在證明不等式中,通過聯想建構函式,將常量作為變數的瞬時狀態置於建構函式的單調區間內,利用其單調性證明一些不等式十分便捷,以下舉例說明。
例1 已知。
求證:。
分析:直接求證非常困難,觀察條件及所證結論不難發現a、b、c是對稱的,變形所證不等式為。
建構函式,只需證恆成立。
例2 已知a、b。
分析:應用比較法、分析法等證明都較繁瑣,觀察其左、右兩邊為函式中分別令對應的函式值。
建構函式。
例3 已知。
證法1:因為左右兩邊分別具有
證法2:要證只要證
證法3:兩邊寫成後為比值形式,亦可構造三角函式證明。
設則點a(b,a),b(-m,-m)在座標系中位置如圖1,,。
例4 設a>0,求證
證明:上述不等式轉化為型別,通過建構函式。應用函式性質:
(1)k>0時,在單調遞減,在)上單調遞增;(2)k<0時,在(,0)及(0,)上分別遞增。證明一些不等式非常便捷。
例5 求證
證明:因為
對於構造以上型別的函式進行推廣,如,亦可轉化為的形式。分母變為熟悉的型別,如:
例6 求證:。
證明:對於一些結構較複雜的不等式,需要統觀全域性,整體把握,合理代換,化複雜為簡單,從而達到順利求證的目的。
例7 已知。
分析:設是關於a,b的二次奇次式。由條件得b>0
若令:同樣,證明不等式若能構造具有型的函式,亦可根據a、b的正負確定函式相應的單調性區間,同以上方法一樣類似進行證明,這裡不再綴述。
總之,不等式與函式有著廣泛的聯絡,函式的單調性是通過不等式體現的。因此,在不等式證明時,注意從題目資訊中發現解題契機,通過聯想巧妙建構函式,應用函式的單調性進行證明,不失為一種重要而簡捷的方法。
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