内容正文:
不等式的证明
比较法证明不等式
【学习目标】
1.理解比较法证明不等式的理论依据。
2.掌握用比较法证明不等式的一般方法及步骤。
3.会用比较法证明简单的不等式。
【学习过程】
1.求差比较法
(1)理论依据:①a>b⇔a-b>0.②a=b⇔a-b=0.
③a<b⇔a-b<0.
(2)定义:要证明a>b,只要转化为证明a-b>0.这种方法称为求差比较法。
(3)步骤:①作差;②变形;③判断符号;④下结论。
2.求商比较法
(1)理论依据:当b>0时,①a>b⇔=1.<1,③a=b⇔>1,②a<b⇔
(2)定义:证明a>b(b>0)只要转化为证明>1即可,这种方法称为求商比较法。
一、思考探究
1.求差比较法的主要适用类型是什么?实质是什么?
【提示】 作差比较法尤其适用于具有多项式结构特征的不等式的证明。实质是把两个数或式子的大小判断问题转化为一个数(或式子)与0的大小关系。
2.求商比较法主要适用的类型是什么?
【提示】 主要适用于积(商)、幂(根式)、指数式形式的不等式证明。
二、课堂互动探究
例1 已知a,b∈R,求证:a2+b2+1≥ab+a+B.
思路探究: 此不等式作差后是含有两个字母的二次式,既可配成平方和的形式,也可根据二次三项式的判别式确定符号。
自主解答: 法一 化成几个平方和
∵a2+b2-ab-a-b+1
=[(a-b)2+(a-1)2+(b-1)2]≥0,
∴a2+b2+1≥ab+a+B.
法二 a2+b2-ab-a-b+1
=a2-(b+1)a+b2-b+1.
对于a的二次三项式,Δ=(b+1)2-4(b2-b+1)
=-3(b-1)2≤0.
∴a2-(b+1)a+b2-b+1≥0,
故a2+b2+1≥ab+a+B.
已知a≥b>0,求证:2a3-b3≥2ab2-a2B.
【证明】 2a3-b3-(2ab2-a2b)=2a(a2-b2)+b(a2-b2)
=(a2-b2)(2a+b)=(a-b)(a+b)(2a+b)。
因为a≥b>0,所以a-b≥0,a+b>0,2a+b>0,
从而(a-b)(a+b)(2a+b)≥0,
即2a3-b3≥2ab2-a2B.
例2 已知a>0,b>0,求证:。+≥+
思路探究:使用差值比较法,下一步将是变形,显然需要通分,是统一通分,还是局部通分?从题目结构特点看,应局部通分。
自主解答: ∵()
+)-