【本講教育資訊】
一、教學內容:
二、學習目標
1、掌握並靈活運用分析法、綜合法、比較法證明簡單的不等式.對較複雜的不等式先用
分析法探求證明途徑,再用綜合法加以證明。
2、在利用不等式的性質或基本不等式時要注意等號、不等號成立的條件。
3、掌握反證法的應用。
三、知識要點
1、比較法證明不等式是最基本的方法也是最常用的方法。比較法證不等式有作差(商)、變形、判斷三個步驟.
比較法的兩種形式:
①比差法:要證a>b,只需證a-b>0。
②比商法:要證a>b且b>0,只需證1。
說明:①作差比較法證明不等式時,通常是進行因式分解,利用各因式的符號進行判斷,或進行配方,利用非負數的性質進行判斷;
②一般地運用比商法時要考慮正負,尤其是作為除式式子的值必須確定符號;
③證冪指數或乘積不等式時常用比商法,證對數不等式時常用比差法。
2、綜合法:利用某些已經證明過的不等式作為基礎,再運用不等式的性質推導出所要求證的不等式的方法。證明時要注意字母是否為正和等號成立的條件。
基本不等式:(1)若則
當且僅當a=b時取等號。
(2)(3)a,b同號,
3、分析法:從求證的不等式出發,分析使這個不等式成立的充分條件,把證明這個不等式的問題轉化為這些條件是否具備的問題,如果能夠肯定這些條件都已具備,那麼就可以判定所證的不等式成立。這種證明方法叫做分析法。
要注意書寫的格式, 綜合法是分析法的逆過程,綜合法是由因導果,而分析法是執果索因,兩法相互轉換,互相滲透,互為前提,充分運用這一辯證關係,可以增加解題思路,開擴視野。
4、反證法:假設原命題不成立(即在原命題的條件下,結論不成立),經過正確的推理,最後得出矛盾,因此說明假設錯誤,從而證明了原命題成立。
【典型例題】
例1、用反證法證明,若,則。
證明:假設不大於,則或
∵∴ 與或
這些都與已知相矛盾,則
例2、設求證
分析:不等式兩端都是多項式的形式,故可用比差法或比商法證明。
證法一:左邊-右邊=
== =
∴原不等式成立。
證法二:左邊》0,右邊》0。
∴原不等式成立。
思維點撥:用比較法證不等式,一般要經歷作差(或商)、變形、判斷三個步驟。變形的主要手段是通分、因式分解或配方。在變形過程中,也可以利用基本不等式放縮法,如證法二。
例3、分析:已知條件很簡單(僅有a≥3),而要證明的無理不等式較複雜,遵循化繁為簡的原則,容易想到用分析法求證。
證法一:
證法二:
小結:分析法是尋求結論成立的充分條件,而不是從結論出發推證已知條件,故證明過程中一定要注意格式,「要證」「只要證」等詞必不可少。在解決有關根式的問題時,「分子有理化」也是常用的技巧。
例4、已知為正數,
若,求的最小值;
(2)若,求證:。
解:(1)∵
∴ 當且僅當時,上式取等號,
所以的最小值為
(2)當且僅當時,上式取等號
例5、已知,求證:。
證法一(綜合法):
證法二(分析法):,為了證明,
只需證明 ,
即 ,,,
. 成立,
成立 本講涉及的主要數學思想方法
1、有些不等式,從正面證如果不易說清楚,可以考慮反證法凡是含有「至少」「唯一」或含有其他否定詞的命題,適宜用反證法。
2、證明不等式時,要依據題設、題目的特點和內在聯絡,選擇適當的證明方法,要熟悉各種證法中的推理思維,並掌握相應的步驟、技巧和語言特點。
3、不等式證明還有一些常用的方法換元法、放縮法、反證法、函式單調性法、判別式法、數形結合法等換元法主要有三角代換,均值代換兩種,在應用換元法時,要注意代換的等價性。
【模擬試題】(答題時間:60分鐘)
一、選擇題
1. 如果,那麼( )
abcd. 以上都不對
2. 用反證法證明:「」,應假設( )
abcd.
3、已知,則的大小關係是( )
abcd.
4. 實數不全為0的條件是( )
a. 均不為0b. 中至少有乙個為0
c. 中至多有乙個為0 d. 中至少有乙個不為0
5. 已知26、設,且,則下列各式中正確的是( )
a. b.
c. d.
二、填空題
7、若,那麼這三個數之間的大小順序是
8、若,且,下列不等式其中不成立的是
9、關於x的不等式的解集為r,那麼實數
三、解答題
10、a、b、c為不全相等的實數。求證:。
11、已知。
(1)求證:;
(2)求證:中至少有乙個不小於。
12、已知函式是(-∞,+∞)上的增函式,。
(1)證明:若,則;
(2)判斷(1)中命題的逆命題是否成立,並證明你的結論。
【試題答案】
1. c
2. d
3. a
4. d
5. d
6、d7、8、①②③
9、10. 證明:
11、證明:(1)
(2)假設中至少有乙個不小於不成立,
則都小於,則,而
,這與相矛盾,從而假設不成立,原命題成立,
即中至少有乙個不小於。
12、證明:(1)
又兩式相加,得
(2)假設,
那麼這與已知矛盾,故只有成立,因此逆命題成立。
均值不等式與不等式的證明
一 已知不等式的關係,求目標式的取值範圍 例1 2010遼寧理14 已知的取值範圍變式1 已知且,求的範圍。變式2 2010江蘇12 設為實數,滿足則的最大值是二 利用均值不等式求函式的最值 利用均值不等式求最值要注意條件的驗證 例1 1 若,求函式的最小值 2 若,求函式的值域 變式1.1 求函式...
不等式的證明及著名不等式
1 基本不等式 1 定理 如果a,b r,那麼a2 b2 2ab,當且僅當a b時,等號成立 2 定理 基本不等式 如果a,b 0,那麼 當且僅當 時,等號成立 也可以表述為 兩個 的算術平均它們的幾何平均 3 利用基本不等式求最值 對兩個正實數x,y,如果它們的和s是定值,則當且僅當 時,它們的積...
不等式的證明
不等式的證明是高中數學中的難點,常常和其他章節結合起來一起來出題,要求能掌握其基本的解題方法。1 作差法 作差法的理論基礎 例 求證 x2 3 3x 例 已知a,b都是正數,求證 總結 作差法注意事項 1.當不等號左右兩邊有公因式或者可以配方時用作差法 2.步驟分三步 作差,變形,判斷 二 作商法 ...