从一个无理不等式的多种巧证谈起

数学报刊上介绍“一题多解”的文章不乏其例。本文涉及的一个无理不等式的几种巧证,没有沿袭有理化法证明无理不等式的固有模式(包括三角变换法化去根号的方法),旨在从开发发散性思维的角度,注重说明广泛而合理的联想对于拓宽解题思路、寻求最佳途径所起的作用。例已知f(x)=(1 x~2)~(1/2),a、b为相异实数,试证 |f(a)-f(b)|<|a-b|。证法1 欲证|f(a)-f(b)|<|a-b|,只须证|(f(a)-f(b))/(a-b)|<1。坐标平面上点A(a,f(a))与点B(b,f(b))决定的直线的斜率k_(AB)正是(f(a)-f(b))/(a-b),这样,原命题等价于证明|k_(AB)|<1,即是证明直线AB的倾斜角α小于45°或者大于135°。注意到f(x)=(1 x~2)~(1/2)的图象是双曲线y~2-x~2=1的上支,其渐近线     

对一类函数不等式的讨论

一、问题的来源例 :已知 :当 |x|≤ 1时 ,有 |ax2 +bx +c|≤ 1 .证明 :当 |x|≤ 1时 ,有 |2ax +b|≤ 4 .以上为一匈牙利奥数竞赛题 ,综观各类文献 ,其典型的证法有以下两种 :证法一 :记f(x) =ax2 +bx+c,g(x) =2ax+b.因函数 g(x)在 [- 1 ,1 ]上单调 ,故只要证明在已知条件下有 |g(1 ) |=|2a+b|≤4且|g(- 1 ) |=|- 2a+b|≤ 4即可 .易知2a+b=32 (a +b +c) +12 (a -b +c) - 2c=32 f(1 ) +12 f(- 1 ) - 2f(0 ) .于是由 |f(- 1 ) |≤ 1 ,|f(0 ) |≤ 1及|f(1 ) |≤ 1 ,知 |2a +b|≤ 32 |f(1 ) |+12 |f(- 1 ) |+2 |f(0 ) |≤32 +12 +2 =4,即 |2a +b|…     

二重极限与累次极限的关系

二元函数f(x,y)在点(a,b)的二重极限和累次极限是两类不同的极限.前者是指同时x→a与y→b时(即(x,y)→(a,b)时,也即(x-a)~2 (y-b)~2→0或|x-a| |y-b|→0时.其中“→”均含有|x-a| |y-b|≠0之意)的极限.而后者是指x→a在先,y→b在后;或者y→b在先,x→a在后时,f(x,y)的极限.下面举例说明两者之异同,供学生参考.     

关于Bernstein-Kantorovi多项式在L_P[0,1]空间中的逼近阶

§1.引 言 对于1≤p<∞,以L_p[a,b]表示适合||f||L_p[a,b]={ |f(x)|~pdx}~(1/p)<∞的f全体。记L_∞[a,b]≡C[a,b],||f||L_∞[a,b]=max|f(x)|. 若a=0.b=1,简记||f||L_p[0,1]=||f||L_p·又设 B_p={g:g(x),g’(x),x(1一x)g’(x)∈L_p[0、1]; x(1-x)g’(x)|x=0,1=0},     

向量不等式a·b≤|a|·|b|的应用

对于任意两个向量 a,b,有不等式 a.b≤|a|. |b|当且仅当向量 a与 b同向时为等式 .此不等式结构简单 ,形式隽永 ,内涵丰富 .运用它处理某些与不等式相关的代数问题简捷明快 ,颇具特色 .1　求函数的最值例 1　求函数 f(x) =3x +2 +44- x2 的最大值 .解　令 a =(3,4 ) ,b =(x,4 - x2 ) ,则 f(x) =a . b +2 ,|a|=5 ,|b|=2 .故 f(x)≤ |a|. |b|+2 =12 ,当且仅当 a与 b同向 ,即 3x=44 - x2 >0时取等式 .解之　 x =65 .故当　 x =65 时 ,f(x) m ax =12 .例 2　求实数 x,y的值 ,使得 f(x,y) =(1- y) 2 +(x +y - 3) 2 +(2 x +y - 6 ) 2取得最小值 . (…     

一类振荡积分算子在Wiener 共合空间上的有界性

假设a,b0并且K_(a,b)(x)=(e~(i|x|~(-b)))/(|x|~(n+a))定义强奇异卷积算子T如下:Tf(x)=(K_(a,b)*f)(x),本文主要考虑了如上定义的算子T在Wiener共合空间W(FL~p,L~q)(R~n)上的有界性.另一方面,设α,β0并且γ(t)=|t|~k或γ(t)=sgn(t)|t|~k.利用振荡积分估计,本文还研究了算子T_(α,β)f(x,y)=p.v∫_(-1)~1f(x-t,y-γ(t))(e~(2πi|t|~(-β)))/(t|t|~α)dt及其推广形式∧_(α,β)f(x,y,z)=∫_(Q~2)f(x-t,y-s,z-t~ks~j)e~(-2πit)~(-β_1_s-β_2)t~(-α_1-1)s~(-α_2-1)dtds在Wiener共合空间W(FL~p,L~q)上的映射性质.本文的结论足以表明,Wiener共合空间是Lebesgue空间的一个很好的替代.     

一类关于绝对值的函数的最小值及其应用

已知两两互异的实数a_1,a_2,…,a_n,求表达式y=|x-a_1| |x-a_2| … |x-a_n |(x为实数)所定义的函数的最小值。这是波兰的一道数学竞赛题,我们将其归结为如下结论: 定理如果a_1相似文献   

一个函数最值模型在实际问题中的应用

应用题是指有实际背景或有实际意义的数学题 .强调数学的应用和培养学生的数学意识 ,是中学数学教学的任务之一 .如何将一个实际问题转化为数学问题 ,即所谓的“数学建模”是一个难点问题 .我们在教学中应有意识地对学生的建模能力加以培养 .下面就来看一个函数最值的几何模型 .图 1已知 :函数 y =( x - a) 2 b2 λ| x| ,(λ∈ ( 0 ,1 ) ,ab≠ 0 ,a,b为常数 ) .如图 1 ,设点 P( x,0 ) ,Q( a,b) ,则| PQ| =( x - a) 2 b2 ,| PO| =| x| ,不妨设 ( a,b)在第一象限 ,则显然 x≥ 0时 ,y =| PQ| λ| PO|有最小值 .现过 O点作∠ XOA =…     

斜率公式与两个不等式

关于绝对值不等式|a|-|b|≤|a b|≤|a| |b|的另证.当b=0时,不等式显然成立.当b≠0时,它等价于-|b|≤|a b|-|a|≤|b|-1≤|a |b|b|-|a|≤1-1≤||(aa b|b)--|aa||≤1|(aa b|b)--|aa|≤1.图1 y=|x|于是作y=|x|的图象如图1.易见MN所在直线的斜率k满足|k|≤1,故不等式得证.2不等式1 x≤1 21x(x>0)的“斜率”表示.此不等式等价于1 x-1(1 x)-1≤21.它表示过P(1 x,1 x),Q(1,1)两点的斜率不小于y=1 x在Q(1,1)点的切线的斜率.3如何比较23与32大小.令f(x)=lgxx则f(x)=lgxx--00,它可视为y=lgx图象上的动点(x,lgx)与原点连线的斜率,作出y=lgx的图象易…     

试题研讨(19)

试题　 (2 0 0 3届全国 10 0所名校高考模拟试题 )已知 f (x) =ax2 bx c,其中 a∈N ,b、c∈ Z.(1)当 b>2 a时 ,在 [- 1,1]上是否存在x,使得 |f (x) |>b成立 ?(2 )当方程 f (x) - x =0的根都在 (0 ,1)内时 ,试求 a的最小值 .命题溯源　此题是由 1997年全国高考题改编而成的 .着重考查代数推理能力与等价转化能力 .原解思路　 (1)由 b>2 a,a∈ N 得- b2 a<- 1,则函数 f(x)在 [- 1,1]上为单调增函数 .要在 [- 1,1]上存在 x使得 |f(x) |>b成立 ,只须 f(1) >b或 f (- 1) <- b,即 a c>0或 a c<0 ,亦即 a c≠ 0 .故当 a c≠ 0时 ,存在 x使得 …     

带有临界增长的Kirchhoff型问题的基态解

本文主要考虑如下Kirchhoff问题{-(a+b∫R_3|?u|~2dx)?u+u=f(x,u)+Q(x)|u|~4u,u∈H~1(R~3),其中a,b是正的常数.我们证明了基态解,即上述问题的极小能量解的存在性.同时,如果假定Q≡1,且h(x)满足一定的条件,可以证明下述问题{-(a+b∫R_3|?u|~2dx)?u+u=|u|~4u+h(x)u,u∈H~1(R~3)的基态解的存在性.     

逆用两个不等式解集的等式

我们熟知两个二次不等式解集的等式 {x|a(x-x1)(x-x2)<0}={x|x10}={x|xx2), 其中a>0且x1-2x的解集为(1,3)．若f(x)的晟大值为正数,求a的取值范围．     

例说函数构造法解题

一、证明不等式.例1设a、b、c为绝对值小于1的实数,求证ab+bc+1>0.证明:构造函数f(a)=(b+c)a+(bc+1)(|a|>1).若b+c=0,则由|bc|<1,知f(a)>0;若b+c≠0则f(a)为单调函数,f(a)的值在f(1)与f(-1)之间,但f(1)=(1+b)(1+c)>0,f(-1)=(1-b)(1-c)>0,f(-1)与f(1)均大于0,∴f(a)>0.例2证明:(1+1)(1+31)(1+51)…(1+2n1-1)>2n+1(n=1,2,…)(98年高考)证明:构造函数f(x)=(1+1)(1+31)…(1+2x1-1)2x+1当x∈N*时,f(x+1)f(x)=(1+1)(1+13)…(1+2x1-1)(1+2x1+1)2(x+1)+1·2x+1(1+1)(1+31)…(1+2x1-1)=2x+2(2x+3)(2x+1)=(22xx++22)2-1>1·∴f(x)为增函数∴f(x)≥f(1…     

由一个绝对值不等式所想到的

引例已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R).求证:对于任意的a、b,存在x∈[-1,1],使得|f(x)|≥1/2.解前思考引例的题设中出现了a、b,而在求证不等式右端却没有出现a、b.由此引导我们采用消元的方法来减少变量,进而转到一般的绝对值不等式的解法上来.而现在如何消元成为解决这道题目的关键.题目中给我们的     

综合题新编选登

题158已知函数f(x)的导数f′(x)满足0α时,总有f(x)α,在α与β之间存在一点c,αα,所以f′(c)=1,与已知0相似文献   

新题征展(31)

A　题组新编1 .( 1 ) f( x) =x2x - 1 ( x >1 )的最小值为.( 2 ) f ( x) =x3x - 1 ( x >1 )的最小值为.( 3) f ( x) =x3x2 - 1 ( x >1 )的最小值为.2 .( 1 )三棱锥的三个侧面中最多可能有个直角三角形 .( 2 )四棱锥的四个侧面中最多可能有个直角三角形 .( 3) n( n≥ 5)棱锥中 ,n个侧面最多可能有个直角三角形 .(第 1、2题由严根林供题并作答 )B　藏题新编　　 3.已知复数 z满足条件 | z| =1 ,求| z - i| .| z - 12 32 i|的最大值 .4 .椭圆 b2 x2 a2 y2 =a2 b2 ( a >b>0 )的右焦点为 F,右准线 l与 x轴交于点 C,过点 F作弦 AB,作 AD⊥…     

余数定理的引伸及其应用

在中学数学课本里有一条定理叫余数定理“多项式f(x)除以x-b所得的余数等于f(b)”,证明时引用了下列恒等式 f(x)=(x-b)·Q(x)+R (1)当x=b时,f(b)=R。现在我们把关系式(1)引伸一下,设 f(x)=B(x)·Q(x)+R(x) (2)是一个关于x的恒等式,如果当x=b时,我们有B(b)=0,则得f(b)=R(b)。由于我们所讨论的是一元多项式,当B(x)的次数低于f(x)的次数时,R(x)的次数将低于B(x)的次数而更低于f(x)的次数,因此,求函数f(x)当x=b的值时,可以不直接代入f(x)计算而可以代入较为简单的式子R(x)里去计算,这样就方便得多了。例1. 已知 x=1/(3~(1/2)+2~(1/2)),求 f(x)=x~5+x~4-10x~3-10x~2+2x+1的值。解:x=1/(3~(1/2)+2~(1/2))=(3~(1/2)-2~(1/2)。     

高考数学模拟卷(二)

一、选择题: 　　1.(理)复数1/i-2+1/1-2i的虚部为 　　A.1/5i B.1/5 C.-1/5i D.-1/5 　　(文)若集合M={x|x=cos nπ/2,n∈Z},则M的真子集个数是 　　A.3B.7C.15D.无穷多个 　　2.已知函数f(x)=2x+3,(x∈R), 若|f(x)-1|0),则a, b之间的关系是……     

剖析一道习题解法错误

在我们平时教学中,学生做错练习题是常见的,但主动寻找错误原因的同学还很不多。在解题过程中,对错误解法进行分析,找出病因,对巩固基础知识,提高解题能力是非常必要的。下面仅就一道习题几种常见错误解法进行剖析,并提出正确的解法,供参考。题目设x、y为正变数,a、b为正常数,且a/x+b/y=1,求x+y的最小值。错解一∵a、b、x,y为正数,∴a/x及b/y均为正数,∴a/x+b/y≥2((ab/xy)~(1/2)),而a/x+b/y=1.∴(ab/xy)~(1/2)≤1/2.∴(xy/ab)~(1/2)≥2∴xy~(1/2)≥2((ab)~(1/2)),又∵x+y≥2((xy)~(1/2))∴x+y≥4((ab)~(1/2)),∴x+y的最小值为4(ab)~(1/2)     

PHASE RETRIEVAL OF TIME-LIMITED SIGNALS

The problem of reconstructing a signal ψ(x) from its magnitude |ψ(x)| is of considerable interest to engineers and physicists.This article concerns the problem of determining a time-limited signal f with period 2π when |f(eix)| is known for x ∈ [-π,π].It is shown that the conditions |g(eix)| = |f(eix)| and |g(ei(x+b))-g(eix)| = |f(ei(x+b))-f(eix)|,b = 2π,together imply that either g = wf or g = vf,where both w and v have period b.Furthermore,if 2bπ is irrational then the functions w and v reduce to some constants c1 and c2,respectively;if 2bπ is rational then w takes the form w=eiαB1(eix)B2(eix) and v takes the form ei(x2πN/b+α)B1(eix)B2(eix),where B1 and B2 are Blaschke products.