第2讲不等式的证明一、知识梳理1.基本不等式定理1:设a,b∈R,则a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,等号成立.定理2:如果a,b为正数,则≥,当且仅当a=b时,等号成立.定理3:如果a,b,c为正数,则≥,当且仅当a=b=c时,等号成立.定理4:(一般形式的算术—几何平均不等式)如果a1,a2,…,an为n个正数,则≥,当且仅当a1=a2=…=an时,等号成立.2.不等式的证明方法证明不等式常用的方法有比较法、综合法、分析法、反证法、放缩法、数学归纳法等.常用结论基本不等式及其推广1.a2≥0(a∈R).2.(a-b)2≥0(a,b∈R),其变形有a2+b2≥2ab,≥ab,a2+b2≥(a+b)2.3.若a,b为正实数,则≥.特别地,+≥2.4.a2+b2+c2≥ab+bc+ca.二、教材衍化求证:+<2+.证明:+<2+⇐(+)2<(2+)2⇐10+2<10+4⇐<2⇐21<24.故原不等式成立.一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)比较法最终要判断式子的符号得出结论.()(2)综合法是从原因推导到结果的思维方法,它是从已知条件出发,经过逐步推理,最后达到待证的结论.()(3)使用反证法时,“反设”不能作为推理的条件应用.()答案:(1)×(2)√(3)×二、易错纠偏不等式放缩不当致错.已知三个互不相等的正数a,b,c满足abc=1.试证明:++<++.证明:因为a,b,c>0,且互不相等,abc=1,所以++=++<++=++,即++<++.用综合法、分析法证明不等式(师生共研)(2019·高考全国卷Ⅰ)已知a,b,c为正数,且满足abc=1.证明:(1)++≤a2+b2+c2;(2)(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.证明:(1)因为a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ac,又abc=1,故有a2+b2+c2≥ab+bc+ca==++.当且仅当a=b=c=1时,等号成立.所以++≤a2+b2+c2.(2)因为a,b,c为正数且abc=1,故有(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥3=3(a+b)(b+c)(a+c)≥3×(2)×(2)×(2)=24.当且仅当a=b=c=1时,等号成立.所以(a+b)3+(b+c)3+(c+a)3≥24.用综合法证明不等式是“由因导果”,用分析法证明不等式是“执果索因”,它们是两种思路截然相反的证明方法.综合法往往是分析法的逆过程,表述简单、条理清楚,所以在实际应用时,往往用分析法找思路,用综合法写步骤,由此可见,分析法与综合法相互转化,互相渗透,互为前提.充分利用这一辩证关系,可以增加解题思路,开阔视野.1.若a,b∈R,ab>0,a2+b2=1.求证:+≥1.证明:+===-2ab.因为a2+b2=1≥2ab,当且仅当a=b时等号成立,所以0
-1,所以-1时,不等式化为2x+1+2x-1<4,即x<1,所以n(k=1,2,…,n),得≤<.当k=1时,≤<;当k=2时,≤<;…当k=n时,≤<,所以=≤++…+<=1.所以原不等式成立.反证法证明不等式(师生共...