利用輔助函數證明定積分不等式的常見失分點

2020-12-12 別跡無涯

在不等式證明中,經常用到的一個方法是構造輔助函數法。

輔助函數法,是通過將不等式中一個常量轉換為自變量,通過論證輔助函數的單調性和尋找零點,進而證明原不等式。

本文結合一道習題,闡述何時用輔助函數法,以及相關的常見失分點。

如何判斷一個不等式是否需要用到輔助函數法?

需要用到輔助函數法的定積分不等式通常有以下幾個特徵:

(1)不等式中至少涉及兩個常量。對應習題1中的常量a和b。

(2)當將一個常量固定,考慮另一個常量自由變化時,結合題幹條件,題幹的不等式結論沒有變化。對應習題1,將常量a固定,自由變化b時,不影響不等式結論。

(3)題幹條件部分一般不涉及複雜的條件,如max、min、高階導數。

根據以上分析,可以採用構造輔助函數法解答習題1。具體解答過程如下所示。

在構造輔助函數法中,有幾個常見失分點。

失分點1:構造輔助函數時,混淆了函數變量和積分變量。將不等式轉換為輔助函數時,必須要將原積分變量換個字母。

失分點2:錯誤轉化定積分。將一個函數轉化為定積分時,需逆向考慮,即新定積分能否還原成原來的函數。

失分點3:沒有全面引用題幹條件,從而證明不全面。

輔助函數是證明定積分不等式的一個最常用,也是最基本的方法。熟練掌握輔助函數法必須牢記本文的三個失分點,避免無謂的丟分。

相關焦點

  • 2016考研數學:定積分的證明常見三類問題
    定積分及其應用這部分內容在歷年真題的考察中形式多樣,是考試的重點內容。同學們要加以重視!  定積分的證明是指證明題目中出現積分符號的一類題目,一般的解題思路和常見的證明題大同小異,但是由於積分符號的出現,往往使得同學們有這樣那樣的不適應,在這裡呢,和同學們一起總結下關於這類題目的一般解題思路。
  • 一招制勝 一元函數不等式的證明與隱零點的處理
    今天我們主要學習導數中一元函數不等式證明的兩種模型,通過例題分析證明過程以及隱零點問題的處理。一、一元函數不等式證明的兩種常見模型模型一:對於不等式f(x)>g(x)或者f(x)<g(x)的形式,證明時,利用函數的單調性證明模型二:對於不等式f(x)>=g(x)或者f(x)<
  • 利用導數證明不等式,構造函數在導數中起關鍵作用
    重塑師道尊嚴,讓老師教學更有趣回歸少年理想,讓學生學習更簡單備戰高考數學,每天積蓄力量高中生數學學霸鍛造「1天1道」行動高頻題型一:不等式證明之構造新函數有的高考題型在考卷中常出現,而解決的方法大致相同,這樣就歸納出了一些常見的高頻題型,給出很多妙法巧解,刷題的時候不要只機械做題,從題目本身的思想方法去思考其中的道理。
  • 定積分計算綜合題型分析詳解
    涉及定積分計算的題型很多,除了求定積分值之外還有有關等式和不等式的證明等。此題左邊是兩個積分上限函數的和,右邊是常數,要證明一個函數恆等於一個常數,那麼就要證明左邊兩個函數之和的導數為0,之後代入區間中的一個特殊值計算該常數即可。
  • 2017考研高數六大基本題型:用中值定理證明等式或不等式
    衝刺複習階段,考生要好好利用起來,下面講解基本題型之一用中值定理證明等式或不等式。一定要Get! 2017考研高數六大基本題型:用中值定理證明等式或不等式   利用中值定理證明等式或不等式,利用函數單調性證明不等式證明題雖不能說每年一定考,但也基本上十年有九年都會涉及。
  • 常見函數不等式的證明
    2020—6—25 常見函數不等式的證明最後一個月,昌神回歸! 分享好題、好方法!最後一個月,數學注意哪些問題?1.回歸教材。很多高考題都是源於教材,通過變式、升華得到,源於教材而高於教材.把課本上一些經典的例題和習題研究透,進行變式、推廣非常重要.2.
  • 高中數學:利用導數證明不等式,直擊高考!
    高中數學函數不等式的證明問題會讓很多同學無從下手,這類題型不僅形式多變而且解題方法十分靈活,這部分題型常常在壓軸題中出現,這樣難度係數就增大了。想要順利解決這部分題型很困難。常用的證明函數不等式的方法及就是利用導數證明,把導數當成工具來求解證明函數不等式。
  • 高考數學:利用導數證明不等式的常見題型
    把不等式的證明轉化為利用導數研究函數的單調性或求最值的問題,從而證明不等式,而如何根據不等式的結構特徵構造一個可導函數是利用導數證明不等式的關鍵.這四道題比較簡單,證明過程略.概括而言,這四道題證明的過程分三個步驟:一是構造函數;二是對函數
  • 2021高考數學備考:利用導數證明不等式的常見題型
    ▼題型1 構造函數法把不等式的證明轉化為利用導數研究函數的單調性或求最值的問題,從而證明不等式,而如何根據不等式的結構特徵構造一個可導函數是利用導數證明不等式的關鍵這四道題比較簡單,證明過程略.概括而言,這四道題證明的過程分三個步驟:一是構造函數;二是對函數
  • 揭開原函數、不定積分、定積分的神秘面紗!
    欲徹底掌握其中的難點,首先要清楚原函數、不定積分、定積分的含義,通俗點講,原函數、不定積分、定積分的含義如下:原函數:如果函數F(x)在定義域內可導,且導函數為f(x),則稱F(x)為f(x)的一個原函數。不定積分:若函數f(x)存在原函數,則f(x)所有原函數的集合稱為不定積分。
  • 學習隱函數, 你首先要知道它在幹什麼!
    多元函數微分學的幾點補充80. 混合偏導數相等的三個經典結論79. 對於偏導數的一個強調78. 二元函數可微性的證明77. 二元函數的連續性證明76. 涉及一致的極限交換順序的基本原理75. 重極限與累次極限的例子74. 貝塞爾不等式的證明及其應用73.
  • 【數學競賽考研】積分不等式兩題
    在陳守信上選了兩條不錯的積分不等式題目,第一條利用離散形式的柯西不等式,第二條則是函數凹凸性的運用,值得注意的是目前為止CMC很少考察Jensen不等式,需要關注。
  • 高考數學原創試題—伽瑪函數與契比雪夫不等式
    伽瑪函數(Gamma函數)也叫歐拉第二積分,是階乘函數在實數與複數上擴展的一類函數。該函數在分析學、概率論、偏微分方程和組合數學中有重要的應用,與之有密切聯繫的函數是貝塔函數,也叫第一類歐拉積分,可以用來快速計算同伽瑪函數形式相類似的積分。
  • 「高中數學」柯西不等式,最全解析,高考必備,搞定最後十分
    柯西不等式便是他的一個非常重要的成果。除此之外他在數學的很多領域都進行了深刻的研究,其中包括數論、代數、數學分析和微分方程等,為數學的發展做出的突出的貢獻。柯西對高等數學的貢獻包括:無窮級數的斂散性,實變和複變函數論,微分方程,行列式,概率和數理方程等方面的研究.目前我們所學的極限和連續性的定義,導數的定義,以及微分、定積分用無窮多個無窮小的和的極限定義,實質上都是柯西給出的。
  • 從微積分角度證明「正態分布密度函數」
    本篇我們來證明一個常見的優美的積分等式,聰明你是否看出如下等式曾在哪裡出現過呢?沒錯如下和正態分布中概率密度函數很像。但我們僅從積分學的角度來分析正面它。·證明它靈活的數學技巧,你準備好了嗎?因為e^-x^2是關於x的偶函數,所以我們明顯可以想到所以你只需要證明,學過概率論與數理統計的朋友,應該很熟悉這個式子根據泰勒公式我們得到所以當x不等於0時,e^>1+x,將x換成x^2或者-x^2可得,可得
  • [數學問答]怎樣證明不等式
    ab1,a-b0  ∴(ab)a-b(ab)0=1即aabbabba>1,又abba>0∴aabb>abba  練習1 已知a、b∈R+,n∈N,求證(a+b)(an+bn)≤2(an+1+bn+1)基本不等式法  利用基本不等式及其變式證明不等式是常用的方法,常用的基本不等式及 變形有:  (1)若a、b∈R,則a2+
  • 高中數學導數,證明不等式成立,做好這些讓你的高三成績突飛猛進
    利用導數證明不等式成立是高考常考題型之一,可以歸類到高中數學基本題型中,所以掌握這種題型的證明方法很重要,特別在高三第一輪複習階段,熟練掌握各種基本題型的解題方法尤其重要,高考數學中比較難的題,一般都是由基本題型構成,或者是可以轉化為基本題型來解決。
  • 實分析3.2:非負可測函數的積分
    (1)和(2),即說明積分是個線性泛函.(3)的話也是類似證明.(4)按部就班寫出積分的顯式表達,也就是測度的線性組合,然後利用測度,那麼單調收斂定理就給出了非負可測函數積分的一個計算辦法,即計算單調遞增逼近該函數的簡單函數列的積分.
  • 《高等數學》常見題型一般求解思路、方法、知識點總結與典型題分析
    分鐘)●切線與平面區域面積計算綜合應用實例解析(9分鐘)第二題:對稱區間上三角函數的定積分計算思路與方法●三角函數對稱區間上定積分計算思路探索(9分鐘)●對稱區間上三角函數定積分與常見三角恆等式(26分鐘)第三題:常值級數收斂性判定的一般思路與方法●
  • 典型例題:不可積函數的定積分計算
    【注】這裡指的不可積函數是原函數無法求解或者很難求解,或者原函數不能用初等函數描述的函數。以下是學友「雲水」分享的一個典型定積分計算題,覺得有意思,所以在這裡發布,並補充相關思路與典型問題,以供大家參考!