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高一数学不等式的证明人教实验版(B)知识精讲
高一数学不等式的证明人教实验版(B)
【本讲教育信息】
一、教学内容:
不等式的证明
二、学习目标
1、掌握并灵活运用分析法、综合法、比较法证明简单的不等式.对较复杂的不等式先用
分析法探求证明途径,再用综合法加以证明。
2、在利用不等式的性质或基本不等式时要注意等号、不等号成立的条件。
3、掌握反证法的应用。
三、知识要点
1、比较法证明不等式是最基本的方法也是最常用的方法。比较法证不等式有作差(商)、变形、判断三个步骤.
比较法的两种形式:
①比差法:要证ab,只需证a-b0。
②比商法:要证ab且b0,只需证1。
说明:①作差比较法证明不等式时,通常是进行因式分解,利用各因式的符号进行判断,或进行配方,利用非负数的性质进行判断;
②一般地运用比商法时要考虑正负,尤其是作为除式式子的值必须确定符号;
③证幂指数或乘积不等式时常用比商法,证对数不等式时常用比差法。
2、综合法:利用某些已经证明过的不等式作为基础,再运用不等式的性质推导出所要求证的不等式的方法。证明时要注意字母是否为正和等号成立的条件。
基本不等式:(1)若则
当且仅当a=b时取等号。
(2)
(3)a,b同号,
3、分析法:从求证的不等式出发,分析使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。这种证明方法叫做分析法。要注意书写的格式, 综合法是分析法的逆过程,综合法是由因导果,而分析法是执果索因,两法相互转换,互相渗透,互为前提,充分运用这一辩证关系,可以增加解题思路,开扩视野。
4、反证法:假设原命题不成立(即在原命题的条件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明了原命题成立。
【典型例题】
例1、用反证法证明,若,则。
证明:假设不大于,则或
∵
∴ 与
或
这些都与已知相矛盾,则
例2、设求证
分析:不等式两端都是多项式的形式,故可用比差法或比商法证明。
证法一:左边-右边=
=
= =
∴原不等式成立。
证法二:左边0,右边0。
∴原不等式成立。
思维点拨:用比较法证不等式,一般要经历作差(或商)、变形、判断三个步骤。变形的主要手段是通分、因式分解或配方。在变形过程中,也可以利用基本不等式放缩法,如证法二。
例3、
分析:已知条件很简单(仅有a≥3),而要证明的无理不等式较复杂,遵循化繁为简的原则,容易想到用分析法求证。
证法一:
证法二:
小结:分析法是寻求结论成立的充分条件,而不是从结论出发推证已知条件,故证明过程中一定要注意格式,“要证”“只要证”等词必不可少。在解决有关根式的问题时,“分子有理化”也是常用的技巧。
例4、已知为正数,
若,求的最小值;
(2)若,求证:。
解:(1)∵
∴
当且仅当时,上式取等号,
所以的最小值为
(2)
当且仅当时,上式取等号
例5、已知,求证:。
证法一(综合法):
证法二(分析法):,为了证明,
只需证明 ,
即 ,
,
,
.
成立,
成立
本讲涉及的主要数学思想方法
1、有些不等式,从正面证如果不易说清楚,可以考虑反证法 凡是含有“至少”“唯一”或含有其他否定词的命题,适宜用反证法。
2、证明不等式时,要依据题设、题目的特点和内在联系,选择适当的证明方法,要熟悉各种证法中的推理思维,并掌握相应的步骤、技巧和语言特点。
3、不等式证明还有一些常用的方法 换元法、放缩法、反证法、函数单调性法、判别式法、数形结合法等 换元法主要有三角代换,均值代换两种,在应用换元法时,要注意代换的等价性。
【模拟试题】(答题时间:60分钟)
一、选择题
1. 如果,那么( )
A. B. C. D. 以上都不对
2. 用反证法证明:“”,应假设( )
A. B. C. D.
3、已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
4. 实数不全为0的条件是( )
A. 均不为0 B. 中至少有一个为0
C. 中至多有一个为0 D. 中至少有一个不为0
5. 已知2a3,,则下列各式中正确的是( )
6、设,且,则下列各式中正确的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
7、若,那么这三个数之间的大小顺序是__________。
8、若,且,下列不等式:① ;② ;③ ,其中不成立的是 。
9、关于x的不等式的解集为R,那么实数 。
三、解答题
10、a、b、c为不全相等的实数。求证:。
11、已知。
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