- 反证法与放缩法
- 共409题
已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,a,b∈R.用反证法证明:若f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),则a+b≥0.
正确答案
证明:设a+b<0,则a<-b,b<-a,
∵f(x)是R上的增函数,
∴f(a)<f(-b),f(b)<f(-a),
∴f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b),这与题设f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)矛盾,
∴若f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),则a+b≥0.
解析
证明:设a+b<0,则a<-b,b<-a,
∵f(x)是R上的增函数,
∴f(a)<f(-b),f(b)<f(-a),
∴f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b),这与题设f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)矛盾,
∴若f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),则a+b≥0.
(1)已知:实数a、b、c满足a+b+c=1,求证:a、b、c中至少有一个数不大于.
(2)已知:实数a、b、c满足a+b+c=2013,求证:a、b、c中至少有一个数不小于671.
(3)根据(1)(2)请猜想一般性的结论并证明.
正确答案
解:(1)假设a、b、c都大于,则a+b+c>1,这与已知a+b+c=1矛盾.
故a、b、c中至少有一个不大于.…(3分)
(2)假设a、b、c都小于671,则a+b+c<2013,这与已知a+b+c=2013矛盾.
故a、b、c中至少有一个不小于671. …(6分)
(3)猜想:实数a、b、c满足a+b+c=d,则a、b、c中至少有一个数不大于且至少有一个不小于
.…(9分)
证明:一方面:假设a、b、c都大于,则a+b+c>d,这与已知a+b+c=d矛盾.
故a、b、c中至少有一个不大于.
另一方面:假设a、b、c都小于,则a+b+c<d,这与已知a+b+c=d矛盾.
故a、b、c中至少有一个不小于. …(12分)
即猜想的结论成立.
解析
解:(1)假设a、b、c都大于,则a+b+c>1,这与已知a+b+c=1矛盾.
故a、b、c中至少有一个不大于.…(3分)
(2)假设a、b、c都小于671,则a+b+c<2013,这与已知a+b+c=2013矛盾.
故a、b、c中至少有一个不小于671. …(6分)
(3)猜想:实数a、b、c满足a+b+c=d,则a、b、c中至少有一个数不大于且至少有一个不小于
.…(9分)
证明:一方面:假设a、b、c都大于,则a+b+c>d,这与已知a+b+c=d矛盾.
故a、b、c中至少有一个不大于.
另一方面:假设a、b、c都小于,则a+b+c<d,这与已知a+b+c=d矛盾.
故a、b、c中至少有一个不小于. …(12分)
即猜想的结论成立.
已知函数.
(Ⅰ)若函数f(x)是定义域上的单调函数,求实数a的最小值;
(Ⅱ)方程.有两个不同的实数解,求实数a的取值范围;
(Ⅲ)在函数f(x)的图象上是否存在不同两点A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点的横坐标为x0,有f′(x0)=成立?若存在,请求出x0的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ).(2分)
若函数f(x)在(0,+∞)上递增,
则f′(x)≥0对x>0恒成立,即对x>0恒成立,
而当x>0时,.
∴a≥1.
若函数f(x)在(0,+∞)上递减,
则f′(x)≤0对x>0恒成立,即对x>0恒成立,
这是不可能的.
综上,a≥1.
a的最小值为1.(6分)
(Ⅱ)由=0,
得:,
即:a=,令r(x)=
,r′(x)=
=
得1-x-2lnx=0的根为1,
所以当0<x<1时,r′(x)>0,则r(x)单调递增,
当x>1时,r′(x)<0,则r(x)单调递减,
所以r(x)在x=1处取到最大值r(1)=1,
又x→0时r(x)→0,又x→+∞时,r(x)→0,
所以要使y=与y=a有两个不同的交点,则有 0<a<1 …8分
(III)假设存在,不妨设0<x1<x2.=
.(9分)
.
若k=f′(x0),则,即
,即
.(*)(12分)
令,
(0<t<1),
则>0.∴u(t)在0<t<1上是增函数,
∴u(t)<u(1)=0,
∴(*)式不成立,与假设矛盾.∴k≠f′(x0).
因此,满足条件的x0不存在.(16分)
解析
解:(Ⅰ).(2分)
若函数f(x)在(0,+∞)上递增,
则f′(x)≥0对x>0恒成立,即对x>0恒成立,
而当x>0时,.
∴a≥1.
若函数f(x)在(0,+∞)上递减,
则f′(x)≤0对x>0恒成立,即对x>0恒成立,
这是不可能的.
综上,a≥1.
a的最小值为1.(6分)
(Ⅱ)由=0,
得:,
即:a=,令r(x)=
,r′(x)=
=
得1-x-2lnx=0的根为1,
所以当0<x<1时,r′(x)>0,则r(x)单调递增,
当x>1时,r′(x)<0,则r(x)单调递减,
所以r(x)在x=1处取到最大值r(1)=1,
又x→0时r(x)→0,又x→+∞时,r(x)→0,
所以要使y=与y=a有两个不同的交点,则有 0<a<1 …8分
(III)假设存在,不妨设0<x1<x2.=
.(9分)
.
若k=f′(x0),则,即
,即
.(*)(12分)
令,
(0<t<1),
则>0.∴u(t)在0<t<1上是增函数,
∴u(t)<u(1)=0,
∴(*)式不成立,与假设矛盾.∴k≠f′(x0).
因此,满足条件的x0不存在.(16分)
求证一个三角形中最多有一个直角.
正确答案
证明:假设三角形三个内角中最少有两个直角,
则三个内角的和大于180°,这与三个内角的和等于180°矛盾.
故一个三角形中最多有一个直角.
解析
证明:假设三角形三个内角中最少有两个直角,
则三个内角的和大于180°,这与三个内角的和等于180°矛盾.
故一个三角形中最多有一个直角.
用反证法证明命题“:若 a,b∈N,ab能被3整除,那么a,b中至少有一个能被3整除”时,假设应为( )
正确答案
解析
解:反证法证明命题时,应假设命题的反面成立.“a,b中至少有一个能被3整除”的反面是:
“a,b都不能被3整除”,故应假设 a,b都不能被3整除,
故选 D.
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