第一篇:Jvgllw高考数学难点突破 难点18 不等式的证明策略
秋风清,秋月明,落叶聚还散,寒鸦栖复惊。
难点18 不等式的证明策略
不等式的证明,方法灵活多样,它可以和很多内容结合.高考解答题中,常渗透不等式证明的内容,纯不等式的证明,历来是高中数学中的一个难点,本难点着重培养考生数学式的变形能力,逻辑思维能力以及分析问题和解决问题的能力.●难点磁场
(★★★★)已知a>0,b>0,且a+b=1.求证:(a+1a1b254)(b+)≥.●案例探究
[例1]证明不等式112131n2n(n∈N)
*命题意图:本题是一道考查数学归纳法、不等式证明的综合性题目,考查学生观察能力、构造能力以及逻辑分析能力,属★★★★★级题目.知识依托:本题是一个与自然数n有关的命题,首先想到应用数学归纳法,另外还涉及不等式证明中的放缩法、构造法等.错解分析:此题易出现下列放缩错误:
这样只注重形式的统一,而忽略大小关系的错误也是经常发生的.技巧与方法:本题证法一采用数学归纳法从n=k到n=k+1的过渡采用了放缩法;证法二先放缩,后裂项,有的放矢,直达目标;而证法三运用函数思想,借助单调性,独具匠心,发人深省.证法一:(1)当n等于1时,不等式左端等于1,右端等于2,所以不等式成立;
(2)假设n=k(k≥1)时,不等式成立,即1+12131k11k112131k<2k,则12k2k(k1)1k1k(k1)1k1
2k1,∴当n=k+1时,不等式成立.综合(1)、(2)得:当n∈N*时,都有1+
12131n<2n.另从k到k+1时的证明还有下列证法:
2(k1)12k(k1)k2k(k1)(k1)(kk1)0,22k(k1)12(k1),k10,2k1k12k1.2k1k2k1k11k1,又如:2k12k1k12k2k1.*证法二:对任意k∈N,都有:
1k2k12k132kk11n2(kk1),2)2(nn1)2n.因此122(21)2(312131n证法三:设f(n)=2n(1*
),那么对任意k∈N 都有:
f(k1)f(k)2(k11k11k1k)1k1[2(k1)2k(k1)1](k1k1k)2
0[(k1)2k(k1)k]∴f(k+1)>f(k)因此,对任意n∈N* 都有f(n)>f(n-1)>„>f(1)=1>0,∴112131n2n.xy(x>0,y>0)恒成立的a的最小值.[例2]求使xy≤a命题意图:本题考查不等式证明、求最值函数思想、以及学生逻辑分析能力,属于★★★★★级题目.知识依托:该题实质是给定条件求最值的题目,所求a的最值蕴含于恒成立的不等式中,因此需利用不等式的有关性质把a呈现出来,等价转化的思想是解决题目的突破口,然后再利用函数思想和重要不等式等求得最值.错解分析:本题解法三利用三角换元后确定a的取值范围,此时我们习惯是将x、y与cosθ、sinθ来对应进行换元,即令x=cosθ,y=sinθ(0<θ<
2),这样也得a≥sinθ+cosθ,但是这种换元是错误的.其原因是:(1)缩小了x、y的范围;(2)这样换元相当于本题又增加了“x、y=1”这样一个条件,显然这是不对的.技巧与方法:除了解法一经常用的重要不等式外,解法二的方法也很典型,即若参数a满足不等关系,a≥f(x),则amin=f(x)max;若 a≤f(x),则amax=f(x)min,利用这一基本事实,可
以较轻松地解决这一类不等式中所含参数的值域问题.还有三角换元法求最值用的恰当好处,可以把原问题转化.解法一:由于a的值为正数,将已知不等式两边平方,得:
x+y+2xy≤a2(x+y),即2xy≤(a2-1)(x+y),∴x,y>0,∴x+y≥
2xy,① ②
当且仅当x=y时,②中有等号成立.2比较①、②得a的最小值满足a-1=1,∴a2=2,a=2(因a>0),∴a的最小值是2.xxyy(xxyy)2解法二:设uxy2xyxy12xyxy.∵x>0,y>0,∴x+y≥22xy2xyxy(当x=y时“=”成立),∴xy≤1,xy的最大值是1.从而可知,u的最大值为112,又由已知,得a≥u,∴a的最小值为2.解法三:∵y>0,∴原不等式可化为
xy+1≤a
xy1,设xy=tanθ,θ∈(0,2).2∴tanθ+1≤atan1;即tanθ+1≤asecθ
∴a≥sinθ+cosθ=2sin(θ+又∵sin(θ+44),4).③)的最大值为1(此时θ=由③式可知a的最小值为2.●锦囊妙计
1.不等式证明常用的方法有:比较法、综合法和分析法,它们是证明不等式的最基本的方法.(1)比较法证不等式有作差(商)、变形、判断三个步骤,变形的主要方向是因式分解、配方,判断过程必须详细叙述;如果作差以后的式子可以整理为关于某一个变量的二次式,则考虑用判别式法证.(2)综合法是由因导果,而分析法是执果索因,两法相互转换,互相渗透,互为前提,充分运用这一辩证关系,可以增加解题思路,开扩视野.2.不等式证明还有一些常用的方法:换元法、放缩法、反证法、函数单调性法、判别式法、数形结合法等.换元法主要有三角代换,均值代换两种,在应用换元法时,要注意代换的等价性.放缩性是不等式证明中最重要的变形方法之一,放缩要有的放矢,目标可以从要证的结论中考查.有些不等式,从正面证如果不易说清楚,可以考虑反证法.凡是含有“至少”“惟一”或含有其他否定词的命题,适宜用反证法.证明不等式时,要依据题设、题目的特点和内在联系,选择适当的证明方法,要熟悉各种证法中的推理思维,并掌握相应的步骤、技巧和语言特点.●歼灭难点训练
一、填空题
1.(★★★★★)已知x、y是正变数,a、b是正常数,且
axby=1,x+y的最小值为__________.2.(★★★★)设正数a、b、c、d满足a+d=b+c,且|a-d|<|b-c|,则ad与bc的大小关系是__________.3.(★★★★)若m<n,p<q,且(p-m)(p-n)<0,(q-m)(q-n)<0,则m、n、p、q的大小顺序是__________.二、解答题
4.(★★★★★)已知a,b,c为正实数,a+b+c=1.求证:(1)a2+b2+c2≥
(2)3a23b23c2≤6 5.(★★★★★)已知x,y,z∈R,且x+y+z=1,x+y+z=6.(★★★★★)证明下列不等式:(1)若x,y,z∈R,a,b,c∈R+,则(2)若x,y,z∈R+,且x+y+z=xyz,则yzxzxyxyz
222
12,证明:x,y,z∈[0,23]
bcax2caby2abcz2≥2(xy+yz+zx)
≥2(1x1y1z)7.(★★★★★)已知i,m、n是正整数,且1<i≤m<n.(1)证明:nAim<mAin;(2)证明:(1+m)n>(1+n)m
8.(★★★★★)若a>0,b>0,a3+b3=2,求证:a+b≤2,ab≤1.参考答案
难点磁场
证法一:(分析综合法)
欲证原式,即证4(ab)2+4(a2+b2)-25ab+4≥0,即证4(ab)2-33(ab)+8≥0,即证ab≤ab≥8.ii
14或
∵a>0,b>0,a+b=1,∴ab≥8不可能成立 ∵1=a+b≥2ab,∴ab≤证法二:(均值代换法)设a=1214,从而得证.+t1,b=12+t2.12∵a+b=1,a>0,b>0,∴t1+t2=0,|t1|<(a(121a)(b2,|t2|<
1b)(1a1a22b1b(14t1t11)((222t1)112t122t2)11214t21412t2t21)t2)2212t1)(22(14t1t11)(14t2t21)2(54t2)t214t22
t2425161432t2t222252516.144t2显然当且仅当t=0,即a=b=证法三:(比较法)
12时,等号成立.∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2ab,∴ab≤1125222214
a1b1254ab33ab8(14ab)(8ab)(a)(b)0ab4ab44ab4ab 1125(a)(b)ab4证法四:(综合法)∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2ab,∴ab≤
14.2(1ab)125 ab4252(1ab)11391621ab1(1ab)4416 14ab即(a1a)(b1b)254
证法五:(三角代换法)
∵ a>0,b>0,a+b=1,故令a=sinα,b=cosα,α∈(0,2
22)
(a1a4)(b1b)(sin4221sin22)(cos21cos222)2sincos2sincos24sin2222(4sin)164sin2sin21,4sin2413.42sin2162522(4sin2)2511244sin224sin2即得(a1a)(b1b)254.22 歼灭难点训练
一、1.解析:令ax=cos2θ,by=sin2θ,则x=asec2θ,y=bcsc2θ,∴x+y=asec2θ+bcsc2θ=a+b+atan2θ+bcot2θ≥a+b+2atan2bcot2ab2ab.答案:a+b+2ab
2.解析:由0≤|a-d|<|b-c|(a-d)2<(b-c)2(a+b)2-4ad<(b+c)2-4bc ∵a+d=b+c,∴-4ad<-4bc,故ad>bc.答案:ad>bc
3.解析:把p、q看成变量,则m<p<n,m<q<n.答案:m<p<q<n
二、4.(1)证法一:a2+b2+c2-===13131313=
13(3a2+3b2+3c2-1)[3a2+3b2+3c2-(a+b+c)2]
[3a2+3b2+3c2-a2-b2-c2-2ab-2ac-2bc] [(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]≥0 ∴a2+b2+c2≥
222
证法二:∵(a+b+c)=a+b+c+2ab+2ac+2bc≤a+b+c2+a2+b2+a2+c2+b2+c2 ∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2=1 ∴a2+b2+c2≥abc32222
abc3证法三:∵∴a2+b2+c2≥
abc3∴a2+b2+c2≥
13证法四:设a=+α,b=
13+β,c=
13+γ.∵a+b+c=1,∴α+β+γ=0 ∴a+b+c=(22213+α)+(2
13+β)+(2
13+γ)
==1313+23(α+β+γ)+α+β+γ
13222 +α2+β2+γ2≥13
∴a2+b2+c2≥(2)证法一:同理
3a23b32(3a2)13c323(abc)9263a212,3b2,3c23c2
3a23b2∴原不等式成立.证法二:3a23b233c2(3a2)(3b2)(3c2)3
3(abc)633
∴3a23b23c2≤33<6 ∴原不等式成立.5.证法一:由x+y+z=1,x2+y2+z2=次方程得:
2y2-2(1-x)y+2x2-2x+
1212,得x2+y2+(1-x-y)2=
12,整理成关于y的一元二
=0,∵y∈R,故Δ≥0
12∴4(1-x)2-4×2(2x2-2x+同理可得y,z∈[0,证法二:设x=于是==1313121323)≥0,得0≤x≤
23,∴x∈[0,23]
]
132+x′,y=2
+y′,z=
13132
+z′,则x′+y′+z′=0,=(13+x′)+(13+y′)+(23+z′)
+x′2+y′2+z′2+222
(x′+y′+z′)
13+x′+y′+z′≥2
+x′+
132
(yz)22=
13+
2332x′2
23故x′≤19,x′∈[-,13],x∈[0,],同理y,z∈[0,]
12证法三:设x、y、z三数中若有负数,不妨设x<0,则x2>0,=x2+y2+z2≥
x+2(yz)22(1x)22x232xx212>
12,矛盾.23x、y、z三数中若有最大者大于x+
2,不妨设x>
23,则
12=x2+y2+z2≥(yz)22=x+232(1x)22=1223232x2-x+
=32x(x-)+12>;矛盾.]
cabcby22故x、y、z∈[0,6.(1)证明:((baxbaaxx22bc22xabc2z2(xyyzzx)accaz222aby2xy)(aby)(y2ybc2bcz2yz)(2cax2zx)2cbyz)(aczx)0bccababcz2(xyyzzx)(2)证明:所证不等式等介于xyz(222yzxzxyxyz)2(xyyzzx)2
2xyz[yz(yz)zx(zx)xy(xy)]2(xyyzzx)(xyz)(yzyz22222222zxzx222xyxy)22222(xyyzzx)4(xyzxyzxyz)yzyzzxzxxyxy223333332xyz2xyz2xyz2222222222yz(yz)zx(zx)xy(xy)x(yz)y(zx)z(xy)0∵上式显然成立,∴原不等式得证.7.证明:(1)对于1<i≤m,且Aim =m·„·(m-i+1),AmmiiAmmm1mi1nn1ni1,同理,immmnnnnnknmkmi由于m<n,对于整数k=1,2,„,i-1,有Annii,所以Ammii,即mAnnAm
iiii(2)由二项式定理有:
2n2n(1+m)n=1+C1nm+Cnm+„+Cnm,2mm(1+n)m=1+C1mn+C2mn+„+Cmn,ii由(1)知miAi>niAiiAnnm(1<i≤m,而Ci=
Ammi!,Cni!
∴miCiin>nCim(1<m<n)
∴m0C0=n0C0=1,mC1=nC12nnnm=m·n,m2C2n>n2Cm,„,mmCmn>nmCmm,mm+1Cm1n>0,„,mnCnn>0,∴1+C1m+C2m2nn+„+Cnnmn>1+C1mn+C2mn2+„+Cmmnm,即(1+m)n>(1+n)m成立.8.证法一:因a>0,b>0,a
3+b3
=2,所以(a+b)3-23=a3+b3+3a
2b+3ab2
-8=3a2
b+3ab2
-6 =3[ab(a+b)-2]=3[ab(a+b)-(a3
+b3)]=-3(a+b)(a-b)2
≤0.即(a+b)3≤23,又a+b>0,所以a+b≤2,因为2ab≤a+b≤2,所以ab≤1.证法二:设a、b为方程x2-mx+n=0的两根,则abm,nab因为a>0,b>0,所以m>0,n>0,且Δ=m
2-4n≥0
因为2=a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=(a+b)[(a+b)2-3ab]=m(m2-3n)2所以n=m233m
将②代入①得m2-4(m2323m)≥0,3即m83m≥0,所以-m3+8≥0,即m≤2,所以a+b≤2,由2≥m 得4≥m2,又m2≥4n,所以4≥4n,即n≤1,所以ab≤1.证法三:因a>0,b>0,a3+b3=2,所以
2=a3+b3=(a+b)(a2+b2
-ab)≥(a+b)(2ab-ab)=ab(a+b)于是有6≥3ab(a+b),从而8≥3ab(a+b)+2=3a2b+3ab2+a3+b3=(a+b)3,所以a+b≤2,(下略)33证法四:因为ab32(ab2)
2222(ab)[4a4b4abab2ab]83(ab)(ab)28≥0,所以对任意非负实数a、b,有
a3b332≥(ab2)因为a>0,b>0,a3
+b3
33=2,所以1=abab32≥(2),∴ab2≤1,即a+b≤2,(以下略)
证法五:假设a+b>2,则
①②
a+b=(a+b)(a-ab+b)=(a+b)[(a+b)-3ab]>(a+b)ab>2ab,所以ab<1,又a+b=(a+b)[a-ab+b]=(a+b)[(a+b)-3ab]>2(2-3ab)因为a3+b3=2,所以2>2(4-3ab),因此ab>1,前后矛盾,故a+b≤2(以下略)332
233222
第二篇:高考数学难点突破_难点不等式的证明策略
不等式的证明策略
不等式的证明,方法灵活多样,它可以和很多内容结合.高考解答题中,常渗透不等式证明的内容,纯不等式的证明,历来是高中数学中的一个难点,本难点着重培养考生数学式的变形能力,逻辑思维能力以及分析问题和解决问题的能力.●难点磁场
(★★★★)已知a>0,b>0,且a+b=1.求证:(a+1125)(b+)≥.ba41112n(n∈N*)●案例探究
23n命题意图:本题是一道考查数学归纳法、不等式证明的综合性题目,考查学生观察能力、构造能力以及逻辑分析能力,属★★★★★级题目.知识依托:本题是一个与自然数n有关的命题,首先想到应用数学归纳法,另外还涉及不等式证明中的放缩法、构造法等.错解分析:此题易出现下列放缩错误: [例1]证明不等式1
这样只注重形式的统一,而忽略大小关系的错误也是经常发生的.技巧与方法:本题证法一采用数学归纳法从n=k到n=k+1的过渡采用了放缩法;证法二先放缩,后裂项,有的放矢,直达目标;而证法三运用函数思想,借助单调性,独具匠心,发人深省.证法一:(1)当n等于1时,不等式左端等于1,右端等于2,所以不等式成立;
111(2)假设n=k(k≥1)时,不等式成立,即1+<2k,23k则112131k1k12k1k1
2k(k1)1k1k(k1)12k1,∴当n=k+1时,不等式成立.综合(1)、(2)得:当n∈N*时,都有1+
12131n<2n.另从k到k+1时的证明还有下列证法:
2(k1)12k(k1)k2k(k1)(k1)(kk1)20,2k(k1)12(k1),k10,2k1k12k1.2k1k2k1k11k1,又如:2k12kk1证法二:对任意k∈N*,都有: 2k12k1.2(kk1),kkkk1
111因此122(21)2(32)2(nn1)2n.23nk证法三:设f(n)=2n(1*12212131n),那么对任意k∈N 都有:
f(k1)f(k)2(k1k)1k11k1[2(k1)2k(k1)1][(k1)2k(k1)k]1k1
(k1k)2k10∴f(k+1)>f(k)因此,对任意n∈N* 都有f(n)>f(n-1)>„>f(1)=1>0,1112n.∴123n[例2]求使xy≤axy(x>0,y>0)恒成立的a的最小值.命题意图:本题考查不等式证明、求最值函数思想、以及学生逻辑分析能力,属于★★★★★级题目.知识依托:该题实质是给定条件求最值的题目,所求a的最值蕴含于恒成立的不等式中,因此需利用不等式的有关性质把a呈现出来,等价转化的思想是解决题目的突破口,然后再利用函数思想和重要不等式等求得最值.错解分析:本题解法三利用三角换元后确定a的取值范围,此时我们习惯是将x、y与cosθ、sinθ来对应进行换元,即令x=cosθ,y=sinθ(0<θ<
2),这样也得a≥sinθ+cosθ,但是这种换元是错误的.其原因是:(1)缩小了x、y的范围;(2)这样换元相当于本题又增加了“x、y=1”这样一个条件,显然这是不对的.技巧与方法:除了解法一经常用的重要不等式外,解法二的方法也很典型,即若参数a满足不等关系,a≥f(x),则amin=f(x)max;若 a≤f(x),则amax=f(x)min,利用这一基本事实,可以较轻松地解决这一类不等式中所含参数的值域问题.还有三角换元法求最值用的恰当好处,可以把原问题转化.解法一:由于a的值为正数,将已知不等式两边平方,得:
x+y+2xy≤a2(x+y),即2xy≤(a2-1)(x+y),∴x,y>0,∴x+y≥2xy,① ②
当且仅当x=y时,②中有等号成立.比较①、②得a的最小值满足a2-1=1,∴a2=2,a=2(因a>0),∴a的最小值是2.解法二:设uxy(xy)2xyxyxy2xy2xy.1xyxy∵x>0,y>0,∴x+y≥2xy(当x=y时“=”成立),∴2xy2xy≤1,的最大值是1.xyxy从而可知,u的最大值为112,又由已知,得a≥u,∴a的最小值为2.解法三:∵y>0,∴原不等式可化为
x+1≤ayx1,y设x=tanθ,θ∈(0,).y2∴tanθ+1≤atan21;即tanθ+1≤asecθ ∴a≥sinθ+cosθ=2sin(θ+又∵sin(θ+
4),③
4)的最大值为1(此时θ=
4).由③式可知a的最小值为2.●锦囊妙计
1.不等式证明常用的方法有:比较法、综合法和分析法,它们是证明不等式的最基本的方法.(1)比较法证不等式有作差(商)、变形、判断三个步骤,变形的主要方向是因式分解、配方,判断过程必须详细叙述;如果作差以后的式子可以整理为关于某一个变量的二次式,则考虑用判别式法证.(2)综合法是由因导果,而分析法是执果索因,两法相互转换,互相渗透,互为前提,充分运用这一辩证关系,可以增加解题思路,开扩视野.2.不等式证明还有一些常用的方法:换元法、放缩法、反证法、函数单调性法、判别式法、数形结合法等.换元法主要有三角代换,均值代换两种,在应用换元法时,要注意代换的等价性.放缩性是不等式证明中最重要的变形方法之一,放缩要有的放矢,目标可以从要证的结论中考查.有些不等式,从正面证如果不易说清楚,可以考虑反证法.凡是含有“至少”“惟一”或含有其他否定词的命题,适宜用反证法.证明不等式时,要依据题设、题目的特点和内在联系,选择适当的证明方法,要熟悉各种证法中的推理思维,并掌握相应的步骤、技巧和语言特点.●歼灭难点训练
一、填空题
1.(★★★★★)已知x、y是正变数,a、b是正常数,且
ab=1,x+y的最小值为xy__________.2.(★★★★)设正数a、b、c、d满足a+d=b+c,且|a-d|<|b-c|,则ad与bc的大小关系是__________.3.(★★★★)若m<n,p<q,且(p-m)(p-n)<0,(q-m)(q-n)<0,则m、n、p、q的大小顺序是__________.二、解答题
4.(★★★★★)已知a,b,c为正实数,a+b+c=1.求证:(1)a2+b2+c2≥3(2)3a23b23c2≤6 5.(★★★★★)已知x,y,z∈R,且x+y+z=1,x2+y2+z2=6.(★★★★★)证明下列不等式:(1)若x,y,z∈R,a,b,c∈R+,则
12,证明:x,y,z∈[0,] 23bc2ca2ab
2z≥2(xy+yz+zx)xyabc(2)若x,y,z∈R+,且x+y+z=xyz,yzzxxy111则≥2()xyzxyz7.(★★★★★)已知i,m、n是正整数,且1<i≤m<n.(1)证明:niAim<miAin;
(2)证明:(1+m)n>(1+n)m
8.(★★★★★)若a>0,b>0,a3+b3=2,求证:a+b≤2,ab≤1.参考答案
难点磁场
证法一:(分析综合法)
欲证原式,即证4(ab)2+4(a2+b2)-25ab+4≥0,即证4(ab)2-33(ab)+8≥0,即证ab≤ab≥8.∵a>0,b>0,a+b=1,∴ab≥8不可能成立
∵1=a+b≥2ab,∴ab≤证法二:(均值代换法)设a=
1或41,从而得证.411+t1,b=+t2.2211,|t2|< 22∵a+b=1,a>0,b>0,∴t1+t2=0,|t1|<11a21b21(a)(b)abab111122(t1)21(t2)21(t1t11)(t2t21)42241111t1t2(t1)(t2)22221152222(t1t11)(t2t21)(t2)2t24441122t2t2442532254t2t22516216.1124t244显然当且仅当t=0,即a=b=证法三:(比较法)
∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2ab,∴ab≤
1时,等号成立.21 41125a21b21254a2b233ab8(14ab)(8ab)(a)(b)0ab4ab44ab4ab 1125(a)(b)ab4证法四:(综合法)
1∵a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2ab,∴ab≤.4252(1ab)1139(1ab)2125162 1ab1(1ab)14416ab4 4ab1125 即(a)(b)ab4证法五:(三角代换法)
∵ a>0,b>0,a+b=1,故令a=sin2α,b=cos2α,α∈(0,2)11112(a)(b)(sin2)(cos)22absincossin4cos42sin2cos22(4sin2)21624sin24sin22sin221,4sin22413.2 42sin221625(4sin22)22511244sin22sin241125即得(a)(b).ab4歼灭难点训练
一、1.解析:令
ba=cos2θ,=sin2θ,则x=asec2θ,y=bcsc2θ,∴x+y=asec2θ+bcsc
2yxθ=a+b+atan2θ+bcot2θ≥a+b+2atan2bcot2ab2ab.答案:a+b+2ab
2.解析:由0≤|a-d|<|b-c|(a-d)2<(b-c)2(a+b)2-4ad<(b+c)2-4bc
∵a+d=b+c,∴-4ad<-4bc,故ad>bc.答案:ad>bc
3.解析:把p、q看成变量,则m<p<n,m<q<n.答案:m<p<q<n
二、4.(1)证法一:a2+b2+c2-=
11=(3a2+3b2+3c2-1)331[3a2+3b2+3c2-(a+b+c)2] 31=[3a2+3b2+3c2-a2-b2-c2-2ab-2ac-2bc] 311=[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2]≥0 ∴a2+b2+c2≥ 33证法二:∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc≤a2+b2+c2+a2+b2+a2+c2+b2+c2 ∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2=1 ∴a2+b2+c2≥3a2b2c2abcabc证法三:∵∴a2+b2+c2≥
3331 3111证法四:设a=+α,b=+β,c=+γ.333∴a2+b2+c2≥∵a+b+c=1,∴α+β+γ=0 ∴a2+b2+c2=(=111+α)2+(+β)2+(+γ)2 3332 12+(α+β+γ)+α2+β2+γ3311=+α2+β2+γ2≥ 331∴a2+b2+c2≥
3(2)证法一:3a2(3a2)1同理3b23a21,23b33c3 ,3c2223(abc)93a23b23c262∴原不等式成立.证法二:3a23b23c2(3a2)(3b2)(3c2)
333(abc)63
3∴3a23b23c2≤33<6 ∴原不等式成立.5.证法一:由x+y+z=1,x2+y2+z2=次方程得:
11,得x2+y2+(1-x-y)2=,整理成关于y的一元二221=0,∵y∈R,故Δ≥0 2122∴4(1-x)2-4×2(2x2-2x+)≥0,得0≤x≤,∴x∈[0,]
2332同理可得y,z∈[0,]
3111证法二:设x=+x′,y=+y′,z=+z′,则x′+y′+z′=0,3331111于是=(+x′)2+(+y′)2+(+z′)2
233312=+x′2+y′2+z′2+(x′+y′+z′)33211132222(yz)=+x′+y′+z′≥+x′+=+x′2
2333211122故x′2≤,x′∈[-,],x∈[0,],同理y,z∈[0,]
933332y2-2(1-x)y+2x2-2x+证法三:设x、y、z三数中若有负数,不妨设x<0,则x2>0,21222
=x+y+z≥2(yz)2(1x)2311x2x2x>,矛盾.x+22222221x、y、z三数中若有最大者大于,不妨设x>,则=x2+y2+z2≥
33222312(yz)2(1x)x+=x+=x2-x+
22223211x(x-)+>;矛盾.23222故x、y、z∈[0,]
3bc2ca2ab26.(1)证明:xyz2(xyyzzx)2bcbacbac(x2y22xy)(y2z22yz)(z2x22zx)abbccaba2cb2ac2(xy)(yz)(zx)0abbccabc2caab2xyz2(xyyzzx)abc(2)证明:所证不等式等介于yzzxxyx2y2z2()2(xyyzzx)2xyz=
xyz[yz(yz)zx(zx)xy(xy)]2(xyyzzx)2(xyz)(y2zyz2z2xzx2x2yxy2)2(x2y2y2z2z2x2)4(x2yzxy2zxyz2)y3zyz3z3xzx3x3yxy32x2yz2xy2z2xyz2yz(yz)2zx(zx)2xy(xy)2x2(yz)2y2(zx)2z2(xy)20∵上式显然成立,∴原不等式得证.7.证明:(1)对于1<i≤m,且Aim =m·„·(m-i+1),Aimmm1Aimnn1mi1ni1,同理,iimmmnnnmn由于m<n,对于整数k=1,2,„,i-1,有
nkmk,nmAinAim所以ii,即miAinniAim
nm(2)由二项式定理有:
22nn(1+m)n=1+C1nm+Cnm+„+Cnm,22mm(1+n)m=1+C1mn+Cmn+„+Cmn,由(1)知mAini>nAimi
(1<i≤m),而
CimAimiAin,Cn= i!i!∴miCin>niCim(1<m<n)
00222211∴m0C0n=nCn=1,mCn=nCm=m·n,mCn>nCm,„,mmm+1m1mmCmCn>0,„,mnCnn>nCm,mn>0,∴1+C122nn1+C122mmnm+Cnm+„+Cnm>mn+Cmn+„+Cmn,即(1+m)n>(1+n)m成立.8.证法一:因a>0,b>0,a3+b3=2,所以(a+b)3-23=a3+b3+3a2b+3ab2-8=3a2b+3ab2-6 =3[ab(a+b)-2]=3[ab(a+b)-(a3+b3)]=-3(a+b)(a-b)2≤0.即(a+b)3≤23,又a+b>0,所以a+b≤2,因为2ab≤a+b≤2,所以ab≤1.证法二:设a、b为方程x2-mx+n=0的两根,则mabnab,因为a>0,b>0,所以m>0,n>0,且Δ=m2-4n≥0
因为2=a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=(a+b)[(a+b)2-3ab]=m(m2-3n)m2所以n=323m
将②代入①得m2-4(m2323m)≥0,即m383m≥0,所以-m3+8≥0,即m≤2,所以a+b≤2,由2≥m 得4≥m2,又m2≥4n,所以4≥4n,即n≤1,所以ab≤1.证法三:因a>0,b>0,a3+b3=2,所以
2=a3+b3=(a+b)(a2+b2-ab)≥(a+b)(2ab-ab)=ab(a+b)于是有6≥3ab(a+b),从而8≥3ab(a+b)+2=3a2b+3ab2+a3+b3=(a+b)3,所以a+b≤2,(下略)
证法四:因为a3b32(ab32)(ab)[4a24b24aba2b22ab]3(ab8)(ab)28≥0,a、b,有a3b3所以对任意非负实数ab32≥(2)
>0,b>0,a+b=2,所以1=a3因为a33
b3ab32≥(2),∴ab2≤1,即a+b≤2,(以下略)
证法五:假设a+b>2,则
a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=(a+b)[(a+b)2-3ab]>(a+b)ab>2ab,所以ab<1,又a3+b3=(a+b)[a2-ab+b2]=(a+b)[(a+b)2-3ab]>2(22-3ab)因为a3+b3=2,所以2>2(4-3ab),因此ab>1,前后矛盾,故a+b≤2(以下略)
①②
第三篇:高考数学难点归纳18 不等式的证明策略教案
高考网
http://www.xiexiebang.comm+„+Cnm,n2n
2mm(1+n)m=1+C1mn+C2mn+„+Cmn,ii由(1)知mA>nA(1<i≤m∴mCn>nCm(1<m<n)iiiiinim,而C=
imAmi!i,CinAni!i
01122∴mC0n=nCn=1,mCn=nCm=m·n,mCn>nCm,„,0022mmCmn>nCm,mmmm+
11Cm>0,„,mCnnn>0,n
京翰教育http://www.xiexiebang.commn>1+C122nnnmn+Cmn+„+Cmmnm,即(1+m)n>(1+n)m成立.8.证法一:因a>0,b>0,a3+b
3=2,所以(a+b)3-23=a3+b3+3a2b+3ab2-8=3a2b+3ab2-6 =3[ab(a+b)-2]=3[ab(a+b)-(a3
+b3)]=-3(a+b)(a-b)
2≤0.即(a+b)3≤23,又a+b>0,所以a+b≤2,因为2ab≤a+b≤2,所以ab≤1.证法二:设a、b为方程x
2-mx+n=0的两根,则bma,nab因为a>0,b>0,所以m>0,n>0,且Δ=m2
-4n≥0
因为2=a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=(a+b)[(a+b)2-3ab]=m(m2-3n)2所以n=m323m
将②代入①得m2-4(m2233m)≥0,3即m8≥0,所以-m33m+8≥0,即m≤2,所以a+b≤2,由2≥m 得4≥m2,又m2≥4n,所以4≥4n,即n≤1,所以ab≤1.证法三:因a>0,b>0,a3+b3=2,所以
2=a3+b3=(a+b)(a2+b2-ab)≥(a+b)(2ab-ab)=ab(a+b)于是有6≥3ab(a+b),从而8≥3ab(a+b)+2=3a2b+3ab2+a3+b3=(a+b)3,所以a+b≤2,(下略)证法四:因为a3b3b32(a2)
(ab)[4a24b24aba2b22ab]83(ab)(ab)28≥0,a3b3所以对任意非负实数a、b,有
2≥(ab32)因为a>0,b>0,a3
+b3
33=2,所以1=ab≥(ab322),∴ab2≤1,即a+b≤2,(以下略)
证法五:假设a+b>2,则
a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=(a+b)[(a+b)2
-3ab]>(a+b)ab>2ab,所以ab<1,又a3+b3=(a+b)[a2-ab+b2]=(a+b)[(a+b)2-3ab]>2(22-3ab)因为a3+b3=2,所以2>2(4-3ab),因此ab>1,前后矛盾,故a+b≤2(以下略)京翰教育http://www.xiexiebang.com/
①②
第四篇:高考数学难点归纳18_不等式的证明策略学案
不等式的证明
[例1]证明不等式11
21
31
n2n(n∈N*)
[例2]求使xy≤axy(x>0,y>0)恒成立的a的最小值.一、填空题
1.已知x、y是正变数,a、b是正常数,且ab=1,x+y的最小值为__________.xy
2.设正数a、b、c、d满足a+d=b+c,且|a-d|<|b-c|,则ad与bc的大小关系是__________.3.若m<n,p<q,且(p-m)(p-n)<0,(q-m)(q-n)<0,则m、n、p、q的大小顺序是__________.二、解答题(2)a2b23c2≤6 3
125.已知x,y,z∈R,且x+y+z=1,x2+y2+z2=,证明:x,y,z∈[0,] 234.已知a,b,c为正实数,a+b+c=1.求证:(1)a2+b2+c2≥
6.证明下列不等式:
bc2ca2ab2z≥2(xy+yz+zx)xyabc
yzzxxy111(2)若x,y,z∈R+,且x+y+z=xyz,则≥2()xyzxyz(1)若x,y,z∈R,a,b,c∈R+,则
7.已知i,m、n是正整数,且1<i≤m<n.(1)证明:niAi
m<miAi
n;(2)证明:(1+m)n>(1+n)m
8.若a>0,b>0,a3+b3=2,求证:a+b≤2,ab≤1.京翰教育
第五篇:数学教学突出重点,突破难点
数学教学突出重点,突破难点
2011-12-01 15:09:58|分类: 默认分类 |标签: |举报 |字号大
所谓教学重点,就是学生必须掌握的基本技能。如:意义、性质、法则、计算等等。如何在数学教学中突破重点和难点呢?这就需要我们每一位数学教师在教学实践中不断地学习、总结、摸索。
1、认真备课,吃透教材,抓住教材的重难点是突破重难点的前提
做为一个数学教师,把我们的主要精力,放在发展学生智力上,着眼于培养和调动学生的积极性和主动性,引导学生学会自己走路,首先自己要识途。我感到,要把数学之路探清认明,唯一的办法就是深钻教材,抓住各章节的重点和难点,备课时既能根据知识的特点,又能根据学生认识事物的规律,精心设计,精心安排,取得事半功倍的效果。因此,有课前的充实准备,就为教学时突破重点和难点提供了有利条件。
2、以旧知识为生长点,突破重点和难点
数学是系统性很强的学科,每项新知识往往是旧知识的延伸和发展,又是后续知识的基础。知识的链条节节相连、环环相扣、旧里蕴新,又不断化新为旧,不仅纵的有这样的联系,还有横的联系,纵横交错,形成知识网络,学生能认识知识之间的联系,才能深刻理解,融汇贯通。数学教学就是要借助于数学知识的逻辑结构,引导学生由旧入新,组织积极的迁移,促成由已知到未知的推理,认识简单与复杂问题的连结,用数学学科本身的逻辑关系,训练学生的思维。数学教学并没有固定模式,实际教学中还要考虑到教学内容的一些特点,当新旧知识之间有紧密的逻辑关系或所学知识与旧知识之间没有实质性的变化,只是认知结构中原有知识的特例时,教学时就以原有知识为生长点,直接由旧到新,即从学生已有的知识和经验出发。因为学生获取知识,总是在已有的知识经验的参与下进行的,脱离了已有的知识经验基础进行教学,其原有的知识经验就无法参与,而新旧知识连结纽带的断裂,必然会给学生带来理解上的困难,使其难以掌握所学的知识。正因如此,自己在教学中运用了迁移规律,来实现重、难点的突破。
3、处理好尊重教材与灵活处理教材的关系
随着新课程改革的深入,“灵活处理教材”或者说“创造性使用教材”已经为广大教师们所认同。“创造性使用教材”的观点主要指:教材是落实教学大纲,实现教学计划的重要载体,也是教师进行课堂教学的主要依据。教学内容不仅包括教材内容,而且还包括师生在教学过程中的活动,教材内容只不过是教学内容的重要部分。教师必须充分发挥自身的创造性,把学生作为教学的基本出发点重新处理教材,做到尊重教材与灵活处理教材相结合,确定符合实际的内容范围和难度要求。