内容正文:
不等式的证明技巧的解题模板
【考点综述】
证明数列不等式,因其思维跨度大、构造性强,需要有较高的证明技巧.这类问题的求解策略往往是:通过多角度观察所给数列通项的结构,深入剖析其特征,抓住其规律进行恰当地选择不等式的证明技巧.其主要方法有比较法、化边法、面积法等,在解题中注意体会蕴含的函数与方程思想、等价转化思想及分类讨论思想.在高考中常常以解答题出现,其试题难度属中高档题.
【解题方法思维导图预览】
【解题方法】
解题方法模板一:比较法
使用情景:一般不等式证明
解题模板:第一步,通过两个实数与的差或商的符号(范围)确定与大小关系;
第二步,得出结论.
解题模板应用:
例1设实数满足,求证:.
【答案】见解析
【解析】
解题模板选择:
本题中比较两数大小,故选取解题方法模板一比较法进行解答.
解题模板应用:
第一步通过两个实数与的差或商的符号(范围)确定与大小关系;
第二步得出结论:
练习
1. 已知,.
(1)求证:;
(2)若,求ab的最小值.
【答案】(1)证明见解析;(2)1.
【解析】
【分析】(1)对不等式两边式子作差,分解因式,判断作差的结果的符号,可得证.
(2)根据,可得,从而得到,进而求得,注意等号成立的条件,得到结果.
【详解】证明:(1)∵,
∴.
(2)∵,,
∴,即,
∴,∴.
当且仅当时取等号,此时ab取最小值1.
【点睛】该题主要是考查不等式的证明和运用基本不等式求最值,在证明不等式时,可以运用综合法也可以运用分析法,一般的比较大小的最重要的方法就是作差法,然后结合综合法和分析法来一起证明,属于中档题.
2. 已知,比较与的大小.
【答案】
【解析】
【分析】先怍差变形,再分别平方后再比较.
【详解】因为,
.
所以.
所以,
即.
【点睛】本题主要考查代数式比较大小,还考查了转化论证问题的能力,属于基础题.
3. 若,,求证:.
【答案】证明见解析.
【解析】
【分析】利用作差法,结合条件,即可得出结论.
【详解】证明:,
,,
,
.
【点睛】本题考查不等式的证明,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题.
4. 已知,用比较法证明:.
【答案】见解析
【解析】
【分析】由,可得,,,运用作差法,结合因式分解,可得左边右边,即可得证.
【详解】证明:由,可得,,,
又
,
所以.
【点睛】本题考查不等式的证明,注意运用作差比较法,考查因式分解能力和推理能力,属于基础题.
解题方法模板二:分析法
使用情景:要证的结论较复杂
解题模板:第一步,从求证的不等式出发,分析这个不等式成立的充分条件;
第二步,把证明这个不等式的问题转化为证明这些条件是否具备的问题;
第三步,如果能够肯定这些条件都已具备,那么就可以判定所证的不等式成立.
解题模板应用:
例2设证明:
【答案】见解析
【解析】
解题模板选择:
本题中要证的结论较复杂,故选取解题方法模板二分析法进行解答.
解题模板应用:
第一步,从求证的不等式出发,分析这个不等式成立的充分条件;
只要证
第二步,把证明这个不等式的问题转化为证明这些条件是否具备的问题;
因为
所以只要证
第三步,如果能够肯定这些条件都已具备,那么就可以判定所证的不等式成立.
因为所以
练习
5. 若实数、、满足,则称比远离.设,其中,求证:比更远离;
【答案】证明见解析.
【解析】
【分析】
利用新定义和不等式的性质即可证明.
【详解】即证,即证,
,,即证,即证(*)
,
,(*)成立,即证比更远离.
【点睛】本题考查利用分析法证明不等式,考查了转化思想,属于中档题.
6. 已知,用分析法证明:.
【答案】证明见解析;
【解析】
【分析】将两边同时平方,整理变形即可证明.
【详解】因为,,
要证,
只需证,即
只需证,
而恒成立,
故成立.
【点睛】本题考查分析法证明不等式,是基础题.
7. 求证:.
【答案】证明见解析.
【解析】
【分析】
利用分析法证明即可.
【详解】要证,只要证,即证,
要证,即证,即需要证,
显然成立,所以原不等式得证.
【点睛】本题考查了利用分析法证明不等式,属于基础题.
8. 已知实数,满足,,证明:.
【答案】证明见解析
【解析】
【分析】由已知条件,,可得,,然后得到,展开进行整理即可.
【详解】方法1:因为,,所以,,所以,,
所以,即,所以,
所以,即,
所以.
方法2:要证,只需证,
只需证,只需证,
即证.
因为,,所以,,所以成立,故.
【点睛】本题主要考查了综合法与分析法的证明,其中实际解题时,通常用分析法思考问题,寻找解题途径,用综合法书写解题过程,或者联合使用分析法与综合法,即从“欲知”想“已知”(分析),从“已知”推“可知”(综合),双管齐下,两面夹击,找到沟通已知条件和结论的途径.
9. 设,,,求证:.
【答案】证