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时间:2020-03-05
《不等式的基本性质和证明的基本方法1.5.3反证法和放缩法导学案新人教B版.docx》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、1.5.3 反证法和放缩法1.理解反证法和放缩法的概念.2.会用反证法和放缩法证明较简单的不等式.自学导引1.反证法:首先假设要证明的命题是不正确的,然后利用公理,已有的定义、定理,命题的条件逐步分析,得到和命题的条件(或已证明过的定理,或明显成立的事实)矛盾的结论,以此说明假设的结论不成立,从而原来的结论正确.2.放缩法:将所需证明的不等式的值适当放大(或缩小)使它由繁化简,达到证明目的.如果所要证明的不等式中含有分式,把分母放大,则相应分式的值缩小,反之,把分母缩小,则分式的值放大.基础自测1.设M=+++…+,则( )A.M=1B.M<1C.M>1D.M与1大小关系不定解析 M是2
2、10项求和,M=+++…+<+++…+=1,故选B.答案 B2.已知a,b∈R+,下列各式中成立的是( )A.cos2θ·lga+sin2θ·lgblg(a+b)C.acos2θbsin2θ=a+bD.acos2θ·bsin2θ>a+b解析 cos2θlga+sin2θlgb=cos2θlga+(1-cos2θ)lgb=cos2θlg+lgb3、法证明不等式【例1】已知:a+b+c>0,ab+bc+ca>0,abc>0.求证:a>0,b>0,c>0.证明 假设a、b、c不全是正数,即至少有一个小于或等于0.又abc>0,不妨假设a<0,则bc<0.∵b+c>-a>0,∴-a(b+c)>0.∴a(b+c)<0,又∵bc<0,∴bc+a(b+c)<0.即ab+bc+ca<0.这与已知ab+bc+ca>0矛盾.∴假设不成立.故a>0,b>0,c>0成立.●反思感悟:用反证法证明不等式,其实质是从否定结论出发,通过逻辑推理,导出与已知条件或公理相矛盾的结论,从而肯定原命题成立.1.设a>0,b>0,且a+b=+.证明:(1)a+b≥2;(4、2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.证明 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a2+a<2与b2+b<2同时成立,则由a2+a<2及a>0,得0<a<1;同理,0<b<1,从而ab<1,这与ab=1矛盾.故a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.知识点2 放缩法证明不等式【例2】设Sn=++…+,求证:不等式++…+=1+2+…+n=.8且Sn<++…+=++…+<+++…+=∴5、放缩、函数的单调性放缩、重要不等式收缩等,放缩时要注意适度,否则不能同向传递.2.求证:1+++…+<2(n∈N*).证明 1+++…+<1+++…+=1+++…+=2-<2.知识点3 放缩法与其它方法相结合证不等式【例3】若正数a,b,c满足a+b>c,求证:+>.证明 ∵a+b>c,∴a+b-c>0,由真分数的性质:<==+<+∴+>.●反思感悟:函数的单调性和“真分数的分子、分母同加上一正数,所得新分数的值变大”的性质都是放缩的重要依据.3.求证:+++…+<3(n∈N*).证明 设S=+++…+,将等式两边乘以得S=+++…+.8将两式相减得S=+2-=+1-.∴S=3-,又>0,6、∴S<3,即+++…+<3(n∈N*).课堂小结1.用反证法证明不等式要把握三点:(1)必须先否定结论,即肯定结论的反面.当结论的反面呈现多样性时,必须罗列出各种可能结论,缺少任何一种可能,反证都是不完全的.(2)反证法必须从否定结论进行推理,即应把结论的反面作为条件,且必须根据这一条件进行推证;否则,仅否定结论,不从结论的反面出发进行推理,就不是反证法.(3)推导出的矛盾可能多种多样,有的与已知矛盾、有的与假设矛盾、有的与已知事实相违背等等.推导出的矛盾必须是明显的.2.放缩法是不等式证明中最重要的变形方法之一.放缩必须有目标,而且要恰到好处,目标往往要从证明的结论考察,常用的放缩法有增7、项、减项、利用分式的性质、利用不等式的性质、利用已知不等式、利用函数的性质进行放缩等.随堂演练1.设a、b、c∈R+,P=a+b-c,Q=b+c-a,R=c+a-b,则“PQR>0”是“P、Q、R同时大于零”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分且必要条件D.既不充分又不必要条件解析 必要性是显然成立的当PQR>0时,若P,Q,R不同时大于零,则其中两个为负,一个为正,不妨设P>0,Q<0,R<0,则
3、法证明不等式【例1】已知:a+b+c>0,ab+bc+ca>0,abc>0.求证:a>0,b>0,c>0.证明 假设a、b、c不全是正数,即至少有一个小于或等于0.又abc>0,不妨假设a<0,则bc<0.∵b+c>-a>0,∴-a(b+c)>0.∴a(b+c)<0,又∵bc<0,∴bc+a(b+c)<0.即ab+bc+ca<0.这与已知ab+bc+ca>0矛盾.∴假设不成立.故a>0,b>0,c>0成立.●反思感悟:用反证法证明不等式,其实质是从否定结论出发,通过逻辑推理,导出与已知条件或公理相矛盾的结论,从而肯定原命题成立.1.设a>0,b>0,且a+b=+.证明:(1)a+b≥2;(
4、2)a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.证明 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a2+a<2与b2+b<2同时成立,则由a2+a<2及a>0,得0<a<1;同理,0<b<1,从而ab<1,这与ab=1矛盾.故a2+a<2与b2+b<2不可能同时成立.知识点2 放缩法证明不等式【例2】设Sn=++…+,求证:不等式++…+=1+2+…+n=.8且Sn<++…+=++…+<+++…+=∴5、放缩、函数的单调性放缩、重要不等式收缩等,放缩时要注意适度,否则不能同向传递.2.求证:1+++…+<2(n∈N*).证明 1+++…+<1+++…+=1+++…+=2-<2.知识点3 放缩法与其它方法相结合证不等式【例3】若正数a,b,c满足a+b>c,求证:+>.证明 ∵a+b>c,∴a+b-c>0,由真分数的性质:<==+<+∴+>.●反思感悟:函数的单调性和“真分数的分子、分母同加上一正数,所得新分数的值变大”的性质都是放缩的重要依据.3.求证:+++…+<3(n∈N*).证明 设S=+++…+,将等式两边乘以得S=+++…+.8将两式相减得S=+2-=+1-.∴S=3-,又>0,6、∴S<3,即+++…+<3(n∈N*).课堂小结1.用反证法证明不等式要把握三点:(1)必须先否定结论,即肯定结论的反面.当结论的反面呈现多样性时,必须罗列出各种可能结论,缺少任何一种可能,反证都是不完全的.(2)反证法必须从否定结论进行推理,即应把结论的反面作为条件,且必须根据这一条件进行推证;否则,仅否定结论,不从结论的反面出发进行推理,就不是反证法.(3)推导出的矛盾可能多种多样,有的与已知矛盾、有的与假设矛盾、有的与已知事实相违背等等.推导出的矛盾必须是明显的.2.放缩法是不等式证明中最重要的变形方法之一.放缩必须有目标,而且要恰到好处,目标往往要从证明的结论考察,常用的放缩法有增7、项、减项、利用分式的性质、利用不等式的性质、利用已知不等式、利用函数的性质进行放缩等.随堂演练1.设a、b、c∈R+,P=a+b-c,Q=b+c-a,R=c+a-b,则“PQR>0”是“P、Q、R同时大于零”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分且必要条件D.既不充分又不必要条件解析 必要性是显然成立的当PQR>0时,若P,Q,R不同时大于零,则其中两个为负,一个为正,不妨设P>0,Q<0,R<0,则
5、放缩、函数的单调性放缩、重要不等式收缩等,放缩时要注意适度,否则不能同向传递.2.求证:1+++…+<2(n∈N*).证明 1+++…+<1+++…+=1+++…+=2-<2.知识点3 放缩法与其它方法相结合证不等式【例3】若正数a,b,c满足a+b>c,求证:+>.证明 ∵a+b>c,∴a+b-c>0,由真分数的性质:<==+<+∴+>.●反思感悟:函数的单调性和“真分数的分子、分母同加上一正数,所得新分数的值变大”的性质都是放缩的重要依据.3.求证:+++…+<3(n∈N*).证明 设S=+++…+,将等式两边乘以得S=+++…+.8将两式相减得S=+2-=+1-.∴S=3-,又>0,
6、∴S<3,即+++…+<3(n∈N*).课堂小结1.用反证法证明不等式要把握三点:(1)必须先否定结论,即肯定结论的反面.当结论的反面呈现多样性时,必须罗列出各种可能结论,缺少任何一种可能,反证都是不完全的.(2)反证法必须从否定结论进行推理,即应把结论的反面作为条件,且必须根据这一条件进行推证;否则,仅否定结论,不从结论的反面出发进行推理,就不是反证法.(3)推导出的矛盾可能多种多样,有的与已知矛盾、有的与假设矛盾、有的与已知事实相违背等等.推导出的矛盾必须是明显的.2.放缩法是不等式证明中最重要的变形方法之一.放缩必须有目标,而且要恰到好处,目标往往要从证明的结论考察,常用的放缩法有增
7、项、减项、利用分式的性质、利用不等式的性质、利用已知不等式、利用函数的性质进行放缩等.随堂演练1.设a、b、c∈R+,P=a+b-c,Q=b+c-a,R=c+a-b,则“PQR>0”是“P、Q、R同时大于零”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分且必要条件D.既不充分又不必要条件解析 必要性是显然成立的当PQR>0时,若P,Q,R不同时大于零,则其中两个为负,一个为正,不妨设P>0,Q<0,R<0,则
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