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毕业论文柯西不等式

发布时间:2024-07-03 00:56:35

毕业论文柯西不等式

柯西不等式是由大数学家柯西(Cauchy)在研究数学分析中的"留数"问题时得到的.但从历史的角度讲,该不等式应当称为Cauch-Buniakowsky-Schwarz不等式,因为,正是后两位数学家彼此独立地在积分学中推而广之,并将这一不等式应用到近乎完善的地步 柯西不等式是一个非常重要的不等式,灵活巧妙的应用它,可以使一些较为困难的问题迎刃而解。可在证明不等式,解三角形相关问题,求函数最值,解方程等问题的方面得到应用。

柯西不等式的一般形式是:(a^2+b^2)(c^2+d^2)≥(ac+bd)^2(当且仅当a:c=b:d时取等号)。

在数学中,柯西不等式(Cauchy-Schwarz inequality)在线性代数、数学分析、概率论等领域中都是非常有用的不等式,它被认为是数学中最重要的不等式之一。

柯西简介

柯西(Cauchy Augustin-Louis,1789-1857),法国数学家,1789年8月21日生于巴黎,他的父亲路易·弗朗索瓦·柯西是法国波旁王朝的官员,在法国动荡的政治漩涡中一直担任公职。由于家庭的原因,柯西本人属于拥护波旁王朝的正统派,是一位虔诚的天主教徒。

他在纯数学和应用数学的功底是相当深厚的,很多数学的定理、公式都以他的名字来称呼,如柯西不等式、柯西积分公式。

在数学写作上,他被认为在数量上仅次于欧拉的人,他一生一共著作了789篇论文和几本书,以《分析教程》(1821年)和《关于定积分理论的报告》(1827年)最为著名。不过他并不是所有的创作都质量很高,因此他还曾被人批评“高产而轻率”,这点倒是与数学王子(高斯)相反。

据说,法国科学院《会刊》创刊的时候,由于柯西的作品实在太多,以致于科学院要负担很大的印刷费用,超出科学院的预算,因此,科学院后来规定论文最长的只能够到四页。柯西较长的论文因而只得投稿到其它地方。

【柯西不等式的简介】 柯西不等式是由大数学家柯西(Cauchy)在研究数学分析中的"流数"问题时得到的.但从历史的角度讲,该不等式应当称为Cauchy-Buniakowsky-Schwarz不等式,因为,正是后两位数学家彼此独立地在积分学中推而广之,并将这一不等式应用到近乎完善的地步。 柯西不等式是一个非常重要的不等式,灵活巧妙的应用它,可以使一些较为困难的问题迎刃而解。可在证明不等式,解三角形相关问题,求函数最值,解方程等问题的方面得到应用。[编辑本段]【柯西不等式的证法】 柯西不等式的一般证法有以下几种: ■①Cauchy不等式的形式化写法就是:记两列数分别是ai, bi,则有 (∑ai^2) * (∑bi^2) ≥ (∑ai *bi)^2. 我们令 f(x) = ∑(ai + x * bi)^2 = (∑bi^2) * x^2 + 2 * (∑ai * bi) * x + (∑ai^2) 则我们知道恒有 f(x) ≥ 0. 用二次函数无实根或只有一个实根的条件,就有 Δ = 4 * (∑ai * bi)^2 - 4 * (∑ai^2) * (∑bi^2) ≤ 0. 于是移项得到结论。 ■②用n维向量来证. 标注:这里的m,n是指代的向量m,向量n m=(a1,a2......an) n=(b1,b2......bn) mn=a1b1+a2b2+......+anbn=|m||n|cos=(a1^2+a2^2+......+an^2)^(1/2)*(b1^2+b2^2+......+bn^2)^(1/2)*cos 因为cos小于等于1,所以:a1b1+a2b2+......+anbn小于等于a1^2+a2^2+......+an^2)^(1/2)乘以(b1^2+b2^2+.....+bn^2)^(1/2) 这就证明了不等式. 柯西不等式还有很多种,这里只取两种较常用的证法.[编辑本段]【柯西不等式的推广】 (x1+y1+...)(x2+y2+...)...(xm+ym...)≥[(x1*x2*...*xm)^(1/m)+(y1*y2*...*ym)^(1/m)+...]^m[编辑本段]【柯西不等式的应用】 柯西不等式在求某些函数最值中和证明某些不等式时是经常使用的理论根据,我们在教学中应给予极大的重视。 ■巧拆常数: 例:设a、b、c 为正数且各不相等。 求证: 2/(a+b)+2/(b+c)+2/(c+a)>9/(a+b+c) 分析:∵a 、b 、c 均为正数 ∴为证结论正确只需证:2*(a+b+c)[1/(a+b)+1/(b+c)+1/(c+a)]>9 而2(a+b+c)=(a+b)+(a+c)+(c+b) 又 9=(1+1+1)(1+1+1) 证明:Θ2(a+b+c)[1/(a+b)+1/(b+c)+1/(c+a)]=[(a+b)+(a+c)+(b+c)][1/(a+b)+1/(b+c)+1/(c+a)]≥(1+1+1)(1+1+1)=9 又 a、b 、c 各不相等,故等号不能成立 ∴原不等式成立。 像这样的例子还有很多,词条里不再一一列举,大家可以在参考资料里找到柯西不等式的证明及应用的具体文献.[编辑本段]【柯西简介】 柯西1789年8月21日生于巴黎,他的父亲路易·弗朗索瓦·柯西是法国波旁王朝的官员,在法国动荡的政治漩涡中一直担任公职。由于家庭的原因,柯西本人属于拥护波旁王朝的正统派,是一位虔诚的天主教徒。 他在纯数学和应用数学的功力是相当深厚的,很多数学的定理和公式也都以他的名字来称呼,如柯西不等式、柯西积分公式...在数学写作上,他是被认为在数量上仅次于欧拉的人,他一生一共著作了789篇论文和几本书,其中有些还是经典之作,不过并不是他所有的创作质量都很高,因此他还曾被人批评高产而轻率,这点倒是与数学王子相反,据说,法国科学院《会刊》创刊的时候,由于柯西的作品实在太多,以致于科学院要负担很大的印刷费用,超出科学院的预算,因此,科学院后来规定论文最长的只能够到四页,所以,柯西较长的论文只得投稿到其他地方。 柯西在代数学、几何学、误差理论以及天体力学、光学、弹性力学诸方面都有出色的工作。特别是,他弄清了弹性理论的基本数学结构,为弹性力学奠定了严格的理论基础。

柯西不等式论文答辩提问

证明:先证明左边,利用柯西不等式(1/(n+1)+1/(n+2)+...+1/2n)(n+1+n+2+...2n)>=(1+1...+1)^2=n^2=>(1/(n+1)+1/(n+2)+...+1/2n)>=n^2/((3n+1)2n/2)=2n/(3n+1)=2/(3/2+1/n)显然在n=2时2/(3/2+1/n)取最小值,故2n/(3n+1)>=4/7当且仅当1/(n+1)=1/(n+2)...1/2n且n=2取等号,显然是取不到的,故有4/7<1/(n+1)+1/(n+2)+...+1/2n下面证明右边,利用柯西不等式:(1/(n+1)+1/(n+2)+...+1/2n)^2<=(1^2+1^2...+1^2)(1/(n+1)^2+1/(n+2)^2...1/(2n)^2)=n*(1/1/(n+1)^2+1/(n+2)^2...1/(2n)^2)<=n*(1/(n(n+1)+1/(n+1)(n+2)...1/(2n-1)2n)=n*(1/n-1/(n+1)+1/(n+1)+1/(n+2)...+1/(2n-1)-1/(2n))=n(1/n-1/2n)=1/2=>(1/(n+1)+1/(n+2)+...+1/2n)^2<=1/2=>1/(n+1)+1/(n+2)+...+1/2n<=(根号2)/2显然是不可能取等号的,所以右边也成立,故原命题成立,证毕!

毕业论文答辩是一种有组织、有准备、有计划、有鉴定的比较正规的审查论文的重要形式。为了搞好毕业论文答辩,在举行答辩会前,校方、答辩委员会、答辩者(撰写毕业论文的作者)三方都要作好充分的准备。在答辩会上,考官要极力找出来在论文中所表现的水平是真是假。而学生不仅要证明自己的论点是对的,而且还要证明老师是错的。

只是考试要做而已,平时哪里有用哟.

把我的看法留给你参考一下吧 第一,不等式表示大小关系。 第二,利用不等式可以进行推理论证。 第三,不等式的极限应用可以推出等量关系。例如夹逼准则。(备注:基础数学原理就是通过不等关系进行研究,添加附加条件从而得出等量关系。同时你也可以从哲学角度剖析,不等式与等式是对立的。)

不等式毕业论文

毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析,解决实际问题的能力,你知道本科数学论文题目都有哪些吗?接下来我为你推荐本科数学毕业论文题目,仅供参考。

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本科数学毕业论文范文:高等数学教学中体现数学建模思想的方法

生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,以下是我搜集整理的一篇探究高等数学教学中体现数学建模思想的方法的范文,欢迎阅读参考。

1数学建模在煤矿安全生产中的意义

在瓦斯系统的研究过程中,应用数学建模的手段为矿井瓦斯构建数学模型,可以为采煤方案的设计和通风系统的建设提供很大的帮助;尤其是对于我国众多的中小型煤矿而言,因为资金有限而导致安全设施不完善,有的更是没有安全项目的投入,仅仅建设了极为少量的给风设备,通风系统并不完善。这些煤矿试图依靠通风量来对瓦斯体积分数进行调控,这是十分困难的,对瓦斯体积分数进行预测更是不可能的。很多小煤矿使用的仍旧是十分原始的采煤方法,没有相关的规划;当瓦斯等有害气体体积分数升高之后就停止挖掘,体积分数下降之后又继续进行开采。这种开采方式的工作效率十分低下。

只要设计一个充分合理的通风系统的通风量,与采煤速度处于一个动态的平衡状态,就可以在不延误煤炭开采的同时将矿井内的瓦斯气体体积分数控制在一个安全的范围之内。这样不仅可以保障工人的安全,还可以保证煤炭的开采效率,每个矿井都会存在着这样的一个平衡点,这就对矿井瓦斯涌出量判断的准确性提出更高的要求。

2煤矿生产计划的优化方法

生产计划是对生产全过程进行合理规划的有效手段,是一个十分繁复的过程,涉及到的约束因素很多,条理性很差。为了成功解决这个复杂的问题,现将常用的生产计划分为两个大类。

基于数学模型的方法

(1)数学规划方法这个规划方法设计了很多种各具特点的手段,根据生产计划做出一个虚拟的模型,在这里主要讨论的是处于静止状态下所产生的问题。从目前取得的效果来看,研究的方向正在逐渐从小系统向大系统推进,从过去的单个层次转换到多个层次。

(2)最优控制方法这种方式应用理论上的控制方法对生产计划进行了研究,而在这里主要是针对其在动态情况下的问题进行探讨。

基于人工智能方法

(1)专家系统方法专家系统是一种将知识作为基础的为计算机编程的系统,对于某个领域的繁复问题给出一个专家级别的解决方案。而建立一个专家系统的关键之处在于,要预先将相关专家的知识等组成一个资料库。其由专家系统知识库、数据库和推理机制构成。

(2)专家系统与数学模型相结合的方法常见的有以下几种类型:①根据不同情况建立不同的数学模型,而后由专家系统来进行求解;②将复杂的问题拆分为多个简单的子问题,而后针对建模的子问题进行建模,对于难以进行建模的问题则使用专家系统来进行处理。在整体系统中两者可以进行串行工作。

3煤矿安全生产中数学模型的优化建立

根据相关数据资料来进行模拟,而后再使用系统分析来得出适合建立哪种数学模型。取几个具有明显特征的采矿点进行研究。在煤矿挖掘的过程中瓦斯体积分数每时每刻都在变化,可以通过通风量以及煤炭采集速度来保证矿中瓦斯体积分数处在一个安全的范围之内。假设矿井分为地面、地下一层与地下二层工作面,取地下一层两个矿井分别为矿井A、矿井B,地下二层分别为矿井C、矿井D.然后对其进行分析。

建立简化模型

模型构建表达工作面A瓦斯体积分数x·1=a1x1+b1u1-c1w1-d1w2(1)式中x1---A工作面瓦斯体积分数;u1---A工作面采煤进度;w1---A矿井所对应的空气流速;w2---相邻B工作面的空气流速;a1、b1、c1、d1---未知量系数。

很明显A工作面的通风量对自身瓦斯体积分数所产生的影响要显着大于B工作面的风量,从数学模型上反映出来就是要求c1>d1.同样的B工作面(x·2)和工作面A所在的位置很相似,也就应该具有与之接近的数学关系式

式中x2---B工作面瓦斯体积分数;

u2---B工作面采煤进度;

w1---B矿井所对应的空气流速;

w2---相邻A工作面的空气流速;

a2、b2、c2、d2---未知量系数。

CD工作面(x·3、x·4)都位于B2层的位置,其工作面瓦斯体积分数不只受到自身开采进度情况的影响,还受到上层AB通风口开阔度的影响。在这里,C、D工作面瓦斯体积分数就应该和各个通风口的通风量有着密不可分的联系;于是C、D工作面瓦斯体积分数可以表示为【3】

式中x3、x4---C、D工作面的瓦斯体积分数;

e1、e2---A、B工作面的瓦斯体积分数;

a3、b3、c3、d3---未知量系数:

f1、f2---A、B工作面的瓦斯绝对涌出量。

系统简化模型的辨识这个简化模型其实就是对于参数的最为初步的求解,也就是在一段时间内的实际测量所得数据作为流通量,对上面方程组进行求解操作。而后得到数学模型,将实际数据和预测数据进行多次较量,再加入相关人员的长期经验(经验公式)。修正之后的模型依旧使用上述的方法来进行求解,因为A、B工作面基本不会受C、D工作面的影响。

模型的转型及其离散化

因为这个项目是一个矿井安全模拟系统,要对数学模型进行离散型研究,这是使用随机数字进行试数求解的关键步骤。离散化之后的模型为【1】

在使用原始数据来对数学模型进行辨识的过程中,ui表示开采进度,以t/d为单位,相关风速单位是m/s,k为工作面固定系数,h为4个工作面平均深度。为了便于将该系统转化为计算机语言,把开采进度ui从初始的0~1000t/d范围,转变为0~1,那么在数字化采煤中进度单位1即表示1000t/d,如果ui=就表示每日产煤量500t.诸如此类,工作面空气流通速度wi的原始取值范围是0~4m/s,对其进行数字化,其新数值依旧是0~1,也就表示这wi取1时表示风速为4m/s,若表示通风口的开通程度是,也就是通风口打开一半(2m/s),wi如果取1则表示通风口开到最大。

依照上述分析来进行数字化转换,数据都会产生变化,经过计算之后可以得到新的参数数据,在计算的过程之中使用0~1的数据是为了方便和计算机语言的转换,在进行仿真录入时在0~1之间的一个有效数字就会方便很多。开采进度ui的取值范围0~1表示的是每日产煤数量区间是0~1000t,而风速wi取值0~1所表示的是风速取值在0~4m/s这个区间之内。

模型的应用效果及降低瓦斯体积分数的措施

以上对煤矿生产中的常见问题进行了相关分析,发现伴随着时间的不断增长瓦斯涌体积分数等都会逐渐衰减,一段时间后就会变得微乎其微,这就表明这类资料存在着一个衰减周期,经过长期观测发现衰减周期T≈18h.而后,又研究了会对瓦斯涌出量产生影响的其他因素,发现在使用炮采这种方式时瓦斯体积分数会以几何数字的速度衰减,使用割煤手段进行采矿时瓦斯会大量涌出,其余工艺在采煤时并不会导致瓦斯体积分数产生剧烈波动。瓦斯的涌出量伴随着挖掘进度而提升,近乎于成正比,而又和通风量成反比关系。因为新矿的瓦斯体积分数比较大,所以要及时将煤运出,尽量缩短在煤矿中滞留的时间,从而减小瓦斯涌出总量。

综上所述,降低工作面瓦斯体积分数常用手段有以下几种:①将采得的煤快速运出,使其在井中停留的时间最短;②增大工作面的通风量;③控制采煤进度,同时也可以控制瓦斯的涌出量。

4结语

应用数学建模的手段对矿井在采矿过程中涌出的瓦斯体积分数进行了模拟及预测,为精确预测矿井瓦斯体积分数提供了一个新的思路,对煤矿安全高效生产提供了帮助,有着重要的现实意义。

参考文献:

[1]陈荣强,姚建辉,孟祥龙.基于芯片控制的煤矿数控液压站的设计与仿真[J].科技通报,2012,28(8):103-106.

[2]陈红,刘静,龙如银.基于行为安全的煤矿安全管理制度有效性分析[J].辽宁工程技术大学学报:自然科学版,2009,28(5):813-816.

[3]李莉娜,胡新颜,刘春峰.煤矿电网谐波分析与治理研究[J].煤矿机械,2011,32(6):235-237.

微积分 Calculus 矩阵 Matrix 不等式 Inequality 证明 prove一题多解 Multiple Solutions for a title

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特殊不等式毕业论文

还有三个月就是毕业生们答辩的时间了,但是很多毕业生们目前连选题都还没有选好。时间紧迫,我立马为大家精心整理了一些大学数学系本科毕业论文题目,供毕业生们参考! 1、导数在不等式证明中的应用 2、导数在不等式证明中的应用 3、导数在不等式证明中的应用 4、等价无穷小在求函数极限中的应用及推广 5、迪克斯特拉(Dijkstra)算法及其改进 6、第二积分中值定理“中间点”的性态 7、对均值不等式的探讨 8、对数学教学中开放题的探讨 9、对数学教学中开放题使用的几点思考 10、对现行较普遍的彩票发行方案的讨论 11、对一定理证明过程的感想 12、对一类递推数列收敛性的讨论 13、多扇图和多轮图的生成树计数 14、多维背包问题的扰动修复 15、多项式不可约的判别方法及应用 16、多元函数的极值 17、多元函数的极值及其应用 18、多元函数的极值及其应用 19、多元函数的极值问题 20、多元函数极值问题 21、二次曲线方程的化简 22、二元函数的单调性及其应用 23、二元函数的极值存在的判别方法 24、二元函数极限不存在性之研究 25、反对称矩阵与正交矩阵、对角形矩阵的关系 26、反循环矩阵和分块对称反循环矩阵 27、范德蒙行列式的一些应用 28、方阵A的伴随矩阵 29、放缩法及其应用 30、分块矩阵的应用 31、分块矩阵行列式计算的若干方法 32、辅助函数在数学分析中的应用 33、复合函数的可测性 34、概率方法在其他数学问题中的应用 35、概率论的发展简介及其在生活中的若干应用 36、概率论在彩票中的应用 37、概率统计在彩票中的应用 38、概率统计在实际生活中的应用 39、概率在点名机制中的应用 40、高阶等差数列的通项,前n项和公式的探讨及应用 41、给定点集最小覆盖快速近似算法的进一步研究及其应用 42、关联矩阵的一些性质及其应用 43、关于Gauss整数环及其推广 44、关于g-循环矩阵的逆矩阵 45、关于二重极限的若干计算方法 46、关于反函数问题的讨论 47、关于非线性方程问题的求解 48、关于函数一致连续性的几点注记 49、关于矩阵的秩的讨论 _ 50、关于两个特殊不等式的推广及应用 51、关于幂指函数的极限求法 52、关于扫雪问题的数学模型 53、关于实数完备性及其应用 54、关于数列通项公式问题探讨 55、关于椭圆性质及其应用地探究、推广 56、关于线性方程组的迭代法求解 57、关于一类非开非闭的商映射的构造 58、关于一类生态数学模型的几点思考 59、关于圆锥曲线中若干定值问题的求解初探 60、关于置信区间与假设检验的研究 61、关于周期函数的探讨 62、函数的一致连续性及其应用 63、函数定义的发展 64、函数级数在复分析中与在实分析中的关系 65、函数极值的求法 66、函数幂级数的展开和应用 67、函数项级数的收敛判别法的推广和应用 68、函数项级数一致收敛的判别 69、函数最值问题解法的探讨 70、蝴蝶定理的推广及应用 71、化归中的矛盾分析法研究 72、环上矩阵广义逆的若干性质 73、积分中值定理的再讨论 74、积分中值定理正反问题‘中间点’的渐近性 75、基于高中新教材的概率学习 76、基于最优生成树的'海底油气集输管网策略分析 77、级数求和的常用方法与几个特殊级数和 78、级数求和问题的几个转化 79、级数在求极限中的应用 80、极限的求法与技巧 81、极值的分析和运用 82、极值思想在图论中的应用 83、几个广义正定矩阵的内在联系及其区别 84、几个特殊不等式的巧妙证法及其推广应用 85、几个重要不等式的证明及应用 86、几个重要不等式在数学竞赛中的应用 87、几种特殊矩阵的逆矩阵求法

(a+m)/(b+m) -a/b=(a+m)*b/(b+m)*b -a*(b+m)/b*(b+m)=(a*b+m*b - a*b - a*m)/(b+m)*b=(b*m-a*m)/(b+m)*b=(b-a)*m/(b+m)*b因为a,b,m都是正数,且a所以(b-a)*m/(b+m)*b>0所以不等式a+m/b+m>a/b成立

论文研究般较宽泛领域看定性研究与定量研究;取材面看实证研究(实际调查案例析基础)与文献归纳等;析手看归纳、演绎与比较析等等要看专业专业运用研究

毕业论文基本不等式

任何一本泛函分析讲到minkowski不等式和L^p空间的都会讲到,比如这本:《应用泛函分析》(薛小平 编著;电子工业出版社)第一章最后一节,证明Holder不等式时用到的一个不等式就是你说的Young不等式(该书用代数方法证明)。Young不等式可以从几何和代数两种方法来证明,几何角度证明更容易理解。Young不等式=>Holder不等式=>Minkowski不等式,最后这个不等式是常见三角不等式的推广,在度量空间中的直接满足度量定义的第三个性质。

我这里有一份“等”对“不等”的启示 对于解集非空的一元二次不等式的求解,我们常用“两根之间”、“两根之外”这类简缩语来说明其结果,同时也表明了它的解法.这是用“等”来解决“不等”的一个典型例子.从表面上看,“等”和“不等”是对立的,但如果着眼于“等”和“不等”的关系,会发现它们之间相互联系的另一面.设M、N是代数式,我们把等式M=N叫做不等式M<N,M≤N,M>N、M≥N相应的等式.我们把一个不等式与其相应的等式对比进行研究,发现“等”是“不等”的“界点”、是不等的特例,稍微深入一步,可以从“等”的解决来发现“不等”的解决思路、方法与技巧.本文通过几个常见的典型例题揭示“等”对于“不等”在问题解决上的启示. � 1.否定特例,排除错解 �解不等式的实践告诉我们,不等式的解区间的端点是它的相应等式(方程)的解或者是它的定义区间的端点(这里我们把+∞、-∞也看作端点).因此我们可以通过端点的验证,否定特例,排除错解,获得解决问题的启示. �例1 满足sin(x-π/4)≥1/2的x的集合是(). ��A.{x|2kπ+5π/12≤x≤2kπ+13π/12,k∈Z} ��B.{x|2kπ-π/12≤x≤2kπ+7π/12,k∈Z} ��C.{x|2kπ+π/6≤x≤2kπ+5π/6,k∈Z} ��D.{x|2kπ≤x≤2kπ+π/6,k∈Z}∪{2kπ+5π/6≤(2k+1)π,k∈Z}(1991年三南试题) �分析:当x=-π/12、x=π/6、x=0时,sin(x-π/4)<0,因此排除B、C、D,故选A. �例2 不等式 +|x|/x≥0的解集是(). ��A.{x|-2≤x≤2} ��B.{x|- ≤x<0或0<x≤2} ��C.{x|-2≤x<0或0<x≤2} ��D.{x|- ≤x<0或0<x≤ } � 分析:由x=-2不是原不等式的解排除A、C,由x=2是原不等式的一个解排除D,故选B. �这两道题若按部就班地解来,例1是易错题,例2有一定的运算量.上面的解法省时省力,但似有“投机取巧”之嫌.选择题给出了三误一正的答案,这是问题情景的一部分.而且是重要的一部分.我们利用“等”与“不等”之间的内在联系,把目光投向解区间的端点,化繁为简,体现了具体问题具体解决的朴素思想,这种“投机取巧”正是抓住了问题的特征,体现了数学思维的敏捷性和数学地解决问题的机智.在解不等式的解答题中,我们可以用这种方法来探索结果、验证结果或缩小探索的范围. �例3 解不等式loga(1-1/x)>1.(1996年全国高考试题) �分析:原不等式相应的等式--方程loga(1-1/x)=1的解为x=1/(1-a)(a≠1是隐含条件).原不等式的定义域为(1,+∞)∪(-∞,0).当x→+∞或x→-∞时,loga(1-1/x)→0,故解区间的端点只可能是0、1或1/(1-a).当0<a<1时,1/(1-a)>1,可猜测解区间是(1,1/(1-a));当a>1时,1/(1-a)<0,可猜测解区间是(1/(1-a),0).当然,猜测的时候要结合定义域考虑. �上面的分析,可以作为解题的探索,也可以作为解题后的回顾与检验.如果把原题重做一遍视为检验,那么一则费时,对考试来说无实用价值,对解题实践来说也失去检验所特有的意义;二则重做一遍往往可能重蹈错误思路、错误运算程序的复辙,费时而于事无补.因此,抓住端点探索或检验不等式的解,是一条实用、有效的解决问题的思路. �2.诱导猜想,发现思路 �当我们证明不等式M≥N(或M>N、M≤N、M<N)时,可以先考察M=N的条件,基本不等式都有等号成立的充要条件,而且这些充要条件都是若干个正变量相等,这就使我们的思考有了明确的目标,诱导猜想,从而发现证题思路.这种思想方法对于一些较难的不等式证明更能显示它的作用. �例4 设a、b、c为正数且满足abc=1,试证:1/a3(b+c)+1/b3(c+a)+1/c3(a+b)≥3/2.(第36届IMO第二题) �分析:容易猜想到a=b=c=1时,原不等式的等号成立,这时1/a3(b+c)=1/b3(c+a)=1/c3(a+b)=1/2.考虑到“≥”在基本不等式中表现为“和”向“积”的不等式变换,故想到给原不等式左边的每一项配上一个因式,这个因式的值当a=b=c=1时等于1/2,且能通过不等式变换的运算使原不等式的表达式得到简化. �1/a3(b+c)+(b+c)/4bc≥ =1/a, �1/b3(a+c)+(a+c)/4ca≥1/b, �等号不一定成立而启迪我们对问题进一步探索的典型例子是1997年全国高考(理科)第22题: �例8 甲、乙两地相距S千米(km),汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过c千米/小时(km/h).已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度v(千米/小时)的平方成正比,比例系数为b,固定部分为a元. �Ⅰ.把全程运输成本y(元)表示为速度v(千米/小时)的函数,并指出这个函数的定义域; �Ⅱ.为了使全程运输成本最小,汽车应以多大的速度行驶? �分析:y=aSv+bSv,v∈(0,c〕,由y≥2S 当且仅当aS/v=bSv,即当v= 时等号成立得,当v= 时y有最小值.这是本题的正确答案吗?那就得考虑v= 是否一定成立.当 ≤c时可以,但 是有可能大于c的.这就引发了我们进行分类讨论的动机,同时也获得分类的标准. �综上所述,“等”是不等式问题中一道特殊的风景,从“等”中寻找问题解决的思路,本质上是特殊化思想在解题中的应用.从教学上看,引导学生注视不等式问题中的“等”,是教会学生发现问题、提出问题,从而分析问题、解决问题的契机. �1/c3(a+b)+(a+b)/4ab≥1/c, �将这三个等式相加可得 �1/a3(b+c)+1/b3(c+a)+1/c3(a+b)≥1/a+1/b+1/c-(1/4)〔(b+c)/bc+(c+a)/ca+(a+b)/ab〕=(1/2)(1/a+1/b+1/c)≥(3/2) =3/2,从而原不等式获证. �这道题看似不难,当年却使参赛的412名选手中有300人得0分.上述凑等因子的思路源于由等号的成立条件而产生的猜想,使思路变得较为自然,所用的知识是一般高中生所熟知的.再举二例以说明这种方法有较大的适用范围. �例5 设a,b,c,d是满足ab+bc+cd+da=1的正实数,求证:a3/(b+c+d)+b3/(a+c+d)+c3/(a+b+d)+d3/(a+b+c)≥1/3.(第31届IMO备选题) �证明:a3/(b+c+d)+a(b+c+d)/9≥(2/3)a2, �b3/(a+c+d)+b(a+c+d)/9≥(2/3)b2, �c3/(a+b+d)+c(a+b+d)/9≥(2/3)c2, �d3/(a+b+c)+d(a+b+c)/9≥(2/3)d2. �∴ a3/(b+c+d)+b3/(a+c+d)+c3/(a+b+d)+d3/(a+b+c)≥(2/3)(a2+b2+c2+d2)-(2/9)(ab+bc+cd+da+ac+bd) �=(5/9)(a2+b2+c2+d2)-(2/9)(ab+bc+cd+da)+(1/9)(a2+c2-2ac+b2+d2-2bd) �≥(5/9)(a2+b2+c2+d2)-(2/9)(ab+bc+cd+da)≥(5/9)(ab+bc+cd+da)-(2/9)(ab+bc+cd+da)=(1/3)(ab+bc+cd+da)=1/3. �当a=b=c=d=1/2时,原不等式左边的四个项都等于1/12,由此出发凑“等因子”.对于某些中学数学中的常见问题也可用这种方法解决,降低问题解决对知识的要求. �例6 设a,b,c,d∈R+,a+b+c+d=8,求M= + + + 的最大值. �分析:猜想当a=b=c=d=2时M取得最大值,这时M中的4个项都等于3.要求M的最大值,需将M向“≤”的方向进行不等变换,由此可得3 ≤(3+4a+1)/2=2a+2,3 ≤2b+2,3 ≤2c+2,3 ≤2d+2.于是3M≤2(a+b+c+d)+8=24,∴M≤8.当且仅当a=b=c=d时等号成立,所以M的最大值为8. �当然,例6利用平方平均数不小于算术平均数是易于求解的,但需要高中数学教材外的知识.利用较少的知识解决较多的问题,是数学自身的追求,而且从教学上考虑,可以更好地培养学生的数学能力.先有猜想,后有设计,再有证法,也是数学地思考问题的基本特征. �3.引发矛盾,启迪探索 �在利用基本不等式求最大值或最小值时,都必须考虑等号能否取得,这不仅是解题的规范要求,而且往往对问题的解决提供有益的启示.特别当解题的过程似乎顺理成章,但等号成立的条件却发生矛盾或并不一定成立.这一新的问题情景将启迪我们对问题的进一步探索. �例7 设a,b∈R+,2a+b=1,则2 -4a2-b2有(). ��A.最大值1/4� B.最小值1/4 ��C.最大值( -1)/2� D.最小值( -1)/2 � 分析:由4a2+b2≥4ab,得原式≤2 -4ab=-4( )2+2 =-4( -1/4)2+1/4≤1/4.若不对不等变换中等号成立的条件进行研究,似已完成解题任务,而且觉得解题过程颇为自然,但若研究一下等号成立的条件,则出现了矛盾:要使4a2+b2≥4ab中的等号成立,则应有2a=b=1/2,这时 = /4≠1/4,第二个“≤”中的等号不能成立.这一矛盾使我们感觉到解题过程的错误,促使我们另辟解题途径.事实上,原式=2 -(2a+b)2+4ab=4ab+2 -1,而由1=2a+b≥2 得0< ≤ /4,ab≤1/8,∴原式≤ /2+1/2-1=( -1)/2,故选�C. 本文来自论文大学网

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