构造法证明不等式
由于证明不等式没有固定的模式,证法灵活多样,技巧性强,使得不等式证明成为中学数学的难点之一.下面通过数例介绍构造法在证明不等式中的应用.
一、构造一次函数法证明不等式
有些不等式可以和一次函数建立直接联系,通过构造一次函数式,利用一次函数的有关特性,完成不等式的证明.
例1 设0≤a、b、c≤2,求证:4a+b+c+abc≥2ab+2bc+2ca.
证明:视a为自变量,构造一次函数
= 4a+b+c+abc-2ab-2bc-2ca = (bc-2b-2c+4)a+(b+c-2bc),
由0≤a≤2,知表示一条线段.又= b+c-2bc = (b-c)≥0,
= b+c-4b-4c+8 = (b-2)+(c-2)≥0,
可见上述线段在横轴及其上方,∴≥0,即4a+b+c+abc≥2ab+2bc+2ca.
二、构造二次函数法证明不等式
对一些不等式证明的题目,若能巧妙构造一元二次函数,利用二次函数的有关特性,可以简洁地完成不等式证明.
例2 实数a、b、c满足( a+c)( a+b+c)<0,求证:( b-c )>4a( a+b+c).
证明:由已知得a = 0时,b≠c,否则与( a+c)( a+b+c)<0矛盾,
故a = 0时,( b-c )>4a( a+b+c)成立.
当a≠0时,构造二次函数= ax+( b-c )x+( a+b+c),则有
= a+b+c,= 2(a+c),而·= 2( a+c)( a+b+c)<0,
∴存在m,当-1
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