用换元法证明不等式

来源 :数学教学通讯·高中版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:voolxu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  [摘 要] 《二十六个优美不等式》(安振平)提出了26个优美不等式,《“柯西不等式”引领不等式证明》(程汉波、杨春波)给出了第23个优美不等式的证明,并做了引申性探究. 文章将给出第23个优美不等式的另外一种证法,并给予推广.
  [关键词] 优美不等式;证明;推广
  《二十六个优美不等式》(安振平)提出了26个优美不等式,《“柯西不等式”引领不等式证明》(程汉波、杨春波)给出了第23个优美不等式的证明,并做了引申性探究,下面本文将给出第23个优美不等式的另外一种证法,并给予推广.
  问题(第23个优美不等式)在△ABC中,求证:
   ≥
  证明:设?摇 =s,
  则=,=,
  =,其中bi>0(i=1,2,3),
  所以1-sinAsinB=,1-sinBsinC=,
  1-sinCsinA=,3-(sinA·sinB sinBsinC sinCsinA)=.
  在△ABC中,有sinAsinB sinBsinC sinCsinA=,其中p,R,r分别为△ABC的半周长、外接圆的半径、内切圆的半径.
  由熟知不等式知p2≤R2,R≥2r,
  所以sinAsinB sinBsinC sinCsinA≤=,
  等号成立当且仅当A=B=C=,所以3-(sinAsinB sinBsinC sinCsinA)≥,
  所以s3≥(1).
  要使不等式(1)对bi>0(i=1,2,3)恒成立,必须有s3≥max·.
  又由幂平均不等式知≥,
  所以≤9,所以s3≥×9,即s≥,
  故 ≥.
  等号成立当且仅当A=B=C=.
  推广:在△ABC中,n∈N*,求证: ≥·,等号成立当且仅当A=B=C=.
  证明:设s= (n∈N ),
  则=,=,
  =,其中bi>0(i=1,2,3).
  所以1-sinAsinB=,1-sinBsinC=,
  1-sinCsinA=,
  所以3-(sinAsinB sinBsinC sinCsinA)=.
  在△ABC中,有sinAsinB sinBsinC sinCsinA=,其中p,R,r分别是△ABC的半周长、外接圆的半径、内切圆的半径,
  由熟知不等式知p2≤R2,R≥2r,
  所以sinAsinB sinBsinC sinCsinA≤=,
  等號成立当且仅当A=B=C=.
  所以3-(sinAsinB sinBsinC sinCsinA)≥,
  所以sn≥·(2).
  要使不等式(2)对于bi>0(i=1,2,3),n∈N 恒成立,必须有
  sn≥max·.
  又由幂平均不等式知≥,所以≤3n-1,
  所以sn≥×3n-1,
  即s≥,
  故 ≥,
  等号成立当且仅当A=B=C=.
  在《“柯西不等式”引领不等式证明》中,提出问题5:在△ABC中,设n∈N 且n≥4,求证:∑>2,其中∑表示循环和.
  其实比问题5更强命题是:在△ABC中,设n∈N 且n≥4,求证:
  ∑≥>2.
  事实上,当n=1时,在△ABC中,求证:∑(1-sinAsinB)≥;
  当n=2时,在△ABC中,求证:∑≥;
  当n≥4时,在△ABC中,求证:∑≥;
  当n=3时,在△ABC中,n∈N ,求证:Σ≥>2.
  因为>2×2n-2>2n>2n>4. 因为n≥4,≥=>4,
  故原不等式成立.
其他文献
[摘 要] 从核心素养概念提出至今,虽然没有课程改革那样热烈的讨论,但依然要思考一些基本问题:核心素养培育如何可持续地开展下去?核心素养在推进的过程中究竟何去何从?对于这些问题的回答不应当是技术性的,而应当是理念性的. 只有教师站在一个更高的角度、具有更宽广的视野,才能冷静理性地面对这些问题,并且做出科学的回答. 在高中数学教学中应当具有一定的哲学意蕴,主要是基于这样两点考虑:一是数学教师的哲学思
江苏省连云港市赣榆区教育局教研室 顾光才 供稿  The Midsummer Festival is the greatest summer holiday in Finland. The Finns celebrate it from the heart, let themselves relax and welcome the summer. Cities have official cele
[摘 要] 文章是对《数学归纳法》一课观摩过程和反思进行的整理,简述了课堂实录,并结合课堂教学反推授课教师的基本设计意图,最后还分享了作者的观摩随感.  [关键词] 数学归纳法;教学实录;观摩随感  发展学生的核心素养是当前高中数学教学的重要目标,如何将这一目标体现在课堂教学中呢?这是一个值得数学教师值得广泛关注的问题,近期笔者观摩了一节题为《数学归纳法》的公开课,授课教师精心设计,充分匹配学生的
[摘 要] 本次研究发轫于笔者在教育实习实践阶段对一线数学活动的观察、参与及反思. 因此本文采用的研究方式为案例研究. 所探讨的核心问题是如何才能使中学数学学科的课后答疑的收效落到实处,为此笔者结合案例对这一问题展开了分析. 首先从正反两个方面讨论了案例中教师的做法的长处与不足. 其次通过和有经验的老教师的交流,笔者尝试改进了案例中的答疑方式.最后对案例进行了归纳与总结并提出了确保课后答疑有效实行
[摘 要] 运用零点存在性定理解决高考压轴题中零点问题是一个严谨的解决途径,深刻领悟了定理的内涵可知解题需抓两方面:函数的单调性和定号特征值的选取,定号特征值的选取关乎定理运用的成败,其选取可以从函数特征、含参函数的参数式、复杂函数先缩放成统一函数形式、复杂参数式的取值范围等角度确定.  [关键詞] 数学原理;取值策略;定号特征值;本原解题  函数零点问题的解决有很多角度和方法,其充分体现了函数与
A California runner is training to break a Guinness World Record by running the entirely1 of the Boston Marathon while facing backward.  Loren Zitomersky, an experienced runner, said he is planning to
摘 要:中职学生数学基础差,数学学习兴趣不高. 一方面,学生认为学习数学只是为了应付考试,进中职学校就是为了学习一技之长;另一方面,现在中职数学教材不分专业“一刀切”,学生认为,数学对专业学习影响不大,导致他们对数学兴趣不高. 许多数学教师越来越觉得数学难教,数学教学质量难以提高,数学教学处于困难的境地. 本文谈谈如何进行中职数学教学.  关键词:兴趣;易教易学;服务专业;分层竞争;定位测试  随
[摘 要] 核心素养的背景下需要思考一个基本问题:知识与素养是什么样的关系?对于高中数学而言,知识与素养是密不可分的,是融为一体的;在数学知识教学的过程中进行数学学科核心素养培育是必然的途径. 核心素养的形成主体是学生,其需要一个“悟”的过程,教师不可急于求成,而应当努力赋予学生知识生成的情境,以让核心素养能够慢慢养成.  [关键词] 高中数学;知识;素养;核心素养  核心素养背景下,对于核心素养
[摘 要] 圆锥曲线是高中数学的重要内容,其问题具有综合性强、知识关联、解法多样等特点,考题设问具有一定的代表性,深入探究可有效提升学生的解析能力. 文章对一道圆锥曲线综合题进行思路突破,开展解后反思,拓展延伸,提出相应的教学建议.  [关键词] 圆锥曲线;相交;范围;代数法  问题呈现,思路突破  1. 问题呈现  问题:已知椭圆的解析式为■ y2=1,点F■和F■分别为椭圆的左、右焦点,试回答
Have you ever thought about what the sun sounds like? Scientists from the European Space Agency and NASA studied 20 years of data to try to listen to the sun. They say the sun produces a sound like a