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题型:简答题
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简答题

在△ABC中,求证sin2A+sin2B+sin2C≤

正确答案

证明:sin2A+sin2B+sin2C=++

=-[cos2A+cos2B+cos(2A+2B)]

=-[2cos(A+B)cos(A-B)+2cos2(A+B)-1]

=2-[cos2C-cosCcos(A-B)]

=2-[cos2C-cosCcos(A-B)+cos2(A-B)-cos2(A-B)]

=2+cos2(A-B)-[cosC-cos(A-B)]2

≤2+cos2(A-B)=(A=B=C时取等号).

解析

证明:sin2A+sin2B+sin2C=++

=-[cos2A+cos2B+cos(2A+2B)]

=-[2cos(A+B)cos(A-B)+2cos2(A+B)-1]

=2-[cos2C-cosCcos(A-B)]

=2-[cos2C-cosCcos(A-B)+cos2(A-B)-cos2(A-B)]

=2+cos2(A-B)-[cosC-cos(A-B)]2

≤2+cos2(A-B)=(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:当x<2时,x3-6x2+12x-1<7.

正确答案

证明:由x<2,可得

x3-6x2+12x-1-7

=(x3-8)-(6x2-12x)

=(x-2)(x2+2x+4)-6x(x-2)

=(x-2)(x2-4x+4)=(x-2)3<0,

则有x<2时,x3-6x2+12x-1<7.

解析

证明:由x<2,可得

x3-6x2+12x-1-7

=(x3-8)-(6x2-12x)

=(x-2)(x2+2x+4)-6x(x-2)

=(x-2)(x2-4x+4)=(x-2)3<0,

则有x<2时,x3-6x2+12x-1<7.

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题型:简答题
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简答题

已知a>b>0,求证:

正确答案

证明:由于a+-(b+)=(a-b)+(-

=(a-b)(1+)=(a-b)•

因为a>b>0⇒ab>0⇒ab+1>0且a-b>0,

所以(a-b)•>0.

即a+-(b+)>0.

所以a>b>0时,成立.

解析

证明:由于a+-(b+)=(a-b)+(-

=(a-b)(1+)=(a-b)•

因为a>b>0⇒ab>0⇒ab+1>0且a-b>0,

所以(a-b)•>0.

即a+-(b+)>0.

所以a>b>0时,成立.

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题型:简答题
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简答题

设a,b,c均为正数,且a+b+c=1.证明:ab+bc+ca≤

正确答案

证明:∵a,b,c均为正数,

∴a2+b2≥2ab,

a2+c2≥2ac,

b2+c2≥2bc,

以上三式累加得:2(a2+b2+c2)≥2(ab+ac+bc),

∴a2+b2+c2≥ab+ac+bc;①

又a+b+c=1,

∴(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(ab+ac+bc)=1≥3(ab+bc+ca),

∴ab+bc+ca≤(当且仅当a=b=c=时取“=”).

解析

证明:∵a,b,c均为正数,

∴a2+b2≥2ab,

a2+c2≥2ac,

b2+c2≥2bc,

以上三式累加得:2(a2+b2+c2)≥2(ab+ac+bc),

∴a2+b2+c2≥ab+ac+bc;①

又a+b+c=1,

∴(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(ab+ac+bc)=1≥3(ab+bc+ca),

∴ab+bc+ca≤(当且仅当a=b=c=时取“=”).

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题型:简答题
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简答题

(A题)已知x,y,z∈R+,且x+y+z=1.

(1)求证:

(2)若λ(x2+y2+z2)≤x3+y3+z3恒成立,求实数λ的最大值.

正确答案

证明(1)∵x,y,z∈R+,且x+y+z=1,

∴1=x+y+z≥3>0,

∴0<

++==27,

++≥27当且仅当x=y=z=时等号成立…(6分)

(2)∵x,y,z∈R+,x+y+z=1且λ(x2+y2+z2)≤x3+y3+z3恒成立,

∴λ≤恒成立,

∵x3+y3+z3=(x3+y3+z3)(x+y+z)≥(x2+y2+z22

又∵(x2+y2+z2)(12+12+12)≥(x+y+z)2=1,

∴x2+y2+z2

∴x3+y3+z3(x2+y2+z2)⇒,当且仅当x=y=z=时等号成立.

∴λ≤,故实数λ的最大值为…(14分)

解析

证明(1)∵x,y,z∈R+,且x+y+z=1,

∴1=x+y+z≥3>0,

∴0<

++==27,

++≥27当且仅当x=y=z=时等号成立…(6分)

(2)∵x,y,z∈R+,x+y+z=1且λ(x2+y2+z2)≤x3+y3+z3恒成立,

∴λ≤恒成立,

∵x3+y3+z3=(x3+y3+z3)(x+y+z)≥(x2+y2+z22

又∵(x2+y2+z2)(12+12+12)≥(x+y+z)2=1,

∴x2+y2+z2

∴x3+y3+z3(x2+y2+z2)⇒,当且仅当x=y=z=时等号成立.

∴λ≤,故实数λ的最大值为…(14分)

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题型:简答题
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简答题

设a>c>0,求证:(a+c)2<a(3a+c).

正确答案

证明:要证(a+c)2<a(3a+c),

只要证明(a+c)2<3a2+ac,

即证a2+2ac+c2-ac-3a2<0,

也就是证-2a2+ac+c2<0,

即证2a2-ac-c2>0,

也就是证(a-c)(2a+c)>0.

∵a>c>0,

∴(a-c)(2a+c)>0成立,

故原不等式成立.

解析

证明:要证(a+c)2<a(3a+c),

只要证明(a+c)2<3a2+ac,

即证a2+2ac+c2-ac-3a2<0,

也就是证-2a2+ac+c2<0,

即证2a2-ac-c2>0,

也就是证(a-c)(2a+c)>0.

∵a>c>0,

∴(a-c)(2a+c)>0成立,

故原不等式成立.

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题型:简答题
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简答题

若x2+y2=1,证明:-≤ax+by≤

正确答案

证明:由(ax+by)2-(a2+b2)(x2+y2

=(a2x2+b2y2+2abxy)-(a2x2+b2y2+a2y2+b2x2

=2abxy-a2y2-b2x2

=-(ay-bx)2≤0,

可得(ax+by)2≤(a2+b2)(x2+y2),

由x2+y2=1,可得(ax+by)2≤(a2+b2),

即有-≤ax+by≤

解析

证明:由(ax+by)2-(a2+b2)(x2+y2

=(a2x2+b2y2+2abxy)-(a2x2+b2y2+a2y2+b2x2

=2abxy-a2y2-b2x2

=-(ay-bx)2≤0,

可得(ax+by)2≤(a2+b2)(x2+y2),

由x2+y2=1,可得(ax+by)2≤(a2+b2),

即有-≤ax+by≤

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题型:简答题
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简答题

已知a+b+c=1,求证:a2+b2+c2

正确答案

证明:2ab≤a2+b2,2bc≤b2+c2,2ca≤c2+a2

∴2ab+2bc+2ca≤2(a2+b2+c2);

又1=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca;

∴1≤3(a2+b2+c2);

,当a=b=c时取“=”.

解析

证明:2ab≤a2+b2,2bc≤b2+c2,2ca≤c2+a2

∴2ab+2bc+2ca≤2(a2+b2+c2);

又1=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca;

∴1≤3(a2+b2+c2);

,当a=b=c时取“=”.

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题型:简答题
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简答题

设a、b、c∈R+,满足a+b+c=abc,证明:++

正确答案

证明:由于a、b、c∈R+,满足a+b+c=abc,

可设a=tanA,b=tanB,c=tanC,且A+B+C=π,(0<A,B,C<),

由于tanC=-tan(A+B)=-

则有tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC.

++=+

=cosA+cosB+cosC,

则原不等式即为cosA+cosB+cosC

即有:24cosA+16cosB+12cosC≤29.

由于29-24cosA-16cosB-12cosC=4+9+16-24cosA-16cosB+12cos(A+B)

=(4sin2B+4cos2B)+(9sin2A+9cos2A)+16+2×2×3cosAcosB-2×2×3sinAsinB

-2×3×4cosA-2×2×4cosB

=(3cosA+2cosB-4)2+(3sinA-2sinB)2≥0,

则24cosA+16cosB+12cosC≤29.

++成立.

解析

证明:由于a、b、c∈R+,满足a+b+c=abc,

可设a=tanA,b=tanB,c=tanC,且A+B+C=π,(0<A,B,C<),

由于tanC=-tan(A+B)=-

则有tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC.

++=+

=cosA+cosB+cosC,

则原不等式即为cosA+cosB+cosC

即有:24cosA+16cosB+12cosC≤29.

由于29-24cosA-16cosB-12cosC=4+9+16-24cosA-16cosB+12cos(A+B)

=(4sin2B+4cos2B)+(9sin2A+9cos2A)+16+2×2×3cosAcosB-2×2×3sinAsinB

-2×3×4cosA-2×2×4cosB

=(3cosA+2cosB-4)2+(3sinA-2sinB)2≥0,

则24cosA+16cosB+12cosC≤29.

++成立.

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题型:简答题
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简答题

已知a,b∈R,a2+b2≤4,求证:|3a2-8ab-3b2|≤20.

正确答案

证明:∵a,b∈R,a2+b2≤4,∴可设a=rsinα,b=rcosα,其中0≤r≤2.

∴|3a2-8ab-3b2|=r2|3cos2α-8sinαcosα-3sin2α|=r2|3cos2α-4sin2α|

=5r2|cos(2α+φ)|≤5r2≤5×22=20.

故原不等式成立.

解析

证明:∵a,b∈R,a2+b2≤4,∴可设a=rsinα,b=rcosα,其中0≤r≤2.

∴|3a2-8ab-3b2|=r2|3cos2α-8sinαcosα-3sin2α|=r2|3cos2α-4sin2α|

=5r2|cos(2α+φ)|≤5r2≤5×22=20.

故原不等式成立.

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题型:填空题
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填空题

已知:a,b∈R+,且a≠b,求证:a3+b3>a2b+ab2

正确答案

解析

证明:法一:(分析法)a3+b3>a2b+ab2 成立,

只需证(a+b)(a2-ab+b2)>ab(a+b)成立.

又因为a>0,故只需证a2-ab+b2>ab成立,

而依题设a≠b,则(a-b)2>0显然成立,由此命题得证.

法二:(综合法)∵a≠b,∴a-b≠0,

∴a2-2ab+b2>0,∴a2-ab+b2>ab(*).

而a,b均为正数,∴a+b>0,

∴(a+b)(a2-ab+b2)>ab(a+b),

∴a3+b3>a2b+ab2 成立.

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题型:简答题
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简答题

已知a>b>c,求证:

正确答案

证明:∵a>b>c,

∴0<a-b<a-c,

∴(a-b)2<(a-c)2

解析

证明:∵a>b>c,

∴0<a-b<a-c,

∴(a-b)2<(a-c)2

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题型:简答题
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简答题

已知a>0且a≠1,证明:am+n+1>am+an(m,n∈N+).

正确答案

证明:∵a>0且a≠1,m,n∈N+

∴a>1,am-1>0,an-1>0,0<a<1,am-1<0,an-1<0,

∴am+n+1-am-an=(am-1)(an-1)>0,

∴am+n+1>am+an(m,n∈N+).

解析

证明:∵a>0且a≠1,m,n∈N+

∴a>1,am-1>0,an-1>0,0<a<1,am-1<0,an-1<0,

∴am+n+1-am-an=(am-1)(an-1)>0,

∴am+n+1>am+an(m,n∈N+).

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题型:简答题
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简答题

设任意实数x,y满足|x|<1,|y|<1,求证:+

正确答案

证明:设=(),=(),夹角为θ(0≤θ≤π),

==(+)cosθ≤+

∵(1-x2)(1-y2)=1+x2y2-(x2+y2)≤1-xy,

+

解析

证明:设=(),=(),夹角为θ(0≤θ≤π),

==(+)cosθ≤+

∵(1-x2)(1-y2)=1+x2y2-(x2+y2)≤1-xy,

+

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an},an≥0,a1=0,an+12+an+1-1=an2(n∈N).记Sn=a1+a2+…+an

求证:当n∈N时,

(Ⅰ)an<an+1

(Ⅱ)Sn>n-2.

(Ⅲ)Tn<3.

正确答案

(Ⅰ)证明:用数学归纳法证明.

①当n=1时,因为a2是方程x2+x-1=0的正根,所以a1<a2

②假设当n=k(k∈N*)时,ak<ak+1

因为ak+12-ak2=(ak+22+ak+2-1)-(ak+12+ak+1-1)=(ak+2-ak+1)(ak+2+ak+1+1),

所以ak+1<ak+2

即当n=k+1时,an<an+1也成立.

根据①和②,可知an<an+1对任何n∈N*都成立.

(Ⅱ)证明:由ak+12+ak+1-1=ak2,k=1,2,…,n-1(n≥2),

得an2+(a2+a3+…+an)-(n-1)=a12

因为a1=0,所以Sn=n-1-an2

由an<an+1及an+1=1+an2-2an+12<1得an<1,

所以Sn>n-2.

(Ⅲ)证明:由,得:

所以

故当n≥3时,

又因为T1<T2<T3

所以Tn<3.

解析

(Ⅰ)证明:用数学归纳法证明.

①当n=1时,因为a2是方程x2+x-1=0的正根,所以a1<a2

②假设当n=k(k∈N*)时,ak<ak+1

因为ak+12-ak2=(ak+22+ak+2-1)-(ak+12+ak+1-1)=(ak+2-ak+1)(ak+2+ak+1+1),

所以ak+1<ak+2

即当n=k+1时,an<an+1也成立.

根据①和②,可知an<an+1对任何n∈N*都成立.

(Ⅱ)证明:由ak+12+ak+1-1=ak2,k=1,2,…,n-1(n≥2),

得an2+(a2+a3+…+an)-(n-1)=a12

因为a1=0,所以Sn=n-1-an2

由an<an+1及an+1=1+an2-2an+12<1得an<1,

所以Sn>n-2.

(Ⅲ)证明:由,得:

所以

故当n≥3时,

又因为T1<T2<T3

所以Tn<3.

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