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★高考 专题讲座
高效复习
备战计划
【不等式证明及应用】专题
主讲教师:王建华
科 目:数 学
学员姓名:________
教育学科教师教学辅导讲义
学员编号: 年 级:Middle 课时数:3
学员姓名: 科 目:数学 学科教师:
课 题
二轮专题:不等式证明及应用
教学内容
【知识梳理】
(1)铁三角
(2)推广的铁三角:
(3)拓展
均值不等式:设是个正实数,记,,
,,则,其中等号成立的条件是。分别称为平方平均、算术平均、几何平均、调和平均。
2.柯西不等式推导
3.排序不等式(又称排序定理):
给定两组实数;.如果;.那么
(反序和) (乱序和) (同序和)
【典型例题】
【题型1】应用冰糖葫芦串
概念辨析(基本概念理解题)
【例1】已知、满足,,其中,求的值域.小明同学的解法如下:∵,,∴ .则当时,有最小值.∴的值域为.请判断小明同学上述解答是否正确,若不正确,请给出正确的过程与结果.
【解析】
即a的取值范围,大于1,这样把a的最小值代入求出xy最小值。
【例2】2013年湖南省高考试题
10.已知 .
∵(a+b+c)2≤3(a2+b2+c2)
∴(a+2b+3c)2≤3(a2+4b2+9c2)
∴(a2+4b2+9c2)≥12
【例3】2013年湖北省高考试题
13.设,且满足:则___________。
【例4】全国卷2
(24)(本小题满分10分)选修4——5;不等式选讲
设a,b,c均为正数,且a+b+c=1,证明:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
【例5】2013年天津市高考试题
(14) 设a + b = 2, b>0, 则当a = 时, 取得最小值.
【例6】2013年山东省高考试题
(12)设正实数x,y,z满足x2-3xy+4y2-z=0.则当 QUOTE 取得最大值时, QUOTE + QUOTE - QUOTE 的最大值为(A)0 (B)1 (C) QUOTE (D)3
【题型2】数形结合法证明不等式
例【2】 设,求证:.
分析 从题干中能够直接获得信息较少,似乎有很大的困难阻碍证明的进行,但是仔细的观察,其中的数字“1”多次的出现,那么其是否有一定的含义或者启示呢?大胆的猜想命题者的意图,以常数1为边构造一个等边三角形,变量即是各边上的一段距离,而所证明的不等式中乘积表达式与面积有关,故而大胆的利用构造的三角形面积解决问题.
证明 以1为边构造等边三角形,如图所示.由于
根据图形所示,显然可知
于是有
即.
例【3】 设证明:.
分析 在已知的条件中,这一恒等式给出了以下一些信息:变量可以相互利用对方的代数式进行表示;变量可以看作是满足于直线方程上的一个实数对;并且当且仅当变量相等且等于时,所要证明的不等式等号成立.如果以变量相互利用对方的代数式进行表示,再代入要证明的不等式中进行计算化简证明,但是这样的方法下所要进行的计算量是不小的,因此可以另外考虑其他的途径,若将变量看作是满足于直线方程上的一个实数对,而不等式中出现的平方关系让我们联想到距离的公式,因此不等式表示的几何意义是:到点的距离不小于它到直线的距离.
证明 如图所示,点到点的距离为:
点到点的距离为
由于,当且仅当点重合时,等号成立. 当点重合时,由于,所以点必须在第一象限重合.
根据图示可知,由于,所以.当且仅当时,等号成立.所以,即是.
其实在不等式的证明中,只要认真的观察和分析不等式以及已知条件的含义,通过构造和联想与猜想,与我们所学过的相关知识的结构融合,对已知条件和证明的不等式进行合理的几何含义表征,就会找到以形助数的方法进行证明.
例【4】已知
分析 看作是圆上的点,
则不等式的几何含义是:以为半径的圆
上的点到直线的距离不大于圆的半径.
证明 如图所示,在平行线之间的距离是圆的半径,其余在圆上的点到直线距离均小于,并且这些距离的表达式为:.所以.
例【5】若.
分析 该题中的变量为,若使用代换,则会略显繁琐,很多同学看见都会想到“1”的代换,也会很轻松的获的解决的方法,这时候就应该充分利用柯西不等式简捷求解.但是此处将形式统一的看成是函数中自变量对应的函数值,这就会将问题转化成函数问题.
证明 在直角坐标系中作出函数,在第一象限内取三点,此三点所构成的三角形的重心的坐标为:
,由于函数的图像是凹的,且从图像上可
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