数学高考难题请教老师4

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/11 14:18:19
中学1+1,24---11
设a>b>c,n∈N,且1/(a-b)+1/(b-c)≥n/(a-c)恒成立,求解:n的最大值?标准答案是:4。请写出详尽的步骤,才能着懂

因为要使1/(a-b)+1/(b-c)≥n/(a-c)恒成立,就要
1/(a-b)+1/(b-c)-n/(a-c)≥0
因为a>b>c,所以a-b>0,b-c>0,a-c>0,所以上述不等式两边同时乘以(a-b)(b-c)(a-c),不等式符号不变.进行化简得
(a-c)(a-c)-n(a-b)(b-c)≥0
(a-b)(a-b)+(b-c)(b-c)≥(n-2)(a-b)(b-c)........1
而a-b>0,b-c>0
所以(a-b)(a-b)+(b-c)(b-c)≥2(a-b)(b-c)恒成立
所以要使1 不等式恒成立,只要2≥n-2即可
所以n≤4

设a-b=x>0,b-c=y>0则a-c=x+y>0
那么1/(a-b)+1/(b-c)≥n/(a-c)恒成立
也就是要求n小于等于(x+y)/x + (x+y)/y 的最小值
而 2 + y/x + x/y ≥2+2根号(y/x * x/y) = 4
所以 n = 4

换元法

设a-b=x
b-c=y
则a-c=x+y

原来的式子就化为1/x+1/y>n/x+y

把x+y乘过左边 就得 2+x/y + y/x >n

用均值不等式 求得n最小就是4啦

我想我这个比较易懂:方程两边同乘(a-b)(b-c)(a-c)得:(a-c)^2>=n(a-b)(b-c),可设a-c=k 因为a>b>c所以可设(a-b)(b-c)=x*(k-x)
则原式为n<=k^2 /x*(k-x) 可求得x=k/2时,分母有最大值k^2 / 4
所以n<=4