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题型:简答题
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简答题

已知x>0,y>0,z>0,求证:(+)(+)(+)≥8.

正确答案

证明:(+)(+)(+)=•(y+z)(x+z)(x+y)≥=8,

当且仅当x=y=z时,等号成立.

解析

证明:(+)(+)(+)=•(y+z)(x+z)(x+y)≥=8,

当且仅当x=y=z时,等号成立.

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题型:简答题
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简答题

已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=4,Sn=nan+2-(n≥2,n∈N*

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)设数列{bn}满足:b1=4且bn+1=bn2-(n-1)bn-2(n∈N*),求证:bn>an(n≥2,n∈N*);

(3)求证:(1+)(1+)…(1+)<

正确答案

(1)解:Sn=nan+2-(n≥2,n∈N*)①

Sn-1=(n-1)an-1+2-(n≥3,n∈N*)②

①-②得an=nan-(n-1)an-1-(n-1),

即有an-an-1=1(n≥3,n∈N*

①中令n=2,a1+a2=2a2+2-1,a2=3,

综上an=

(2)证明:①当n=2时,b2=b12-2=14>3=a2,不等式成立;

②假设n=k(k≥2)时,不等式bk>k+1(k≥2时ak=k+1),

那么当n=k+1时,

bk+1=bk2-(k-1)bk-2=bk(bk-k+1)-2

>bk(k+1-k+1)-2=2bk-2>2(k+1)-2(由归设)=2k≥k+2

∴n=k+1命题真;

综合①②知当n≥2时,bn>an

(3)证明:设f(x)=ln(1+x)-x,f′(x)=-1=-<0,

f(x)在(0,+∞)递减,则f(x)<f(0)=0,

即ln(1+x)<x,又n≥2时,=

则ln(1+)<=-

即有ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+)<(-)+(-)+…+(-

=-

则有(1+)(1+)…(1+)<

解析

(1)解:Sn=nan+2-(n≥2,n∈N*)①

Sn-1=(n-1)an-1+2-(n≥3,n∈N*)②

①-②得an=nan-(n-1)an-1-(n-1),

即有an-an-1=1(n≥3,n∈N*

①中令n=2,a1+a2=2a2+2-1,a2=3,

综上an=

(2)证明:①当n=2时,b2=b12-2=14>3=a2,不等式成立;

②假设n=k(k≥2)时,不等式bk>k+1(k≥2时ak=k+1),

那么当n=k+1时,

bk+1=bk2-(k-1)bk-2=bk(bk-k+1)-2

>bk(k+1-k+1)-2=2bk-2>2(k+1)-2(由归设)=2k≥k+2

∴n=k+1命题真;

综合①②知当n≥2时,bn>an

(3)证明:设f(x)=ln(1+x)-x,f′(x)=-1=-<0,

f(x)在(0,+∞)递减,则f(x)<f(0)=0,

即ln(1+x)<x,又n≥2时,=

则ln(1+)<=-

即有ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+)<(-)+(-)+…+(-

=-

则有(1+)(1+)…(1+)<

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简答题

,证明

正确答案

解:∵

==不可能成立

=3

解析

解:∵

==不可能成立

=3

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简答题

(选修4-1几何证明选讲)

如图,AD∥BC,∠A=90°,以点B为圆心,BC长为半径画弧,交射线AD于点E,连接BE,过点C作CF⊥BE,垂足为F

求证:AB=FC.

正确答案

证明:∵以点B为圆心、BC长为半径画弧,交AD边于点E,

∴BC=BE,

∵四边形ABCD为矩形,

∴∠A=90°,AE∥BC,

∴∠AEB=∠FBC,

而CF丄BE,∴∠BFC=90°,

在Rt△ABE和Rt△FCB中,

BE=BC,∠AEB=∠FBC,

∴Rt△ABE≌Rt△FCB,

∴AB=FC.

解析

证明:∵以点B为圆心、BC长为半径画弧,交AD边于点E,

∴BC=BE,

∵四边形ABCD为矩形,

∴∠A=90°,AE∥BC,

∴∠AEB=∠FBC,

而CF丄BE,∴∠BFC=90°,

在Rt△ABE和Rt△FCB中,

BE=BC,∠AEB=∠FBC,

∴Rt△ABE≌Rt△FCB,

∴AB=FC.

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题型:简答题
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简答题

已知a,b都是正实数,且a+b=2,求证:

正确答案

证明:因为a,b都是正实数,所以原不等式等价于a2(b+1)+b2(a+1)≥(a+1)(b+1),

即 a2b+a2+ab2+b2≥ab+a+b+1.

 等价于 a2+b2+ab(a+b)≥ab+a+b+1,…(6分)

将a+b=2代入,只需要证明 a2+b2+2ab=(a+b)2=4≥ab+3,即ab≤1.

而由已知 a+b=2≥2,可得ab≤1成立,所以原不等式成立.    …(12分)

另证:因为a,b都是正实数,所以 +≥a,+≥b.   …(6分)

两式相加得 +++≥a+b,…(8分)

因为  a+b=2,所以 .   …(12分)

解析

证明:因为a,b都是正实数,所以原不等式等价于a2(b+1)+b2(a+1)≥(a+1)(b+1),

即 a2b+a2+ab2+b2≥ab+a+b+1.

 等价于 a2+b2+ab(a+b)≥ab+a+b+1,…(6分)

将a+b=2代入,只需要证明 a2+b2+2ab=(a+b)2=4≥ab+3,即ab≤1.

而由已知 a+b=2≥2,可得ab≤1成立,所以原不等式成立.    …(12分)

另证:因为a,b都是正实数,所以 +≥a,+≥b.   …(6分)

两式相加得 +++≥a+b,…(8分)

因为  a+b=2,所以 .   …(12分)

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简答题

设a,b∈R,求证:

(1); 

(2)a2+b2+c2≥ab+bc+ac.

正确答案

证明:(1)∵a2+b2≥2ab,∴2(a2+b2)≥(a+b)2,∴

(2)∵a2+b2≥2ab,c2+b2≥2bc,a2+c2≥2ac,

∴三式相加可得a2+b2+c2≥ab+bc+ac,当且仅当a=b=c时等号成立

解析

证明:(1)∵a2+b2≥2ab,∴2(a2+b2)≥(a+b)2,∴

(2)∵a2+b2≥2ab,c2+b2≥2bc,a2+c2≥2ac,

∴三式相加可得a2+b2+c2≥ab+bc+ac,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

(1)已知a,b∈R,求证:a2+b2≥ab+a+b-1.

(2)已知|a|<1,|b|<1,求证:|1-ab|>|a-b|.

正确答案

证明:(1)(a2+b2)-(ab+a+b-1)

=(2a2+2b2-2ab-2a-2b+2)

=[(a2-2ab+b2)+(a2-2a+1)+(b2-2b+1)]

=[(a-b)2+(a-1)2+(b-1)2]≥0,

则a2+b2≥ab+a+b-1;

(2)|1-ab|2-|a-b|2=1+a2b2-a2-b2=(a2-1)(b2-1).

由于|a|<1,|b|<1,则a2-1<0,b2-1<0.

则|1-ab|2-|a-b|2>0,

故有|1-ab|>|a-b|.

解析

证明:(1)(a2+b2)-(ab+a+b-1)

=(2a2+2b2-2ab-2a-2b+2)

=[(a2-2ab+b2)+(a2-2a+1)+(b2-2b+1)]

=[(a-b)2+(a-1)2+(b-1)2]≥0,

则a2+b2≥ab+a+b-1;

(2)|1-ab|2-|a-b|2=1+a2b2-a2-b2=(a2-1)(b2-1).

由于|a|<1,|b|<1,则a2-1<0,b2-1<0.

则|1-ab|2-|a-b|2>0,

故有|1-ab|>|a-b|.

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题型:简答题
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简答题

已知a2+b2=1,c2+d2=1.

(Ⅰ)求证:ab+cd≤1.

(Ⅱ)求a+b的取值范围.

正确答案

(I)证明:∵a2+b2≥2ab,c2+d2≥2cd,

∴a2+b2+c2+d2≥2(ab+cd),当且仅当a=b=c=d=时取“=”…(2分)

又∵a2+b2=1,c2+d2=1

∴2(ab+cd)≤2                                  …(4分)          

∴ab+cd≤1                                     …(5分)

(Ⅱ)解:设=(a,b),=(1,),

∵||≤||⋅||,…(8分)

∴|a+b|≤2=2,

∴-2≤a+b≤2

∴a+b的取值范围为[-2,2].                   …(10分)

解析

(I)证明:∵a2+b2≥2ab,c2+d2≥2cd,

∴a2+b2+c2+d2≥2(ab+cd),当且仅当a=b=c=d=时取“=”…(2分)

又∵a2+b2=1,c2+d2=1

∴2(ab+cd)≤2                                  …(4分)          

∴ab+cd≤1                                     …(5分)

(Ⅱ)解:设=(a,b),=(1,),

∵||≤||⋅||,…(8分)

∴|a+b|≤2=2,

∴-2≤a+b≤2

∴a+b的取值范围为[-2,2].                   …(10分)

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题型:简答题
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简答题

已知a,b,c均为正数,证明:

(1)(a+b+c)(++)≥9;

(2)++≥3.

正确答案

证明:(1)∵a,b,c均为正数,

由柯西不等式得(a+b+c)(++=9

不等式得证.…(5分)

(2)++=≥2+2+2-3=3

不等式得证.…(10分)

解析

证明:(1)∵a,b,c均为正数,

由柯西不等式得(a+b+c)(++=9

不等式得证.…(5分)

(2)++=≥2+2+2-3=3

不等式得证.…(10分)

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题型:简答题
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简答题

求证:

正确答案

解:令g(x)=lnx-x+1,

当x≥1时,g′(x)=-1=≤0,

∴g(x)=lnx-x+1在[1,+∞)上单调递减,

∴当x≥1时,g(x)max=g(1)=0,

∴g(x)=lnx-x+1≤g(1)=0,

当x>1时,g(x)=lnx-x+1<g(1)=0

即lnx<x-1(x>1).

令x=1+(k∈N*),则ln(1+)<,即nln(1+)<k,

∴ln[(1+)]n<k,

∴[(1+)]n<ek(k∈N*),

<e1+e2+…+en=(证毕).

解析

解:令g(x)=lnx-x+1,

当x≥1时,g′(x)=-1=≤0,

∴g(x)=lnx-x+1在[1,+∞)上单调递减,

∴当x≥1时,g(x)max=g(1)=0,

∴g(x)=lnx-x+1≤g(1)=0,

当x>1时,g(x)=lnx-x+1<g(1)=0

即lnx<x-1(x>1).

令x=1+(k∈N*),则ln(1+)<,即nln(1+)<k,

∴ln[(1+)]n<k,

∴[(1+)]n<ek(k∈N*),

<e1+e2+…+en=(证毕).

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题型: 单选题
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单选题

要证:a2+b2-1-a2b2≤0,只要证明(  )

A2ab-1-a2b2≤0

Ba2+b2-1-≤0

C-1-a2b2≤0

D(a2-1)(b2-1)≥0

正确答案

D

解析

解:要证:a2+b2-1-a2b2≤0,只要证明(a2-1)(1-b2)≤0,

只要证明(a2-1)(b2-1)≥0.

故选:D.

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题型:简答题
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简答题

若实数x、y、m满足|x-m|>|y-m|,则称x比y远离m.

(1)若x2-1比1远离0,求x的取值范围;

(2)对任意两个不相等的正数a、b,证明:a3+b3比a2b+ab2远离

(3)已知函数f(x)的定义域.任取x∈D,f(x)等于sinx和cosx中远离0的那个值.写出函数f(x)的解析式,并指出它的基本性质(结论不要求证明).

正确答案

解:(1)根据定义可得:|x2-1|>1

∴x2-1>1或x2-1<-1

解得

(2)证明:欲证明a3+b3比a2b+ab2远离

即证|a3+b3-|>|a2b+ab2-|,又任意两个不相等的正数a、b

即证

由于>0

即证成立

∴|a3+b3-|>|a2b+ab2-|

(3)由题意知

性质:①函数是偶函数;

②周期T=

③在区间k∈z是增函数,在k∈z是减函数

④最大值为1,最小值为

⑤定义域}

解析

解:(1)根据定义可得:|x2-1|>1

∴x2-1>1或x2-1<-1

解得

(2)证明:欲证明a3+b3比a2b+ab2远离

即证|a3+b3-|>|a2b+ab2-|,又任意两个不相等的正数a、b

即证

由于>0

即证成立

∴|a3+b3-|>|a2b+ab2-|

(3)由题意知

性质:①函数是偶函数;

②周期T=

③在区间k∈z是增函数,在k∈z是减函数

④最大值为1,最小值为

⑤定义域}

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题型:简答题
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简答题

已知各项均为非负整数的数列A0:a0,a1,…,an(n∈N*),满足a0=0,a1+…+an=n.若存在最小的正整数k,使得ak=k(k≥1),则可定义变换T,变换T将数列A0变为T(A0):a0+1,a1+1,…,ak-1+1,0,ak+1,…,an.设Ai+1=T(Ai),i=0,1,2….

(Ⅰ)若数列A0:0,1,1,3,0,0,试写出数列A5;若数列A4:4,0,0,0,0,试写出数列A0

(Ⅱ)证明存在数列A0,经过有限次T变换,可将数列A0变为数列

(Ⅲ)若数列A0经过有限次T变换,可变为数列.设Sm=am+am+1+…+an,m=1,2,…,n,求证,其中表示不超过的最大整数.

正确答案

(Ⅰ)解:若A0:0,1,1,3,0,0,则A1:1,0,1,3,0,0;A2:2,1,2,0,0,0; A3:3,0,2,0,0,0;A4:4,1,0,0,0,0; A5:5,0,0,0,0,0.

若A4:4,0,0,0,0,则 A3:3,1,0,0,0; A2:2,0,2,0,0; A1:1,1,2,0,0; A0:0,0,1,3,0..….…(4分)

(Ⅱ)证明:若数列A0:a0,a1,…,an满足ak=0及ai>0(0≤i≤k-1),则定义变换T-1,变换T-1将数列A0变为数列T-1(A0):a0-1,a1-1,…,ak-1-1,k,ak+1,…,an.可得T-1和T是互逆变换.

对于数列n,0,0,…,0连续实施变换T-1(一直不能再作T-1变换为止)得n,0,0,…,0n-1,1,0,…,0n-2,0,2,0,…,0n-3,1,2,0,…,0a0,a1,…,an

则必有a0=0(若a0≠0,则还可作变换T-1).

反过来对a0,a1,…,an作有限次变换T,即可还原为数列n,0,0,…,0,因此存在数列A0满足条件.…(8分)

(Ⅲ)证明:显然ai≤i(i=1,2,…,n),这是由于若对某个i0,则由变换的定义可知,通过变换,不能变为0.

由变换T的定义可知数列A0每经过一次变换,Sk的值或者不变,或者减少k,由于数列A0经有限次变换T,变为数列n,0,…,0时,有Sm=0,m=1,2,…,n,

所以Sm=mtm(tm为整数),于是Sm=am+Sm+1=am+(m+1)tm+1,0≤am≤m,

所以am为Sm除以m+1后所得的余数,即.…(13分)

解析

(Ⅰ)解:若A0:0,1,1,3,0,0,则A1:1,0,1,3,0,0;A2:2,1,2,0,0,0; A3:3,0,2,0,0,0;A4:4,1,0,0,0,0; A5:5,0,0,0,0,0.

若A4:4,0,0,0,0,则 A3:3,1,0,0,0; A2:2,0,2,0,0; A1:1,1,2,0,0; A0:0,0,1,3,0..….…(4分)

(Ⅱ)证明:若数列A0:a0,a1,…,an满足ak=0及ai>0(0≤i≤k-1),则定义变换T-1,变换T-1将数列A0变为数列T-1(A0):a0-1,a1-1,…,ak-1-1,k,ak+1,…,an.可得T-1和T是互逆变换.

对于数列n,0,0,…,0连续实施变换T-1(一直不能再作T-1变换为止)得n,0,0,…,0n-1,1,0,…,0n-2,0,2,0,…,0n-3,1,2,0,…,0a0,a1,…,an

则必有a0=0(若a0≠0,则还可作变换T-1).

反过来对a0,a1,…,an作有限次变换T,即可还原为数列n,0,0,…,0,因此存在数列A0满足条件.…(8分)

(Ⅲ)证明:显然ai≤i(i=1,2,…,n),这是由于若对某个i0,则由变换的定义可知,通过变换,不能变为0.

由变换T的定义可知数列A0每经过一次变换,Sk的值或者不变,或者减少k,由于数列A0经有限次变换T,变为数列n,0,…,0时,有Sm=0,m=1,2,…,n,

所以Sm=mtm(tm为整数),于是Sm=am+Sm+1=am+(m+1)tm+1,0≤am≤m,

所以am为Sm除以m+1后所得的余数,即.…(13分)

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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:

(1)++≥9          

(2)ab+bc+ac≤

正确答案

证明:(1)∵a+b+c=1,

++=(a+b+c)(++)=3+()+()+(),

∵a、b、c均为正数,

≥2,≥2,≥2,

代入上式,得++≥9          

(2)∵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:(1)∵a+b+c=1,

++=(a+b+c)(++)=3+()+()+(),

∵a、b、c均为正数,

≥2,≥2,≥2,

代入上式,得++≥9          

(2)∵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

(1)用分析法证明:当a>2时,

(2)设a,b是两个不相等的正数,若,用综合法证明:a+b>4.

正确答案

解:(1)要证

只要证2a+2<4a,

只要证<a,

由于a>2,

只要证a2-4<a2

最后一个不等式成立,所以; …(7分)

(2)因为a,b是两个不相等的正数,

所以=>2+2=4,

所以a+b>4.…(14分)

解析

解:(1)要证

只要证2a+2<4a,

只要证<a,

由于a>2,

只要证a2-4<a2

最后一个不等式成立,所以; …(7分)

(2)因为a,b是两个不相等的正数,

所以=>2+2=4,

所以a+b>4.…(14分)

下一知识点 : 柯西不等式与排序不等式
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