一、构造法在解证不等式中的应用

  1. 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。

一、构造法在解证不等式中的应用 - 图1

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

一、构造法在解证不等式中的应用 - 图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。

一、构造法在解证不等式中的应用 - 图3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|=