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1、 应用函数单调性证明不等式 魏立国 内容摘要:应用函数单调性证明不等式。一、利用函数单调性的性质证明不等式性质:若函数f(x)在区间D上是增函数(减函数),则对任意xiD,(i=1,2,n),恒有。二、利用函数单调性证明不等式。 不等式的证明,一直是中学数学的难点,基本上每年高考和竞赛的压轴题都与不等式有关,而人们常常关注比较法、分析法、综合法、数学归纳法、放缩法等,很少人关注用函数的单调性证题,其实有些不等式的证明,如果使用函数的单调性,很容易证得,现举例如下。一、利用函数单调性的性质证明不等式性质:若函数f(x)在区间D上是增函数(减函数),则对任意xiD,(i=1,2,n),恒有仅证增函
2、数情况,若f(x)在区间D上是增函数,则对任意,恒有即对任意xiD,(i=1,2,n),恒有也就是 减函数情况同理可证。例1,设a、b、cR+,求证:(第2届友谊杯国际数学邀请赛试题)。分析:左边=可构造函数,利用性质即证证明:构造函数,其中s=a+b+c,x(0,s)由,所以f(x)在x(0,s)上是增函数,由性质可知,例2,设a、b、c为正实数,且abc=1求证:(第36届IMO)。分析:由abc=1,原不等式可化为,由例1可知,又,显然即证。说明:其实例1第二届友谊杯国际数学邀请赛试题与例2第36届IMO试题本质上一样,例1更具有一般性。例3,若aiR+,i=1,2,n, n、k均为大于
3、1的自然数,则证明:设即f(x)在R+是增函数,由性质可知,重复放缩即得。即证。二、利用函数单调性证明不等式例4,求证:分析:左边常数,只有看右边最小值是否是,若令,如能证明递增,证明:右边则递增数列,例5,设函数y=f(x)定义域为R,当x0时,有f(x)1,且对任意x、yR,有f(x+y)=f(x)f(y),解不等式。分析:本题是一个抽象函数,显然根据,求不等式解集,必然与单调性有关。 又当即又f(x)在R上是增函数,2x+10 ,即得不等式解集为说明:例4、例5通过作差判断单调性来解题例6,求证:证明: 又例7,设x、y、z是正实数,且xyz=1,证明证明:设由则当t0时,严格递增,假设则本文发表于中学数学研究2007年第五期