29. 阅读材料,解决下列问题.
材料:已知实数$x,y$满足$x>y>0$,求证:$x^2>y^2$.
证明:∵$x>y>0$(已知),
∴$x^2>xy,xy>y^2$(不等式的两边都乘以同一个正数,不等号的方向不变).
∴$x^2>xy>y^2$(不等式的传递性).
即$x^2>y^2$.
采用上述推理方式,解决下列问题:(可以不写各步骤的依据)
(1)若$a<b$,求证:$\frac{a+b}{2}<b$;
(2)已知有理数$a,b,c$满足$a+b+c=0,c≥-3,5a+3b+2c≥0$,试求$a$的最小值.
材料:已知实数$x,y$满足$x>y>0$,求证:$x^2>y^2$.
证明:∵$x>y>0$(已知),
∴$x^2>xy,xy>y^2$(不等式的两边都乘以同一个正数,不等号的方向不变).
∴$x^2>xy>y^2$(不等式的传递性).
即$x^2>y^2$.
采用上述推理方式,解决下列问题:(可以不写各步骤的依据)
(1)若$a<b$,求证:$\frac{a+b}{2}<b$;
(2)已知有理数$a,b,c$满足$a+b+c=0,c≥-3,5a+3b+2c≥0$,试求$a$的最小值.
答案
(1) 证明:
∵$a < b$,
∴$a + b < b + b$,
∴$a + b < 2b$,
∴$\frac{a+b}{2} < \frac{2b}{2}$,
即$\frac{a+b}{2} < b$。
---
(2) 解:
∵$a + b + c = 0$,
∴$b = -a - c$,
将$b = -a - c$代入$5a + 3b + 2c \ge 0$,得:
$5a + 3(-a - c) + 2c \ge 0$,
化简得$2a - c \ge 0$,
∴$2a \ge c$,
又∵$c \ge -3$,
∴$2a \ge c \ge -3$,
∴$2a \ge -3$,
∴$a \ge -\frac{3}{2}$。
答:$a$的最小值为$-\frac{3}{2}$。
∵$a < b$,
∴$a + b < b + b$,
∴$a + b < 2b$,
∴$\frac{a+b}{2} < \frac{2b}{2}$,
即$\frac{a+b}{2} < b$。
---
(2) 解:
∵$a + b + c = 0$,
∴$b = -a - c$,
将$b = -a - c$代入$5a + 3b + 2c \ge 0$,得:
$5a + 3(-a - c) + 2c \ge 0$,
化简得$2a - c \ge 0$,
∴$2a \ge c$,
又∵$c \ge -3$,
∴$2a \ge c \ge -3$,
∴$2a \ge -3$,
∴$a \ge -\frac{3}{2}$。
答:$a$的最小值为$-\frac{3}{2}$。
解析
【分析】
(1)要证明$\frac{a+b}{2}<b$,可从已知$a<b$出发,利用不等式基本性质,对不等式两边同时加$b$,再同时除以正数2,逐步推导即可得证。
(2)求$a$的最小值时,先利用$a+b+c=0$把$b$用含$a$、$c$的式子表示,代入$5a+3b+2c≥0$消去$b$,得到$a$和$c$的不等关系,再结合$c≥-3$的条件,通过不等式的传递性即可求出$a$的取值范围,进而得到$a$的最小值。
【解析】
(1) 证明:
∵$a < b$,
∴$a + b < b + b$,
∴$a + b < 2b$,
∴$\frac{a+b}{2} < \frac{2b}{2}$,
即$\frac{a+b}{2} < b$。
(2) 解:
∵$a + b + c = 0$,
∴$b = -a - c$,
将$b = -a - c$代入$5a + 3b + 2c \ge 0$,得:
$5a + 3(-a - c) + 2c \ge 0$,
化简得$2a - c \ge 0$,
∴$2a \ge c$,
又
∵$c \ge -3$,
∴$2a \ge c \ge -3$,
∴$2a \ge -3$,
∴$a \ge -\frac{3}{2}$。
【答案】
(1) 证明如上;
(2) $a$的最小值为$-\frac{3}{2}$。
【知识点】
不等式的基本性质,代数式化简,不等式的传递性
【点评】
本题结合材料阅读考查不等式的应用,第一问侧重基础的不等式变形规则考查,第二问通过消元转化参数关系,结合限定条件求最值,能有效提升逻辑推理和代数运算能力。
【难度系数】
0.7
(1)要证明$\frac{a+b}{2}<b$,可从已知$a<b$出发,利用不等式基本性质,对不等式两边同时加$b$,再同时除以正数2,逐步推导即可得证。
(2)求$a$的最小值时,先利用$a+b+c=0$把$b$用含$a$、$c$的式子表示,代入$5a+3b+2c≥0$消去$b$,得到$a$和$c$的不等关系,再结合$c≥-3$的条件,通过不等式的传递性即可求出$a$的取值范围,进而得到$a$的最小值。
【解析】
(1) 证明:
∵$a < b$,
∴$a + b < b + b$,
∴$a + b < 2b$,
∴$\frac{a+b}{2} < \frac{2b}{2}$,
即$\frac{a+b}{2} < b$。
(2) 解:
∵$a + b + c = 0$,
∴$b = -a - c$,
将$b = -a - c$代入$5a + 3b + 2c \ge 0$,得:
$5a + 3(-a - c) + 2c \ge 0$,
化简得$2a - c \ge 0$,
∴$2a \ge c$,
又
∵$c \ge -3$,
∴$2a \ge c \ge -3$,
∴$2a \ge -3$,
∴$a \ge -\frac{3}{2}$。
【答案】
(1) 证明如上;
(2) $a$的最小值为$-\frac{3}{2}$。
【知识点】
不等式的基本性质,代数式化简,不等式的传递性
【点评】
本题结合材料阅读考查不等式的应用,第一问侧重基础的不等式变形规则考查,第二问通过消元转化参数关系,结合限定条件求最值,能有效提升逻辑推理和代数运算能力。
【难度系数】
0.7
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