1、第六章 不等式 第 讲(第三课时)题型6 用反证法证不等式1.已知a、b、c(0,1),求证:(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a不能同时大于.证法1:假设三式同时大于,即有(1-a)b,(1-b)c,(1-c)a,三式同向相乘,得(1-a)a(1-b)b(1-c)c.1414141414164又(1-a)a()2=,同理,(1-b)b ,(1-c)c ,所以(1-a)a(1-b)b(1-c)c ,因此与假设矛盾,故结论正确.证法2:假设三式同时大于.因为0a1,所以1-a0,1-2aa14141414164点评:证明有关“至少”“最多”“唯一”或含有其他否定词的命题,可采用反证法.反证法
2、的证题步骤是:反设推理导出矛盾(得出结论).所以同理,都大于.三式相加得,矛盾.故假设不成立,从而原命题成立.(1-)11(1-).242aba b(1-)(1-)22bcca、123232已知a,b,cR,求证:a2-2c,b2-2a,c2-2b三个式子中至少有一个不小于-1.证明:假设三式都同时小于-1,即a2-2c-1,b2-2a-1,c2-2b-1,三式相加,得a2-2c+b2-2a+c2-2b-3,所以a2-2c+b2-2a+c2-2b+30,即有(a-1)2+(b-1)2+(c-1)20,这与(a-1)2+(b-1)2+(c-1)20,矛盾.故结论成立.题型7 用换元证不等式2.已
3、知a、bR,a2+b24,求证:|3a2-8ab-3b2|20.证明:因为a、bR,a2+b24,所以可设a=rcos,b=rsin,其中0r 2,所以|3a2-8ab-3b2|=r2|3cos2-4sin2|=r2|5cos(2+arctan )|5r220.所以原不等式成立.点评:换元法一般有代数式的整体换元、三角换元等换元方式.换元时要注意新变元的取值范围,以及换元后的式子的意义.常用的换元有:若x2+y2=a2,可设x=acos,y=asin;若可设x=acos,y=bsin;若x2+y21,可设x=rcos,y=rsin(0r1).22221xyab,已知1x2+y22,求证:x2-
4、xy+y23.证明:设x=rcos,y=rsin,且1r2,R,则由-1sin21,得1-sin2 .又1r22,所以r2(1-sin2)3,即x2-xy+y23.2222222222-cos-cos sinsin1-sin 2(1-sin 2)22xxyyrrrrrr,1212321212123.求证:证明:令xR,则yx2+yx+y=x2-x+1.于是(y-1)x2+(y+1)x+y-1=0.(1)若y=1,则x=0,符合题意;(2)若y1,则式是关于x的一元二次方程.题型8 判别式法证不等式221-13.31xxxx22-11xxyxx,由xR,知=(y+1)2-4(y-1)20,解得y
5、3且y1.综合(1)(2),得y3,即点评:与二次式有关的不等式证明,可通过构造二次方程,然后利用方程有实数解的充要条件得出式子的取值范围,就是所要证明的不等式.1313221-13.31xxxx 求证:证明:令则yx2-(y+1)x+y+1=0,(1)当y=0时,得x=1,符合题意;(2)当y0时,则式是关于x的一元二次方程.由xR,得=(y+1)2-4y(y+1)0,解得-1y ,且y0.综合(1)(2),得-1y ,所以2-11-1.-13xxx2-1-1xyxRxx,13132-11-1.-13xxx已知函数f(x)=ln(x+1)-x,若x-1,证明:ln(x+1)x.证明:令f(x
6、)=0,得x=0.当x(-1,0)时,f(x)0;当x(0,+)时,f(x)0.题型不等式与函数的综合应用参 考 题参 考 题11-1x 1-()-1.11xfxxx所以f(x)在区间(-1,0)上是增函数,在区间(0,+)上是减函数.所以当x-1时,f(x)f(0)=0,即ln(x+1)-x0,故ln(x+1)x.令则令g(x)=0,得x=0.当x(-1,0)时,g(x)0;当x(0,+)时,g(x)0.1()ln(1)-(1-)1g xxx,2211()-.1(1)(1)xg xxxx所以g(x)在(-1,0)上是减函数,在(0,+)上是增函数,故当x-1时,g(x)g(0)=0,即故综上知,1ln(1)-(1-)01xx,11-ln(1).1xx11-ln(1).1xxx1.在已知中如果出现两数相加等于一个正常数,可联想到公式sin2+cos2=1,进行三角换元.2.含有字母的不等式证明,可以化为一边为零,而另一边为某个字母的二次三项式,考虑判别式.3.有些不等式,从正面证如果不易说清楚,可以考虑反证法.凡是有“至少”“唯一”或含有其他否定词的命题,适宜用反证法.