不等式的证明测试题及答案
不等式证明和著名不等式知识梳理和典型练习题(含答案).doc
不等式的证明及著名不等式一、知识梳理1.三个正数的算术一几何平均不等式⑴定理如果a, b, c均为正数，那么智必当II仅当___________________________时，等号成立.即三个正数的算术平均________ 它们的几何平均.（2）基本不等式的推广对于n个正数⑦，血，…，如，它们的算术平均__________ 它们的几何平均，即血+血十…+给—勺*2…S当且仅当____________________ 时，等号成立.2.柯西不等式一、二维形式的柯西不等式定理1 （二维形式的柯西不等式若％C,d都是实数则（tr+/72）（c2+J2）>（tzc+M2当且仅％〃=加朮等号成立二维形式的柯西不等式的变式：⑴如+戸・牯+〃2 > \ac + bd\（2）J/+方2 • ^J e2+d2 > kd + \hd\定理2 （柯西不等式的向量形述设a,0是两个向量则Q・0 < a p・当且仅当B是零向量或存在实数I,使5 =帀时，等号成立平面向量坐标代入得二维形式的柯西不等乂卧+&）（斤+比）>（a{b^a2b2）2 当且仅当=勺勺时，等号成立将空间向量的坐标代入得三维形式的柯西不等心（a； + + a；）（b「+ + b?） n+ ajbr +当且仅车，族线时，即p = 或存在一个数:，使得=他（心1,2,3）时，等号成立定理3 （二维形式的三角不等式i^x1,y1,x2,y2 eR,那么JX： + ）彳 + J兀;+ y； 2 J（X] —兀2）2 +（歹| 一力）2二、一般形式的柯西不等式定理(一般形式的柯西不等式设q,如刎…卫小勺厶,$,•••&是实数则(a； +& +・・・+a；)(q2 +b；+・・・b：)X(a l bi +・・・a血尸当且仅当勺=0(/= 1,2,•••,«)或存在一个数t,使得q =純Q = 1,2,…,兀)时,等号成立三、排序不等式定理(排序不等式或称排序原1)设坷<a2 5・・・£a n,b\ <b2<•••</?,,为两组实数eg,…,c”是勺厶,…,b”的任一排列那么a}b n 4- a2b n_{ + • • • + a n b} < a x c x + a2c2 + • • • + a n c n < a}b} + a2b2 + • • • + a n b n,即反序和5 乱序和S 顺序和, 当且仅当Q] =0 =••• = %或勺二/?2二…二〃“时,反序和等丁•顺序和3.贝努利不等式f “若xUR,且x>—1,好0, n>\, nGN,则(1+兀)">1+ .4 •证明不等式的方法⑴比较法①作差：知道a>b<^a—b>0, a<b<^ci~b<Q,因此要证明a>b,只要证明__________即可，这种方法称为求差比较法.②作商：由a>b>0<^> 1 K a>0, b>0,因此当a>0, b>0时要证明a>b,只要证明_____ 即可，这种方法称为求商比较法.(2)综合法与分析法；(3)反证法、放缩法；(4)数学归纳法.对于一个与白然数相关的命题集合，如果：①正明起始命题n = /?()成立；②®设n = k时命题成立，证明n = k + l也成立；那么可以断定该命题对一切自然数成立.二.练习1.(2013-陕西)己知a, b, m, n均为正数，且a+h=l f mn = 2,贝I」(am+bn)(bm+an)的最小值为__________ .答案2解析由柯西不等式(a1+/?2)(<?2+^}>{ac+hd)2,当且仅当ad=hc时成立，得(a 加+bn)(bm+寸頑・込^ + 书办网)？ = mn{a+/?)?=2.2.［2014-陕西卷］设d, b, m, M ER,且a2+b2=5f ma+nb=5,则的最小值为_______ ・［解析］由柯西不等式可知(/+/?2)(m2+n2)>(mf/+nbf,即5(m2+n2)>25,当且仅当an=bm吋,等号成立，所以寸屏+/养卩.3.若G,b,c€(0, +oo),且a+b+c=i f则辺+观+&的最大值为____________________ .答案萌解析(辺+观+讥)2=(1><&+ lx 远+ lxV?-)2<(l2+12+ 12)(6/+Z?+C)=3.当且仅当a=b=c=^时，等号成立.4.(2012-福建)已知函数Xx)=m-|x-2|,朋R,且/x+2)>0的解集为［一1,1］・(1)求加的值;(2)若a, b, cGR+,且方+五+±=加'求证：a+2b+3c>9.审题破题⑴从解不等式Xx+2)>0出发，将解集和［一1,1］对照求加；(2)利用柯西不等式证明.⑴解因为Xx+2)=m-M， X^+2)>0 等价于\x\<m.由|尤曰72有解，得陀0,且其解集为｛%| —又Ax+2)>0的解集为［一1,1］,故m=\.⑵证明由⑴知»+寺+圭T，又°,方，ceR ,由柯西不等式得。
不等式练习题及讲解高中答案
不等式练习题及讲解高中答案### 不等式练习题及讲解#### 一、基础不等式练习题1. 题目一：若 \( a, b, c \) 均为正数，证明不等式 \( a + b\geq 2\sqrt{ab} \) 成立。
2. 题目二：已知 \( x \) 和 \( y \) 均为实数，且 \( x^2 + y^2 = 1 \)，求证 \( x + y \leq \sqrt{2} \)。
3. 题目三：若 \( a, b \) 均为正整数，证明 \( a^2 + b^2 \geq 2ab \)。
4. 题目四：对于任意实数 \( x \)，证明 \( \frac{x^2}{2} +\frac{1}{2x^2} \geq 1 \)。
5. 题目五：若 \( x, y, z \) 均为正数，证明 \( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} \geq \frac{9}{xy + yz + zx} \)。
#### 二、不等式练习题讲解题目一讲解：利用算术平均数-几何平均数不等式（AM-GM不等式）：\[ a + b \geq 2\sqrt{ab} \]这是因为对于任意非负实数 \( a \) 和 \( b \)，它们的算术平均数总是大于或等于它们的几何平均数。
题目二讲解：由于 \( x^2 + y^2 = 1 \)，我们有 \( (x + y)^2 \leq 2(x^2 +y^2) = 2 \)，从而 \( x + y \leq \sqrt{2} \)。
题目三讲解：同样使用AM-GM不等式：\[ a^2 + b^2 \geq 2\sqrt{a^2b^2} = 2ab \]当且仅当 \( a = b \) 时，等号成立。
题目四讲解：利用AM-GM不等式：\[ \frac{x^2}{2} + \frac{1}{2x^2} \geq 2\sqrt{\frac{x^2}{2}\cdot \frac{1}{2x^2}} = 1 \]等号成立条件是 \( x^2 = 1 \)，即 \( x = \pm 1 \)。
高三数学不等式证明试题答案及解析
高三数学不等式证明试题答案及解析1.已知均为正数，证明：．【答案】证明见解析.【解析】不等式是对称式，特别是本题中不等式成立的条件是，因此我们可以用基本不等式，注意对称式的应用，如，对应的有，，这样可得①，同样方法可得，因此有②，①②相加，再应用基本不等式就可证明本题不等式了.因为a，b，c均为正数，由均值不等式得a2＋b2≥2ab， b2＋c2≥2bc， c2＋a2≥2ac．所以a2＋b2＋c2≥ab＋bc＋ac．同理，故a2＋b2＋c2＋≥ab＋bc＋ac＋≥6．所以原不等式成立． 10分【考点】不等式的证明.2.已知a,b均为正数，且a+b=1,证明：（1）（2）【答案】见解析【解析】（1）因为a+b=1,所以，a-1=-b,b-1=-a,故=,当且仅当a=b时等号成立。
（2）==当且仅当a=b时等号成立。
3.在中，不等式成立；在凸四边形ABCD中，不等式成立；在凸五边形ABCDE中，不等式成立，，依此类推，在凸n边形中，不等式__ ___成立.【答案】【解析】我们可以利用归纳推理的方法得到不等式，从而得出结论．【考点】归纳推理.4.已知a,b,x,y均为正数且>,x>y.求证:>.【答案】见解析【解析】证明：∵-=,又>且a,b均为正数,∴b>a>0.又x>y>0,∴bx>ay.∴>0,即>.5.若a,b,c为不全相等的正数,求证:lg+lg+lg>lga+lgb+lgc.【答案】见解析【解析】证明：由a,b,c为正数,得lg≥lg;lg≥lg;lg≥lg.而a,b,c不全相等,所以lg+lg+lg>lg+lg+lg="lg" (abc)=lga+lgb+lgc.即lg+lg+lg>lga+lgb+lgc.6.下面四个图案，都是由小正三角形构成，设第个图形中有个正三角形中所有小正三角形边上黑点的总数为.图1 图2 图3 图4（Ⅰ）求出,,,;（Ⅱ）找出与的关系，并求出的表达式；（Ⅲ）求证：().【答案】（Ⅰ）12,27,48,75. （Ⅱ），．（Ⅲ）详见解析．【解析】（Ⅰ）求出,,,，第二个图形的黑点个数为第一个图形的黑点个数加上外面的三角形上的黑点个数，即，第三个图形的黑点个数为第二个图形的黑点个数加上外面的三角形上的黑点个数，即，以此类推可求出,；（Ⅱ）观察,,,可得到，后一个图形的黑点个数是前一个图形外多加一个三角形，而且每一条边都比内一个三角形多两个黑点，即，即，求出的表达式，像这种关系可用叠加法，即写出，，，，，把这个式子叠加，即可得出的表达式；（Ⅲ）求证：()，先求出的关系式，得，由于求证的不等式右边是常数，可考虑利用放缩法，即，这样既可证明．试题解析：（Ⅰ）由题意有，，，，，．（Ⅱ）由题意及（Ⅰ）知，，即，所以，，，， 5分将上面个式子相加，得：6分又，所以． 7分（Ⅲ），∴． 9分当时，，原不等式成立． 10分当时，，原不等式成立． 11分当时，，原不等式成立． 13分综上所述，对于任意，原不等式成立． 14分【考点】归纳推理，放缩法证明不等式．7.设正有理数是的一个近似值，令.（Ⅰ）若，求证：；（Ⅱ）比较与哪一个更接近，请说明理由.【答案】（Ⅰ）详见解析；（Ⅱ）比更接近．【解析】（Ⅰ）若，求证：，只需证即可，即；（Ⅱ）比较与哪一个更接近，只需比较它们与差的绝对值的大小，像这一类题，可采用作差比较法．试题解析：(Ⅰ),,.（Ⅱ），，，而，，所以比更接近．【考点】作差法证明不等式.8.设实数满足，求证：．【答案】详见解析.【解析】作差，分解因式，配方，判断符号.试题解析：作差得 1分4分． 6分因为，所以不同时为0，故，，所以，即有． 10分【考点】不等式的证明.9.设f(x)＝lnx＋－1，证明：（1）当x>1时，f(x)< (x－1)；（2）当1<x<3时，f(x)<.【答案】（1）见解析（2）见解析【解析】证明：（1）(证法一)记g(x)＝lnx＋－1－ (x－1).则当x>1时，g′(x)＝＋－<0，g(x)在(1，＋∞)上单调递减.又g（1）＝0，有g(x)<0，即f(x)< (x－1).(证法二)由均值不等式，当x>1时，2<x＋1，故<＋.①令k(x)＝lnx－x＋1，则k（1）＝0，k′(x)＝－1<0，故k(x)<0，即lnx<x－1.②由①②得，当x>1时，f(x)< (x－1).（2）(证法一)记h(x)＝f(x)－，由（1）得h′(x)＝＋－＝－<－＝.令g(x)＝(x＋5)3－216x，则当1<x<3时，g′(x)＝3(x＋5)2－216<0.因此g(x)在(1,3)内是递减函数，又由g（1）＝0，得g(x)<0，所以h′(x)<0.因此h(x)在(1,3)内是递减函数，又由h（1）＝0，得h(x)<0.于是当1<x<3时，f(x)<. (证法二)记h(x)＝(x＋5)f(x)－9(x－1)，则当1<x<3时，由（1）得h′(x)＝f(x)＋(x＋5)f′(x)－9< (x－1)＋(x＋5)－9＝ [3x(x－1)＋(x＋5)(2＋)－18x]<＝ (7x2－32x＋25)<0.因此h(x)在(1,3)内单调递减，又，所以，即.10.( 本小题满分12分)已知集合中的元素都是正整数，且，对任意的且，有．（Ⅰ）求证：；（Ⅱ）求证：；（Ⅲ）对于，试给出一个满足条件的集合【答案】(Ⅰ) 证明：见解析；（Ⅱ）证明：见解析；（Ⅲ）．【解析】（1）因为，对任意的且，有．所以两边分别相加得.即.（2）由(Ⅰ)可得；同理，所以，即.（3）由（1）知，令，可取大于1的任意整数，令；同理令；；，则，令，则，令，则，令，则，令.就得到满足条件的一个集合.(Ⅰ) 证明：依题意有，又，因此．可得．所以．即．…………………4分（Ⅱ）证明：由(Ⅰ)可得．又，可得，因此．同理，可知．又，可得，所以均成立．当时，取，则，可知．又当时，．所以．……………………………………………………8分（Ⅲ）解：对于任意，，由可知，，即．因此，只需对，成立即可．因为；；；，因此可设；；；；．由，可得，取．由，可得，取．由，可得，取．由，可得，取．所以满足条件的一个集合．……………12分其它解法，请酌情给分.11.选修4-5：不等式选讲（本小题满分10分）已知实数满足，且，求证：【答案】见解析。
不等式练习题及答案
不等式练习题及答案一、单项选择题1. 若 x > -3，下列不等式成立的是：A) x > 2 B) x < -2 C) x < 3 D) x > -1答案：D) x > -12. 若 2x + 5 < 13，下列不等式成立的是：A) x < 4 B) x < 3 C) x < 6 D) x < -4答案：C) x < 63. 若 -2x + 3 > -7，下列不等式成立的是：A) x > 2 B) x < -2 C) x > 5 D) x < -3答案：A) x > 2二、填空题1. 若 -4x + 5 < -3，解得 x > ______。
答案：-2/32. 若 2x - 7 > 13，解得 x > _______。
答案：103. 若 3x + 2 < -4，解得 x < _______。
答案：-2三、证明题证明：对于任意实数 x，都成立 x + 7 > x + 3。
解答：假设 x 为任意实数。
我们需要证明当 x + 7 > x + 3。
首先，将 x + 7 和 x + 3 分别展开，得到：x + 7 > x + 3由于两边都有 x，我们可以将其消去，得到：7 > 3由于 7 大于 3，所以原不等式成立。
证毕。
四、应用题若某数与它的倒数的和大于5/2，求这个数的取值范围。
解答：假设该数为 x。
根据题意，我们有不等式：x + 1/x > 5/2为了处理分式，我们可以先将不等式转化为二次方程的形式，即：2x^2 + 2 - 5x > 0化简后得到：2x^2 - 5x + 2 > 0为了求解该二次不等式，我们需要找到其根的位置。
通过求解 x 的二次方程 2x^2 - 5x + 2 = 0，得到两个根 x = 1/2 和 x = 2。
不等式的试题及答案
不等式的试题及答案不等式是数学中一种重要的表示方式，它可以描述数值之间的关系。
在数学学习中，掌握不等式的解法和理解不等式的性质对于解决实际问题和推理证明都有着重要的意义。
本文将为读者提供一些不等式的试题及答案，帮助读者巩固不等式的知识和解题技巧。
试题一：解不等式将不等式3x + 5 ≤ 2x - 4 转化为不等式的解集形式。
答案一：首先，我们将这个不等式进行简化：3x + 5 ≤ 2x - 4然后，将变量移到一侧，常数移到另一侧，得到：3x - 2x ≤ -4 - 5化简得：x ≤ -9所以，不等式3x + 5 ≤ 2x - 4 的解集形式为x ≤ -9。
试题二：解不等式组解不等式组：{2x + 1 > 5, x - 3 ≤ 7}答案二：我们分别解这两个不等式：2x + 1 > 52x > 5 - 12x > 4x > 2x - 3 ≤ 7x ≤ 7 + 3x ≤ 10所以，不等式组 {2x + 1 > 5, x - 3 ≤ 7} 的解为 x > 2 且x ≤ 10。
试题三：证明不等式证明不等式：若 a > b，则 a + c > b + c，其中 a、b、c 为实数。
答案三：首先，假设 a > b 成立，我们需要证明 a + c > b + c。
由 a > b，我们可以得到 a - b > 0。
然后，将 a + c 和 b + c 相减，得到：(a + c) - (b + c) = a - b由于 a - b > 0，所以 (a + c) - (b + c) > 0，即 a + c > b + c。
所以，若 a > b 成立，则 a + c > b + c。
通过以上试题及答案，我们可以看到不等式的解法及性质运用在各种情况下的灵活性。
细致观察和分析不等式的条件和限制，能够帮助我们准确地找出不等式的解集，解决实际问题以及进行推理证明。
第二讲证明不等式的基本方法 (1)
一、选择题1.若a>b>0，则下列不等式中一定成立的是( )A.a＋>b＋B.>C.a－>b－D.>解析 ∵a＞b＞0，∴＞＞0，∴a＋＞b＋.答案 A2.已知x＞y＞z，且x＋y＋z＝1，则下列不等式中恒成立的是( )A.xy＞yzB.xz＞yzC.x|y|＞z|y|D.xy＞xz解析 令x＝2，y＝0，z＝－1，可排除选项A，B，C，故选D.答案 D3.已知实数a，b，c满足b＋c＝6－4a＋3a2，c－b＝4－4a＋a2，则a，b，c的大小关系是( )A.c≥b＞aB.a＞c≥bC.c＞b＞aD.a＞c＞b解析 ∵c－b＝(a－2)2≥0，∴c≥b.由题中两式相减，得b＝a2＋1，∴b－a＝a2－a＋1＝＋＞0.∴b＞a，∴c≥b＞a.答案 A4.已知b＞a＞0，且a＋b＝1，那么( )A.2ab＜＜＜bB.2ab＜＜＜bC.＜2ab＜＜bD.2ab＜＜b＜解析 取特殊值法.令a＝，b＝，则2ab＝，＝，＝，故选B.答案 B5.若实数a，b满足a＋b＝2，则3a＋3b的最小值是( )A.18B.6C.2D.2解析 3a＋3b≥2＝2＝2×3＝6(当且仅当a＝b＝1时，等号成立).答案 B6.对于任意的x∈[0，1]，不等式ax＋2b＞0恒成立，则代数式a＋3b的值( )A.恒为正值B.恒为非负值C.恒为负值D.不确定解析 令f(x)＝ax＋2b，则在[0，1]上，若a＞0，则f min(x)＝f(0)＝2b＞0；若a＜0，则f min(x)＝f(1)＝a＋2b＞0，∴a＋3b＝b＋a＋2b＞0.答案 A7.设a、b、c是互不相等的正数，则下列等式中不恒成立的是( )A.|a－b|≤|a－c|＋|b－c|B.a2＋≥a＋C.|a－b|＋≥2D.－≤－解析 因为a－b的符号不确定，所以|a－b|＋≥2不一定正确，所以应选C.答案 C8.若x，y∈R＋，且x≠y，下列四个数中最小的一个是( )A. B.C. D.解析 ＞·2＝，＞＞.由＜⇒＞⇒＞⇒＞，故选D.答案 D9.要使－＜成立，a，b应满足的条件是( )A.ab＜0，且a＞bB.ab＞0，且a＞bC.ab＜0，且a＜bD.ab＞0，且a＞b或ab＜0，且a＜b解析 －＜⇔a－b＋3－3＜a－b⇔＜，∴当ab＞0时，有＜，即b＜a.当ab＜0时.有＞，即b＞a.答案 D10.在△ABC中，A，B，C分别为边a，b，c所对的角，且a，b，c成等差数列，则角B适合的条件是( )A.0＜B≤B.0＜B≤C.0＜B≤D.＜B＜π解析 ∵2b＝a＋c，∴cos B＝＝＝＝－≥－＝.当且仅当a＝b＝c时等号成立.∵余弦函数在上为减函数，∴0＜B≤.答案 B二、填空题11.lg 9·lg 11与1的大小关系是________.解析 ∵lg 9＞0，lg 11＞0，∴＜＜＜＝1.∴lg 9·lg 11＜1.答案 lg 9·lg 11＜112.已知a，b＞0，则x＝a b b a，y＝a a b b的大小关系是________.解析 ＝＝a b－a·b a－b＝，若a≥b＞0，则≥1，而b－a≤0，∴≤1.若0＜a≤b，则≤1，而b－a≥0，∴≤1.综上，y≥x.答案 y≥x13.设a＝－，b＝－，c＝－，则a，b，c的大小顺序是________.解析 a－b＝－－＋＝＋－(＋)，而(＋)2＝8＋2，(＋)2＝8＋2，∴＋＞＋.∴a－b＞0，即a＞b.同理可知b＞c.∴a＞b＞c.答案 a＞b＞c14.已知a，b，c，d都为正数，且S＝＋＋＋，则S的取值范围是________.解析 由放缩法，得＜＜；＜＜；＜＜；＜＜.以上四个不等式相加，得1＜S＜2.答案 (1，2)三、解答题15.设a＞0，b＞0，且a＋b＝＋.证明：①a＋b≥2；②a2＋a＜2与b2＋b＜2不可能同时成立.证明 由a＋b＝＋＝，a＞0，b＞0，得ab＝1.①由基本不等式及ab＝1，有a＋b≥2＝2，即a＋b≥2.②假设a2＋a＜2与b2＋b＜2同时成立，则由a2＋a＜2及a＞0得0＜a＜1；同理，0＜b＜1，从而ab＜1，这与ab＝1矛盾.故a2＋a＜2与b2＋b＜2不可能同时成立.16.已知a，b，c为三角形的三边，求证：，，也可以构成一个三角形.证明 设f(x)＝，x∈(0，＋∞)，0＜x1＜x2，则f(x2)－f(x1)＝－＝＞0，f(x2)＞f(x1)，∴f(x)在(0，＋∞)上为增函数.∵a，b，c为三角形的三边，∴a＋b＞c，∴＜＝＋＜＋，即＜＋，同理可证＜＋，＜＋，∴以，，为边可构成一个三角形.17.已知数列{a n}满足a1＝且a n＋1＝a n－a(n∈N*).(1)证明：1≤≤2(n∈N*)；(2)设数列{a}的前n项和为S n，证明：≤≤(n∈N*).(1)证明 由题意得a n＋1－a n＝－a≤0，即a n＋1≤a n，故a n≤.由a n＝(1－a n－1)a n－1得a n＝(1－a n－1)(1－a n－2)…(1－a1)a1＞0.由0＜a n≤得＝＝∈(1，2]，所以1≤≤2.(2)解 由题意得a＝a n－a n＋1，所以S n＝a1－a n＋1，①由－＝和1≤≤2得1≤－≤2，所以n≤－≤2n，因此≤a n＋1≤(n∈N*).②由①②得≤≤(n∈N*).18.设各项均为正数的数列{a n}的前n项和为S n，且S n满足S－(n2＋n－3)S n－3(n2＋n)＝0，n∈N*.(1)求a1的值；(2)求数列{a n}的通项公式；(3)证明：对一切正整数n，有＋＋…＋＜.(1)解 令n＝1代入得a1＝2(负值舍去).(2)解 由S－(n2＋n－3)S n－3(n2＋n)＝0，n∈N*得[S n－(n2＋n)](S n＋3)＝0，又已知各项均为正数，故S n＝n2＋n，当n≥2时，a n＝S n－S n－1＝n2＋n－(n－1)2－(n－1)＝2n，当n＝1时，a1＝2也满足上式，所以a n＝2n(n∈N*).(3)证明 k∈N*，4k2＋2k－(3k2＋3k)＝k2－k＝k(k－1)≥0，∴4k2＋2k≥3k2＋3k，∴＝＝≤＝.∴＋＋…＋≤＝＜.∴原不等式成立.。
高中不等式证明练习题及参考答案
高中不等式证明练习题及参考答案高中不等式证明练习题及参考答案不等式证明是可以作文练习题经常出现的，这类的练习题是的呢?下面就是店铺给大家整理的不等式证明练习题内容，希望大家喜欢。
不等式证明练习题解答(1/a+2/b+4/c)*1=(1/a+2/b+4/c)*(a+b+c)展开，得=1+2a/b+4a/c+b/a+2+4b/c+c/a+2c/b+4=7+2a/b+4a/c+b/a+4b/c+c/a+2c/b基本不等式，得>=19>=18用柯西不等式：(a+b+c)(1/a + 2/b + 4/c)≥(1+√2+2)^2=(3+√2)^2=11+6√2≥18楼上的，用基本不等式要考虑等号时候成立，而且如果你的式子里7+2a/b+4a/c+b/a+4b/c+c/a+2c/b直接用基本不等式得出的并不是≥18设ab=x,bc=y,ca=z则原不等式等价于：x^2+y^2+z^2>=xy+yz+zx<=>2(x^2+y^2+z^2)>=2(xy+yz+zx)<=>(x^2-2xy+y^2)+(y^2-2yz+z^2)+(z^2-2zx+x^2)>=0<=>(x-y)^2+(y-z)^2+(z-x)^2>=0含有绝对值的不等式练习。
1.实数x的不等式|x-|7|x+1|成立的前提条件是：x7x+7, -1-7x-7, x>-2，因此有：-20的解，∵a<0，不等式变形为x2+x-<0，它与不等式x2+x+<0比较系数得：a=-4,b=-9.函数y=arcsinx的定义域是 [-1, 1] ，值域是，函数y=arccosx的定义域是 [-1, 1] ，值域是[0, π] ，函数y=arctgx的定义域是 R ，值域是 .，函数y=arcctgx的定义域是 R ，值域是(0, π) .直接求函数的值域困难时，可以利用已学过函数的有界性，来确定函数的值域。
证明不等式的基本方法练习题(基础、经典、好用)
证明不等式的基本方法一、选择题1．设t ＝a ＋2b ，s ＝a ＋b 2＋1，则s 与t 的大小关系是( )A ．s ≥tB ．s >tC ．s ≤tD ．s <t2．设0<x <1，则a ＝2x ，b ＝1＋x ，c ＝11－x 中最大的一个是( ) A ．a B ．b C ．c D ．无法判断3．设a 、b ∈(0，＋∞)，且ab －a －b ＝1，则有( )A ．a ＋b ≥2(2＋1)B ．a ＋b ≤2＋1C ．a ＋b ＜2＋1D ．a ＋b ＞2(2＋1)4．已知a 、b 、c 是正实数，且a ＋b ＋c ＝1，则1a ＋1b ＋1c 的最小值为( )A ．5B ．7C ．9D ．115．(2012·湖北高考)设a ，b ，c ，x ，y ，z 均为正数，且a 2＋b 2＋c 2＝10，x 2＋y 2＋z 2＝40，ax ＋by ＋cz ＝20，则a ＋b ＋c x ＋y ＋z 等于( ) A.14 B.13C.12D.34 二、填空题6．设a ＞b ＞0，m ＝a －b ，n ＝a －b ，则m 与n 的大小关系是________．7．以下三个命题：①若|a －b |＜1，则|a |＜|b |＋1；②若a 、b ∈R ，则|a ＋b |－2|a |≤|a －b |；③若|x |＜2，|y |＞3，则|x y |＜23，其中正确命题的序号是________．8．若x ＋y ＋z ＝1，且x ，y ，z ∈R ，则x 2＋y 2＋z 2与13的大小关系为________．三、解答题9．设a ＞0，b ＞0，a ＋b ＝1，求证：1a ＋1b ＋1ab ≥8.10．(2013·深圳调研)已知a ，b 为正实数．(1)求证：a 2b ＋b 2a ≥a ＋b ；(2)利用(1)的结论求函数y ＝（1－x ）2x ＋x 21－x(0＜x ＜1)的最小值．11．(1)设x ≥1，y ≥1，证明x ＋y ＋1xy ≤1x ＋1y ＋xy .(2)1≤a ≤b ≤c ，证明log a b ＋log b c ＋log c a ≤log b a ＋log c b ＋log a c .解析及答案一、选择题1．【解析】 ∵s －t ＝b 2－2b ＋1＝(b －1)2≥0，∴s ≥t .【答案】 A2．【解析】 ∵0<x <1，∴1＋x >2x ＝4x >2x ， ∴只需比较1＋x 与11－x的大小， ∵1＋x －11－x ＝1－x 2－11－x ＝－x 21－x<0， ∴1＋x <11－x. 因此c ＝11－x 最大． 【答案】 C3．【解析】 ∵ab －a －b ＝1，∴1＋a ＋b ＝ab ≤(a ＋b 2)2.令a ＋b ＝t (t ＞0)，则1＋t ≤t 24(t ＞0)．解得t ≥2(2＋1)，则a ＋b ≥2(2＋1)．【答案】 A4．【解析】 把a ＋b ＋c ＝1代入1a ＋1b ＋1c 得a ＋b ＋c a ＋a ＋b ＋c b ＋a ＋b ＋c c＝3＋(b a ＋a b )＋(c a ＋a c )＋(c b ＋b c )≥3＋2＋2＋2＝9.【答案】 C5．【解析】 由题意可得x 2＋y 2＋z 2＝2ax ＋2by ＋2cz ， 又a 2＋b 2＋c 2＝10相加可得(x －a )2＋(y －b )2＋(z －c )2＝10，所以不妨令⎩⎨⎧x －a ＝a ，y －b ＝b ，z －c ＝c (或⎩⎨⎧x －a ＝b ，y －b ＝c ，z －c ＝a)， 则x ＋y ＋z ＝2(a ＋b ＋c )，∴a ＋b ＋c x ＋y ＋z ＝12. 【答案】 C二、填空题6．【解析】 ∵a ＞b ＞0，∴m ＝a －b ＞0，n ＝a －b ＞0.∵m 2－n 2＝(a ＋b －2ab )－(a －b )＝2b －2ab ＝2b (b －a )＜0，∴m 2＜n 2，从而m ＜n .【答案】 m ＜n7．【解析】 ①|a |－|b |≤|a －b |＜1，所以|a |＜|b |＋1； ②|a ＋b |－|a －b |≤|(a ＋b )＋(a －b )|＝|2a |， 所以|a ＋b |－2|a |≤|a －b |；③|x |＜2，|y |＞3，所以1|y |＜13，因此|x ||y |＜23.∴①②③均正确．【答案】 ①②③8．【解析】 ∵(x ＋y ＋z )2＝1，∴x 2＋y 2＋z 2＋2(xy ＋yz ＋zx )＝1，又2(xy ＋yz ＋zx )≤2(x 2＋y 2＋z 2)，∴3(x 2＋y 2＋z 2)≥1，则x 2＋y 2＋z 2≥13.【答案】 x 2＋y 2＋z 2≥13三、解答题9．【证明】 ∵a ＞0，b ＞0，a ＋b ＝1， ∴2ab ≤a ＋b ＝1.因此ab≤12，1ab≥4.则1a＋1b＋1ab＝(a＋b)(1a＋1b)＋1ab≥2ab·2 1ab＋4＝8.故1a＋1b＋1ab≥8成立．10．【解】(1)证明∵a2b＋b2a－(a＋b)＝a3＋b3－a2b－ab2ab＝a2（a－b）－b2（a－b）ab＝（a－b）2（a＋b）ab.又∵a＞0，b＞0，∴（a－b）2（a＋b）ab≥0，当且仅当a＝b时等号成立．∴a2b＋b2a≥a＋b.(2)∵0＜x＜1，∴1－x＞0，由(1)的结论，函数y＝（1－x）2x＋x21－x≥(1－x)＋x＝1.当且仅当1－x＝x即x＝12时等号成立．∴函数y＝（1－x）2x＋x21－x(0＜x＜1)的最小值为1.11．【证明】(1)由于x≥1，y≥1，则x＋y＋1xy≤1x＋1y＋xy⇔xy(x＋y)＋1≤y＋x＋(xy)2，将上式中右式减左式得[y＋x＋(xy)2]－[xy(x＋y)＋1]＝[(xy)2－1]－[xy(x＋y)－(x＋y)]＝(xy－1)(xy－x－y＋1)＝(xy－1)(x－1)(y－1)，由x≥1，y≥1易知(xy－1)(x－1)(y－1)≥0，即原不等式成立．(2)设log a b＝x，log b c＝y，由对数换底公式得log c a＝1xy，log b a＝1x，log c b＝1y，log a c＝xy，则所证不等式可化为x＋y＋1xy≤1x＋1y＋xy，由1≤a≤b≤c知x＝log a b≥1，y＝log b c≥1，由(1)知所证不等式成立．。
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不等式的证明班级 _＿＿__ 姓名＿＿＿_＿一、选择题（本大题共１0小题，每小题5分，共50分) 1.若a >0, ｂ ＞0,则)11)((ba b a ++ 的最小值是 ﻩ( ) A.2Ｂ．22C ．24Ｄ.４2．分析法证明不等式中所说的“执果索因”是指寻求使不等式成立的ﻩ （）A ．必要条件ﻩﻩB.充分条件C ．充要条件D.必要或充分条件3.设a 、ｂ为正数，且a + ｂ≤4，则下列各式中正确的一个是ﻩ（ ）Ａ.111<+ba B.111≥+ba C.211<+b a ﻩD.211≥+ba 4.已知ａ、b 均大于1，且ｌog a C ·ｌog b C=4,则下列各式中,一定正确的是（ ）A.a ｃ≥bB.a b ≥c ﻩC.bc ≥ａﻩＤ.a b ≤c５.设a =2，ｂ=37-,26-=c ,则a 、b 、c 间的大小关系是（ ）Ａ．ａ>ｂ>cB ．ｂ>a >c ﻩC.b>c>a D.a >c>b6．已知a 、b 、m 为正实数,则不等式ba mb m a >++ﻩﻩ ( ）Ａ.当a ＜ ｂ时成立B.当a ＞ b 时成立 ﻩC ．是否成立与ｍ无关ﻩD.一定成立7．设x 为实数,Ｐ=ｅx +e -ｘ，Ｑ=（ｓi ｎx +cos x )２，则P 、Q 之间的大小关系是ﻩﻩ( ﻩ )Ａ．P ≥Q ﻩB.Ｐ≤Q ﻩC ．P>Q ﻩD ． Ｐ<Q８.已知a > ｂ且a + b <0，则下列不等式成立的是ﻩﻩﻩ（ ﻩ ）A.1>ba B ．1≥ba Ｃ．1<ba D.1≤ba ９.设a 、b 为正实数，Ｐ=a a b b ,Q=a b b a ，则P 、Q 的大小关系是 ﻩﻩ（ﻩ ）Ａ.P ≥QB.P ≤Q ﻩＣ.P ＝QＤ.不能确定１0．甲、乙两人同时同地沿同一路线走到同一地点,甲有一半时间以速度m 行走，另一半时间以速度n 行走;乙有一半路程以速度m 行走，另一半路程以速度ｎ行走,若ｍ≠n ，则甲、乙两人到达指定地点的情况是ﻩﻩﻩﻩ( ) Ａ.甲先到B.乙先到C.甲乙同时到ﻩD.不能确定二、填空题11.若实数,,x y z 满足23()x y z a a ++=为常数，则222x y z ++的最小值为12.函数212()3(0)f x x x x =+>的最小值为_______＿___＿_。
１３.使不等式a ２>b 2，1>ba ,l ｇ(a -ｂ)>0， 2a >２ｂ-1同时成立的a 、b 、1的大小关系是 .1４．建造一个容积为8m 3,深为２m 的长方体无盖水池,如果池底和池壁的造价每平方米分别为１20元和8０元，则水池的最低总造价为 元． 三、解答题15．（1）若ａ、ｂ、c 都是正数，且a +b+c=1,求证: (１–a ）(1–ｂ）(1–c)≥8a bc.(2）已知实数,,a b c 满足a b c >>,且有2221,1a b c a b c ++=++= 求证：413a b <+<16．设21log log 21,0,1,0+>≠>t t t a a a a 与试比较的大小．（12分）17．(１)3a b c++ （2)已知a ，b ,c 都是正数,且ａ,b ,c 成等比数列，求证:2222)(c b a c b a +->++18．（1）已知ｘ2 = a 2 + b ２，y 2 ＝ ｃ2 + d 2,且所有字母均为正，求证：ｘy ≥ac＋ bd ．(2) 已知,,x y z R ∈,且2228,24x y z x y z ++=++=求证:4443,3,3333x y z ≤≤≤≤≤≤19．设计一幅宣传画，要求画面面积为４840cm ２，画面的宽与高的比为λ（λ<1)，画面的上下各留8cm 空白,左、右各留５c ｍ空白,怎样确定画面的高与宽尺寸,能使宣传画所用纸张面积最小?20.数列{x n }由下列条件确定:N n x ax x a x nn n ∈+=>=+),(21,011. （Ⅰ）证明:对n ≥2，总有ｘn ≥a ； （Ⅱ）证明：对n ≥２，总有x ｎ≥1+n x ．参考答案一.选择题(本大题共1０小题,每小题5分，共50分）二.填空题（本大题共4小题,每小题6分，共2４分）11．214a 12.9 1３．a >b ＞114．1７60三、解答题（本大题共６题,共76分) 15.（１2分）［证明]：因为ａ、ｂ、c 都是正数,且a +ｂ+c=1,所以(1–a ）(1–b)(１–c)=（b+c ）( a ＋c ）( a ＋b)≥２bc ·2ac ·2ab =8a b ｃ．１6．(1２分）[解析 ]: tt t t aaa 21log log 21log +=-+ t t t 21,0≥+> （当且仅当t=1时时等号成立)121≥+∴t t (１) 当t=１时,t t a alog 21log =+ (２） 当1≠t 时，121>+tt ,若t t tt a aa a log 2121log ,021log ,1>+>+>则若t t t t a aa a log 2121log ,021log ,10<+<+<<则 1７.（1２分）［证明］：左-右=2(a ｂ＋bc -ａc ） ∵ａ,b ,c 成等比数列,ac b =2又∵a ,b ，c 都是正数,所以ac b =<0≤c a c a +<+2∴b c a >+∴0)(2)(2)(22>-+=-+=-+b c a b b bc ab ac bc ab ∴2222)(c b a c b a +->++１８．(12分）［证法一]:（分析法)∵a , ｂ, c , d , ｘ， y 都是正数 ∴要证：x ｙ≥a ｃ ＋ ｂd只需证:(xy )2≥(ac + bd )2 即：(a 2 + b 2)(ｃ2 + d 2)≥a 2ｃ2 ＋ b 2d 2 + ２abcd展开得：a ２c 2 + ｂ2d 2 + ａ２d 2 ＋ ｂ2c ２≥ａ2c 2 + b 2d ２＋ 2abcd 即:ａ2d ２ + b 2ｃ2≥2ａbc ｄ 由基本不等式,显然成立 ∴ｘy ≥ac + bd［证法二]：(综合法）xy =222222222222d b d a c b c a d c b a +++=++≥bd ac bd ac d b abcd c a +=+=++22222)(2 [证法三]：（三角代换法）∵x 2 = ａ2 + ｂ2，∴不妨设a = x ｓin α, b = x cos αy 2 = c 2 + d 2ｃ = y sin β, d = y ｃos β∴ac ＋ bd = xy ｓｉn αsin β + xy cos αcos β = ｘy ｃｏs(α - β）≤x ｙ １9.(1４分)[解析］:设画面高为x c ｍ，宽为λx ｃm 则λx 2=4840． 设纸张面积为S ，有 Ｓ＝（x +16)(λx +10) =λ ｘ ２+(16λ+10) x +1６0,Ｓ=5000+４4).5(10λλ+ﻩ当8.)185(85,5取得最小值时即S <==λλλ此时,高：,884840cm x ==λ宽：,558885cm x =⨯=λ 答:画面高为８8c ｍ，宽为5５c ｍ时,能使所用纸张面积最小． ２0.（14分） （Ｉ）证明:由,01>=a x 及),(211nn n x a x x +=+可归纳证明0>n x （没有证明过程不扣分)从而有).()(211N a a x ax x a x xnn n n n ∈=⋅≥+=+ 所以,当a x n ≥≥,2时成立.（I Ｉ）证法一：当)(21,0,21nn n nx ax x a x n +=>≥≥+因为时所以,021)(2121≤-⋅=-+=-+nnn n n n n x x a x x a x x x故当.,21成立时+≥≥n n x x n 证法二:当)(21,0,21nnn x a x x a x n +=>≥≥+因为时所以122)(21222221=+≤+=+=+nn n n n n n n nn x x x a x x x ax x x 故当成立时1,2+≥≥n n x x n . ２.证明：2222222(111)()()a b c a b c ++++≥++2222()39a b c a b c ++++∴≥3a b c++≥4.证明：2222()()1,2a b a b a b c ab c c +-++=-==- ,a b ∴是方程22(1)0x c x c c --+-=的两个不等实根， 则22(1)4()0c c c =--->,得113c -<< 而2()()()0c a c b c a b c ab --=-++> 即22(1)0c c c c c --+->，得20,3c c <>或 所以103c -<<,即413a b <+< 5．证明:显然2222()()8,8202x y x y x y z xy z z +-++=-==-+ ,x y ∴是方程22(8)8200t z x z z --+-+=的两个实根， 由0≥得443z ≤≤,同理可得443y ≤≤,443x ≤≤。