内容正文:
一类分式不等式的证法
一.应用含参数的柯西不等式
含参数的柯西不等式:
其中
利用此不等式证明数学竞赛中某些难度较大的分式不等式,只要恰当地选取
和
,问题好即可获证,这种方法简捷明快,易于操作。
例1. 设
,且满足
。求证
证明:
令
,则
则
类似地可以证明:
1.设
,求证:
2.设正数
的和为1,求证:
3.设
,且
,求证:
4.设
且
,求证:
例2.设
,且
,求证:
解:因为
所以原不等式等价于
。
令
,则:
,又
所以
1.已知
,求证:
2.若
,且
,求证:
3.设正数
,其和为
,求证:
证明:
令
,则:
,又
4.若
同号,且
,求证:
5.设
,且
,求证:
例3.已知
为互不相同的正整数,求证:对任何正整数
,不等式
成立。
证明:
,
令
,则
,所以
。
例4.设
为正实数,且满足
,试证:
证明:原不等式等价于
因
令
,则
所以
故原不等式成立。
另证:因
,所以令
,则
故
例5.设
是满足
的正实数,试证:
证明:
令
由均值不等式可知:
所以
另证:令
则
而
故
类似地可以证明:
1.设
为锐角,且
,则
2.若
,且
,求证:
二.构造对偶式
在数学竞赛和数学问题研究中,常常要证明分式不等式,发现若给原分式P配上恰当的对偶式Q,则产生简捷明快的证法。
1.循环配对
循环配对是将原分式P的分子或分母作循环变换后而生成的新的对偶分式Q。
例1.已知
,试证:
证明:令
,
,则
故
例2.已知
,求证:
证明:令
,
,
,则
,同理
,则
,故
2.简化配对
简化配对是将原分式
的分子简化而生成的配对分式
。
例3.设
,且
,求证:
证明:令
,
,则
而
,故
例4.设
,且
,
,求证:
证明:
,则
而
故
3.取整配对
取整配对是将原分式的取分母的倒数,再添上恰当的系数或变元而生成的对偶分式。
例5.设正数
的和为1,求证:
证明:令
则
而
故
三.运用等