第二节 不等式的证明

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第二节不等式的证明
1.基本不等式
定理1:如果a,b∈R,那么a2+b2≥____当_____时,等号成立.

定理2:如果a,b>0,那么a+b2≥____,当且仅当_____时,等号成立,即两个正数的算术平均
不小于(即大于或等于)它们的几何平均.
定理3:如果a,b,c∈R+,那么a+b+c3≥______,当且仅当________时,等号成立.
2.比较法
(1)比差法的依据是:a-b>0⇔_____.步骤是:“作差→_____→_____________”.变形是手段,变形的
目的是判断差的符号.

(2)比商法:若B>0,欲证______,只需证AB≥1.
3.综合法与分析法
(1)综合法:一般地,从已知条件出发,利用定义、公理、定理、性质等,经过一系列的___________而得
出命题_____.
(2)分析法:从___________出发,逐步寻求使它成立的_________,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.

[小题体验]
1.设t=a+2b,s=a+b2+1,则s与t的大小关系是( )
A.s≥t B.s>t
C.s≤t D.s<t

2.已知a,b∈R+,a+b=2,则1a+1b的最小值为( )
A.1 B.2
C.4 D.8
1.在使用作商比较法时易忽视说明分母的符号.
2.在用综合法证明不等式时,不等式的性质和基本不等式是最常用的.在运用这些性质时,易
忽视性质成立的前提条件.

[小题纠偏]

1.已知a>0,b>0,则aabb与(ab) 2+ab的大小关系为________.
2.已知a,b,c是正实数,且a+b+c=1,则1a+1b+1c的最小值为________.

考点一 比较法证明不等式
1.求证:当x∈R时,1+2x4≥2x3+x2.

2. 已知a,b都是正实数,且a+b=2,求证:a2a+1+b2b+1≥1.

[谨记通法]
作差比较法证明不等式的步骤
(1)作差;(2)变形;(3)判断差的符号;(4)下结论.其中“变形”是关键,通常将差变形成因式连乘
积的形式或平方和的形式,再结合不等式的性质判断出差的正负.
考点二 综合法证明不等式
[典例引领]
(2016·贵阳监测)已知函数f(x)=2|x+1|+|x-2|.
(1)求f(x)的最小值m;
(2)若a,b,c均为正实数,且满足a+b+c=m,

求证:b2a+c2b+a2c≥3.

[由题悟法]
综合法证明不等式的方法
综合法证明不等式,要着力分析已知与求证之间,不等式的左右两端之间的差异与联系.合理进行转
换,恰当选择已知不等式,这是证明的关键.

[即时应用]
已知a>0,b>0,a+b=1,求证:

(1)1a+1b+1ab≥8; (2)1+1a1+1b≥9.

考点三 分析法证明不等式
[典例引领]

(2016·福建毕业班质量检测)已知函数f(x)=|x+1|.
(1)求不等式f(x)<|2x+1|-1的解集M;
(2)设a,b∈M,证明:f(ab)>f(a)-f(-b).
[由题悟法]
1.用分析法证“若A则B”这个命题的模式
为了证明命题B为真,
只需证明命题B1为真,从而有…
只需证明命题B2为真,从而有…
……
只需证明命题A为真,而已知A为真,故B必真.
2.分析法的应用
当所证明的不等式不能使用比较法,且和重要不等式、基本不等式没有直接联系,较难发现条件和结
论之间的关系时,可用分析法来寻找证明途径,使用分析法证明的关键是推理的每一步必须可逆.
[即时应用]

设x≥1,y≥1,求证x+y+1xy≤1x+1y+xy.
课时跟踪检测 (七十三) 不等式的证明
1.如果x>0,比较(x-1)2与(x+1)2的大小.

2.设不等式|2x-1|<1的解集为M.
(1)求集合M.
(2)若a,b∈M,试比较ab+1与a+b的大小.

3.(2017·重庆第一次适应性测试)设a,b,c∈R+且a+b+c=1.
(1)求证:2ab+bc+ca+c22≤12;
(2)求证:a2+c2b+b2+a2c+c2+b2a≥2.
4.若a>0,b>0,且1a+1b=ab.
(1)求a3+b3的最小值;
(2)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.

5.已知定义在R上的函数f(x)=|x+1|+|x-2|的最小值为a.
(1)求a的值;
(2)若p,q,r是正实数,且满足p+q+r=a,求证:p2+q2+r2≥3.

6.(2016·海口调研)设函数f(x)=|x-a|.
(1)当a=2时,解不等式f(x)≥7-|x-1|;

(2)若f(x)≤1的解集为[0,2],1m+12n=a(m>0,n>0),求证:m+4n≥22+3.
7.已知函数f(x)=|x-1|.
(1)解不等式f(2x)+f(x+4)≥8;

(2)若|a|<1,|b|<1,a≠0,求证:fab|a|>fba.

8.设函数f(x)=2|x-1|+x-1,g(x)=16x2-8x+1.记f(x)≤1的解集为M,g(x)≤4的解集为N.
(1)求M;

(2)当x∈M∩N时,证明:x2f(x)+x[f(x)]2≤14.