- 不等式
- 共1649题
a,b,c是互不相等的正数,且abc=1,求证:(1+a+b)(1+b+c)(1+c+a)>27.
正确答案
证明:由1+a+b≥3,①
1+b+c≥3,②
1+c+a≥3,③
①②③,可得(1+a+b)(1+b+c)(1+c+a)≥27,
由a,b,c是互不相等的正数,且abc=1,
则等号取不到,即有(1+a+b)(1+b+c)(1+c+a)>27.
解析
证明:由1+a+b≥3,①
1+b+c≥3,②
1+c+a≥3,③
①②③,可得(1+a+b)(1+b+c)(1+c+a)≥27,
由a,b,c是互不相等的正数,且abc=1,
则等号取不到,即有(1+a+b)(1+b+c)(1+c+a)>27.
对于命题P:存在一个常数M,使得不等式对任意正数a,b恒成立.
(1)试猜想常数M的值,并予以证明;
(2)类比命题P,某同学猜想了正确命题Q:存在一个常数M,使得不等式对任意正数a,b,c恒成立,观察命题P与命题Q的规律,请猜想与正数a,b,c,d相关的正确命题(不需要证明).
正确答案
解:(1)令a=b,得,故
. 先证明
:
∵a>0,b>0,要证上式,只要证3a(2b+a)+3b(2a+b)≤2(2a+b)(2b+a),
即证a2+b2≥2ab,即证(a-b)2≥0,这显然成立.∴.
再证明:
∵a>0,b>0,要证上式,只要证3a(2a+b)+3b(2b+a)≥2(a+2b)(b+2a),
即证a2+b2≥2ab,即证(a-b)2≥0,这显然成立.∴.
(2)存在一个常数M,使得不等式
对任意正数a,b,c,d恒成立.
解析
解:(1)令a=b,得,故
. 先证明
:
∵a>0,b>0,要证上式,只要证3a(2b+a)+3b(2a+b)≤2(2a+b)(2b+a),
即证a2+b2≥2ab,即证(a-b)2≥0,这显然成立.∴.
再证明:
∵a>0,b>0,要证上式,只要证3a(2a+b)+3b(2b+a)≥2(a+2b)(b+2a),
即证a2+b2≥2ab,即证(a-b)2≥0,这显然成立.∴.
(2)存在一个常数M,使得不等式
对任意正数a,b,c,d恒成立.
已知a>b>c,且a+b+c=0,求证:<
.
正确答案
证明:因为a>b>c,且a+b+c=0,所以a>0,c<0,
要证明原不等式成立,只需证明<
a,即证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:因为a>b>c,且a+b+c=0,所以a>0,c<0,
要证明原不等式成立,只需证明<
a,即证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.
已知a>0,x>a,y>a.求证:+
≤2
.
正确答案
证明:要证明:+
≤2
,
只要证明:xy+ax+ay+a2+xy-ax-ay+a2+2≤4xy,
只要证明:≤xy-a2,
只要证明:x2y2-a2x2-a2y2+a4≤x2y2-2a2xy+a4,
只要证明:a2x2+a2y2≥2a2xy,
只要证明:x2+y2≥2xy,
只要证明:(x-y)2≥0,
显然成立,
所以+
≤2
.
解析
证明:要证明:+
≤2
,
只要证明:xy+ax+ay+a2+xy-ax-ay+a2+2≤4xy,
只要证明:≤xy-a2,
只要证明:x2y2-a2x2-a2y2+a4≤x2y2-2a2xy+a4,
只要证明:a2x2+a2y2≥2a2xy,
只要证明:x2+y2≥2xy,
只要证明:(x-y)2≥0,
显然成立,
所以+
≤2
.
已知实数a、b、c满足ab+bc+ca=1,求证:a2+b2+c2≥1.
正确答案
证明:∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,
∴2(a2+b2+c2)≥2(ab+bc+ca).
又∵ab+bc+ca=1,
∴a2+b2+c2≥1.
解析
证明:∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,
∴2(a2+b2+c2)≥2(ab+bc+ca).
又∵ab+bc+ca=1,
∴a2+b2+c2≥1.
已知x>0,y>0,求证:.
正确答案
证明:由x,y>0,可得
+
≥2
=2
,
+
≥2
=2
,
两式相加,可得:
+
≥
+
,
即有,
当且仅当x=y等号成立.
解析
证明:由x,y>0,可得
+
≥2
=2
,
+
≥2
=2
,
两式相加,可得:
+
≥
+
,
即有,
当且仅当x=y等号成立.
(选修4-5:不等式选讲)
若,证明
.
正确答案
证明:因为18=6×3=[(1+2x)+(3+x)+(2-3x)](1+1+1),
由柯西不等式可得:
…(7分)
又,
所以.…(10分)
解析
证明:因为18=6×3=[(1+2x)+(3+x)+(2-3x)](1+1+1),
由柯西不等式可得:
…(7分)
又,
所以.…(10分)
求证:(1)a2+b2+3≥ab+(a+b)
(2)+
>2
+
.
正确答案
证明:(1)∵a2+b2≥2ab,a2+3≥2a,b2+3≥2
b,
将此三式相加得2(a2+b2+3)≥2ab+2(a+b),
∴a2+b2+3≥ab+(a+b).
(2)要证原不等式成立,只需证(+
)2>(2
+
)2
即证2.
上式显然成立,∴原不等式成立.
解析
证明:(1)∵a2+b2≥2ab,a2+3≥2a,b2+3≥2
b,
将此三式相加得2(a2+b2+3)≥2ab+2(a+b),
∴a2+b2+3≥ab+(a+b).
(2)要证原不等式成立,只需证(+
)2>(2
+
)2
即证2.
上式显然成立,∴原不等式成立.
已知a,b,c∈R+,且a+b+c=1.求证:>2
.
正确答案
证明:由a+b+c=1,且a,b,c>0,可得
0<a,b,c<1,
且1<<
,可得
>
,
即有>
,
即为>1+(
-1)a,
同理可得>1+(
-1)b,
>1+(
-1)c,
三式相加可得,>3+(
-1)(a+b+c)
=3+-1=2+
.
则有>2+
.
解析
证明:由a+b+c=1,且a,b,c>0,可得
0<a,b,c<1,
且1<<
,可得
>
,
即有>
,
即为>1+(
-1)a,
同理可得>1+(
-1)b,
>1+(
-1)c,
三式相加可得,>3+(
-1)(a+b+c)
=3+-1=2+
.
则有>2+
.
已知矩阵A=,a∈R,若点P(2,-3)在矩阵A的变换下得到点P′(3,3).
(1)则求实数a的值;
(2)求矩阵A的特征值及其对应的特征向量.
正确答案
解:(1)由题意,=
,
∴6-3a=3,
∴a=1;
(2)f(λ)==(λ-3)(λ+1)=0,
∴特征值λ1=3,λ2=-1
当λ1=3时,解得0•x+y=0
所以矩阵M的属于特征值-1的一个特征向量为.
当λ2=-1时,解得-4x-y=0,
所以矩阵M的属于特征值3的一个特征向量为.
解析
解:(1)由题意,=
,
∴6-3a=3,
∴a=1;
(2)f(λ)==(λ-3)(λ+1)=0,
∴特征值λ1=3,λ2=-1
当λ1=3时,解得0•x+y=0
所以矩阵M的属于特征值-1的一个特征向量为.
当λ2=-1时,解得-4x-y=0,
所以矩阵M的属于特征值3的一个特征向量为.
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