高中数学 第一章 不等式的基本性质和证明的基本方法 1_5_2 综合法和分析法 新人教B版选修4-5
2016-2017学年高中数学第1章不等式的基本性质和证明的基本方法1.5.2综合法和分析法课件
法一:在△ABC中,a<b+c,b<a+c,c<b+a,则a2<a(b+c),b2<b(a+ c),c2<c(b+a).
∴a2+b2+c2<a(b+c)+b(a+c)+c(a+b), 即a2+b2+c2<2ab+2bc+2ac.
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法二:在△ABC中,设a>b>c, ∴0<a-b<c,0<b-c<a,0<a-c<b, ∴(a-b)2<c2,(b-c)2<a2,(a-c)2<b2, ∴(a-b)2+(b-c)2+(a-c)2<c2+a2+b2, 即a2+b2+c2<2ab+2bc+2ac. 综上,得ab+bc+ac≤a2+b2+c2<2ab+2bc+2ac.
∵x>0,y>0,
∴x2y2>0,
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即证3x2+3y2>2xy.
∵3x2+3y2>x2+y2≥2xy,
∴3x2+3y2>2xy成立.
1
1
∴(x2+y2)2பைடு நூலகம்(x3+y3)3.
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[构建·体系]
综合法与分析法———
综合法由因寻果 分析法执果索因
———
定义与应用
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即证(a-b)(a-c)>0. ∵a>b>c, ∴(a-b)(a-c)>0成立, 从而 b2-ac< 3a成立.
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1.本题的关键是在不等式两边非负的条件下,寻找结论成立时不带根号(平 方)的充分条件,采用分析法是常用方法.证明时要注意表达的严密、准确,不 可颠倒因果关系,否则要犯逻辑错误.
高中数学 第一章 不等式的基本性质和证明的基本方法 1.5.1 不等式证明的基本方法 新人教B版选修
负数,要证 a>b,只需证
a b<1
.
基础自测
1.下列关系中对任意 a<b<0 的实数都成立的是
A.a2<b2
B.lg b2<lg a2
C.ba>1
D.12a2>12b2
解析 a<b<0,∴a2>b2>0,∴lg a2>lg b2,故选 B.
答案 B
()
2.已知 a>0 且 a≠1,P=loga(a3+1),Q=loga(a2+1),则 P、Q
解析
|a|+|b|
mn =
|a+b| |a-b|
=(|a|a|++|bb||)·|a|-|a|b-| |b||
||a|-|b||
=||aa22- -bb22||=1,∴m=n.
答案 =
课堂小结 1.比较法有两种形式,一是作差;二是作商.用作差证明不 等式是最基本、最常用的方法.它的依据是不等式的基本性质. 2.步骤是:作差(商)―→变形―→判断.变形的目的是为了判 断.若是作差,就判断与 0 的大小关系,为了便于判断,往往把 差式变为积或完全平方式.若是作商,两边为正,就判断与 1 的 大小关系. 3.有时要先对不等式作等价变形再进行证明,有时几种证 明方法综合使用.
●反思感悟:实数大小的比较常用 a>b⇔a-b>0 或“ab>1, 且 b>0⇒a>b”来解决,比较法的关键是第二步的变形,一 般来说,变形越彻底,越有利于下一步的符号判断.
1.设 a>0,b>0 且 a≠b,试比较 aabb 与 abba 的大小. 解 aaabbbba=aa-b·bb-a=aba-b. 当 a>b>0 时,ab>1,a-b>0,则aba-b>1, 于是 aabb>abba.当 b>a>0 时,0<ab<1,a-b<0, 则aba-b>1,于是 aabb>abba. 综上所述,对于不相等的正数 a、b,都有 aabb>abba.
高中数学知识点总结(不等式选讲 第二节 不等式的证明)
第二节 不等式的证明一、基础知识1.基本不等式(1)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. (2)定理2:如果a ,b >0,那么a +b2≥ab ,当且仅当a =b 时,等号成立,即两个正数的算术平均不小于(即大于或等于)它们的几何平均.(3)定理3:如果a ,b ,c ∈R +,那么a +b +c 3≥3abc ,当且仅当a =b =c 时,等号成立.2.比较法(1)作差法的依据是:a -b >0⇔a >b . (2)作商法:若B >0,欲证A ≥B ,只需证AB ≥1.3.综合法与分析法(1)综合法:一般地,从已知条件出发,利用定义、公理、定理、性质等,经过一系列的推理、论证而得出命题成立.(2)分析法:从要证的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,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.考点一 比较法证明不等式[典例] 已知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪x -12+⎪⎪⎪⎪x +12,M 为不等式f (x )<2的解集. (1)求M ;(2)证明:当a ,b ∈M 时,|a +b |<|1+ab |.[解] (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x ,x ≤-12,1,-12<x <12,2x ,x ≥12.当x ≤-12时,由f (x )<2,得-2x <2,解得x >-1;当-12<x <12时,f (x )<2恒成立;当x ≥12时,由f (x )<2,得2x <2,解得x <1.所以f (x )<2的解集M ={x |-1<x <1}.(2)证明:由(1)知,当a ,b ∈M 时,-1<a <1,-1<b <1, 从而(a +b )2-(1+ab )2 =a 2+b 2-a 2b 2-1 =(a 2-1)(1-b 2)<0. 因此|a +b |<|1+ab |. [题组训练]1.当p ,q 都是正数且p +q =1时,求证:(px +qy )2≤px 2+qy 2. 解:(px +qy )2-(px 2+qy 2) =p 2x 2+q 2y 2+2pqxy -(px 2+qy 2) =p (p -1)x 2+q (q -1)y 2+2pqxy .因为p +q =1,所以p -1=-q ,q -1=-p . 所以(px +qy )2-(px 2+qy 2) =-pq (x 2+y 2-2xy )=-pq (x -y )2. 因为p ,q 为正数,所以-pq (x -y )2≤0,所以(px +qy )2≤px 2+qy 2.当且仅当x =y 时,不等式中等号成立. 2.求证:当a >0,b >0时,a a b b≥(ab )+2a b .证明:∵a ab b ab+2a b =⎝⎛⎭⎫a b -2a b ,∴当a =b 时,⎝⎛⎭⎫a b -2a b =1,当a >b >0时,ab >1,a -b 2>0,∴⎝⎛⎭⎫a b -2a b>1,当b >a >0时,0<ab <1,a -b 2<0,∴⎝⎛⎭⎫a b -2a b>1,∴a a b b≥(ab )+2a b.考点二 综合法证明不等式[典例] (2017·全国卷Ⅱ)已知a >0,b >0,a 3+b 3=2.证明: (1)(a +b )(a 5+b 5)≥4; (2)a +b ≤2.[证明] (1)(a +b )(a 5+b 5)=a 6+ab 5+a 5b +b 6 =(a 3+b 3)2-2a 3b 3+ab (a 4+b 4) =4+ab (a 2-b 2)2≥4.(2)∵(a +b )3=a 3+3a 2b +3ab 2+b 3 =2+3ab (a +b )≤2+3a +b 24(a +b )=2+3a +b 34,∴(a +b )3≤8,因此a +b ≤2.[解题技法] 综合法证明不等式的方法(1)综合法证明不等式,要着力分析已知与求证之间,不等式的左右两端之间的差异与联系,合理进行转换,恰当选择已知不等式,这是证明的关键;(2)在用综合法证明不等式时,不等式的性质和基本不等式是最常用的.在运用这些性质时,要注意性质成立的前提条件.[题组训练]1.设a ,b ,c ,d 均为正数,若a +b =c +d ,且ab >cd ,求证:a +b >c +d . 证明:因为(a +b )2=a +b +2ab ,(c +d )2=c +d +2cd . 由题设a +b =c +d ,ab >cd 得(a +b )2>(c +d )2. 因此 a +b >c +d .2.(2018·湖北八校联考)已知不等式|x |+|x -3|<x +6的解集为(m ,n ). (1)求m ,n 的值;(2)若x >0,y >0,nx +y +m =0,求证:x +y ≥16xy . 解:(1)由|x |+|x -3|<x +6,得⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥3,x +x -3<x +6或⎩⎪⎨⎪⎧ 0<x <3,3<x +6或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,-x +3-x <x +6, 解得-1<x <9,∴m =-1,n =9.(2)证明:由(1)知9x +y =1,又x >0,y >0, ∴⎝⎛⎭⎫1x +1y (9x +y )=10+y x +9xy≥10+2y x ×9xy=16, 当且仅当y x =9x y ,即x =112,y =14时取等号,∴1x +1y ≥16,即x +y ≥16xy .考点三 分析法证明不等式[典例] (2019·长春质检)设不等式||x +1|-|x -1||<2的解集为A . (1)求集合A ;(2)若a ,b ,c ∈A ,求证:⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-abc ab -c >1.[解] (1)由已知,令f (x )=|x +1|-|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧2,x ≥1,2x ,-1<x <1,-2,x ≤-1,由|f (x )|<2,得-1<x <1,即A ={x |-1<x <1}. (2)证明:要证⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-abc ab -c >1,只需证|1-abc |>|ab -c |,即证1+a 2b 2c 2>a 2b 2+c 2,即证1-a 2b 2>c 2(1-a 2b 2), 即证(1-a 2b 2)(1-c 2)>0,由a ,b ,c ∈A ,得-1<ab <1,c 2<1,所以(1-a 2b 2)(1-c 2)>0恒成立. 综上,⎪⎪⎪⎪⎪⎪1-abc ab -c >1.[解题技法] 分析法证明不等式应注意的问题(1)注意依据是不等式的基本性质、已知的重要不等式和逻辑推理的基本理论. (2)注意从要证不等式出发,逐步寻求使它成立的充分条件,最后得到的充分条件是已知(或已证)的不等式.(3)注意恰当地用好反推符号“⇐”或“要证明”“只需证明”“即证明”等词语. [题组训练]1.已知a >b >c ,且a +b +c =0,求证:b 2-ac <3a . 证明:由a >b >c 且a +b +c =0, 知a >0,c <0. 要证b 2-ac <3a , 只需证b 2-ac <3a 2.∵a +b +c =0,∴只需证b 2+a (a +b )<3a 2, 即证2a 2-ab -b 2>0, 即证(a -b )(2a +b )>0, 即证(a -b )(a -c )>0.∵a >b >c ,∴a -b >0,a -c >0, ∴(a -b )(a -c )>0显然成立, 故原不等式成立.2.已知函数f (x )=|x +1|.(1)求不等式f (x )<|2x +1|-1的解集M ; (2)设a ,b ∈M ,求证:f (ab )>f (a )-f (-b ). 解:(1)由题意,|x +1|<|2x +1|-1, ①当x ≤-1时,不等式可化为-x -1<-2x -2, 解得x <-1; ②当-1<x <-12时,不等式可化为x +1<-2x -2, 此时不等式无解; ③当x ≥-12时,不等式可化为x +1<2x ,解得x >1. 综上,M ={x |x <-1或x >1}.(2)证明:因为f (a )-f (-b )=|a +1|-|-b +1|≤|a +1-(-b +1)|=|a +b |, 所以要证f (ab )>f (a )-f (-b ), 只需证|ab +1|>|a +b |, 即证|ab +1|2>|a +b |2,即证a 2b 2+2ab +1>a 2+2ab +b 2, 即证a 2b 2-a 2-b 2+1>0, 即证(a 2-1)(b 2-1)>0.因为a ,b ∈M ,所以a 2>1,b 2>1,所以(a 2-1)(b 2-1)>0成立,所以原不等式成立.[课时跟踪检测]1.已知△ABC 的三边a ,b ,c 的倒数成等差数列,试用分析法证明:∠B 为锐角. 证明:要证∠B 为锐角,只需证cos B >0, 所以只需证a 2+c 2-b 2>0, 即a 2+c 2>b 2,因为a 2+c 2≥2ac , 所以只需证2ac >b 2, 由已知得2ac =b (a +c ).所以只需证b (a +c )>b 2,即a +c >b ,显然成立. 所以∠B 为锐角.2.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,仅当a =b =2时等号成立.故a 3+b 3≥2a 3b 3≥42,仅当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. 3.(2019·南宁模拟)(1)解不等式|x +1|+|x +3|<4; (2)若a ,b 满足(1)中不等式,求证:2|a -b |<|ab +2a +2b |.解:(1)当x <-3时,|x +1|+|x +3|=-x -1-x -3=-2x -4<4,解得x >-4,所以 -4<x <-3;当-3≤x <-1时,|x +1|+|x +3|=-x -1+x +3=2<4恒成立, 所以-3≤x <-1;当x ≥-1时,|x +1|+|x +3|=x +1+x +3=2x +4<4,解得x <0,所以-1≤x <0. 综上,不等式|x +1|+|x +3|<4的解集为{x |-4<x <0}. (2)证明:因为4(a -b )2-(ab +2a +2b )2 =-(a 2b 2+4a 2b +4ab 2+16ab ) =-ab (b +4)(a +4)<0, 所以4(a -b )2<(ab +2a +2b )2, 所以2|a -b |<|ab +2a +2b |.4.(2018·武昌调研)设函数f (x )=|x -2|+2x -3,记f (x )≤-1的解集为M . (1)求M ;(2)当x ∈M 时,求证:x [f (x )]2-x 2f (x )≤0.解:(1)由已知,得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1,x ≤2,3x -5,x >2.当x ≤2时,由f (x )=x -1≤-1, 解得x ≤0,此时x ≤0;当x >2时,由f (x )=3x -5≤-1, 解得x ≤43,显然不成立.故f (x )≤-1的解集为M ={x |x ≤0}.(2)证明:当x ∈M 时,f (x )=x -1,于是x [f (x )]2-x 2f (x )=x (x -1)2-x 2(x -1)=-x 2+x =-⎝⎛⎭⎫x -122+14. 令g (x )=-⎝⎛⎭⎫x -122+14, 则函数g (x )在(-∞,0]上是增函数, ∴g (x )≤g (0)=0. 故x [f (x )]2-x 2f (x )≤0.5.(2019·西安质检)已知函数f (x )=|2x -1|+|x +1|. (1)解不等式f (x )≤3;(2)记函数g (x )=f (x )+|x +1|的值域为M ,若t ∈M ,求证:t 2+1≥3t+3t .解:(1)依题意,得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x ,x ≤-1,2-x ,-1<x <12,3x ,x ≥12,∴f (x )≤3⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-1,-3x ≤3或⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <12,2-x ≤3或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥12,3x ≤3,解得-1≤x ≤1,即不等式f (x )≤3的解集为{x |-1≤x ≤1}.(2)证明:g (x )=f (x )+|x +1|=|2x -1|+|2x +2|≥|2x -1-2x -2|=3, 当且仅当(2x -1)(2x +2)≤0,即-1≤x ≤12时取等号,∴M =[3,+∞). t 2+1-3t -3t =t 3-3t 2+t -3t=t -3t 2+1t,∵t ∈M ,∴t -3≥0,t 2+1>0, ∴t -3t 2+1t ≥0,∴t 2+1≥3t+3t .6.(2019·长春质检)已知函数f (x )=|2x -3|+|3x -6|. (1)求f (x )<2的解集;(2)若f (x )的最小值为T ,正数a ,b 满足a +b =12,求证:a +b ≤T .解:(1)f (x )=|2x -3|+|3x -6|=⎩⎪⎨⎪⎧-5x +9,x <32,-x +3,32≤x ≤2,5x -9,x >2.作出函数f (x )的图象如图所示.由图象可知,f (x )<2的解集为⎝⎛⎭⎫75,115. (2)证明:由图象可知f (x )的最小值为1, 由基本不等式可知a +b2≤ a +b2= 14=12, 当且仅当a =b 时,“=”成立,即a +b ≤1=T . 7.已知函数f (x )=|2x -1|-⎪⎪⎪⎪x +32. (1)求不等式f (x )<0的解集M ;(2)当a ,b ∈M 时,求证:3|a +b |<|ab +9|.解:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧52-x ,x <-32,-3x -12,-32≤x ≤12,x -52,x >12.当x <-32时,f (x )<0,即52-x <0,无解;当-32≤x ≤12时,f (x )<0,即-3x -12<0,得-16<x ≤12;当x >12时,f (x )<0,即x -52<0,得12<x <52.综上,M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-16<x <52. (2)证明:要证3|a +b |<|ab +9|,只需证9(a 2+b 2+2ab )<a 2b 2+18ab +81, 即证a 2b 2-9a 2-9b 2+81>0, 即证(a 2-9)(b 2-9)>0.因为a ,b ∈M ,所以-16<a <52,-16<b <52,所以a 2-9<0,b 2-9<0, 所以(a 2-9)(b 2-9)>0, 所以3|a +b |<|ab +9|.8.已知函数f (x )=m -|x +4|(m >0),且f (x -2)≥0的解集为[-3,-1]. (1)求m 的值;(2)若a ,b ,c 都是正实数,且1a +12b +13c =m ,求证:a +2b +3c ≥9.解:(1)法一:依题意知f (x -2)=m -|x +2|≥0, 即|x +2|≤m ⇔-m -2≤x ≤-2+m .由题意知不等式的解集为[-3,-1],所以⎩⎪⎨⎪⎧-m -2=-3,-2+m =-1,解得m =1.法二:因为不等式f (x -2)≥0的解集为[-3,-1],所以-3,-1为方程f (x -2)=0的两根,即-3,-1为方程m -|x +2|=0的两根,所以⎩⎪⎨⎪⎧m -|-3+2|=0,m -|-1+2|=0,解得m =1.(2)证明:由(1)可知1a +12b +13c=1(a ,b ,c >0),所以a +2b +3c =(a +2b +3c )⎝⎛⎭⎫1a +12b +13c =3+⎝⎛⎭⎫a 2b +2b a +⎝⎛⎭⎫a 3c +3c a +⎝⎛⎭⎫2b 3c +3c2b ≥9,当且仅当a =2b =3c ,即a =3,b =32,c =1时取等号.。
2016_2017学年高中数学第一章不等式的基本性质和证明的基本方法1.5.2综合法和分析法课件
������2 +������2 -1 − ≤0 2
− 1-a2b2≤ 0
综合法在应用中的有关问题是什么? 剖析:用综合法证明不等式时,主要利用基本不等式,函数的单调 性以及不等式的性质,在严密的演绎推理下推导出结论. 综合法证明问题的“入手处”是题设中的已知条件或某些基本不 等式.比如下面的几个,是经常用到的:
题型一
题型二
题型三
用分析法证明不等式
【例 2】
(������-������) 已知 a>b>0,求证: 8������
2
<
������+������ − 2
������������
(������-������) < 8������
2
.
分析:本题要证明的不等式显得较为复杂,不易观察出怎样由 a>b>0得到要证明的不等式,因而可以用分析法先变形要证明的不 等式,从中找到证题的线索.
������
题型一
题型二
题型三
易错辨析 易错点:因不注意分析法的证题格式而致错.
【例 3】 用分析法证明: 3 + 6 < 4 + 5. 错解 :证明: 由 3 + 6 < 4 + 5, 知 ( 3 + 6)2<( 4 + 5)2,即 9+ 2 18 < 9+2 20, 即 2 18 < 2 20, 即18<20. 因为 18<20 显然成立 ,所以原不等式成立. 错因分析:分析法是“执果索因”,即由待证的不等式出发,逐步寻 求它要成立的充分条件,所以书写时必须按照分析法的固有格式进 行.本题的错误就在于未按分析法的格式证明.
不等式的基本性质和证明的基本方法
通过构造平方和并利用非负性进行证明。
应用领域
在线性代数、函数分析和概率论中有广泛应用,如证明某些函数的可 积性等。
切比雪夫不等式
定义
对于任意两个实数序列,序列和的乘积小于或等于序列各项乘积 的和。
证明方法
通过排序后应用算术-几何平均不等式进行证明。
应用领域
在数论、概率论和统计学中有应用,如证明某些概率分布的性质等。
06
经典不等式介绍及其证明
算术-几何平均不等式
定义
对于所有非负实数,算术平均数永远大于或等于 几何平均数。
证明方法
通过数学归纳法或拉格朗日乘数法进行证明。
应用领域
在概率论、信息论和统计学中广泛应用,如证明 熵的最大值等。
柯西-施瓦茨不等式
定义
对于任意两个向量,它们的内积的绝对值小于或等于它们的模的乘 积。
数列的单调性
利用不等式的性质,可以判断数列的单调性,即数列是递增还是 递减。
数列的有界性
通过不等式的性质,可以证明数列的有界性,即数列的每一项都落 在某个区间内。
数学归纳法中的不等式证明
在数学归纳法中,经常需要利用不等式的性质进行证明,如证明某 个不等式对所有的自然数都成立。
05
证明不等式的基本策略
不等式在数学、物理、工程等领域都有广泛应用,研究不等式有 助于解决实际问题。
不等式的基本性质概述
01
传递性
02
可加性
03 可乘性
04
特殊性
对称性
05
如果a>b且b>c,则a>c。 如果a>b,则a+c>b+c。 如果a>b且c>0,则ac>bc。 任何数都大于负数,小于正数。 如果a=b,则b=a。
不等式基本性质和证明
第一讲 不等式的基本性质与证明一、 知识点分析不等式概念:我们把含有不等号的式子叫做不等式。
不等式的基本性质:(1)a b b a <⇔>(对称性) (2)c a c b b a >⇒>>,(传递性) (3)c b c a b a ±>±⇒>(4)d b c a d c b a +>+⇒>>,(同向相加性) (5)bc ac c b a >⇒>>0,.,bc ac c b a <⇒<>0,(6)bd ac d c b a >⇒>>>>0,0(同向相乘性) (7)a ﹥b ,ab ﹥0,a 1⇒﹤b1(倒数变向性) (8))1,(0>∈>⇒>>n Z n b a b a n n 且(平方法则),)1,(0>∈>⇒>>n Z n b a b a n n 且(开方法则)注:1、无同向相减性和同向相除性,且同向相乘性须正数2、性质(8)中,若n 为正奇数,则无须b a ,都大于零两个实数大小的比较:作差法 b a b a >⇔>-0;b a b a =⇔=-0;b a b a <⇔<-0作商法 若b a ,﹥0,则b a ﹥1a ⇔﹥b ;b a ﹤1a ⇔﹤b ;ba=1a ⇔=b不等式的证明方法: ①作差法②作商法③综合法:由因到果 ④分析法:执果索因 ⑤放缩法:常见类型有⑴nn n n n n n n n111)1(11)1(11112--=-<<+=+- (放缩程度较大);⑵)1111(2111122+--=-<n n n n (放缩程度较小);⑶1(212221--=-+<=n n n n nn⑥数学归纳法:常用于数列类的不等式 ⑦利用函数单调性法二、 例题精选例1.⑴比较a 与b 的大小:a =m 3-m 2n -3mn 2 与 b =2m 2n -6mn 2+n 3⑵设21x x <,比较1211x x -+与2221x x -+的大小⑶设0,0>>b a ,试比较a b b a b a b a 与的大小 例2.⑴已知y x x yx y x y x ---≤≤≤≤5,,2,51,322求的取值范围 ⑵已知y x y x y -≤-≤≤+≤2,51,3x 2求的取值范围例3. 判断下列命题A 是命题B 的什么条件 ⑴ A :x >3 B:x 1<31 ⑵ A :x <3 B :x 1>31 ⑶ A :x >y B :yx 11< ⑷ A :32>>y x 且 B:65>>+xy y x 且例4. 甲乙两人从A 地同时出发沿同一条路线步行到B 地,甲在前一半时间行走的速度为x ,后一半时间行走的速度为y ,乙用速度x 走完前半段路程,用速度y 走完后半段路程,若x ≠y ,试指出谁先到达B 地,并说明理由。
高中数学知识点不等式的性质及解法
不等式的性质及解法知识要点:不等式与等式有许多不同,主要包括:1、等式两边同乘(或除)以一个数(或式),等式仍然成立;不等式两边同乘(或除)以一个数(或式),不等式能否成立,要考虑该数(式)的符号,即a b ac bc c ac bc c ac bc c >⇒>>>=<<⎧⎨⎪⎩⎪()()()0002、解方程时允许出现不等价转化,出现增根时以验根弥补;解不等式要求必须是等价转化。
3、解方程组时,方程组中的方程之间允许进行加、减等运算,以达到消元目的;解不等式组时,不等式组中的不等式之间只能独立求解,再求交集。
不等式的性质可分为:1、公理a b a b a b a b >⇔-><⇔-<⎧⎨⎩0这也是将不等式问题——比较两个实数a 、b 的大小,转化为恒等变形问题的依据。
2、基本性质:(1) 对称性 a b b a >⇔<这个性质等式中也存在,即a b b a =⇔=,对称性说明了每一个已知的不等式都有两种形式,如:a b ab a b R +≥∈2(,) 这个基本不等式本身就有a b ab 222+≥及222ab a b ≤+两种形式,要能灵活运用。
当然若进行等价转化还会有许多变式。
(2) 传递性 a b b c a c >>⇒>,这个性质是媒介法比较两个实数大小的依据,是放缩法证明不等式的依据。
(3) 移项法则 a b a c b c >⇔+>+如:x x +>⇔>-321,相当于在x +>32这个不等式两边同时加上-3得到的。
3、运算性质:(1)加法运算:a b c d a c b d >>⇒+>+,(2)减法运算:统一成加法运算 a b c d a b d c a d b c >>⇒>->-⇒->-,, (3)乘法运算:a b o c d ac bd >>>>⇒>>,00 (4)除法运算:统一成乘法运算a b c d a b d c a d bc>>>>⇒>>>>⇒>>0001100,,(由y x =1在(0,+∞)上是减函数,c d d c>>⇒>>0110)(5)乘方运算:a b a b n N n n n >>⇒>∈≥02(,)(6)开方运算:a b a b n N n n n>>⇒>∈≥02(,)4、函数的单调性:(1)a b a b >⇒>33 (y x =-∞+∞3在上是增函数(,)) (2)a b a b >⇒>22 (y x =-∞+∞2在上是增函数(,))诸如此类:a b a b y x >>⇒<=+∞00121212log log (log (,)在上是减函数)已知幂函数、指数函数、对数函数等函数的单调性可做为不等式的性质运用。
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。
高一数学不等式的基本性质的知识点
高一数学不等式的基本性质的知识点高一数学不等式的基本性质的知识点在我们的学习时代,不管我们学什么,都需要掌握一些知识点,知识点在教育实践中,是指对某一个知识的泛称。
掌握知识点有助于大家更好的学习。
以下是店铺为大家收集的高一数学不等式的基本性质的知识点,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
高一数学不等式的基本性质的知识点11.不等式的定义:a-bb,a-b=0a=b,a-b0a①其实质是运用实数运算来定义两个实数的大小关系。
它是本章的基础,也是证明不等式与解不等式的主要依据。
②可以结合函数单调性的证明这个熟悉的知识背景,来认识作差法比大小的理论基础是不等式的性质。
作差后,为判断差的符号,需要分解因式,以便使用实数运算的符号法则。
2.不等式的性质:①不等式的性质可分为不等式基本性质和不等式运算性质两部分。
不等式基本性质有:(1)abb(2)acac(传递性)(3)ab+c(cR)(4)c0时,abcc0时,abac运算性质有:(1)ada+cb+d。
(2)a0,c0acbd。
(3)a0anbn(nN,n1)。
(4)a0N,n1)。
应注意,上述性质中,条件与结论的逻辑关系有两种:和即推出关系和等价关系。
一般地,证明不等式就是从条件出发施行一系列的推出变换。
解不等式就是施行一系列的等价变换。
因此,要正确理解和应用不等式性质。
②关于不等式的性质的考察,主要有以下三类问题:(1)根据给定的不等式条件,利用不等式的性质,判断不等式能否成立。
(2)利用不等式的性质及实数的性质,函数性质,判断实数值的大小。
(3)利用不等式的性质,判断不等式变换中条件与结论间的充分或必要关系。
高一数学不等式的基本性质的知识点2一、目标与要求1.感受生活中存在着大量的不等关系,了解不等式和一元一次不等式的意义,通过解决简单的实际问题,使学生自发地寻找不等式的解,会把不等式的解集正确地表示到数轴上;2.经历由具体实例建立不等模型的过程,经历探究不等式解与解集的不同意义的过程,渗透数形结合思想;3.通过对不等式、不等式解与解集的探究,引导学生在独立思考的基础上积极参与对数学问题的讨论,培养他们的合作交流意识;让学生充分体会到生活中处处有数学,并能将它们应用到生活的各个领域。
高中数学第一章不等式的基本性质和证明的基本方法课件新人教B版选修4
或
或
4-2 > 10,
2-4 > 10
10 > 10
⇔x>7或x<-3.
所以不等式的解集为{x|x<-3或x>7}.
专题一
专题二
专题三
专题四
(2)设f(x)=|x+3|+|x-7|,有f(x)≥|(x+3)-(x-7)|=10,当且仅当(x+3)(x7)≤0,即-3≤x≤7时,f(x)取得最小值10,
域为[8,+∞),因为原不等式无解,所以只需a≤8,故a的取值范围是(∞,8].
方法二:由绝对值不等式,得|x-5|+|x+3|≥|(x-5)-(x+3)|=8,
故不等式|x-5|+|x+3|<a无解时,a的取值范围为(-∞,8].
答案:(-∞,8]
1
2
3
4
5
6
7
3(陕西高考)已知a,b,m,n均为正数,且a+b=1,mn=2,则
号的代数式值等于零的未知数的值,将这些值依次在数轴上标注出
来,它们把数轴分成若干个区间,讨论每一个绝对值符号内的代数
式在每一个区间上的符号,转化为不含绝对值的不等式去解.
专题一
专题二
专题三
专题四
应用1解下列关于x的不等式:
(1)|x-x2-2|>x2-3x-4;
(2)|x-2|-|2x+5|>2x.
(-)
16
≥2 4(-)·
=
(-)
16
(-)
16,
当且仅当 a=2b,(a-b)b=2,即 a=2 2,b= 2时等号成立,
高中数学 第一章 不等式的基本性质和证明的基本方法 1
>
������ ������2+1
,
故正确;对于选项
D,当 c=0 时不正确.
答案:C
【做一做2-2】 下列命题中正确的有
.
①若a>b,则ac2>bc2;
②若
������ ������2
>
������ ������2
,
则a>b;
③若
a>b,ab≠0,则
1 ������
<
1 ������
;
④若 a>b,c>d,则 ac>bd;
C.
������ ������2+1
>
������ ������2+1
D.a|c|>b|c|
解析:对于选项A,还需有ab>0这个前提条件;对于选项B,当a,b都
为负数时不成立,或一正一负时可能不成立,如2>-3,但22>(-3)2不正
确;对于选项
C,由
1 ������2+1
>
0,a>b,可知
������ ������2+1
(3) 加(减) 如果 a>b,那么 a+c>b+c,即 a>b⇔a+c>b+c
(4)
乘(除)
如果 a>b,c>0,那么 ac>bc; 如果 a>b,c<0,那么 ac<bc
(5) 乘方 如果 a>b>0,那么 an>bn(n∈N*,且 n≥2)
(6) 开方 如果 a>b>0,那么������ ������ > ������ ������(n∈N*,且 n≥2)
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数学①必修第一章集合1.1 集合与集合的表示方法1.1.1 集合的概念1.1.2 集合的表示方法1.2 集合之间的关系与运算1.2.1 集合之间的关系1.2.2 集合的运算第二章函数2.1 函数2.1.1 函数2.1.2 函数的表示方法2.1.3 函数的单调性2.1.4 函数的奇偶性2.1.5 用计算机作函数的图像(选学)2.2 一次函数和二次函数2.2.1 一次函数的性质和图像2.2.2 二次函数的性质和图像2.2.3 待定系数法2.3 函数的应用(I)2.4 函数与方程2.4.1 函数的零点2.4.2 求函数零点近似解的一种近似方法——二分法第三章基本初等函数(I)3.1 指数与指数函数3.1.1 有理指数幂及其运算3.1.2 指数函数3.2 对数与对数函数3.2.1 对数及其运算3.2.2 对数函数3.2.3 指数函数与对数函数的关系3.3 幂函数3.2 函数的应用(II)数学②必修第一章立体几何初步1.1 空间几何体1.1.1 构成空间几何体的基本元素1.1.2 棱柱、棱锥和棱台的结构特征1.1.3 圆柱、圆锥、圆台和球1.1.4 投影与直观图1.1.5 三视图1.1.6 棱柱、棱锥、棱台和球的表面积1.1.7 柱、锥、台和球的体积1.2 点、线、面之间的位置关系1.2.1 平面的基本性质与推论1.2.2 空间中的平行关系1.2.3 空间中的垂直关系第二章平面解析几何初步2.1 平面直角坐标系中的基本公式2.1.1 数轴上的基本公式2.1.2 平面直角坐标系中的基本公式2.2 直线的方程2.2.1 直线方程的概念与直线的斜率2.2.2 直线方程的集中形式2.2.3 两条直线的位置关系2.2.4 点到直线的距离2.3 圆的方程2.3.1 圆的标准方程2.3.2 圆的一般方程2.3.3 直线与圆的位置关系2.3.4 圆与圆的位置关系2.4 空间直角坐标系2.4.1 空间直角坐标系2.4.2 空间两点的距离公式数学③必修第一章算法初步1.1 算法与程序框图1.1.1 算法的概念1.1.2 程序框图1.1.3 算法的三种基本逻辑结构和框图表示1.2 基本算法语句1.2.1 赋值、输入和输出语句1.2.2 条件语句1.2.3 循环语句1.3 中国古代数学中的算法案例第二章统计2.1 随机抽样2.1.1 简单随机抽样2.1.2 系统抽样2.1.3 分层抽样2.1.4 数据的收集2.2 用样本估计总体2.2.1 用样本的频率分布估计总体分布2.2.2 用样本的数字特征估计总体的数字特征2.3 变量的相关性2.3.1 变量间的相关关系2.3.2 两个变量的线性相关第三章概率3.1 事件与概率3.1.1 随机现象3.1.2 事件与基本事件空间3.1.3 频率与概率3.1.4 概率的加法公式3.2 古典概型3.2.1 古典概型3.2.2 概率的一般加法公式(选学)3.3 随机数的含义与应用3.3.1 几何概型3.3.2 随机数的含义与应用3.4 概率的应用数学④必修第一章基本初等函数(II)1.1 任意角的概念与弧度制1.1.1 角的概念的推广1.1.2 弧度制和弧度制与角度制的换算1.2 任意角的三角函数1.2.1 三角函数的定义1.2.2 单位圆与三角函数线1.2.3 同角三角函数的基本关系式1.2.4 诱导公式1.3 三角函数的图像与性质1.3.1 正弦函数的图像与性质1.3.2 余弦函数、正切函数的图像与性质1.3.3 已知三角函数值求角第二章平面向量2.1 向量的线性运算2.1.1 向量的概念2.1.2 向量的加法2.1.3 向量的减法2.1.4 向量的数乘2.1.5 向量共线的条件与轴上向量坐标运算2.2 向量的分解与向量的坐标运算2.2.1 平面向量基本定理2.2.2 向量的正交分解与向量的直角坐标运算2.2.3 用平面向量坐标表示向量共线条件2.3 平面向量的数量积2.3.1 向量数量积的物理背景与定义2.3.2 向量数量积的运算律2.3.2 向量数量积的坐标运算与度量公式2.4 向量的应用2.4.1 向量在几何中的应用2.4.2 向量在物理中的应用第三章三角恒等变换3.1 和角公式3.1.1 两角和与差的余弦3.1.2 两角和与差的正弦3.1.3 两角和与差的正切3.2 倍角公式和半角公式3.2.1 倍角公式3.2.2 半角的正弦、余弦和正切3.3 三角函数的积化和差与和差化积数学⑤必修第一章解三角形1.1 正弦定理和余弦定理1.1.1 正弦定理1.1.2 余弦定理1.2 应用举例第二章数列2.1 数列2.1.1 数列2.1.2 数列的递推公式(选学)2.2 等差数列2.2.1 等差数列2.2.2 等差数列的前n项和2.3 等比数列2.3.1 等比数列2.3.2 等比数列的前n项和第三章不等式3.1 不等关系与不等式3.1.1 不等关系与不等式3.1.2 不等式的性质3.2 均值不等式3.3 一元二次不等式及其解法3.4 不等式的实际应用3.5 二元一次不等式(组)与简单的线性规划问题3.5.1 二元一次不等式(组)所表示的平面区域3.5.2 简单线性规划数学选修1-1第一章常用逻辑用语1.1 命题与量词1.1.1 命题1.1.2 量词1.2 基本逻辑关联词1.2.1 “且”与“或”1.2.2 “非”(否定)1.3 充分条件、必要条件与命题的四种形式1.3.1 推出与充分条件、必要条件1.3.2 命题的四种形式第二章圆锥曲线与方程2.1 椭圆2.1.1 椭圆及其标准方程2.1.2 椭圆的几何性质2.2 双曲线2.2.1 双曲线及其标准方程2.2.2 双曲线的几何性质2.3 抛物线2.3.1 抛物线及其标准方程2.3.2 抛物线的几何性质第三章导数及其应用3.1 导数3.1.1 函数的平均变化率3.1.2 瞬时速度与导数3.1.3 导数的几何意义3.2 导数的运算3.2.1 常数与幂函数的导数3.2.2 导数公式表3.2.3 导数的四则运算法则3.3 导数的应用3.3.1 利用导数判断函数的单调性3.3.2 利用导数研究函数的极值3.3.3 导数的实际应用数学选修1-2第一章统计案例1.1 独立性检验1.2 回归分析第二章推理与证明2.1 合情推理与演绎推理2.1.1 合情推理2.1.2 演绎推理2.2 直接证明与间接证明2.2.1 综合法与分析法2.2.2 反证法第三章数系的扩充与复数的引入3.1 数系的扩充与复数的引入3.1.1 实数系3.1.2 复数的引入3.2 复数的运算3.2.1 复数的加法和减法3.2.2 复数的乘法和除法第四章框图4.1 流程图4.2 结构图数学选修2-1第一章常用逻辑用语1.1 命题与量词1.1.1 命题1.1.2 量词1.2 基本逻辑关联词1.2.1 “且”与“或”1.2.2 “非”(否定)1.3 充分条件、必要条件与命题的四种形式1.3.1 推出与充分条件、必要条件1.3.2 命题的四种形式第二章圆锥曲线与方程2.1 曲线与方程2.1.1 曲线与方程的概念2.1.2 由曲线求它的方程、由方程研究曲线的性质2.2 椭圆2.2.1 椭圆的标准方程2.2.2 椭圆的几何性质2.3 双曲线2.3.1 双曲线的标准方程2.3.2 双曲线的几何性质2.4 抛物线2.4.1 抛物线的标准方程2.4.2 抛物线的几何性质2.5 直线与圆锥曲线第三章空间向量与立体几何3.1 空间向量及其运算3.1.1 空间向量的线性运算3.1.2 空间向量的基本定理3.1.3 空间向量的数量积3.1.4 空间向量的直角坐标运算3.2 空间向量在立体几何中的应用3.2.1 直线的方向向量与直线的向量方程3.2.2 平面的法向量与平面的向量表示3.2.3 直线与平面的夹角3.2.4 二面角及其度量3.2.5 距离(选学)数学选修2-2第一章导数及其应用1.1 导数1.1.1 函数的平均变化率1.1.2 瞬时速度与导数1.1.3 导数的几何意义1.2 导数的运算1.2.1 常数函数与幂函数的导数1.2.2 导数公式表及数学软件的应用1.2.3 导数的四则运算法则1.3 导数的应用1.3.1 利用导数判断函数的单调性1.3.2 利用导数研究函数的极值1.3.3 导数的实际应用1.4 定积分与微积分基本定理1.4.1 曲边梯形面积与定积分1.4.2 微积分基本定理第二章推理与证明2.1 合情推理与演绎推理2.1.1 合情推理2.1.2 演绎推理2.2 直接证明与间接证明2.2.1 综合法与分析法2.2.2 反证法2.3 数学归纳法 2.3.1 数学归纳法2.3.2 数学归纳法应用举例第三章数系的扩充与复数3.1 数系的扩充与复数的概念3.1.1 实数系3.1.2 复数的概念3.1.3 复数的几何意义3.2 复数的运算3.2.1 复数的加法与减法3.2.2 复数的乘法3.2.3 复数的除法数学选修2-3第一章计数原理1.1 基本计数原理1.2 排列与组合1.2.1 排列1.2.2 组合1.3 二项式定理1.3.1 二项式定理1.3.2 杨辉三角第二章概率2.1 离散型随机变量及其分布列2.1.1 离散型随机变量2.1.2 离散型随机变量的分布列2.1.3 超几何分布2.2 条件概率与事件的独立性2.2.1 条件概率2.2.2 事件的独立性2.2.3 独立重复试验与二项分布2.3 随机变量的数字特征2.3.1 离散型随机变量的数学期望2.3.2 离散型随机变量的方差2.4 正态分布第三章统计案例3.1 独立性检验3.2 回归分析数学选修4-5不等式选讲第一章不等式的基本性质和证明的基本方法1.1 不等式的基本性质和一元二次不等式的解法1.1.1 不等式的基本性质1.1.2 一元一次不等式和一元二次不等式的解法1.2 基本不等式1.3 绝对值不等式的解法1.3.1 |ax+b|≤c、|ax+b|≥c型不等式的解法1.3.2 |x-a|+|x-b|≥c、|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解法1.4 绝对值的三角不等式1.5 不等式证明的基本方法1.5.1 比较法1.5.2 综合法和分析法1.5.3 反证法和放缩法第二章柯西不等式与排序不等式及其应用2.1 柯西不等式2.1.1 平面上的柯西不等式的代数和向量形式2.1.2 柯西不等式的一般形式及其参数配置方法的证明2.2 排序不等式2.3 平均值不等式(选学)2.4 最大值与最小值问题,优化的数学模型第三章数学归纳法与贝努利不等式3.1 数学归纳法原理3.1.1 数学归纳法原理3.1.2 数学归纳法应用举例3.2 用数学归纳法证明不等式,贝努利不等式3.2.1 用数学归纳法证明不等式3.2.2 用数学归纳法证明贝努利不等式欢迎您的下载,资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议,策划案计划书,学习资料等等打造全网一站式需求。
高中数学基本不等式知识点
高中数学基本不等式知识点1.不等式性质比较大小方法:(1)作差比较法(2)作商比较法不等式的基本性质①对称性:abba②传递性:ab,bcac③可加性:aba+cb+c④可积性:ab,c0acbc⑤加法法则:ab,cda+cb+d⑥乘法法则:ab0,cd0acbd⑦乘方法则:ab0,anbn(nN)⑧开方法则:ab02.算术平均数与几何平均数定理:(1)如果a、bR,那么a2+b22ab(当且仅当a=b时等号)(2)如果a、bR+,那么(当且仅当a=b时等号)推广:如果为实数,则重要结论(1)如果积某y是定值P,那么当某=y时,和某+y有最小值2;(2)如果和某+y是定值S,那么当某=y时,和某y有最大值S2/4。
3.证明不等式的常用方法:比较法:比较法是最基本、最重要的方法。
当不等式的两边的差能分解因式或能配成平方和的形式,则选择作差比较法;当不等式的两边都是正数且它们的商能与1比较大小,则选择作商比较法;碰到绝对值或根式,我们还可以考虑作平方差。
综合法:从已知或已证明过的不等式出发,根据不等式的性质推导出欲证的不等式。
综合法的放缩经常用到均值不等式。
4.不等式的解法(1)不等式的有关概念同解不等式:两个不等式如果解集相同,那么这两个不等式叫做同解不等式。
同解变形:一个不等式变形为另一个不等式时,如果这两个不等式是同解不等式,那么这种变形叫做同解变形。
提问:请说出我们以前解不等式中常用到的同解变形去分母、去括号、移项、合并同类项(2)不等式a某b的解法①当a0时不等式的解集是{某|某b/a}; ②当a0时不等式的解集是{某|某(3)一元二次不等式与一元二次方程、二次函数之间的关系(4)绝对值不等式|某|0)的解集是{某|-aa(a0)的解集是{某|某-a或某a},几何表示为:oo-a0a小结:解绝对值不等式的关键是-去绝对值符号(整体思想,分类讨论)转化为不含绝对值的不等式,通常有下列三种解题思路:(1)定义法:利用绝对值的意义,通过分类讨论的方法去掉绝对值符号;(2)公式法:|f(某)|af(某)a或f(某)-a;|f(某)|a-a(3)平方法:|f(某)|a(a0)f2(某)a2;|f(某)|a(a0)f2(某)a2;(4)几何意义(5)分式不等式的解法(6)一元高次不等式的解法数轴标根法把不等式化为f(某)0(或0)的形式(首项系数化为正),然后分解因式,再把根按照从小到大的顺序在数轴上标出来,从右边入手画线,最后根据曲线写出不等式的解。
高中数学知识点归纳不等式的性质与求解方法
高中数学知识点归纳不等式的性质与求解方法高中数学知识点归纳——不等式的性质与求解方法不等式是数学中常见的一种关系表达式,它描述了两个数或者表达式之间大小的关系。
不等式是数学中重要且广泛应用的概念,在高中数学学习中,学生需要掌握不等式的性质及求解方法。
本文将对不等式的性质及求解方法进行归纳总结。
一、不等式的基本性质1. 不等式的传递性不等式的传递性是指如果a>b,b>c,则有a>c。
这个性质在求解不等式问题时经常会使用到。
2. 不等式的加减性对于不等式a>b和一个非负实数c,有以下结论:a+c > b+ca-c > b-c利用这个性质可以对不等式进行加减运算,从而简化不等式的形式。
3. 不等式的乘除性对于不等式a>b和一个正实数c,有以下结论:a*c > b*c (当c>0时)a*c < b*c (当c<0时)同样地,利用这个性质可以对不等式进行乘除运算,从而简化不等式的形式。
4. 不等式的倒置性对于不等式a>b,将不等式两边同时取负,得到-b>-a,即b<a。
这就是不等式的倒置性。
二、不等式的求解方法1. 图像法图像法是一种简单可行的不等式求解方法。
对于一元一次不等式,可以将其转化为一条直线,根据直线在数轴上的位置来判断不等式的解集。
2. 实数集合法通过观察不等式中的变量范围,结合实数集合的性质,可以得到不等式的解集。
例如,对于不等式2x-3<5,可以通过观察得到x的范围应该是(-∞, 4)。
3. 符号法符号法是一种常用的不等式求解方法,通过对不等式两边进行推导和变形,利用不等式的性质进行运算,最终得到不等式的解集。
4. 区间法对于一元一次不等式,可以通过构造不等式的区间来求解。
例如,对于不等式x+2>5,可以通过将不等式两边同时减去2,得到x>3,表示x的取值范围是(3, +∞)。
三、不等式的分类与求解1. 一元一次不等式一元一次不等式是最简单的一类不等式,通常形式为ax+b>c或者ax+b<c,其中a、b和c为已知实数,x为未知数。
高中不等式知识点总结
高中不等式知识点总结不等式是高中数学中的重要内容,它不仅在数学领域有着广泛的应用,还对培养我们的逻辑思维和解题能力起着关键作用。
下面我们来对高中不等式的知识点进行一个全面的总结。
一、不等式的基本性质1、对称性:若\(a > b\),则\(b < a\);若\(a < b\),则\(b > a\)。
2、传递性:若\(a > b\)且\(b > c\),则\(a > c\)。
3、加法法则:若\(a > b\),则\(a + c > b + c\)。
4、乘法法则:若\(a > b\),\(c > 0\),则\(ac > bc\);若\(a > b\),\(c < 0\),则\(ac < bc\)。
二、一元一次不等式形如\(ax + b > 0\)(或\(< 0\))的不等式称为一元一次不等式。
解一元一次不等式的一般步骤:1、去分母(若有分母)。
2、去括号。
3、移项:把含未知数的项移到一边,常数项移到另一边。
4、合并同类项。
5、系数化为\(1\):根据不等式的性质,若系数为正,不等号方向不变;若系数为负,不等号方向改变。
三、一元二次不等式形如\(ax^2 + bx + c > 0\)(或\(< 0\))(\(a ≠ 0\))的不等式称为一元二次不等式。
其解法可以通过判别式\(\Delta = b^2 4ac\)来判断:当\(\Delta > 0\)时,方程\(ax^2 + bx + c = 0\)有两个不同的实根\(x_1\),\(x_2\)(\(x_1 < x_2\)),则不等式的解集为\(x < x_1\)或\(x > x_2\)(大于取两边);\(x_1 < x <x_2\)(小于取中间)。
当\(\Delta = 0\)时,方程有两个相等的实根\(x_0\),不等式的解集为\(x ≠ x_0\)(\(a > 0\));\(x 为全体实数\)(\(a < 0\))。
当\(\Delta < 0\)时,方程无实根,不等式的解集为\(a > 0\)时,\(x\)为全体实数;\(a < 0\)时,无解。
高中数学 第一章 不等式的基本性质和证明不等式的基本方法 1.5.2 综合法和分析法学案 新人教B版选修45
1.5.2 综合法和分析法[对应学生用书P19][读教材·填要点]1.综合法从命题的已知条件出发,利用公理、已知的定义及定理,逐步推导,从而最后导出要证明的命题,这种方法称为综合法.2.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,利用已知的一些定理,逐步探索,最后达到命题所给出的条件(或者一个已证明过的定理或一个明显的事实),这种证明方法称为分析法.[小问题·大思维]1.如何理解分析法寻找的是使要证命题成立的充分条件?提示:用分析法证题时,语气总是假定的,常用“欲证A 只需证B ”表示,说明只要B 成立,就一定有A 成立,所以B 必须是A 的充分条件才行,当然B 是A 的充要条件也可.2.用综合法和分析法证明不等式有怎样的逻辑关系?提示:综合法:A ⇒B 1⇒B 2⇒…⇒B n ⇒B (逐步推演不等式成立的必要条件), 即由条件出发推导出所要证明的不等式成立.分析法:B ⇐B 1⇐B 2⇐…⇐B n ⇐A (步步寻求不等式成立的充分条件), 总之,综合法与分析法是对立统一的两种方法.[对应学生用书P19]用综合法证明不等式[例1] 已知a ,b ,c 均为正实数,且互不相等,又abc =1. 求证:a +b +c <1a +1b +1c.[思路点拨] 本题考查用综合法证明不等式,解答本题可从左到右证明,也可从右到左证明.由左端到右端,应注意左、右两端的差异,这种差异正是我们思考的方向.左端含有根号,脱去根号可通过a=1bc<1b+1c2实现;也可以由右到左证明,按上述思路逆向证明即可.[精解详析] 法一:∵a,b,c是不等正数,且abc=1,∴a +b+c=1bc+1ac+1ab<1b+1c2+1a+1c2+1a+1b2=1a+1b+1c.法二:∵a,b,c是不等正数,且abc=1,∴1a+1b+1c=bc+ca+ab=bc+ca2+ca+ab2+ab+bc2>abc2+a2bc+ab2c=a+b+c.(1)用综合法证明不等式时,主要利用基本不等式,函数的单调性以及不等式的性质等知识,在严密的演绎推理下推导出结论.(2)综合法证明不等式中所依赖的已知不等式主要是重要不等式,其中常用的有如下几个:①a2≥0(a∈R).②(a-b)2≥0(a,b∈R),其变形有:a2+b2≥2ab,(a+b2)2≥ab.a2+b2≥12(a+b)2.③若a,b为正实数,a+b2≥ab.特别ba+ab≥2.④a2+b2+c2≥ab+bc+ca.1.已知a>0,b>0,求证a(b2+c2)+b(c2+a2)≥4abc.证明:因为b2+c2≥2bc,a>0,所以a(b2+c2)≥2abc.又因为c2+a2≥2ac,b>0,所以b(c2+a2)≥2abc.因此a(b2+c2)+b(c2+a2)≥4abc.用分析法证明不等式[例2] a,b均为正实数,且2c>a+b.求证:c-c2-ab<a<c+c2-ab.[思路点拨] 本题考查分析法在证明不等式中的应用.解答本题需要对原不等式变形为-c2-ab<a-c<c2-ab,然后再证明.[精解详析] 要证c-c2-ab<a<c+c2-ab,只需证-c2-ab<a-c<c2-ab,即证|a-c|<c2-ab,两边平方得a2-2ac+c2<c2-ab,也即证a2+ab<2ac,即a(a+b)<2ac.∵a,b均为正实数,且a+b<2c,∴a(a+b)<2ac显然成立.∴原不等式成立.(1)当所证不等式与重要不等式、基本不等式没有什么直接联系,或很难发现条件与结论之间的关系时,可用分析法来寻找证明途径.(2)对于无理不等式的证明,常采用分析法通过平方将其有理化,但在乘方的过程中,要注意其变形的等价性.(3)分析法证题的本质是从被证的不等式出发寻求使结论成立的充分条件,证明的关键是推理的每一步都必须可逆.2.已知x>0,y>0,求证:(x2+y2)12>(x3+y3)13.证明:要证明(x2+y2)12>(x3+y3)13,只需证(x2+y2)3>(x3+y3)2,即证x6+3x4y2+3x2y4+y6>x6+2x3y3+y6,即证3x4y2+3x2y4>2x3y3.∵x>0,y>0,∴x2y2>0.即证3x2+3y2>2xy.∵3x2+3y2>x2+y2≥2xy,∴3x2+3y2>2xy成立.∴(x2+y2)12>(x3+y3)13.分析法与综合法的综合应用[例3] 已知a ,b ,c 均为正实数,且b 2=ac .求证:a 4+b 4+c 4>(a 2-b 2+c 2)2. [思路点拨] 本题考查综合法与分析法的综合应用.解答本题可先采用分析法将所要证明的不等式转化为较易证明的不等式,然后再用综合法证明.[精解详析] 欲证原不等式成立,只需证a 4+b 4+c 4>a 4+b 4+c 4-2a 2b 2+2a 2c 2-2b 2c 2, 即证a 2b 2+b 2c 2-a 2c 2>0,∵b 2=ac ,故只需证(a 2+c 2)ac -a 2c 2>0. ∵a 、c >0,故只需证a 2+c 2-ac >0, 又∵a 2+c 2>2ac ,∴a 2+c 2-ac >0显然成立. ∴原不等式成立.(1)通过等式或不等式的运算,将待证的不等式化为明显的、熟知的不等式,从而使原不等式易于证明.(2)有些不等式的证明,需要一边分析一边综合,称之为分析综合法,或称“两头挤”法,如本例,这种方法充分表明了分析与综合之间互为前提,互相渗透,相互转化的辩证统一关系.3.已知a >b >c ,求证:1a -b +1b -c +1c -a>0. 证明:法一:要证明1a -b +1b -c +1c -a>0, 只需要证明1a -b +1b -c >1a -c. ∵a >b >c ,∴a -c >a -b >0,b -c >0, ∴1a -b >1a -c, 1b -c >0,∴1a -b +1b -c >1c -a 成立. ∴1a -b +1b -c -1c -a>0成立. 法二:若令a -b =x ,b -c =y ,则a -c =x +y , ∵a >b >c ,∴x >0,y >0,证明1a -b +1b -c +1c -a>0, 只要证明:1x +1y -1x +y >0,也就是要证:y x +y +x x +y -xyxy x +y>0,即证:x 2+y 2+xyxy x +y>0,∵x >0,y >0,∴x +y >0,x 2+y 2+xy >0, ∴上式成立,即1x +1y -1x +y >0,故1a -b +1b -c +1c -a>0.[对应学生用书P20]一、选择题1.设a ,b 均为正实数,A =a +b ,B =a +b ,则A 、B 的大小关系是( ) A .A ≥B B .A ≤B C .A >BD .A <B解析:用综合法(a +b )2=a +2ab +b , 所以A 2-B 2>0. 又A >0,B >0, ∴A >B . 答案:C2.已知x >y >z ,且x +y +z =0,下列不等式中成立的是( ) A .xy >yz B .xz >yz C .xy >xzD .x |y |>z |y |解析:由已知得3x >x +y +z =0, 3z <x +y +z =0,∴x >0,z <0. 由⎩⎪⎨⎪⎧x >0,y >z得xy >xz .答案:C3.若a >0,b >0,下列不等式中不成立的是( ) A.b a +a b≥2B .a 2+b 2≥2ab C.b 2a +a 2b≥a +bD.1a +1b ≥2+2a +b解析:由b a∈(0,+∞)且a b ∈(0,+∞),得b a +a b ≥2b a ·ab,所以A 成立,B 显然成立,不等式C 可变形为a 3+b 3≥a 2b +ab 2⇔(a 2-b 2)(a -b )≥0.答案:D4.已知a 、b 、c 为三角形的三边且S =a 2+b 2+c 2,P =ab +bc +ca ,则( ) A .S ≥2P B .P <S <2P C .S >PD .P ≤S <2P解析:∵a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ca , ∴a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca , 即S ≥P .又三角形中|a -b |<c ,∴a 2+b 2-2ab <c 2. 同理b 2-2bc +c 2<a 2,c 2-2ac +a 2<b 2, ∴a 2+b 2+c 2<2(ab +bc +ca ).即S <2P . 答案:D 二、填空题5.已知a ,b ,c ∈R +,则1a +1b +1c与1ab+1bc +1ac的大小关系是________________.解析:因为1a +1b ≥21ab ,1b +1c≥21bc ,1a +1c≥21ab,三式相加可得1a +1b +1c≥1ab+1bc+1ac.答案:1a +1b +1c≥1ab +1bc +1ac6.若x >0,y >0,且5x +7y =20,则xy 的最大值是________________. 解析:xy =135(5x ·7y )≤135⎝ ⎛⎭⎪⎫5x +7y 22=135⎝ ⎛⎭⎪⎫2022=207.当且仅当5x =7y =10即x =2,y =107时取等号.答案:2077.已知a >0,b >0,若P 是a ,b 的等差中项,Q 是a ,b 的正的等比中项,1R 是1a ,1b的等差中项,则P 、Q 、R 按从大到小的排列顺序为________.解析:由已知P =a +b2,Q =ab ,1R =1a +1b 2=a +b 2ab ,即R =2aba +b,显然P ≥Q ,又2ab a +b ≤2ab2ab=ab ,∴Q ≥R .∴P ≥Q ≥R . 答案:P ≥Q ≥R 8.若不等式1a -b +1b -c +λc -a>0在条件a >b >c 时恒成立,则λ的取值范围是________. 解析:不等式可化为1a -b +1b -c >λa -c. ∵a >b >c ,∴a -b >0,b -c >0,a -c >0, ∴λ<a -c a -b +a -cb -c恒成立. ∵a -c a -b +a -c b -c =a -b +b -c a -b +a -b +b -cb -c =2+b -c a -b +a -bb -c≥2+2=4. ∴λ<4. 答案:(-∞,4) 三、解答题9.a ,b ,c 为互不相等的正数,且abc =1. 求证:1a +1b +1c>a +b +c .证明:法一:由左式推证右式∵abc =1,且a ,b ,c 为互不相等的正数,∴1a +1b +1c =bc +ac +ab =bc +ac 2+ac +ab 2+ab +bc 2>bc ·ac +ac ·ab +ab ·bc (基本不等式)=c +a +b . ∴1a +1b +1c>a +b +c .法二:由右式推证左式∵a ,b ,c 为互不相等的正数,且abc =1, ∴a +b +c =1bc+1ac+1ab<1b +1c 2+1a +1c 2+1a +1b 2(基本不等式) =1a +1b +1c .∴1a +1b +1c>a +b +c .10.已知a >b >0,求证:a -b28a <a +b2-ab <a -b28b.证明:要证a -b28a <a +b2-ab <a -b28b,只要证a -b24a<a +b -2ab <a -b24b,即证⎝⎛⎭⎪⎫a -b 2a 2<(a -b )2<⎝ ⎛⎭⎪⎫a -b 2b 2,即证0<a -b 2a <a -b <a -b2b, 即证a +b a <2<a +bb, 即证1+b a <2<1+a b, 即证b a<1<ab 成立. 因为a >b >0,所以a b>1,b a<1,故ba <1,ab>1成立. 所以有a -b28a <a +b2-ab <a -b28b成立.11.已知实数a 、b 、c 满足c <b <a ,a +b +c =1,a 2+b 2+c 2=1.求证:1<a +b <43.证明:∵a +b +c =1,∴欲证结论等价于 1<1-c <43,即-13<c <0.又a 2+b 2+c 2=1,则有ab =a +b2-a 2+b 22=1-c 2-1-c22=c 2-c .①由a +b =1-c .②由①②得a 、b 是方程x 2-(1-c )x +c 2-c =0的两个不等实根,从而Δ=(1-c )2-4(c 2-c )>0,解得-13<c <1.∵c <b <a ,∴(c -a )(c -b )=c 2-c (a +b )+ab =c 2-c (1-c )+c 2-c >0,解得c <0或c >23(舍).∴-13<c <0,即1<a +b <43.。