Sáng kiến kinh nghiệm Phát triển năng lực thực hành cho học sinh THCS thông qua việc tiếp cận một số phương pháp chứng minh bất đẳng thức và ứng dụng của bất đẳng thức vào các bài toán thực tế

THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN
1. Tên sáng kiến: Phát triển năng lực thực hành cho học sinh THCS thông qua việc tiếp cận một số phương pháp chứng minh bất đẳng thức và ứng dụng của bất đẳng thức vào các bài toán thực tế.
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giảng dạy môn Toán trong trường THCS.
3. Tác giả:
Họ và tên: Nguyễn Hữu Tường Nam (nữ): Nam
Ngày tháng/năm sinh: 26/09/1977
Trình độ chuyên môn: Đại học toán – Thạc sĩ quản lý giáo dục.
Chức vụ, đơn vị công tác: Hiệu trưởng - Trường THCS Hồng Dụ, Ninh Giang, Hải Dương.
Điện thoại: 0946590555 và 0976787199
4. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Trường THCS Hồng Dụ, xã Hồng Dụ, huyện Ninh Giang, tỉnh Hải Dương.
Số điện thoại: 03203767341
5. Đơn vị áp dụng sáng kiến lần đầu: Trường THCS Hồng Dụ, xã Hồng Dụ, huyện Ninh Giang, tỉnh Hải Dương.
Số điện thoại: 03203767341
6. Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: 
- Giáo viên phải biết phân loại các đối được học sinh và chọn các bài tập phù hợp cho từng đối tượng học sinh đã phân loại.
7. Thời gian áp dụng sáng kiến lần đầu: Sáng kiến của tôi được áp dụng từ năm học 2013 – 2014 đến nay.
 HỌ TÊN TÁC GIẢ XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN 
 ĐƠN VỊ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN
 NGUYỄN HỮU TƯỜNG
XÁC NHẬN CỦA PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TÓM TẮT NỘI DUNG SÁNG KIẾN
1. Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến
Qua thực tế giảng dạy, qua công tác khảo nghiệm khả năng phát triển tư duy và năng lực thực hành đối với bộ môn toán nói riêng và trong cuộc sống nói chung của học sinh thông qua nhóm kiến thức liên quan đến bất đẳng thức; khả năng tìm ra phương án tối ưu cho một vấn đề cần giải quyết của học sinh THCS. 
Tôi nhận thấy mình phải tìm hiểu sâu và làm tốt việc “Phát triển năng lực thực hành cho học sinh THCS thông qua việc tiếp cận một số phương pháp chứng minh bất đẳng thức và ứng dụng của bất đẳng thức vào các bài toán thực tế”
2. Điều kiện, thời gian, đối tượng áp dụng sáng kiến
- Điều kiện áp dụng sáng kiến: Nhà trường có đủ cơ sở vật chất đáp ứng cho việc tổ chức các hoạt động học tập cho thầy và trò như: Sách giáo khoa, sách tham khảo, các tài liệu có liên quan, hệ thống máy tính, máy chiếu và các phần mềm hỗ trợ học tập và hệ thống các văn bản hướng dẫn của các cấp...
 - Thời gian áp dụng sáng kiến lần đầu: Năm học 2013 – 2014
- Đối tượng áp dụng sáng kiến: Học sinh THCS khối 8, khối 9.
3. Nội dung sáng kiến.
3.1. Tính mới , tính sáng tạo của sáng kiến
- Xác định được hệ thống kiến thức lý thuyết, một số phương pháp chứng minh bất đẳng thức đơn giản giúp các em học sinh hình thành cho mình được cách tiếp cận các bài chứng minh bất đẳng thức một cách cởi mở hơn, cùng với một số ứng dụng cơ bản của bất đẳng thức vào bài toán thực tế. Trong nội dung của đề tài này tôi xin được tập trung giới thiệu một số phương pháp hay được sử dụng khi chứng minh bất đẳng thức như: dùng định nghĩa, biến đổi tương đương, dùng các bất đẳng thức đã biết, phương pháp phản
chứng, dùng các tính chất của bất đẳng thức, dùng bất đẳng thức tổng quát chứa luỹ thừa các số tự, dùng bất đẳng thức về 3 cạnh của tam giác......và một số bài tập vận dụng như: Ứng dụng tìm cực trị; Ứng dụng giải phương trình; Ứng dụng giải phương trình nghiệm nguyên; Ứng dụng giải hệ phương trình; Ứng dụng điều kiện về nghiệm của phương trình bậc hai để tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của một biểu thức. nhằm giúp học sinh bớt lúng túng khi gặp các bài toán về chứng minh hay vận dụng bất đẳng thức, qua đó phát huy được tính tích cựu, lòng say mê học tập bộ môn toán nói riêng, từng bước phát triển tư duy, từng bước hình thành và phát triển cho học sinh năng lực thực hành, khả năng tìm ra phương án tối ưu để giải quyết một vấn đề và từ đó từng bước hoàn thiện nhân cách cho học sinh nói chung.
Qua đó qua đó tạo cho học sinh lòng ham mê học hỏi, hình thành và phát triển năng lực thực hành cho học sinh. 
- Đưa ra phương thức và phương pháp tiếp cận lời giải cho một số dạng toán về bất đẳng thức từ đó tạo cho học sinh hình thành nên cho học sinh được những định hướng cơ bản cho việc giải quyết các vấn đề thực tế liên quan đến bất đẳng thức trong chương trình toán ở trường trung học cơ sở. 
- Học sinh dễ tiếp thu kiến thức và có thể ghi nhớ kiến thức lâu dài, học sinh biết vận dụng kiến thức để giải quyết những tình huống gặp phải trong cuộc sống có liên quan đến sự hơn kém, tính so sánh và đến những giá trị đặc biệt của vấn đề.
- Học sinh có ý thức nghiên cứu vấn đề có tính hệ thống, tính kế hoạch. 
3.2. Khả năng áp dụng của sáng kiến:
- Nội dung sáng kiến thiết thực, có khả năng áp dụng rộng rãi trong các nhà trường.
- Sáng kiến được áp dụng trong việc dạy học chương trình đại trà, chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi và đặc biệt áp dụng được trong các trường hợp nghiên cứu chuyên sâu về chuyên đề bất đẳng thức...
3.3. Lợi ích của sáng kiến 
Ngày nay, chúng ta đang sống trong một xã hội năng động, con người được tiếp cận với tiến bộ khoa học kỹ thuật. Khoa học công nghệ cũng vì nhu cầu vô hạn của con người, ngày càng phát triển nhanh chóng, đặc biệt là cong người càng phát triển thì càng cần tìm ra được cách giải quyết vấn đề một cách tối ưu nhất.
Tuy nhiên, bên cạnh sự tiến bộ ấy, chúng ta phải đối diện với những vấn đề lớn có tầm ảnh hưởng đến sự phát triển của các thế hệ người sau này đó là các em học sinh đôi chỗ mất đi phần nào năng lực thực hành, các em học tập là làm việc đôi chỗ thiếu tính hệ thống nên kết quả trong học tập, hiệu quả trong lao động chưa thật cao.
Với tất cả các yếu tố đó, thiết nghĩ việc phát triển năng lực thực hành nói riêng, năng lực học tập và làm việc cho các thế hệ học sinh là vấn đề đặc biệt quan trong trong nhà trường. Do đó, tối khuyến khích các em học tập thông qua việc tiếp cận một số phương pháp chứng minh bất đẳng thức và những ứng dụng của nó trong thực tiễn để qua đó xóa đi bức tường vô hình trong việc các em tiếp cận đế kiến thức bất đẳng thức. Tạo cho các em học sinh lòng say mê bộ môn tạo cho các em làm nhiều, học nhiều, từng bước hình thành và phát triển năng lực thực hành cho các em.
4. Khảng định giá trị, kết quả đạt được của sáng kiến.
Qua việc áp dụng đề tài vào quá trình giảng dạy trong 3 năm liền tôi nhận thấy kết quả mà học sinh đạt được đối với việc thai gian các bài thi, khả năng thực hành giải toán đã được cải thiện khá nhiều.
5. Đề xuất kiến nghị để thực hiện áp dụng hoặc mở rộng sáng kiến.
- Tăng cường tổ chức các chuyên đề, các buổi hội thảo về việc định hướng, phân loại các dạng toán để giúp các em học sinh dễ học hơn, dễ nhớ hơn, từ đó khích lệ được các em nhiều hơn trong việc học tập và lao động.
- Đào tạo, bồi dưỡng đội ngũ giáo viên dạy môn toán có được trình độ chuyên sâu để tổ chức tốt các hoạt động học tập của học sinh.
- Tạo điều kiện cho học sinh tích cực tham gia nhiều hơn các cuộc thi trên sân chơi trí tuệ, tổ chức tốt cho học sinh THCS được thi giải toán trên mạng thông qua đó tạo cho học sinh được thói quen tự học và nhu cầu học tập của bản thân.
Trong nội dung của đề tài này tôi xin được tập trung giới thiệu một số phương pháp hay được sử dụng khi chứng minh bất đẳng thức như: dùng định nghĩa, biến đổi tương đương, dùng các bất đẳng thức đã biết, phương pháp phản chứng, dùng các tính chất của bất đẳng thức, dùng bất đẳng thức tổng quát chứa luỹ thừa các số tự, dùng bất đẳng thức về 3 cạnh của tam giác......và một số bài tập vận dụng như: Ứng dụng tìm cực trị; Ứng dụng giải phương trình; Ứng dụng giải phương trình nghiệm nguyên; Ứng dụng giải hệ phương trình; Ứng dụng điều kiện về nghiệm của phương trình bậc hai để tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của một biểu thức. nhằm giúp học sinh bớt lúng túng khi gặp các bài toán về chứng minh hay vận dụng bất đẳng thức, qua đó phát huy được tính tích cựu, lòng say mê học tập bộ môn toán nói riêng, từng bước phát triển tư duy, từng bước hình thành và phát triển cho học sinh năng lực thực hành, khả năng tìm ra phương án tối ưu để giải quyết một vấn đề và từ đó từng bước hoàn thiện nhân cách cho học sinh nói chung.
Tính mới của đề tài này là giúp học sinh từ việc hệ thống được các phương pháp chứng minh bất đẳng thức, các ứng dụng của bất đẳng thức để đạt được việc phát triển năng lực thực hành trong giải toán cho học sinh THCS.
MÔ TẢ SÁNG KIẾN
Toán học là một môn khoa học tự nhiên, toán học có một vai trò rất quan trọng trong các lĩnh vực khoa học, toán học nghiên cứu rất nhiều, rất đa dạng và phong phú, trong đó các bài toán về bất đẳng thức là những bài toán khó. Để giải được các bài toán về bất đẳng thức, bên cạnh việc nắm vững khái niệm, các tính chất cơ bản của bất đẳng thức, còn phải nắm được các phương pháp chứng minh bất đẳng thức và những ứng dụng của chúng.
	Có nhiều phương pháp để chứng minh bất đẳng thức và ta phải căn cứ vào đặc thù của mỗi bài toán mà sử dụng phương pháp cho phù hợp. Mỗi bài toán chứng minh bất đẳng thức có thể áp dụng được nhiều phương pháp giải khác nhau, cũng có bài phải phối hợp nhiều phương pháp một cách linh hoạt.
Bài toán chứng minh bất đẳng thức được vận dụng nhiều vào các dạng bài toán giải và biện luận phương trình, bất phương trình, hệ phương trình đặc biệt, tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của biểu thức...và được sử dụng nhiều trong khi ôn tập, ôn thi học sinh giỏi và thi vào cấp 3 đặc bịêt là thi vào các trường chuyên...
Việc vận dụng lính hoạt các trường học xẩy ra trong toán học vào thực tế, khả năng phân tích một vấn đề thực tế để so sánh khả năng xẩy ra của nó đối với điều kiện hiện tại của học sinh nói riêng và điều kiện xã hội hiện tại nói chung
Vì những lý do trên học sinh cần thiết phải nắm được những kiến thức cơ bản về bất đẳng thức, những vận dụng của bất đẳng thức và đặc biệt là nhứng trường hợp đạt giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của một biểu thức, để qua đó các em thấy được sự so sánh, quy luật so sánh trong các quan hệ toán học, thấy được quan hệ qua lại gữi các yếu tố, những khả năng có thể xảy ra, những trường hợp có thể đạt giá trị lớn nhất, nhỏ nhất
I. Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu
1.1. Mục đích nghiên cứu
	Nghiên cứu thực trạng khả năng thực hành, vận dụng các kỹ năng thực hành vào thực tiễn của học sinh thông qua phần kiến thức bất đẳng thức, chứng minh bật đẳng thức và các ứng dụng của nó vào thực tế từ đó đề xuất một số giải pháp góp phần phát triển năng lực thực hành cho học sinh THCS.
1.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Hệ thống một số vấn đề lý luận và kiến thức cơ bản của bất đẳng thức.
- Nghiên cứu khảo sát thực trạng về việc nắm bắt các phương pháp chứng minh bất đẳng thức, những ứng dụng của bất đẳng thức và việc liên hệ các bài toán về bất đẳng thức vào thực tiễn cuộc sống.
- Đề xuất một số biện pháp nâng cao khả năng giải quyết các bài toán về bất phương trình, ứng dụng của bất phương trình trong chương trình toán THCS.
- Phân tích và đưa ra một số khuyến nghị đối với giáo viên và học sinh.
1.3. Giới hạn nghiên cứu
	Tôi khảo sát 50 học sinh lớp 8, 35 học sinh lớp 9 và 20 giáo viên dạy toán THCS.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
1.4.1. Câu hỏi nghiên cứu/ giả thuyết nghiên cứu
* Câu hỏi nghiên cứu
- Việc thực hành giải toán, khả năng suy luận toán học, kỹ năng phấn tích, phán đoán và vận dụng các trường hợp xẩy ra trong toán học và giải quyết các vấn đề được đưa ra trong trương trình toán nói chung, trong phần kiến thức về bất đẳng thức nói riêng đã tốt chưa?, đã có sự linh hoạt chưa?
- Hãy hệ thống kiến thức cơ bản của bất đẳng thức và qua hệ giữ chúng?
- Có ban nhiêu phương pháp chứng minh bất đẳng thức, đánh giá từng phương pháp?
- Phần kiến thức về bất đẳng thức có thể có những vận dụng gì vào trong thực tế?
- Học song phần kiến thức về bất đẳng thức và những ứng dụng của chúng đã giúp gì cho em khi tìm cách giải quyết một tình huống trong thực tế?
* Giả thuyết nghiên cứu
- Trong chương trình toán THCS thường sử dụng các tính chất, một số bất đẳng thức cơ bản để chứng minh bất đẳng thức. Nhưng các phương pháp mà các em học sinh biết được thì đôi chỗ chưa giải quyết được hết các tình huống đưa ra trong thực tế, trong các bài tập yêu cầu tư duy logic cao
- Việc yêu cầu học sinh, kỹ năng học sinh có được thông qua việc học phần kiến thức về bất đẳng thức trong chương trình toán THCS vẫn còn mạng tính áp dụng máy móc, chưa phát triển được khẳ năng tư duy sâu, khả năng vận dụng linh hoạt đặc biệt là vận dụng những kiến thức đã học được vào việc tìm
 kiếm ý tưởng, những giải pháp tối ưu để giải quyết những vấn đề gặp phải
 trong tình huống thực tế cuộc sống có thể là:
	+ Thiên về việc áp dụng máy móc kiến thức sách giáo khoa.
	+ Phương pháp đưa ra chư pháp huy hết được khả năng vận dụng của học sinh.
	+ Chưa lập được mối qua hệ giàng buộc giữa kiến thức toán học và các tình huống thực tế.
	+ Giáo viên chưa có nhiều kinh nghiệm trong việc đưa kiến thức toán học vào trong thực tế cuộc sống.
- Nếu học sinh có được hệ thống phương pháp học tập phần kiến thức liên quan đến bất đẳng thức tốt thì các em có thể thấy được một vấn đề trong cuộc sống có bao nhiêu khả năng xẩy ra, khả năng nào có thể xảy ra nhiều nhất, khả năng xảy ra ít nhất và trong điều kiện nào.
1.4.2. Phương pháp nghiên cứu
Tôi sử dụng phối hợp các phương pháp sau để triển khai các nội dung nghiên cứu trong đề tài này.
1.4.2.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu lý luận
Mục đích: Nhằm thu thập thông tin về các vấn đề có liên quan làm cơ sở lý luận cho đề tài.
Công cụ: + Thông tin, số liệu, tài liệu giảng dạy trong phần kiến thức toán học bậc THCS.
 + Thông tin, lý luận cơ bản về phát triển năng lực.
 + Các nghiên cứu, những kinh nghiệm của đồng nghiệm đã đề cập, đã vận dụng vào thực tế giảng dạy của mình.
Cách tiến hành: Tìm hiểu thu thập, đọc, nghiên cứu, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa các tài liệu có liên quan.
1.4.2.2. Phương pháp điều tra bằng phiếu (ankét)
	Mục đích: Nhằm thu thập ý kiến của giáo viên và học sinh về thực trạng học tập, vận dụng các kiến thức về bất đẳng thức vào thực tế và đặt biệt vận dụng một cách tinh tế kiến thức bất đẳng thức vào tư duy suy luận trong thực tế.
	Phương tiện:
	+ Phiếu điều tra học sinh
	+ Phiếu trưng cầu ý kiến của giáo viên.
	Cách tiến hành: Thiết kế bảng hỏi; phát cho mỗi giáo viên dạy toán, học sinh trong danh sách cần điều tra một phiếu điều tra và đề nghị họ trả lời toàn bộ các câu hỏi được đưa ra trong phiếu. Hướng dẫn cách trả lời từng nội dung trong phiếu (nếu người trả lời thắc mắc). Trong phiếu có một vài câu hỏi mở. Sau đó tổng hợp, phân tích so sánh đưa ra đánh giá lại làm cơ sở cho việc điều tra thực trạng.
1.4.2.3. Phương pháp thử nghiệm
	Mục đích: Thử nghiệm phương pháp trắc nghiệm khách quan để đánh giá khả nặng vận dụng các kiến thức về bất đẳng thức vào giải quyết các tình huống thực tế đối với học sinh THCS.
	Phương tiện: Bài kiểm tra chương, bài kiểm tra học kì, bài kiểm tra học sinh giỏi cấp THCS.
	Cách tiến hành: Kiểm tra và phân tích lại toàn bộ các bài làm của học sinh trong các bài kiểm tra của học sinh có phần câu hỏi, kiến thức vận dụng bất đẳng thức.
1.4.2.4. Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia
	Mục đích: Tham khảo các ý kiến đóng góp cho đề tài khi xây dựng phiếu điều tra thực trạng; khi lập bảng trọng số, soạn các câu hỏi, xử lý, phân
 tích dữ liệu, điều chỉnh và hoàn thiện bộ trắc nghiệm đã xây dựng để bài test có độ giá trị và tin cậy cao.
	Phương tiện: + Phiếu điều tra giáo viên và học sinh
	 + Đề kiểm tra kiến thức của chương, năm học và những nội dung được vận dụng vào thực tế.
	Cách tiến hành: Trong quá trình thiết kế phiếu điều tra, xây dựng, soạn thảo câu hỏi,  tôi có xin ý kiến của một số giáo viên giầu kinh nghiệm trong giảng dạy và kính nghiệm cuộc sống
1.4.2.5. Phương pháp phỏng vấn
	Mục đích: Nhằm kiểm chứng theo xắc xuất từ 5 – 9% kết quả qua thu phiếu điều tra, hỗ trợ cho phương pháp điều tra bằng phiếu.
	Phương tiện: + Các câu hỏi ý kiến giáo viên, học sinh.
	 + Ghi chép và thu băng qua quá trình đàm thoại.
	Cách tiến hành: Đưa ra các câu hỏi rồi trò chuyện với cán bộ giáo viên và học sinh để biết ý kiến của họ về thực trạng học tập, thực hành, vận dụng phần kiến thức bất đẳng thức vào thực tiễn đối với học sinh THCS.
1.4.2.6. Phương pháp xử lý số liệu
	Mục địch: Từ phiếu điều tra thu thập được, tổng hợp, xử lý và phân tích dưc liệu để lập nên các bảng biểu để đưa ra kết quả nghiên cứu, qua đó rút ra kết luận và đưa ra những đề xuất.
	Phương tiện: - Sử dụng máy tính, bảng số liệu thống kê và bảng tính.
	Cách tiến hành: Từ cơ sổ kết quả thu được tôi tổng hợp số liệu bằng phương pháp thống kê.
	- Xử lý số liệu bằng phần mềm Excel, bảng công thức.
	- Phân tích số liệu bằng biểu đồ.
	- So sánh kết quả thu được giữa năng lực của thí sinh và độ khó của câu hỏi từ đó rút ra những nhận xét chung và các nhận xét cụ thể về từng câu hỏi. So sánh sự khác biệt từ số liệu thu được giữa các nhóm đối tượng thuộc nhóm đối chứng và nhóm thử nghiệm.
1.4.3. Phạm vi, thời gian khảo sát
1.4.3.1. Phạm vi nghiên cứu
	Do thời gian có hạn, trong phạm vi của đề tài, tôi chỉ khảo sát, nghiên cứu giáo viên và học sinh của hai nhà trường THCS.
1.4.3.2. Thời gian khảo sát:
	Đề tài được nghiên cứu từ tháng 10/2013 đến hết tháng 6/2014.
1.5. Kết quả nghiên cứu thực trạng
Qua việc khảo sát việc dạy và học của thầy và trò đối với phần kiến thức về bất đẳng thức, tôi thu được một số kết quả sau:
- Giáo viên mới ra trường rất ngại nghiên cứu và hướng dẫn học sinh nghiên cứu, học tập về bất đẳng thức.
- Học sinh rất ngại và hay né tránh những lượng kiến thức hay những bài toán về bất đẳng thức. Đặc biệt qua các bài kiểm tra định kì hay các bài thi học sinh giỏi, thi chuyển cấp thì đại đa số học sinh bỏ không làm được bài về bất đẳng thức.
Khi giảng dạy trên lớp gặp một số bài tập về bất đẳng thức tôi thấy học sinh còn rất nhiều lúng túng trong việc làm bài tập, hay định hướng cách làm, đặc biệt là học sinh học ở mức độ trung bình.
Thực hiện việc kiểm tra khảo sát ở học sinh lớp 8, 9 kiến thức về bất đẳnh thức trước khi tôi áp dụng đề tài tôi thu được kết quả như sau: 
Bảng 1.1: Điều tra về việc nhận biết các bất đẳng thức cơ bản của học sinh
Lớp
Sĩ số
Nhận biết đúng
Nhận biết sai
Số lượng
%
Số lượng
%
8A
37
8
21,6
29
78,4
8B
41
7
17,1
34
82,9
9A
43
11
25,9
32
74,4
9B
42
5
11,9
37
88,1
Bảng 1.2: Điều tra về việc chứng minh bất đẳng thức.
Lớp
Sĩ số
Biết cách chứng minh
Không biết chứng minh
Số lượng
%
Số lượng
%
8A
37
4
10,8
33
89,2
8B
41
3
7,3
38
92,7
9A
43
5
11,6
38
88,4
9B
42
4
9,5
38
90,5
Bảng 1.3: Điều tra về việc sử dụng bất đẳng thức vào bài toán cực trị.
Lớp
Sĩ số
Biết sử dụng
Không biết sử dụng
Số lượng
%
Số lượng
%
8A
37
6
16,2
31
93,8
8B
41
4
9,8
37
90,2
9A
43
3
7
40
93
9B
42
4
9,5
38
90,5
Bảng 1.4: Điều tra về việc sử dụng bất đẳng thức vài giải phương trình và hệ phương trình.
Lớp
Sĩ số
Biết cách làm
Không biết cách làm
Số lượng
%
Số lượng
%
8A
37
3
8,1
34
91,9
8B
41
2
4,9
39
95,1
9A
43
2
4,7
41
95,3
9B
42
2
4,8
40
95,2
Bảng 1.5: Điều tra về sự hào hứng của học sinh khi học về bất đẳng thức.
Lớp
Sĩ số
Thích
Không thích
Số lượng
%
Số lượng
%
8A
37
5
13,5
32
86,5
8B
41
4
9,6
37
90,4
9A
43
7
16,3
36
83,7
9B
42
5
11,9
37
88,1
Biểu đồ 1.1: Việc học sinh làm tốt các bài toán về bất đẳng thức cụ thể theo biểu đồ sau:
Biểu đồ 1.2: Sự hứng thú của học sinh khi học về bất đẳng thức.
Trước vấn đề trên tôi thấy việc học sinh học và sử dụng kiến thức về bất đẳng thức vào việc giải quyết các vến đề trong thực tế còn rất hạn chế. Vì thế việc cần thiết phải hướng dẫn học sinh một số phương pháp chứng minh bất đẳng thức và biết sử dụng kiến thức về bất đẳng thức vào việc giải các bài toán thực tế cũng như những ứng dụng của nó trong thực tế là rất cần thiết. Từ đó tôi có một số giải pháp giúp học sinh nắm bắt tốt hơn về các dạng toán sử
dụng bất đẳng thức, cũng như giúp học sinh yêu thích các bài toán về bất đẳng thức nói riêng và yêu thích môn toán học nói chung. 
II. Các kiến thức cần nhớ.
2.1. Một số khái niệm về bất đẳng thức
	Trong toán học, một bất đẳng thức (tiếng anh: lnequality) là một phát biểu về quan hệ thứ tự giữa hai đối tượng. Cụ thể:
	- Ký hiệu a < b có nghĩa là a nhỏ hơn b và b lớn hơn a.
	- Ký hiệu a > b có nghĩa là a lớn hơn b và b nhỏ hơn a.
	Những quan hệ nói trên được gọi là bất đẳng thức nghiêm ngặt; ngoài ra ta còn có:
	- Ký hiệu a ≤ b có nghĩa là a nhỏ hơn hoặc bằng b;
	- Ký hiệu a ≥ b có nghĩa là a lớn hơn hoặc bằng b.
	Người ta còn dùng một ký hiệu khác để chỉ ra rằng một đại lượng lớn hơn rất nhiều so với một đại lượng khác, khi đó được ký hiệu a >> b có nghĩa là a lớn hơn b rất nhiều.
	Các ký hiệu a, b ở hai vế của một bất đẳng thức có thể là các biểu thức của các biến. Trong chương trình toán THCS ta chỉ xét các bất đẳng thức với các biến nhận giá trị trên tập số thực.
	Nếu một bất đẳng thức đúng với mọi giá trị của tất cả các biến có mặt trong bất đẳng thức, thì bất đẳng thức này được gọi là bất đẳng thức tuyệt đối hay không điều kiện.
Nếu một bất đẳng thức chỉ đúng với một số giá trị nào đó của các biến, với các giá trị khác thì nó bị đổi chiều hay không còn đúng nữa thì nó được goị là một bất đẳng thức có điều kiện. Một bất đẳng thức đúng vẫn còn đúng nếu cả hai vế của nó được thêm vào hoặc bớt đi cùng một giá trị, hay nếu cả hai vế của nó được nhân hay chia với cùng một số dương. Một bất đẳng thức sẽ bị đảo chiều nếu cả hai vế của nó được nhân hay chia bởi một số âm.
Một số bài toán thường gặp trên các bất đẳng thức là
1. Chứng minh bất đẳng thức đúng với trị giá trị của các biến thuộc một tập hợp cho trước, đó là bài toán chứng minh bất đẳng thức.
2. Tìm tập các giá trị của các biến để bất đẳng thức đúng. Đó là bài toán giải bất phương trình.
3. Tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của một biểu thức một hay nhiều biến.
2.2. Một số tính chất cơ bản của bất dẳng thức:
2.2.1. Tính chất bắc cầu
Tính chất bắc cầu của bất đẳng thức được phát biểu như sau:
- Với mọi số thực a, b, c:
+ Nếu a > b và b > c thì a > c
+ Nếu a < b và b < c thì a < c
2.2.2. Tính chất liên quan đến phép cộng và phép trừ
Tính chất liên quan đến phép cộng và phép trừ được phát biểu như sau:
Phép cộng và phép trừ với cùng một số thực bảo toàn quan hệ thứ tự trên tập số thực. Nghĩa là
- Với mọi số thực a, b và c:
+ Nếu a > b thì a + c > b + c và a – c > b – c
+ Nếu a < b thì a + c < b + c và a – c < b – c
2.2.3. Tính chất liên quan đến phép nhân và phép chia
Tính chất liên quan đến phép nhân và phép chia được phát biểu như sau:
Phép nhân (hoặc chia) với một số thực dương bảo toàn quan hệ thứ tự trên tập số thực, phép nhân (hoặc chía)với một số thực âm đảo ngược quan hệ thứ tự trên tập số thực. Cụ thể:
- Với mọi số thực a, b và c:
+ Nếu c là một số dương và a > b thì a × c > b × c và a : c > b : c
+ Nếu c là một số dương và a < b thì a × c < b × c và a : c < b : c
+ Nếu c là một số âm và a > b thì a × c < b × c và a : c < b : c 
+ Nếu c là một số âm và a b × c và a : c > b : c
2.2.4. Tính chất lũy thừa
a > b > 0 Þ an > bn 
 a > b Û an > bn với n lẻ. 
2.2.5. Áp dụng một hàm đơn điệu vào hai vế của một bất đẳng thức
Từ định nghĩa của các hàm đơn điệu (tăng hoặc giảm) ta có thể đưa hai vế của một bất đẳng thức trở thành biến của một hàm đơn điệu tăng nghiêm ngặt mà bất đẳng thức kết quả vẫn đúng. Ngược lại nếu ta áp vào hai vế của một bất đẳng thức dạng hàm đơn điệu giảm nghiêm ngặt thì lúc ấy ta phải đảo chiều bất đẳng thức ban đầu để được bất đẳng thức đúng.
- Điều đó có nghĩa là:
+ Nếu có bất đẳng thức không nghiêm ngặt a ≤ b (hoặc a ≥b) và f(x) là hàm đơn điệu tăng thì f(a) ≤ f(b) (hoặc f(a) ≥ f(b)) (không đảo chiều); f(x) là hàm đơn điệu giảm thì f(a) ≥ f(b) (hoặc f(a) ≤ f(b))(đảo chiều); 
+ Nếu có bất đẳng thức nghiêm ngặt a b) và f(x) là hàm đơn điệu tăng nghiêm ngặt thì f(a) f(b)) (không đảo chiều); f(x) là hàm đơn điệu giảm nghiêm ngặt thì f(a) > f(b) (hoặc f(a) < f(b)) (đảo chiều)
2.2.6. Kiểu ký hiệu ghép nối(Bất đẳng thức kép)
Ký hiệu a<b<c có nghĩa là a < b và b < c và do tính chất bắc cầu ta suy ra a < c. Dễ thấy rằng, cũng bằng các tính chất ở phần trên, chúng ta có thể cộng/trừ cùng một số vào ba số hạng này, hay nhân/chia cả ba số hạng này với cùng một số khác không và tùy vào dấu của số nhân/chia đó mà ta có đảo chiều bất đẳng thức hay không. Nhưng cần thận trọng vì bạn chỉ có thể làm điều đó với cùng một số, tức là a < b + e < c tương đương với a – e < b < c – e.
Tổng quát hơn, kiểu ký hiệu ghép nối này có thể dùng với một số bất kỳ các số hạng: chẳng hạn a1 ≤ a2 ≤≤ an có nghĩa là ai ≤ ai+1 với i = 1,2,,n-1. Theo tính chất bắc cầu, điều này tương đương với ai ≤ aj với mọi 1≤ i ≤ j ≤ n.
Đôi khi, kiểu ký hiệu ghép nối được dùng với các bất đẳng thức có chiều ngược nhau, trong trường hợp này phải hiểu đây là việc viết ghép các bất đẳng thức riêng biệt cho hai số hạng kế cận nhau. Cho ví dụ, a c ≤ d
có nghĩa là a c và c ≤ d. Thường trong toán học, người ta ít xài kiểu ký hiệu này và trong ngôn ngữ lập trình, chỉ có một ít ngôn ngữ như Python cho phép dùng ký hiệu này.
2.3. Một số bất đẳng thức thông dụng:
2.3.1. Bất đẳng thức Côsi:
 Với 2 số dương a, b ta có: 
 Dấu đẳng thức xảy ra khi: a = b 
2.3.2. Bất đẳng thức Bunhiacôpxki: 
 Với mọi số a ; b; x ; y ta có : ( ax + by )2 (a2 + b2)(x2 + y2)
 Dấu đẳng thức xảy ra Û 
2.3.3. Bất đẳng thức giá trị tuyệt đối: 
 Dấu đẳng thức xảy ra khi: ab 0
Để giúp học sinh nắm tốt các bất đẳng thức cơ bản, chứng minh bất đẳng thức cũng như việc giúp học sinh yêu thích việc học về bất đẳng thức. Tôi đưa ra một số phương pháp chứng minh đặc trưng bất đẳng thức cụ thể như sau:
III. Một số phương pháp chứng minh bất đẳng thức.
3.1. Phương pháp 1: Dùng định nghĩa 
- Kiến thức: Để chứng minh A > B, ta chứng minh A - B > 0.
- Lưu ý: A2 0 với mọi A ; dấu '' = '' xảy ra khi A = 0.
Bài 3.1.1 Với mọi số: x, y, z chứng minh rằng: 
x2 + y2 + z2 + 3 2(x + y + z)
Giải
 Ta xét hiệu: H = x2 + y2 + z2 +3 - 2(x + y + z)
 = x2 + y2 + z2 +3 - 2x - 2y - 2z 
 = (x2 - 2x + 1) + (y2 - 2y + 1) + (z2 - 2z + 1)
 = (x - 1)2 + (y - 1)2 + (z - 1)2
 Do (x - 1)2 0 với mọi x
 (z - 1)2 0 với mọi z
 	Þ H 0 với mọi x, y, z 
 Hay x2 + y2 + z2 +3 2(x + y + z) với mọi x, y, z.
 Dấu “=” xảy ra Û x = y = z = 1.
Bài 3.1.2 Cho a, b, c, d, e là các số thực:
	Chứng minh rằng: a2 + b2 + c2 + d2 + e2 a(b + c + d + e)
Giải
 Xét hiệu: H = a2 + b2 + c2 + d2 + e2 - a(b + c + d + e)
	 = ()2 + ()2 + ()2 + ()2
 Do ()2 0 với mọi a, b 
 Do()2 0 với mọi a, c 
 Do ()2 0 với mọi a, d
 Do ()2 0 với mọi a, e
 Þ H 0 với mọi a, b, c, d, e 
 Dấu '' = '' xảy ra b = c = d = e = 
Bài 3.1.3 Chứng minh bất đẳng thức:
Giải
 Xét hiệu: H = 
 = 
 = . Với mọi a, b.
 Dấu '' = '' xảy ra khi a = b.
Bài 3.1.4 " x, y, z chứng minh rằng:
 a) x + y + z xy + yz + zx
 b) x + y + z 2xy – 2xz + 2yz
 c) x + y + z+3 2 (x + y + z)
Giải:
a) Ta xét hiệu x + y + z- xy – yz - zx
 =.2.( x + y + z- xy – yz – zx)
 =đúng với mọi x; y; z 
Vì (x - y)2 0 với" x; y Dấu bằng xảy ra khi x = y
 (x - z)2 0 với" x; z Dấu bằng xảy ra khi x = z
 (y - z)2 0 với" z; y Dấu bằng xảy ra khi z = y
Vậy x + y + z xy + yz + zx
Dấu bằng xảy ra khi x = y = z
b)Ta xét hiệu x + y + z- (2xy – 2xz + 2yz)
 = x + y + z- 2xy + 2xz – 2yz
 =(x – y + z) đúng với mọi x; y; z 
Vậy x + y + z 2xy – 2xz + 2yz đúng với mọi x; y; z 
Dấu bằng xảy ra khi x + y = z
c) Ta xét hiệu x + y + z+3 – 2(x + y + z)
 = x- 2x + 1 + y -2y +1 + z- 2z + 1
 = (x - 1)+ (y - 1) +(z - 1) 0
Dấu “ = “ xảy ra Û x = y = z = 1
Bài 3.1.5 chứng minh rằng:
a) 
b) 
c) Hãy tổng quát bài toán
Giải
a) Ta xét hiệu 
 =
 = 
 	=
 Vậy 
Dấu “ = “ xảy ra Û a = b.
b) Ta xét hiệu
 =
 Vậy
Dấu “ = “ xảy ra Û a = b = c
c)Tổng quát 
Dấu “=” xảy ra Û a1 = a2 = = an
Tóm lại các bước để chứng minh A B theo định nghĩa
 Bước 1: Ta xét hiệu H = A - B
 Bước 2: Biến đổi H = (C + D)hoặc H = (C + D)+.+ (E + F)
 Bước 3: Kết luận A ³ B
Bài 3.1.6 Chứng minh "m, n, p, q ta đều có 
 m+ n+ p+ q+1³ m(n + p + q + 1)
Giải
 (luôn đúng)
Dấu “=” xảy ra khi 
3.2. Phương pháp 2: Dùng phép biến đổi tương đương.
	- Kiến thức: Biến đổi bất đẳng thức cần chứng minh tương đương với bất đẳng thức đúng hoặc bất đẳng thức đã được chứng minh là đúng.
	- Một số bất đẳng thức thường dùng: 
 (A + B)2 = A2 + 2AB + B2
 (A - B)2 = A2 - 2AB + B2
 (A + B + C)2 = A2 + B2 + C2 + 2AB + 2AC + 2BC
 (A + B)3 = A3 + 3A2B + 3AB2 + B3
 (A - B)3 = A3 - 3A2B + 3AB2 - B3
Bài 3.2.1 Cho a, b là hai số dương có tổng bằng 1. 
Chứng minh rằng: 
Giải
	Dùng phép biến đổi tương đương ;
	Vì a, b > 0 nên 
Û 3(a + 1 + b + 1) 4(a + 1) (b + 1) 
Û 9 4(ab + a + b + 1) (vì a + b = 1) 
Û 9 4ab + 8 
Û 1 4ab 
Û (a + b)2 4ab
Û a2 + 2ab + b2 – 4ab ³ 0
Û a2 – 2ab + b2 ³ 0
Û (a – b)2 ³ 0 (đúng)
Vậy luôn đúng " a, b > 0.
Bài 3.2.2 Cho a, b, c là các số dương thoả mãn: a + b + c = 4 
 Chứng minh rằng: (a + b)(b + c)(c + a) a3b3c3 
Giải
 	Từ: (a + b)2 4ab, (a + b + c)2 = 
 Þ 16 4(a + b)c Þ 16(a + b) 4(a + b)2c 16 abc 
 Þ a + b abc (1)
 Tương tự: b + c abc (2)
 c + a abc (3)
 Từ (1), (2) và (3) Þ (a + b)(b + c)(c + a) a3b3c3 
Bài 3.2.3 Chứng minh bất đẳng thức: 
 ; trong đó a > 0 ; b > 0
Giải
	Dùng phép biến đổi tương đương: Với a > 0 ; b > 0 => a + b > 0
Û 
Û a2 - ab + b2 
Û 4a2 - 4ab + 4b2 a2 + 2ab + b2 
Û 3a2 - 6ab + 3b2 3(a2 - 2ab + b2) 0 
Bất đẳng thức cuối cùng đúng; suy ra: 
Bài 3.2.4 Cho 2 số a, b thoả mãn a + b = 1. 
Chứng minh rằng a3 + b3 + ab 
Giải
 Ta có: a3 + b3 + ab Û a3 + b3 + ab - 0
 Û (a + b)(a2 - ab + b2) + ab - 0
 Û a2 + b2 - 0 . Vì a + b = 1
 Û 2a2 + 2b2 - 1 0
 Û 2a2 + 2(1- a)2 - 1 0 ( vì b = a - 1 )
 Û 4a2 - 4a + 1 0
 Û ( 2a - 1 )2 0 (đúng " a)
Vậy a3 + b3 + ab 
Dấu '' = '' xảy ra khi a = b = 
Bài 3.2.5 Chứng minh bất đẳng thức: 
 Trong đó: a > 0, b > 0.
Giải
Với a > 0, b > 0 Þ a + b > 0 
Ta có: 
 Û 
 Û 
 Û 4a2 - 4ab + 4b2 a2 + 2ab + b2 
 Û 3(a2 - 2ab + b2 ) 0
 Û 3(a - b)2 0 (đúng " a, b) 
 Þ 
Dấu '' = '' xảy ra khi a = b.
Bài 3.2.6 Với a > 0, b > 0. Chứng minh bất đẳng thức:
Giải
Dùng phép biến đ