第一篇:北京市陈经纶中学高三数学-用放缩法证明不等式
用放缩法证明不等式
一.引入
(1)a克糖水中有b克糖ab0,若再添上m克糖m0,则糖水就变甜了,试根据这个事实提
炼一个不等式:_______________(3)当nN时,求证:1二.基本概念
131
①添加或舍去一些项,
an,aa
242
*
1111 222
223nn
②将分子或分母放大(或缩小)
③真分数的性质:“若0ab,m0,则④利用基本不等式,如:lg3lg5(⑤利用函数的单调性;
⑥利用函数的有界性:如:sinx1xR;x2x⑦利用常用结论:
22
aam
”
bbm
lg3lg52n(n1))lg2lg2
lg24
xR;2x0xR
4kN,k1,*
kN,k1
*
Ⅱ、Ⅲ、1111111
1();k
2k2k(k1)k1kk2k(k1)kk1111111
; ()(k2)
k2k21(k1)(k1)2k1k1
n
4n
(1)14
22(5)(15)
2111(2)11 212
4n12n12n1Cn1Cn(n1)n(n1)n(n1)n(n1)
42111(6)nn
nn
2(21)212
n2 n2
nn1(n2)
n(n1)
n
(13)2n122n(31)2n33(2n1)2n2n12
312n
2n1
3(9)
11111111
,
k(n1k)n1kkn1n(n1k)k1nn1k
n11(11)
1
2(n12n1)(n1)!n!(n1)!
n
22n12n1
n
211
n22
(10)
(11)
2n2n2n2n111n1n(n2)n2nnnnnn1
(21)(21)(21)(21)(22)(21)(21)2121
1nn2
111
n(n1)(n1)(n1)n(n1)1n1
(12)1
n3
1n111n12n11n11
n1
n(13)2n122n(31)2n33(2n1)2n2n12312n2n13 ⑧绝对值不等式:ababab;⑨应用二项式定理.三.典型例题
例
1、若a,b,c,dR,求证:1
例
2、求证:21
例
3、当n2时,求证:logn(n1)logn(n1)
1*abcd2 abdbcacdbdacnN*
例
4、已知an21nN
(2)设An*,求证:an1a1a2....n 22a2a3an11111,则A与1的大小关系是21021012102211
1四.课堂练习
(1)求证:1
(2)设n为大于1的自然数,求证
11113.112123123n11111.n1n2n32n
22(3)设f(x)xx13,xa1,求证:f(x)f(a)2a1;
五.课堂小结
1.放缩法的实质是非等价转化,放缩没有确定的准则和程序,放缩目的性很强,需按题意适当放缩.即通过放缩将复杂的一边化简,凑出另一边的形式。
2.放缩法的尺度:根据不等式两端的特点及已知特点,谨慎的采取措施,进行适当的放缩,任何不适宜都会导致推证的失败;这就需要认真的分析结论特点,由结论的特点探究解题规律;放缩标准:放缩到可裂项,放缩到可用公式,放缩到可控范围。
3.放缩法:“放”和“缩”的方向与“放”和“缩”的量的大小是由题目分析、多次尝试得出,4.通过对放缩法证明不等式的教学培养学生对数学的学习兴趣.
第二篇:用放缩法证明不等式
用放缩法证明不等式
蒋文利飞翔的青蛙
所谓放缩法就是利用不等式的传递性,对照证题目标进行合情合理的放大和缩小的过程,在使用放缩法证题时要注意放和缩的“度”,否则就不能同向传递了,此法既可以单独用来证明不等式,也可以是其他方法证题时的一个重要步骤。下面举例谈谈运用放缩法证题的常见题型。
一.“添舍”放缩
通过对不等式的一边进行添项或减项以达到解题目的,这是常规思路。
例1.设a,b为不相等的两正数,且a3-b3=a2-b2,求证1<a+b<4。
3证明:由题设得a2+ab+b2=a+b,于是(a+b)2>a2+ab+b2=a+b,又a+b>0,得a+b>1,又ab<(a+b),而(a+b)=a+b+ab<a+b+
+b)2<a+b,所以a+b<
例2.已知a、b、c不全为零,求证:
a2abb2b2bcc2c2aca2>3(abc)21422132(a+b),即(a4444,故有1<a+b<。3
3证明:因为a2abb2
同理b2bcc2>bc,2(ab23)b2>42(ab2)2abb≥a,22c2aca2>ca。
23(abc)2所以a2abb2
二.分式放缩 b2bcc2c2aca2>
一个分式若分子变大则分式值变大,若分母变大则分式值变小,一个真分式,分子、分母同时加上同一个正数则分式值变大,利用这些性质,可达到证题目的。
例3.已知a、b、c为三角形的三边,求证:1<abc++<2。bcacab
证明:由于a、b、c为正数,所以baab>>,bcabcacabc
cc
>ababc,所以
abcabc
++>++=1,又a,b,c为三角形的bcaca+b+ca+b+ca+b+cab
边,故b+c>a,则
c2c,<
ababc
a2a2b
为真分数,则a<,同理b<,bcabcacabcbc
故
abc2a2b2c
++<++2.bcacabcabcabcab
abc
++<2。bcacab
综合得1<
三.裂项放缩
若欲证不等式含有与自然数n有关的n项和,可采用数列中裂项求和等方法来解题。例4.已知n∈N*,求1
1n
„
1n
2n
n
„
1n
<2n。
证明:因为<
nn13
2(nn1),则1
<12(21)2(2)„2(nn1)2n1<2n,证毕。
例
n(n1)2
5.an
已知
(n1)2
nN
*
且
an
223n(n1),求证:
对所有正整数n都成立。
n
证明:因为n(n1)又n(n1)
122
n,所以an12n
n(n1),n(n1)
232,n(n1)
2n12
(n1)
所以an立。
,综合知结论成四.公式放缩
利用已知的公式或恒不等式,把欲证不等式变形后再放缩,可获简解。
例6.已知函数f(x)证明:由题意知
f(n)
nn1
2121
nn
2121
x
x,证明:对于nN*且n3都有f(n)
nn1。
nn1
(1
221
n)(1
1n1)
1n1
221
n
2(2n1)(n1)(21)
n
n
又因为nN*且n3,所以只须证2n2n1,又因为,n
(11)
n
Cn
CnCn
Cn
n1
Cn
n
1n
n(n1)
n12n1
所
以f(n)
nn1。
例7.已知f(x)x2,求证:当ab时f(a)f(b)ab。证
f(a)f(b)
1a2
b2
明
a2b2a
:
b
ababa
b2
1
ababab
(ab)ab
ab
ab证毕。
五.换元放缩
对于不等式的某个部分进行换元,可显露问题的本质,然后随机进行放缩,可达解题目的。
例8.已知abc,求证
1ab
1bc
1ca
0。
证明:因为abc,所以可设act,bcu(tu0),所以tu0则
1ab
1bc
1ca
1tu
1u1t1u1ttutu
0,即
1ab
1bc
1ca
0。
例9.已知a,b,c为△ABC的三条边,且有a2b2c2,当nN*且n3时,求证:anbncn。
证明:由于a2b2c2,可设a=csina,b=ccosa(a为锐角),因为0sina1,0cosa1,则当n3时,sinnasin2a,cosnacos2a,所以anbncn(sinnacosna)cn(sin2acos2a)cn。
六.单调函数放缩
根据题目特征,通过构造特殊的单调函数,利用其单调性质进行放缩求解。例10.已知a,b∈R,求证
x1x
ab1ab
a1a
b1b。
证明:构造函数f(x)
f(x1)f(x2)
x11x1
(x0),首先判断其单调性,设0x1x2,因为
x21x2
x1x2(1x1)(1x2)
0,所以fx1fx2,所以f(x)在[0,]上是增函数,取x1ab,x2ab,显然满足0x1x2,所以f(ab)f(|a||b|),即
|ab|1|ab|
|a||b|1|a||b|
|a|1|a||b|
|b|1|a||b|
|a|1|a|
|b|1|b|
。证毕。
第三篇:用放缩法证明不等式1
用放缩法证明不等式
时间:2009-01-13 10:47 点击:
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不等式是高考数学中的难点,而用放缩法证明不等式学生更加难以掌握。不等式是衡量学生数学素质的有效工具,在高考试题中不等式的考查是热点难点。本难点着重培养考生数学式的变形能力
不等式是高考数学中的难点,而用放缩法证明不等式学生更加难以掌握。不等式是衡量学生数学素质的有效工具,在高考试题中不等式的考查是热点难点。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。放缩法的理论依据是不等式性质的传递性,难在找中间量,难在怎样放缩、怎样展开。证明不等式时,要依据题设、题目的特点和内在联系,选择适当的放缩方法。
⒈利用三角形的三边关系
[例1] 已知a,b,c是△ABC的三边,求证:
证明:∴﹥。
∵=为增函数,又∵点评:学生知道要利用三角形的三边关系,但无法找到放缩的方法,难在构造函数。⒉利用函数的单调性
[例2] 求证:对于一切大于1的自然数n,恒有。
证明: 原不等式变形为,令 则
,所以。
即 是单调增函数(n=2,3,„),所以。故原不等式成立。
点评:一开始学生就用数学归纳法进行尝试,结果失败,就放弃了。若使不等式的右边变为常数,再用单调性放缩就好了。⒊利用基本不等式
[例3]已知f(x)=x+证明:设
(1)+(2)得(x﹥0)求证:-,(1)(2)
点评:用数学归纳法证明,思路简单,但是难度很大,可以通过二项式定理展开,倒序法与基本不等式相结合进行放缩。⒋利用绝对值不等式 [例4]设证明:∵=,∴,当,时,总有,,求证:。
又∵所以∴,∴
=7。
点评:本题是一道函数与绝对值不等式综合题,学生不能找到解题的突破口,关键在于找到a,b,c与f(0),f(1),f(-1)的联系,再利用绝对值内三角形不等式适当放缩。⒌利用不等式和等比数列求和
[例5]求证:。
证明:=,利用不等式
∴﹤=﹤。
点评:有些学生两次用错位相减进行放缩,但是没有找到恰当的变形放缩,对利用不等式进行放缩不熟悉。若经过“凑”与不等式求和放缩就到了。⒍ 利用错位相减法求和
相结合,再利用等比数列[例6]已知a1, a2, a3, „„, an, „„构成一等差数列,其前n项和为Sn=n2, 设bn=记{bn}的前n项和为Tn,(1)求数列{an}的通项公式;(2)证明:Tn<1。
解:(1)a1=S1=1, 当n≥2时, an=Sn-Sn-1=2n-1;由于n=1时符合公式,, ∴ an=2n-1(n≥1).(2)Tn=, , ∴ Tn= 两式相减得Tn=+=+(1-)-, ∴ Tn=+(1-)-<1。
⒎ 利用裂项法求和
[例7]已知函数在上有定义,且满足①对任意的
②当证明:令上为奇函数.设时,则
.证明不等式.令,则,故
.在,且由可得,则由题有,即从而函数在时,.,所以
为,故上减函数.所以,即
.点评:本题将数列与不等式、函数综合考查数学逻辑推理能力,分析问题能力,变形能力,可以用数学归纳法证明不等式,但学生解题的过程不过完善。若用裂项法进行数列求和放缩就简单 ⒏利用二项式定理展开
[例8]已知数列满足(n∈N*),是的前n项的和,并且.
(1)求数列的前项的和;(2)证明:≤.(3)求证: 解:(1)由题意得
两式相减得
所以再相加
所以数列是等差数列.又又
所以数列的前项的和为.
而
≤.(3)证明:
点评:这是一道很有研究价值的用放缩法证明不等式的典例。考查了与 an 的关系,有些学生没有对an中的n进行讨论,也没有合并,虽用了二项式展开,但无法构造不等式进行放缩。对第3小题的放缩也可裂项法求和进行放缩。
第四篇:浅谈用放缩法证明不等式
淮南师范学院2012届本科毕业论文 1
目录
引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(2)1.放缩法的常用技巧„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)
1.1 增减放缩法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(3)1.2 公式放缩法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(5)1.3 利用函数的性质„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(6)1.4 综合法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(9)1.5 数列不等式的证明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(11)2.放缩法要放缩得恰到好处„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(12)
2.1 调整放缩量的大小„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(12)2.2 限制放缩的项和次数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(13)2.3 将不等式的一边分组进行放缩„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(14)总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(16)致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(17)参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(18)
浅谈用放缩法证明不等式 2 浅谈用放缩法证明不等式
学生: 指导老师:
淮南师范学院数学与计算科学系
摘要:本文介绍了放缩法的基本概念, 在此基础上总结出增减放缩法、公式放缩法、利用函数的性质放缩和综合法等用放缩法证明不等式的常用技巧,以及数列不等式证明中放缩法的应用,并进而从三个方面阐述使用放缩法过程中如何使放缩适当的问题.这对证明不等式很有帮助。关键词:不等式;放缩法;技巧;适当
Proving the Inequity by Amplification and Minification
Student: Guide teacher:
Huainan Normal University Department of Mathematics
Abstract: This paper introduces the fundamental conception of the amplification and minification method.And on the basis of this, it sums up some commonly used skills: increasing or reducing some terms, using important inequality formula, using function properties, synthesis method, and the amplification method to demonstrate the sequence inequality.In addition, it describes how to make it appropriate in proving the inequality by the amplification and minification method from three aspects.They do much help to demonstrating inequality.Key words: inequality;amplification and minification;skill;appropriate
引 言
在证明不等式的过程中,我们的基本解题思路就是将不等式的一边通过若干次适当的恒等变形或不等变形(放大或缩小),根据等式的传递性①和不等式的传递性②逐步转化出另外一边.与等式的证明相比较,不等式的证明最大特色就是在变形过程中它有“不等的”变形,即对原式进行了“放大”或“缩小”.而这种对不等式进行不等变形,从而使不等式按同一方向变换,达到证明目的的特有技巧我们称之为放缩法.因其技巧性强,方法灵活多变,同学们一直较难掌握.想要很好的在不等式证明中运用放缩法,应当注意以下两点:掌握放缩法的一些常用策略和技巧;放缩法要放缩得恰到好处,才能达到证题的目的.本文着重就这两点举例加以说明.淮南师范学院2012届本科毕业论文 3 放缩法的常用技巧
1.1 增减放缩法
1.1.1 增加(减去)不等式中的一些正(负)项
在不等式的证明中常常用增加(减去)一些正(负)项,从而使不等式一边的各项之和变大(小),从而达到证明的目的.例1 设a,b,c都是正数,abbcca1,求证:abc3.证明:abc2a2b2c22ab2bc2ca
12ab2bcca3abbcca
223abbcca3
33abc3,当且仅当abc时取等号.1.1.2 增大(减小)不等式一边的所有项
将不等式一边的各项都增大或减小,从而达到放缩的目的.例2[1](02年全国卷理科第21题)设数列an满足an1an2nan1,且ann2n1,2,3,,求证:
11a111a211a311an12
证明:由an1an2nan1,得:an1anann1, ann2,an12an1,1an121an0, 11an111121an11,于是有:
1a211a311a421a111,12221a21111a111a1, 21a3123,浅谈用放缩法证明不等式 4 „„, 11an1112n121an111a1,111a111a211a31an111112n12221a1111n2121111a1132
1.1.3 增大(减小)不等式一边的部分项
在不等式的证明中,有时候增大或减小不等式一边的所有项会造成放缩过度,因此,在考虑这些问题时要根据题目的具体情况进行部分项的放缩.例3 求证证明:1221321421n2n22nnN,,n2.1n21nn121nn1121n1n11 122133,1314,,n121n11n.把以上(n-2)个不等式相加,得 1221321421n12121nn22n
1221321n2142n22n1n121n2
n22n故原不等式成立.1.1.4 增大(减小)分子或分母的值
增大或减小不等式一边分数中分子或分母的值,从而达到放缩目的.淮南师范学院2012届本科毕业论文 5 例4 求证9112512n12114nN.*证明:12k12191252k121114k(k1)111k1, 4kk12n12 1111111 4223nn11111,4n14
19125114.
即
1.2 公式放缩法
2n12即利用已有的大家熟悉的不等式来进行放缩,这里我们主要利用的是均值不等式1以及abamam,a,b,mR,ab,下面分别举例说明.1.2.1 均值不等式
例5 若nN,n1,求证:n!*2n12n1.62n证明:12nn22212nn1622,而1222n2 故n1222nn 即n!216nn1n2
n12n1
nn12n16 .例6 已知:Sn1223nn1
n均值不等式: a1a2ana1a2ann,aiRi1,2,n.浅谈用放缩法证明不等式 6 求证:证明:nnn12Snn122.nnnn1nn12 Sn1223nn1
32522n12 nn12n122 又Sn1223nn1
12n 1.2.2 abamam,a,b,mR,abnn12
a1ab1bc1c.例7[4] 若正数a,b,c满足abc,求证:证明:abc,abc0;
c1ccabc1cabca
1abb1aba1ab1b,即原不等式成立.1.3 利用函数的性质
主要指利用函数的单调性和有界性来进行放缩.1.3.1 利用特殊函数的单调性
这里的特殊函数主要指一些已知单调性的函数,如指数函数和对数函数等.例8 求证:log23log34.证明:我们先给出常规解法;
log23log34lg3lg2lg4lg32lg3lg2lg4lg2lg322,lg2lg4lg8lg92lg2lg4lg3,222 淮南师范学院2012届本科毕业论文 7 log23log340,log23log34.另外,还有更简便的方法.log23log827log816log916log34.1.3.2 利用特殊函数的有界性
这里的特殊函数主要指一些大家熟知有界性的函数,如|sinx|1,|cosx|1,x20等.例9[5] 已知,为整数,并且,求证:
1sin21sin2sin222.证明: 0,0,,sin0,sin0,coscos1,1sin241sin22sinsin24coscos
1cossin22.(当且仅当时取等号).1.3.3 利用一般函数的性质
利用一般函数的单调性和有界性进行放缩.例10 求证a3时,证明:令fn1n11n11n21n213n113n12a5,nN.N,n1fn1fn213n213n33n41n1
3n13n23n40.fn1fn,fn是增函数,其最小值为f1,fnminf1
1213141312,浅谈用放缩法证明不等式 8 故对一切自然数,fn13121;
再由a3,知2a51,比较得: 当a3时,1n11n2xxa213n12a5,nN.例11 设定义在R上的函数fx的充要条件是a1.,求证:对任意的x,yR,|fxfy|1证明:利用求导数、均值不等式或判别式法均可求得:
fxmax12a,fxmin12a.根据fxmax1a12a,fxmin12a,得fxfy1a, ,即|fxfy|max 故对x,yR,1a|fxfy|1|fxfy|max1
1a1a1.例12 已知an1n1tn2t1,t[,2],Tn是an的前n2n项和
2求证:Tn2n2.证明:令ft1n1tn,则: 2tnn11n1 t2t ft令ft0,得t1.淮南师范学院2012届本科毕业论文 9 1 当2t1时, ft0;当1t2时, ft0;
12从而可知ft在[,1]上递减,在[1,2]上递增,故:
ftmaxmaxf,f22n2112n
ft2n即an2n12n12n ,n1,2,2n11112nTn2222222n11 211
22nn11n 21
22n1 22122n1
2 2n2n
1.4 综合法
对于比较复杂的不等式证明,有时需要综合以上两种放缩手法进行不止一次的放缩.例13(1985年高考题)证明:nn1n2[7]
nn12n1223nn1n122,nN
nn12 1223nn112n 而nn1nn12 ①
122232nn12 1223nn1
浅谈用放缩法证明不等式 10 32522n121232522n12 ②
12n1n122n122.在①中运用了增减放缩法,②运用了公式放缩法和增减放缩法.例14 数列an满足a11且an111n1 an2nnn21(Ⅰ)用数学归纳法证明an2n2;(Ⅱ)已知不等式ln1xx对x0成立.证明:(Ⅰ)用数学归纳法证明,略;(Ⅱ)用递推公式及(Ⅰ)的结论有 an11111a1an,n1 n2n2nnn2nn21 两边取对数并利用已知不等式得: lnan1ln11nn1nn1nn2221lnann212n
lnan
n lnan1lnan12,n1
上式从1到n1求和可得: lnan1lnan1121231nn11212212n1
11112231n12n111n11221n1n12
112
证明过程中分别运用了增减放缩法和利用特殊函数性质的放缩法.淮南师范学院2012届本科毕业论文 11 1.5 数列不等式的证明
在数列不等式的证明中,我们大量采用放缩法,在这里我们把它单独提出来说明.而这里的数列主要指“叠加”模型的数列不等式,可以利用放缩法对叠加的数列进行化简,从而达到证明的目的.这里“叠加”模型指的是形如:a1a2anfn,这里的也可以是、或.例15 已知n2,nN,证明
1221321n2n1n
证明:12211213211112;
1213
23;
„„ 1n21nn11n11n;
各式相加,得:
1221321n211nn1n*
例16 若Sn112131n,nN
求证:2n11Sn2n
证明:1k2k1kk2k2kkk12kk1
又2kk12k1k
当k1,2,3,,n1,n时, 221 232 „„
1112210
221
浅谈用放缩法证明不等式 12 2nn1 2n1n1n11n22n1n2
nn1
将上式相加,得到:2n11Sn2n.在数列不等式的放缩中,放缩的主要目的是使不等式裂项相消,也可以组成等差、等比数列,利用公式求和,或者运用根式有理化后的放缩,探索n项相加的递推式,然后逐项相消.放缩法要放缩得恰到好处
2.1 调整放缩量的大小
放缩量的大小,即放缩的“精确度”,直接影响到是否能达到欲证明的目标.放大多少,缩小多少,把握“度”的火候,要因题适宜.例17 已知Sn1(Ⅰ)Sn12131n,求证:
n;
(Ⅱ)Sn2n11;(Ⅲ)Sn2n.证明:(Ⅰ)Sn11n12131n
1n 1n1nnn;
(Ⅱ)是(Ⅰ)的加强不等式,为此需调整放缩幅度, 1k22k22kk1k1
12k,k1,2,3,,n
Sn1131n
淮南师范学院2012届本科毕业论文 13
22212322n1n
n11.(Ⅲ)改变放缩方向,故 1k22k22kk1
kk1,k1,2,3,,n
Sn12212131n2
10212nn1
n.1n!2;(Ⅱ)
11!12!1n!74,nN.例18 求证(Ⅰ)1!112!证明:(Ⅰ)1n!1nn1n22112n112221
n3 12!21n1 左边1 212212312n1
(Ⅱ)是(Ⅰ)的加强不等式,将放缩间距调整小些,得到:
1n!1nn1n221123n2133321
n14 13!12 则左边123717 n2412342!1233123n2
2.2 限制放缩的项和次数
若对不等式中的每一项都进行放缩,很可能造成放得过大或缩得太小,若限制放缩
浅谈用放缩法证明不等式 14 的项,保留一些特定项不变,可以通过这样来调整放缩的“度”,逼近欲证明的目标,这与第一部分的1.1.3也是相通的.例19 求证1121221n261361nn3,nN.*证明:这是一个常见问题的改编题,我们先给出一般算法: 1121221n21121121n1231n1n
2 由21n61361n ,显然放得过大,要减少放大的项;
先试试减少一项: 1121221n21121221231341n1n
1 由 112111111142334n1n1n
74
741n61361n.再试试减少两项:
1121221n21221321341n1n
61361n
如此可得出,放缩时减少两项可以得到欲证目标.2.3 将不等式的一边分组进行放缩
把不等式的一边进行分组,将有关联的项放在一起进行放缩,不仅可以减少放缩的项,还可以有效地控制放缩的“度”,减少误差,并且更有方向性,尽量避免放缩的盲目性和随意性.例20 已知数列的通项公式是
an32
nn(Ⅰ)求证:当k为奇数时,1ak1ak143k1;
淮南师范学院2012届本科毕业论文 15(Ⅱ)求证:1a11a21an12nN.*证明:(Ⅰ)略
(Ⅱ)当n为偶数时, 1a11a21an11aa214321111 aaaa4n3n16 4344343n
1111n2321an11a2
当n为奇数时,因为1a11a21an1a10,则:
1an1an1
11 a1a24321111aaa4an13n43n1434436
1213141111n12321210
例21 求证5证明:由于121312141215121610
21; 17141414141441;
„„ „„
1210129121912101111921; 99992222291 由1,将上面的不等式两边相加,得到:
12121312141210
10
又由于
;
浅谈用放缩法证明不等式 16 3114161417141814182181218;
1818412 51;
„„ „„
12191229121011 101010222291 将上面的不等式两边相加,得到:
12131412121012102912;
5131;
1210 于是,综上得到5
410.总 结
综上可知,放缩法的技巧千变万化,灵活多样.而事实上,放缩法贯穿于整个不等式的证明过程中,不等式证明的每一步几乎都与“放”与“缩”密切相关.在证明的过程中要注意几点:
(1)在放缩过程中不等号的方向必须一致;
(2)运算时要注意总结规律,有些不等式用特定的放缩方法可以使计算简便,而有些不等式可以用很多种方法解决;
(3)不等式的放缩法在不等式的证明中应用广泛,但是遇到具体题目时不能生搬硬套,必须根据实际情况考虑是用什么方法.另外,用放缩法证明不等式关键就是“度”的把握,如果放得过大或太小就会导致解题失败,而如果放缩不适当要学会调整,一些实用的技巧可以帮助我们把握放缩中的“度”,而具体怎样放缩才适度,需要我们在解题过程中去体会.放缩法有着高度的灵活性和极强的技巧性,放缩方法更是多种多样,要能恰到好处的想到具体解题中的放缩方法,需要积累一定的不等式知识,同时要求我们具有相当的数学思维能力和一定的解题智慧.淮南师范学院2012届本科毕业论文 17 致谢
感谢我的导师,她在我的论文写作过程中倾注了大量心血,从选题开始到开题报告,从写作提纲到一遍遍的指出稿中的具体问题,每一个工作她都做得那么的细致认真,她的严谨的态度和工作风深深的感动着每一个了解她的人。我还要感谢我的许多同学,他们在我的论文写作中给予了大量的支持和帮助,同学都对我的论文格式和内同的修改给予了大量的帮助,在此我也深深的感谢他们,同时我还要感谢在我大学学习期间给我极大关心和支持的各位老师同学还有朋友,感谢你们!感谢老师!
参考文献:
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第五篇:放缩法证明不等式
放缩法证明不等式
在学习不等式时,放缩法是证明不等式的重要方法之一,在证明的过程如何合理放缩,是证明的关键所在。现例析如下,供大家讨论。例1:设a、b、c是三角形的边长,求证
abc≥3 bcacababc证明:由不等式的对称性,不妨设a≥b≥c,则bca≤cab≤abc
且2cab≤0,2abc≥0
∴
∴abcabc3111
bcacababcbcacababc2abc2bac2cab2abc2bca2cab≥0
bcacababccabcabcababc≥3 bcacababc2bac无法放缩。所以在运用放
cab[评析]:本题中为什么要将bca与abc都放缩为cab呢?这是因为2cab≤0,2abc≥0,而2bac无法判断符号,因此缩法时要注意放缩能否实现及放缩的跨度。
例2:设a、b、c是三角形的边长,求证
abc(bc)2(ca)2(ab)2≥ bccaab1 [(ab)2(bc)2(ca)2]
3证明:由不等式的对称性,不防设a≥b≥c,则3abc0,3bca≥bccca
bca0
左式-右式3abc3bca3cab(bc)2(ca)2(ab)2 bcacab3bca3cab(ca)2(ab)2 abab2(bca)3bca3cab(ab)2(ab)2(ab)2≥0 ababab ≥ ≥[评析]:本题中放缩法的第一步“缩”了两个式了,有了一定的难度。由例
1、例2也可知运用放缩法前先要观察目标式子的符号。
例3:设a、b、cR且abc1求证
111≤1 1ab1bc1ca证明:设ax3,by3,cz3.且 x、y、zR.由题意得:xyz1。
∴1abxyzx3y3
∴x3y3(x2yxy2)x2(xy)y2(yx)(xy)2(xy)≥0 ∴x3y3≥x2yxy2
∴1abxyzx3y3≥xyzxy(xy)xy(xyz)
∴
1z1≤
xy(xyz)xyz1abyx11≤,≤ ∴命题得证.xyzxyz1bc1ca同理:由对称性可得[评析]:本题运用了排序不等式进行放缩,后用对称性。
39例4:设a、b、c≥0,且abc3,求证a2b2c2abc≥
22证明:不妨设a≤b≤c,则a≤1又∵(44。∴a0。33ab23a23434)≥bc,即()≥bc,也即bc(a)≥(3a)2(a)。2223833∴左边(abc)22(abbcca)abc
23434 92a(bc)bc(a)≥92a(3a)(3a)2(a)
2383
3416339(3a)[(3a)(a)a]9(3a)[a2a4]9(a32a2a12)8338899393a(a22a1)a(a1)2≥
2282893 ∴a2b2c2abc≥
22[评析]:本题运用对称性确定符号,在使用基本不等式可以避开讨论。
例5:设a、b、cR,pR,求证:
abc(apbpcp)≥ap2(abc)bp2(abc)cp2(abc)
证明:不妨设a≥b≥c>0,于是
左边-右边ap1(bca2abca)bp1(cab2bcab)cp1(abc2cabc)
ap1(ab)[(ab)(bc)]bp1(ab)(bc)cp1[(ab)(bc)](bc)ap1(ab)2(ab)(bc)(ap1bp1cp1(bc)2
≥(ab)(bc)(ap1bp1cp1)如果p1≥0,那么ap1bp1≥0;如果p1<0,那么cp1bp1≥0,故有(ab)(bc)(ap1bp1cp1)≥0,从而原不等式得证.例6:设0≤a≤b≤c≤1,求证:
abc(1a)(1b)(1c)≤1
bc1ca1ab1abcabc≤,再证明以 bc1ca1ab1ab1证明:设0≤a≤b≤c≤1,于是有下简单不等式
abcab1c1(1a)(1b)(1c)≤1,因为左边(1a)(1b)(1c)
ab1ab1ab1
11c[1(1ab)(1a)(1b)],再注意(1ab)(1a)(1b)≤(1abab)
ab1(1a)(1b)(1a)(1b)(1a)(1b)(1a2)(1b2)≤1得证.在用放缩法证明不等式A≤B,我们找一个(或多个)中间量C作比较,即若能断定A ≤C与C≤B同时成立,那么A≤B显然正确。所谓的“放”即把A放大到C,再把C放大到B,反之,所谓的“缩”即由B缩到C,再把C缩到A。同时在放缩时必须时刻注意放缩的跨度,放不能过头,缩不能不及。