- 比较法
- 共208题
(本小题满分7分)选修;不等式选讲
已知为正实数,且
,求
的最小值及取得最小值时
的值.
正确答案
36,
由柯西不等式得
……4分
当且仅当时等号成立,此时
所以当时,
取得最小值36…… 7分
已知是关于
的方程
的根,
证明:(Ⅰ);(Ⅱ)
.
正确答案
(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)证明见解析.
试题分析:(Ⅰ)构造函数,通过导函数可知函数在
上是增函数,而
,
,故
在
上有唯一实根,即
,然后利用函数的单调性,用反证法证明
;(Ⅱ)先证
,再由
,
可得
.注意放缩法的技巧.
试题解析:(Ⅰ)设,则
显然,
在
上是增函数
在
上有唯一实根,即
4分
假设,
则
,矛盾,故
8分
(Ⅱ)
(
)
,
13分
方法二:
由(Ⅰ)=
设A=xn+x-n,B=xn-1+x1-n,当x∈R+,n∈N+时,求证:A≥B.
正确答案
证明:A-B=(xn+x-n)-(xn-1+x1-n)
=x-n(x2n+1-x2n-1-x)
=x-n[x(x2n-1-1)-(x2n-1-1)]
=x-n(x-1)(x2n-1-1).
由x∈R+,x-n>0,得
当x≥1时,x-1≥0,x2n-1-1≥0;
当x<1时,x-1<0,x2n-1<0,即
x-1与x2n-1-1同号.∴A-B≥0.∴A≥B.
下面四个图案,都是由小正三角形构成,设第个图形中有
个正三角形中所有小正三角形边上黑点的总数为
.
图1 图2 图3 图4
(Ⅰ)求出,
,
,
;
(Ⅱ)找出与
的关系,并求出
的表达式;
(Ⅲ)求证:(
).
正确答案
(Ⅰ)12,27,48,75. (Ⅱ),
.(Ⅲ)详见解析.
试题分析:(Ⅰ)求出,
,
,
,第二个图形的黑点个数为第一个图形的黑点个数加上外面的三角形上的黑点个数,即
,第三个图形的黑点个数为第二个图形的黑点个数加上外面的三角形上的黑点个数,即
,以此类推可求出
,
;(Ⅱ)观察
,
,
,
可得到,后一个图形的黑点个数是前一个图形外多加一个三角形,而且每一条边都比内一个三角形多两个黑点,即
,即
,求出
的表达式,像这种关系可用叠加法,即写出
,
,
,
,
,把这
个式子叠加,即可得出
的表达式;(Ⅲ)求证:
(
), 先求出
的关系式,得
,由于求证的不等式右边是常数,可考虑利用放缩法,即
,这样既可证明.
试题解析:(Ⅰ)由题意有,,
,
,
,
.
(Ⅱ)由题意及(Ⅰ)知,,
即,所以
,
,
,
, 5分
将上面个式子相加,得:
6分
又,所以
. 7分
(Ⅲ),∴
. 9分
当时,
,原不等式成立. 10分
当时,
,原不等式成立. 11分
当时,
, 原不等式成立. 13分
综上所述,对于任意,原不等式成立. 14分
证明:.
正确答案
数学归纳法或用放缩再拆项相消法.
试题分析:(ⅰ)当n=1时,,
,
2分
(ⅱ)假设当n=k时, 4分
则当n=k+1时,
要证:
只需证:
由于
所以 11分
于是对于一切的自然数,都有
12分
此题也可以用放缩再拆项相消法.
点评:中档题,本题解法较为灵活,可采用数学归纳法,也可以先放缩,再利用数列求和方法“裂项相消法”。总之,不等式证明中,“放缩”思想是常用的一中思想方法。
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