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  • 不等式证明中的断想

    不等式证明中的断想

    例1:有一道题目,(a,b>0),让判断下列不等式是不是恒成立,其中有一个不等式是(a^3+b^3 ge 2ab^2)

    【分析】(a^3+b^3 ge 2ab^2Longleftrightarrow a^3-ab^2+b^3-ab^2ge 0Longleftrightarrow(a-b)(a^2+ab-b^2)ge 0)

    (a>b>0)时,(a^2-b^2+ab>0)显然成立,

    (0<a<b)时,(a-b<0),故关键是证明代数式((a^2+ab-b^2))的正负,

    考虑到(a,b>0)((a^2+ab-b^2))的正负(Longleftrightarrow cfrac{a^2+ab-b^2}{b^2})的正负。

    可以令(cfrac{a}{b}=x),再改为判断(x^2+x-1)的正负,

    从而可以利用(f(x)=x^2+x-1)函数的图像来判断,

    从图像可以看出,代数式(x^2+x-1)的可正、可负、可零;

    ((a^2+ab-b^2))可正、可负、可零;原不等式不是恒成立。

    【引申】判断不等式(a^3+b^3ge ab^2+a^2b)是不是恒成立。

    (a^3+b^3ge ab^2+a^2bLongleftrightarrow (a-b)(a^2-b^2)ge 0)

    (a,b>0)时,恒成立;

    (a,bin R)时,不恒成立;

    例2:当(a>b>0)时,(a^3+b^3>2a^2b)恒成立,是假命题。

    【法1】:赋值法,令(a=3)(b=2)

    (a^3+b^3=27+8=35)(2a^2b=36),故不成立;

    【法2】:作差法,

    (a^3+b^3-2a^2b=(a^3-a^2b)+(b^3-a^2b))

    (=a^2(a-b)-b(a^2-b^2)=(a-b)(a^2-ab-b^2))

    (=(a-b)cdot b^2cdot [cfrac{a^2}{b^2}-cfrac{ab}{b^2}-cfrac{b^2}{b^2}])

    (=(a-b)cdot b^2cdot [(cfrac{a}{b})^2-cfrac{a}{b}-1])

    (cfrac{a}{b}=t>1),令(g(t)=t^2-t-1=(t-cfrac{1}{2})^2-cfrac{5}{4}(t>1))

    (g(t)=0),解得(t=cfrac{1pmsqrt{5}}{2}),开口向上,

    即当(tin (1,cfrac{1+sqrt{5}}{2}))时,(g(t)<0)

    (t=cfrac{1+sqrt{5}}{2})时,(g(t)=0)

    (t>cfrac{1+sqrt{5}}{2})时,(g(t)>0)

    即当(t>1)时,(g(t))的值可负,可零,可正,

    (a^2-ab-b^2>0)不能恒成立,故当(a>b>0)时,(a^3+b^3>2a^2b)不恒成立。

    【法3】均值不等式,?

    【法4】导数法,?

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wanghai0666/p/5815912.html
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