专题地图 › 不等式的证明
2008 年辽宁预赛 · 第 7 题
F2填空题不等式的证明
设 a,b,c 是非负实数,则
ac+b+ca+cb
的最小值是。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:2
解析
思路
先保留分母带来的自然定义域,再以两个正比值归一。
解答
原式有意义要求 a,c>0,而 b≥0。令 u=a/c>0,v=b/c≥0,原式为 1/u+u/(1+v)+v≥2/1+v+v。记 h=1+v≥1,则右侧减二为 (h−1)2(h+2)/h≥0。取 b=0,a=c>0 时原式为二,所以最小值是 2。
复核
均值等号要求 u=1+v,后一个非负式等号要求 v=0,两者可同时实现。非负条件允许 b=0,不能擅自将这一取等点删去。
方法总结
比例换元后分层估计,每一层的取等约束都要在原自然定义域中相容。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
先按原分母确定允许零值的准确范围,齐次化后以基本不等式及非负因式控制边界取等。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:齐次式取比例,归一化、均值不等式:拆项与配权
专题卡:证明不等式或求最值:两边作差,配成平方、正数的和与积互相估计:拆项配平,用基本不等式