高二数学----不等式的证明题及解答

第一篇:高二数学----不等式的证明题及解答
不等式的证明训练题及解答
一、选择题
(1)若logab为整数,且loga1122>logablogba,那么下列四个结论①>b>a②logab+logba=0bb
③0
x1|>2且|x2|>2x1+x2x1+x2|<4x1|=4且|x2|=
1+(3)若x,y∈R,且x≠y,则下列四个数中最小的一个是()11
)xy
(4)若x>0,y>0,且xy≤axy成立,则a的最小值是()
2(5)已知a,b∈R,则下列各式中成立的是()
22cos2sin2θ·lga+sinθ·lgb 222θsin2θθ·lga+sinθ·lgb>lg(a+bcos·b>a+b +(6)设a,b∈R,且ab-a-b≥1,则有()++b≥2(2+1)+b≤+b≥(2+1)2+b≤2(2+1) 二、填空题 22(7)已知x+y=1,则3x+4y2(8)设x=y,则x+y(9)若11≤a≤5,则a+5a(10)A=1+111与n(n∈N)2n (11)实数x=x-y,则xy 三、解答证明题 2422(12)用分析法证明:3(1+a+a)≥(1+a+a) (13)用分析法证明:ab+cd≤ a2c2(14)用分析法证明下列不等式: (1)求证:71(2)求证:x1(3)求证:a,b,c∈R,求证:2(+ x2x3x4(x≥4) ababc)3(abc)23 (15)若a,b>0,2c>a+b,求证:(1)c>ab;(2)c-c2ab2,求证: + 1x1y 与中至少有一个小于yx (17)设a,b,c∈R,证明:a+ac+c+3b(a+b+c)≥(18)已知1≤x+y≤2,求证: 122 ≤x+xy+y≤2 n(n1)(n1)2 an(19)设an=223n(n1)(n∈N),求证:对所有n(n22 * ∈N)2 (20)已知关于x的实系数二次方程x+ax+b=0,有两个实数根α,β,证明:(1)如果|α|<2,|β|<2,那么2|α|<4+b且|b(2)如果2|α|<4+b且|b|<4,那么|α|<2,|β不等式的证明训练题参考答案: 1.A2.B3.D4.B5.A6.A * 7.58.-19.[2,26 ]10.A≥n11.(-≦,0)∪[4,+≦] 5 12.证明:要证3(1+a+a)≥(1+a+a) 222222222 只需证3[(1+a)-a]≥(1+a+a),即证3(1+a+a)(1+a-a)≥(1+a+a)≧1+a+a=(a+ 123)+>0 24 只需证3(1+a-a)≥1+a+a,展开得2-4a+2a≥0,即2(1-a)≥02422 故3(1+a+a)≥(1+a+a)13.证明:①当ab+cd<0时,ab+cd ②当ab+cd≥0时,欲证ab+cd≤acbd 2222 只需证(ab+cd)≤(a2c2b2d2) 展开得ab+2abcd+cd≤(a+c)(b+d) ***2 即ab+2abcd+cd≤ab+ad+bc+cd,即2abcd≤ad+bc 22222 只需证ad+bc-2abcd≥0,即(ad-bc)≥0 因为(ad-bc)≥0ab+cd≥0时,ab+cd≤a2c2b2d22 22222222 综合①②可知:ab+cd≤a2c2b2d214.证明:(1)欲证71 只需证()2(1)2 展开得12+235>16+2,即2>4+2 只需证(2)>(4+2),即4>这显然成立 故71(2)欲证x1只需证x1即证(x1 x2x3x4(x≥4)x4x3x2(x≥4) x4)2(x3x2)2(x≥4) 展开得2x-5+2x1x42x52x3x2 即x1)(x4)(x3)(x2) 只需证[x1)(x4)]<[(x3)(x2)] 即证x-5x+4 x1x2x3x4(x≥4)(3)欲证2(ababcab)≤3(abc)23 只需证a+b-2ab≤a+b+c-3 即证c+2ab≥3 + ≧a,b,c∈R,≨c+2ab=c+ab+ab≥3cabab3 ≨c+2ab≥3abc15.证明:(1)≧ab≤(ab222) (2)欲证c-c2ab 只需证-c2ab 只需证a(a+b)<2ac ≧a>0,只要证a+b<2c(已知)16.证明:(反证法):假设 1y1x1y1x 与均不小于2,即≥2,≥2,≨1+x≥2y,1+y≥2xyxy 两式相加得:x+y≤2,与已知x+y>2矛盾, 故 1x1y 与中至少有一个小于yx 17.证明:目标不等式左边整理成关于a的二次式且令 f(a)=a2+(c+3b)a+c2+3b2+32222 判别式Δ=(c+3b)-4(c+3b+3bc)=-3(b+c)≤0 222 当Δ=0时,即b+c=0,a+(c+3b)a+c+3b+3bc≥02 18.证明:设x=kcosθ,y=ksinθ,1≤k≤2 sin2θ)2 13212222 ≧sin2θ∈[-1,1]≨k≤k(1+sin2θ)≤k,故≤x+xy+y≤222 n(n1)2 19.证明:≧n(n1)n=n,≨an>1+2+3+…+n= 1223n(n1)2(12n)nn(n1)n又an 222222 ≨x+xy+y=k(cosθ+cosθsinθ+sinθ)=k(1+ n(n2)n22n1(n1)2 ,故命题对n∈N222 20.证明:依题设及一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)得:α+β=-a,αβ=:(1)(2)等价 于证明|α|<2,|β|<22|α+β|<4+αβ,且|αβ444 222222 441604()(4)244 2 (4)(4)0 44 2 4或24242444 2或24 22,2. 2 22 初中数学证明题解答 1.若x1,x2∈|-1,1且x1*x2+x2*x3+……+xn*x1=0 求证:4|n (x1,x2,x3,xn中的数字和n均下标) 2.在n平方(n≥4)的空白方格内填入+1和-1,每两个不同行且不同列的方格内数字的和称为基本项。 求证:4|所有基本项的和 1.y1=x1*x2,y2=x2*x3,……,yn=xn*x1 ==> y1,y2,..,yn∈{-1,1},且y1+..+yn=0.设y1,y2,..,yn有k个-1,则有n-k个1,所以 y1+..+yn=n-k+(-k)=n-2k=0 ==>n=2k.而y1*y2*..*yn=(-1)^k=^2=1 ==>k=2u ==>n=4u.2.设添的数为x(i,j),1≤i,j≤n.基本项=x(i,j)+x(u,v),i≠u,j≠v.这时=x(i,j)和x(u,v)组成两个基本项 x(i,j)+x(u,v),x(u,v)+x(i,j),和x(i,j)不同行且不同列的x(u,v)有(n-1)^2个,所以每个x(i,j)出现在2(n-1)^2个基本项中.因此所有基本项的和=2(n-1)^2.设x(i,j)有k个-1,则 所有基本项的和=2(n-1)^2= =2(n-1)^ 2显然4|2(n-1)^2,所以4|所有基本项的和.命题:多项式f(x)满足以下两个条件: (1)多项式f(X)除以X^4+X^2+1所得余式为X^3+2X^2+3X+ 4(2)多项式f(X)除以X^4+X^2+1所得余式为X^3+X+2 证明:f(X)除以X^2+X+1所得的余式为X+ 3X^4+X^2+1=(X^2+X+1)·(X^2-X+1) X^3+2X^2+3X+4=(X^2+X+1)·(X+1)+X+3 X^3+X+2=(X^2+X+1)·(X-1)+X+3 ====>f(X)除以X^2+X+1所得的余式为X+3 各数平方的和能被7整除.”“证明”也称“论证”,是根据已知真实白勺判断来确某一判断的直实性的思维形式.只有正确的证明,才能使一个真判断的真实性、必然性得到确定.这是过去同学们较少涉足的新内容、新形式.本刊的“有奖问题征解”中就有不少是证明题(证明题有代数证明题和几何证明题等),从来稿看,很多同学不会证明.譬如上题就是代数证明题,不少同学会取出一组或几组连续的自然数,如O+1+2+3+4+5+6z一91—7×13,1+2+3+4+5+6+7z一140—7×2O后,便依此类推,说明原题是正确的,以为完成了证明.其实,这叫做“验证”,不叫做证明.你只能说明所取的数组符合要求,而不能说明其他的数组就一定符合要求,“验证”不具备一般性、必然性.这道题的正确做法是:证明设有一组数n、n+ 1、n+ 2、n+ 3、n+ 4、n+ 5、n+6(n为自然数),‘.‘+(n+1)+(n+2)2+(n+3)2+(n+4)2+(n+5)2+(n+6)2一n2+(n2+2n,4-1)+(n2+4n+4)+(n2+6n+9)+(n2+8n+16)+(n2+10n+25)+(n+12n+36)一7nz+42n+91—7(nz+6n+13),.‘.n+(n+1)2+(n+2)2+(n+3)2+(n+4)2+(n+5)+(n+6)能被7整除.即对任意连续7个自然数,它们平方之和都能被7整除.(证毕)显然,因为n可取任意自然数,因此n,n+1,n+2,n+3,n+4,n+5,n+6便具有一般性,所得结论也因此具有然性.上面的证明要用到整式的乘法(或和的平方公式)去展开括号,还要逆用乘法对加法的分配律进行推理.一般来说,代数证明的推理,常要借助计算来完成.证明中的假设,应根据具体情况灵活处理,如上例露勤鸯中也可设这7个数是n一 3、n一 2、n一 1、n、n+ 1、n+ 2、n+3(n为自然数,且n≥3).这时,它们的平方和就会简便得多.证明由论题.论据和论证方式组成.常用的论证方式有直接证明和间接证明、演绎证明和归纳证明.上例中的题目便是论题,证明中“‘.”’之后是论据,“.‘.”之后是结论,采用的论证方式是直接证明.以后还要学习几何的证明,就会对证明题及其解法有更全面、更深入的了解.几何题的证明则较多采用演绎证明.证明是对概念、判断和推理的综合运用,是富有创造性的思维活动,在发现真理、确认真理、宣传真理上有重要的作用.当你学习并掌握了“证明”的方法及其精髓以后,数学向你展示的美妙与精彩,将使你受到更大的激励,享有更多成功的喜悦。 《勾股定理》证明解答题练习 1、在ABC中,ABAC,D为BC边上任一点,求证:AB 2AD2 BDDCB C2、已知:如图,在RtABC中,C90,D是AC的中点,EDAB于E 求证:(1)AB 23BC2 4BD2 (2)BE2 AE2 BC2 A C3、如图,在ABC中,C90,AB13,BC12,BD 2BC(1)AD的长.(2)ABD的面积.B C4、求边长为a的等边三角形的高和面积B5、如图,有一个直角三角形纸片,两直角边AC=6cm,BC=8cm,现将直角边AC沿直线AD折叠,3 使它落在斜边AB上,且与AE重合,你能求出CD的长吗? 6、若△ABC的三边a、b、c满足条件a2+b2+c 2+338=10a+24b+26c,试判断△ABC的形状.7、已知:如图,ABC中,AB=AC=10,BC=16,点D在BC上,DA⊥CA于A。求:BD的长。(8分) 8、甲、乙两船同时从港口A出发,甲船一12海里/时的速度向北偏东35°航行,乙船向南偏东55°航行。2小时后,甲船到达C岛,乙船到达B岛,若C、B两船相距40海里,问乙船的速度是每小时多少海里? 9.如图所示,四边形ABCD中,AB=4,BC=3,AD=13,CD=12,∠B=90°,•求该四边形的面积. A D 10.如图,王大爷准备建一个蔬菜大棚,棚宽8m,高6m,长20m,棚的斜面用塑料薄膜遮盖,不计墙的厚度,请计算阳光透过的最大面积.11.如图,某购物中心在会十.一间准备将高5 m,长13m,宽2m的楼道上铺地毯,已知地毯每平 方米18 元,请你帮助计算一下,铺完这个楼道至少需要多少元钱 ?5m 12.甲、乙两位探险者到沙漠进行探险,没有了水,需要寻找水源.为了不致于走散,他们用两部对话机联系,已知对话机的有效距离为15千米.早晨8:00甲先出发,他以6千米/时的速度向东行走,1小时后乙出发,他以5千米/时的速度向北行进,上午10:00,甲、乙二人相距多远?还能保持联系吗? 13.在△ABC中,BC=a,AC=b,AB=c,且满足a 4b4 1c4 a2c2b2c2 2。试判断△ABC的形状。 14.设P是等边三角形ABC内的一点,PA=3,PB=4,PC=5,求∠APB的度数 APB C 15.已知,如图在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,∠DAE=45°,求证:DE2=BD2+CE2 .A BDE C 16.如图,已知在△ABC中,AD⊥BC于D,∠B=2∠C,求证:AC2 AB2 ABBC17、设四边形ABCD是边长为1的正方形,以正方形ABCD的对角线AC为边作第二个正方形ACEF,再以第二个正方形的对角线AF为边作第三个正方形AEGH,如此下去„„(1)记正方形ABCD的边长a11,依上述方法所作的正方形的边长依次为a2,a3,a4...an求出a2,a3,a4的值。(2)根据上述规律写出第n个正方形的边长an的表达式.18、如图,P是矩形ABCD内一点,PA=1,PB=5,PC=7,求PD.19、如图,是一种“羊头”形图案,其作法是:从正方形①开始,以它的一边为斜边,向外作等腰直角三角形,然后再以直角边为边,分别向外作正方形②和②',„„,依此类推,若正方形①的边长为64,则正方形⑦的边长为______. 20、如图,ABC是直角三角形,BC是斜边,将△ABP绕点A逆时针旋转后,能与ACP' 重合,如果AP=3,那么PP' ______.21、如图所示,△ABC中,B45,C30,AB 2求:AC的长. A BC22、(12分)台风是一种自然灾害,它以台风中心为圆心,在周围数十千米范围内形成气旋风暴,有极强的破坏力,据气象观测,距沿海某城市A的正南方向240千米的B处有一台风中心,其中心风力为12级,每远离台风中心25千米,风力就会减弱一级,该台风中心现正以20千米/时的速度沿此偏东30°的方向往C移动,如图所示,且台风中心的风力不变,若城市所受风力达到或超过 4级,则称受台风影响. (1)该城市是否受台风的影响?请说明理由 (2)若会受到台风影响,那么台风影响城市的持续时间有多长?(3)该城市受到台风影响的最大风力为几级? 不等式练习题 一、选择题 1、若a,b是任意实数,且a>b,则 ()(A)a2>b 2(B)b11<1 (C)lg(a-b)>0 (D)()a<()b a222、下列不等式中成立的是 () 1+a≥2(a0)at111(C)<(a>b) (D)a2≥at(t>0,a>0,a1)ab113、已知a >0,b >0且a +b=1, 则(21)(21)的最小值为 () ab(A)lgx+logx10≥2(x>1) (B) (A)6 (B)7 (C)8 (D)9 4、已给下列不等式(1)x3+ 3 >2x(x∈R);(2)a5+b5> a3b2+a2b3(a ,b∈R);(3)a2+b2≥2(a-b-1), 其中正确的个数为 () (A)0个 (B)1个 (C)2个 (D)3个 5、f(n)= n21-n , (n)=(A)f(n) (B)f(n)<(n) (D)g(n) ()2n 6、设x2+y2 = 1, 则x +y () (A)有最小值1 (B)有最小值(C)有最小值-1 (D)有最小值-2 7、不等式|x+5|>3的解集是 ()(A){x|-8<x<8} (B){x|-2<x<2}(C){x|x<-2或x>2= (D){x|x<-8或x>-2= 8、若a,b,c为任意实数,且a>b,则下列不等式恒成立的是 ()(A)ac>bc (B)|a+c|>|b+c| (C)a2>b(D)a+c>b+c x31x22x329、设集合M={x|≤0},N={x|x+2x-3≤0},P={x|()≥1},则有 ()x12(A)MN=P (B)MNP (C)M=PN (D)M=N=P 10、设a,b∈R,且a+b=3,则2a+2b的最小值是 ()(A)6 (B) 42(C)22 (D)26 11、若关于x的不等式ax2+bx-2>0的解集是,11,,则ab等于()23(A)-24 (B)24 (C)14 (D)-14 12、如果关于x的不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0对一切实数x恒成立,则实数a 的取值范围是 ()(A)(,2] (B)(,2) (C)(2,2] (D)(-2,2) 13、设不等式f(x)≥0的解集是[1,2],不等式g(x)≥0的解集为,则不等式 f(x)0的解集是 ()g(x)(A) (B)(,1)(2,) (C)[1,2] (D)R 14、xx的解集是 ()x2x(A)(-2,0) (B)(-2,0) (C)R (D)(-∞,-2)∪(0,+ ∞) 15、不等式31x3的解集是 () 3(A)(-∞,1) (B)(33,1) (C)(,1) (D)R 4 4二、填空题 1、若x与实数列a1,a2,…,an中各数差的平方和最小,则x=________.2、不等式xlog1x21的解集是________.x3、某工厂产量第二年增长率是p1,第三年增长率是p2,第四年增长率是p3且p1+p2+p3=m(定值),那么这三年平均增长率的最大值是________.b224、a≥0,b≥0,a+=1,则a1b的最大值是________.225、若实数x、y满足xy>0且x2y=2,则xy+x2的最小值是________.6、x>1时,f(x)=x+116x的最小值是________,此时x=________.2xx1 7、不等式log4(8x-2x)≤x的解集是________.8、不等式11的解集是________.xx412 329、命题①:关于x的不等式(a-2)x+2(a-2)x-4<0对xR恒成立;命题②:f(x)=-(12x-3a-a)是减函数.若命题①、②至少有一个为真命题,则实数a的取值范围是________.10、设A={x|x≥ 三、解答题 1,xR},B={x|2x1<3,xR=,则D=A∩B=________.xx29x111、解不等式:2≥7.x2x 12、解不等式:x4-2x3-3x2<0.3、解不等式:9x5≥-2.x25x624、解不等式:9x26xx2>3.5、解不等式:x3x2>x+5.6、若x2+y2=1,求(1+xy)(1-xy)的最大、最小值。 7、若x,y>0,求xyxy的最大值。 8、已知关于x的方程x2+(m2-1)x+m-2=0的一个根比-1小,另一个根比1大,求参数m的取值范围。 9、解不等式:loga(x+1-a)>1.10解不等式8xx3.不等式练习答案 一、DADCB DDDAB BCBAB 二、1、321m(a1+a2+…+an)2、0<x<1或x>2 3、4、5、3 4n315)8、0<x<log23 9、-3<x≤2 6、8,2+ 37、(0,log2210、-12≤x<0或1≤x<4 三、1、[-12,1]∪(1,43) 2、(-1,0)∪(0,3) 3、(-∞,2)∪(3,+∞) 5、(-∞,-2313)6、1,347、28、-2<m<0 9、解:(I)当a>1时,原不等式等价于不等式组:x1a0,x1aa.解得x>2a-1.(II)当01时,不等式的解集为{x|x>2a-1}; 当0 或(2)8x08x(x3)2x30 由(1)得3x5212,由(2)得x<3,故原不等式的解集为x|x5212 4、(0,3) 高二数学不等式的证明(二) [本周学习内容]不等式证明中的综合证明方法: 1.换元法:通过适当的换元,使问题简单化,常用的有三角换元和代数换元。 2.放缩法:理论依据:a>b,b>ca.c,找到不等号的两边的中间量,从而使不等式成立。 3.反证法:理论依据:命题“p”与命题“非p”一真、一假,证明格式 [反证]:假设结论“p”错误,“非p”正确,开始倒推,推导出矛盾(与定义,定理、已知等等矛盾),从而得 到假设不正确,原命题正确。 4.数学归纳法:这是一种利用递推关系证明与非零自然数有关的命题,可以是等式、不等式、命题。 证明格式: (1)当n=n0时,命题成立; (2)假设当n=k时命题成立; 则当n=k+1时,证明出命题也成立。 由(1)(2)知:原命题都成立。 [本周教学例题] 一、换元法: 1.三角换元: 例1.求证: 证一:(综合法) 即: 证二:(换元法)∵-1≤x≤1 ∴令x=cos,[0,π] 则 ∵-1≤sin2≤1 例2.已知x>0,y>0,2x+y=1,求证: 分析:由于条件给出了x>0,y>0,2x+y=1,故如何使用2x+y=1这一特点是解决问题的重要环节。由本题中x>0,y>0,2x+y=1的条件也可用三角代换。 证一: 证二:由x>0,y>0,2x+y=1,可设 则 例3.若x2+y2≤1,求证: 证:设 则 例4.若x>1,y>1,求证: 证:设 则 例5.已知:a>1,b>0,a-b=1,求证: 证:∵a>1,b>0,a-b=1,∴不妨设 则 小结:若0≤x≤1,则可令 若x2+y2=1,则可令x=cos,y=sin(0≤θ<2π) 若x2-y2=1,则可令x=sec,y=tan(0≤θ<2π) 若x≥1,则可令 2.代数换元:,若xR,则可令 例6:证明:若a>0,则 证:设 则 即 ∴原式成立 小结:还有诸如“均值换元”“设差换元”的方法。 二、放缩法: 例7.若a,b,c,dR+,求证: 证:记 ∵a,b,c,dR+ ∴1 例8.当n>2时,求证:logn(n-1)logn(n+1)<1 证:∵n>2 ∴logn(n-1)>0,logn(n+1)>0 ∴n>2时,logn(n-1)logn(n+1)<1 例9.求证: 证: 三.反证法 例10.设0 证:设 则三式相乘: ① 又∵0 同理: 以上三式相乘: ∴原式成立 与①矛盾 例11.已知a+b+c+>0,ab+bc+ca>0,abc>0,求证:a,b,c>0 证:设a<0,∵abc>0,∴bc<0 又由a+b+c>0,则b+c=-a>0 ∴ab+bc+ca=a(b+c)+bc<0 与题设矛盾 又:若a=0,则与abc>0矛盾,∴必有a>0 同理可证:b>0,c>0 四.构造法: 1.构造函数法 例12.已知x>0,求证: 证:构造函数 由 显然 ∴上式>0 ∴f(x)在 上单调递增,∴左边 例13.求证: 证:设 用定义法可证:f(t)在上单调递增,令:3≤t1 例14.已知实数a,b,c,满足a+b+c=0和abc=2,求证:a,b,c中至少有一个不小于2。 证:由题设:显然a,b,c中必有一个正数,不妨设a>0 则有两个实根。 例15.求证: 证:设 当y=1时,命题显然成立,当y≠1时,△=(y+1)2-4(y-1)2=(3y-1)(y-3)≥0 综上所述,原式成立。(此法也称判别式法) 例16.已知x2=a2+b2,y2=c2+d2,且所有字母均为正,求证:xy≥ac+bd 证一:(分析法)∵a,b,c,d,x,y都是正数 ∴要证:(xy)≥ac+bd 只需证 即:(a2+b2)(c2+d2)≥a2c2+b2d2+2abcd 展开得:a2c2+b2d2+a2d2+b2c2≥a2c2+b2d2+2abcd 即:a2d2+b2c2≥2abcd 由基本不等式,显然成立 ∴xy≥ac+bd 证二:(综合法) 证三:(三角代换法) ∵x2=a2+b2,∴不妨设 y2=c2+d 2五.数学归纳法: 例17.求证:设nN,n≥2,求证: 分析:关于自然数的不等式常可用数学归纳法进行证明。 证:当n=2时,左边,易得:左边>右边。 当n=k时,命题成立,即:成立。 当n=k+1时,左边 又 ;且4(k+1)2>(2k+3)(2k+1); 于是可得: 即当n=k+1时,命题也成立; 综上所述,该命题对所有的自然数n≥2均成立。 [本周参考练习] 证明下列不等式: 1.提示:令,则(y-1)x2+(y+1)x+(y-1)x=0用△法,分情况讨论。 2.已知关于x的不等式(a2-1)x2-(a-1)x-1<0(aR),对任意实数x恒成立,求证: 提示:分 3.若x>0,y>0,x+y=1,则 提示:左边 令t=xy,则 在 上单调递减 4.已知|a|≤1,|b|≤1,求证:,提示:用三角换元。 5.设x>0,y>0,求证:a 放缩法 6.若a>b>c,则 10.左边 11.求证:高二数学不等式的应用 三.关于不等式的应用: 不等式的应用主要围绕着以下几个方面进行: 1.会应用不等式的证明技巧解有关不等式的应用题:利用不等式求函数的定义域、值域;求函数的最值;讨论方程的根的问题。 (求极值的一个基本特点:和一定,一般高,乘积拨了尖;积不变,两头齐,和值得最低。)在使用时,要注意以下三个方面:“正数”、“定值”、“等号”出现的条件和成立的要求,其中“构造定值”的数学思想方法的应用在极值使用中有着相当重要的作用。 2.会把实际问题抽象为数学问题进而建立数学模型,培养分析问题、解决问题的能力和运用数学的意识。 3.通过不等式应用问题的学习,进一步激发学数学、用数学的兴趣。 四、不等式的应用问题举例: 例10.已知a、b为正数,且a+b=1,求 最大值。 分析:在一定的条件限制下出现的最值问题,在变式的过程中,如何减少变形产生的错误也是必不可少的一个环节。 解:由可得; 小结:如果本题采用 两式相加而得:号是否取到,这是在求极值时必须坚持的一个原则。 ;则出现了错误:“=” 例11.求函数的最小值。 分析:变形再利用平均值不等式是解决问题的关键。 解: 即f(x)最小值为-1 此类问题是不等式求极值的基本问题;但如果再改变x的取值范围(当取子集时),要则要借助于函数的基本性质解决问题了。 例12.若4a2+3b2=4,试求y=(2a2+1)(b2+2)的最大值。的某一个 分析:在解决此类问题时,如何把4a2+3b2=4拆分成与(2a2+1),(b2+2)两个式子的代数和则是本问题的关键。 解: 当且仅当:4a2+2=3b2+6,即 时取等号,y的最大值为8。 小结:此问题还有其它不同的解法,如三角换元法;消元转化法等等。但无论使用如何种广泛,都必须注意公式中的三个运用条件(一正,二定,三等号) 例13.已知x.y>0,且x·y=1,求的最小值及此时的x、y的值。 分析:考查分式的最值时,往往需要把分式拆成若干项,然后变形使用平均值不等式求解。 解:∵x>y>0 ∴x-y>0 又∵x·y=1,也即:;当且仅当时取等号。 也即;时,取等号。 例14.设x,y,z∈R+,x+y+z=1,求证:的最小值。 分析:此类问题的关键是如何使用平均值不等式,两条途径1.利用进而进行类加。 2.另一个途径是直接进行1的构造与转化。但无论如何需要注意的是验证“=”号成立。本题使用1的构造代入。 解:∵x,y,z∈R+,且x+y+z=1 当且仅当时,取“=”号,的最小值为9。 小结:本题如果采用三式类加,得到:,由x,y,z∈R+,且x+y+z=1得: 。进而言之,的最小值为5,则出现了一个错误的结果,其关键在于三个“=”号是否同时成立。 例15.已知a>0,a2-2ab+c2=0,bc>a2,试比较 a,b,c的大小。 分析:此问题只给出了几何简单的不等式关系,故要判断大小必须在这几个不等式中进行变形分析才可解决问题。 解:由a2-2ab+c2=0可得,a2+c2=2ab≥2ac 又∵a>0,∴b≥c,(当且仅当a=c时,取等号)再由:bc>a2可知,b>c,b>a再由原式变形为:a2-2ab+b2+c2-b2=0得:b2≥c2,结合:b>c可得:b>c>0 又由b>a可得:2ab>2a2,综上所述,可得:b>c>a 小结:本题中熟练掌握不等式的基本性质和变形是解决问题的关键。 例16.某村计划建造一个室内面积为800m2的矩形蔬菜温室。在温室内,沿左,右两侧与后侧内墙各保留1m宽的通道,沿前侧内墙保留3m宽的空地。当矩形温室的边长各为多少时?蔬菜的种植面积最大。最大种植面积是多少? 分析:如何把实际问题抽象为数学问题,是应用不等式等基础知识和方法解决实际问题的基本能力。 解:设矩形温室的左侧边长为am,后侧边长为bm,则ab=800 蔬菜的种植面积S=(a-4)(b-2)=ab-4b-2a+8=808-2(a+2b) 所以 当a=2b,即a=40(m),b=20(m)时,=648(m2) 答:当矩形温室的左侧边长为40m,后侧边长为20m时,蔬菜的种植面积最大,最大种植面积为648m2.例17.某企业2003年的纯利润为500万元,因设备老化等原因,企业的生产能力将逐年下降,若不能进行技术改造,预测从今年起每年比上一年纯利润减少20万元,今年初该企业一次性投入资金600万元进行技术改造,预测在未扣除技术改造资金的情况下,第n年(今年为第一年)的利润为 (Ⅰ)设从今年起的前n年,若该企业不进行技术改造的累计纯利润为An万元,进行技术改造后的累计纯利润为Bn万元(须扣除技术改造资金),求An、Bn的表达式; (Ⅱ)依上述预测,从今年起该企业至少经过多少年,进行技术改造后的累计纯利润超过不进行技术改造的累计纯利润? 分析:数学建模是解决应用问题的一个基本要求,本问题对建立函数关系式、数列求和、不等式的基础知识,运用数学知识解决实际问题的能力都有着较高的要求。 解:(Ⅰ)依题设,An=(500-20)+(500-40)+…+(500-20n)=490n-10n2; (Ⅱ) 因为函数上为增函数,当1≤n≤3时,当n≥4时,∴仅当n≥4时,Bn>An。 答:至少经过4年,该企业进行技术改造后的累计纯利润超过不进行技术改造的累计纯利润。 小结:如何进行数学建模最基本的一个方面就是如何把一个实际中的相关因素进行分析,通过文字说明转化为等量关系或者是相互关系,再把文字关系处理为数学关系。 五、本周参考练习 1.已知a>0 ,b>0,a+b=1,证明: 2.如果△ABC的三内角满足关系式:sin2A+sin2B=sin2C,求证: 3.已知a、b、c分别为一个三角形的三边之长,求证: 4.已知x,y是正数,a,b是正常数,且满足:,求证: 5.已知a,b,c∈R+,求证: 6.已知a>0,求的最值。(答最小值为) 7.证明:通过水管放水,当流速相等时,如果水管截面(指横截面)的周长相等,那么截面的圆的水管比截面是正方形的水管流量大。 8.某单位用木料制作如图所示的框架,框架的下部是边长分别为x,y(单位:m)的矩形。上部是等腰直角三角形,要求框架围成的总面积8m2,问x、y分别为多少(精确到0.001m)时用料最省? (答:当x为2.34m,y为2.828m时,用料最省。)高二数学练习三 1.xR,那么(1-|x|)(1+x)>0的一个充分不必要条件是() A.|x|<1 B.x<1 C.|x|>1 D.x<-1或|x|<1 2.已知实数a,b,c满足:a+b+c=0,abc>0,则:的值() A.一定是正数 B.一定是负数 C.可能是0 D.无法确定 3.已知a,b,c是△ABC的三边,那么方程a2x2-(a2-b2+c2)x+c2=0() A.有两个不相等的实根 B.有两个相等的实根 C.没有实数根 D.要依a,b,c的具体取值确定 4.设0 A.C.5.设a,bR+,则A,B的大小关系是() B.D.A.A≥B B.A≤B C.A>B D.A 6.若实数m,n,x,y满足m2+n2=a,x2+y2=b,则mx+ny的最大值是() A.B.C.D.7.设a,b,cR+,则三个数 A.都大于2 B.都小于2 () C.至少有一个不大于2 D.至少有一个不小于2 8.若a,bR+,满足a+b+3=ab,则 9.设a>0,b>0.c>0,a+b+c=1,则的取值范围是_____ 的最大值为_____ 10.使不等式 答案: 1.A 2.B 3.C 4.D 5.C 6.B 7.D 8.9.10.a>b>0且a-b>1 都成立的a与b的关系是_____第二篇:初中数学证明题解答
第三篇:勾股定理解答证明题
第四篇:高二数学不等式练习题及答案(经典)
第五篇:高二数学不等式的证明
高二数学----不等式的证明题及解答
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