刊名: 课程·教材·教法
Curriculum, Teaching Material and Method
主办: 人民教育出版社 课程教材研究所
周期: 月刊
出版地:北京
语种: 中文
开本: 大16K
ISSN: 1000-0186
CN: 11-1278/G4
历史沿革:
1981年创刊期刊荣誉:
国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊
中国期刊网来源刊
2011年度核心期刊,国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊,中国期刊网来源刊,百种重点期刊,社科双百期刊,首届全国优秀社科期刊。
关于高考压轴题不等式的证明方法的探讨
【作者】 严春香
【机构】 新疆生产建设兵团第二师八一中学
【摘要】高考最后一道压轴题函数与导数当考察不等式的证明类问题时,学生总是觉得题目综合性太强,而找不到证明不等式成立的突破口,进而在考试中会放弃对该题的解答。但总有一些想在高考中突破130分的学生,该题却不能放弃。本文就是针对这些想拿高分的同学,教他们一些突破该题的方法,进而能在高考中,取得更理想的成绩。此题的题目特点是条件少,所需要证明的不等式复杂,那突破的基本思路就是将复杂问题简单化,类比式子的共有特征,分析出想要研究的简单不等式。【关键词】分析法;构造函数
【正文】
近年来,不等式的证明虽然在新课标的高考中已经弱化,但是近两年,在模考和高考中,又不断的以各种形式予以考察,下面我通过几道题总结一下用构造法求证不等式的几种常见题型,关键还是在第三问如何构造函数上面。
题型一:关于对数型不等式的证明
例1:已知函数f(x)=alnx-ax-3(a≠0)
求证:ln(22+1)+ln(32+1)+ln(42+1)+……+ln(n2+1)<1+2lnn!
分析:对数型不等式的证明通常需要用到lnx≤x-1对任意x≥1恒成立这一结论。具体需构造n-1个不等式累加,分析时应抓住第n项的结构特征和令x取何值,可以出现ln(n2+1)的形式。
小结:此类问题的解决需要两点
1.对数型不等式的证明需要用不等式对任意恒成立
2.在使用上述不等式时,应从要证明的结论出发,想出赋予何值时,才能构造出结论需要的形式。
小结:此题的突破口依然是利用对任意恒成立,但关键是根据所要求证的不等式,确定究竟取什么式子,才能即构造出所要证明的不等式的结构,又可以使问题得到解决,故此题所考察的证明方法是分析法。此题还要求学生熟悉对数的运算性质,即可以看出∵lnn=ln■+ln■+……+ln■
题型二:关于指数型不等式的证明
例3:设函数f(x)=x2+mln(x+1),若n∈N*
求证:e0+e-1×4+e-2×9+……+e(1-n)n2<■
分析:令g(x)=x2-ln(x+1)-x3(此函数在该题的第二问中已经给出,而本文重点研究最后一问的证明方法故此处省略了构造g(x)的过程),利用导数可得g(x)在(-1,+∞)递减,当x>0时,g(x)<g(0)=0,即x>0时,x2(1-x)<ln(x+1),因此,ex2(1-x)<x+1,令x=n得en2(1-n)<n+1
小结:此题的突破口是第二问所给的函数,故常用已知函数中给参变量赋不同的值,可以得到不同的函数,但具体用什么,还需要分析所要证明的不等式的结构。
第二个难点,此题中为常量,但分子仍不断变化,故可以先写几个式子寻求一般的规律,再令为变量,使问题得到解决。
通过以上几个例子,我们发现在面对该题的证明中,通常都是从所要证明的不等式形式出发,将式子复杂的一端通过分析,寻找到通项的形式,找到其一般规律,再分析简单的一端能否化成多个式子运算的结果,用分析法寻找突破口。下一步,看看所需要的不等式能否用前面题目所给函数的单调性得到证明,这样,就可以使复杂的不等式简单化,从而使问题得到证明。对于数学有能力突破130分的同学,真的可以通过训练,掌握其分析方法,从而使分数再高一点。
近年来,不等式的证明虽然在新课标的高考中已经弱化,但是近两年,在模考和高考中,又不断的以各种形式予以考察,下面我通过几道题总结一下用构造法求证不等式的几种常见题型,关键还是在第三问如何构造函数上面。
题型一:关于对数型不等式的证明
例1:已知函数f(x)=alnx-ax-3(a≠0)
求证:ln(22+1)+ln(32+1)+ln(42+1)+……+ln(n2+1)<1+2lnn!
分析:对数型不等式的证明通常需要用到lnx≤x-1对任意x≥1恒成立这一结论。具体需构造n-1个不等式累加,分析时应抓住第n项的结构特征和令x取何值,可以出现ln(n2+1)的形式。
小结:此类问题的解决需要两点
1.对数型不等式的证明需要用不等式对任意恒成立
2.在使用上述不等式时,应从要证明的结论出发,想出赋予何值时,才能构造出结论需要的形式。
小结:此题的突破口依然是利用对任意恒成立,但关键是根据所要求证的不等式,确定究竟取什么式子,才能即构造出所要证明的不等式的结构,又可以使问题得到解决,故此题所考察的证明方法是分析法。此题还要求学生熟悉对数的运算性质,即可以看出∵lnn=ln■+ln■+……+ln■
题型二:关于指数型不等式的证明
例3:设函数f(x)=x2+mln(x+1),若n∈N*
求证:e0+e-1×4+e-2×9+……+e(1-n)n2<■
分析:令g(x)=x2-ln(x+1)-x3(此函数在该题的第二问中已经给出,而本文重点研究最后一问的证明方法故此处省略了构造g(x)的过程),利用导数可得g(x)在(-1,+∞)递减,当x>0时,g(x)<g(0)=0,即x>0时,x2(1-x)<ln(x+1),因此,ex2(1-x)<x+1,令x=n得en2(1-n)<n+1
小结:此题的突破口是第二问所给的函数,故常用已知函数中给参变量赋不同的值,可以得到不同的函数,但具体用什么,还需要分析所要证明的不等式的结构。
第二个难点,此题中为常量,但分子仍不断变化,故可以先写几个式子寻求一般的规律,再令为变量,使问题得到解决。
通过以上几个例子,我们发现在面对该题的证明中,通常都是从所要证明的不等式形式出发,将式子复杂的一端通过分析,寻找到通项的形式,找到其一般规律,再分析简单的一端能否化成多个式子运算的结果,用分析法寻找突破口。下一步,看看所需要的不等式能否用前面题目所给函数的单调性得到证明,这样,就可以使复杂的不等式简单化,从而使问题得到证明。对于数学有能力突破130分的同学,真的可以通过训练,掌握其分析方法,从而使分数再高一点。