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選修4-5不等式选讲
[备考方向要明了]
考 什 么
1.了解下列柯西不等式的几种不同形式,理解它们的内何
意义,并会证明.
(1)柯西不等式的向量形式:|α|·|β|≥|α·β|.
怎 么 考
从近几年高考内容上来看,不等式的证明主要考查比较法与综合法.多考查作差法与基本不等式的应用,题目难度不大,属中档题,柯西不等式新课该以来一直没有考查过.
一、比较法
1.求差比较法
知道a>b?a-b>0,a<b?a-b<0,因此要证明a>b,只要证明 即可,这种方法称为求差比较法.
a-b>0
二、分析法
从所要证明的 出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至所需条件为已知条件或一个明显成立的事实,从而得出要证的命题成立,这种证明方法称为分析法,即“执果索因”的证明方法.
三、综合法
从已知条件出发,利用定义、公理、定理、性质等,经过一系列的推理,论证而得出命题成立,这种证明方法称为综合法即“由因寻果”的方法.
结论
四、放缩法
在证明不等式时,有时我们要把所证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.这种方法称为放缩法.
五、反证法的步骤
1.作出否定 的假设;
2.进行推理,导出 ;
3.否定 ,肯定 .
结论
矛盾
假设
结论
(a1b1+a2b2)2
2.柯西不等式的向量形式:设α,β为平面上的两个向
量,则|α||β|≥|α·β|,其中等号当且仅当两个向量
方向相同或相反时成立.
1.综合法与分析法的内在联系.
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.放缩法证明不等式的理论依据主要有
(1)不等式的传递性;
(2)等量加不等量为不等量;
(3)同分子(分母)异分母(分子)的两个分式大小的比较.
注意:放缩要适度,“放”和“缩”的方向与“放”和“缩”的量的大小是由题目分析,多次尝试得出.
[精析考题]
[例1] (2011·福建高考)设不等式|2x-1|<1的解集为M.
(1)求集合M;
(2)若a,b∈M,试比较ab+1与a+b的大小.
[自主解答]
(1)由|2x-1|<1,得-1<2x-1<1,
解得0<x<1,所以M={x|0<x<1}.
(2)由(1)和a,b∈M可知0<a<1,0<b<1.
所以(ab+1)-(a+b)=(a-1)(b-1)>0, 故ab+1>a+b.
本例条件不变,试比较logm(ab+1)与logm(a+b)(m>0且m≠1)的大小.
解:∵0<a<1,0<b<1,
∴(ab+1)-(a+b)=(a-1)(b-1)>0.
故ab+1>a+b.
当m>1时,y=logmX在(0,+∞)上递增,
∴logm(ab+1)>logm(a+b)
当0<m<1时logmX在(0,+∞)上单调递减,
∴logm(ab+1)<logm(a+b).
[巧练模拟]———————(课堂突破保分题,分分必保!)
[冲关锦囊]
比较法证明不等式最常用的是作差法,其基本步骤是
(1)作差;(2)变形;(3)判断差的符号;(4)下结论.其中“变形”是关键,通常将差变形成因式连乘积的形式或平方和的形式,再结合不等式的性质判断出差的正负.
[精析考题]
[例2] (2011·安徽高考)(1)设x≥1,y≥1,证明
x+y+≤++xy;
(2)设1<a≤b≤c,证明
logab+logbc+logca≤logba+logcb+logac.
[巧练模拟]———————(课堂突破保分题,分分必保!)
4.(2012·南通模拟)设x,y,z为正数,求证:2(x3+y3+
z3)≥x2(y+z)+y2(x+z)+z2(x+y).
证明:因为x2+y2≥2xy≥0,
所以x3+y3=(x+y)(x2-xy+y2)≥xy(x+y),
同理y3+z3≥yz(y+z),z3+x3≥zx(z+x),
三式相加即可得2(x3+y3+z3)≥xy(x+y)+yz(y+z)+zx(z+x),
又因为xy(x+y)+yz(y+z)+zx(z+x)=x2(y+z)+y2(x+z)
+z2(x+y)
所以2(x3+y3+z3)≥x2(y+z)+y2(x+z)+z2(x+y).
2.分析法证明不等式的注意事项:用分析法证明不等式
时,不要把“逆求”错误地作为“逆推”,分析法的过程仅需要寻求充分条件即可,而不是充要条件,也就是说,分析法的思维是逆向思维,因此在证题时,应正确使用“要证”、“只需证”这样的
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