- 反证法与放缩法
- 共409题
已知函数f(x)=x3-x2,x∈R.
(Ⅰ)若正数m、n满足m•n>1,证明:f(m)、f(n)至少有一个不小于零;
(Ⅱ)若a、b为不相等的正数,且满足f(a)=f(b),求证:a+b>1.
正确答案
证明:(Ⅰ)假设f(m)、f(n)都小于零,∴f(m)=m3-m<0,f(n)=n3-n<0,
∴m2(m-1)<0,∴0<m<1,同理0<n<1,∴0<mn<1,这与mn>1矛盾,
∴f(m)、f(n)至少有一个不小于零.
(Ⅱ)∵f(a)=a3-a=b3-b,∴a3-b3=a2-b2,∴(a-b)(a2+ab+b2)=(a-b)(a+b),
∴a2+ab+b2=a+b,∴(a+b)2-3ab=a+b,∴(a+b)2-(a+b)=3ab>0,
∴(a+b)2-(a+b)>0,解得 a+b<0或a+b>1,∵a、b为不相等的正数,∴a+b>1.
解析
证明:(Ⅰ)假设f(m)、f(n)都小于零,∴f(m)=m3-m<0,f(n)=n3-n<0,
∴m2(m-1)<0,∴0<m<1,同理0<n<1,∴0<mn<1,这与mn>1矛盾,
∴f(m)、f(n)至少有一个不小于零.
(Ⅱ)∵f(a)=a3-a=b3-b,∴a3-b3=a2-b2,∴(a-b)(a2+ab+b2)=(a-b)(a+b),
∴a2+ab+b2=a+b,∴(a+b)2-3ab=a+b,∴(a+b)2-(a+b)=3ab>0,
∴(a+b)2-(a+b)>0,解得 a+b<0或a+b>1,∵a、b为不相等的正数,∴a+b>1.
若x,y>0,且x+y>2,求证:至少有一个小于2.
正确答案
证明:假设.即
∴2+x+y≥2x+2y
∴x+y≤2,这与x+y>2矛盾.
∴假设不成立
∴至少有一个小于2.
解析
证明:假设.即
∴2+x+y≥2x+2y
∴x+y≤2,这与x+y>2矛盾.
∴假设不成立
∴至少有一个小于2.
(1)用综合法证明:a2+b2+c2≥ab+bc+ca,(a,b,c∈R);
(2)用反证法证明:若a,b,c均为实数,且a=x2-2y+,b=y2-2z+
,c=z2-2x+
,求证a,b,c中至少有一个大于0.
正确答案
证明:(1)∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,
相加可得 2(a2+b2+c2)≥2(ab+bc+ca),
∴a2+b2+c2≥ab+bc+ca,(当且仅当a=b=c时,取等号);
(2)设a、b、c都不大于0,即a≤0,b≤0,c≤0,
∴a+b+c≤0,
而a+b+c=(x2-2y+)+(y2-2z+
)+(z2-2x+
)
=(x2-2x)+(y2-2y)+(z2-2z)+π=(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2+π-3,
∴a+b+c>0,
这与a+b+c≤0矛盾,
故假设是错误的,
故a、b、c中至少有一个大于0.
解析
证明:(1)∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,
相加可得 2(a2+b2+c2)≥2(ab+bc+ca),
∴a2+b2+c2≥ab+bc+ca,(当且仅当a=b=c时,取等号);
(2)设a、b、c都不大于0,即a≤0,b≤0,c≤0,
∴a+b+c≤0,
而a+b+c=(x2-2y+)+(y2-2z+
)+(z2-2x+
)
=(x2-2x)+(y2-2y)+(z2-2z)+π=(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2+π-3,
∴a+b+c>0,
这与a+b+c≤0矛盾,
故假设是错误的,
故a、b、c中至少有一个大于0.
已知p3+q3=2,用反证法证明:p+q≤2.
正确答案
证明:假设p+q>2,则p>2-q,可得p3>(2-q)3
p3+q3>8-12q+6q2又p3+q3=2,
∴2>8-12q+6q2,即q2-2q+1<0⇒(q-1)2<0,矛盾,
故假设不真,
所以p+q≤2.
解析
证明:假设p+q>2,则p>2-q,可得p3>(2-q)3
p3+q3>8-12q+6q2又p3+q3=2,
∴2>8-12q+6q2,即q2-2q+1<0⇒(q-1)2<0,矛盾,
故假设不真,
所以p+q≤2.
若a,b,c为有理数,且等式a+b+c
=0成立,则a=b=c=0.
正确答案
证明:假设a,b,c至少有一个不为0,则
①a=b=0,c≠0,等式a+b+c
=0不成立;
②a≠0,b=0,c≠0,等式a+b+c
=0为a+c
=0,∴
=-
,
∵a,c为有理数,∴=-
不成立.
∴a=b=c=0.
解析
证明:假设a,b,c至少有一个不为0,则
①a=b=0,c≠0,等式a+b+c
=0不成立;
②a≠0,b=0,c≠0,等式a+b+c
=0为a+c
=0,∴
=-
,
∵a,c为有理数,∴=-
不成立.
∴a=b=c=0.
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