1、 课 题:不等式的证明(3) 教学目的: 1. 掌握分析法证明不等式; 2.理解分析法实质——执果索因; 3.提高证明不等式证法灵活性 教学重点:分析法 教学难点:分析法实质的理解 授课类型:新授课 课时安排:1课时 教 具:多媒体、实物投影仪 教学过程: 一、复习引入: 1.重要不等式: 如果 2.定理:如果a,b是正数,那么 3公式的等价变形:ab≤,ab≤()2 4. ≥2(ab>0),当且仅当a=b时取“=”号; 5.定理:如果,那么(当且仅当时取“=”) 6.推论:如果,那么 (当且仅当时取“=”) 7.比较法之一(作差法)步骤:
2、作差——变形——判断与0的关系——结论 比较法之二(作商法)步骤:作商——变形——判断与1的关系——结论 8.综合法:利用某些已经证明过的不等式(例如算术平均数与几何平均数定理)和不等式的性质推导出所要证明的不等式成立,这种证明方法通常叫做综合法 用综合法证明不等式的逻辑关系是: 综合法的思维特点是:由因导果,即由已知条件出发,利用已知的数学定理、性质和公式,推出结论的一种证明方法 二、讲解新课: 1分析法:证明不等式时,有时可以从求证的不等式出发,分析使这个不等式成立的条件,把证明不等式转化为判定这些条件是否具备的问题,如果能够肯定这些条件都已具备,那么就可以断定原不等式成立
3、这种方法通常叫做分析法 2.用分析法证明不等式的逻辑关系是: 3.分析法的思维特点是:执果索因 4.分析法的书写格式: 要证明命题B为真, 只需要证明命题为真,从而有…… 这只需要证明命题为真,从而又有…… …… 这只需要证明命题A为真 而已知A为真,故命题B必为真 三、讲解范例: 例1 求证 证明:因为都是正数,所以为了证明 只需证明 展开得 即 因为成立,所以 成立 即证明了 说明:①分析法是“执果索因”,步步寻求上一步成立的充分条件,它与综合法是对立统一的两种方法 ②分析法论证“若A则B”这个命
4、题的模式是:为了证明命题B为真, 这只需要证明命题B1为真,从而有…… 这只需要证明命题B2为真,从而又有…… 这只需要证明命题A为真 而已知A为真,故B必真 例2 证明:通过水管放水,当流速相同时,如果水管截面的周长相等,那么截面是圆的水管比截面是正方形的水管流量大 分析:当水的流速相同时,水管的流量取决于水管截面面积的大小,设截面的周长为L,则周长为L的圆的半径为,截面积为;周长为L的正方形边长为,截面积为所以本题只需证明 证明:设截面的周长为L,依题意,截面是圆的水管的截面面积为,截面是正方形的水管的截面面积为,所以本题只需证明 为了证明上式成立,只需证明 两边同乘
5、以正数,得 因此,只需证明 上式是成立的,所以 这就证明了,通过水管放水,当流速相同时,如果水管截面的周长相等,那么截面是圆的水管比截面是正方形的水管流量大 说明:对于较复杂的不等式,直接运用综合法往往不易入手,因此,通常用分析法探索证题途径,然后用综合法加以证明,所以分析法和综合法经常是结合在一起使用的 四、课堂练习: 已知a,b,c,d∈R,求证:ac+bd≤ 分析一:用分析法 证法一:(1)当ac+bd≤0时,显然成立 (2)当ac+bd>0时,欲证原不等式成立, 只需证(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2) 即证a2c2+2abcd+b2d2≤a2c2+a
6、2d2+b2c2+b2d2 即证2abcd≤b2c2+a2d2 即证0≤(bc-ad)2 因为a,b,c,d∈R,所以上式恒成立, 综合(1)、(2)可知:原不等式成立 分析二:用综合法 证法二:(a2+b2)(c2+d2)=a2c2+a2d2+b2c2+b2d2=(a2c2+2abcd+b2d2)+(b2c2-2abcd+a2d2) =(ac+bd)2+(bc-ad)2≥(ac+bd)2 ∴≥|ac+bd|≥ac+bd 故命题得证 分析三:用比较法 证法三:∵(a2+b2)(c2+d2)-(ac+bd)2=(bc-ad)2≥0, ∴(a2+b2)(c2+d2)≥(ac
7、bd)2
∴≥|ac+bd|≥ac+bd,
即ac+bd≤
五、小结 :通过本节学习,要求大家在理解分析法的逻辑关系的基础上掌握分析法证明不等式,并加深认识不等式证明方法的灵活性,能综合运用证明不等式的各种方法
六、课后作业:
1选择题
(1)若logab为整数,且loga>logalogba2,那么下列四个结论中正确的个数是( )①>>a2 ②logab+logba=0 ③0 8、
A|x1|>2且|x2|>2 B|x1+x2|>4 C|x1+x2|<4 D|x1|=4且|x2|=1
答案:B
(3)若x,y∈R+,且x≠y,则下列四个数中最小的一个是( )
A B C D
答案:D
(4)若x>0,y>0,且≤a成立,则a的最小值是( )
A B C2 D2
答案:B
(5)已知a,b∈R+,则下列各式中成立的是( )
Acos2θ·lga+sin2θ·lgb 9、 Dacos2θ·bsin2θ>a+b
答案:A
(6)设a,b∈R+,且ab-a-b≥1,则有( )
Aa+b≥2(+1) Ba+b≤+1 Ca+b≥(+1)2 Da+b≤2(+1)
答案:A
2用分析法证明:
3(1+a2+a4)≥(1+a+a2)2
证明:要证3(1+a2+a4)≥(1+a+a2)2
只需证3[(1+a2)2-a2]≥(1+a+a2)2
即证3(1+a2+a)(1+a2-a)≥(1+a+a2)2
∵1+a+a2=(a+)2+>0
只需证3(1+a2-a)≥1+a+a2
展开得2-4a+2a2≥0
即2(1-a)2≥0成立
10、故3(1+a2+a4)≥(1+a+a2)2成立
3用分析法证明:
ab+cd≤
证明:①当ab+cd<0时,
ab+cd<成立
②当ab+cd≥0时,
欲证ab+cd≤
只需证(ab+cd)2≤()2
展开得a2b2+2abcd+c2d2≤(a2+c2)(b2+d2)
即a2b2+2abcd+c2d2≤a2b2+a2d2+b2c2+c2d2
即2abcd≤a2d2+b2c2
只需证a2d2+b2c2-2abcd≥0
即(ad-bc)2≥0
因为(ad-bc)2≥0成立
所以当ab+cd≥0时,ab+cd≤成立
综合①②可知:ab+cd≤成立
4用分析法证明下列不 11、等式:
(1)求证:
(2)求证:(x≥4)
(3)求证:a,b,c∈R+,求证:
证明:(1)欲证
只需证
展开得12+2>16+2
即2>4+2
只需证(2)2>(4+2)2
即4>这显然成立
故成立
(2)欲证(x≥4)
只需证(x≥4)
即证(x≥4)
展开得2x-5+2
即
只需证[]2<[]2
即证x2-5x+4 12、b>0,2c>a+b,求证:
(1)c2>ab
(2)c-0,只要证a+b<2c(已知)
故原不等式成立
6已知关于x的实系数二次方程x2+ax+b=0,有两个实数根α,β,证明:
(1)如果|α|<2,|β|<2,那么2|α|<4+b且|b|<4
(2)如果2|α|<4+b且|b|<4,那么|α|<2,|β|<2
证明:依题设及一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)得:α+β=-a,αβ=b则有:
(1)(2)等价于证明|α|<2,|β|<22|α+β|<4+αβ,且|αβ|<4
七、板书设计(略)
八、课后记:
用心 爱心 专心






