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:$\because x>y>0$(已知),
$\therefore x^2>xy,xy>y^2$(不等式的两边都乘以同一个正数,不等号的方向不变).
$\therefore x^2>xy>y^2$(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:$\because x>y>0$(已知),
$\therefore x^2>xy,xy>y^2$(不等式的两边都乘以同一个正数,不等号的方向不变).
$\therefore x^2>xy>y^2$(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
29.(1)证明:$\because a<b$,
$\therefore a+b<b+b$,
$\therefore a+b<2b$,
$\therefore \frac{a+b}{2}<b$.
(2)解:$\because a+b+c=0,5a+3b+2c≥0$,
$\therefore 5a+3b+2c=2(a+b+c)+3a+b=3a+b≥0$.
又$\because a+b+c=0$,
$\therefore b=-a-c$,
$\therefore 3a+b=3a-a-c=2a-c≥0$,
$\therefore 2a≥c$.
$\because c≥-3$,
$\therefore 2a≥-3$,
$\therefore a≥-\frac{3}{2}$,
$\therefore a$ 的最小值是$-\frac{3}{2}$.
$\therefore a+b<b+b$,
$\therefore a+b<2b$,
$\therefore \frac{a+b}{2}<b$.
(2)解:$\because a+b+c=0,5a+3b+2c≥0$,
$\therefore 5a+3b+2c=2(a+b+c)+3a+b=3a+b≥0$.
又$\because a+b+c=0$,
$\therefore b=-a-c$,
$\therefore 3a+b=3a-a-c=2a-c≥0$,
$\therefore 2a≥c$.
$\because c≥-3$,
$\therefore 2a≥-3$,
$\therefore a≥-\frac{3}{2}$,
$\therefore a$ 的最小值是$-\frac{3}{2}$.
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,给不等式两边同时加$b$得到$a+b<2b$,再给两边同时除以正数2,不等号方向不变,即可推导出待证结论。
(2)要求$a$的最小值,需要建立$a$和已知取值范围的$c$的关系。首先利用$a+b+c=0$对不等式$5a+3b+2c≥0$化简消元,先消去$c$得到关于$a$、$b$的不等式,再将$b$用含$a$、$c$的式子替换,得到$a$和$c$的不等关系,最后结合$c≥-3$求出$a$的取值范围,即可得到$a$的最小值。
【解析】
(1)证明:$\because a<b$,
$\therefore a+b<b+b$,
$\therefore a+b<2b$,
$\therefore \frac{a+b}{2}<b$。
(2)解:$\because a+b+c=0,5a+3b+2c≥0$,
$\therefore 5a+3b+2c=2(a+b+c)+3a+b=3a+b≥0$,
又$\because a+b+c=0$,
$\therefore b=-a-c$,
$\therefore 3a+b=3a-a-c=2a-c≥0$,
$\therefore 2a≥c$,
$\because c≥-3$,
$\therefore 2a≥-3$,
$\therefore a≥-\frac{3}{2}$,
$\therefore a$的最小值是$-\frac{3}{2}$。
【答案】
(1)证明见解析;
(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,不等式求解
【点评】
本题第一问是基础的不等式证明,直接运用不等式性质即可推导;第二问需要灵活运用已知等式对不等式进行消元变形,将多个未知量的关系转化为目标量和已知范围量的关系,考察了代数变形能力和逻辑推理能力,是不等式性质的综合应用题型。
【难度系数】
0.65
(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,给不等式两边同时加$b$得到$a+b<2b$,再给两边同时除以正数2,不等号方向不变,即可推导出待证结论。
(2)要求$a$的最小值,需要建立$a$和已知取值范围的$c$的关系。首先利用$a+b+c=0$对不等式$5a+3b+2c≥0$化简消元,先消去$c$得到关于$a$、$b$的不等式,再将$b$用含$a$、$c$的式子替换,得到$a$和$c$的不等关系,最后结合$c≥-3$求出$a$的取值范围,即可得到$a$的最小值。
【解析】
(1)证明:$\because a<b$,
$\therefore a+b<b+b$,
$\therefore a+b<2b$,
$\therefore \frac{a+b}{2}<b$。
(2)解:$\because a+b+c=0,5a+3b+2c≥0$,
$\therefore 5a+3b+2c=2(a+b+c)+3a+b=3a+b≥0$,
又$\because a+b+c=0$,
$\therefore b=-a-c$,
$\therefore 3a+b=3a-a-c=2a-c≥0$,
$\therefore 2a≥c$,
$\because c≥-3$,
$\therefore 2a≥-3$,
$\therefore a≥-\frac{3}{2}$,
$\therefore a$的最小值是$-\frac{3}{2}$。
【答案】
(1)证明见解析;
(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,不等式求解
【点评】
本题第一问是基础的不等式证明,直接运用不等式性质即可推导;第二问需要灵活运用已知等式对不等式进行消元变形,将多个未知量的关系转化为目标量和已知范围量的关系,考察了代数变形能力和逻辑推理能力,是不等式性质的综合应用题型。
【难度系数】
0.65
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