专题地图 › 不等式的证明
2018 年河北预赛(高二卷) · 第 10 题
F3解答题不等式的证明
设 α,β∈(0,2π),证明:cosα+cosβ+2sinαsinβ≤232。
作答
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
解析
解答
令 u=(α+β)/2,v=(α−β)/2,则 0<u<π/2。左端为
L=2cosucosv+2(sin2u−sin2v)≤2cosu+2sin2u.
再令 t=cosu,有
L≤2t+2(1−t2)=232−2(t−21)2≤232.
当 v=0,u=π/4,即 α=β=π/4 时取等,证明完毕。
复核
因cos u>0且cos v≤1,第一步估计方向正确;减去的sin²v非负。等号点在两个角的开区间内,确实达到界。
方法总结
和差换元先消除变量差,再用配方确定和变量的最优值。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
先用和差变量估去不利项,再完成一个平方。 需完成转化、边界和可达性核验,拟定F3,待独审。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:三角恒等变形、作差后证明非负
专题卡:证明不等式或求最值:两边作差,配成平方