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 题目 :
 学生

已知p>0,q>0,且p3+q3=2,求证:pq≤2

分析:本题给出五种证法,请注意它们的各自所长。

 答案 :   
 
  答疑老师

证法一(综合法):∵p3+p3=2,

证法二(反证法):假设pq>2, 则p>2-q.

p>0, q>0, p3+p3=2,

q<2,即2-q>0,

p3>(2-q)3=8-12q+6q2-q3,

∴8-12q+6q2-(p3+p3)<0,

即 6q2-12q+6<0, 即6(q-1)2<0,

这与(q-1)2≥0矛盾。

∴假设不成立,

pq≤2.

证法三(放缩法):

p3+p3=( pq)(p2-pqq2)≥( pq)

p3+q3=2,所以有(pq)3≤8,

又∵p>0, q>0,

pq≤2.

证法四(判别式法):设pq=a,则

p>0, q<0,

a>0.

p3+q3=2,

∴3aq2-3a2qa3-2=0 (q2的系数3a>0),

qR+,

∴△=9a4-12a(a3-2)≥0,

即-3a4+24a≥0,

a(a3-8)≤0,

a3≤8(∵a>0),

pq≤2.

证法五(换元法):由已知p>0, q<0.

p=msin2θ,q=mcos2θ

m3≤8,

m≤2, 即pq≤2.