基本不等式链有哪些?
高中4个基本不等式链:
√[(a+b)/2]≥(a+b)/2≥√ab≥2/(1/a+1/b)。
平方平均数≥算术平均数≥几何平均数≥调和平均数。
一、基本不等式
基本不等式是主要应用于求某些函数的最值及证明的不等式。其表述为:两个正实数的算术平均数大于或等于它们的几何平均数。
二、基本不等式两大技巧
“1”的妙用。题目中如果出现了两个式子之和为常数,要求这两个式子的倒数之和的最小值,通常用所求这个式子乘以1,然后把1用前面的常数表示出来,并将两个式子展开即可计算。如果题目已知两个式子倒数之和为常数,求两个式子之和的最小值,方法同上。
调整系数。有时候求解两个式子之积的最大值时,需要这两个式子之和为常数,但是很多时候并不是常数,这时候需要对其中某些系数进行调整,以便使其和为常数。
三、基本不等式中常用公式
(1)√((a²+b²)/2)≥(a+b)/2≥√ab≥2/(1/a+1/b)。(当且仅当a=b时,等号成立)
(2)√(ab)≤(a+b)/2。(当且仅当a=b时,等号成立)
(3)a²+b²≥2ab。(当且仅当a=b时,等号成立)
(4)ab≤(a+b)²/4。(当且仅当a=b时,等号成立)
(5)||a|-|b| |≤|a+b|≤|a|+|b|。(当且仅当a=b时,等号成立)
四、不等式定理口诀
解不等式的途径,利用函数的性质。对指无理不等式,化为有理不等式。
高次向着低次代,步步转化要等价。数形之间互转化,帮助解答作用大。
证不等式的方法,实数性质威力大。求差与0比大小,作商和1争高下。
直接困难分析好,思路清晰综合法。非负常用基本式,正面难则反证法。
1. 一元不等式链:
a) 正数平方不等式:对于任意正实数 a 和 b,有 a² ≥ 0。
举例:x² ≥ 0,对任意实数 x。
b) 平均值不等式:对于任意非负实数 a₁、a₂、...、aₙ,有 (a₁ + a₂ + ... + aₙ)/n ≥ √(a₁a₂...aₙ)。
举例:(x + y)/2 ≥ √(xy),对任意非负实数 x、y。
2. 二元不等式链:
a) 平方差不等式:对于任意实数 a 和 b,有 (a - b)² ≥ 0。
举例:(x - y)² ≥ 0,对任意实数 x、y。
b) 单边不等式:对于任意实数 a 和 b,如果 a ≤ b,则 a + c ≤ b + c,其中 c 为任意实数。
举例:x ≤ y,则 x + 2 ≤ y + 2,对任意实数 x、y。
3. 绝对值不等式链:
a) 绝对值平方不等式:对于任意实数 a,有 |a|² = a²。
举例:|x|² = x²,对任意实数 x。
b) 绝对值三角不等式:对于任意实数 a 和 b,有 |a + b| ≤ |a| + |b|。
举例:|x + y| ≤ |x| + |y|,对任意实数 x、y。
这些基本不等式链在不等式证明和问题求解中经常被使用。它们提供了重要的推理框架和工具,帮助我们理解和解决各种不等式。
1. 三角不等式链:
|a + b| ≤ |a| + |b|
|a - b| ≥ ||a| - |b||
|a - b| ≤ |a| + |b|
2. 平均值不等式链:
算术平均 ≥ 几何平均 ≥ 开平均
3. 幂不等式链:
如果 a > b > 1 且 x > 0,则 a^x > b^x;如果 0 < a < b < 1 且 x > 0,则 a^x < b^x
4. 柯西-施瓦茨不等式链:
|∑(ai * bi)| ≤ √(∑a^2) * √(∑b^2)
5. 任意不等式链:
如果 a < b ,则 a + c < b + c
如果 a < b ,且 c > 0,则 a * c < b * c
如果 a < b ,且 c < 0,则 a * c > b * c
如果 a < b ,且 0 < c < 1,则 a^c < b^c
如果 a < b ,且 c > 1,则 a^c > b^c
以上是一些常见的基本不等式链,但还有其他更多的不等式链存在。这些不等式链在数学证明和问题求解中具有重要作用,可以帮助我们推导出更复杂的不等式和问题的解。
常见的基本不等式链包括以下几个:
1. 三角不等式链:
|a + b| ≤ |a| + |b|
|a - b| ≥ ||a| - |b||
|a - b| ≤ |a| + |b|
2. 平均值不等式链:
算术平均 ≥ 几何平均 ≥ 开平均
3. 幂不等式链:
如果 a > b > 1 且 x > 0,则 a^x > b^x;如果 0 < a < b < 1 且 x > 0,则 a^x < b^x
4. 柯西-施瓦茨不等式链:
|∑(ai * bi)| ≤ √(∑a^2) * √(∑b^2)
5. 任意不等式链:
如果 a < b ,则 a + c < b + c
如果 a < b ,且 c > 0,则 a * c < b * c
如果 a < b ,且 c < 0,则 a * c > b * c
如果 a < b ,且 0 < c < 1,则 a^c < b^c
如果 a < b ,且 c > 1,则 a^c > b^c
以上是一些常见的基本不等式链,但还有其他更多的不等式链存在。这些不等式链在数学证明和问题求解中具有重要作用,可以帮助我们推导出更复杂的不等式和问题的解。