海南省陵水县民族中学高中人教A版数学选修4-5教案:第04课时 对数不等式的解法

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(word完整版)人教A版高中数学选修4-5_《不等式选讲》全册教案,推荐文档

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选修4--5 不等式选讲一、课程目标解读选修系列4-5专题不等式选讲,内容包括:不等式的基本性质、含有绝对值的不等式、不等式的证明、几个著名的不等式、利用不等式求最大(小)值、数学归纳法与不等式。

通过本专题的教学,使学生理解在自然界中存在着大量的不等量关系和等量关系,不等关系和相等关系都是基本的数学关系,它们在数学研究和数学应用中起着重要的作用;使学生了解不等式及其证明的几何意义与背景,以加深对这些不等式的数学本质的理解,提高学生的逻辑思维能力和分析问题解决问题的能力。

二、教材内容分析作为一个选修专题,虽然学生已经学习了高中必修课程的5个模块和三个选修模块,教材内容仍以初中知识为起点,在内容的呈现上保持了相对的完整性.整个专题内容分为四讲,结构如下图所示:第一讲是“不等式和绝对值不等式”,为了保持专题内容的完整性,教材回顾了已学过的不等式6个基本性质,从“数与运算”的思想出发,强调了比较大小的基本方法。

回顾了二元基本不等式,突出几何背景和实际应用,同时推广到n个正数的情形,但教学中只要求理解掌握并会应用二个和三个正数的均值不等式。

对于绝对值不等式,借助几何意义,从“运算”角度,探究归纳了绝对值三角不等式,并用代数方法给出证明。

通过讨论两种特殊类型不等式的解法,学习解含有绝对值不等式的一般思想和方法,而不是系统研究。

第二讲是“证明不等式的基本方法”,教材通过一些简单问题,回顾介绍了证明不等式的比较法、综合法、分析法,反证法、放缩法。

其中,用反证法和放缩法证明不等式是新的课程标准才引入到中学数学教学中的内容。

这些方法大多在选修2-2“推理与证明”已经学过,此处再现也是为了专题的完整性,对于新增的放缩法,应通过实际实际例子,使学生明确不等式放缩的几个简单途径和方法,比如舍掉或加进一些项,在分式中放大或缩小分子或分母,应用基本不等式进行放缩等(见分节教学设计)。

本讲内容也是本专题的一个基础内容。

第三讲是“柯西不等式和排序不等式”。

人教A版数学高二选修4-5教案 绝对值不等式的解法

人教A版数学高二选修4-5教案   绝对值不等式的解法

1.2.2 绝对值不等式的解法一、教学目标1.理解绝对值的几何意义,掌握去绝对值的方法.2.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax +b |≤c ;|ax +b |≥c ;|x -a |+|x -b |≥c ;|x -a |+|x -b |≤c .3.能利用绝对值不等式解决实际问题. 二、课时安排 1课时 三、教学重点理解绝对值的几何意义,掌握去绝对值的方法. 四、教学难点会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax +b |≤c ;|ax +b |≥c ;|x -a |+|x -b |≥c ;|x -a |+|x -b |≤c .五、教学过程 (一)导入新课解关于x 的不等式|2x -1|<2m -1(m ∈R ).【解】 若2m -1≤0,即m ≤12,则|2x -1|<2m -1恒不成立,此时,原不等式无解;若2m -1>0,即m >12,则-(2m -1)<2x -1<2m -1,所以1-m <x <m . 综上所述:当m ≤12时,原不等式的解集为∅,当m >12时,原不等式的解集为{x |1-m <x <m }.(二)讲授新课教材整理1 绝对值不等式|x |<a 与|x |>a 的解集教材整理2 |ax +b |≤c ,|ax +b |≥c (c >0)型不等式的解法 1.|ax +b |≤c ⇔ .2.|ax +b |≥c ⇔ .教材整理3 |x -a |+|x -b |≥c ,|x -a |+|x -b |≤c (c >0)型不等式的解法 1.利用绝对值不等式的几何意义求解. 2.利用零点分段法求解.3.构造函数,利用函数的图象求解. (三)重难点精讲题型一、|ax +b|≤c 与|ax +b|≥c 型不等式的解法 例1求解下列不等式.(1)|3x -1|≤6;(2)3≤|x -2|<4;(3)|5x -x 2|<6.【精彩点拨】 关键是去绝对值符号,转化为不含绝对值符号的不等式. 【自主解答】 (1)因为|3x -1|≤6⇔-6≤3x -1≤6, 即-5≤3x ≤7,从而得-53≤x ≤73,所以原不等式的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-53≤x ≤73. (2)∵3≤|x -2|<4,∴3≤x -2<4或-4<x -2≤-3,即5≤x <6或-2<x ≤-1. 所以原不等式的解集为{x |-2<x ≤-1或5≤x <6}. (3)法一 由|5x -x 2|<6,得|x 2-5x |<6. ∴-6<x 2-5x <6.∴⎩⎪⎨⎪⎧x 2-5x +6>0,x 2-5x -6<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)(x -3)>0,(x -6)(x +1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧x <2或x >3,-1<x <6. ∴-1<x <2或3<x <6.∴原不等式的解集为{x |-1<x <2或3<x <6}. 法二 作函数y =x 2-5x 的图象,如图所示.|x 2-5x |<6表示函数图象中直线y =-6和直线y =6之间相应部分的自变量的集合.解方程x 2-5x =6,得x 1=-1,x 2=6.解方程x 2-5x =-6,得x ′1=2,x ′2=3.即得到不等式的解集是{x |-1<x <2或3<x <6}. 规律总结:1.形如a <|f (x )|<b (b >a >0)型不等式的简单解法是利用等价转化法,即a <|f (x )|<b (0<a <b )⇔a <f (x )<b 或-b <f (x )<-a .2.形如|f (x )|<a ,|f (x )|>a (a ∈R )型不等式的简单解法是等价命题法,即 (1)当a >0时,|f (x )|<a ⇔-a <f (x )<a . |f (x )|>a ⇔f (x )>a 或f (x )<-a . (2)当a =0时,|f (x )|<a 无解. |f (x )|>a ⇔|f (x )|≠0.(3)当a <0时,|f (x )|<a 无解. |f (x )|>a ⇔f (x )有意义. [再练一题] 1.解不等式: (1)3<|x +2|≤4; (2)|5x -x 2|≥6.【解】 (1)∵3<|x +2|≤4,∴3<x +2≤4或-4≤x +2<-3,即1<x ≤2或-6≤x <-5,所以原不等式的解集为{x |1<x ≤2或-6≤x <-5}.(2)∵|5x -x 2|≥6,∴5x -x 2≥6或5x -x 2≤-6,由5x -x 2≥6,即x 2-5x +6≤0,∴2≤x ≤3, 由5x -x 2≤-6,即x 2-5x -6≥0,∴x ≥6或x ≤-1, 所以原不等式的解集为{x |x ≤-1或2≤x ≤3或x ≥6}. 题型二、含参数的绝对值不等式的综合问题 例2已知函数f (x )=|x -a |.(1)若不等式f (x )≤3的解集为{x |-1≤x ≤5},求实数a 的值;(2)在(1)的条件下,若f (x )+f (x +5)≥m 对一切实数x 恒成立,求实数m 的取值范围. 【精彩点拨】 解f (x )≤3,由集合相等,求a →求y =f (x )+f (x +5)的最小值,确定m 的取值范围【自主解答】 (1)由f (x )≤3,得|x -a |≤3, 解得a -3≤x ≤a +3.又已知不等式f (x )≤3的解集为{x |-1≤x ≤5},所以⎩⎪⎨⎪⎧a -3=-1,a +3=5,解得a =2.(2)法一 由(1)知a =2,此时f (x )=|x -2|,设g (x )=f (x )+f (x +5)=|x -2|+|x +3|, 于是g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x -1,x <-3,5,-3≤x ≤2,2x +1,x >2.利用g (x )的单调性,易知g (x )的最小值为5. 因此g (x )=f (x )+f (x +5)≥m 对x ∈R 恒成立, 知实数m 的取值范围是(-∞,5]. 法二 当a =2时,f (x )=|x -2|. 设g (x )=f (x )+f (x +5)=|x -2|+|x +3|.由|x -2|+|x +3|≥|(x -2)-(x +3)|=5(当且仅当-3≤x ≤2时等号成立),得g (x )的最小值为5.因此,若g (x )=f (x )+f (x +5)≥m 恒成立, 则实数m 的取值范围是(-∞,5]. 规律总结:1.第(2)问求解的关键是转化为求f (x )+f (x +5)的最小值,法一是运用分类讨论思想,利用函数的单调性;法二是利用绝对值不等式的性质(应注意等号成立的条件).2.将绝对值不等式与函数以及不等式恒成立交汇、渗透,这是命题的新动向.解题时应强化函数、数形结合与转化化归思想方法的灵活运用.[再练一题]2.关于x 的不等式lg(|x +3|-|x -7|)<m . (1)当m =1时,解此不等式;(2)设函数f (x )=lg(|x +3|-|x -7|),当m 为何值时,f (x )<m 恒成立?【解】 (1)当m =1时,原不等式可变为0<|x +3|-|x -7|<10,可得其解集为{x |2<x <7}. (2)设t =|x +3|-|x -7|,则由对数定义及绝对值的几何意义知0<t ≤10, 因y =lg x 在(0,+∞)上为增函数, 则lg t ≤1,当t =10,x ≥7时,lg t =1, 故只需m >1即可,即m >1时,f (x )<m 恒成立. 题型三、含两个绝对值的不等式的解法例3 (1)解不等式|x +2|>|x -1|;(2)解不等式|x +1|+|x -1|≥3.【精彩点拨】 (1)可以两边平方求解,也可以讨论去绝对值符号求解,还可以用数轴上绝对值的几何意义来求解;(2)可以分类讨论求解,也可以借助数轴利用绝对值的几何意义求解,还可以左、右两边构建相应函数,画图象求解.【自主解答】 (1)|x +2|>|x -1|,可化为(x +2)2-(x -1)2>0,即6x +3>0,解得x >-12,∴|x +2|>|x -1|的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >-12. (2)如图,设数轴上与-1,1对应的点分别为A ,B ,那么A ,B 两点间的距离为2,因此区间[-1,1]上的数都不是不等式的解.设在A 点左侧有一点A 1到A ,B 两点的距离和为3,A 1对应数轴上的x .所以-1-x +1-x =3,得x =-32.同理设B 点右侧有一点B 1到A ,B 两点的距离和为3,B 1对应数轴上的x , 所以x -1+x -(-1)=3. 所以x =32.从数轴上可看到,点A 1,B 1之间的点到A ,B 的距离之和都小于3;点A 1的左边或点B 1的右边的任何点到A ,B 的距离之和都大于3,所以原不等式的解集是⎝⎛⎦⎤-∞,-32∪⎣⎡⎭⎫32,+∞. 规律总结:|x -a |+|x -b |≥c ,|x -a |+|x -b |≤c (c >0)型不等式的三种解法:分区间(分类)讨论法、图象法和几何法.分区间讨论的方法具有普遍性,但较麻烦;几何法和图象法直观,但只适用于数据较简单的情况.[再练一题]3.已知函数f (x )=|x -8|-|x -4|.(1)作出函数f (x )的图象;(2)解不等式f (x )>2. 【解】 (1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4,x ≤4,12-2x ,4<x ≤8,-4,x >8.函数的图象如图所示.(2)不等式|x -8|-|x -4|>2,即f (x )>2. 由-2x +12=2,得x =5, 根据函数f (x )的图象可知, 原不等式的解集为 (-∞,5). (四)归纳小结绝对值不等式的解法—⎪⎪⎪⎪—绝对值的几何意义—|ax +b |≤c 与|ax +b |≥c 型不等式—含两个绝对值的不等式的解法—含参数的绝对值不等式问题(五)随堂检测1.不等式|x |·(1-2x )>0的解集是( )A.⎝⎛⎭⎫-∞,12 B .(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫0,12 C.⎝⎛⎭⎫12,+∞ D.⎝⎛⎭⎫0,12 【解析】 原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x ≠0,1-2x >0,解得x <12且x ≠0,即x ∈(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫0,12. 【答案】 B2.不等式|x 2-2|<2的解集是( ) A .(-1,1) B .(-2,2) C .(-1,0)∪(0,1) D.(-2,0)∪(0,2)【解析】 由|x 2-2|<2,得-2<x 2-2<2,即0<x 2<4,所以-2<x <0或0<x <2,故解集为(-2,0)∪(0,2).【答案】 D3.不等式|x +1||x +2|≥1的实数解为________.【解析】|x +1||x +2|≥1⇔|x +1|≥|x +2|,且x +2≠0. ∴x ≤-32且x ≠-2.【答案】 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤-32且x ≠-2六、板书设计七、作业布置同步练习1.2.2:绝对值不等式的解法八、教学反思。

2018学年高中数学人教A版课件选修4-5 第四讲 数学归纳法证明不等式 第4讲 2 精品

2018学年高中数学人教A版课件选修4-5 第四讲 数学归纳法证明不等式 第4讲 2 精品






二 用数学归纳法证明不等式举例

阶 段 二
业 分 层 测

1.会用数学归纳法证明简单的不等式.(重点) 2.会用数学归纳法证明贝努利不等式,了解贝努利不等式的应用条 件.(难点)
[基础·初探] 教材整理 用数学归纳法证明不等式 阅读教材P50~P53,完成下列问题. 1.贝努利(Bernoulli)不等式 如果x是实数,且x>-1,x≠0,n为大于1的自然数,那么有(1+x)n>1+nx . 2.在运用数学归纳法证明不等式时,由n=k成立,推导n=k+1成立时, 常常要与其他方法,如比较法、分析法、综合法、放缩法等结合进行.
2.利用数学归纳法证明数列型不等式的关键是由n=k到n=k+1的变 形.为满足题目的要求,常常要采用“放”与“缩”等手段,但是放缩要有 度,这是一个难点,解决这个难题一是要仔细观察题目结构,二是要靠经验积 累.
[再练一题] 2.用数学归纳法证明:对一切大于1的自然数, 不等式1+131+15…1+2n1-1> 2n2+1均成立.
[再练一题]
1.若在本例中,条件变为“设f(n)=1+
1 2

1 3
+…+
1 n
(n∈N+),由f(1)=
1>12, f(3)>1,f(7)>32,f(15)>2,…” .试问:f(2n-1)与n2大小关系如何?试猜想
并加以证明.
【解】 数列1,3,7,15,…,通项公式为an=2n-1,数列12,1,32,2,…, 通项公式为an=n2,
第一步应验证不等式( )
A.1+213<2-12
B.1+213+313<2-13
C.1+213<2-13

人教版选修4-5教案

人教版选修4-5教案

选修4_5 不等式选讲课 题: 第01课时 不等式的基本性质 目的要求: 重点难点: 教学过程: 一、引入:不等关系是自然界中存在着的基本数学关系。

《列子•汤问》中脍炙人口的“两小儿辩日”:“远者小而近者大”、“近者热而远者凉”,就从侧面表明了现实世界中不等关系的广泛存在;日常生活中息息相关的问题,如“自来水管的直截面为什么做成圆的,而不做成方的呢?”、“电灯挂在写字台上方怎样的高度最亮?”、“用一块正方形白铁皮,在它的四个角各剪去一个小正方形,制成一个无盖的盒子。

要使制成的盒子的容积最大,应当剪去多大的小正方形?”等,都属于不等关系的问题,需要借助不等式的相关知识才能得到解决。

而且,不等式在数学研究中也起着相当重要的作用。

本专题将介绍一些重要的不等式(含有绝对值的不等式、柯西不等式、贝努利不等式、排序不等式等)和它们的证明,数学归纳法和它的简单应用等。

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。

还可从引言中实际问题出发,说明本章知识的地位和作用。

生活中为什么糖水加糖甜更甜呢?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a b ,加入m 克糖 后的糖水浓度为m a m b ++,只要证m a m b ++>ab 即可。

怎么证呢?二、不等式的基本性质:1、实数的运算性质与大小顺序的关系:数轴上右边的点表示的数总大于左边的点所表示的数,从实数的减法在数轴上的表示可知:0>-⇔>b a b a0=-⇔=b a b a 0<-⇔<b a b a得出结论: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、如果a>b ,那么b<a ,如果b<a ,那么a>b 。

高中数学第四讲用数学归纳法证明不等式一数学归纳法教案(含解析)新人教A版选修4-5(最新整理)

高中数学第四讲用数学归纳法证明不等式一数学归纳法教案(含解析)新人教A版选修4-5(最新整理)

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一数学归纳法1.数学归纳法的概念先证明当n取第一个值n0(例如可取n0=1)时命题成立,然后假设当n=k(k∈N+,k≥n0)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立.这种证明方法叫做数学归纳法.2.数学归纳法适用范围数学归纳法的适用范围仅限于与正整数有关的数学命题的证明.3.数学归纳法证明与正整数有关的数学命题步骤(1)证明当n取第一个值n0(如取n0=1或2等)时命题成立;(2)假设当n=k(k∈N+,k≥n0)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立.由此可以断定,对于任意不小于n0的正整数n,命题都成立.利用数学归纳法证明等式[例1] 用数学归纳法证明12-22+32-42+…+(-1)n-1·n2=(-1)n-1错误!。

[思路点拨]首先判断第1步是否满足,然后考虑由n=k到n=k+1时增加了哪些项,进行分析变形,从而证明等式.[证明](1)当n=1时,左边=12=1,右边=(-1)0·错误!=1,所以等式成立.(2)假设n=k(k∈N+,k≥1)时,等式成立,即有12-22+32-42+…+(-1)k-1·k2=(-1)k-1错误!。

高中数学不等式和绝对值不等式教案2 新人教A版选修4-5

高中数学不等式和绝对值不等式教案2 新人教A版选修4-5

课 题:1.4绝对值不等式的解法(4)教学目的:(1)巩固c b ax <+与)0(>>+c c b ax 型不等式的解法,并能熟练地应用它解决问题;掌握分类讨论的方法解决含多个绝对值的不等式以及含参数的不等式;(2)培养数形结合的能力,分类讨论的思想,培养通过换元转化的思想方法,培养抽象思维的能力;(3)激发学习数学的热情,培养勇于探索的精神,勇于创新精神,同时体会事物之间普遍联系的辩证思想。

教学重点:分类讨论的方法解决含多个绝对值的不等式以及含参数的不等式。

教学难点:如何正确分类与分段,简单的参数问题。

授课类型:新授课课时安排:1课时教 具:多媒体、实物投影仪内容分析:(略)教学过程:一、复习引入:a x <与)0(>>a a x 型不等式cb ax <+与)0(>>+c c b ax 型不等式的解法与解集 不等式)0(><a a x 的解集是{}a x a x <<-; 不等式)0(>>a a x 的解集是{}a x a x x -<>或, 不等式)0(><+c c b ax 的解集为 {})0(|><+<-c c b ax c x ; 不等式)0(>>+c c b ax 的解集为 {})0(,|>>+-<+c c b ax c b ax x 或二、讲解范例:例1 解不等式 1≤ | 2x-1 | < 5.分析:怎么转化?怎么去掉绝对值?方法:原不等式等价于⎩⎨⎧≥-<-1|12|5|12|x x⇒ ⎪⎩⎪⎨⎧≥-->-<-112512512x x x ① 或 ⎪⎩⎪⎨⎧-≤-->-<-112512512x x x ②解①得:1≤x<3 ; 解②得:-2< x ≤0.∴原不等式的解集为 {x | -2< x ≤0或1≤x<3}方法2:原不等式等价于 1≤2x-1<5或 –5<2x-1≤ -1即2≤2x<6 或 –4<2x ≤0.解得 1≤x<3 或 –2< x ≤0.∴原不等式的解集为{x | -2< x ≤0或1≤x<3}小结:比较两种解法,第二种解法比较简单,在解法二中,去掉绝对值符号的依据是 a ≤| x |≤b ⇒ a ≤x ≤b 或 -b ≤x ≤-a (a ≥0).练习:解下列不等式:7522≤-<x ⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤<<≤-627231|x x x 或 例2 解不等式:|4x-3|>2x+1.分析:关键是去掉绝对值方法1:原不等式等价于⎩⎨⎧+>--<-⎩⎨⎧+>-≥-12)34(0341234034x x x x x x 或, 即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<⎪⎩⎪⎨⎧>≥3143243x x x x 或, ∴x>2或x<31, ∴原不等式的解集为{x| x>2或x<31}. 方法2:整体换元转化法分析:把右边看成常数c ,就同)0(>>+c c b ax 一样∵|4x-3|>2x+1⇒4x-3>2x+1或4x-3<-(2x+1) ⇒ x>2 或x<31, ∴原不等式的解集为{x| x>2或x<31}.例3 解不等式:|x-3|-|x+1|<1.分析:关键是去掉绝对值方法1:零点分段讨论法(利用绝对值的代数定义)①当1-<x 时,01,03<+<-x x∴1)1()3(<++--x x ∴ 4<1 φ∈⇒x②当31<≤-x 时∴1)1()3(<+---x x ⇒21>x ,∴}321|{<<x x ③当3≥x 时 1)1()3(<+--x x ⇒-4<1R x ∈⇒ ∴}3|{≥x x综上 原不等式的解集为}21|{>x x也可以这样写:解:原不等式等价于①⎩⎨⎧<++---<1)1()3(1x x x 或②⎩⎨⎧<+---<≤-1)1()3(31x x x 或 ③⎩⎨⎧<+--≥1)1()3(3x x x ,解①的解集为φ,②的解集为{x|21<x<3},③的解集为{x|x ≥3}, ∴原不等式的解集为{x|x>21}. 方法2:数形结合 从形的方面考虑,不等式|x-3|-|x+1|<1表示数轴上到3和-1两点的距离之差小于1的点。

人教课标版高中数学选修4-5《含绝对值不等式的解法》教学设计

人教课标版高中数学选修4-5《含绝对值不等式的解法》教学设计

1.4 课时4 含绝对值不等式的解法一、教学目标 (一)核心素养充分运用观察、类比、猜想、分析证明数学思维方法,体会转化和数形结合的数学思想. (二)学习目标1.理解并掌握a x <和a x >型不等式的解法。

2.充分运用观察、类比、猜想、分析证明数学思维方法,体会转化和数形结合的数学思想.3.能解常见的含绝对值不等式。

(三)学习重点 含绝对值不等式的解法 (四)学习难点理解并运用含绝对值不等式的解法 二、教学设计 (一)课前设计 1.预习任务(1)读一读:阅读教材第15页至第19页,填空:||1x <⇔ ,||1x >⇔ ;分别有怎样的几何意义?(2)想一想:解含绝对值不等式的最基本的思想方法是什么? 【答案】零点分段法,对绝对值进行讨论. 2.预习自测(1)代数式|+2|x 的几何意义是表示 . 【知识点】绝对值的几何意义 【数学思想】数形结合思想【解题过程】代数式|+2|x 的几何意义是表示数轴上的一点到-2所对应的点的距离 【思路点拨】注意绝对值的几何意义【答案】数轴上的一点到-2所对应的点的距离. (2)不等式||2x ≤的解集是( )A .(,2]-∞-B .[2,)+∞C .(,2][2,)-∞-+∞D .[2,2]-【知识点】绝对值的几何意义 【数学思想】数形结合思想【解题过程】||2x ≤表示数轴上的一点到0所对应的点的距离不大于2,所以22x -≤≤ 【思路点拨】注意绝对值的几何意义 【答案】D .(3)不等式|4||6|2x x -+-≥的解集为( ) A .(,4]-∞ B .[6,)+∞ C .R D .(,4]6,)-∞+∞【知识点】绝对值三角不等式【解题过程】|4||6||(4)6|2y x x x x =-+-≥---=(),所以不等式恒成立. 【思路点拨】注意绝对值三角不等式的应用 【答案】C (二)课堂设计 1.知识回顾(1)绝对值的意义。

新人教A版高中数学(选修4-5)《用数学归纳法证明不等式》word教案2篇

新人教A版高中数学(选修4-5)《用数学归纳法证明不等式》word教案2篇

4.2 用数学归纳法证明不等式课前导引情景导入观察下列式子:1+23212<,1+,35312122<+47413121222<++,…,则可以猜想的结论为:__________考注意到所给出的不等式的左右两边分子、分母与项数n 的关系,则容易得出结论:1+++223121 (112)1(12++<+n n n . 这个不等式成立吗?如何证明呢? 知识网络证明不等式是数学归纳法的重要应用之一,在利用数学归纳法证明不等式时,要注意利用不等式的传递性.证明不等式的其他常用方法,如比较法、分析法、综合法、放缩法、反证法等也是证明P(k+1)成立的基本方法.〔这里的P(k+1)是n=k+1时不等式成立〕使用数学归纳法证明不等式时除了以上方法外,还要注意发现或设法创设归纳假设与n=k+1时命题之间的联系,充分利用这样的联系来证明n=k+1时命题成立.课堂导学三点剖析一、利用数学归纳法证明不等式的技巧(一)【例1】 对于n ∈N ,证明1312111++++++n n n >1. 证明:当n=1时,左边=1213>1=右边;设n=k 时,有1312111++++++k k k >1; 当n=k+1时,左边1313121++++++k k k ++++=+++++=2111)431331231(k k k k k 3324312311)11431331231(131+-++++>--++++++++k k k k k k k k )43)(33)(23(21++++=k k k >1=右边.所以对一切自然数n 不等式均成立. 温馨提示解此题的关键是凑出归纳假设的形式,这里要把握不等式左边式子的结构特征,明确从n=k 到n=k+1增减的项. 各个击破 类题演练1对于n ∈N ,试比较2n 与n 2的大小. 解析:先验算n=1时,2n >n 2,n=2和n=4时,2n =n 2,n=3时,2n <n 2. 而当n=5时,有2n >n 2,猜测对n≥5有2n >n 2. 用数学归纳法证明如下: (1)当n=5时,已证.(2)设当n=k(k≥5)时,2k >k 2且k 2>2k+1. 当n=k+1时,2k+1=2·2k >2k 2>k 2+2k+1=(k+1)2, 即n=k+1时成立. 由(1)、(2),知猜测正确. 变式提升1 求证:1+21213121n n >-+++ . 证明:用数学归纳法.当n=1时,显然不等式成立.根据归纳假设,当n=k 时,命题成立,即 1+21213121k k >-+++ .① 要证明n=k+1时,命题也成立,即1+211211212112131211+>-+++++-++++k k k k k .② 要用①来证明②,事实上,对不等式①两边加上(121121211-+++++k k k ),就凑好了不等式②的左边.接下来,只需证121121211-+++++k k k ≥21.③③式左边共有2k项,且1211-+k 最小,故212212212112121111=>->-+++++++k k k k k kk ,这就证明了③式成立.综上,知不等式成立.二、利用数学归纳法证明不等式的技巧(二) 【例2】 已知n 是大于1的自然数,求证: (1+31)(1+51)(1+71)…(1+121-n )>1221+n . 证明:假设n=k(k≥2)时,原不等式成立,即(1+31)(1+51)(1+71)…(1+121-k )>1221+k . 则当n=k+1时,左边=(1+31)(1+51)(1+71)…(1+121-k )·(121+k )>1221+k ·(1+121+k )=21(12112+++k k ).现在关键证21(12112+++k k )>1)1(221++k ,直接证较繁,下面用分析法证之.欲证21(12112+++k k )>1)1(221++k ,即证3212112+>+++k k k ,只需证2k+1+121+k +2>2k+3,即121+k >0.这显然是成立的,故当n=k+1时,原不等式成立. 综上,当n 为大于1的自然数时,原不等式成立.温馨提示用数学归纳法证明不等式时,从P(k)到P(k+1)的过渡往往用到不等式的传递性,即要证n=k+1时不等式成立〔不妨用A(k+1)≥B(k+1)表示〕,需n=k 时,A (k )≥B(k)成立,然后有A (k+1)=A(k)+C(k)≥B(k)+C(k), 类题演练2在数列{a n }中,|a n |<2,且a n+1a n -2a n+1+2a n <0, 求证:a n >n2-(n ∈N ). 证明:∵|a n |<2, ∴-2<a n <2.∴2-a n >0. 由题设a n+1(2-a n )>2a n ,则a n+1>nna a -22.1°当n=1时,由|a n |<2,得a 1>-2=12-成立. 2°假设当n=k 时,有a k >k2-成立.(下证a k +1>12+-k 成立)设f(x)=x x -22,易知f(x)在(-2,2)内是单调递增的,又a k +1>f(a k ),由归纳假设,可知a k >k2-, ∴a k+1>f(a k )>f(k 2-)=1222)2(2+-=+-∙k kk ,即当n=k+1时,a k+1>12+-k 成立.故对任意n ∈N ,a n >n2-成立.变式提升2设a,b ∈R *,n ∈N *,求证:2n n b a +≥(2b a +)n.证明:①n=1时,左边=右边=2ba +,原不等式成立. ②设n=k 时,原不等式成立,即2k kb a +≥(2b a +)k成立.∵a,b ∈R +,∴2b a +·2k k b a +≥2)(1++k b a 成立.∴要证明n=k+1时原不等式成立,即证明)2(211b a b a k k +≥+++k+1成立. 只需证明:22211kk k k b a b a b a +∙+≥+++成立. 只需证明:a k+1+b k+1≥ab k +a k b 成立.下面证明:a k+1+b k+1≥ab k +a k b 成立.不妨设a≥b >0,则a k+1+b k+1-ab k -a k b=(a k -b k )(a-b)≥0. ∴a k+1+b k+1≥ab k +a k b 成立. 故n=k+1时原不等式成立.由①②,可知对于任何n ∈N *,原不等式成立. 三、数学归纳法证明不等式的点问题【例3】 证明n 为一切自然数时,(1+2+…+n )·(1+21+…+n1)≥n 2. 证明:先看下面的证明(1)n=1时,左边=右边=1,命题正确.(2)假设n=k(k ∈N 且k≥1)命题正确,即(1+2+…+k)·(1+21+…+k1)≥k 2,则n=k+1时, 左边=[1+2+…+k+(k+1)][1+21+…+111++k k ]=(1+2+…+k)·(1+21+…+k1)+121+++k k +(k+1)·(1+21+…+k 1)+1≥k 2+21k+(k+1)(1+21+…+k 1)+1,∵1+21+…+k 1≥1+21,∴左边≥k 2+21k+(k+1)(1+21)+1=k 2+2k+1+23≥k 2+2k+1=(k+1)2.∴n=k+1时命题正确. 综合(1)、(2),知n 为一切自然数时命题正确. 初看“证明”天衣无缝,仔细推敲便会发现“证明”中的“奠基”只是不中用的拉郎配.归纳步的证明用了结论“1+21+…+k 1≥1+21”,此结论成立的前提条件是k≥2,即归纳步建立的自动递推机制只能在n≥2(n ∈N )的范围内行使递推职能,其得以起动的初始条件是n=2时命题正确.因此数学归纳法的奠基应是n=2时命题正确的验证,n=1时的验证只是对命题的补充证明,并非为奠基.该命题严格的证明过程应该是: (1)n=1,2时命题正确,(2)n≥2时,用数学归纳法证明假设n=k(k ∈N 且k≥2)时命题正确,证明n=k+1时命题也正确. 综合(1)、(2),知n 为一切自然数时命题正确. 温馨提示对于一个n≥n 0(n ∈N )的真命题,如果用数学归纳法证明,第一步总是n=n 0时命题正确的验证.这种想法是不对的,到底“奠基”步中从哪个数字开始,要看问题的条件. 类题演练3若a i >0(i=1,2,…,n),且a 1+a 2+…+a n =1, 求证:a 12+a 22+…+a n 2≥n1(n ∈N 且n≥2). 证明:(1)n=2时,∵a 1+a 2=1,∴a 12+a 22=a 12+(1-a 1)2=2(a 1-21)2+21≥21. ∴n=2时命题正确.(2)假设n=k(k≥2)时命题正确,即如果a 1+a 2+…+a k =1且a i >0(i=1,2,…,k), 那么a 12+a 22+…+a k 2≥k1,则n=k+1时, ∵a 1+a 2+…+a k +a k+1=1, ∴a 1+a 2+…+a k =1-a k+1. ∵0<a k+1<1,∴0<1-a k+1<1. ∴k 个正数的和11211111+++-++-+-k k k k a a a a a a =1,从而由归纳假设得 ka a a a a a k k k k 1)1()1()1(21212211≥-++-+-+++ , 即a 12+a 22+…+a k 2≥k 1(1-a k+1)2,从而有a 12+a 22+…+a k 2+a k+12≥k 1(1-a k+1)2+a k+12. 下面只要证明k 1(1-a k+1)2+a k+12≥11+k ,即证(k+1)2a k+12-2(k+1)a k+1+1≥0,即证[(k+1)a k+1-1]2≥0,∴上式成立. 故n=k+1时命题正确. 变式提升3设x>0,x≠1,求证:(1+x n )(1+x)n >2n+1x n (n ∈N ). 证明:(1)n=1时,左边=(1+x)2,右边=4x, ∵(1+x)2-4x=(1-x)2>0,∴(1+x)2>4x.∴n=1时命题正确.(2)假设n=k(k ∈N 且k≥1)时命题正确,即(1+x k )(1+x)k >2k+1x k ,则n=k+1时,(1+x k+1)(1+x)k+1-2k +2x k+1=(1+x k+1)(1+x)k+1-2x·2k+1x k >(1+x k+1)(1+x)k+1-2x(1+x k )(1+x)k =(1+x)k [(1+x)(1+x k+1)-2x(1+x k )] =(1+x)k (1+x+x k+1+x k+2-2x-2x k+1) =(1+x)k (1-x)(1-x k+1), ∵x>0且x≠1,∴1-x 与1-x k+1同号. ∴(1+x )k ·(1-x)(1-x k+1)>0.∴(1+x k+1)(1+x)k+1>2(k+1)+1x k+1. ∴n=k+1时命题正确.。

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选修4_5 不等式选讲 课 题: 第04课时 对数不等式的解法
一、引入:
二、典型例题:
例1、解不等式2)1(log 3≥--x x 。

解:原不等式等价于 ⎪⎩⎪⎨⎧-≥->->-2)3(11301x x x x 或⎪⎩
⎪⎨⎧-≤-<-<>-2)3(113001x x x x 解之得:4<x ≤5 ∴原不等式的解集为{x |4<x ≤5}
例2、解关于x 的不等式: )1,0(,2log )12(log )34(log 2≠>>---+a a x x x a a a
解:原不等式可化为)12(2log )34(log 2->-+x x x a a
当a >1时有221234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧<<-<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧->-+>-+>-x x x x x x x x x x (其实中间一个不等式可省)
当0<a <1时有42234121)12(23403401222<<⇒⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧>-<<<->⇒⎪⎩⎪⎨⎧-<-+>-+>-x x x x x x x x x x x 或
∴当a >1时不等式的解集为⎭
⎬⎫⎩⎨⎧<<221x x ; 当0<a <1时不等式的解集为{}
42<<x x 。

例3、解关于x 的不等式x x a a log 1log 5+>-。

解:原不等式等价于 Ⅰ:⎪⎩
⎪⎨⎧≥-+>-≥+0log 5)log 1(log 50log 12x x x x a a a a 或 Ⅱ:⎩⎨⎧≤+≥-01log 0log 5x x a a 解Ⅰ:1log 1<≤-x a
解Ⅱ:1log -≤x a ∴1log <x a
当a >1时有0<x <a 当0<a <1时有x >a
∴原不等式的解集为{x |0<x <a , a >1}或{x |x >a , 0<a <1} 例4、解不等式24log a x
x x x a >。

解:两边取以a 为底的对数:
当0<a <1时原不等式化为:2log 29
)(log 2-<x x a a
∴0)1log 2)(4(log <--x x a a 4log 21
<<x a ∴a x a <<4
当a >1时原不等式化为:2log 29
)(log 2->x x a a
∴0)1log 2)(4(log >--x x a a
∴ 21
log 4log <>x x a a 或 ∴a x a x <<>04或 ∴原不等式的解集为}10,|{4<<<<a a x a x 或}1,0|{4><<>a a x a x x 或
三、小结:
四、练习:
解下列不等式
1.)102(log )43(log 3
12
31+>--x x x (-2<x <1或4<x <7) 2.当10<<a ,求不等式:0)(log log >x a a (a <x <1)
3.10,1<<>b a ,求证: 1)12(log >-x b a 4.)1,0(,011log ≠>>-+a a x x
a (-1<x <0)
5.1>a 时解关于x 的不等式0]1)2(2[log 12>++-+x x x x
a a a
(2log ,22a x a >>;2log ,212
a x a <<<;φ∈=x a ,2)
五、作业:。

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