(1)证明:当a>1时,不等式a3+1a3>a2+1a2成立.

(1)证明:当a>1时,不等式a3+
1
a3
>a2+
1
a2
成立.
(2)要使上述不等式a3+
1
a3
>a2+
1
a2
成立,能否将条件“a>1”适当放宽?若能,请放宽条件并简述理由;若不能,也请说明理由.
(3)请你根据(1)、(2)的证明,试写出一个类似的更为一般的结论,且给予证明.
super_kong 1年前 已收到1个回答 举报

轻轻走过不留痕迹 幼苗

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解题思路:(1)用作差比较法证明不等式,把差化为因式积的形式,判断符号,得出结论.
(2)由于a-1与a5-1同号,对任何a>0且a≠1 恒成立,故上述不等式的条件可放宽为a>0且a≠1.
(3)左式-右式等于
1
nm
(am−n−1)(am+n−1)
,根据m>n>0,分a>1 和0<a<1 两种情况讨论.

(1)证明:a3+
1
a3−a2−
1
a2=
1
a3(a−1)(a5−1),∵a>1,∴
1
a3(a-1)(a5-1)>0,
∴原不等式成立.
(2)∵a-1与a5-1同号对任何a>0且a≠1 恒成立,∴上述不等式的条件可放宽为a>0且a≠1.
(3)根据(1)(2)的证明,可推知:若a>0且a≠1,m>n>0,则有am+
1
nm>an+
1
nn.
证:左式-右式=am−an+
1
nm−
1
nn=an(am−n −1)-
1
am(am-n-1)
=(am-n-1)( an-
1
am)=
1
am(am-n-1)(am+n-1),
若a>1,则由m>n>0 可得
1
am>0,am-n-1>0,am+n-1>0,∴不等式成立.
若0<a<1,则由m>n>0 可得
1
am>0,0<am-n<1,0<am+n<1,∴不等式成立.

点评:
本题考点: 不等式的证明;类比推理.

考点点评: 本题考查不等式性质的应用,用比较法证明不等式,体现了分类讨论的数学思想,属于中档题.

1年前

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