3.设a>0,b>0,a2+=1,则a的最大值是____________.
解析:a2+=1a2+=.
∴a=·a·≤·=·=.
答案:
2.已知x、y∈R,M=x2+y2+1,N=x+y+xy,则M与N的大小关系是
A.M≥N B.M≤N C.M=N D.不能确定
解析:M-N=x2+y2+1-(x+y+xy)
=[(x2+y2-2xy)+(x2-2x+1)+(y2-2y+1)]
=[(x-y)2+(x-1)2+(y-1)2]≥0.
答案:A
1.设x>0,y>0,且xy-(x+y)=1,则
A.x+y≤2+2 B.x+y≥2+2
C.x+y≤(+1)2 D.x+y≥(+1)2
解析:∵x>0,y>0,∴xy≤()2.
由xy-(x+y)=1得()2-(x+y)≥1.
∴x+y≥2+2.
答案:B
5.船在流水中在甲地和乙地间来回行驶一次的平均速度v1和在静水中的速度v2的大小关系为____________.
解析:设甲地至乙地的距离为s,船在静水中的速度为v2,水流速度为v(v2>v>0),则船在流水中在甲乙间来回行驶一次的时间
t=+=,
平均速度v1==.
∵v1-v2=-v2=-<0,
∴v1<v2.
答案:v1<v2
●典例剖析
[例1] 设a>0,b>0,求证:()()≥a+b.
剖析:不等式两端都是多项式的形式,故可用比差法证明或比商法证明.
证法一:左边-右边=-(+)
=
==≥0.
∴原不等式成立.
证法二:左边>0,右边>0,
==≥=1.
∴原不等式成立.
评述:用比较法证不等式,一般要经历作差(或商)、变形、判断三个步骤.变形的主要手段是通分、因式分解或配方.在变形过程中,也可利用基本不等式放缩,如证法二.下面的例3则是公式法与配方法的综合应用.
[例2] 已知a、b、x、y∈R+且>,x>y.
求证:>.
剖析:观察待证不等式的特征,用比较法或分析法较适合.
证法一:(作差比较法)
∵-=,
又>且a、b∈R+,
∴b>a>0.又x>y>0,∴bx>ay.
∴>0,即>.
证法二:(分析法)
∵x、y、a、b∈R+,∴要证>,
只需证明x(y+b)>y(x+a),即证xb>ya.
而由>>0,∴b>a>0.又x>y>0,
知xb>ya显然成立.故原不等式成立.
思考讨论
该例若用函数的单调性应如何构造函数?
解法一:令f(x)=,易证f(x)在(0,+∞)上为增函数,从而>.
再令g(x)=,易证g(x)在(0,+∞)上单调递减.
∵>,a、b∈R+.∴a<b.
∴g(a)>g(b),即>,命题得证.
解法二:原不等式即为>,
为此构造函数f(x)=,x∈(0,+∞).
易证f(x)在(0,+∞)上为单调增函数,而>,
∴>,即>.
[例3] 某食品厂定期购买面粉.已知该厂每天需用面粉6 t,每吨面粉的价格为1800元,面粉的保管等其他费用为平均每吨每天3元,购面粉每次需支付运费900元.
(1)求该厂多少天购买一次面粉,才能使平均每天所支付的总费用最少?
(2)若提供面粉的公司规定:当一次购买面粉不少于210 t时,其价格可享受9折优惠(即原价的90%),问该厂是否考虑利用此优惠条件?请说明理由.
解:(1)设该厂应每隔x天购买一次面粉,其购买量为6x t,由题意知,面粉的保管等其他费用为3[6x+6(x-1)+…+6×2+6×1]=9x(x+1).
设平均每天所支付的总费用为y1元,则y1=[9x(x+1)+900]+6×1800
=+9x+10809≥2+10809
=10989.
当且仅当9x=,即x=10时取等号,
即该厂应每隔10天购买一次面粉,才能使平均每天所支付的总费用最少.
(2)若厂家利用此优惠条件,则至少每隔35天,购买一次面粉,平均每天支付的总费用为y2元,则
y2=[9x(x+1)+900]+6×1800×0.90
=+9x+9729(x≥35).
令f(x)=x+(x≥35),
x2>x1≥35,则
f(x1)-f(x2)=(x1+)-(x2+)
=
∵x2>x1≥35,
∴x2-x1>0,x1x2>0,100-x1x2<0.
∴f(x1)-f(x2)<0,f(x1)<f(x2),
即f(x)=x+,当x≥35时为增函数.
∴当x=35时,f(x)有最小值,此时y2<10989.∴该厂应该接受此优惠条件.
●闯关训练
夯实基础
4.(理)已知|a+b|<-c(a、b、c∈R),给出下列不等式:
①a<-b-c;②a>-b+c;③a<b-c;④|a|<|b|-c;⑤|a|<-|b|-c.
其中一定成立的不等式是____________.(把成立的不等式的序号都填上)
解析:∵|a+b|<-c,∴c<a+b<-c.
∴-b+c<a<-b-c.故①②成立,③不成立.
∵|a+b|<-c,|a+b|≥|a|-|b|,
∴|a|-|b|<-c.∴|a|<|b|-c.
故④成立,⑤不成立.
答案:①②④
(文)若a、b∈R,有下列不等式:①a2+3>2a;②a2+b2≥2(a-b-1);③a5+b5>a3b2+a2b3;④a+≥2.其中一定成立的是__________.
解析:①a2+3-2a=(a-1)2+2>0,
∴a2+3>2a;
②a2+b2-2a+2b+2=(a-1)2+(b+1)2≥0,
∴a2+b2≥2(a-b-1);
③a5+b5-a3b2-a2b3=a3(a2-b2)+b3(b2-a2)
=(a2-b2)(a3-b3)=(a+b)(a-b)2(a2+ab+b2).
∵(a-b)2≥0,a2+ab+b2≥0,但a+b符号不确定,
∴a5+b5>a3b2+a2b3不正确;
④a∈R时,a+≥2不正确.
答案:①②
3.(2005年春季上海,15)若a、b、c是常数,则“a>0且b2-4ac<0”是“对任意x∈R,有ax2+bx+c>0”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 必要条件
解析:当a>0,b2-4ac<0时,ax2+bx+c>0.
反之,ax2+bx+c>0对x∈R成立不能推出a>0,b2-4ac<0.
反例:a=b=0,c=2.故选A.
答案:A
2.设0<x<1,则a=x,b=1+x,c=中最大的一个是
A.a B.b C.c D.不能确定
解析:∵0<x<1,
∴1+x>2=>.
∴只需比较1+x与的大小.
∵1+x-==-<0,
∴1+x<.
答案:C
1.若a、b是正数,则、、、这四个数的大小顺序是
A.≤≤≤
B.≤≤≤
C.≤≤≤
D.≤≤≤
解析:可设a=1,b=2,
则=,=,
=,
===.
答案:C
2.比商法要注意使用条件,若>1不能推出a>b.这里要注意a、b两数的符号.
●点击双基
1.比较法证明不等式是不等式证明的最基本的方法.作差后需要判断差的符号,作差变形的方向常常是因式分解后,把差写成积的形式或配成完全平方式.
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