學法指導 建構函式證明不等式

2021-05-18 04:42:50 字數 3486 閱讀 6905

一引例1.證明:

1證明:設

即思考1:證明:

2 當時,證明:。

2證明:令, 由知

∴當時,單調遞增 ∴

於是令, 由知

∴當時,單調遞增 ∴ 於是

∴思考2:已知函式,各項不為零的數列滿足,

(1)求證:;

(2)設,為數列的前項和,求證:。

二例解(1)基於函式關係求值域

3 已知函式,若在單調增加,

在單調減少,證明:<6

(2)基於比較法構建函式

4 設,對任意實數,記.

求證:當時,對任意正實數成立;

(3)基於最值法構建函式

5 已知函式(x>0),f(x)的導函式是,對任意兩個不相等的正數、,求證:當時, .

(4)基於結構的對稱性構建函式

6 設函式(其中)的圖象在處的切線與直線平行. (1)求的值;(2)求函式在區間[0,1]的最小值;

(3)若,, ,且,

試根據上述(1)、(2)的結論證明:.

(5)基於題設條件構建函式

7 設是方程的實數根,函式的導數滿足.

求證:對於定義域中任意的,當,且時,.

(6)基於不等式,派生出新的不等式

8 已知函式(其中為自然對數的底).(ⅰ)求函式的最小值;

(ⅱ)若,證明:..練習

1、已知函式,(1)求函式的最小值;

(2)若,求證:.

2、已知函式f(x)=x-ax+(a-1),。(1)討論函式的單調性;

(2)證明:若,則對任意x,x,xx,有。

3 已知函式,數列滿足,; 數列滿足,.

求證若則當n≥2時,.

學法指導建構函式證明不等式

一引例1.證明:

1證明:設

即思考1:證明:

思考1證明:由1知設

2 當時,證明:。

2證明:令, 由知

∴當時,單調遞增 ∴

於是令, 由知

∴當時,單調遞增 ∴ 於是

∴思考2:已知函式,各項不為零的數列滿足,

(1)求證:;

(2)設,為數列的前項和,求證:。

思考2(1)由已知可得, 當時,

兩式相減得

∴或當時,,若,則這與矛盾

於是,待證不等式即為。

為此,我們考慮證明不等式

令則,轉化為題2即

(2)由(1)可知則

在中令,並將各式相加得

即二例解(1)基於函式關係求值域

3 已知函式,若在單調增加,在單調減少,證明:<6

3解:由條件得:從而

因為所以

將右邊展開,與左邊比較係數得,故

又由此可得 21世紀教育網

於是(2)基於比較法構建函式

4 設,對任意實數,記.

求證:當時,對任意正實數成立;

4 證明:(i)方法一:令,

則,當時,由,得,當時,,

所以在內的最小值是.

故當時,對任意正實數成立.

方法二:

對任意固定的,令,則,

由,得.當時,.當時,,

所以當時,取得最大值.

因此當時,對任意正實數成立.

(3)基於最值法構建函式

5 已知函式(x>0),f(x)的導函式是,對任意兩個不相等的正數、,求證:當時, .

5 證明:證法一:由,得

∴下面證明對任意兩個不相等的正數,有恆成立英才苑

即證成立

∵設,則

令得,列表如下:

∴∴對任意兩個不相等的正數,恒有

證法二:由,得

∴∵是兩個不相等的正數

∴設,則,列表:

∴ 即

∴ycy即對任意兩個不相等的正數,恒有

(4)基於結構的對稱性構建函式

6 設函式(其中)的圖象在處的切線與直線平行.

(1)求的值;

(2)求函式在區間[0,1]的最小值;

(3)若,, ,且,

試根據上述(1)、(2)的結論證明:.

6 解:(1)因為, 所以

解得m=-1或m=-7(舍),即m=-1 (2)由,解得

列表如下:

所以函式在區間[0,1]的最小值為

(3)因為

由(2)知,當x∈[0,1]時, ,所以,

所以當,,,且時, ,,,所以

又因為,

所以故(當且僅當時取等號)

(5)基於題設條件構建函式

7 設是方程的實數根,函式的導數滿足.

求證:對於定義域中任意的,當,且時,.

7解:不妨設,因為所以為增函式,所以,

又因為,所以函式為減函式,

所以,所以,即,所以.

(6)基於不等式,派生出新的不等式

8 已知函式(其中為自然對數的底).(ⅰ)求函式的最小值;

(ⅱ)若,證明:.

8 解:(ⅰ)因為,所以.

顯然,當時,;當時,.因此,在上單調

遞減,在上單調遞增.

因此,當時,取得最小值;

(ⅱ)證明:由(ⅰ)知:當時,有,即,故

(),從而有 .練習

1、已知函式,

(1)求函式的最小值;

(2)若,求證:.

解:(1)=,………………2分

當時,,所以當時,,

則函式在上單調遞增,

所以函式的最小值5分

(2)由(1)知,當時,,

∵,∴, ①……7分

∵,10分

由①②得12分

2、已知函式f(x)=x-ax+(a-1),。

(1)討論函式的單調性;

(2)證明:若,則對任意x,x,xx,有。

解:(1)的定義域為。

2分(i)若即,則

故在單調增加。

(ii)若,而,故,則當時,;

當及時,

故在單調減少,在單調增加。

(iii)若,即,同理可得在單調減少,在單調增加.

(ii)考慮函式

則由於13 已知函式,數列滿足,; 數列滿足,.

求證若則當n≥2時,.

證明: (ⅰ)先用數學歸納法證明,.

(1)當n=1時,由已知得結論成立;

(2)假設當n=k時,結論成立,即.則當n=k+1時,

因為0 又f(x)在上連續,所以f(0) 故當n=k+1時,結論也成立. 即對於一切正整數都成立.

又由, 得,從而.

綜上可知

(ⅱ)建構函式g(x)= -f(x)=, 0 由,知g(x)在(0,1)上增函式. 又g(x)在上連續,所以g(x)>g(0)=0.

因為,所以,即》0,從而

(ⅲ) 因為,所以, ,

所以 ————,

由(ⅱ)知:, 所以= ,

因為, n≥2,

所以 <<=————.

由兩式可知:.

建構函式證明不等式

唐山電大遷安分校王建榮 函式思想是重要的數學思想,利用函式思想可以解決一類不等式的證明.一構造一次不等式 例1 已知 求證 證明 建構函式 其圖象為一條直線.即二構造二次函式 例2 已知都是正數,求證證明 在 0,1 上的值域為 所以,三構造分式函式 例3 已知都是正數,且.求證 證明 建構函式 設...

變形建構函式證明不等式

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