参考答案
探究1.提示:用反证法证明不等式要把握三点:
(1)必须先否定结论,对于结论的反面出现的多种可能要逐一论证,缺少任何一种可能,证明都是不完全的.
(2)反证法必须从否定结论进行推理,且必须根据这一条件进行论证;否则,仅否定结论,不从结论的反面出发进行论证,就不是反证法.
(3)推导出来的矛盾可以是多种多样的,有的与已知条件相矛盾,有的与假设相矛盾,有的与定理、公理相违背,有的与已知的事实相矛盾等,但推导出的矛盾必须是明显的.
探究2 提示:运用放缩法证明不等式的关键是放大(或缩小)要适当.如果所要证明的不等式中含有分式,那么我们把分母放大时相应分式的值就会缩小;
反之,如果把分母缩小,则相应分式的值就会放大.有时也会把分子、分母同时放大,这时应该注意不等式的变化情况,可以与相应的函数相联系,以达到判断大小的目的,这些都是我们在证明中的常用方法与技巧,也是放缩法中的主要形式.
【例1】 证法一 假设a+b>2,则a>2-b,
∴2=a3+b3>(2-b)3+b3,即2>8-12b+6b2,即(b-1)2<0,这是不可能的.
∴a+b≤2.
证法二 假设a+b>2,而a2-ab+b2=(a-b)2+b2≥0,但取等号的条件是a=b=0,显然不可能.
∴a2-ab+b2>0.
则a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)>2(a2-ab+b2).
又∵a3+b3=2,
∴a2-ab+b2<1.
∴1+ab>a2+b2≥2ab.
∴ab≤1.
∴(a+b)2=a2+b2+2ab
=(a2-ab+b2)+3ab<4.
∴a+b<2,这与假设相矛盾,故a+b≤2.
【变式训练1】证明 假设4a(1-b),4b(1-c),4c(1-d),4d(1-a)都大于1,则a(1-b)>,b(1-c)>,c(1-d)>,d(1-a)>.
∴>,>,>,>.