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- 2021-06-24 发布
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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:
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