1、1.5.3反证法和放缩法1.理解反证法和放缩法的概念.2.会用反证法和放缩法证明较简单的不等式.自学导引1.反证法:首先假设要证明的命题是不正确的,然后利用公理,已有的定义、定理,命题的条件逐步分析,得到和命题的条件(或已证明过的定理,或明显成立的事实)矛盾的结论,以此说明假设的结论不成立,从而原来的结论正确.2.放缩法:将所需证明的不等式的值适当放大(或缩小)使它由繁化简,达到证明目的.如果所要证明的不等式中含有分式,把分母放大,则相应分式的值缩小,反之,把分母缩小,则分式的值放大.基础自测1.设M,则()A.M1 B.M1 D.M与1大小关系不定解析M是210项求和,M1,故选B.答案B2
2、.已知a,bR,下列各式中成立的是()A.cos2lg asin2lg blg(ab)C.acos2bsin2abD.acos2bsin2ab解析cos2lg asin2lg bcos2lg a(1cos2)lg bcos2lglg blglg blg alg(ab),故选A.答案A3.lg 9lg 11与1的大小关系是_.解析lg 9lg 11121.答案lg 9lg 110,abbcca0,abc0.求证:a0,b0,c0.证明假设a、b、c不全是正数,即至少有一个小于或等于0.又abc0,不妨假设a0,则bca0,a(bc)0.a(bc)0,又bc0,bca(bc)0.即abbcca0矛
3、盾.假设不成立.故a0,b0,c0成立.反思感悟:用反证法证明不等式,其实质是从否定结论出发,通过逻辑推理,导出与已知条件或公理相矛盾的结论,从而肯定原命题成立.1.设a0,b0,且ab.证明:(1)ab2;(2)a2a2与b2b2不可能同时成立.证明由ab,a0,b0,得ab1.(1)由基本不等式及ab1,有ab22,即ab2.(2)假设a2a2与b2b2同时成立,则由a2a2及a0,得0a1;同理,0b1,从而ab1,这与ab1矛盾.故a2a2与b2b2不可能同时成立.知识点2放缩法证明不等式【例2】 设Sn,求证:不等式Sn12n.且SnSn.反思感悟:用放缩法证明不等式的过程中,往往采
4、用“添舍”放缩、分项放缩、函数的单调性放缩、重要不等式收缩等,放缩时要注意适度,否则不能同向传递.2.求证:12 (nN*).证明1112c,求证:.证明abc,abc0,由真分数的性质:.反思感悟:函数的单调性和“真分数的分子、分母同加上一正数,所得新分数的值变大”的性质都是放缩的重要依据.3.求证:0,S3,即0”是“P、Q、R同时大于零”的() A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充分且必要条件 D.既不充分又不必要条件解析必要性是显然成立的当PQR0时,若P,Q,R不同时大于零,则其中两个为负,一个为正,不妨设P0,Q0,R0,则QR2c0矛盾,即充分性也成立.答案C2.已知
5、a,b,c,d都是正数,S,则S的取值范围是_.答案(1,2)3.用反证法证明:如果a,b为正数,则a3b3a2bab2.证明假设a3b3a2bab2,则a3b3a2bab20.a2(ab)b2(ab)0即(ab)2(ab)0.又(ab)20,ab2),则()A.pqB.p0,p224,而q2(a2)22,根据a2,可得qq.答案A2.不等式ab与能同时成立的充要条件是()A.ab0 B.a0bC.0解析充分性显然.下面用反证法说明必要性.若a,b同号且ab,则有b与同时成立,a,b只能异号,即a0b.答案B3.若f(x),a,b都为正数,Af,Gf(),Hf,则()A.AGH B.AHGC.
6、GHA D.HGA解析a,b为正数,又f(x)为单调减函数,ff()f,AGH.答案A4.设x0,y0,A,B,则A与B的大小关系为_.解析A (x0,y0)B,Am时,求证:m|a|,|x|m|b|,|x|m1,|x|2m2|b|1|b|0,abbcca0,abc0,则a,b,c三数()A.全为正数B.至多有两个为正数C.至多有一个为正数D.全为负数解析假设a,b,c不全为正数,abc0,有两个负数一个正数,不妨设a,b为负数,c为正数,abc0,c(ab)0,又abbcca0,ab(bcca)c(ab)(ab)2,这与(ab)24ab矛盾,故假设错误,a,b,c全为正数.选A.答案A8.若
7、实数mn,正数ab,A(anbn)m,B(ambm)n,则()A.ABB.Ab0,0n,amnamn,即AB,故选A.答案A9.若|a|1,|b|1,则|ab|ab|与2的大小关系是_.解析当(ab)(ab)0时,|ab|ab|(ab)(ab)|2|a|2;当(ab)(ab)0时,|ab|ab|(ab)(ab)|2|b|2.综上,|ab|ab|2.答案|ab|ab|0,a,b,c都为正,或者a,b,c中有一正二负.又abc0,a,b,c中只能是一正二负.不妨设a0,b0,c ,a,b,c中至少有一个大于.12.已知数列an满足a11,an13an1.(1)证明an是等比数列,并求an的通项公式;(2)证明.证明(1)由an13an1得an13.又a1,所以是首项为,公比为3的等比数列.an,因此an的通项公式为an.(2)由(1)知.因为当n1时,3n123n1,所以.于是1.所以.