APP下载

高中数学中不等式证明的常用方法分析

2018-05-14陈爱丽

知识文库 2018年17期
关键词:元法证明思路

陈爱丽

不等式是高中数学学习中的重点,同时,也是学生学习的难点,教师开展不等式教学面临着重大的挑战。很多时候,学生无法掌握基本的解题思路,无法下手,导致学生对不等式学习丧失兴趣,甚至对数学这门课程产生恐惧心理。所谓:“授人以鱼不如授人以渔”,教师一定要让学生自己掌握不等式的证明方法,才能达到事半功倍的教学效果。不等式的证明思路非常丰富多样,方法更加灵活多样,学生只有掌握灵活的证明方法,掌握多种不等式证明方法,才能灵活运用,发散思维,提高自己的解题能力,提升自己的答题技巧。所以,教师一定要重视不等式证明方法的教学。

1 比较法证明不等式

比较法主要是通过对比,采用对照组和观察组进行比较,将定量作为对照,对变量进行观察,两边作差,或者作商,判断其大小。将两边相减的结果与“0”作比较,作商时,将其结果与“1”作比较。

例1:求解不等式(X-1)/X≥2的解集。证明方法如下,因为(X-1)/X≥2,当X≥0时,X-1<2X,得-X>-1,进而当X<-1时,无解;当X≤0时,此时X-1=2X,-X=1,X=1,即得到最终证明结果-1

例2:设a>0,b>0,求证b2/a+a2/b≥a+b。求解思路:因为a>0,b>0,表示等式两边均>0,采用两边相减方法,推算情况如下,及a-b≤0,即a≤b;采用两边相除法,a/b≤1,即a≤b(b>0)。通过两边相减得到b2/a+a/b=[(a2+b2)-ab(a+b)]/ab=(a-b)2(a+b)/ab≥0;相除得到(b2/a+a2/b)/(a+b)=(a-ab+b2)/ab≥(2ab-ab)/ab=1。

通过上述两个案例,由案例2得知,对于同一个不等式,在证明时,可以有两种结果,证明在同一类型的题目中,通过对比,能帮助我们更加清晰的学习不等式,并且能真正认识到不等式证明方法的灵活性,努力去学习和掌握不等式证明的方法,并且发现其中的规律和奥妙。在教学中,教师一定要让学生学会举一反三,对于同一类型的题目,换汤不换药,要善于利用证明方法,去解决实际的数学问题,真正达到学以致用的目标,全面提升学生的数学成绩。

2 换元法证明不等式

换元法是在不等式中,定量保持不变,对变量进行替换,让不等式证明更加方便,降低不等式证明的难度。换元法一般常用的有代数换元法和三角换元法。其中三角换元法及时根据三角形的勾股定理,如:sin2θ+cos2θ=1及a=Rsinφ,b=cosφ等。

例1:已知:a2+b2=1,求证:丨a2+2ab+b2丨≤亅2。不等式证明过程如下:首先设定a=cosa,b=sina,得到丨a2+2ab+b2丨=丨cos2a=2sinacosa+sin2a丨=丨sin2a+cos2a丨=亅2丨sin(2a+π/4)丨≤亅2。或者将a2+b2=r2,这个进行替换,可以得到a=rcosa,b=rsina。在这个不等式证明过程中,使用换元法之后,首先整个不等式变得简单,学生在看到不等式之后,证明的目标和思路更加清晰,并且融合了三角形勾股定理方面知识,将数学知识进行融合贯通,真正让学生能掌握不等式证明方法,在遇到较为难以拆分和辨识的不等式时,学生能第一时间正确使用换元法,将复杂的不等式简单化,一眼看清题目,并且通过还原,最终能找到清晰的证明思路。换元法证明不等式具有简单,便于分析等特点和优势,学生掌握了换元法之后,在解决不等式问题上,速率更加精准,思路更加清晰。数学不等式的证明是高考考核的重点内容,除了上述介绍的两种常见的证明方法之外,教师还应该让学生掌握更加丰富的方法,如,均值不等式证明方法、构造函数法等,这些都是不等式解题中常用的方法,每一种的使用,都应该根据具体题目类型,详细判断、正确选择证明方法。

3 结束语

综上,不等式一直是高考考核的一个重要内容和方面,在全国高考总每年都可以见到不等式证明题目。在高中数学学习中,不等式是一个重要的教学内容,是学生必须掌握的一種数学解题技能。教师也应该重视不等式教学,攻克教学中的重点和难点,消除学生心中对不等式的恐惧,让学生能轻松自如的学习不等式。在现代信息技术的辅助和支持下,教师一定要善于利用现代信息化的教学手段,将不同的不等式证明方法,与现代教学手段进行融合,更加直观的展示给学生,降低学生学习的难度,提升学习的积极性,从而达到理想的教学效果。

(作者单位:湖北新产业技师学院)

猜你喜欢

元法证明思路
不等式的证明与函数构型
用换元法推导一元二次方程的求根公式
例谈消元法在初中数学解题中的应用
不在场证明
笑笑漫游数学世界之带入消元法
我的思路我做主
换元法在解题中的应用
证明我们的存在
Nesbitt不等式的十七种证明