孫亮
不等式證明題具有較強(qiáng)的綜合性,常與函數(shù)、方程、三角函數(shù)、解析幾何等知識(shí)相結(jié)合.不等式證明題的命題方式多種多樣,求解的途徑也各不相同,通常要根據(jù)不等式的特征,靈活選用合適的方法進(jìn)行求證.本文主要探討一下證明不等式的四種方法,
一、比較法
比較法主要包含作差比較法和作商比較法.若要證明的不等式為幾個(gè)多項(xiàng)式的和或差,則采用作差比較法;若要證明的不等式為幾個(gè)多項(xiàng)式的積或商,則采用作商比較法.運(yùn)用比較法證明不等式的一般步驟為:作差(作商)——變形——作出判斷——得出結(jié)論,變形代數(shù)式的主要方法有通分、因式分解、配方等.
仔細(xì)觀(guān)察所要求證的不等式可以發(fā)現(xiàn),不等式左右兩邊的式子具有對(duì)稱(chēng)性,且不等式中含有多個(gè)多項(xiàng)式,于是設(shè)a≥b≥c,采用作差比較法,將不等式左右兩邊的式子作差,然后將其進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?、放縮,再利用不等式的傳遞性、可加性來(lái)證明結(jié)論.運(yùn)用作差比較法證明不等式時(shí),作差后變形的結(jié)果都應(yīng)是幾個(gè)因式之積或完全平方式,這樣有利于判斷代數(shù)式的符號(hào),
二、利用基本不等式
三、綜合法
利用某些已經(jīng)證明過(guò)的不等式和不等式的性質(zhì)推導(dǎo)出所要證明的不等式,這種證明方法叫做綜合法.用綜合法證明不等式,要熟練運(yùn)用拆項(xiàng)、配方、因式分解等技巧對(duì)代數(shù)式進(jìn)行恒等變換.運(yùn)用綜合法證明不等式的基本思路是“由因?qū)Ч?,即先要揭示條件與結(jié)論之間的因果關(guān)系以及不等式兩端式子的差異與聯(lián)系,比較出所要求證的不等式左右兩端式子的差異,再根據(jù)已知條件進(jìn)行合理的恒等變換,最后推導(dǎo)出結(jié)果,
運(yùn)用綜合法證明不等式,關(guān)鍵是要明晰已知條件和所要求證的不等式之間的聯(lián)系,充分利用已知條件,在必要時(shí),可將其進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃巍⒎趴s,再選擇合適的公式、定理、性質(zhì)等進(jìn)行推導(dǎo)、運(yùn)算,最終得出結(jié)論.
四、分析法
運(yùn)用分析法證明不等式,需重點(diǎn)尋求結(jié)論成立的充分條件,把所要證明的不等式轉(zhuǎn)化為判定是否具備這些充分條件的問(wèn)題,其基本思路是“執(zhí)果索因”,當(dāng)采用比較法、綜合法難以證明不等式時(shí),往往可以運(yùn)用分析法進(jìn)行求證,該方法的優(yōu)點(diǎn)在于解題的方向明確,思路清晰.
運(yùn)用分析法證明不等式,通常需采用“要證——即證——需證——只需證”的格式.解答本題,需“執(zhí)果索因”,先分析題目中需要證明的結(jié)論,再聯(lián)系已知條件,利用基本不等式,將要證明的結(jié)論進(jìn)行分解,逐步尋找使結(jié)論成立的充分條件,根據(jù)完全平方式的性質(zhì)證明不等式成立.
相比較而言,比較法、綜合法比較常用,基本不等式法較為靈活,分析法往往較為復(fù)雜.同學(xué)們需根據(jù)已知條件和所要求證不等式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),合理選擇最佳的方法進(jìn)行求證.
本文系江蘇省十四五課題《基于核心素養(yǎng)培育的高階思維培養(yǎng)的實(shí)踐研究》研究成果.
語(yǔ)數(shù)外學(xué)習(xí)·高中版中旬2022年10期