题目内容

已知m=
2
1
a
+
1
b
n=
a+b
2

(1)分别就
a=1
b=1
a=1
b=2
判断m与n的大小关系,并由此猜想对于任意的a,b∈R+,m与n的大小关系及取得等号的条件;
(2)类比第(1)小题的猜想,得出关于任意的a,b,c∈R+相应的猜想,并证明这个猜想.
分析:(1)当
a=1
b=1
a=1
b=2
时,分别代入计算,从而可以猜想:任意的a,b∈R+,有m=
2
1
a
+
1
b
n=
a+b
2
,当且仅当a=b时取得等号;
(2)类比第(1)小题,对于任意的a,b,c∈R+,猜想:m=
3
1
a
+
1
b
+
1
c
n=
a+b+c
3
,当且仅当a=b=c时取得等号利用分析法可以进行证明.
解答:解:(1)当
a=1
b=1
时,m=n=1,当
a=1
b=2
时,m=
4
3
<n=
3
2
,…(2分)
故由此可以猜想:
任意的a,b∈R+,有m=
2
1
a
+
1
b
n=
a+b
2
,当且仅当a=b时取得等号;…(4分)
(2)类比第(1)小题,对于任意的a,b,c∈R+
猜想:m=
3
1
a
+
1
b
+
1
c
n=
a+b+c
3
,当且仅当a=b=c时取得等号.…(5分)
证明如下:
对于a,b,c∈R+,要证
3
1
a
+
1
b
+
1
c
a+b+c
3
成立,
只需证:9≤(a+b+c)(
1
a
+
1
b
+
1
c
)
…(7分)
即证:9≤3+
a
b
+
a
c
+
b
a
+
b
c
+
c
a
+
c
b

即证:6≤(
a
b
+
b
a
)+(
a
c
+
c
a
)+(
b
c
+
c
b
)
(*)     …(9分)
∵对于a,b,c∈R+,有
a
b
+
b
a
≥2
a
b
b
a
=2

同理:
a
c
+
c
a
≥2
b
c
+
c
b
≥2
…(11分)
∴不等式(*)成立.
要使(*)的等号成立,必须
b
a
=
a
b
c
a
=
a
c
b
c
=
c
b

故当a=b=c时等号成立.     …(12分)
说明:采用其它方法作答的,只是逻辑严密,言之有理,可以根据作答情况酌情给分.
点评:本题以大小比较为载体,考查基本不等式的运用,考查类比思想,解题的关键是正确运用基本不等式证明不等式.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网