2025年归纳法证明不等式成立5篇(优秀)
文件格式:DOCX
时间:2023-04-03 00:00:00    小编:二十年重过南楼x

2025年归纳法证明不等式成立5篇(优秀)

小编:二十年重过南楼x

无论是身处学校还是步入社会,大家都尝试过写作吧,借助写作也可以提高我们的语言组织能力。写范文的时候需要注意什么呢?有哪些格式需要注意呢?下面我给大家整理了一些优秀范文,希望能够帮助到大家,我们一起来看一看吧。

归纳法证明不等式成立篇一

在学习不等式时,放缩法是证明不等式的重要方法之一,在证明的过程如何合理放缩,是证明的关键所在。现例析如下,供大家讨论。例1:设a、b、c是三角形的边长,求证

abc≥3 bcacababc证明:由不等式的对称性,不妨设a≥b≥c,则bca≤cab≤abc

且2cab≤0,2abc≥0

 ∴abcabc3111

bcacababcbcacababc2abc2bac2cab2abc2bca2cab≥0

bcacababccabcabcababc≥3 bcacababc2bac无法放缩。所以在运用放

cab[评析]:本题中为什么要将bca与abc都放缩为cab呢?这是因为2cab≤0,2abc≥0,而2bac无法判断符号,因此缩法时要注意放缩能否实现及放缩的跨度。

例2:设a、b、c是三角形的边长,求证

abc(bc)2(ca)2(ab)2≥ bccaab1 [(ab)2(bc)2(ca)2]

3证明:由不等式的对称性,不防设a≥b≥c,则3abc0,3bca≥bccca

bca0

左式-右式3abc3bca3cab(bc)2(ca)2(ab)2 bcacab3bca3cab(ca)2(ab)2 abab2(bca)3bca3cab(ab)2(ab)2(ab)2≥0 ababab ≥ ≥[评析]:本题中放缩法的第一步“缩”了两个式了,有了一定的难度。由例

1、例2也可知运用放缩法前先要观察目标式子的符号。

例3:设a、b、cr且abc1求证

111≤1 1ab1bc1ca证明:设ax3,by3,cz3.且 x、y、zr.由题意得:xyz1。

∴1abxyzx3y3

∴x3y3(x2yxy2)x2(xy)y2(yx)(xy)2(xy)≥0 ∴x3y3≥x2yxy2

∴1abxyzx3y3≥xyzxy(xy)xy(xyz)

1z1≤

xy(xyz)xyz1abyx11≤,≤ ∴命题得证.xyzxyz1bc1ca同理:由对称性可得[评析]:本题运用了排序不等式进行放缩,后用对称性。

39例4:设a、b、c≥0,且abc3,求证a2b2c2abc≥

22证明:不妨设a≤b≤c,则a≤1又∵(44。∴a0。33ab23a23434)≥bc,即()≥bc,也即bc(a)≥(3a)2(a)。2223833∴左边(abc)22(abbcca)abc

23434 92a(bc)bc(a)≥92a(3a)(3a)2(a)

2383

3416339(3a)[(3a)(a)a]9(3a)[a2a4]9(a32a2a12)8338899393a(a22a1)a(a1)2≥

2282893 ∴a2b2c2abc≥

22[评析]:本题运用对称性确定符号,在使用基本不等式可以避开讨论。

例5:设a、b、cr,pr,求证:

abc(apbpcp)≥ap2(abc)bp2(abc)cp2(abc)

证明:不妨设a≥b≥c>0,于是

左边-右边ap1(bca2abca)bp1(cab2bcab)cp1(abc2cabc)

ap1(ab)[(ab)(bc)]bp1(ab)(bc)cp1[(ab)(bc)](bc)ap1(ab)2(ab)(bc)(ap1bp1cp1(bc)2

≥(ab)(bc)(ap1bp1cp1)如果p1≥0,那么ap1bp1≥0;如果p1<0,那么cp1bp1≥0,故有(ab)(bc)(ap1bp1cp1)≥0,从而原不等式得证.例6:设0≤a≤b≤c≤1,求证:

abc(1a)(1b)(1c)≤1

bc1ca1ab1abcabc≤,再证明以 bc1ca1ab1ab1证明:设0≤a≤b≤c≤1,于是有下简单不等式

abcab1c1(1a)(1b)(1c)≤1,因为左边(1a)(1b)(1c)

ab1ab1ab1

11c[1(1ab)(1a)(1b)],再注意(1ab)(1a)(1b)≤(1abab)

ab1(1a)(1b)(1a)(1b)(1a)(1b)(1a2)(1b2)≤1得证.在用放缩法证明不等式a≤b,我们找一个(或多个)中间量c作比较,即若能断定a ≤c与c≤b同时成立,那么a≤b显然正确。所谓的“放”即把a放大到c,再把c放大到b,反之,所谓的“缩”即由b缩到c,再把c缩到a。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。

归纳法证明不等式成立篇二

不等式证明方法大全

1、比较法(作差法)

在比较两个实数a和b的大小时,可借助ab的符号来判断。步骤一般为:作差——变形——判断(正号、负号、零)。变形时常用的方法有:配方、通分、因式分解、和差化积、应用已知定理、公式等。

abab。例

1、已知:a0,b0,求证:

2ababab2ab(ab)2

ab。证明:ab0,故得22222、分析法(逆推法)

从要证明的结论出发,一步一步地推导,最后达到命题的已知条件(可明显成立的不等式、已知不等式等),其每一步的推导过程都必须可逆。

2、求证:71。

证明:要证571,即证122162,即2,35194,416,4,1516,由此逆推即得571。

3、综合法

证题时,从已知条件入手,经过逐步的逻辑推导,运用已知的定义、定理、公式等,最终达到要证结论,这是一种常用的方法。

ab例

3、已知:a,b同号,求证:2。ba

证明:因为a,b同号,所以abababab0,0,则22,即2。babababa4、作商法(作比法)

在证题时,一般在a,b均为正数时,借助

商——变形——判断(大于1或小于1)。

4、设ab0,求证:aabbabba。

aaabba证明:因为ab0,所以1,ab0。而bababbabaa1或1来判断其大小,步骤一般为:作bb1,故aabbabba。

5、反证法

先假设要证明的结论不对,由此经过合理的逻辑推导得出矛盾,从而否定假设,导出结论的正确性,达到证题的目的。

5、已知ab0,n是大于1的整数,求证:ab。证明:假设a,则bb1,即1,故ba,这与已知矛盾,所以a。aa6、迭合法(降元法)

把所要证明的结论先分解为几个较简单部分,分别证明其各部分成立,再利用同向不等式相加或相乘的性质,使原不等式获证。

6、已知:求证: a1b1a2b2anbn1。a1a2an1,b1b2bn1,证明:因为a1a2an1,b1b2bn1,所以a1a2an1,b1b2bn1。由柯西不等式

a1b1a2b2anbna1a2anb1b2bn111,所以原不等

22222

2222222

式获证。

7、放缩法(增减法、加强不等式法)

在证题过程中,根据不等式的传递性,常采用舍去一些正项(或负项)而使不等式的各项之和变小(或变大),或把和(或积)里的各项换以较大(或较小)的数,或在分式中扩大(或缩小)分式中的分子(或分母),从而达到证明的目的。值得注意的是“放”、“缩”得当,不要过头。常用方法为:改变分子(分母)放缩法、拆补放缩法、编组放缩法、寻找“中介量”放缩法。

1359999

0.01。例

7、求证:

***

证明:令p,则

24610000

***32999921

1p222,222

22461000021411000011000110000

所以p0.01。

8、数学归纳法

对于含有n(nn)的不等式,当n取第一个值时不等式成立,如果使不等式在nk(nn)时成立的假设下,还能证明不等式在nk1时也成立,那么肯定这个不等式对

n取第一个值以后的自然数都能成立。

8、已知:a,br,nn,n1,求证:anbnan1babn1。证明:(1)当n2时,a2b2abab2ab,不等式成立;(2)若nk时,akbkak1babk1成立,则

ak1bk1a(akbk)abkbk1a(ak1babk1)abkbk

1=akbabk(a2bk12abkbk1)akbabkbk1(ab)2akbabk,即ak1bk1akbabk成立。

根据(1)、(2),anbnan1babn1对于大于1的自然数n都成立。

9、换元法

在证题过程中,以变量代换的方法,选择适当的辅助未知数,使问题的证明达到简化。

9、已知:abc1,求证:abbcca。

1证明:设at,bat(tr),则c(1a)t,33

3111111

abbccatatat(1a)tt(1a)t

33333311

(1aa2)t2(因为1aa20,t20),33

所以abbcca。

10、三角代换法

借助三角变换,在证题中可使某些问题变易。

10、已知:a2b21,x2y21,求证:axby1。证明:设asin,则bcos;设xsin,则ycos 所以axbysinsincoscoscos()1。

11、判别式法

通过构造一元二次方程,利用关于某一变元的二次三项式有实根时判别式的取值范围,来证明所要证明的不等式。

11、设x,yr,且x2y21,求证:yaxa2。证明:设myax,则yaxm

代入x2y21中得x2(axm)21,即(1a2)x22amx(m21)0 因为x,yr,1a20,所以0,即(2am)24(1a2)(m21)0,解得ma2,故yaxa2。

12、标准化法

形如f(x1,x2,,xn)sinx1sinx2sinxn的函数,其中0xi,且

;当x1x2xn为常数,则当xi的值之间越接近时,f(x1,x2,,xn)的值越大(或不变)

x1x2xn时,f(x1,x2,,xn)取最大值,即

f(x1,x2,,xn)sinx1sinx2sinxnsinn

x1x2xn。

n

ab。

2标准化定理:当a+b为常数时,有sinasinbsin2证明:记a+b=c,则

f(a)sinasinbsin2

abc

sinasin(ca)sin2,22

求导得f`(a)sin(c2a),由f`(a)0得c=2a,即a=b 又由f``(a)cos(ba)0知f`(a)的极大值点必在a=b时取得 由于当a=b时,f`(a)0,故得不等式。同理,可推广到关于n个变元的情形。

abc

1sinsin。2228abc11

证明:由标准化定理得,当a=b=c时,sinsinsin,取最大值,故

22228

abc1sinsinsin。2228

例12、设a,b,c为三角形的三内角,求证:sin13、等式法

应用一些等式的结论,可以巧妙地给出一些难以证明的不等式的证明。例13(1956年波兰数学竞赛题)、a,b,c为abc的三边长,求证:

2a2b22a2c22b2c2a4b4c4。

证明:由海伦公式sabc其中p

(abc)。

2两边平方,移项整理得

p(pa)(pb)(pc),16(sabc)22a2b22a2c22b2c2a4b4c4 而sabc0,所以2a2b22a2c22b2c2a4b4c4。

14、函数极值法

通过变换,把某些问题归纳为求函数的极值,达到证明不等式的目的。

14、设xr,求证:4cos2x3sinx2。

831

证明:f(x)cos2x3sinx12sin2x3sinx2sinx

248当sinx

31时,f(x)取最大值2; 48

当sinx1时,f(x)取最小值-4。

故4cos2x3sinx2。

815、单调函数法

当x属于某区间,有f`(x)0,则f(x)单调上升;若f`(x)0,则f(x)单调下降。推广之,若证f(x)g(x),只须证f(a)g(a)及f`(x)g`(x)即可,x[a,b]。

例15、0x,求证:sinxxtanx。

2证明:当x0时,sinxxtanx0,而

(sinx)`cosx1x`sec2x(tanx)` 故得sinxxtanx。

16、中值定理法

利用中值定理:f(x)是在区间[a,b]上有定义的连续函数,且可导,则存在,ab,满足f(b)f(a)f`()(ba)来证明某些不等式,达到简便的目的。

16、求证:sinxsinyxy。

证明:设f(x)sinx,则sinxsiny(xy)sin`(xy)cos 故sinxsiny(xy)cosxy。

17、分解法

按照一定的法则,把一个数或式分解为几个数或式,使复杂问题转化为简单易解的基本问题,以便分而治之,各个击破,从而达到证明不等式的目的。

1例17、n2,且nn,求证:1n(n11)。

23n

证明:因为1

111111

n(11)111 23n23n

2

所以1

34n134n

1n2nn1 23n23n

n(n11)。23n18、构造法

在证明不等式时,有时通过构造某种模型、函数、恒等式、复数等,可以达到简捷、明

快、以巧取胜的目的。

18、已知:x2y21,a2b22,求证:b(x2y2)2axy2。证明:依题设,构造复数z1xyi,z2abi,则z11,z22 所以z1z2(xyi)2(abi)[a(x2y2)2bxy][b(x2y2)2axy]i

b(x2y2)2axyimz1z2z1z2

2

故b(x2y2)2axy2。

19、排序法

利用排序不等式来证明某些不等式。

排序不等式:设a1a2an,b1b2bn,则有

其中t1,t2,,tn是a1bna2bn1anb1a1bt1a2bt2anbtna1b1a2b2anbn,1,2,,n的一个排列。当且仅当a1a2an或b1b2bn时取等号。

简记作:反序和乱序和同序和。

19、求证:a2b2c2d2abbccdda。

证明:因为a,b,c,dr有序,所以根据排序不等式同序和最大,即

a2b2c2d2abbccdda。

20、几何法

借助几何图形,运用几何或三角知识可使某些证明变易。

ama

。例20、已知:a,b,mr,且ab,求证:

bmb

证明:以b为斜边,a为直角边作rtabc

延长ab至d,使bdm,延长ac至e,使edad,过c作ad的平行线交de于f,则abc∽ade,令cen,aabam

所以

bacbn

amama

。又cecf,即nm,所以

bmbnb

e

另外,还可以利用重要的不等式来证题,如平均不等式、柯西(cauchy)不等式、琴生(jensen)不等式、绝对值不等式、贝努利(lli)不等式、赫尔德(o.hölder)不等式、三角形不等式、闵可夫斯基(ski)不等式等,这里不再烦述了。

在实际证明中,以上方法往往相互结合、互相包含,证题时,可能同时运用几种方法,结合起来加以证明。

归纳法证明不等式成立篇三

主备人:审核:包科领导:年级组长:使用时间:

放缩法证明不等式

【教学目标】

1.了解放缩法的概念;理解用放缩法证明不等式的方法和步骤。

2.能够利用放缩法证明简单的不等式。

【重点、难点】

重点:放缩法证明不等式。

难点:放缩法证明不等式。

【学法指导】

1.据学习目标,自学课本内容,限时独立完成导学案;

2.红笔勾出疑难点,提交小组讨论;

3.预习p18—p19,【自主探究】

1,放缩法:证明命题时,有时可以通过缩小(或)分式的分母(或),或通过放大(或缩小)被减式(或)来证明不等式,这种证明不

等式的方法称为放缩法。

2,放缩时常使用的方法:①舍去或加上一些项,即多项式加上一些正的值,多项式的值变大,或多项式减上一些正的值,多项式的值变小。如t22t2,t22t2等。

②将分子或分母放大(或缩小):分母变大,分式值减小,分母变小,分

式值增大。

如当(kn,k1)1111,22kkk(k1)k(k1),③利用平均值不等式,④利用函数单调性放缩。

【合作探究】

证明下列不等式

(1)

(2),已知a>0,用放缩法证明不等式:loga

(a1)1111...2(nn)2222123nloga(a1)1

(3)已知x>0, y>0,z>0求证

xyz

(4)已知n

n,求证:1

【巩固提高】

已知a,b,c,d都是正数,s

【能力提升】

求证: ...abcd求证:11aba

猜你喜欢 网友关注 本周热点 软件
musicolet
2025-08-21
BBC英语
2025-08-21
百度汉语词典
2025-08-21
复制