求不等式链问题证明技巧,最好举点例子,字多一点
解连不等式应注意什么(最好能举个例子)
其实就和解普通不等式差不多,但要注意:
1.两边同时乘除时注意正负
2.最好分成几个简单不等式来解
如:-c<ax+b<c(a不等于0)
两边同时减b,得-c-b<ax<c-b
因为不知a的正负,所以讨论:
当a>0时,(-c-b)/a<x<(c-b)/a
当a<0时,(-c-b)/a>x>(c-b)/a
不等式的证明方法都有哪些,请举例说明。
不等式的证明
1.比较法
作差作商后的式子变形,判断正负或与1比较大小
作差比较法-----要证明a>b,只要证明a-b>0.
作商比较法---已知a,b都是正数,要证明a>b,只要证明a/b>1
例1 求证:x2+3>3x
证明:∵(x2+3)-3x=x2-3x+()2-()2+3
=+≥>0
∴ x2+3>3x
例2 已知a,b R+,并且a≠b,求证
a5+b5>a3b2+a2b3
证明:(a5+b5)-(a3b2+a2b3)=(a5-a3b2)-(a2b3-b5)
=a3(a2-b2)-b3(a2-b2)=(a2-b2)(a3-b3)
=(a+b)(a-b)2(a2+ab+b2)
∵ a,b R+
∴ a+b>0, a2+ab+b2>0
又因为a≠b,所以(a-b)2>0
∴ (a+b)(a-b)2(a2+ab+b2)>0
即 (a5+b5)-(a3b2+a2b3)>0
∴ a5+b5>a3b2+a2b3
例3 已知a,b R+,求证:aabb≥abba
证明: =
∵a,b R+,当a>b时,>1,a-b>0,>1;
当a≤b时,≤1,a-b≤0, ≥1.
∴ ≥1, 即aabb≥abba
综合法
了解算术平均数和几何平均数的概念,能用平均不等式证明其它一些不等式
定理1 如果a,b R,那么a2+b2≥2ab(当且仅当a=b时取"="号)
证明:a2+b2-2ab=(a-b)2≥0
当且仅当a=b时取等号.所以
a2+b2≥2ab(当且仅当a=b时取等号).
定理2 如果a,b,c R+,那么a3+b3+c3≥3abc(当且仅当a=b=c时取"="号)
证明:∵a3+b3+c3-3abc
=(a+b)3+c3-3a2b-3ab2-3abc
=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ac)
=(a+b+c)[(a-b)2+(b-c)2+(a-c)2]≥0
∴ a3+b3+c3≥3abc,
很明显,当且仅当a=b=c时取等号.
例1 已知a,b,c是不全等的正数,求证
a(a2+b2)+b(a2+c2)+c(a2+b2)>6abc.
放缩法
这也是分析法的一种特殊情况,它的根据是不等式的传递性—
a≤b,b≤c,则a≤c,只要证明"大于或等于a的"b≤c就行了.
例,证明当k是大于1的整数时,,
我们可以用放缩法的一支——"逐步放大法",证明如下:
分析法
从要证明的不等式出发,寻找使这个不等式成立的某一"充分的"条件,为此逐步往前追溯(执果索因),一直追溯到已知条件或一些真命题为止.例如要证a2+b2≥2ab我们通过分析知道,使a2+b2≥2ab成立的某一"充分的"条件是a2-2ab+b2≥0,即(a-b)2≥0就行了.由于是真命题,所以a2+b2≥2ab成立.分析法的证明过程表现为一连串的"要证……,只要证……",最后推至已知条件或真命题
例 求证:
证明:
构造图形证明不等式
例:已知a,b,c都是正数,求证:
+>
分析与证明:观察原不等式中含有a2+ab+b2即a2+b2+ab的形式,联想到余弦定理:c2=a2+b2-2ab CosC,为了得到a2+b2+ab的形式,只要C=120°,
这样:可以看成a,b为邻边,夹角为120°的的三角形的第三边
可以看成b,c为邻边,夹角为120°的的三角形的第三边
可以看成a,c为邻边,夹角为120°的的三角形的第三边
构造图形如下,
AB=,
BC=,
AC=
显然AB+BC>AC,故原不等式成立.
数形结合法
数形结合是指通过数与形之间的对应转化来解决问题.数量关系如果借助于图形性质,可以使许多抽象概念和关系直观而形象,有利于解题途径的探求,这通常为以形助数;而有些涉及图形的问题如能转化为数量关系的研究,又可获得简捷而一般化的解法,即所谓的以数解形.数形结合的思想,其实质是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,使抽象思维和形象思维结合,通过对图形的认识,数形的转化,可以培养思维的灵活性,形象性.通过数形结合,可以使复杂问题简单化,抽象问题具体化.
例.证明,当x>5时,≤x-2
解:令y1=, y2=x-2, 从而原不等式的解集就是使函数y1>y2的x的取值范围.在同一坐标系中分别作出两个函数的图象.设它们交点的横坐标是x0, 则=x0-2>0.解之,得x0=5或x0=1(舍).根据图形,很显然成立.
反证法
先假定要证不等式的反面成立,然后推出与已知条件(或已知真命题)和矛盾的结论,从而断定反证假定错误,因而要证不等式成立.
穷举法
对要证不等式按已知条件分成各种情况,加以证明(防止重复或遗漏某一可能情况).
注意:在证明不等式时,应灵活运用上述方法,并可通过运用多种方法来提高自己的思维能力.
请教证明均值不等式链的几种方法,谢谢!!
sqrt{[(a1)^2+(a2)^2+..(an)^2/n]}≥(a1+a2+..an)/n≥n次根号(a1a2a3..an)≥n/(1/a1+1/a2+..+1/an)
证明:
1.sqrt(((a1)^2+(a2)^2+..(an)^2)/n)≥(a1+a2+..an)/n
两边平方,即证 ((a1)^2+(a2)^2+..(an)^2)≥(a1+a2+..an)^2/n
(1) 如果你知道柯西不等式的一个变式,直接代入就可以了:
柯西不等式变式:
a1^2/b1 + a2^2/b2 +...an^2/bn ≥(a1+a2+...an)^2/(b1+b2...+bn)
当且仅当a1/b1=a2/b2=...=an/bn是等号成立
只要令b1=b2=...=bn=1,代入即可
(2)柯西不等式
(a1^2 + a2^2 +...an^2)*(b1+b2...+bn)≥(a1b1+a2b2+...anbn)^2
[竞赛书上都有证明:空间向量法;二次函数法;是赫尔德不等式的特例]
2.(a1+a2+..an)/n≥n次根号(a1a2a3..an)
(1)琴生不等式: 若f(x)在定义域内是凸函数,则nf((x1+x2+...xn)/n)≥f(x1)+f(x2)+...f(xn)
令f(x)=lgx 显然,lgx在定义域内是凸函数[判断凸函数的方法是二阶导数<0,或从图象上直接观察]
nf((x1+x2+...xn)/n)=nlg[(a1+a2+..an)/n]≥
f(x1)+f(x2)+...f(xn)=lga1+lga2+lga3...lgan=lga1*a2..an
也即 lg[(a1+a2+..an)/n]≥1/n(lga1a2a3...an)=lg(a1a2a...an)^(1/n)=lgn次根号(a1a2..an)
f(x)在定义域内单调递增,所以(a1+a2+..an)/n≥n次根号(a1a2..an)
(2)原不等式即证:a1^n+a2^n+...an^n≥na1a2a3...an
先证明a^n+b^n≥a^(n-1)b+b^(n-1)a 做差 (a-b)(a^(n-1)-b^(n-1))[同号]≥0
2*(a1^n+a2^n+...an^n)≥a1^(n-1)a2+a2^(n-1)a1+a2^(n-1)a3+a3^(n-1)a2...an^(n-1)a1+a1^a(n-1)an
=a2(a1^(n-1)+a3^(n-1))+a3(a2^(n-1)+a4^(n-1))...
≥a2a1^(n-2)a3+a2a3^(n-2)a1+...[重复操作n次]≥...≥2na1a2...an
即a1^n+a2^n+...an^n≥na1a2a3...an
(3)数学归纳法:但要用到 (1+x)^n>1+nx这个不等式,不予介绍
3.n次根号(a1a2a3..an)≥n/(1/a1+1/a2+..+1/an)
原不等式即证:n次根号(a1a2a3..an)*(1/a1+1/a2+..+1/an)≥n
左边=n次根号[a2a3..an/a1^(n-1)]+n次根号+[a1a3a4..an/a2(n-1)]+n次根号[a1a2a4...an/a3^(n-1)]+...n次根号[a1a2a3...a(n-1)/an^(n-1)]
由2得 和≥n*n次根号(它们的积) 所以左边≥n*n次根号(1)=n
所以(a1a2a3..an)≥n/(1/a1+1/a2+..+1/an)
证毕
特例:sqrt(a^2+b^2/2)≥(a+b)/2≥sqrt(ab)≥2/1/a+1/b
证明:
1.sqrt(a^2+b^2/2)≥(a+b)/2 两边平方 a^2+b^2≥(a+b)^2/4 即证 (a/2-b/2)^2≥0 显然成立
2.(a+b)/2≥sqrt(ab) 移项 即证 (sqrt(a)-sqrt(b))≥0 显然成立
此不等式中 a+b可以表示一条直径的两部分,(a+b)/2=r sqrt(ab)就是垂直于直径的弦,而r≥弦的一半
3.sqrt(ab)≥2/1/a+1/b 两边同时乘上 1/a+1/b 即证 sqrt(ab)*(1/a+1/b)≥2
而sqrt(ab)*(1/a+1/b)=sqrt(a/b)+sqrt(b/a)≥2[由上一个不等式]
有的不等式证明太难了有什么技巧啊
一般的不等式证明、都是套用公式!当然还有一些别的不等式要经过等价变换方才能发现其中的题点!多做题、唯有做无数的题才是技巧啊!期望对你有用!