2020版高考数学一轮复习教案：选修4-5 第2节_不等式的证明方法.doc

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1、第二节　不等式的证明方法[考纲传真]　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．1．基本不等式定理1：设a，b∈R，则a2＋b2≥2ab，当且仅当a＝b时，等号成立．定理2：如果a，b为正数，则≥，当且仅当a＝b时，等号成立．定理3：如果a，b，c为正数，则≥，当且仅当a＝b＝c时，等号成立．定理4：(一般形式的算术—几何平均不等式)如果a1，a2，…，an为n个正数，则≥，当且仅当a1＝a2＝…＝an时，等号成立．2．柯西不等式(1)柯西不等式的代数形式：设a，b，c，d都是实数，则(a2

2、＋b2)(c2＋d2)≥(ac＋bd)2(当且仅当ad＝bc时，等号成立)．(2)柯西不等式的向量形式：设α，β是两个向量，则

3、α

4、

5、β

6、≥

7、α·β

8、，当且仅当α或β是零向量，或存在实数k，使α＝kβ(α，β为非零向量)时，等号成立．(3)柯西不等式的三角不等式：设x1，y1，x2，y2，x3，y3∈R，则＋≥.(4)柯西不等式的一般形式：设a1，a2，a3，…，an，b1，b2，b3，…，bn是实数，则(a＋a＋…＋a)(b＋b＋…＋b)≥(a1b1＋a2b2＋…＋anbn)2，当且仅当bi＝0(i＝1,2，…，

9、n)或存在一个数k，使得ai＝kbi(i＝1,2，…，n)时，等号成立．3．不等式的证明方法证明不等式常用的方法有比较法、综合法、分析法等．(1)比较法：①比差法的依据是：a－b>0⇔a>b，步骤是：“作差→变形→判断差的符号”．变形是手段，变形的目的是判断差的符号．②比商法：若B>0，欲证A≥B，只需证≥1.(2)综合法与分析法：①综合法：利用某些已经证明过的不等式和不等式的性质，推导出所要证明的不等式，这种方法叫综合法．即“由因导果”的方法．②分析法：从求证的不等式出发，分析使这个不等式成立的充分条件，把证明不

10、等式转化为判定这些充分条件是否具备的问题，如果能够肯定这些充分条件都已经具备，那么就可以判定原不等式成立，这种方法叫作分析法．即“执果索因”的方法．[基础自测]1．(思考辨析)判断下列结论的正误．(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)比较法最终要判断式子的符号得出结论．(　　)(2)综合法是从原因推导到结果的思维方法，它是从已知条件出发，经过逐步推理，最后达到待证的结论．(　　)(3)分析法又叫逆推证法或执果索因法，是从待证结论出发，一步一步地寻求结论成立的必要条件，最后达到题设的已知条件或已被证明的事实．(　　

11、)(4)使用反证法时，“反设”不能作为推理的条件应用．(　　)[答案]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×2．(教材改编)不等式：①x2＋3＞3x；②a2＋b2≥2(a－b－1)；③＋≥2，其中恒成立的是(　　)A．①③　　　　　　　　B．②③C．①②③D．①②D　[由①得x2＋3－3x＝＋＞0，所以x2＋3＞3x；对于②，因为a2＋b2－2(a－b－1)＝(a－1)2＋(b＋1)2≥0，所以不等式成立；对于③，因为当ab＜0时，＋－2＝＜0，即＋＜2，故选D.]3．若a＝－，b＝－，c＝－，则a，b，c的大小

12、关系为(　　)A．a>b>cB．a>c>bC．b>c>aD．c>a>bA　[“分子”有理化得a＝，b＝，c＝，∴a>b>c.]4．已知a＞0，b＞0且ln(a＋b)＝0，则＋的最小值是________．4　[由题意得，a＋b＝1，a＞0，b＞0，∴＋＝(a＋b)＝2＋＋≥2＋2＝4，当且仅当a＝b＝时等号成立．]用综合法与分析法证明不等式【例1】　设a，b，c，d均为正数，且a＋b＝c＋d.证明：(1)若ab＞cd，则＋＞＋；(2)＋＞＋是

13、a－b

14、＜

15、c－d

16、的充要条件．[证明]　(1)因为(＋)2＝a＋b＋2，

17、(＋)2＝c＋d＋2，由题设a＋b＝c＋d，ab＞cd，得(＋)2＞(＋)2.因此＋＞＋.(2)①必要性：若

18、a－b

19、＜

20、c－d

21、，则(a－b)2＜(c－d)2，即(a＋b)2－4ab＜(c＋d)2－4cd.因为a＋b＝c＋d，所以ab＞cd.由(1)，得＋＞＋.②充分性：若＋＞＋，则(＋)2＞(＋)2，即a＋b＋2＞c＋d＋2.因为a＋b＝c＋d，所以ab＞cd.于是(a－b)2＝(a＋b)2－4ab＜(c＋d)2－4cd＝(c－d)2.因为

22、a－b

23、＜

24、c－d

25、.综上，＋＞＋是

26、a－b

27、＜

28、c－d

29、的充要条件．

30、[规律方法]　分析法与综合法常常结合起来使用，称为分析综合法，其实质是既充分利用已知条件，又时刻瞄准解题目标，即不仅要搞清已知什么，还要明确干什么，通常用分析法找到解题思路，用综合法书写证题过程.设x≥1，y≥1，求证：x＋y＋≤＋＋xy.[证明]　由于x≥1，y≥1，要证x＋y＋≤＋＋xy，只需证xy(x＋y)＋1≤y＋x＋(xy)2.因为[y＋x＋(xy