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时间:2019-02-15
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1、浅析不等式的证明方法扌商要:不等式是两个数值或两个代数式或两个函数大小的比较。在数学中占有重要的地位。但证明有一定困难。本文就不等式归纳了以下几种证明方法。关键词:不等式比较综合分析放缩反证换元构造公式一、比较法比较法是证明不等式的最基本、最重要的方法。它常用的方法有两种:1、作差比较:欲证A>B(或A0(A-B<0)o2、作商比较:要证A>B,常分以下三种情况:若B>0,只需证明->1;B若B二0,只需证明A>0;A若B〈0,只需证明-2、l3、ogfl(l-x)4、2-Ilog“(l+x)5、2=[log“(1一x)+log"(1-兀)][loga(1-x)-log“(1+x)]=logf/(l-x2)logfl6、—1+xVO<1-X<1,Ov—vlAlogrt(l-x2)loga—>01+xl+xA7、log/l-%)8、>9、logfl(l+x)10、解法2:用作商比较法=卩Ogg(l-X)11、=-l°gl+A(I—兀)=logg=Sgg7^4log“(l+X)l-x1-JC=l-log1+x(l-x2)TO<1-%<1,1+x>1,・・・一logg(l—/)>0・•・1-log1+Y(1-X2)>112、・•・Iloga(1—兀)13、>I】Oga(1+兀)I二、综合法综合法是“由因导果”。即从已知条件出发,依据不等式性质函数性质或熟知的基本不等式,逐步推导岀要证明的不等式。6(2A2,例:已知a、b、cw求证:一+—+—ha+b+cbca解: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。2r~2•••a、b、ceR.—^b>2J—xb=2abVb同理:—+c>2Z?,—+6/>2cCCl三式相加有:b2c2+——+—ca+a+b+c»2(a+b+c)即*>a+b+c三、分析法分析法是“执果索因”。即从所求证的结论出发,步步推求使之14、能成立的充分条件(或充要条件),直至归结到已知条件或已知成立的结论为止。例:已知d、b、c均为正数,d+b+c=1,求证:需+丽+V?5徭解:欲证原不等式成立,即证+丽+Vc)2<3只需证明a+/?+c+2y[ah+2y[bc+2y[ca<3,即4cih+y[bc+4ca<1因为°、b、C•均为正数,所以滋S字,血S宁三式相加得V^+V^+V^<2(6Z+z?+c)=1,故原不等式成立。四、换元法换元法是根据不等式的结构特征,选取适当的变量代换,从而化繁为简,或实现某种转化,以便证明。1125例:设无、yw且x+y=1,求证:(x+—)(j+—)>—15、—xy4证明:令x=_+/,y=_—/(——16、肯定原命题成立。例:设x、y、zw/?十,且sin?兀+sir)2y+sin2z=1,求证:x+y+z>*证明:假设兀+y+zS丄(1),则有0V无+yS丄一zv丄因为正弦函数在区间(0,-)上是增函数,2所以sin(x+y)17、此,兀+y+z>丄一2七、构造法构造法是在不等式的证明中,根据不等式的结构特点,恰当的构造一个与不等式相关的数学模型,如构造函数、方程、几何图形等,实现问题的转化,利用其性质,从而使不等式得到证明。例:已知018、A0+B0+C0+DO^AC+BD其中19、A020、=佃+戸,IBO=JS-ir+FICO=7(^-l)2+0-l21、)2D0=&2+@_l)2又:22、AC23、二24、BD25、二血・•・如+戾+血_1)2+戾*Ja2+(b_l)2+
2、l
3、ogfl(l-x)
4、2-Ilog“(l+x)
5、2=[log“(1一x)+log"(1-兀)][loga(1-x)-log“(1+x)]=logf/(l-x2)logfl
6、—1+xVO<1-X<1,Ov—vlAlogrt(l-x2)loga—>01+xl+xA
7、log/l-%)
8、>
9、logfl(l+x)
10、解法2:用作商比较法=卩Ogg(l-X)
11、=-l°gl+A(I—兀)=logg=Sgg7^4log“(l+X)l-x1-JC=l-log1+x(l-x2)TO<1-%<1,1+x>1,・・・一logg(l—/)>0・•・1-log1+Y(1-X2)>1
12、・•・Iloga(1—兀)
13、>I】Oga(1+兀)I二、综合法综合法是“由因导果”。即从已知条件出发,依据不等式性质函数性质或熟知的基本不等式,逐步推导岀要证明的不等式。6(2A2,例:已知a、b、cw求证:一+—+—ha+b+cbca解: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。2r~2•••a、b、ceR.—^b>2J—xb=2abVb同理:—+c>2Z?,—+6/>2cCCl三式相加有:b2c2+——+—ca+a+b+c»2(a+b+c)即*>a+b+c三、分析法分析法是“执果索因”。即从所求证的结论出发,步步推求使之
14、能成立的充分条件(或充要条件),直至归结到已知条件或已知成立的结论为止。例:已知d、b、c均为正数,d+b+c=1,求证:需+丽+V?5徭解:欲证原不等式成立,即证+丽+Vc)2<3只需证明a+/?+c+2y[ah+2y[bc+2y[ca<3,即4cih+y[bc+4ca<1因为°、b、C•均为正数,所以滋S字,血S宁三式相加得V^+V^+V^<2(6Z+z?+c)=1,故原不等式成立。四、换元法换元法是根据不等式的结构特征,选取适当的变量代换,从而化繁为简,或实现某种转化,以便证明。1125例:设无、yw且x+y=1,求证:(x+—)(j+—)>—
15、—xy4证明:令x=_+/,y=_—/(——16、肯定原命题成立。例:设x、y、zw/?十,且sin?兀+sir)2y+sin2z=1,求证:x+y+z>*证明:假设兀+y+zS丄(1),则有0V无+yS丄一zv丄因为正弦函数在区间(0,-)上是增函数,2所以sin(x+y)17、此,兀+y+z>丄一2七、构造法构造法是在不等式的证明中,根据不等式的结构特点,恰当的构造一个与不等式相关的数学模型,如构造函数、方程、几何图形等,实现问题的转化,利用其性质,从而使不等式得到证明。例:已知018、A0+B0+C0+DO^AC+BD其中19、A020、=佃+戸,IBO=JS-ir+FICO=7(^-l)2+0-l21、)2D0=&2+@_l)2又:22、AC23、二24、BD25、二血・•・如+戾+血_1)2+戾*Ja2+(b_l)2+
16、肯定原命题成立。例:设x、y、zw/?十,且sin?兀+sir)2y+sin2z=1,求证:x+y+z>*证明:假设兀+y+zS丄(1),则有0V无+yS丄一zv丄因为正弦函数在区间(0,-)上是增函数,2所以sin(x+y)17、此,兀+y+z>丄一2七、构造法构造法是在不等式的证明中,根据不等式的结构特点,恰当的构造一个与不等式相关的数学模型,如构造函数、方程、几何图形等,实现问题的转化,利用其性质,从而使不等式得到证明。例:已知018、A0+B0+C0+DO^AC+BD其中19、A020、=佃+戸,IBO=JS-ir+FICO=7(^-l)2+0-l21、)2D0=&2+@_l)2又:22、AC23、二24、BD25、二血・•・如+戾+血_1)2+戾*Ja2+(b_l)2+
17、此,兀+y+z>丄一2七、构造法构造法是在不等式的证明中,根据不等式的结构特点,恰当的构造一个与不等式相关的数学模型,如构造函数、方程、几何图形等,实现问题的转化,利用其性质,从而使不等式得到证明。例:已知018、A0+B0+C0+DO^AC+BD其中19、A020、=佃+戸,IBO=JS-ir+FICO=7(^-l)2+0-l21、)2D0=&2+@_l)2又:22、AC23、二24、BD25、二血・•・如+戾+血_1)2+戾*Ja2+(b_l)2+
18、A0+B0+C0+DO^AC+BD其中
19、A0
20、=佃+戸,IBO=JS-ir+FICO=7(^-l)2+0-l
21、)2D0=&2+@_l)2又:
22、AC
23、二
24、BD
25、二血・•・如+戾+血_1)2+戾*Ja2+(b_l)2+
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