- 比较法
- 共468题
用综合法证明:[sinθ(1+sinθ)+cosθ(1+cosθ)][sin(θ+
)-1]=sin2θ.
正确答案
证明:∵左边=(sinθ+cosθ+1)(sinθ+cosθ-1)…(2分)
=(sinθ+cosθ)2-1…(4分)
=2sinθcosθ…(5分)
=sin2θ=右边
∴原等式成立.…(6分)
解析
证明:∵左边=(sinθ+cosθ+1)(sinθ+cosθ-1)…(2分)
=(sinθ+cosθ)2-1…(4分)
=2sinθcosθ…(5分)
=sin2θ=右边
∴原等式成立.…(6分)
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.
某同学在一次研究性学习中发现,以下四个不等式都是正确的:
①(12+42)(92+52)≥(1×9+4×5)2;
②[(-6)2)+82]×(22+122)≥[(-6)×2+8×12]2
③[(6.5)2+(8.2)2]×[(2.5)2+(12.5)2]≥[(6.5)×(2.5)+(8.2)×(12.5)]2
④(202+102)(1022+72)≥(20×102+10×7)2.
请你观察这四个不等式:
(Ⅰ)猜想出一个一般性的结论(用字母表示);
(Ⅱ)证明你的结论.
正确答案
解:(Ⅰ)观察所给的4个等式,猜想出一个一般性的结论(用字母表示):(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,( a,b,c,d∈R )
(Ⅱ)证明:要证 (a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,
只要证 a2•c2+a2d2+b2c2+b2d2≥a2c2+b2d2+2abcd,
只要证 a2d2-2abcd+b2c2≥0,
只要证 (ad-bc)2≥0.
而 (ad-bc)2≥0显然成立,故要证的不等式成立.
解析
解:(Ⅰ)观察所给的4个等式,猜想出一个一般性的结论(用字母表示):(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,( a,b,c,d∈R )
(Ⅱ)证明:要证 (a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,
只要证 a2•c2+a2d2+b2c2+b2d2≥a2c2+b2d2+2abcd,
只要证 a2d2-2abcd+b2c2≥0,
只要证 (ad-bc)2≥0.
而 (ad-bc)2≥0显然成立,故要证的不等式成立.
(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.
设函数f(x)=|x-1+a|+|x-a|
(1)若a≥2,x∈R,证明:f(x)≥3;
(2)若f(1)<2,求a的取值范围.
正确答案
(1)证明:f(x)=|x-1+a|+|x-a|≥|(x-1+a)-(x-a)|=|2a-1|
∵a≥2,∴|2a-1|≥3,
∴f(x)≥3;
(2)解:f(1)=|a|+|1-a|
a≤0时,f(1)=|a|+|1-a|=1-2a
∵f(1)<2,∴1-2a<2,∴a>-,
∴-<a≤0;
0<a≤1时,f(1)=1<2恒成立;
a>1时,f(1)=|a|+|1-a|=2a-1
∵f(1)<2,∴2a-1<2,∴a<,
∴1<a<
综上,a的取值范围是(-,
).
解析
(1)证明:f(x)=|x-1+a|+|x-a|≥|(x-1+a)-(x-a)|=|2a-1|
∵a≥2,∴|2a-1|≥3,
∴f(x)≥3;
(2)解:f(1)=|a|+|1-a|
a≤0时,f(1)=|a|+|1-a|=1-2a
∵f(1)<2,∴1-2a<2,∴a>-,
∴-<a≤0;
0<a≤1时,f(1)=1<2恒成立;
a>1时,f(1)=|a|+|1-a|=2a-1
∵f(1)<2,∴2a-1<2,∴a<,
∴1<a<
综上,a的取值范围是(-,
).
求证:-≤x
≤
.
正确答案
证明:∵|x|≤
=
,
∴-≤x
≤
.
解析
证明:∵|x|≤
=
,
∴-≤x
≤
.
(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.
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
设x≥1,y≥1,证明:.
正确答案
证明:要证,
只需证明,
只需证明=(x-1)(y-1),
只需证明1-≤x-1;1-
≤y-1,
即证x+≥2,y+
≥2,(x≥1,y≥1)这是均值不等式,
所以x≥1,y≥1,得证.
解析
证明:要证,
只需证明,
只需证明=(x-1)(y-1),
只需证明1-≤x-1;1-
≤y-1,
即证x+≥2,y+
≥2,(x≥1,y≥1)这是均值不等式,
所以x≥1,y≥1,得证.
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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