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题型:简答题
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简答题

已知a,b∈R,且a+b=1.求证:

正确答案

证明:∵a,b∈R,且a+b=1,∴b=1-a,∴=a2+b2+4(a+b)- 

=2a2-2a+=2≥0,

 成立.

解析

证明:∵a,b∈R,且a+b=1,∴b=1-a,∴=a2+b2+4(a+b)- 

=2a2-2a+=2≥0,

 成立.

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题型:简答题
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简答题

已知a,b,c为正实数,a+b+c=1.

求证:(1)a2+b2+c2

(2)<6.

正确答案

(1)证法一:a2+b2+c2-=(3a2+3b2+3c2-1)

=[3a2+3b2+3c2-(a+b+c)2]

=[3a2+3b2+3c2-a2-b2-c2-2ab-2ac-2bc]

=[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]≥0∴a2+b2+c2

证法二:∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc≤a2+b2+c2+a2+b2+a2+c2+b2+c2

∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2=1∴a2+b2+c2

证法三:设a=+α,b=+β,c=+γ.

∵a+b+c=1,∴α+β+γ=0

∴a2+b2+c2=(+α)2+(+β)2+(+γ)2

=+(α+β+γ)+α222

=222

∴a2+b2+c2

(2)证法一:

同理

∴原不等式成立.

证法二:=

<6

∴原不等式成立.

解析

(1)证法一:a2+b2+c2-=(3a2+3b2+3c2-1)

=[3a2+3b2+3c2-(a+b+c)2]

=[3a2+3b2+3c2-a2-b2-c2-2ab-2ac-2bc]

=[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]≥0∴a2+b2+c2

证法二:∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc≤a2+b2+c2+a2+b2+a2+c2+b2+c2

∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2=1∴a2+b2+c2

证法三:设a=+α,b=+β,c=+γ.

∵a+b+c=1,∴α+β+γ=0

∴a2+b2+c2=(+α)2+(+β)2+(+γ)2

=+(α+β+γ)+α222

=222

∴a2+b2+c2

(2)证法一:

同理

∴原不等式成立.

证法二:=

<6

∴原不等式成立.

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题型:简答题
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简答题

已知a>0,b>0,a+b=1.求证:

(1);              

(2)

正确答案

证明:(1)因为1=a+b≥2,所以ab≤,所以

所以

(2)因为1=a+b≥2,所以ab≤,所以(a+b)+ab+≤1,

所以≤1,从而有2+2≤4,

即:(a+)+(b+)+2≤4,即:(2≤4,所以原不等式成立.

解析

证明:(1)因为1=a+b≥2,所以ab≤,所以

所以

(2)因为1=a+b≥2,所以ab≤,所以(a+b)+ab+≤1,

所以≤1,从而有2+2≤4,

即:(a+)+(b+)+2≤4,即:(2≤4,所以原不等式成立.

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题型:简答题
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简答题

(1)用综合法证明:a2+b2+c2≥ab+bc+ca,(a,b,c∈R+);

(2)用分析法证明:若a,b,m∈R+,且b<a,则

正确答案

(1)证明:∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,

相加可得 2(a2+b2+c2)≥2(ab+bc+ca),

∴a2+b2+c2≥ab+bc+ca,(当且仅当a=b=c时,取等号).

(2)证明:∵a,b,m∈R+,且b<a,要证,只要证 b(a+m)<a(b+m),

只要证bm<am,即证 b<a.

而b<a为已知条件,故要证的不等式成立.

解析

(1)证明:∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,

相加可得 2(a2+b2+c2)≥2(ab+bc+ca),

∴a2+b2+c2≥ab+bc+ca,(当且仅当a=b=c时,取等号).

(2)证明:∵a,b,m∈R+,且b<a,要证,只要证 b(a+m)<a(b+m),

只要证bm<am,即证 b<a.

而b<a为已知条件,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

如图所示的两个同心圆盘均被n等分(n∈N*,n≥2),在相重叠的扇形格中依次同时填上1,2,3,…,n,内圆盘可绕圆心旋转,每次可旋转一个扇形格,格中数之积的和为此位置的“旋转和”.

(Ⅰ)求2个不同位置的“旋转和”的和;当内圆盘旋转到某一位置时,定义所有重叠扇形;

(Ⅱ)当n为偶数时,求n个不同位置的“旋转和”的最小值;

(Ⅲ)设n=4m(m∈N*),在如图所示的初始位置将任意而对重叠的扇形格中的两数均改写为0,证明:当m≤4时,通过旋转,总存在一个位置,任意重叠的扇形格中两数不同时为0.

正确答案

(Ⅰ)解:由于内盘中的任一数都会和外盘中的每个作积,故n个不同位置的“旋转和”的和为1×(1+2+…+n)+2×(1+2+…+n)+…+n×(1+2+…+n)=;  …(3分)

(Ⅱ)解:设内盘中的1和外盘中的k同扇形格时的“旋转和”为ak

则ak+1=1×(k+1)+2×(k+2)+…+(n-k)×n+(n-k+1)×1+…+n×kak

=1×k+2×(k+1)+…+(n-k)×(n-1)+(n-k+1)×n+…+n×(k-1)ak+1-ak

=1+2+…+(n-k)+(1-n)(n-k+1)+(n-k+2)+…+n

=…(5分)

所以当时,ak+1<ak,当时,ak+1>ak,所以时,最小

最小值==;…(8分)

(Ⅲ)证明:将图中所有非0数改写为1,现假设任意位置,总存在一个重叠的扇形格中两数同时为0,则此位置的“旋转和”必大于或等于2m+1,初始位置外的4m-1个位置的“旋转和”的和为(3m)2-3m,

则有(3m)2-3m≥(2m+1)(4m-1),即

这与m≤4矛盾,故命题得证.…(12分)

解析

(Ⅰ)解:由于内盘中的任一数都会和外盘中的每个作积,故n个不同位置的“旋转和”的和为1×(1+2+…+n)+2×(1+2+…+n)+…+n×(1+2+…+n)=;  …(3分)

(Ⅱ)解:设内盘中的1和外盘中的k同扇形格时的“旋转和”为ak

则ak+1=1×(k+1)+2×(k+2)+…+(n-k)×n+(n-k+1)×1+…+n×kak

=1×k+2×(k+1)+…+(n-k)×(n-1)+(n-k+1)×n+…+n×(k-1)ak+1-ak

=1+2+…+(n-k)+(1-n)(n-k+1)+(n-k+2)+…+n

=…(5分)

所以当时,ak+1<ak,当时,ak+1>ak,所以时,最小

最小值==;…(8分)

(Ⅲ)证明:将图中所有非0数改写为1,现假设任意位置,总存在一个重叠的扇形格中两数同时为0,则此位置的“旋转和”必大于或等于2m+1,初始位置外的4m-1个位置的“旋转和”的和为(3m)2-3m,

则有(3m)2-3m≥(2m+1)(4m-1),即

这与m≤4矛盾,故命题得证.…(12分)

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题型:简答题
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简答题

已知a,b,m∈R+,并且a<b,用分析法证明:

正确答案

证明:∵a,b,m∈R+,∴b,b+m∈R+

要证

只需证b(a+m)>a(b+m)…(5分)

只需证ba+bm>ab+am

只需证bm>am

又m∈R+∴只需证b>a…(11分)

由题设可知b>a显然成立,所以得证   …(13分)

解析

证明:∵a,b,m∈R+,∴b,b+m∈R+

要证

只需证b(a+m)>a(b+m)…(5分)

只需证ba+bm>ab+am

只需证bm>am

又m∈R+∴只需证b>a…(11分)

由题设可知b>a显然成立,所以得证   …(13分)

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题型:简答题
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简答题

已知a∈R,b∈R,求证:a2+b2≥2(3a+b-5)(要求指明等号成立的条件).

正确答案

证明:a2+b2-2(3a+b-5)

=(a2-6a+9)+(b2-2b+1)

=(a-3)2+(b-1)2

由(a-3)2≥0,(b-1)2≥0,

可得a2+b2-2(3a+b-5)≥0,

即为a2+b2≥2(3a+b-5),

当且仅当a=3,b=1,取得等号.

解析

证明:a2+b2-2(3a+b-5)

=(a2-6a+9)+(b2-2b+1)

=(a-3)2+(b-1)2

由(a-3)2≥0,(b-1)2≥0,

可得a2+b2-2(3a+b-5)≥0,

即为a2+b2≥2(3a+b-5),

当且仅当a=3,b=1,取得等号.

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简答题

设f(x)=loga(1-)(a>0且a≠1),将y=f(x)的图象向左平移1个单位得到y=g(x)的图象,F(x)=

(1)设关于x的方程loga=g(x)在区间[2,6]上有实数解,求t的取值范围;

(2)当a=e(e为自然对数的底数)时,证明:g(2)+g(3)+…+g(n)>

(3)当0<a≤时,试比较|F(k)-n|与4的大小,并说明理由.

正确答案

解:(1)∵g(x)=loga(1-)=loga

∴loga=loga

关于x的方程loga=g(x)在区间[2,6]上有实数解

⇔t=(x-1)2(7-x)区间[2,6]上有实数解,

令h(x)=(x-1)2(7-x),h′(x)=2(x-1)(7-x)-(x-1)2=(x-1)(15-3x),

令h′(x)=0,则x=1(舍去)或x=5.在x=5处导数左正右负,

故x=5时取极大值,也为最大值32,

当x=2时,取最小值且为5.故t的取值范围是[5,32];

(2)g(2)+g(3)+…+g(n)=ln()=-ln

令u(z)=-lnz-=-2lnz+z-,u′(z)=-+1+=(1-2≥0,

∴u(z)在(0,+∞)递增,

>1,∴u()>u(1)=0,

即有ln

故g(2)+g(3)+…+g(n)>

(3)设a=,则p≥1,1<F(1)==1+≤3.

当a=1,|F(1)-1|=≤2<4,

当n≥2时,设k≥2,k∈N*,

F(k)==1+=1+

∴1<F(k)≤1+=1+=1+

从而u-1≤F(k)≤n-1+-=n+1-<n+1.

∴a<F(k)<F(1)+n+1≤n+4.

综上总有,当0<a≤时,|F(k)-n|≤4.

解析

解:(1)∵g(x)=loga(1-)=loga

∴loga=loga

关于x的方程loga=g(x)在区间[2,6]上有实数解

⇔t=(x-1)2(7-x)区间[2,6]上有实数解,

令h(x)=(x-1)2(7-x),h′(x)=2(x-1)(7-x)-(x-1)2=(x-1)(15-3x),

令h′(x)=0,则x=1(舍去)或x=5.在x=5处导数左正右负,

故x=5时取极大值,也为最大值32,

当x=2时,取最小值且为5.故t的取值范围是[5,32];

(2)g(2)+g(3)+…+g(n)=ln()=-ln

令u(z)=-lnz-=-2lnz+z-,u′(z)=-+1+=(1-2≥0,

∴u(z)在(0,+∞)递增,

>1,∴u()>u(1)=0,

即有ln

故g(2)+g(3)+…+g(n)>

(3)设a=,则p≥1,1<F(1)==1+≤3.

当a=1,|F(1)-1|=≤2<4,

当n≥2时,设k≥2,k∈N*,

F(k)==1+=1+

∴1<F(k)≤1+=1+=1+

从而u-1≤F(k)≤n-1+-=n+1-<n+1.

∴a<F(k)<F(1)+n+1≤n+4.

综上总有,当0<a≤时,|F(k)-n|≤4.

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题型:简答题
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简答题

已知f(x)=,p,q>0,且p+q=1,求证:pf(x1)+qf(x2)≤f(px1+qx2).

正确答案

证明:若证pf(x1)+qf(x2)≤f(px1+qx2),

只需证

只需证

只需证

只需证

只需证

只需证,上式显然成立,

所以原不等式成立.

解析

证明:若证pf(x1)+qf(x2)≤f(px1+qx2),

只需证

只需证

只需证

只需证

只需证

只需证,上式显然成立,

所以原不等式成立.

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题型:简答题
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简答题

已知a,b,c∈R*,证明:

(1)(a+b+c)(a2+b2+c2)≤3(a3+b3+c3);

(2)++

正确答案

证明:(Ⅰ)右边-左边,得3(a3+b3+c3)-(a+b+c)(a2+b2+c2

=2(a3+b3+c3)-a(b2+c2)-b(a2+c2)-c(a2+b2).

∵a,b∈R*,∴a3+b3-a2b-ab2=a2(a-b)+b2(b-a)=(a-b)2(a+b)≥0.

∴a3+b3≥a2b+ab2

    同理,b3+c3≥b2c+bc2,a3+c3≥a2c+ac2

    以上三式相加得=2(a3+b3+c3)≥a2b+ab2+b2c+bc2+a2c+ac,

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

∴(a+b+c)(a2+b2+c2)≤3(a3+b3+c3).      

   (Ⅱ)∵a,b,c∈R*,∴a+b>0,b+c>0,c+a>0,

    由柯西不等式得)[(a+b)+(b+c)+(c+a)]

2=9,

    即2(a+b+c)(++)≥9,

∴2(++)≥3,故++

    当且仅当a=b=c时,不等式取等号.

解析

证明:(Ⅰ)右边-左边,得3(a3+b3+c3)-(a+b+c)(a2+b2+c2

=2(a3+b3+c3)-a(b2+c2)-b(a2+c2)-c(a2+b2).

∵a,b∈R*,∴a3+b3-a2b-ab2=a2(a-b)+b2(b-a)=(a-b)2(a+b)≥0.

∴a3+b3≥a2b+ab2

    同理,b3+c3≥b2c+bc2,a3+c3≥a2c+ac2

    以上三式相加得=2(a3+b3+c3)≥a2b+ab2+b2c+bc2+a2c+ac,

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

∴(a+b+c)(a2+b2+c2)≤3(a3+b3+c3).      

   (Ⅱ)∵a,b,c∈R*,∴a+b>0,b+c>0,c+a>0,

    由柯西不等式得)[(a+b)+(b+c)+(c+a)]

2=9,

    即2(a+b+c)(++)≥9,

∴2(++)≥3,故++

    当且仅当a=b=c时,不等式取等号.

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题型:简答题
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简答题

对于正整数n,求证:1+>2(-1)

正确答案

证明:==)=

解析

证明:==)=

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=ax2+bx+1(a,b为实数,a≠0,x∈R).

(Ⅰ)若函数f(x)的图象过点(-2,1),且方程f(x)=0有且只有一个根,求f(x)的表达式;

(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,当x∈[-1,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求实数k的取值范围;

(Ⅲ)若函数f(x)为偶函数,且F(x)=求证:当mn<0,m+n>0,a>0时,F(m)+F(n)>0.

正确答案

解:(Ⅰ)因为f(-2)=1,即4a-2b+1=1,所以b=2a.…(1分)

因为方程f(x)=0有且只有一个根,即△=b2-4a=0.

所以4a2-4a=0.即a=1,b=2.…(2分)

所以f(x)=(x+1)2.…(3分)

(Ⅱ)因为g(x)=f(x)-kx=x2+2x+1-kx=x2-(k-2)x+1=(x-2+1-.    …(5分)

所以当 时,

即k≥6或k≤0时,g(x)是单调函数.  …(7分)

(Ⅲ)因为f(x)为偶函数,所以b=0.

所以f(x)=ax2+1.

所以F(x)=    …(8分)

因为mx<0,不妨设m>0,则n<0.

又因为m+n>0,所以m>-n>0.

所以|m|>|-n|.…(9分)

此时F(m)+F(n)=f(m)-f(n)=am2+1-an2-1=a(m2-n2)>0.

所以F(m)+F(n)>0.         …(10分)

解析

解:(Ⅰ)因为f(-2)=1,即4a-2b+1=1,所以b=2a.…(1分)

因为方程f(x)=0有且只有一个根,即△=b2-4a=0.

所以4a2-4a=0.即a=1,b=2.…(2分)

所以f(x)=(x+1)2.…(3分)

(Ⅱ)因为g(x)=f(x)-kx=x2+2x+1-kx=x2-(k-2)x+1=(x-2+1-.    …(5分)

所以当 时,

即k≥6或k≤0时,g(x)是单调函数.  …(7分)

(Ⅲ)因为f(x)为偶函数,所以b=0.

所以f(x)=ax2+1.

所以F(x)=    …(8分)

因为mx<0,不妨设m>0,则n<0.

又因为m+n>0,所以m>-n>0.

所以|m|>|-n|.…(9分)

此时F(m)+F(n)=f(m)-f(n)=am2+1-an2-1=a(m2-n2)>0.

所以F(m)+F(n)>0.         …(10分)

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题型:简答题
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简答题

已知|x+1|<,|y-2|<,|z+3|<,求证:|x+2y+z|<ε.

正确答案

证明:|x+2y+z|=|x+1+2(y-2)+z+3|

≤|x+1|+|2(y-2)|+|z+3|=|x+1|+2|y-2|+|z+3|<++=ε.

∴|x+2y+z|<ε.

解析

证明:|x+2y+z|=|x+1+2(y-2)+z+3|

≤|x+1|+|2(y-2)|+|z+3|=|x+1|+2|y-2|+|z+3|<++=ε.

∴|x+2y+z|<ε.

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题型:简答题
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简答题

(理科)已知二次函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R)的定义域为[-1,1],且|f(x)|的最大值为M.

(Ⅰ)试证明|1+b|≤M;

(Ⅱ)试证明

(Ⅲ)当时,试求出f(x)的解析式.

正确答案

(Ⅰ)证明:∵M≥|f(-1)|=|1-a+b|,M≥|f(1)|=|1+a+b|

∴2M≥|1-a+b|+|1+a+b|≥|(1-a+b)+(1+a+b)|=2|1+b|

∴M≥|1+b|

(Ⅱ)证明:依题意,M≥|f(-1)|,M≥|f(0)|,M≥|f(1)|

又|f(-1)|=|1-a+b|,|f(1)|=|1+a+b|,|f(0)|=|b|

∴4M≥|f(-1)|+|f(0)|+|f(1)|=|1-a+b|+2|b|+|1+a+b|≥|(1-a+b)-2b+(1+a+b)|=2

(Ⅲ)解:依时,①同理

②+③得:④由①、④得:

时,分别代入②、③得:,因此

解析

(Ⅰ)证明:∵M≥|f(-1)|=|1-a+b|,M≥|f(1)|=|1+a+b|

∴2M≥|1-a+b|+|1+a+b|≥|(1-a+b)+(1+a+b)|=2|1+b|

∴M≥|1+b|

(Ⅱ)证明:依题意,M≥|f(-1)|,M≥|f(0)|,M≥|f(1)|

又|f(-1)|=|1-a+b|,|f(1)|=|1+a+b|,|f(0)|=|b|

∴4M≥|f(-1)|+|f(0)|+|f(1)|=|1-a+b|+2|b|+|1+a+b|≥|(1-a+b)-2b+(1+a+b)|=2

(Ⅲ)解:依时,①同理

②+③得:④由①、④得:

时,分别代入②、③得:,因此

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题型:简答题
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简答题

已知x,y,z均为正数,且x+y+z=1,求证:++≥1.

正确答案

证明:由于y2z2+x2z2≥2xyz2

x2z2+x2y2≥2x2yz,

y2z2+x2y2≥2xy2z,

相加可得,y2z2+x2z2+x2y2≥xyz2+x2yz+xy2z,

由于x,y,z均为正数,且x+y+z=1,

则有xyz2+x2yz+xy2z=xyz(x+y+z)=xyz,

即有y2z2+x2z2+x2y2≥xyz,

则有++≥1.

解析

证明:由于y2z2+x2z2≥2xyz2

x2z2+x2y2≥2x2yz,

y2z2+x2y2≥2xy2z,

相加可得,y2z2+x2z2+x2y2≥xyz2+x2yz+xy2z,

由于x,y,z均为正数,且x+y+z=1,

则有xyz2+x2yz+xy2z=xyz(x+y+z)=xyz,

即有y2z2+x2z2+x2y2≥xyz,

则有++≥1.

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