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摘 要不等式在高中学习中,是我们面对的难点,也是我们需要掌握的重点知识。进行不等式证明,学会应用到生活和学习中,还需要我们具备较强的逻辑思维能力和观察能力。因此,作为一名高中生,在文章中,针对数学学习的不等式,对几个证明方法做出分析。
【关键词】中学数学;不等式;证明方法
不等式是利用“<”“>”“≠”表示的一种不等式关系式子。当发现不等式的两边同时乘以、加上相同的正数和负数的时候,其获得的结果都为不等式。但是,在实际变形的时候,主要变换不等式的不等号方向。在高中对不等式进行证明期间,都存在一定规律,所以,需要利用不同方法对其证明,保证能解决学习中遇到的问题。
1 证明不等式的思想
第一,分类思想。是基于主要的研究对象和属性之间的差异点、相同点,对研究对象进行划分,也能在期间对其讨论和分析。基于分类思想,能使我们对数学知识充分应用,也能提高我们的知识获取能力,保证数学知识网络的严密性。
第二,数形结合思想。在高中学习中,数与形为交叉知识,基于数与形的结合性,能解决数学问题。同时,数形结合思想能简化复杂问题,也能实现抽象问题的具体化。当我们对不等式证明的时候,也可以利用图形和图像的方式,学会对知识的有效运用。
第三,函数方程思想。当我们对一些数学问题进行解决期间,为其构造相关函数和方程,能求解出其中的问题。其中,可以将不等式看做函数、方程,在这种形式下,能更为合理的分析出函数与方程的单调性。例如:数列的通项a,可以将其看做为正整数。
第四,转化思想。根据已经存在的数学知识,对其进行观察喝类比,并转换求解的问题,保证能对其简化,是问题解决的主要思想。当我们掌握转化思想后,能实现各个转换。比如:利用化归思想,对多元方程进行转变,并产生一元方程,也能对高次方程进行转换,将其应用到不等式证明中,也能促使其作用的发挥。
2 不等式证明的主要方法
2.1 比较法
比较法是对两个实数进行比较,对其作差或者作商,为大小比较的主要方法。作差方法是利用常用语多项式、分类式;作商法是利用常用语含有幂指数类比较,作差方法使用的时候,对其差值与零进行比较。比如:分析作商法的应用。
例题:设x大于0,y大于0,对y2/x+x2/y≥x+y进行求证。根据对该例题进行详细分析,其必要条件为x大于0,y大于0,发现不等式的两边数值都会大于0。为了对该题进行证明,可以使用作差法、作商法。最差法为,作商法为。针对一个相同的例题,利用这两种方法,能使我们在学习中对其灵活运用。
2.2 均值不等式证明
例题:不等式公式为:,其中,x、y不属于R。
对于该例题对其证明,使用均值不等式,其两端的次数相等,也能促使其对称性和排比性的实现。当发现该不等式具备这些特征的时候,使用均值不等式方法进行证明最为合理。
2.3 换元法证明
换元法在对不等式进行证明的时候,需要根据不等式的变量,对其合理替换,保证能为不等式证明提供更为有效的方法。一般情况下,经常使用的换元手段为代数换元法、三角换元法。这两种方法其存在不同的公式。如:三角换元方法:,其中的等。
例题:当,证明
基于对的分析,将其做为主要条件,将x、y表示为Rsinφ,Rsinφ,其的R大于0小于1,其中的φ大于0小于2π。因为,x、y表示为Rsinφ,Rsinφ,所以,。根据对该题的分析,发现其中的R值为常数,能对sinφ,sinφ进行替换,所以,在替换的时候,要重点分析变量,保证原来的变量范围不会产生变化。
2.4 函数法证明
构造函数法的利用,是对一个函数进行构造,表明正在证明的不等式,也能根据该函数具备的单调行,对不等式进行证明。该方法在使用期间,构造表征不等式的函数还存在一些难点,为了能满足不等式的证明需要,一定要促使其为单调函数,并对不等式进行观察和证明,保证能利用这些特征对不等式进行构造。
例题:如果实数a大于0小于1,b大于0小于1,c大于0小于1。证明。为了对其证明,可以将其整理成a函数。当1-b-c大于-1大于0的时候,发现f(a)在0和1之间为单调函数。当1-b-c=0的时候,发现f(a)=。当1-b-c大于0小于1的时候,发现f(a)在0和1之间为增函数。实现合理的构造函数,主要是针对构造的函数单调性,能为不等式、函数进行解决,也能对其证明。实现函数单调性与不等式理论的结合性,能简化其中的问题。
在实际学习过程中,要有针对性分析其存在的问题,鼓励我们的主动性和积极性,重点培养我们的思维能力。但我们对不等式证明的时候,要全方位的了解例题规律,并利用概念、公式和相关定理对其分析,培养我们的解题能力,也能增强我们的综合能力。
3 总结
不等式的证明是我们高中数学学习的重点,由于不等式的证明方法多种多樣,在实际应用中,要对其灵活应用,掌握其存在的规律,并做出有效思考和总结,以达到有效的应用目标。
参考文献
[1]泽碧啦.例谈中学数学中不等式的证明方法及技巧[J].西藏科技,2012(11):51-53.
[2]吕成杰.中学数学几个不等式的几何证明微探[J].新高考(升学考试),2016(08):25,27.
[3]陈和平.数列不等式证明的一个注记[J].中学数学教学,2012(02):42-43.
[4] 严万金.浅谈中学数学不等式证明的常见技巧及方法策略[J].语数外学习(数学教育),2012(05):64.
作者单位
湖南省长沙市麓山国际实验学校 湖南省长沙市 410000
【关键词】中学数学;不等式;证明方法
不等式是利用“<”“>”“≠”表示的一种不等式关系式子。当发现不等式的两边同时乘以、加上相同的正数和负数的时候,其获得的结果都为不等式。但是,在实际变形的时候,主要变换不等式的不等号方向。在高中对不等式进行证明期间,都存在一定规律,所以,需要利用不同方法对其证明,保证能解决学习中遇到的问题。
1 证明不等式的思想
第一,分类思想。是基于主要的研究对象和属性之间的差异点、相同点,对研究对象进行划分,也能在期间对其讨论和分析。基于分类思想,能使我们对数学知识充分应用,也能提高我们的知识获取能力,保证数学知识网络的严密性。
第二,数形结合思想。在高中学习中,数与形为交叉知识,基于数与形的结合性,能解决数学问题。同时,数形结合思想能简化复杂问题,也能实现抽象问题的具体化。当我们对不等式证明的时候,也可以利用图形和图像的方式,学会对知识的有效运用。
第三,函数方程思想。当我们对一些数学问题进行解决期间,为其构造相关函数和方程,能求解出其中的问题。其中,可以将不等式看做函数、方程,在这种形式下,能更为合理的分析出函数与方程的单调性。例如:数列的通项a,可以将其看做为正整数。
第四,转化思想。根据已经存在的数学知识,对其进行观察喝类比,并转换求解的问题,保证能对其简化,是问题解决的主要思想。当我们掌握转化思想后,能实现各个转换。比如:利用化归思想,对多元方程进行转变,并产生一元方程,也能对高次方程进行转换,将其应用到不等式证明中,也能促使其作用的发挥。
2 不等式证明的主要方法
2.1 比较法
比较法是对两个实数进行比较,对其作差或者作商,为大小比较的主要方法。作差方法是利用常用语多项式、分类式;作商法是利用常用语含有幂指数类比较,作差方法使用的时候,对其差值与零进行比较。比如:分析作商法的应用。
例题:设x大于0,y大于0,对y2/x+x2/y≥x+y进行求证。根据对该例题进行详细分析,其必要条件为x大于0,y大于0,发现不等式的两边数值都会大于0。为了对该题进行证明,可以使用作差法、作商法。最差法为,作商法为。针对一个相同的例题,利用这两种方法,能使我们在学习中对其灵活运用。
2.2 均值不等式证明
例题:不等式公式为:,其中,x、y不属于R。
对于该例题对其证明,使用均值不等式,其两端的次数相等,也能促使其对称性和排比性的实现。当发现该不等式具备这些特征的时候,使用均值不等式方法进行证明最为合理。
2.3 换元法证明
换元法在对不等式进行证明的时候,需要根据不等式的变量,对其合理替换,保证能为不等式证明提供更为有效的方法。一般情况下,经常使用的换元手段为代数换元法、三角换元法。这两种方法其存在不同的公式。如:三角换元方法:,其中的等。
例题:当,证明
基于对的分析,将其做为主要条件,将x、y表示为Rsinφ,Rsinφ,其的R大于0小于1,其中的φ大于0小于2π。因为,x、y表示为Rsinφ,Rsinφ,所以,。根据对该题的分析,发现其中的R值为常数,能对sinφ,sinφ进行替换,所以,在替换的时候,要重点分析变量,保证原来的变量范围不会产生变化。
2.4 函数法证明
构造函数法的利用,是对一个函数进行构造,表明正在证明的不等式,也能根据该函数具备的单调行,对不等式进行证明。该方法在使用期间,构造表征不等式的函数还存在一些难点,为了能满足不等式的证明需要,一定要促使其为单调函数,并对不等式进行观察和证明,保证能利用这些特征对不等式进行构造。
例题:如果实数a大于0小于1,b大于0小于1,c大于0小于1。证明。为了对其证明,可以将其整理成a函数。当1-b-c大于-1大于0的时候,发现f(a)在0和1之间为单调函数。当1-b-c=0的时候,发现f(a)=。当1-b-c大于0小于1的时候,发现f(a)在0和1之间为增函数。实现合理的构造函数,主要是针对构造的函数单调性,能为不等式、函数进行解决,也能对其证明。实现函数单调性与不等式理论的结合性,能简化其中的问题。
在实际学习过程中,要有针对性分析其存在的问题,鼓励我们的主动性和积极性,重点培养我们的思维能力。但我们对不等式证明的时候,要全方位的了解例题规律,并利用概念、公式和相关定理对其分析,培养我们的解题能力,也能增强我们的综合能力。
3 总结
不等式的证明是我们高中数学学习的重点,由于不等式的证明方法多种多樣,在实际应用中,要对其灵活应用,掌握其存在的规律,并做出有效思考和总结,以达到有效的应用目标。
参考文献
[1]泽碧啦.例谈中学数学中不等式的证明方法及技巧[J].西藏科技,2012(11):51-53.
[2]吕成杰.中学数学几个不等式的几何证明微探[J].新高考(升学考试),2016(08):25,27.
[3]陈和平.数列不等式证明的一个注记[J].中学数学教学,2012(02):42-43.
[4] 严万金.浅谈中学数学不等式证明的常见技巧及方法策略[J].语数外学习(数学教育),2012(05):64.
作者单位
湖南省长沙市麓山国际实验学校 湖南省长沙市 410000