不等式证明的若干方法

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  摘要:在数学研究中,不等式的探究乃至不等式的推演是很常见的,对简单不等式的证明能够根据作差或作商或与1作比较处理.碰到较为复杂的不等式运用高等数学的方法探究将会收到事半功倍的作用,文章以不等式证明的重要性为出发点,对不等式证明的概述进行了阐述,进而根据实际情况探究了不等式证明的若干方法。
  关键词:不等式;证明;若干方法
  G634.6
  一、不等式证明的重要性
  数学是大家对客观世界定性掌握和定量刻画、逐渐抽象概括、形成方法和理论,并进行广泛运用的进程。数学能够协助大家非常好地讨论客观世界的规则,并对现代社会中很多纷繁复杂的信息作出恰当的选择与判断。在高中数学教学中,作为不等式知识的重要内容,不等式的证明是教学中的重点和难点地方。不等式的证明是高中数学的一个重要内容,高考中通常呈现在问答题中,涉及到代数运算、函数思路、数列、几何、逻辑推理等知识,证法多样,思路谨慎,若能根据标题特征,灵敏地运用相应的数学方法,通常能快速断定解题思路,然后使问题简捷、精确地获解。
  二、不等式证明的概述
  17世纪之后,不等式的理论变成数学理论的重要组成部分。根据高斯、柯西、切贝晓夫等对不等式问题的研讨,该理论得到非常快的发展,大家也一直在对不等式进行不断的完善,获得很多重要作用。不等式不仅有重要的理论含义,在实践方面运用于工程技术领域对生产有很大的作用。证明不等式的方法不仅有丰富的逻辑推理、还需要对不等变形和恒等技巧问题进行思考,为何不等式证明的问题教师觉得难讲、学生不会做呢?很大的因素是因为我们常见和常用的方法经常不知道怎样用,因而,我想有必要对不等式的证明方法进行总结概括。
  三、不等式证明的若干方法
  (一)比较法
  这是一种证明不等式的最基本的方法,具体有“作差法”和“作商法”两种。此法表现了简化了思路方法,其基本证明思路是把难以比较的式子變成其差与0比较,或者其商与1比较。通常状况下,若求证的不等式两头是分式时,常用作差法;若求证的不等式两头是乘积方式或幂指数方式时,常用作商法来比较。
  (二)归纳法
  由已知条件出发,凭借某些现已证明过的不等式和不等式的性质及其有关定力,根据逐渐的逻辑推理,处处所要证明的不等式建立。此法的特点是“由因导果”,即从“已知”看“已知”。
  (三)研究法
  研究法是用研究证明,“若A则B”这个问题模式是:欲证B的真,只需证明B1的真,然后又……,只需证明A为真,故B真。可见研究法是拿果索因,步步寻求上一步建立的充分条件。
  这即是假定不等式建立,然后运用不等式的基本条件,逐渐推演,变形,最终得到一个简单显着建立或已证明建立的不等式;而推证又可逆,我们就能够断定不等式建立,这种方法是我们证明不等式的基本方法之一。
  总结:从求证的不等式出发,研究使这个不等式建立的充分条件,把证明不等式转化为断定这些充分条件是否建立的问题。如果能够相应这些充分条件建立,那么就能够判断原不等式建立,这即是研究法。通常状况是直接推理不容易,就从定论找条件来推理。
  (四)换元法
  这是一种使很多实践问题处理中化难为易,化繁为简的方法,有些问题直接证明较为困难,若根据换元的方法去解则很简便,常用于条件不等式的证明,常见的是“三角换元法”和“比值换元法”。
  ①三角换元法:这是一种常用的换元方法,在处理代数问题时,运用适当的三角函数进行换元,把代数问题转化为三角问题,再充分运用三角函数的性质去处理问题;②比值换元法:此法对于在已知条件中富含很多个等比式的问题,通常可先设一个辅佐不知道数表明这个比值,然后代入要求证的式子即可。
  (五)放缩法
  这种方法是在证明不等式时,把不等式一边适当扩展或减小,运用不等式的传递性来证明不等式。此法是证明不等式的重要方法,技巧性强。通常用到的技巧有:①舍去一些正项或负项。②在和或积中换大或换小某些项。③扩展或减小分式的分子或分母等。
  (六)反证法
  某些不等式从正面出发,不容易下手,能够思考反证法。即先否定定论不建立,然后再根据已知条件及其有关概念、定理、正义等,逐渐推导出与这些相或自相的定论,然后相应原有定论是准确的。通常状况下,但凡呈现“最少”、“仅有”或者富含否定的出题,适用反证法。此法的过程为:反设定论找出相应定论。
  (七)数学概括法
  此法通常用来证明与自然数N有关的不等式,在证明进程中需求分两个过程,这两个缺一不可。
  (八)判断式法
  此法凭借于二次函数中,判断式恒小于0,得出二次函数恒大于0,或者恒小于0。
  (九)运用函数单调性证明
  理论根据:若函数在区间内可导,则在內单调递加(或单调递减)的充要条件是(或)。
  因为不等式与函数有密切关系,因而,据求证的不等式构造出函数,运用函数的单调性能够证明某些不等式,此方法特别适用于函数不等式的证明。
  运用定积分的性质证明不等式。理论根据:设f,g为概念[a,b]在上两个可积函数,若,则有。
  定积分是凭借于积分学的知识,证明不等式的一种方法,它重要运用积分的基本公式、基本性质、基本定理证明不等式。
  四、结束语
  不等式的证明是多变的,因题而异。但万变不离其宗,大都需从运用概念及基本性质下手,寻求处理之道。在平时教学中,高中数学教师仍是要根据很多的练习,协助学生掌握常见的方法的运用。希望这篇文章在这方面能起到抛砖引玉的作用。文章总结了运用高等数学的知识证明不等式的若干方法,指出每一种方法的适用范围和运用时应注意的事项及具体过程。
  参考文献:
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