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已知正实数a,b满足a√(1-b^2)+b√(1-a^2)=1,求证: a^2+b^2=1,如果将√(1-a^2)改为√(2-a^2)其结果如何

答案:6  悬赏:40  
解决时间 2021-03-12 06:38
原题只改了“根号下(1-a^2)为根号下(2-a^2),”没改b平方那个
最佳答案
【【注】】
该题用“柯西不等式”证明较简单。
请注意使用“柯西不等式”时,一些注意事项。
【【证明】】
易知,1-a²≥0,且1-b²≥0.
同时,a>0,b>0
由题设条件及“柯西不等式”可得:
1=[a² +(1-a²)]×[(1-b²)+b²]≥[a√(1-b²)+b√(1-a²)]²=1.
∴[a²+(1-a²)]×[(1-b²)+b²]=[a√(1-b²)+b√(1-a²)]².
∴此时,“柯西不等式”取得等号。
由“柯西不等式”取得等号的条件可知,此时必有:
a²/(1-b²)=(1-a²)/b².
∴a²b²=(1-a²)(1-b²).
整理可得:a²+b²=1.
证毕!
【【附】】
按LZ的意思,仅仅改动其中一个条件:
把√(1-a²)改为√(2-a²)
[(2-a²)+(1-b²)]×[b²+a²]≥[b√(2-a²)+a√(1-b²)]²=1.
∴[3-(a²+b²)](a²+b²)≥1.
(a²+b²)²-3(a²+b²)+1≤0.
[(a²+b²)-(3/2)] ²≤5/4
|(a²+b²)-(3/2)| ≤(√5)/2
(3-√5)/2≤a²+b²≤(3+√5)/2.
即此时a²+b²的取值范围是[(3-√5)/2,(3+√5)/2]
∴a²+b²的值有可能为1.
全部回答
用柯西不等式解
证明 先计算 bc+ca+ab=[(a+b+c)^2-(a^2+b^2+c^2)]/2=1 设f(x)=x(1-x)^2,只需证明:f(a)=f(b)=f(c) 即可. 注意恒等式运算 (x-a)*(x-b)*(x-c)=x^3-(a+b+c)x^2+( bc+ca+ab)x-abc=x^3-2x^2+x-abc 所以得 f(x)=(x-a)*(x-b)*(x-c)+abc (1) 令x=a,b,c依次得:f(a)=f(b)=f(c) . 从而 a(1-a)^2=b(1-b)^2=c(1-c)^2=abc。
楼上的方法很好,还有的方法:1、数形结合(圆内托勒密定理+同一法)2、a√1-b²=1-b√1-a²…… 3、柯西不等式(见楼上)4、均值不等式a√1-b²+b√1-a²≤(a²+1-b²)/2+(b²+1-a²)/2=1,由题意,等号成立,根据均值不等式,a=√1-b²,b=√1-a²证毕。5、三角代换a=sinα,b=sinβ带入即可。
如果是初中题,直接移项平方,把b当成已知数解出a,然后褪根号。 如果是高中题,用三角代换做,但是不要止步于三楼的结果。 比如sin(u+v)=1/2,然后用sinu = sin(pi/6-v)以及sinu = sin(5pi/6-v)建立a和b满足的等式,如果要合并两种情况就再移项平方得到四次的等式。 如果是大学题,令c=√(2-a^2), d=√(2-b^2),化成多项式方程组之后利用Sylvester行列式消去c和d即可。 补充: 既然是高中生,不妨用三角变换。Cauchy不等式虽然可以做,但是要猜出最后等式的形式才方便。 a=(√2)cosx, b=cosy,解出x+y=3pi/4或x+y=pi/4即可。给你一个参考答案 (a-b)^2+b^2=1或(a+b)^2+b^2=1,如果要合并的话就是(a^2+2b^2-1)^2-4a^2b^2=0
1 a>0,b>0 a√(1-b^2)+b√(1-a^2)=1 a<1,b<1 设a=sinu b=sinv 02-cos(u+v) a^2+b^2>1
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