课 题: 第11课时 不等式的证明方法之四:放缩法与贝努利不等式
目的要求:
重点难点:
教学过程:
一、引入:
所谓放缩法,即是把要证的不等式一边适当地放大(或缩小),使之得出明显的不等量关系后,再应用不等量大、小的传递性,从而使不等式得到证明的方法。这种方法是证明不等式中的常用方法,尤其在今后学习高等数学时用处更为广泛。
下面我们通过一些简单例证体会这种方法的基本思想。
二、典型例题:
例1、若是自然数,求证
证明:
=
=
注意:实际上,我们在证明的过程中,已经得到一个更强的结论,这恰恰在一定程度上体现了放缩法的基本思想。
例2、求证:
证明:由(是大于2的自然数)
得
例3、若a, b, c, dÎR+,求证:
证:记m =
三、小结:
四、练习:
1、设为大于1的自然数,求证
2、设为自然数,求证
五、作业:
A组
1、对于任何实数,求证:
(1);(2)
2、设,求证:
(1);(2)
3、证明不等式.
4、若都是正数,求证:
5、若 求证
6、如果同号,且均不为0. 求证:,并指出等号成立的条件.
7、设是互不相等的正数,求证:
8、已知三个正数的和是1,求证这三个正数的倒数的和必不小于9.
9、若,则.
10、设,且求证:
11、已知,求证:(1);(2).
12、设是互不相等的正数,求证:
13、已知都是正数,求证:
(1)(2)
14、已知求证:
15、已知求证:
16、已知都是正数,且有
求证:
17、已知都是正数,且,
求证:
18、设的三条边为求证.
19、已知都是正数,设 求证:
20、设是自然数,利用放缩法证明不等式
21、若是大于1的自然数,试证
B组
22、已知都是正数,且求证:
23、设,试用反证法证明不能介于与之间。
24、若是自然数,求证
链接:放缩法与贝努利不等式
在用放缩法证明不等式时,有时需要“舍掉几个正项”以便达到目的。就是说,如果在和式里都是正数,可以舍掉,从而得到一个明显成立的不等式.
例如,对于任何和任何正整数,由牛顿二项式定理可得
舍掉等式右边第三项及其以后的各项,可以得到不等式: .
在后面章节的学习中,我们将会用数学归纳法证明这一不等式的正确性。该不等式不仅当是正整数的时候成立,而且当是任何大于1的有理数的时候也成立。这就是著名的贝努利不等式。
在今后的学习中,可以利用微积分证明更一般的贝努利不等式:设,则在或时,,在时,
阅读材料:贝努利家族小史
在数学发展史上,17-18世纪出现了一个著名的数学世家——贝努利(Bernoulli)家族(瑞士),这个家族中的三代人中共出现了8位数学家,它们几乎对当时数学的各个分支都做出了杰出的贡献。其中,又以第一代的雅各布•贝努利(Jacob Bernoulli,1654.12-1705.8)、约翰•贝努利(Johann Bernoulli,1667.8-1748.1)兄弟和第二代的丹尼尔•贝努利(Danial Bernoulli,1700.2-1782.3,约翰•贝努利的儿子)最为著名。