式”的必要因素与必要形式,对ba1a2aa?a2a2??1?1?b1b2b1b1?b2b21?a1?0,b2?a2?0,有
.
(4)取浓度不等的两杯糖水,它们有一个平均浓度,合在一起后又有一个浓度,这两个浓度哪个大呢?这已经是一个有挑战性的问题了,需比较
a1?a21?a1a2????与?2?b1?b2?b1b2?的大小.
讲解 (以“糖水加糖变甜了”为例)这是一个尽人皆知的生活事实,这里有数学道理吗?该用什么样的数学关系式来表示呢?
首先,这个情境具有不等式的必要因素与必要形式.变甜、变咸所表达的是大小关系,记为
p1?p2.
这里用到了字母表示数的知识.
其次,这个情境代表什么不等式呢,它又应该用怎样的式子表达出来呢?这要调动“浓度”的概念并继续用字母表示数,设b克糖水里有a克糖(b?a?0),则
p1?a,而p2? b2这还没有把加糖反映出来,p有待表示.再设加
入m克糖(m?0),得
p2?a?m, b?mbb?m最后,“糖水加糖变甜了”就是a?a?m.于是得到一个真分数不等式:
例7 若b?a?0,m?0,则a?a?m.
bb?m这个不等式可以有分析法、综合法、反证法、放缩法构造图形、构造定比分点、构造复数、构造函数等10多种证明方法,非常有利于沟通知识和方法之间的联系.
值得指出,很多高考题都可以用真分数不等式来求解,这一事实既说明真分数不等式可以作为一个不等式证明的基本模型,又说明求解高考题时可以化归为课堂上已解决过的问题,或化归为往届高考题.这些高考题的求解,还可以体现模式识别的层次性(直接用、转化用、综合用).
例7-1 如果0?m?b?a,那么( ).
b?mbb?m?cos?cos a?maa?mbb?mb?m(B)cos?cos?cos
aa?ma?mb?mbb?m(C)cos?cos?cos
a?maa?mb?mb?mb(D)cos?cos?cos
a?ma?ma(A)cos[1989年高考数学广东题]
例7-2 设?a?是由正数组成的等比数列,S是其
nn前n项和.
(1)证明lgS lg(Sn?lgSn?2?lgSn?1;(解法见例23-41)
(2)是否存在常数c?0,使得
n?c)?lg(Sn?2?c)?lg(Sn?1?c).
2(1995年数学高考理科第(25)题)
例7-3 已知数列?a?为等比数列,an2?6,a5?162,
(1)求数列?a?的通项公式;
n(2)设S是数列?a?的前n项和,证明SSnnnSn?22n?1?1.
(2004年数学高考文科第(18)题)
例7-4 对一切大于1的自然数,求证:
1112n?1. (1?)(1?)?(1?)?352n?12(1985年数学高考上海题)
例7-5 已知数列?b?是等差数列,
nb1?1,b1?b2???b10?145,
(1)求数列?b?的通项b;
nn(2)设数列?a?的通项
n?1?an?loga?1???bn?,(其中
a?0,且a?1),记Sn是数列?an?前n项和.试比较Sn与1logabn?1的3大小,并证明你的结论.
(1998年数学高考题理科第(25)题)
例7-6 已知i,m,n是正整数,且1?i?m?n,
(1)证明nAiimi; ?miAn(2)证明(1+m) n>(1+n) m. (2001年数学高考全国卷理科第(20)题)
这几道高考题目课本都没有出现过,但可以认为是真分数不等式的应用.
故事6 自行车问题.
例8-1 一个自行车新轮胎,若安装在前轮则行驶5000km后报废,若安装在后轮则行驶3000km后报废.如果行驶一定路程后交换前、后轮胎,使一辆自行车的一对新轮胎同时报废,那么这辆车将能行驶多少
km?
解法1 解法2
如果你不能求解请先做第2题
例8-2 一件工程,平均分为前、后两段,甲工程队干前半段5000小时完成,乙工程队干后半段3000小时完成,如果两工程队同时动工,甲工程队干前段、乙工程队干后段一定时间后,甲、乙两工程队交换(交换时间不计),使前、后两段同时完工,问整个工程一共几小时完成?
如果你能求解请返回做第1题;如果你也不能求解第2题,没关系,请先做第3题 .
例8-3 一件工程,甲工程队干一半需5000小时,乙工程队干一半需3000小时,如果甲、乙两工程队一齐干,整个工程几小时完成?
如果你不能求解第3题,请看第4题;如果你能求解请返回做第2、1题,
例8-4 一件工程,甲工程队干需10000小时,乙工程队干需6000小时,如果甲、乙两工程队一齐干,整个工程几小时完成? 提示
111?100006000?200015?2000(小时). ??15?250?3750118?53最终要用两个解法完成第1题.
再解1:设一对新轮胎交换位置后同时报废时自行车共行驶了Skm.由于填空题不需要书写过程,所
以,我们不妨设想自行车的车把和车座都可以旋转,用人和车的掉头代替前、后轮交换的装卸.当自行车行驶到Skm时,前轮的磨损量恰好是后轮的磨损剩余
2量,前轮的磨损剩余量恰好是后轮的磨损量,如果此时旋转车把和车座掉头返回出发地,就交换了前、后轮,再行驶Skm回到出发地时一对新轮胎同时报废.于
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