文档介绍:不等式
知识点归纳:
一、不等式概念与性质
1、实数大小顺序与运算性质之间关系:
2、不等式性质:
(1) , (反对称性)
(2) , (传递性)
(3),故 (移项法则)
推论: (同向不等式相加)
(4),
推论1:
推论2:
推论3:
不等式性质是解、证不等式基本,对于这些性质,核心是对的理解和纯熟运用,要弄清每一种条件和结论,学会对不等式进行条件放宽和加强。
3、惯用基本不等式和重要不等式
(1) 当且仅当
(2)
(3),则
(4)
4、最值定理:设
(1)如积
(2)如积
即:积定和最小,和定积最大。
运用最值定理求最值三要素:一正二定三相等
5、均值不等式:
两个正数均值不等式:
三个正数均值不等是:
n个正数均值不等式:
6、四种均值关系:两个正数调和平均数、几何平均数、算术平均数、均方根之间关系是
小结:在不等式性质中,要特别注意下面4点:
1、不等式传递性:若a>b,b>c,则a>c,这是放缩法根据,在运用传递性时,要注意不等式方向,否则易产生这样错误:为证明a>c,选取中间量b,在证出a>b,c>b,后,就误以为能得到a>c。
2、同向不等式可相加但不能相减,即由a>b,c>d,可以得出a+c>b+d,
但不能得a—c>b—d。
3、不等式两边同步乘以一种数或式时,只有该数或式保证为正,才干得到同向不等式,否则不能保证所乘之数或式为正,则不等式两边同步乘以该数或式后不能拟定不等式方向;不等式两边同偶次乘方时,也要特别注意不等式两边必要是正
。
不等式应用范畴十分广泛,在数学中,诸如集合问题,方程(组)解讨论,函数单调性研究,函数定义域拟定,三角、数列、复数、立体几何、解析几何中最大值、最小值问题,无一不与不等式有着密切联系,许多问题,最后都可归结为不等式求解或证明。
二、不等式证明办法
(1)比较法:作差比较:
作差比较环节:
①作差:对要比较大小两个数(或式)作差。
②变形:对差进行因式分解或配方成几种数(或式)完全平方和。
③判断差符号:结合变形成果及题设条件判断差符号。
注意:若两个正数作差比较有困难,可以通过它们平方差来比较大小。
(2)综合法:由因导果由已知不等式出发,不断地用必要条件代替前面不等式,直到推导出前面不等式。惯用基本不等式有均值不等式;若,,则;若,则;④柯西不等式
(3)分析法:执果索因基本环节:要证……只需证……,只需证……
①“分析法”证题理论根据:寻找结论成立充分条件或者是充要条件。
②“分析法”证题是一种非常好办法,但是书写不是太以便,因此咱们可以运用分析法寻找证题途径,然后用“综合法”进行表达。
(4)反证法:正难则反直接证明难,就用反证。
(5)放缩法:将不等式一侧恰当放大或缩小以达证题目
放缩法办法有:
①添加或舍去某些项,如:;;
②将分子或分母放大(或缩小)
③运用基本不等式,
如:;
④运用惯用结论:
Ⅰ、;
Ⅱ、; (限度大)
Ⅲ、; (限度小)
(6)换元法:换元目就是减少不等式中变量,以使问题化难为易,化繁为简,惯用换元有三角换元和代数换元。如:
已知,可设;
已知,可设();
已知,可设;
已知,可设;
(7)构造法:通过构造函数、方程、数列、向量或不等式来证明不等式;
证明不等式办法灵活多样,但比较法、综合法、分析法和数学归纳法仍是证明不等式最基本办法。要根据题设、题断构造特点、内在联系,选取恰当证明办法,要熟悉各种证法中推理思维,并掌握相应环节,技巧和语言特点。
数学归纳法法证明不等式将在数学归纳法中专门研究。
例1已知a,b∈R,且a+b=1。
求证:。
证法一:(比较法)
即(当且仅当时,取等号)。
证法二:(分析法)
由于显然成立,因此原不等式成立。
点评:分析法是基本数学办法,使用时,要保证“后一步”是“前一步”充分条件。
证法三:(综合法)由上分析法逆推获证(略)。
证法四:(反证法)假设,
则 。
由a+b=1,得,于是有
因此,
这与矛盾。
因此。
证法五:(放缩法)∵
∴左边=
=右边。
点评:依照欲证不等式左边是平方和及a+b=1这个特点,选用基本不等式。
证法六:(均值换元法)∵,
因此可设,,