高中數學不等式證明典型例題

2021-05-11 05:10:54 字數 2190 閱讀 8764

例1 若,證明(且).

分析1 用作差法來證明.需分為和兩種情況,去掉絕對值符號,然後比較法證明.

解法1 (1)當時,

因為,所以 .

(2)當時,

因為 所以 .

綜合(1)(2)知.

分析2 直接作差,然後用對數的性質來去絕對值符號.

解法2 作差比較法.

因為,所以.

例2 設,求證:

證明:又∵, ∴.

例3 對於任意實數、,求證(當且僅當時取等號)

證明:∵(當且僅當時取等號)

兩邊同加,

即1)又:∵ (當且僅當時取等號)

兩邊同加

∴2)由(1)和(2)可得(當且僅當時取等號).

例4 已知、、,,求證

證明:∵

∴ ∵,同理:,。

∴ 例5 已知,求證:>0.

證明一:(分析法書寫過程)

為了證明>0

只需要證明>

∵∴∴>0∴>成立

∴>0成立

證明二:(綜合法書寫過程)

∵∴∴> >0

∴>成立 ∴>0成立

例6 若,且,求證:

證明:為要證

只需證, 即證,

也就是,即證,即證,

∵,∴,故即有,

又由可得成立,

∴ 所求不等式成立.

例7 若,求證.

證法一:假設,則,

而,故.

∴.從而, ∴.

∴. ∴.

這與假設矛盾,故.

證法二:假設,則,

故,即,即,

這不可能.從而.

證法三:假設,則.

由,得,故.

又,∴. ∴,即.

這不可能,故.

例8 設、為正數,求證.

分析:用綜合法證明比較困難,可試用分析法.

證明:要證,只需證,

即證,化簡得,.

∵, ∴.

∴.∴原不等式成立.

例9 已知,求證.

證明:從條件看,可用三角代換,但需要引入半徑引數.

∵,∴可設,,其中.

∴.由,故.

而,,故.

例10 設是正整數,求證.

分析:要求乙個項分式的範圍,它的和又求不出來,可以採用「化整為零」的方法,觀察每一項的範圍,再求整體的範圍.

證明:由,得.

當時,;

當時,……當時,.

∴.例11 已知,求證:.

證明:欲證,

只須證.

即要證,

即要證. 即要證,

即要證. 即要證,即.

即要證   (*)

∵,∴(*)顯然成立,

故例12 如果,, ,求證:.

證明:∵

∴.例13 已知,,,求證:在三數中,不可能都大於.

證明:假設三數都大於,

即,,.

又∵,,,

∴,,.

∴   ①

又∵,,.

以上三式相加,即得:

②顯然①與②相矛盾,假設不成立,故命題獲證.

例14 已知、、都是正數,求證:.

證法一:要證,

只需證,

即,移項,得.

由、、為正數,得.

∴原不等式成立.

證法二:∵、、為正數,

.即,故.,.

說明:題中給出的,,,,只因為、、都是正數,形式同算術平均數與幾何平均數定理一樣,不加分析就用算術平均數與幾何平均數定理來求證,問題就不好解決了.

例15 已知,,且.求證:.

證明:令,,且,

則∵,∴,即成立.

例16 已知是不等於1的正數,是正整數,求證.

證明:∵是不等於1的正數,

∴,∴.    ①

又.    ②

將式①,②兩邊分別相乘得

, ∴.

例17 已知,,, ,且,求證.

證明:要證, 只需證,

只需證.∵,, ,

∴,,, ∴,

∴成立. ∴.

例18 求證.

證明:∵,

∴.例19 在中,角、、的對邊分別為,,,若,求證.

分析:因為涉及到三角形的邊角關係,故可用正弦定理或餘弦定理進行邊角的轉化.

證明:∵,∴.

由餘弦定理得∴,∴

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