不等式的证明
证明不等式的主要方法是:
一、基本方法:比较法,综合法,分析法
二、其他方法:反证法,放所法,判别式,换元法,函数法,导数法,参数法,构造法,数学归纳法.
一 比较法(比差法,比商法)
1.设,求证:
证明:左-右=
2.已知,,求证:
证明:法一:时
时
时
法二:
3.,,求证:
证明:
4.已知,求证:
证明:
二 综合法
5.设,求证:
证明:法一:
法二:
+〕————————————————
法三:
6.已知,求证:
证明:
同理:
+〕————————————————————
7.设,求证:
证明:
+〕——————————
8.设,求证:
证明:法一:
即
同理:
+〕------------------------------------------
法二:
法三:
9.设,求证:
证明:左
10.设实数满足,,求证:
证明: ①
②
①“=”成立
②“=”成立 此时
∴①②“=”不同时成立
∴
三、分析法
11.已知,求证:
证明:
12.设,,求证:
证明:
成立
13.已知,且,求证:
1)
2)
证明:1) ④
③
②
①
成立
∴①②③④ 即
2)
∵
∴原不等式等价于证明 成立
只需证
∵
∴
14.已知 ,求证:
证明:
四、反证法
15.已知,,,求证:,,中至少有一个小于等于.
证明:假设 则有
〔*〕
又∵
与〔*〕矛盾
16.设都是小于1的正数,求证:
这四个数不可能都大于1.
证明:同15题
17.设,求证:
证明:假设
与矛盾
∴
18.设,,求证:
证明:假设 则
而与矛盾.
∴
五、放缩法
19.,求证:
证明:
+〕——————————————
20.设,,求证:
证明:
21.求证:
证明: ①
②
③
①②③得
22.设,求证:
证明:
六 换元法
23.已知,求证:
证明:,设
24.已知,求证:
证明: 令
25.已知,,求证:
证明:
26.求证:
证明:设
27.已知,且,求证:
证明:设
∴
28.设,且,求证:
证明:设
29.已知,求证:
证明:令
+〕
原不等式
法一:
法二:
30.已知,且,求证:
证明:∵
∴
设
解得
∴
31.,求证:
证明:令
左
七、函数法
32.设,,求证:
证明:令
∴
33.求证
证明:令
34.,求证:
证明:令
当时,在上是增函数
当时,在上是减函数
当时,
35.设,且,求证:
证明:
36.设,对任意的正整数,求证:
证明:
37.已知,求证:
证明:
八、参数法
38.已知,,
求证:
证明:
+〕————————————————
∴
∴
39.设,且,求证:
证明:
即
+〕————————————————
“=”
40 设,求证:
证明:
即
+〕 ﹙*﹚
代入﹙*﹚得
41 设,求证:.
证明:
+〕
令 得
∴
42 设 且,求证:
证明:
+〕
∵
∴ 只要令 即
若均为锐角,且满足,求证:
证明:令 ,则
左
左
令 得
九 导数法
44 已知为正整数
(1)设,证明:
(2)设,对任意,证明:证明:(1)
(2)
∴
当时,
∴ 当时,在上为增函数
∴ 当时
∴
即当时,
45 设是函数的两个极值点,且,
(1)证明:
(2)证明:
(3)若函数,证明:当,且时,
证明:(1)
的两根为
即
(2)
时 为增函数
时 为减函数
∴
∴
(3)
46 已知函数
求函数的最大值.
设,证明.
证明:(1)函数的定义域为
令得
当 时,
当时,
∴
(2)
由⑴知
得
∴
∴
又
∴
47 设函数
(1)证明
(2)设为的一个极值,证明:
(3)设在内的全部极值点按从小到大的顺序排列为
证明:
证明:(1)
(2)
知
∴
又
∴
设是的任意正实数根.即
则存在一个非负整数,使 即在第Ⅱ或第Ⅳ象限.
x
的符号
K为奇数
– 0 +
K为偶数
+ 0 –
∴ 满足的正根都为的极值点
由题设条件为方程的全部正实根且满足
∵
∴
∴
又∵
∴ 在第Ⅱ象限即
综上
已知函数在开区间内是增函数
求实数a的取值范围.
若数列满足
证明:.
解:(1) 在上为增函数
∴ 在上恒成立
∴
∵ ∴
∴ ∴ ∴
(2)当时,
设时,
当时,
记
当时 在上为增函数
又∵
∴
∴ ∴
综上
即 ∴
十 构造法
49 已知 ,
求证
证明:设
左=
其中为以1为边长的正方形OBCA 内任一点
图像没有画
50 已知,求证
证明:
构造一个三棱锥A-BCD,使
图像没有画
在中,BC+CD>BD
51 求证
证明:
∴ 是方程的两个实数根
又 ,故该方程有两个大于c的不等实根
设
解得
52 设,且, 求证.
证明:构造辅助命题:若则
令
∵
∴ 左边
53 求证:
证明:
∵
∴在上为增函数
∴
54 已知 为实数,求证
证明:
55 已知,求证:
证明:
56 求证:
证明: 设
十一 数学归纳法
57 已知正项数列{}满足 求证:
证明:①当时,
②设时,不等式成立有 ;那么当时,
即 时,命题正确
∴ 由①②得
58 设且,求证:
证明:①当时,左右
当时,
∴当时 命题成立
②设时命题成立 有
当时,不失一般性,设
即
∴
∵
∴
∴
即时,命题成立.
59 数列{}由下列条件决定:
证明:对 总有
证明:对 总有
证明:(1)先证
①当时,有
②设时,有 当时,成立 由①②得
∴ 对 总有
(2)
∴ 对 总有
60 数列满足
(1)用数学归纳法证明
(2)已知不等式对成立.证明:
证明:(1)
当时,不等式成立
设时,不等式成立 有
不等式成立
由①②得 时
(2)
即 ∴
61 设函数
(1)求的最小值
(2) 设正数满足证明:
.
证明:(1)
令 得
当时,,此时为减函数
当时,,此时为增函数
∴
(2)法一:用数学归纳法证明
①当n=1时,由(1)知命题成立
②设n=k时命题成立,有
当n=k+1时,时,满足
令则有
由归纳假设知
①
同理:
②
①+②得:
即 n=k+1时命题成立
法二:先证不等式:
构造函数 (常数)
由(1)知:当 即时,
∴ 对都有
下面用数学归纳法证明命题成立
当n=1时,命题成立
设n=k时,命题成立.即若正数 满足
有
当n=k+1时
令
∵
由归纳假设得:
∴
即 n=k+1时命题成立.
附录 △中的不等式
设的三边为,求证:
证明:
的三边为,求证:
证明:
的三边为,求证:
证明:
在锐角中,求证
证明:
在中,已知的面积为,外接圆半径为,三边长为求证
证明:
又
即
同理:
∴
“=” 若
矛盾
∴ 等式不成立 ∴
已知的三边长为的三边为,面积为 求证:
证明:
①
+)
①成立
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