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【摘要】不等现象是现实生活中的常见现象,建立不等关系能够更好地解决实际问题.不等式在高考中是重要的考查内容,常常与几何、函数、方程、概率等内容相结合.高考题大多来源于教材,对一道不等式题目的一题多解、一题多变、教材中的题源以及推广,能够使学生通过解答一道题目了解一类不等式题型,提高学生的解题能力.本文选择2019年高考理科数学(全国卷Ⅰ)中的一道不等式证明题进行简要分析.
【关键词】不等式;一题多解;一题多变;推广
2019年高考理科数学(全国卷Ⅰ)第23题不等式选讲:
23.已知a,b,c为正数,且满足abc=1,证明:
(1)1 a 1 b 1 c≤a2 b2 c2;
(2)(a b)3 (b c)3 (c a)3≥24.
一、对不等式(1)的一题多解、多变、题源及推广
(一)对不等式(1)的一题多解
对不等式(1)变形的方式有两种:直接将abc=1替换题目中的分子1,或者将不等式左边直接通分.
将证明1 a 1 b 1 c≤a2 b2 c2转化为证明a2 b2 c2≥bc ac ab成立.
證法1 比较法
证明:∵1 a 1 b 1 c=bc ac ab,
a2 b2 c2-(bc ac ab)
=(a2-2ab b2) (b2-2bc c2) (c2-2ca a2) 2
=1 2[(a-b)2 (b-c)2 (c-a)2]≥0,
∴bc ac ab≤a2 b2 c2,
∴1 a 1 b 1 c≤a2 b2 c2.
证法2 综合法
证明:∵abc=1,∴1 a 1 b 1 c=bc ac ab.
又∵a2 b2≥2ab,b2 c2≥2bc,c2 a2≥2ca.
根据不等式性质,三式相加得:
2(a2 b2 c2)≥2(ab bc ca),
∴ab bc ca≤a2 b2 c2,∴1 a 1 b 1 c≤a2 b2 c2.
证法3 分析法
证明:∵1 a 1 b 1 c=bc ac ab abc≤a2 b2 c2,
∴bc ac ab a2 b2 c2≤abc,
bc ac ab a2 b2 c2≤b2 c2 2 a2 c2 2 a2 b2 2 a2 b2 c2=1,
∴abc=1,∴1 a 1 b 1 c≤a2 b2 c2.
证法4 反证法
证明:假设1 a 1 b 1 c≤a2 b2 c2不成立,即
证明a2 b2 c2
【关键词】不等式;一题多解;一题多变;推广
2019年高考理科数学(全国卷Ⅰ)第23题不等式选讲:
23.已知a,b,c为正数,且满足abc=1,证明:
(1)1 a 1 b 1 c≤a2 b2 c2;
(2)(a b)3 (b c)3 (c a)3≥24.
一、对不等式(1)的一题多解、多变、题源及推广
(一)对不等式(1)的一题多解
对不等式(1)变形的方式有两种:直接将abc=1替换题目中的分子1,或者将不等式左边直接通分.
将证明1 a 1 b 1 c≤a2 b2 c2转化为证明a2 b2 c2≥bc ac ab成立.
證法1 比较法
证明:∵1 a 1 b 1 c=bc ac ab,
a2 b2 c2-(bc ac ab)
=(a2-2ab b2) (b2-2bc c2) (c2-2ca a2) 2
=1 2[(a-b)2 (b-c)2 (c-a)2]≥0,
∴bc ac ab≤a2 b2 c2,
∴1 a 1 b 1 c≤a2 b2 c2.
证法2 综合法
证明:∵abc=1,∴1 a 1 b 1 c=bc ac ab.
又∵a2 b2≥2ab,b2 c2≥2bc,c2 a2≥2ca.
根据不等式性质,三式相加得:
2(a2 b2 c2)≥2(ab bc ca),
∴ab bc ca≤a2 b2 c2,∴1 a 1 b 1 c≤a2 b2 c2.
证法3 分析法
证明:∵1 a 1 b 1 c=bc ac ab abc≤a2 b2 c2,
∴bc ac ab a2 b2 c2≤abc,
bc ac ab a2 b2 c2≤b2 c2 2 a2 c2 2 a2 b2 2 a2 b2 c2=1,
∴abc=1,∴1 a 1 b 1 c≤a2 b2 c2.
证法4 反证法
证明:假设1 a 1 b 1 c≤a2 b2 c2不成立,即
证明a2 b2 c2