【典型应用4】证明相关
(☆☆☆)【6.4.1】
已知a,b,c都是自然数,a+b+c=1,求证:.
【解析】
由于当时,符合条件且能使结论中的等号成立,此时a2,b2,c2的值都是.同时考虑到要将次数降到一次才好利用已知条件,所以为它们都配上,由此利用基本不等式a2+b2≥2ab,可得.三式相加得,故得证.
【备注】
基本不等式:a2+b2≥2ab(当且仅当a=b时等号成立).
(☆☆☆)【6.4.2】
设|a|+|b|<1,且关于x的一元二次方程x2+ax+b=0有实根.求证:关于x的一元二次方程x2+ax+b=0的两根的绝对值均小于1.
【解析】
设关于x的一元二次方程的两个实根为x1,x2(|x1|>|x2|).由韦达定理,x1+x2=-a,x1x2=b.故|a|+|b|=|-a|+|b|=|x1+x2|+|x1x2|<1,由于|x1|-|x2|≤|x1+x2|,|x1x2|=|x1|·|x2|,故|x1|-|x2|+|x1|·|x2|≤|x1+x2|+|x1x2|<1,(|x1|-1)(|x2|+1)<0.由于|x2|+1>0,故|x1|-1<0,|x1|<1,|x2|<|x1|<1.故得证.
【备注】
|x|-|y|≤|x±y|≤|x|+|y|(当且仅当x=y等号成立).
(☆☆)【巩固练习4】
求证:a3+b3+c3-3abc=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca).
【备注】
特别地,当a+b+c=0时,a3+b3+c3=3abc.