第一篇:高中數(shù)學選修4-5:證明不等式的基本方法——放縮法(二) 學案
2.1.7證明不等式的基本方法——放縮法
(二)【學習目標】
1.掌握放縮法證明不等式的方法.2.掌握放縮法證明不等式的方法步驟.3.理解放縮法證明不等式的常用技巧.【自主學習】
1.放縮法證明不等式的理論依據(jù)是什么?
2.放縮法證明不等式的步驟有哪些?
3.放縮法證明不等式時,放縮技巧有哪些?
【自主檢測】
111171.求證:2?2?2??2?123n
4ln2ln3ln4ln3n5n?6n2.求證:??????3?(n?N*)n23436
3.求證:1?111n ????n?2322?
1【典型例題】
n11例1.已知數(shù)列{an}滿足an?1?a,0?a1?,求證:?(ak?ak?1)ak?2?.232k?12n
n(n?1)(n?1)
2?an?例2.設(shè)an??2?2?3?3?4???n(n?1)求證: 22
例3.已知an?
5n?41對任何正整數(shù)m,n都成立.?n(n?2k?1,k?Z)例4.已知x1?1,xn??, ?n?1(n?2k,k?Z)
求證:41?x2?x341???x4?x541?x2nx2n?12(n?1?1)(n?N*)
【課堂檢測】
1.若a1?1,an?1?an?n?1,求證:111?????2(n?1?1).a1a2an
2.已知i,m、n是正整數(shù),且1<i≤m<n.(1)證明:niAi
m<miAi
n;(2)證明:(1+m)n>(1+n)m
3.設(shè)函數(shù)f(x)?x?xlnx.數(shù)列?an?滿足0?a1?1.an?1?f(an).1),整數(shù)k≥設(shè)b?(a1,4.已知函數(shù)f(x)?a1?b.證明:ak?1a1lnb?b.141f(x),若,且在[0,1]上的最小值為,f(1)?521?a?2bx
求證:f(1)?f(2)???f(n)?n?
12n?11?.2【總結(jié)提升】
用“放縮法”證明不等式的關(guān)鍵在于根據(jù)問題的特征選擇恰當?shù)姆椒ǎ袝r還需要幾種方法融為一體。在證明過程中,適當?shù)剡M行放縮,可以化繁為簡、化難為易,達到事半功倍的效果。但放縮的范圍較難把握,常常出現(xiàn)放縮后得不出結(jié)論或得到相反的現(xiàn)象。因此,使用放縮法時,如何確定放縮目標尤為重要。要想正確確定放縮目標,就必須根據(jù)欲證結(jié)論,抓住題目的特點。掌握放縮技巧,真正做到弄懂弄通,并且還要根據(jù)不同題目的類型,采用恰到好處的放縮方法,才能把題解活,從而培養(yǎng)和提高自己的思維和邏輯推理能力,分析問題和解決問題的能力。
第二篇:放縮法證明不等式
放縮法證明不等式
不等式是數(shù)學的基本內(nèi)容之一,它是研究許多數(shù)學分支的重要工具,在數(shù)學中有重要的地位,也是高中數(shù)學的重要組成部分,在高考和競賽中都有舉足輕重的地位。不等式的證明變化大,技巧性強,它不僅能夠檢驗學生數(shù)學基礎(chǔ)知識的掌握程度,而且是衡量學生數(shù)學水平的一個重要標志,本文將著重介紹以下幾種不等式的初等證明方法和部分方法的例題以便理解。
一、不等式的初等證明方法
1.綜合法:由因?qū)Ч?/p>
2.分析法:執(zhí)果索因。基本步驟:要證..只需證..,只需證..(1)“分析法”證題的理論依據(jù):尋找結(jié)論成立的充分條件或者是充要條件。
(2)“分析法”證題是一個非常好的方法,但是書寫不是太方便,所以我們可利用分析法尋找證題的途徑,然后用“綜合法”進行表達。
3.反證法:正難則反。
4.放縮法:將不等式一側(cè)適當?shù)姆糯蠡蚩s小以達證題目的。放縮法的方法有:
(1)添加或舍去一些項,如
(2)利用基本不等式,如:
(3)將分子或分母放大(或縮小):
5.換元法:換元的目的就是減少不等式中變量,以使問題
化難為易、化繁為簡,常用的換元有三角換元和代數(shù)換元。
二、部分方法的例題
1.換元法
換元法是數(shù)學中應(yīng)用最廣泛的解題方法之一。有些不等式通過變量替換可以改變問題的結(jié)構(gòu),便于進行比較、分析,從而起到化難為易、化繁為簡、化隱蔽為外顯的積極效果。
2.放縮法
欲證A≥B,可將B適當放大,即B1≥B,只需證明A≥B1。相反,將A適當縮小,即A≥A1,只需證明A1≥B即可。
注意:用放縮法證明數(shù)列不等式,關(guān)鍵是要把握一個度,如果放得過大或縮得過小,就會導致解決失敗。放縮方法靈活多樣,要能想到一個恰到好處進行放縮的不等式,需要積累一定的不等式知識,同時要求我們具有相當?shù)臄?shù)學思維能力和一定的解題智慧。
數(shù)學題目是無限的,但數(shù)學的思想和方法卻是有限的。我們只要學好了有關(guān)的基礎(chǔ)知識,掌握了必要的數(shù)學思想和方法,就能順利地應(yīng)對那無限的題目。題目并不是做得越多越好,題海無邊,總也做不完。關(guān)鍵是你有沒有培養(yǎng)起良好的數(shù)學思維習慣,有沒有掌握正確的數(shù)學解題方法。當然,題目做得多也有若干好處:一是“熟能生巧”,加快速度,節(jié)省時間,這一點在考試時間有限時顯得很重要;二是利用做題來鞏固、記憶所學的定義、定理、法則、公式,形成良性循環(huán)。
解題需要豐富的知識,更需要自信心。沒有自信就會畏難,就會放棄;有了自信,才能勇往直前,才不會輕言放棄,才會加倍努力地學習,才有希望攻克難關(guān),迎來屬于自己的春天。
第三篇:放縮法證明不等式
主備人:審核:包科領(lǐng)導:年級組長:使用時間:
放縮法證明不等式
【教學目標】
1.了解放縮法的概念;理解用放縮法證明不等式的方法和步驟。
2.能夠利用放縮法證明簡單的不等式。
【重點、難點】
重點:放縮法證明不等式。
難點:放縮法證明不等式。
【學法指導】
1.據(jù)學習目標,自學課本內(nèi)容,限時獨立完成導學案;
2.紅筆勾出疑難點,提交小組討論;
3.預習p18—p19,【自主探究】
1,放縮法:證明命題時,有時可以通過縮小(或)分式的分母(或),或通過放大(或縮小)被減式(或)來證明不等式,這種證明不
等式的方法稱為放縮法。
2,放縮時常使用的方法:①舍去或加上一些項,即多項式加上一些正的值,多項式的值變大,或多項式減上一些正的值,多項式的值變小。如t2?2?t2,t2?2?t2等。
②將分子或分母放大(或縮小):分母變大,分式值減小,分母變小,分
式值增大。
如當(k?N,k?1)1111,22kkk(k?1)k(k?1),③利用平均值不等式,④利用函數(shù)單調(diào)性放縮。
【合作探究】
證明下列不等式
(1)
(2),已知a>0,用放縮法證明不等式:loga
(a?1)1111??...??2(n?N?)2222123nloga(a?1)?1
(3)已知x>0, y>0,z>0求證
?x?y?z
(4)已知n?
N?,求證:1
【鞏固提高】
已知a,b,c,d都是正數(shù),s?
【能力提升】
求證: ?...?abcd???求證:1
1?a?b?a
1?a?b
1?b
本節(jié)小結(jié):
第四篇:放縮法證明不等式
放縮法證明不等式
在學習不等式時,放縮法是證明不等式的重要方法之一,在證明的過程如何合理放縮,是證明的關(guān)鍵所在。現(xiàn)例析如下,供大家討論。例1:設(shè)a、b、c是三角形的邊長,求證
abc≥3 ??b?c?ac?a?ba?b?c證明:由不等式的對稱性,不妨設(shè)a≥b≥c,則b?c?a≤c?a?b≤a?b?c
且2c?a?b≤0,2a?b?c≥0
∴
? ∴abcabc???3??1??1??1
b?c?ac?a?ba?b?cb?c?ac?a?ba?b?c2a?b?c2b?a?c2c?a?b2a?b?c2b?c?a2c?a?b≥?????0
b?c?ac?a?ba?b?cc?a?bc?a?bc?a?babc≥3 ??b?c?ac?a?ba?b?c2b?a?c無法放縮。所以在運用放
c?a?b[評析]:本題中為什么要將b?c?a與a?b?c都放縮為c?a?b呢?這是因為2c?a?b≤0,2a?b?c≥0,而2b?a?c無法判斷符號,因此縮法時要注意放縮能否實現(xiàn)及放縮的跨度。
例2:設(shè)a、b、c是三角形的邊長,求證
abc(b?c)2?(c?a)2?(a?b)2≥ b?cc?aa?b1 [(a?b)2?(b?c)2?(c?a)2]
3證明:由不等式的對稱性,不防設(shè)a≥b≥c,則3a?b?c?0,3b?c?a≥b?c?c?c?a?
b?c?a?0
左式-右式?3a?b?c3b?c?a3c?a?b(b?c)2?(c?a)2?(a?b)2 b?ca?ca?b3b?c?a3c?a?b(c?a)2?(a?b)2 a?ba?b2(b?c?a)3b?c?a3c?a?b(a?b)2?(a?b)2?(a?b)2≥0 a?ba?ba?b ≥ ≥[評析]:本題中放縮法的第一步“縮”了兩個式了,有了一定的難度。由例
1、例2也可知運用放縮法前先要觀察目標式子的符號。
例3:設(shè)a、b、c?R?且abc?1求證
111≤1 ??1?a?b1?b?c1?c?a證明:設(shè)a?x3,b?y3,c?z3.且 x、y、z?R?.由題意得:xyz?1。
∴1?a?b?xyz?x3?y3
∴x3?y3?(x2y?xy2)?x2(x?y)?y2(y?x)?(x?y)2(x?y)≥0 ∴x3?y3≥x2y?xy2
∴1?a?b?xyz?x3?y3≥xyz?xy(x?y)?xy(x?y?z)
∴
1z1?≤
xy(x?y?z)x?y?z1?a?byx11≤,≤ ∴命題得證.x?y?zx?y?z1?b?c1?c?a同理:由對稱性可得[評析]:本題運用了排序不等式進行放縮,后用對稱性。
39例4:設(shè)a、b、c≥0,且a?b?c?3,求證a2?b2?c2?abc≥
22證明:不妨設(shè)a≤b≤c,則a≤1?又∵(44。∴a??0。33a?b23?a23434)≥bc,即()≥bc,也即bc(a?)≥(3?a)2(a?)。2223833∴左邊?(a?b?c)2?2(ab?bc?ca)?abc
23434 ?9?2a(b?c)?bc(a?)≥9?2a(3?a)?(3?a)2(a?)
2383
341633?9?(3?a)[(3?a)(a?)?a]?9?(3?a)[a2?a?4]?9?(?a3?2a2?a?12)83388?99393?a(a2?2a?1)??a(a?1)2≥
2282893 ∴a2?b2?c2?abc≥
22[評析]:本題運用對稱性確定符號,在使用基本不等式可以避開討論。
例5:設(shè)a、b、c?R?,p?R,求證:
abc(ap?bp?cp)≥ap?2(?a?b?c)?bp?2(a?b?c)?cp?2(a?b?c)
證明:不妨設(shè)a≥b≥c>0,于是
左邊-右邊?ap?1(bc?a2?ab?ca)?bp?1(ca?b2?bc?ab)?cp?1(ab?c2?ca?bc)
?ap?1(a?b)[(a?b)?(b?c)]?bp?1(a?b)(b?c)?cp?1[(a?b)?(b?c)](b?c)?ap?1(a?b)2?(a?b)(b?c)(ap?1?bp?1?cp?1(b?c)2
≥(a?b)(b?c)(ap?1?bp?1?cp?1)如果p?1≥0,那么ap?1?bp?1≥0;如果p?1<0,那么cp?1?bp?1≥0,故有(a?b)(b?c)(ap?1?bp?1?cp?1)≥0,從而原不等式得證.例6:設(shè)0≤a≤b≤c≤1,求證:
abc???(1?a)(1?b)(1?c)≤1
b?c?1c?a?1a?b?1abca?b?c≤,再證明以 ??b?c?1c?a?1a?b?1a?b?1證明:設(shè)0≤a≤b≤c≤1,于是有下簡單不等式
a?b?ca?b?1c?1?(1?a)(1?b)(1?c)≤1,因為左邊???(1?a)(1?b)(1?c)
a?b?1a?b?1a?b?1
?1?1?c[1?(1?a?b)(1?a)(1?b)],再注意(1?a?b)(1?a)(1?b)≤(1?a?b?ab)
a?b?1(1?a)(1?b)?(1?a)(1?b)(1?a)(1?b)?(1?a2)(1?b2)≤1得證.在用放縮法證明不等式A≤B,我們找一個(或多個)中間量C作比較,即若能斷定A ≤C與C≤B同時成立,那么A≤B顯然正確。所謂的“放”即把A放大到C,再把C放大到B,反之,所謂的“縮”即由B縮到C,再把C縮到A。同時在放縮時必須時刻注意放縮的跨度,放不能過頭,縮不能不及。
第五篇:證明不等式的基本方法—反證法與放縮法
§4.2.3證明不等式的基本方法—反證法與放縮法
【學習目標】
能熟練運用反證法與放縮法來證明不等式。
【新知探究】
1.反證法的一般步驟:反設(shè)——推理——導出矛盾(得出結(jié)論);
2.放縮法:欲證A?B,可通過適當放大或縮小,借助一個或多個中間量使得,要注意放縮的適度,B?B1,B1?B2?...?A(或A?A1,A1?A2?...?B)
常用的方法是:①舍去或加上一些項;②將分子或分母放大(或縮小).
??
??
1n2?1n(n?1);1
n2?1n(n?1)
【自我檢測】
1.設(shè)a,b是兩個實數(shù),給出下列條件:①a+b>1; ②a+b=2;③a+b>2;④a2+b2>2;⑤ab>1,其中能推出:“a、b中至少有一個實數(shù)大于1”的條件是____________.2.A?1????
?n?N?)的大小關(guān)系是.
【典型例題】
例1.已知x,y?0,且x?y?2,求證:
變式訓練:若a,b,c都是小于1的正數(shù),求證:(1?a)b,(1?b)c,(1?c)a不可能同時大于
–“學海無涯苦作舟,書山有路勤為徑” 1?x1?y中至少一個小于2。,yx1
4例2.已知實數(shù)a,b,c,a?b?c?0,ab?bc?ca?0,abc?0,求證:a?0,b?0,c?0.變式訓練:課本P29頁,習題2.3第4題 例3.已知a,b,c?R?,求證1?aa?b?d?b
b?c?a?c
c?b?d?d
d?a?c?2.變式訓練:
x?y
1?x?y
32設(shè)x?0、y?0,A?例4.求證:1?
122,B?1n2x1?x?y1?y,則A、B大小關(guān)系為________。???????2(n?N)
例5.已知f(x)?x2?px?q,求證:|f(1)|,|f(2)|,|f(3)|中至少有一個不少于 12。
–“天下事,必作于細”