在一杯水中加入糖后,水會變甜,再加入一些水后,水又會變淡,這些都是我們的生活常識。
把a g糖放進玻璃杯,加入白開水,使糖充分溶化并搖勻,得到一杯質(zhì)量為 b g的糖水(b>a>0),此時,這杯糖水的甜度(含糖量)是[ab]。
如果再向這杯糖水中添加m g糖(m>0),則糖水的甜度是[a+mb+m]。顯然,加糖后糖水的甜度增大,糖水更甜,因此有[a+mb+m]>[ab]。
當然,以上是結合生活經(jīng)驗總結出來的規(guī)律,充其量只是對不等式進行了直觀的“解釋”,不能稱為嚴格的證明。我們不妨用數(shù)學方法驗證一下:
因為[a+mb+m]-[ab]
=[b(a+m)-a(b+m)b(b+m)]
=[(b-a)mb(b+m)],
又因為b>a>0,m>0,
所以[(b-a)mb(b+m)]gt;0。
所以[a+mb+m]gt;[ab]。
這就是所謂的糖水不等式。如果向這杯糖水中添加適量的白開水,這杯糖水的甜度會發(fā)生怎樣的變化呢?請你用數(shù)學的語言描述,并試著進行代數(shù)證明。
在糖水不等式的基礎上,兩杯甜度不同的糖水,一杯較淡(濃度為[a1b1] ),一杯較濃(濃度為[a2b2] ),那么混合后的糖水一定是比濃的更淡,同時又比淡的更濃,這樣可以得到糖水不等式的推論:
由b1gt;a1gt;0,b2gt;a2gt;0,[a1b1]lt;[a2b2],
則[a1b1] lt;[a1+a2b1+b2]lt;[a2b2]。
同樣地,我們可以用作差法進行證明。有興趣的同學不妨一試。
一杯糖水,一個不等式,居然是一回事。你說有趣不有趣?