Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 87 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
87
Dung lượng
655,7 KB
Nội dung
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - - - - - - - - - - - ĐẶNG THỊ TOAN MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP HÀM ĐỂ GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VÀ BẤT PHƯƠNG TRÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - - - - - - - - - - - - ĐẶNG THỊ TOAN MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP HÀM ĐỂ GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VÀ BẤT PHƯƠNG TRÌNH Chuyên ngành: Phương pháp toán sơ cấp Mã số: 60460113 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Giảng viên hướng dẫn PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH SANG Hà Nội – 2015 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG KIẾN THỨC CHUẨN BỊ 3 1.1 Các định lý về hàm khả vi 3 1.1.1 Định nghĩa 3 1.1.2 Định lý Fermat 3 1.1.3. Đ ịnh lý Rolle 3 1.1.4. Đ ịnh lý Lagrange 3 1.1.5. Đ ịnh lý Cauchy 4 1.1.6. Công th ức Taylor 4 1.2. S ố phức, nghiệm liên hợp 7 1.2.1 Số phức 7 1.2.2 ệm liên hợp . Nghi 7 1.3 Hàm đơn điệu. G iá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất 7 1.3.1. Hàm đơn điệu 7 1.3.2. Giá tr ị lớn nhất và giá trị nhỏ nhât của hàm số 7 1.3.3. Tính ch ất hàm đơn điệu 8 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP HÀM GIẢI PHƯƠNG TRÌNH 9 2.1 Phương pháp dùng khai triển Taylor 9 2.1.1 Phương tr ình bậc 3 9 2.1.2 Phương tr ình bậc 4 13 2.1.3. Bài t ập giới thiệu 16 2.2 Phương pháp dùng tính đơn điệu của hàm số 17 2.2.1. Ứng dụng giải phương trình 17 2.2.2. Ứng dụng vào hệ phương trình 23 2.2.3. Bài t ập giới thiệu 29 2.3Ứng dụng tính khả vi để giải phương trình, hệ phương trình . 30 2.3.1 Dùng định lý Rolle để giải phương trình 30 2.3.2. Dùng định lý Lagrange để giải phương trình 34 2.3.3. Dùng định lý Cauchy để giải phương trình hệ phương trình 40 2.3.4. Bài t ập giới thiệu 46 2.4. P hương pháp cực trị hàm số-Phương pháp đánh giá 47 2.4.1 Cơ sở phương pháp 47 2.4.2 Các ví dụ 49 4.i tập giới thiệu 3. B 57 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP HÀM GIẢI BẤT PHƯƠNG TRÌNH, BẤT ĐẲNG THỨC VÀ BIỆN LUẬN PHƯƠNG TRÌNH - BẤT PHƯƠNG TRÌNH 59 3.1. Phương pháp hàm liên tục giải bất phương trình 59 3.1.1. Cơ s ở phương pháp 59 3.1.2. Các ví d ụ 59 3.1.3. Bài tập giới thiệu 62 3.2. Phương pháp cực trị hàm số - Phương pháp đánh giá để giải bất phương trình 63 3.2.1. Các ví d ụ 63 3.2.2. Bài tập giới thiệu 67 3.3. Biện luận phương trình – Bất phương trình 67 3.3.1. Cơ sở phương pháp 67 3.3.2. Các ví dụ 68 3.3.3. Bài t ập giới thiệu 75 3.4. Phương pháp hàm ch ứng minh bất đẳng thức 76 3.4.1. Các ví d ụ 76 3.4.2. Bài tập giới thiệu 80 KẾT LUẬN 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 BẢNG CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT N Tập các số tự nhiên N* Tập các số tự nhiên khác 0 Z Tập các số nguyên Z+ Tập các số nguyên dương Z- Tập các số nguyên âm R Tập các số thực R* Tập các số thực khác 0 R+ Tập các số thực dương R- Tập các số thực âm i Đơn vị ảo C Tập các số phức TXĐ Tập xác định (a;b)= {x R:a m, x 0, b>0 35a 18Pa 3P 2 P 2a (P 3a) ' 140 P 24 P P Khi P 35 35 9P ; b thỏa mãn điều kiện: 2a 3b , có nghiệm a 35 Vậy P = 3a+2b 35 ta có điều phải chứng minh Ví dụ 3.4.1.2: Cho a,b,c 0: a b2 c Chứng minh rằng: ab bc ca 14 abc Lời giải: Đặt t=a+b+c, suy ra: ab+bc+ca= t2 Xuất phát từ: ab bc ca t2 Ta có: Bài toán đưa về tìm t2 3 2 a b c max[ [ 3;3] t2 3 ] t Xét 77 f (t ) Có f '(t ) t t2 ; t [ 3;3] t 0; với t t2 max f (t ) f (3) [ 3;3] a b c 14 Dấu = xảy ra khi a b c a b c Ta có điều phải chứng minh Ví dụ 3.4.1.3: cho a,b,c>0. Ch ứng minh: P a b2 c (a 1)(b 1)(c 1) Lời giải: Xuất phát từ: A2 B (A B)2 1 Ta có: a b2 c (a b)2 (c 1)2 (a b c 1)2 2 (a 1)(b 1)(c 1) ( abc3 ) Đặt t=a+b+c+1>1, 54 P; t (1; ) , Khi đó: f (t ) t (t 2)3 162 , (t 2) t f '(t) t f '(t ) t x 1 4 t’ + 0 - t 78 1 P max f (t ) , P khia b c [1;+ ] 4 Ta có điều phải chứng minh Ví dụ 3.4.1.4: Cho số dương x. Ch ứng minh rằng: x x x Lời giải: 0 x y0 Đặt y0 x x có nghiệm x y0 xy0 x Phương trình y0 x y02 x có nghiệm khi y0 y0 y0 y0 Khi đó có nghiệm y0 y0 y0 x Vậy với mọi số dương x thì: x x Ví dụ 3.4.1.5: Cho a b 1 , dấu bằng xảy ra khi x= x Ch ứng minh rằng: asina- bsinb>2(cosb-cosa) Lời giải: Xét f x xsinx 2cosx với x (0; ) Có f ‘(x)=xcosx- sinx= (x-tanx)cosx0; tanx>x với mọi x (0; ) ) 2 Vậy f(x) nghịch biến với mọi x x (0; ) Do đó, với a b ta có: f(a)> f(b) Suy ra: asina+ 2cosa>bsinb+ 2cosb asina- bsinb>2(cosb-cosa) Nhận xét: Đối với các bất đẳng thức chứa nhiều biến số ta có thể: 79 Hoặc đặt một bộ phận làm ẩn phụ t, với điểu kiện (*) thích hợp rồi xét hàm số f(t) thu được trên miền (*) Hoặc xét hàm số với đối số là một trong các biến số có mặt trong miền biến thiên của biến số đó Hoặc xét một hàm số phụ có tính chất nào đó và sử dụng các bất đẳng thức tổng quát đổi với hàm số đó 3.4.2 Bài tập giới thiệu 1. Cho x,y,z>0: x+y+z Ch ứng minh rằng: 1 27 x y z xy yz zx (Hướng dẫn: Dùng bất đẳng thức Cauchy cho 3 số 1 ; ; và 3 số x,y,z. xy yz zx Đặt t= xyz . b ải toán tương đương với tìm GTNN của f(t)= ) 3t ; t (0; ] t 2 Chứng minh rằng với mọi x>0, ta luôn có: a) x x3 sin x x x ln(1 x) x 1 x c)1 2ln x x b) 3. Chứng minh rằng x > a > 3 thì: a x x a 4. Chứng minh rằng trong mọi tam giác ABC ta luôn có: 4(1-cosA)( 1-cosB)( 1-cosC)+7(cosA+cosB+cosC) 11 A B (Hướng dẫn: đặt t= sin sin sin C , suy ra 0