数学题浩如烟海,我们不可能把所有题都做到,与其做很多题,不如把一道题做透,用多种不同的方法解决同一道题,对解题者的思维锻炼效果极佳。下面针对一道不等式问题采用多种不同的方法加以证明,与大家共享。
题目:设a,b,c都是正数,求证: .
证法一:(比较法)
左边 右边= ]
所以原不等式成立.
评注:只需要证明左边 右边 .
证法二:(综合法)
由基本不等式得: ) c,
) a, ) b
三式相加得: . 故原不等式成立.
评注:利用均值不等式 (a>0,b>0)证明.
证法三:(利用柯西不等式证明)
=
两边开方得: . 故原不等式成立.
评注:柯西不等式是经典不等式,其基本形式为:
本题中将待证的不等式左边配方,使之成为柯西不等式的形式,再加以证明.
证法四:(利用排序不等式证明)
式中a,b,c轮换对称,不妨设a ,则有
a , ,由排序不等式得:
a (顺序和) (乱序和)
化简得: . 故原不等式成立.
评注:排序不等式也是经典不等式,它具有明确的大小顺序(或者大小顺序不明确但具有轮换对称性),且字母个数相同的两列数,在考虑它们对应项乘积之和的大小关系时经常使用,证本题的关键是:发现a,b,c具有轮换对称性,并构造出两列具有明确大小关系的式子,再依据“反序和 乱序和 ”证明.
作者简介
李金莲,女,生于1980年,于2004年毕业于西北师范大学数学系,2008年取得教育硕士学位,现在古浪一中担任数学教学工作,中学一级教师。
(作者單位:甘肃省古浪县第一中学)