- 比较法
- 共468题
当x>0时,证明:不等式ex>1+x+x2成立.
正确答案
证明:令,
则f‘(x)=ex-1-x,
再令g(x)=f'(x),则g'(x)=ex-1,
∵x>0,∴ex-1>0,即g'(x)>0,
∴g(x)在[0,+∞)上为增函数,
由于x>0,则g(x)>g(0)=e0-1=0,即f'(x)>0,
∴f(x)在[0,+∞)上为增函数,
由x>0知,,
即ex-(1+x+x2)>0,
∴ex>1+x+x2,得证.
解析
证明:令,
则f‘(x)=ex-1-x,
再令g(x)=f'(x),则g'(x)=ex-1,
∵x>0,∴ex-1>0,即g'(x)>0,
∴g(x)在[0,+∞)上为增函数,
由于x>0,则g(x)>g(0)=e0-1=0,即f'(x)>0,
∴f(x)在[0,+∞)上为增函数,
由x>0知,,
即ex-(1+x+x2)>0,
∴ex>1+x+x2,得证.
已知a,b,c,d满足a+b=cd=1,求证:(ac+bd)(ad+bc)≥1.
正确答案
证明:(ac+bd)(ad+bc)=(a2+b2)cd+ab(c2+d2)≥(a2+b2)cd+2abcd=(a+b)2cd,
因为a,b,c,d满足a+b=cd=1,
所以(a+b)2cd=1,
所以:(ac+bd)(ad+bc)≥1.
解析
证明:(ac+bd)(ad+bc)=(a2+b2)cd+ab(c2+d2)≥(a2+b2)cd+2abcd=(a+b)2cd,
因为a,b,c,d满足a+b=cd=1,
所以(a+b)2cd=1,
所以:(ac+bd)(ad+bc)≥1.
已知x,y,z∈R+,求证:
(1)(x+y+z)3≥27xyz;
(2);
(3)(x+y+z)(x2+y2+z2)≥9xyz.
正确答案
证明:(1)∵x,y,z∈R+,∴x+y+z≥3,当且仅当x=y=z时,取等号,∴(x+y+z)3≥27xyz;
(2)∵x,y,z∈R+,∴≥
=3,
≥
=3,当且仅当x=y=z时,取等号,
∴两式相乘,可得;
(3))∵x,y,z∈R+,∴x+y+z≥3,x2+y2+z2≥3
,当且仅当x=y=z时,取等号,
∴两式相乘可得(x+y+z)(x2+y2+z2)≥9xyz.
解析
证明:(1)∵x,y,z∈R+,∴x+y+z≥3,当且仅当x=y=z时,取等号,∴(x+y+z)3≥27xyz;
(2)∵x,y,z∈R+,∴≥
=3,
≥
=3,当且仅当x=y=z时,取等号,
∴两式相乘,可得;
(3))∵x,y,z∈R+,∴x+y+z≥3,x2+y2+z2≥3
,当且仅当x=y=z时,取等号,
∴两式相乘可得(x+y+z)(x2+y2+z2)≥9xyz.
在锐角△ABC中,角A、B、C成等差数列,
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)试比较与
的大小,并说明理由.
正确答案
(Ⅰ)证明:∵cos(A+C)+cos(A-C)=cosAcosC-sinAsinC+cosAcosC+sinAsinC=2cosAcosC,
两边同时除以2可得.
(Ⅱ)解:在锐角△ABC中,因为A、B、C成等差数列,所以B=60°,A+C=120°.
又=2cosAcosC=cos(A+C)+cos(A-C)=
,
=
=
,
∴=
,∴
.
∵-900<A-C<900,A+C=120°,故有 A-C=±30°,,
当A<C时,A=45°,C=75°,此时=
>
,所以
>
.
当A>C时,A=75°,C=45°,=
>1,所以
>
,
综合得 >
.
解析
(Ⅰ)证明:∵cos(A+C)+cos(A-C)=cosAcosC-sinAsinC+cosAcosC+sinAsinC=2cosAcosC,
两边同时除以2可得.
(Ⅱ)解:在锐角△ABC中,因为A、B、C成等差数列,所以B=60°,A+C=120°.
又=2cosAcosC=cos(A+C)+cos(A-C)=
,
=
=
,
∴=
,∴
.
∵-900<A-C<900,A+C=120°,故有 A-C=±30°,,
当A<C时,A=45°,C=75°,此时=
>
,所以
>
.
当A>C时,A=75°,C=45°,=
>1,所以
>
,
综合得 >
.
已知a、b、c为正数,
(1)若直线2x-(b-3)y+6=0与直线bx+ay-5=0互相垂直,试求2a+3b的最小值;
(2)求证:(ab+a+b+1)(ab+ac+bc+c2)≥16abc.
正确答案
解:(1)∵直线2x-(b-3)y+6=0与直线bx+ay-5=0垂直,
∴2b+a[-(b-3)]=0,即ab-3a-2b=0,
∴(a-2)(b-3)=6,
∵a、b为正数,∴a>2,b>3,
∴2a+3b=2(a-2)+3(b-3)+13
,
当且仅当:2(a-2)=3(b-3),即时,取“=”,
故2a+3b的最小值是25;
(2)∵a、b、c为正数,
∴(ab+a+b+1)(ab+ac+bc+c2)
=(a+1)(b+1)(a+c)(b+c)
≥2•2
•2
•2
=16abc,
即(ab+a+b+1)(ab+ac+bc+c2)≥16abc,
当且仅当:a=b=c=d=1时,取“=”.
解析
解:(1)∵直线2x-(b-3)y+6=0与直线bx+ay-5=0垂直,
∴2b+a[-(b-3)]=0,即ab-3a-2b=0,
∴(a-2)(b-3)=6,
∵a、b为正数,∴a>2,b>3,
∴2a+3b=2(a-2)+3(b-3)+13
,
当且仅当:2(a-2)=3(b-3),即时,取“=”,
故2a+3b的最小值是25;
(2)∵a、b、c为正数,
∴(ab+a+b+1)(ab+ac+bc+c2)
=(a+1)(b+1)(a+c)(b+c)
≥2•2
•2
•2
=16abc,
即(ab+a+b+1)(ab+ac+bc+c2)≥16abc,
当且仅当:a=b=c=d=1时,取“=”.
若不等式(-1)na<2+对任意n∈N*恒成立,则实数a的取值范围是( )
正确答案
解析
解:当n为正偶数时,
a<2-恒成立,又2-
为增函数,其最小值为2-
=
∴a<.
当n为正奇数时,-a<2+,即a>-2-
恒成立.
而-2-为增函数,对任意的正整数n,有-2-
<-2,
∴a≥-2.
故a∈[-2,).
若,则下列不等式:
①a+b<ab
②|a|>|b|
③a<b
④中,
正确的不等式有( )
正确答案
解析
解:取a=-,b=-1代入验证知②,③错误.
①证明:∵<
<0,
∴a<0,b<0,
∴ab>0,a+b<0,
∴a+b<ab,故①正确;
④证明:∵>0,
>0,且a≠b,
由均值不等式得 +
>2,
故④正确;
故正确的不等式有为①④.
故选B.
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:|a|≥1,x∈R.
求证:|x-1+a|+|x-a|≥1.
正确答案
证明:∵|m|+|n|≥|m-n|,
∴|x-1+a|+|x-a|≥|x-1+a-x+a|=|2a-1|≥2|a|-1,
∵|a|≥1,
∴2|a|-1≥1,
∴|x-1+a|+|x-a|≥1.
解析
证明:∵|m|+|n|≥|m-n|,
∴|x-1+a|+|x-a|≥|x-1+a-x+a|=|2a-1|≥2|a|-1,
∵|a|≥1,
∴2|a|-1≥1,
∴|x-1+a|+|x-a|≥1.
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).
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