唐澤生
聯(lián)想是一種思維活動,其特點是從某一事物想到與之有一定聯(lián)系的另一事物.解數(shù)學題的聯(lián)想應(yīng)是根據(jù)題意想到相關(guān)的公式、定理、性質(zhì)及例題,從而使問題得到順利的解決.在聯(lián)想中提高解題能力重點在于點撥,啟發(fā)學生聯(lián)想到所學過的知識點與數(shù)學思想和數(shù)學方法,使學生學有收獲.在教學中,我設(shè)計了下面一道題,讓學生思考:
1.已知a41+a42+…+a4n=1,b41+b42+…+b4n=1.
求證:a21b21+a22b22+…+a2nb2n≤1.
2.已知a,b,c∈R+,求證:
①a6+2b6+3c6≥6ab2c3;
②5a7+2b7≥7a5b2.
要求:(1)據(jù)題意,你聯(lián)想到什么知識點,做后有何感悟?
(2)能否推廣?若能,寫出推廣的式子.
分析第一題,由題目的結(jié)構(gòu)聯(lián)想到知識點ab≤a2+b22a2b2≤a4+b42也成立,則a21b21≤a41+b412,a22b22≤a42+b422,∴a2nb2n≤a4n+b4n2 a21b21+a22b22+…+a2nb2n≤a41+a42+…+a4n+b41+b42+…+b4n2=1.
推廣若an1+an2+…+ann=1,bn1+bn2+…+bnn=1,且a1,a2,…,an,b1,b2,…,bn∈R+,則有(a1b1)n2+(a2b2)n2+…+(anbn)n2≤1.
分析第二題,①②都要這樣的特點,左邊各項系數(shù)之和與右邊項系數(shù)相等,聯(lián)想到知識點,設(shè)a1,a2,…,an∈R+,則a1+a2+…+an≥nna1an…an.因此,可作下列的變式:a6+2b6+3c6=a6+b6+b6+c6+c6+c6≥66a6b12c18=6ab2c3,故a6+2b6+3c6≥6ab2c3.同理可證,5a7+2b7≥7a5b2.
推廣1在a1+a2+…+an≥nna1a2…an中,若令a1+a2+…+ap1=an,ap1+1+ap1+2+…+ap1+p2=bn,ap1+p2+1+ap1+p2+2+…+ap1+p2+p3=cn,其中p1+p2+p3=n,則有p1an+p2bn+p3cn=(an+an+…+an)p1個+bn+bn+…+bnp2個+cn+cn+…+cnp3個≥p1+p2+p3p1+p2+p3anp1·bnp2·cnp3=nap1bp2cp3,等號成立a=b=c.
推廣2設(shè)a,b∈R+,m,n∈N*且m 應(yīng)用上面的兩個推廣,還可以證明下列兩個較難的不等式. 已知a,b,c∈R+,n∈N*,求證: (1)a6+b6+c6≥ab2c3+a2b3c+a3bc2; (2)ln(n+2)-ln(n+1)ln(n+1)-lnn>nn+1. 分析(1)根據(jù)p1an+p2bn+p3cn≥nap1bp2cp3,可得 a6+2b6+3c6≥6ab2c3 2a6+3b6+c6≥6a2b3c 3a6+b6+2c6≥6a3bc2 6(a6+b6+c6)≥6(ab2c3+a2b3c+a3bc2) a6+b6+c6≥ab2c3+a2b3c+a3bc2. 分析(2)求證不等式可轉(zhuǎn)化為 lnn+2n+1lnn+1n>nn+1 (n+1)ln1+1n+1>nln1+1n 1+1n+1n+1>1+1nn.(3) 故要證(2),只f需證(3)即可. ∵1+1n+1≠1+1n,可令a=1+1n+1,b=1+1n. 又由man+(n-m)bn≥nambn-m,令m=1,可得 an+(n-1)bn≥nabn-1an+1+nbn+1≥(n+1)abn. 1+1n+1n+1+n1+1nn+1≥ (n+1)1+1n+11+1nn 1+1n+1n+1+n1+1n1+1nn> (n+2)1+1nn 1+1n+1n+1>1+1nn (n+1)ln1+1n+1>nln1+1n lnn+2n+1lnn+1n>nn+1 ln(n+2)-ln(n+1)ln(n+1)-lnn>nn+1.