内容正文:
第一节 比较法
[课标领航] 1.理解和掌握比较法证明不等式的理论依据. 2.掌握利用比较法证明不等式的一般步骤. 3.通过学习比较法证明不等式,培养对转化思想的理解和应用.
比较法证明不等式可分为作差比较法和作商比较法两种
作差比较法
作商比较法
定义[来源:学科网][来源:学科网ZXXK][来源:学|科|网Z|X|X|K]
要证明a>b,只要证明________
要证明a<b,只要证明
________[来源:学。科。网][来源:Z+xx+k.Com]
要证明a>b>0,只要证明________
要证明b>a>0,只要证明________
步骤
作差→因式分解(或配方)→判断符号→得出结论
作商→恒等变形→判断与1的大小→得出结论
自我校对
a-b>0 a-b<0 >1 >1
1.若A=a2+3ab,B=4ab-b2,则A、B的大小关系为( )
A.A≤B B.A≥B
C.A<B或A>B D.A>B
解析:利用作差法.∵A-B=a2+3ab-4ab+b2=a2-ab+b2=+b2≥0.
∴A≥B.
答案:B
2.下列命题:
①当b>0时,a>b⇔>1;
②当b>0时,a<b⇔<1;
③当a>0,b>0时,>1⇔a>b;
④当ab>0时,>1⇔a>b.
其中真命题是( )
A.①②③ B.①②④
C.④ D.①②③④
解析:由不等式的性质知,不等式两端乘以同一个正数,不等号不变,∴①②③都正确.
而④中ab>0,只能说明a、b同号,不一定同正,故错误.
答案:A
3.已知a+b>0,b<0,那么a,b,-a,-b的大小关系是( )
A.a>b>-b>-a B.a>-b>-a>b
C.a>-b>b>-a D.a>b>-a>-b
解析:方法一:∵A、B、C、D四个选项中,每个选项都是唯一确定的答案,∴可用特殊值法.
令a=2,b=-1,则有2>-(-1)>-1>-2,
即a>-b>b>-a.
方法二:∵a+b>0,b<0,∴a>-b>0,-a<b<0,
∴a>-b>0>b>-a,即a>-b>b>-a.
答案:C
4.设S=-1,T=-,则S与T的大小关系为______.
解析:S2=8-2,T2=8-2,又<, 所以S2>T2.而S>0,T>0,故而S>T.
答案:S>T
5.若c>a>b>0,比较大小:________.(填“>”“=”或“<”)
解析:∵c>a>b>0,∴c-b>c-a>0,
∴>>0,又∵a>b>0,∴> .
答案:>
1.证明不等式的主要理论依据
(1)比较两个实数大小的三个充要条件
①a>b⇔a-b>0.②a=b⇔a-b=0.③a<b⇔a-b<0.
(2)不等式的性质
要系统地掌握好不等式的性质.不等式的性质体系是逻辑推理的依据,离开了这些系统性质,推理的严密性就无从谈起.因此要反复熟悉不等式性质的每条具体内容,结合具体问题用准、用熟、用活.
(3)重要不等式
①a2+b2≥2ab(a,b∈R),当且仅当a=b时,取“=”号;
②≥(a,b∈R+),当且仅当a=b时,取“=”号(算术平均数与几何平均数定理).
在不等式证明过程中还常常使用下面两个不等式:
①a2≥0;②+≥2(a,b同号).
(4)绝对值三角不等式
①若a,b为实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅当ab≥0时,等号成立.
②设a,b,c为实数,则|a-c|≤|a-b|+|b-c|,等号成立的充要条件是(a-b)(b-c)≥0,即b落在a,c之间.
③|a+b|≥||a|-|b||,|a-b|≥||a|-|b||,||a|-|b||≤|a+b|≤|a|+|b|.
证明不等式,是没有固定的模式可以套用的,证明方法灵活多变,技巧性强、综合性强.
2.比较法证明不等式
(1)作差法
由于a>b⇔a-b>0,因此,证明a>b,可以转化为证明与之等价的a-b>0,这种证明方法即为作差法,其一般的证明步骤为:
①作差:考查不等式左、右两边构成的差式,将其看做一个整体;
②变形:把不等式两边的差进行变形,或变形为一个常数,或变形为若干个因式的乘积,或变形为一个或几个平方的和等;
③判断符号:根据已知条件,结合上述变形结果,判断不等式两边差的符号;
④结论:肯定所求证的不等式成立.
其中,比较法证明不等式的关键在变形,而变形的技巧在于将差式进行重新组合、合理搭配,目的是有利于判断差式的符号.该法尤其适用于具有多项式结构特征的不等式的证明.
(2)作商法
由于当b>0时,a>b⇔>1,因此,证明a>b(b>0)可以转化为证明与之等价的>1(b>0),这种证明方法我们称为作商比较法,其一般的步骤为:①作商;②变形;③判断与1的大小;④下结论.
类型一 利用作差比较法证明不等式
例1►求证