比较法和 综合法,分析法
4.1比较法分析法综合法

所以 aabb>(ab) 2 .
a+b
综上,aabb>(ab) 2 . 【点评】 比较法是证明不等式的一个最基本、最常用的 方法.当被证明的不等式的两端是多项式、分式或对数式,一 般使用作差比较法,当被证明的不等式(或变形后)的两端都是 正数且为积的形式或幂指数的形式时,一般使用作商比较法.
1.(1)已知a≥b>0,求证:2a3-b3≥2ab2-a2b. (2)已知a>2,求证:loga(a-1)<log(a+1)a. 证明:(1)2a3-b3-(2ab2-a2b)=2a(a2-b2)+b(a2-b2) =(a2-b2)(2a+b)=(a-b)(a+b)(2a+b). 因为a≥b>0, 所以a-b≥0,a+b>0,2a+b>0. 从而(a-b)(a+b)(2a+b)≥0, 即2a3-b3≥2ab2-a2b.
【点评】 (1)综合法是从已知的不等式和不等式的基本性
质出发推导出所要证的不等式成立.
(2)一些重要不等式及其变形是证明不等式最常用到的工具
之一,尤其是不等式a2+abb≤ ab≤a+2 b≤
a2+2 b2(a>0,b>
0),不但可以用来证明不等式,还可用来求最值.
3.已知a,b,c是互不相等的正数,且abc=1.求证:(1+ a+b)(1+b+c)(1+c+a)>27.
分析法与综合法结合起来证明不等式
已知a,b,c∈(0,+∞),且ab+bc+ca=1.
求证:a+b+c≥ 3.
证明:要证 a+b+c≥ 3, 由于 a,b,c∈(0,+∞), 只需证(a+b+c)2≥3, 即证 a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)≥3.
根据条件,只需证 a2+b2+c2≥1=ab+bc+ca. 而 ab+bc+ca≤a2+2 b2+b2+2 c2+c2+2 a2=a2+b2+c2, 当且仅当 a=b=c= 33时取等号, 所以原不等式成立.
证明不等式的几种方法

昭通学院学生毕业论文论文题目证明不等式的几种方法姓名学号 201103010128学院数学与统计学院专业数学教育指导教师2014年3月6日证明不等式的几种方法摘 要:证明不等式就是要推出这个不等式对其中所有允许值都成立或推出数值不等式成立。
本文主要归纳了几种不等式证明的常用方法。
关键词:不等式; 证明; 方法 1.引言在定义域中恒成立的不等式叫做恒不等式,确认一个不等式为恒不等式的过程为对该不等式进行证明。
证明不等式的主要方法是根据不等式的性质和已有的恒不等式进行合乎逻辑的等价变换。
主要方法有:比较法、综合法、分析法、反证法、归纳法、放缩法、构造法、导数法、均值不等式性质证明不等式等方法。
2.不等式证明的常用方法2.1 比较法比较法是直接作出所证不等式,两边的差(或商)然后推演出结论的方法。
具体地说欲证B A >)(B A <,直接将差式B A -与0比较大小;或若当+∈R B A ,时,直接将商式BA与1比较大小[]1。
差值比较法的理论依据是不等式的基本性质:“若0≥-b a ,则b a ≥;若0≤-b a ,则b a ≤.”其一般步骤为:1.作差:观察不等式左右两边构成的差式,将其看成一个整体。
2.变形:把不等式两边的差进行变形,或变形成一个常数,或为若干个因式的积,或一个或几个平方和。
其中变形是求差法的关键,配方和因式分解是经常使用的方法。
3.判断:根据已知条件与上述变形结果判断不等式两边差的正负号,最后肯定所求不等式成立的结论。
应用范围:当被证的不等式两端是多项式,对于分式或对数式时,一般使用差值比较法。
商值比较法的理论依据是:“∈b a ,+R ,若b a 1≥则b a ≥;若ba1≤则b a ≤.”其一 般步骤为:1.作商:将左右两端作商。
2.变形:化简商式到最简形式。
3.判断:商与1的大小关系,就是判定商大于1还是小于1。
应用范围:当被证的不等式两端含有幂指数式时,一般使用商值比较法。
高中数学:不等式题目的七种证明方法

高中数学:不等式题目的七种证明方法压轴题目一般是开放型的题目,每年都是会变化。
但大概率题目是函数、数列、圆锥曲线、不等式等知识的综合问题。
我就来总结一下不等式的证明方法。
01比较法所谓比较法,就是通过两个实数a与b的差或商的符号(范围)确定a与b大小关系的方法,即通过来确定a,b大小关系的方法。
前者为作差法,后者为作商法。
但要注意作差法适用范围较广;作商法再用时注意符号问题,如果同为正的话是没有问题的,同为负的话记得改变不等式的符号。
02分析法和综合这两个方法我们一般会一起使用。
分析法是从求证的不等式出发,分析这个不等式成立的充分条件,把证明这个不等式的问题转化为证明这些条件是否具备的问题。
如果能够肯定这些条件都已具备,那么就可以判定所证的不等式成立。
综合法是从已知或证明过的不等式出发,根据不等式的性质及公理推导出欲证的不等式。
我们来看一个例题,已知如果要用综合法或者分析法的话,对于过程上需要写明,即证,所以要证,也就是说,即等价于……一些转化的语句来过渡我们的题目。
当然这两个方法我们经常一起用,因为分析完条件,分析结论,两个一起分析做题速度更快一些呢。
03反证法从否定结论出发,经过逻辑推理,导出矛盾,证实结论的否定是错误的,从而肯定原结论是正确的。
这个方法其实是按照集合的补集理论来的,正难则反,但是要注意用反证法证明不等式时,必须将命题结论的反面的各种情形都要考虑到,不能少的。
反证法证明一个命题的思路及步骤:1)假定命题的结论不成立;2)进行推理,在推理中出现下列情况之一:与已知条件矛盾;与公理或定理矛盾;3)由于上述矛盾的出现,可以断言,原来的假定“结论不成立”是错误的;4)肯定原来命题的结论是正确的。
04放缩法在证明过程中,利用不等式的传递性,作适当的放大或缩小,证明有更好的不等式来代替原不等式。
放缩法的目的性强,必须恰到好处,。
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,灵活性很大。
不等式的几种证明方法

【 关键词 】 不等式 证明方法 比较法 作商法 综合法 分析法 中值定理法 反证法 放缩法 利用均值不等式 利用数学归纳法
中图分类号 : 7文献标 识码 : 文章 编号:0 94 6 (0 2 O —4 -2 01 A 1 0 ・O 72 1) 5 1 l0
不等关系是客观 世界 中广泛存在的一个基 本关系 , 各种类型 的不 等式在 现代教学 的各 个分 支及应 用 中起着 十分重 要的 作用 , 而不 等 式的证 明则是不等 式知识 的重要组成 部分 。 以下是几种方 法 的介绍 。
5 中值 定 理法 .
+ 4f … + 4 . a 3
6 2 l 6 6 4’
6 b b l 2 3
利用中 值定理: ( 是 若, ) 定义在区间 b上的 , 】 连续函数, 并
且 f()可导 , x 则存在 , < b, 足f b- () f() 一 ), a < 满 () f a = ( 口 6
从 而原 不等 式 成立 。
8利用 均值 不 等式 。
设 。口, , 为, 数, ± , … z 个正 则
则 当 且 仅 当 口=口 = : …=a 时取 等 号 。
≥ 而
,
例 9 设 口 ,2 , , Ib ,3 6为 正数 , . Ia , b,2 b,4
11 . 试题库不 能适应考试对 象的变化 现有 培 养 人才 层 次 多样 , 养 目标 不 同 , 培 因此 , 考题 理 应有 所 区 别。 现有 试题 库 管理 中 , 卷数 量较 少 , 但 试 试题 的可变 化性 较小 ,
文件 格 式 提 供 支 持 。 文 件 的 操 作 应 能 够 自动 由文 件 中提 取 试 对 题 , 根 据 操作 者 的选 择建 立 数 据 库 中 的相 应 数 据选 项 。 常 , 并 通 应 采用 各 种 文 本 编 辑 软 件 提 供 的 自动化 功 能 或 文 本 提 取功 能 以及 公式 编辑 器 和 图像 文件 的读 取 功 能 组 成 文 件 操 作 基 本 流 程 。 以组 合试题 建 立 功能 为 例 : 能 是TxT文本 文件 为试题 基 本 可 文本 , 另外 , 需要 加 入图像 文 件组 成 最 终的试 题 。 还 那么 , 种 自动 这 化过 程 必 须包 括 读 取文 件 、 示 文本 、 像 编 辑等 复 合 编辑 功 能 。 显 图
不等式的证明

不等式的证明最新考纲 通过一些简单问题了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法.知 识 梳 理1.基本不等式定理1:如果a ,b ∈R,那么a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立. 定理2:如果a ,b >0,那么a +b 2≥a =b 时,等号成立,即两个正数的算术平均不小于(即大于或等于)它们的几何平均.定理3:如果a ,b ,c ∈R +,那么a +b +c 3≥a =b =c 时,等号成立.2.不等式的证明方法(1)比较法①作差法(a ,b ∈R):a -b >0⇔a >b ;a -b <0⇔a <b ;a -b =0⇔a =b . ②作商法(a >0,b >0):a b >1⇔a >b ;a b <1⇔a <b ;a b=1⇔a =b .(2)综合法与分析法①综合法:从已知条件出发,利用定义、公理、定理、性质等,经过一系列的推理、论证而得出命题成立.综合法又叫顺推证法或由因导果法.②分析法:从要证的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,所需条件为已知条件或一个明显成立的事实(定义、公理或已证明的定理、性质等),从而得出要证的命题成立,这种证法称为分析法,即“执果索因”的证明方法.[微点提醒]1.作差比较法的实质是把两个数或式子的大小判断问题转化为一个数(或式子)与0的大小关系.2.用分析法证明数学问题时,要注意书写格式的规范性,常常用“要证(欲证)……”“即要证……”“就要证……”等分析到一个明显成立的结论,再说明所要证明的数学问题成立.3.利用基本不等式证明不等式或求最值时,要注意变形配凑常数.基础自测1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)比较法最终要判断式子的符号得出结论.( )(2)综合法是从原因推导到结果的思维方法,它是从已知条件出发,经过逐步推理,最后达到待证的结论.( )(3)分析法又叫逆推证法或执果索因法,是从待证结论出发,一步一步地寻求结论成立的必要条件,最后达到题设的已知条件或已被证明的事实.( )(4)使用反证法时,“反设”不能作为推理的条件应用.( )解析(1)作商比较法是商与1的大小比较.(3)分析法是从结论出发,寻找结论成立的充分条件.(4)应用反证法时,“反设”可以作为推理的条件应用.答案(1)×(2)√(3)×(4)×2.(选修4-5P23习题2.1T1改编)已知a≥b>0,M=2a3-b3,N=2ab2-a2b,则M,N的大小关系为________.解析2a3-b3-(2ab2-a2b)=2a(a2-b2)+b(a2-b2)=(a2-b2)(2a+b)=(a-b)(a+b)(2a+b).因为a≥b>0,所以a-b≥0,a+b>0,2a+b>0,从而(a-b)(a+b)(2a+b)≥0,故2a3-b3≥2ab2-a2b.答案M≥N3.(选修4-5P25T3改编)已知a,b,c∈(0,+∞),且a+b+c=1,则1a +1b+1c的最小值为________.解析把a+b+c=1代入1a +1b+1c得a+b+ca+a+b+cb+a+b+cc=3+⎝⎛⎭⎪⎫ba+ab+⎝ ⎛⎭⎪⎫c a +a c +⎝ ⎛⎭⎪⎫c b +b c ≥3+2+2+2=9, 当且仅当a =b =c =13时等号成立. 答案 94.(2019·聊城模拟)下列四个不等式:①log x 10+lg x ≥2(x >1);②|a -b |<|a |+|b |;③⎪⎪⎪⎪⎪⎪b a +a b ≥2(ab ≠0);④|x -1|+|x -2|≥1,其中恒成立的个数是( )A.1B.2C.3D.4解析 log x 10+lg x =1lg x+lg x ≥2(x >1),①正确; ab ≤0时,|a -b |=|a |+|b |,②不正确;因为ab ≠0,b a 与a b同号,所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪b a +a b =⎪⎪⎪⎪⎪⎪b a +⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b ≥2,③正确; 由|x -1|+|x -2|的几何意义知,|x -1|+|x -2|≥1恒成立,④也正确,综上①③④正确.答案 C5.(2017·全国Ⅱ卷)已知a >0,b >0,且a 3+b 3=2.证明:(1)(a +b )(a 5+b 5)≥4;(2)a +b ≤2.证明 (1)(a +b )(a 5+b 5)=a 6+ab 5+a 5b +b 6=(a 3+b 3)2-2a 3b 3+ab (a 4+b 4)=4+ab (a 4+b 4-2a 2b 2)=4+ab (a 2-b 2)2≥4.(2)(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3=2+3ab(a+b)≤2+3(a+b)24(a+b)=2+3(a+b)34,所以(a+b)3≤8,因此a+b≤2.考点一比较法证明不等式【例1】设a,b是非负实数,求证:a2+b2≥ab(a+b). 证明因为a2+b2-ab(a+b)=(a2-a ab)+(b2-b ab)=a a(a-b)+b b(b-a)=(a-b)(a a-b b)=(a 12-b12)(a32-b32).因为a≥0,b≥0,所以不论a≥b≥0,还是0≤a≤b,都有a 12-b12与a32-b32同号,所以(a 12-b12)(a32-b32)≥0,所以a2+b2≥ab(a+b).规律方法比较法证明不等式的方法与步骤1.作差比较法:作差、变形、判号、下结论.2.作商比较法:作商、变形、判断、下结论.提醒(1)当被证的不等式两端是多项式、分式或对数式时,一般使用作差比较法.(2)当被证的不等式两边含有幂式或指数式或乘积式时,一般使用作商比较法.【训练1】(1)(2019·锦州模拟)设不等式|2x-1|<1的解集为M.①求集合M;②若a,b∈M,试比较ab+1与a+b的大小.(2)若a >b >1,证明:a +1a >b +1b. (1)解 ①由|2x -1|<1得-1<2x -1<1,解得0<x <1.所以M ={x |0<x <1}.②由①和a ,b ∈M 可知0<a <1,0<b <1,所以(ab +1)-(a +b )=(a -1)(b -1)>0.故ab +1>a +b .(2)证明 a +1a -⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b =a -b +b -a ab =(a -b )(ab -1)ab . 由a >b >1得ab >1,a -b >0,所以(a -b )(ab -1)ab>0. 即a +1a -⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b >0, 所以a +1a >b +1b. 考点二 综合法证明不等式【例2】 (1)已知a ,b ,c ∈R,且它们互不相等,求证a 4+b 4+c 4>a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2;(2)已知x ,y ,z 均为正数,求证:x yz +y zx +z xy ≥1x +1y +1z. 证明 (1)∵a 4+b 4≥2a 2b 2,b 4+c 4≥2b 2c 2,a 4+c 4≥2a 2c 2,∴2(a 4+b 4+c 4)≥2(a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2),即a 4+b 4+c 4≥a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2.又∵a ,b ,c 互不相等,∴a 4+b 4+c 4>a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2.(2)因为x ,y ,z 都为正数,所以x yz +y zx =1z ⎝ ⎛⎭⎪⎫x y +y x ≥2z①,同理可得yxz+zyx≥2x②,z xy +xyz≥2y③,当且仅当x=y=z时,以上三式等号都成立. 将上述三个不等式两边分别相加,并除以2,得xyz +yzx+zxy≥1x+1y+1z.规律方法 1.综合法证明不等式,要着力分析已知与求证之间,不等式的左右两端之间的差异与联系.合理进行转换,恰当选择已知不等式,这是证明的关键.2.在用综合法证明不等式时,不等式的性质和基本不等式是最常用的.在运用这些性质时,要注意性质成立的前提条件.【训练2】已知实数a,b,c满足a>0,b>0,c>0,且abc=1.(1)证明:(1+a)(1+b)(1+c)≥8;(2)证明:a+b+c≤1a+1b+1c.证明(1)1+a≥2a,1+b≥2b,1+c≥2c,相乘得:(1+a)(1+b)(1+c)≥8abc=8.(2)1a +1b+1c=ab+bc+ac,ab+bc≥2ab2c=2b,ab+ac≥2a2bc=2a,bc+ac≥2abc2=2c,相加得a+b+c≤1a +1b+1c.考点三分析法证明不等式【例3】已知函数f(x)=|x-1|.(1)解不等式f (x -1)+f (x +3)≥6;(2)若|a |<1,|b |<1,且a ≠0,求证:f (ab )>|a |f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a . (1)解 由题意,知原不等式等价为|x -2|+|x +2|≥6,令g (x )=|x -2|+|x +2|,则g (x )=⎩⎨⎧-2x ,x ≤-2,4,-2<x <2,2x ,x ≥2.当x ≤-2时,由-2x ≥6,得x ≤-3;当-2<x <2时,4≥6不成立,此时无解;当x ≥2时,由2x ≥6,得x ≥3.综上,不等式的解集是(-∞,-3]∪[3,+∞).(2)证明 要证f (ab )>|a |f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a , 只需证|ab -1|>|b -a |,只需证(ab -1)2>(b -a )2.而(ab -1)2-(b -a )2=a 2b 2-a 2-b 2+1=(a 2-1)(b 2-1)>0,从而原不等式成立. 规律方法 1.当要证的不等式较难发现条件和结论之间的关系时,可用分析法来寻找证明途径,使用分析法证明的关键是推理的每一步必须可逆.2.分析法证明的思路是“执果索因”,其框图表示为: Q ⇐P 1→P 1⇐P 2→P 2⇐P 3→…→得到一个明显成立的条件【训练3】 已知a >b >c ,且a +b +c =0,求证:b 2-ac <3a .证明 由a >b >c 且a +b +c =0,知a >0,c <0. 要证b 2-ac <3a ,只需证b 2-ac <3a 2.∵a +b +c =0,只需证b 2+a (a +b )<3a 2,只需证2a 2-ab -b 2>0,只需证(a -b )(2a +b )>0,只需证(a -b )(a -c )>0.∵a >b >c ,∴a -b >0,a -c >0,∴(a -b )(a -c )>0显然成立,故原不等式成立.[思维升华]证明不等式的方法和技巧:(1)如果已知条件与待证明的结论直接联系不明显,可考虑用分析法;如果待证的命题以“至少”“至多”等方式给出或否定性命题、唯一性命题,则考虑用反证法;如果待证不等式与自然数有关,则考虑用数学归纳法等.(2)在必要的情况下,可能还需要使用换元法、构造法等技巧简化对问题的表述和证明.尤其是对含绝对值不等式的解法或证明,其简化的根本思路是去绝对值号,转化为常见的不等式(组)求解.多以绝对值的几何意义或“找零点、分区间、逐个解、并起来”为简化策略,而绝对值三角不等式,往往作为不等式放缩的依据.[易错防范]在使用基本不等式时,等号成立的条件是一直要注意的事情,特别是连续使用时,要求分析每次使用时等号是否成立.基础巩固题组(建议用时:60分钟)1.设a ,b >0且a +b =1,求证:⎝⎛⎭⎪⎫a +1a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b 2≥252. 证明 因为(12+12)⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫a +1a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b 2≥⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a +⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b 2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1ab 2≥25⎝⎛⎭⎪⎫因为ab ≤14. 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b 2≥252.2.设a >0,b >0,a +b =1,求证1a +1b +1ab≥8. 证明 ∵a >0,b >0,a +b =1,∴1=a +b ≥2ab , 即ab ≤12,∴1ab≥4, ∴1a +1b +1ab =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b +1ab ≥2ab ·21ab +1ab ≥4+4=8. 当且仅当a =b =12时等号成立, ∴1a +1b +1ab≥8. 3.(2019·大理一模)已知函数f (x )=|x |+|x -3|.(1)解关于x 的不等式f (x )-5≥x .(2)设m ,n ∈{y |y =f (x )},试比较mn +4与2(m +n )的大小.解 (1)f (x )=|x |+|x -3|=⎩⎨⎧3-2x ,x <0,3,0≤x ≤3,2x -3,x >3.f (x )-5≥x ,即⎩⎨⎧x <0,3-2x ≥x +5或⎩⎨⎧0≤x ≤3,3≥x +5或⎩⎨⎧x >3,2x -3≥x +5,解得x ≤-23或x ∈∅或x ≥8. 所以不等式的解集为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-23∪[8,+∞). (2)由(1)易知f (x )≥3,所以m ≥3,n ≥3.由于2(m +n )-(mn +4)=2m -mn +2n -4=(m -2)(2-n ).且m ≥3,n ≥3,所以m -2>0,2-n <0,即(m -2)(2-n )<0,所以2(m +n )<mn +4.4.(2019·郴州质量检测)已知a ,b ,c 为正数,函数f (x )=|x +1|+|x -5|.(1)求不等式f (x )≤10的解集;(2)若f (x )的最小值为m ,且a +b +c =m ,求证:a 2+b 2+c 2≥12.(1)解 f (x )=|x +1|+|x -5|≤10等价于⎩⎨⎧x ≤-1,-(x +1)-(x -5)≤10或⎩⎨⎧-1<x <5,(x +1)-(x -5)≤10或⎩⎨⎧x ≥5,(x +1)+(x -5)≤10,解得-3≤x ≤-1或-1<x <5或5≤x ≤7,∴不等式f (x )≤10的解集为{x |-3≤x ≤7}.(2)证明 ∵f (x )=|x +1|+|x -5|≥|(x +1)-(x -5)|=6,∴m =6,即a +b +c =6.∵a 2+b 2≥2ab ,a 2+c 2≥2ac ,c 2+b 2≥2cb ,∴2(a 2+b 2+c 2)≥2(ab +ac +bc ),∴3(a 2+b 2+c 2)≥a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2bc =(a +b +c )2,∴a 2+b 2+c 2≥12.当且仅当a =b =c =2时等号成立.5.(2019·沈阳模拟)设a ,b ,c >0,且ab +bc +ca =1.求证:(1)a +b +c ≥3; (2)a bc +b ac +c ab ≥3(a +b +c ). 证明 (1)要证a +b +c ≥3,由于a ,b ,c >0,因此只需证明(a +b +c )2≥3.即证a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca )≥3.而ab +bc +ca =1,故只需证明a 2+b 2+c 2+2(ab +bc +ca )≥3(ab +bc +ca ),即证a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca .而这可以由ab +bc +ca ≤a 2+b 22+b 2+c 22+c 2+a 22=a 2+b 2+c 2(当且仅当a =b =c时等号成立)证得.所以原不等式成立. (2)a bc +b ac +c ab =a +b +c abc. 在(1)中已证a +b +c ≥ 3.因此要证原不等式成立,只需证明1abc ≥a +b +c , 即证a bc +b ac +c ab ≤1,即证a bc +b ac +c ab ≤ab +bc +ca .而a bc =ab ·ac ≤ab +ac2, b ac ≤ab +bc2,c ab ≤bc +ac2,所以a bc +b ac +c ab ≤ab +bc +ca⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当a =b =c =33时等号成立. 所以原不等式成立.6.(2019·百校联盟联考)已知函数f (x )=|2x -3|+|2x -1|的最小值为M .(1)若m ,n ∈[-M ,M ],求证:2|m +n |≤|4+mn |;(2)若a ,b ∈(0,+∞),a +2b =M ,求2a +1b的最小值. (1)证明 ∵f (x )=|2x -3|+|2x -1|≥|2x -3-(2x -1)|=2,∴M =2. 要证明2|m +n |≤|4+mn |,只需证明4(m +n )2≤(4+mn )2,∵4(m +n )2-(4+mn )2=4(m 2+2mn +n 2)-(16+8mn +m 2n 2)=(m 2-4)(4-n 2), ∵m ,n ∈[-2,2],∴m 2,n 2∈[0,4],∴(m 2-4)(4-n 2)≤0,∴4(m +n )2-(4+mn )2≤0,∴4(m +n )2≤(4+mn )2,可得2|m +n |≤|4+mn |.(2)解 由(1)得,a +2b =2,因为a ,b ∈(0,+∞),所以2a +1b =12⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b (a +2b ) =12⎝ ⎛⎭⎪⎫2+2+a b +4b a ≥12⎝ ⎛⎭⎪⎫4+2a b ·4b a =4, 当且仅当a =1,b =12时,等号成立. 所以2a +1b的最小值为4. 能力提升题组(建议用时:20分钟)7.已知函数f (x )=x +1+|3-x |,x ≥-1.(1)求不等式f (x )≤6的解集;(2)若f (x )的最小值为n ,正数a ,b 满足2nab =a +2b ,求证:2a +b ≥98. (1)解 根据题意,若f (x )≤6,则有⎩⎨⎧x +1+3-x ≤6,-1≤x <3或⎩⎨⎧x +1+(x -3)≤6,x ≥3, 解得-1≤x ≤4,故原不等式的解集为{x |-1≤x ≤4}.(2)证明 函数f (x )=x +1+|3-x |=⎩⎨⎧4,-1≤x <3,2x -2,x ≥3,分析可得f (x )的最小值为4,即n =4, 则正数a ,b 满足8ab =a +2b ,即1b +2a=8, 又a >0,b >0,∴2a +b =18⎝ ⎛⎭⎪⎫1b +2a (2a +b )=18⎝ ⎛⎭⎪⎫2a b +2b a +5≥18⎝ ⎛⎭⎪⎫5+22a b ·2b a =98,当且仅当a =b =38时取等号. 原不等式得证.8.(2015·全国Ⅱ卷)设a ,b ,c ,d 均为正数,且a +b =c +d ,证明:(1)若ab >cd ,则a +b >c +d ;(2)a +b >c +d 是|a -b |<|c -d |的充要条件.证明 (1)∵a ,b ,c ,d 为正数,且a +b =c +d ,欲证a +b >c +d ,只需证明(a +b )2>(c +d )2, 也就是证明a +b +2ab >c +d +2cd ,只需证明ab >cd ,即证ab >cd .由于ab >cd ,因此a +b >c +d .(2)①若|a -b |<|c -d |,则(a -b )2<(c -d )2,即(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd .∵a +b =c +d ,所以ab >cd . 由(1)得a +b >c +d .②若a +b >c +d ,则(a +b )2>(c +d )2, ∴a +b +2ab >c +d +2cd .∵a +b =c +d ,所以ab >cd .于是(a -b )2=(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd =(c -d )2. 因此|a -b |<|c -d |.综上,a +b >c +d 是|a -b |<|c -d |的充要条件.。
常用的逻辑思维方法有哪些

常用的逻辑思维方法有哪些
1.归纳法:通过观察和实验来总结经验规律,从具体到一般的推断。
2.演绎法:从已知的前提出发,通过逻辑推理得出结论,从一般到特殊的推断。
3.比较法:通过比较不同事物之间的相似性和差异性,来发现问题所在或者改进方法。
4.分析法:将问题分解成更小的部分,逐个进行分析,最后整合得出全面的结论。
5.综合法:将不同的观点、理论或方法相互结合,形成新的思路或解决问题的方法。
6.反证法:假设一些命题为真,通过逻辑推理得出矛盾,从而证明该命题为假。
7.归约法:将复杂的问题简化成更容易理解和解决的形式。
8.假设法:通过设问和假设,推导出不同情况下的结论,进而得出最终的结论。
9.排除法:通过排除其他可能性,得出唯一的结论或解决方案。
10.理论验证法:通过实验证实一些理论的正确性或有效性。
11.对比法:通过对比不同事物或观点之间的差异和相似之处,来得出结论或选择最佳方案。
12.具体化法:将抽象的问题具体化,从而更好地理解和解决问题。
13.建模法:将复杂的问题抽象成数学模型或图形,通过分析模型来解决问题。
14.概率统计法:通过概率和统计的方法,对随机事件或数据进行分析和推断。
15.图表分析法:通过图表或数据展示的方式,对问题进行可视化分析和解决。
这些逻辑思维方法在不同的领域和问题都有应用,可以帮助我们理性思考、分析问题、解决难题。
高中数学常用证明方法归纳(比较法、综合法、分析法、反证法、数学归纳法、放缩法)

高中数学常用证明方法(比较法、综合法、分析法、反证法、数学归纳法、放缩法)江西省永丰中学陈保进高中数学证明题是学生学习的一个难点,学生对基本的数学证明方法不熟悉,证明题过程书写不规范,条理不清晰,为此有必要归纳一些常见的数学证明方法。
1.比较法比较法包括作差比较、作商比较,比如要证a >b ,只需证a -b >0;若b >0,要证a >b ,只需证a b >1。
例1:已知b a ,是正数,用比较法证明:b a a b b a +≥+22证明:0))((11)(()(222222222≥-+=--=-+-=+-+ab b a b a a b b a a a b b b a b a a b b a 所以b a ab b a +≥+222.综合法(由因导果法)利用已知条件和某些数学定义、公理、定理等,经过一系列的推理论证,最后推导出要证明的结论成立。
例2:已知.9111111,,≥⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+∈+b a b a R b a 求证:证明:由ab b a 2≥+,1=+b a ,得41≤ab ,111111211 11111189119.a b a b a b ab ab ab ab a b +⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=+++=++=+≥+=∴++≥ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭而3.分析法(执果索因法)从要证明的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直到把要证明的结论归结为一个显然成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止。
书写格式:要证……只需证……即证……例3:若a ,b ∈(1,+∞),证明:a +b <1+ab .证明:要证a +b <1+ab ,只需证(a +b )2<(1+ab )2,只需证a +b -1-ab <0,即证(a -1)(1-b )<0.因为a >1,b >1,所以a -1>0,1-b <0,即(a -1)(1-b )<0成立,所以原不等式成立.4.反证法当命题从正面出发不好证明时,可以从反面入手,用反证法,正所谓"正难则反"。
第60讲 不等式的证明、柯西不等式与均值不等式

3x+ 2y
2y+ 3z
1
z
2=( 3+2+ 3)2=16+8 3.
当且仅当3x=22y=31z,即 x∶y∶z=3∶ 3∶1 时,等号成立. xy z
∴3x+2y+1z的最小值为 16+8 3.
课堂考点探究
[总结反思] 对于若干个单项式的平方和,因为其符合柯西不等式(a2+b2+…+c2)(m2+n2+…+ p2)≥(am+bn+…+cp)2,所以只要补足另一个平方和多项式,便可利用柯西不等式来求 最值.
课堂考点探究
探究点二 利用综合法、分析法证明不等式
例 2 [2016·湖南邵阳三联] 设函数 f(x)=|x-a|. (1)当 a=2 时,解不等式 f(x)≥7-|x-1|; (2)若 f(x)≤1 的解集为0,2,m1 +21n=a(m>0,n>0),求
证:m+4n≥2 2+3.
[思路点拨] (1)采用零点分 段法去绝对值符号,再求 解;(2)根据 f(x)≤1 的解集 是[0,2],解得 a=1,所以
课堂考点探究
探究点三 利用放缩法证明不等式
例 3 [2017·湖南师大附中摸底考试] 设 α,β,γ 均为实 数.
(1)证明:|cos(α+β)|≤|cos α|+|sin β|; |sin(α+β)|≤|cos α|+|cos β|. (2)若 α+β+γ=0,证明:|cos α|+|cos β|+|cos γ|≥
可,这种方法称为求差比较法.
②求商比较法:a>b>0⇔ab>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.
(2)分析法
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3.设 ,则()
A. B.
C. D.
4.已知a≠0,比较 与 的大小
5.若 ,求证
.
师生补记
反证法和放缩法
【学习目标】会用反证法和放缩法证明问题;了解综合法的思考过程.
【重点难点】根据问题的特点,结合反证法和放缩法的思考过程、特点,选择适当的证明方法.
【学习过程】
探究任务一:反证法
1.新知:对于一些较复杂的不等式,有时很难直接入手求证,这时可考虑采用间接证明的方法。所谓间接证明即是指不直接从正面确定论题的真实性,而是证明它的反论题为假,或转而证明它的等价命题为真,以间接地达到目的。其中,反证法是间接证明的一种基本方法。
师生补记
当堂检测(2)
练1.已知 ,求证: ( 且 )
练2.设 为大于1的自然数,求证
课后作业
1.设0 <a,b,c< 2,求证:(2a)c, (2b)a, (2c)b,不可能同时大于1
2.当n> 2时,求证:
3.教材29页2、3
师生补记
第二步作出与所证不等式相反的假定;
第三步从条件和假定出发,应用证确的推理方法,推出矛盾结果;
第四步断定产生矛盾结果的原因,在于开始所作的假定不正确,于是原证不等式成立。
例1、若x,y> 0,且x+y>2,则 和 中至少有一个小于2
例2、设0 <a,b,c< 1,求证:(1a)b, (1b)c, (1c)a,不可能同时大于
要比较两个实数的大小,只要考察它们的差的符号即可,即利用不等式的性质:
例1.将 千克的白糖加水配制成 千克的糖水 ,则其浓度为;若再加入 千克的
白糖 ,糖水更甜了,根据这一生活常识提炼出一个常见的不等式:.
例2、已知 求证
探究任务二:综合法
1.综合法定义:一般地,利用,经过一系列的推理论证,最后导出所要证明的结论成立,这种证明方法叫综合法.
2.框图表示: 要点:顺推证法;由因导果.
例3、已知 , ,求证:
例4、证明: 。
探究任务三:分析法
1.新知:从要证明的结论出发,逐步寻找使它成立的充分条件,直至最后,把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条件、定理、定义、公理等)为止.
2.框图表示
要点:逆推证法;执果索因
例5、求证
例6、已知 求证
探究任务二:放缩法
新知:所谓放缩法,即是把要证的不等式一边适当地放大(或缩小),使之得出明显的不等量关系后,再应用不等量大、小的传递性,从而使不等式得到证明的方法。这种方法是证明不等式中的常用方法,尤其在今后学习高等数学时用处更为广泛。
例3、若a,b,c,dR+,求证:
例4、教材28页例4
例5、若 是自然数,求证
比较法、综合法和分析法
【学习目标】会用三种方法证明问题;了解综合法的思考过程.
【重点难点】根据问题的特点,结合三种方法的思考过程、特点,选择适当的证明方法.
【知识链接】(预习教材P36~P41,找出疑惑之处)
复习1:两类基本的证明方法:和.
复习2:直接证明的三种方法:和和反证法在于表明:若肯定命题的条件而否定其结论,就会导致矛盾。具体地说,反证法不直接证明命题“若p则q”,而是先肯定命题的条件p,并否定命题的结论q,然后通过合理的逻辑推理,而得到矛盾,从而断定原来的结论是正确的。
2.步骤:利用反证法证明不等式,一般有下面几个步骤:
第一步分清欲证不等式所涉及到的条件和结论;
师生补记
当堂检测(1)
练1.已知x≠0,比较(x2+1)2与x4+x2+1的大小.
练2.已知 ,且 ,那么
A. B.
C. D.
练3.已知 , ,求证:
课后作业
1.已知 的()
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
2.如果 为各项都大于零的等差数列,公差 ,则()
A. B.