第29講不等式的證明 第1課時 比較法與綜合法

2021-05-11 09:24:28 字數 2338 閱讀 3946

第1課時)

重點:1.差作法和商比法;2.綜合法和分析法;3.其它方法的簡單應用。

難點:1.分析法的靈活運用;2.放縮技巧的使用。

1.理解不等式的證明。2. 掌握分析法、綜合法、比較法證明簡單的不等式;3.了解證明不等式的其它方法。

常以綜合題型出現,一般與函式、數列、方程等內容綜合。對技巧的要求不是很高。

⑴ 證明不等式常用的主要方法:比較法,分析法,綜合法,反證法。數學歸納法。

⑵ 證明不等式常用的主要技巧:放縮,換元,配方,拆項,利用基本不等式,利用不等式的性質,利用函式值域和函式的增減性。

⑶ 證明不等式常用的基本不等式:

① 一式的平方不小於零。

即() 或()。後者的變式為: 或。

② 兩個大於零的式子的算術平均值不小於它們的幾何平均值。

即() ,可推廣至多個式子。

③ 倒數的和不小於2。

即(同號) 。

上述基本不等式中,當且僅當時取等號。

前三個基本不等式的內在聯絡為

1.比較法

⑴ 差比法

要證,只要證。

例.求證: 。

證明:∵,

∴。點評:本題使用差比法。證明不等式時,要判斷一式是否大於零,有時需要使用配方法以及基本不等式。本題使用了配方法以及基本不等式「一式的平方不小於零」。

⑵ 商比法

要證,當時,只要證。當不等式兩邊是積或冪的形式時,可用此法。

例.已知,求證: 。

證明:∵,∴,又,∴,

又, ,

∴。點評:本題使用商比法。

2.綜合法

所謂綜合法就是從已知或以證明過的不等式出發,根據不等式的性質推導出欲證的不等式(由因導果),綜合法的特點是表述簡單、條理清楚,所以在實際證題時,往往先用分析法來尋求證明途徑,而後用綜合法來書寫證明過程。

例.求證: 。

證明:∵ 底數大於1的對數函式是增函式,

∴點評:本題使用綜合法,利用了縮放技巧。所謂「縮放」,就是在待證不等式兩邊的值的中間找乙個或多個中間量,再根據不等式的傳遞性來間接證得結論成立。

縮放時可以捨去或加上一些項;也可以加大或減小一些項;還可以把分子或分母放大縮小。證對數不等式的關鍵在於利用對數函式的性質。

例.求證: (為正整數)。

證明:∵⑴

n)把上述各式相加得,

即。點評:本題使用綜合法,利用了放縮技巧。這裡是把各式相加,有時需要把各式項乘,例如習題中的第7題。

例.若,為大於1的整數,求證: 。

證明:∵為大於1的整數,故利用二項式定理得,

∵,∴的所有項都是正的,

∴,∴。

點評:本題使用綜合法,利用了二項式定理以及縮放技巧。

例.求證: ()。

證明:∵(),

∴ 原不等式左邊

右邊點評:本題使用綜合法,利用了拆項技巧。

例.求證不論為何實數,都有。

證明:設,即,

∵為實數,∴,即,

∴,即。

點評:本題使用綜合法,利用函式的值域證不等式。即要證(或),可先找出乙個關於的不等式,再解出。

例.已知,求證: 。

證明:由可得,

則,∴,當, 時等號成立。

點評:本題是條件不等式證明,證條件不等式與證一般的不等式並沒有什麼不同,關鍵在於條件的轉化應用。可以利用條件消元,再運用比較法證明。要證最後一式的大於零或小於零,往往需要配方。

1.、為互不相等的正數,求證: 。

證明:∵,

∴。點評:本題使用差比法,使用技巧「一式的平方不小於零」。

2.已知,求證:

解法一: ,

∵,∴, ,∴∴。

解法二: ∵,∴, ,而∴,

∴。點評:解法一使用差比法,解法二使用商比法。

3.若,求證。

證明:∵,∴⑴,⑵,

⑴+⑵得。

點評:本題利用基本不等式。

4.求證: ()。

證明:∵(=2,3,…,n)

∴ 原不等式左邊

右邊點評:本題使用綜合法。利用了拆項技巧。改用也可。

5.若,試證: 。

證明:令, , (為實數),

(∵為實數,∴)

當,即時,上式取等號。

點評:本題使用綜合法,利用了換元技巧。題設為線性方程形式的不等式證明,根據線性方程的特點適當引入引數可使問題簡化。

6.已知, , ,求證: 。

證明:∵,∴, , ,

當時,當時,

∴。點評:本題使用綜合法,利用了函式增減性。

7.試證: 。

證明把上述各式兩邊項乘得,

兩邊同時乘以得 ,即,

∴,∴ 原不等式成立 。

點評:本題使用綜合法,利用了放縮技巧。

不等式第1課時

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第41課時 不等式的證明 1

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第4課時不等式證明 二

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