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比較法證明不等式
比較法證明不等式1.比較法比較法是證明不等式的最基本、最重要的方法之一,它是兩個實(shí)數(shù)大小順序和運(yùn)算性質(zhì)的直接應(yīng)用,比較法可分為差值比較法(簡稱為求差法)和商值比較法(簡稱為求商法)。
(1)差值比較法的理論依據(jù)是不等式的基本性質(zhì):“a-b≥0a≥b;a-b≤0a≤b”。其一般步驟為:①作差:考察不等式左右兩邊構(gòu)成的差式,將其看作一個整體;②變形:把不等式兩邊的差進(jìn)行變形,或變形為一個常數(shù),或變形為若干個因式的積,或變形為一個或幾個平方的和等等,其中變形是求差法的關(guān)鍵,配方和因式分解是經(jīng)常使用的變形手段;③判斷:根據(jù)已知條件與上述變形結(jié)果,判斷不等式兩邊差的正負(fù)號,最后肯定所求證不等式成立的`結(jié)論。應(yīng)用范圍:當(dāng)被證的不等式兩端是多項(xiàng)式、分式或?qū)?shù)式時一般使用差值比較法。
(2)商值比較法的理論依據(jù)是:“若a,b∈R+,a/b≥1a≥b;a/b≤1a≤b”。其一般步驟為:①作商:將左右兩端作商;②變形:化簡商式到最簡形式;③判斷商與1的大小關(guān)系,就是判定商大于1或小于1。應(yīng)用范圍:當(dāng)被證的不等式兩端含有冪、指數(shù)式時,一般使用商值比較法。
2.綜合法利用已知事實(shí)(已知條件、重要不等式或已證明的不等式)作為基礎(chǔ),借助不等式的性質(zhì)和有關(guān)定理,經(jīng)過逐步的邏輯推理,最后推出所要證明的不等式,其特點(diǎn)和思路是“由因?qū)Ч,從“已知”看“需知”,逐步推出“結(jié)論”。其邏輯關(guān)系為:AB1 B2 B3… BnB,即從已知A逐步推演不等式成立的必要條件從而得出結(jié)論B。
a>b>0,求證:a^ab^b>(ab)^a+b/2
因a^a*b^b=(ab)^ab,
又ab>a+b/2
故a^a*b^b>(ab)^a+b/2
已知:a,b,c屬于(-2,2).求證:ab+bc+ca>-4.
用極限法取2或-2,結(jié)果大于等于-4,因?qū)儆?-2,2)不包含2和-2就不等于-4,結(jié)果就只能大于-4
下面這個方法算不算“比較法”啊?
作差 M = ab+bc+ca - (-4) = ab+bc+ca+4
構(gòu)造函數(shù) M = f(c) = (a+b)c + ab+4
這是關(guān)于 c 的一次函數(shù)(或常函數(shù)),
在 cOM 坐標(biāo)系內(nèi),其圖象是直線,
而 f(-2) = -2(a+b) + ab+4 = (a-2)(b-2) > 0(因?yàn)?a<2, b<2)
f(2) = 2(a+b) + ab+4 = (a+2)(b+2) > 0(因?yàn)?a>-2, b>-2)
所以 函數(shù) f(c) 在 c∈(-2, 2) 上總有 f(c) > 0
即 M > 0
即 ab+bc+ca+4 > 0
所以 ab+bc+ca > -4
設(shè)x,y∈R,求證x^2+4y^2+2≥2x+4y
(x-1)≥0
(2y-1)≥0
x-2x+1≥0
4y-4x+1≥0
x-2x+1+4y-4x+1≥0
x+4y+2≥2x+4x
除了比較法還有:
求出中間函數(shù)的值域:
y=(x^2-1)/(x^2+1)
=1-2/(x^2+1)
x為R,
y=2/(x^2+1)在x=0有最小值是2,沒有最大值,趨于無窮校
所以有:
-1<=y=1-2/(x^2+1)<1
原題得到證明
比較法:
①作差比較,要點(diǎn)是:作差——變形——判斷。
這種比較法是普遍適用的,是無條件的。
根據(jù)a-b>0 a>b,欲證a>b只需證a-b>0;
②作商比較,要點(diǎn)是:作商——變形——判斷。
這種比較法是有條件的,這個條件就是“除式”的符號一定。
當(dāng)b>0時,a>b >1。
比較法是證明不等式的基本方法,也是最重要的方法,有時根據(jù)題設(shè)可轉(zhuǎn)化為等價問題的比較(如冪、方根等)
綜合法是從已知數(shù)量與已知數(shù)量的關(guān)系入手,逐步分析已知數(shù)量與未知數(shù)量的關(guān)系,一直到求出未知數(shù)量的解題方法。
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