精英家教網(wǎng)> 試卷> 難點(diǎn)18  不等式的證明策略 不等式的證明,方法靈活多樣,它可以和很多內(nèi)容結(jié)合.高考解答題中,常滲透不等式證明的內(nèi)容,純不等式的證明,歷來(lái)是高中數(shù)學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn),本難點(diǎn)著重培養(yǎng)考生數(shù)學(xué)式的變形能力,邏輯思維能力以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力. ●難點(diǎn)磁場(chǎng) ()已知a>0,b>0,且a+b=1. 求證:(a+)(b+)≥. ●案例探究 [例1]證明不等式(n∈N*) 命題意圖:本題是一道考查數(shù)學(xué)歸納法、不等式證明的綜合性題目,考查學(xué)生觀(guān)察能力、構(gòu)造能力以及邏輯分析能力,屬級(jí)題目. 知識(shí)依托:本 > 題目詳情
題目所在試卷參考答案:

參考答案

難點(diǎn)磁場(chǎng)

證法一:(分析綜合法)

欲證原式,即證4(ab)2+4(a2+b2)-25ab+4≥0,即證4(ab)2-33(ab)+8≥0,即證abab≥8.

a>0,b>0,a+b=1,∴ab≥8不可能成立

∵1=a+b≥2,∴ab,從而得證.

證法二:(均值代換法)

設(shè)a=+t1,b=+t2.

a+b=1,a>0,b>0,∴t1+t2=0,|t1|<,|t2|<

顯然當(dāng)且僅當(dāng)t=0,即a=b=時(shí),等號(hào)成立.

證法三:(比較法)

a+b=1,a>0,b>0,∴a+b≥2,∴ab

證法四:(綜合法)

a+b=1, a>0,b>0,∴a+b≥2,∴ab.

證法五:(三角代換法)

a>0,b>0,a+b=1,故令a=sin2α,b=cos2α,α∈(0,)

2

殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

一、1.解析:令=cos2θ,=sin2θ,則x=asec2θ,y=bcsc2θ,∴x+y=asec2θ+bcsc2θ=a+b+atan2θ+bcot2θa+b+2.

答案:a+b+2

2.解析:由0≤|ad|<|bc|(ad)2<(bc)2(a+b)2-4ad<(b+c)2-4bc

a+d=b+c,∴-4ad<-4bc,故adbc.

答案:adbc

3.解析:把pq看成變量,則mpn,mqn.

答案:mpqn

二、4.(1)證法一:a2+b2+c2=(3a2+3b2+3c2-1)

=[3a2+3b2+3c2-(a+b+c)2

=[3a2+3b2+3c2a2b2c2-2ab-2ac-2bc

=[(ab)2+(bc)2+(ca)2]≥0  ∴a2+b2+c2

證法二:∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bca2+b2+c2+a2+b2+a2+c2+b2+c2

∴3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2=1  ∴a2+b2+c2

證法三:∵a2+b2+c2

a2+b2+c2

證法四:設(shè)a=+αb=+β,c=+γ.

a+b+c=1,∴α+β+γ=0

a2+b2+c2=(+α)2+(+β)2+(+γ)2

=+ (α+β+γ)+α2+β2+γ2

=+α2+β2+γ2

a2+b2+c2

∴原不等式成立.

證法二:

<6

∴原不等式成立.

5.證法一:由x+y+z=1,x2+y2+z2=,得x2+y2+(1-xy)2=,整理成關(guān)于y的一元二次方程得:

2y2-2(1-x)y+2x2-2x+=0,∵y∈R,故Δ≥0

∴4(1-x)2-4×2(2x2-2x+)≥0,得0≤x,∴x∈[0,

同理可得y,z∈[0,

證法二:設(shè)x=+x′,y=+y′,z=+z′,則x′+y′+z′=0,

于是=(+x′)2+(+y′)2+(+z′)2

=+x2+y2+z2+ (x′+y′+z′)

=+x2+y2+z2+x2+=+x2

x2,x′∈[-],x∈[0,],同理y,z∈[0,

證法三:設(shè)x、yz三數(shù)中若有負(fù)數(shù),不妨設(shè)x<0,則x2>0,=x2+y2+z2x2+,矛盾.

x、y、z三數(shù)中若有最大者大于,不妨設(shè)x,則=x2+y2+z2x2+=x2+=x2x+

=x(x)+;矛盾.

x、y、z∈[0,

∵上式顯然成立,∴原不等式得證.

7.證明:(1)對(duì)于1<im,且A =m.….(mi+1),

,

由于mn,對(duì)于整數(shù)k=1,2,…,i-1,有,

所以

(2)由二項(xiàng)式定理有:

(1+m)n=1+Cm+Cm2+…+Cmn

(1+n)m=1+Cn+Cn2+…+Cnm,

由(1)知miAniA (1<im,而C=

miCinniCim(1<mn

m0C=n0C=1,mC=nC=m.n,m2Cn2C,…,

mmCnmC,mm+1C>0,…,mnC>0,

∴1+Cm+Cm2+…+Cmn>1+Cn+C2mn2+…+Cnm

即(1+m)n>(1+n)m成立.

8.證法一:因a>0,b>0,a3+b3=2,所以

(a+b)3-23=a3+b3+3a2b+3ab2-8=3a2b+3ab2-6

=3[ab(a+b)-2]=3[ab(a+b)-(a3+b3)]=-3(a+b)(ab)2≤0.

即(a+b)3≤23,又a+b>0,所以a+b≤2,因?yàn)?a+b≤2,

所以ab≤1.

證法二:設(shè)a、b為方程x2mx+n=0的兩根,則,

因?yàn)?i>a>0,b>0,所以m>0,n>0,且Δ=m2-4n≥0                                         ①

因?yàn)?=a3+b3=(a+b)(a2ab+b2)=(a+b)[(a+b)2-3ab]=m(m2-3n)

所以n=                                                                                                    ②

將②代入①得m2-4()≥0,

≥0,所以-m3+8≥0,即m≤2,所以a+b≤2,

由2≥m 得4≥m2,又m2≥4n,所以4≥4n,

n≤1,所以ab≤1.

證法三:因a>0,b>0,a3+b3=2,所以

2=a3+b3=(a+b)(a2+b2ab)≥(a+b)(2abab)=ab(a+b)

于是有6≥3ab(a+b),從而8≥3ab(a+b)+2=3a2b+3ab2+a3+b3= 

(a+b)3,所以a+b≤2,(下略)

證法四:因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic20/38/384109_1/image086.gif">

≥0,

所以對(duì)任意非負(fù)實(shí)數(shù)a、b,有

因?yàn)?i>a>0,b>0,a3+b3=2,所以1=,

≤1,即a+b≤2,(以下略)

證法五:假設(shè)a+b>2,則

a3+b3=(a+b)(a2ab+b2)=(a+b)[(a+b)2-3ab]>(a+b)ab>2ab,所以ab<1,

a3+b3=(a+b)[a2ab+b2]=(a+b)[(a+b)2-3ab]>2(22-3ab)

因?yàn)?i>a3+b3=2,所以2>2(4-3ab),因此ab>1,前后矛盾,故a+b≤2(以下略)