代数证明

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第二十三讲 代数证明

代数证明主要是指证明代数中的一些相等关系或不等关系.
在初中阶段,要证的等式一般可分 为恒等式的证明和条件等式的证明.
恒等式的证明常用的方法有:
(1) 由繁到简,从一边推向另一边;
(2)从左右两边人手,相向推进;
(3)作差或作商证明,即证明:左边一右边=0, .
条件等式的证明实质是有根据、有目的的代数式恒等变换,证明的关键是寻找条件与结论的联系,既要注意已知条件的变换,使之有利于应用;又要考虑求证的需求情况,使之有利于与已知条件的沟通.
代数证明不同于几何证明,几何证明有直观的图形为依托,而代数证明却取决于代数式化简求值变形技巧、方法和思想 的熟练运用.
例题求解
【例1】(1)求证:
(2)求证: .
思路点拨 (1)从较复杂的等式左边推向等式右边,注意左边每个分式分子与分母的联系;(2)等式两边都较复杂,对左、右两边都作变形或作差比较.
注 如果一个等式的字母在条件允许范围内的任意一个值,使得等式总能成立,那么这个等式叫做恒等式.把一个式子变形为与原式恒等的另一种不同形式的式子,这种变形叫做恒等变形,形变值不变是恒等变形的特点.
代数式的化简求值、代数证明其实质都是作恒等变形,分解、换元、引参、配方、分组、拆分,取倒数等是恒等变形常用的技巧与方法.
【例2】 已知 ,且 .
求证: .
(黄冈市竞赛题)
思路点拨 从完全平方公式入手,推出 x、y与a、b间关系,寻找证题的突破口.
【例3】 有18支足球队进行单循环赛,每个参赛队同其他各队进行一场比赛,假设比赛的结果没有平局,如果用 和 ,分别表示第i(I=1,2,3…18)支球队在整个赛程中胜与负的局数.
求证: .
(天津市竞赛题)
思路点拨 作差比较,明确比赛规则下隐含的条件是证题的关键.
【例4】 已知 ,且 .
求证: .
思路点拨 条件中有一个连等式,恰当引入参数,把待证式两边都变形为与参数相同的同一个代数式.
【例5】 已知 ,证明:四个数 、 、 、 中至少有一个不小于6.
(北京市竞赛题)
思路点拨 整体考虑,只需证明它们的和大于等于24即可.
注 证明条件等式的关键是恰当地使用条件,常见的方法有:
(1)将已知条件直接代入求证式;
(2)变换已知条件,再代入求证式;
(3)综合变形巳知条件,凑出求证式;
(4)根据求证式的需求,变换已知条件,凑出结果等.
不等关系证明类似于等式的证明,在证明过程中常用如下知识:
(1)若A—B>0,则A>B;
(2)若A—B<0,则A (3) ;
(4) (x>0);
(5) 若 ,则 中至少有一个大于 .
学力训练
1.已知 , ,r= ,求证: .
2.已知 , .求证: .
3.已知: ,求证: .
4.设 的小数部分为 ,求证: .
5.设x、y、z为有理数,且(y—z)2+( x-y)2+(z—x)2=(y+z-2x)2+(z+x-2y)2+(x+y—2z)2,求证: .
(重庆市竞赛题)
6.已知 ,求证:a:b:c=1:2:3.
7.已知 ,求证:x、y、z中至少有一个为1.
8.若 ,记 ,证明:A是一个整数. (匈牙利竞赛题)
9.已知 ,求证: .
10.完成同一件工作,甲单独做所需时间为乙、丙两人合做所需时间的p倍,乙单独做所需时间为甲、丙两人合做所需时间的q倍;丙单独做所需时间为甲、乙两人合做所需时间的x倍,求证: .
(天津市 竞赛题)
11.设a、b、c均为正数,且 ,证明: .
12.如果正数a、b、c满足 ,求证: .
(北京市竞赛题)
13.设a、b、c都是实数,考虑如下3个命题:
①若 ,且 c>1, 则0②若c>1且0③若01.

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