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问题: 一道比较难的代数题

设a,b都是正有理数,证明根号7必在b/a和(b+7a)/(a+b)之间,且(b+7a)/(a+b)更接近根号7

解答:

设x=b/a,(b+7a)/(a+b)=(x+7)/(x+1)=1+6/(x+1)=f(x)
1)x≤根号7,则f(根号7)=根号7≤f(x),
同理x>根号7,则f(根号7)=根号7>f(x),
所以根号7必在b/a和(b+7a)/(a+b)之间。
2)f(x)+x-2根号7=(x-根号7)(x+2-根号7)/(x+1)
ⅰ)当根号7-2≤x≤根号7,则f(x)+x-2根号7≤0,
所以f(x)-根号7≤根号7-x。
ⅱ)当根号7≤x,则0≤f(x)+x-2根号7,
所以根号7-f(x)≤x-根号7。
所以在ⅰ)ⅱ)两种情况(b+7a)/(a+b)更接近根号7。
但ⅲ)当0<x<根号7-2,则0≤f(x)+x-2根号7,
根号7-x≤f(x)-根号7,所以在ⅲ)情况b/a更接近根号7。