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初中数学知识点:不等式证明的六大方法

马行软地易失蹄,人贪安逸易失志。对待生命要认真,对待生活要活泼。以下是为您推荐初中数学知识点:不等式证明的六大方法。

1、比较法:包括比差和比商两种方法。

2、综合法

证明不等式时,从命题的已知条件出发,利用公理、定理、法则等,逐步推导出要证明的命题的方法称为综合法,它是由因导果的方法。

3、分析法

证明不等式时,从待证命题出发,分析使其成立的充分条件,利用已知的一些基本原理,逐步探索,最后将命题成立的条件归结为一个已经证明过的定理、简单事实或题设的条件,这种证明的方法称为分析法,它是执果索因的方法。

4、放缩法

证明不等式时,有时根据需要把需证明的不等式的值适当放大或缩小,使其化繁为简,化难为易,达到证明的目的,这种方法称为放缩法。

5、数学归纳法

用数学归纳法证明不等式,要注意两步一结论。

在证明第二步时,一般多用到比较法、放缩法和分析法。

6、反证法

证明不等式时,首先假设要证明的命题的反面成立,把它作为条件和其他条件结合在一起,利用已知定义、定理、公理等基本原理逐步推证出一个与命题的

条件或已证明的定理或公认的简单事实相矛盾的结论,以此说明原假设的结论不成立,从而肯定原命题的结论成立的方法称为反证法。

证明不等式的几种方法

昭通学院 学生毕业论文 论文题目证明不等式的几种方法 姓名 学号 201103010128 学院数学与统计学院 专业数学教育 指导教师 2014年3月6日

证明不等式的几种方法 摘 要:证明不等式就是要推出这个不等式对其中所有允许值都成立或推出数值不等式成立。本文主要归纳了几种不等式证明的常用方法。 关键词:不等式; 证明; 方法 1.引言 在定义域中恒成立的不等式叫做恒不等式,确认一个不等式为恒不等式的过程为对该不等式进行证明。证明不等式的主要方法是根据不等式的性质和已有的恒不等式进行合乎逻辑的等价变换。主要方法有:比较法、综合法、分析法、反证法、归纳法、放缩法、构造法、导数法、均值不等式性质证明不等式等方法。 2.不等式证明的常用方法 2.1 比较法 比较法是直接作出所证不等式,两边的差(或商)然后推演出结论的方法。具体地说欲证B A >)(B A <,直接将差式B A -与0比较大小;或若当+∈R B A ,时,直接将商式 B A 与1比较大小[]1。 差值比较法的理论依据是不等式的基本性质:“若0≥-b a ,则b a ≥;若0≤-b a ,则 b a ≤.”其一般步骤为: 1.作差:观察不等式左右两边构成的差式,将其看成一个整体。 2.变形:把不等式两边的差进行变形,或变形成一个常数,或为若干个因式的积,或一个或几个平方和。其中变形是求差法的关键,配方和因式分解是经常使用的方法。 3.判断:根据已知条件与上述变形结果判断不等式两边差的正负号,最后肯定所求不等式成立的结论。 应用范围:当被证的不等式两端是多项式,对于分式或对数式时,一般使用差值比较法。 商值比较法的理论依据是:“∈b a ,+R ,若b a 1≥则b a ≥;若b a 1≤则b a ≤.”其一 般步骤为: 1.作商:将左右两端作商。 2.变形:化简商式到最简形式。

不等式的证明方法

不等式的证明方法 不等式是数学中一类重要的数学不等关系,它在各个领域中都有广泛 的应用。证明不等式的方法有很多,下面介绍几种常见的方法。 1.数学归纳法 数学归纳法是一种常用的证明不等式的方法。当不等式对于一些特定 的n成立时,我们可以证明当n+1时,不等式也成立。具体步骤如下:(1)首先验证当n=1时不等式成立; (2)假设当n=k时不等式成立,即不等式表达式为Pk(k),其中 Pk(k)表示当n=k时不等式的表达式; (3)利用假设的条件,证明当n=k+1时不等式也成立,即证明 Pk(k+1); (4)由(1)(2)步骤可知,不等式对于n=1成立,又由(3)步骤可知, 当n=k+1时不等式也成立,综上可得,不等式对于所有的n成立。 2.数学推理 数学推理是一种常用的证明不等式的方法,它主要是通过运用已知的 数学定理、性质和等式进行逻辑推理,从而得出结论。例如,可以利用已 知的三角函数性质、代数运算等进行推理,通过一系列推导和等价变形得 出需要证明的不等式。 3.代入法 代入法是一种常用的证明不等式的方法,它主要是利用数值替换变量,通过对不等式成立条件的特殊取值进行代入,从而证明不等式成立。例如,

对于一个两个变量的不等式,可以分别取其中一个变量为0或1,然后对 不等式进行推导和比较,得出结论。 4.反证法 反证法是一种常用的证明不等式的方法,它通过假设所要证明的不等 式不成立,然后从假设出发推导出与已知矛盾的结论,从而证明原不等式 成立。具体步骤如下: (1)假设不等式不成立,即存在一些条件使得不等式不成立,这个 条件可以是一个数、一个式子等; (2)利用假设条件进行推导,推导出与已知矛盾的结论; (3)由于假设条件导致与已知矛盾,所以假设不成立,即原不等式 成立。 5.AM-GM不等式(算术平均数-几何平均数不等式) AM-GM不等式是一种常用的证明不等式的方法。它断言,若a1, a2,...,an是n个非负实数,则有(a1+a2+...+an)/n ≥ √(a1*a2*...*an),等号成立的条件是a1=a2=...=an。通过这个不等式,我们可以证明很多其他不等式。具体的证明方法是: (1)将n个非负实数的乘积开方,即√(a1*a2*...*an); (2)寻找一个具有n个元素的数列x,使得其算术平均数和几何平 均数相等,即(a1+a2+...+an)/n = x; (3)通过计算,证明√(a1*a2*...*an) ≤ x,从而得出不等式成立。

不等式的几种证明方法及其应用

不等式的几种证明方法及其应用 不等式的证明方法多种多样,常用的证法有初等数学中的综合法、分析法、比较法和数学归纳法等,高等数学中常用的方法是利用函数的单调性、凹凸性等方法.本文将对其中一些典型证法给出系统的归纳与总结,并以例题的形式展示这些方法的应用. 1 利用构造法证明不等式 “所谓构造思想方法就是指在解决数学问题的过程中,为完成从条件向结论的转化,利用数学问题的特殊性设计一个新的关系结构系统,找到解决原问题的具体方法.利用构造思想方法不是直接解决原问题,而是构造与原问题相关或等价的新问题.”) 52](1[P 在证明不等式的问题中,构造思想 方法常有以下几种形式: 1.1 构造函数证明不等式 构造函数指根据所给不等式的特征,巧妙地构造适当的函数,然后利用一元二次函数的判别式或函数的有界性、单调性、奇偶性等来证明不等式. 1.1.1 利用判别式 在含有两个或两个以上字母的不等式中,若根据题中所给的条件,能与一元二次函数有关或能通过等价形式转化为一元二次函数的,都可考虑使用判别式法. 例1 设R z y x ∈,,,证明0)(32 2 ≥+++++z y x z y xy x 成立. 解 令2 2 2 33)3()(z yz y x z y x x f +++++=为x 的二次函数. 由2 2 2 2 )(3)33(4)3(z y z yz y z y +-=++-+=?知0≤?,所以0)(≥x f . 故0)(322 ≥+++++z y x z y xy x 恒成立. 对于某些不等式,若能根据题设条件和结论,结合判别式的结构特征,通过构造二项平方和函数)(x f =(11b x a -)2+(x a 2-22)b +…+2 )(n n b x a -,由0)(≥x f 得出0≤?,从而即可得出所需证的不等式. 例2 设+ ∈R d c b a ,,,,且1=+++d c b a ,求证 614141414<+++++++d c b a )18](2[P . 证明 令)(x f =(x a 14+-1)2+(114-+x b )2+)114(-+x c 2+)114(-+x d 2

证明不等式的13种方法

证明不等式的13种方法 咸阳师范学院基础教育课程研究中心 安振平 不等式证明无论在高考、竞赛,还是其它类型的考试里,出现频率都是比较高,证明难度也是比较大的.因此,有必要总结证明不等式的基本方法,为读者提供学习时的参考资料. 笔者选题的标准是题目优美、简明,其证明方法基本并兼顾巧妙. 1. 排序方法 对问题的里的变量不妨排出大小顺序,有时便于获得不等式的证明. 例1 已知,,0a b c ≥,且 1a b c ++=,求证: () 222 29 1.a b c abc +++≥ 证明:不妨设a b c ≤≤,则1 03 a ≤≤ ,从而有940a -<,于是 () 222 29a b c abc +++ ()222 2 2 2 2 2 2 22()(94)22(1)(94) 2122(1)(94) 2131 1. 4 a b c bc a b c a a a a a a a a a =+++-+?? ≥+-+- ??? -?? =+-+- ??? =+-≥ 2.增量方法 在变量之间增设一个增量,通过增量换元的方法,便于问题的变形和处理. 例2 设,,a b c R + ∈,试证: 2222 a b c a b c a b b c c a ++++≥+++. 证明: 令a b α=+,,b c c a βγ=+=+,则0,αβγ++=于是

()()()()2222 2 2 2 2 2 42()22(), a b c a b b c c a a b b c c a a b b c c a a b c a b b c c a a b c αβγαβγαβγ??++ ?+++?? ++++++= + + +++=+++++++ + +++≥++ 所以 2222 a b c a b c a b b c c a ++++≥+++. 说明:本题可以加强为:设,,a b c R + ∈,试证: () 2222 ()22a b c a b c a c a b b c c a a b c ++-++≥++++++. 3.齐次化法 利用题设条件,或者其它变形手段,把原不等式转换为齐次不等式. 例3 设,,0,1x y z x y z ≥++=,求证: 2 2 22 2 2 2 22 1.16 x y y z z x x y z +++≤ 证明:不妨设x y z ≥≥,则22y x ≤222,z yz y z yz ≤≤,于是 2 2 2 2 2 2 22x y y z z x x y z +++ 22222 2 22(), x y x z x yz x yz x y z ≤+++=+ (这里转化为齐次了!) 而 1 ()24 x y z x y z ++??+≤= ???, 故有 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1.16 x y y z z x x y z +++≤ 等号在1 ,02 x y z == =时取得. 4.切线方法 通过研究函数在特殊点处的切线,利用切线段代替曲线段,来建立局部不等式. 例4 已知正数,,x y z 满足3x y z ++=,求证: 35 ≤.

初中数学重点梳理:不等式的证明和应用

不等式的证明和应用 知识定位 不等式是数学竞赛的热点之一。由于不等式的证明难度大,灵活性强,要求很高的技巧,常常使它成为各类数学竞赛中的“高档”试题。而且,不论是几何、数论、函数或组合数学中的许多问题,都可能与不等式有关,这就使得不等式的问题(特别是有关不等式的证明)在数学竞赛中显得尤为重要。 证明不等式同大多数高难度的数学竞赛问题一样,没有固定的模式,证法因题而异,灵活多变,技巧性强。但它也有一些基本的常用方法,要熟练掌握不等式的证明技巧,必须从学习这些基本的常用方法开始。 知识梳理 1. 不等式三个基本性质: ① 不等式两边都加上(或减去)同一个数或同一个整式,不等号的方向不变。 ② 不等式两边都乘(或除以)同一个正数,不等号的方向不变。 ③ 不等式两边都乘(或除以)同一个负数,不等号的方向改变。 2. 一元一次不等式组的解集:几个一元一次不等式的解集的公共部分,叫做由它们所组成 的一元一次不等式组的解集。 设a>b,不等式组 ? ??>>b x a x 的解集是x>a ? ??<a x b x 的解集是 bb x a x 的解集是空集 3.不等式证明的基本方法: (1)比较法 比较法可分为差值比较法和商值比较法。 差值比较法:原理 A - B >0 A > B . 商值比较法:原理 若 >1,且B>0,则A>B 。 3.不等式的应用:

(1)几何中证明线段或角的不等关系常用以下定理 ①三角形任意边两边的和大于第三边,任意两边的差小于第三边。 ②三角形的一个外角等于和它不相邻的两个内角和。 ③在一个三角形中,大边对大角,大角对大边。 直角三角形中,斜边大于任一直角边。 ④有两组边对应相等的两个三角形中 如果这两边的夹角大,那么第三边也大; 如果第三边大,那么它所对的角也大。 ⑤任意多边形的每一边都小于其他各边的和 (2)不等式(组)的应用主要表现在:作差或作商比较数的大小;求代数式的取值范围;求代数式的最值,列不等式(组)解应用题. 其中,不等式(组)解应用题与列方程解应用题的步骤相仿,一般步骤是: (1)弄清题意和题中的数量关系,用字母表示未知数; (2)找出能够表示题目全部含义的一个或几个不等关系; (3)列出不等式(组); (4)解这个不等式(组),求出解集并作答. 例题精讲 【试题来源】 【题目】已知x<0,-1<y<0,将x,xy,xy2按由小到大的顺序排列. 【答案】x<xy2<xy. 【解析】分析用作差法比较大小,即若a-b>0,则a>b;若a-b<0,则a<b.解因为x-xy=x(1-y),并且x<0,-1<y<0,所以x(1-y)<0,则x<xy.因为xy2-xy=xy(y-1)<0,所以xy2<xy. 因为x-xy2=x(1+y)(1-y)<0,所以x<xy2. 综上有x<xy2<xy. 【知识点】不等式的证明和应用 【适用场合】当堂例题 【难度系数】2 【试题来源】 【题目】若

不等式证明的基本方法

不等式证明的基本方法 目标认知 学习目标: 1、理解不等式的证明依据是不等式的概念和性质,实数的性质,以及一些基本的不等式及不等式定 理,掌握不等式的证明方法:①比较法;②分析法;③综合法;④反证法;⑤放缩法; 2、感受与理解不等式的证明过程,能够进行合情推理与演绎推理,理解直接证明与间接证明的过程、 方法,找出证明规律. 3、通过不等式的证明,及诸多方法的使用,感受数学的逻辑性,严密性,激发学习数学的兴趣. 重点: 不等式证明的基本方法 难点: 利用均值不等式证明不等式,放缩法证明不等式。 学习策略: ①作差比较法是证明不等式最基本的方法,一定要熟练应用; ②综合法和分析法是从证明过程的陈述形式来区分的,在探求不等式的证明途径中,两种方法经常结合 应用; ③直接证明某些不等式比较困难时,可以考虑用反证法; ④放缩法时把不等式中的某些部分的值放大或者缩小,达到证明的目的,注意应用放缩法证明不等式 时,放大或缩小要适度。 知识要点梳理 知识点一:比较法 比较法是证明不等式的最基本最常用的方法,可分为作差比较法和作商比较法。 1、作差比较法 常用于多项式大小的比较,通过作差变形(分解因式、配方、拆、拼项等)判断符号(判断差与0的大小关系)得结论(确定被减式与减式的大小. 理论依据: ①;②;③。 一般步骤: 第一步:作差; 第二步:变形;常采用配方、因式分解等恒等变形手段; 第三步:判断差的符号;就是确定差是大于零,还是等于零,小于零. 如果差的符号无法确定, 应根据题目的要求分类讨论.

第四步:得出结论。 注意:其中判断差的符号是目的,变形是关键。 2、作商比较法 常用于单项式大小的比较,当两式同为正时,通过作商变形(约分、化简)判断商与1的大小得结论(确定被除式与除式的大小). 理论依据: 若、,则有①;②;③. 基本步骤: 第一步:判定要比较两式子的符号 第二步:作商 第三步:变形;常采用约分、化简等变形手段; 第四步:判定商式大于1或等于1或小于1。如果商与1的大小关系无法确定,应根据题目的要求分类讨论. 第五步:得出结论。 注意:作商比较法一般适合含“幂”、“指数”的式子比较大小。 知识点二:分析法 分析法是从需要证明的命题出发,分析使这个命题成立的充分条件,逐步寻找使命题成立的充分条件,直至所寻求的充分条件显然成立,或由已知证明成立,从而确定所证的命题成立的一种方法. 思维过程:“执果索因”. 证明格式:要证……,只需证……,只需证……,因为……成立,所以原不等式得证。 适用题型:当所证的不等式的结论与所给条件间联系不明确,常常采用分析法证明不等式。 知识点三:综合法 综合法是从命题的已知条件出发,利用公理、已知的定义及定理,逐步推导,从而最后导出要证明的命题。 思维过程:“执因索果” 适用题型:当所证的不等式的条件形式或不等式两端的形式与不等式的性质、定理有直接联系时,常常采用综合法证明不等式. 知识点四:反证法 反证法首先假设要证明的命题是不正确的,然后利用公理,已知的定义、定理,命题的条件逐步分析,得到和命题的条件或公理、定理、定义及明显成立的事实等矛盾的结论,以此说明假设的结论不成立,从而原来的结论正确。 适用题型:适合证明“存在性问题、唯一性问题”,带有“至少有一个”或“至多有一个”等字样的数学问题. 理论依据:命题“p”与命题“非p”一真、一假。 注意:反证法解题的实质是否定结论导出矛盾,从而说明原结论正确。在否定结论时,其反面要找对、找全.

不等式证明的方法技巧(三元型)

关于三元不等式的一点总结 在自主招生乃至数学竞赛中,我们往往会见到许多三元不等式,形式例如“a b c ++, ,abc ab bc ac ++” 的不等式不胜枚举,所以本节就专门来谈谈关于这类不等式的处理手段。由恒等式()()()()()a b c ab bc ac a b a c b c abc ++++=++++,再结合下面这个不 等式:33 a b c ab bc ac abc ++++=≤?,可推出 ()()()()()a b a c b c a b c ab bc ac abc +++=++++- 1()()()()9a b c ab bc ac a b c ab ac bc ≥++++- ++++ 8()()9 a b c ab ac bc =++++ (*) 即产生不等式9()()()8()()a b b c a c a b c ab ac bc +++≥++++ ① 由(*)可进一步推: (*)()ab bc ac ≥++ 所以又产生不等式9()()()a b b c a c +++≥ ≥ ② 从恒等式()()()()()a b a c b c a b c ab bc ac abc +++=++++-中我们又发现: ()()()()()a b a c b c a b c ab bc ac abc +++=++++- 8abc abc ≥-≥ 即有不等式()()()8abc a b a c b c +++≥ ③ 结合① ② ③容易发现,()()()a b a c b c +++既可以与abc 和ab bc ac ++单独建立不等关系,又能和abc 、ab bc ac ++混合建立不等式。进一步,我们若联系熟悉的不等式 2)3()ab bc ac abc a b c ++≥++((证明交给读者自己)和舒尔不等式的下列4个变形: 变形1 333222222()30x y z x y xy x z xz y z yz xyz ++-++++++≥ 我们把它简记为3 2()30cyc cyc x x y z xyz -++≥∑∑ 变形2 2()4()()9xyz 0x y z x y z xy xz yz ++-+++++≥

基本不等式的证明方法

基本不等式的证明方法 简介 基本不等式是解决数学问题中经常用到的重要工具。本文将介绍一些基本不等式的证明方法,帮助读者更好地理解和运用这些不等式。 方法一:数学归纳法证明 数学归纳法是证明数学命题的一种常用方法。在证明基本不等式时,我们可以运用数学归纳法来逐步推导不等式的成立。 首先,我们将基本不等式的初始条件表示为一个式子,通常为n = 1 或 n = 2。然后,我们假设当 n = k 时不等式成立,即假设我们已经证明了 n = k 的情况。 接下来,我们需要证明当 n = k + 1 时,不等式仍然成立。我们可以通过运用数学运算、代入等方法来完成这一步骤。最后,通过证明初始条件成立,我们可以得出结论,即基本不等式对于所有的正整数 n 都成立。

方法二:几何证明法 几何证明法是基于几何形状和图形的性质来证明数学命题的一种方法。在证明基本不等式时,我们可以通过构建合适的几何形状和图形来解释不等式的成立原理。 举个例子,我们来证明三角形的三边关系,即 a + b > c,其中a、b、c 分别为三角形的三条边长。我们可以通过构建一个合适的三角形,并进一步分析其边长关系来证明这个不等式的成立。 方法三:代数证明法 代数证明法是通过代数运算和方程的性质来证明数学命题的一种方法。在证明基本不等式时,我们可以使用代数法来进行求解和证明。 例如,要证明 (a + b)^2 >= 4ab,我们可以展开左边的平方项,并进行运算和化简,最终得到不等式成立的形式。通过适当的代数变换和运算,我们可以证明这个基本不等式的成立。 方法四:数学逻辑证明法

数学逻辑证明法是运用数学逻辑原理和推理规则来证明数学命题的一种方法。在证明基本不等式时,我们可以运用逻辑原理和推理规则来推导不等式的成立。 通过运用严谨的数学推理,我们可以将基本不等式分解为一系列等价的数学命题,然后逐步推导得出不等式的成立。这种证明方法需要严谨的逻辑思维和推理能力,但能够确保证明的准确性和合理性。 总结 基本不等式是解决数学问题中常用的工具,熟练掌握不同的证明方法可以帮助我们更好地理解和应用这些不等式。本文介绍了数学归纳法证明、几何证明法、代数证明法和数学逻辑证明法这四种基本的证明方法,希望对读者有所帮助。

不等式几种证明方法及其应用

不等式的几种证明方法及其应用 不等式的证明方法多种多样,常用的证法有初等数学中的综合法、分析法、比较法和数学概括 法等,高等数学中常用的方法是利用函数的单一性、凹凸性等方法.本文将对此中一些典型证法给 出系统的概括与总结,并以例题的形式展现这些方法的应用. 1利用结构法证明不等式 “所谓结构思想方法就是指在解决数学识题的过程中,为达成从条件向结论的转变,利用数学 问题的特别性设计一个新的关系结构系统,找到解决原问题的详细方法.利用结构思想方法不是直 接解决原问题,而是结构与原问题有关或等价的新问题.”[1](P52)在证明不等式的问题中,结构思想 方法常有以下几种形式: 1.1结构函数证明不等式 结构函数指依据所给不等式的特色,奇妙地结构合适的函数,而后利用一元二次函数的鉴别式 或函数的有界性、单一性、奇偶性等来证明不等式. 利用鉴别式 在含有两个或两个以上字母的不等式中,若依据题中所给的条件,能与一元二次函数有关或能 经过等价形式转变成一元二次函数的,都可考虑使用鉴别式法. 例1 设x,y,zR,证明x2 xy y2 3z(x yz)0成立. 解令f(x) x2 (y 3z)x y2 3yz 3z2为x的二次函数. 由(y 3z)2 4(y2 3yz 3z2) 3(y z)2知0,所以f(x)0. 故x2 xy y2 3z(x y z)0恒成立. 对于某些不等式,若能依据题设条件和结论,联合鉴别式的结构特色,经过结构二项平方和函 数f(x)=(a1xb1)2+(a2x-b2)2++(a n x b n)2,由f(x) 0得出0,从而即可得出所需证的不等式. 例2 设a,b,c,d R ,且a b c d 1,求证 4a 1 4b 1 4c 14d 1 6[2](P18). 证明令f(x)=( 4a 1x-1)2+( 4b 1x 1)2+( 4c 1x1)2+(4d1x1)2

不等式的性质与证明方法总结

不等式的性质与证明方法总结 在数学中,不等式是一种非常重要的数学工具,用于描述数值之间的大小关系。不等式可以帮助我们解决各种实际问题,同时也是数学推理和证明的基础。本文将总结一些常见的不等式性质和证明方法,帮助读者更好地理解和应用不等式。 一、基本不等式性质 1. 传递性:如果a < b,b < c,则有a < c。这个性质是不等式推理的基础,可 以用于简化证明过程。 2. 加法性:如果a < b,则a + c < b + c。这个性质表示在不等式两边同时加上 一个相同的数,不等式的大小关系不变。 3. 乘法性:如果a < b,c > 0,则ac < bc;如果a < b,c < 0,则ac > bc。这个 性质表示在不等式两边同时乘以一个正数或负数,不等式的大小关系会发生改变。 4. 对称性:如果a < b,则-b < -a。这个性质表示如果不等式两边同时取相反数,不等式的大小关系会发生改变。 二、常见不等式 1. 平均不等式:对于任意非负实数a1, a2, ..., an,有以下不等式成立: (a1 + a2 + ... + an) / n >= (a1 * a2 * ... * an)^(1/n) 平均不等式可以用于证明其他不等式,如均值不等式、柯西不等式等。 2. 均值不等式:对于任意非负实数a1, a2, ..., an,有以下不等式成立: (a1 + a2 + ... + an) / n >= (a1^p + a2^p + ... + an^p)^(1/p) 其中p为大于0的实数。均值不等式可以用于证明其他不等式,如柯西不等式、夹逼定理等。

3. 柯西不等式:对于任意实数a1, a2, ..., an和b1, b2, ..., bn,有以下不等式成立: (a1b1 + a2b2 + ... + anbn)^2 <= (a1^2 + a2^2 + ... + an^2)(b1^2 + b2^2 + ... + bn^2) 柯西不等式可以用于证明向量内积的性质,以及其他不等式的推导。 4. 夹逼定理:如果对于任意n,有a_n <= b_n <= c_n,并且lim(a_n) = lim(c_n) = L,则lim(b_n) = L。夹逼定理可以用于证明数列极限的存在与计算。 三、不等式的证明方法 1. 数学归纳法:对于一些特定的不等式,可以使用数学归纳法进行证明。数学 归纳法的基本思想是:先证明当n = 1时不等式成立,然后假设当n = k时不等式 成立,再证明当n = k + 1时不等式也成立。 2. 反证法:对于一些不等式,可以使用反证法进行证明。反证法的基本思想是:假设不等式不成立,然后通过推理推导出矛盾的结论,从而证明原不等式成立。 3. 矛盾法:对于一些不等式,可以使用矛盾法进行证明。矛盾法的基本思想是:假设不等式不成立,然后通过推理推导出矛盾的结论,从而证明原不等式成立。 4. 应用其他不等式:有时候,可以通过应用其他已知的不等式来证明目标不等式。例如,可以使用平均不等式、均值不等式、柯西不等式等来推导出目标不等式。 综上所述,不等式是数学中一种重要的工具,具有广泛的应用。了解不等式的 性质和证明方法,可以帮助我们更好地理解和应用不等式,解决实际问题。通过不断学习和练习,我们可以提高不等式的运用能力,为数学和其他学科的研究和应用做出更多贡献。

数学所有不等式放缩技巧及证明方法

数学所有不等式放缩技巧及证明方法 不等式放缩是数学中常用的方法之一,用于对不等式进行变形和简化,从而更容易证明或求解。在数学中,有很多种不等式放缩的技巧和证明方法。以下是一些常用的不等式放缩技巧及证明方法。 1.加法放缩法(AM-GM不等式): 加法放缩法是通过对多个数进行加法运算和乘法运算进行放缩的一种 方法。常用的加法放缩法是AM-GM不等式,即算术平均数不小于等于几何 平均数。对于正实数a1,a2,…,an,有以下不等式: (a1+a2+…+an) / n ≥ √(a1·a2·…·an) 其中等号在当且仅当a1 = a2 = … = an时成立。 2. 几何平均放缩法(Cauchy-Schwarz不等式): 几何平均放缩法是通过对多个数进行乘法运算进行放缩的一种方法。 常用的几何平均放缩法是Cauchy-Schwarz不等式,即对于实数a1, a2,…,an和b1,b2,…,bn,有以下不等式: (a1^2+a2^2+…+an^2)(b1^2+b2^2+…+bn^2) ≥ (a1b1+a2b2+…+anbn)^2 其中等号在当且仅当存在常数k,使得ka1 = kb1,ka2 = kb2,…,kan = kbn时成立。 3.对称放缩法:

对称放缩法是通过对不等式两边进行变换,使其具有相同的表达式或形式以便比较的一种方法。常用的对称放缩法包括平方放缩、倒数放缩、对数放缩等。 例如,在证明a^3 + b^3 ≥ ab(a + b)时,可以通过平方放缩得到(a + b)(a^3 + b^3) ≥ (a + b)ab(a + b),再除以(a + b)得到a^3 + b^3 ≥ ab(a + b)。 4.中位数放缩法: 中位数放缩法是利用不等式中数的性质,将较大的数用中位数表示,从而进行放缩的一种方法。常用的中位数放缩法包括欧拉不等式、Holder 不等式等。 例如,在证明(a + b + c)^2 ≥ 3(ab + bc + ca)时,可以利用欧拉不等式将ab + bc + ca用中位数表示,得到(a + b + c)^2 ≥ 3(a^2 + b^2 + c^2)。 5.归纳法: 归纳法是一种常用的证明方法,适用于一些不等式在一些特定情况下成立,并通过证明它在其他情况下也成立。具体步骤包括证明基本情况,假设一些特定情况成立,证明它在下一个情况下也成立,最后得到结论。 例如,在证明n个非负实数a1,a2,…,an的几何平均不小于算术平均时,可以先证明n = 2的情况成立,然后假设n = k的情况成立,证明n = k + 1的情况也成立。 以上是一些常用的不等式放缩技巧及证明方法。在实际应用中,根据具体问题的特点选择合适的方法进行证明,有时也需要结合不同方法进行

证明基本不等式的方法

证明基本不等式的方法 基本不等式是数学中极为重要的不等式之一,它可以直接由基本的数 学性质和运算法则推导得出。以下是我详细描述基本不等式的证明方法, 以及一些相关的例子和应用。 基本不等式可以表述为:对于正实数a和b,有ab≥2√(ab),即a 乘以b大于等于2乘以a和b的平方根。 首先,我们知道一个数的平方根是非负的,即√(ab)≥0,因此我们 可以得出一个结果:2√(ab)≥0。由此可见,当a和b相等时,等式成立。例如,当a=b=1时,1*1=2√(1*1),等式两边都为1,等式成立。 接下来,我们来考虑当a和b不相等时的情况。这时我们可以假设一 个数x,使得x=√a/√b(注意,这里假设了b不等于0)。根据这个假设,我们可以得出√a=x√b。将这个结果代入到基本不等式中,得到:ab≥2√(ab) ab≥2√a√b (将√ab代换成x√b) ab≥2(x√b)√b (将√a代换成x√b) ab≥2xb*b ab≥2x(b^2) 由于a和b是正实数,因此b的平方b^2也是正实数。而x是我们自 己假设的一个数,通过合适的选择,我们可以使2x(b^2)等于a*b。这样 基本不等式就成立了。

这个证明方法的关键在于假设一个适当的数x,使得√a=x√b,从而将原始不等式转化为x的方程,然后通过解这个方程得到基本不等式。 下面是两个具体的示例应用,展示了基本不等式的实际用途: 例1:证明当a+b=2时,a*b≤1 根据我们的假设,可以令x=1/√b。那么根据√a=x√b这个方程,可以得到√a=√b/√b=1,即a=1、将这个结果代入到a+b=2中可以得到 1+b=2,从而b=1、因此,我们可以得到a*b=1*1=1,满足a*b≤1例2:证明当a+b=1时,(a^2+1)(b^2+1)≥8/9 首先,我们假设x=√a/√b,那么根据√a=x√b这个方程,可以得到√a=√b/√b=1,即a=b。这时,a+b=1可以变为2a=1,从而得到a=b=1/2将这个结果代入到(a^2+1)(b^2+1)中可以得到(1/4+1)(1/4+1)=5/4、因此,我们可以得到(a^2+1)(b^2+1)=5/4,满足(a^2+1)(b^2+1)≥8/9总结一下,我们通过假设一个适当的数x,并将√a=x√b代入到基本不等式中,转化为一个关于x的方程。然后通过解这个方程得到最终的结果。这种方法是基本不等式的一种简单而有效的证明方法,可以用于解决各种形式的不等式问题。

几种常见的放缩法证明不等式的方法

For personal use only in study and research; not for commercial use 几种常见的放缩法证明不等式的方法 一、 放缩后转化为等比数列。 例1. {}n b 满足:2111,(2)3n n n b b b n b +≥=--+ (1) 用数学归纳法证明:n b n ≥ (2) 1231111...3333n n T b b b b = ++++++++,求证:12n T < 解:(1)略 (2) 13()2(3)n n n n b b b n b ++=-++ 又 n b n ≥ 132(3)n n b b +∴+≥+ , *n N ∈ 迭乘得:11132(3)2n n n b b -++≥+≥ *111,32 n n n N b +∴≤∈+ 234111111111...2222222n n n T ++∴≤ ++++=-< 点评:把握“3n b +”这一特征对“21(2)3n n n b b n b +=--+”进行变形,然后去掉一个正项,这是不等式证明放缩的常用手法。这道题如果放缩后裂项或者用数学归纳法,似乎是不可能的,为什么?值得体味! 二、放缩后裂项迭加 例2.数列{}n a ,1 1(1)n n a n +=-,其前n 项和为n s 求证:2n s < 解:2111111...234212n s n n =- +-++-- 令12(21) n b n n =-,{}n b 的前n 项和为n T

当2n ≥时,1111()2(22)41n b n n n n ≤=--- 2111111111111()()...()2123043445641n n s T n n ∴=≤ +++-+-++-- 71104n =-< 点评:本题是放缩后迭加。放缩的方法是加上或减去一个常数,也是常用的放缩手法。值得注意的是若从第二项开始放大,得不到证题结论,前三项不变,从第四项开始放大,命题才得证,这就需要尝试和创新的精神。 例3.已知函数()(0)b f x ax c a x =++>的图象在(1,(1))f 处的切线方程为 1y x =- (1)用a 表示出,b c (2)若()ln f x x ≥在[1,)+∞上恒成立,求a 的取值范围 (3)证明:1111...ln(1)232(1) n n n n + +++>+++ 解:(1)(2)略 (3)由(II )知:当)1(ln )(,2 1≥≥≥x x x f a 有时 令).1(ln )1(21)(,21≥≥-==x x x x x f a 有 且当.ln )1(21,1x x x x >->时 令)],1 11()11[(21]11[211ln ,1+--+=+--<++=k k k k k k k k k x κ有 即.,,3,2,1),1 11(21ln )1ln(n k k k k k =++<-+ 将上述n 个不等式依次相加得 ,) 1(21)13121(21)1ln(++++++< +n n n 整理得 .) 1(2)1ln(131211+++>++++n n n n 点评:本题是2010湖北高考理科第21题。近年,以函数为背景建立一个不等关系,然后对变量进行代换、变形,形成裂项迭加的样式,证明不等式,这是一种趋势,应特别关注。当然,此题还可考虑用数学归纳法,但仍需用第二问的结论。

初中数学不等式知识点大全

初中数学不等式知识点大全 一、不等式的基本概念 1.不等式的定义:不等式是数学中表示两个数的大小关系的一种数学 符号表示法。 2.不等式符号的意义:"<"表示小于、">"表示大于、"<="表示小于等于、">="表示大于等于。 3.一元一次不等式、二元一次不等式和多变量不等式的定义和性质。 4.不等式的解集:表示满足不等式的全部解的集合,可以用数轴表示。 二、不等式的性质 1.不等式的传递性:如果a

2.第二类不等式(一元二次不等式)的解法:将不等式变形为一元二 次函数的图像问题,通过观察函数图像,确定不等式的解集。 3.系统不等式的解法:将多个不等式作为一个整体进行考虑,得到多 个不等式的交集或并集形式,再求解。 四、一些常见的数学不等式 1.加减法不等式:例如2x+3>7,根据性质将未知数移到一边,得到 解集x>2 2.乘除法不等式:例如3x/5>=6,根据性质将未知数移到一边,得到 解集x>=10。 3.绝对值不等式:例如,3x+5,<7,根据绝对值的性质进行分段讨论,得到解集-43,根据开方的定义和性质进行讨论, 得到解集x>10。 5.取整不等式:例如[x]>2,根据整数函数的定义和性质进行讨论, 得到解集x>3 五、不等式的应用 1.不等式在图像问题中的应用:例如求一元一次不等式的解集时,可 以将不等式表示的区间在数轴上进行标注,直观地表示解集。 2.不等式在实际问题中的应用:例如通过不等式条件求解最优化问题、求解约束条件下的最大值或最小值等。 六、不等式的证明

函数不等式证明的几种常见方法

函数不等式证明的几种常见方法 [摘要]高等数学中,函数不等式的证明是考试中常见的题型,本文介绍了不等式证明的几种常见方法。 [关键词]函数不等式微分中值定理单调性 有关函数不等式证明题目虽然千变万化,但解题方法主要有以下几种。 一、应用拉格朗日中值定理证明不等式 拉格朗日中值定理:如果函数y=f(x)满足:(1)在闭区间[a,b]上连续;(2)在开区间(a,b)内可导,则在(a,b)内至少存在一点ξ,使得:f(b)-f(a)=f(ξ)(b-a)。 应用拉格朗日中值定理可以证明某些函数不等式。具体解题步骤可分为: 1.根据所要证明的不等式作一辅助函数以及相应的闭区间。 2.说明辅助函数在闭区间上满足拉格朗日中值定理的条件,便得到一个含ξ的不等式。 3.根据ξ的范围,适当放大或缩小ξ的值,即可得到所要证明的不等式。 下面我们就通过具体的题目来说明用拉格朗日定理证明不等式的解题过程。 【例1】求证:若x>0,有x1+x<1n(1+x)<x 解析:作辅助函数y=1n(1+x),区间[0,x], 易知y=ln(1+x)在[0,x]上满足拉格朗日中值定理条件,有f′(x)=11+x

由拉格朗日中值定理得:存在一点ξ满足ln(1+x)-ln(1+0)=11+ξxξ∈(0,x),即ln(1+x)=x1+ξ,0<ξ<x. 而x1+x<x1+ξ<x1+0,故x1+x<ln(1+x)(1+x)<x(x>0). 【例2】当x>0时,证明不等式:x<e x-1x<e x 解析:作辅助函数f(x)=e x,区间[0,x] 显然f(x)在区间[0,x](x>0)内连续且可导.有f′(x)=e x. 由拉格朗日中值定理得:存在一点ξ满足e x-e0x-0=eξ. 而e0<eξ<e x,故有1<e x-e0x-0<e x. 所以x<e x-1<xe x. 说明:(1)一般的双向不等式可以考虑用拉格朗日中值定理证明;(2)构造辅助函数的一般方法。 二、利用函数的单调性证明不等式 利用函数的单调性证明不等式的方法是:先将不等式两边的分析式移到不等

初中不等式的证明

初等数学中不等式的证明方法 (一)、比较法 比较法是证明不等式中最常用的方法,包括求差比较法和求商比较法。求差比较法就是把要比较的两个式子相减,判断差的符号;求商比较法一般就是对两个大于零的式子相除后,判断商是大于1,还是小于1。 例1 已知 0,,,>∈b a R y x 且1=+b a 求证 ()2 22by ax by ax +≥+ 证明 ()2 22ax by ax by +-+2222222ax by a x abxy b y =+--- )()(222222abxy y b by abxy x a ax --+--= ])1[(])1[(ax y b by by x a ax --+--= 因为,1=+b a 所以a b b a =-=-1,1 则()2 22ax by ax by +-+()()ax bx by by ay ax =-+- )()(y x aby y x abx ---= ))((y x y x ab --= 2)(y x ab -= 因为 ,0,>b a 所以0>ab 又因为 ,0)(2≥-y x 所以0)(2≥-y x ab ,故原不等式成立。 例2 已知 +∈R b a , 求证 a b b a b a b a ≥ 证明 因为b a a b b a b a b a b a -=)( ,+∈R b a , 所以当b a >时,1)(,0,1>>->-b a b a b a b a 当b a ≤时,1)(,0,1≥≤-≤-b a b a b a b a

于是,1≥a b b a b a b a 即a b b a b a b a ≥ (二)、分析法 分析法是从证不等式出发,不断用充分条件替换前面不等式,直到找到成立的不等式,也就是“执因索果”。 利用分析法证明例1 证明 为了证明 ()222by ax by ax +≥+ 只需证明 abxy y b by x a ax 2222222≥-+- 也即证明 abxy y b b x a a 2)1()1(22≥-+- 因为 1=+b a ,所以a b b a =-=-1,1 也即证明 abxy aby abx 222≥+ 因为 0,>b a ,所以0ab > 即需要证明 xy y x 222≥+ 因为 ,x y R ∈,所以 222x y xy +≥恒成立,故原不等式成立。 (三)、综合法 综合法从已知不等式出发,不断用必要条件替换前面不等式,直至推出要证明的结论,也就是“由因索果”。 利用综合法证明例1 证明 因为 ,x y R ∈,所以 222x y xy +≥ 因为 ,0a b >,所以 0ab >,所以 222abx aby abxy +≥ 因为 1a b +=,所以 1,1b a a b =-=- 所以 ()()22112a a x b b y abxy -+-≥ 所以 2222222ax a x by b y abxy -+-≥,所以原不等式成立。

关于不等式的证明及推广

百度文库- 让每个人平等地提升自我 I 关于不等式的证明及推广 摘要 在初等代数和高等代数中,不等式的证明都占有举足轻重的位置。初等代数中介绍了 许多具体的但相当有灵活性和技巧性的证明方法,例如换元法、放缩法等研究方法;而高等数学中,可以利用的方法更加灵活技巧。我们可以利用典型的柯西不等式的结论来证明类似的不等式;除此还可以利用导数,微分中值定理,泰勒公式,积分中值定理等有关的知识来证明不等式;结合凸函数的性质,凸函数法也可以证明一类不等式;在正定的情况下,也可以用判别式法;掌握了定积分化为重积分的内容之后,对于某类不等式,也可以将定积分化为重积分,再证明所求的不等式。由此我们可以看到,不等式的的求解证明方法并不唯一,但是初等数学里的不等式,都可以用高等数学的知识来解决,解答更为简洁。所以,高等数学对初等数学的教学和学习具有重要的指导意义。本文归纳和总结了一些求解证明不等式的方法与技巧,突出了不等式的基本思想和基本方法,便于更好地了解各部分的内在联系,从总体上把握不等式的思想方法;注重对一些著名不等式的论证、推广及应用的介绍。 本篇论文一共分为三章,其中第三章和第四章为正文部分。第三章分两小节,第一节介绍了23种初等代数中不等式的证明方法。而第二节则介绍了6种高等代数中不等式的证明方法。第四章介绍了一些著名不等式的证明、推广和应用。 关键词:不等式证明方法

百度文库- 让每个人平等地提升自我 II Abstract In elementary algebra and advanced algebra,The inequality proof all holds the pivotal position. In the elementary algebra introduced many concrete but has quite had mystical powers activeness and skill the proof method,For example the structure proof method, the comparison test, puts item by item shrinks research technique and so on the law; But in higher mathematics,We may a use method more nimble skill. We may use the model west the tan oak the inequality conclusion to prove the similar inequality; Eliminates this also to be possible to use the derivative, Differential theorem of mean, Taylor formula; integra intermediate value theorem And so on the related knowledge proves the inequality;Union convex function nature,The convex function law also may prove a kind of inequality; In is deciding in situation,Also may use the discriminant law; After grasped the definite integral to change into the multiple integral the content, Regarding some kind of inequality,Also may change into the definite integral the multiple integral, Again proved asks inequality. May see from this us to, Inequality solution proof method not only, But in elementary mathematics inequality, All may use the higher mathematics the knowledge to solve, answer is ,The higher mathematics has the important guiding sense to the elementary mathematics teaching and the study, Not only must grasp in the elementary mathematics each inequality proof method,Must grasp in the higher mathematics the inequality proof method, This article induced and summarized some solution proof inequalities methods and the skill,Has highlighted the inequality basic thought and the essential method, Is advantageous for understands each part of inner links well, Grasps the inequality from the overall the thinking method; Attention to some famous inequalities proofs. This paper altogether divides into three chapters, third chapter and fourth chapter is the main chapter minutes two sections, First section introduceds in 23 kind of elementary algebras the inequality proof method. But second then introduced in 6 kind of advanced algebras the inequality proof chapter introduced some famous inequalities proofs, the promotion and the application. Key word: Inequality proof method

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