2014考研數(shù)學(xué)不等式例題解析:類別和證明方法

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    不等式的證明問(wèn)題是考試??純?nèi)容之一,也是很多同學(xué)的薄弱知識(shí)點(diǎn),為了廣大考生更好地掌握此類題型,老師根據(jù)自己的輔導(dǎo)經(jīng)驗(yàn),對(duì)不等式的一般證明方法進(jìn)行了歸納總結(jié),希望對(duì)同學(xué)們有所幫助。
      不等式的證明方法主要有以下幾種:
    (1)利用函數(shù)的單調(diào)性:將不等式適當(dāng)?shù)淖冃?,移?xiàng)后一端為0,另一端為函數(shù),判斷單調(diào)性后將函數(shù)與端點(diǎn)處函數(shù)值進(jìn)行比較,該方法通常能解決多數(shù)不等式的證明問(wèn)題。
    (2)如果出現(xiàn)同一函數(shù)在兩點(diǎn)函數(shù)值的形式,則考慮使用拉格朗日中值定理,將識(shí)字進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆趴s。
    (3)可以通過(guò)判斷函數(shù)的凹凸性后結(jié)合函數(shù)的圖形證明不等式;也可以講函數(shù)其他點(diǎn)的函數(shù)值與函數(shù)的大值或小值比較,得到所證明的不等式。
    (4)如果二階或二階以上可導(dǎo),常用泰勒公式,將函數(shù)展開(kāi)后進(jìn)行恰當(dāng)?shù)姆趴s。
    以上是證明不等式的一般原則,解題時(shí)要結(jié)合已知條件靈活選擇證明方法,同學(xué)們可通過(guò)以下例題來(lái)體會(huì)以上方法。
    例1設(shè) ,證明:
    【思路提示】欲證 ,只需證 ,如果設(shè) ,注意到 ,故只需說(shuō)明 單調(diào)增加,利用 判斷單調(diào)性。
    例2設(shè) 上可導(dǎo),且 , 單調(diào)增加,證明:  。
    【思路提示】將 換成 ,令 ,只需證明 單調(diào)增加。
    例3設(shè) ,證明不等式 。
    【思路提示】將 換為 ,變形后利用單調(diào)性證得結(jié)論。
    例4設(shè) 上二階可導(dǎo),且 ,其中 為非負(fù)常數(shù),證明對(duì)任意 ,有
    【思路提示】題設(shè)條件告知函數(shù)二階可導(dǎo),且函數(shù)與函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)有界,應(yīng)考慮使用泰勒公式證明。將函數(shù)作一階泰勒展開(kāi),然后估計(jì)其一階導(dǎo)數(shù)。