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题型:简答题
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简答题

设a,b,c∈R+,ab+bc+ca≥3,证明a5+b5+c5+a3(b2+c2)+b3(c2+a2)+c3(a2+b2)≥9.

正确答案

证明:原命题等价于(a3+b3+c3)(a2+b2+c2)≥9,…(3分)

又(a3+b3+c32≥9,…(6分)

故只需要证明a2+b2+c2≥3成立.…(9分)

∵a,b,c∈R+,ab+bc+ca≥3,

∴a2+b2≥2ab,

a2+c2≥2ac,

b2+c2≥2bc,

∴2(a2+b2+c2)≥2(ab+bc+ca)≥6.

∴a2+b2+c2≥3成立.

故原结论成立.(12分)

解析

证明:原命题等价于(a3+b3+c3)(a2+b2+c2)≥9,…(3分)

又(a3+b3+c32≥9,…(6分)

故只需要证明a2+b2+c2≥3成立.…(9分)

∵a,b,c∈R+,ab+bc+ca≥3,

∴a2+b2≥2ab,

a2+c2≥2ac,

b2+c2≥2bc,

∴2(a2+b2+c2)≥2(ab+bc+ca)≥6.

∴a2+b2+c2≥3成立.

故原结论成立.(12分)

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题型:简答题
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简答题

求证:

(1)如果a>b,ab>0,那么

(2)如果a>b>0,c<d<0,那么ac<bd.

正确答案

证明:(1)∵a>b,ab>0,∴,化为,即

(2)∵c<d<0,

∴-c>-d>0.

又∵a>b>0,

∴-ac>-bd,

∴ac<bd.

解析

证明:(1)∵a>b,ab>0,∴,化为,即

(2)∵c<d<0,

∴-c>-d>0.

又∵a>b>0,

∴-ac>-bd,

∴ac<bd.

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题型:简答题
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简答题

已知a,b,c都是实数,求证:a2+b2+c2

正确答案

证明:∵(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

∴a2+b2+c2

解析

证明:∵(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

∴a2+b2+c2

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题型:简答题
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简答题

已知a>5,求证:--

正确答案

证明:要证--

只需证明:++

只需证明:

显然成立,

所以a>5,--

解析

证明:要证--

只需证明:++

只需证明:

显然成立,

所以a>5,--

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题型:简答题
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简答题

证明:lnx-x2-

正确答案

证明:∵

∴要证lnx-x2-

即证lnx-x2x-

设f(x)=lnx-x2-x+,x>0,

则f′(x)=-x-=,x>0,

由f′(x)>0,得0<x<1;由f′(x)<0,得x>1,

∴x=1时,f(x)取得极大值,且为最大值f(1)=0,

即有f(x)=lnx-x2-x+≤0,

即为lnx-x2x-

∴lnx-x2-

解析

证明:∵

∴要证lnx-x2-

即证lnx-x2x-

设f(x)=lnx-x2-x+,x>0,

则f′(x)=-x-=,x>0,

由f′(x)>0,得0<x<1;由f′(x)<0,得x>1,

∴x=1时,f(x)取得极大值,且为最大值f(1)=0,

即有f(x)=lnx-x2-x+≤0,

即为lnx-x2x-

∴lnx-x2-

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=x(ex+2x-1)+

(1)求证:函数F(x)=f(x)-x3-仅有一个零点;

(2)记max{a,b}表示a,b中更大的数,比如max{3,-1}=3,max{}=.设g(x)=ln|x|-|x|+1,h(x)=max{f(x),g(x)}(x≠0),求证:h(x)>

正确答案

证明:(1)F(x)=f(x)-x3-=x(ex+2x-1)+-x3-=x(ex+2x-1-x2).

∵F(0)=0,∴函数F(x)存在一个零点0.

令G(x)=ex+2x-1-x2

则G′(x)=ex+2-2x,

G(x)=ex-2,可知:当x=ln2时,函数G′(x)取得最小值,

∴G′(x)≥G′(ln2)=4-2ln2>0,

∴函数G(x)在R上单调递增.

由于G(0)=0,

当x<0时,G(0)<0,则F(x)=xG(x)>0;

当x>0时,G(0)>0,则F(x)=xG(x)>0.

因此:函数F(x)=f(x)-x3-仅有一个零点.

(2)函数f(x)=x(ex+2x-1)+

f′(x)=ex+xex+4x-1,

f(x)=2ex+xex+4,

f(3)(x)=3ex+xex=(3+x)ex

可知当x=-3时,f(x)取得最小值,f(-3)=2-e-3>0.

∴f′(x)在R上单调递增,f′(0)=0,

∴当x>0时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增,无最大值;当x<0时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减.

∴f(x)≥f(0)=

g(x)=ln|x|-|x|+1=

当x>0时,g′(x)=-1=,可知:当x=1时,函数g(x)取得极大值即最大值,g(1)=0.

当x<0时,g′(x)=+1=+1=,可知:当x=-1时,函数g(x)取得极大值即最大值,g(-1)=0.

∴g(x)≤0恒成立.

综上可知:h(x)=max{f(x),g(x)}(x≠0)=f(x).

要证明h(x)=f(x)>.而-=-<0.∴=f(x).

因此h(x)>成立.

解析

证明:(1)F(x)=f(x)-x3-=x(ex+2x-1)+-x3-=x(ex+2x-1-x2).

∵F(0)=0,∴函数F(x)存在一个零点0.

令G(x)=ex+2x-1-x2

则G′(x)=ex+2-2x,

G(x)=ex-2,可知:当x=ln2时,函数G′(x)取得最小值,

∴G′(x)≥G′(ln2)=4-2ln2>0,

∴函数G(x)在R上单调递增.

由于G(0)=0,

当x<0时,G(0)<0,则F(x)=xG(x)>0;

当x>0时,G(0)>0,则F(x)=xG(x)>0.

因此:函数F(x)=f(x)-x3-仅有一个零点.

(2)函数f(x)=x(ex+2x-1)+

f′(x)=ex+xex+4x-1,

f(x)=2ex+xex+4,

f(3)(x)=3ex+xex=(3+x)ex

可知当x=-3时,f(x)取得最小值,f(-3)=2-e-3>0.

∴f′(x)在R上单调递增,f′(0)=0,

∴当x>0时,f′(x)>0,此时函数f(x)单调递增,无最大值;当x<0时,f′(x)<0,此时函数f(x)单调递减.

∴f(x)≥f(0)=

g(x)=ln|x|-|x|+1=

当x>0时,g′(x)=-1=,可知:当x=1时,函数g(x)取得极大值即最大值,g(1)=0.

当x<0时,g′(x)=+1=+1=,可知:当x=-1时,函数g(x)取得极大值即最大值,g(-1)=0.

∴g(x)≤0恒成立.

综上可知:h(x)=max{f(x),g(x)}(x≠0)=f(x).

要证明h(x)=f(x)>.而-=-<0.∴=f(x).

因此h(x)>成立.

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题型:简答题
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简答题

已知a,b均为正数,且a+b=1,证明:

(1)(ax+by)2≤ax2+by2

(2)(a+2+(b+2

正确答案

证明:(1))(ax+by)2-(ax2+by2)=a(a-1)x2+b(b-1)y2+2abxy,

因为a+b=1,

所以a-1=-b,b-1=-a,又a,b均为正数,

所以a(a-1)x2+b(b-1)y2+2abxy=-ab(x2+y2-2xy)=-ab(x-y)2≤0,当且仅当x=y时等号成立;

(2)

=

=

当且仅当a=b时等号成立.

解析

证明:(1))(ax+by)2-(ax2+by2)=a(a-1)x2+b(b-1)y2+2abxy,

因为a+b=1,

所以a-1=-b,b-1=-a,又a,b均为正数,

所以a(a-1)x2+b(b-1)y2+2abxy=-ab(x2+y2-2xy)=-ab(x-y)2≤0,当且仅当x=y时等号成立;

(2)

=

=

当且仅当a=b时等号成立.

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简答题

不等式选讲

设x,y,z为正数,证明:2(x3+y3+z3)≥x2(y+z)+y2(x+z)+z2(x+y).

正确答案

证明:因为x2+y2≥2xy≥0(2分)

所以x3+y3=(x+y)(x2-xy+y2)≥xy(x+y)(4分)

同理y3+z3≥yz(y+z),z3+x3≥zx(z+x)(8分)

三式相加即可得2(x3+y3+z3)≥xy(x+y)+yz(y+z)+zx(z+x)

又因为xy(x+y)+yz(y+z)+zx(z+x)=x2(y+z)+y2(x+z)+z2(x+y)

所以2(x3+y3+z3)≥x2(y+z)+y2(x+z)+z2(x+y)

解析

证明:因为x2+y2≥2xy≥0(2分)

所以x3+y3=(x+y)(x2-xy+y2)≥xy(x+y)(4分)

同理y3+z3≥yz(y+z),z3+x3≥zx(z+x)(8分)

三式相加即可得2(x3+y3+z3)≥xy(x+y)+yz(y+z)+zx(z+x)

又因为xy(x+y)+yz(y+z)+zx(z+x)=x2(y+z)+y2(x+z)+z2(x+y)

所以2(x3+y3+z3)≥x2(y+z)+y2(x+z)+z2(x+y)

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简答题

已知m,n是正数,证明:≥m2+n2

正确答案

证明:两边同乘mn,得

m4+n4≥m3n+n3m,m,n>0

作差得,m4+n4-m3n-n3m=m3(m-n)+n3(n-m)=(m3-n3)(m-n)=(m-n)2(m2+mn+n2)≥0,

≥m2+n2

解析

证明:两边同乘mn,得

m4+n4≥m3n+n3m,m,n>0

作差得,m4+n4-m3n-n3m=m3(m-n)+n3(n-m)=(m3-n3)(m-n)=(m-n)2(m2+mn+n2)≥0,

≥m2+n2

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题型:简答题
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简答题

(2015春•淮安校级期末)用合适的方法证明下面两个问题:

(1)设a≥b>0,求证:2a3-b3≥2ab2-a2b;

(2)设a>0,b>0,且a+b=10,求证:+≤8.

正确答案

证明:2a3-b3-2ab2+a2b=2a(a2-b2)+b(a2-b2)=(a-b)(a+b)(2a+b),

∵a≥b>0,∴a-b≥0,a+b>0,2a+b>0,

从而:(a-b)(a+b)(2a+b)≥0,

∴2a3-b3≥2ab2-a2b.

(2))∵a>0,b>0,且a+b=10,

∴欲证+≤8

只需证(+2≤64

只需证≤16,

只需证(1+3a)•(1+3b)≤256

只需证ab≤25.

∵10=a+b≥2

∴ab≤25,

+≤8.

解析

证明:2a3-b3-2ab2+a2b=2a(a2-b2)+b(a2-b2)=(a-b)(a+b)(2a+b),

∵a≥b>0,∴a-b≥0,a+b>0,2a+b>0,

从而:(a-b)(a+b)(2a+b)≥0,

∴2a3-b3≥2ab2-a2b.

(2))∵a>0,b>0,且a+b=10,

∴欲证+≤8

只需证(+2≤64

只需证≤16,

只需证(1+3a)•(1+3b)≤256

只需证ab≤25.

∵10=a+b≥2

∴ab≤25,

+≤8.

下一知识点 : 绝对值不等式
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