题目内容

已知a、b、c是正数,求证:
2a+1
+
2b+1
+
2c+1
<a+b+c+3.
考点:不等式的证明
专题:证明题
分析:令t=
2a+1
+
2b+1
+
2c+1
,则t2=(2a+1)+(2b+1)+(2c+1)+2
2a+1
2b+1
+2
2a+1
2c+1
+2
2b+1
2c+1
,利用基本不等式可求得t2≤6(a+b+c)+9,而易证[(a+b+c)+3]2-[6(a+b+c)+9]>0,从而可使原结论得证.
解答: 证明:令t=
2a+1
+
2b+1
+
2c+1

则t2=(2a+1)+(2b+1)+(2c+1)+2
2a+1
2b+1
+2
2a+1
2c+1
+2
2b+1
2c+1

∵(2a+1)+(2b+1)+(2c+1)=2(a+b+c)+3,
2
2a+1
2b+1
+≤(2a+1)+(2b+1),
2
2a+1
2c+1
+≤(2a+1)+(2c+1),
2
2b+1
2c+1
≤(2b+1)+(2c+1),
∴t2≤6(a+b+c)+9(当且仅当x=y=z=1时取“=”),
又a、b、c是正数,[(a+b+c)+3]2-[6(a+b+c)+9]
=(a+b+c)2+6(a+b+c)+9-[6(a+b+c)+9]
=(a+b+c)2>0,
∴t2<[(a+b+c)+3]2
∴t<a+b+c+3,即
2a+1
+
2b+1
+
2c+1
<a+b+c+3.
点评:本题考查不等式的证明,着重考查基本不等式的应用,考查等价转化思想与创新思维、逻辑思维能力,属于难题.
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