从函数角度谈“恒成立”问题

在学习函数、方程、不等式过程中,常见到“恒成立”问题.一般来说,“恒成立”问题多数涉及两个变量,其中一个变量恒满足某一条件,对另一个变量进行数学设问.而这两个变量间的关系常以函数、方程、不等式等形式给出.本文重点从函数角度介绍一下“恒成立”问题的解题策略. 一、不等式“恒成立”问题 例1 已知x2 (4a-3)x 3a>0, (1)若不等式对任意实数x∈[-1,3]恒成立,求实数a的取值范围. (2)若不等式对任意实数a∈[-1,3]恒成立,求实数x的取值范围.     

加强不等式中g(n)应满足的条件

一般地 ,一个与自然数有关的不等式总可以通过数学归纳法解决 .但其中有一些不等式却不能直接运用数学归纳法证明 .如下例 .例 1　已知数列 {ａｎ}满足ａ1=5,ａｎ=5·2 ｎ - 2 (ｎ≥ 2 ) ,求证1ａ1 1ａ2 1ａ3 … 1ａｎ<35.令ｆ(ｎ) =1ａ1 1ａ2 1ａ3 … 1ａｎ,显然ｆ(ｎ)是单调递增的 ,在用数学归纳法证明时 ,由ｆ(ｋ) <35不可能过渡到ｆ(ｋ 1) <35.对于这样的问题常用的办法是先证一个加强不等式ｆ(ｎ) <35-ｇ(ｎ)(ｇ(ｎ) >0 ) .问题是这个加强不等式中的ｇ(ｎ)应满足什么条件 .我们先看一般的情形 :求证ｆ(ｎ) <Ｍ(ｆ(ｎ)是单调递增的 ,…     

一道数学征解题的解后再思考

<数学通报>2009年第8期"数学问题"中的1808号问题为:已知正数a,b满足a+b=1,求证:(1/a3-a2)(1/b3-b2)≥(31/4)2,本文首先给出此不等式的几种证明方法,然后通过对方法的分析,给出不等式的几种推广.     

用换元法证明含条件不等式的方法八种

换元法是证明含条件不等式的一种常用方法。通过换元可以创造条件,较快地使问题得到解决。但究竟怎样由题设条件,恰当而巧妙地进行换元呢?根据笔者的体会,本文列举了八种方法(为了归类与帮助记忆,由各种不同换元法的特点,都给予其相应的名称),供证明此类问题时作参考。 (一)对称假设法当已知条件是两元素(项)之和为常数2k时则可考虑设一个元素(项)为k+h,另一个元素(项)为k-h,再代入所求证的不等式。特别是证明当字母具有对称性的不等式时,此法更显示出它的优越性。例1 已知a+b=2k (k为常数),求证a~4+b~4≥2k~4.     

“换分母”巧证分式不等式

证明分母是多项式的某些分式不等式时 ,若将分母用其它变量替换 ,把所证不等式转化为较简单的不等式 ,往往可找到解题捷径 .例 1　 (第 2 6届独联体数学奥林匹克试题 (十年级 ) )对任意ａ >1,ｂ >1,求证 :ａ2ｂ - 1 ｂ2ａ - 1≥ 8.证　令ｂ - 1=ｘ ,ａ - 1=ｙ ,则ｘ ,ｙ∈Ｒ ,ａ2ｂ - 1 ｂ2ａ - 1=(ｙ 1) 2ｘ (ｘ 1) 2ｙ≥(2 ｙ) 2ｘ (2ｘ) 2ｙ=4 (ｙｘ ｘｙ)≥ 8.当且仅当ｘ =ｙ =1,即ａ =ｂ =2时等号成立 .例 2　 (《中等数学》1996年第 1期数学奥林匹克问题 )设ｘ ,ｙ ,ｚ∈Ｒ ,求证 :ｘ2ｘ ｙ ｚ ｙｘ 2 ｙ ｚ ｚｘ ｙ 2ｚ…     

例题的别证、推广与应用

新课标人教版《数学》选修4-5"不等式选讲"P21例1:已知a、b是正数,且a≠b,求证:a3+b3>a2b+ab2(此例题又是原人教版(必修)《数学》第二册(上)P13例3).为了方便叙述,不妨去掉"a≠b"这一条件,即为:已知是a、b是正数,求证:a3+b3≥     

运用方程思想解决非方程问题

方程思想是解决数学问题最重要、最基本的思想方法之一，通常从问题的数量关系入手，运用数学语言将问题中的已知条件转化为方程(组)或不等式(组),然后通过解方程(组)或不等式(组)来使问题获解.     

对一道不等式习题的探究性学习

人教版教材高中数学第二册 (上 ) (必修 )第30页有这样一道习题 :已知a >b>c ,求证 :1a -b 1b -c 1c -a>0 .这样一道看似普通的不等式习题 ,却蕴涵着丰富的教学功能 .笔者在教学中从这道习题出发 ,引导学生开展了一次数学探究活动 .探究 1　 变题题 1　已知a>b >c,求证 1a -b     

柯西不等式在几何上求极值的应用几例

高中课本代数下册习题十五,第6题“已知ad≠bc,求证 (a~2+b~2)(c~2+d~2)>(ac+bd)~2. 这是二维的柯西(Cauchy 1789—1857法)不等式当“>”成立时的情况,其完整的是     

“逆证法”质疑

证明任何一个数学命题,都应要求论证方法本身合理正确。就是说,论证方法本身不能违背逻辑规则。最近,我们对中学数学课本中出现的所谓“逆证法”作了一些探讨。现提出一些看法,以期引起大家共同研究。为了说清问题,我们把中学数学课本中有关的一段转录如下: “证明不等式也可以用逆证法,就是先假定这个不等式(原命题)成立,逐步推出一个已知的不等式(真命题),如果推理的每一步都可逆,那么就可以断定所给的不等式(原命题)成立。例3 已知a,b,m都是正数,并且 aa/b 证明假定a+m/b+m>a+b成立,两边都乘以正数     

2005年全国各地高考与模拟数学试题评析不等式

1考点与命题1.1客观题考点分析1.1.1不等式基本性质的考查往往融于其它问题之中,极少单独出现,要求学生会利用不等式的性质结合已知条件比较式子大小、判断不等式有关结论是否成立或利用不等式研究变量范围,或给出含有字母参数的不等式,求字母的取值或取值范围等.例1(湖北卷(2)     

用判别式法证明不等式

二次函数 f(x)=ax2 bx c.当a>0时,若判别式△=b2-4ac≤0,则f(x)≥0恒成立.据此可证如下一类不等式. 例1 已知a、b∈R,求证: 证明令 其判别式     

浅谈不等式证明的几种特殊方法

不等式的证明在数学中是比较常见的题型 ,但有些不等式用常见的方法 (如比较法、分析法和综合法等 )很难证出来 ,或者根本证不出来 .这里介绍几种特殊的证法 ,解决一些不等式的证明问题 .1　数学归纳法数学归纳法是数学中解决证明题很重要的一种方法 ,在不等式证明中也不例外 ,对于与自然数有关的不等式都可以考虑这种方法 .例 1　证明 :|ｓｉｎｎｘ|≤ｎ|ｓｉｎｘ|对任何自然数都成立 .证　 1 )当ｎ =1时 ,不等式显然成立 ;2 )假设ｎ =ｋ时 ,不等式成立 ,即　 |ｓｉｎｋｘ|≤ｋ|ｓｉｎｘ|成立 .当ｎ =ｋ +1时 ,　 |ｓｉｎ(ｋ +1 )ｘ|=|ｓｉ…     

二元柯西不等式的一个类似

二元柯西不等式已知a,b,c,d∈R,求证(a2+b2)·(c2+d2)≥(ac+bd)2(当且仅当ad=bc时取等号). 二元柯西不等式的类似已知a,b,c,d∈R,求证(a2-b2)(c2-d2)≤(ac-bd)2(当且仅当ad=bc时取等号).读者用分析法容易证得它们,下面给出后者的运用.     

不等式证明技巧拾零

不等式的证明方法繁多,技巧性强。本文介绍几点技巧,化未知为已知以供读者参考。 1.凑配利用拆项把求证的不等式凑配成重要不等式的形式。例1.已知x>y>0,xy=1。求证(x~2+y~2)/(x-y)≥2(2~(1/2))。思考:若把条件化成y=1/x代入会出现高次幂,能否运用重要不等式a+b≥2(ab~(1/2))呢,关键在于考察x~2+y~2与x-y的关系,得x~2+y~2=(x-y)~2+2xy,这样就凑配成重要不等式的形式了。     

由一个绝对值不等式所想到的

引例已知函数f(x)=x2+ax+b(a,b∈R).求证:对于任意的a、b,存在x∈[-1,1],使得|f(x)|≥1/2.解前思考引例的题设中出现了a、b,而在求证不等式右端却没有出现a、b.由此引导我们采用消元的方法来减少变量,进而转到一般的绝对值不等式的解法上来.而现在如何消元成为解决这道题目的关键.题目中给我们的     

一道巴尔干数学奥林匹克竞赛试题的推广

在本刊2005年第19期P48上,刊登了2005年巴尔干数学奥林匹克试题,当中的第3题为:设a,b,c是正数,求证:2ab 2bc 2ca≥a b c 4(a-b)2a b c.经过探索,我们从变量的个数方面,给出了上述不等式的一个推广.结论1已知x1,x2,…,xn∈R ,求证:x12x2 x22x3 … xn2x1≥x1 x2 … xn 4(x1-x2)2x     

一道数学竞赛题另解

原题:实数a1,a2,…an满足al+a2+…+an=0. 　　求证:max(ak2)≤n/3 (aI-aI+1)2. 　　(2006中国数学奥林匹克第一天第一题[1]) 　　本题可以用数学归纳法解决. 　　当n=2时,结论显然成立; 　　假设对n个变量时,命题成立.……     

分析不等式结构寻求证法

不等式的证明向来是比较难的 ,突出表现在入口难 ,条件运用难 ,确定变形的方向难 .本文试着从分析不等式的结构入手 ,寻求证明不等式的一些常见方法 .一、分析“次数”结构例 1　已知ａ +ｂ +ｃ=1,求证 :ａ2 +ｂ2 +ｃ2 ≥13 .分析　待证不等式的左端各项都是二次的而右端的常数 13 是零次的 ,不等式的两端在结构上是不均衡的 ,所以将右端变形为二次式尤为重要 .由已知条件ａ +ｂ +ｃ =1,待证式即化为ａ2 +ｂ2 +ｃ2 ≥ 13 (ａ +ｂ +ｃ) 2 ,利用“作差法”不难给出证明 .例 2　已知ｘ >0 ,ｙ >0 ,且ｘ3+ｙ3=2 ,求证 :ｘ + ｙ≤ 2 .分析　已知…     

用数表法证明一个不等式引出的两个猜想

不等式:已知x,y∈R+,且x+y=1,求证:2＜(x-1/x)(y-1/y)≤9/4 (1)是由当年身为高三学生的胡湘萍(指导教师:宋庆)在数学通讯2001年第20期中发表的《几个有趣的双边不等式》一文中提出的.