不等式证明的常用基本方法(自己整理)

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不等式证明的基本方法

不等式证明的基本方法

4. 放缩法是在证明不等式或变形中, 将条件或结论或变换中的 式子放大或缩小进行求证的方法.放缩时要看准目标,做到 有的放矢, 注意放缩适度. 放缩法是证明不等式的常用技巧, 有些不等式若恰当地运用放缩法可以很快得证,要控制难 度.
比较法
(2010 年高考江苏卷试题)设 a、b 是非负实数,求证:a3 +b3≥ ab(a2+b2). 【思路分析】 先作差,再用不等式的基本性质解答.
不等式证明的基本方法
1.比较法是证明不等式最常用最基本的方法,有两种: (1)求差法:a>b⇔a-b>0; a (2)求商法:a>b>0⇔b>1,(b>0).
2.分析法、综合法是证明数学问题的两大最基本的方法. 综合法是以已知的定义、公理、定理为依据,逐步下推,直 到推出问题的结论为止,简而言之,就是“由因导果”. 分析法是从问题的结论出发,追溯导致结论成立的条件,逐 步上溯,直到使结论成立的条件与已知条件或已知事实吻合 为止,简而言之,就是“执果索因”.
分析法与综合法
如果 a>0,b>0,求证:a3+b3≥a2b+ab2. 【证法一】 (用分析法) 要证 a3+b3≥a2b+ab2, 只需证(a+b)(a2-ab+b2)≥ab(a+b) ∵a>0,b>0,有 a+b>0,故只需证 a2-ab+b2≥ab, 只需证(a-b)2≥0 显然(a-b)2≥0 成立,以上各步均可逆, ∴a3+b3≥a2b+ab2
1.设 a>0,a≠1,0<x<1.求证:|loga(1-x)|>|loga(1+x)|.
证明:方法一:(平方后作差)
2 log2 (1 - x ) - log a a(1+x)
=[loga(1-x)+loga(1+x)]· [loga(1-x)-loga(1+x)]= 1-x loga(1-x )· loga . 1+x

证明基本不等式的方法

证明基本不等式的方法

证明基本不等式的方法基本不等式是解决数学不等式问题中常用的方法,其核心思想是将一个不等式转化为另一个更简单的不等式,从而得到所需的解集。

在证明基本不等式的方法上,可以分为以下几种常见的方式:1.数学归纳法:数学归纳法是证明基本不等式的一种常用方法。

首先,我们需要证明当不等式成立时,对于一些特定的值$n$,不等式也成立。

接着,我们假设当$n=k$时不等式成立,可以通过这个假设证明当$n=k+1$时不等式成立。

最后,根据归纳法的原理,我们可以得出不等式对于所有自然数$n$成立。

2.递推法:递推法是证明基本不等式的另一种常用方法。

我们首先找到一个较小的数$k$,证明不等式对于这个特定的数成立。

然后,我们假设当$n=k$时不等式成立,接着通过这个假设证明当$n=k+1$时不等式也成立。

最后,根据递推法的原理,我们可以得出不等式对于所有自然数$n$成立。

3.反证法:反证法是证明基本不等式的另一种有效方法。

我们首先假设不等式不成立,即假设存在一些数使得不等式不成立。

接着,我们通过一系列的推导和推理,得出矛盾的结论。

这表明我们的假设是错误的,即不等式是成立的。

4.变量替换法:变量替换法是证明基本不等式的一种常用方法。

我们首先对不等式进行变量替换,将其转化为一个使用其他变量的等价不等式。

然后,通过对这个等价不等式进行一系列的变换和推导,我们可以得出所需的结论。

5.辅助不等式法:辅助不等式法是证明基本不等式的一种有效方法。

我们首先找到一个与原不等式相关的不等式,这个不等式往往更容易证明。

然后,我们通过对这个辅助不等式的推导和推理,结合原不等式的特点,得出所需的结论。

无论采用哪种方法,证明基本不等式的关键在于用恰当的方法将其转化为另一个更简单或更容易证明的不等式。

此外,在证明过程中需要注意推导的合理性和严密性,关注每一步的符号变化和不等式的严格性,避免出现错误的结论。

在证明过程中,也可以适当地运用数学知识和技巧,如代数运算、函数性质和数列性质等,使证明更加简洁和高效。

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
讲末复习
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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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证明不等式的基本方法

证明不等式的基本方法

证明不等式的基本方法证明不等式是数学中一个相当有趣又有点小挑战的事儿呢。

比较法是很常用的一种。

差值比较法呢,就是把要证明的不等式两边相减,然后判断差的正负性。

比如说要证明a > b,那就计算a - b,如果结果大于0,那可不就证明出来了嘛。

这就好比两个人比身高,直接站一块儿量一下差值就知道谁高谁低啦。

在这个过程中呢,计算差值的时候要特别细心哦,可别在计算上出岔子,那可就像爬山爬到一半摔一跤,太可惜啦。

它的安全性就在于只要计算正确,结果就很可靠,稳定性呢,就是不管这个不等式看起来多复杂,只要能算出差值就有希望判断。

它的应用场景可广啦,像一些简单的代数式大小比较就特别好用。

例如比较x²+ 1和2x的大小,计算(x²+ 1 - 2x)=(x - 1)²,因为任何数的平方都大于等于0,所以很容易就证明出x²+ 1≥2x啦,多棒呀!综合法也很厉害。

它是从已知条件出发,利用一些定理、性质等,逐步推导出要证明的不等式。

这就像是盖房子,一块砖一块砖地往上垒。

不过这就要求我们对那些定理、性质得特别熟悉才行呀,要是不知道有哪些“建筑材料”,那房子可就盖不起来喽。

它的安全性取决于我们对基础知识的掌握程度,如果基础知识很扎实,那推导出来的结果就很靠谱。

稳定性呢,只要每一步推导都是正确的,就不会出问题。

比如说已知a > 0,b > 0,要证明(a + b)/2≥√ab。

我们可以根据完全平方公式(a - b)²≥0展开得到a²- 2ab + b²≥0,移项得到a²+ 2ab + b²≥4ab,也就是(a + b)²≥4ab,再两边同时开方除以2就得到(a + b)/2≥√ab啦。

多神奇呀!这种方法在解决一些和几何、函数相关的不等式证明中特别有用,因为在这些领域有很多已知的定理可以用来推导。

分析法呢,和综合法有点相反。

基本不等式的20种证明方法

基本不等式的20种证明方法

基本不等式的20种证明方法
基本不等式“基本”在哪里?你认为怎样得引入最能体现他的本质?
(1)做差证明
(2)分析法证明
(3)综合法证明
(4)排序不等式
根据排序不等式所说的逆序和小于等于顺序和,便能得到
化简得
(5)函数证明
我们对原函数求导,并令导数等于零。

求的最小值
得出
(5)指数证明
首先这里要用到两个梯形的面积公式。

一个是大家小学都学过的
易得
进而有
进一步有
指取对有
(6)琴生不等式证明
取 y=lnx
由琴生不等式得到
进而有
(7)无字证明(Charles D. Gallant)
(8)无字证明(Doris Schattschneider)
(9)无字证明(Roland H. Eddy)
(10)无字证明(Ayoub B. Ayoub)
(11)无字证明(Sidney H. Kung)
(12)无字证明(Michael K. Brozinsky)
(13)无字证明(Edwin Beckenbach & RichardBellman)
(14)无字证明
(15)无字证明(RBN)
(16)无字证明
进而有
(17)无字证明
进而有
(18)无字证明

(19)构造函数证明


(20)构造期望方差证明


另外还有向量法,复数法,积分法等,均值定理在数学内外有广泛得运用,不仅可以推广,还可以联系多个领域,一个简单结论证明的背后往往可展示引人人胜的各种思路!。

利用导数证明不等式的四种常用方法

利用导数证明不等式的四种常用方法

利用导数证明不等式的四种常用方法方法一:使用函数的单调性如果函数f(x)在区间[a,b]上单调递增(或递减),则对于任意的x1,x2∈[a,b],有f(x1)≤f(x2)(或f(x1)≥f(x2))。

举例说明:证明当x>0时,e^x>1+x。

我们考虑函数f(x)=e^x-(1+x),取f'(x)=e^x-1、如果f'(x)≥0,则f(x)在x>0上单调递增,且f(x)在x=0处取到最小值。

通过计算可得f'(x)≥0,所以f(x)在x>0上单调递增,即e^x-(1+x)≥0。

即e^x>1+x。

方法二:使用函数的极值点如果函数f(x)在一些点x0处取得极小值(或极大值),则该点附近的函数值也有相应的性质。

举例说明:证明(1+x)^n > 1+nx,其中n为自然数。

我们考虑函数f(x) = (1+x)^n - (1+nx),取f'(x) = n(1+x)^(n-1) - n。

令f'(x) = 0,可得x = -1/(n-1)。

我们先考虑x ∈ (-∞, -1/(n-1)),在此区间上f'(x) > 0,所以f(x)在此区间上单调递增。

当x < -1/(n-1)时,有f(x) > f(-1/(n-1)) = 0。

所以在此区间上(1+x)^n > 1+nx。

同理可得,当x ∈ (-1/(n-1), +∞)时,也有(1+x)^n > 1+nx。

方法三:使用函数的凹凸性如果函数f(x)在一些区间上是凹的(或凸的),则函数的函数值也有相应的性质。

举例说明:证明当a>0时,有√a≤(a+1)/2我们考虑函数f(x) = √x,取f''(x) = -x^(-3/2)。

我们知道,当f''(x)≥0时,函数f(x)在该区间上为凹函数。

计算可得f''(x)≥0,所以f(x)在[0, +∞)上为凹函数。

不等式的性质与证明方法

不等式的性质与证明方法

不等式的性质与证明方法不等式是数学中常见的一种数对关系,描述了数值之间的大小关系。

在不等式中,我们关注的是不同数值之间的相对大小,而不是它们的具体数值。

本文将介绍不等式的一些基本性质以及一些常用的证明方法。

一、不等式的性质1. 传递性在不等式中,如果a>b,且b>c,那么有a>c。

这个性质叫做不等式的传递性。

传递性是不等式证明中常用到的性质,可以通过多次使用传递性来推导出一些复杂的不等式。

2. 反身性在不等式中,对于任何一个数a,都有a≥a。

这个性质叫做不等式的反身性。

即一个数总是大于等于自身。

3. 反对称性在不等式中,如果a≥b且b≥a,那么有a=b。

这个性质叫做不等式的反对称性。

反对称性表示如果两个数既大于等于彼此又小于等于彼此,则这两个数应该相等。

4. 加法性和减法性在不等式中,如果a≥b,那么有a+c≥b+c;如果a≥b,那么有a-c≥b-c。

这个性质叫做不等式的加法性和减法性。

加法性和减法性表示在不等式两边同时加或减一个常数,原不等式的大小关系仍然成立。

5. 乘法性和除法性在不等式中,如果a≥b且c>0,那么有ac≥bc;如果a≥b且c<0,那么有ac≤bc。

这个性质叫做不等式的乘法性和除法性。

乘法性和除法性表示在不等式两边同时乘或除一个正数(或负数),原不等式的大小关系仍然成立,但需要注意,当乘或除一个负数时,不等号的方向会颠倒。

二、证明方法1. 直接证明法直接证明法是最常见的证明方法之一,也是最简单的一种方法。

这种方法通过对不等式进行一系列的推导和化简,最终直接得出结论。

例如,对于不等式a+b≥2√(ab),可以利用乘法性、加法性和反身性进行证明。

2. 对偶证明法对偶证明法是一种证明方法,通过将不等式中的符号进行翻转,然后利用已知的性质或定理进行证明。

例如,对于不等式a+b≥2√(ab),可以对偶后得到4ab≥(a+b)²,然后再利用乘法性和加法性进行证明。

证明不等式的基本方法

证明不等式的基本方法

证明不等式的基本方法现实世界中的量,相等是局部的、相对的,而不等则是普遍的、绝对的,不等式的本质是研究“数量关系”中的“不等关系”.对于两个量,我们常常要比较它们之间的大小,或者证明一个量大于另一个量,这就是不等式的证明.不等式的证明因题而异,灵活多变,常常要用到一些基本的不等式,如平均不等式,柯西不等式等,其中还需用到一些技巧性高的代数变形.本节将介绍证明不等式的一些最基本的方法.比较法比较法一般有两种形式;(1)差值比较欲证A ≥B .只需证A —B ≥0; (2)商值比较若B>0,欲证A ≥B ,只需证BA≥1. 在用比较法时,常常需要对式子进行适当变形,如因式分解、拆项、合并项等. 例l 实数x 、y 、z 满足1-=++zx yz xy ,求证:485222≥++z y x .例2 设+∈R c b a ,,,试证:对任意实数x 、y 、z ,有:)())()((2222zx bac yz a c b xy c b a a c c b b a abc z y x ++++++++≥++,并指出等号成立的充要条件.例3 设+∈R c b a ,,,试证: b a a c c b cb ac b a c b a +++≥222.例4 设+∈R c b a ,,,1222=++c b a ,求abc c b a cb a S )(2111333222++-++=的最小值.说明先猜后证是处理许多极值问题的有效手段.猜,一猜答案,二猜等号成立的条件;证明的时候要注意等号是否能取到.有时我们直接证明不等式A ≤B 比较困难,可以试着去找一个中间量C ,如果有A ≤C 及C ≤B 同时成立,自然就有A ≤B 成立.所谓“放缩”即将A 放大到C ,再把C 放大到B 或者反过来把B 缩小到C 再缩小到A .不等式证明的技巧,常体现在对放缩尺度的把握上.例5 证明:对任意+∈R c b a ,,,均有abc abca c abc cb abc b a 1111333333≤++++++++.例6 设),,2,1(1n i a i =≥,求证:)1(12)1()1)(1(2121n nn a a a n a a a +++++≥+++ .所谓分析法就是先假定要证的不等式成立,然后由它出发推出一系列与之等价的不等式(即要求推理过程的每一步都可逆),直到得到一个较容易证明的不等式或者一个明显成立的不等式.分析法是一种执果索因的证明方法,在寻求证明思路时尤为有效.例7 若0,,≥∈y R y x ,且2)1()1(+≤+x y y .求证;2)1(x y y ≤-.例8 设+∈R c b a ,,,求证:ab b a abc c b a 233-+≥-++.引入参数法引入适当的参数,根据题中式子的特点,将参数确定,从而使不等式获得证明. 例12 设+∈R q p ,,且233=+q p ,求证:2≤+q p .例13 设+∈R c b a ,,,且12222=++c b a ,求证:24333≥++c b a .例14 设z y x ,,是3个不全为零的实数,求2222z y x yzxy +++的最大值.标准化(归一化)当不等式为齐次式的时候,常可设变量之和为k (某个常数),这样不仅简化了式子,而且增加了条件,有助于我们解决问题.例15 设c b a ,,是正实数,求证:8)(2)2()(2)2()(2)2(222222222≤++++++++++++++b a c b a c a c b a c b c b a c b a .例16 已知0,02=++>++c bx ax c b a 有实根,求证:{}{}c b a c b a c b a ,,max 49,,min 4≤++≤.习题1.设R z y x ∈,,,求证:[][]2222222222222)()()()()()(zx yz xy z y x z y x zx yz xy z y x z y x ++-++++≥++-++++.2.设+∈R c b a ,,,求证:333888111c b a c b a c b a ++≤++.3.设实数10021,,,a a a 满足: (1)010021≥≥≥≥a a a ; (2)10021≤+a a ;(3)10010043≤+++a a a . 求21002221a a a +++ 的最大值.4.如果+∈R c b a ,,,求证:2222222)())()((ca bc ab a ca c c bc b b ab a ++≥++++++.5.设0,,≥z y x ,求证:xyz z y x z y x z y x z y x 3)()()(222≥-++-++-+.并确定等号成立的条件.6.设+∈R c b a ,,,求证:49)(1)(1)(1)(222≥⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++++++x z z y y x zx yz xy .7.求证:161cos sin 1010≥+αα.变量代换法变量代换是数学中常用的解题方法之一.将一个较复杂的式子视为一个整体,用一个字母去代换它,从而使复杂问题简单化.有时候.有些式子可以用三角换元,从而使问题简化.当问题的条件或结论中出现“222r y x =+”,“222r y x ≤+”,“22x r -”或“1≤x ”等形式时,可以考虑用“sin α”与“cos α”代换;问题的条件或结论中出现“22x r +”.“22r x -”形式时,可作“αtan r x =”或“αsec r x =”代换等.在作代换时,要特别注意α的取值范围是由原变量x 的取值范围决定.例l 已知00≤α≤900,求证:49sin sin 452≤+-≤αα.例2 已知实数y x ,满足096422=+--+y x y x ,求证:996121922≤+++≤y x y x .例3 设c b a ,,是三角形的三边长,求证:0)()()(222≥-+-+-a c a c c b c b b a b a .已知。

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

高等数学中不等式的证明方法

高等数学中不等式的证明方法

高等数学中不等式的证明方法1.常用在多项式中"舍掉一些正(负)项'而使不等式各项之和变小(大),或"在分式中扩大或缩小分式的分子分母',或"在乘积式中用较大(较小)因式代替'等效法,而达到其证题目的。

所谓放缩的技巧:即欲证,欲寻找一个(或多个)中间变量C,使,由A到C叫做"放',由B到C叫做"缩'。

常用的放缩技巧还有:(1)假设(2)(3)假设则(4) (5)(6)或 (7)2.你必须铭记基本公式,均值不等式以及课后的一些重要推倒式.证实主要就是要将不等式的一边变形成为你所熟知的公式类型,也要铭记分析法,综合法等解题思路,一般不等式证实用分析法就好,思路比较简单,试于为灵活应用公式打下基础.2学习方法一比较法是证实不等式的最基本方法,具体有作差比较和作商比较两种。

基本思想是把难于比较的式子变成其差与0比较大小或其商与1比较大小。

当求证的不等式两端是分项式(或分式)时,常用作差比较,当求证的不等式两端是乘积形式(或幂指数式时常用作商比较)例1已知a+b0,求证:a3+b3a2b+ab2分析:由题目观察知用作差比较,然后提取公因式,结合a+b0来说明作差后的正或负,从而达到证实不等式的目的,步骤是10作差20变形整理30推断差式的正负。

∵(a3+b3)?(a2b+ab2)=a2(a-b)-b2(a-b)=(a-b)(a2-b2)证实: =(a-b)2(a+b)又∵(a-b)20a+b0(a-b)2(a+b)0即a3+b3a2b+ab2例2 设a、bR+,且ab,求证:aabbabba分析:由求证的不等式可知,a、b具有替换对称性,因此可在设ab0的前提下用作商比较法,作商后同1比较大小,从而达到证实目的,步骤是:10作商20商形整理30推断为与1的大小证实:由a、b的对称性,无妨解ab0则aabbabba=aa-b?bb-a=(ab)a-b∵a?b?0,ab?1,a-b?0(ab)a-b?(ab)0=1即aabbabba1,又abba0aabbabba 学习1 已知a、bR+,nN,求证(a+b)(an+bn)2(an+1+bn+1) 3学习方法二1. 解:设函数f(x)=e^x,g(x)=x+1.关于函数f(x)=e^x,为自然指数函数,定义域为全体实数,函数在定义域上为单调增函数,值域为:[0,+),图像示意图如下: 2. 关于函数g(x)=x+1,为一次函数,定义域和值域均为全体实数,在定义域范围内,函数为增函数,图像示意图如下3.从图像可,函数g(x)=x+1在函数f(x)=e^x的下方,二者有一个交点为(0,1),所以有:f(x)=g(x)即:e^x=x+1,成立。

高一数学不等式证明的基本方法

高一数学不等式证明的基本方法

不等式证明的基本方法一、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+y2; (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。

二、三个正数的算术-几何平均不等式三、不等式证明的基本方法知识点一:比较法比较法是证明不等式的最基本最常用的方法,可分为作差比较法和作商比较法。

1、作差比较法:常用于多项式大小的比较,通过作差变形(分解因式、配方、拆、拼项等)判断符号(判断差与0的大小关系)得结论(确定被减式与减式的大小. 理论依据: ①;②;③。

一般步骤如下:第一步:作差;第二步:变形;常采用配方、因式分解等恒等变形手段;第三步:判断差的符号;就是确定差是大于零,还是等于零,小于零. 如果差的符号无法确定,应根据题目的要求分类讨论. 第四步:得出结论。

注意:其中判断差的符号是目的,变形是关键。

2、作商比较法常用于单项式大小的比较,当两式同为正时,通过作商变形(约分、化简)判断商与1的大小得结论(确定被除式与除式的大小). 理论依据:若、,则有①;② ;③ .基本步骤:第一步:判定要比较两式子的符号 第二步:作商第三步:变形;常采用约分、化简等变形手段;第四步:判定商式大于1或等于1或小于1。

如果商与1的大小关系无法确定,应根据题目的要求分类讨论.2a b+≥214s 3 ,,3a b c a b c R a b c +++∈≥==定理如果,那么时,等号成立。

即:三个正数的算术平均不小于它们的几何平均。

21212,,,,n n nn a a a a a a a a n++≥===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。

(整理版)分析法不等式证明的基本方法

(整理版)分析法不等式证明的基本方法

分析法--不等式证明的根本方法有关不等式的证明题是学习的重点和难点所在,往往以知识的纵横联系为依托,考查学生对不等式证明方法的掌握程度,是许多学生难以逾越的沟壑,不少学生常常望题兴叹或无功而返.为了解决此问题,在这向大家介绍分析法,这是不等式证明的重要方法.下面以几道不等式证明题作为分析法的范例加以阐释.例1 002a b c a b >>>+,,,求证:c a c < 分析:观察待证式子是连锁不等式,不易用比拟法,又待证式子等价于a c -a c -,也不具备使用根本不等式的特点,而用分析法比拟适宜.证明:要证c a c <只需证a c -只需证a c -<即证22()a c c ab -<-,即证22a ac ab -<-.0a >∵,只需证2a c b -<-,即证2a b c +<,这为.故原不等式成立.点评:分析法的步骤是未知→需知→,在操作中“要证〞,“只需证〞,“即证〞这些词语是不可缺少的.例2 关于x 的实系数方程20x ax b ++=有两个实根24a b αβ<+,,,且2b <.证明:22αβ<<,.证明:要证22αβ<<,, 只需证2244αβ<<,,只需证22(4)(4)0αβ-->,且4αβ<,只需证224()(4)αβαβ+<+,且4αβ<,只需证224(4)a b <+,且4b <,只需证24a b >+,且4b <,即证24a b <+,且4b <.最后一式为条件,故原不等式成立.点评:应用分析法,一方面要注意寻找使结论成立的充分条件,另一方面要有目的性,逐步逼近条件或必然结论.例3 函数π()tan 02f x x x ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,,,假设12π02x x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,且12x x ≠.证明:12121[()()]22x x f x f x f +⎛⎫+> ⎪⎝⎭. 分析:这道题从考查思维的角度来看,方法根本,只要从分析法入手———步步变形,问题极易解决.证明:要证12121[()()]22x x f x f x f +⎛⎫+> ⎪⎝⎭, 只需证12121(tan tan )tan 22x x x x ++>, 只需证12121212sin sin sin()12cos cos 1cos()x x x x x x x x ⎛⎫++> ⎪++⎝⎭〔“化切为弦〞〕, 只需证12121212sin()sin()2cos cos 1cos()x x x x x x x x ++>++, 只需证1212121212sin()sin()cos()cos()1cos()x x x x x x x x x x ++>++-++, 只需证明120cos()1x x <-<,那么以上最后一个不等式成立,在题设条件下易得此结论. 点评:分析法是思考问题的一种根本方法,容易找到解决问题的突破口.。

初中数学不等式证明方法总结

初中数学不等式证明方法总结

初中数学不等式证明方法总结通常不等式中的数是实数,字母也代表实数。

初中数学不等式证明方法总结,希望可以帮助到大家,我们来看看。

初中数学不等式证明方法总结1知识要点:不等式两边乘或除以同一个负数,不等号的方向改变。

(÷或×1个负数的时候要变号)。

不等式的证明1、比较法包括比差和比商两种方法。

2、综合法证明不等式时,从命题的已知条件出发,利用公理、定理、法则等,逐步推导出要证明的命题的方法称为综合法,综合法又叫顺推证法或因导果法。

3、分析法证明不等式时,从待证命题出发,分析使其成立的充分条件,利用已知的一些基本原理,逐步探索,最后将命题成立的条件归结为一个已经证明过的定理、简单事实或题设的条件,这种证明的方法称为分析法,它是执果索因的方法。

4、放缩法证明不等式时,有时根据需要把需证明的不等式的值适当放大或缩小,使其化繁为简,化难为易,达到证明的目的,这种方法称为放缩法。

5、数学归纳法用数学归纳法证明不等式,要注意两步一结论。

在证明第二步时,一般多用到比较法、放缩法和分析法。

6、反证法证明不等式时,首先假设要证明的命题的反面成立,把它作为条件和其他条件结合在一起,利用已知定义、定理、公理等基本原理逐步推证出一个与命题的条件或已证明的定理或公认的简单事实相矛盾的结论,以此说明原假设的结论不成立,从而肯定原命题的结论成立的方法称为反证法。

知识要领总结:证明不等式要注意不等式两边都乘以或除以一个负数,要改变不等号的方向。

初中数学知识点总结:平面直角坐标系下面是对平面直角坐标系的内容学习,希望同学们很好的掌握下面的内容。

平面直角坐标系平面直角坐标系:在平面内画两条互相垂直、原点重合的数轴,组成平面直角坐标系。

水平的数轴称为x轴或横轴,竖直的数轴称为y轴或纵轴,两坐标轴的交点为平面直角坐标系的原点。

平面直角坐标系的要素:①在同一平面②两条数轴③互相垂直④原点重合三个规定:①正方向的规定横轴取向右为正方向,纵轴取向上为正方向②单位长度的规定;一般情况,横轴、纵轴单位长度相同;实际有时也可不同,但同一数轴上必须相同。

(完整版)不等式的证明方法大全,推荐文档

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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(1)应用范围:当欲证的不等式两端是多项式、分式或对数式时,常用此法。

(2)方法:欲证A>B,只需要证A-B>0(3)步骤:“作差----变形----判断符号”。

(4)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。

2.作商比较法(1)应用范围:当要证的式子两端是乘积的形式或幂、指数时常用此法。

(2)方法:要证A>B,常分以下三种情况:若B>0,只需证明1A B >;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1 已知a ,b ∈R ,且a+b=1. 求证:()()2252222≥+++b a . 解析:用作差比较法a b b a R b a -=∴=+∈1,1,,()()2222259224()22a b a b a b ∴+++-=+++-2222911(1)4222(0222a a a a a =+-+-=-+=-≥即()()2252222≥+++b a (当且仅当21==b a 时,取等号)例2: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:bam b m a >++例3:已知a>b>0,求证:()2a b a 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 aabb ab -++-----+⎛⎫=== ⎪⎝⎭又∵a>b>0,()221,012a b a ba ba ab a b b a b ab -+-⎛⎫∴>>∴> ⎪⎝⎭∴>练习:已知a ,b∈R +,求证a a b b ≥a b b a .例4:已知0 < x < 1, 0 < a < 1,试比较|)1(log | |)1(log |x x a a +-和的大小。

基本不等式的证明方法

基本不等式的证明方法

基本不等式的证明方法简介基本不等式是解决数学问题中经常用到的重要工具。

本文将介绍一些基本不等式的证明方法,帮助读者更好地理解和运用这些不等式。

方法一:数学归纳法证明数学归纳法是证明数学命题的一种常用方法。

在证明基本不等式时,我们可以运用数学归纳法来逐步推导不等式的成立。

首先,我们将基本不等式的初始条件表示为一个式子,通常为n = 1 或 n = 2。

然后,我们假设当 n = k 时不等式成立,即假设我们已经证明了 n = k 的情况。

接下来,我们需要证明当 n = k + 1 时,不等式仍然成立。

我们可以通过运用数学运算、代入等方法来完成这一步骤。

最后,通过证明初始条件成立,我们可以得出结论,即基本不等式对于所有的正整数 n 都成立。

方法二:几何证明法几何证明法是基于几何形状和图形的性质来证明数学命题的一种方法。

在证明基本不等式时,我们可以通过构建合适的几何形状和图形来解释不等式的成立原理。

举个例子,我们来证明三角形的三边关系,即 a + b > c,其中a、b、c 分别为三角形的三条边长。

我们可以通过构建一个合适的三角形,并进一步分析其边长关系来证明这个不等式的成立。

方法三:代数证明法代数证明法是通过代数运算和方程的性质来证明数学命题的一种方法。

在证明基本不等式时,我们可以使用代数法来进行求解和证明。

例如,要证明 (a + b)^2 >= 4ab,我们可以展开左边的平方项,并进行运算和化简,最终得到不等式成立的形式。

通过适当的代数变换和运算,我们可以证明这个基本不等式的成立。

方法四:数学逻辑证明法数学逻辑证明法是运用数学逻辑原理和推理规则来证明数学命题的一种方法。

在证明基本不等式时,我们可以运用逻辑原理和推理规则来推导不等式的成立。

通过运用严谨的数学推理,我们可以将基本不等式分解为一系列等价的数学命题,然后逐步推导得出不等式的成立。

这种证明方法需要严谨的逻辑思维和推理能力,但能够确保证明的准确性和合理性。

高中数学证明不等式的九种常用方法

高中数学证明不等式的九种常用方法

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 Math 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。
=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
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
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
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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≥na 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 ) A.s≥t B.s>t C.s≤t D.s<t【解析】∵s -t =b 2-2b +1=(b -1)2≥0,∴s≥t.【答案】A2.设a =(m 2+1)(n 2+4),b =(mn +2)2,则( D ) A .a >b B .a <b C .a ≤b D .a ≥b解析:∵a -b =(m 2+1)(n 2+4)-(mn +2)2=4m 2+n 2-4mn =(2m -n)2≥0,∴a ≥b.答案:D 3.设a,b ∈R,给出下列不等式:①lg(1+a 2)>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.题型二 用综合法与分析法证明不等式 4.(1)已知x ,y 均为正数,且x>y ,求证:2x +1x 2-2xy +y2≥2y+3;(2)设a ,b ,c>0且ab +bc +ca =1,求证:a +b +c≥ 3. 证明 (1)因为x>0,y>0,x -y>0,2x +1x 2-2xy +y 2-2y =2(x -y)+1x -y 2=(x -y)+(x -y)+1x -y2≥33x -y21x -y2=3,所以2x +1x 2-2xy +y2≥2y+3.(2)因为a ,b ,c>0,所以要证a +b +c≥3,只需证明(a +b +c)2≥3.即证:a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca)≥3,而ab +bc +ca =1,故需证明:a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca)≥3(ab+bc +ca).即证:a 2+b 2+c 2≥ab+bc +ca.而ab +bc +ca≤a 2+b 22+b 2+c 22+c 2+a 22=a 2+b 2+c 2(当且仅当a =b =c 时等号成立)成立.所以原不等式成立.5.已知a 、b 都是正实数,且ab =2.求证:(1+2a)(1+b)≥9.证明:法一 因为a 、b 都是正实数,且ab =2,所以2a +b≥22ab =4. 所以(1+2a)(1+b)=1+2a +b +2ab≥9.法二 因为ab =2,所以(1+2a)(1+b)=(1+2a)⎝ ⎛⎭⎪⎫1+2a =5+2⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a . 因为a 为正实数,所以a +1a≥2a ·1a=2.所以(1+2a)(1+b)≥9. 法三 因为a 、b 都是正实数,所以(1+2a)(1+b)=(1+a +a)·⎝ ⎛⎭⎪⎫1+b 2+b 2≥3·3a 2·3·3b 24=9·3a 2b 24.又ab =2,所以(1+2a)(1+b)≥9.思维升华 用综合法证明不等式是“由因导果”,用分析法证明不等式是“执果索因”,它们是两种思路截然相反的证明方法.综合法往往是分析法的逆过程,表述简单、条理清楚,所以在实际应用时,往往用分析法找思路,用综合法写步骤,由此可见,分析法与综合法相互转化,互相渗透,互为前提,充分利用这一辩证关系,可以增加解题思路,开阔视野. 题型三 放缩法证明不等式6.已知0<a<1b ,且M =11+a +11+b ,N =a 1+a +b1+b,则M 、N 的大小关系是( A )A. M>NB. M<NC. M =ND.不能确定解析:∵0<a<1b,∴1+a>0,1+b>0,1-ab>0,∴M -N =1-a 1+a +1-b 1+b =2-2ab(1+a )(1+b )>0.答案:A7.若a ,b∈R,求证:|a +b|1+|a +b|≤|a|1+|a|+|b|1+|b|.证明 当|a +b|=0时,不等式显然成立.当|a +b|≠0时,由0<|a +b|≤|a|+|b|⇒1|a +b|≥1|a|+|b|,所以|a +b|1+|a +b|=11|a +b|+1≤11+1|a|+|b|=|a|+|b|1+|a|+|b|=|a|1+|a|+|b|+|b|1+|a|+|b|≤|a|1+|a|+|b|1+|b|. 思维升华 (1)在不等式的证明中,“放”和“缩”是常用的推证技巧.常见的放缩变换有:①变换分式的分子和分母,如1k 2<1k k -1,1k 2>1k k +1,1k <2k +k -1,1k >2k +k +1.上面不等式中k∈N *,k>1;②利用函数的单调性;③真分数性质“若0<a<b ,m>0,则a b <a +mb +m”.(2)在用放缩法证明不等式时,“放”和“缩”均需把握一个度.8.设n 是正整数,求证:12≤1n +1+1n +2+…+12n<1.证明 由2n≥n+k>n(k =1,2,…,n),得 12n ≤1n +k <1n. 当k =1时,12n ≤1n +1<1n ;当k =2时,12n ≤1n +2<1n ;…,当k =n 时,12n ≤1n +n <1n,∴12=n 2n ≤1n +1+1n +2+…+12n <n n =1.∴原不等式成立. 题型四 用反证法证明不等式 9.设a>0,b>0,且a+b=.证明:(1)a+b≥2; (2)a 2+a<2与b 2+b<2不可能同时成立. 【解析】由a+b=,a>0,b>0,得ab=1.(1)由基本不等式及ab=1,有a+b≥2=2,即a+b≥2.(2)假设a 2+a<2与b 2+b<2同时成立,则由a 2+a<2及a>0得0<a<1;同理得0<b<1,从而ab<1, 这与ab=1矛盾.故a 2+a<2与b 2+b<2不可能同时成立.10.若a>0,b>0,且1a +1b=ab.(1)求a 3+b 3的最小值;(2)是否存在a ,b ,使得2a +3b =6?并说明理由.【解】(1)由ab =1a +1b ≥2ab,得ab≥2.当且仅当a =b =2时等号成立.故a 3+b 3≥2a 3b 3≥42,且当a =b =2时等号成立.所以a 3+b 3的最小值为4 2.(2)由(1)知,2a +3b≥26ab ≥4 3.由于43>6,从而不存在a ,b ,使得2a +3b =6.1.证明不等式的常用方法有五种,即比较法、分析法、综合法、反证法、放缩法.2.应用反证法证明数学命题,一般有下面几个步骤:(1)分清命题的条件和结论;(2)作出与命题结论相矛盾的假设;(3)由条件和假设出发,应用正确的推理方法,推出矛盾结果;(4)断定产生矛盾结果的原因在于开始所作的假设不真,于是原结论成立,从而间接地证明了命题为真.3.放缩法证明不等式时,常见的放缩法依据或技巧主要有:(1)不等式的传递性;(2)等量加不等量为不等量;(3)同分子(母)异分母(子)的两个分式大小的比较.缩小分母、扩大分子,分式值增大;缩小分子、扩大分母,分式值减小;全量不少于部分;每一次缩小其和变小,但需大于所求;每一次扩大其和变大,但需小于所求,即不能放缩不够或放缩过头,同时放缩有时需便于求和.4.放缩法的常用措施:(1)舍去或加上一些项,如⎝⎛⎭⎫a +122+34>⎝⎛⎭⎫a +122;(2)将分子或分母放大(缩小),如1k 2<1k (k -1),1k 2>1k (k +1),1k <2k +k -1,1k >2k +k +1(k ∈N *且k>1)等.1.设a 、b 是正实数,给出以下不等式:①ab>2ab a +b;②a>|a -b|-b ;③a 2+b 2>4ab -3b 2;④ab +2ab>2,其中恒成立的序号为( D )A.①③B.①④C.②③D.②④[答案]D[解析]∵a 、b ∈R +时,a +b≥2ab ,∴2ab a +b ≤1,∴2ab a +b≤ab ,∴①不恒成立,排除A 、B ;∵ab +2ab≥22>2恒成立,故选D .2.设M =1210+1210+1+1210+2+…+1211-1,则( B )A .M =1B .M<1C .M>1D .M 与1大小关系不定【解析】∵210+1>210,210+2>210,…,211-1>210,∴M =1210+1210+1+1210+2+…+1211-1<1210+1210+…+1210210个=1.【答案】B3.若不等式t t 2+9≤a ≤t +2t2在t∈(0,2]上恒成立,则a 的取值围是( B )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16,1B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤213,1C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16,413D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤16,22 【解析】由已知⎩⎪⎨⎪⎧a ≥1t +9t,a ≤1t +2⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2,对任意t∈(0,2]恒成立,于是只要当t∈(0,2]时,⎩⎨⎧a ≥⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1t +9t max ,a ≤⎣⎢⎡⎦⎥⎤1t +2⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2min,记f(t)=t +9t ,g(t)=1t +2⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2,可知两者都在(0,2]上单调递减,f(t)min =f(2)=132,g(t)min =g(2)=1,所以a∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤213,1. 【答案】B 4.已知a ,b 为实数,且a>0,b>0.则⎝⎛⎭⎪⎫a +b +1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+1b +1a 2的最小值为( C ) A .7 B .8 C .9 D .10【解析】因为a>0,b>0,所以a +b +1a ≥33a ×b ×1a =33b>0,①同理可证:a 2+1b +1a 2≥33a 2×1b ×1a 2=331b>0.②由①②及不等式的性质得⎝⎛⎭⎪⎫a +b +1a ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+1b +1a 2≥33b ×331b =9.【答案】C5.下列结论正确的是( B )A .当x >0且x≠1时,lg x +1lg x ≥2B .当x >0时,x +1x≥2C .当x≥2时,x +1x 的最小值为2D .当0<x≤2时,x -1x无最大值解析:当0<x <1时,lg x +1lg x <0,∴A 错误;当x >0时,x +1x≥2x ·1x=2,∴B 正确; 当x≥2时,x +1x 的最小值为52,∴C 错误.当0<x≤2时,x -1x是增函数,最大值在x =2时取得,∴D 错误.答案:B6.若P =x 1+x +y 1+y +z1+z(x>0,y>0,z>0),则P 与3的大小关系为____ P<3____.【解析】∵1+x>0,1+y>0,1+z>0,∴x 1+x +y 1+y +z 1+z <1+x 1+x +1+y 1+y +1+z1+z=3.即P<3.【答案】P<37.某品牌彩电厂家为了打开市场,促进销售,准备对其生产的某种型号的彩电降价销售,现有四种降价方案:(1)先降价a%,再降价b%;(2)先降价b%,再降价a%;(3)先降价a +b 2%,再降价a +b2%;(4)一次性降价(a +b)%.其中a>0,b>0,a≠b,上述四个方案中,降价幅度最小的是__ x 3>x 1=x 2>x 4___.解析:设降价前彩电的价格为1,降价后彩电价格依次为x 1、x 2、x 3、x 4. 则x 1=(1-a%)(1-b%)=1-(a +b)%+a%·b% x 2=(1-b%)(1-a%)=x 1,x 3=⎝⎛⎭⎪⎫1-a +b 2%⎝ ⎛⎭⎪⎫1-a +b 2%=1-(a +b)%+14[(a +b)%]2, x 4=1-(a +b)%<1-(a +b)%+a%·b%=x 1=x 2,x 3-x 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫a%+b%22-a%·b%>0,∴x 3>x 1=x 2>x 4.8.已知两正数x ,y 满足x +y =1,则z =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫y +1y 的最小值为____254____. 【解析】z =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x ⎝ ⎛⎭⎪⎫y +1y =xy +1xy +y x +x y =xy +1xy +(x +y )2-2xy xy =2xy +xy -2, 令t =xy ,则0<t =xy≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22=14. 由f(t)=t +2t 在⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14上单调递减,故当t =14时f(t)=t +2t 有最小值334,所以当x =y =12时,z 有最小值254.【答案】2549.求证:112+122+…+1n 2<2(n∈R *).证明 ∵1k 2<1k (k -1)=1k -1-1k,∴112+122+…+1 n 2<1+(1-12)+(12-13)+…+(1n -1-1n )=1+(1-1n )=2-1n<2. 10.设a 、b 、c 均为正实数,求证:1a +1b +1c ≥1ab +1bc +1ac ≥2b +c +2c +a +2a +b .【证明】 ∵a ,b ,c 均为正实数,∴1a +1b ≥2ab ≥4a +b 当a =b 时等号成立 1b +1c ≥2bc ≥4b +c 当b =c 时等号成立 1a +1c ≥2ac ≥4a +c当a =c 时等号成立 三个不等式相加即得 2a +2b +2c ≥2ab +2bc +2ac ≥4a +b +4b +c +4a +c 当且仅当a =b =c 时等号成立 即1a +1b +1c ≥1ab +1bc +1ac ≥2a +b +2b +c +2a +c . 11.已知函数f(x)=m -|x -2|,m ∈R ,且f(x +2)≥0的解集为[-1,1].(1)求m 的值;(2)若a ,b ,c 大于0,且1a +12b +13c=m ,求证:a +2b +3c≥9.【解】(1)∵f(x +2)=m -|x|,∴f(x +2)≥0等价于|x|≤m. 由|x|≤m 有解,得m≥0且其解集为{x|-m≤x≤m}. 又f(x +2)≥0的解集为[-1,1],故m =1.(2)证明:由(1)知1a +12b +13c=1,且a ,b ,c 大于0,a +2b +3c =(a +2b +3c)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +12b +13c =3+⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c ≥3+22b a ·a2b+23c a ·a 3c+23c 2b ·2b3c=9. 当且仅当a =2b =3c =13时,等号成立.因此a +2b +3c≥9.12.设a ,b ,c ∈R +且a +b +c =1,试求:12a +1+12b +1+12c +1的最小值.解:∵a +b +c =1,a ,b ,c 为正数,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫12a +1+12b +1+12c +1(2a +1+2b +1+2c +1)≥(1+1+1)2,∴12a +1+12b +1+12c +1≥95.当且仅当2a +1=2b +1=2c +1,即a =b =c 时等号成立,∴当a =b =c =13时,12a +1+12b +1+12c +1取最小值95.答案:方案(3)13.设a >0,b >0,a +b =1,(1)求证:ab +1ab ≥414 ;(2)探索猜想,并将结果填在以下括号:a 2b 2+1a 2b 2 ≥( );a 3b 3+1a 3b3 ≥( );(3)由(1)(2)归纳出更一般的结论,并加以证明.解析:(1)证法一:ab +1ab ≥414⇔4a 2b 2-17ab +4≥0⇔(4ab -1)(ab -4)≥0.∵ab =(ab)2≤⎝⎛⎭⎫a +b 2 2=14,∴4ab ≤1,而又知ab ≤14<4,因此(4ab -1)(ab -4)≥0成立,故ab +1ab ≥414.证法二:ab +1ab =ab +142·ab +1542·ab ,∵ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22=14,∴1ab ≥4,∴1542·ab ≥154 .当且仅当a =b =12时取等号.又ab +142·ab ≥2 ab·142·ab =12,当且仅当ab =142·ab ,即1ab =4,a =b =12 时取等号.故ab +1ab ≥24 +154=414 (当且仅当a =b =12时,等号成立).证法三:∵a>0,b>0, ∴1=a +b ≥2ab ,∴ab ≤14,令ab =t ⎝⎛⎭⎫t ≤14. 令y =ab +1ab =t +1t ⎝⎛⎭⎫0<t ≤14, y ′=1-1t 2,t ≤14,1t2≥16.∴y ′<0,∴y =t +1t 在(0,14]单调减.∴y ≥14+4=414,即ab +1ab ≥414.(2)猜想:当a =b =12 时,不等式a 2b 2+1a 2b 2 ≥( )与a 3b 3+1a 3b 3 ≥( )取等号,故在括号分别填16116与64164.(3)由此得到更一般性的结论:a nb n +1a n b n ≥4n +14n .∵ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 2 2=14,∴1ab ≥4.证法一:∴a n b n +1a n b n =a n b n +142n ·a n b n +42n -142n ·a n b n ≥2 a n b n·142n ·a n b n +42n -142n ×4n=24n +42n -14n =4n +14n ,当且仅当ab =14 ,即a =b =12时取等号. 证法二:令ab =t ,由(1)知0<t ≤14,令y =1a n b n +a n b n =t n +1t n ,y ′=nt n -1-n tn +1=n ⎝⎛⎭⎫t n -1-1t n +1 ∵0<t ≤14,∴t n -1≤14n -1,1t n +1≥4n +1.∴y ′<0,∴y =t n +1t n 在(0,14]单调减,∴y ≥4n +14n ,即a n b n +1a n b n ≥4n+14n .。

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