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《高中数学 《不等式》教案(高考回归课本系列)新人教a版》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高考数学回归课本教案不等式一、基础知识不等式的基本性质:(1)a>ba-b>0;(2)a>b,b>ca>c;(3)a>ba+c>b+c;(4)a>b,c>0ac>bc;(5)a>b,c<0acb>0,c>d>0ac>bd;(7)a>b>0,n∈N+an>bn;(8)a>b>0,n∈N+;(9)a>0,
2、x
3、4、x5、>ax>a或x<-a;(10)a,b∈R,则6、a7、-8、b9、≤10、a+b11、≤12、a13、+14、b15、;(11)a,b∈R,则(a-b)2≥0a2+b2≥2ab;(12)x,y,z∈R+,则x+y16、≥2,x+y+z前五条是显然的,以下从第六条开始给出证明。(6)因为a>b>0,c>d>0,所以ac>bc,bc>bd,所以ac>bd;重复利用性质(6),可得性质(7);再证性质(8),用反证法,若,由性质(7)得,即a≤b,与a>b矛盾,所以假设不成立,所以;由绝对值的意义知(9)成立;-17、a18、≤a≤19、a20、,-21、b22、≤b≤23、b24、,所以-(25、a26、+27、b28、)≤a+b≤29、a30、+31、b32、,所以33、a+b34、≤35、a36、+37、b38、;下面再证(10)的左边,因为39、a40、=41、a+b-b42、≤43、a+b44、+45、b46、,所以47、a48、-49、b50、≤51、a+b52、,所以(153、0)成立;(11)显然成立;下证(12),因为x+y-2≥0,所以x+y≥,当且仅当x=y时,等号成立,再证另一不等式,令,因为x3+b3+c3-3abc=(a+b)3+c3-3a2b-3ab2-3abc=(a+b)3+c3-3ab(a+b+c)=(a+b+c)[(a+b)2-(a+b)c+c2]-3ab(a+b+c)=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca)=(a+b+c)[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]≥0,所以a3+b3+c3≥3abc,即x+y+z≥,等号当且仅当x=y=z时成立。二、方法与例54、题1.不等式证明的基本方法。(1)比较法,在证明A>B或A0)与1比较大小,最后得出结论。例1设a,b,c∈R+,试证:对任意实数x,y,z,有x2+y2+z2【证明】左边-右边=x2+y2+z2所以左边≥右边,不等式成立。例2若a55、loga(1-x)56、与57、loga(1+x)58、.【解】因为1-x1,所以loga(1-x)0,=59、log(1-x)(1+x)60、=-log(1-x)(1+x)=log(1-x)>log(1-x)(1-x)=1(因为0<1-x2<1,所以61、>1-x>0,0<1-x<1).所以62、loga(1+x)63、>64、loga(1-x)65、.(2)分析法,即从欲证不等式出发,层层推出使之成立的充分条件,直到已知为止,叙述方式为:要证……,只需证……。例3已知a,b,c∈R+,求证:a+b+c-3≥a+b【证明】要证a+b+c≥a+b只需证,因为,所以原不等式成立。例4已知实数a,b,c满足066、)2≥0,显然成立。所以命题成立。(3)数学归纳法。例5对任意正整数n(≥3),求证:nn+1>(n+1)n.【证明】1)当n=3时,因为34=81>64=43,所以命题成立。2)设n=k时有kk+1>(k+1)k,当n=k+1时,只需证(k+1)k+2>(k+2)k+1,即>1.因为,所以只需证,即证(k+1)2k+2>[k(k+2)]k+1,只需证(k+1)2>k(k+2),即证k2+2k+1>k2+2k.显然成立。所以由数学归纳法,命题成立。(4)反证法。例6设实数a0,a1,…,an满足a0=an=0,且a0-2a167、+a2≥0,a1-2a2+a3≥0,…,an-2-2an-1+an≥0,求证ak≤0(k=1,2,…,n-1).【证明】假设ak(k=1,2,…,n-1)中至少有一个正数,不妨设ar是a1,a2,…,an-1中第一个出现的正数,则a1≤0,a2≤0,…,ar-1≤0,ar>0.于是ar-ar-1>0,依题设ak+1-ak≥ak-ak-1(k=1,2,…,n-1)。所以从k=r起有an-ak-1≥an-1-an-2≥…≥ar-ar-1>0.因为an≥ak-1≥…≥ar+1≥ar>0与an=0矛盾。故命题获证。(5)分类讨论法。68、例7已知x,y,z∈R+,求证:【证明】不妨设x≥y,x≥z.ⅰ)x≥y≥z,则,x2≥y2≥z2,由排序原理可得,原不等式成立。ⅱ)x≥z≥y,则,x2≥z2≥y2,由排序原理可得,原不等式成立。(6)放缩法,即要证A>B,可证A>C1,C1≥C2,…,Cn-1≥Cn,Cn>B(n∈N+
4、x
5、>ax>a或x<-a;(10)a,b∈R,则
6、a
7、-
8、b
9、≤
10、a+b
11、≤
12、a
13、+
14、b
15、;(11)a,b∈R,则(a-b)2≥0a2+b2≥2ab;(12)x,y,z∈R+,则x+y
16、≥2,x+y+z前五条是显然的,以下从第六条开始给出证明。(6)因为a>b>0,c>d>0,所以ac>bc,bc>bd,所以ac>bd;重复利用性质(6),可得性质(7);再证性质(8),用反证法,若,由性质(7)得,即a≤b,与a>b矛盾,所以假设不成立,所以;由绝对值的意义知(9)成立;-
17、a
18、≤a≤
19、a
20、,-
21、b
22、≤b≤
23、b
24、,所以-(
25、a
26、+
27、b
28、)≤a+b≤
29、a
30、+
31、b
32、,所以
33、a+b
34、≤
35、a
36、+
37、b
38、;下面再证(10)的左边,因为
39、a
40、=
41、a+b-b
42、≤
43、a+b
44、+
45、b
46、,所以
47、a
48、-
49、b
50、≤
51、a+b
52、,所以(1
53、0)成立;(11)显然成立;下证(12),因为x+y-2≥0,所以x+y≥,当且仅当x=y时,等号成立,再证另一不等式,令,因为x3+b3+c3-3abc=(a+b)3+c3-3a2b-3ab2-3abc=(a+b)3+c3-3ab(a+b+c)=(a+b+c)[(a+b)2-(a+b)c+c2]-3ab(a+b+c)=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca)=(a+b+c)[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]≥0,所以a3+b3+c3≥3abc,即x+y+z≥,等号当且仅当x=y=z时成立。二、方法与例
54、题1.不等式证明的基本方法。(1)比较法,在证明A>B或A0)与1比较大小,最后得出结论。例1设a,b,c∈R+,试证:对任意实数x,y,z,有x2+y2+z2【证明】左边-右边=x2+y2+z2所以左边≥右边,不等式成立。例2若a55、loga(1-x)56、与57、loga(1+x)58、.【解】因为1-x1,所以loga(1-x)0,=59、log(1-x)(1+x)60、=-log(1-x)(1+x)=log(1-x)>log(1-x)(1-x)=1(因为0<1-x2<1,所以61、>1-x>0,0<1-x<1).所以62、loga(1+x)63、>64、loga(1-x)65、.(2)分析法,即从欲证不等式出发,层层推出使之成立的充分条件,直到已知为止,叙述方式为:要证……,只需证……。例3已知a,b,c∈R+,求证:a+b+c-3≥a+b【证明】要证a+b+c≥a+b只需证,因为,所以原不等式成立。例4已知实数a,b,c满足066、)2≥0,显然成立。所以命题成立。(3)数学归纳法。例5对任意正整数n(≥3),求证:nn+1>(n+1)n.【证明】1)当n=3时,因为34=81>64=43,所以命题成立。2)设n=k时有kk+1>(k+1)k,当n=k+1时,只需证(k+1)k+2>(k+2)k+1,即>1.因为,所以只需证,即证(k+1)2k+2>[k(k+2)]k+1,只需证(k+1)2>k(k+2),即证k2+2k+1>k2+2k.显然成立。所以由数学归纳法,命题成立。(4)反证法。例6设实数a0,a1,…,an满足a0=an=0,且a0-2a167、+a2≥0,a1-2a2+a3≥0,…,an-2-2an-1+an≥0,求证ak≤0(k=1,2,…,n-1).【证明】假设ak(k=1,2,…,n-1)中至少有一个正数,不妨设ar是a1,a2,…,an-1中第一个出现的正数,则a1≤0,a2≤0,…,ar-1≤0,ar>0.于是ar-ar-1>0,依题设ak+1-ak≥ak-ak-1(k=1,2,…,n-1)。所以从k=r起有an-ak-1≥an-1-an-2≥…≥ar-ar-1>0.因为an≥ak-1≥…≥ar+1≥ar>0与an=0矛盾。故命题获证。(5)分类讨论法。68、例7已知x,y,z∈R+,求证:【证明】不妨设x≥y,x≥z.ⅰ)x≥y≥z,则,x2≥y2≥z2,由排序原理可得,原不等式成立。ⅱ)x≥z≥y,则,x2≥z2≥y2,由排序原理可得,原不等式成立。(6)放缩法,即要证A>B,可证A>C1,C1≥C2,…,Cn-1≥Cn,Cn>B(n∈N+
55、loga(1-x)
56、与
57、loga(1+x)
58、.【解】因为1-x1,所以loga(1-x)0,=
59、log(1-x)(1+x)
60、=-log(1-x)(1+x)=log(1-x)>log(1-x)(1-x)=1(因为0<1-x2<1,所以
61、>1-x>0,0<1-x<1).所以
62、loga(1+x)
63、>
64、loga(1-x)
65、.(2)分析法,即从欲证不等式出发,层层推出使之成立的充分条件,直到已知为止,叙述方式为:要证……,只需证……。例3已知a,b,c∈R+,求证:a+b+c-3≥a+b【证明】要证a+b+c≥a+b只需证,因为,所以原不等式成立。例4已知实数a,b,c满足066、)2≥0,显然成立。所以命题成立。(3)数学归纳法。例5对任意正整数n(≥3),求证:nn+1>(n+1)n.【证明】1)当n=3时,因为34=81>64=43,所以命题成立。2)设n=k时有kk+1>(k+1)k,当n=k+1时,只需证(k+1)k+2>(k+2)k+1,即>1.因为,所以只需证,即证(k+1)2k+2>[k(k+2)]k+1,只需证(k+1)2>k(k+2),即证k2+2k+1>k2+2k.显然成立。所以由数学归纳法,命题成立。(4)反证法。例6设实数a0,a1,…,an满足a0=an=0,且a0-2a167、+a2≥0,a1-2a2+a3≥0,…,an-2-2an-1+an≥0,求证ak≤0(k=1,2,…,n-1).【证明】假设ak(k=1,2,…,n-1)中至少有一个正数,不妨设ar是a1,a2,…,an-1中第一个出现的正数,则a1≤0,a2≤0,…,ar-1≤0,ar>0.于是ar-ar-1>0,依题设ak+1-ak≥ak-ak-1(k=1,2,…,n-1)。所以从k=r起有an-ak-1≥an-1-an-2≥…≥ar-ar-1>0.因为an≥ak-1≥…≥ar+1≥ar>0与an=0矛盾。故命题获证。(5)分类讨论法。68、例7已知x,y,z∈R+,求证:【证明】不妨设x≥y,x≥z.ⅰ)x≥y≥z,则,x2≥y2≥z2,由排序原理可得,原不等式成立。ⅱ)x≥z≥y,则,x2≥z2≥y2,由排序原理可得,原不等式成立。(6)放缩法,即要证A>B,可证A>C1,C1≥C2,…,Cn-1≥Cn,Cn>B(n∈N+
66、)2≥0,显然成立。所以命题成立。(3)数学归纳法。例5对任意正整数n(≥3),求证:nn+1>(n+1)n.【证明】1)当n=3时,因为34=81>64=43,所以命题成立。2)设n=k时有kk+1>(k+1)k,当n=k+1时,只需证(k+1)k+2>(k+2)k+1,即>1.因为,所以只需证,即证(k+1)2k+2>[k(k+2)]k+1,只需证(k+1)2>k(k+2),即证k2+2k+1>k2+2k.显然成立。所以由数学归纳法,命题成立。(4)反证法。例6设实数a0,a1,…,an满足a0=an=0,且a0-2a1
67、+a2≥0,a1-2a2+a3≥0,…,an-2-2an-1+an≥0,求证ak≤0(k=1,2,…,n-1).【证明】假设ak(k=1,2,…,n-1)中至少有一个正数,不妨设ar是a1,a2,…,an-1中第一个出现的正数,则a1≤0,a2≤0,…,ar-1≤0,ar>0.于是ar-ar-1>0,依题设ak+1-ak≥ak-ak-1(k=1,2,…,n-1)。所以从k=r起有an-ak-1≥an-1-an-2≥…≥ar-ar-1>0.因为an≥ak-1≥…≥ar+1≥ar>0与an=0矛盾。故命题获证。(5)分类讨论法。
68、例7已知x,y,z∈R+,求证:【证明】不妨设x≥y,x≥z.ⅰ)x≥y≥z,则,x2≥y2≥z2,由排序原理可得,原不等式成立。ⅱ)x≥z≥y,则,x2≥z2≥y2,由排序原理可得,原不等式成立。(6)放缩法,即要证A>B,可证A>C1,C1≥C2,…,Cn-1≥Cn,Cn>B(n∈N+
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