陳剛
不等式證明問題比較常見,且具有較強的綜合性,常與向量、集合、數(shù)列、函數(shù)等知識相結合,求解此類問題的方法很多,掌握一些常用的證明方法,有助于拓展解題的思路,提升解題的效率.本文主要談一談證明不等式的三種常用方法:比較法、換元法、放縮法.
一、比較法
比較法是證明不等式的常用方法,包括作差比較法和作商比較法.運用比較法證明不等式的步驟為:①根據(jù)不等式的結構特點,將不等式左右兩邊的式子作差或作商;②將差式或商式進行因式分解或配方;③將所得差值與0比較,所得的商式與1比較,比較法的適用范圍廣,適用于解答大多數(shù)不等式證明問題.
不等式兩邊的式子均為平方式,很難比較出它們的大小,于是將其兩邊平方并作差,再將其結果與0比較,即可證明不等式.為了便于比較出差式與0的大小,往往要將差式化簡為幾個因式的積或完全平方式的形式,
要證明的不等式中含有根式,需運用作商比較法證明不等式.在化簡商式時,需將商式化為最簡形式,以便判斷該式與1的大小關系,從而證明不等式成立.
二、換元法
換元法適用于證明變量的個數(shù)較多或結構復雜的不等式,運用換元法證明不等式,需先仔細觀察已知條件和所要證明不等式的結構,找到條件與所證目標之間的聯(lián)系;然后根據(jù)二者之間的聯(lián)系,選擇合適的式子或某一部分用新變量替換;再化簡換元后的不等式,并根據(jù)基本不等式、函數(shù)單調性、導函數(shù)的性質證明不等式成立.
根據(jù)已知條件和對數(shù)函數(shù)的運算性質將所證目標不等式進行化簡、消元,便可將函數(shù)式轉化為關于lgx的函數(shù)式,再令lgx=t,通過換元,將函數(shù)式轉化為關于t的簡單二次函數(shù),根據(jù)二次函數(shù)的性質和對數(shù)函數(shù)的值域即可解題,
三、放縮法
放縮法是證明不等式的常用方法.運用放縮法證明不等式,需仔細觀察所要證明的不等式的結構特點,根據(jù)切線的幾何意義,通過添項或減項,借助基本不等式,利用函數(shù)的單調性等對不等式進行適當?shù)姆糯蠡蚩s?。?/p>
將已知關系式進行變形,可發(fā)現(xiàn)a2 +ab+b2 =a+b與基本不等式a2+ b2≥2a6之間有聯(lián)系,于是兩次利用基本不等式將代數(shù)進行放縮,從而證明結論.在運用基本不等式放縮不等式時,要注意三個前提條件:一正、二定、三相等,尤其要注意等號成立的條件,
總之,證明不等式,需仔細觀察不等式的結構特征,建立已知條件和所要求證不等式之間的聯(lián)系,再通過作差、作商、換元、放縮等方式來進行合理的變形、化簡.
(作者單位:江蘇省蘇州市昆山經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)高級中學)