引言:对于一道数学题目我们可以从不同的角度应用多方面的知识来分析、考虑、讨论它的求解或证明方法。“一题多想”可以帮助我们很容易地解决问题。这样我们就可以跳出常规的思维方式和解题方式,寻找到更简捷更巧妙的方法将问题解决。 copyright paper51.com 有一道不等式题目为:已知∈R.(R为全体实数) 求证: 。下面我们用多种方法来证明它。 paper51.com 证法一(分析缩放法): paper51.com 证:若 A∈R,则 A。 http://www.paper51.com
有 。 内容来自www.paper51.com 要证明原不等式,只需证 , 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 只需证 , 内容来自www.paper51.com
即证 , copyright paper51.com 即证 , http://www.paper51.com 即证 ,此不等式显然成立。 内容来自www.paper51.com
上述过程可逆,故原不等式成立。 内容来自www.paper51.com 小结:分析缩放法利用了不等式性质,当A∈R时,则 A。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
故本题可用进行放缩,再用分析法及其过程可逆使不等式获证。此法巧妙地利用了不等式的性质,简单、明了。 内容来自www.paper51.com 证法二(分类讨论分析法): 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 证:(1)、当 时,原不等式显然成立。 内容来自www.paper51.com (2)、当 时,只需证 , copyright paper51.com
只需证 , copyright paper51.com 即证 , paper51.com 即证 . 此不等式显然成立。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 上述过程可逆,故不等式成立。 http://www.paper51.com 综上(1)(2)得原不等式成立。 copyright paper51.com 小结:分类讨论分析法是将无理不等式转化为有理不等式来加以证明。但在转化过程中,即不等式两边同时平方时,需要考虑不等式两边的符号,分类讨论。此法是很常规常用的证明不等式的方法。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 证法三(综合缩放法): copyright paper51.com
证:因为 , 内容来自www.paper51.com , http://www.paper51.com ,又因 http://www.paper51.com
所以 。 内容来自www.paper51.com 所以原不等式成立。 内容来自www.paper51.com
小结:综合缩放法,从不等式的右端出发,利用二元均值不等式进行缩放,来加以证明原不等式。均值不等式在不等式的求解和证明中经常用到,但利用均值不等式时必须注意均值不等式的三个条件,即正、等、定。此法简捷,易懂。 paper51.com
证法四(作差比较法): 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 证:当 时,不等式显然成立。 copyright paper51.com 当 时,将原不等式两边平方后作差, http://www.paper51.com 由 copyright paper51.com 所以 , http://www.paper51.com 即 。 http://www.paper51.com 综上所述,原不等式成立。 http://www.paper51.com 小结:作差比较法是我们在证明不等式时应最先想到的方法。它通俗易懂。其过程是用不等式的一端作为被减数,另一端作为减数作差,若所得的差值大于零,则被减数大于减数,即不等式作为被减数的一端大于作为减数的一端。否则反之。若差值为零,则说明不等式两端相等。 copyright paper51.com 证法五(母函数法): 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
证:(1)、当 时,原不等式显然成立。 内容来自www.paper51.com
(2)、当时,不等式两边平方得 内容来自www.paper51.com , 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 令:, copyright paper51.com
, copyright paper51.com 对恒成立。 内容来自www.paper51.com 1、当时,有且,此时不等式显然成立。 内容来自www.paper51.com 2、当时,因为对恒成立。所以的判别式 , paper51.com
得, 内容来自www.paper51.com
。 paper51.com 由(1)(2)得原不等式成立。 http://www.paper51.com 小结:母函数法中,我们从不等式的式子结构出发,变形为 内容来自www.paper51.com ,此不等式的式子结构与一元二次方程判别式的结构相似。于是我们联想到了构造二次函数。利用对于恒成立的充要条件来说明。此法将不等式和函数结合在一起,充分说明了不等式与函数之间的联系十分紧密。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 证法六(三角代换法): paper51.com
证:设, , 内容来自www.paper51.com 则可令 paper51.com 则, http://www.paper51.com
, 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 而 , http://www.paper51.com , copyright paper51.com 故原不等式成立。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 小结:三角代换法是利用三角代换,将代数不等式化为三角不等式来加以证明,其中代换过程,即“所令”是关键。此法巧妙地转换,使证明过程很简捷易懂。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 证法七(三角代换作商比较法): copyright paper51.com 证:(1)、当时,即或,此时不等式都有,原不等式显然成立。 paper51.com (2)、当时,只需证 http://www.paper51.com , http://www.paper51.com 只需证 ---------1, 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 和 , paper51.com 令: paper51.com , paper51.com 将所令代入1式得 copyright paper51.com , 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
即 ,此不等式显然成立。 内容来自www.paper51.com 上述过程可逆, paper51.com |