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  • 2021-06-24 发布

高中数学第6章(第15课时)含有绝对值的不等式(2)

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课 题:含有绝对值的不等式(2)‎ 教学目的:‎ ‎ 1.进一步掌握含有绝对值不等式的定理及其推论;‎ ‎2培养学生的化归(或转化)的数学思想 ‎3提高分析问题和解决问题以及综合运用数学知识的能力 ‎4培养创新意识,提高学生的数学素质 教学重点:不等式性质、定理的综合运用 教学难点:常见证明技巧 授课类型:新授课 课时安排:1课时 教 具:多媒体、实物投影仪 教学过程:‎ 一、复习引入:‎ 上一节课,我们学习了含绝对值的不等式的一个重要性质,并认识到证明不等式的方法的多样性与灵活性,这一节,我们将综合运用绝对值的性质、不等式的性质、算术平均数与几何平均数的定理证明不等式 定理:‎ 注意:1° 左边可以“加强”同样成立,即 ‎2° 这个不等式俗称“三角不等式”—三角形中两边之和大于第三边,两边之差小于第三边 ‎3° ‎a,b同号时右边取“=”,a,b异号时左边取“=”‎ 推论1:≤‎ 推论2:‎ 二、讲解范例:‎ 例1 已知a、b、c、d都是实数,且a2+b2=r2,c2+d2=R2,(r>0,R>0)‎ 求证:|ac+bd|≤‎ 证明:(综合法)∵a、b、c、d都是实数,‎ ‎∴|ac+bd|≤|ac|+|bd|≤‎ ‎∵a2+b2=r2,c2+d2=R2,‎ ‎∴|ac+bd|≤‎ 例2 设f (x) = x2+px+q, 求证:| f (1) |、| f (2) |、| f (3) | 中至少有一个不小于 说明:此题正面证明较为困难,“正难则反”,引导学生尝试“反证法”证明 证明:(反证法)假设原命题不成立,则|f(1)|<,|f(2)|<,|f(3)|<,‎ ‎∴ |f(1)|+2 |f(2)|+|f(3)|<2 ①‎ 由f(1)=1+p+q, f(2)=4+2p+q, f(3)=9+3p+q 得 f(1)+f(3)-‎2f(2)=2‎ ‎∴ |f(1)|+2 |f(2)|+|f(3)|≥|f(1)+f(3)-‎2f(2)|=2‎ 这与①矛盾,故假设不成立,求证为真 例3 求证:‎ 证法一:(分析法)要证明 只需证 (|a|+|b|)(1+|a+b|)≥|a+b| (1+|a|+|b|)‎ 只需证 |a|+|b|+(|a|+|b|)·|a+b|≥|a+b|+(|a|+|b|)|a+b|‎ 只需证|a|+|b|≥|a+b|‎ 显然上式成立 ‎ 所以原不等式成立 证法二:(利用函数的单调性)‎ 构造函数f(x)= (x≥0)‎ ‎∵f(x)= =1-‎ ‎∴函数f(x)在[0,+∞是增函数 ‎∵f(|a|+|b|)=, f(|a+b|)=‎ 而 |a|+|b|≥|a+b|,∴f(|a|+|b|)≥f(|a+b|)‎ 即≥‎ 例4 已知,求证:‎ 说明:根据已知条件x2+y2=1的形式特点,可以进行三角代换,即设,转化为三角形式的不等式 解:设, 则 ‎(其中tanθ=a)‎ ‎∵|sin(-θ)|≤1‎ ‎∴‎ ‎∴‎ 即 ‎ 三、课堂练习:‎ ‎1.若|x-a|<m,|y-a|<n,则下列不等式一定成立的是( D )‎ A|x-y|<2m B|x-y|<2n C|x-y|<n-m D|x-y|<n+m ‎2.已知函数f(x)=-2x+1,对任意的正数ε,使得|f(x1)-f(x2)|<ε成立的一个充分非必要条件是( C )‎ A|x1-x2|<ε B|x1-x2|< C|x1-x2|< D|x1-x2|>‎ 四、小结 :通过本节学习,要求大家进一步认识证明不等式的方法的多样性,并能灵活掌握绝对值的性质、不等式的性质,算术平均数与几何平均数的定理对不等式进行证明 五、课后作业:‎ ‎1 若a≠b,a≠0,b≠0,则 > ‎ ‎2 解不等式|x2-4x+2|≥‎ ‎0<x≤或≤x≤或x≥4‎ ‎3求证:(1)|x+1|+|x-1|≥2;‎ ‎(2)|x+2|+|x+1|+|x-1|+|x-2|≥6;‎ ‎(3)2|x+2|+|x+1|≥1(当且仅当x=-2时,“=”号成立)‎ 证明:(1)|x+1|+|x-1|≥|(x+1)-(x-1)|=2‎ ‎(2)|x+1|+|x-1|≥|(x+1)-(x-1)|=2‎ 当且仅当(x+1)(x-1)≤0,即-1≤x≤1时“=”成立;‎ 又|x+2|+|x-2|≥|(x+2)-(x-2)|=4,‎ 当且仅当(x+2)(x-2)≤0,即-2≤x≤2时“=”号成立 ‎∴|x+2|+|x+1|+|x-1|+|x-2|≥6,‎ 当且仅当即-1≤x≤1时“=”号成立 ‎(3)|x+2|+|x+1|≥|(x+2)-(x+1)|=1,‎ 当且仅当(x+2)(x+1)≤0,即-2≤x≤-1时“=”号成立;‎ 又|x+2|≥0,当且仅当x=-2时,“=”号成立,‎ ‎∴2|x+2|+|x+1|≥1,‎ 当x=-2时,“=”号成立 ‎4已知f(x)=,当|a|≠|b|时,求证:‎ ‎(1)|a+b|<|f(a)+f(b)|;(2)|a-b|>|f(a)-f(b)|‎ 证明:(1)| a+b|≤|a|+|b|<=|f(a)+f(b)|‎ ‎(2)由(1)得:|a+b|<,‎ ‎∴|a-b|=‎ ‎5求证:≥|a|-|b|(a≠b)‎ 证明:当|a|≤|b|时,|a|-|b|≤0,≥0,有 ≥|a|-|b|;‎ 当|a|>|b|时,又a≠0,从而|a|>0,有||<1-||>-1-≥-|b|‎ ‎∵(|b|≥0) ∴≥=|a|-≥|a|-|b|‎ 综上所述有:≥|a|-|b|(a≠b)‎ ‎6若|x|<1,|y|<1,|z|<1,求证:||<1‎ 证明:所证不等式 ‎|x+y+z+xyz|<|1+xy+yz+zx|‎ ‎ (x+y+z+xyz)2<(1+xy+yz+zx)2‎ ‎ (xyz+xy+yz+zx+x+y+z+1)(xyz-xy-yz-zx+x+y+z-1)<0‎ ‎[(x+1)(y+1)(z+1)]·[(x-1)(y-1)(z-1)]<0‎ ‎ (x2-1)(y2-1)(z2-1)<0‎ 由于|x|<1,|y|<1,|z|<1,从而x2<1,y2<1,z2<1,‎ 于是(x2-1)(y2-1)(z2-1)<0成立,所以原不等式成立 ‎7已知a,b∈R,求证:‎ 证明:原不等式|a+b|(1+|a|)(1+|b|)‎ ‎≤|a|(1+|a+b|)(1+|b|)+|b|(1+|a+b|)(1+|a|)‎ ‎|a+b|(1+|b|)+|a+b|·|a|(1+|b|)‎ ‎≤|a|(1+|b|)+|a|·(1+|b|)·|a+b|+|b|(1+|a|)+|b|·|a+b|(1+|a|)‎ ‎|a+b|+|a+b|·|b|≤|a|+2|ab|+|b|+|b|·|a+b|+|ab|·|a+b|‎ ‎|a+b|≤|a|+|b|+2|ab|+|ab|·|a+b|‎ 由于|a+b|≤|a|+|b|成立,显然最后一个不等式成立,从而原不等式成立 以上证明是最基本的方法,但过程繁琐冗长,利用放大技巧证明要简捷得多,证明如下:‎ ‎∵|a+b|≤|a|+|b||a|+|b|-|a+b|≥0,‎ 六、板书设计(略)‎ 七、课后记:‎