不等式证明_高二数学

不等式证明_高二数学
不等式证明_高二数学

典型例题一

例1 若10<-(0>a 且1≠a ).

分析 1 用作差法来证明.需分为1>a 和10<

解法1 (1)当1>a 时,

因为 11,110>+<-

0)1(log 2

>--=x a .

(2)当10<+<-

0)1(log 2

>-=x a .

综合(1)(2)知)1(log )1(log x x a a +>-. 分析2 直接作差,然后用对数的性质来去绝对值符号. 解法2 作差比较法.

因为 )1(log )1(log x x a a +-- a

x a x lg )

1lg(lg )1lg(+-

-=

[])1lg()1lg(lg 1

x x a

+--=

[])1lg()1lg(lg 1

x x a

+---=

0)1lg(lg 1

2>--=

x a

, 所以)1(log )1(log x x a a +>-.

说明:解法一用分类相当于增设了已知条件,便于在变形中脱去绝对值符号;解法二用对数性质(换底公式)也能达到同样的目的,且不必分而治之,其解法自然简捷、明快.

典型例题二

例2 设0>>b a ,求证:.a

b b

a b a b a >

分析:发现作差后变形、判断符号较为困难.考虑到两边都是正数,可以作商,判断比值与1的大小关系,从而证明不等式.

证明:b a a b b

a a

b b a b a b a

b

a b a ---=?=)( ∵0>>b a ,∴

.0,1>->b a b

a

∴1)(>-b

a b

a . ∴a

b b a b a b a .1>

又∵0>a

b

b a , ∴.a

b b

a b a b a >.

说明:本题考查不等式的证明方法——比较法(作商比较法).作商比较法证明不等式的步

骤是:判断符号、作商、变形、判断与1的大小.

典型例题三

例3 对于任意实数a 、b ,求证

444

()22

a b a b ++≥(当且仅当a b =时取等号) 分析 这个题若使用比较法来证明,将会很麻烦,因为,所要证明的不等式中有4

(

)2

a b +,展开后很复杂。若使用综合法,从重要不等式:2

2

2a b ab +≥出发,再恰当地利用不等式的有关性质及“配方”的技巧可得到证明。

证明:∵ 222a b ab +≥(当且仅当22

a b =时取等号) 两边同加4

4

4

4

2

22

():2()()a b a b a b ++≥+,

即:

44222

()22

a b a b ++≥ (1) 又:∵ 22

2a b ab +≥(当且仅当a b =时取等号) 两边同加2

2

2

2

2

():2()()a b a b a b ++≥+

222

()22

a b a b ++≥ ∴ 2224

()()22

a b a b ++≥ (2) 由(1)和(2)可得

444

()22

a b a b ++≥(当且仅当a b =时取等号). 说明:此题参考用综合法证明不等式.综合法证明不等式主要是应用均值不等式来证明,

要注意均值不等式的变形应用,一般式子中出现有平方和乘积形式后可以考虑用综合法来解.

典型例题四

例4 已知a 、b 、c R +

∈,1a b c ++=,求证

111

9.a b c ++≥ 分析 显然这个题用比较法是不易证出的。若把111

a b c

++通分,则会把不等式变得较

复杂而不易得到证明.由于右边是一个常数,故可考虑把左边的式子变为具有“倒数”特征的形式,比如

b a

a b

+,再利用“均值定理”就有可能找到正确的证明途径,这也常称为“凑倒数”的技巧.

证明:∵1a b c ++=

∴ 111a b c ++a b c a b c a b c

a b c

++++++=++

(1)(1)(1)b c a c a b

a a

b b

c c =++++++++

3()()()b a c a c b

a b a c b c

=++++++

2b a a b +≥=,同理:2c a a c +≥,2c b

b c

+≥。 ∴

111

32229.a b c

++≥+++= 说明:此题考查了变形应用综合法证明不等式.题目中用到了“凑倒数”,这种技巧在很多不等式证明中都可应用,但有时要首先对代数式进行适当变形,以期达到可以“凑倒数”的目的.

典型例题五

例5 已知c b a >>,求证:

a

c c b b a -+-+-1

11>0. 分析:此题直接入手不容易,考虑用分析法来证明,由于分析法的过程可以用综合法来

书写,所以此题用两种方法来书写证明过程.

证明一:(分析法书写过程)

为了证明

a

c c b b a -+

-+-1

11>0 只需要证明c b b a -+

-11>c

a -1

∵c b a >>

∴0,0>->->-c b b a c a

c b c a b a ---1

,

11 >0 ∴c b b a -+

-11>c a -1成立 ∴a

c c b b a -+

-+-111>0成立 证明二:(综合法书写过程)

∵c b a >> ∴0,0>->->-c b b a c a

b a -1>

c a -1 c b -1

>0 ∴c b b a -+

-11>c a -1成立 ∴a

c c b b a -+

-+-111>0成立 说明:学会分析法入手,综合法书写证明过程,但有时这两种方法经常混在一起应用,混合应用时,应用语言叙述清楚.

典型例题六

例6 若0,0a b >>,且2c a b >+,求证:

c a c <<

分析 这个不等式从形式上不易看出其规律性,与我们掌握的定理和重要的结论也没有什么直接的联系,所以可以采用分析的方法来寻找证明途径.但用“分析”法证不等式,要有严格的格式,即每一步推出的都是上一步的充分条件,直到推出的条件是明显成立的(已知条件或某些定理等).

证明:为要证c a c <<

只需证a c <-<

即证a c -<

也就是2

2

()a c c ab -<-,

即证2

2a ac ab -<-, 即证2()ac a a b >+, ∵0,2,0a c a b b >>+>,

∴2

a b

c +>

≥2c ab >即有20c ab ->, 又 由2c a b >+可得2()ac a a b >+成立,

∴ 所求不等式c a c <<

说明:此题考查了用分析法证明不等式.在题目中分析法和综合法是综合运用的,要注意在书写时,分析法的书写过程应该是:“欲证……需证……”,综合法的书写过程是:“因为(∵)……所以(∴)……”,即使在一个题目中是边分析边说明也应该注意不要弄混.

典型例题七

例7 若233=+b a ,求证2≤+b a .

分析:本题结论的反面比原结论更具体、更简、宜用反证法.

证法一:假设2>+b a ,则)(2))((2

2

2

2

3

3

b ab a b ab a b a b a +->+-+=+,

而23

3=+b a ,故1)(22<+-b ab a .

∴ab b a ab 212

2≥+>+.从而1

2

<+<+ab b a .

∴4222)(222<+<++=+ab ab b a b a . ∴2<+b a .

这与假设矛盾,故2≤+b a .

证法二:假设2>+b a ,则b a ->2,

故3333)2(2b b b a +->+=,即261282b b +->,即0)1(2<-b , 这不可能.从而2≤+b a .

证法三:假设2>+b a ,则8)(3)(333>+++=+b a ab b a b a . 由233=+b a ,得6)(3>+b a ab ,故2)(>+b a ab . 又2))((2233=+-+=+b ab a b a b a ,

∴))(()(22b ab a b a b a ab +-+>+. ∴ab b ab a <+-22,即0)(2<-b a .

这不可能,故2≤+b a .

说明:本题三种方法均采用反证法,有的推至与已知矛盾,有的推至与已知事实矛盾. 一般说来,结论中出现“至少”“至多”“唯一”等字句,或结论以否定语句出现,或结论肯定“过头”时,都可以考虑用反证法.

典型例题八

例8 设x 、y 为正数,求证33322y x y x +>+. 分析:用综合法证明比较困难,可试用分析法.

证明:要证33322y x y x +>+,只需证233322)()(y x y x +>+, 即证6336642246233y y x x y y x y x x ++>+++,

化简得334224233y x y x y x >+,0)323(2222>+-y xy x y x . ∵0334422+-y xy x . ∴0)323(2222>+-y xy x y x . ∴原不等式成立.

说明:1.本题证明易出现以下错误证法:xy y x 22

2

≥+,32

32

33

3

3

2y x y x ≥

+,然后

分(1)1>>y x ;(2)1<x 且10<y 且10<

典型例题九

例9 已知2122≤+≤y x ,求证32

1

22≤+-≤y xy x . 分析:联想三角函数知识,进行三角换元,然后利用三角函数的值域进行证明. 证明:从条件看,可用三角代换,但需要引入半径参数r .

∵2122≤+≤y x ,

∴可设θ=cos r x ,θ=sin r y ,其中π≤θ≤≤≤2021,

r .

∴)2sin 2

1

1(cos sin 22222θ-

=θθ-=+-r r r y xy x . 由232sin 21121≤θ-≤,故22223)2sin 211(21r r r ≤θ-≤. 而21212≥r ,3232≤r ,故32

1

22≤+-≤y xy x . 说明:1.三角代换是最常见的变量代换,当条件为222r y x =+或222r y x ≤+或

12

222=±b y a x 时,均可用三角代换.2.用换元法一定要注意新元的范围,否则所证不等式的变量和取值的变化会影响其结果的正确性.

典型例题十

例10 设n 是正整数,求证

121211121<+++++≤n n n . 分析:要求一个n 项分式n

n n 21

2111+

++++ 的范围,它的和又求不出来,可以采用“化整为零”的方法,观察每一项的范围,再求整体的范围.

证明:由),,2,1(2n k n k n n =>+≥,得n

k n n 1

121<+≤.

当1=k 时,n n n 1

1121<+≤;

当2=k 时,n n n 1

2121<+≤

…… 当n k =时,n

n n n 1

121<+≤.

∴1212111221=<+++++≤=n

n n n n n n . 说明:1、用放缩法证明不等式,放缩要适应,否则会走入困境.例如证明4712111222<+++n .由k

k k 1

1112-

-<,如果从第3项开始放缩,正好可证明;如果从第2项放缩,可得小于2.当放缩方式不同,结果也在变化.

2、放缩法一般包括:用缩小分母,扩大分子,分式值增大;缩小分子,扩大分母,分式值缩小;全量不少于部分;每一次缩小其和变小,但需大于所求,第一次扩大其和变大,但需小于所求,即不能放缩不够或放缩过头,同时放缩后便于求和.

典型例题十一

例11 已知0>>b a ,求证:b

b a ab b a a b a 8)(28)(2

2-<

-+<-. 分析:欲证不等式看起来较为“复杂”,宜将它化为较“简单”的形式,因而用分析法证

明较好.

证明:欲证b b a ab b a a b a 8)(28)(2

2-<

-+<-, 只须证b

b a ab b a a b a 4)(24)(2

2-<

-+<-. 即要证2

2

22)(2???

? ??-<-

即要证

b

b a b a a

b a 22-<

-<-.

即要证

b

b a a b a 212+<

<+,

即要证b

b a a

b a +<

<+2.

即要证121+<

<+

b

a a

b ,即

b

a

a b <<1. 即要证

b

a

a b <<1 (*) ∵0>>b a ,∴(*)显然成立,

故b b a ab b a a b a 8)(28)(22-<

-+<- 说明:分析法证明不等式,实质上是寻求结论成立的一个充分条件.分析法通常采用“欲证——只要证——即证——已知”的格式.

典型例题十二

例12 如果x ,y ,z R ∈,求证:332332332888y x z x z y z y x z y x ++≥++.

分析:注意到不等式左边各字母在项中的分布处于分离状态,而右边却结合在一起,因而要寻求一个熟知的不等式具有这种转换功能(保持两边项数相同),由

0)()()(222≥-+-+-a c c b b a ,易得ca bc ab c b a ++≥++222,此式的外形特征符合要求,

因此,我们用如下的结合法证明.

证明:∵242424888)()()(z y x z y x ++=++

444444x z x y y x ++≥

222222222)()()(x z z y y x ++=

222222222222y x x z x z z y z y y x ?+?+?≥

222222)()()(y zx x yz z xy ++=

z xy y zx y zx x yz x yz z xy 222222?+?+?≥ 332332332y x z x z y z y x ++=.

∴332332332888y x z x z y z y x z y x ++≥++.

说明:分析时也可以认为是连续应用基本不等式ab b a 222≥+而得到的.左右两边都是三项,实质上是ca bc ab c b a ++≥++222公式的连续使用.

如果原题限定x ,y ,z +∈R ,则不等式可作如下变形:)

1

11(333888z y x z y x z y x ++≥++进一步可得到:z y x y

x z z x y z y x 1

11335335335++≥++.

显然其证明过程仍然可套用原题的思路,但比原题要难,因为发现思路还要有一个转化

的过程.

典型例题十三

例13 已知10<

4

1

. 分析:此命题的形式为否定式,宜采用反证法证明.假设命题不成立,则

a c c

b b a )1()1()1(---,,三数都大于4

1

,从这个结论出发,进一步去导出矛盾.

证明:假设a c c b b a )1()1()1(---,,三数都大于4

1

即41)1(>-b a ,41)1(>-c b ,4

1

)1(>-a c .

又∵10<

∴21)1(>-b a ,21)1(>-c b ,2

1

)1(>-a c .

∴2

3

)1()1()1(>-+-+-a c c b b a ①

又∵21)1(b a b a +-≤-,21)1(c b c b +-≤-,2

1)1(a

c a c +-≤-.

以上三式相加,即得:

2

3

)1()1()1(≤?-+?-+?-a c c b b a ②

显然①与②相矛盾,假设不成立,故命题获证. 说明:一般情况下,如果命题中有“至多”、“至少”、“都”等字样,通常情况下要用反证法,反证法的关键在于“归谬”,同时,在反证法的证明过程中,也贯穿了分析法和综合法的解题思想.

典型例题十四

例14 已知a 、b 、c 都是正数,求证:??

?

??-++≤???

??-+33322abc c b a ab b a .

分析:用分析法去找一找证题的突破口.要证原不等式,只需证332abc c ab -≤-,即只需证332abc ab c ≥+.把ab 2变为ab ab +,问题就解决了.或有分析法的途径,也很容易用综合法的形式写出证明过程.

证法一:要证??

?

??-++≤-??? ??+33322abc c b a ab b a , 只需证332abc c b a ab b a -++≤-+,

即332abc c ab -≤-,移项,得332abc ab c ≥+. 由a 、b 、c 为正数,得332abc ab ab c ab c ≥++=+. ∴原不等式成立.

证法二:∵a 、b 、c 为正数,

3333abc ab ab c ab ab c =?≥++∴.

即332abc ab c ≥+,故332abc c ab -≤-.

332abc c b a ab b a -++≤-+∴,

??

?

??-++≤-??? ??+∴33322abc c b a ab b a . 说明:题中给出的

2b a +,ab ,3

c b a ++,3abc ,只因为a 、b 、c 都是正数,形式同算术平均数与几何平均数定理一样,不加分析就用算术平均数与几何平均数定理来求证,问题就不好解决了.

原不等式中是用“不大于”连结,应该知道取等号的条件,本题当且仅当ab c =时取“=”号.证明不等式不论采用何种方法,仅仅是一个手段或形式问题,我们必须掌握证题的关键.本题的关键是证明332abc ab c ≥+.

典型例题十五

例15 已知0>a ,0>b ,且1=-b a .求证:1)1)(1(10<+-<

b

b a a a . 分析:记)1

)(1(10b

b a a a M +-<

=,欲证10<

证明:令θ=2sec a ,θ=2tan b ,且2

<

θ<, 则)tan 1(tan )sec 1(sec sec 1)1)(1(12

θ+θ?θ-θθ=+-b

b a a a )sin cos cos sin ()cos cos 1(cos 2θθ

+θθ?θ-θθ=

θ=θ

θ?θθ?θ=sin cos sin 1cos sin cos 22

∵20π

<θ<,∴1sin 0<θ<,即1)1)(1(10<+-

b a a a 成立.

说明:换元的思想随处可见,这里用的是三角代换法,这种代换如能将其几何意义挖掘

出来,对代换实质的认识将会深刻得多,常用的换元法有:(1)若1≤x ,可设R x ∈αα=,sin ;(2)若122=+y x ,可设α=cos x ,α=sin y ,R ∈α;(3)若122≤+y x ,可设α=cos r x ,

α=sin r y ,且1≤r .

典型例题十六

例16 已知x 是不等于1的正数,n 是正整数,求证n n n

n

x x x ?>+++1

2

)1)(1(.

分析:从求证的不等式看,左边是两项式的积,且各项均为正,右边有2的因子,因此可考虑使用均值不等式.

证明:∵x 是不等于1的正数,

∴021>>+x x ,

∴n n n x x 2)1(>+. ① 又021>>+n n x x . ② 将式①,②两边分别相乘得

n n n n n x x x x ??>++22)1)(1(,

∴n n n n x x x ?>+++12)1)(1(.

说明:本题看起来很复杂,但根据题中特点,选择综合法求证非常顺利.由特点选方法是解题的关键,这里因为1≠x ,所以等号不成立,又因为①,②两个不等式两边均为正,所以可利用不等式的同向乘性证得结果.这也是今后解题中要注意的问题.

典型例题十七

例17 已知,x ,y ,z +∈R ,且1=++z y x ,求证3≤++

z y x .

分析:从本题结构和特点看,使用比较法和综合法都难以奏效.为找出使不等式成立的充分条件不妨先用分析法一试,待思路清晰后,再决定证题方法.

证明:要证3≤++

z y x ,

只需证3)(2≤+++++yz xz xy z y x ,

只需证1≤++yz xz xy .

∵x ,y ,z +∈R ,

∴xy y x 2≥+,xz z x 2≥+,yz z y 2≥+, ∴)(2)(2yz xz xy z y x ++≥++,

∴1≤++yz xz xy 成立.

∴3≤++

z y x .

说明:此题若一味地用分析法去做,难以得到结果.在题中得到只需证

1≤++yz xz xy 后,思路已较清晰,这时改用综合法,是一种好的做法.通过此例可以看

出,用分析法寻求不等式的证明途径时,有时还要与比较法、综合法等结合运用,决不可把某种方法看成是孤立的.

典型例题十八

例18 求证21312112

22<++++

n . 分析:此题的难度在于,所求证不等式的左端有多项和且难以合并,右边只有一项.注意到

这是一个严格不等式,为了左边的合并需要考查左边的式子是否有规律,这只需从21

n

下手

考查即可.

(完整版)高二数学不等式练习题及答案(经典)

不等式练习题 一、选择题 1、若a,b 是任意实数,且a >b,则 ( ) (A )a 2>b 2 (B ) a b <1 (C )lg(a-b)>0 (D )(21)a <(2 1)b 2、下列不等式中成立的是 ( ) (A )lgx+log x 10≥2(x >1) (B )a 1 +a ≥2 (a ≠0) (C ) a 1<b 1 (a >b) (D )a 21+t ≥a t (t >0,a >0,a ≠1) 3、已知a >0,b >0且a +b =1, 则()11 )(1122--b a 的最小值为 ( ) (A )6 (B ) 7 (C ) 8 (D ) 9 4、已给下列不等式(1)x 3+ 3 >2x (x ∈R ); (2) a 5+b 5> a 3b 2+a 2b 3(a ,b ∈R ); (3) a 2+b 2≥2(a -b -1), 其中正确的个数为 ( ) (A ) 0个 (B ) 1个 (C ) 2个 (D ) 3个 5、f (n ) = 12+n -n , ?(n )= n 21 , g (n ) = n 12--n , n ∈N ,则 ( ) (A ) f (n )

备战2019高考数学选择题专题04不等式的证明理

专题04 不等式的证明 知识通关 1.基本不等式 (1)定理1:如果a ,b ∈R ,那么a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立. (2)定理2(基本不等式):如果a ,b>0,那么 2 a b ab +≥,当且仅当a=b 时,等号成立. 用语言可以表述为:两个正数的算术平均数不小于(即大于或等于)它们的几何平均数. (3)定理3:如果a ,b ,c 为正数,那么 3 3 a b c abc ++≥a =b =c 时,等号成立. 用语言可以表述为:三个正数的算术平均数不小于(即大于或等于)它们的几何平均数. (4)算术平均—几何平均定理(基本不等式的推广):对于n 个正数a 1,a 2,···,a n ,它们的算术平均数不小于(即大于或等于)它们的几何平均数,即 12123n n n a a a a a a a n ++ +≥??,当且仅当 a 1=a 2=···=a n 时,等号成立. 2.柯西不等式 (1)二维形式的柯西不等式:若a ,b ,c ,d 都是实数,则2 2 2 2 2 ()(+)()a b c d ac bd +≥+,当且仅当 ad=bc 时,等号成立. (2)柯西不等式的向量形式:设α,β是两个向量,则||||||?≥?αβαβ,当且仅当α是零向量或β是零向量或存在实数k 使α=k β时,等号成立. (3)二维形式的三角不等式:设x 1,y 1,x 2,y 2∈R ,22 221212x x y y ++≥211222()()x y x y -+- (4)一般形式的柯西不等式:设1212,, ,,,, ,n n a a a b b b 是实数,则 (22212n a a a ++ +)(222 12n b b b + ++) ≥()2 1122n n a b a b a b +++,当且仅当a i =0或b i =0(i=1,2,···,n )或存在一个数k 使得 a i =k b i (i=1,2,···,n )时,等号成立. 3.不等式证明的方法 (1)比较法 比较法是证明不等式最基本的方法,可分为作差比较法和作商比较法两种.

高中数学解不等式方法+练习题

不等式 要求层次 重难点 一元二次不等式 C 解一元二次不等式 (一) 知识容 1.含有一个未知数,且未知数的最高次数为2的整式不等式,叫做一元二次不等式. 一元二次不等式的解集,一元二次方程的根及二次函数图象之间的关系如下表(以0a >为例): 有关含有参数的一元二次不等式问题,若能把不等式转化成二次函数或二次方程,通过根的判别式或数形结合思想,可使问题得到顺利解决.其方法大致有:①用一元二次方程根的判别式,②参数大于最大值或小于最小值,③变更主元利用函数与方程的思想求解. 判别式 24b ac ?=- 0?> 0?= 0?< 二次函数 2y ax bx c =++ (0)a >的图象 一元二次方程 2 0ax bx c ++= (0)a ≠的根 有两相异实根 12,x x = 242b b ac a -±- 12()x x < 有两相等实根 122b x x a ==- 没有实根 一元二次不等式的解集 2 0ax bx c ++> (0)a > {1 x x x < 或}2x x > {R x x ∈,且 2b x a ?≠- ?? 实数集R 20ax bx c ++< (0)a > {}1 2x x x x << ? ? 例题精讲 高考要求 板块一:解一元二次不等式 解不等式

(二)主要方法 1.解一元二次不等式通常先将不等式化为20ax bx c ++>或20 (0)ax bx c a ++<>的形式,然后求出对应方程的根(若有根的话),再写出不等式的解:大于0时两根之外,小于0时两根之间; 2.分式不等式主要是转化为等价的一元一次、一元二次或者高次不等式来处理; 3.高次不等式主要利用“序轴标根法”解. (三)典例分析: 1.二次不等式与分式不等式求解 【例1】 不等式 1 12 x x ->+的解集是 . 【变式】 不等式2230x x --+≤的解集为( ) A .{|31}x x x -或≥≤ B .{|13}x x -≤≤ C .{|31}x x -≤≤ D .{|31}x x x -或≤≥ 【变式】 不等式 25 2(1)x x +-≥的解集是( ) A .132? ?-??? ? , B .132??-????, C .(]11132??????U ,, D .(]11132?? -???? U ,, 2.含绝对值的不等式问题 【例2】 已知n *∈N ,则不等式 220.011 n n -<+的解集为( ) A .{}|199n n n *∈N ≥, B .{}|200n n n *∈N ≥, C .{}|201n n n *∈N ≥, D .{}|202n n n *∈N ≥, 【例3】 不等式 1 11 x x +<-的解集为( ) A .{}{}|01|1x x x x <<>U B .{}|01x x << C .{}|10x x -<< D .{}|0x x < 【变式】 关于x 的不等式2121x x a a -+-++≤的解集为空集,则实数a 的取值围是 _. 【例4】 若不等式1 21x a x + -+≥对一切非零实数x 均成立,则实数a 的最大值是_________. 【例5】 若不等式34x b -<的解集中的整数有且仅有123,,,则b 的取值围为 . 3.含参数不等式问题 【例6】 若关于x 的不等式22840x x a --->在14x <<有解,则实数a 的取值围是( ) A .4a <- B .4a >- C .12a >- D .12a <- 【变式】 ⑴已知0a <,则不等式22230x ax a -->的解集为 . ⑵若不等式897x +<和不等式220ax bx +->的解集相同,则a b -=______.

高中数学基本不等式证明

不等式证明基本方法 例1 :求证:221a b a b ab ++≥+- 分析:比较法证明不等式是不等式证明的最基本的方法,常用作差法和作商法,此题用作差法较为简便。 证明:221()a b a b ab ++-+- 2221[()(1)(1)]02 a b a b =-+-+-≥ 评注:1.比较法之一(作差法)步骤:作差——变形——判断与0的关系——结论 2.作差后的变形常用方法有因式分解、配方、通分、有理化等,应注意结合式子的形式,适当选 用。 例2:设c b a >>,求证:b a a c c b ab ca bc 2 22222++<++ 分析:从不等式两边形式看,作差后可进行因式分解。 证明:)(222222b a a c c b ab ca bc ++-++ =)()()(a b ab c a ca b c bc -+-+- =)()]()[()(a b ab c b b a ca b c bc -+-+-+- =))()((a c c b b a --- c b a >>Θ,则,0,0,0<->->-a c c b b a ∴0))()((<---a c c b b a 故原不等式成立 评注:三元因式分解因式,可以排列成一个元的降幂形式: =++-++)(222222b a a c c b ab ca bc )())(()(2a b ab b a b a c a b c -++-+-,这样容易发现规律。 例3 :已知,,a b R +∈求证:11()()2()n n n n a b a b a b ++++≤+ 证明:11()()2()n n n n a b a b a b ++++-+ 11n n n n a b ab a b ++=+-- ()()n n a b a b a b =-+- ()()n n a b b a =--

人教版数学高二B版必修53.2均值不等式

课后训练 1.若-4<x <1,则()22222 x x f x x -+=-( ). A .有最小值1 B .有最大值1 C .有最小值-1 D .有最大值-1 2.已知a >b >0,全集I =R ,2a b M x b x ? +?<. 证明:证法一:∵abc =1,且a ,b ,c 为互不相等的正数, 求下列各式的最值: (1)已知x >y >0,且xy =1,求22 x y x y +-的最小值及此时x ,y 的值; (2)设a ,b ∈R ,且a +b =5,求2a +2b 的最小值. 参考答案 1. 答案:D

人教版数学高二不等式知识点大整合

第三章 不等式 一、不等式的基本性质为: ① ;② ; ③ ;④ ; ⑤ ;⑥ ; ⑦ ;⑧ ; 注意:特值法是判断不等式命题是否成立的一种方法,此法尤其适用于不成立的命题。 二、均值不等式:两个数的算术平均数不小于它们的几何平均数。 若0,>b a ,则ab b a ≥+2 (当且仅当b a =时取等号) 基本变形:①≥+b a ;≥+2)2 (b a ;②2_____________222b a b a ab +≤≤≤+ ③若R b a ∈,,则ab b a 222≥+,222)2(2b a b a +≥+;④_________)2 (_______2≤+≤b a 基本应用:①放缩,变形; ②求函数最值:注意:①一正二定三取等;②积定和小,和定积大。 当p ab =(常数),当且仅当 时, ; 当S b a =+(常数),当且仅当 时, ; 常用的方法为:拆、凑、平方; 如:①函数)21(4294>-- =x x x y 的最小值 。 ②已知5 10<c b a ,则 33 abc c b a ≥++(当且仅当c b a ==时取等号) 基本变形:≥++c b a ;≥++3)3(c b a ; ②若0,,,21>n a a a ,则n n n a a a n a a a 2121≥+++(当且n a a a === 21时取

等号) 三、绝对值不等式: ≤ ≤ ≤ 注意:?+<+||||||b a b a ; ?+=+||||||b a b a ; ?+<-||||||b a b a ;?+=-||||||b a b a ; ?+<-||||||b a b a ;?+=-||||||b a b a ; ?-<-||||||b a b a ;?-=-||||||b a b a ; 四、常用的基本不等式: (1)设R b a ∈,,则0)(,022≥-≥b a a (当且仅当 时取等号) (2)a a ≥||(当且仅当 时取等号);a a -≥||(当且仅当 时取等号) (3)若0,0>>b a ,则2233ab b a b a +≥+; (4)若R c b a ∈,,,则ca bc ab c b a ++≥++222 (5)若R c b a ∈,,,则)(3)()(32222c b a c b a ca bc ab ++≤++≤++ (6)柯西不等式:设R b b a a ∈2121,,,,则))(()(2 221222122211b b a a b a b a ++≤+ 注意:可从向量的角度理解:设),(),,(2121b b b a a a ==,则222)(b a b a ≤? (7)b a ab b a 110,>;?R m b a ,0,,若1a b ,则m a m b a b ++>; 五、证明不等式常用方法: (1)比较法:①作差比较:B A B A ≤?≤-0;②作商比较: B A B B A ≥?>≥)0(1 作差比较的步骤: (1)作差:对要比较大小的两个数(或式)作差。 (2)变形:对差进行因式分解或配方成几个数(或式)的完全平方和。 (3)判断差的符号:结合变形的结果及题设条件判断差的符号。 注意:若两个正数作差比较有困难,可以通过它们的平方差来比较大小。 (2)综合法:由因导果。

6540高二数学解不等式

解不等式 一. 选择题: 1. 使不等式x x 1> 成立的x 取值范围是( ) A. )1(∞, B. )1(--∞, C. )1()01(∞-,, D. )1()1(∞--∞,, 2. 不等式11 <-x ax 的解集为}21|{>a B. 2 1>b a ,,则不等式b x a ->>1的解是( ) A. 01<<-x b 或a x 10<< B. 01<<-x a 或b x 10<< C. b x 1-<或a x 1> D. b x a 11<<- 4. 设命题甲为“04<<-k ”;命题乙为“函数12--=kx kx y 恒为负值”,那么( ) A. 甲是乙的充分而非必要的条件 B. 甲是乙的必要而非充分条件 C. 甲是乙的充要条件 D. 甲既不是乙的充分条件,又不是乙的必要条件 二. 填空: 1. 0)2)(1)(12)(3(≤++--x x x x 的解集是 。 2. 若不等式022>++bx ax 的解为3 121<<-x ,则=a =b 。 3. ≥-+-+x x x x x 872232的解集是 。 4. 0--a ax x 的解集是 。 5. 5|23|1<-

高考数学高三模拟考试试卷压轴题专题六十三不等式的证明

高考数学高三模拟考试试卷压轴题专题六十三不等式的证明 【高频考点解读】 1.了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、放缩法、数学归纳法. 2.了解柯西不等式、排序不等式以及贝努利不等式. 3.能利用均值不等式求一些特定函数的极值. 【重点知识梳理】 一、比较法证明不等式 (1)求差比较法: 知道a>b ?a -b>0,ab 只要证明a -b>0即可,这种方法称为求差比较法. (2)求商比较法: 由a>b>0?a b >1且a>0,b>0,因此当a>0,b>0时,要证明a>b ,只要证明a b >1即可,这种方法称为求商比较法. 二、综合法与分析法 1.综合法 利用某些已经证明过的不等式和不等式的性质,推导出所要证明的不等式,这种方法叫综合法.即“由因导果”的方法. 2.分析法 证明不等式时,有时可以从求证的不等式出发,分析使这个不等式成立的充分条件,把证明不等式转化为判定这些充分条件是否具备的问题,如果能够肯定这些充分条件都已经具备,那么就可以判定原不等式成立,这种方法叫作分析法.即“执果索因”的方法. 3.平均值不等式 定理:如果a ,b ,c 为正数,则a +b +c 3≥3 abc ,当且仅当a =b =c 时,等号成立. 我们称 a + b + c 3 为正数a ,b ,c 的算术平均值,3 abc 为正数a ,b ,c 的几何平均值,定理中的不等式为三个正数的算术—几何平均值不等式,简称为平均值不等式. 4.一般形式的算术—几何平均值不等式 如果a1,a2,…,an 为n 个正数,则a1+a2+…+an n ≥n a1a2…an ,当且仅当a1=a2=…=an 时,等号成立. 【高考考纲突破】

【高中数学】公式总结(均值不等式)

均值不等式归纳总结 1. (1)若R b a ∈,,则ab b a 22 2 ≥+ (2)若R b a ∈,,则2 2 2b a ab +≤ (当且仅当b a =时取“=”) 2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥ +2 (2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+ (当且仅当b a =时取“=”) (3)若* ,R b a ∈,则2 2? ? ? ??+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则1 2x x +≥ (当且仅当1x =时取“=”) 若0x <,则1 2x x +≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则1 1122-2x x x x x x +≥+ ≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 4.若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当 b a =时取“=”) 若0ab ≠,则22-2a b a b a b b a b a b a +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 5.若R b a ∈,,则2 )2(2 22b a b a +≤ +(当且仅当b a =时取“=”) 『ps.(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和 为定植时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三取等” (3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用』

例1:求下列函数的值域 (1)y =3x 2+ 1 2x 2 (2)y =x +1 x 解:(1)y =3x 2+1 2x 2 ≥2 3x 2· 1 2x 2 = 6 ∴值域为[ 6 ,+∞) (2)当x >0时,y =x +1 x ≥2 x ·1 x =2; 当x <0时, y =x +1x = -(- x -1 x )≤-2 x ·1 x =-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞) 解题技巧 技巧一:凑项 例 已知5 4 x <,求函数14245 y x x =-+ -的最大值。 解:因450x -<,所以首先要“调整”符号,又1 (42)45 x x -- 不是常数,所以对42x -要进行拆、凑项, 5,5404x x <∴-> ,11425434554y x x x x ??∴=-+=--++ ?--? ?231≤-+= 当且仅当1 5454x x -= -,即1x =时,上式等号成立,故当1x =时,max 1y =。 评注:本题需要调整项的符号,又要配凑项的系数,使其积为定值。

高中数学不等式经典题型(精)

概念、方法、题型、易误点及应试技巧总结 不等式 一.不等式的性质: 1.同向不等式可以相加;异向不等式可以相减:若,a b c d >>, 则a c b d +>+(若,a b c d ><,则a c b d ->-),但异向不等式不可以相加;同向不等式不可以相减; 2.左右同正不等式:同向的不等式可以相乘,但不能相除;异向不等式可以相除,但不能相乘:若0,0a b c d >>>>,则ac bd >(若0,0a b c d >><<,则a b c d >); 3.左右同正不等式:两边可以同时乘方或开方:若0a b >>,则n n a b >或 > 4.若0ab >,a b >,则11a b <;若0ab <,a b >,则11 a b >。如 (1)对于实数c b a ,,中,给出下列命题: ①22,bc ac b a >>则若; ②b a bc ac >>则若,22; ③22,0b ab a b a >><<则若; ④b a b a 1 1,0<<<则若; ⑤b a a b b a ><<则若,0; ⑥b a b a ><<则若,0; ⑦b c b a c a b a c ->->>>则若,0; ⑧11 ,a b a b >>若,则0,0a b ><。 其中正确的命题是______ (答:②③⑥⑦⑧); (2)已知11x y -≤+≤,13x y ≤-≤,则3x y -的取值范围是______ (答:137x y ≤-≤); (3)已知c b a >>,且,0=++c b a 则a c 的取值范围是______ (答:12,2? ?-- ?? ?) 二.不等式大小比较的常用方法: 1.作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果; 2.作商(常用于分数指数幂的代数式); 3.分析法; 4.平方法; 5.分子(或分母)有理化; 6.利用函数的单调性; 7.寻找中间量或放缩法 ; 8.图象法。其中比较法(作差、作商)是最基本的方法。如 (1)设0,10>≠>t a a 且,比较2 1 log log 21+t t a a 和的大小

2019-2020年高二数学 第六章 不等式: 6.1不等式的性质(一)优秀教案

2019-2020年高二数学第六章不等式: 6.1不等式的性质(一) 优秀教案 教学目的: 1了解不等式的实际应用及不等式的重要地位和作用; 2掌握实数的运算性质与大小顺序之间的关系,学会比较两个代数式的大小. 教学重点:比较两实数大小. 教学难点:差值比较法:作差→变形→判断差值的符号 授课类型:新授课 课时安排:1课时 教具:多媒体、实物投影仪 教学过程: 一、引入: 复习初中学过的不等式的性质 ①正数的相反数是负数 ②任意实数的平方不小于0。 ③不等式的两边都加上(或减去)同一个数或同一个整式, 不等号的方向不变。 ④不等式的两边都乘以(或除以)同一个正数,不等号的

方向不变。 ⑤不等式的两边都乘以(或除以)同一个负数,不等号的 方向改变。 人与人的年龄大小、高矮胖瘦,物与物的形状结构,事与事成因与结果的不同等等都表现出不等的关系,这表明现实世界中的量,不等是普遍的、绝对的,而相等则是局部的、相对的研究不等关系,反映在数学上就是证明不等式与解不等式实数的差的正负与实数的大小的比较有着密切关系,这种关系是本章内容的基础,也是证明不等式与解不等式的主要依据因此,本节课我们有必要来研究探讨实数的运算性质与大小顺序之间的关系 生活中为什么糖水中加的糖越多越甜呢? 转化为数学问题:a克糖水中含有b克糖(a>b>0),若再加m(m>0)克糖,则糖水更甜了,为什么? 分析:起初的糖水浓度为,加入m克糖后的糖水浓度为,只要证>即可怎么证呢?引人课题 二、讲解新课: 1.不等式的定义:用不等号连接两个解析式所得的式子,叫做不等式.

说明:(1)不等号的种类:>、<、≥(≮)、≤(≯)、≠.(2)解析式是指:代数式和超越式(包括指数式、对数式和三角式等) (3)不等式研究的范围是实数集R. 2.判断两个实数大小的充要条件 对于任意两个实数a、b,在a>b,a= b,a<b三种关系中有且仅有一种成立.判断两个实数大小的充要条件是: 由此可见,要比较两个实数的大小,只要考察它们的差的符号就可以了,这好比站在同一水平面上的两个人,只要看一下他们的差距,就可以判断他们的高矮了. 三、讲解范例: 例1比较(a+3)(a-5)与(a+2)(a-4)的大小分析:此题属于两代数式比较大小,实际上是比较它们的值的大小,可以作差,然后展开,合并同类项之后,判断差值正负(注意是指差的符号,至于差的值究竟是多少,在这里无关紧要)并根据实数运算的符号法则来得出两个代数

(完整)高中数学不等式习题及详细答案

第三章 不等式 一、选择题 1.已知x ≥2 5 ,则f (x )=4-25+4-2x x x 有( ). A .最大值45 B .最小值4 5 C .最大值1 D .最小值1 2.若x >0,y >0,则221+)(y x +221 +)(x y 的最小值是( ). A .3 B . 2 7 C .4 D . 2 9 3.设a >0,b >0 则下列不等式中不成立的是( ). A .a +b + ab 1≥22 B .(a +b )( a 1+b 1 )≥4 C 22 ≥a +b D . b a ab +2≥ab 4.已知奇函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (1)=0,则不等式x x f x f ) ()(--<0 的解集为( ). A .(-1,0)∪(1,+∞) B .(-∞,-1)∪(0,1) C .(-∞,-1)∪(1,+∞) D .(-1,0)∪(0,1) 5.当0<x <2 π时,函数f (x )=x x x 2sin sin 8+2cos +12的最小值为( ). A .2 B .32 C .4 D .34 6.若实数a ,b 满足a +b =2,则3a +3b 的最小值是( ). A .18 B .6 C .23 D .243 7.若不等式组?? ? ??4≤ 34 ≥ 30 ≥ y x y x x ++,所表示的平面区域被直线y =k x +34分为面积相等的两部分,则k 的值是( ). A . 7 3 B . 37 C . 43 D . 34 8.直线x +2y +3=0上的点P 在x -y =1的上方,且P 到直线2x +y -6=0的距离为

人教新课标版数学高二-人教B版必修5练习 3.2 均值不等式(一)

§3.2 均值不等式(一) 一、基础过关 1.已知a >0,b >0,则1a +1b +2ab 的最小值是 ( ) A .2 B .2 2 C .4 D .5 2.若a ,b ∈R ,且ab >0,则下列不等式中,恒成立的是 ( ) A .a 2+b 2>2ab B .a +b ≥2ab C.1a +1b >2 ab D.b a +a b ≥2 3.已知m =a +1 a -2 (a >2),n =????1 2x 2-2 (x <0),则m 、n 之间的大小关系是( ) A .m >n B .m 2 5.已知a ,b ∈(0,+∞),则下列不等式中不成立的是 ( ) A .a +b +1ab ≥2 2 B .(a +b )????1a +1 b ≥4 C.a 2+b 2 ab ≥2ab D.2ab a + b >ab 6.若a <1,则a +1 a -1有最______(填“大”或“小”)值,为________. 7.若lg x +lg y =1,则2x +5 y 的最小值为________. 8.设a 、b 、c 都是正数,求证:bc a +ca b +ab c ≥a +b +c . 二、能力提升 9.设x ,y ∈R ,a >1,b >1,若a x =b y =3,a +b =23,则1x +1 y 的最大值为( ) A .2 B.32 C .1 D.1 2 10.若对任意x >0,x x 2+3x +1≤a 恒成立,则a 的取值范围为________. 11.已知x >y >0,xy =1,求证:x 2+y 2 x -y ≥2 2. 12.已知a ,b ,c 为不等正实数,且abc =1. 求证:a +b +c <1a +1b +1 c .

(完整版)高考数学-基本不等式(知识点归纳)

高中数学基本不等式的巧用 一.基本不等式 1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 22 2 ≥+ (2)若R b a ∈,,则2 2 2b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”) 2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2 (2)若* ,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=” ) (3)若* ,R b a ∈,则2 2?? ? ??+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则12x x + ≥ (当且仅当1x =时取 “=”);若0x <,则1 2x x +≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x x x x +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当b a =时取“=”) 若0ab ≠,则 22-2a b a b a b b a b a b a +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=” ) 4.若R b a ∈,,则2 )2( 2 22b a b a +≤ +(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求它们的 积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三取等” (3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用. 应用一:求最值 例1:求下列函数的值域 (1)y =3x 2 +12x 2 (2)y =x +1x 解:(1)y =3x 2 +12x 2 ≥2 3x 2 ·12x 2 = 6 ∴值域为[ 6 ,+∞) (2)当x >0时,y =x +1 x ≥2 x ·1 x =2; 当x <0时, y =x +1x = -(- x -1 x )≤-2 x ·1 x =-2 ∴值域为(-∞,-2]∪[2,+∞) 解题技巧: 技巧一:凑项 例1:已知5 4x < ,求函数14245 y x x =-+-的最大值。 解:因450x -<,所以首先要“调整”符号,又1 (42)45 x x --g 不是常数,所以对42x -要进行拆、凑项, 5,5404x x <∴->Q ,11425434554y x x x x ??∴=-+=--++ ?--? ?231≤-+= 当且仅当1 5454x x -= -,即1x =时,上式等号成立,故当1x =时,max 1y =。

中职数学2.2.1不等式的基本性质

2.2.1不等式的基本性质 【学习目标】: 1.复习归纳不等式的基本性质; 2.学会证明这些性质; 3.并会利用不等式的性质解决一些简单的比较大小的问题。 【学习重点】:不等式性质的证明 【课前自主学习】: 1、数轴上右边的点表示的数总左边的点所表示的数,可知: ? a- > b b a a- = b ? a b ? < a- a b b 结论:要比较两个实数的大小,只要考察它们的差的符号即可。2、不等式的基本性质: (1)对称性:b a>?; (2)传递性:? b a,; b > >c (3)同加性:? a; >b 推论:同加性:? > a,; b c >d (4)同乘性:? b ,c a, >0 > ,c a; b ? < >0 推论1:同乘性:? ,0d c b a; >0 > > > 推论2:乘方性:? n N a,0; b ∈ > >+ 推论3:开方性:? b n a,0; > ∈ >+ N 【问题发现】:

【问题导学,练习跟踪】: 例1. 用符号“>”或“<”填空,并说出应用了不等式的哪条性质. (1) 设a b >,3a - 3b -; (2) 设a b >,6a 6b ; (3) 设a b <,4a - 4b -; (4) 设a b <,52a - 52b -. 变式练习(1)设36x >,则 x > ; (2)设151x -<-,则 x > . 例2. 已知0a b >>,0c d >>,求证ac bd >. 变式练习:已知a b >,c d >,求证a c b d +>+. 当堂检测: 1.如果b a >,则下列不等式成立的是( ) A.b a 55-<- B.b a > C.bc ac > D.22bc ac > 2.如果0< B.b a > C.b b a 1 1 >- D.22b a > 3.已知b a ,为任意实数,那么( ) A.b a >是的22b a >必要条件 B.b a >是b a -<-11的充要条件 C.b a >是b a >的充分条件 D.b a >是22b a >的必要条件 归纳小结 强化思想 本次课学了哪些内容?重点和难点各是什么?

2021年高考数学第一轮专题复习- 不等式——不等式的证明

第48课时:第六章 不等式——不等式的证明(二) 课题:不等式的证明(二) 一.复习目标: 1.了解用反证法、换元法、放缩法等方法证明简单的不等式. 二.知识要点: 1.反证法的一般步骤:反设——推理——导出矛盾(得出结论); 2.换元法:一般由代数式的整体换元、三角换元,换元时要注意等价性; 3.放缩法:要注意放缩的适度,常用的方法是:①舍去或加上一些项;②将分子或分母放大(或缩小). 三.课前预习: 1.设实数,x y 满足22(1)1x y +-=,当0x y c ++≥时,c 的取值范围是 ( ) () A 1,)+∞ () B (1]-∞ () C 1,)+∞ () D (1]-∞ 2 .1A n =+++与)n N *∈的大小关系是 . 四.例题分析: 例1.已知332x y +=,求证:2x y +≤. 例2.设正有理数1a 是3的一个近似值,令21 211a a =+ +, (1介于1a 与2a 之间;

(2)证明:2a 比1a 更接近于3; (3的有理近似值的方法. 例3.在数列{}n a 中,23sin sin 2sin 3sin 2222n n n a αααα=++++,对正整数,m n 且m n >,求证:12m n n a a -< . 例4.设1a b c ++=,2221a b c ++=,a b c >>,求证:103c -<<. 五.课后作业: 1.下列三个式子22a c -,22b a -,22(,,)c b a b c R -∈中 ( ) ()A 至少有一式小于1- ()B 都小于1- ()C 都大于等于1- ()D 至少有一式大于等于1- 2设0,0,,111x y x y x y A B x y x y +>>==+++++,则,A B 的大小关系是 .

高中数学百大经典例题—不等式证明

高中数学 典型例题一 例1 若10<-(0>a 且1≠a ). 分析1 用作差法来证明.需分为1>a 和10<a 时, 因为 11,110>+<---=x a . (2)当10<+<--=x a . 综合(1)(2)知)1(log )1(log x x a a +>-. 分析2 直接作差,然后用对数的性质来去绝对值符号. 解法2 作差比较法. 因为 )1(log )1(log x x a a +-- a x a x lg ) 1lg(lg )1lg(+- -= [])1lg()1lg(lg 1 x x a +--= [])1lg()1lg(lg 1 x x a +---= 0)1lg(lg 1 2>--= x a , 所以)1(log )1(log x x a a +>-.

说明:解法一用分类相当于增设了已知条件,便于在变形中脱去绝对值符号;解法二用对数性质(换底公式)也能达到同样的目的,且不必分而治之,其解法自然简捷、明快. 典型例题二 例2 设0>>b a ,求证:.a b b a b a b a > 分析:发现作差后变形、判断符号较为困难.考虑到两边都是正数,可以作商,判断比值与1的大小关系,从而证明不等式. 证明:b a a b b a a b b a b a b a b a b a ---=?=)( ∵0>>b a ,∴ .0,1>->b a b a ∴1)(>-b a b a . ∴a b b a b a b a .1> 又∵0>a b b a , ∴.a b b a b a b a >. 说明:本题考查不等式的证明方法——比较法(作商比较法).作商比较法证明不等式的步骤是:判断符 号、作商、变形、判断与1的大小. 典型例题三 例3 对于任意实数a 、b ,求证 444 ()22 a b a b ++≥(当且仅当a b =时取等号) 分析 这个题若使用比较法来证明,将会很麻烦,因为,所要证明的不等式中有4 ( )2 a b +,展开后很复杂。若使用综合法,从重要不等式:2 2 2a b ab +≥出发,再恰当地利用不等式的有关性质及“配方”的技巧可得到证明。 证明:∵ 222a b ab +≥(当且仅当22 a b =时取等号) 两边同加4 4 4 4 2 22 ():2()()a b a b a b ++≥+, 即: 44222 ()22 a b a b ++≥ (1) 又:∵ 2 2 2a b ab +≥(当且仅当a b =时取等号)

人教新课标版数学高二B必修5学案 3.2 均值不等式(二)

明目标、知重点 1.熟练掌握均值不等式及变形的应用.2.会用均值不等式解决简单的最大(小)值问题.3.能够运用均值不等式解决生活中的应用问题. 1.用均值不等式求最值的结论 (1)设x ,y 为正实数,若x +y =s (和s 为定值),则当x =y 时,积xy 有最大值为s 2 4. (2)设x ,y 为正实数,若xy =p (积p 为定值),则当x =y 时,和x +y 有最小值为2p . 2.均值不等式求最值的条件 (1)x ,y 必须是正数; (2)求积xy 的最大值时,应看和x +y 是否为定值;求和x +y 的最小值时,应看积xy 是否为定值. (3)等号成立的条件是否满足. 前一节课我们已经学习了均值不等式,我们常把a +b 2叫做正数a 、b 的算术平均数,把ab 叫 做正数a 、b 的几何平均数.本节我们就最值问题及生活中的实际例子研究它的重要作用. 探究点一 均值不等式与最值 思考1 已知x ,y 都是正数,若x +y =s (和为定值),那么xy 有最大值还是最小值?如何求? 答 xy 有最大值.由均值不等式,得s =x +y ≥2xy ,所以xy ≤s 2 4,当x =y 时,积xy 取得最 大值s 2 4 . 思考2 已知x ,y 都是正数,若xy =p (积为定值),那么x +y 有最大值还是最小值?如何求? 答 x +y 有最小值.由均值不等式,得x +y ≥2xy =2p .当x =y 时,x +y 取得最小值2p .

例1 求函数f (x )=-2x 2+x -3 x (x >0)的最大值,及此时x 的值. 解 f (x )=1-(2x +3 x ). 因为x >0,所以2x +3 x ≥2 2x ·3 x =26, 得-(2x +3 x )≤-2 6.因此f (x )≤1-2 6. 当且仅当2x =3x ,即x 2=3 2时,式中等号成立. 由于x >0,因而x = 6 2 时,式中等号成立. 因此f (x )max =1-26,此时x = 62 . 反思与感悟 在利用均值不等式求最值时要注意三点:一是各项均为正;二是寻求定值,求和式最小值时应使积为定值,求积式最大值时应使和为定值(恰当变形,合理拆分项或配凑因式是常用的解题技巧);三是考虑等号成立的条件. 跟踪训练1 (1)若x >0,求函数y =x +4 x 的最小值,并求此时x 的值; (2)设02,求x +4 x -2 的最小值; (4)已知x >0,y >0,且 1x +9 y =1,求x +y 的最小值. 解 (1)当x >0时,x +4 x ≥2 x ·4 x =4, 当且仅当x =4 x ,即x 2=4,x =2时取等号. ∴函数y =x +4 x (x >0)在x =2时取得最小值4. (2)∵00, ∴y =4x (3-2x )=2 ≤2?? ?? ??2x +(3-2x )22=9 2. 当且仅当2x =3-2x ,即x =3 4 时,等号成立.

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