3.1.58 已知a>b>0,求证:
>a.
解析 由a>b>0得-2ab<-2b2,则a2-b2>a2-2ab+b2=(a-b)2,于是,>a-b,即b>a-,2ab>2a2-2a,2ab-b2>a2-b2-2a+a2=,而a>,所以,>a-,即
>a.
3.1.59 设a、b、c是△ABC的三边,求证:
(a+b+c)2<4(ab+bc+ca).
解析 由a、b、c是△ABC的三边得a
于是,a2+b2+c2<2(ab+bc+ca),则a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)<4(ab+bc+ca).
所以,(a+b+c)2<4(ab+bc+ca).
3.1.60 已知实数a、b、c满足a+b+c=0,求证:
ab+bc+ca≤0.
解析 由a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ac得a2+b2+c2≥ab+bc+ca.
则a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)≥3(ab+bc+ca),于是,3(ab+bc+ca)≤(a+b+c)2=0,即ab+bc+ca≤0.
3.1.61 若a、b、c、d满足a+b=1,c+d=1,ac+bd>1,求证:
a、b、c、d中必有一个是负数.
解析 设a、b、c、d都是非负实数,由a+b=1,c+d=1可得(a+b)(c+d)=1,即ac+ad+bc+bd=1,由ac+bd>1得bc+ad<0,而由a、b、c、d都是非负实数可得bc+ad≥0,矛盾,所以,a、b、c、d中必有一个是负数.
3.1.62 已知a、b、c都是正数,求证:
ab+ac-a2≤0,bc+ab-b2≤0,ca+bc-c2≤0不能同时成立.
解析 假设结论不成立,则有b+c-a≤0,c+a-b≤0,a+b-c≤0,则(b+c-a)+(c+a-b)+(a+b-c)≤0,即a+b+c≤0,与a、b、c都是正数矛盾,所以,当a、b、c都是正数时,ab+ac-a2≤0,bc+ab-b2≤0,ca+bc-c2≤0不能同时成立.
3.1.63 证明:
“三个实数a、b、c都是正数”的充要条件是“a+b+c>0,ab+bc+ca>0,abc>0”.
解析 必要性:
由a、b、c都是正数显然有a+b+c>0,ab+bc+ca>0,abc>0.
充分性:
由abc>0可得a、b、c或者全为正数,或者是两个负数及一个正数.
若a<0,b<0,c>0,则由c>-(a+b)得c(a+b)<-(a+b)2,又ac+bc>-ab,则-ab<-(a+b)2.
于是,a2+ab+b2<0,而根据a<0和b<0可得a2+ab+b2>0,矛盾,所以,只能a、b、c都是正数.
3.1.64 已知x∈R,求证:
x6-x5+x2-x+1>0.
解析 若x≥1,则x6-x5+x2-x+1=x5(x-1)+x(x-1)+1>0;
若00;
若x≤0,则x6-x5+x2-x+1>0,所以,对任意x∈R,都有x6-x5+x2-x+1>0.
3.1.65 设二次函数f(x)=ax2+bx+c,方程f(x)-x=0的两根x1、x2满足0(1)当x∈(0,x1)时,证明:
x(2)设函数f(x)的图象关于直线x=x0对称,证明:
x0<.
解析
(1)由已知可得f(x)-x=a(x-x1)(x-x2),则当x∈(0,x1)时,x-x1<0,而已知00,可得a(x-x1)(x-x2)>0,则f(x)>x.
而f(x)-x1=f(x)-x+x-x1=a(x-x1)(x-x2)+x-x