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