题目内容

证明下列不等式:
(1)a,b都是正数,且a+b=1,求证:(1+
1
a
)(1+
1
b
)≥9

(2)设实数x,y满足y+x2=0,且0<a<1,求证:loga(ax+ay)<
1
8
+loga2
分析:(1)由题设知左=(1+
a+b
a
)(1+
a+b
b
)=(2+
b
a
)(2+
a
b
)=5+2(
b
a
+
a
b
)
≥9.
(2)由题设知ax+ay≥2
ax+y
,由0<a<1,知loga(ax+ay)≤loga2
ax+y
=
1
2
logaax+y+loga2=
1
2
(x+y)+loga2
,由此能够证明loga(ax+ay)<
1
8
+loga2
解答:证明(1)左=(1+
a+b
a
)(1+
a+b
b
)=(2+
b
a
)(2+
a
b
)=5+2(
b
a
+
a
b
)
(3分)
因为a>0,b>0,所以
b
a
+
a
b
≥2
(5分)
所以左=(1+
a+b
a
)(1+
a+b
b
)=(2+
b
a
)(2+
a
b
)=5+2(
b
a
+
a
b
)≥9
(7分)
(2)∵ax>0,ay>0,
ax+ay≥2
ax+y
(9分)
又∵0<a<1,
loga(ax+ay)≤loga2
ax+y
=
1
2
logaax+y+loga2=
1
2
(x+y)+loga2
(12分)
因为y+x2=0,
loga(ax+ay)=
1
2
(x-x2)+loga2=-
1
2
(x-
1
2
)2+
1
8
+loga2≤
1
8
+loga2

即原不等式得证..(14分)
点评:本题考查不等式的证明,解题时要注意均值不等式的合理运用.
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