高中不等式的證明方法

2021-05-19 21:29:20 字數 3942 閱讀 5709

不等式的證明是高中數學的乙個難點,證明方法多種多樣,近幾年高考出現較為形式較為活躍,證明中經常需與函式、數列的知識綜合應用,靈活的掌握運用各種方法是學好這部分知識的乙個前提,下面我們將證明中常見的幾種方法作一枚舉。

注意的變式應用。常用(其中)來解決有關根式不等式的問題。

一、比較法

比較法是證明不等式最基本的方法,有做差比較和作商比較兩種基本途徑。

1、已知a,b,c均為正數,求證:

證明:∵a,b均為正數, ∴

同理,三式相加,可得

∴二、綜合法

綜合法是依據題設條件與基本不等式的性質等,運用不等式的變換,從已知條件推出所要證明的結論。

2、a、b、,,求證:

證:∴3、設、、是互不相等的正數,求證:

證∵ 同理:

∴4、 知a,b,c,求證:

證明:∵

即,兩邊開平方得

同理可得三式相加,得

5、且,證:。

證:6、已知

策略:由於

證明:。

三、分析法

分析法的思路是「執果索因」:從求證的不等式出發,探索使結論成立的充分條件,直至已成立的不等式。

7、已知、、為正數,求證:

證:要證:只需證:

即:∵ 成立∴ 原不等式成立

8、且,求證。

證:即:

∵ 即∴原命題成立

四、換元法

換元法實質上就是變數代換法,即對所證不等式的題設和結論中的字母作適當的變換,以達到化難為易的目的。

9、,求證:。

證明:令

左 ∴

10、,求證:

證:由設,∴

∴ 11、已知a>b>c,求證:

證明:∵a-b>0, b-c>0, a-c>0 ∴可設a-b=x, b-c=y (x, y>0) 則a-c= x + y, 原不等式轉化為證明即證,即證 ∵∴原不等式成立(當僅x=y當「=」成立)

12、已知1≤x+y≤2,求證:≤x-xy+y≤3.

證明:∵1≤x+y≤2,∴可設x = rcos,y = rsin,其中1≤r≤2,0≤<.

∴x-xy+y= r-rsin= r (1-sin),∵≤1-sin≤,∴ r≤r (1-sin)≤r,而r≥, r≤3∴≤x-xy+y≤3.

13、已知x-2xy+y≤2,求證:| x+y |≤.

證明:∵x-2xy+y= (x-y)+y,∴可設x-y = rcos,y = rsin,其中0≤r≤,0≤<.

∴| x+y | =| x-y+2y | = | rcos+2rsin| = r|sin(+ractan)|≤≤.

14、解不等式>

解:因為=6,故可令= sin,=cos,∈[0,]

則原不等式化為sin-cos >所以sin >+ cos

由∈[0,]知+ cos>0,將上式兩邊平方並整理,得48 cos2+4 cos-23<0

解得0≤cos<所以x=6cos2-1<,且x≥-1,故原不等式的解集是{x|-1≤x< .

15、-1≤-x≤.

證明:∵1-x≥0,∴-1≤x≤1,故可設x = cos,其中0≤≤.

則-x =-cos= sin-cos=sin

∴-1≤sin(-)≤,即-1≤-x≤.

五、增量代換法

16、已知a,br,且a+b = 1,求證:(a+2)+(b+2)≥.

證明:∵a,br,且a+b = 1,∴設a =+t,b=-t, (tr)

則(a+2)+(b+2) = (+t+2)+(-t+2) = (t+)+(t-)= 2t+≥.

∴(a+2)+(b+2)≥.

六、利用「1」的代換型

17、策略:做「1」的代換。

證明: .

七、反證法

反證法的思路是「假設矛盾肯定」,採用反證法時,應從與結論相反的假設出發,推出矛盾的過程中,每一步推理必須是正確的。

18、若p>0,q>0,p+q= 2,求證:p+q≤2.證明:反證法

假設p+q>2,則(p+q)>8,即p+q+**q (p+q)>8,∵p+q= 2,∴pq (p+q)>2.

故pq (p+q)>2 = p+q= (p+q)( p-pq+q),又p>0,q>0 p+q>0,

∴pq>p-pq+q,即(p-q) <0,矛盾.故假設p+q>2不成立,∴p+q≤2.

19、已知、、(0,1),求證:,,,不能均大於。

證明:假設,,均大於∵ ,均為正 ∴

同理 ∴

∴ 不正確 ∴ 假設不成立 ∴ 原命題正確

20、已知a,b,c∈(0,1),求證:(1-a)b, (1-b)c, (1-c)a 不能同時大於。

證明:假設三式同時大於∵0<a<1 ∴1-a>0 ∴

21、、、,,,,求證:、、均為正數。

證明:反證法:假設、、不均為正數又 ∵ 、、兩負一正

不妨設,, 又 ∵ ∴ 同乘以 ∴ 即,與已知矛盾

∴ 假設不成立 ∴ 、、均為正數

八、放縮法

放縮時常用的方法有:1去或加上一些項2分子或分母放大(或縮小)3用函式單調性放縮4用已知不等式放縮

22、已知a、b、c、d都是正數,求證:1<+++<2.

證明:∵<<,<<,

<<,<<,

將上述四個同向不等式兩邊分別相加,得:1<+++<2.

23、,求證:。

證明:∵

判別式法

24、a、b、c為的內角,、、為任意實數,求證:。

證明:建構函式,判別式法令

為開口向上的拋物線

無論、為何值命題真

九、建構函式法

建構函式法證明不等式24 設0≤a、b、c≤2,求證:4a+b+c+abc≥2ab+2bc+2ca.

證明:視a為自變數,構造一次函式= 4a+b+c+abc-2ab-2bc-2ca = (bc-2b-2c+4)a+(b+c-2bc),由0≤a≤2,知表示一條線段.又= b+c-2bc = (b-c)≥0, = b+c-4b-4c+8 = (b-2)+(c-2)≥0,

可見上述線段在橫軸及其上方,∴≥0,即4a+b+c+abc≥2ab+2bc+2ca.

構造向量法證明不等式根據已知條件與欲證不等式結構,將其轉化為向量形式,利用向量數量積及不等式關係·≤||·||,就能避免複雜的湊配技巧,使解題過程簡化.應用這一方法證明一些具有和積結構的代數不等式,思路清晰,易於掌握.

25、 設a、b∈r,且a+b =1,求證:(a+2)+(b+2)≥.

證明:構造向量= (a+2,b+2), = (1,1).設和的夾角為,其中0≤≤.

cos=··cos;

另一方面,·= (a+2)·1+(b+2)·1 = a+b+4 = 5,而0≤|cos|≤1,

所以·≥5,從而(a+2)+(b+2)≥.

構造解析幾何模型證明不等式

如果不等式兩邊可以通過某種方式與圖形建立聯絡,則可根據已知式的結構挖掘出它的幾何背景,通過構造解析幾何模型,化數為形,利用數學模型的直觀性,將不等式表達的抽象數量關係轉化為圖形加以解決.

26、設a>0,b>0,a+b = 1,求證:+≤2.

證明:所證不等式變形為:≤2.這可認為是點a()到直線 x+y = 0的距離.

但因()+()= 4,故點a在圓x+y= 4 (x>0,y>0)上.如圖所示,ad⊥bc,半徑ao>ad,即有:≤2,所以+≤2.

1.實數絕對值的定義:

|a|=  這是去掉絕對值符號的依據,是解含絕對值符號的不等式的基礎。

2.最簡單的含絕對值符號的不等式的解。

若a>0時,則   |x|a x<-a或x>a。

注:這裡利用實數絕對值的幾何意義是很容易理解上式的,即|x|可看作是數軸上的動點p(x)到原點的距離。

3.常用的同解變形

|f(x)|g(x) f(x)<-g(x)或f(x)>g(x);

|f(x)|<|g(x)| f2(x)

4.三角形不等式:   ||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|。

不等式的證明方法

不等式性質的應用 1 不等式性質成立的條件 運用不等式的基本性質解答不等式問題,要注意不等式成立的條件,否則將會出現一些錯誤。對表達不等式性質的各不等式,要注意 箭頭 是單向的還是雙向的,也就是說每條性質是否具有可逆性。例1 若,則下列不等關係中不能成立的是 a b c d 解 由,a 成立。由,c...

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不等式的證明方法

a3 b3 c3 3abc,很明顯,當且僅當a b c時取等號.例1 已知a,b,c是不全等的正數,求證 a a2 b2 b a2 c2 c a2 b2 6abc.放縮法這也是分析法的一種特殊情況,它的根據是不等式的傳遞性 a b,b c,則a c,只要證明 大於或等於a的 b c就行了.例,證明當...