专题地图 › 不等式的证明
2017 年陕西预赛 · 第 8 题
F3选择题不等式的证明
设 x≥y>0,若存在实数 a,b 满足 0≤a≤x,0≤b≤y,且
(x−a)2+(y−b)2=x2+b2=y2+a2,
则 yx 的最大值为( )。
- (A)
- (B)
- (C)
- (D)
解析
思路
齐次化令y=1,再由两条平方等式得到比例上界并构造等号。
解答
全部关系齐次,可令 y=1,记 r=x/y≥1,并将a、b同时除以原y。由 r2+b2=1+a2 得 a2=r2−1+b2≥r2−1。将另一等式展开再消去a²,得 2ra=r2+b2−2b≤r2,最后一步使用 0≤b≤1。所以 2rr2−1≤r2,r为正,平方化简得 r2≤4/3。取 r=2/3,a=1/3,b=0,符合全部约束,且三个平方和均为4/3。故最大值为 23/3,选 A。
复核
构造中 a≤r、0≤b≤1;平方前两边非负。原y可为任意正数,等比例放大不影响比值与可行性。
方法总结
先利用变量区间估计,再检查两步估计的等号能否同时实现。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
作者独立评为F3:齐次化令y=1,再由两条平方等式得到比例上界并构造等号。 关键转换后仍需核对定义域、边界或计数不重不漏。
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、作差后证明非负
专题卡:齐次式、比值和对称式:归一化或换元,减少变量