2、放缩法一般包括:用缩小分母,扩大分子,分式值增大;缩小分子,扩大分母,分式值缩小;全量不少于部分;每一次缩小其和变小,但需大于所求,第一次扩大其和变大,但需小于所求,即不能放缩不够或放缩过头,同时放缩后便于求和.

典型例题十一

例11 已知,求证:

分析:欲证不等式看起来较为“复杂”,宜将它化为较“简单”的形式,因而用分析法证明较好.

证明:欲证

只须证

即要证

即要证

即要证

即要证

即要证,即

即要证  (*)

,∴(*)显然成立,

说明:分析法证明不等式,实质上是寻求结论成立的一个充分条件.分析法通常采用“欲证--只要证--即证--已知”的格式.

典型例题十二

例12 如果,求证:

分析:注意到不等式左边各字母在项中的分布处于分离状态,而右边却结合在一起,因而要寻求一个熟知的不等式具有这种转换功能(保持两边项数相同),由,易得,此式的外形特征符合要求,因此,我们用如下的结合法证明.

证明:∵

      

      

      

      

      

说明:分析时也可以认为是连续应用基本不等式而得到的.左右两边都是三项,实质上是公式的连续使用.

如果原题限定,则不等式可作如下变形:进一步可得到:

显然其证明过程仍然可套用原题的思路,但比原题要难,因为发现思路还要有一个转化的过程.

典型例题十三

例13 已知,求证:在三数中,不可能都大于

分析:此命题的形式为否定式,宜采用反证法证明.假设命题不成立,则三数都大于,从这个结论出发,进一步去导出矛盾.

证明:假设三数都大于

又∵

  ①

又∵

以上三式相加,即得:

 ②

显然①与②相矛盾,假设不成立,故命题获证.

说明:一般情况下,如果命题中有“至多”、“至少”、“都”等字样,通常情况下要用反证法,反证法的关键在于“归谬”,同时,在反证法的证明过程中,也贯穿了分析法和综合法的解题思想.

典型例题十四

例14 已知都是正数,求证:

分析:用分析法去找一找证题的突破口.要证原不等式,只需证,即只需证.把变为,问题就解决了.或有分析法的途径,也很容易用综合法的形式写出证明过程.

证法一:要证

只需证

,移项,得

为正数,得

∴原不等式成立.

证法二:∵为正数,

,故

说明:题中给出的,只因为都是正数,形式同算术平均数与几何平均数定理一样,不加分析就用算术平均数与几何平均数定理来求证,问题就不好解决了.

原不等式中是用“不大于”连结,应该知道取等号的条件,本题当且仅当时取“=”号.证明不等式不论采用何种方法,仅仅是一个手段或形式问题,我们必须掌握证题的关键.本题的关键是证明

典型例题十五

例15 已知,且.求证:

分析:记,欲证,联想到正、余弦函数的值域,本题采用三角换元,借助三角函数的变换手段将很方便,由条件可换元,围绕公式来进行.

证明:令,且

,∴,即成立.

说明:换元的思想随处可见,这里用的是三角代换法,这种代换如能将其几何意义挖掘出来,对代换实质的认识将会深刻得多,常用的换元法有:(1)若,可设;(2)若,可设;(3)若,可设,且

典型例题十六

例16 已知是不等于1的正数,是正整数,求证

分析:从求证的不等式看,左边是两项式的积,且各项均为正,右边有2的因子,因此可考虑使用均值不等式.

证明:∵是不等于1的正数,

.  ①

.  ②

将式①,②两边分别相乘得

说明:本题看起来很复杂,但根据题中特点,选择综合法求证非常顺利.由特点选方法是解题的关键,这里因为,所以等号不成立,又因为①,②两个不等式两边均为正,所以可利用不等式的同向乘性证得结果.这也是今后解题中要注意的问题.

典型例题十七

例17 已知,,且,求证

分析:从本题结构和特点看,使用比较法和综合法都难以奏效.为找出使不等式成立的充分条件不妨先用分析法一试,待思路清晰后,再决定证题方法.

证明:要证

只需证

只需证

成立.

说明:此题若一味地用分析法去做,难以得到结果.在题中得到只需证后,思路已较清晰,这时改用综合法,是一种好的做法.通过此例可以看出,用分析法寻求不等式的证明途径时,有时还要与比较法、综合法等结合运用,决不可把某种方法看成是孤立的.

典型例题十八

例18 求证

分析:此题的难度在于,所求证不等式的左端有多项和且难以合并,右边只有一项.注意到这是一个严格不等式,为了左边的合并需要考查左边的式子是否有规律,这只需从下手考查即可.

证明:∵

说明:此题证明过程并不复杂,但思路难寻.本题所采用的方法也是解不等式时常用的一种方法,即放缩法.这类题目灵活多样,需要巧妙变形,问题才能化隐为显,这里变形的这一步极为关键.

典型例题十九

例19 在中,角的对边分别为,若,求证

分析:因为涉及到三角形的边角关系,故可用正弦定理或余弦定理进行边角的转化.

证明:∵,∴

由余弦定理得

     =

    

    

    

说明:三角形中最常使用的两个定理就是正弦和余弦定理,另外还有面积公式.本题应用知识较为丰富,变形较多.这种综合、变形能力需要读者在平时解题时体会和总结,证明不等式的能力和直觉需要长期培养.

28.(1)A处位于河流上游,水质好,污染轻 (2)石化厂属于严重污染工业,污染大气和水源;而B处远离市区,并处于两个盛行风向的垂直 (3)接近消费市场;处于长江口,接近水源;处于市郊,用地条件好;基础好,技术力量强;社会协作条件好;接近深水港,交通便利;远离市区,处于河流下游,两个盛行风向垂直方向的郊外,对上海市区环境污染少 (4)市场区位  需求量  蔬菜、花卉等园艺业、奶牛业、家禽饲养业 (5)F应标注在黄浦江下游和长江口,上海市区的东北方向。理由:该处接近深水港,交通方便;处于河流下游,两个盛行风向垂直方向上 (6)海  河  黄浦  地势平坦开阔,坡度极缓  有利于港口设备、建筑和仓储的平面布局,但由于坡度极缓,水流分叉多,流速慢,航道容易淤塞  有中国经济最发达的地区作为腹地,上海市为依托 (7)水陆交通便利;技术力量雄厚;农业基础好;水源充足;劳动力丰富且素质高;市场广阔;靠近上海市老城区,老城区基础好,势力雄厚,对新区开发起着支持作用;国家的优惠政策等。  浦东为上海高新产业发展的首选地,高新工业的发展可促进上海市的产业升级和结构调整,促进上海市社会经济的健康快速发展;有利于上海市老城区人口向新区迁移,防止老城区因人口和工厂过分集中产生的城市环境问题。

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