1、二二 综合法与分析法综合法与分析法 学习目标 1.理解综合法、分析法证明不等式的原理和思维特点.2.掌握综合法、分析法证 明不等式的方法和步骤.3.会用综合法、分析法证明一些不等式 知识点 综合法与分析法 思考 1 在“推理与证明”中, 学习过分析法、 综合法, 请回顾分析法、 综合法的基本特征 答案 分析法是逆推证法或执果索因法,综合法是顺推证法或由因导果法 思考 2 综合法与分析法有什么区别和联系? 答案 区别:综合法,由因导果,形式简洁,易于表达; 分析法,执果索因,利于思考,易于探索 联系:都属于直接证明,常用分析法分析,用综合法表达 梳理 (1)综合法 定义:一般地,从已知条件出发,
2、利用定义、公理、定理、性质等,经过一系列的推理、 论证而得出命题成立,这种证明方法叫做综合法,综合法又叫顺推证法或由因导果法 特点:由因导果,即从“已知”看“可知”,逐步推向“未知” 证明的框图表示 用 P 表示已知条件或已有定义、定理、公理等,用 Q 表示所要证明的不等式,则综合法可 用框图表示为 PQ1 Q1Q2 Q2Q3 QnQ (2)分析法 定义:证明命题时,常常从要证的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至所需条 件为已知条件或一个明显成立的事实(定义、公理或已证明的定理、性质等),从而得出要证 的命题成立,这种证明方法叫做分析法这是一种“执果索因”的思考和证明方法 特点:执果索
3、因,即从“未知”看“需知”,逐步靠拢“已知” 证明过程的框图表示 用 Q 表示要证明的不等式,则分析法可用框图表示为 QP1 P1P2 P2P3 得到一个明显成立的条件 类型一 综合法证明不等式 例 1 已知 a,bR,且 ab1, 求证: a1 a 2 b1 b 225 2 . 证明 方法一 a,bR,且 ab1, ab ab 2 21 4. a1 a 2 b1 b 24(a2b2) 1 a2 1 b2 4(ab)22abab 22ab a2b2 4(12ab)12ab a2b2 4 121 4 121 4 1 4 2 25 2 . a1 a 2 b1 b 225 2 . 方法二 左边 a1
4、 a 2 b1 b 2 a2b24 1 a2 1 b2 4a2b2ab 2 a2 ab 2 b2 4a2b212b a b 2 a2 a2 b2 2a b 1 4(a2b2)22 b a a b b2 a2 a2 b2 4ab 2 2 222 b a a b2 b a a b 41 2242 25 2 , a1 a 2 b1 b 225 2 . 反思与感悟 综合法证明不等式, 揭示出条件和结论之间的因果联系, 为此要着力分析已知 与求证之间,不等式的左右两端之间的差异与联系合理进行转换,恰当选择已知不等式, 这是证明的关键 跟踪训练 1 已知 x0,y0,且 xy1, 求证: 11 x 11
5、y 9. 证明 方法一 x0,y0,1xy2 xy. xy1 4. 11 x 11 y 11 x 1 y 1 xy 1xy xy 1 xy1 2 xy189. 当且仅当 xy1 2时等号成立 方法二 xy1,x0,y0, 11 x 11 y 1xy x 1xy y 2y x 2x y 52 y x x y 5229. 当且仅当 xy1 2时,等号成立 类型二 分析法证明不等式 例 2 若 a,b,c 是不全相等的正数, 求证:lg ab 2 lg cb 2 lg ac 2 lg alg blg c. 证明 要证 lg ab 2 lg cb 2 lg ac 2 lg alg blg c, 即证
6、lg ab 2 cb 2 ac 2 lg(abc)成立, 只需证ab 2 cb 2 ac 2 abc 成立 又ab 2 ab0,cb 2 cb0,ac 2 ac0, ab 2 cb 2 ac 2 abc0.(*) 又a,b,c 是不全相等的正数,(*)式等号不成立, 原不等式成立 跟踪训练 2 已知 x0,y0,求证:(x2y2) 1 2 (x3y3) 1 3. 证明 要证明(x2y2) 1 2 (x3y3) 1 3, 只需证(x2y2)3(x3y3)2. 即证 x63x4y23x2y4y6x62x3y3y6, 即证 3x4y23x2y42x3y3. x0,y0,x2y20.即证 3x23y2
7、2xy. 3x23y2x2y22xy, 3x23y22xy 成立 (x2y2) 1 2 (x3y3) 1 3. 类型三 分析综合法证明不等式 例 3 设 a0,b0,且 ab1,求证: a1 b1 6. 证明 要证 a1 b1 6, 只需证( a1 b1)26, 即证(ab)22 abab16. ab1,只需证 ab23 2,即证 ab 1 4. 由 a0,b0,ab1, 得 ab ab 2 21 4,即 ab 1 4成立 原不等式成立 跟踪训练 3 已知ABC 的三边长是 a,b,c,且 m 为正数,求证: a am b bm c cm. 证明 要证 a am b bm c cm, 只需证
8、a(bm)(cm)b(am)(cm)c(am) (bm)0, 即证 abcabmacmam2abcabmbcmbm2abcacmbcmcm20, 即证 abc2abm(abc)m20. 由于 a,b,c 是ABC 的边长,m0,故有 abc, 即(abc)m20.所以 abc2abm(abc)m20 是成立的 因此 a am b bm c cm成立 1若 ab0,则下列不等式中成立的是( ) A.1 a 1 b Ba1 bb 1 a Cb1 aa 1 b D.b a b1 a1 答案 C 解析 ab0,ab0, a ab b ab0,即 1 b 1 a0. a1 bb 1 a. 2已知函数 f
9、(x) 1 2 x,a0,b0,ab,Af ab 2 ,Bf( ab),Cf 2ab ab ,则 A, B,C 中最大的为_ 答案 C 解析 a0,b0,ab,ab 2 ab 2ab ab. 又函数 f(x) 1 2 x在 R 上单调递减, f ab 2 f( ab)f 2ab ab ,即 ABC. 3已知 x0,y0,证明:(1xy2)(1x2y)9xy. 证明 因为 x0,y0, 所以 1xy233xy20,1x2y33x2y0, 故(1xy2)(1x2y)33xy2 33x2y9xy. 4已知 a,bR,且 2cab, 求证:c c2abac c2ab. 证明 要证 c c2abac c2ab, 只需证 c2abac c2ab, 即证|ac|c2ab,两边平方得 a22acc2c2ab, 即证 a2ab2ac,即 a(ab)2ac. a,bR,且 ab2c,a(ab)2ac 显然成立 原不等式成立 1综合法和分析法的比较 (1)相同点:都是直接证明 (2)不同点:综合法,由因导果,形式简洁,易于表达;分析法,执果索因,利于思考,易 于探索 2证明不等式的通常做法 常用分析法找证题切入点,用综合法写证题过程