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高中数学基本不等式证明

高中数学基本不等式证明
高中数学基本不等式证明

不等式证明基本方法

例 1 :求证:a2b2 1 a b ab

分析:比较法证明不等式是不等式证明的最基本的方法,常用作差法和作商法,此题用作差法较为简便。

证明: a2b2 1 (a b ab)

1

[( a b) 2(a 1)2(b 1)2 ] 0

2

评注: 1.比较法之一(作差法)步骤:作差——变形——判断与0 的关系——结论

2.作差后的变形常用方法有因式分解、配方、通分、有理化等,应注意结合式子的形式,适当选用。

例 2 :设a b c ,求证:bc2ca 2ab 2b2 c c2 a a2 b

分析:从不等式两边形式看,作差后可进行因式分解。

证明:bc2ca 2ab 2(b2 c c 2 a a 2 b)

= bc(c b)ca(a c) ab(b a)

= bc(c b)ca[( a b)(b c)]ab(b a)

= (a b)(b c)(c a)

a b c ,则a b 0, b c 0, c a 0,

∴ ( a b)(b c)(c a)0

故原不等式成立

评注:三元因式分解因式,可以排列成一个元的降幂形式:

2

ca 2

ab

2(2

c c

2

a

2 )2

(b a)c(a b)(a b) ab(b a) ,这样容易发现规律。

bc b a b c

例 3 :已知a,b R , 求证: (a b)(a n b n )2(a n 1b n 1)证明: ( a b)( a n b n )2( a n1b n 1 )

a n

b ab n a n 1b n 1

a n (

b a) b n (a b)

(a b)(b n a n )

ⅰ)当 a b0 时,a b0, b n a n,则 (a b)(b n a n ) 0ⅱ)当 a b0 时,a b0, ,则 (a b)(b n a n )0

ⅲ)当 b

a 0 时, a

b 0, b n a n ,则 (a b)(b n a n ) 0

评注: 两边相减能消去一部分、两边相除能约去一部分,作差后能因式分解,作商后能进

一步简化变形等,是运用比较法的外部特征。当作差或商后的式子中含有字母时,有

时需对字母进行分类讨论。

例 4 :已知 a, b

R , 且 a b, 求证: a a b b

a b b a

分析一: 作差后可以判定符号,可用作差法。 证法一: a a b b a b b a

a a

b b (1 a b a b a b )

a a

b b

[1 ( a

)b a ]

b

ⅰ)当

ⅱ)当

a b 时,

a

1,b

a 0, 则 ( a )

b a

1

b

b

a b 时,则 (a

) b a

1

b

又∵ a a b b

0 ,∴ a a b b

a b b a

分析二: 不等式两边次数不同,也可以先降次,再作差。

证法二: ∵

a 0,

b 0

a lg a

b lg b a lg b b lg a

(a

b)(lg a lg b)

ⅰ)当 a b 0 时, a b 与 lg a lg b 同为正

ⅱ)当 b a 0 时, a b 与 lg a lg b 同为负

∴ 即 a a b b

a b b a

评注: 有时可将原不等式变形后再作差比较(如平方后作差等) ,可使变形更方便。

分析三: 不等式两边均为正数,也可用作商法。

证法三: a a b b

( a )a b

b a a b

b

ⅰ)当 a

b 0 时,

a

1,a b

0,

( a )a b

1

b

b

ⅱ)当 b

a 0 时, 0 a 1,a b

0, ( a

)a b 1

b

b

∴ a a b b a b b a

评注: 1.比较法之二(作商法)步骤:作商——变形——判断与

1 的关系——结论

2 .作差法是通法,运用较广。作商法要注意条件,不等式两边必须为正数。常用于证幂、指数形

式的不等式。

例 5 :设 a, b,c 都正数,求证:

bc

ca ab a b c

a

b c

分析: 不等式左边可以两两运用均值不等式,得到不等式右边。

证明: a, b, c

R , bc , ca , ab

R

,

a b c

∴ bc

ca 2 c , ca ab

2 a , ab bc 2

a

b b

c

c a

b

∴ 2(

bc

ca ab 2(a b c) ,

a

b c

∴ bc

ca ab a b c

a

b c

评注: 1. 利用某些已经证明过的不等式(例如算术平均数与几何平均数定理)和不等式的性质推导出所要

证明的不等式成立,这种证明方法通常叫做综合法

2

.综合法的思维特点是:由因导果,即由已知条件出发,利用已知的数学定理、性质和公式,推出结论的一种证明方法

例 6: 设 a,b,c 均为正实数,求证: 1 +1+1

≥ 1 + 1 + 1 .

2a 2b 2c b c c a a b

分析一: 不等式左边两两结合,可以连续使用均值不等式。

证法一: ∵ a,b,c 均为正实数,

∴1( 1

1

)≥ 1 ≥ 1 ,当 a =b 时等号成立;

2 2a

2b

2 ab

a b

1 ( 1 + 1

)≥ 1

1 ,当 b =c 时等号成立;

2 2b 2c

2 bc

b c 1 ( 1 +

1

)≥

1

1 .当 a =c 时等号成立; 2

2c

2a 2 ca

c

a

三个不等式相加即得

1+1+1≥

1 + 1 + 1 ,当且仅当 a =b =c 时等号成立 .

2a 2b 2c b c c a a b

分析二: 从一些常用不等式出发,可以减少思维回路,降低解题难度,提高效率。

证法二: ∵ a

0, b 0

(a

b)( 1

1 ) 4.

∴ 1

1 4 .

a b a

b

a b

同理:

1

1 4 . 1 1 4 .

c

b c b

a

c

a c ∴ 2(

1

1 1) a 4 4 c

a 4 .

a b c

b b c

∴1+1+1

1 + 1 + 1

2a

2b 2c

b c c a a b

评注: 运用综合法证明不等式,必须发现式子的结构特征,结合重要不等式和常用不等式,找到解题的

方法。

例 7 : 已知 a,b,c ∈ R +,且 a +b +c =1. 求证:

( 1+a )( 1+b )(1+c )≥ 8( 1- a )(1- b )( 1- c ) .

分析:在条件 “a +b +c =1”的作用下, 将不等式的 “真面目” 隐含了, 给证明不等式带来困难,

若将“ a +b +c ”

换成“ 1”,则还原出原不等式的“真面目” ,从而抓住实质,解决问题

.

+

证明: ∵ a,b,c ∈ R 且 a +b +c =1, ∴要证原不等式成立,

即证[( a +b +c )+a ]·[( a +b +c )+b ][(a +b +c )+c ]≥ 8[( a +b +c )- a ]·[(a +b +c )- b ]·[( a +b +c )- c ].

也就是证[( a +b ) +( c +a )][( a +b ) +( b +c )]·[( c +a )+( b +c )]≥ 8( b +c )( c +a )( a +b ) ①

∵( a +b ) +( b +c )≥ 2 ( a b )( b

c )

>0,

( + ) +( + )≥ 2 ( b

c )( c

a )> 0,

b c

c a

( c +a ) +( a +b )≥ 2 ( c a )( a

b )> 0,

三式相乘得①式成立 . 故原不等式得证 .

评注: 1. 证明不等式时,有时可以从求证的不等式出发,分析使这个不等式成立的条件,把证明不等式转

化为判定这些条件是否具备的问题,如果能够肯定这些条件都已具备,那么就可以断定原不等式

成立,这种方法通常叫做分析法

分析法的思维特点是:执果索因

2. 分析法的书写格式:要证明命题B 为真,只需要证明命题 B 1 为真,从而有??这只需要证明命

题 B 2 为真,从而又有??

这只需要证明命题 A 为真 , 而已知 A 为真,故命题 B 必为真

例 8 : 设 a

b 0 ,求证:

(a

b) 2 a b ab

( a b) 2 .

8a 2

8b

分析: 不等式的形式较复杂,可以从原不等式出发,进行化简变形。

证法一: 要证原不等式成立,只需证:

( a b) 2 (

a

b) 2

(a b)2 .

8a 2

8b

a

b 只需证

(

a

4a b) 2 1

( a

b) 2 .

4b

只需证

a b 1 a

b

,只需证

b 1 a

a b

2 a

2 b

∵ a b 0 上式成立 ∴原不等式在 a

b

0时成立 .

证法二: ∵ a b 0

b 1 a

a

b

a b

1

a

b

2 a

2 b

∴ ( a

b ) 2 1

( a

b )2 .

4a

4b

∴ ( a b) 2

( a

b ) 2 (a b)2 .

8a

2

8b

(a

b)2 a b ab

(a

b) 2 .

8a

2

8b

评注: 分析法与综合法本质上是一致的,形式上是互逆的,我们常常用分析法寻找证题思路,用综合法书

写证明过程。

配套小练习:

证明下列不等式

1 己知 a, b, c 都是正数,且 a, b, c 成等比数列,求证: a

2 b 2 c 2

( a b

c)2 .

2.已知 a,b,x,y ∈R 且 1 > 1

, x > y . 求证: x > y

+

a b

x a

y b

3. 已知 a,b 均为正数,且 a b 1,求证: ax 2 by 2

(ax by) 2 .

4.设,,

,求证:

a 2

b 2

b 2

c 2

c 2

a 2

2( a b c)

a b c R

5. 已知 a,b, c 是正实数,求证: a 2 b 2

c 2 a b

c.

b

c

a

6. 已知 a,b, c 为不相等的正数,且

abc

1 ,求证: a

b

c

1

1 1 .

a

b c

7. 若 a , b >0,2 c >a +b , 求证 : (1) c 2>ab (2) c - c 2 ab

ab

8. 已知 a,b, c 均为正数,且 ab

bc ca 1,

求证:① a

b c

3 ; ② a

b

c

3( a

b

c ).

ac

ab

bc

解答:

1. 证明: a

2

b 2

c 2 (a b c) 2 2(ab bc ac)

a, b,c 成等比数列, b 2 ac

a,b,c 都是正数,

0 b

ac

a c

a

c

2

a c b,

2(ab bc ac) 2(ab bc b 2 )

2b(a c b)

a 2

b 2

c 2 (a b c)2 .

2. 证法一:(作差比较法)

x

y

=

bx ay , x a a )( y

y b ( x b )

又 1

> 1

且 a,b ∈ R +,

a b

∴ b > a > 0. 又 x > y > 0,∴ bx > ay .

bx ay > 0,即 x > y . a )( y x a y b ( x b )

证法二:(分析法)

∵ x,y,a,b ∈ R +

,∴要证

x

y

x a y b

只需证明 x ( y +b )> y (x +a ),即证 xb > ya .

而由 1 > 1

> 0,∴ b > a > 0. 又 x > y > 0,

a b

知 xb > ya 显然成立 . 故原不等式成立 .

3. 证明:∵ a b 1

∴ ax 2

by 2 (ax by) 2 ax 2 by 2 a 2 x 2 2abxy b 2 y 2

a(1 a) x 2 2abxy

b(1 b) y 2 ab( x 2

2xy y 2 ) ab (x y)2 .

∵ a 0, b

0,( x y) 2 0 ∴ ax 2

by 2 ( ax by )2 .

4. 证明:∵

a 2

b 2 (

a

b ) 2 0

a 2

b 2

|

a

b | a

b

2

2

2

2

2

∴ a

2

b

2

2

(a b)

2

同理:

b

2

c

2

2

(b c) ,

c

2

a

2

2

(c

a)

2

2

三式相加: a 2 b 2

b 2

c 2

c 2 a 2

2( a

b c)

5. 证明:∵ a

0,b 0

∴ a

2

b 2a

同理: c

2

a

2c ; b 2

c

2b

a 2

b 2

c 2

b

a

c

∴ a b c.

b c a

abc 1.

6. 证明:∵ a, b, c 是不相等的正数,且

1 1

1

1 1 1 1 1 1 1 1 1

∴ a

b

c

b c c a a b

bc ac

ab

2

2 2

a

.

b c

7. 证明 : ( 1)∵ ab ≤(

a b

) 2

2

∴ ab

( 2)欲证 c - c 2 ab

只需证 -

c 2

ab < - <

c 2

ab

a c

即 | a - c |<

c 2 ab

即 a 2-2 ac +c 2

∵ a >0, 只要证 a +b <2c ( 已知 ) 故原不等式成立

8. ①要证 a

b c

3 , a, b, c 均为正数,只要证 (a b c) 2

3.

只要证 a 2 b 2 c 2 2(ab bc ca) 3 ;只要证 a 2 b 2 c 2

1 ab bc ca.

而 a 2

b 2

c 2

a 2

b 2

b 2

c 2

c 2

a 2 a

b b

c ca 成立∴ a b c

3

2

2

2

②∵a b c a b c

.由①a b c3

bc ac ab abc

要证原不等式,只需证明1

a b c 只需证 a bc b ac c ab 1. abc

∵ a bc ab ac ab ac同理 b ac ab bc

, c ab ac bc .

222∴ a bc b ac c ab ab bc ca. 成立.

不等式证明的基本方法

'、教学目的 1、掌握绝对值的三角不等式; 2、掌握不等式证明的基本方法 、知识分析 定理1 若a,b为实数,贝当且仅当ab>0时,等号成 几何说明:(1)当ab>0时,它们落在原点的同一边,此时a 与一b的距离等于它们到原点距离之和。 (2)如果ab<0,则a,b分别落在原点两边,a与—b的距离严格小于a与b到原点距离之和(下图为ab<0, a>0, b<0的情况,ab<0的其他情况可作类似解释)。 |a —b|表示a—b与原点的距离,也表示a到b之间的距离。 定理2 设a,b,c为实数,贝等号成立,即b落在a,c之间 推论1 推论2 [不等式证明的基本方法] 1、比较法是证明不等式的一种最基本的方法,也是一种常用的方法,基本不等式就是用比较法证得的。 比较法有差值、比值两种形式,但比值法必须考虑正负。 比较法证不等式有作差(商)、变形、判断三个步骤,变形的主要方向是因式分解、配方,判断过程必须详细叙述。 如果作差后的式子可以整理为关于某一个变量的二次式,则可考虑用到

判别式法证 2、所谓综合法,就是从题设条件和已经证明过的基本不等式出发,不断用必要条件替换前面的不等式,直至推出要证明的结论,可简称为“由因导果”,在使用综合法证明不等式时,要注意基本不等式的应用。 所谓分析法,就是从所要证明的不等式出发,不断地用充分条件替换前面的不等式,或者是显然成立的不等式,可简称“执果索因”,在使用分析法证明不等式时,习惯上用“”表述。 综合法和分析法是两种思路截然相反的证明方法,其中分析法既可以寻找解题思路,如果表述清楚,也是一个完整的证明过程.注意综合法与分析法的联合运用。 3、反证法:从否定结论出发,经过逻辑推理,导出矛盾,证实结论的否定是 错误的,从而肯定原结论是正确的证明方法。 4、放缩法:欲证A> B,可通过适当放大或缩小,借助一个或多个中间量,使得,,再利用传递性,达到证明的目的.这种方法叫做放缩法。 典型例题】 例1已知函数,设a、b€ R,且a^b,求证: 思路:本题证法较多,下面用分析法和放缩法给出两个证明: 证明: 证法一: ① 当ab< —1时,式①显然成立; 当ab>—1时,式①② b,A式②成立。故原不等式成立。 证法二:当a=—b 时,原不等式显然成立; 当a M— b 时, ???原不等式成立。

(完整版)高考数学-基本不等式(知识点归纳)

高中数学基本不等式的巧用 一.基本不等式 1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 22 2 ≥+ (2)若R b a ∈,,则2 2 2b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”) 2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2 (2)若* ,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=” ) (3)若* ,R b a ∈,则2 2?? ? ??+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x + ≥ (当且仅当1x =时取 “=”);若0x <,则1 2x x +≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x x x x +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当b a =时取“=”) 若0ab ≠,则 22-2a b a b a b b a b a b a +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=” ) 4.若R b a ∈,,则2 )2( 2 22b a b a +≤ +(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的 积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三取等” (3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用. 应用一:求最值 例1:求下列函数的值域 (1)y =3x 2 +12x 2 (2)y =x +1x 解:(1)y =3x 2 +12x 2 ≥2 3x 2 ·12x 2 = 6 ∴值域为[ 6 ,+∞) (2)当x >0时,y =x +1 x ≥2 x ·1 x =2; 当x <0时, y =x +1x = -(- x -1 x )≤-2 x ·1 x =-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞) 解题技巧: 技巧一:凑项 例1:已知5 4x < ,求函数14245 y x x =-+-的最大值。 解:因450x -<,所以首先要“调整”符号,又1 (42)45 x x --g 不是常数,所以对42x -要进行拆、凑项, 5,5404x x <∴->Q ,11425434554y x x x x ??∴=-+=--++ ?--? ?231≤-+= 当且仅当1 5454x x -= -,即1x =时,上式等号成立,故当1x =时,max 1y =。

高中不等式的证明方法

不等式的证明方法 不等式的证明是高中数学的一个难点,证明方法多种多样,近几年高考出现较为形式较为活跃,证明中经常需与函数、数列的知识综合应用,灵活的掌握运用各种方法是学好这部分知识的一个前提,下面我们将证明中常见的几种方法作一列举。 注意ab b a 22 2 ≥+的变式应用。常用2 222b a b a +≥ + (其中+ ∈R b a ,)来解决有关根式不等式的问题。 一、比较法 比较法是证明不等式最基本的方法,有做差比较和作商比较两种基本途径。 1、已知a,b,c 均为正数,求证: a c c b b a c b a ++ +++≥++1 11212121 证明:∵a,b 均为正数, ∴ 0) (4)(44)()(14141)(2 ≥+=+-+++=+-+-b a ab b a ab ab b a a b a b b a b a b a 同理 0)(41 4141)(2 ≥+= +-+-c b bc c b c b c b ,0) (414141)(2 ≥+=+-+-c a ac a c a c a c 三式相加,可得 01 11212121≥+-+-+-++a c c b b a c b a ∴a c c b b a c b a ++ +++≥++111212121 二、综合法 综合法是依据题设条件与基本不等式的性质等,运用不等式的变换,从已知条件推出所要证明的结论。 2、a 、b 、),0(∞+∈c ,1=++c b a ,求证: 31222≥ ++c b a 证:2 222)(1)(3c b a c b a ++=≥++?∴ 2222)()(3c b a c b a ++-++0 )()()(222222222222≥-+-+-=---++=a c c b b a ca bc ab c b a 3、设a 、b 、c 是互不相等的正数,求证:)(4 4 4 c b a abc c b a ++>++ 证 : ∵ 2 2442b a b a >+ 2 2442c b c b >+ 2 2442a c a c >+∴ 222222444a c c b b a c b a ++>++ ∵ c ab c b b a c b b a 2 2222222222=?>+同理:a bc a c c b 222222>+ b ca b a a c 222222>+ ∴ )(222222c b a abc a c c b b a ++>++ 4、 知a,b,c R ∈,求证: )(22 2 2 2 2 2 c b a a c c b b a ++≥++ ++ + 证明:∵ ) (2 2 2 2 2 2 2 2)(22b a b a b a b a ab ab +≥++≥+∴≥+

不等式证明的常用基本方法

证明不等式的基本方法 导学目标:1.了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法.2.会用比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法证明比较简单的不等式. [自主梳理] 1.三个正数的算术—几何平均不等式:如果a ,b ,c>0,那么_________________________,当且仅当a =b =c 时等号成立. 2.基本不等式(基本不等式的推广):对于n 个正数a 1,a 2,…,a n ,它们的算术平均不小于它们的几何平均,即a 1+a 2+…+a n n ≥n a 1·a 2·…·a n ,当且仅当__________________时等号成立. 3.证明不等式的常用五种方法 (1)比较法:比较法是证明不等式最基本的方法,具体有作差比较和作商比较两种,其基本思想是______与0比较大小或______与1比较大小. (2)综合法:从已知条件出发,利用定义、______、______、性质等,经过一系列的推理、论证而得出命题成立,这种证明方法叫综合法.也叫顺推证法或由因导果法. (3)分析法:从要证明的结论出发,逐步寻求使它成立的________条件,直至所需条件为已知条件或一个明显成立的事实(定义 、公理或已证明的定理、性质等),从而得出要证的命题成立为止,这种证明方法叫分析法.也叫逆推证法或执果索因法. (4)反证法 ①反证法的定义 先假设要证的命题不成立,以此为出发点,结合已知条件,应用公理、定义、定理、性质等,进行正确的推理,得到和命题的条件(或已证明的定理、性质、明显成立的事实等)矛盾的结论,以说明假设不正确,从而证明原命题成立,我们把它称为反证法. ②反证法的特点 先假设原命题不成立,再在正确的推理下得出矛盾,这个矛盾可以是与已知条件矛盾,或与假设矛盾,或与定义、公理、定理、事实等矛盾. (5)放缩法 ①定义:证明不等式时,通过把不等式中的某些部分的值________或________,简化不等式,从而达到证明的目的,我们把这种方法称为放缩法. ②思路:分析观察证明式的特点,适当放大或缩小是证题关键. 题型一 用比差法与比商法证明不等式 1.设t =a +2b ,s =a +b 2+1,则s 与t 的大小关系是( A ) ≥t >t ≤t 0;②a 2+b 2≥2(a -b-1);③a 2+3ab>2b 2;④,其中所 有恒成立的不等式序号是 ② . ②【解析】①a=0时不成立;②∵a 2+b 2-2(a-b-1)=(a-1)2+(b+1)2≥0,成立;③a=b=0时不成立;④a=2,b=1时不成立,故恒成立的只有②.

高中数学不等式的几种常见证明方法(县二等奖)

高中数学不等式的几种常见证明方法 摘 要:不等式是中学数学的重要知识,考察学生对不等式理论熟练掌握的程度也是衡量学生数学水平的重要方面,同时,不等式也是高中数学的基础,因此,在每年的数学高考题中,有关不等式的相关题目都有所出现,本文介绍了几种不等式的证明方法,并举例进一步加强对各种不等式的理解. 关键字:不等式;数学归纳法;均值;柯西不等式 一、比较法 所谓比较法,就是通过两个实数a 与b 的差或商的符号(范围)确定a 与b 大小关系的方法,即通过“0a b ->,0a b -=,0a b -<;或1a b >,1a b =,1a b <”来确定a ,b 大小关系的方法,前者为作差法,后者为作商法. 例 1 设,x y R ∈,求证:224224x y x y ++≥+. 证明: 224224x y x y ++-- =2221441x x y y -++-+ =22(1)(21)x y -+- 因为 2(1)0x -≥, 2(21)0y -≥ ∴ 22(1)(21)0x y -+-≥ ∴2242240x y x y ++--≥ ∴224224x y x y ++≥+ 例 2 已知:a >b >c >0, 求证:222a b c a b c ??>b c a c b c a b c +++??. 证明:222a b c b c a c b c a b c a b c +++????=222a b c b a c c b c a b c ------?? >222a b c b a c c b c c c c ------??

=0c =1 222a b c b c a c b c a b c a b c +++??∴??>1 ∴222a b c a b c ??>b c a c b c a b c +++?? 二、分析法 分析法:从求证的不等式出发,分析这个不等式成立的充分条件,把证明这个不等式的问题转化为证明这些条件是否具备的问题,如果能够肯定这些条件都已具备,那么就可以判定所证的不等式成立. 例 3 求证3< 证明: 960+>> 5456<成立运用分析法时,需积累一些解题经验,总结一些常规思路,这样可以克服无目的的乱写,从而加强针对性,较快地探明解题的途径. 三、综合法 从已知或证明过的不等式出发,根据不等式的性质及公理推导出欲证的不等式,这种证明方法叫做综合法. 例 4 已知,a b R +∈,1a b +=,求证:221125()()2 a b a b +++≥ 证明:∵ 1a b += ∴ 1=22222()22()a b a b ab a b +=++≤+ ∴ 221 2 a b +≥

高中数学基本不等式证明

不等式证明基本方法 例1 :求证:221a b a b ab ++≥+- 分析:比较法证明不等式是不等式证明的最基本的方法,常用作差法和作商法,此题用作差法较为简便。 证明:221()a b a b ab ++-+- 2221[()(1)(1)]02 a b a b =-+-+-≥ 评注:1.比较法之一(作差法)步骤:作差——变形——判断与0的关系——结论 2.作差后的变形常用方法有因式分解、配方、通分、有理化等,应注意结合式子的形式,适当选 用。 例2:设c b a >>,求证:b a a c c b ab ca bc 2 22222++<++ 分析:从不等式两边形式看,作差后可进行因式分解。 证明:)(222222b a a c c b ab ca bc ++-++ =)()()(a b ab c a ca b c bc -+-+- =)()]()[()(a b ab c b b a ca b c bc -+-+-+- =))()((a c c b b a --- c b a >>Θ,则,0,0,0<->->-a c c b b a ∴0))()((<---a c c b b a 故原不等式成立 评注:三元因式分解因式,可以排列成一个元的降幂形式: =++-++)(222222b a a c c b ab ca bc )())(()(2a b ab b a b a c a b c -++-+-,这样容易发现规律。 例3 :已知,,a b R +∈求证:11()()2()n n n n a b a b a b ++++≤+ 证明:11()()2()n n n n a b a b a b ++++-+ 11n n n n a b ab a b ++=+-- ()()n n a b a b a b =-+- ()()n n a b b a =--

不等式证明的基本方法

绝对值的三角不等式;不等式证明的基本方法 一、教学目的 1、掌握绝对值的三角不等式; 2、掌握不等式证明的基本方法 二、知识分析 定理1 若a,b为实数,则,当且仅当ab≥0时,等号成立。 几何说明:(1)当ab>0时,它们落在原点的同一边,此时a与-b的距离等于它们到原点距离之和。 (2)如果ab<0,则a,b分别落在原点两边,a与-b的距离严格小于a与b到原点距离之和(下图为ab<0,a>0,b<0的情况,ab<0的其他情况可作类似解释)。 |a-b|表示a-b与原点的距离,也表示a到b之间的距离。 定理2 设a,b,c为实数,则,等号成立 ,即b落在a,c之间。 推论1

推论2 [不等式证明的基本方法] 1、比较法是证明不等式的一种最基本的方法,也是一种常用的方法,基本不等式就是用比较法证得的。 比较法有差值、比值两种形式,但比值法必须考虑正负。 比较法证不等式有作差(商)、变形、判断三个步骤,变形的主要方向是因式分解、配方,判断过程必须详细叙述。 如果作差后的式子可以整理为关于某一个变量的二次式,则可考虑用到判别式法证。 2、所谓综合法,就是从题设条件和已经证明过的基本不等式出发,不断用必要条件替换前面的不等式,直至推出要证明的结论,可简称为“由因导果”,在使用综合法证明不等式时,要注意基本不等式的应用。 所谓分析法,就是从所要证明的不等式出发,不断地用充分条件替换前面的不等式,或者是显然成立的不等式,可简称“执果索因”,在使用分析法证明不等式时,习惯上用“”表述。 综合法和分析法是两种思路截然相反的证明方法,其中分析法既可以寻找解题思路,如果表述清楚,也是一个完整的证明过程.注意综合法与分析法的联合运用。 3、反证法:从否定结论出发,经过逻辑推理,导出矛盾,证实结论的否定是错误的,从而肯定原结论是正确的证明方法。 4、放缩法:欲证A≥B,可通过适当放大或缩小,借助一个或多个中间量,使得,,再利用传递性,达到证明的目的.这种方法叫做放缩法。 【典型例题】 例1、已知函数,设a、b∈R,且a≠b,求证:

高中数学基本不等式题型总结

专题 基本不等式 【一】基础知识 基本不等式:)0,0a b a b +≥>> (1)基本不等式成立的条件: ; (2)等号成立的条件:当且仅当 时取等号. 2.几个重要的不等式 (1)()24a b ab +≤(),a b R ∈;(2))+0,0a b a b ≥>>; 【二】例题分析 【模块1】“1”的巧妙替换 【例1】已知0,0x y >>,且34x y +=,则41x y +的最小值为 . 【变式1】已知0,0x y >>,且34x y +=,则4x x y +的最小值为 . 【变式2】(2013年天津)设2,0a b b +=>, 则 1||2||a a b +的最小值为 . 【例2】(2012河西)已知正实数,a b 满足 211a b +=,则2a b +的最小值为 . 【变式】已知正实数,a b 满足 211a b +=,则2a b ab ++的最小值为 .

【例3】已知0,0x y >>,且280x y xy +-=,则x y +的最小值为 . 【例4】已知正数,x y 满足21x y +=,则 8x y xy +的最小值为 . 【例5】已知0,0a b >>,若不等式 212m a b a b +≥+总能成立,则实数m 的最大值为 . 【例6】(2013年天津市第二次六校联考)()1,0by a b +=≠与圆221x y +=相交于,A B 两点,O 为坐标原点,且△AOB 为直角三角形,则 2212a b +的最小值为 .

【例7】(2012年南开二模)若直线()2200,0ax by a b -+=>>始终平分圆222410x y x y ++-+=的周长,则 11a b +的最小值为 . 【例8】设12,e e 分别为具有公共焦点12,F F 的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足 120PF PF ?=,则2 2214e e +的最小值为 【例9】已知0,0,lg 2lg 4lg 2x y x y >>+=,则11x y +的最小值是( ) A .6 B .5 C .3+ D . 【例10】已知函数()4141 x x f x -=+,若120,0x x >>,且()()121f x f x +=,则()12f x x +的最小值为 .

2017-18全国卷高考真题 数学 不等式选修专题

2017-2018全国卷I -Ⅲ高考真题 数学 不等式选修专题 1.(2017全国卷I,文/理.23)(10分) [选修4—5:不等式选讲](10分) 已知函数f (x )=–x 2+ax +4,g (x )=│x +1│+│x –1│. (1)当a =1时,求不等式f (x )≥g (x )的解集; (2)若不等式f (x )≥g (x )的解集包含[–1,1],求a 的取值范围. 【答案解析】 解:(1)当1a =时,()24f x x x =-++,是开口向下,对称轴12 x = 的二次函数. ()211121121x x g x x x x x >??=++-=-??-<-?,,≤x ≤,, 当(1,)x ∈+∞时,令242x x x -++= ,解得x =()g x 在()1+∞, 上单调递增,()f x 在()1+∞,上单调递减 ∴此时()()f x g x ≥ 解集为1? ?? . 当[]11x ∈-, 时,()2g x =,()()12f x f -=≥. 当()1x ∈-∞-, 时,()g x 单调递减,()f x 单调递增,且()()112g f -=-=. 综上所述,()()f x g x ≥ 解集1?-??? . (2)依题意得:242x ax -++≥在[]11-, 恒成立. 即220x ax --≤在[]11-, 恒成立. 则只须()()2211201120 a a ?-?-??----??≤≤,解出:11a -≤≤. 故a 取值范围是[]11-, .

2.(2017全国卷Ⅱ,文/理.23)(10分) [选修4-5:不等式选讲](10分) 已知0a >,222ba b +==2.证明: (1)()22()4a b a b ++≥; (2)2a b +≤. 【答案解析】 3.(2017全国卷Ⅱ,文/理.23)(10分) [选修4—5:不等式选讲](10分) 已知函数f (x )=│x +1│–│x –2│. (1)求不等式f (x )≥1的解集; (2)若不等式f (x )≥x 2–x +m 的解集非空,求m 的取值范围. 【答案解析】 解:(1)()|1||2|f x x x =+--可等价为()3,121,123,2--??=--<

北师大版数学高二-选修4-5 第二节 不等式证明的基本方法例题

选修4-5 第二节 不等式证明的基本方法例题 1.已知a 、b 、x 、y 均为正实数,且1a >1 b ,x >y . 求证: x x +a > y y +b . 证明:∵ x x +a - y y +b = bx -ay x +a y +b , 又1a >1 b ,且a 、b 均为正实数, ∴b >a >0. 又x >y >0, ∴bx >ay . ∴ bx -ay x +a y +b >0,即x x +a >y y +b . 2.已知a ,b ,c 均为正数,证明:a 2+b 2+c 2 +(1a +1b +1c )2≥63,并确定a ,b ,c 为何值时,等号成立. 证明:法一:因为a ,b ,c 均为正数,由平均值不等式得 a 2+ b 2+ c 2 ≥3(abc )23 ,① 1 a +1 b +1 c ≥3(abc )1 3-,② 所以(1 a +1 b +1c )2 ≥9(abc ) 2 3-. 故a 2 +b 2 +c 2 +(1a +1b +1 c )2 ≥3(abc ) 23 + 9(abc ) 23 - . 又3(abc ) 23 +9(abc ) 23 -≥227=63,③ 所以原不等式成立. 当且仅当a =b =c 时,①式和②式等号成立.当且仅当3(abc ) 23 =9(abc ) 23 - 时,③式 等号成立. 即当且仅当a =b =c =314 时,原式等号成立. 法二:因为a ,b ,c 均为正数,由基本不等式得

a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ac. 所以a2+b2+c2≥ab+bc+ac,① 同理1 a2+ 1 b2 + 1 c2 ≥ 1 ab + 1 bc + 1 ac ,② 故a2+b2+c2+(1 a + 1 b + 1 c )2≥ab+bc+ac+ 3 1 ab +3 1 bc +3 1 ac ≥6 3.③ 所以原不等式成立. 当且仅当a=b=c时,①式和②式等号成立,当且仅当a=b=c,(ab)2=(bc)2=(ac)2=3时,③式等号成立. 即当且仅当a=b=c=31 4时,原式等号成立. 3.(2012·豫南九校联考)已知x,y均为正数,且x>y,求证:2x+1 x2-2xy+y2 ≥2y +3. 解:因为x>0,y>0,x-y>0, 2x+ 1 x2-2xy+y2 -2y=2(x-y)+ 1 x-y2 =(x-y)+(x-y)+ 1 x-y2 ≥33 x-y2 1 x-y2 =3, 所以2x+ 1 x2-2xy+y2 ≥2y+3. 4.已知正实数a,b,c满足 1 a + 2 b + 3 c =1,求证:a+ b 2 + c 3 ≥9.证明:因为a,b,c均为正实数, 所以 1 a + 2 b + 3 c ≥3 31 a · 2 b · 3 c .同理可证: a+ b 2 + c 3 ≥3 3 a· b 2 · c 3 . 所以(a+ b 2 + c 3 )( 1 a + 2 b + 3 c )≥ 3 3 a· b 2 · c 3 ·3 31 a · 2 b · 3 c =9. 因为 1 a + 2 b + 3 c =1,所以a+ b 2 + c 3 ≥9, 当且仅当a=3,b=6,c=9时,等号成立.

高中数学基本不等式专题复习

第11课:基本不等式与双√函数 一、双√函数 形如.0,0,>>+=q p x q px y 图像如右图所示: (1)0>x 时,当p q x =时取到pq y 2min =; (2)值域: (3)当0,0<-+=x x x y 正确解法: 两者联系: (1)基本不等式去等号时的值即为双勾函数的拐点,

(2)凡是利用“积定和最小”求最值的函数均可换元为双勾函数! 三、利用基本不等式求最值 类型一:形如()()0,1≠++ +=c a d cx b ax y 采取配积为定! 1、求??? ??>-+ =455434x x x y 的最小值 2、求??? ??<-+=455433x x x y 的最大值 3、求()π,0,sin 2sin ∈+ =x x x y 的最小值的值域 4、求()的最小值01 1>-+=x e e y x x 的最小值 类型二:形如()0,2≠+++=c a d cx c bx ax y 采取配凑——分离术! 1、求0,92>++=x x x x y 的最小值 2、求0,192>+++=x x x x y 的最小值 3、求?? ????-∈+++=1,31,12122x x x x y 的值域 4、求4,1822-<+++=x x x x y 的最值

证明不等式的种方法

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: ()22229 1. a b c abc +++≥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 ++++≥+++.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: 2222222221.16 x y y z z x x y z +++≤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: 323235 x y +≤++.. 5.调整方法 局部固定,逐步调整,探究多元最值,便能获得不等式的证明. 例5已知,,a b c 为非负实数,且1a b c ++=,求证:13.4 ab bc ca abc ++-≤ 6.抽屉原理

在桌上有3个苹果,要把这3个苹果放到2个抽屉里,无论怎样放,我们会发现至少会有一个抽屉里面放2个苹果.这一简单的现象,就是人们所说的“抽屉原理”.巧用抽屉原理,证明某些不等式,能起到比较神奇的效果. 例6(《数学通报》2010年9期1872题)证明:在任意13个实数中,一定能找到两个实数,x y ,使得0.3.10.3x y x ->+7.坐标方法 构造点坐标,应用解析几何的知识和方法证明不等式. 例7已知a b c R ∈、、,a 、b 不全为零,求证: ()()()22 22222 22.a b ac a b bc a b c a b +++++≥+++8.复数方法 构造复数,应用复数模的性质,可以快速证明一些无理不等式. 例8(数学问题1613,2006,5)设,,,0,a b c R λ+ ∈≥求证:9.向量方法 构造向量,把不等式的证明纳入到向量的知识系统当中去. 例9已知正数,,a b c 满足1a b c ++=,求证: 4 ≤. 10.放缩方法 不等式的证明,关键在于恒等变形过程中的有效放大、或者缩小技巧,放和缩应当恰到好处. 例10已知数列{}n a 中,首项132 a = ,且对任意*1,n n N >∈,均有 11n n a a +=++()211332.42 n n n a -+<

高中数学《不等式》选修题型归纳

6.不等式选讲 6.1均值不等式在证明中的应用 1. (1)已知,,,a b R x y R + ∈∈,求证:()2 22x y x y a b a b ++≥+; (2)已知实数,x y 满足:2221x y +=,试利用(1)求 2221 x y +的最小值。 (1)证:()()2222222 222x y bx ay a b x y x y xy x y a b a b ??++=+++≥++=+? ??? ()2 22x y x y a b a b ++≥ +(当且仅当x y a b =时,取等号); (2)解:()2 22222222212121922x y x y x y ++=+≥=+,当且仅当221 3x y ==时,2221x y +的最小值 是9。 考点:均值不等式在证明中的应用、综合法证明不等式 6.2绝对值不等式 6.2.1单绝对值不等式 2. 已知函数254,0 ()22,0 x x x f x x x ?++≤?=?->??若函数()y f x a x =-恰有4个零点,则实数a 的 取值范围为_______. 答案:(1,2)

解析:分别作出函数()y f x =与||y a x =的图像, 由图知,0a <时,函数()y f x =与||y a x =无交点, 0a =时,函数()y f x =与||y a x =有三个交点, 故0.a > 当0x >,2a ≥时,函数()y f x =与||y a x =有一个交点, 当0x >,02a <<时,函数()y f x =与||y a x =有两个交点, 当0x <时,若y ax =-与254,(41)y x x x =----<<-相切, 则由0?=得:1a =或9a =(舍), 因此当0x <,1a >时,函数()y f x =与||y a x =有两个交点, 当0x <,1a =时,函数()y f x =与||y a x =有三个交点, 当0x <,01a <<时,函数()y f x =与||y a x =有四个交点, 所以当且仅当12a <<时,函数()y f x =与||y a x =恰有4个交点.

经典不等式证明的基本方法

不等式和绝对值不等式 一、不等式 1、不等式的基本性质: ①、对称性: 传递性:_________ ②、 ,a+c >b+c ③、a >b , , 那么ac >bc ; a >b , ,那么ac <bc ④、a >b >0, 那么,ac >bd ⑤、a>b>0,那么a n >b n .(条件 ) ⑥、 a >b >0 那么 (条件 ) 2、基本不等式 定理1 如果a, b ∈R, 那么 a 2+b 2≥2ab. 当且仅当a=b 时等号成立。 定理2(基本不等式) 如果a ,b>0,那么 当且仅当a=b 时,等号成立。即两个正数的算术平均不小于它们的几何平均。 结论:已知x, y 都是正数。(1)如果积xy 是定值p ,那么当x=y 时,和x+y 有最小值 ; (2)如果和x+y 是定值s ,那么当x=y 时,积xy 有最大值 小结:理解并熟练掌握基本不等式及其应用,特别要注意利用基本不等式求最值时, 一 定要满足“一正二定三相等”的条件。 3、三个正数的算术-几何平均不等式 二、绝对值不等式 1、绝对值三角不等式 实数a 的绝对值|a|的几何意义是表示数轴上坐标为a 的点A 到原点的距离: a b b a c a c b b a >?>>,R c b a ∈>,0>c 0> d c 2,≥∈n N n 2,≥∈n N n 2 a b +≥2 1 4 s 3 ,,3a b c a b c R a b c +++∈≥==定理如果,那么当且仅当时,等号成立。 即:三个正数的算术平均不小于它们的几何平均。2122,,,,n n n a a a a a n a a ++≥=== 11把基本不等式推广到一般情形:对于n 个正数a 它们的算术平均不小于它们的几何平均,即: 当且仅当a 时,等号成立。

证明不等式的几种常用方法

证明不等式的几种常用方法 证明不等式除了教材中介绍的三种常用方法,即比较法、综合法和分析法外,在不等式证明中,不仅要用比较法、综合法和分析法,根据有些不等式的结构,恰当地运用反证法、换元法或放缩法还可以化难为易.下面几种方法在证明不等式时也经常使用. 一、反证法 如果从正面直接证明,有些问题确实相当困难,容易陷入多个元素的重围之中,而难以自拔,此时可考虑用间接法予以证明,反证法就是间接法的一种.这就是最“没办法”的时候往往又“最有办法”,所谓的“正难则反”就是这个道理. 反证法是利用互为逆否的命题具有等价性来进行证明的,在使用反证法时,必须在假设中罗列出各种与原命题相异的结论,缺少任何一种可能,则反证法都是不完全的. 用反证法证题的实质就是从否定结论入手,经过一系列的逻辑推理,导出矛盾,从而说明原结论正确.例如要证明不等式A>B,先假设A≤B,然后根据题设及不等式的性质,推出矛盾,从而否定假设,即A≤B不成立,而肯定A>B成立.对于要证明的结论中含有“至多”、“至少”、“均是”、“不都”、“任何”、“唯一”等特征字眼的不等式,若正面难以找到解题的突破口,可转换视角,用反证法往往立见奇效. 例1 设a、b、c、d均为正数,求证:下列三个不等式:①a+b<c+d; ②(a+b)(c+d)<ab+cd;③(a+b)cd<ab(c+d)中至少有一个不正确. 反证法:假设不等式①、②、③都成立,因为a、b、c、d都是正数,所以

不等式①与不等式②相乘,得:(a +b)2<ab +cd ,④ 由不等式③得(a +b)cd <ab(c +d)≤( 2 b a +)2 ·(c +d), ∵a +b >0,∴4cd <(a +b)(c +d), 综合不等式②,得4cd <ab +cd , ∴3cd <ab ,即cd <31 ab . 由不等式④,得(a +b)2<ab +cd < 34ab ,即a 2+b 2<-3 2 ab ,显然矛盾. ∴不等式①、②、③中至少有一个不正确. 例2 已知a +b +c >0,ab +bc +ca >0,abc >0,求证:a >0,b >0, c >0. 证明:反证法 由abc >0知a ≠0,假设a <0,则bc <0, 又∵a +b +c >0,∴b +c >-a >0,即a(b +c)<0, 从而ab +bc +ca = a(b +c)+bc <0,与已知矛盾. ∴假设不成立,从而a >0, 同理可证b >0,c >0. 例3 若p >0,q >0,p 3+q 3= 2,求证:p +q ≤2. 证明:反证法 假设p +q >2,则(p +q)3>8,即p 3+q 3+3pq (p +q)>8, ∵p 3+q 3= 2,∴pq (p +q)>2. 故pq (p +q)>2 = p 3+q 3= (p +q)( p 2-pq +q 2), 又p >0,q >0 ? p +q >0, ∴pq >p 2-pq +q 2,即(p -q)2 <0,矛盾.

浅谈高中数学不等式的证明方法

浅谈高中数学不等式的证明方法 姜堰市罗塘高级中学 李鑫 摘要:不等式是中学数学的重要知识,本文介绍了几种不等式的证明方法,并举例进一步加强对各种不等式的理解。 关键字:比较法,分析法,综合法,反证法,放缩法,数学归纳法,换元法,均值不等式,柯西不等式,导数法 不等式在中学数学中占有重要地位,因此在历年高考中颇为重视。由于不等式的形式各异, 所以证明没有固定的程序可循,技巧多样,方法灵活,因此有关不等式的证明是中学数学的难点之一。本文从不等式的各个方面进行讲解和研究。 一.比较法 所谓比较法,就是通过两个实数a 与b 的差或商的符号(范围)确定a 与b 大小关系的方法,即通过“0a b ->,0a b -=,0a b -<;或1a b >,1a b =,1a b <”来确定a ,b 大小关系的方法,前者为作差法,后者为作商法。 例1 已知:0>a ,0>b ,求证:ab b a ≥+2. 分析:两个多项式的大小比较可用作差法 证明 02 )(2222 ≥-=-+=-+b a ab b a ab b a , 故得 ab b a ≥+2 . 例2 设0>>b a ,求证:a b b a b a b a >. 分析:对于含有幂指数类的用作商法 证明 因为 0>>b a , 所以 1>b a ,0>- b a . 而 1>??? ??=-b a a b b a b a b a b a , 故 a b b a b a b a > 二.分析法 从求证的不等式出发,分析这个不等式成立的充分条件,把证明这个不等式的问题转化为证明这些条件是否具备的问题,如果能够肯定这些条件都已具备,那么就可以判定所证的不等式成立,这种方法叫做分析法。

高中数学基本不等式练习题

一.选择题 1.已知直线ax+by=1经过点(1,2),则2a+4b的最小值为() A.B.2C.4 D.4 2.已知x,y都是正数,且xy=1,则的最小值为() A.6 B.5 C.4 D.3 3.若a,b都是正数,则的最小值为() A.7 B.8 C.9 D.10 4.下列关于不等式的结论中正确的是() A.若a>b,则ac2>bc2B.若a>b,则a2>b2 C.若a<b<0,则a2<ab<b2D.若a<b<0,则> 5.若m、n是任意实数,且m>n,则() A.m2>n2B.C.lg(m﹣n)>0 D. 6.若直线=1(a>0,b>0)过点(1,1),则a+b的最小值等于() A.2 B.3 C.4 D.5 7.若直线mx+ny+2=0(m>0,n>0)截得圆(x+3)2+(y+1)2=1的弦长为2,则+的最小值为()A.6 B.8 C.10 D.12 8.已知不等式的解集为{x|a<x<b},点A(a,b)在直线mx+ny+1=0上,其中mn>0,则的最小值为()A.B.8 C.9 D.12 9.若m+n=1(mn>0),则+的最小值为() A.1 B.2 C.3 D.4 10.已知x+3y=2,则3x+27y的最小值为() A. B.4 C. D.6 11.若x<0,则x+的最大值是() A.﹣1 B.﹣2 C.1 D.2 12.已知a,b,c,是正实数,且a+b+c=1,则的最小值为() A.3 B.6 C.9 D.12 二.填空题 1.已知正数x,y满足x+y=1,则的最小值为. 2.已知a>0,b>0,且a+b=2,则的最小值为. 3.已知x>1,则函数的最小值为. 4.设2<x<5,则函数的最大值是. 5.函数f(x)=1+log a x(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny﹣2=0上,其中mn>0,则的最小值为. 6.已知x>1,则函数y=2x+的最小值为.

不等式证明的基本方法

不等式证明的基本方法 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020

绝对值的三角不等式;不等式证明的基本方法 一、教学目的 1、掌握绝对值的三角不等式; 2、掌握不等式证明的基本方法 二、知识分析 定理1 若a,b为实数,则,当且仅当ab≥0时,等号成立。 几何说明:(1)当ab>0时,它们落在原点的同一边,此时a与-b的距离等于它们到原点距离之和。 (2)如果ab<0,则a,b分别落在原点两边,a与-b的距离严格小于a与b到原点距离之和(下图为ab<0,a>0,b<0的情况,ab<0的其他情况可作类似解释)。 |a-b|表示a-b与原点的距离,也表示a到b之间的距离。 定理2 设a,b,c为实数,则,等号成立 ,即b落在a,c之间。 推论1 推论2 [不等式证明的基本方法]

1、比较法是证明不等式的一种最基本的方法,也是一种常用的方法,基本不等式就是用比较法证得的。 比较法有差值、比值两种形式,但比值法必须考虑正负。 比较法证不等式有作差(商)、变形、判断三个步骤,变形的主要方向是因式分解、配方,判断过程必须详细叙述。 如果作差后的式子可以整理为关于某一个变量的二次式,则可考虑用到判别式法证。 2、所谓综合法,就是从题设条件和已经证明过的基本不等式出发,不断用必要条件替换前面的不等式,直至推出要证明的结论,可简称为“由因导果”,在使用综合法证明不等式时,要注意基本不等式的应用。 所谓分析法,就是从所要证明的不等式出发,不断地用充分条件替换前面的不等式,或者是显然成立的不等式,可简称“执果索因”,在使用分析法证明不等式时,习惯上用“”表述。 综合法和分析法是两种思路截然相反的证明方法,其中分析法既可以寻找解题思路,如果表述清楚,也是一个完整的证明过程.注意综合法与分析法的联合运用。 3、反证法:从否定结论出发,经过逻辑推理,导出矛盾,证实结论的否定是错误的,从而肯定原结论是正确的证明方法。 4、放缩法:欲证A≥B,可通过适当放大或缩小,借助一个或多个中间量, 使得,,再利用传递性,达到证明的目的.这种方法叫做放缩法。 【典型例题】 例1、已知函数,设a、b∈R,且a≠b,求证: 思路:本题证法较多,下面用分析法和放缩法给出两个证明: 证明: 证法一:

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