在一杯水中加入糖后,水会变甜,再加入一些水后,水又会变淡,这些都是我们的生活常识。
把a g糖放进玻璃杯,加入白开水,使糖充分溶化并摇匀,得到一杯质量为 b g的糖水(b>a>0),此时,这杯糖水的甜度(含糖量)是[ab]。
如果再向这杯糖水中添加m g糖(m>0),则糖水的甜度是[a+mb+m]。显然,加糖后糖水的甜度增大,糖水更甜,因此有[a+mb+m]>[ab]。
当然,以上是结合生活经验总结出来的规律,充其量只是对不等式进行了直观的“解释”,不能称为严格的证明。我们不妨用数学方法验证一下:
因为[a+mb+m]-[ab]
=[b(a+m)-a(b+m)b(b+m)]
=[(b-a)mb(b+m)],
又因为b>a>0,m>0,
所以[(b-a)mb(b+m)]gt;0。
所以[a+mb+m]gt;[ab]。
这就是所谓的糖水不等式。如果向这杯糖水中添加适量的白开水,这杯糖水的甜度会发生怎样的变化呢?请你用数学的语言描述,并试着进行代数证明。
在糖水不等式的基础上,两杯甜度不同的糖水,一杯较淡(浓度为[a1b1] ),一杯较浓(浓度为[a2b2] ),那么混合后的糖水一定是比浓的更淡,同时又比淡的更浓,这样可以得到糖水不等式的推论:
由b1gt;a1gt;0,b2gt;a2gt;0,[a1b1]lt;[a2b2],
则[a1b1] lt;[a1+a2b1+b2]lt;[a2b2]。
同样地,我们可以用作差法进行证明。有兴趣的同学不妨一试。
一杯糖水,一个不等式,居然是一回事。你说有趣不有趣?