- 反证法与放缩法
- 共409题
已知a,b,c∈(0,1).
(1)若(1-a)b>,求证:
>
.
(2)求证:(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a三数中至少有一个小于或等于.
正确答案
(1)a,b,c∈(0,1),∴1-a>0,b>0.
∵(1-a)b>,∴
≥
>
=
.
故 >
成立.
(2)证明:假设(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a三数都大于 ,由(1)得
>
,
同理可得>
,
>
,
把这三个不等式相加可得+
+
>
,即
>
,矛盾,
从而得到假设不成立,即(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a三数中至少有一个小于或等于.
A是由定义在[2,4]上且满足如下条件的函数φ(x)组成的集合:
(1)对任意x∈[1,2],都有φ(2x)∈(1,2);
(2)存在常数L(0<L<0),使得对任意的x1,x2∈[1,2],都有|ϕ(2x1)-ϕ(2x2)|≤L|x1-x2|.
(Ⅰ)设φ(x)=,x∈[2,4],证明:φ(x)∈A;
(Ⅱ)设φ(x)∈A,如果存在x0∈(1,2),使得x0=φ(2x0),那么这样的x0是唯一的;
(Ⅲ)设φ(x)∈A,任取xn∈(1,2),令xn+1=φ(2nx),n=1,2,…,证明:给定正整数k,对任意的正整数p,不等式|xk+p-xk|≤|x2-x1|成立.
正确答案
(本小题满分13分)
(Ⅰ)对任意x∈[1,2],φ(2x)∈(1,2);x∈[1,2],
≤φ(2x)≤
,1<
≤φ(2x)≤
<2,所以φ(2x)∈(1,2);.
对任意的x1,x2∈[1,2],|ϕ(2x1)-ϕ(2x2)|=|x1-x2|
3<+
+
,
所以0<<
,
≤L|x1-x2|,
令=L,0<L<1,
|ϕ(2x1)-ϕ(2x2)|≤L|x1-x2|,所以φ(x)∈A.…(5分)
(Ⅱ)反证法:设存在两个x0,x0′∈(1,2),x0≠x0′使得x0′=φ(2x0′),
则由|φ(2x0)-φ(2x0′)|≤L|x0-x0′|,得)|x0-x0′|≤L|x0-x0′|,所以L≥1,矛盾,故结论成立.…(8分)
(Ⅲ)|x3-x2|=|ϕ(2x2)-ϕ(2x1)|≤L|x2-x1|,
所以|xn+1-xn|=|ϕ(2xn)-ϕ(2xn-1|≤L|xn-xn-1|≤L2|xn-1-xn-2|…
≤Ln-1|x2-x1||xk+p-xk|=|(xk+p-xk+p-1)+(xk+p-1-xk+p-2)+…+(xk+1-xk)|
≤|xk+p-xk+p-1|+|xk+p-1-xk+p-2|+…+|xk+1-xk|
≤Lk+p-2|x2-x1|+Lk+p-3|x2-x1|+…+Lk-1|x2-x1|
=|x2-x1|≤
|x2-x1|.…(13分)
命题“a,b是实数,若|a-1|+|b-1|=0,则a=b=1”,用反证法证明时,应先假设______.
正确答案
由题意,即考虑a=b=1的否定,由于a,b都等于1,故否定为a,b不都等于1,
故答案为:a,b不都等于1.
用反证法证明命题“如果a>b,那么>
”时,应假设______.
正确答案
由于 >
的否定为:“
≤
”,
根据用反证法证明命题的方法,应先假设要证结论的否定成立,
故应假设: ≤
,
故答案为:≤
.
用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个内角不大于60°”时,假设部分的内容应为______.
正确答案
证明:用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个内角不大于60°”时,
应假设命题的否定成立,而命题“三角形的内角中至少有一个内角不大于60°”的否定是:
三角形的三个内角都大于60°,
故答案为 三角形的三个内角都大于60°.
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