李秋陽(yáng)
不等式證明問(wèn)題是高中數(shù)學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn),也是一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題.證明不等式的方法多種多樣,常見的有分析法、作商法、作差法、反證法、放縮法等.在解題時(shí),我們需要根據(jù)不同的題型進(jìn)行分析,選擇合適的方法,這樣才能有效地提升解題的效率.
一、分析法
分析法是指通過(guò)分析題目中的不等式關(guān)系,從未知推出已知的方法,屬于一種逆向思維的方式.在解題中,我們一般采用“要證明……,即需證明……,只需證明……”的句式來(lái)證明結(jié)論.
二、數(shù)學(xué)歸納法
數(shù)學(xué)歸納法也是證明不等式的一種基本方法,常用于證明一個(gè)與正整數(shù)有關(guān)的不等式問(wèn)題.在證明不等式時(shí),我們可按下列步驟進(jìn)行:
(1)證明當(dāng)取第一個(gè)值(∈N)時(shí)不等式成立;
(2)假設(shè)=(≥,∈N)時(shí)不等式成立,證明當(dāng)=時(shí)不等式也成立.
完成了這兩個(gè)步驟,我們就可以斷定要證明的不等式對(duì)從開始的所有正整數(shù)都成立.
例2.已知數(shù)列{}滿足=2(1),且=2-xn(xn)(∈N),證明:0<<1;
證明:¢ù當(dāng)=1時(shí),=2(1)?ê(0,1),不等式成立.
¢ú假設(shè)當(dāng)=(?êN,≥1)時(shí),結(jié)論成立,即?ê(0,1),
則當(dāng)=+1時(shí),=2-xk(xk),
因?yàn)?em>?ê(0,1),所以2->0,即>0.
又因?yàn)?em>k-1=2-xk(xk-1)<0,所以0<<1.
綜合¢ù¢ú可知0<<1.
這里主要運(yùn)用了數(shù)學(xué)歸納法,采用了上述步驟分別證明了當(dāng)n=1和n=k+1時(shí)不等式均成立.
三、比較法
比較法主要有作商法和作差法.作商(差)法是通過(guò)將不等式左右兩邊的函數(shù)式進(jìn)行作商(差),然后將得出的值與1(0)進(jìn)行比較的方法.在證明不等式時(shí),我們要根據(jù)不等式的結(jié)構(gòu)特征選擇比較的方法,若不等式兩邊的式子是冪、對(duì)數(shù)、乘積的形式,一般選擇作商法;若不等式兩邊的式子是除式、和式、差式,一般選擇作差法.
在證明該不等式時(shí),我們首先將不等式變形,通過(guò)作差得到一個(gè)與原不等式等價(jià)的新不等式,然后通過(guò)分解因式,利用完全平方公式和配方法證明了新不等式成立,從而證明結(jié)論成立.
證明不等式的方法多種多樣,并且每一種證明方法并不是孤立存在的,有時(shí)一道題目往往需要結(jié)合多種方法才能得以獲解,因此同學(xué)們要牢固掌握這些方法,并靈活地將它們應(yīng)用于解題當(dāng)中.
(作者單位:江蘇省包場(chǎng)高級(jí)中學(xué))