全国高中数学建模比赛-《高中数学提优教程》
邴原少孤,数岁时,过书舍而泣。师曰:“童子何泣?”原曰:“孤者易伤,贫者易感。夫书者,
凡得学者,有亲也。一则愿其不孤,二则羡其得学,中心伤感,故泣耳。”师恻然曰:“欲书可耳!”原曰:“无
钱资。”师曰:“童子苟有志吾徒相教不求资也。”于是遂就书。一冬之间,诵《孝经》《论语》。
5.
4.3 算术—几何平均不等式
自我小测
1若实数
x
,
y
满足
xy
>0,且
xy
=2,则
xy
+
x
的最小值是________.
22
?
1
??
1
??<
br>1
?
2设
a
,
b
,
c
∈R
+
,且
a
+
b
+
c
=1,若
M
=
?
-1
??
-1
??
-1
?
,则必有__
______.
?
a
??
b
??
c
?
?
abc
??
bca
?
3已知
a
,
b
∈R
+
,则
?
++
??
++
?
≥___
_____.
?
bca
??
abc
?
4若记号“*”表示
求两个实数
a
与
b
的算术平均值的运算,即
a
*
b
=
a
+
b
2
,则两边均含
有运算“*”和“+”,
且对任意3个实数
a
,
b
,
c
都能成立的一个等式可以是<
br>____________________.
5求证:
4
+
a
≥7(其中
a
>3).
a
-3
3322
6如果
a
,
b
∈R
+,且
a
≠
b
,求证:
a
+
b
>
ab
+
ab
.
111
7已知
a
,
b<
br>,
c
同号且互不相等,
a
+
b
+
c
=1,求证∶++>9.
abc
8若正数
a
,
b
满足ab
=
a
+
b
+3,则
ab
的取值范围是__
____.
1
x
+2
x
+5
9下列命题:①
x<
br>+的最小值是2;②
2
的最小值是2;③
2
的最小值是2;
x
x
+1
x
+4
4
④2-3
x
-的最小值是
2,其中正确命题的个数是________.
22
x
10若
a
、
b
、
c
∈R
+
,且
a
+
b
+
c
=1,求证:
1119
++≥.
a
+
bb
+
cc
+
a
2
2
11设
a
,b
,
c
均为正数,证明(
ab
+
a
+
b
+1)(
ab
+
ac
+
bc
+
c
)≥16
abc
.
12求证:在表面积一定的长方体中,正方体的体积最大.
参考答案
11
22
1.3 解析:
xy
+x
=
xy
+
xy
+
x
≥
22
3
1
3
11
2
3
xy
×
xy
×
x
=3
x
2
y
224
2.
M
≥8
2
3
4
=3=3.
4
解析:
M
=
?
?
a
+
b
+
c
-1
??
a<
br>+
b
+
c
-1
??
a
+
b
+
c
-1
?
=
??
b
??
c
?<
br>?
a
?????
b
+
ca
+
c
ab
c
a
+
b
8
abbcac
1
≥=8,当且仅当a
=
b
=
c
=时取等号.
abc
3
邴原少孤,数岁时,过书舍而泣。师曰:“童子何泣?”原曰:“孤者易伤,贫者易感。夫书者,
凡得学者,有亲也。一则愿其不孤,二则羡其得学,中心伤感,故泣耳。”师恻然曰:“欲书可耳!”原曰:“无
钱资。”师曰:“童子苟有志吾徒相教不求资也。”于是遂就书。一冬之间,诵《孝经》《论语》。
bc
acababc
?
abc
??
bca
?
3.9 解析:?
++
??
++
?
=3+
2
+
2+
2
+++≥3+
abcbccaab
?
bca
??<
br>abc
?
6
bcacaba
2
b
2
c
2
6××=9.
2
×
2
×
2
×
222
abcbccaab
4.
a
+(
b
*
c
)
=(
a
+
b
)*(
a
+
c
) 解析:∵<
br>a
+(
b
*
c
)=
a
+
又∵(a
+
b
)*(
a
+
c
)=
b
+
c
2
a
+
b
+
c
2
=
2
,①
a
+
b
+
a
+
c
2=
2
a
+
b
+
c
,②
2
由
①②可知:
a
+(
b
*
c
)=(
a
+b
)*(
a
+
c
).
5.证明:∵
a
>3,∴
a
-3>0.由基本不等式得
3≥2
4
a
-3<
br>44
+
a
=+
a
-3+
a
-3
a<
br>-3
a
-+3=24+3=7,
当且仅当
4
=
a<
br>-3,即
a
=5(
a
=1舍去)时,取等号.
a
-
3
6.证明:∵
a
,
b
∈R
+
,且
a≠
b
,
1
33333333
则
a
+
b
=[(
a
+
a
+
b
)+(
a
+
b
+
b
)]
3
1
3
333
3<
br>333
>(3
aab
+3
abb
)
3
=
ab
+
ab
.
∴
a
+
b
>
ab
+
ab
. 111
a
+
b
+
ca
+
b
+
ca
+
b
+
c
7.证明:++=++
3322
2
2
abcabc
?
bcacab
?
=3+
?
+++
++
?
.
?
aabbcc
?
∵
a
,b
,
c
同号且
a
+
b
+
c
=
1,
∴
a
>0,
b
>0,
c
>0.
∴,,,,,均大于0.
又
a
,
b
,
c
互不相等,
bcacab
aabbcc
??
∴3+
?
+++++
?
>3+
6
b
bcacab
?
aabbcc
?
6
c
acab
aabbcc
·····=3+6=9.
111
∴++>9.
abc