每日一题:2020-07-20

每日一题: 2020-07-20

题目: 已知实数$a,b,c$ 满足$a+b+c=2, abc=4$.
(1) 求$a,b,c$ 中最大者的最小值;
(2) 求$|a|+|b|+|c|$ 的最小值.

参考思路 (1) 不妨先设$a$ 是$a,b,c$ 中的最大者, 再求$a$ 的最小值. 因为$a>0$, 且 $b+c=2-a, bc=\frac{4}{a}$, 因此$b,c$ 为方程$x^2-(2-a)x+\frac{4}{a}=0$ 的两个实数根. 因此$\Delta=(2-a)^2-4\cdot \frac{4}{a}\geq 0\Rightarrow (a^2+4)(a-4)\geq 0\Rightarrow a\geq 4$. 当$a=4,b=c=-1$ 时, 满足题设条件. 所以$a$ 的最小值为$4$, 即$a,b,c$ 中的最大者的最小值为$4$. (2) 因为$abc=4>0$, 所以$a,b,c$ 为全大于$0$ 或一正二负. 若$a,b,c$ 均大于$0$, 由(1)知$a,b,c$ 中最大者不小于$4$, 这与$a+b+c=2$ 矛盾. 若$a,b,c$ 为一正二负, 不妨设$a\gt 0, b\lt 0, c\lt 0$. 则 $|a|+|b|+|c|=a-b-c=a-(2-a)=2a-2$, 由(1)知$a\geq 4$, 所以 $|a|+|b|+|c|\geq 2\times 4-2=6$. 当$a=4,b=c=-1$ 时等号成立. 故$|a|+|b|+|c|$ 的最小值为$6$.

每日一题:2020-07-19

每日一题: 2020-07-19

题目: 已知实数$a,b,c$ 满足不等式$|a|\geq |b+c|, |b|\geq |c+a|, |c|\geq |a+b|$,
求证: $a+b+c=0$.

参考思路 由题设, 对三个不等式两边平分, 的$a^2\geq a^2+2bc+c^2, b^2\geq c^2+2ca+a^2, c^2\geq a^2+2ab+b^2$. 把上面三个不等式相加, 可得: $0\geq a^2+b^2+c^2+2ab+2bc+2ca\Rightarrow (a+b+c)^2\leq 0$ 所以有:$a+b+c=0$.

每日一题:2020-07-18

每日一题: 2020-07-18

题目: 不等式$x^2+|2x-6|\geq a$ 对于一切实数$x$ 都成立. 则实数$a$ 的最大值是多少?

参考思路 当$x\geq 3$ 时, 左边$=x^2+2x-6=(x+1)^2-7\geq 9$; 当$x\lt 3$ 时, 左边$=x^2-2x+6=(x-1)^2+5\geq 5$; 所以要让原不等式对一切实数$x$ 都成立, $a$ 的最大值是$5$.

每日一题:2020-07-17

每日一题: 2020-07-17

题目: 正整数$a1,a_2,\cdots, a{10}$ 满足$a1\leq a_2\leq \cdots \leq a{10}$, 且
其中任意三个都不能成为三角形的三边长, 求$\frac{a_{10}}{a_1}$ 的最小值.

参考思路 因为$a_1+a_2\leq a_3, a_2+a_3\leq a_4,\ldots$ 所以$a_1+2a_2\leq a_4, 2a_1+3a_2\leq a_5$. $3a_1+5a_2\leq a_6$, $5a_1+8a_2\leq a_7$, $8a_1+13a_2\leq a_8$, $13a_1+21a_2\leq a_9$, $21a_1+34a_2\leq a_{10}$. 所以$55a_1\leq a_{10}$, 即$\frac{a_{10}}{a_1}\geq 55$. 另一方面, 当$a_1=a_2=1, a_{n+2}=a_{n+1}+a_n, n=1,2,\ldots,8$ 时,$\frac{a_{10}}{a_1}=55$ .

每日一题:2020-07-16

每日一题: 2020-07-16

题目: 已知不为零的两组实数$a_1,a_2,a_3,\ldots,a_n$ 和$b_1,b_2,b_3,\ldots,b_n$.
请证明: $(a_1^2+a_2^2+\cdots a_n^2)(b_1^2+b_2^2+\cdots+b_n^2)\geq (a_1b_1+a_2b_2+\cdots a_nb_n)^2$.

参考思路 设$f(x)=(a_1x+b_1)^2+(a_2x+b_2)^2+\cdots+(a_nx+b_n)^2$, 显然有$f(x)\geq 0$. 又$f(x)=(a_1^2+a_2^2+\cdots+a_n^2)x^2+2(a_1b_1+a_2b_2+\cdots+a_nb_n)x+(b_1^2+b_2^2+\cdots +b_n^2)$. 因为关于$x$ 的二次函数开口向上, 且恒有$f(x)\geq 0$, 因此有$\Delta\leq 0$, 即 $\Delta=4(a_1b_1+a_2b_2+\cdots+a_nb_n)^2-4(a_1^2+a_2^2+\cdots+a_n^2)(b_1^2+b_2^2+\cdots +b_n^2)\leq 0$. 所以得证.

每日一题:2020-07-15

每日一题: 2020-07-15

题目: 若当$1\leq x\leq 2$时, 不等式$|2x-a|\lt x+1$ 恒成立, 求实数$a$ 的取值范围.

参考思路 由题意可得: $|2x-a|\lt x+1\Rightarrow -x-1\lt 2x-a\lt x+1 \Rightarrow x-1\lt a\lt 3x+1 $. 所以当$1\leq x\leq 2$ 时$a$ 大于 $(x-1)$ 的最大值, 同时$a$ 小于 $(3x+1)$ 的最小值, 因此$1\lt a\lt 4$.

每日一题:2020-07-14

每日一题: 2020-07-14

题目: 设$A,B$ 为两个定点, $C$ 为直线$AB$ 一侧的动点, 在面$ABC$ 内$\triangle ABC$ 之
外作正方形$CADI,CBEJ$ (如图), 求证: 线段$DE$ 的中点$M$ 是定点.

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参考思路 如图, 过点$D,E,C,M$ 分别做直线$AB$ 的垂线, 垂足分别为$G,H,K,N$. 由平行线分线段成比 例及梯形中位线定理, 的$HN=GN, MN=\frac{EH+DG}{2}$. 又易得$\triangle ADG\cong \triangle CAK$, 所以$DG=AK,AG=CK$. 同理得$AG=CK=BH$,$EH=BK$. 得$HN-BH=NG-AG, BN=NA$, $N$ 是边$AB$ 的中点, $MN=\frac{BK+AK}{2}=\frac{AB}{2}$. 由$A,B$ 是定点, $N$是边$AB$ 的中点, $NM\bot AB, NM=\frac{AB}{2}$, 知$M$ 是定点. ![图片挂了, 刷新一下呗](/images/20200714s1.png "奇怪的知识增加了")

每日一题:2020-07-13

每日一题

题目: 已知抛物线与$x$ 轴交于点$A(-2,0),B(4,0)$,与$y$ 轴交于点$C(0,8)$.
(1) 求抛物线的解析式及其顶点$D$ 的坐标;
(2) 设直线$CD$ 交$x$ 轴与点$E$. 在线段$OB$ 的垂直平分线上是否存在点$P$, 使得点$P$
到直线$CD$ 的距离等于点$P$ 到原点$O$ 的距离? 如果存在, 求出点$P$ 的坐标; 如果不存
在, 请说明理由;
(3) 过点$B$ 作$x$ 轴的垂线, 交直线$CD$ 于点$F$, 将抛物线沿其对称轴平移, 使抛物线于
线段$EF$ 总有公共点. 试探究: 抛物线向上最多可平移多少个单位长度? 向下最多可平移多
少个单位长度?

参考思路 (1) 设抛物线方程为$y=a(x+2)(x-4)$ 代入点$C(0,8)$ 解得$a=-1$, 所以抛物线方程 $y=-x^2+2x+8$, 又$-x^2+2x+8=-(x-1)^2+9$, 所以 顶点坐标$D(1,9)$. (2) 如图, 易求得$CD$ 的直线方程为: $y=x+8$, 设 $p(2,t)$, 所以$OP=\sqrt{4+t^2}$, $PH=|10-t|\Rightarrow P$到直线$CD$ 的距离$PQ=\frac{\sqrt{2}}{2}PH=\frac{\sqrt{2}}{2}|10-t|$. 由题意可得: $\sqrt{4+t^2}=\frac{\sqrt{2}}{2}|10-t|\Rightarrow t^2+20t-92=0\Rightarrow t=-10\pm 8\sqrt{3}$. 所以有$P(2,-10+8\sqrt{3})$ 或$P(2,-10-8\sqrt{3})$满足要求. (3) 设向上平移$m (m>0)$ 个单位得$y=-(x+)(x-4)+m$, 由题意知当$x=-8$ 时$y\leq 0$; 或当$x=4$ 时$y\leq 12$, 即$-(-8+2)(-8-4)+m\leq 0\Rightarrow m\leq 72$ 或$-(4+2)(4-4)+m\leq 12\Rightarrow m\leq 12$.所以$0\lt m\lt 72$. 向下平移$m(m>0)$ 个单位得$y=-(x+2)(x-4)-m$, 联立$y=x+8$ 得 \\[ \\left\\{\\begin{array}{lr} y=-(x+2)(x-4)+m \\\\ y=x+8 \\end{array}\\right.\Rightarrow x^2-x+m=0 \\] 由$\Delta\geq 0\Rightarrow m\leq \frac{1}{4}$. 综上: 向上最多可平移$72$ 个单位, 向下最多可以平移$\frac{1}{4}$ 个单位. ![图片挂了, 刷新一下呗](/images/20200713s1.png "奇怪的知识增加了")

每日一题:2020-07-12

每日一题: 2020-07-12

题目: 已知函数$f(x)=x^2+ax+3-a$, 在$-2\leq x\leq 2$ 范围内总有$f(x)\geq 2$ 成立,
求$a$ 的取值范围.

参考思路 因为$f(x)$ 的对称轴为$x=-\frac{a}{2}$ (1) 当$-\frac{a}{2}\leq -2$ 即$a\geq 4$ 时, 函数$f(x)$ 在$-2\leq x\leq 2$ 范围内是 增函数, 所以有$f(-2)=4-2a+3\geq 2$ 解得$a\leq \frac{5}{3}$. 此时无解. (2) 当$-\frac{a}{2}\geq 2$ 即$a\leq -4$ 时, 函数$f(x)$ 在$-2\leq x \leq 2$ 范围内 是减函数, 所以有$f(2)=4+2a+3-a\geq 2$ 解得$a\leq 5$. 故得$a\leq -4$. (3) 当$-2\lt -\frac{a}{2}\lt 2$ 即$-4\lt a\lt 4$ 时, $f(x)$ 在$x=-\frac{a}{2}$ 时 取得最小值, 即$f(-\frac{a}{2})=\frac{a^2}{4}-\frac{a^2}{2}+3-a\geq 2$ 解得$-2-\sqrt{2}\leq a\leq -2+2\sqrt{2}$ 得$-4\lt a\leq -2+2\sqrt{2}$. 综上可得: $a\leq -2+2\sqrt{2}$

每日一题:2020-07-11

每日一题: 2020-07-11

题目: 如图, 抛物线$E:y=x^2+4x+3$ 交$x$ 轴与$A,B$ 两点, 交$y$ 轴于$M$ 点, 抛物线$E$
关于$y$ 轴对称的抛物线$F$ 交$x$ 轴于$C,D$ 两点.
(1) 求 抛物线$F$ 的解析式;
(2) 在$x$ 轴上方的抛物线$F$ 或$E$ 上是否存在一点$N$, 使以$A,C,N,M$ 为顶点的四边形
是平行四边形? 若存在,求出点$N$ 的坐标; 若不存在, 请说明理由.

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参考思路 (1)设$P(x,y)$ 为抛物线$F$上的任意一点, 则$P$ 关于$y$ 轴对称的点$P'$ 在抛物线$E$ 上, 即$P'(-x,y)$ 抛物线$E$ 上, 所以有$y=(-x)^2+4(-x)+3=x^2-4x+3$, 此关系式即为$x$ 与$y$ 满足的关系 所以抛物线$F$的解析式为: $y=x^2-4x+3$. (2) 易得$A(-3,0),C(1,0),M(0,3)$, 所以满足$A,C,M,N$ 为顶点的四边形式平行四边形的点$N$有 $N_1(-4,3),N_2(4,3),N_3(-2,-3)$, 经验算$N_1,N_2$ 满足要求.