第一篇:运用均值不等式的八类配凑方法
运用均值不等式的八类拼凑方法
利用均值不等式求最值或证明不等式是高中数学的一个重点。在运用均值不等式解题时,我们常常会遇到题中某些式子不便于套用公式,或者不便于利用题设条件,此时需要对题中的式子适当进行拼凑变形。均值不等式等号成立条件具有潜在的运用功能。以均值不等式的取等条件为出发点,为解题提供信息,可以引发出种种拼凑方法。下面把运用均值不等式的拼凑方法概括为八类。
一、拼凑定和
通过因式分解、纳入根号内、升幂等手段,变为“积”的形式,然后以均值不等式的取等条件为出发点,均分系数,拼凑定和,求积的最大值。
例1 已知0x1,求函数yx3x2x1的最大值。
解:yx2x1x1x11x2x11x
2x1x11x32x1x14。1x422327
当且仅当31x1321x,即x时,上式取“=”。故ymax。3227
评注:通过因式分解,将函数解析式由“和”的形式,变为“积”的形式,然后利用隐含的“定和”关系,求“积”的最大值。
例2
求函数yx0x1的最大值。
解:
y
x2x221x221xx2因,1x22327
x21
x2,即x当且仅当时,上式取“=”
。故ymax。2
3评注:将函数式中根号外的正变量移进根号内的目的是集中变元,为“拼凑定和”创造条件。例3 已知0x2,求函数y6x4x2的最大值。
解:y36x224x22182x24x24x2
32x24x24x21883
18。327
当且仅当2x4x
18832,即x时,上式取“=”。故ymax,又
27y0,ymax
3。3
二、拼凑定积
通过裂项、分子常数化、有理代换等手段,变为“和”的形式,然后以均值不等式的取等条件为出发点,配项凑定积,创造运用均值不等式的条件
例
4x5x2设x1,求函数y的最小值。
x
1解:y
x14x1
1x145x1x1
59。当且仅当x1时,上式取“=”。故ymin9。
评注:有关分式的最值问题,若分子的次数高于分母的次数,则可考虑裂项,变为和的形式,然后“拼
凑定积”,往往是十分方便的。
例5 已知x1,求函数y
24x1
x3的最大值。
解:x1,x10,y
24x1
x1
4x14
x1
4x1
3。
224
当且仅当x1时,上式取“=”。故ymax3。
评注:有关的最值问题,若分子的次数低于分母的次数,可考虑改变原式的结构,将分子化为常数,再
设法将分母“拼凑定积”。
例6 已知0x,求函数y
2cosx的最小值。
sinx
xx
解:因为0x,所以0,令tant,则t0。
211cosx1t213t所以yt
sinxsinx2t2t2当且仅当
13t,即tx时,上式取“
=”。故ymin 2t
3评注:通过有理代换,化无理为有理,化三角为代数,从而化繁为简,化难为易,创造出运用均值不等
式的环境。
三、拼凑常数降幂
例7 若a3b32,a,bR,求证:ab2。
分析:基本不等式等号成立的条件具有潜在的运用功能,它能在“等”与“不等”的互化中架设桥
梁,能为解题提供信息,开辟捷径。本题已知与要求证的条件是ab1,为解题提供了信息,发现应拼凑项,巧妙降次,迅速促成“等”与“不等”的辩证转化。
33a,b313133b。证明:a11,故原不等式a3b3463ab,ab2.当且仅当ab1时,上述各式取“=”得证。
评注:本题借助取等号的条件,创造性地使用基本不等式,简洁明了。
例8 若x3y32,x,yR,求x2y25xy的最大值。
解:31xx1x3x3,31yy1y3y3,31xy1x3y3,x2y25xy
1x3x31y3y351x3y3
77x3y3
7。
当且仅当ab1时,上述各式取“=”,故x2y25xy的最大值为7。
例9 已知a,b,c0,abc1,求证:a3b3c3abbcca。
证明:1a3b331ab,1b3c331bc,1c3a331ca,32a3b3c33abbc
ca,又abbcca3,32a3b3c32abbcca3,a3b3c3abbcca。
当且仅当abc1时,上述各式取“=”,故原不等式得证。
四、拼凑常数升幂
例10 若a,b,cR,且abc
1。
分析:已知与要求证的不等式都是关于a,b,c的轮换对称式,容易发现等号成立的条件是
1abc
3证明:2161616
a5,2
b5,2c5,333231
abc32.。
当且仅当abc
时,上述各式取“=”,故原不等式得证。
3例11 若ab2,a,b,R,求证:a3b32。
证明:311a1313a3,311b1313b3,3ab4a3b3。
又ab2,a3b32。当且仅当ab1时,上述各式取“=”,故原不等式得证。
五、约分配凑
通过“1”变换或添项进行拼凑,使分母能约去或分子能降次。
例12 已知x,y,0,1,求xy的最小值。
xyy1
解:xyx
284y6x
4x32xyxy
326 4。
当且仅当
1时,即x4.y16,上式取“=”,故xymin64。xy
241的最小值。x1x
例13 已知0x1,求函数y
解:因为0x1,所以1x0。
所以y
41x411x4
x1x59。x1xx1xx1x
41x2x
时,即x,上式取“=”,故ymin9。
3x1x
当且仅当
a2b2c21
abc。例14 若a,b,cR,求证
bccaab2
分析:注意结构特征:要求证的不等式是关于a,b,c的轮换对称式,当abc时,等式成立。此时
a2a
,bc2
a1bca2
设mbc,解得m,所以应拼凑辅助式为拼凑的需要而添,经此一添,解题可见眉
244bc
目。
证
明
:
a2bcb2cac2aba,b,cbc4ca4ab4。
a2b2c21abc。当且仅当abc时,上述各式取“=”,故原不等式得证。bccaab2
六、引入参数拼凑
某些复杂的问题难以观察出匹配的系数,但利用“等”与“定”的条件,建立方程组,解地待定系数,可开辟解题捷径。
149
例15 已知x,y,zR,且xyz1,求的最小值。
xyz
解:设0,故有xyz10。
914914914
xyz1xxx xyzxyzxy
z。当且仅当
式取“=”,即x
149
x,y,z同时成立时上述不等xyz
y
z,代入xyz1,解得
36,此时36,故
x49yz的最小值为36。
七、引入对偶式拼凑
根据已知不等式的结构,给不等式的一端匹配一个与之对偶的式子,然后一起参与运算,创造运用均值不等式的条件。
例16 设a1,a2,,an为互不相等的正整数,求证
证明:记bn
则
an111a1a2a
31。122232n2123n
ana1a2a31111
,构造对偶式,dn122232n2a1a2a3an
aa11a21a3111111
bndn222n2,21a2a3ana123n123n
当且仅当aiiiN,in时,等号成立。又因为a1,a2,,an为互不相等的正整数,
所以dn
11111111
,因此bn。123n123n
评注:本题通过对式中的某些元素取倒数来构造对偶式。
八、确立主元拼凑
在解答多元问题时,如果不分主次来研究,问题很难解决;如果根据具体条件和解题需要,确立主元,减少变元个数,恰当拼凑,可创造性地使用均值不等式。
例17 在ABC中,证明cosAcosBcosC
1。8
分析:cosAcosBcosC为轮换对称式,即A,B,C的地位相同,因此可选一个变元为主元,将其它变元
看作常量(固定),减少变元个数,化陌生为熟悉。
证明:当cosA0时,原不等式显然成立。
当cosA0时,cosAcosBcosC
cosAcosBCcosBC
21cosAcosBCcosA 2
11cosA1cosA1cosA1cosA。2228
cos(BC)1
当且仅当,即ABC为正三角形时,原不等式等号成立。
cosA1cosA
综上所述,原不等式成立。
评注:变形后选择A为主元,先把A看作常量,B、C看作变量,把B、C这两个变量集中到cos(BC),然后利用cos(BC)的最大值为1将其整体消元,最后再回到A这个主元,变中求定。
综上可见,许多貌似繁难的最值问题或不等式证明问题,运用均值不等式等号成立条件,恰当拼凑,可创造性地使用均值不等式,轻松获解。
第二篇:均值不等式的证明方法
柯西证明均值不等式的方法 by zhangyuong(数学之家)
本文主要介绍柯西对证明均值不等式的一种方法,这种方法极其重要。一般的均值不等式我们通常考虑的是AnGn: 一些大家都知道的条件我就不写了
x1x2...xn
n
x1x2...xn
我曾经在《几个重要不等式的证明》中介绍过柯西的这个方法,现在再次提出:
二维已证,四维时:
abcd(ab)(cd)2ab2cd4八维时:
(abcd)(efgh)4abcd4efgh8abcdefgh
abcd
4abcd
这样的步骤重复n次之后将会得到
x1x2...x2n
n
n
x1x2...x2n
令x1x1,...,xnxn;xn1xn2...x2
n
x1x2...xn
n
A
由这个不等式有
A
nA(2n)A
nn
n
x1x2..xnA
2n
n
(x1x2..xn)2A
n
1
n2
n
即得到
x1x2...xn
n
n
x1x2...xn
这个归纳法的证明是柯西首次使用的,而且极其重要,下面给出几个竞赛题的例子:
例1:
n
若0ai1(i1,2,...,n)证明
i1
11ai
n
1(a1a2...an)n
例2:
n
若ri1(i1,2,...,n)证明
i1
1ri1
n
1(r1r2...rn)n
这2个例子是在量在不同范围时候得到的结果,方法正是运用柯西的归纳法:
给出例1的证明:
当n2时11a1
11a2
(1
a1a2)2(1a1)(1a2)
设pa1a2,q
(1q)(2p)2(1pq)
p2qpq2qp(1q)2q(q1)p2q,而这是2元均值不等式因此11a1
11a22
n
11a3
11a4
此过程进行下去
n
因此
i1
1ai
1(a1a2...a2n)2
n
令an1an2...a2n(a1a2...an)nG
n
有
i1n
11ai
11ai
(2n)
n
11G
n
n2n
n
n
1(GG
n1G
n)
n
1G
即
i1
例3:
已知5n个实数ri,si,ti,ui,vi都1(1in),记RT
n
1n
n
r,S
ii
1n
n
s
i
i
1n
n
t,U
ii
1n
n
u
i
i,V
1n
n
v,求证下述不等式成立:
ii
i1
(risitiuivi1risitiuivi1)(RSTUV1RSTUV1)
n
要证明这题,其实看样子很像上面柯西的归纳使用的形式
其实由均值不等式,以及函数f(x)ln因此
e1e1
x
x
是在R上单调递减
RSTUV
(RSTUV1RSTUV1)
n
我们要证明:
n
(rstuv
i1
iii
i
risitiuivi1
i
1)
证明以下引理:
n
(x
i1
xi1
i
x21x21
n
1)
n2时,(令A
x11x11)()2
A(x1x21x1x2)(x1x21x1x2)
2A(x1x2x1x21)A(x1x21x1x2)(1x1x2x1x2)2A(x1x21x1x2)
(A1)(x1x21)2A(x1x21)显然成立
2n
n
n
因
此(i1
xi1xi1
n)(G1G1)
2n
n
(GGGG
n
n
n
n
11
2n2
n),G
n
(G1G1
n)
因此(i1
xi1xi1
n)
所以原题目也证毕了
这种归纳法威力十分强大,用同样方法可以证明Jensen:
f(x1)f(x2)
f(x1x2),则四维:
f(x1)f(x2)f(x3)f(x4)2f(x1x2)2f(x3x4)4f(x1x2x3x4)
一直进行n次有
f(x1)f(x2)...f(x2n)
n
f(x1x2...x2n
n),令x1x1,...,xnxn;xn1xn2...x2
n
x1x2...xn
n
n
A
有
f(x1)...f(xn)(2n)f(A)
n
n
f(nA(2n)A
n)f(A)
所以得到
f(x1)f(x2)...f(xn)
n
f(x1x2...xn
n)
所以基本上用Jensen证明的题目都可以用柯西的这个方法来证明
而且有些时候这种归纳法比Jensen的限制更少
其实从上面的看到,对于形式相同的不等式,都可以运用归纳法证明
这也是一般来说能够运用归纳法的最基本条件
第三篇:均值不等式及其应用
教师寄语:一切的方法都要落实到动手实践中
高三一轮复习数学学案
均值不等式及其应用
一.考纲要求及重难点
要求:1.了解均值不等式的证明过程.2.会用均值不等式解决简单的最大(小)值问题.重难点:1.主要考查应用不等式求最值和不等式的证明.2.对均值不等式的考查多以选择题和填空题的形式出现,难度为中低档题,若出现证明题难度也不会太大.二.考点梳理
ab1.均值定理:;
2(1)均值不等式成立的条件是_________.(2)等号成立的条件是:当且仅当_________时取等号.(3)其中_________称为正数a,b的算术平均值,_________称为正数a,b的几何平均值.2.利用均值定理求最值
M2
1).两个正数的和为定值时,它们的积有最大值,即若a,b∈R,且a+b=M,M为定值,则ab≤,4+
等号当且仅当a=b时成立.简记:和定积最大。
2).两个正数的积为定值时,它们的和有最小值,即若a,b∈R,且ab=P,P为定值,则a+b≥2P,+
等号当且仅当a=b时成立.简记:积定和最小。
3、几个重要的不等式
(1)ab2ab(a,b∈R)(2)22ba 2(a,b同号)ab
a2b2ab2ab2()(a,bR)(3)ab()(a,bR)(4)22
2三、学情自测
1、已知a0,b0,且ab2,则()
112222A、abB、abC、ab2D、ab3 222、给出下列不等式:①a12a212;③x221,其中正确的个数是 x1A、0B、1C、2D、31的最大值是___________。x4、长为24cm的铁丝做成长方形模型,则模型的最大面积为___________。
125.已知正数a,b,满足ab1,则的最小值为 ab3、设x0,则y33x
均值不等式及其应用第 1页(共4页)
四.典例分析
考向一:利用均值不等式求最值
212xy22x3xy4yz0,则当z取得最大值时,xyz的最大例
1、(2013山东)设正实数x,y,z满足
值为()
A.0
B.1 9C.4 D.
3x27x10变式训练1.若x1,求函数f(x)的最大值。x
12.(2013天津数学)设a + b = 2, b>0, 则当a = ______时,考向
二、利用均值不等式证明简单不等式
例
2、已知x0,y0,z0,求证:(变式训练
2、已知a,b,c都是实数,求证:abc
2221|a|取得最小值.2|a|byzxzxy)()()8 xxyyzz1(abc)2abbcac
3考向
三、均值不等式的实际应用
例
3、小王于年初用50万元购买一辆大货车,第一年因缴纳各种费用需支出6万元,从第二年起,每年都比
上一年增加支出2万元,假定该年每年的运输收入均为25万元.小王在该车运输累计收入超过总支出后,考虑将大货车作为二手车出售,若该车在第x年年底出售,其销售价格为25x万元(国家规定大货车的报废年限为10年).(1)大货车运输到第几年年底,该车运输累计收入超过总支出?
(2)在第几年年底将大货车出售,能使小王获得的年平均利润最大?)(利润=累计收入+销售收入-总支出)
变式训练:
如图:动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间,一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成。
(1)现有可围36米长钢筋网的材料,每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使每间虎笼面积最大?
(2)若使每间虎笼面积为24m,则每间虎笼的长、宽各设计为多少时,可使四间虎笼的钢筋网总长最小?
五、当堂检测
1、若a,bR且ab0,则下列不等式中,恒成立的是()
2A、ab2abB、ab、11ba、2 abab2、若函数f(x)x1(x2)在xa处取得最小值,则a()x
2A、1B、1C、3D、4ab3、已知log2log21,则39的最小值为___________。ab
4.若点A1,1在直线mxny20上,其中mn0,则11的最小值为__________.mn
六、课堂小结
七、课后巩固
511、已知x,则函数y4x2的最大值是()44x
51A、2B、3C、1D、2(ab)22、已知x0,y0,x,a,b,y成等差数列,x,c,d,y成等比数列,则的最小值是 cd
A、0B、1C、2D、43、已知b0,直线(b1)xay20与直线xby10互相垂直,则ab的最小值为()
A、1B、2C、D、4、已知x0,y0,xyxy8,则xy最小值是___________。
5、若对任意x0,22xa恒成立,则a的取值范围是___________。2x3x1
6.某工厂去年的某产品的年销售量为100万只,每只产品的销售价为10元,每只产品固定成本为8元,今年,工厂第一次投入100万元,并计划以后每年比上一年多投入100万元,预计销售量从今年开始每年比上一年增加10万只,第n次投入后,每只产品的固定成本为g(n)k0,k为常数,nN),若产品销售价保持不变,第n次投入后的年利润为f(n)万元.(1)求k的值,并求出f(n)的表达式;
(2)若今年是第1年,则第几年年利润最高?最高利润为多少万元?
第四篇:均值不等式说课稿
《均值不等式》说课稿
山东陵县一中 燕继龙李国星
尊敬的各位评委、老师们:
大家好!我今天说课的题目是 《均值不等式》,下面我从教材分析,教学目标,教学重点、难点,教学方法,学生学法,教学过程,板书设计,效果分析八个方面说说我对这堂课的设计。
一、教材分析:
均值不等式又称基本不等式,选自普通高中课程标准实验教科书(人教B版)必修5第三章第3节内容。是不等式这一章的核心,在高中数学中有着比较重要的地位。对于不等式的证明及利用均值不等式求最值等实际问题都起到工具性作用。通过本节的学习有利于学生对后面不等式的证明及前面函数的一些最值值域进一步研究,起到承前启后的作用。
二、教学目标:
1、知识与技能:
(1)掌握均值不等式以及其成立的条件;
(2)能运用均值不等式解决一些较为简单的问题。
2、过程与方法:
(1)探索并了解均值不等式的证明过程、体会均值不等式的证明方法;
(2)培养探究能力以及分析问题、解决问题的能力。
3、情感态度与价值观:
(1)通过探索均值不等式的证明过程,培养探索、钻研、合作精神;
(2)通过对均值不等式成立条件的分析,养成严谨的科学态度;
(3)认识到数学是从实际中来,通过数学思维认知世界。
三、教学重点和难点:
重点:通过对新课程标准的解读,教材内容的解析,我认为结果固然重要,但数学学习过程更重要,它有利于培养学生的数学思维和探究能力,所以均值不等式的推导是本节课的重点之一;再者,均值不等式有比较广泛的应用,需重点掌握,而用好均值不等式,关键是对不等式成立条件的准确理解,因此,均值不等式及其成立的条件也是教学重点。
难点:很多同学对均值不等式成立的条件的认识不深刻,在应用时候常常出现错误,所以,均值不等式成立的条件是本节课的难点。
四、教学方法:
为了达到目标、突出重点、突破难点、解决疑点,我本着以教师为主导的原则,再结合本节的实际特点,确定本节课的教学方法。
突出重点的方法:我将通过引导启发、学生展示来突出均值不等式的推导;通过多媒体展示、来突出均值不等式及其成立的条件。
突破难点的方法:我将采用重复法(在课堂的每一环节,以各种方式进行强调均值不等式和
来突破均值不等式成立的条件这个难点。
此外还将继续采用个人和小组积分法,调动学生积极参与的热情。
五、学生学法:
在学生的学习中,注重知识与能力,过程与方法,情感态度和价值观三个方面的共同发展。充分体现学生是主体,具体如下:
1、课前预习----学会;、明确重点、解决疑点;
2、分组讨论
3、积极参与----敢于展示、大胆质疑、争相回答;
4、自主探究----学生实践,巩固提高;
六、教学过程:
采取“三步骤四环节和谐高效课堂”教学模式,运用学案导学开展本节课的教学,首先进行
:课前预习
(一)成果反馈
1.对课前小组合作完成的现实生活中的问题:
“今有一台天平,两臂不等长,要用它称物体质量,将物体放在左、右托盘各称一次,称得的质量分别为a,b,问:能否用a,b的平均值表示物体的真实质量?若不能,这二者是什么关系?”
进行多媒体情景演示,抽小组派代表回答,从而引出均值不等式抽出两名同学上黑板完成2、32.均值定理:_____________________________________
ab
2。
预备定理:a2b22ab(a,bR),仿照预备定理的证明证明均值定理 3.已知ab>0,求证:
ab
ab2,并推导出式中等号成立的条件。
与此同时,其他同学分组合作探究和均值定理有关的以下问题,教师巡视并参与讨论,适时点拨。
① 适用范围a,b________,x0,x
1x2
对吗?
② 等号成立的条件,当且仅当__________时,________=_________ ③ 语言表述:两个___数的____平均数_____它们的_______平均数 ④ 把不等式_________________又称为均值或________不等式 ⑤ 数列观点:两个正数的______中项不小于它们的_____中项
。⑥ 几何解释(见右图):________________
⑦常见变形ab_______
________,即ab
___________。例:
4、(1)一个矩形的面积为100 m,问这个矩形的长、宽各为多少时,矩形的周长最短?最短周长是多少?(2)已知矩形的周长是36m,问这个矩形的长、宽各为多少时,矩形的面积最大?最大面积是多少?
由此题可以得出两条重要规律:
两个正数的积为常数时,它们的和有______值; 两个正数的和为常数时,它们的积有______值。
等待两名同学做完后,适时终止讨论,学生各就各位。首先针对黑板上这两道题发动学生上来捉错(用不同色粉笔),然后再由老师完善,以此加深学生对定理及应用条件的认识。其次,老师根据刚才巡视掌握的情况,结合多媒体进行有针对性的讲解(重点应强调均值定理的几何解释:半径不小于半弦,以及用三角形相似或射影定理的几何证明过程,使定理“形化”),进一步加深学生对定理的认识及应用能力,初步掌握用均值定理求函数最值时要注意“一正、二定、三相等”
第二步:课内探究
(二)精讲点拨 1.例:求函数f(x)
2xx
3x
(x0)的最大值,及此时x的值。
先和学生们一起探讨该问题的解题思路,先拆分再提出“-”号,为使用均值定理创造条件,后由学生们独立完成,教师通过巡视或提问发现问题,通过多媒体演示来解决问题,该例题主要让学生注意定理的应用条件及一些变形技巧。
2.多媒体展示辨析对错:
这几道辨析题先让学生们捉错,再由
多媒体给出答案,创设情境加深学生对用均值定理求函数最值时注意“一正、二定、三相等”的认识
(三)有效训练
1.(独立完成)下列函数的最小值为2的是()
A、yx
1x
B、ysinx
1sinx
(0x
)
C、y
1D、ytanx
本题意在巩固用均值定理求函数最值时要注意“一正、二定、三相等”,待学生完成后,随机抽取几名学生说一下答案,选D,应该不会有问题。
2.(小组合作探究)一扇形中心角为α,所在圆半径为R。若扇形周长为一常值C(C>0),当α为何值时,扇形面积最大,并求此最大值。
本题若直接运用均值不等式不会出现定值,需要拼凑。待学生讨论过后,先通答案,2时扇形面积最大值为
c
tanx
(0x
)
。若有必要,抽派小组代表到讲台上讲解,及时反馈矫正。
(四)本节小结
小结本节课主要内容,知识点,由学生总结,教师完善,不外乎: 1.两个重要不等式
ab2ab(a,bR,当且仅当ab时取“”)
2ab2
a,bR,当且仅当ab时取“”)
2.用均值定理求函数最值时要注意“一正、二定、三相等”。
(一)、双基达标(必做,独立完成):
1、课本第71页练习A、B;
2、已知x1,求yx6
x
1的最值;
(二)、拓展提高(供选做, 可小组合作完成):
23、若a,bR且a
b
1,求a最大值及此时a,b的值.4、a0,b0,且
5、求函数f(x)
1a
9b
1,求ab最小值.x3x1x
1(x1)的最小值。
通过作业使学生进一步巩固本节课所学内容,注重分层次设计题目,更加关注学生的差异。
七、板书设计:
由于本节采用多媒体教学,板书比较简单,且大部分是学生的展示。
八、效果分析:
本节课采取了我校推行的“三步骤四环节和谐高效课堂”教学模式,通过学案导学,多媒体展示,师生互动,生生互动。学生基本能掌握均值不等式以及其成立的条件;能运用均值不等式解决一些较为简单的问题。但用均值定理求函数最值时要注意“一正、二定、三相等”,说起来容易做起来难,学生还得通过反思和课后训练进一步体会。
我的说课到此结束,恳请各位评委和老师们批评指正,谢谢!
第五篇:常用均值不等式及证明证明
常用均值不等式及证明证明
这四种平均数满足HnGn
AnQn
、ana1、a2、R,当且仅当a1a2
an时取“=”号
仅是上述不等式的特殊情形,即D(-1)≤D(0)≤D(1)≤D(2)由以上简化,有一个简单结论,中学常用
均值不等式的变形:
(1)对实数a,b,有a
2b22ab(当且仅当a=b时取“=”号),a,b02ab
(4)对实数a,b,有
aa-bba-b
a2b2
2ab0
(5)对非负实数a,b,有
(8)对实数a,b,c,有
a2
b2c2abbcac
abcabc(10)对实数a,b,c,有
均值不等式的证明:
方法很多,数学归纳法(第一或反向归纳)、拉格朗日乘数法、琴生不等式法、排序
不等式法、柯西不等式法等等
用数学归纳法证明,需要一个辅助结论。
引理:设A≥0,B≥0,则ABAnnAn-1B
n
注:引理的正确性较明显,条件A≥0,B≥0可以弱化为A≥0,A+B≥0(用数学归纳法)。
当n=2时易证;
假设当n=k时命题成立,即
那么当n=k+1时,不妨设ak1是则设
a1,a2,,ak1中最大者,kak1a1a2ak1 sa1a2ak
用归纳假设
下面介绍个好理解的方法琴生不等式法
琴生不等式:上凸函数fx,x1,x2,,xn是函数fx在区间(a,b)内的任意n个点,设fxlnx,f
x为上凸增函数所以,在圆中用射影定理证明(半径不小于半弦)