寧劍茵 馬紅蘭
摘 要 代數(shù)不等式證明在數(shù)學(xué)中有重要地位,具有題型多樣、方法多變,技巧性強(qiáng)等特點(diǎn)。本文首先對(duì)證明不等式基本方法的概念進(jìn)行說明,輔以舉例說明方法的應(yīng)用。其次對(duì)代數(shù)不等式證明方法的選擇技巧進(jìn)行解釋說明,幫助學(xué)生掌握并靈活應(yīng)用證明方法。再次對(duì)函數(shù)的性質(zhì)、單調(diào)性、極值等多方面給予討論。最后就是利用到分析法、歸納法對(duì)絕對(duì)值不等式的證明。
關(guān)鍵詞 不等式 函數(shù) 代數(shù) 證明技巧
中圖分類號(hào):G633.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0緒論
可以發(fā)現(xiàn)代數(shù)不等式的證明在數(shù)學(xué)教材中占有很大的比例,不管是在初等數(shù)學(xué),還是高等數(shù)學(xué)都能得到很好的體現(xiàn)。由于不等式證明方法的錯(cuò)綜復(fù)雜、千變?nèi)f化以及證明過程中思路不固定,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于不等式的研究要遲的多。解數(shù)學(xué)題實(shí)質(zhì)上是把數(shù)學(xué)問題經(jīng)過適當(dāng)?shù)募庸?、變換符合一定的模型樣式,從而使問題獲解。代數(shù)不等式的基本證題法包括分析法與綜合法﹑反證法,歸納法。分析法與綜合法是古代希臘數(shù)學(xué)家﹑天文學(xué)家和機(jī)械技能的創(chuàng)始人歐多克斯(Eudexus,約公元前370年)創(chuàng)立的證題方法。
1證明不等式的基本方法
證明不等式就是根據(jù)不等式的性質(zhì),在所給定的數(shù)域內(nèi),來說明此不等式恒成立的過程。由于不等式的證明方法多種多樣的,這里說的基本方法就是指那些在證明過程中,具有固定的思維程序和書寫格式與步驟的證題方法。
1.1分析法
分析法是執(zhí)果索因,即從結(jié)論出發(fā),根據(jù)不等式的性質(zhì)和有關(guān)的定理,一直推理到已知的不等式關(guān)系的證明方法(其中每一步均可逆)。
1.2綜合法
綜合法是由因?qū)Ч?。即由已知條件出發(fā),或從被證明了的不等式出發(fā),運(yùn)用不等式的性質(zhì)、法則等,推出所要證明的結(jié)論,稱為綜合法。
1.3比較法
用不等式概念,從兩式的差是正數(shù)還是負(fù)數(shù),來決定它們的大小;從兩式的商是大于1還是小于1,來決定它們的大小的方法叫作比較法。即:欲證:只要證;或欲證只要證。
2不等式的證明技巧
由于不等式的證明方法錯(cuò)綜復(fù)雜,千變?nèi)f化,這里所說的證明技巧是指證明方法,思路不固定,證明時(shí),可根據(jù)已知條件、解析式及不等式的特點(diǎn),靈活應(yīng)用的證明方法,稱作證明技巧。
2.1放縮法
利用函數(shù)的單調(diào)性,不等式的傳遞性及已知不等式的知識(shí),把不等式適當(dāng)擴(kuò)大(或縮?。┹^大(或較?。┑囊贿叺淖C明方法,稱為放縮法。
2.1.1利用函數(shù)的單調(diào)性放縮
2.2代換法
根據(jù)徐利治先生的“關(guān)系映射反應(yīng)原則”可知,解數(shù)學(xué)題實(shí)質(zhì)上就是把數(shù)學(xué)問題經(jīng)過適當(dāng)加工、變換成為符合一定的模型樣式,從而使問題獲解。代換如下幾種。
2.2.1和差代換法
對(duì)于任意實(shí)數(shù),總有如下不等式成立。
2.2.2滿足常數(shù)項(xiàng)代換法
當(dāng)已知條件是三個(gè)或三個(gè)以上元素(項(xiàng))之和時(shí),代換必須應(yīng)盡量滿足常數(shù)。
下面分析不等式等號(hào)成立的條件:若個(gè)數(shù),,,中有個(gè)數(shù)為零,則原不等式成立顯然。反之若此個(gè)數(shù)中,至少有兩個(gè)數(shù)異于零,不妨設(shè),那么顯然有,從而有,把他們帶入的表達(dá)式,導(dǎo)出嚴(yán)格不等式。
參考文獻(xiàn)
[1] 馬曉虎,馮國(guó)勇.淺談一個(gè)代數(shù)不等式的證明及應(yīng)用[J].河西學(xué)院學(xué)報(bào),2010(05).
[2] 孫轉(zhuǎn)松.代數(shù)不等式的證明與技巧[J].連云港育學(xué)院報(bào),2007(04).
[3] 歐陽資考.函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用[J].中國(guó)西部科技,2012(11).
[4] 余池增.柯西不等式在不等式中的應(yīng)用研究[D].廣州:廣州大學(xué),2012.