不等式证明四(反证法与放缩法)
一、反证法:
有些不等式无法利用用题设的已知条件直接证明,我们可以间接的方法――反证法去证明,
即通过否定原结论―――导出矛盾―――从而达到肯定原结论的目的。
例1、 若x, y > 0,且x + y >2,则和中至少有一个小于2。
反设≥2,≥2 ∵x, y > 0,可得x + y ≤2 与x + y >2矛盾,∴原式成立
例2、已知a + b + c > 0,ab + bc + ca > 0,abc > 0,求证:a, b, c > 0
证:(1)设a < 0, ∵abc > 0, ∴bc < 0
又由a + b + c > 0, 则b + c = a > 0
∴ab + bc + ca = a(b + c) + bc < 0 与题设矛盾
(2)若a = 0,则与abc > 0矛盾, ∴必有a > 0
同理可证:b > 0, c > 0
例3、设0 < a, b, c < 1,求证:(1 a)b, (1 b)c, (1 c)a,不可能同时大于
证:设(1 a)b >, (1 b)c >, (1 c)a >,
则三式相乘: (1 a)b•(1 b)c•(1 c)a > ①
又∵0 < a, b, c < 1 ∴
同理:,
以上三式相乘: (1 a)a•(1 b)b•(1 c)c≤ 与①矛盾.
∴(1 a)b, (1 b)c, (1 c)a,不可能同时大于
二、放缩法:
在证明不等式的时候,在直接证明遇到困难的时候,可以利用不等式的传递性,把要证明的不等式加强为一个易证的不等式,即欲证A>B,我们可以适当的找一个中间量C作为媒介,证明A>C且C>B,从而得到A>B.我们把这种把B放大到C(或把A缩小到C)的方法称为放缩法.放缩是一种重要的变形手段,但是放缩的对象以及放缩的尺度不易