高二数学不等式的证明知识精讲人教版一.本周教学内容:不等式的证明第五章“不等式”§5.3不等式的证明——综合法、分析法、放缩法以及均值不等式的应用。二.重点、难点:本周的学习重点是不等式的证明,我们将学习几种新的证明不等式的基本方法,这几种证明方法是综合法、分析法、放缩法。下面介绍每种证明方法的基本思想,并阐明在应用这些方法时应注意的问题。1.综合法:利用某些已经证明过的不等式(如§5.3中的定理1、定理2以及它们的推论),从已知条件出发,再运用不等式的性质推导出所要求证的不等式,这种证明方法称为综合法。综合法的思维特征是“由因导果”,即从已知逐步导向结论,其证明根据是不等式的性质,以及§5.3中的定理、推论。对这两个定理及推论,表述如下:定理1:若,则当且仅当时取“”号abRababab,()222定理2:若则且仅当时取“”号,当abcRabcabcabc,,(),3333推论1:若则当且仅当时取“”号,abRababab,()2推论2:若则且仅当时,取“”号,当abcRabcabcabc,,()33(1)需要注意的是,在使用上述定理、推论时,要弄清不等式成立的条件,切勿形式地套用。另外,要特别注意每个不等式中等号成立的条件,应用时要检查等号能否成立,何时成立。此外,还要掌握以上定理、推论的形式上的等价变化。例如,定理1还可表述为:若则当且仅当时取“”号。推论还可表述为:若,abRababab,()2221abRababab,(),则当且仅当时取“”号。2()推论中的称为的算术平均数,而则称为几何平均数,该推论表21ababab2,明了“算术平均数不小于几何平均数”(此结论可推广为n个正数的情形)。推论1是两个正数的和与它们的积互相转化的桥梁,证明时常依此作为论证的出发点,另外,在研究某些函数的最值时,也经常利用推论1。2.分析法:从求证的不等式出发,分析使这个不等式成立需具备的条件,依此往前溯源,这样,就把证明这个不等式转化为判定这些条件是否具备的问题,如果能够肯定这些条件都已具备,那么就可以断定原不等式成立,这种证明方法就叫做“分析法”。(1)分析法的思维特征是“执果索因”,即从结论寻求条件,逐步向已知事实定理或已知条件靠拢。(2)分析法的实质是一种寻找证明途径的思维过程,在使用分析法时,其格式是“要证明……成立,只需证明……成立,又只需证明……成立,……”,也就是说,后一步的成立是前一步成立的充分条件。若省略“只需证明”,则意味着前一步的成立能保证后一步成立,最终只能表明从“结论”一步步推出了“条件”,这与原题的证明要求恰好背道而驰。(3)事实上,通常的数学证明是用综合法的方式来表述的,因为这种方法条理清晰,根据充分,以步步为营的方式取得了逻辑推理上的胜利。但分析法有其优点,即它便于寻找证明思路,方向明确,易于掌握。在证明时,这两种方法可互为补充,不妨先由分析法确定证明的出发点,进而用综合法表述。用心爱心专心3.放缩法:要证明不等式A舍去或添加一些项。例如,将左边舍去,便把原式缩()()aa1234123422小了。<2>把分子(分母)放大(或缩小)。例如,,11111122kkkkkkk()()(N且k>1)。(2)在使用放缩法时,注意放缩尺度要适度,过大或过小都不能达到证题的目的。注:(1)证明方法有多种,在实际运用时,要视所求证的不等式的特点加以选择,忌生搬硬套。(2)有时在证明一个不等式的时候,往往不只仅用一种证明方法,而在证明不同阶段,选用不同的证明方法,以达到简捷明了之目的。(3)在实践中多体会、多总结,增加证题的经验。【典型例题】例1.已知a,b,c是不全相等的正数。求证:abcbaccababc()()()2222226分析:不等式左式中含有形如的项,联想到定理:当且仅当ababab22222(a=b=时取“”号),以及不等式的性质,易得。同理易得cababc()222abcabcbcaabc()()222222,,再利用...