所谓放缩法就是利用不等式的传递性,对照证题目标进行合情合理的放大和缩小的过程,在使用放缩法证题时要注意放和缩的“度”,否则就不能同向传递了,此法既可以单独用来证明不等式,也可以是其他方法证题时的一个重要步骤。
下面举例谈谈运用放缩法证题的常见题型。
一、“添舍”放缩
通过对不等式的一边进行添项或减项以达到解题目的,这是常规思路。
例1、设a,b为不相等的两正数,且a3-b3=a2-b2,求证。
证明:由题设得a2+ab+b2=a+b,于是(a+b)2>a2+ab+b2=a+b,又a+b>0,得a+b>1,又ab<(a+b)2,而(a+b)2=a+b+ab<a+b+
(a+b)2,即
(a+b)2<a+b,所以a+b<
,故有1<a+b<
。
例2、已知a、b、c不全为零,求证:
证明:因为,同理
。
所以
二、分式放缩
一个分式若分子变大则分式值变大,若分母变大则分式值变小,一个真分式,分子、分母同时加上同一个正数则分式值变大,利用这些性质,可达到证题目的。
例3、已知a、b、c为三角形的三边,求证:。
证明:由于a、b、c为正数,所以,所以
,又a,b,c为三角形的边,故b+c>a,则
为真分数,则
,同理
,故
.
综合得。
三、裂项放缩
若欲证不等式含有与自然数n有关的n项和,可采用数列中裂项求和等方法来解题。
例4、已知n∈N*,求。
证明:因为,则
,证毕。
例5、已知n∈N*且,求证:
对所有正整数n都成立。
证明:因为,所以
,又
,
所以,综合知结论成立。
优是91831b97慧4cfe网东有895b上件方学b0b1技科元是途限点9b0a量广bd3e公4c01习司-4c5c0d0a软费高843c升31ec上秀8528
四、公式放缩
利用已知的公式或恒不等式,把欲证不等式变形后再放缩,可获简解。
例6、已知函数,证明:对于
且
都有
。
证明:由题意知
,又因为
且
,所以只须证
,又因为
所以
。
例7、已知,求证:当
时
。
证明:
证毕。
五、换元放缩
途0b51f135技元是软费高843c司有895b上bbf249ce-4c5c0d0a慧4cfe4621网件方学b0b1优是91831b97科高东be0d点公4c01习秀点升31ec上秀8528限点9b0a量广bd3e
对于不等式的某个部分进行换元,可显露问题的本质,然后随机进行放缩,可达解题目的。
例8、已知,求证
。
证明:因为,所以可设
,
,所以
则
,即
。
例9、已知a,b,c为△ABC的三条边,且有,当
且
时,求证:
。
证明:由于,可设a=csina,b=ccosa(a为锐角),因为
,
,则当
时,
,
,
所以。
六、单调函数放缩
根据题目特征,通过构造特殊的单调函数,利用其单调性质进行放缩求解。
例10、已知a,b∈R,求证。
证明:构造函数,首先判断其单调性,设
,因为
,所以
,所以
在
上是增函数,取
,
,显然满足
,
所以,
即。证毕。