- 不等式
- 共1649题
已知a,b,c是正常数,且a,b,c互不相等,x,y,z∈(0,+∞),求证:+
+
≥
,并指出等号成立的条件.
正确答案
证明:令=(x,y,z),
=(
),
则=x
+y
+z
=a+b+c,
||2=x2+y2+z2,|
|2=
+
+
,
由||2•|
|2≥|
|2,
则有(x2+y2+z2)(+
+
)≥(a+b+c)2,
即有+
+
≥
.
当且仅当a:b:c=x2:y2:z2,不等式取等号.
解析
证明:令=(x,y,z),
=(
),
则=x
+y
+z
=a+b+c,
||2=x2+y2+z2,|
|2=
+
+
,
由||2•|
|2≥|
|2,
则有(x2+y2+z2)(+
+
)≥(a+b+c)2,
即有+
+
≥
.
当且仅当a:b:c=x2:y2:z2,不等式取等号.
已知命题p:|x-1|+|x+1|≥3a恒成立,命题q:y=(2a-1)x为减函数,若p且q为真命题,则a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:命题p:|x-1|+|x+1|≥3a恒成立,由于|x-1|+|x+1|≥2,故有3a≤2,即a≤
命题q:y=(2a-1)x为减函数,可得2a-1∈(0,1),即a∈(,1)
又p且q为真命题,可得a∈(,
]
故选C
设a,b,c∈(-∞,0),则对于a+,b+
,c+
,下列正确的是______
①都不大于-2
②都不小于-2
③至少有一个不小于-2
④至少有一个不大于-2.
正确答案
③
解析
解:因为a,b,c∈(-∞,0),所以a++b+
+c+
≤-6
假设三个数都小于-2
则a++b+
+c+
<-6
所以假设错误
所以至少有一个不小于-2
故正确的序号为③,
故答案为:③.
(理)(1)设x、y是不全为零的实数,试比较2x2+y2与x2+xy的大小;
(2)设a,b,c为正数,且a2+b2+c2=1,求证:+
+
-
≥3.
正确答案
证明:(1)证法1:∵x、y是不全为零的实数,
∴2x2+y2-(x2+xy)
=x2+y2-xy
=+
y2>0,
∴2x2+y2>x2+xy.
证法2:当xy<0时,x2+xy<2x2+y2;
当xy>0时,作差:x2+y2-xy≥2xy-xy=xy>0;
又因为x、y是不全为零的实数,
∴当xy=0时,2x2+y2>x2+xy.
综上,2x2+y2>x2+xy.
(2)证明:∵+
+
-
-3
=+
+
-
-3
=a2(+
)+b2(
+
)+c2(
+
)-2(
+
+
)
=a2+b2
+c2
≥0(当且仅当a=b=c时,取得等号),
∴+
+
-
≥3.
解析
证明:(1)证法1:∵x、y是不全为零的实数,
∴2x2+y2-(x2+xy)
=x2+y2-xy
=+
y2>0,
∴2x2+y2>x2+xy.
证法2:当xy<0时,x2+xy<2x2+y2;
当xy>0时,作差:x2+y2-xy≥2xy-xy=xy>0;
又因为x、y是不全为零的实数,
∴当xy=0时,2x2+y2>x2+xy.
综上,2x2+y2>x2+xy.
(2)证明:∵+
+
-
-3
=+
+
-
-3
=a2(+
)+b2(
+
)+c2(
+
)-2(
+
+
)
=a2+b2
+c2
≥0(当且仅当a=b=c时,取得等号),
∴+
+
-
≥3.
已知定义y=log(x+1)F(x,y),若e<x<y,证明:F(x-1,y)>F(y-1,x)
正确答案
证明:∵y=log(x+1)F(x,y),
∴F(x,y)=(1+x)y,
∴F(x-1,y)=xy,F(y-1,x)=yx,
依题意,问题转化为证明xy>yx,
即证ylnx>xlny,即证>
,
记h(x)=,则h′(x)=
,
∵当x>e时,h′(x)>0,
∴函数h(x)在区间(e,+∞)上单调递减,
又∵e<x<y,
∴h(x)>h(y),
即F(x-1,y)>F(y-1,x).
解析
证明:∵y=log(x+1)F(x,y),
∴F(x,y)=(1+x)y,
∴F(x-1,y)=xy,F(y-1,x)=yx,
依题意,问题转化为证明xy>yx,
即证ylnx>xlny,即证>
,
记h(x)=,则h′(x)=
,
∵当x>e时,h′(x)>0,
∴函数h(x)在区间(e,+∞)上单调递减,
又∵e<x<y,
∴h(x)>h(y),
即F(x-1,y)>F(y-1,x).
设变量x,y满足|x-1|+|y-a|≤1,若2x+y的最大值是5,则实数a的值是( )
正确答案
解析
解:设点M(1,a),则满足|x-1|+|y-a|≤1的点(x,y)构成趋于为平行四边形ABCD及其内部区域,
如图所示:令z=2x+y,则z表示直线y=-2x+z在y轴上的截距,
故当直线y=-2x+z过点C(2,a)时,z取得最大值为5,即4+a=5,求得 a=1,
故选:B.
(Ⅰ)证明:当x>1时,2lnx<x-;
(Ⅱ)若不等式对任意的正实数t恒成立,求正实数a的取值范围;
(Ⅲ)求证:.
正确答案
(Ⅰ)证明:令函数,定义域是{x∈R|x>1},
由,可知函数f(x)在(1,+∞)上单调递减,
故当x>1时,,即
.
(Ⅱ)解:由于t>0,a>0,故不等式可化为
…(*)
问题转化为(*)式对任意的正实数t恒成立,
构造函数,
则,
(1)当0<a≤2时,由t>0,a(a-2)≤0,则g‘(t)≥0即g(t)在(0,+∞)上单调递增,
则g(t)>g(0)=0,即不等式对任意的正实数t恒成立.
(2)当a>2时,a(a-2)>0
因此t∈(0,a(a-2)),g'(t)<0,函数g(t)单调递减;
t∈(a(a-2),+∞),g'(t)>0,函数g(t)单调递增,
故,由a>2,即a-1>1,
令x=a-1>1,由(Ⅰ)可知,不合题意.
综上可得,正实数a的取值范围是(0,2].
(Ⅲ)证明:要证,即证
,
由(Ⅱ)的结论令a=2,有对t>0恒成立,
取可得不等式
成立,
综上,不等式成立.
解析
(Ⅰ)证明:令函数,定义域是{x∈R|x>1},
由,可知函数f(x)在(1,+∞)上单调递减,
故当x>1时,,即
.
(Ⅱ)解:由于t>0,a>0,故不等式可化为
…(*)
问题转化为(*)式对任意的正实数t恒成立,
构造函数,
则,
(1)当0<a≤2时,由t>0,a(a-2)≤0,则g‘(t)≥0即g(t)在(0,+∞)上单调递增,
则g(t)>g(0)=0,即不等式对任意的正实数t恒成立.
(2)当a>2时,a(a-2)>0
因此t∈(0,a(a-2)),g'(t)<0,函数g(t)单调递减;
t∈(a(a-2),+∞),g'(t)>0,函数g(t)单调递增,
故,由a>2,即a-1>1,
令x=a-1>1,由(Ⅰ)可知,不合题意.
综上可得,正实数a的取值范围是(0,2].
(Ⅲ)证明:要证,即证
,
由(Ⅱ)的结论令a=2,有对t>0恒成立,
取可得不等式
成立,
综上,不等式成立.
(2016•朔州模拟)已知函数f(x)=|x-1|-|2x-a|
(1)当a=5时,求不等式f(x)≥0的解集;
(2)设不等式f(x)≥3的解集为A,若5∈A,6∉A,求整数a的值.
正确答案
解:(1)当a=5时,不等式f(x)≥0可化为:|x-1|-|2x-5|≥0,
等价于(x-1)2≥(2x-5)2,解得2≤x≤4,
∴不等式f(x)≥0的解集为[2,4].
(2)据题意,由不等式f(x)≥3的解集为A,若5∈A,6∉A,
可得:,解得
,∴9≤a<10.
又∵a∈Z,∴a=9.
解析
解:(1)当a=5时,不等式f(x)≥0可化为:|x-1|-|2x-5|≥0,
等价于(x-1)2≥(2x-5)2,解得2≤x≤4,
∴不等式f(x)≥0的解集为[2,4].
(2)据题意,由不等式f(x)≥3的解集为A,若5∈A,6∉A,
可得:,解得
,∴9≤a<10.
又∵a∈Z,∴a=9.
求证ab+bc+cd+da≤a2+b2+c2+d2并说出等号成立的条件.
正确答案
证明:ab+bc+cd+da-(a2+b2+c2+d2)
=-[2 a2+2b2+2c2+2d2-2ab-2bc-2cd-2da]
=-[(a-b)2+(b-c)2+(c-d)2+(d-a)2]≤0,
当且仅当a=b=c=d时,等号成立.
∴ab+bc+cd+da≤a2+b2+c2+d2
解析
证明:ab+bc+cd+da-(a2+b2+c2+d2)
=-[2 a2+2b2+2c2+2d2-2ab-2bc-2cd-2da]
=-[(a-b)2+(b-c)2+(c-d)2+(d-a)2]≤0,
当且仅当a=b=c=d时,等号成立.
∴ab+bc+cd+da≤a2+b2+c2+d2
已知a+b+c=1,求证:
(1)2(ab+bc+ca)+3≤1
(2)a2+b2+c2.
正确答案
证明:(1)∵a+b+c=1,
∴a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)=1,
∴2(ab+bc+ca)+3≤1
(2)∵a+b+c=1,
∴1=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(ab+bc+ac)≤3(a2+b2+c2),
∴a2+b2+c2≥.
解析
证明:(1)∵a+b+c=1,
∴a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)=1,
∴2(ab+bc+ca)+3≤1
(2)∵a+b+c=1,
∴1=(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(ab+bc+ac)≤3(a2+b2+c2),
∴a2+b2+c2≥.
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