例谈转化思想在解答不等式证明问题中的应用

2022-06-23 16:18李振文李丹
语数外学习·高中版中旬 2022年4期
关键词:判别式关系式一元二次方程

李振文 李丹

证明不等式问题经常出现在各类试题中,此类问题的综合性较强,有时仅运用不等式知识很难使问题得解,需运用转化思想,将问题进行合理的转化,如将其转化为方程问题、几何问题、函数最值问题等,然后运用方程、几何、函数知识等来求解.下面结合实例来谈一谈如何巧妙运用转化思想证明不等式.

一、将问题转化为方程问题

在证明不等式受阻时,可将问题转化为方程问题来求解.需将不等式中的变量看作方程中的未知数,根据目标不等式的特点和已知关系式构造方程,再通过解方程或利用方程的性质证明不等式.通常会根据解题需求构造一元二次方程,以便利用一元二次方程根的判别式、根与系数的关系来解题.

由f(x),f(α),f(y)成等差数列得:2f(α)=f(x)+f(y),

又∵g(x),g(β),g(y)成等差数列,

∴2g(β)=g(x)+g(y)

∴2(1-sinβ)=(1-sinx)+(1-siny)②,

设a=1-sinx,b=1-siny,

由③④得:a+b=2(1-sinβ),ab=(1-sinα)(1-sinβ)

将a,b看作一元二次方程t-2(1-sinβ)+(1-sinα)(1-sinβ)=0的两个实数根,

由△>0可得:1-sinα<1-sinβ,

∴sinα>sinβ,

∴α>β.

解答本题,需先将已知条件进行转化,得到关于1-sinx,1-siny的关系式,然后将其看作一元二次方程的两根,根据韦达定理构造出一元二次方程,便可根据判别式△>0,建立关于α、β的关系式,从而证明α>β.解答本题的关键是,根据一元二次方程的两根与系数之间的关系构造一元二次方程,将问题转化为一元二次方程问题来求解.运用转化思想,能巧妙地转换解题的思路.

二、将问题转化为几何问题

有些不等式证明题中含有绝对值、根式、平方式、高次幂等,此类不等式很难化简,此时可深入挖掘这些代数式的几何意义,画出相应的图形,将问题转化为几何问题,借助图形来进行分析,根据点、线、面之间的位置关系建立关系式,从而证明不等式.

三、将问题转化为函数最值问题

有些不等式证明问题较为复杂,此时我们可根据不等式的结构特点,将不等式进行适当的变形,构造出函数模型,将问题转化为函数最值问题.如将f(x)≥a轉化为f(x)≥a;将f(x)≤a转化为f(x)≤a;将f(x)>g(x)转化为f(x)>g(x);将f(x)max

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