已知实数 $a,b$ 满足 $a+b=2$,求证:$a^{2017}\cdot 2^a+b^{2017}\cdot 2^b\geqslant 4$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    切比雪夫不等式
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    均值不等式
【答案】
【解析】
不妨设 $a\leqslant b$.
情形一当 $a<0$ 时,有 $b>2$,从而有\[a^{2017}\cdot 2^a+b^{2017}\cdot 2^b>2^{2017}>4,\]命题成立.
情形二当 $a\geqslant 0$ 时,由切比雪夫不等式与均值不等式可得\[\begin{split} a^{2017}\cdot 2^a+b^{2017}\cdot 2^b&\geqslant \dfrac 12\cdot \left(a^{2017}+b^{2017}\right)\cdot \left(2^a+2^b\right)\\
&\geqslant \left(\dfrac{a+b}2\right)^{2017}\cdot 2\sqrt{2^a\cdot 2^b}\\
&=4,\end{split}\]命题成立.
综上所述,原命题得证.
答案 解析 备注
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