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  • 终于领会高等数学中不等式的证明方法

    1高等数学中不等式的证明方法

    高等数学(二)的考试内容共两个部分,第一部分为高等数学,分值约占92%,是主要部分;第二部分为概率论初步,分值约占8%。今天,就给大家带来高等数学中不等式的证明方法。

    1.常用在多项式中“舍掉一些正(负)项”而使不等式各项之和变小(大),或“在分式中放大或缩小分式的分子分母”,或“在乘积式中用较大(较小)因式代替”等效法,而达到其证题目的。

    所谓放缩的技巧:即欲证,欲寻找一个(或多个)中间变量C,使,由A到C叫做“放”,由B到C叫做“缩”。

    常用的放缩技巧还有:(1)若(2)

    (3)若则(4) (5)(6)或 (7)

    2.你必须牢记基本公式,均值不等式以及课后的一些重要推倒式.证明主要就是要将不等式的一边变形成为你所熟知的公式类型,也要牢记分析法,综合法等解题思路,一般不等式证明用分析法就好,思路比较简单,试于为灵活应用公式打下基础.

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    2学习方法一

    比较法是证明不等式的最基本方法,具体有"作差"比较和"作商"比较两种。基本思想是把难于比较的式子变成其差与0比较大小或其商与1比较大小。当求证的不等式两端是分项式(或分式)时,常用作差比较,当求证的不等式两端是乘积形式(或幂指数式时常用作商比较)

    例1已知a+b≥0,求证:a3+b3≥a2b+ab2

    分析:由题目观察知用"作差"比较,然后提取公因式,结合a+b≥0来说明作差后的正或负,从而达到证明不等式的目的,步骤是10作差20变形整理30判断差式的正负。

    ∵(a3+b3)?(a2b+ab2)

    =a2(a-b)-b2(a-b)

    =(a-b)(a2-b2)

    证明: =(a-b)2(a+b)

    又∵(a-b)2≥0a+b≥0

    ∴(a-b)2(a+b)≥0

    即a3+b3≥a2b+ab2

    例2 设a、b∈R+,且a≠b,求证:aabb>abba

    分析:由求证的不等式可知,a、b具有轮换对称性,因此可在设a>b>0的前提下用作商比较法,作商后同"1"比较大小,从而达到证明目的,步骤是:10作商20商形整理30判断为与1的大小

    证明:由a、b的对称性,不妨解a>b>0则

    aabbabba=aa-b?bb-a=(ab)a-b

    ∵a?b?0,∴ab?1,a-b?0

    ∴(ab)a-b?(ab)0=1即aabbabba>1,又abba>0∴aabb>abba

    练习1 已知a、b∈R+,n∈N,求证(a+b)(an+bn)≤2(an+1+bn+1)

    3学习方法二

    1. 解:设函数f(x)=e^x,g(x)=x+1.

    对于函数f(x)=e^x,为自然指数函数,定义域为全体实数,函数在定义域上为单调增函数,值域为:[0,+∞),图像示意图如下:

    2. 对于函数g(x)=x+1,为一次函数,定义域和值域均为全体实数,在定义域范围内,函数为增函数,图像示意图如下

    3.从图像可,函数g(x)=x+1在函数f(x)=e^x的下方,二者有一个交点为(0,1),所以有:

    f(x)>=g(x)

    即:e^x>=x+1,成立。

    4学习方法三

    首先是极限的定义,很少用但要知道,也可以用来求极限。两个重要法则,夹逼和单调有界定理,夹逼定理要正确选择“极限”是高等数学中一个极为重要的基本概念,无论是导数,还是定积分、广义积分、曲线的渐近线等概念无不建立在极限的基础上,极限是研究微积分的重要工具。但极限的概念与理论只是高等数学的基础知识,并不是复习的重点,复习的重点是高等数学的核心内容——微分学与积分学,特别是一元函数的微积分,对微分与积分的基本概念、基本理论、基本运算和基本应用要多下功夫。

    考生应深刻理解高等数学中的基本概念,特别是导数与微分的定义、原函数与不定积分的定义、定积分的定义等概念。要熟练掌握基本方法和基本技能,特别是函数极限的计算,函数的导数与微分的计算,不定积分与定积分的计算,这是高等数学部分运算与应用的基础。复习中应当狠抓基本功,从熟记基本公式做起,如基本初等函数导数公式,不定积分基本公式。要熟练掌握导数的四则运算法则及复合函数求导法则。要熟练掌握计算不定积分与定积分的基本方法,特别是凑微分法与分部积分法。考题中会有相当数量的关于导数与微分、不定积分与定积分的基本计算题,试题并不难,考生只要达到上述要求,都能正确解答这些试题。