不等式证明教学设计

第一篇：不等式证明教学设计

3.4.1 基本不等式的证明教学设计

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3.4.1 基本不等式的证明

南京师范大学附属中学 季人杰

教学目标：

1.探索并了解基本不等式的证明;

2.体会证明不等式的基本思想方法;

3.能应用基本不等式解决简单的不等式证明问题.

教学重点：

基本不等式的证明.

教学难点：

基本不等式的证明.

教学过程：

一、问题情境，导入新课

口述：有一个珠宝商人，很多人到他那里买的东西回家一称发现分量都有问题，于是向工商局投诉，工商局派人去调查，商人承认他用的天平左右的杆长有问题，向人们提出一个调解方案，放左边称变重对人们不公平，放右边称变轻商人要亏本，那么用两次称重的平均值作为物品的实际重量，如果你是购买者，你接受他的方案吗?

问题1 你能不能把这个问题转化成一个数学问题?

珠宝放左边称砝码显示重量为a，放右边称砝码显示重量为b，假设天平的左杠杆长为l1，右杠杆长l2，那么这个珠宝的实际重量是多少?(会算吗?用什么原理来算?你认为珠宝商的方案合理吗，那也就是

问题2 abab 哪个大?) 2abab 哪个大?(你估计一下哪个大?)(如果回答取值代，

2那么可以追问取一正一负行吗?如果回答作差，可以追问你估计一下哪个大?)

二、学生活动

aba0,b0)呢?

2请2个同学上黑板(巡视，有不同的解法让他上黑板写一下). 问题

3如何证明

证法一(比较法)

：ab1

122

=20，

222

ab时，取“=”.

证法二：要证

ab， 2

只要证

a，b

只要证

0ab，

只要证

02)

因为最后一个不等式成立，所以

时，取“=”.

证法三：对于正数a,b，有

)， 0ab成立，

即ab2

ab0，

ab

 ab 2

先让学生谈一谈证的对不对，他这个证明方法有什么特点?

点评：回顾我们上面的证明过程，我们来看一下各种证法的特点：

证法一是比较法，比较法常用的就是作差将差值与零去比较;

证法二是分析法，分析法的特点是盯住我们要的目标，寻找结论成立的条件; 证法三是综合法，它们都是证明不等式的基本方法.

(看来珠宝商还是多赚钱的，只有a=b时才是一个守法的商人啊.)

三、建构数学

定理：如果a,b是实数且(a0,b0)，那么

取“=”).

问题：对于这个定理你怎么认识它?(结构有什么特点啊?成立的条件是什么?什么叫当且仅当啊?) (上式中ab称为a,b

a,b的几何平均数，两个正2abab(当且仅当ab时

2数的算术平均数大于等于它们的几何平均数，有的时候我们也把这个定理写成

.要用这个定理首先两个数必须都是非负数. ab2ab)

当ab时，取“=”，并且只有当ab时，取“=”，我们把这种等号成立的情况称之为当且仅当.

四、数学运用

例1 设a,b是正数，证明下列不等式成立：

ba1(1)2(2)a2 aba

(3)a2b22ab

(先让学生点评，对不对，关注格式与条件，他用什么方法来证明的?还有什么别的思路?)

点评：我们证明不等式通常有比较法，分析法，现在有了这个定理，也可以应用它来证明

什么时候取等号?

师：我们现在已经对这个不等式有了一定的认识了，你能不能从图形的角度来认识一下它呢?

有线段AB长为a，线段BC长为b，你能找到

讲完了可以让另一个学生再解释一下)

a

b

2B

1,(x0)，求此函数的最小值. x例2(1)已知函数yx点评：什么是最小值，最小值就是大于等于一个数，你说大于等于2，那也大于等于1嘛，我能说最小值就是1吗?

(2)已知函数yx

(3)已知函数y2x

1,(x0)，求此函数的最大值; x1,(x1)，求此函数的最小值. x

1五、回顾小结

回顾本节课，你对基本不等式有哪些认识?

第二篇：3.4.1 基本不等式的证明教学点评

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《3.4.1 基本不等式的证明》评课

南京师范大学附属中学 仇炳生

本节课的主要目标是探索并证明基本不等式

abab(a0,b0).在探2索基本不等式的过程中，执教老师依据教材给出的问题，改编为核查一个珠宝商是否违法的故事，创设了一个生动有趣的问题情景.在运用科学推理揭露不法珠宝商违法事实时，由寻找“判断珠宝商是否违法的依据”，提出两个问题：“如何计算珠宝的真实重量?”及“比较

ab(珠宝商提供的珠宝重量)与ab(珠2宝的真实重量)的大小?”.通过实例展示基本不等式探索过程的教学设计，既使探索过程中思维活动十分流畅，也表现出数学发展的趣味性.

在证明基本不等式的过程中，由于基本不等式的证明方法比较多且难度不大，执教老师放手让学生自我研究证明方法.从学生在黑板上的板书中，反映出学生的学习习惯比较好.除条件a0,b0在证法中没有交代以外，证明过程书写是比较规范的.必修教材中关于不等式证明的内容比较少，执教老师在学生证明的基础上，对比较法和分析法作简要的说明，是十分必要的.在教学中，教师指出分析法的基本思路是“执果索因”，即瞄准结论，寻找结论成立的(充分)条件，同时还通过分析法的书写模式，强化基本思路.谨防学生认为分析法就是“从结论倒推”的错误.比较法在学习函数的单调性时曾经接触过，比较法实际上也可以看作是分析法的特例，即要证AB，只要证AB0.(或者将对命题AB的证明，化归为对它的等价命题AB0的证明).比较法研究不等关系的优越性在于，它有利于对未知不等关系的探索和证明.

形(几何图形)和数(数量关系)是中学数学研究的基本对象，它们是同一事物的两种不同的表现形式.形和数各具特点，又互相支撑.一般地，形——生动、形象、整体性好，数——严谨、精确、逻辑性强.形与数结合有利于开拓思

abab(a0,b0). 启发学生探索基2ab本不等式的几何形式的关键在于，给定线段a，b，如何构造线段和ab.由

2维能力.基本不等式的代数形式为于学生初中数学内容中没有射影定理，对于一般学生探索基本不等式的几何形式有一定的难度.基本不等式的几何解释不是本节内容的重点，是否作为本节课的

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教学内容可视学生的具体情况确定.

在理解和运用基本不等式的阶段中，执教老师重视定理教学的常规方式，首先要求学生分析不等式的特征，不等式成立的条件以及对定理中关键词语的理解，然后再进行练习.这是很好的学习习惯，应该予以肯定.关于运用基本不等式求函数的最值问题，可以作为下节课的主要内容重点进行处理.

纵观本节课，教学设计合理，学生的参与度高.但在教学中，也有一些不足之处：对练习中学生的错误不仅及时指出，还应该及时给出正确的解答;对一些语病没能及时校正，如将“开方”说成“开根号”，将“

ab”说成“分式”等. 2

第三篇：常用均值不等式及证明证明

这四种平均数满足HnGn

AnQn

、ana

1、a

2、

R，当且仅当a1a2

an时取“=”号

仅是上述不等式的特殊情形，即D(-1)≤D(0)≤D(1)≤D(2)由以上简化，有一个简单结论，中学常用

均值不等式的变形：

(1)对实数a,b，有a

22

2b22ab (当且仅当a=b时取“=”号)， a,b02ab

(4)对实数a,b，有

aa-bba-b

a2b2

2ab0

(5)对非负实数a,b，有

(8)对实数a,b,c，有

a2

b2c2abbcac

abcabc(10)对实数a,b,c，有

均值不等式的证明：

方法很多，数学归纳法(第一或反向归纳)、拉格朗日乘数法、琴生不等式法、排序

不等式法、柯西不等式法等等

用数学归纳法证明，需要一个辅助结论。

引理：设A≥0，B≥0，则ABAnnAn-1B

n

注：引理的正确性较明显，条件A≥0，B≥0可以弱化为A≥0

，A+B≥0 (用数学归纳法)。

当n=2时易证;

假设当n=k时命题成立，即

那么当n=k+1时，不妨设ak1是则设

a1,a2,,ak1中最大者，

kak1a1a2ak1 sa1a2ak

用归纳假设

下面介绍个好理解的方法琴生不等式法

琴生不等式：上凸函数fx,x1,x2,,xn是函数fx在区间(a,b)内的任意n个点，

设fxlnx，f

x为上凸增函数所以，

在圆中用射影定理证明(半径不小于半弦)

第四篇：不等式的证明

不等式的证明不等式的证明，基本方法有

比较法：(1)作差比较法

(2)作商比较法

综合法：用到了均值不等式的知识，一定要注意的是一正二定三相等的方法的使用。

分析法：当无法从条件入手时，就用分析法去思考，但还是要用综合法去证明。两个方法是密不可分的。

换元法：把不等式想象成三角函数，方便思考

反证法：假设不成立，但是不成立时又无法解出本题，于是成立

放缩法：

用柯西不等式证。等等……

高考不是重点，但是难点。

大学数学也会讲到柯西不等式。

不等式是数学的基本内容之一，它是研究许多数学分支的重要工具，在数学中有重要的地位，也是高中数学的重要组成部分，在高考和竞赛中都有举足轻重的地位。不等式的证明变化大，技巧性强，它不仅能够检验学生数学基础知识的掌握程度，而且是衡量学生数学水平的一个重要标志，本文将着重介绍以下几种不等式的初等证明方法和部分方法的例题以便理解。

一、不等式的初等证明方法

1.综合法：由因导果。

2.分析法：执果索因。基本步骤：要证..只需证..，只需证..(1)“分析法”证题的理论依据：寻找结论成立的充分条件或者是充要条件。

(2)“分析法”证题是一个非常好的方法，但是书写不是太方便，所以我们可利用分析法寻找证题的途径，然后用“综合法”进行表达。

3.反证法：正难则反。

4.放缩法：将不等式一侧适当的放大或缩小以达证题目的。放缩法的方法有：

(1)添加或舍去一些项，如：

(2)利用基本不等式，如

3)将分子或分母放大(或缩小)：

5.换元法：换元的目的就是减少不等式中变量，以使问题

化难为易、化繁为简，常用的换元有三角换元和代数换元。

6.构造法：通过构造函数、方程、数列、向量或不等式来证明不等式。

证明不等式的方法灵活多样，但比较法、综合法、分析法和数学归纳法仍是证明不等式的最基本方法。

7.数学归纳法：数学归纳法证明不等式在数学归纳法中专门研究。

8.几何法：用数形结合来研究问题是数学中常用的方法，若求证的不等式是几何不等式或有较明显的几何意义时，可以考虑构造相关几何图形来完成，若运用得好，有时则有神奇的功效。

9.函数法：引入一个适当的函数，利用函数的性质达到证明不等式的目的。

10.判别式法：利用二次函数的判别式的特点来证明一些不等式的方法。当a>0时，f(x)=ax2+bx+c>0(或<0).△<0(或>0)。当a<0时，f(x)>0(或<0).△>0(或<0)。

二、部分方法的例题

1.换元法

换元法是数学中应用最广泛的解题方法之一。有些不等式通过变量替换可以改变问题的结构，便于进行比较、分析，从而起到化难为易、化繁为简、化隐蔽为外显的积极效果。

注意：在不等式的证明中运用换元法，能把高次变为低次，分式变为整式，无理式变为有理式，能简化证明过程。尤其对含有若干个变元的齐次轮换式或轮换对称式的不等式，通过换元变换形式以揭示内容的实质，可收到事半功倍之效。

2.放缩法

欲证A≥B，可将B适当放大，即B1≥B，只需证明A≥B1。相反，将A适当缩小，即A≥A1，只需证明A1≥B即可。

注意：用放缩法证明数列不等式，关键是要把握一个度，如果放得过大或缩得过小，就会导致解决失败。放缩方法灵活多样，要能想到一个恰到好处进行放缩的不等式，需要积累一定的不等式知识，同时要求我们具有相当的数学思维能力和一定的解题智慧。

3.几何法

数形结合来研究问题是数学中常用的方法，若求证的不等式是几何不等式或有较明显的几何意义时，可以考虑构造相关几何图形来完成，若运用得好，有时则有神奇的功效。

注意：这类方法对几何的熟悉程度以及几何与代数的相互联系能力要求比较高。

每一种不等式的证明方法基本上都有一种固定的模式可以去对比，但数学的特点就在于它的灵活性非常强，所以不等式的证明中的题目会有很多种变化，这对学习者的要求是非常高的，这就需要我们在今后的学习中多总结、归纳，才能达到我们学习的效果。具体解题时，一定要认真审题，紧紧抓住题目的所有条件不放，不要忽略了任何一个条件。一道题和一类题之间有一定的共性，可以想想这一类题的一般思路和一般解法，但更重要的是抓住这一道题的特殊性，抓住这一道题与这一类题不同的地方。数学的题目几乎没有相同的，总有一个或几个条件不尽相同，因此思路和解题过程也不尽相同。有些同学对于老师讲过的题会做，其他的题就不会做，只会依样画瓢，题目有些小的变化就无从下手。当然，做题先从哪儿下手是一件棘手的事，不一定找得准。但是，做题一定要抓住其特殊性则绝对没错。选择一个或几个条件作为解题的突破口，看由这个条件能得出什么，得出的越多越好，然后从中选择与其他条件有关的，或与结论有关的，或与题目中的隐含条件有关的，进行推理或演算。一般难题都有多种解法，俗话说，条条大路通罗马。要相信利用这道题的条件，加上自己学过的那些知识，一定能推出正确的结论。

数学题目是无限的，但数学的思想和方法却是有限的。我们只要学好了有关的基础知识，掌握了必要的数学思想和方法，就能顺利地应对那无限的题目。题目并不是做得越多越好，题海无边，总也做不完。关键是你有没有培养起良好的数学思维习惯，有没有掌握正确的数学解题方法。当然，题目做得多也有若干好处：一是“熟能生巧”，加快速度，节省时间，这一点在考试时间有限时显得很重要;二是利用做题来巩固、记忆所学的定义、定理、法则、公式，形成良性循环。

解题需要丰富的知识，更需要自信心。没有自信就会畏难，就会放弃;有了自信，才能勇往直前，才不会轻言放弃，才会加倍努力地学习，才有希望攻克难关，迎来属于自己的春天。

第五篇：不等式的证明

教学目标：

(1)理解证明不等式的三种方法：比较法、综合法和分析法的意义;

(2)掌握用比较法、综合法和分析法证明简单的不等式;

(3)能根据实际题目灵活地选择适当地证明方法;

(4)通过不等式证明，培养学生逻辑推理论证的能力和抽象思维能力.教学建议：

1.知识结构:(不等式证明三种方法的理解)==〉(简单应用)==〉(综合应用)

2.重点、难点分析

重点：不等式证明的主要方法的意义和应用;

难点：①理解分析法与综合法在推理方向上是相反的;

②综合性问题证明方法的选择.

(1)不等式证明的意义

不等式的证明是要证明对于满足条件的所有数都成立(或都不成立)，而并非是带入具体的数

值去验证式子是否成立.

(2)比较法证明不等式的分析

①在证明不等式的各种方法中，比较法是最基本、最重要的方法.

②证明不等式的比较法，有求差比较法和求商比较法两种途径.

由于a>b<==>a-b>0，因此，证明a>b，可转化为证明与之等价的a-b>0.这种证法就是求差比较法.由于当b>0时,a>b<==>(a/b)>1，因此，证明a>b(b>0),可以转化为证明与之等价的(a/b)>1(b>0).这种证法就是求商比较法，使用求商比较法证明一定要注意(b>0)这一前提条件.

③求差比较法的基本步骤是：“作差变形断号”.

其中，作差是依据，变形是手段，判断符号才是目的.

变形的方法一般有配方法、通分法和因式分解法等，变成能够判断出差的符号是正或负的数(或式子)即可.④作商比较法的基本步骤是：“作商变形判断商式与1的大小关系”，需要注意的是，作商比较法一般用于证明不等号两侧的式子同号的不等式.

(3)综合法证明不等式的分析

①利用某些已经证明过的不等式和不等式的性质推导出所要证明的不等式成立，这种证明方法通常叫做综合法.

②综合法的思路是“由因导果”：从已知的不等式出发，通过一系列已知条件推导变换，推导出求证的不等式.

③综合法证明不等式的逻辑关系是：

(已知)==〉(逐步推演不等式成立的必要条件)==〉(结论)

(4)分析法证明不等式的分析

①从求证的不等式出发，逐步寻求使不等式成立的充分条件，直至所需条件被确认成立，就断定求证的不等式成立，这种证明方法就是分析法.

有时，我们也可以首先假定所要证明的不等式成立，逐步推出一个已知成立的不等式，只要这个推出过程中的每一步都是可以逆推的，那么就可以断定所给的不等式成立.这也是用分析法，注意应强调“以上每一步都可逆”，并说出可逆的根据.

②分析法的思路是“执果导因”：从求证的不等式出发，探索使结论成立的充分条件直至已成立的不等式.它与综合法是对立统一的两种方法.

③用分析法证明不等式的逻辑关系是：

(已知)<==(逐步推演不等式成立的必要条件)<==(结论)

④分析法是证明不等式时一种常用的基本方法.当证明不知从何入手时，有时可以运用分析法而获得解决.特别对于条件简单而结论复杂的题目往往更实用.

(5)关于分析法与综合法关系

①分析法与综合法是思维方向相反的两种思考方法.

②在数学解题中，分析法是从数学题的待证结论或需求问题出发，逐步地推导，最后达到题设的已知条件.即推理方向是：结论已知.

综合法则是从数学题的已知条件出发，经过逐步的逻辑推理，最后达到待证结论或需求问题.即：已知 结论.

③分析法的特点是：从“结论”探求“需知”，逐步靠拢“已知”，其逐步推理实际上是要寻找结论的充分条件.

综合法的特点是：从“已知”推出“可知”，逐步推向“未知”，其逐步推理实际上是要寻找已知的必要条件.

④一般来说，对于较复杂的不等式，直接运用综合法往往不易入手，用分析法来书写比较麻烦.因此，通常用分析法探索证题途径，然后用综合法加以证明，所以分析法和综合法经常是结合在一起使用的.

第一课时不等式的证明(比较法)

教学目标

1.掌握证明不等式的方法——比较法;

2.熟悉并掌握比较法证明不等式的意义及基本步骤.

教学重点:比较法的意义和基本步骤.

教学难点:常见的变形技巧.

教学方法; 启发引导法.

教学过程：

(-)导入新课

教师提问：根据前一节学过(不等式的性质)的知识，我们如何用实数运算来比较两个实数与的大小?

找学生回答问题.

(学生回答：

，

，

，)

[点评]要比较两个实数 与

的大小，只要考察 与

的差值的符号就可以了，这种证明不等式的方法称为比较法.现在我们就来学习：用比较法证明不等式.

目的：通过教师设置问题，引导学生回忆所学的知识，引出用比较法证明不等式，导入本节课学习的知识.

(二)新课讲授

【尝试探索，建立新知】

教师写出一道(证明不等式)例题的题目

[问题] 求证

教师引导学生分析、思考，研究不等式的证明.

学生研究证明不等式，尝试完成问题.

[本问点评]

①通过确定差的符号，证明不等式的成立.这一方法，在前面比较两个实数的大小、比较式子的大小、证明不等式性质就已经用过.

②通过求差将不等问题转化为恒等问题，将两个一般式子大小比较转化为一个一般式子与0的大小比较，使问题简化.

③理论依据是：

④由

，

，知：要证明

只需证

;需证明

这种证明不等式的方法通常叫做比较法.

目的：帮助学生构建用比较法证明不等式的知识体系，培养学生化归的数学思想.

【例题示范，学会应用】

教师板书例题，引导学生研究问题，构思证题方法，学会解题过程中的一些常用技巧，并点评.

例1. 求证

[分析]由比较法证题的方法，先将不等式两边作差，得

关于的二次函数，由配方法易知函数的最小值大干零，从而使问题获证. ，将此式看作证明：∵

=

=

，

∴

[本例点评] .

①作差后是通过配方法对差式进行恒等变形，确定差的符号;

②作差后，式子符号不易确定，配方后变形为一个完全平方式子与一个常数和的形式，使差式的符号易于确定;

③不等式两边的差的符号是正是负，一般需要利用不等式的性质经过变形后，才能判断;

④例1介绍了变形的一种常用方法——配方法.

例2 . 已知都是正数，并且

，求证：

[分析]这是分式不等式的证明题，依比较法证题将其作差，确定差的符号，应通分，由分子、分母的值的符号推出差值的符合，从而得证.

证明：

=

=

.

因为

都是正数，且

，

所以

.

∴

.

即：

[本例点评]

①作差后是通过通分法对差式进行恒等变形，由分子、分母的值的符号推出差的符号;

②本例题介绍了对差变形，确定差值的符号的一种常用方法——通分法;

③例2的结论反映了分式的一个性质(若都是正数

1.当

时，

2.当

时，

.)

目的：巩固用比较法证明不等式的知识，学会用比较法证明不等式时，对差式变形的常用方法——配方法、通分法.

【课堂练习】

教师指定练习题，要求学生独立思考.完成练习;请甲、乙两学生板演;巡视学生的解题情况，对正确的证法给予肯定和鼓励，对偏差点拨和纠正;点评练习中存在的问题.

练习：1.求证

2.已知 ，

， ，d都是正数，且

，求证

目的:掌握用比较法证明不等式，并会灵活运用配方法和通分法变形差式，确定差式符号.反馈课堂教学效果，调节课堂教学.

【分析归纳、小结解法】

学生和老师一起分析归纳例题和练习的解题过程，小结用比较法证明不等式的解题方法，并让学生记录笔记.比较法是证明不等式的一种最基本、重要的方法.用比较法证明不等式的步骤(作差、变形、判断符号).灵活掌握配方法和通分法对差式进行恒等变形.

(三)小结(培养学生对所学知识进行概括归纳的能力，巩固所学知识)

学生和老师一起小结本节课所学的知识，并让学生记录笔记.

本节课学习的用比较法证明不等式的步骤中，作差是依据，变形是手段，判断符号才是目的.掌握求差后对差式变形的常用方法(配方法和通分法).并在下节课继续学习对差式变形的常用方法.

(四)布置作业

1.课本作业：P14.1，2，3.(供学生巩固基础知识)

2.思考题：已知

，求证：

( 培养其灵活掌握用比较法证明不等式的能力)

3.研究性题：设 ，

， 都是正数，且

(为培养学生创新意识)

作业答实:

思考题：，求证：

，又

，从而得证.

研究性题：.所以

，