0,fn(2)=(1-2)+()+…+(-)<0

所以fn(x)在(0,2)有唯一实数解,从而fn(x)在R有唯一实数解.

综上,fn(x)=0有唯一实数解.

解析

解:(Ⅰ)f2(x)=1-x+-,则f2′(x)=-1+x-x2=-(x-2-<0

∴函数f2(x)在R上单调减

∵f2(1)>0,f2(2)<0

∴f2(x)=0的实数解的个数是1个;

(Ⅱ)fn(x)=0的实数解的个数是1个

求导函数可得fn′(x)=-1+x-x2+…+x2n-3-x2n-2

(1)若x=-1,则fn′(x)=-(2n-1)<0.

(2)若x=0,则fn′(x)=-1<0.

(3)若x≠-1,且x≠0时,则fn′(x)=-

①当x<-1时,x+1<0,x2n-1+1<0,∴fn′(x)<0.

②当x>-1时,fn′(x)<0

综合(1),(2),(3),得fn′(x)<0,

即fn(x)在R单调递减.

又fn(0)=1>0,fn(2)=(1-2)+()+…+(-)<0

所以fn(x)在(0,2)有唯一实数解,从而fn(x)在R有唯一实数解.

综上,fn(x)=0有唯一实数解.

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题型:简答题
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简答题

已知正数a,b,c满足a+b+c=1证明  

正确答案

证明:∵正数a,b,c满足a+b+c=1,要证

只要证   3a3+3b3+3c3-a2-b2-c2≥0,

只要证   2(a3+b3+c3 )+a2(a-1)+b2(b-1)+c2(c-1)≥0,

只要证   2(a3+b3+c3 )+a2(-b-c)+b2(-a-c)+c2(-a-b)≥0,

只要证   a3+b3+c3+a3+b3+c3-a2b-a2c-b2a-b2c-c2a-c2b≥0,

只要证   a2 (a-b)+a2(a-c)+b2(b-a)+b2(b-c)+c2(c-a)+c2(c-b)≥0,

只要证   (a-b)(a2-b2)+(b-c) (b2-c2)+(c-a)(c2-a2)≥0,

只要证   (a+b)(a-b)2+(b+c)(b-c)2+(c+a) (c-a)2≥0,

而由题意可知  (a+b)(a-b)2+(b+c)(b-c)2+(c+a) (c-a)2≥0  成立,故要证的不等式成立.

解析

证明:∵正数a,b,c满足a+b+c=1,要证

只要证   3a3+3b3+3c3-a2-b2-c2≥0,

只要证   2(a3+b3+c3 )+a2(a-1)+b2(b-1)+c2(c-1)≥0,

只要证   2(a3+b3+c3 )+a2(-b-c)+b2(-a-c)+c2(-a-b)≥0,

只要证   a3+b3+c3+a3+b3+c3-a2b-a2c-b2a-b2c-c2a-c2b≥0,

只要证   a2 (a-b)+a2(a-c)+b2(b-a)+b2(b-c)+c2(c-a)+c2(c-b)≥0,

只要证   (a-b)(a2-b2)+(b-c) (b2-c2)+(c-a)(c2-a2)≥0,

只要证   (a+b)(a-b)2+(b+c)(b-c)2+(c+a) (c-a)2≥0,

而由题意可知  (a+b)(a-b)2+(b+c)(b-c)2+(c+a) (c-a)2≥0  成立,故要证的不等式成立.

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题型:简答题
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简答题

(选修4-5:不等式选讲)已知a>b>c>0,求证:(并指出等号成立的条件)

正确答案

证明:∵a>b>c>0,要证

只要证 (a-b)+(b-c)+c+++≥6  ①.

由于不等式的左边这6项全部都是正实数,且这6项的积等于定值1,故这6个正数的几何平均数等于1,

由6个正数的算术平均数大于或等于这6个正数的几何平均数可得 ≥1,

故①成立,故原不等式成立.

解析

证明:∵a>b>c>0,要证

只要证 (a-b)+(b-c)+c+++≥6  ①.

由于不等式的左边这6项全部都是正实数,且这6项的积等于定值1,故这6个正数的几何平均数等于1,

由6个正数的算术平均数大于或等于这6个正数的几何平均数可得 ≥1,

故①成立,故原不等式成立.

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简答题

已知a>0,b>0.

(I)若a+b=2,求的最小值;

(Ⅱ)求证:a2b2+a2+b2≥ab(a+b+1).

正确答案

解:(Ⅰ)由于a+b=2,

=)(1+a+1+b)

=(5++)≥(5+2)=

等号成立条件为=,而a+b=2,所以a=,b=

因此当a=,b=时,+取得最小值,且为

(Ⅱ)证明:由均值不等式得a2b2+a2≥2a2b,a2b2+b2≥2b2a,a2+b2≥2ab

三式相加得2a2b2+2a2+2b2≥2a2b+2ab2+2ab=2ab(a+b+1),

所以a2b2+a2+b2≥ab(a+b+1).

解析

解:(Ⅰ)由于a+b=2,

=)(1+a+1+b)

=(5++)≥(5+2)=

等号成立条件为=,而a+b=2,所以a=,b=

因此当a=,b=时,+取得最小值,且为

(Ⅱ)证明:由均值不等式得a2b2+a2≥2a2b,a2b2+b2≥2b2a,a2+b2≥2ab

三式相加得2a2b2+2a2+2b2≥2a2b+2ab2+2ab=2ab(a+b+1),

所以a2b2+a2+b2≥ab(a+b+1).

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题型:简答题
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简答题

若正数a、b、c、d满足>0,a+b=c+d,试将a,b,c,d按从小到大的顺序排列并说明理由.

正确答案

解:∵正数a、b、c、d满足

>0  ①

∴c>d,a>b;

将①式平方可得,c+d-2>a+b-2

∵a+b=c+d,

∴cd<ab;

设c=A+s,d=A-s,a=A+t,b=A-t,且s>0,t>0,

∴A2-t2<A2-s2

∴s2<t2

∴s<t,

∴A+t>A+s>A-s>A-t.

即a>c>d>b.

解析

解:∵正数a、b、c、d满足

>0  ①

∴c>d,a>b;

将①式平方可得,c+d-2>a+b-2

∵a+b=c+d,

∴cd<ab;

设c=A+s,d=A-s,a=A+t,b=A-t,且s>0,t>0,

∴A2-t2<A2-s2

∴s2<t2

∴s<t,

∴A+t>A+s>A-s>A-t.

即a>c>d>b.

下一知识点 : 柯西不等式与排序不等式
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