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        高中數(shù)學(xué)基本不等式解題技巧

        2019-09-10 07:22:44李浩
        家長·中 2019年4期
        關(guān)鍵詞:元法解題技巧例題

        李浩

        眾所周知,數(shù)學(xué)具有較強的復(fù)雜性、邏輯性,導(dǎo)致部分學(xué)生會產(chǎn)生畏難心理,難以感受到數(shù)學(xué)的趣味。在學(xué)習(xí)不等式的過程中,需要不斷積累經(jīng)驗,并提高理論知識運用的能力,從而可以逐漸形成解題技巧,避免出現(xiàn)解題失誤或者效率低等問題。

        一、高中數(shù)學(xué)中不等式的反證解題技巧

        在不等式的解題中,反證解題技巧的應(yīng)用相對廣泛。具體而言,此種技巧主要是在正難則反的前提下而形成的,可以在計算高中數(shù)學(xué)不等式的過程中,獲取十分理想的效果。采用此種解題技巧,能夠證明與不等式相關(guān)的問題,同時整個證明的過程具有便捷性、簡單性,從而在根本上提高解題效率。結(jié)合如下例題,對反證解題技巧的應(yīng)用方式進行分析:

        例1:已知a+b+c大于0,abc大于0,ad+bc+ac大于0。結(jié)合已知條件,求解:a大于0、b大于0、c大于0。

        解析:在求解以上問題之前,需要對題目進行詳細分析。由于abc大于0,所以其中的a、b、c數(shù)值均不等于0。如果a小于0,bc小于0,那么滿足條件a+b+c大于0,同時b+c大于-a,最終的結(jié)果則是a(b+c)小于0。需要注意的是,結(jié)合題目條件與上述分析發(fā)現(xiàn),ad+bc+ac+a(b+c)+bc的和小于0,而此結(jié)果與題目條件相互沖突,因此上述假設(shè)并不成立。也就是說,a大于0、b大于0,同時c的數(shù)值也必須大于0,完成證明。

        二、高中數(shù)學(xué)中不等式的性質(zhì)解題技巧

        在對不等式進行解析的過程中,可以實現(xiàn)對不等式性質(zhì)的合理運用。實際上,這一解題方式是最為基礎(chǔ)的,能夠在很多類型的題目中得到應(yīng)用。例如:不等式具有傳遞性,如果a大于b,b大于c,則意味著a大于c。另外,不等式還具備可加性的特點,加深a大于b,那么a+c必然大于b+c,同時ac也同樣大于bc。結(jié)合如下例題,實現(xiàn)對不等式性質(zhì)應(yīng)用方式的分析。

        例2:已知有n個圓,每兩個圓會在兩點相交,每3個圓不會在同一點相交。請證明:這n個圓將平面分成的部分為f(n)=n2-n+2。

        解析:在證明f(n)=n2-n+2公式成立的過程中,可以采用歸納法的方式。等n等于1時,f(1)等于2。因此,當(dāng)n等于1時,存在公式n2+n+2等于2成立,因此命題是成立的。另外,也可以假設(shè)n等于k,同時第k+1個圓的圓心用O表示,并結(jié)合題目的條件進行后續(xù)的證明。通過以上兩種不同的方式,均可以證明f(n)=n2-n+2成立,其中實現(xiàn)了對不等式性質(zhì)的合理運用,從而有效降低題目的難度,對于獲取正確的證明結(jié)果具有重要意義。

        三、高中數(shù)學(xué)中不等式的換元解題技巧

        在分析不等式的過程中,可以將其式子看作整體,然后使變量對其進行替換,從而讓問題的解題更加簡便。此種解題方式,便可以稱之為換元法,實現(xiàn)對不等式的轉(zhuǎn)化。在這一過程中,需要重視置換元、構(gòu)建元兩個要素。具體而言,換元法是以等量代換為基礎(chǔ)的進一步延伸,可以實現(xiàn)對研究對象的變換,實現(xiàn)對問題的轉(zhuǎn)移。另外,換元法還可以叫做輔助元素法,即在不等式中引入全新的變量,實現(xiàn)對分散條件的綜合處理,并使其中的隱藏條件凸顯出來。或者解題期間將結(jié)論、條件結(jié)合起來,使其成為最為熟悉的結(jié)構(gòu),為解題提供便利。

        例3:已知a大于b大于c,請證明:[1(a-b)+1(b-c)≥4(a-c)]。

        解析:結(jié)合題目的條件與換元法的原則,可以令a-b等于x、b-c等于y。因此,a-c等于x+y,同時x、y的數(shù)值均大于0。在對原不等式進行轉(zhuǎn)化以后,可以得出如下不等式:1/x+1/y大于等于4/(x+y)。因此,在證明不等式的過程中,只需要確保(x+y)/x+(x+y)/y大于等于4,1+y/x+1+x/y大于等于4即可。同時,還需要證明y/x+x/y大于等于2且恒成立。通過此種方式,便可以結(jié)合的題目條件與換元法的方式,完成對[1(a-b)+1(b-c)≥4(a-c)]的證明。

        四、結(jié)語

        綜上所述,不等式是高中數(shù)學(xué)的重點、難點,經(jīng)常會出現(xiàn)在習(xí)題、考試中。為了避免此種問題的出現(xiàn),需要結(jié)合題目的類型,實現(xiàn)對不同解題技巧的合理應(yīng)用,從而以最快、最準(zhǔn)確的方式得到最終結(jié)果。

        (責(zé)編 ?唐琳娜)

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