问题 解答题
已知m=
2
1
a
+
1
b
n=
a+b
2

(1)分别就
a=1
b=1
a=1
b=2
判断m与n的大小关系,并由此猜想对于任意的a,b∈R+,m与n的大小关系及取得等号的条件;
(2)类比第(1)小题的猜想,得出关于任意的a,b,c∈R+相应的猜想,并证明这个猜想.
答案

(1)当

a=1
b=1
时,m=n=1,当
a=1
b=2
时,m=
4
3
<n=
3
2
,…(2分)

故由此可以猜想:

任意的a,b∈R+,有m=

2
1
a
+
1
b
n=
a+b
2
,当且仅当a=b时取得等号;…(4分)

(2)类比第(1)小题,对于任意的a,b,c∈R+

猜想:m=

3
1
a
+
1
b
+
1
c
n=
a+b+c
3
,当且仅当a=b=c时取得等号.…(5分)

证明如下:

对于a,b,c∈R+,要证

3
1
a
+
1
b
+
1
c
a+b+c
3
成立,

只需证:9≤(a+b+c)(

1
a
+
1
b
+
1
c
)…(7分)

即证:9≤3+

a
b
+
a
c
+
b
a
+
b
c
+
c
a
+
c
b

即证:6≤(

a
b
+
b
a
)+(
a
c
+
c
a
)+(
b
c
+
c
b
)(*)     …(9分)

∵对于a,b,c∈R+,有

a
b
+
b
a
≥2
a
b
?
b
a
=2

同理:

a
c
+
c
a
≥2,
b
c
+
c
b
≥2
…(11分)

∴不等式(*)成立.

要使(*)的等号成立,必须

b
a
=
a
b
c
a
=
a
c
b
c
=
c
b

故当a=b=c时等号成立.     …(12分)

说明:采用其它方法作答的,只是逻辑严密,言之有理,可以根据作答情况酌情给分.

多项选择题
判断题