一、构造法在解证不等式中的应用
- 构造几何模型法
例1 求证不等式 + x2 + y2 ≥
2 2
分析:观察题设特征,启发学生“横向联系”。不难看出不等式的两边都是一种距离形式,左边看作原点(0,0)到点(x1,y1)的距离之和,右边是点(x1,y1)到点(x2,y2)的距离,由三角形两边之和不小于第三边,不
难证得。
略证:在直角坐标系中:设 A(x1,y1),B(x2,y2)
则:|OA| = x1 + y1 ,
2 2
|OB| =
|AB|=2
∵|OA| + |OB|≥|AB|
∴ + x2 + y2 ≥
2 2
显然,当 A、B、C 三点共线且 A,B 在 O 点异侧时取“=”号。例 2 若 a,b,c,x,y∈R+且 a+x=b+y=c+z=k
求证:ay + bz + cx<k 2
分析:构造法的难点在于合理构造一个图形,要解决这个难点就要“纵向深入”分析题设结构,“横向联系”联想几何图形。本题由 a+x=b+y=c+z=k 联系三角形 AB=BC=CA=K,如图所示:略证:
在边长为 K 的的等边三角形 ABC 中令 AB=a+x,AB=y+b,CA=z
+c.则S△ABC =
3 k 2,S =
4 1
3 ay,S =
4 2
3 bz,S = 3
4 3 4
由S +S +S <S 易得:ay+bz+cx<k2
小结:类似这些不等式的证明,用常规的、定向思考的方法不易证明, 或能证但很繁冗,特别是一些证明不等式中含有绝对值号或根号的,可以改变一下思维方向,构造一个几何模型来解证。下面再举例先由学生思考分析, 最后归纳解法。
例 3 证明不等式,若 x,y,z∈R+,求证:
分析:纵向观察不等式两边都有根号且有交叉项。横向联系到①三角形两边之和大于第三边,②斜三角形中余弦定理中的距离公式,且夹解为 120
°,不妨构造如图三角形 ABC
略证:在△ABC 中,由余弦定理可知:
|BC|=
同理可得:|AC|=