高中数学解题方法与技巧---不等式的证明方法总结
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分析法是指从需证的不等式出发,分析这个不等式成立的充分条件,进而转化为判定那
=
log1+x(1−x)
= −log1+x (1− x)
=log1+x
1 1−x
=log1+x
1+x 1−x2
= 1 − log1+x (1 − x 2 )
∵0 < 1 − x2 < 1, 1 + x > 1, ∴ − log1+x (1 − x 2 ) > 0
∴1 − log1+x (1 − x 2 ) > 1
a b
2
>1
a+b
∴aabb > (ab) 2
练习:已知 a,b∈R+,求证 aabb≥abba.
例 4:已知 0 < x < 1, 0 < a < 1, 试比较| loga (1 − x) | 和 | loga (1 + x) | 的大小.
解析:法 1:用作差比较法
| loga(1−x)|2 −| loga(1+x)|2=[loga(1−x)+loga(1−x)][loga(1−x)−loga(1+x)]
○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:
2
2
例
2:已知
a,
b,
m
都是正数,并且
a
<
b,求证:
a b
+ +
m m
>
a b
解析:用作差比较法
∵
a b
+ +
m m
−
a b
=
b(a
+ m) − a(b b(b + m)
+
m)
=
m(b − a) b(b + m)
∵a,b,m 都是正数,并且 a<b,
∴b + m > 0 , b − a > 0
∴
m(b − a) b(b + m)
(1) a2 + b2 ≥ 2ab (当且仅当a = b时取等号)
3 / 33
当且仅当 时取等号 ( (2) a + b ≥ ab a,b ∈ R+
a=b
)
2
(3) a2 ≥ 0
同号 (4)
b a
+
a b
≥
2
(a,b
)
例 5:若 a、b、c 是不全相等的正数,
求证: lg a + b + lg b + c + lg c + a > lg a + lg b + lg c
Q a, b, c ∈ R+ ,∴ a2 + b ≥ 2 a2 b = 2a
b
b
同理 b2 + c ≥ 2b, c2 + a ≥ 2c
c
a
三式相加有
a2 + b2 + c2 + a + b + c ≥ 2(a + b + c)
bca
a2 即
+
b2
+
c2
≥
a + b + c.得证
bca
三、分析法:
4 / 33
>
0
即
a+m > a b+m b
a+b
例 3:已知 a>b>0,求证: aabb > (ab) 2
解析:用作商比较法
a−bwenku.baidu.com
( ) ∵
aabb
a+b
ab 2
a−a+b b− a+b
=a 2 b 2
a−b − a−b
=a 2 b 2
=
a b
2
又∵a>b>0,
a−b
∴a b
> 1, a − b 2
>
0∴
2 / 33
=
log
a
(1
−
x
2
)
log
a
1 1
− +
x x
∵0 < 1 − x2 < 1,
0 < 1− x <1 1+ x
∴ loga (1 −
x 2 ) log a
1− 1+
x x
>
0
∴| loga (1 − x) |> | loga (1 + x) |
法 2:用作商比较法
loga(1−x) loga(1+x)
2
2
2
解析:本题的条件及要证明的结论,可用综合法证明.
Q a,b, c ∈ R+ ,
∴ a + b ≥ ab > 0, b + c ≥
2
2
c + a ≥ ac > 0. 2
bc > 0,
又 a,b,c,为不全相等的正数,故有
a + b b + c c + a > abc 222
∴lg
a
+ 2
b
b+c 2
高中数学解题方法与技巧
不等式的证明方法总结
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:
1 / 33
∴(a + 2)2 + (b + 2)2 − 25 = a2 + b2 + 4(a + b) − 9
2
2
= a2 + (1− a)2 + 4 − 9 = 2a2 − 2a + 1 = 2(a − 1)2 ≥ 0
2
2
2
即 (a + 2)2 + (b + 2)2 ≥ 25 (当且仅当 a = b = 1 时,取等号)
二、综合法: 用综合法证明不等式,就是利用已知事实(已知条件、重要不等式或已证明的不等式)作
为基础,借助不等式的性质和有关定理,经过逐步的逻辑推理,最后推出所要证明的不等式, 其特点和思路是“由因导果”,从“已知”看“可知”,逐步推出“结论”综合法属逻辑方法范畴, 它的严谨体现在步步注明推理依据.常用的不等式有:
∴| log a (1 − x) |> | loga (1 + x) |
练习:证明下列不等式
1. a 2 + b2 ≥ 2(a − b −1) 2. a 2 + b 2 + c 2 + d 2 ≥ ab + bc + cd + da 3. a2 + b2 +1 ≥ a + b − ab 4.已知 a,b,c∈R+,求证:a3+b3+c3≥3abc.
c
+ 2
a
>
lg
abc
即lg a + b + lg b + c + lg c + a > lg a + lg b + lg c
2
2
2
例6:已知a,b,c ∈ R+,
求 证 :a 2 + b 2 + c 2 ≥ a + b + c bca
解析:左式含有分母,右式为整式,故应设法化去左式的分母,考虑用综合法.
若
B>0,只需证明
A B
>
1
;若
B=0,只需证明
A>0;若
B<0,只需证明
A B
<
1
.
(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: (a + 2)2 + (b + 2)2 ≥ 25 .
2 解析:用作差比较法
Q a, b ∈ R, a + b = 1,∴ b = 1 − a