第一篇:新課標(biāo)必修5數(shù)學(xué)基本不等式經(jīng)典例題(含知識(shí)點(diǎn)和例題詳細(xì)解析)(范文)
基本不等式
知識(shí)點(diǎn):
1.(1)若a,b?R,則a?b?2ab
a?b時(shí)取“=”)22(2)若a,b?R,則ab?a?b222(當(dāng)且僅當(dāng)
2.(1)若a,b?R*,則
a?b時(shí)取“=”)a?b2?(2)若a,b?R,則a?b?2ab *ab(當(dāng)且僅當(dāng)
a?b?(3)若a,b?R,則ab??)??(當(dāng)且僅當(dāng)a?b時(shí)取“=”
?2?*
23.若x?0,則x?
若x?0,則x?1x
1x)?2(當(dāng)且僅當(dāng)x?1時(shí)取“=”??2(當(dāng)且僅當(dāng)x??1時(shí)取“=”)
若x?0,則x?1?2即x?1?2或x?1?-2(當(dāng)且僅當(dāng)a?b時(shí)取“=”)
xxx
4.若ab?0,則a?b?2(當(dāng)且僅當(dāng)a?b時(shí)取“=”)若ab?0,則
ba
a
b??2即a
bb
a?2或
2ab2ba()-?2當(dāng)且僅當(dāng)a?b時(shí)取“=”5.若a,b?R,則(注意: a?b2)?2a?b2(當(dāng)且僅當(dāng)a?b時(shí)取“=”)
(1)當(dāng)兩個(gè)正數(shù)的積為定植時(shí),可以求它們的和的最小值,當(dāng)兩個(gè)正數(shù)的和為定植時(shí),可以求它們的積的最小值,正所謂“積定和最小,和定積最大”.
(2)求最值的條件“一正,二定,三取等”
(3)均值定理在求最值、比較大小、求變量的取值范圍、證明不等式、解決實(shí)際問(wèn)題方面有廣泛的應(yīng)用
應(yīng)用一:求最值
例:求下列函數(shù)的值域
(1)y=3x 2+
12x 21(2)y=x+ x
解:(1)y=3x 2+1
2x 2 ≥23x 2·12x 2=6∴值域?yàn)閇6,+∞)
1(2)當(dāng)x>0時(shí),y=x ≥2x1x·=2; x
當(dāng)x<0時(shí),y=x+= -(- x-)≤-
2xx∴值域?yàn)椋ǎ?,?]∪[2,+∞)
解題技巧
技巧一:湊項(xiàng)
例已知x?
54x·=-2 x,求函數(shù)y
?4x?2?
14x?5的最大值。
解:因4x?5?0,所以首先要“調(diào)整”符號(hào),又(4x?2)要進(jìn)行拆、湊項(xiàng),?x?
54,?5?4x?0,?y?4x?2?
4x?5
不是常數(shù),所以對(duì)4x?
21?
???5?4x?
4x?55?4x?
???2?3?1 ??
3?
當(dāng)且僅當(dāng)5?4x?
15?4x,即x?1時(shí),上式等號(hào)成立,故當(dāng)x?1時(shí),ymax?1。
技巧二:湊系數(shù) 例: 當(dāng)時(shí),求y?x(8?2x)的最大值。解析:由
知,利用均值不等式求最值,必須和為定值或積為定值,此題為兩個(gè)式子積的形式,但其和不是定值。注意到2x?(8?2x)?8為定值,故只需將
y?x
(8?2x)湊上一個(gè)系數(shù)即可。
當(dāng),即x=2時(shí)取等號(hào)當(dāng)x=2時(shí),y?x(8?2x)的最大值為8。
變式:設(shè)0?x?,求函數(shù)y?4x(3?2x)的最大值。
2x?3?2x?9
解:∵0?x?∴3?2x?0∴y?4x(3?2x)?2?2x(3?2x)?2????
222??
當(dāng)且僅當(dāng)2x?3?2x,即x?
技巧三: 分離 技巧四:換元 例:求y?
x?7x?10
x?
1?3?
??0,?時(shí)等號(hào)成立。4?2?
(x??1)的值域。
解析一:本題看似無(wú)法運(yùn)用均值不等式,不妨將分子配方湊出含有(x+1)的項(xiàng),再將其分離。
當(dāng),即
時(shí),y?5?9(當(dāng)且僅當(dāng)x=1時(shí)取“=”號(hào))。
解析二:本題看似無(wú)法運(yùn)用均值不等式,可先換元,令t=x+1,化簡(jiǎn)原式在分離求最值。y?
(t?1)?7(t?1)+10
t
=
t?5t?4
t
?t?4t
?5
當(dāng),即t=時(shí),y?5?9(當(dāng)t=2即x=1時(shí)取“=”號(hào))。
例:求函數(shù)y?的值域。
?t(t?2),則y?
1t
1t
??t?
1t
(t?2)
因t?0,t??1,但t?因?yàn)閥?t?
1t
解得t??1不在區(qū)間?2,???,故等號(hào)不成立,考慮單調(diào)性。
在區(qū)間?1,???單調(diào)遞增,所以在其子區(qū)間?2,???為單調(diào)遞增函數(shù),故y?
?5
??。
所以,所求函數(shù)的值域?yàn)?,???。
?2
技巧六:整體代換
多次連用最值定理求最值時(shí),要注意取等號(hào)的條件的一致性,否則就會(huì)出錯(cuò)。例:已知x?0,y?0,且
1x?9y
1x?
?1,求x?y的最小值。
9y
?1?x
9?
??x?y??y?
?12故
錯(cuò).解.:?x?0,y?0,且
?1,?x?y??
?
?x?y?min
?12。
等號(hào)成立條件
是x?y,在錯(cuò)因:解法中
兩次連用均值不等式,在x?y?1x
9y
??1x
?
9y
即y?9x,取等號(hào)的條件的不一致,產(chǎn)生錯(cuò)誤。因此,在利用均值不等式處理問(wèn)題時(shí),列出等號(hào)成立條件是解題的必要步驟,而且是檢驗(yàn)轉(zhuǎn)換是否有誤的一種方法。
?19?y9x正解:?x?0,y?0,1?9?1,?x?y??x?y???????10?6?10?16
xy
?xy?
xy
當(dāng)且僅當(dāng)技巧七
yx
?
9xy
時(shí),上式等號(hào)成立,又
1x
?
9y
?1,可得x?4,y?12時(shí),?x?y?min?16。
例:已知x,y為正實(shí)數(shù),且x =1,求1+y 2 的最大值.2分析:因條件和結(jié)論分別是二次和一次,故采用公式ab≤
221+y中y前面的系數(shù)為,x
y 2
a 2+b 2。
1+y 22· =2
同時(shí)還應(yīng)化簡(jiǎn)1+y 2 =x
x·
1y 2
+22
1y 2
+分別看成兩個(gè)因式: 22x 2+(1y 2
+)22222
x 2+ =
y 22+
下面將x,x·
1y 2
+ ≤22
=即x
1+y 2 =2 ·x
1y 23+≤224技巧八:
已知a,b為正實(shí)數(shù),2b+ab+a=30,求函數(shù)y=的最小值.ab
分析:這是一個(gè)二元函數(shù)的最值問(wèn)題,通常有兩個(gè)途徑,一是通過(guò)消元,轉(zhuǎn)化為一元函數(shù)問(wèn)題,再用單調(diào)性或基本不等式求解,對(duì)本題來(lái)說(shuō),這種途徑是可行的;二是直接用基本不等式,對(duì)本題來(lái)說(shuō),因已知條件中既有和的形式,又有積的形式,不能一步到位求出最值,考慮用基本不等式放縮后,再通過(guò)解不等式的途徑進(jìn)行。
30-2b-2 b 2+30b
法一:a=,ab=·b=
b+1b+1b+1由a>0得,0<b<15 令t=b+1,1<t<16,ab==8
∴ ab≤18∴ y≥
118
當(dāng)且僅當(dāng)t=4,即b=3,a=6時(shí),等號(hào)成立。ab
-2t 2+34t-31
1616
=-2(t+)+34∵t+ ≥2
t·
30-2b
tttt
法二:由已知得:30-ab=a+2b∵ a+2b≥22 ab∴ 30-ab≥2令u=ab則u2+22 u-30≤0,-5∴≤u≤3
ab≤32,ab≤18,∴y≥
a?b2
ab(a,b?R)的應(yīng)用、不等式的解法及運(yùn)算能力;②
?
點(diǎn)評(píng):①本題考查不等式
?
?
如何由已知不等式ab?a?2b?30(a,b?R)出發(fā)求得ab的范圍,關(guān)鍵是尋找到
a?b與ab之間的關(guān)系,由此想到不等式
a?b
2?ab(a,b?R),這樣將已知條件轉(zhuǎn)換
?
為含ab的不等式,進(jìn)而解得ab的范圍
.技巧
九、取平方
例:
求函數(shù)y
?
12?x?
52)的最大值。
解析:注意到2x?1與5?2x的和為定值。
y??
?4??4?(2x
?1)?(5?2x)?8
又y?0,所以0?y?當(dāng)且僅當(dāng)2x?1=5?2x,即x?
時(shí)取等號(hào)。故ymax?。
應(yīng)用二:利用均值不等式證明不等式
例:已知a、b、c?R?,且
a?b?c?1。求證:?
?
1??1??1?
?1???1???1??8 ?a??b??c?
分析:不等式右邊數(shù)字8,使我們聯(lián)想到左邊因式分別使用均值不等式可得三個(gè)“2”連乘,又1?1?1?a?b?c?,可由此變形入手。
a
a
a
a
解:?a、b、c?R?,a?b?c?1。
?
1a
?1?
1?aa
?
b?ca
?
a
。同理
1b
?1?
b,1c
?1?
c
1?1??1??1?。當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)。a?b?c??1?1?1??8??????
3abcabc??????
應(yīng)用三:均值不等式與恒成立問(wèn)題 例:已知x?0,y?0且
1x?9y
?1,求使不等式x?y?m恒成立的實(shí)數(shù)m的取值范圍。
解:令x?y?k,x?0,y?0,10k
3k
1x
?
9y
?1,?
x?ykx
?
9x?9yky
?1.?
10k
?
ykx
?
9xky
?1
?1??2?
。?k?16,m????,16?
應(yīng)用四:均值定理在比較大小中的應(yīng)用: 例:若
a?b?1,P?
lga?lgb,Q?
(lga?lgb),R?lg(a?b2),則P,Q,R的大小關(guān)系
是.分析:∵a?b?1 ∴l(xiāng)ga?0,lgb?0
Q?
(lga?lgb)?
a?b2)?lg
lga?lgb?p
lgab?Q∴R>Q>P。
R?lg(ab?
第二篇:高中數(shù)學(xué)不等式典型例題解析
高中數(shù)學(xué)不等式典型例題解析
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概念、方法、題型、易誤點(diǎn)及應(yīng)試技巧總結(jié)
不等式
一.不等式的性質(zhì):
1.同向不等式可以相加;異向不等式可以相減:[同向相加,異向相減] 若,則(若,則),但異向不等式不可以相加;同向不等式不可以相減;
2.左右同正不等式:同向的不等式可以相乘,但不能相除;異向不等式可以相除,但不能相乘:若,則(若,則);[同向相乘,異向相除]
3.左右同正不等式:兩邊可以同時(shí)乘方或開(kāi)方:若
bn或
4.若
;若
1a,則,則,則
1b
。如
(1)對(duì)于實(shí)數(shù)a,b,c中,給出下列命題:
①若則; ④若
; ②若則 ⑤若
則則
; ③若
則
;
; ⑥若
a
⑦若
則;
則
; ⑧若
1a
1b,則。
其中正確的命題是______
(答:②③⑥⑦⑧);
(2)已知
(答:
ca 的取值范圍是______
(答:),);(3)已知,則,且的取值范圍是______
則
二.不等式大小比較的常用方法:
1.作差:作差后通過(guò)分解因式、配方等手段判斷差的符號(hào)得出結(jié)果; 2.作商(常用于分?jǐn)?shù)指數(shù)冪的代數(shù)式); 3.分析法; 4.平方法;
5.分子(或分母)有理化; 6.利用函數(shù)的單調(diào)性; 7.尋找中間量或放縮法 ;
8.圖象法。其中比較法(作差、作商)是最基本的方法。如
(1)設(shè)
a 的大小
(答:當(dāng)
時(shí),且,比較logat和log
(時(shí)取等號(hào));當(dāng)
時(shí),京翰教育http://004km.cn/
(時(shí)取等號(hào)));
(2)設(shè),,試比較p,q的大小
(答:);
(3)比較1+logx3與且或
2logx2;當(dāng)
時(shí),1+logx3>2logx2;當(dāng)?shù)拇笮。ù穑寒?dāng)
時(shí),1+logx3<
時(shí),1+logx3=2logx2)
三.利用重要不等式求函數(shù)最值時(shí),你是否注意到:“一正二定三相等,和定積
最大,積定和最小”這17字方針。如(1)下列命題中正確的是 A、1x 的最小值是2 2
4x4x
0)的最大值是
0)的最小值是、C、(答:C);
(2)若,則的最小值是______、(答:);
(3)正數(shù)x,y滿(mǎn)足,則 的最小值為_(kāi)_____
(答:);
4.常用不等式有:(1
(根據(jù)目標(biāo)不等式左右 的運(yùn)算結(jié)構(gòu)選用);(2)a、b、,且僅當(dāng)時(shí),取等號(hào));(3)若
b
a
如果正數(shù)a、b滿(mǎn)足,則ab,則
(當(dāng)
(糖水的濃度問(wèn)題)。如
的取值范圍是_________
(答:)
五.證明不等式的方法:比較法、分析法、綜合法和放縮法(比較法的步驟是:
作差(商)后通過(guò)分解因式、配方、通分等手段變形判斷符號(hào)或與1的大小,然后作出結(jié)論。).常用的放縮技巧有:
n
1n
如(1)已知,求證:
(2)已知,求證:(3)已知,且(4)若,求證:
;; ;
a、b、c
是不全相等的正數(shù),求證:
lg
lg
ca
; 2
(5)已知,求證:若
1已知,求證:(8)求證:
n;
1n
;(6)
。
六.簡(jiǎn)單的一元高次不等式的解法:標(biāo)根法:其步驟是:(1)分解成若干個(gè)一次
因式的積,并使每一個(gè)因式中最高次項(xiàng)的系數(shù)為正;(2)將每一個(gè)一次因式的根標(biāo)在數(shù)軸上,從最大根的右上方依次通過(guò)每一點(diǎn)畫(huà)曲線(xiàn);并注意奇穿過(guò)偶彈回;(3)根據(jù)曲線(xiàn)顯現(xiàn)f(x)的符號(hào)變化規(guī)律,寫(xiě)出不等式的解集。如
(1)解不等式
(答:
(2)
不等式
(答:的解集是____ 或); 的解集為的解集為
或)。
(3)設(shè)函數(shù)f(x)、g(x)的定義域都是R,且,的解集為,則不等式______
(答:);(4)要使?jié)M足關(guān)于x的不等式(解集非空)的每一個(gè)x的值
和x
中的一個(gè),則實(shí)數(shù)a的至少滿(mǎn)足不等式取值范圍是______.(答:[7,818))
七.分式不等式的解法:分式不等式的一般解題思路是先移項(xiàng)使右邊為0,再通
分并將分子分母分解因式,并使每一個(gè)因式中最高次項(xiàng)的系數(shù)為正,最后用標(biāo)根法求解。解分式不等式時(shí),一般不能去分母,但分母恒為正或恒為負(fù)時(shí)可去分母。如
(1)解不等式
2); 的解集為,則關(guān)于x的不等式
(答:
(2)關(guān)于x的不等式 的解集為_(kāi)___________).(答:
八.絕對(duì)值不等式的解法:
1.分段討論法(最后結(jié)果應(yīng)取各段的并集):如解不等式
|
(答:);
(2)利用絕對(duì)值的定義;
(3)數(shù)形結(jié)合;如解不等式
(答:
(4)兩邊平方:如
若不等式______。
(答:{)
九.含參不等式的解法:求解的通法是“定義域?yàn)榍疤?,函?shù)增減性為基礎(chǔ),分類(lèi)討論是關(guān)鍵.”注意解完之后要寫(xiě)上:“綜上,原不等式的解集是?”。注意:按參數(shù)討論,最后應(yīng)按參數(shù)取值分別說(shuō)明其解集;但若按未知數(shù)討論,最后應(yīng)求并集.如
(1)若loga,則a
對(duì)
恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為)的取值范圍是__________
(答:或
(2)解不等式
ax);
1a
1a
或)時(shí),時(shí),(答:
};
時(shí),{x|或
;
提醒:(1)解不等式是求不等式的解集,最后務(wù)必有集合的形式表示;(2)
不等式解集的端點(diǎn)值往往是不等式對(duì)應(yīng)方程的根或不等式有意義范圍的端點(diǎn)值。如關(guān)于x的不等式的解集為,則不等式的解集為
__________(答:(-1,2))
十一.含絕對(duì)值不等式的性質(zhì):
a、b同號(hào)或有號(hào)或有
; a、b異
如設(shè),實(shí)數(shù)a滿(mǎn)足,求證:
十二.不等式的恒成立,能成立,恰成立等問(wèn)題:不等式恒成立問(wèn)題的常規(guī)處理方
式?(常應(yīng)用函數(shù)方程思想和“分離變量法”轉(zhuǎn)化為最值問(wèn)題,也可抓住所給不等式的結(jié)構(gòu)特征,利用數(shù)形結(jié)合法)1).恒成立問(wèn)題
若不等式
若不等式
在區(qū)間D上恒成立,則等價(jià)于在區(qū)間D上如(1)設(shè)實(shí)數(shù)x,y滿(mǎn)足,當(dāng)時(shí),c的取值范圍是______)(答:;(2)不等式);
在區(qū)間D上恒成立,則等價(jià)于在區(qū)間D上
對(duì)一切實(shí)數(shù)x恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍_____(答:
(3)若不等式取值
對(duì)滿(mǎn)足的所有m都成立,則x的范圍_____
(答:((4)若不等式
n
,));
對(duì)于任意正整數(shù)n恒成立,則實(shí)數(shù)a的取
值范圍是_____
(答:);
(5)若不等式對(duì)求m的 取值范圍.(答:)
2).能成立問(wèn)題
若在區(qū)間D上存在實(shí)數(shù)x使不等式上
;
若在區(qū)間D上存在實(shí)數(shù)x使不等式上的如
已知不等式范圍____
(答:)
3).恰成立問(wèn)題
若不等式在區(qū)間D上恰成立, 解集為D; 的所有實(shí)數(shù)x都成立,成立,則等價(jià)于在區(qū)間D
成立,則等價(jià)于在區(qū)間D
則等價(jià)于不等式的若不等式解集為D.在區(qū)間D上恰成立, 則等價(jià)于不等式的在實(shí)數(shù)集R上的解集不是空集,求實(shí)數(shù)a的取值
第三篇:不等式證明的基本方法 經(jīng)典例題透析
經(jīng)典例題透析
類(lèi)型一:比較法證明不等式
1、用作差比較法證明下列不等式:
;
(a,b均為正數(shù),且a≠b)
(1)
(2)
思路點(diǎn)撥:(1)中不等號(hào)兩邊是關(guān)于a,b,c的多項(xiàng)式,作差后因式分解的前途不大光明,但注意到如a2, b2, ab這樣的結(jié)構(gòu),考慮配方來(lái)說(shuō)明符號(hào);(2)中作差后重新分組進(jìn)行因式分解。
證明:
(1)
當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c時(shí)等號(hào)成立,(2)
(當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c取等號(hào)).∵a>0, b>0, a≠b,∴a+b>0,(a-b)2>0,∴
∴
.,總結(jié)升華:作差,變形(分解因式、配方等),判斷差的符號(hào),這是作差比較法證明不等式的常用方法。
舉一反三:
【變式1】證明下列不等式:
(1)a2+b2+2≥2(a+b)
(2)a2+b2+c2+3≥2(a+b+c)
(3)a2+b2≥ab+a+b-1
【答案】
(1)(a2+b2+2)-2(a+b)=(a2-2a+1)+(b2-2b+1)=(a-1)2+(b-1)2≥0
∴a2+b2+2≥2(a+b)(2)證法同(1)
(3)2(a2+b2)-2(ab+a+b-1)=(a2-2ab+b2)+(a2-2a+1)+(b2-2b+1)=(a-b)2+(a-1)2+(b-1)2≥0
∴2(a2+b2)≥2(ab+a+b-1),即a2+b2≥ab+a+b-1
【變式2】已知a,b∈,x,y∈,且a+b=1,求證:ax2+by2≥(ax+by)2
【答案】
ax2+by2-(ax+by)2
=ax2+by2-a2x2-b2y2-2abxy =a(1-a)x2+b(1-b)y2-2abxy=abx2+aby2-2abxy =ab(x-y)2≥0 ∴ax2+by2≥(ax+by)2
2、用作商比較法證明下列不等式:
(a,b均為正實(shí)數(shù),且a≠b),且a,b,c互不相等)
(1)
(2)(a,b,c∈
證明:
(1)∵a3+b3>0, a2b+ab2>0.∴,∵a, b為不等正數(shù),∴
∴,∴
(2)證明:
不妨設(shè)a>b>c,則
∴
所以,總結(jié)升華:當(dāng)不等號(hào)兩邊均是正數(shù)乘積或指數(shù)式時(shí),常用這種方法,目的是約分化簡(jiǎn).作商比較法的基本步驟:判定式子的符號(hào)并作商變形 判定商式大于1或等于1或小于1 結(jié)論。
舉一反三:
【變式1】已知a>2,b>2,求證:a+b
∴
∴
∴
【變式2】已知a,b均為正實(shí)數(shù),求證:aabb≥abba
【答案】
∵a>0, b>0, ∴ aabb與abba均為正,∴,分類(lèi)討論可知(分a>b>0, a=b>0, 0 ,當(dāng)且僅當(dāng)a=b等號(hào)成立,∴ aabb≥abba.類(lèi)型二:綜合法證明不等式 3、a, b, c是不全相等的正數(shù),求證:a(b2+c2)+b(c2+a2)+c(a2+b2)>6abc 證明: 法一:由b2+c2≥2bc, a>0,得a(b2+c2)≥2abc,同理b(c2+a2)≥2abc,c(a2+b2)≥2abc ∵a,b,c不全相等,∴上述三個(gè)等號(hào)不同時(shí)成立,三式相加有:a(b2+c2)+b(c2+a2)+c(a2+b2)>6abc.法二:∵a,b,c是不全相等的正數(shù),∴a(b2+c2), b(c2+a2), c(a2+b2)均為正數(shù),由三個(gè)數(shù)的平均不等式得: a(b2+c2)+b(c2+a2)+ c(a2+b2) ∴不等式成立.總結(jié)升華:綜合法是由因?qū)Ч?,從已知出發(fā),根據(jù)已有的定義、定理,逐步推出欲證的不等式成立。 舉一反三: 【變式1】a , b, m∈R+,且a 【答案】 ∵00, ∴am ∵lg9>0, lg11>0,∴ ∴ , ∴l(xiāng)g9·lg11<1.,4、若a>b>0,求證:.思路點(diǎn)撥:不等號(hào)左邊是一個(gè)各項(xiàng)皆正的“和的形式”,但左側(cè)是兩項(xiàng)而右側(cè)都出現(xiàn)了特征數(shù)“3”.因此啟發(fā)我們將左側(cè)拆成3項(xiàng)的和利用平均值定理.證明:,∵ a>b>0, ∴a-b>0, b>0, ,∴ ,∴ 舉一反三: (當(dāng)且僅當(dāng),即a=2,b=1的等號(hào)成立) 【變式】x, y,z∈R+, 求證: 證明:∵ x, y,z∈R+,∴ ,同理,∴ ,∴,a2-2ac+c2 5、已知a,b>0,且2c>a+b,求證: 證明:要證 只需證: 即證: ∵a>0,只需證a+b<2c ∵已知上式成立,∴原不等式成立。 總結(jié)升華: 1.分析法是從求證的不等式出發(fā),分析使之成立的條件,把證不等式轉(zhuǎn)化為判斷這些條件是否具備的 問(wèn)題,若能肯定這些條件都成立,就可斷定原不等式成立。 2.分析法在不等式證明中占有重要地位,是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的一種重要思想方法。 3.基本思路:執(zhí)果索因 4.格式:要證??,只需證??,只需證??,因?yàn)??成立,所以原不等式得證。 舉一反三: 【變式1】求證:a3+b3>a2b+ab2(a,b均為正數(shù),且a≠b) 【答案】 要證a3+b3>a2b+ab2,即證(a+b)(a2+b2-ab)≥ab(a+b) ∵a,b∈ ,∴a+b>0 只需證a2+b2-ab≥ab,只需證a2+b2≥2ab 只需證(a-b)2≥0,∵(a-b)2≥0顯然成立 所以原不等式成立。 【變式2】a , b, m∈R+,且a 【答案】 ∵ b>0且b+m>0,.∴,∴ 成立 ∴.【變式3】求證: 【答案】 要證 只需證,而,只需證,只需證,顯然成立,所以原不等式得證。 【變式4】若a>1,b>1,c>1,ab=10求證:logac+logbc≥4lgc 【答案】 要證logac+logbc≥4lgc,只需證 只需證,只需證 ∵,∴成立 所以原不等式成立 【變式5】設(shè)x>0,y>0,x≠y,求證: 證明:要證 只需證,只需證 只需證 因x>0,y>0,x≠y,所以x2y2[3(x-y)2+4xy]>0成立 所以 類(lèi)型四:反證法證明不等式 6、已知a,b,c∈(0,1),求證:(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a,至少有一個(gè)不大于。 思路點(diǎn)撥:此題目若直接證,從何處入手?對(duì)于這樣正面情況較為復(fù)雜的問(wèn)題,可以考慮使用反證法。 證明:假設(shè)原結(jié)論不成立,即,則三式相乘有:??① 又∵0 總結(jié)升華:反證法的基本思路是:“假設(shè)——矛盾——肯定”,采用反證法證明不等式時(shí),從與結(jié)論相反的假設(shè)出發(fā),推出矛盾的過(guò)程中,每一步推理都必須是正確的。由于本題題目的結(jié)論是:三個(gè)數(shù)中“至少有一個(gè)不大于 ”,情況比較復(fù)雜,會(huì)出現(xiàn)多個(gè)由異向不等式組 ”,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了,成的不等式組,一一證明十分繁雜,而對(duì)結(jié)論的否定是三個(gè)數(shù)“都大于為推出矛盾提供了方便,故采用反證法是適宜的。 舉一反三: 【變式】已知a+b+c>0,ab+bc+ca>0,abc>0,求證:a,b,c>0 【答案】 假設(shè)a≤0 若a<0,∵abc>0,∴bc<0 又由a+b+c>0,則b+c>-a>0 ∴ab+bc+ca=a(b+c)+bc<0,與題設(shè)矛盾 若a=0,則與abc>0矛盾,∴必有a>0 同理可證:b>0,c>0 類(lèi)型五:放縮法證明不等式 7、若a,b,c,dR+,求證: 思路點(diǎn)撥:記中間4個(gè)分式之和的值為m,顯然,通過(guò)通分求出m的值再與1、2比大小是困難的,可考慮運(yùn)用放縮法把異分母化成同分母。 證明:記 ∵a,b,c,dR+,∴ ∴1 總結(jié)升華:證后半部分,還可用“糖水公式”,即 常用的放縮技巧主要有: ① f(x)為增函數(shù),則f(x-1) 進(jìn)行放縮。 ② 分式放縮如 ③ 根式放縮如 舉一反三: ; 【變式1】求證: 【答案】 ∴ 【變式2】 當(dāng)n>2時(shí),求證:logn(n-1)logn(n+1)<1 【答案】 ∵n>2,∴l(xiāng)ogn(n-1)>0,logn(n+1)>0 ∴ ∴n>2時(shí),logn(n-1)logn(n+1)<1 類(lèi)型六:其他證明不等式的方法 1.構(gòu)造函數(shù)法 8、已知a>2,b>2,求證:a+b 當(dāng)a>2時(shí),f(a) ∴a+b 總結(jié)升華:不等式證明方法很靈活。分析不等式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),構(gòu)造函數(shù),借助函數(shù)單調(diào)性,使問(wèn)題變得非常簡(jiǎn)單。 舉一反三: 【變式】已知a≥3,求證: 【答案】。 令(x≥0).∵f(x)在x∈[0,+∞)上是遞減函數(shù),∴f(a-1) 2、三角換元法: 9、求證: [0,π],證明:∵-1≤x≤1,∴令x=cos, 則 ∵-1≤sin≤1,10、若x2+y2≤1,求證: 證明:設(shè) 則 11、若x>1,y>1,求證: 證明:設(shè) 則 12、已知:a>1,b>0,a-b=1,求證: 證明:∵a>1,b>0,a-b=1,∴不妨設(shè) 則 總結(jié)升華: ①若0≤x≤1,則可令 ②若x2+y2=1,則可令x=cos,y=sin(0≤θ<2π) ③若x2-y2=1,則可令x=sec,y=tan(0≤θ<2π) ④若x≥1,則可令,若xR,則可令 舉一反三: 【變式1】已知x2=a2+b2,y2=c2+d2,且所有字母均為正,求證:xy≥ac+bd 【答案】 ∵x2=a2+b2,∴不妨設(shè) ∵y2=c2+d2,∴不妨設(shè) ∴ ∴xy≥ac+bd 【變式2】已知x>0,y>0,2x+y=1,求證: 【答案】 由x>0,y>0,2x+y=1,可設(shè) 則 類(lèi)型六:一題多證 13、若a>0,b>0,求證: 思路點(diǎn)撥:由于a>0,b>0,所以求證的不等式兩邊的值都大于零,本題用作差法,作商法和綜合法,分析法給出證明。 證明: 證法一:作差法 ∵a,b>0,∴a+b>0,ab>0 ∴ 證法二:作商法,得證。 ∵a>0,b>0,∴a+b>0,∴得證。 證法三:分析法 要證,只需證a3+b3≥(a+b)ab 只需證(a+b)(a2-ab+b2)≥(a+b)ab(∵a+b>0) 只需證a2-ab+b2≥ab 只需證(a-b)2≥0 ∵(a-b)2≥0成立,∴得證 證法四:綜合法 ∵a>0,b>0,∴同向不等式相加得: 舉一反三: 【變式】已知 【答案】 證法一: 都是實(shí)數(shù),且求證:,同理 證法二: 即 .證法三: 要證 所以原不等式成立.證法四: 原不等式等價(jià)于不等式 用比較法證明 且 ,只需證 只需證 又 所以 證法五: 設(shè) 則 即 故可考慮用三角換元法.證法六: 用向量的數(shù)量積來(lái)證明 設(shè), 第三章:不等式、不等式解法、線(xiàn)性規(guī)劃 1.不等式的基本概念 不等(等)號(hào)的定義:a?b?0?a?b;a?b?0?a?b;a?b?0?a?b.2.不等式的基本性質(zhì) (1)a?b?b?a(對(duì)稱(chēng)性)(2)a?b,b?c?a?c(傳遞性) (3)a?b?a?c?b?c(加法單調(diào)性) (4)a?b,c?d?a?c?b?d(同向不等式相加) (5)a?b,c?d?a?c?b?d(異向不等式相減)(6)a.?b,c?0?ac?bc (7)a?b,c?0?ac?bc(乘法單調(diào)性) (8)a?b?0,c?d?0?ac?bd(同向不等式相乘) (9)a?b?0,0?c?d?11ab(異向不等式相除)(10)a?b,ab?0??(倒數(shù)關(guān)系)?abcd (11)a?b?0?an?bn(n?Z,且n?1)(平方法則) (12)a?b?0?a?b(n?Z,且n?1)(開(kāi)方法則) 練習(xí):(1)對(duì)于實(shí)數(shù)a,b,c中,給出下列命題: ①若a?b,則ac?bc;②若ac?bc,則a?b; ③若a?b?0,則a?ab?b;④若a?b?0,則 ⑤若a?b?0,則22222211?; abba?;⑥若a?b?0,則a?b; ab ab11⑦若c?a?b?0,則;⑧若a?b,?,則a?0,b?0。?c?ac?bab 其中正確的命題是______ (答:②③⑥⑦⑧); (2)已知?1?x?y?1,1?x?y?3,則3x?y的取值范圍是______ (答:1?3x?y?7); (3)已知a?b?c,且a?b?c?0,則 3.幾個(gè)重要不等式 (1)若a?R,則|a|?0,a2?0 (2)若a、b?R,則a?b?2ab(或a?b?2|ab|?2ab)(當(dāng)僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào)) (3)如果a,b都是正數(shù),那么 ?c1??的取值范圍是______(答:??2,??)2?a??2222a?b.(當(dāng)僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào))2極值定理:若x,y?R,x?y?S,xy?P,則: 1如果P是定值, 那么當(dāng)x=y時(shí),S的值最小;○ 2如果S是定值, 那么當(dāng)x=y時(shí),P的值最大.○ 利用極值定理求最值的必要條件: 一正、二定、三相等 .(4)若a、b、c?R?,則a?b?c?a=b=c時(shí)取等號(hào)) 3ba(5)若ab?0,則??2(當(dāng)僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào))ab (6)a?0時(shí),|x|?a?x2?a2?x??a或x?a;|x|?a?x2?a2??a?x?a (7)若a、b?R,則||a|?|b||?|a?b|?|a|?|b| 4.幾個(gè)著名不等式 (1)平均不等式:如果a,b都是正數(shù),那么 a?b(當(dāng)僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào))??2?ab 即:平方平均≥算術(shù)平均≥幾何平均≥調(diào)和平均(a、b為正數(shù)): 2a?b2a2?b2a?b2a2?b2)?)??ab)特別地,ab?((當(dāng)a = b時(shí),(2222 a2?b2?c2?a??b?c????(a,b,c?R,a?b?c時(shí)取等)33?? 222?冪平均不等式:a1?a2?...?an?21(a1?a2?...?an)2 n 注:例如:(ac?bd)2?(a2?b2)(c2?d2).1111111常用不等式的放縮法:①???2???(n?2) nn?1n(n?1)nn(n?1)n?1n ????n?1) (2)柯西不等式: 若a1,a2,a3,?,an?R,b1,b2,b3?,bn?R;則 2222222(a1b1?a2b2?a3b3???anbn)2?(a1?a2?a3???an)(b12?b2?b3??bn)aaaa當(dāng)且僅當(dāng)1?2?3???n時(shí)取等號(hào)b1b2b3bn (3)琴生不等式(特例)與凸函數(shù)、凹函數(shù) 若定義在某區(qū)間上的函數(shù)f(x),對(duì)于定義域中任意兩點(diǎn)x1,x2(x1?x2),有 x1?x2f(x1)?f(x2)x?xf(x1)?f(x2))?或f(12)?.222 2則稱(chēng)f(x)為凸(或凹)函數(shù).5.不等式證明的幾種常用方法 比較法、綜合法、分析法、換元法、反證法、放縮法、構(gòu)造法.6.不等式的解法 f((1)整式不等式的解法(一元一次不等式、一元二次不等式、一元高次不等式)根軸法: 步驟:正化,求根,標(biāo)軸,穿線(xiàn)(奇穿偶回),定解.特例① 一元一次不等式ax>b解的討論; 2②一元二次不等式ax+bx+c>0(a≠0)解的討論.a?0????x1?x2???0????x1?x2?? ??a?0??0??????0?????? (2)分式不等式的解法:先移項(xiàng)通分標(biāo)準(zhǔn)化,則 ?f(x)g(x)?0 f(x)f(x)?0?f(x)g(x)?0;?0??g(x)g(x)?g(x)?0 (3)無(wú)理不等式:轉(zhuǎn)化為有理不等式求解 1?f(x)?0????定義域 ???g(x)?0??f(x)?g(x)? ?f(x)?0f(x)?0或??g(x)?02???f(x)?[g(x)] ○2f(x)?g(x)??g(x)?0? ?f(x)?03f(x)?g(x)?? ○?g(x)?02??f(x)?[g(x)] (4).指數(shù)不等式:轉(zhuǎn)化為代數(shù)不等式 af(x)?ag(x)(a?1)?f(x)?g(x); (5)對(duì)數(shù)不等式:轉(zhuǎn)化為代數(shù)不等式 af(x)?ag(x)(0?a?1)?f(x)?g(x)af(x)?b(a?0,b?0)?f(x)?lga?lgb ?f(x)?0?logaf(x)?logag(x)(a?1)??g(x)?0; ?f(x)?g(x)??f(x)?0? logaf(x)?logag(x)(0?a?1)??g(x)?0?f(x)?g(x)? (6)含絕對(duì)值不等式 1應(yīng)用分類(lèi)討論思想去絕對(duì)值;○2應(yīng)用數(shù)形思想; ○ 3應(yīng)用化歸思想等價(jià)轉(zhuǎn)化 ○ g(x)?0|f(x)|?g(x)????g(x)?f(x)?g(x)? g(x)?0?|f(x)|?g(x)?g(x)?0(f(x),g(x)不同時(shí)為0)或??f(x)??g(x)或f(x)?g(x) 7、線(xiàn)性規(guī)劃 (1)線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)問(wèn)題 當(dāng)目標(biāo)函數(shù)是線(xiàn)性關(guān)系式如z?ax?by?c(b?0)時(shí),可把目標(biāo)函數(shù)變形為 az?cz?c,則可看作在在y軸上的截距,然后平移直線(xiàn)法是解決此類(lèi)問(wèn)題y??x?bbb的常用方法,通過(guò)比較目標(biāo)函數(shù)與線(xiàn)性約束條件直線(xiàn)的斜率來(lái)尋找最優(yōu)解.一般步驟如下: 1.做出可行域;2.平移目標(biāo)函數(shù)的直線(xiàn)系,根據(jù)斜率和截距,求出最優(yōu)解.(2)非線(xiàn)性目標(biāo)函數(shù)問(wèn)題的解法 當(dāng)目標(biāo)函數(shù)時(shí)非線(xiàn)性函數(shù)時(shí),一般要借助目標(biāo)函數(shù)的幾何意義,然后根據(jù)其幾何意義,數(shù)形結(jié)合,來(lái)求其最優(yōu)解。近年來(lái),在高考中出現(xiàn)了求目標(biāo)函數(shù)是非線(xiàn)性函數(shù)的范圍問(wèn)題.這些問(wèn)題主要考察的是等價(jià)轉(zhuǎn)化思想和數(shù)形結(jié)合思想,出題形式越來(lái)越靈活,對(duì)考生的能力要求越來(lái)越高.常見(jiàn)的有以下幾種: 比值問(wèn)題:當(dāng)目標(biāo)函數(shù)形如z?y?a時(shí),可把z看作是動(dòng)點(diǎn)P(x,y)與定點(diǎn)Q(b,a)連線(xiàn)x?b 22的斜率,這樣目標(biāo)函數(shù)的最值就轉(zhuǎn)化為PQ連線(xiàn)斜率的最值。距離問(wèn)題:當(dāng)目標(biāo)函數(shù)形如z?(x?a)?(y?b)時(shí),可把z看作是動(dòng)點(diǎn)P(x,y)與定點(diǎn) Q(a,b)距離的平方,這樣目標(biāo)函數(shù)的最值就轉(zhuǎn)化為PQ距離平方的最值。 ?x+y?0?2截距問(wèn)題:例 不等式組?x?y?0表示的平面區(qū)域面積為81,則x?y的最小值為_(kāi)____ ?x?a? ?????????x?4y?3?0,OP?OA?的向量問(wèn)題:例已知點(diǎn)P的坐標(biāo)(x,y)滿(mǎn)足:?3x?5y?25,及A(2,0),則OA?x?1?0.? 最大值是. 學(xué)大教育(佛山)個(gè)性化學(xué)習(xí)中心 Foshan Xueda Education Individualized learning center 個(gè)性化教學(xué)輔導(dǎo)教案 關(guān)注成長(zhǎng)每一天咨詢(xún)熱線(xiàn):0757-88018866 1 關(guān)注成長(zhǎng)每一天咨詢(xún)熱線(xiàn):0757-88018866 關(guān)注成長(zhǎng)每一天咨詢(xún)熱線(xiàn):0757-88018866 關(guān)注成長(zhǎng)每一天咨詢(xún)熱線(xiàn):0757-88018866 關(guān)注成長(zhǎng)每一天咨詢(xún)熱線(xiàn):0757-88018866第四篇:必修五基本不等式 知識(shí)點(diǎn)
第五篇:1證明二 詳細(xì)知識(shí)點(diǎn)+例題+習(xí)題