问题
解答题
已知:0<a<b<c,实数x、y满足2x+2y=a+b+c,2xy=ac,且x<y.求证:0<x<a,b<y<c.
答案
证明:∵2x+2y=a+b+c,2xy=ac,
∴x+y=
,xy=a+b+c 2
,ac 2
∴x,y可看作方程t2-
t+a+b+c 2
=0的两实根,ac 2
设函数S=t2-
(a+b+c)t+1 2
ac,1 2
①当t=0时,S=
ac>0;1 2
②当t=a时,S=a2-
•a+a+b+c 2
=ac 2
a(a-b),1 2
而0<a<b,
∴S=
a(a-b)<0;1 2
③当t=b时,S=b2-
(a+b+c)b+1 2
ac=1 2
(b-a)(b-c),1 2
∵0<a<b<c,
∴S=
(b-a)(b-c)<0,1 2
④当t=c时,S=
c(c-b)>0,1 2
可知函数S=t2-
(a+b+c)t+1 2
ac的图象与t轴的两个交点分别在0,a和b,c之间,如图,1 2
∴方程t2-
t+a+b+c 2
=0的两根分别在0,a之间的和b,c之间,ac 2
即0<x<a,b<y<c.