本週目標:
1. 模擬等式的性質得到不等式的性質,理解不等式的性質及其證明;
2. 掌握比較兩個代數式大小的方法,理解其思維過程。
3. 培養學生靈活應變的解題能力和思考問題嚴謹周密的習慣。
本週重點:
1. 模擬的思想:
2. 不等式的性質及其推論;
本週難點:不等式的性質及其推論的證明
本週內容:
一、不等式的性質及其推論
定理1:對稱性(反身性):a>bb 定理2:傳遞性:a>b,b>ca>c;c 定理3:可加性:a>ba+c>b+c;
推論:定理4:可乘性:a>b,c>0ac>bc;
a>b,c<0ac 推論1:
推論2:可乘方:a>b>0an>bn(n∈n,n>1)
定理5:可開方:
思考1:不等式性質中,容易錯的有哪些?
答:有條件限制的,如定理4及其推論、定理5,當缺少條件或條件不全時,即可產生假命題。
思考2:不等式性質中哪些條件對結論的成立是充要的?哪些條件對結論的成立是充分非必要的?
答:充要的:定理1、定理3
加一些條件作為大前提後是充要的:
定理4:若c>0,則a>bac>bc;若c<0,則a>bac 定理4的推論2:若a>0,b>0,則a>ban>bn(n∈n,n>1)
定理5:若a>0,b>0,則
充分非必要的:定理2、定理3推論、定理4推論1。
思考3:不等式中可以推廣的性質:
推廣:在元素個數上。
(1)可加性(推論):
a1>b1,a2>b2,…,an>bn,n∈n+,a1+a2+…+an>b1+b2+…+bn;
(2)可乘性(推論):
a1>b1>0,a2bn>0a1a2…an>b1b2…bn。
思考4:還可由運算推導出的:
[1]關於減法運算:
[2]關於除法運算:
二、不等式的性質及其推論的證明:
定理1的證明:∵a>b ∴a-b>0,由正數的相反數是負數,得-(a-b)<0,即b-a<0
∴b 定理2的證明:∵a>b,b>c,∴a-b>0,b-c>0,根據兩個正數的和仍是正數,得
(a-b)+(b-c)>0即a-c>0,∴a>c
定理3的證明:∵a>b,∴a-b>0,∴(a+c)-(b+c)=a-b>0,即a+c>b+c
定理3推論的證明:
方法1:(放縮法)
注:其原理是定理2(傳遞性)。
方法2:(作差比較法)(a+c)-(b+d)=(a-b)+(c-d)
∵a>b,c>d,∴a-b>0,c-d>0,∴(a-b)+(c-d)>0
∴(a+c)-(b+d)>0,∴a+c>b+d
注:作差比較法:核心是作差再與0比大小,其步驟是:作差、變形、確定差的符號、結論。
方法3:(分析法)
欲證a+c>b+d,即證:(a+c)-(b+d)>0,即證:(a-b)+(c-d)>0,
∵a>b,c>d∴a-b>0,c-d>0∴(a-b)+(c-d)>0,所以所證成立。
注:分析法原理是為證命題a,去找使a成立的充分條件b,執果索因,逐步逆找使結論成立的充分條件,直至找到明顯成立的不等式為止。其就是「欲證,只需證」,從結論開始。
定理4的證明:∵a>ba-b>0,c>0c(a-b)>0ac>bc
定理4推論1的證明:
方法1:(放縮法)
∵a>b>0,c>0ac>bc>0,又c>d>0,b>0bc>bd>0,∴ac>bd;
方法2:(作差比較法)ac-bd=ac-bc+bc-bd=c(a-b)+b(c-d)
∵a>b,c>d,∴a-b>0,c-d>0,,
∵c>0,b>0,∴c(a-b)>0,b(c-d)>0
∴c(a-b)+b(c-d)>0,∴ac-bd>0,∴ac>bd
定理4推論2的證明:
方法1:an-bn=(a-b)(an-1+an-2b+…+bn-1),
∵a>b>0,a-b>0,an-1+an-2+an-3b2+…+bn-1>0,∴an>bn
方法2:由性質4結合指數函式的單調性得:
a>0,b>0,,又n>1得到
方法3:數學歸納法
(1)驗證n=2時,a2-b2=(a+b)(a-b)>0,則命題成立;
(2)假設n=k時命題成立,即ak>bk,
當n=k+1時,ak+1=a·ak>a·bk,∵a>b,
∴a·bk>b·bk=bk+1,ak+1>bk+1,
∴n=k+1時命題也成立;
由(1)(2)對於n∈n+命題都成立。
注:適用於和自然有關的某些命題。
定理5的證明:假設,
a=b;這些均與已知矛盾。所以假設不成立,所以
說明:在上面不等式的性質定理及其推論的證明過程中,我們使用了多種方法進行了證明,「比較是一切理解和思維的基礎」,通過對比,我們要認真的去體會每種方法的原理與格式。
注:反證法核心就是「肯定條件,不定結論,推出矛盾。」其從不定結論開始。
三、本週例題
例1. 判斷下列命題的真假。
(1)a>bac2>bc2;
(2)a2>b2a>b;
(3)a>b且
(4)a>1且b>1a+b>2(且ab>1)
(5)a>b>0,
分析:主要考察不等式性質,準確把握條件。
答案:(1)假命題;考察不等式的可乘性,注意與等式的區別;
(2)假命題,a,b為負數;
(3)假命題![1]從左到右是真命題(p真,q假p或q真);
[2]從右到左是假!(p或q真p真,q假)
(4)從左到右是真命題,從右到左是假命題!
(5)思考:的證明。
證明:[法1]∵a>b>0,∴a-b>0,ab>0
[法2]
例2.已知:6 關於比大小問題.
例3. (1)已知a≠0,比較a4+a2+1與(a2+1)2的大小;
(2)比較的大小;
分析:關於比大小問題。基本方法----作差與0比較。
解:(1)(a4+a2+1)-(a2+1)2=-a2,
∵a≠0(a4+a2+1)<(a2+1)2;
思考變化:比較a+a2+1與(a+1)2的大小;
分析:∵a+a2+1-(a+1)2=-a
∴a>0a+a2+1<(a+1)2
a=0a+a2+1=(a+1)2;
a<0a+a2+1>(a+1)2;
(2)原理分析:若a>0,b>0,a2>b2ab3a>b
解(2)[法1]①當x3+y3<0時,
②當x3+y3≥0時,
法一:法二:
法三:f(x)=3x2+3y2-2xy,△=4y2-36y2=-32y2<0
∴f(x)=3x2+3y2-2xy>0
[法2]
∵xy≠0,
小結:作差和0比的步驟:
(1)作差;
(2)變形;
(3)定號;
(4)結論。
高二數學不等式的證明方法
一、比較法
地位:比較法(作差法,作商法)是證明不等式的最基本最常用的方法。
作差法:作差,變形(因式分解,與方等),確定符號;
作商法:作商,化簡,再與1比。
例1、求證:a2+b2+c2≥ab+bc+ac
證明:當a=b=c時等號成立。
評:作差,配方,定號。
類似地,可推廣為:
(1)a2+b2+2≥2(a+b)
(2)a2+b2+c2+3≥2(a+b+c)
(3)a2+b2≥ab+a+b-1
例2、 求證:a3+b3>a2b+ab2(a,b均為正數,且a≠b)
證法1:a3+b3-(a2b+ab2)=a2(a-b)+b2(b-a)
=(a-b)(a2-b2)=(a-b)2(a+b)
∵a,b均為正數,且a≠b,∴(a-b)2>0,a+b>0
∴a3+b3-(a2b+ab2)>0,即a3+b3>a2b+ab2
證法2:
∴a3+b3>a2b+ab2
證法3:∵a2+b2≥2ab ∴a2+b2-ab≥ab
∴(a+b)(a2+b2-ab)≥ab(a+b)即a3+b3>a2b+ab2
證法4:要證a3+b3>a2b+ab2,即(a+b)(a2+b2-ab)≥ab(a+b)
∵a,b∈,∴a+b>0
只需證a2+b2-ab≥ab
只需證a2+b2≥2ab
只需證(a-b)2≥0,顯然成立。
所以原不等式成立。
證法5:∵a,b∈,且a≠b,不妨設a>b>0,則a-b>0,a2>b2
∴(a-b)a2>(a-b)b2,即a3-a2b>ab2-b3
∴a3+b3>a2b+ab2。
推廣:an+bn≥an-1b+abn-1
例3、已知a>2,b>2,求證:a+b2,b>2 ∴a-1>1,b-1>1,∴(a-1)(b-1)>1
∴-(a-1)(b-1)+1<0,∴a+b-ab<0,即a+b2,b>2
證法3:令y=f(a)=a+b-ab=(1-b)a+b,
∵1-b<0,∴f(a)是減函式。
當a>2時,f(a)0,n>0
∴a+b=2+m+2+n=4+(m+n)
ab=(2+m)(2+n)=4+2(m+n)+mn
∴a+bb>c,則
所以,例6. 已知i,m,n,且1b>0,m>0,則」進行放縮。
二、分析法
1. 地位:在不等式證明中占有重要地位,是解決數學問題的一種重要思想方法。
2. 從求證的不等式出發,分析使之成立的條件,把證不等式轉化為判斷這些條件是否具備的問題,若能肯定這些條件都傷,就可斷定原不等式成立,這種證明方法通常叫做分析法。
3. 基本思路:執果索因
4. 格式:要證……,只需證……,只需證……,因為……成立,所以原不等式得證。
5. 綜合法:從已知出發,根據已有的定義、定理,逐步推出欲證的方法,也就是由因導果。
例7. 求證:
證明:(比較法)
(分析法)要證,只需證,只需證,
顯然成立,所以原不等式得證。
例8. 設x>0,y>0,x≠y,求證:
證明:要證
只需證只需證只需證因x>0,y>0,x≠y,所以x2y2[3(x-y)2+4xy]>0
所以例9. 若a>1,b>1,c>1,ab=10求證:logac+logbc≥4lgc
證明:要證logac+logbc≥4lgc
只需證只需證只需證所以,原不等式成立
三、數學歸納法
格式:(1)當n=n0 (初始值) 時,……不等式成立;
(2)假設當n=k時不等式成立,即……
當n=k+1時……不等式成立
綜上,不等式對一切n∈n*成立
注:(1)兩步三結論;(2)在第二步中,要「看頭,看尾,看中間」;
例10. 設n∈n,n≥3,求證:2n>2n+1;
證明:(1)當n=3時,左=23=8>2×3+1;
(2)假設當n=k時,不等式成立,即2k>2k+1;
當n=k+1時,2k+1=2·>2(2k+1)=2k+2+2k>2k+2+1=2(k+1)+1
∴當n=k+1時,不等式成立;
由(1)(2)知,不等式對一切n∈n,n≥3成立
例11、 設n,n>1,
證明:(1)當n=2時,,不等式成立;
(2)假設當n=k時,不等式成立,即
當n=k+1時,
∴當n=k+1時,不等式成立
由(1)(2)知,對一切n∈n且n>1,不等式均成立。
課後練習:
1、(1)求證:a2+3b2+c2≥3ab+3bc-ca;
(2)已知a,b都是正數,並且a≠b,求證:a5+b5>a2b3+a3b2
(3)已知a,b都是正數,求證:(a+b)(a5+b5)≤2(a6+b6)
2. 已知△abc三邊長為a,b,c,
求證:(1)2ab+2bc+2ac>a2+b2+c2;
(2)4(ab+bc+ac)>(a+b+c)2
提示:(1)2ab+2bc+2ac-(a2+b2+c2)=(b+c-a)a+(a+c-b)b+(a+b-c)c>0
所以不等式成立。
(2)與(1)等價。
高二數學週末練習二
1. 若,則α-β的取值範圍是( )
(a)-π<α-β<π (b)-π<α-β<0
(c) (d)
2. 若a>b,則有( )
(a)a2>b2 (b) (c)lg(a-b)<1 (d)
3. 「abd (d)
5. 若a<0,-1ab>ab2 (b)ab2>ab>a (c)ab>a>ab2 (d)ab>ab2>a
6. 已知02
7. 曲線c的方程是f(x,y)·g(x,y)=0,則f(x0,y0)=0是點m(x0,y0)在曲線c上的( )
(a)充分不必要條件 (b)必要不充分條件
(c)充要條件 (d)既不充分也不必要條件
8. 已知
則mn=( )
(a) (b) (c) (d)
9. 下列各對方程中,表示同一曲線的是( )
(a) (b)y=±x與|y|=|x|
(c) (d)
10. 方程表示( )
(a)一條直線 (b)兩條射線 (c)兩條直線 (d)乙個圓
11. 平面上相異兩點p(cos,),q(0,1),求直線pq的斜率和傾斜角的取值範圍。
12. 求到點a(5,0),b(-5,0)連線斜率之積為定值的動點軌跡方程。
答案:1. b 2. d 3. a 4. c 5. d 6. d
7. a 8. a 9. b 10. b
11. ∵p,q不重合
∴cos≠012.
不等式性質
用不等號填一填 b2.2a 2b 你發現了什麼?總結歸納 不等式基本性質2 不等式的兩邊都乘 或除以 同乙個正數,不等號的方向不變.即,如果a b,c 0,那麼 ac bc 合作與交流 不等式兩邊同乘以 1,不等號方向改變.猜想 不等式兩邊同乘以乙個負數,不等號方向改變.總結歸納 不等式基本性質3 ...
不等式的性質反思
四.教材的開發與利用 教材為學生的學習活動提供基本的線索,是實現課程目標 實施教學的重要的資源,但是課標還強調要用教材而不是教教材,因此我根據教材中提供的基本線索,多教材進行了開發與重組,注重了知識的呈現形式,增添了相關的輔助練習,順利地輔佐完成了本課的教學目標。五.不足與改進的措施 1.時間控制的...
不等式的性質教案
教學過程 一 複習預習 1.實數的常用性質 1 正數大於零,負數小於零,正數大於負數。2 正數的相反數是負數,負數的相反數是正數,0的相反數是0 3 正數的絕對值是其本身,負數的絕對值是其相反數,0的絕對值是0.4 兩個正數的和仍是正數.兩個負數的和是負數。兩個正數的積 商都是正數,兩個負數的積 商...