高中數學不等式題目的證明方法

今天來總結一下不等式的證明方法。

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比較法

所謂比較法,就是通過兩個實數a與b的差或商的符號(範圍)確定a與b大小關係的方法,即通過

來確定a,b大小關係的方法。前者為作差法,後者為作商法。

但要注意作差法適用範圍較廣;作商法再用時注意符號問題,如果同為正的話是沒有問題的,同為負的話記得改變不等式的符號。

2

分析法和綜合

這兩個方法我們一般會一起使用。

分析法是從求證的不等式出發,分析這個不等式成立的充分條件,把證明這個不等式的問題轉化為證明這些條件是否具備的問題。

如果能夠肯定這些條件都已具備,那麼就可以判定所證的不等式成立。

綜合法是從已知或證明過的不等式出發,根據不等式的性質及公理推導出欲證的不等式。

我們來看一個例題,已知

如果要用綜合法或者分析法的話,對於過程上需要寫明,即證,所以要證,也就是説,即等價於……一些轉化的語句來過渡我們的題目。

當然這兩個方法我們經常一起用,因為分析完條件,分析結論,兩個一起分析做題速度更快一些呢。

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反證法

從否定結論出發,經過邏輯推理,導出矛盾,證實結論的否定是錯誤的,從而肯定原結論是正確的。

這個方法其實是按照集合的補集理論來的,正難則反,但是要注意用反證法證明不等式時,必須將命題結論的反面的各種情形都要考慮到,不能少的。

反證法證明一個命題的思路及步驟:

1) 假定命題的結論不成立;

2) 進行推理,在推理中出現下列情況之一:與已知條件矛盾;與公理或定理矛盾;

3) 由於上述矛盾的出現,可以斷言,原來的假定“結論不成立”是錯誤的;

4) 肯定原來命題的結論是正確的。

4

放縮法

在證明過程中,利用不等式的傳遞性,作適當的放大或縮小,證明有更好的不等式來代替原不等式。

放縮法的目的性強,必須恰到好處,。同時在放縮時必須時刻注意放縮的跨度,放不能過頭,縮不能不及,靈活性很大。

5

數學歸納法

這個方法比較尷尬,容易的題目很好用,難的題目不好用,但是其實可以用。

它的基本思路是對於含有n(n∈N)的不等式,當n取第一個值時不等式成立,如果使不等式在n=k(n∈N)時成立的假設下,還能證明不等式在n=k+1時也成立,那麼肯定這個不等式對n取第一個值以後的自然數都能成立。

比如下邊這個例題,我們可以用數學歸納法,但是重點是放縮和轉化求解,這也是難點,所以數學歸納法的尷尬就在這個位置了呢,對於這個方法只能説能用就用,不能用不要勉強。

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其他方法

對於其他的方法,有換元法,均值不等式法,求導法,不一一説明,因為這幾個都很常見。

還有一個要重點説明一下就是柯西不等式,這個是大學才學的內容,但是有些壓軸題目就是用這個不等式求解的,所以咱們介紹一下這個方法。

柯西不等式可以説是我們均值不等式的高級一些的形式,證明思路也是和我們的均值不等式差不太多,所以大家對於一些知識的來源要注重一下,因為這是我們創新的基礎。

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