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浅谈安振平老师的26个优美不等式(综述)

(2012-11-22 18:16:46)
标签:

安振平

柯西不等式

局部不等式

内切圆代换

函数眼光看问题

分类: 安振平-26个优美不等式
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在文[1]中,安振平老师提出了26个优美不等式与广大数学工作者研讨,这26个不等式犹如投入江水中的巨石一般,自见刊之日起,就激发了无数数学爱好者的兴趣,不断有人去探索、证明、加强、推广(见文[2]-[17]),真是魅力不小.

纵览之,可对这26个不等式进行粗略地分类.

1234个优美不等式为一类:它们是四个形式相似的分式不等式,观察12,发现分子相同,仅仅是分母作一轮换,能否将分母继续轮换得到新的不等式?34则有明显的几何意义,将根号下的式子与余弦定理的形式联系起来便会豁然开朗;

567个优美不等式是一类:它们的题设条件完全一致,结论又形似神似,能否找到统一的证法与渊源?这给我们留下了极大的思考空间,探究后对于建立一类不等式的证明方法与技巧大有裨益;

89个优美不等式为一类:89为两个不等式猜想,是从二元情形到三元情形的试探性推广,观其面目就觉证明不易,值得静下心来思考;

1521个优美不等式像是一类:都为含有n次根号的代数不等式,但2115形式上简单得多,证明也是如此吗?

1719个优美不等式像是一类:均为线性约束下的条件不等式,但其结论却稍有差异,猜测其证法也会不同;

2223242526个优美不等式都与三角形有关,算作一类;剩下的第1011121314161820个优美不等式各成一类.

1.不要被不等式的表象所迷惑

俗话说:“人不可貌相,海水不可斗量”,不等式证明亦是如此.在这26个优美不等式中,有些并不难.

2.“失效”的柯西不等式

柯西不等式在不等式证明中可谓是一把利器,屡建奇功.然而其在这26个不等式的证明中却屡次“失效”.

运用柯西不等式的三次“失败”不得不让我们反思:柯西不等式的“神通”在这里为什么没有显现?这些题目真的不能运用柯西不等式吗?还是我们的运用仅仅停留在了低层次水平上?

3.“局部不等式”显神威

不等式证明中最难的要属构造证明了,要构造的式子常常被称为“局部不等式”.局部不等式往往要兼顾题设条件和要证明的式子,还要保证其自身在大环境下是成立的.在一些较难的不等式证明中,往往会冒出个局部不等式,至于是如何想到的,很少有人给出个所以然,这在初学者看来,是极不自然的.

局部不等式仿若一架中间桥梁,贯通了待证不等式左端与右端之间的道路,促使问题向有利的方向转化,使天堑变通途!

4.用函数的眼光看问题

函数思想的渗透为不等式证明带来了一缕春风.当然这里不涉及多元函数微分学和条件极值等高等数学的内容,然而不等式证明中的变量又往往不止一个,于是我们需要利用题设条件将多变量转为单变量,将条件不等式问题转化为函数最值问题,从而便于我们运用函数的单调性、对称性、凹凸性等一系列性质去证题.

5.活用三角形的内切圆代换

三角形中的内切圆代换是不等式证明中十分常用且有效的一种代换.若原不等式是关于三角形三边的不等式,利用该代换,可以解除三边之间需满足的长度关系,转化为三个任意正数 的代数不等式;若原不等式是关于三个任意正数的不等式,反用内切圆代换,则或许可将其转化为三角形中的三角不等式,拓宽证题思路.下面给出三角形内切圆代换的一些基本结论,这在不等式证明中是极其有用的.

保持代数不等式、几何不等式、三角不等式随时随地的相互转化是一种数学修养,可以为证明提供新的思路,但若转化之后仍不好证,那么转化就失去了其本身的意义.

参考文献

[1]  安振平.二十六个优美不等式[J].中学数学教学参考(上旬),20101-2

[2]  殷长征.第十个优美不等式的另一证明[J].中学教研,20115

[3]  尚生陈.第十个优美不等式的证明[J].中学数学教学参考(上旬),20109

[4]  袁合才,程宏.三个优美不等式猜想的证明[J].数学教学通讯,201127

[5]  卫福山.几个优美不等式的渊源及证明[J].中学数学.20125

[6]  邹生书.第十四个优美不等式的证明及推广[J].中学数学研究(南昌),20116

[7]  黄传军.对《第十四个优美不等式的证明及推广》一文的一点修正[J].中学数学研究(南昌),20119

[8]  陈宇.对第十四个优美不等式推广的加强[J].中学数学研究(南昌),201110

[9]  陈宇.对第十四个优美不等式下界的探究[J].中学数学研究(南昌),20126

[10]  彭代元.利用Schur不等式证明两个优美不等式[J].数学教学通讯,201121

[11]  卫福山.对一个优美不等式的证明及联想[J].中国数学教育,20125

[12]  王凯成.第19个优美不等式的证明[J].中学数学教学参考(上旬),20106

[13]  王伟宣.第19个优美不等式的另证[J].中学数学教学参考(上旬),201011

[14]  郑日峰.对一个优美不等式的进一步探讨[J].数学通报,20121

[15]  王耀辉.第19个优美不等式的又一另证[J].中学数学研究,20125

[16]  查正开.几个优美不等式的统一证明及推广[J].高中数学教与学,20124

[17]  吴裕东.第8个优美不等式的证明.数学教学通讯[J]201215;.

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