不等式证明一(比较法)
比较法是证明不等式的一种最重要最基本的方法。比较法分为:作差法和作商法
一、作差法:若a,b∈R,则: a-b>0a>b;a-b=0a=b;a-b<0a<b
它的三个步骤:作差--变形--判断符号(与零的大小)--结论.
作差法是当要证的不等式两边为代数和形式时,通过作差把定量比较左右的大小转化为定性判定左-右的符号,从而降低了问题的难度。作差是化归,变形是手段,变形的过程是因式分解(和差化积)或配方,把差式变形为若干因子的乘积或若干个完全平方的和,进而判定其符号,得出结论.
例1、求证:x2 + 3 > 3x
证:∵(x2 + 3) 3x = , ∴x2 + 3 > 3x
例2:已知a, b, m都是正数,并且a < b,求证:
证: ,∵a,b,m都是正数,并且a
∴b + m > 0 , b a > 0∴ 即:
变式:若a > b,结果会怎样?若没有"a < b"这个条件,应如何判断?
例3:已知a, b都是正数,并且a b,求证:a5 + b5 > a2b3 + a3b2
证:(a5 + b5 ) (a2b3 + a3b2) = ( a5 a3b2) + (b5 a2b3 )
= a3 (a2 b2 ) b3 (a2 b2) = (a2 b2 ) (a3 b3)
= (a + b)(a b)2(a2 + ab + b2)
∵a, b都是正数,∴a + b, a2 + ab + b2 > 0,又∵a b,∴(a b)2 > 0
∴(a + b)(a b)2(a2 + ab + b2) > 0,即:a5 + b5 > a2b3 + a3b2
例4:甲乙两人同时同地沿同一路线走到同一地点,甲有一半时间以速度m行走,另一半时间以速度n行走;有一半路程乙以速度m行走,另一半路程以速度n行走,如果m n,问:甲乙两人谁先到达指定地点?
解:设从出发地到指定地点的路程为S,甲乙两人走完全程所需时间分别是t1, t2,
则: 可得: