数学不等式问题

联考资讯  |  2018年06月30日 18:47  |  文章来源:都学课堂

     在历年管理类联考中,数学部分涉及到不等式的内容每年大概有12分左右。以考查不等式的性质为重点,同时考查不等关系,并且与函数、数列、解析几何、概率、实际问题等知识点相结合综合命题。其使用的数学思想和解题方法虽然有很多种,但都存在解题规律和技巧,所以需要大家在平时地学习过程中掌握一定的做题方法,来解决考试中我们遇到的问题。

  一.与不等式有关的数学思想

    第一,分类讨论思想。分类讨论思想是将数学对象分为不同的类别,再对划分的每一类别分别进行研究和求解的一种方法,它体现了一种化整为零、和零为整的数学思想与归类整理的解题方法,但是要注意分类讨论的标准一旦确定,便不可轻易更改,以保证整体知识结构的严密性;第二,数形结合思想。数形结合思想其实质是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,使抽象思维与形象思维相结合,使问题化难为易、化抽象为具体,同时也体现了对所学知识的灵活应用;第三,函数与方程思想。函数与方程思想是在我们求解数学问题时,通过构造与之相关的函数和方程,来求解其中的问题。例如,将不等式看做函数、方程,能更为合理的分析出不等式的单调性。第四,转化与化归思想。转化与化归思想是指在对问题做细致观察的基础之上,展开丰富的联想,把未知问题转化到在已有的知识范围内可解的问题,借助旧知识、旧经验来处理新问题的一种重要的思想方法。当我们掌握转化思想后,能实现各个转换。比如:利用转化与化归思想,可以将多元方程进行转化为一元方程,也可以对高次方程进行转换,降为低次,便与求解。

  二.与不等式有关的数学方法

   1、比较法

    比较法是对两个实数进行大小比较,对其作差或者作商,为大小比较的主要方法,当然有时我们也采用特值法进行比较。作差法的一般步骤是:①作差;②变形;③定号;④结论。关键是②变形,常采用合理分组、配方、因式分解、分母(分子)有理化等方法把差式转变成积式或者完全平方式。当两个式子都为正数时,有时也可以先平方再作差;作商法的一般步骤是:①作商;②变形;③判断商与1的大小;④结论。特值法,若是问题求解题,可以用特值法比较大小,若是条件充分性判断题,可以先用特值法探究思路,再用作差或作商法判断。

   2、均值不等式

   $\text{若}a\gt0,b\gt0,\text{则}a+b\geqslant2\sqrt{ab}\text{(当且仅当“a=b”时,取“=”)}$

    均值不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,因此可以用在一些不等式的证明中,还可以用于求代数式的最值或取值范围。如果条件等式中,同时含有两个变量的和与积的形式,就可以直接利用均值不等式对两个正数的和与积进行转化,然后通过解不等式进行求解。利用均值不等式要从整体上进行把握和理解,对于不等式满足均值不等式条件的可以通过“变形”来转化,常见的变形技巧有:拆项、并项,也可以乘以一个数或者加上一个数,“1”的代换等技巧。同时在运用基本不等式求函数最值时,应注意的三个条件:一正二定三相等。①一正:函数的解析式中,各项均为正数;②二定:函数的解析式中,含变量的各项的和或积必须有一个为定值;③函数的解析式中,含变量的各项均相等时,取得最值。

   3、换元法

    换元法在对不等式进行证明的时候,需要根据不等式的变量,对其合理替换,保证能为不等式证明提供更为有效的方法。一般情况下,经常使用的换元手段为代数换元法。

   $\text{【例】(2015年20题)已知}M=(a_1+a_2+\cdots+a_{n-1})(a_2+a_3+\cdots+a_n),N=(a_1+a_2+\cdots+a_n)(a_2+a_3+\cdots+a_{n-1}),\text{则}M\gt N.$     $(1)a_1\gt0.$     $(2)a_1a_n\gt0.$    $\text{【解析】此题很显然用常规解法将会很复杂,所以采用整体换元的方法来解,设}$ $a_2+a_3+\cdots+a_{n-1}=t,\text{那么题干为}M=(a_1+t)(t+a_n),N=(a_1+t+a_n)t,\text{则}M\gt N\Leftrightarrow(a_1+t)(t+a_n)\gt(a_1+t+a_n)t\Leftrightarrow a_1a_n\gt0,\text{条件(2)充分}.$

  三.总结

    关于不等式的题目在管理类联考当中呈现方式多种多样,要利用概念、公式和相关定理对其有针对性地分析,灵活应用,掌握其存在的规律,善于归纳总结思考,以达到考试要求的目标。

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