- 比较法
- 共468题
已知实数a,b,c满足a>b>c,求证:+
+
>0.
正确答案
证明:∵实数a,b,c满足a>b>c,
∴a-c>a-b>0,b-c>0,
∴>
•
>0,
∴+
>
,
∴+
+
>0.
解析
证明:∵实数a,b,c满足a>b>c,
∴a-c>a-b>0,b-c>0,
∴>
•
>0,
∴+
>
,
∴+
+
>0.
求证:+
+
<2.
正确答案
证明:要证成立,
只需证成立,-----(3分)
即证成立,只需证5×9×8<192 成立,--------(6分)
因为5×9×8=360,192=361,显然5×9×8<192 成立,所以,.-------------(8分)
解析
证明:要证成立,
只需证成立,-----(3分)
即证成立,只需证5×9×8<192 成立,--------(6分)
因为5×9×8=360,192=361,显然5×9×8<192 成立,所以,.-------------(8分)
已知x>0,y>0,z>0,求证:(+
)(
+
)(
+
)≥8.
正确答案
证明:(+
)(
+
)(
+
)=
•(y+z)(x+z)(x+y)≥
=8,
当且仅当x=y=z时,等号成立.
解析
证明:(+
)(
+
)(
+
)=
•(y+z)(x+z)(x+y)≥
=8,
当且仅当x=y=z时,等号成立.
已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=4,Sn=nan+2-(n≥2,n∈N*)
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{bn}满足:b1=4且bn+1=bn2-(n-1)bn-2(n∈N*),求证:bn>an(n≥2,n∈N*);
(3)求证:(1+)(1+
)…(1+
)<
.
正确答案
(1)解:Sn=nan+2-(n≥2,n∈N*)①
Sn-1=(n-1)an-1+2-(n≥3,n∈N*)②
①-②得an=nan-(n-1)an-1-(n-1),
即有an-an-1=1(n≥3,n∈N*)
①中令n=2,a1+a2=2a2+2-1,a2=3,
综上an=;
(2)证明:①当n=2时,b2=b12-2=14>3=a2,不等式成立;
②假设n=k(k≥2)时,不等式bk>k+1(k≥2时ak=k+1),
那么当n=k+1时,
bk+1=bk2-(k-1)bk-2=bk(bk-k+1)-2
>bk(k+1-k+1)-2=2bk-2>2(k+1)-2(由归设)=2k≥k+2
∴n=k+1命题真;
综合①②知当n≥2时,bn>an.
(3)证明:设f(x)=ln(1+x)-x,f′(x)=-1=-
<0,
f(x)在(0,+∞)递减,则f(x)<f(0)=0,
即ln(1+x)<x,又n≥2时,<
=
,
则ln(1+)<
<
=
-
,
即有ln(1+)+ln(1+
)+…+ln(1+
)<(
-
)+(
-
)+…+(
-
)
=-
.
则有(1+)(1+
)…(1+
)<
.
解析
(1)解:Sn=nan+2-(n≥2,n∈N*)①
Sn-1=(n-1)an-1+2-(n≥3,n∈N*)②
①-②得an=nan-(n-1)an-1-(n-1),
即有an-an-1=1(n≥3,n∈N*)
①中令n=2,a1+a2=2a2+2-1,a2=3,
综上an=;
(2)证明:①当n=2时,b2=b12-2=14>3=a2,不等式成立;
②假设n=k(k≥2)时,不等式bk>k+1(k≥2时ak=k+1),
那么当n=k+1时,
bk+1=bk2-(k-1)bk-2=bk(bk-k+1)-2
>bk(k+1-k+1)-2=2bk-2>2(k+1)-2(由归设)=2k≥k+2
∴n=k+1命题真;
综合①②知当n≥2时,bn>an.
(3)证明:设f(x)=ln(1+x)-x,f′(x)=-1=-
<0,
f(x)在(0,+∞)递减,则f(x)<f(0)=0,
即ln(1+x)<x,又n≥2时,<
=
,
则ln(1+)<
<
=
-
,
即有ln(1+)+ln(1+
)+…+ln(1+
)<(
-
)+(
-
)+…+(
-
)
=-
.
则有(1+)(1+
)…(1+
)<
.
若,证明
.
正确答案
解:∵,
=
=
不可能成立
∴<
•
=3
解析
解:∵,
=
=
不可能成立
∴<
•
=3
(1)证明不等式:若x,y>0,则
(2)探索猜想下列不等式,并将结果填在括号内:若x,y,z>0,则______;
(3)试由(1)(2)归纳出更一般的结论:______.
正确答案
解:(1)证明:
当且仅当即x=y时,等号成立
(2),当且仅当x=y=z时,等号成立
(3)由(1)(2)归纳推广出更一般的结论:
若x1,x2,…,xn>0,则
解析
解:(1)证明:
当且仅当即x=y时,等号成立
(2),当且仅当x=y=z时,等号成立
(3)由(1)(2)归纳推广出更一般的结论:
若x1,x2,…,xn>0,则
己知集合M={(x,y)|x>0,y>0,x+y=k},其中k为大于0的常数.
(Ⅰ)对任意(x,y)∈M,t=xy,求t的取值范围;
(Ⅱ)求证:当k≥1时,不等式对任意(x,y)∈M恒成立;
(Ⅲ)求使不等式对任意(x,y)∈M恒成立的k的范围.
正确答案
解:(Ⅰ)由(x,y)∈M知,x,y均为正数,从而t=xy,
当且仅当时取等号,所以xy取值范围为
.
(Ⅱ)令t=xy,则由(1)知t∈,
得
=,
令f(t)=,t∈
,
∵k≥1,∴k2-1≥0,则易证f(t)=,t∈
为增函数,
∴,即
成立.
(Ⅲ)由(2)知,f(t)=,f(
)=
,
本题即求 对t∈
恒成立的k的范围,故有 0<k<1,则1-k2>0.
则由函数单调性的定义易证f(t)=上递减,在
上递增.
故要使不等式恒成立,只要≤
即可,即 k4+16k2-16≤0.
解得-8+4≥k2≥-8-4
,即-8+4
≥k2.
进一步解得≥k≥-
.
由于4>9,∴4
-8>1.
综合1>k>0可得,所求的k的范围是(0,1).
解析
解:(Ⅰ)由(x,y)∈M知,x,y均为正数,从而t=xy,
当且仅当时取等号,所以xy取值范围为
.
(Ⅱ)令t=xy,则由(1)知t∈,
得
=,
令f(t)=,t∈
,
∵k≥1,∴k2-1≥0,则易证f(t)=,t∈
为增函数,
∴,即
成立.
(Ⅲ)由(2)知,f(t)=,f(
)=
,
本题即求 对t∈
恒成立的k的范围,故有 0<k<1,则1-k2>0.
则由函数单调性的定义易证f(t)=上递减,在
上递增.
故要使不等式恒成立,只要≤
即可,即 k4+16k2-16≤0.
解得-8+4≥k2≥-8-4
,即-8+4
≥k2.
进一步解得≥k≥-
.
由于4>9,∴4
-8>1.
综合1>k>0可得,所求的k的范围是(0,1).
设a,b,c∈R+,求证:a+b+c≤+
+
≤
+
+
.
正确答案
证明:+
+
≥
=
≥a+b+c;
+
+
=
=
≥
≥
=
;
所以a,b,c∈R+,a+b+c≤+
+
≤
+
+
.
解析
证明:+
+
≥
=
≥a+b+c;
+
+
=
=
≥
≥
=
;
所以a,b,c∈R+,a+b+c≤+
+
≤
+
+
.
(选修4-1几何证明选讲)
如图,AD∥BC,∠A=90°,以点B为圆心,BC长为半径画弧,交射线AD于点E,连接BE,过点C作CF⊥BE,垂足为F
求证:AB=FC.
正确答案
证明:∵以点B为圆心、BC长为半径画弧,交AD边于点E,
∴BC=BE,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠A=90°,AE∥BC,
∴∠AEB=∠FBC,
而CF丄BE,∴∠BFC=90°,
在Rt△ABE和Rt△FCB中,
BE=BC,∠AEB=∠FBC,
∴Rt△ABE≌Rt△FCB,
∴AB=FC.
解析
证明:∵以点B为圆心、BC长为半径画弧,交AD边于点E,
∴BC=BE,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠A=90°,AE∥BC,
∴∠AEB=∠FBC,
而CF丄BE,∴∠BFC=90°,
在Rt△ABE和Rt△FCB中,
BE=BC,∠AEB=∠FBC,
∴Rt△ABE≌Rt△FCB,
∴AB=FC.
已知a,b都是正实数,且a+b=2,求证:.
正确答案
证明:因为a,b都是正实数,所以原不等式等价于a2(b+1)+b2(a+1)≥(a+1)(b+1),
即 a2b+a2+ab2+b2≥ab+a+b+1.
等价于 a2+b2+ab(a+b)≥ab+a+b+1,…(6分)
将a+b=2代入,只需要证明 a2+b2+2ab=(a+b)2=4≥ab+3,即ab≤1.
而由已知 a+b=2≥2,可得ab≤1成立,所以原不等式成立. …(12分)
另证:因为a,b都是正实数,所以 +
≥a,
+
≥b. …(6分)
两式相加得 +
+
+
≥a+b,…(8分)
因为 a+b=2,所以 . …(12分)
解析
证明:因为a,b都是正实数,所以原不等式等价于a2(b+1)+b2(a+1)≥(a+1)(b+1),
即 a2b+a2+ab2+b2≥ab+a+b+1.
等价于 a2+b2+ab(a+b)≥ab+a+b+1,…(6分)
将a+b=2代入,只需要证明 a2+b2+2ab=(a+b)2=4≥ab+3,即ab≤1.
而由已知 a+b=2≥2,可得ab≤1成立,所以原不等式成立. …(12分)
另证:因为a,b都是正实数,所以 +
≥a,
+
≥b. …(6分)
两式相加得 +
+
+
≥a+b,…(8分)
因为 a+b=2,所以 . …(12分)
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