已知aa,bb均为正数,且a≠ba≠b,比较a3+b3a^{3}+b^{3}与a2b+ab2a^{2}b+ab^{2}的大小.

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完整解法

1. 对两式作差并进行因式分解

设 D=(a3+b3)−(a2b+ab2)D = (a^3+b^3) - (a^2b+ab^2)。
将各项重新组合并提取公因式:
D=(a3−a2b)+(b3−ab2)D = (a^3 - a^2b) + (b^3 - ab^2)
D=a2(a−b)+b2(b−a)=a2(a−b)−b2(a−b)D = a^2(a-b) + b^2(b-a) = a^2(a-b) - b^2(a-b)
D=(a−b)(a2−b2)D = (a-b)(a^2-b^2)
利用平方差公式展开,得:
D=(a−b)(a−b)(a+b)=(a−b)2(a+b)D = (a-b)(a-b)(a+b) = (a-b)^2(a+b)

2. 判断差的符号并得出大小关系结论

因为 aa,bb 均为正数,且 a≠ba \neq b,
所以 a+b>0a+b > 0 且 a−b≠0a-b \neq 0,从而 (a−b)2>0(a-b)^2 > 0。
因此,他们的乘积 D=(a−b)2(a+b)>0D = (a-b)^2(a+b) > 0,
即 (a3+b3)−(a2b+ab2)>0(a^3+b^3) - (a^2b+ab^2) > 0,
所以 a3+b3>a2b+ab2a^3+b^3 > a^2b+ab^2。

答案

a3+b3>a2b+ab2a^{3}+b^{3}>a^{2}b+ab^{2}

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