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2021高考数学(理)人教A版一轮复习学案作业:第十三章13.2第2课时不等式的证明
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第2课时 不等式的证明
最新考纲
考情考向分析
通过一些简单问题了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法.
主要考查用比较法、综合法、分析法证明不等式,题型为解答题,中档难度.
1.比较法
(1)作差比较法
已知a>b⇔a-b>0,a0即可,这种方法称为作差比较法.
(2)作商比较法
由a>b>0⇔>1且a>0,b>0,因此当a>0,b>0时,要证明a>b,只要证明>1即可,这种方法称为作商比较法.
2.综合法
从已知条件出发,利用不等式的有关性质或定理,经过推理论证,最终推导出所要证明的不等式成立,这种证明方法叫做综合法,即“由因导果”的方法.
3.分析法
从待证不等式出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直到将待证不等式归结为一个已成立的不等式(已知条件、定理等),从而得出要证的不等式成立,这种证明方法叫做分析法,即“执果索因”的方法.
4.反证法
先假设要证的命题不成立,以此为出发点,结合已知条件,应用公理、定义、定理、性质等,进行正确的推理,得到和命题的条件(或已证明的定理、性质、明显成立的事实等)矛盾的结论,以说明假设不正确,从而证明原命题成立.
5.放缩法
证明不等式时,通过把不等式中的某些部分的值放大或缩小,简化不等式,从而达到证明的目的.
概念方法微思考
1.综合法与分析法有何内在联系?
提示 综合法往往是分析法的相反过程,其表述简单、条理清楚,当问题比较复杂时,通常把分析法和综合法结合起来使用,以分析法寻找证明的思路,而用综合法叙述、表达整个证明过程.
2.分析法的过程中为什么要使用“要证”,“只需证”这样的连接“关键词”?
提示 因为“要证”“只需证”这些词说明了分析法需要寻求的是充分条件,符合分析法的思维是逆向思维的特点,因此在证明时,这些词是必不可少的.
题组一 思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)当a≥0,b≥0时,≥.( √ )
(2)用反证法证明命题“a,b,c全为0”的假设为“a,b,c全不为0”.( × )
(3)若实数x,y适合不等式xy>1,x+y>-2,则x>0,y>0.( √ )
(4)若m=a+2b,n=a+b2+1,则n≥m.( √ )
题组二 教材改编
2.已知a,b∈R+,a+b=2,则+的最小值为( )
A.1 B.2
C.4 D.8
答案 B
解析 因为a,b∈R+,且a+b=2,
所以(a+b)=2++≥2+2=4,
所以+≥=2,即+的最小值为2(当且仅当a=b=1时,“=”成立).故选B.
3.若a,b,m∈R+,且a>b,则下列不等式一定成立的是( )
A.≥ B.>
C.≤ D.
b.
所以-=>0,即>,故选B.
题组三 易错自纠
4.已知a+b+c>0,ab+bc+ac>0,abc>0,用反证法求证a>0,b>0,c>0时的假设为( )
A.a1,x=a+,y=b+,则x与y的大小关系是( )
A.x>y B.xb>1,得ab>1,a-b>0,
所以>0,即x-y>0,所以x>y.故选A.
6.若a=-,b=-,c=-,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>c>a D.c>a>b
答案 A
解析 “分子”有理化得a=,b=,
c=,∴a>b>c.
用综合法与分析法证明不等式
例1 (1)已知x,y均为正数,且x>y,求证:2x+≥2y+3;
(2)设a,b,c>0且ab+bc+ca=1,求证:a+b+c≥.
证明 (1)因为x>0,y>0,x-y>0,
2x+-2y=2(x-y)+
=(x-y)+(x-y)+
≥3=3(当且仅当x-y=1时,等号成立),
所以2x+≥2y+3.
(2)因为a,b,c>0,
所以要证a+b+c≥,
只需证明(a+b+c)2≥3.
即证a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)≥3,
而ab+bc+ca=1,
故需证明a2+b2+c2+2(ab+bc+ca)≥3(ab+bc+ca),
即证a2+b2+c2≥ab+bc+ca.
而ab+bc+ca≤++
=a2+b2+c2(当且仅当a=b=c时等号成立)成立,
所以原不等式成立.
思维升华 用综合法证明不等式是“由因导果”,用分析法证明不等式是“执果索因”,它们是两种思路截然相反的证明方法.综合法往往是分析法的逆过程,表述简单、条理清楚,所以在实际应用时,往往用分析法找思路,用综合法写步骤,由此可见,分析法与综合法相互转化,互相渗透,互为前提,充分利用这一辩证关系,可以增加解题思路,开阔视野.
跟踪训练1 已知函数f (x)=|x-1|.
(1)解不等式f (x)+f (x+4)≥8;
(2)若|a||a|·f ,
只需证|ab-1|>|b-a|,
只需证(ab-1)2>(b-a)2.
因为|a|