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题型:简答题
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简答题

选修4-1:几何证明选讲

如图,⊙O和⊙O′相交于A,B两点,过A作两圆的切线分别交两圆于C、D两点,连接DB并延长交⊙O于点E.证明:

(Ⅰ)AC•BD=AD•AB;

(Ⅱ)AC=AE.

正确答案

证明:(I)∵AC与⊙O‘相切于点A,故∠CAB=∠ADB,

同理可得∠ACB=∠DAB,

∴△ACB∽△DAB,∴=

∴AC•BD=AD•AB.

(II)∵AD与⊙O相切于点A,∴∠AED=∠BAD,

又∠ADE=∠BDA,∴△EAD∽△ABD,

=,∴AE•BD=AD•AB.

再由(I)的结论AC•BD=AD•AB 可得,AC=AE.

解析

证明:(I)∵AC与⊙O‘相切于点A,故∠CAB=∠ADB,

同理可得∠ACB=∠DAB,

∴△ACB∽△DAB,∴=

∴AC•BD=AD•AB.

(II)∵AD与⊙O相切于点A,∴∠AED=∠BAD,

又∠ADE=∠BDA,∴△EAD∽△ABD,

=,∴AE•BD=AD•AB.

再由(I)的结论AC•BD=AD•AB 可得,AC=AE.

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题型:简答题
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简答题

已知a1,a2∈R+且a1•a2=1,求证:(1+a1)(1+a2)≥4.

正确答案

证明:∵a1,a2∈R+且a1•a2=1,

∴(1+a1)(1+a2)=1+a1a2+a1+a2=2+a1+a2≥2+2=4

∴命题成立.

解析

证明:∵a1,a2∈R+且a1•a2=1,

∴(1+a1)(1+a2)=1+a1a2+a1+a2=2+a1+a2≥2+2=4

∴命题成立.

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题型:简答题
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简答题

(1)求证:+1<2

(2)求证:--,其中a≥3.

正确答案

证明:(1)要证+1<2

只要证4+2<8,

即为2<4,即12<16显然成立,

+1<2

(2)要证--,其中a≥3.

只要证

即为

即有++

则上式显然成立.

--,其中a≥3.

解析

证明:(1)要证+1<2

只要证4+2<8,

即为2<4,即12<16显然成立,

+1<2

(2)要证--,其中a≥3.

只要证

即为

即有++

则上式显然成立.

--,其中a≥3.

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题型:简答题
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简答题

(1)证明不等式对所有的正整数n都成立;

(2)设,用定义证明

正确答案

证:(1)由不等式

对所有正整数k成立,把它对k从1到n(n≥1)求和,

得到1+2+3+…+n<an

又因1+2+3+…+n=,以及

[1+3+5+…+(2n+1)]=

对所有的正整数n都成立.

(2)由(1)及bn的定义知

对任意指定的正数ε,要使

只要使,即只要使

取N是的整数部分,则数列bn的第N项以后所有的项都满足

根据极限的定义,证得

解析

证:(1)由不等式

对所有正整数k成立,把它对k从1到n(n≥1)求和,

得到1+2+3+…+n<an

又因1+2+3+…+n=,以及

[1+3+5+…+(2n+1)]=

对所有的正整数n都成立.

(2)由(1)及bn的定义知

对任意指定的正数ε,要使

只要使,即只要使

取N是的整数部分,则数列bn的第N项以后所有的项都满足

根据极限的定义,证得

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题型:简答题
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简答题

设a,b,c∈R+,且a+b+c=3,证明:++

正确答案

证明:∵+b2+c≥2a2+c2+a≥2b2+a2+b≥2c2

相加,移项可得++≥(a2+b2+c2)-(a+b+c),

∵a+b+c=3,a2+b2+c2(a+b+c)2

++(a=b=c时取等号).

解析

证明:∵+b2+c≥2a2+c2+a≥2b2+a2+b≥2c2

相加,移项可得++≥(a2+b2+c2)-(a+b+c),

∵a+b+c=3,a2+b2+c2(a+b+c)2

++(a=b=c时取等号).

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题型:简答题
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简答题

求证:x∈R时,|x-1|≤4|x3-1|.

正确答案

证明:|x-1|≤4|x3-1||x-1|≤4|(x-1)(x2+x+1)||x-1|≤4|x-1||(x2+x+1)|

x=1时,左式=右式=0,符合题意;

x≠1时,x2+x+1=(x+2+,所以4|x-1||(x2+x+1)|>|x-1|;

综上,x∈R时,|x-1|≤4|x3-1|.

解析

证明:|x-1|≤4|x3-1||x-1|≤4|(x-1)(x2+x+1)||x-1|≤4|x-1||(x2+x+1)|

x=1时,左式=右式=0,符合题意;

x≠1时,x2+x+1=(x+2+,所以4|x-1||(x2+x+1)|>|x-1|;

综上,x∈R时,|x-1|≤4|x3-1|.

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题型:简答题
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简答题

已知a,b,c均为正实数,且满足abc=1,证明:

(1)a+b+c≥++

(2)a2+b2+c2++

正确答案

证明:∵a,b,c∈R+

∴a+b≥2,b+c≥2,a+c≥2

∴2a+2b+2c≥2+2+2

∴a+b+c≥++

∵abc=1,

∴a+b+c≥++

(2)∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,

∴2a2+2b2+2c2≥2ab+2bc+2ac,

∴a2+b2+c2≥ab+bc+ac,

∵ab+bc+ac==++

∴a2+b2+c2++

解析

证明:∵a,b,c∈R+

∴a+b≥2,b+c≥2,a+c≥2

∴2a+2b+2c≥2+2+2

∴a+b+c≥++

∵abc=1,

∴a+b+c≥++

(2)∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,

∴2a2+2b2+2c2≥2ab+2bc+2ac,

∴a2+b2+c2≥ab+bc+ac,

∵ab+bc+ac==++

∴a2+b2+c2++

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题型:填空题
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填空题

设a,b,c均为正数,且a+b+c=1.求证:

(1)ab+bc+ac≤

(2)

正确答案

解析

证明:(1)由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,

得a2+b2+c2≥ab+bc+ac,由(a+b+c)2=1,

得a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac=1,

所以3(ab+bc+ac)≤1,

所以(ab+bc+ac)≤

(2)由

累加可得,

所以

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题型:简答题
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简答题

求证:(1+)(1+)…(1+)<e.

正确答案

证明:设f(x)=ln(1+x2)-x,

则f′(x)=-1=≤0,

可得函数f(x)在R上单调递减.

当x>0时,f(x)<f(0),

所以ln(1+x2)-x<0,即ln(1+x2)<x.

所以ln(1+)(1+)…(1+

=ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+

++…+++…+

=1-+-+…+-=1-<1,

所以(1+)(1+)…(1+)<e.

解析

证明:设f(x)=ln(1+x2)-x,

则f′(x)=-1=≤0,

可得函数f(x)在R上单调递减.

当x>0时,f(x)<f(0),

所以ln(1+x2)-x<0,即ln(1+x2)<x.

所以ln(1+)(1+)…(1+

=ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+

++…+++…+

=1-+-+…+-=1-<1,

所以(1+)(1+)…(1+)<e.

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题型:简答题
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简答题

(1)求证:1+++…+-(n≥2)

(2)求证:+++…+-

(3)求证:+++…+-1

(4)求证:2(-1)<1+++…+-1)

正确答案

证明:(1)当n≥2时,=

∴1+++…+>1+++…+=1+=-

∴1+++…+-(n≥2).

(2)当n≥2时,=

+++…++++…+=+=

(3)∵

T=×…××=×,∴T<==-

+++…+++…+(-)=-1,

+++…+-1.

(4)先证明左边:∵==2

∴1+++…+>2++…+=2

证明右边:∵=

∴1+++…+[(-1)++…+(-)]=

综上可得:2(-1)<1+++…+-1).

解析

证明:(1)当n≥2时,=

∴1+++…+>1+++…+=1+=-

∴1+++…+-(n≥2).

(2)当n≥2时,=

+++…++++…+=+=

(3)∵

T=×…××=×,∴T<==-

+++…+++…+(-)=-1,

+++…+-1.

(4)先证明左边:∵==2

∴1+++…+>2++…+=2

证明右边:∵=

∴1+++…+[(-1)++…+(-)]=

综上可得:2(-1)<1+++…+-1).

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题型:简答题
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简答题

已知a>b>c且a+b+c=0,求证:a.

正确答案

证明:要证a,只需证b2-ac<3a2

即证b2+a(a+b)<3a2,即证(a-b)(2a+b)>0,

即证(a-b)(a-c)>0.

∵a>b>c,∴(a-b)•(a-c)>0成立.

∴原不等式成立.

解析

证明:要证a,只需证b2-ac<3a2

即证b2+a(a+b)<3a2,即证(a-b)(2a+b)>0,

即证(a-b)(a-c)>0.

∵a>b>c,∴(a-b)•(a-c)>0成立.

∴原不等式成立.

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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:由均值不等式可得=

∴2++<2

≤x≤2,∴y=2单调递增,∴2≤8

∴2++<8.

解析

证明:由均值不等式可得=

∴2++<2

≤x≤2,∴y=2单调递增,∴2≤8

∴2++<8.

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题型:简答题
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简答题

设a,b,c分别为一个三角形三边的边长,证明a2b(a-b)+b2c(b-c)+c2a(c-a)≥0,并指出等号成立的条件.

正确答案

证明:不妨设a≥b≥c,此时

∵a(b+c-a)≤b(c+a-b)≤c(a+b-c),

于是由排序不等式可得:•a(b+c-a)+•b(c+a-b)+•c(a+b-c)≤•a(b+c-a)+•b(c+a-b)+•c(a+b-c)=a+b+c,

•a[(b-a)+c]+•b[(c-b)+a]+•c[(a-c)+b]≤a+b+c,

•a(b-a)+•b(c-b)+•c(a-c)≤0,同乘abc得,

a2b(b-a)+b2c(c-b)+c2a(a-c)≤0,

∴a2b(a-b)+b2c(b-c)+c2a(c-a)≥0,

上式当且仅当==或者a(b+c-a)=b(c+a-b)=c(a+b-c),即a=b=c时取等号.

解析

证明:不妨设a≥b≥c,此时

∵a(b+c-a)≤b(c+a-b)≤c(a+b-c),

于是由排序不等式可得:•a(b+c-a)+•b(c+a-b)+•c(a+b-c)≤•a(b+c-a)+•b(c+a-b)+•c(a+b-c)=a+b+c,

•a[(b-a)+c]+•b[(c-b)+a]+•c[(a-c)+b]≤a+b+c,

•a(b-a)+•b(c-b)+•c(a-c)≤0,同乘abc得,

a2b(b-a)+b2c(c-b)+c2a(a-c)≤0,

∴a2b(a-b)+b2c(b-c)+c2a(c-a)≥0,

上式当且仅当==或者a(b+c-a)=b(c+a-b)=c(a+b-c),即a=b=c时取等号.

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题型:简答题
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简答题

试用综合法或分析法证明:已知a>b>c,求证:++>0.

正确答案

证法一:(分析法)

为了证明

只需要证明,…(2分)

∵a>b>,c∴a-c>a-b>0,b-c>0,…(4分)

.…(8分)

成立.…(10分)

>0成立.…(12分)

证法二:(综合法)

∵a>b>c,

∴a-c>a-b>0,b-c>0.

>0.

>0.(类比给分)

解析

证法一:(分析法)

为了证明

只需要证明,…(2分)

∵a>b>,c∴a-c>a-b>0,b-c>0,…(4分)

.…(8分)

成立.…(10分)

>0成立.…(12分)

证法二:(综合法)

∵a>b>c,

∴a-c>a-b>0,b-c>0.

>0.

>0.(类比给分)

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题型:简答题
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简答题

已知a>b>c>d,求证:

正确答案

证明:∵a>b>c>d,∴a-b>0,b-c>0,c-d>0

解析

证明:∵a>b>c>d,∴a-b>0,b-c>0,c-d>0

下一知识点 : 柯西不等式与排序不等式
百度题库 > 高考 > 数学 > 证明不等式的基本方法

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