0  322919  322927  322933  322937  322943  322945  322949  322955  322957  322963  322969  322973  322975  322979  322985  322987  322993  322997  322999  323003  323005  323009  323011  323013  323014  323015  323017  323018  323019  323021  323023  323027  323029  323033  323035  323039  323045  323047  323053  323057  323059  323063  323069  323075  323077  323083  323087  323089  323095  323099  323105  323113  447090 

7.若a, b∈R+,则a+b=1,以下结论成立是__________.① a4+b4;②≤a3+b3<1;③;④;⑤;⑥

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6.“a+b=4”是“不等式|x-a|+|x-b|<8的解集是{x|-2<x<6}”的____________条件.

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5.若不等式x+a的解是x>m,则m的最小值是____________.

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4.若不等式对所有实数x成立,则a的取值范围是____________.

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3.已知a, b, c∈R,且a2+b2+c2=1, ab+bc+ca的最大值为M,最小值为N,则MN=___________.

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2.已知x∈R+,则的最小值是____________.

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1.已知0<x<1,a, b∈R+,则的最小值是____________.

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2.几个常用的不等式。

(1)柯西不等式:若ai∈R, bi∈R, i=1, 2, …, n,则

等号当且仅当存在λ∈R,使得对任意i=1, 2, , n, ai=λbi,

变式1:若ai∈R, bi∈R, i=1, 2, …, n,则

等号成立条件为ai=λbi,(i=1, 2, …, n)。

变式2:设ai, bi同号且不为0(i=1, 2, …, n),则

等号成立当且仅当b1=b2=…=bn.

(2)平均值不等式:设a1, a2,…,an∈R+,记Hn=, Gn=, An=,则Hn≤Gn≤An≤Qn. 即调和平均≤几何平均≤算术平均≤平方平均。

其中等号成立的条件均为a1=a2=…=an.

[证明]  由柯西不等式得An≤Qn,再由Gn≤An可得Hn≤Gn,以下仅证Gn≤An.

1)当n=2时,显然成立;

2)设n=k时有Gk≤Ak,当n=k+1时,记=Gk+1.

因为a1+a2+…+ak+ak+1+(k-1)Gk+1

2kGk+1,

所以a1+a2+…+ak+1≥(k+1)Gk+1,即Ak+1≥Gk+1.

所以由数学归纳法,结论成立。

(3)排序不等式:若两组实数a1≤a2≤…≤an且b1≤b2≤…≤bn,则对于b1, b2, …, bn的任意排列,有a1bn+a2bn-1+…+anb1≤a1b1+a2b2+…+anbn.

[证明]  引理:记A0=0,Ak=,则 =(阿贝尔求和法)。

证法一:因为b1≤b2≤…≤bn,所以≥b1+b2+…+bk.

记sk=-( b1+b2+…+bk),则sk≥0(k=1, 2, …, n)。

所以-(a1b1+a2b2+…+anbn)= +snan≤0.

最后一个不等式的理由是aj-aj+1≤0(j=1, 2, …, n-1, sn=0),

所以右侧不等式成立,同理可证左侧不等式。

证法二:(调整法)考察,若,则存在。

(j≤n-1),则将互换。

因为

≥0,

所 调整后,和是不减的,接下来若,则继续同样的调整。至多经n-1次调整就可将乱序和调整为顺序和,而且每次调整后和是不减的,这说明右边不等式成立,同理可得左边不等式。

例15  已知a1, a2,…,an∈R+,求证;a1+a2+…+an.

注:本讲的每种方法、定理都有极广泛的应用,希望读者在解题中再加以总结。

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1.不等式证明的基本方法。

(1)比较法,在证明A>B或A<B时利用A-B与0比较大小,或把(A,B>0)与1比较大小,最后得出结论。

例1  设a, b, c∈R+,试证:对任意实数x, y, z, 有x2+y2+z2

例2  若a<x<1,比较大小:|loga(1-x)|与|loga(1+x)|.

(2)分析法,即从欲证不等式出发,层层推出使之成立的充分条件,直到已知为止,叙述方式为:要证……,只需证……。

例3  已知a, b, c∈R+,求证:a+b+c-3≥a+b

(3)数学归纳法。

例5  对任意正整数n(≥3),求证:nn+1>(n+1)n.

(4)反证法。

例6  设实数a0, a1,…,an满足a0=an=0,且a0-2a1+a2≥0, a1-2a2+a3≥0,…, an-2-2an-1+an≥0,求证ak≤0(k=1, 2,…, n-1).

(5)分类讨论法。

例7  已知x, y, z∈R+,求证:

(6)放缩法,即要证A>B,可证A>C1, C1≥C2,…,Cn-1≥Cn, Cn>B(n∈N+).

例8  求证:

例9  已知a, b, c是△ABC的三条边长,m>0,求证:

(7)引入参变量法。

例10  已知x, y∈R+, l, a, b为待定正数,求f(x, y)=的最小值。

例11  设x1≥x2≥x3≥x4≥2, x2+x3+x4≥x1,求证:(x1+x2+x3+x4)2≤4x1x2x3x4.

(8)局部不等式。

例12  已知x, y, z∈R+,且x2+y2+z2=1,求证:

例13  已知0≤a, b, c≤1,求证:≤2。

(9)利用函数的思想。

例14  已知非负实数a, b, c满足ab+bc+ca=1,求f(a, b, c)=的最小值。

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不等式的基本性质:

(1)a>ba-b>0;    (2)a>b, b>ca>c;

(3)a>ba+c>b+c;  (4)a>b, c>0ac>bc;

(5)a>b, c<0ac<bc;  (6)a>b>0, c>d>0ac>bd;

(7)a>b>0, n∈N+an>bn;  (8)a>b>0, n∈N+;

(9)a>0, |x|<a-a<x<a, |x|>ax>a或x<-a;

(10)a, b∈R,则|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b|;

(11)a, b∈R,则(a-b)2≥0a2+b2≥2ab;

(12)x, y, z∈R+,则x+y≥2, x+y+z

前五条是显然的,以下从第六条开始给出证明。

(6)因为a>b>0, c>d>0,所以ac>bc, bc>bd,所以ac>bd;重复利用性质(6),可得性质(7);再证性质(8),用反证法,若,由性质(7)得,即a≤b,与a>b矛盾,所以假设不成立,所以;由绝对值的意义知(9)成立;-|a|≤a≤|a|, -|b|≤b≤|b|,所以-(|a|+|b|)≤a+b≤|a|+|b|,所以|a+b|≤|a|+|b|;下面再证(10)的左边,因为|a|=|a+b-b|≤|a+b|+|b|,所以|a|-|b|≤|a+b|,所以(10)成立;(11)显然成立;下证(12),因为x+y-2≥0,所以x+y≥,当且仅当x=y时,等号成立,再证另一不等式,令,因为x3+b3+c3-3abc =(a+b)3+c3-3a2b-3ab2-3abc =(a+b)3+c3-3ab(a+b+c)=(a+b+c)[(a+b)2-(a+b)c+c2]-3ab(a+b+c)=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca)= (a+b+c)[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2] ≥0,所以a3+b3+c3≥3abc,即x+y+z≥,等号当且仅当x=y=z时成立。

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