选修 4-5:不等式选讲
设 $a>0$,$b>0$,且 $a+b=\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{b}$,证明:
【难度】
【出处】
2015年高考湖南卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    均值不等式
  • 题型
    >
    不等式
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    不等式的性质
  • 题型
    >
    不等式
  1. $a+b\geqslant 2$;
    标注
    • 知识点
      >
      不等式
      >
      常用不等式
      >
      均值不等式
    • 题型
      >
      不等式
    答案
    略.
    解析
    对题中等式两边平方,再运用均值不等式,问题得证.由 $a+b=\dfrac1a+\dfrac1b$,$a,b>0$,得\[\begin{split}\left(a+b\right)^2&=\left(a+b\right)\cdot\left(\dfrac1a+\dfrac1b\right)\\&=\dfrac{b}{a}+\dfrac{a}{b}+2\\&\overset{\left[a\right]}\geqslant4.\end{split}\](推导中用到[a])
    因此,$a+b\geqslant2$.
  2. $a^2+a<2$ 与 $b^2+b<2$ 不可能同时成立.
    标注
    • 知识点
      >
      不等式
      >
      不等式的性质
    • 题型
      >
      不等式
    答案
    略.
    解析
    用反证法证明,假设两边能同时成立,推出矛盾即可.假设 $a^2+a<2$ 与 $b^2+b<2$ 同时成立,则由 $a^2+a<2$ 及 $a>0$ 可得\[0<a<1,\]同理,\[0<b<1,\]从而 $ab<1$ 这与 $ab=1$ 相矛盾,故 $a^2+a<2$ 与 $b^2+b<2$ 不可能同时成立.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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