初中数学竞赛专题:不等式(2)

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初中数学竞赛专题:不等式(2)

§5.4 不等式的证明和应用

5.4.1★设a 、b 、c 的平均数为M ,a 、b 的平均数为N ,N 、c 的平均数为P .若a b c >>,则M 与P 的大小关系是( ) A.M P = B.M P > C.M P <

D.不确定

解析 因为3a b c M ++=

,2a b N +=,224N c a b c P +++==,212

a b c

M P +--=,因为a b c >>,所以2201212

a b c c c c

+-+->=,即0M P ->,所以M P >.故选B. 5.4.2★若a 、b 是正数,且满足12345(111)(111)a b =+-,则a 与b 之间的大小关系是( ) A.a b > B.a b = C.a b <

D.不能确定

解析 因为

12345(111)(111)a b =+- 2111111()a b ab =+--,

所以

2111()1234511124a b ab ab -=-+=+.

由于0a >,0b >,所以0ab >.

所以240ab +>,即0a b ->,a b >.故选A.

5.4.3★若223894613M x xy y x y =-+-++(x 、y 是实数),则M 的值一定是( ). A.正数 B.负数 C.零

D.整数

解析 因为223894613M x xy y x y =-+-++

2222(2)(2)(3)0x y x y =-+-++≥,

且3x y -,2x -,3y +这三个数不能同时为0,所以0M >. 故选A.

5.4.4★设a 、b 是正整数,且满足5659a b +≤≤,0.90.91a

b

<<,则22b a -等于( ). A.171

B.177

C.180

D.182

解析 由题设得

0.959b b +<,0.9156b b +>,

所以 2932b <<.

因此30b =,31.

当30b =时,由0.90.91b a b <<,得2728a <<,这样的正整数a 不存在. 当31b =时,由0.90.91b a b <<,得2729a <<,所以28a =. 所以,22177b a -=. 故选B.

5.4.5★★已知b x a

=,a 、b 为互质的正整数,且8a ≤11x <<. (1)试写出一个满足条件的x ; (2)求所有满足条件的x . 解析 (1)12

x =满足条件.

(2)因为b x a

=,a 、b 为互质的正整数,且8a ≤,所以

11b

a <

, 即

1)1)a b a <<.

当1a =时11b <<,这样的正整数b 不存在.

当2a =时,1)1)b -<<,故1b =,此时12

x =.

当3a =时,1)1)b <<,故2b =,此时23x =.

当4a =时,1)1)b -<<,与a 互质的正整数b 不存在.

当5a =时,1)1)b <<,故3b =,此时35x =.

当6a =时,1)1)b <<-,与a 互质的正整数b 不存在.

当7a =时,1)1)b -<<,故3b =,4,5,此时37x =,47,57

.

当8a =时,1)1)b <<,故5b =,此时58x =.

所以,满足条件的所有分数为12、23、35、37、47、57、58

. 5.4.6

知:13223a a a +≥,24323a a a +≥,35423a a a +≥,…,810923a a a +≥,911023a a a +≥,102123a a a +≥和

123910100a a a a a +++

++=.求1a ,2a ,3a ,…,9a ,10a 的值.

解析 将10个不等式累加得

12101210()2()a a a a a a ++

+++++

12103()a a a ++

+≥,①

当且仅当10个不等式取等号时,①式才成立. 由13223a a a +=可以得到

12232()a a a a -=-,②

由24323a a a +=可以得到

23342()a a a a -=-,③

由102123a a a +=可以得到

101122()a a a a -=-,

由②和③可推知212342()a a a a -=-.类似地,可以推知1012122()a a a a -=-,所以,12a a =.同理可得

12310a a a a ===

=.

所以1231010a a a a ===

==.

5.4.7★★证明:(1)2

()4

a b ab +≤;

(2)a b +

(3)如果a 是正实数,那么12a a

+≥;

(4)设a 、b 是非负实数,则1

1

()4a b a b

??++ ??

?≥; (5)222a b c ab bc ac ++++≥.

解析 (1)在222a b ab +≥的左右两边分别加上2ab 得到

2

()4

a b ab +≤

, 这个不等式说明:如果两个正数的和是一个常数,则乘积有最大值,如果两个正数的乘积是一个

常数,则和有最小值.

(2)在222a b ab +≥的左右两边分别加上22a b +得到

a b +这个不等式说明了两个数的和与平方和之间的不等式关系.

(3)在(1)中令1

b a =,得12a a

+≥,这个不等式说明了一个正数与它倒数的和不小于2. (4)由(3)可得

11()2224a b a b a b b a ??

++=+++= ?

??

≥, 这个不等式说明了两个数的和与倒数和之间的不等式关系. (5)由222a b ab +≥,222a c ac +≥,222b c bc +≥可以得到

222a b c ab bc ac ++++≥.

5.4.8★★设a ,b ,0c >,求证:

222

b c a a b c a b c

++++≥. 解析 因为

22b a b a +≥,22c b c b

+≥,2

2a c a c +≥, 所以

222

b c a a b c a b c

++++≥. 5.4.9★★★设a ,b ,0c >,求证:

3

2

a b c b c c a a b +++++≥. 解析 因为

a b c

b c c a a b ++

+++ 3a b c a b c a b c

b c c a a b ++++++=

++-+++, 而2a b c a b c a b c b c

c a a b ++++++??

++

?+++?? ()()()

a b b c c a b c +++++=+

()()()

a b a c b c c a

++++++

+

()()()

a b b c a c a b

++++++

+

3b c a b a c b c a c a b

a b b c b c a c a b a c

++++++=+

+++++

++++++ 32229+++=≥,

所以,

93322

a b c b c c a a b ++-=+++≥. 5.4.10★★若正数a 、b 、c 满足1a b c ++=,求证:

(1)(1)(1)8(1)(1)(1)a b c a b c +++---≥.

解析 因为

(1)(1)(1)a b c +++

(2)(2)(2)a b c b a c c a b =++++++,

2a b c a b a c ++=+++≥,

2b a c b a b c ++=+++≥

2c a b c a c b ++=+++≥所以

(1)(1)(1)8()()()a b c b c a c a b ++++++≥ 8(1)(1)(1)a b c =---.

5.4.11★★(1)已知正数x 、y 、z 满足

1x y z ++=,

求证:

149

36x y z

++≥; (2)已知正数x 、y 满足231x y +=,求证:

32

24x y

+≥; (3)已知正数x 、y 满足1x y +=,求证:

11

122

x y +++≥. 解析 (1)由题设和平均不等式得

149x y z

++

149()x y z x y z ??

=++++ ???

494914y x z x z y x y x z y

z ??????=++++++ ? ? ??????? 14461236+++=≥.

(2)由题设和平均不等式得

3232(23)x y x y x y ??

+=++ ???

9412y x

x y

=+

+

121224+=≥.

(3)由题设和平均不等式得

11111(21)21421x y x y x y ??+=++++ ?++++??

1122421y x x y ??++=++ ?++?? 11122421y x x y ??

++=

++ ?++??

11

122

+=≥. 5.4.12★★(1)若0x >,求4x x

+的最小值; (2)若1x >-,求4

1

x x +

+的最小值; (3)若12

x >-,求1

21x x +

+的最小值.

解析 (1)因为44x x

+≥,当2x =时等号成立,所以,欲求的最小值是4. (2)因为

441111

x x x x +

=++-++

13=≥, 当1x =时等号成立,所以,欲求的最小值是3. (3)因为

1111

212212

x x x x +

=++-++

12

1

2

=,

当x 时等号成立,所以,1

2

. 5.4.13★★(1)若1

02

x <<,求(12)x x -的最大值; (2)若113

x -<<,求(1)(13)x x +-的最大值. 解析 (1)因为

1

(12)2(12)2x x x x -=?-

21(212)1248

x x +-?=≤, 当1

4x =时等号成立,所以,欲求的最大值是18

. (2)因为

1

(1)(13)(33)(13)3x x x x +-=+-

21(3313)4343

x x ++-=≤, 当13x =-时等号成立,所以,欲求的最大值是13

.

5.4.14★★求代数式. 解析 我们有

1

2

≤ 22221

((2)(2))22

a b b a +-++-=≤, 当1a b ==时等号成立,故欲求的最大值为2. 评注 这里,在第一个不等式中,用了

||a a =≤

5.4.15★★★设正实数x 、y 、z 满足

()1xyz x y z ++=,

求()()x y y z ++的最小值. 解析 因为

()()()x y y z zx y x y z ++=+++

2=≥,

当1x =,1y =,1z =时等号成立,故最小值为2. 5.4.16★★★设0a b >>,求21

()

a b a b +-的最小值.

解析 因为

22

(())()44

b a b a b a b +--=

≤, 所以

222144()a a b a b a +

+-≥≥,

当a =2

b =

时等号成立. 所以,欲求的最小值是4.

5.4.17★★设0a b >>,5

9a b +≥,481

ab ≤. 求证:49

a ≥. 解析 因为

44416()99981a b ab a b ?

???--=-++ ????

??? 44516

0819981

-?+=≤

, 又449

9

a b ->-,所以409

a -≥,即49

a ≥. 5.4.18★★已知x 、y 、z 是实数,且

8x y z ++=,22224x y z ++=.

求证:443x ≤≤,443y ≤≤,443

z ≤≤. 解析 因为

8y z x +=-,22224y z x +=-,

而 2222()()y z y z ++≥, 所以

222(24)(8)x x --≥,

224826416x x x --+≥, 2316160x x -+≤, (34)(4)0x x --≤,

解得

4

43

x ≤≤. 同理可证:443y ≤≤,443

z ≤≤.

5.4.19★★★已知实数a 、b 、c 满足:a b c >>,且

1a b c ++=,2221a b c ++=.

求证:

413

a b <+<

. 解析 原不等式等价于

1

03

c -<<. 因为1a b c +=-,2221a b c +=-, 又因为2222()()a b a b +>+,所以

222(1)(1)c c ->-,

222221c c c ->-+, 23210c c --<, (31)(1)0c c +-<,

解得 113

c -<<.

若0c ≥,则0a b >>,由1a b c ++=,可得01c b a <<<≤.于是

222a b c a b c ++<++,

矛盾! 故

1

03

c -<<.

5.4.20★★★若实数a 、b 满足5||7b =,求3||S b =的取值范围. 解析 由题设分别消去b 、a ,得

215S +=

14319||S b -=.

0,||0b ≥,所以

2150,

1430,S S +??

-?

≥≥ 所以

2114

53

S -

≤≤. 反之,若S 满足不等式2114

53

S -

≤≤,则易知存在a 、b 满足题设条件. 所以,所求的S 的取值范围为2114

53

S -

≤≤. 5.4.21★★★已知实数a 、b 满足221a ab b ++=,且22t ab a b =--,求t 的取值范围. 解析1 由221a ab b ++=,22ab a b t --=相加,得21ab t =+,故1

2

t ab +=. 又

222()a b a ab b ab +=+++

3

102

t ab +=+=

≥,

所以3t -≥且a b +=. 于是可知a 、b 是关于x 的方程

21

02

t x +±

+= 的两个实数根. 由3312(1)0222t t t +?=

-+=--≥,解出1

3

t -≤. 综上所述,t 的取值范围是1

33

t --≤≤.

解析2 由2222()()1()1ab a ab b a b a b -=++-+=-+≤,所以1ab -≥.(当1a b =-=时等号成立) 由

2223()()ab a ab b a b =++-- 21()1a b =--≤,

故31ab ≤,即13ab ≤.(当a b ==

时等号成立) 于是有113

ab -≤≤,从而有2223

ab -≤≤. 根据解析1,可知:21t ab =-.

所以1

33

t --≤≤.

5.4.22★★设正数a 、b 满足11

10a b b a

--++=. 求证:4

13

a b <+≤. 解析 由

11

10a b b a

--++=可得 22a ab b a b ++=+,

2()()ab a b a b =+-+

()(1)a b a b =++-. ①

由于a 、b 是两个正数,所以0ab >,0a b +>,所以10a b +->,从而1a b +>.

另一方面,由2

2

()()44a b a b ab ab +=-+≥,可得2()4a b ab +≤,结合①式可得14

a b

a b ++-≥,所以

4

3

a b +≤.

因此,413

a b <+≤.

5.4.23★★★设2()f x ax bx c =++(a 、b 、c 都是实数),已知|(1)|1f -≤,|(0)|1f ≤,|(1)|1f ≤,求证:当11x -≤≤时,5|()|4

f x ≤. 解析 因为

(0),(1),(1),f c f a b c f a b c =??

-=-+??=++?

所以1((1)(1))(0),21((1)(1)),2(0).a f f f b f f c f ?=+--??

?

=--??

=???

于是

211|()|((1)(1))(0)((1)(1))(0)22f x f f f x f f x f ??

=+--+--+ ???

22211

()(1)(1)(0)()(1)22

x x f x f x x f =

++-+--

211

|||1||(1)||1||(0)||||1||(1)|22x x f x f x x f ?+?+-?+?-?-≤ 211

||(1)1||(1)22x x x x x ++-+-≤ 2

2

155||1||244x x x ?

?=-++=--+ ??

?≤.

5.4.24★★★证明:对任意三角形,一定存在它的两条边,它们的长u 、v 满足

1u v <

≤. 解析 若结论不成立,则对于ABC △的三边长a 、b 、c ,不妨设a b c >>,于是

a b ①

b c ②

记b c s =+,a b t c s t =+=++,则s ,0t >,代入①得

c s t c s +++

, 11s t c c s c

+

+

+令s

x c =,t y c

=,则

11x y x +++. ③

由a b c <+,得c s t c s c ++<++,即t c <,于是1t y c

=<.由②得

1b c s x c c +==+ ④

由③、④得

1(1)y x ?+????

1=, 矛盾.从而命题得证.

5.4.25★★★若正实数x 、y 、z 可以是一个三角形的三边长,则称(x ,y ,z )是三角形数.若

(a ,b ,c )和111,,a b c ??

??

?

均为三角形数,且a b c ≤≤.求a

c

的取值范围. 解析 由题设得,111,a b c c b a

+>???+>??所以

11111

c c a c b a

+>+>-, 即有111c c a a +>-,2

310a a c c ????-+< ? ?????,得

a c <<

. 而1a c ≤,所以所求的a c

的取值范围为

1a

c

<≤. §5.5 应用题

5.5.1★某宾馆底楼客房比二楼客房少5间.某旅游团有48人,若全安排住在底楼,每间住4人,房间不够;每间住5人,有房间没有住满5人.又若全安排住二楼,每间住3人,房间不够;每间住4人,有房间没有住满4人.问该宾馆底楼有多少间客房?

解析 设底楼有客房x 间,则二楼有客房(5)x +间.依题意,可得如下不等式组:

448,548,3(5)48,4(5)48,

x x x x ?

?

+? 解不等式组得 9.611x <<. 因为x 是整数,所以,10x =. 故宾馆的底楼有10间客房.

5.5.2★★一列客车始终作匀速运动,它通过长为450米的桥时,从车头上桥到车尾下桥共用33秒;它

穿过长760米的隧道时,整个车身都在隧道里的时间为22秒.从客车的对面开来一列长度为a 米,速

度为每秒v 米的货车,两车交错,从车头相遇到车尾相离共用t 秒. (1)写出用a 、v 表示t 的函数解析式;

(2)若货车的速度不低于每秒12米,且不到每秒15米,其长度为324米,求两车交错所用时间的取

值范围.

解析 (1)设客车的速度为每秒x 米,客车的长度为y 米.依题意知

45033,

76022.y x y x +=??

-=?

解得22,

276.x y =??

=?

所以,276

22

a t v +=

+(0v >,0a >). (2)当324a =,1215v <≤时,由(1)得600

22

t v =+. 又因为342237v +<≤,所以,

600600300

372217

v <+≤

. 故t 的取值范围为

600600300

372217

v <+≤

. 5.5.3★★8个人乘速度相同的两辆小汽车同时赶往火车站,每辆车乘4人(不包括司机).其中一辆小

汽车在距离火车站15 km 的地方出现故障,此时距停止检票的时间还有42分钟.这时唯一可利用的交

通工具是另一辆小汽车,已知包括司机在内这辆车限乘5人,且这辆车的平均速度是60 km /h ,人步行的平均速度是5 km /h .试设计两种方案,通过计算说明这8个人能够在停止检票前赶到火车站.

解析 【方案一】当一辆小汽车出现故障时,乘这辆车的4个人下车步行,另一辆车将车内的4个人送到火车站,立即返回接步行的4个人到火车站.

设乘出现故障汽车的4个人步行的距离为km x ,根据题意,有

1515560

x x +-=

, 解得30

13

x =

.因此这8个人全部到火车站所需时间为 3030515601313?

?÷+-÷ ??

? 3552=

(小时)5

4013

=(分钟)42<(分钟). 故此方案可行,

【方案二】当一辆小汽车出现故障时,乘这辆车的4个人先下车步行,另一辆车将车内的4个人送到某地方后,让他们下车步行,再立即返回接出故障汽车而步行的另外4个人,使得两批人员最后同时到达车站.

故障点

火车站

分析此方案可知,两批人员步行的距离相同,如图所示,D 为无故障汽车人员下车地点,C 为有故障

汽车人员再次上车地点.因此,设AC DB y ==,根据题意,有

15152560

y y y

-+-=

, 解得2y =.因此这8个人同时到火车站所需时间为215237

56060

-+=(小时)37=(分钟)42<(分

钟).

故此方案也可行.

5.5.4★★某出租车的收费标准是:5千米之内起步费是10.8元,以后每增加1千米增收1.2元(不足

1千米也算一个1千米).现从A 地到B 地共支出24元(不计等候时间所需费用).如果从A 地到

B 地是先

步行460米,然后再乘车也是24元(同样不计等候时间所需费用),求从AB 的中点C 到B 地需多少车费.

解析 设从A 地到B 地的距离为x 千米,由于

2410.8

111.2

-=,所以510511x +<+≤,即 1516x <≤.

又 5100.46511x +<-+≤,

所以

15.4616.46x <≤.

由①、②便知15.4616x <≤.故7.7382

x <≤.

即C 与B 之间的路程在7.73千米至8千米之间,所需车费为10.8(85) 1.214.4+-?=(元). 5.5.5★★从A 站到B 站300千米,每30千米设一路标(如图),从早700:开始,货车每隔5分钟从A 站发出一辆开往B 站,车速为每小时60千米;早上830:由A 站发出一辆小轿车驶向B 站,车速为每小时100千米.已知小轿车在某两相邻路标之间(不包括路标处)追过三辆货车,问:此时小轿车已经追过

多少辆货车(与小轿车同时出发的那辆货车不计算在内)?

路标11路标3

路标2

路标1B

A

解析 因为相邻两辆货车之间的距离为5

60560

?

=(千米),所以小轿车从追上第k 辆货车开始,到它追上第1k +辆货车,所需时间为15(10060)8

÷-=(小时),所以它追上第志辆货车需要18

k 小时,

设小轿车追上第x 、1x +、2(218)x x ++≤辆货车是在两个路标之间,这两个路标分别是第y 、1y +个,则我们有

110030,81100(2)30(1).8x y x y ??>???

??+<+??

由①得,512x y >;由②得,5122x y <+,而x 、y 都是整数,所以

5121x y =+,0y =,1,2, (10)

于是只有5x =,2y =和17x =,7y =(舍去). 所以,小轿车追过了7辆货车.

5.5.6★★★正五边形广场ABCDE 的周长为2000米,甲、乙两人分别从A 、C 两点同时出发绕广场沿

A B C D E A →→→→→→

的方向行走,甲的速度为50米/分,乙的速度为46米/分,那么,出发

后经过多少分钟,甲、乙第一次开始行走在同一条边上?

解析 设甲走完x (x 为正整数)条边时,两人第一次开始行走在同一条边上,此时甲走了400x 米,乙走了4004636850

x

x ?

=米.于是 368(1)800400(1)400x x -+-->,

且(368800)400400x x +-≤, 所以,12.513.5x <≤,故13x =,此时40013

10450

t ?==.即经过104分钟,甲、乙第一次开始行走在同一条边上.

5.5.7★★★如图,甲、乙两人在周长为400m 的正方形水池相邻的两顶点上同时同向出发绕池边

行走,

乙在甲后,甲每分钟走50 m ,乙每分钟走44 m ,求

D

C

B

A

(1)甲、乙两人自出发后经几分钟才能初次在同一边上行走(不含甲、乙两人在正方形相邻顶点时的情形);

(2)第一次相遇之前,两人在正方形同一边上行走了多少分钟? 解析 (1)两人初次在同一边上时,甲比乙要多走3边.

设两人初次在同一边上时,乙已走了x 边,则甲走了(3)x +边,也就是甲走了100(3)m x +,乙走了

100(3)

44m 50

x +?. 因为甲在前乙在后,所以,当甲、乙同在一边时,乙所走的距离应超过100m x ,并且当甲到了另一边 的端点时,乙肯定没到相邻的端点,所以乙走的距离又应不足100(1)m x +.于是

100(3)

10044100(1)50

x x x +<

?<+, 解得

41

223

x <<. 故当14x =(边),需经过

100(143)

3450

+=分钟时才能初次在同一边上行走. (2)设出发y 分钟后,甲、乙两人第一次相遇(即甲追上乙). 则5030044y y -=,50y =(分钟).

甲从出发后34分钟开始,每走到一顶点,都要与乙同在一边上行走一段距离,直到乙走到顶点开始转弯,甲从第34分钟开始,要走8边后才能与乙在某一顶点相遇. 分别讨论如下:

第34分钟时,34501700?=,34441496?=.甲、乙位置如图(1)所示,第一次同行时间为

4

44

分钟. 第36分钟时,36501800?=,36441584?=.甲、乙位置如图(2)所示,第二次同行的时间为16

44

分钟. 同样,不难推得后6次位置如图(3)~(8)所示.

所以,第一次相遇前,两人在同一边上行走的时间是:

4162840526476883684844444444444444444411

+++++++==(分钟). 52乙

乙(5)(6)

(7)

(8)

88(4)

(3)

(2)

(1)

4乙

5.5.8★★某人将一本书的页码按1,2,3,…的顺序相加,其中有一个页码被多加了一次,结果得到 一个错误的总和为2005,则被多加的页码是多少? 解析 设全书共n 页,被多加的页码为x ,则

1x n ≤≤,

(1)

20052

n n x ++=. ①

(1)(1)

1200522

n n n n n ++++≤≤, 即 224010(3)n n n n +++≤≤.

63,验算知满足②的62n =. 代入①得6263

2005522

x ?=-

=. 5.5.9★★甲、乙两个粮库原来各存有整袋的粮食.如果从甲库调90袋到乙库,则乙库存粮是甲库的2倍;如果从乙库调若干袋到甲库,则甲库存粮是乙库的6倍.问甲库原来最少存粮多少袋?

解析 设甲库原来存粮a 袋,乙库原来存粮b 袋,依题意可得

2(90)90a b -=+.

再设乙库调c 袋到甲库,则甲库存粮是乙库的6倍,即

6()a c b c +=-. ②

由①式得 2270b a =-. ③ 把③代入②,并整理得1171620a c -=. 由于1116204(1)23277a a c a -+=

=-+,又a 、c 是正整数,从而有111620

17

a -≥,即148a ≥;并

且7整除4(1)a +,又因为4与7互素,所以7整除1a +. 经检验,可知a 的最小值为153.

5.5.10★★一家机密文件碎纸公司有许多位雇员,这些雇员在输送带前排列成一列,分别编号为

l ,2,

3,…老板接到将一张文件撕碎的任务,他把这份文件撕成5块后交给第1号雇员.每当第n 号雇

员接到前手传来的一叠纸时,都从中取n 块,把每块再分成5块,然后再传给第1n +号雇员.若第k 号雇员接到前手传来的总块数少于2006块,但传给下一位的总块数超过2006块,请问k 是多少? 解析 第1次操作完毕后为9(块);第2次操作完毕后为54817++=(块);第3次操作完毕后为5+

481229++=(块)……第n 次操作完毕后为54(123)S n =+?+++

+块.

当31n =时,5231321989S =+??=; 当32n =时,5232332117S =+??=. 所以,32k =.

5.5.11★★把若干个苹果分给若干个孩子,如果每人分3个,则余8个;每人分5个,则最后一人分得的苹果数不足5个,问共有多少个孩子?多少个苹果?

解析 如设有y 个苹果,x 个孩子,那么解此题的关键是理解“每人分5个,则最后一人分得数不足

5

个”这句话的含义,此话是苹果多于5(1)x -个,同时又少于5x 个. 设有苹果y 个,小孩子x 人,则根据题意,得

38,

5(1)5.y x x y x =+??

-<

于是

385,

385(1).x x x x +

+>-?

解得,4 6.5x <<,所以小孩子数为5或6.

当5x =时,35823y =?+=,当6x =时,36826y =?+=. 所以,有5个孩子,23个苹果,或6个孩子,26个苹果.

5.5.12★★★在黑板上从1开始,写出一组连续的正整数,然后擦去其中一个数,剩下来的数的平均数是7

35

17

,问擦去的数是什么数? 解析 设在黑板上写出来的数是1,2.…,n ,擦去的数是k ,则1k n ≤≤,于是

1212112n k n n n

n n +++-+++-=--≥,

121212

112

n k n n n n +++-+++-+=

--≤. 由题意便得

735,172

7235.17

2n n ????

+???≥≤ 解得 1414

68

701717

n ≤≤. 由于n 是正整数,且17|(1)n -,故n 只能为69,再由12697

356817

k ++

+-=,解得7k =,故擦

去的数是7.

5.5.13★★某工厂每天用于生产玩具小狗和小猫的全部劳动力为90个工时,原料为80个单位.生产

一个小狗要用2个工时和4个单位的原料;生产一个小猫要用3个工时和1个单位的原料.问每天生产玩具小狗和小猫的总数最多是多少?

解析1 设生产玩具小狗和小猫的数量分别是x 和y ,由已知条件,可以得到两个不等式:

初中数学竞赛:不等式的应用

初中数学竞赛:不等式的应用 不等式与各个数学分支都有密切的联系,利用“大于”、“小于”关系,以及不等式一系列的基本性质能够解决许多有趣的问题,本讲主要结合例题介绍一下这方面的应用.例1已知x<0,-1<y<0,将x,xy,xy2按由小到大的顺序排列. 分析用作差法比较大小,即若a-b>0,则a>b;若a-b<0,则a<b. 解因为x-xy=x(1-y),并且x<0,-1<y<0,所以x(1-y)<0,则x<xy. 因为xy2-xy=xy(y-1)<0,所以xy2<xy. 因为x-xy2=x(1+y)(1-y)<0,所以x<xy2. 综上有x<xy2<xy. 例2若 试比较A,B的大小. 显然,2x>y,y>0,所以2x-y>0,所以A-B>0,A>B. 例3若正数a,b,c满足不等式组 试确定a,b,c的大小关系. 解①+c得 ②+a得

③+b得 由④,⑤得 所以 c<a. 同理,由④,⑥得b<C. 所以a,b,c的大小关系为b<c<a. 例4当k取何值时,关于x的方程 3(x+1)=5-kx 分别有(1)正数解;(2)负数解;(3)不大于1的解. 解将原方程变形为(3+k)x=2. (1)当 3+k>0,即 k>-3时,方程有正数解. (2)当3+k<0,即k<-3时,方程有负数解. (3)当方程解不大于1时,有 所以1+k,3+k应同号,即 得解为k≥-1或k<-3. 注意由于不等式是大于或等于零,所以分子1+k可以等于零,而分母是不能等于零的。例5已知

求|x-1|-|x+3|的最大值和最小值. |x-1|-|x+3| 达到最大值4.结合x<-3时的情形,得到:在已 说明对含有绝对值符号的问题,无法统一处理.一般情况下,是将实数轴分成几个区间,分别进行讨论,即可脱去绝对值符号. 例6已知x,y,z为非负实数,且满足 x+y+z=30,3x+y-z=50. 求u=5x+4y+2z的最大值和最小值. 解将已知的两个等式联立成方程组 所以①+②得 4x+2y=80,y=40-2x. 将y=40-2x代入①可解得 z=x-10. 因为y,z均为非负实数,所以 解得 10≤x≤20. 于是 u=5x+4y+2z=5x+4(40-2x)+2(x-10) =-x+140.

全国高中数学竞赛专题-不等式

全国高中数学竞赛专题-不等式 证明不等式就是对不等式的左右两边或条件与结论进行代数变形和化归,而变形的依据是不等式的性质,不等式的性质分类罗列如下: 不等式的性质:.0,0<-?<>-?≥b a b a b a b a 这是不等式的定义,也是比较法的依据. 对一个不等式进行变形的性质: (1)a b b a (对称性) (2)c b c a b a +>+?>(加法保序性) (3).0,;0,bc ac c b a bc ac c b a >?>> (4)*).(,0N n b a b a b a n n n n ∈>>?>> 对两个以上不等式进行运算的性质. (1)c a c b b a >?>>,(传递性).这是放缩法的依据. (2).,d b c a d c b a +>+?>> (3).,d b c a d c b a ->-?<> (4).,,0,0bc ad d b c a c d b a >>?>>>> 含绝对值不等式的性质: (1).)0(||22a x a a x a a x ≤≤-?≤?>≤ (2).)0(||22a x a x a x a a x -≤≥?≥?>≥或 (3)||||||||||||b a b a b a +≤±≤-(三角不等式). (4).||||||||2121n n a a a a a a +++≤+++ 证明不等式的常用方法有:比较法、放缩法、变量代换法、反证法、数学归纳法、构造函数方法等.当然在证题过程中,常可“由因导果”或“执果索因”.前者我们称之为综合法;后者称为分析法.综合法和分析法是解决一切数学问题的常用策略,分析问题时,我们往往用分析法,而整理结果时多用综合法,这两者并非证明不等式的特有方法,只是在不等式证明中使用得更为突出而已.此外,具体地证明一个不等式时,可能交替使用多种方法.因此,要熟练掌握不等式的证明技巧,必须从学习这些基本的常用方法开始。 1.比较法(比较法可分为差值比较法和商值比较法。) (1)差值比较法(原理:A - B >0 A > B .) 例1 设a, b, c ∈R +,

高中数学奥赛讲义:竞赛中常用的重要不等式

不等式是数学竞赛的热点之一。由于不等式的证明难度大,灵活性强,要求很高的技巧,常常使它成为各类数学竞赛中的“高档”试题。而且,不论是几何、数论、函数或组合数学中的许多问题,都可能与不等式有关,这就使得不等式的问题(特别是有关不等式的证明)在数学竞赛中显得尤为重要。证明不等式同大多数高难度的数学竞赛问题一样,没有固定的模式,证法因题而异,灵活多变,技巧性强。但它也有一些基本的常用方法,要熟练掌握不等式的证明技巧,必须从学习这些基本的常用方法开始。 竞赛中常用的重要不等式 【内容综述】 本讲重点介绍柯西不等式、排序不等式、切比雪夫不等式的证明与应用 【要点讲解】 目录§1 柯西不等式 §2 排序不等式 §3 切比雪夫不等式 ★ ★ ★ §1。柯西不等式 定理1 对任意实数组恒有不等式“积和方不大于方和积”,即 等式当且仅当时成立。 本不等式称为柯西不等式。 思路一证不等式最基本的方法是作差比较法,柯西不等式的证明也可首选此法。 证明1 ∴右-左= 当且仅当定值时,等式成立。 思路2 注意到时不等式显然成立,当时,不等式左、右皆正,因此可考虑作商比较法。

证明2 当时等式成立;当时,注意到 =1 故 当且仅当 且 (两次放缩等式成立条件要一致)

即同号且常数, 亦即 思路3 根据柯西不等式结构,也可利用构造二次函数来证明。 证明3 构造函数 。 由于恒非负,故其判别式 即有 等式当且仅当常数时成立。 若柯西不等式显然成立。 例1 证明均值不等式链: 调和平均数≤算术平均数≤均方平均数。 证设本题即是欲证: 本题证法很多,现在我们介绍一种主要利用柯西不等式平证明的方法 (1)先证① 注意到欲证①,即需证 ② 此即 由柯西不等式,易知②成立,从而①真

初中数学竞赛专题:不等式(2)

初中数学竞赛专题:不等式(2) §5.4 不等式的证明和应用 5.4.1★设a 、b 、c 的平均数为M ,a 、b 的平均数为N ,N 、c 的平均数为P .若a b c >>,则M 与P 的大小关系是( ) A.M P = B.M P > C.M P < D.不确定 解析 因为3a b c M ++= ,2a b N +=,224N c a b c P +++==,212 a b c M P +--=,因为a b c >>,所以2201212 a b c c c c +-+->=,即0M P ->,所以M P >.故选B. 5.4.2★若a 、b 是正数,且满足12345(111)(111)a b =+-,则a 与b 之间的大小关系是( ) A.a b > B.a b = C.a b < D.不能确定 解析 因为 12345(111)(111)a b =+- 2111111()a b ab =+--, 所以 2111()1234511124a b ab ab -=-+=+. 由于0a >,0b >,所以0ab >. 所以240ab +>,即0a b ->,a b >.故选A. 5.4.3★若223894613M x xy y x y =-+-++(x 、y 是实数),则M 的值一定是( ). A.正数 B.负数 C.零 D.整数 解析 因为223894613M x xy y x y =-+-++ 2222(2)(2)(3)0x y x y =-+-++≥, 且3x y -,2x -,3y +这三个数不能同时为0,所以0M >. 故选A. 5.4.4★设a 、b 是正整数,且满足5659a b +≤≤,0.90.91a b <<,则22b a -等于( ). A.171 B.177 C.180 D.182

高中数学竞赛解题方法篇(不等式)

高中数学竞赛中不等式的解法 摘要:本文给出了竞赛数学中常用的排序不等式,平均值不等式,柯西不等式和切比雪夫不等式的证明过程,并挑选了一些与这几类不等式相关的一些竞赛题进行了分析和讲解。 希望对广大喜爱竞赛数学的师生有所帮助。 不等式在数学中占有重要的地位,由于其证明的困难性和方法的多样性,而成为竞赛数学中的热门题型.在解决竞赛数学中的不等式问题的过程中,常常要用到几个著名的代数不等式:排序不等式、平均值不等式、柯西不等式、切比雪夫不等式.本文就将探讨这几个不等式的证明和它们的一些应用. 1.排序不等式 定理1 设1212...,...n n a a a b b b ≤≤≤≤≤≤,则有 1211...n n n a b a b a b -+++ (倒序积和) 1212...n r r n r a b a b a b ≤+++(乱序积和) 1122 ...n n a b a b a b ≤+++(顺序积和) 其中1,2,...,n r r r 是实数组1,2,...,n b b b 一个排列,等式当且仅当12...n a a a ===或 12...n b b b ===时成立.

(说明: 本不等式称排序不等式,俗称倒序积和乱序积和顺序积和.) 证明:考察右边不等式,并记1 2 12...n r r n r S a b a b a b =+++。 不等式 1 2 12...n r r n r S a b a b a b ≤+++的意义:当121,2,...,n r r r n ===时,S 达到 最大值1122 ...n n a b a b a b +++.因此,首先证明n a 必须和n b 搭配,才能使S 达到最大值.也即,设n r n <且n b 和某个()k a k n <搭配时有 .n n k n n r k r n n a b a b a b a b +≤+ (1-1) 事实上, ()()()0n n n n n k r k n n r n r n k a b a b a b a b b b a a +-+=--≥ 不等式(1-1)告诉我们当n r n <时,调换n b 和n r b 的位置(其余n-2项不 变),会使和S 增加.同理,调整好n a 和n b 后,再调整1n a -和1n b -会使和增加.经过n 次调整后,和S 达到最大值1122 ...n n a b a b a b +++,这就证明了 1212...n r r n r a b a b a b +++1122 ...n n a b a b a b ≤+++. 再证不等式左端, 由1211...,...n n n a a a b b b -≤≤≤-≤-≤≤-及已证明的不等式右端, 得 1211(...)n n n a b a b a b --+++1212(...)n r r n r a b a b a b ≥-+++

高中数学竞赛均值不等式讲义

均值不等式 1.均值不等式 知识点1: 二元均值不等式可以推广到n 元,即: 设,,, 123 a a a a n 为n 个非负实数,则 12n a a a n ++ + ≥1 23 a a a a n === =). 如何证明? 知识点2: 设,,, 123 a a a a n 为n 个非负实数 ,n Q , 12n n a a a A n ++ += , n G =, 12 111n n n H a a a = ++,则n n n n Q A G H ≥≥≥(等号成立当且仅当 123a a a a n ====) 更一般的平均值的定义: 设正数(1,2,3...)i a i n =,则α的幂平均值=1 1 ( )n i i a n α α =∑,特 别的,我们有: lim ()n f G αα→=,1 1 ()( )n i i a f n α α α==∑为关于α的增函数. 知识点3:重要结论 (1)2 22,,,.a b c R a b c ab bc ac ∈++≥++ (2) ()2 ,,,3().a b c R a b c ab bc ac ∈++≥++ (3) 2222,,,3()().a b c R a b c a b c ∈++≥++ (4) 2,,,()3().a b c R ab bc ca abc a b c ∈++≥++ (5) ,,,()()()()().a b c R a b b c a c abc a b c ab cb ac ∈++++=++++ (6) 222;2a a a b b a b b -≥-+≥(a,b,c>0) (7) 2222221 ()()3 a b b c c a a b c a b c ++≤++++(a,b,c>0) (8)正实数(1,2,3...)i a i n =,则 21 1 1 n n i i i i a n a ==?≥∑∑ (当且仅当12...n a a a ===); (9) 222222222222()()()()()a b b c c a ab bc ca a b c a bc b ca c ab ++++=++++ 知识点4:加权平均值不等式 已知 12+...1(0,1,2.,,,) n i w w w w i n +=>=,则对任意正实数 12112212........n w w w n n n w a w a w a a a a +++≥.

初中数学竞赛专题:不等式

初中数学竞赛专题:不等式 §5.1 一元一次不等式(组) 5.1.1★已知2(2)3(41)9(1)x x x ---=-,且9y x <+,试比较1π y 与 10 31 y 的大小. 解析 首先解关于x 的方程得10x =-.将10x =-代入不等式得109y <-+,即1y <-.又因为110π 31 <,所以110π 31 y y > 5.1.2★解关于x 的不等式 233122x x a a +--> . 解析 由题设知0a ≠,去分母并整理得 (23)(23)(1)a x a a +>+-. 当230a +>,即3 (0)2 a a >-≠时,1x a >-; 当230a +=,即32 a =-时,无解; 当230a +<,即32 a <-时,1x a <-. 评注 对含有字母系数的不等式的解,也要分情况讨论. 5.1.3★★已知不等式(2)340a b x a b -+-<的解为49 x >,求不等式(4)230a b x a b -+->的解. 解析 已知不等式为(3)43a b x b a -<-.由题设知 20, 434.29a b b a a b -等价于 721 ()2028 a a x a a -+->, 即5528ax a ->,解得14 x >-. 所求的不等式解为14 x >-.

5.1.4★★如果关于x 的不等式 (2)50a b x a b -+-> 的解集为10 7 x < ,求关于x 的不等式ax b >的解集. 解析 由已知得 (2)5a b x b a ->-,① 710x ->-.② 由已知①和②的解集相同,所以 27, 510, a b b a -=-?? -=-? 解得 5, 3. a b =-?? =-? 从而ax b >的解集是3 5 x <. 5.1.5★求不等式 111 (1)(1)(2)326 x x x +---≥ 的正整数解. 解析 由原不等式可得1736x ≤,所以72 x ≤是原不等式的解.因为要求正整数解,所以原不等式的正整数解为1x =,2,3. 5.1.6★★如果不等式组90, 80x a x b -?? -

竞赛均值不等式专题讲解

均值不等式专题讲解 一、几个重要的均值不等式 ①,、)(2 22 22 2 R b a b a ab ab b a ∈+≤?≥+当且仅当a = b 时,“=”号成立; ②, 、)(222 + ∈?? ? ??+≤?≥+R b a b a ab ab b a 当且仅当a = b 时,“=”号成立; ③, 、、)(3 33 333 3 3 +∈++≤?≥++R c b a c b a abc abc c b a 当且仅当a = b = c 时,“=”号成立; ④)(333 3+ ∈?? ? ??++≤?≥++R c b a c b a abc abc c b a 、、 ,当且仅当a = b = c 时,“=”号成立. 注:① 注意运用均值不等式求最值时的条件:一“正”、二“定”、三“等”; ② 熟悉一个重要的不等式链: b a 112 +2 a b +≤≤≤2 2 2b a +。. 二、用均值不等式求最值 利用均值不等式求最值的记忆口诀为:“一正二定三相等”,三者缺一不可: 一 正:利用均值不等式解题要先保证各式都是正数; 二 定:求和的 积要固定,求积的 和要固定; 三相等:只有在各式都相等的前提下,和与积才能取到最值。 例1:下列命题中正确的是【 】 A 、x x 1 + 的最小值为2; B 、x x -+2 2的最小值为2; C 、b a a b +的最小值为2; D 、θθcot tan +的最小值为2。 点评:各式都是正数是利用均值不等式解题的前提,缺少这个条件足以致命。 例2:你能指出下列推导过程错在哪里吗? ⑴若0>x ,则221213x x x x x ++=+≥332 23123?=???x x x ; ⑵若?? ? ??∈2,0πx ,则x x x x sin 2sin sin 2sin 2+=+≥22sin 2sin 2=?x x ; ⑶若R x ∈,则 ( ) 4 144 144 1)4(4 52 22 2 2 2 2 2 2 ++ += +++= +++= ++x x x x x x x x ≥2。

初中数学竞赛专项训练不等式

初中数学竞赛专项训练 (不等式与不等式组)及参考答案 1、一个六位数,如果它的前三位数码与后三位数码完全相同,顺序也相同,由此六位数可以被( )整除。 A. 111 B. 1000 C. 1001 D. 1111 2、若2001 119811198011 ??++= S ,则S 的整数部分是____________________ 3、设有编号为1、2、3……100的100盏电灯,各有接线开关控制着,开始时,它们都是关闭状态,现有100个学生,第1个学生进来时,凡号码是1的倍数的开关拉了一下,接着第二个学生进来,由号码是2的倍数的开关拉一下,第n 个(n ≤100)学生进来,凡号码是n 的倍数的开关拉一下,如此下去,最后一个学生进来,把编号能被100整除的电灯上的开关拉了一下,这样做过之后,请问哪些灯还亮着。 4、某商店经销一批衬衣,进价为每件m 元,零售价比进价高a%,后因市场的变化,该店把 零售价调整为原来零售价的b%出售,那么调价后每件衬衣的零售价是 ( ) A. m(1+a%)(1-b%)元 B. m·a%(1-b%)元 C. m(1+a%)b%元 D. m(1+a%b%)元 5、如果a 、b 、c 是非零实数,且a+b+c=0,那么||||||||abc abc c c b b a a +++的所有可能的值 为 ( ) A. 0 B. 1或-1 C. 2或-2 D. 0或-2 6、在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,若∠B =60°,则b c a b a c ++ +的值为 ( ) A. 2 1 B. 2 2 C. 1 D. 2 7、设a <b <0,a 2+b 2=4ab ,则b a b a -+的值为 ( ) A. 3 B. 6 C. 2 D. 3 8.已知a =1999x +2000,b =1999x +2001,c =1999x +2002,则多项式a 2+b 2+c 2-ab-bc-ca 的值为 ( ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

高中数学竞赛解题方法篇不等式

高中数学竞赛解题方法篇 不等式 The pony was revised in January 2021

高中数学竞赛中不等式的解法 摘要:本文给出了竞赛数学中常用的排序不等式,平均值不等式,柯西不等式和切比雪夫不等式的证明过程,并挑选了一些与这几类不等式相关的一些竞赛题进行了分析和讲解。希望对广大喜爱竞赛数学的师生有所帮助。 不等式在数学中占有重要的地位,由于其证明的困难性和方法的多样性,而成为竞赛数学中的热门题型.在解决竞赛数学中的不等式问题的过程中,常常要用到几个着名的代数不等式:排序不等式、平均值不等式、柯西不等式、切比雪夫不等式.本文就将探讨这几个不等式的证明和它们的一些应用. 1.排序不等式 定理1 设1212...,...n n a a a b b b ≤≤≤≤≤≤,则有 1211...n n n a b a b a b -+++(倒序积和) 1212...n r r n r a b a b a b ≤+++(乱序积和) 1122 ...n n a b a b a b ≤+++(顺序积和) 其中1,2,...,n r r r 是实数组1,2,...,n b b b 一个排列,等式当且仅当12...n a a a ===或 12...n b b b ===时成立. (说明:本不等式称排序不等式,俗称倒序积和乱序积和顺序积和.) 证明:考察右边不等式,并记1212...n r r n r S a b a b a b =+++。

不等式1212...n r r n r S a b a b a b ≤+++的意义:当121,2,...,n r r r n ===时,S 达到最大值 1122 ...n n a b a b a b +++.因此,首先证明n a 必须和n b 搭配,才能使S 达到最大值.也即,设n r n <且n b 和某个()k a k n <搭配时有 .n n k n n r k r n n a b a b a b a b +≤+(1-1) 事实上, 不等式(1-1)告诉我们当n r n <时,调换n b 和n r b 的位置(其余n-2项不变),会使和S 增加.同理,调整好n a 和n b 后,再调整1n a -和1n b -会使和增加.经过n 次调整后,和S 达到最大值1122 ...n n a b a b a b +++,这就证明了1212...n r r n r a b a b a b +++1122 ...n n a b a b a b ≤+++. 再证不等式左端, 由1211...,...n n n a a a b b b -≤≤≤-≤-≤≤-及已证明的不等式右端, 得 即1211...n n n a b a b a b -+++1212...n r r n r a b a b a b ≤+++. 例1(美国第3届中学生数学竞赛题)设a,b,c 是正数,求证:3 ()a b c a b c a b c abc ++≥. 思路分析:考虑两边取常用对数,再利用排序不等式证明. 证明:不妨设a b c ≥≥,则有lg lg lg a b c ≥≥ 根据排序不等式有: 以上两式相加,两边再分别加上lg lg lg a a b b c c ++

数学竞赛选讲不等式证明

§14不等式的证明 不等式在数学中占有重要地位,由于其证明的困难性和方法的多样性,而成为竞赛和高考的热门题型. 证明不等式就是对不等式的左右两边或条件与结论进行代数变形和化归,而变形的依据是不等式的性质,不等式的性分类罗列如下: 不等式的性质:.0,0<-?<>-?≥b a b a b a b a 这是不等式的定义,也是比较法的依据. 对一个不等式进行变形的性质: (1)a b b a (对称性) (2)c b c a b a +>+?>(加法保序性) (3).0,;0,bc ac c b a bc ac c b a >?>> (4)*).(,0N n b a b a b a n n n n ∈> >?>> 对两个以上不等式进行运算的性质. (1)c a c b b a >?>>,(传递性).这是放缩法的依据. (2).,d b c a d c b a +>+?>> (3).,d b c a d c b a ->-?<> (4).,,0,0bc ad d b c a c d b a >>?>>>> 含绝对值不等式的性质: (1).)0(||2 2 a x a a x a a x ≤≤-?≤?>≤ (2).)0(||2 2 a x a x a x a a x -≤≥?≥?>≥或 (3)|||||||||||| b a b a b a +≤±≤-(三角不等式). (4).||||||||2121n n a a a a a a +++≤+++ΛΛ 证明不等式的常用方法有:比较法、放缩法、变量代换法、反证法、数学归纳法、构造函 数方法等.当然在证题过程中,常可“由因导果”或“执果索因”.前者我们称之为综合法;后者称为分析法.综合法和分析法是解决一切数学问题的常用策略,分析问题时,我们往往用分析法,而整理结果时多用综合法,这两者并非证明不等式的特有方法,只是在不等式证明中使用得更 为突出而已.此外,具体地证明一个不等式时,可能交替使用多种方法. 例题讲解 1.,0,,>c b a 求证:.6)()()(abc a c ca c b bc b a ab ≥+++++ 2.0,,>c b a ,求证:.) (3 c b a c b a ab c c b a ++≥ 3.:.222,,,3 33222222ab c ca b bc a b a c a c b c b a c b a R c b a ++≤+++++≤ ++∈+ 求证 4.设* 21,,,N a a a n ∈Λ,且各不相同, 求证:.321312112 23221n a a a a n n ++++≤+ +++ΛΛ.

人教版七年级下册数学期末专项复习题:不等式(组)【含答案】

人教版七年级下册数学期末专项复习题:不等式(组)【含答案】 阅读与思考 客观世界与实际生活既存在许多相等关系,又包含大量的不等关系,方程(组)是研究相等关系的重要手段,不等式(组)是探求不等关系的基本工具,方程与不等式既有相似点,又有不同之处,主要体现在: 1. 解一元一次不等式与解一元一次方程类似,但解题时要注意两者之间的重要区别;等式两边都乘(或除)以同一个数时,只要考虑这个数是否为零,而不等式两边都乘以(或除以)同一个数时,不但要考虑这个数是否为零,而且还要考虑这个数的正负性. 2. 解不等式组与解方程组的主要区别是:解方程组时,我们可以对几个方程进行“代入”或“加减”式的加工,但在解不等组时,我们只能对某个不等式进行变形,分别求出每个不等式的解集,然后再求公共部分.通俗地说,解方程组时,可以“统一思想”,而解不等式组时只能“分而治之”. 例题与求解 【例1】已知关于x 的不等式组?????<-+->-+x t x x x 2 35 35 2恰好有5个整数解,则t 的取值范围是( ) A 、2116-<<-t B 、2116-<≤-t C 、2116-≤<-t D 、2 116-≤≤-t (2013 年全国初中数学竞赛广东省试题) 解题思路:把x 的解集用含t 的式子表示,根据题意,结合数轴分析t 的取值范围. 【例2】如果关于x 的不等式7 10 05)2(< >---x n m x n m 的解集为那么关于x 的不等式)0(≠>m n mx 的解集为 . (黑龙江省哈尔滨市竞赛试题) 解题思路:从已知条件出发,解关于x 的不等式,求出m ,n 的值或m ,n 的关系. 【例3】已知方程组?? ?=+=-6 2y mx y x 若方程组有非负整数解,求正整数m 的值. (天津市竞赛试题) 解题思路:解关于x ,y 的方程组,建立关于m 的不等式组,求出m 的取值范围. 【例4】已知三个非负数a ,b ,c 满足3a +2b +c =5和2a +b -3c =1,若m =3a +b -7c ,求m 的

【数学竞赛各阶段书籍推荐】

金牌学生推荐(可参照选择) 一、第零阶段:知识拓展 《数学选修4-1:几何证明选讲》 《数学选修4-5:不等式选讲》 《数学选修4-6:初等数论初步》 二、全国高中数学联赛各省赛区预赛(即省选初赛) 1、《五年高考三年模拟》B版或《3年高考2年模拟》第二轮复习专用 2、《高中数学联赛备考手册》华东师范大学出版社(推荐指数五颗星) 3、《奥赛经典:超级训练系列》高中数学沈文选主编湖南师范大学出版社(推荐指数五颗星) 4、单樽《解题研究》(推荐指数五颗星) 5、单樽《平面几何中的小花》(个别地区竞赛会考到平几) 6、《平面几何》浙江大学出版社 7、奥林匹克小丛书第二版《不等式的解题方法与技巧》苏勇熊斌著 三、第二阶段:全国高中数学联赛 一试 0、《奥林匹克数学中的真题分析》沈文选湖南师范大学出版社(推荐指数五颗星) 1、《高中数学联赛考前辅导》熊斌冯志刚华东师范大学出版社 2、《数学竞赛培优教程(一试)》浙江大学出版社 3、命题人讲座《数列与数学归纳法》单樽 4、《数列与数学归纳法》(小丛书第二版,冯志刚) 5、《数列与归纳法》浙江大学出版社韦吉珠 6、《解析几何的技巧》单樽(建议买华东师大出版的版本) 7、《概率与期望》单樽 8、《同中学生谈排列组合》苏淳 9、《函数与函数方程》奥林匹克小丛书第二版 10、《三角函数》奥林匹克小丛书第二版 11、《奥林匹克数学中的几何问题》沈文选(推荐指数五颗星) 12、《圆锥曲线的几何性质》 13、《解析几何》浙江大学出版社 二试 平几 1、高中数学竞赛解题策略(几何分册)沈文选(推荐指数五颗星)

2、《奥林匹克数学中的几何问题》沈文选(推荐指数五颗星) 3、奥林匹克小丛书第二版《平面几何》 4、浙大小红皮《平面几何》 5、沈文选《三角形的五心》 6、田廷彦《三角与几何》 7、田廷彦《面积与面积方法》 不等式 8、《初等不等式的证明方法》韩神 9、命题人讲座《代数不等式》计神 10、《重要不等式》中科大出版社 11、奥林匹克小丛书《柯西不等式与平均值不等式》 数论 (9,10,11选一本即可,某位大神说二试改为四道题以来没出过难题) 12、奥林匹克小丛书初中版《整除,同余与不定方程》 13、奥林匹克小丛书《数论》 14、命题人讲座《初等数论》冯志刚 组合 15、奥林匹克小丛书第二版《组合数学》 16、奥林匹克小丛书第二版《组合几何》 17、命题人讲座刘培杰《组合问题》 18、《构造法解题》余红兵 19、《从特殊性看问题》中科大出版社 20、《抽屉原则》常庚哲 四、中国数学奥林匹克(Chinese Mathematical Olympiad)及以上 命题人讲座《圆》田廷彦 《近代欧式几何学》 《近代的三角形的几何学》 《不等式的秘密》范建熊、隋振林 《奥赛经典:奥林匹克数学中的数论问题》沈文选 《奥赛经典:数学奥林匹克高级教程》叶军 《初等数论难题集》 命题人讲座《图论》 奥林匹克小丛书第二版《图论》 《走向IMO》

初中数学竞赛专题训练之不等式含答案

初中数学竞赛专项训练(4) (不等式) 一、选择题: 1、若不等式|x+1|+|x-3|≤a 有解,则a 的取值范围是 ( ) A. 0<a ≤4 B. a ≥4 C. 0<a ≤2 D. a ≥2 2、已知a 、b 、c 、d 都是正实数,且 d c b a <,给出下列四个不等式:①d c c b a a +>+ ②d c c b a a +<+ ③d c c b a b +>+ ④d c d b a b +<+其中正确的是 ( ) A. ①③ B. ①④ C. ②④ D. ②③ 3、已知a 、b 、 c 满足a <b <c ,ab+bc+ac =0,abc =1,则 ( ) A. |a+b |>|c| B. |a+b|<|c| C. |a+b|=|c| D. |a+b|与|c|的大小关系不能确定 4、关于x 的不等式组???????+<+->+a x x x x 2 3535 2只有5个整数解,则a 的取值范围是 ( ) A. -6 a C. 7 2- 无解 ③若a ≠0,则方程b ax =有惟一解 ④若a ≠0,则不等式b ax >的解为a b x >,其中 ( ) A. ①②③④都正确 B. ①③正确,②④不正确 C. ①③不正确,②④正确 D. ①②③④都不正确 7、已知不等式①|x-2|≤1 ②1)2(2≤-x ③0)3)(1(≤--x x ④03 1≤--x x 其中解集是31≤≤x 的不等式为 ( ) A. ① B. ①② C. ①②③ D. ①②③④ 8、设a 、b 是正整数,且满足56≤a+b ≤59,0.9<b a <0.91,则b 2-a 2等于 ( ) A. 171 B. 177 C. 180 D. 182 二、填空题: 1、若方程 12 2-=-+x a x 的解是正数,则a 的取值范围是_________ 2、乒乓球队开会,每名队员坐一个凳子,凳子有两种:方凳(四脚)或圆凳(三脚),一个小孩走进会场,他数得人脚和凳脚共有33条(不包括小孩本身),那么开会的队员共有____名。

数学竞赛历年的不等式题

(2006年全国)2. 设2log (21)log 2 1x x x x +->-,则x 的取值范围为 A . 112x << B .1 , 12 x x >≠且 C . 1x > D . 01x << 【答】( B ) 【解】因为2 0,1210 x x x x >≠?? +->?,解得 1 ,12x x >≠. 由2log (21)log 2 1x x x x +->- 32log (2)log 2x x x x x ?+-> 32 01 22 x x x x <? ? +->? 解得 1x >,所以x 的取值范围为 1 , 12x x >≠且. 1.(05)使关于x k ≥有解的实数k 的最大值是( ) A 解 : 令 6, y x =≤≤ 则 2(3)(6)2[(3)y x x x =-+-+≤- (6)] 6.x +- =0y k ∴<≤实数 D 。 (2004年全国)3.不等式2log 21 1log 32 12++ -x x >0的解集是( C ) A .[2,3] B .(2,3) C .[2,4] D .(2,4) 解:原不等式等价于2 2331log 0222 log 10 x x ++>?-≥? 解得20log 11,24x x ≤-<∴≤<.故选C . (2003年全国)5已知x ,y 都在区间(-2,2)内,且xy =-1,则函数 u =244 x -+2 99y -的最小值是D (A) 58 (B)11 24 (C)712 (D)512 (2003年全国)7不等式|x |3-2x 2-4|x |+3<0的解集是__________.7、}2 5 133215| {-<<-<<-x x x 或; (2003年全国)13已知 52 3 ≤≤x ,证1923153212<-+-++x x x

均值不等式的证明(精选多篇)

均值不等式的证明(精选多篇) 第一篇:常用均值不等式及证明证明 常用均值不等式及证明证明 这四种平均数满足hn?gn? an?qn ?、ana1、a2、 ?r?,当且仅当a1?a2?? ?an时取“=”号 仅是上述不等式的特殊情形,即d(-1)≤d(0)≤d(1)≤d(2)由以上简化,有一个简单结论,中学常用 均值不等式的变形: (1)对实数a,b,有a 2 22 ?b2?2ab (当且仅当a=b时取“=”号),a,b?0?2ab (4)对实数a,b,有 a?a-b??b?a-b? a2?b2? 2ab?0 (5)对非负实数a,b,有 (8)对实数a,b,c,有

a2? b2?c2?ab?bc?ac a?b?c?abc(10)对实数a,b,c,有 均值不等式的证明: 方法很多,数学归纳法(第一或反向归纳)、拉格朗日乘数法、琴生不等式法、排序 不等式法、柯西不等式法等等 用数学归纳法证明,需要一个辅助结论。 引理:设a≥0,b≥0,则?a?b??an?na?n-1?b n 注:引理的正确性较明显,条件a≥0,b≥0可以弱化为a≥0 ,a+b≥0 (用数学归纳法)。 当n=2时易证; 假设当n=k时命题成立,即 那么当n=k+1时,不妨设ak?1是则设 a1,a2,?,ak?1中最大者, kak?1?a1?a2???ak?1 s?a1?a2???ak 用归纳假设 下面介绍个好理解的方法琴生不等式法 琴生不等式:上凸函数f?x?,x1,x2,?,xn是函数f?x?在区间(a,b)内的任意n个点, 设f?x??lnx,f

?x?为上凸增函数所以, 在圆中用射影定理证明(半径不小于半弦) 第二篇:均值不等式证明 均值不等式证明一、 已知x,y为正实数,且x+y=1求证 xy+1/xy≥17/4 1=x+y≥2√(xy) 得xy≤1/4 而xy+1/xy≥2 当且仅当xy=1/xy时取等 也就是xy=1时 画出xy+1/xy图像得 01时,单调增 而xy≤1/4 ∴xy+1/xy≥(1/4)+1/(1/4)=4+1/4=17/4 得证 继续追问: 拜托,用单调性谁不会,让你用均值定理来证 补充回答: 我真不明白我上面的方法为什么不是用均值不等式证的法二: 证xy+1/xy≥17/4

初中数学竞赛题中有关不等式的解题策略

初中数学竞赛题中有关不等式的解题策略 例1关于x 的不等式组255332 x x x x a +?-???+?+??><只有5个整数解,则a 的取值围是( ) 11111111.6.6.6.62222 A a B a C a D a ---≤--≤--≤≤-<<<< 例2某个篮球运动员共参加了10场比赛,他在第6,第7,第8,第9场比赛中分别获得 了 23,14,11和20分,他的前9场比赛的平均分比前5场比赛的平均分要高.如果他的10场比 赛 的平均分超过18分,问:他在第10场比赛中至少得了多少分? 例3已知x ,y ,z 是正整数,求方程 11178x y z ++=的正整数解. 例4设a ,b 为正整数,且 2537 a b <<,求a+b 的最小值 .

变式:使得不等式981715 n n k <<+对唯一的整数k 成立的最大正整数n 为 . 例5五个整数a 、b 、c 、d 、e ,它们两两相加的和按从小到大顺序排分别是183,186,187, 190,191,192,193,194,196,x.已知e d c b a ≤≤≤≤,x >196.求a 、b 、c 、d 、e 及 x 的值. 例6实数a ,b ,c 满足a+b+c=1.求a 2+b 2+c 2的最小值. 例7设S=++…+,求不超过S 的最大整数[S]. 例8 ,求[S]. 例9设3333311111=+++++12320102011 S ,则4S 的整数部分等于( ) A.4 B.5 C.6 D.7 应用练习: 1.若不等式2|x-1|+3|x-3|≤a 有解,则实数a 最小值是( ) A.1 B.2 C.4 D.6

高中数学竞赛培优——不等式

不等式 例1. 已知122016,,,x x x ??? 均为正实数,则 3201621112122015122016 4x x x x x x x x x x x x x + ++???++?????? 的最小值__________ 例2. 已知二次函数()20y ax bx c a b =++≥< ,则24a b c M b a ++= - 的最小值为 ____________ 例3. 记223 (,)()(),03x F x y x y y y =-++≠ ,则(),F x y 的最小值是________ 例4. 已知[],1,3,4,a b a b ∈+= 求证:1146103 a b a b ≤+ ++< 例5. 设0,1,2,,,i x i n ≥=???约定11,n x x += 证明:() () 2 12 2 1 11 .2 11n k k k k x x x +=++ ≥ ++∑ 证明:因0,1,2,,,i x i n ≥=???令2tan ,0,,1,2,,2k k k x k n πθθ?? =∈=??????? 约定 11, n θθ+= () () 2 44 112 2 11 =cos sin 11k k k k k x x x θθ++++ +++() 2 222211 cos sin 2 2 k k k k θθ+++≥ = 所以() () 2 22112 2 11 11 =.2211n n k k k k k k k x x x ++==++ ≥++∑ ∑ 例6. 设2,,n n N +≥∈ 求证:ln 2ln 3ln 1 .23n n n ?????< ()ln 1n n <- 例7. 已知* ,,n N x n ∈≤求证:2(1)n x x n n e x n --≤. 【证明】原不等式等价于2 ((1))x n n x n x n e n -≤-?. 当2x n ≥,上述不等式左边非正,不等式成立; 当2x n <时,由1(0)y e y y ≥+≥及贝努力不等式(1)1(1,1)n y ny n y +≥+≥>-,

初中数学竞赛辅导资料

第一篇 一元一次方程的讨论 第一部分 基本方法 1. 方程的解的定义:能使方程左右两边的值相等的未知数的值叫做方程的解。一元方程的解也叫做根。 例如:方程 2x +6=0, x (x -1)=0, |x |=6, 0x =0, 0x =2的解 分别是: x =-3, x =0或x =1, x =±6, 所有的数,无解。 2. 关于x 的一元一次方程的解(根)的情况:化为最简方程ax =b 后, 讨论它的解:当a ≠0时,有唯一的解 x =a b ; 当a =0且b ≠0时,无解; 当a =0且b =0时,有无数多解。(∵不论x 取什么值,0x =0都成立) 3. 求方程ax =b (a ≠0)的整数解、正整数解、正数解 当a |b 时,方程有整数解; 当a |b ,且a 、b 同号时,方程有正整数解; 当a 、b 同号时,方程的解是正数。 综上所述,讨论一元一次方程的解,一般应先化为最简方程ax =b 第二部分 典例精析 例1 a 取什么值时,方程a (a -2)x =4(a -2) ①有唯一的解?②无解? ③有无数多解?④是正数解?

例2 k取什么整数值时,方程①k(x+1)=k-2(x-2)的解是整数?②(1-x)k=6的解是负整数? 例3己知方程a(x-2)=b(x+1)-2a无解。问a和b应满足什么关系? 例4a、b取什么值时,方程(3x-2)a+(2x-3)b=8x-7有无数多解? 第三部分典题精练

1. 根据方程的解的定义,写出下列方程的解: ① (x +1)=0, ②x 2 =9, ③|x |=9, ④|x |=-3, ⑤3x +1=3x -1, ⑥x +2=2+x 2. 关于x 的方程ax =x +2无解,那么a __________ 3. 在方程a (a -3)x =a 中, 当a 取值为____时,有唯一的解; 当a ___时无解; 当a _____时,有无数多解; 当a ____时,解是负数。 4. k 取什么整数值时,下列等式中的x 是整数? ① x = k 4 ②x =16-k ③x =k k 32+ ④x =123+-k k 5. k 取什么值时,方程x -k =6x 的解是 ①正数? ②是非负数? 6. m 取什么值时,方程3(m +x )=2m -1的解 ①是零? ②是正数? 7. 己知方程 2 2 1463+= +-a x 的根是正数,那么a 、b 应满足什么关系?

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