第2节证明不等式的基本方法1.比较法比较法是证明不等式最基本的方法,具体有作差比较法和作商比较法两种,其基本思想是作差与0比较大小或作商与1比较大小.2.综合法(1)证明不等式时,从已知条件出发,利用定义、公理、定理、性质等,经过一系列的推理、论证而得出命题成立,这种证明方法叫做综合法,综合法又叫顺推证法或由因导果法.(2)使用综合法证明不等式时应注意对基本不等式或已证不等式的使用,常用的不等式有:①a2≥0;②|a|≥0;③a2+b2≥2ab,它的变形形式又有(a+b)2≥4ab,a2+b22≥(a+b2)2等;④a+b2≥ab(a,b>0),它的变形形式又有a+1a≥2(a>0),ba+ab≥2(ab>0),ba+ab≤-2(ab<0)等.3.分析法证明命题时,我们还常常从要证的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至所需条件为已知条件或一个明显成立的事实(定义、公理或已证明的定理、性质等),从而得出要证的命题成立,这种证明方法叫做分析法,这是一种执果索因的思考和证明方法.4.反证法证明命题时先假设要证的命题不成立,以此为出发点,结合已知条件,应用公理、定义、定理、性质等,进行正确的推理,得到和命题的条件(或已证明的定理、性质、明显成立的事实等)矛盾的结论,以说明假设不正确,从而证明原命题成立,我们把它称为反证法.5.放缩法证明不等式时,通过把不等式中的某些部分的值放大或缩小,简化不等式,从而达到证明的目的,我们把这种方法称为放缩法.6.数学归纳法与正整数n有关的不等式可考虑用数学归纳法证明.质疑探究:在证明不等式时综合法和分析法有怎样的关系?提示:综合法:由条件出发推导出所要证明的不等式成立.分析法:从结论出发寻找使结论成立的充分条件,综合法与分析法是对立统一的两种方法.在实际解题时,常常用分析法探求解题思路,用综合法表达.1.设t=a+2b,s=a+b2+1,则s与t的大小关系是(A)(A)s≥t(B)s>t(C)s≤t(D)sQ>R(B)P>R>Q(C)Q>P>R(D)Q>R>P解析: 2+2=22>6,∴2>6-2,即P>R;又 6+3>7+2,∴6-2>7-3,即R>Q;从而有P>R>Q.故应选B.3.用反证法证明命题“a,b,c全为0”时,其假设为(C)(A)a,b,c全为0(B)a,b,c至少有一个为0(C)a,b,c至少有一个不为0(D)a,b,c至多有一个不为0解析:“a,b,c全为0”的反面应是“a,b,c中至少有一个不为0”,故选C.4.用数学归纳法证明:设f(n)=1+12+13+…+1n,则n+f(1)+f(2)+…+f(n-1)=nf(n)(n≥2,且n∈N+),那么第一步要证的等式是________.解析:注意到n≥2,且n∈N+,所以第一步要证的等式应为2+f(1)=2f(2).答案:2+f(1)=2f(2)比较法证明不等式【例1】已知a>0,b>0,求证:b2a+a2b≥a+b.证明:法一:b2a+a2b-(a+b)=(b2a-a)+(a2b-b)=b+ab-aa+a-ba+bb=1ab(a-b)2(a+b) a>0,b>0,∴a+b>0,1ab>0,(a-b)2≥0∴b2a+a2b-(a+b)≥0,∴b2a+a2b≥a+b.(1)作差比较法证明不等式的一般步骤是:作差、变形、判断符号、得出结论.(2)变形整理是关键,变形的目的是为了判断差的符号,常用的变形方法有:因式分解、配方、通分、拆项、添项(如本题解法中将c2-a2变为c2-b2+b2-a2)等.(3)若所证不等式的两边是整式或分式多项式时,常用作差比较法.法二:b2a+a2ba+b=a3+b3aba+b=a2-ab+b2ab≥2ab-abab=1 b2a+a2b>0,a+b>0,∴b2a+a2b≥a+b.综合法与分析法证明不等式【例2】设a,b,c>0,且ab+bc+ca=1.求证:(1)a+b+c≥3;(2)abc+bac+cab≥3(a+b+c).思路点拨:本题是条件不等式,从已知式和待证式的结论较难用比较法证明,因此可利用分析法证明.证明:(1)要证a+b+c≥3,由于a,b,c>0,因此只需证明(a+b+c)2≥3.即证:a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)≥3,而ab+bc+ca=1,故需证明:a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)≥3(ab+bc+ca).即证:a2+b2+c2≥ab+bc+ca.而这可以由ab+bc+ca≤a2+b22+b2+c22+c2+a22=a2+b2+c2(当且仅当a=b=c时等号成立)证得.∴原...