证明不等式的八种方法

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不等式证明的基本方法

不等式证明的基本方法

不等式证明的基本方法
1.数学归纳法:归纳法是数学证明中最常用的方法之一,通常用来证
明自然数的性质。

对于不等式证明来说,如果我们希望证明不等式对于所
有自然数都成立,可以使用数学归纳法。

首先证明当自然数为1时不等式
成立,然后假设当自然数为k时不等式成立,再证明当自然数为k+1时不
等式也成立。

通过这种逐步推导的方法,可以证明不等式对于所有自然数
都成立。

2.数学推理法:数学推理法是一种基于数学定理和公理的推理方法,
通过逻辑推理来证明不等式的成立。

这种方法通常需要使用一些已知的数
学定理和性质来推导出不等式。

例如,可以使用数学的四则运算定律、平
方差公式、三角不等式等来推导不等式。

3.数学变换法:数学变换法是一种将不等式进行变换的方法,通过变
换不等式的形式来证明不等式的成立。

这种方法通常需要使用一些数学中
常见的变换方法,例如平方去根、换元法、倍加倍减等。

通过适当的变换,可以将不等式转化为更简单的形式,从而更容易证明。

无论采用哪种方法,不等式的证明都需要逻辑严谨、推理正确,以及
对数学定理和性质的熟练应用。

在实际证明中,常常需要综合运用多种方
法来解决问题,使得证明更加简洁和明了。

此外,证明中的每一步变换和
推理都需要严格地说明和证明,避免出现漏洞和错误。

不等式证明中的几种新颖方法

不等式证明中的几种新颖方法

不等式证明中的几种新颖方法
以下是 8 条关于不等式证明中的新颖方法:
1. 放缩法简直太神奇啦!比如说,要证明
1+1/2+1/3+……+1/n>ln(n+1),咱就可以通过巧妙地放大或缩小一些项
来达到目的。

这就好像建房子,一点一点把合适的材料放上去就能建成稳固的大厦呀!
2. 构造函数法真的是绝了!像证明x²+5>2x+3 ,咱可以构造函数
f(x)=x²-2x+2 ,通过研究函数的性质来得出不等式的结论,这多像给不等
式穿上了一件量身定制的衣服!
3. 数学归纳法也很厉害的哟!比如要证明一个关于 n 的不等式,先证
明当 n=1 时成立,然后假设 n=k 时成立去推出 n=k+1 时也成立。

这就像爬楼梯,一步步稳稳地往上走!“嘿,这不就证明出来啦!”
4. 利用均值不等式来证明,哇哦,那可太好用啦!例如证明
(a+b)/2≥√(ab) ,这就像是给不等式找了个平衡的支点!
5. 换元法也有意思呀!把复杂的式子通过换元变得简单明了,再去证明。

就好像把一团乱麻理清楚,然后就能看清它的真面目啦!“哇,原来这么简单!”
6. 反证法也超棒的呢!先假设不等式不成立,然后推出矛盾,从而证明原来的不等式是对的。

这不是和找错一样嘛,找到错的就知道对的在哪啦!
7. 排序不等式更是一绝!在一堆乱序的数中找到规律证明不等式,就像在一堆杂物中找到宝贝一样让人惊喜!
8. 柯西不等式也是很牛的哦!通过它独特的形式来证明不等式,真的是让人眼前一亮呀!“哇塞,还有这种神奇的方法!”
我觉得这些新颖的方法就像是一个个神奇的工具,能让我们在不等式的证明中如鱼得水,轻松搞定各种难题!。

高考数学证明不等式的基本方法

高考数学证明不等式的基本方法
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1.比较法证明不等式 作差比较法是证明不等式的基本方法,其依据 是:不等式的意义及实数大小比较的充要条件. 证明的步骤大致是:作差——恒等变形——判 断结果的符号.
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2.综合法证明不等式 综合法证明不等式的依据是:已知的不等式以及逻辑推理 的基本理论.证明时要注意的是:作为依据和出发点的几个 重要不等式(已知或已证)成立的条件往往不同,应用时要先 考虑是否具备应有的条件,避免错误,如一些带等号的不 等式,应用时要清楚取等号的条件,即对重要不等式中 “当且仅当……时,取等号”的题型研修
例 1 若 x,y,z∈R,a>0,b>0,c>0.求证:b+a cx2+c+b a
y2+a+c bz2≥2(xy+yz+zx).
证明 ∵b+a cx2+c+b ay2+a+c bz2-2(xy+yz+zx)
=bax2+aby2-2xy+bcy2+bcz2-2yz+acz2+acx2-2zx=
∴0< (n+1)n22+ +11+ +( n n+1)<1,即CCn+n1<1,
从而有 Cn+1<Cn.
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跟踪演练 2 若 a,b,m,n 都为正实数,且 m+n=1, 试证: ma+nb≥m a+n b. 证明 ∵a,b,m,n 均为正数,且 m+n=1, ∴( ma+nb)2-(m a+n b)2 =ma+nb-m2a-n2b-2mn ab =m(1-m)a+n(1-n)b-2mn ab =mn( a- b)2≥0,又 ma+nb>0,m a+n b>0, ∴ ma+nb≥m a+n b.
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证明不等式的八大绝招

证明不等式的八大绝招

证明不等式的八大绝招高考数学的压轴题常以不等式为背景,而不等式的证明因其方法灵活,技巧性强,历来是学生学习中的一大难点,本文给同学们介绍不等式证明中的八大绝招:“变形法、拆项法、添项法、放缩法、构造法、换元法、导数法、数形结合法”,希望对同学们的学习有所禅益。

一、变形法例1、已知121212101010,,,:a b c a b c R a b c bc ca ab+∈++≥++求证 证明:原不等式等价于:131313101010a b c a b c abc ++≥++()131313101010a b c abc a b c ⇔++≥++ (*)1313112211a b a b a b +≥+ , 1313112211b c b c b c +≥+, 1313112211c a a c a c +≥+, ()()()()1313131122112211222a b c a b c b a c c a b ∴++≥+++++()1111111010102222a bc b ac c ab abc a b c ≥++=++。

从而()131313101010a b c abc a b c ++≥++;所以(*)式成立,故原不等式成立。

二、拆项法例2、已知,,,1a b c R a b c +∈++=且 ,求证:231.432ab c ≤证明:122333b b c c c a b c a =++=+++++ 66≥=232362316432ab c ⋅∴≤=。

三、添项法例3、【第36届IMO 试题】设,,a b c 为正数,满足1abc =,求证:()()()33311132a b c b a c c a b ++≥+++.证明:()()3114b c a b c bc a ++≥=+ , ()3114a c b a c ac b++≥=+,311()4a b c a b ab c++≥=+, ∴()()()33311111114b c a c a b a b c b a c c a b bc ac ab a b c+++⎛⎫+++++≥++ ⎪+++⎝⎭.从而()()()33311111111112a b c b a c c a b a b c a b c ⎛⎫++≥++-++ ⎪+++⎝⎭1111322a b c ⎛⎫=++≥= ⎪⎝⎭. 故∴原不等式成立. 四、放缩法 例4、【1998年全国高考试题】求证:())*111111114732n N n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++>∈ ⎪⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 。

不等式证明方法大全

不等式证明方法大全

不等式证明方法大全
在数学研究中,证明不等式是一项重要的内容。

目前,关于证明不等式的方法可以分
为几类,下面将详细展开讨论:
一、绝对值的技巧:将不等式中的变量都化为绝对值,这样可以有效地转换原不等式。

二、代数变换法:通过恰当的代数变换,将不等式中变量交换,从而转化为更简单的
不等式。

三、数量不等式法:将相同的不等式进行变形,将其变换为数量不等式,然后继续解决,从而获得结论。

四、角度不等式法:如果不等式涉及到测量角度的变量,我们可以将其转换为角度不
等式,然后判断两个角度的大小关系,从而获得结论。

五、条件不等式法:将不等式的左右两侧都加上某个条件,将其变换为条件不等式,
然后根据条件判断两个式子大小关系。

六、单值不等式变形法:将不等式变为单值不等式,然后将单值不等式中的变量通过
某种方式改变,从而继续解决不等式本身,用这种方法可以得出不等式的正确性。

七、多元不等式的考虑:由于某些不等式涉及多个变量,因此需要考虑这些变量的关系,包括不等式的变换形式,和多个变量的联系在内的其他因素,这样才能正确地证明不
等式的正确性。

以上就是证明不等式的各种方法,正确运用上述方法,可以帮助我们轻松地证明定理,有助于提高科学研究的水平。

不等式证明基本方法

不等式证明基本方法

不等式证明基本方法一、数学归纳法数学归纳法是证明自然数性质的一种基本方法,对于与整数有关的不等式,我们也可以利用数学归纳法进行证明。

其基本思路是先证明当n=1时不等式成立,再假设当n=k时不等式成立,然后通过数学推理证明当n=k+1时不等式也成立。

二、反证法当我们尝试利用数学归纳法证明不等式时,有时可能会遇到困难,这时我们可以尝试使用反证法。

反证法的证明过程是:先假设不等式不成立,然后推导出与已知条件或已证明的定理矛盾的结论,从而证明原不等式的正确性。

三、插值法插值法也是一种常见的不等式证明方法。

其基本思路是在待证不等式的两边加入适当的不等式,并利用不等式的传递性和可加减性进行推导,最终得到待证不等式的真假结论。

四、绝对值法对于涉及绝对值的不等式,我们可以利用绝对值的性质进行证明。

例如,对于,a-b,>c这样的绝对值不等式,我们可以根据绝对值的定义将其拆分为两个不等式,再分别进行证明。

另外,利用绝对值不等式的性质,我们还可以进行变量替换等操作,将原不等式化简为更简单的形式进行证明。

五、特殊化方法特殊化方法是指将不等式中的一些变量或参数取特殊值,从而达到简化不等式的目的。

例如,对于含有幂函数的不等式,我们可以通过取特殊值使得幂函数变为常数或者线性函数,从而将原不等式化简为更简单的形式。

综上所述,不等式证明的基本方法包括数学归纳法、反证法、插值法、绝对值法和特殊化方法等。

在具体的证明过程中,我们需要根据待证不等式的特点选择合适的方法,并灵活运用各种数学工具和技巧,从而得到准确的证明结论。

构造函数证明不等式的八种方法

构造函数证明不等式的八种方法

构造函数证明不等式的八种方法下面将介绍构造函数证明不等式的八种常见方法:1.特殊赋值法:这种方法通过为变量赋特殊的值来构造函数,使得不等式成立。

例如,对于不等式a^2>b^2,可以构造函数f(x)=x^2,当a=2,b=1时,即f(2)>f(1),从而得到a^2>b^22.梯度法:这种方法通过构造一个变化率为正(或负)的函数来推导出不等式。

例如对于不等式a^2>b^2,可以构造函数f(x)=(x-a)^2-(x-b)^2,当x>(a+b)/2时,即f'(x)>0,从而得到a^2>b^23.极值法:这种方法通过构造一个函数的极大值(或极小值)来证明不等式。

例如对于不等式a^2>b^2,可以构造函数f(x)=x^2-b^2,当x=a时,f(x)>0,从而得到a^2>b^24.差的平方法:这种方法通过构造一个差的平方形式的函数来证明不等式。

例如对于不等式a^2>b^2,可以构造函数f(x)=(x+a)^2-(x+b)^2,当x>(a+b)/2时,即f(x)>0,从而得到a^2>b^25.相似形式法:这种方法通过构造一个与要证明的不等式形式相似的函数来证明不等式。

例如对于不等式(a+b)^4 > 8(ab)^2,可以构造函数f(x) = (x+1)^4- 8(x-1)^2,令x = ab,当x > 1时,即f(x) > 0,从而得到(a+b)^4 > 8(ab)^26.中值定理法:这种方法通过应用中值定理来证明不等式。

例如对于不等式f(a)>f(b),可以构造函数g(x)=f(x)-f(b),当a>b时,存在c∈(b,a),使得g'(c)>0,从而得到f(a)>f(b)。

7.逼近法:这种方法通过构造一个逼近函数序列来证明不等式。

例如对于不等式a > b,可以构造一个逼近函数序列f_n(x) = (a+x)^n - (b+x)^n,当n 趋近于正无穷时,即lim(n→∞)(a+x)^n - (b+x)^n = ∞,从而得到a > b。

不等式证明方法大全

不等式证明方法大全

不等式证明方法大全1.推导法:推导法是指通过逻辑推理从已知不等式得出要证明的不等式。

常用的推导法有数学归纳法、递推法、代入法等。

其中,数学归纳法是一种常见的证明不等式的方法,它基于以下两个基本原理:基准步和归纳假设。

(1)基准步:证明当一些特定的变量取一些特定的值时,不等式成立。

(2)归纳假设:假设当一些特定的变量取小于等于一些特定值时,不等式成立。

通过利用以上两个原则,可以通过递推关系不断推导得出要证明的不等式。

2.数学运算法:数学运算法是指通过对不等式进行各种数学运算来得到要证明的不等式。

常用的数学运算包括加法、减法、乘法、除法等。

在进行这些运算时,需要注意运算规则和要证明的不等式所满足的条件,避免运算过程中引入新的限制条件。

3.几何法:几何法是指通过将不等式转化为几何问题进行证明。

几何法常用于证明平面图形的不等式定理,如三角形的不等式定理、平行四边形的不等式定理等。

通过将要证明的不等式几何化,可以通过几何性质和定理进行证明。

4.广义的带参数的方法:广义的带参数的方法是指将要证明的不等式引入参数,通过参数的取值范围来证明不等式的成立。

这种方法常用于证明含有多个变量的复杂不等式,通过引入参数使得不等式简化或者更易处理。

5.分情况讨论法:分情况讨论法是指将要证明的不等式拆分为几个不同的情况进行讨论,分别证明每个情况下不等式的成立。

通过逐个讨论每种情况,可以得出要证明的不等式的证明。

6.反证法:反证法是指假设要证明的不等式不成立,通过推理推出与已知条件矛盾的结论,从而证明不等式的成立。

反证法常用于证明不等式的唯一性和存在性。

7.递推法:递推法是指通过依次推导出不等式的前一项和后一项之间的关系,逐步逼近要证明的不等式。

通过不断进行递推,可以逐步证明不等式的成立。

以上是一些常见的不等式证明方法,它们可以单独使用,也可以结合使用。

在进行不等式证明时,需要注意逻辑严谨、计算准确和推导合理,同时还需要根据具体的题目和要求选择合适的证明方法。

构造函数法证明不等式的八种方法

构造函数法证明不等式的八种方法

构造函数法证明不等式的八种方法一、构造函数法是一种常用的数学证明方法,通过巧妙地构造函数,并对其性质进行分析,可以证明各种数学不等式。

下面就列举八种常用的构造函数法证明不等式的方法。

1.构造平方函数法:对于形如x^2≥0的不等式,可以构造f(x)=x^2,然后通过分析f(x)的性质,来证明不等式的成立。

2.构造递增函数法:对于形如a≥b的不等式,可以构造f(x)=x,然后通过分析f(x)的性质,来证明不等式的成立。

3.构造递减函数法:对于形如a≤b的不等式,可以构造f(x)=-x,然后通过分析f(x)的性质,来证明不等式的成立。

4.构造两个函数之差法:对于形如a-b≥0的不等式,可以构造f(x)=x^2和g(x)=(x-a)(x-b),然后通过分析f(x)和g(x)的性质,来证明不等式的成立。

5. 构造函数的和法:对于形如(a+b)^2≥0的不等式,可以构造f(x)=x^2和g(x)=a^2+b^2+2ab,然后通过分析f(x)和g(x)的性质,来证明不等式的成立。

6.构造函数的积法:对于形如(a·b)^2≥0的不等式,可以构造f(x)=x^2和g(x)=a^2·b^2,然后通过分析f(x)和g(x)的性质,来证明不等式的成立。

7.构造函数的倒数法:对于形如1/(a·b)≥0的不等式,可以构造f(x)=1/x和g(x)=a·b,然后通过分析f(x)和g(x)的性质,来证明不等式的成立。

8.构造指数函数法:对于形如e^x≥1的不等式,可以构造f(x)=e^x 和g(x)=1,然后通过分析f(x)和g(x)的性质,来证明不等式的成立。

以上就是八种常用的构造函数法证明不等式的方法。

在实际证明过程中,需要注意选择合适的函数,并结合函数的性质进行分析,以确定不等式的成立情况。

此外,还需要注意构造的函数在给定范围内是否满足所要求的性质,以确保证明的正确性。

构造函数法证明不等式的八种方法冷世平整理

构造函数法证明不等式的八种方法冷世平整理

构造函数法证明不等式的八种方法冷世平整理1.构造多项式函数法:通过构造一个多项式函数来证明不等式。

例如,要证明当$x>0$时,$x^3+x^2+x+1>0$,我们可以构造多项式$f(x)=x^3+x^2+x+1$,然后证明$f(x)$的系数全为正数,从而得到结论。

2. 构造变形函数法:通过构造一个特定的变形函数来证明不等式。

例如,要证明当$x>0$时,$x+\frac{1}{x}>2$,我们可以构造变形函数$f(x)=x+\frac{1}{x}-2$,然后证明$f(x)$的取值范围为正数,从而得到结论。

3. 构造反函数法:通过构造一个特定的反函数来证明不等式。

例如,要证明当$x>0$时,$\frac{1}{x}+\frac{1}{1-x}>2$,我们可以构造反函数$f(x)=\frac{1}{x}+\frac{1}{1-x}-2$,然后证明$f(x)$的取值范围为正数,从而得到结论。

4. 构造积分函数法:通过构造一个特定的积分函数来证明不等式。

例如,要证明当$x>0$时,$\int_{0}^{x}\sqrt{t}dt<x$,我们可以构造积分函数$f(x)=\int_{0}^{x}\sqrt{t}dt-x$,然后证明$f(x)$的取值范围为负数,从而得到结论。

5. 构造递推函数法:通过构造一个特定的递推函数来证明不等式。

例如,要证明$n$个正实数的算术平均数大于等于它们的几何平均数,我们可以构造递推函数$f(n)=\frac{a_1+a_2+\dots+a_n}{n}-\sqrt[n]{a_1a_2\dots a_n}$,然后证明$f(n)$关于$n$的递推关系为非负数,从而得到结论。

6. 构造交换函数法:通过构造一个特定的交换函数来证明不等式。

例如,要证明当$x,y,z>0$时,$(x+y)(y+z)(z+x)\geq 8xyz$,我们可以构造交换函数$f(x,y,z)=(x+y)(y+z)(z+x)-8xyz$,然后证明$f(x,y,z)$在$x,y,z$的任意交换下都保持不变或增加,从而得到结论。

第2节证明不等式的基本方法

第2节证明不等式的基本方法

第2节证明不等式的基本方法证明不等式的基本方法总结如下:一、利用数学分析中的中值定理、极值、单调性等性质进行证明。

1.利用中值定理:利用连续函数介值定理或拉格朗日中值定理,根据函数的一些性质,可以推出不等式的成立。

例如,证明一个凸函数在区间上的函数值不小于端点的函数值。

2.利用极值:通过求导或其他方法,找到函数的极值点,然后证明这些极值点就是不等式的最小(最大)值点。

例如,证明两数之积不大于它们的平方和,可以通过求导得到函数的极值点,然后通过证明这个极值点为最小值点来完成。

3.利用单调性:如果已知函数在一些区间上是严格递增(递减)的,可以通过证明不等式在一些特殊点成立,并通过函数的单调性推出在整个区间上成立。

例如,证明一个正数的倒数小于它自己,则可以先证明在0到1之间成立,然后利用单调性推出在整个正数范围内成立。

二、利用数学归纳法进行证明。

如果不等式中的变量是正整数,可以利用数学归纳法进行证明。

首先证明当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。

例如,证明n个正数的平均值不小于它们的几何平均值,可以先证明当n=1时成立,然后假设当n=k时成立,再证明当n=k+1时也成立,最后利用数学归纳法推出结论。

三、利用代数方法。

1.利用等价变形:对于一个复杂的不等式,可以通过进行等价变形来简化证明。

通过将不等式的两边同时加上或减去一些式子,或者将不等式两边同时乘以或除以一些式子,可以得到一个等价的不等式,然后证明这个等价的不等式。

例如,证明正数的n次方大于等于它的平方,可以将不等式两边同时开方,然后证明这个等价的不等式。

2. 利用加减法、乘除法不等式:对于一个分式或多项式不等式,可以通过利用加减法、乘除法的不等式性质,将不等式化简为更简单的形式,再进行证明。

例如,证明a+b≤2ab,则可以将两边同时减去a+b再加上2,利用不等式的性质简化后得到ab≥1,再证明这个等价的不等式。

证明不等式的基本方法

证明不等式的基本方法

恒成立,求实数a的取值范围”提出各自的解题思路.
甲说:“只须不等式左边的最小值不小于右边的最大值”; 乙说:“把不等式变形为左边含变量x的函数,右边仅含常 数,求函数的最值”; 丙说:“把不等式两边看成关于x的函数,作出函数图象”;
参考上述解题思路,你认为他们所讨论的问题的正确结论,
即a的取值范围是________. [答案] a≤10
[点评与警示] 论证过程中,执果索因与由因导果总是不
断变化,交替出现.尤其综合题推理较盲目时,利用分析法从
要证的问题入手,逐步推求,再用综合法逐步完善,最后找到 起始条件为止.
(人教版选修 4—5 第 30 页第 1 题)已知 a, b, c∈(0,1), 1 求证:(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a 不同时大于4.
[证明]
(反证法)假设(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a 都大于 ①
1 1 (1-b)c· (1-c)a>64 4,则(1-a)b· 1 即[a(1-a)· b(1-b)· c(1-c)]>64
a+1-a 2 1 而 0<a(1-a)≤[ ]= , 2 4
1 1 0<b(1-b)≤ ,0<c(1-c)≤ 4 4 1 ∴[a(1-a)][b(1-b)][c(1-c)]≤ 与①矛盾 64 1 ∴(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a 不同时大于 . 4
) B.a2>b2 1a 1b D.(2) <(2)
1 2 .若 a > b > 1 , P = lga· lgb , Q = (lga + lgb) , R = 2 a+b lg( ),则( 2 A.R<P<Q C.Q<P<R
[解析]
) B.P<Q<R
D.P<R<Q 1 ∵lga>lgb>0,∴ (lga+lgb)> lga· lgb,即 Q 2

证明不等式的方法

证明不等式的方法

证明不等式的方法1.比较法。

在证明不等式的方法中,比较法是最基本、最重要的方法。

比较法是利用不等式两边的差是正还是负来证明不等关系的。

利用不等式的性质对不等式进行变形,变形目的在于判断差的符号,而不考虑值是多少。

2.综合法。

综合法是由已知条件出发,推导出所要证明的不等式成立,即由已知逐步推演不等式成立的必要条件得到结论。

综合法是“由因导果”。

3.分析法。

分析法也是证明不等式的一种常用的基本方法,当证题不知从何入手时,有时可以用分析法获得解决。

分析法是和综合法对立统一的两种方法,它是由结果步步寻求不等式成立的充分条件,找寻已知,是“执果索因”。

分析法和综合法常常是不能分离的,如果使用综合法证明不等式,难以入手时常用分析法探索证题的途径,之后用综合法形式写出它的证明过程。

4.作商法。

将不等式左右两端作商、变形化简商式到最简形式,判断商与1的大小,应用范围一般是被证式的两端都是正数,被证式子两端都是乘积形式或指数形式时常用此法。

5.判别式法,对于含有两个或两个以上字母的不等式,在使用比较法无效时,若能整理成一边为零,而另一边为某个字母的二次式时,这时候可用判别式法。

6.代换法。

代换法中常用的有两种:一种是三角代换法,一种是增量代换法。

三角代换法多用于条件不等式的证明,当所给条件较复杂,一个变量不易用另一个变量表示,这时候可考虑三角代换,将两个变量都用同一个参数表示。

此法可以把复杂的代数问题转化为三角问题。

要注意的是可能对引入的角有一定的限制,这一点要根据已知来定。

增量代换法一般是在对称式(任意互换两个字母,代数式不变)和给定字母顺序的不等式,常用增量法进行代换,代换的目的是通过代换达到减元的目的,使问题化难为易,化繁为简。

7.构造函数法。

函数思想是中学数学重要的思想方法之一,有些数学问题只要将其中某些变化的量建立起联系,构造出函数,再利用函数的性质,就能解决问题。

8.反证法。

用直接法证明不等式困难时,可考虑用反证法。

高中不等式的证明方法

高中不等式的证明方法

高中不等式的证明方法在高中数学学习中,不等式是一个非常重要的内容。

在解决不等式问题的过程中,常常需要使用一些证明方法。

下面我将介绍一些高中不等式的证明方法。

一、计算法对于一般的不等式,我们可以通过计算来证明。

该方法常常适用于直接证明不等式的正确性。

示例:对于不等式a + b ≥ 2√(ab),我们可以对其两边进行平方运算,化简得到(a + b)² ≥ 4ab,继续化简得到a² + 2ab + b² ≥ 4ab,最后得到a² + b² ≥ 2ab。

由于a²,b²为非负数,所以a² + b² ≥ 2ab成立,从而不等式得到证明。

二、数轴法数轴法是一种简便的证明不等式的方法。

示例:对于不等式x+1>2,我们可以画出数轴,将不等式变形为x>1,即x的取值范围在1的右侧。

通过观察数轴即可发现x的取值大于1,所以不等式成立。

三、加减法对于含有多个项,且项之间存在加减关系的不等式,我们可以通过加减法将不等式转化为一个已知不等式来证明。

示例:对于不等式a+b+c>3,我们可以将不等式两边都减去c,得到a+b>3-c。

由于c是一定的,所以不等式a+b>3-c成立,即不等式得到证明。

四、乘法当不等式中存在连续的乘法关系时,我们可以通过乘法来证明不等式。

示例:对于不等式(x+1)(x+2)>0,我们可以使用因式分解法将不等式化简为(x+1)(x+2)≠0。

由于(x+1)(x+2)的乘积肯定不为0,所以不等式成立。

五、数学归纳法对于有一定规律的不等式,我们可以使用数学归纳法来证明。

示例:对于不等式2ⁿ>n²,我们首先验证n=1时不等式成立,然后假设对于一些自然数k,不等式成立。

即2ᵏ>k²。

然后再证明当n=k+1时,也成立。

即2^(k+1)>(k+1)²。

构造函数法证明不等式的八种方法.doc

构造函数法证明不等式的八种方法.doc

构造函数法证明不等式的八种方法.doc构造函数法是一种证明不等式的有效方法。

构造函数法是通过构造函数来证明不等式的真实性。

构造函数是函数的一种特殊形式,它是根据不等式中的条件和限制而构造出来的函数。

构造函数法的基本思路是,通过构造函数将原不等式转化为更容易证明的形式,进而通过对构造函数的研究来证明原不等式的真实性。

本文将介绍构造函数法证明不等式的八种方法。

一、线性函数法线性函数法是基于线性函数的构造函数法,它是构造函数法中最简单的方法之一。

线性函数法的思路是,构造一个线性函数,使得该函数在不等式限制下达到最大值或最小值。

例如,证明如下不等式:$$\frac{a}{b+1}+\frac{b}{c+1}+\frac{c}{a+1}\geq\frac{3}{2}$$将不等式两边都乘以$2(b+1)(c+1)(a+1)$得:$$2a(c+1)(b+1)+2b(a+1)(c+1)+2c(b+1)(a+1)\geq 3(a+1)(b+1)(c+1)$$此时,可以构造如下的线性函数$f(x,y,z)$:容易发现,$f(x,y,z)$在限制条件$x,y,z\geq 0$,$xy+yz+zx=3$下,达到最大值$\frac{3}{2}$。

因此,原不等式成立。

二、对数函数法对数函数法是基于对数函数的构造函数法,它常用于证明形如$a^x+b^y+c^z\geq k$的不等式,其中$a,b,c,x,y,z,k$均为正实数。

对数函数法的思路是,构造一个对数函数,使得该函数满足$g(x,y,z)\leq\ln(a^x+b^y+c^z)$,进而证明$g(x,y,z)\leq\ln k$,从而得到原不等式的证明。

例如,证明如下不等式:考虑构造如下的对数函数:$$g(x)=\ln\left(\frac{4a^3x+6}{5a^2x+2ax+5}\right)-\frac{3}{4}\ln x$$不难证明,$g(x)$在$x\geq 1$时单调递减且$g(1)=0$,因此$g(x)\leq 0$。

高三数学 不等式的证明(比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法);不等式的应用知识精讲

高三数学  不等式的证明(比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法);不等式的应用知识精讲

高三数学不等式的证明(比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法);不等式的应用知识精讲(一)不等式的证明1. 实数大小的性质(1)a b a b ->⇔>0;(2)a b a b -=⇔=0;(3)a b a b -<⇔<0。

2. 比较法证明的步骤(1)求差比较法步骤:作差——变形——判别差的符号,在运用求差比较法证明时其关键是变形,通常变形方法是分解因式、配方、利用判别式及把差化为若干个非负数的和。

(不能分解时证明有恒定符号可配方)(2)求商比较法步骤:作商——变形——判别商与1的大小,在运用求商比较法证明不等式时要根据已知条件灵活采用函数的单调性及基本不等式进行放缩。

3. 基本不等式定理1:如果a b R ,∈,那么a b ab 222+≥(当且仅当a b =时取等号)。

定理2:如果a b c R ,,∈+,那么a b c abc 3333++≥(当且仅当a b c ==时取等号)。

推论1:如果a b R ,∈+,那么a b ab +≥2(当且仅当a b =时取“=”号)。

推论2:如果a b c R ,,∈+,那么a b c abc ++≥33(当且仅当a b c ==时取“=”号)。

4. 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,这种证明方法叫做综合法。

综合法的证明思路是:由因导果,也就是从一个(组)已知的不等式出发,不断地用必要条件替代前面的不等式,直到推导出要证的不等式。

5. 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。

分析法的证明思路是:“执果索因”,即从求证的不等式出发,不断地用充分条件来代替前面的不等式,直至找到已知不等式为止。

用分析法证明不等式要把握以下三点:(1)寻找使不等式成立的充分条件时,往往是先寻找使不等式成立的必要条件,再考虑这个必要条件是否充分。

不等式的八种证明方法及一题多证

不等式的八种证明方法及一题多证

不等式的证明:一、比较法:比较法是证明不等式的最基本、最重要的方法,它常用的证明方法有两种: 1.作差比较法方法:欲证A>B,只需要证A-B>0 步骤:“作差----变形----判断符号”。

使用此法作差后主要变形形式的处理:○将差变形为常数或一个常数与几个平方和的形式常用配方法或实数特征a2≥0判断差的符号。

○将差变形为几个因式的积的形式,常用因式分解法。

○若变形后得到二次三项式,常用判别式定符号。

总之,变形的目的是有利于判断式子的符号,而变形方法不限定,也就是说,关键是变形的目标。

2.作商比较法方法:要证A>B,常分以下三种情况:若B>0,只需证明1AB >; 若B=0,只需证明A>0; 若B<0,只需证明1AB<。

(3)步骤:“作商-----变形-----判断商数与1的大小” 例:已知a , b , m 都是正数,并且a < b ,求证:bam b m a >++解析:用作差比较法∵)()()()()(m b b a b m m b b m b a m a b b a m b m a +-=++-+=-++ ∵a ,b ,m 都是正数,并且a <b ,∴b + m > 0 , b - a > 0 ∴0)()(>+-m b b a b m 即:b a m b m a >++ 例:已知a>b>0,求证:()2a ba ba b ab +>解析:用作商比较法∵()222222a b a b a b a b a b a b a b a b a ba ababb ab -++-----+⎛⎫=== ⎪⎝⎭又∵a>b>0,()221,012a b a ba ba ab a b b a b ab -+-⎛⎫∴>>∴> ⎪⎝⎭∴>例:已知0 < x < 1, 0 < a < 1,试比较|)1(log | |)1(log |x x a a +-和的大小。

高二数学证明不等式的基本方法

高二数学证明不等式的基本方法
abcd. 即 ab cd
1 a b c d 2 abd bca cba dac
例4 已知a,b是实数,求证 a b a b . 1 ab 1 a 1 b
证明: 0 a b a b
ab

1
1
1
若 在 上 述 溶 液 中 再 添 加mkg白 糖, 此 时 溶 液 的 浓 度
增加到a m ,将这个事实抽象为数学问题,并给出证明. bm
解 : 可以把上述事实抽象成如下不等式问题:
已知a,b, m都是正数,并a b且,则 a m a bm b
解 : 可以把上述事实抽象成如下不等式问题:

a
a a
abcd abd ab
b
b b
abcd bca ab
c
c c
abcd cdb cd
d
d d
abcd dac cd
把 以 上 四 个 不 等 式 相 加得
abcd a b c d abcd abd bca cbd dac
abc 故 a2b2 b2c2 c2a2 abc
abc
三、反证法与放缩法
(1)反证法
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,这种方法称为反证法.对于那些直接证明比较困难 的命题常常用反证法证明.
证明: 假设a,b,c不全是正数,即其中至少有一个不是正数, 不妨先设a 0,下面分a 0和a 0两种情况讨论. (1)如果a 0,则abc 0,与abc 0矛盾, a 0不可能. (2)如果a 0,那么由abc 0可得bc 0, 又a b c 0, b c a 0,于是ab bc ca a(b c) bc 0, 这和已知ab bc ca 0相矛盾. a 0也不可能. 综上所述a 0,同理可证b 0,c 0, 所以原命题成立.

构造函数法证明不等式的八种方法

构造函数法证明不等式的八种方法

导数之构造函数法证明不等式 1、移项法构造函数 【例1】已知函数x x x f -+=)1ln()(,求证:当1->x 时,恒有【解】1111)(+-=-+='x xx x f ∴当01<<-x 时,0)(>'x f ,即)(x f 在)0,1(-∈x 上为增函数 当0>x 时,0)(<'x f ,即)(x f 在),0(+∞∈x 上为减函数 故函数()f x 的单调递增区间为)0,1(-,单调递减区间),0(+∞于是函数()f x 在),1(+∞-上的最大值为0)0()(max ==f x f ,因此,当1->x 时,0)0()(=≤f x f ,即0)1ln(≤-+x x ∴x x ≤+)1ln( (右面得证), 现证左面,令111)1ln()(-+++=x x x g , 22)1()1(111)(+=+-+='x x x x x g 则 当0)(,),0(;0)(,)0,1(>'+∞∈<'-∈x g x x g x 时当时 , 即)(x g 在)0,1(-∈x 上为减函数,在),0(+∞∈x 上为增函数, 故函数)(x g 在),1(+∞-上的最小值为0)0()(min ==g x g ,∴当1->x 时,0)0()(=≥g x g ,即0111)1ln(≥-+++x x ∴111)1ln(+-≥+x x ,综上可知,当x x x x ≤+≤-+->)1ln(111,1有时2、作差法构造函数证明 【例2】已知函数.ln 21)(2x x x f +=求证:在区间),1(∞+上,函数)(x f 的图象在函数332)(x x g =的图象的下方; 【解】设)()()(x f x g x F -=,即x x x x F ln 2132)(23--=, 则xx x x F 12)(2--='=x x x x )12)(1(2++-当1>x 时,)(x F '=xx x x )12)(1(2++-从而)(x F 在),1(∞+上为增函数,∴061)1()(>=>F x F∴当1>x 时 0)()(>-x f x g ,即)()(x g x f <, 故在区间),1(∞+上,函数)(x f 的图象在函数332)(x x g =的图象的下方。

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比较法:比较法是证明不等式的最基本、最 重要的方法之一,它是两个实数大小顺序和 运算性质的直接应用,比较法可分为差值比 较法和商值比较法。
1 Math Part 比较法
证明:
∴a-1≥1,b-1≥1
ab-a-b =a(b-1)-b
∴(a-1)(b-1)≥1 例题:已知a≥2,b≥即2,(a求-1)证(b:-1)a-b1≥≥a0+b
6 Math Part 构造法
函数构造法
例题:已知a≥2,b≥2,求证:ab≥a+b
证明: 要证明的不等式为: ab≥a+b 移项得 ab-a-b≥0 即(b-1)a-b≥0 构造函数 f(x)=(b-1)x-b (x≥2)
f(x)是关于x的一次函数 其中一次项系数b-1>0 ∴f(x)为定义域上的增函数 ∴对于任意的x∈[2,+∞)都有 f(x)≥f(2)=(b-1)×2-b=b-2≥0 ∴(b-1)a-b≥0 所以原命题成立 证毕
与①式矛盾
所以原命题成立
证毕
5 Math Part
公式法
5 Math Part 公式法
伯公努式利法不:等利式用:已有的不等式的定理、公式等 (1证+x明1)不(1等+x式2)…的(一1+种xn方) ≥法1。+x高1+中x2常…+见xn的公式有: 对基 栖于本 西任不不意等等1≤式式i,、、j≤绝加n都对权有值平x不均i>-等不1且式 等所、 式有均 、x值 切i与不 比x等雪j同式夫号、不
4 Math Part 反证法
例题:已知a≥2,b≥2,求证:ab≥a+b
证明: 假设ab<a+b ab-a-b =a(b-1)-b =a(b-1)-(b-1)-1 =(a-1)(b-1)-1 ∵ab<a+b
∴(a-1)(b-1)<1

∵a≥2,b≥2
∴a-1≥1,b-1≥1
∴(a-1)(b-1)≥1
例题:已知a≥2,b≥2,求证:ab≥a+b
证明: ab=[(a-1)+1][(b-1)+1] =(a-1)(b-1)+a-1+b-1+1 =(a-1)(b-1)-1+a+b ∵a≥2,b≥2 ∴a-1≥1,b-1≥1
∴(a-1)(b-1)≥1 即(a-1)(b-1)-1≥0 ∴(a-1)(b-1)-1+a+b≥a+b 即ab≥a+b 证毕
=a(b-1)-(b-1)-1
∴ab-a-b≥0
=(a-1)(b-1)-1
即ab≥a+b
∵a≥2,b≥2
证毕
2 Math Part
综合法
2 Math Part 综合法
综合法:综合法是从命题的已知条件出发, 利用公理、已知定义及定理,逐步推导,从 而最后推导出要证明的命题。
2 Math Part 综合法
放缩法:要证等式A<B成立,有时可以将 它的一边放大或缩小,寻找一个中间量,如 将A放大成C,即A<C,后证C<B。
7 Math Part 放缩法
例题:已知a≥2,b≥2,求证:ab≥a+b
证明: a、b之间的大小关系对该 命题没有影响 不妨设a≥b ∵b≥2 ∴ab≥2a 原不等式变形为
2a≥a+b 移项得 a≥b 由假设知该命题成立 所以原命题成立 证毕
8 Math Part
换元法
8 Math Part 换元法
换元法:解一些复杂的因式分解问题,常用 到换元法,即对结构比较复杂的多项式,若 把其中某些部分看成一个整体,用新字母代 替(即换元),则能使复杂的问题简单化,明 朗化,在减少多项式项数,降低多项式结构 复杂程度等方面有独到作用 。
证明: ∵a≥2,b≥2 要证ab≥a+b 只需证1≥ 1 1
ab
∵a≥2,b≥2 ∴ 1 1 ,1 1
a 2b 2
∴1 1 1
ab
所以原命题成立
证毕
4 Math Part
反证法
3 Math Part 分析法
反证法:首先假设要证明的命题是错误的, 然后利用公理、已知的定义、定理,命题的 条件,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,从而原结论成立。
3 Math Part
分析法
3 Math Part 分析法
分析法:从需要证明的命题出发,分析使这 个命题成立的充分条件,逐步寻找使这个命 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。
3 Math Part 分析法
例题:已知a≥2,b≥2,求证:ab≥a+b
S4=(a-1)(b-1)
S=S1+S2+S4-S0
即有ab=a+b+S4-S0
即 ab-a-b=S4-S0

下证S4比S0不小
b
∵S0是长宽均为1的的正方形面积 而S4是长为a-1≥1,宽为b-1≥1的矩形面积 ∴S4≥S0 ∴①式成立 ∴原命题成立 证毕
7 Math Part
放缩法
7 Math Part 放缩法
等式、琴生不等式、伯努利不等式等等。
5 Math Part 公式法
例题:已知a≥2,b≥2,求证:ab≥a+b
证明: ∵a≥2,b≥2 ∴a-2≥0,b-2≥0 由伯努利不等式知 [(a-2)+1][(b-2)+1]≥1+(a-2)+(b-2) 即(a-1)(b-1)≥1+(a-2)+(b-2) 展开得
ab-a-b+1≥a+b-3 即ab≥a+b+(a+b-4) ∵a≥2,b≥2 ∴a+b-4≥0 ∴ab≥a+b 当且仅当a=b=2时等号成立 证毕
6 Math Part
构造法
6 Mபைடு நூலகம்th Part 构造法
构造法:通过构造函数、图形、方程、数列、 向量等来证明不等式的方法。
本题我们使用构造函数和几何图形两种方法 来说明构造法的使用。
不等式的证明方法之“八仙过海”
学校:庆云县第一中学 作者:王超
Math 方法
Method
1 比较法
2 综合法
3 分析法
4 反证法
5 公式法 6 构造法 7 放缩法 8 换元法
Math 例题
Example
例题:已知a≥2,b≥2,求证:ab≥a+b
1 Math Part
比较法
1 Math Part 比较法
6 Math Part 构造法
几何构造法
1
例题:已知a≥2,b≥2,求证:ab≥a+b
S4
证明:
a
如图所示,构造长度为a宽度为b的矩形,
S1
则矩形面积S=ab
在矩形内部以a为长,1为宽作小矩形以
黄色区域表示;和b为长1为宽作小矩形
S0
以绿色区域表示,则两个矩形的面积分
S2
1
别为S1=a,S2=b 重合部分面积记为S0=1 两个小矩形均未覆盖部分记为
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