第一篇:證明數(shù)列前n項(xiàng)和 不等式的定積分 放縮法
證明數(shù)列前n項(xiàng)和 不等式的定積分 放縮法
摘要:本文深入分析數(shù)列與函數(shù)之間的聯(lián)系,結(jié)合高等數(shù)學(xué)中數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)[4]的觀點(diǎn)研究高考證明數(shù)列前n項(xiàng)和不等式的相關(guān)問(wèn)題。本著“數(shù)形結(jié)合”的重要數(shù)學(xué)思想,抓住數(shù)列的本質(zhì)是數(shù)值函數(shù)這一特點(diǎn),另辟蹊徑,利用分析學(xué)“定積分”這一工具,探究對(duì)數(shù)列前n項(xiàng)和不等式進(jìn)行放縮的方法。關(guān)鍵詞:數(shù)列;不等式;定積分;數(shù)形結(jié)合。
數(shù)列,高考的重中之重。而對(duì)于數(shù)列前n項(xiàng)和不等式的證明更是天津高考的難點(diǎn)。這類(lèi)問(wèn)題大致可以分為兩種:如果這樣簡(jiǎn)單分類(lèi)的話,那么顯然第二種題型會(huì)比第一種更復(fù)雜[2]。對(duì)于第一種題型,題目中已然給出了我們要證明的“對(duì)象”,即便我們對(duì)原數(shù)列“無(wú)從下手”,也可以根據(jù)“式”的偶性,將不等號(hào)右邊的式子也看作是某一數(shù)列的“和”,再通過(guò)“和轉(zhuǎn)項(xiàng)”的方式找到其對(duì)應(yīng)的“項(xiàng)”,從而我們不妨逐項(xiàng)比較,最后累加達(dá)到目的。此外,山窮水復(fù)之時(shí),數(shù)學(xué)歸納法也是個(gè)不錯(cuò)的選擇。所以,對(duì)于第一種題型來(lái)說(shuō),有多種比較成熟的應(yīng)對(duì)方法,這里就不逐一列舉。然而,對(duì)于第二種題型,“和轉(zhuǎn)項(xiàng)”與歸納法則不再適用。題目中要求尋找的,類(lèi)似于這個(gè)數(shù)列前n項(xiàng)和的“極限”,而這個(gè)“極限”則是一個(gè)常數(shù)。在處理這一類(lèi)問(wèn)題時(shí),我們通常要將原數(shù)列的通項(xiàng)進(jìn)行一定程度的放縮與變形,處理成為一個(gè)能夠求和的數(shù)列,并且由變形后數(shù)列的“和”可以進(jìn)一步證明我們想要的結(jié)論(如果將變形后數(shù)列的前n項(xiàng)和看作一個(gè)函數(shù),那么待證明的常數(shù)C通常是這個(gè)函數(shù)的極限)。顯然,這執(zhí)行起來(lái)十分困難,要求學(xué)生有足夠的“數(shù)學(xué)遠(yuǎn)見(jiàn)”,并且要記一些常用的方法和結(jié)論,無(wú)疑是“霧里看花”。因?yàn)?,即使在這些結(jié)論上下了很大功夫,題目稍加變化后,學(xué)生們?nèi)允歉械健盁o(wú)從下手”。況且,即便命題人不改變題目的結(jié)構(gòu),僅僅是將不等式的強(qiáng)度加大,學(xué)生在解題時(shí),還是會(huì)陷入漫無(wú)目的“嘗試”。所以,數(shù)列前n項(xiàng)和不等式的證明一直以來(lái)都是高考的難點(diǎn),而那些盡可能巧妙地解決這類(lèi)問(wèn)題的方法大多都指向“構(gòu)造”的思想。而“構(gòu)造”需要“數(shù)學(xué)遠(yuǎn)見(jiàn)”,要求學(xué)生具備極好的“數(shù)學(xué)素養(yǎng)”,非一日之功。況且,想要通過(guò)做題、總結(jié)的方式培養(yǎng)這種“素養(yǎng)”,絕非易事。為解決這一瓶頸,筆者嘗試從高中數(shù)學(xué)內(nèi)部尋找一種容易為高中生理解,又不會(huì)涉及“知識(shí)超綱”問(wèn)題,且盡可能普遍適用的方法和視角來(lái)解決這一類(lèi)問(wèn)題,并試圖探究其內(nèi)在“本原”。于是,筆者發(fā)現(xiàn)了——定積分。對(duì)照以上兩種方法,不難發(fā)現(xiàn)利用定積分放縮的方法十分優(yōu)美、簡(jiǎn)潔,并且在很大意義上揭示了級(jí)數(shù)不等式的本質(zhì)。下面以天津市近兩年高考與模擬的壓軸題為例深刻體會(huì)定積分放縮法的優(yōu)越性。由例1.及其變式不難看出,利用定積分放縮法往往并不是直接放縮至待證“對(duì)象”本身,而是構(gòu)造了一個(gè)比待證不等式強(qiáng)度更大的不等式,然后再次放縮到需要的“對(duì)象”。綜述:定積分放縮法作為一種簡(jiǎn)潔、優(yōu)美的解題方法,在解決由“數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)”所引申出的“證明數(shù)列前n項(xiàng)和不等式”的問(wèn)題中有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用,具有一定程度的普適性。無(wú)疑為學(xué)生遇到問(wèn)題“無(wú)從下手”時(shí),提供了一套系統(tǒng)的構(gòu)思程序。定積分放縮法中處處滲透了“數(shù)形結(jié)合”的數(shù)學(xué)思想,并將數(shù)列與函數(shù)聯(lián)系起來(lái),使學(xué)生深刻地認(rèn)識(shí)到數(shù)列是離散的數(shù)值函數(shù)這一本質(zhì),有機(jī)地反映了將“代數(shù)-幾何-分析”綜合起來(lái)的“數(shù)學(xué)美”,有助于提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。定積分放縮法是建立在常規(guī)放縮法基礎(chǔ)之上的拓展,二者地位等同,相互依存。和一切的數(shù)學(xué)模型一樣,我們希望但永遠(yuǎn)不能將所有問(wèn)題都用一個(gè)“統(tǒng)一的方法”來(lái)解決。數(shù)學(xué)的靈魂,在于各分支間的融會(huì)貫通,“統(tǒng)一的方法”和“永動(dòng)機(jī)”一樣是不存在的。數(shù)學(xué)本身的“包羅萬(wàn)象”,足以從其自身內(nèi)部醞釀出千變?nèi)f化的解題方法。由此可見(jiàn),數(shù)學(xué)的精神在于各個(gè)數(shù)學(xué)分支的互相穿插與多種解法間內(nèi)在緊密聯(lián)系的數(shù)學(xué)邏輯。這就是“數(shù)學(xué)素養(yǎng)”。參考文獻(xiàn)[1].《淺談高等數(shù)學(xué)在中學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用》[M].廣東石油化工學(xué)院,22-24[2].李廣修.證明不等式的定積分放縮法[J].數(shù)學(xué)通報(bào),2008,47(7):55-57[3].意琦行,數(shù)海拾貝.證明級(jí)數(shù)不等式的積分放縮法[J].光量子,2015;10;29[4].《高等數(shù)學(xué)》[M].同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系,2014第7版:251-327致謝感謝天津市第一〇二中學(xué)數(shù)學(xué)組:馬萍,嚴(yán)虹,紀(jì)洪偉,張倩老師對(duì)我研究的幫助與支持。感謝“高中數(shù)學(xué)解題研究會(huì)”杜巍老師給予的幫助。感謝“高中數(shù)學(xué)解題研究會(huì)”提供優(yōu)良的研究平臺(tái)及學(xué)術(shù)氛圍。感謝周?chē)鷮?duì)我研究的支持和認(rèn)可。
第二篇:放縮法證明數(shù)列不等式
放縮法證明數(shù)列不等式
基礎(chǔ)知識(shí)回顧:
放縮的技巧與方法:
(1)常見(jiàn)的數(shù)列求和方法和通項(xiàng)公式特點(diǎn):
① 等差數(shù)列求和公式:錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。(關(guān)于錯(cuò)誤!未找到引用源。的一次函數(shù)或常值函數(shù))
② 等比數(shù)列求和公式:錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。(關(guān)于錯(cuò)誤!未找到引用源。的指數(shù)類(lèi)函數(shù))③ 錯(cuò)位相減:通項(xiàng)公式為“等差錯(cuò)誤!未找到引用源。等比”的形式
④ 裂項(xiàng)相消:通項(xiàng)公式可拆成兩個(gè)相鄰項(xiàng)的差,且原數(shù)列的每一項(xiàng)裂項(xiàng)之后正負(fù)能夠相消,進(jìn)而在求和后式子中僅剩有限項(xiàng)
(2)與求和相關(guān)的不等式的放縮技巧:
① 在數(shù)列中,“求和看通項(xiàng)”,所以在放縮的過(guò)程中通常從數(shù)列的通項(xiàng)公式入手
② 在放縮時(shí)要看好所證不等式中不等號(hào)的方向,這將決定對(duì)通項(xiàng)公式是放大還是縮?。☉?yīng)與所證的不等號(hào)同方向)
③ 在放縮時(shí),對(duì)通項(xiàng)公式的變形要向可求和數(shù)列的通項(xiàng)公式靠攏,常見(jiàn)的是向等比數(shù)列與可裂項(xiàng)相消的數(shù)列進(jìn)行靠攏。
④ 若放縮后求和發(fā)現(xiàn)放“過(guò)”了,即與所證矛盾,通常有兩條道路選擇:第一個(gè)方法是微調(diào):看能否讓數(shù)列中的一些項(xiàng)不動(dòng),其余項(xiàng)放縮。從而減小放縮的程度,使之符合所證不等式;第二個(gè)方法就是推翻了原有放縮,重新進(jìn)行設(shè)計(jì),選擇放縮程度更小的方式再進(jìn)行嘗試。
(3)放縮構(gòu)造裂項(xiàng)相消數(shù)列與等比數(shù)列的技巧:
① 裂項(xiàng)相消:在放縮時(shí),所構(gòu)造的通項(xiàng)公式要具備“依項(xiàng)同構(gòu)”的特點(diǎn),即作差的兩項(xiàng)可視為同一數(shù)列的相鄰兩項(xiàng)(或等距離間隔項(xiàng))
② 等比數(shù)列:所面對(duì)的問(wèn)題通常為“錯(cuò)誤!未找到引用源。常數(shù)”的形式,所構(gòu)造的等比數(shù)列的公比也要滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。,如果題目條件無(wú)法體現(xiàn)出放縮的目標(biāo),則可從所證不等式的常數(shù)入手,常數(shù)可視為錯(cuò)誤!未找到引用源。的形式,然后猜想構(gòu)造出等比數(shù)列的首項(xiàng)與公比,進(jìn)而得出等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,再與原通項(xiàng)公式進(jìn)行比較,看不等號(hào)的方向是否符合條件即可。例如常數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。,即可猜想該等比數(shù)列的首項(xiàng)為錯(cuò)誤!未找到引用源。,公比為錯(cuò)誤!未找到引用源。,即通項(xiàng)公式為錯(cuò)誤!未找到引用源。
注:此方法會(huì)存在風(fēng)險(xiǎn),所猜出的等比數(shù)列未必能達(dá)到放縮效果,所以是否選擇利用等比數(shù)列進(jìn)行放縮,受數(shù)列通項(xiàng)公式的結(jié)構(gòu)影響
(4)與數(shù)列中的項(xiàng)相關(guān)的不等式問(wèn)題:
① 此類(lèi)問(wèn)題往往從遞推公式入手,若需要放縮也是考慮對(duì)遞推公式進(jìn)行變形
② 在有些關(guān)于項(xiàng)的不等式證明中,可向求和問(wèn)題進(jìn)行劃歸,即將遞推公式放縮變形成為可“累加”或“累乘”的形式,即錯(cuò)誤!未找到引用源?;蝈e(cuò)誤!未找到引用源。(累乘時(shí)要求不等式兩側(cè)均為正數(shù)),然后通過(guò)“累加”或“累乘”達(dá)到一側(cè)為錯(cuò)誤!未找到引用源。,另一側(cè)為求和的結(jié)果,進(jìn)而完成證明 應(yīng)用舉例:
類(lèi)型一:與前n項(xiàng)和相關(guān)的不等式 例1.【2017屆江蘇泰州中學(xué)高三摸底考試】已知數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足:錯(cuò)誤!未找到引用源。(錯(cuò)誤!未找到引用源。為常數(shù),且錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。).
(1)求錯(cuò)誤!未找到引用源。的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。,若數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。為等比數(shù)列,求錯(cuò)誤!未找到引用源。的值;(3)在滿(mǎn)足條件(2)的情形下,設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。,數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和為錯(cuò)誤!未找到引用源。,若不等式錯(cuò)誤!未找到引用源。對(duì)任意的錯(cuò)誤!未找到引用源。恒成立,求實(shí)數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。的取值范圍.
例2.記錯(cuò)誤!未找到引用源。.對(duì)數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。和錯(cuò)誤!未找到引用源。的子集錯(cuò)誤!未找到引用源。,若錯(cuò)誤!未找到引用源。,定義錯(cuò)誤!未找到引用源。;若錯(cuò)誤!未找到引用源。,定義錯(cuò)誤!未找到引用源。.例如:錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。.現(xiàn)設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。是公比為3的等比數(shù)列,且當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。.錯(cuò)誤!未找到引用源。
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。(2)對(duì)任意正整數(shù),若,求證:;錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。(3)設(shè),求證:.類(lèi)型
二、與通項(xiàng)運(yùn)算相關(guān)的不等式 例3.設(shè)函數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。,數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足:錯(cuò)誤!未找到引用源。.(1)求證:錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。;(2)求證:錯(cuò)誤!未找到引用源。(錯(cuò)誤!未找到引用源。);(3)求證:錯(cuò)誤!未找到引用源。(錯(cuò)誤!未找到引用源。).
例4.已知錯(cuò)誤!未找到引用源。是數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和,且對(duì)任意錯(cuò)誤!未找到引用源。,有錯(cuò)誤!未找到引用源。.其中錯(cuò)誤!未找到引用源。為實(shí)數(shù),且錯(cuò)誤!未找到引用源。.(1)當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),①求數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的通項(xiàng);
②是否存在這樣的正整數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。,使得錯(cuò)誤!未找到引用源。成等比數(shù)列?若存在,給出錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足的條件,否則,請(qǐng)說(shuō)明理由.(2)當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。,① 判定錯(cuò)誤!未找到引用源。是否為等比數(shù)列;
②設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。,若錯(cuò)誤!未找到引用源。對(duì)錯(cuò)誤!未找到引用源。恒成立,求錯(cuò)誤!未找到引用源。的取值范圍.方法、規(guī)律歸納: 常見(jiàn)的放縮變形:
(1)錯(cuò)誤!未找到引用源。,(2)錯(cuò)誤!未找到引用源。
注:對(duì)于錯(cuò)誤!未找到引用源。還可放縮為:錯(cuò)誤!未找到引用源。(3)分子分母同加常數(shù):錯(cuò)誤!未找到引用源。(4)錯(cuò)誤!未找到引用源。
錯(cuò)誤!未找到引用源??赏茝V為:錯(cuò)誤!未找到引用源。
錯(cuò)誤!未找到引用源。實(shí)戰(zhàn)演練: 1.【江蘇省無(wú)錫市普通高中2018屆高三上學(xué)期期中】已知數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。記數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和為錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。
(1)求證:數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。為等比數(shù)列,并求其通項(xiàng)錯(cuò)誤!未找到引用源。;
(2)求錯(cuò)誤!未找到引用源。;
(3)問(wèn)是否存在正整數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。,使得錯(cuò)誤!未找到引用源。成立?說(shuō)明理由.2.【江蘇省常州市2018屆高三上學(xué)期武進(jìn)區(qū)高中數(shù)學(xué)期中試卷】在數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。中,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,其中錯(cuò)誤!未找到引用源。.
⑴ 求證:數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。為等差數(shù)列;
⑵ 設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和為錯(cuò)誤!未找到引用源。,若當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。且錯(cuò)誤!未找到引用源。為偶數(shù)時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。恒成立,求實(shí)數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。的取值范圍;
⑶ 設(shè)數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)的和為錯(cuò)誤!未找到引用源。,試求數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的最大值.【答案】⑴見(jiàn)解析⑵錯(cuò)誤!未找到引用源。⑶錯(cuò)誤!未找到引用源。
3.【江蘇省徐州市2018屆高三上學(xué)期期中考試】已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,滿(mǎn)足,.?dāng)?shù)列
滿(mǎn)足(1)求數(shù)列(2)若和,且. 的通項(xiàng)公式;,數(shù)列的前項(xiàng)和為,對(duì)任意的,(,都有,求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)是否存在正整數(shù),使,請(qǐng)說(shuō)明理由.)成等差數(shù)列,若存在,求出所有滿(mǎn)足條件的,若不存在,4.已知數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。、錯(cuò)誤!未找到引用源。,其中,錯(cuò)誤!未找到引用源。,數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。.
(1)求數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。、錯(cuò)誤!未找到引用源。的通項(xiàng)公式;
(2)是否存在自然數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。,使得對(duì)于任意錯(cuò)誤!未找到引用源。有錯(cuò)誤!未找到引用源。恒成立?若存在,求出錯(cuò)誤!未找到引用源。的最小值;
(3)若數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。,求數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和錯(cuò)誤!未找到引用源。.
5.【江蘇省啟東中學(xué)2018屆高三上學(xué)期第一次月考】設(shè)數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和為錯(cuò)誤!未找到引用源。,且滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。為常數(shù).
(1)是否存在數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。,使得錯(cuò)誤!未找到引用源。?若存在,寫(xiě)出一個(gè)滿(mǎn)足要求的數(shù)列;若不存在,說(shuō)明理由.(2)當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),求證: 錯(cuò)誤!未找到引用源。.
(3)當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),求證:當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。.
6.【江蘇省泰州中學(xué)2018屆高三上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試】已知兩個(gè)無(wú)窮數(shù)列
分別滿(mǎn)足,其中(1)若數(shù)列(2)若數(shù)列①若數(shù)列②若數(shù)列,設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和分別為的通項(xiàng)公式;,使得,稱(chēng)數(shù)列
.都為遞增數(shù)列,求數(shù)列滿(mǎn)足:存在唯一的正整數(shù)“墜點(diǎn)數(shù)列”,求 為“墜點(diǎn)數(shù)列”,數(shù)列
為“墜點(diǎn)數(shù)列”.為“墜點(diǎn)數(shù)列”,是否存在正整數(shù),使得,若存在,求的最大值;若不存在,說(shuō)明理由.7.【江蘇省南京師范大學(xué)附屬中學(xué)2017屆高三高考模擬一】已知數(shù)集錯(cuò)誤!未找到引用源。具有性質(zhì)錯(cuò)誤!未找到引用源。對(duì)任意的錯(cuò)誤!未找到引用源。,使得錯(cuò)誤!未找到引用源。成立.(1)分別判斷數(shù)集錯(cuò)誤!未找到引用源。與錯(cuò)誤!未找到引用源。是否具有性質(zhì)錯(cuò)誤!未找到引用源。,并說(shuō)明理由;
(2)求證: 錯(cuò)誤!未找到引用源。;
(2)若錯(cuò)誤!未找到引用源。,求錯(cuò)誤!未找到引用源。的最小值.8.記等差數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和為錯(cuò)誤!未找到引用源。.(1)求證:數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。是等差數(shù)列;
(2)若 錯(cuò)誤!未找到引用源。,對(duì)任意錯(cuò)誤!未找到引用源。,均有錯(cuò)誤!未找到引用源。是公差為錯(cuò)誤!未找到引用源。的等差數(shù)列,求使錯(cuò)誤!未找到引用源。為整數(shù)的正整數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。的取值集合;
(3)記錯(cuò)誤!未找到引用源。,求證: 錯(cuò)誤!未找到引用源。.9.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,數(shù)列{bn},{cn}滿(mǎn)足(n+1)bn=an+1錯(cuò)誤!未找到引用源。,(n+2)cn=錯(cuò)誤!未找到引用源。,其中n∈N*.
(1)若數(shù)列{an}是公差為2的等差數(shù)列,求數(shù)列{cn}的通項(xiàng)公式;
(2)若存在實(shí)數(shù)λ,使得對(duì)一切n∈N*,有bn≤λ≤cn,求證:數(shù)列{an}是等差數(shù)列.
10.已知各項(xiàng)不為零的數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和為錯(cuò)誤!未找到引用源。,且錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。.
(1)若錯(cuò)誤!未找到引用源。成等比數(shù)列,求實(shí)數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。的值;(2)若錯(cuò)誤!未找到引用源。成等差數(shù)列,①求數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的通項(xiàng)公式;
②在錯(cuò)誤!未找到引用源。與錯(cuò)誤!未找到引用源。間插入錯(cuò)誤!未找到引用源。個(gè)正數(shù),共同組成公比為錯(cuò)誤!未找到引用源。的等比數(shù)列,若不等式錯(cuò)誤!未找到引用源。對(duì)任意的錯(cuò)誤!未找到引用源。恒成立,求實(shí)數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。的最大值.
放縮法證明數(shù)列不等式
基礎(chǔ)知識(shí)回顧:
放縮的技巧與方法:
(1)常見(jiàn)的數(shù)列求和方法和通項(xiàng)公式特點(diǎn):
① 等差數(shù)列求和公式:錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。(關(guān)于錯(cuò)誤!未找到引用源。的一次函數(shù)或常值函數(shù))
② 等比數(shù)列求和公式:錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。(關(guān)于錯(cuò)誤!未找到引用源。的指數(shù)類(lèi)函數(shù))③ 錯(cuò)位相減:通項(xiàng)公式為“等差錯(cuò)誤!未找到引用源。等比”的形式
④ 裂項(xiàng)相消:通項(xiàng)公式可拆成兩個(gè)相鄰項(xiàng)的差,且原數(shù)列的每一項(xiàng)裂項(xiàng)之后正負(fù)能夠相消,進(jìn)而在求和后式子中僅剩有限項(xiàng)
(2)與求和相關(guān)的不等式的放縮技巧:
① 在數(shù)列中,“求和看通項(xiàng)”,所以在放縮的過(guò)程中通常從數(shù)列的通項(xiàng)公式入手
② 在放縮時(shí)要看好所證不等式中不等號(hào)的方向,這將決定對(duì)通項(xiàng)公式是放大還是縮?。☉?yīng)與所證的不等號(hào)同方向)
③ 在放縮時(shí),對(duì)通項(xiàng)公式的變形要向可求和數(shù)列的通項(xiàng)公式靠攏,常見(jiàn)的是向等比數(shù)列與可裂項(xiàng)相消的數(shù)列進(jìn)行靠攏。
④ 若放縮后求和發(fā)現(xiàn)放“過(guò)”了,即與所證矛盾,通常有兩條道路選擇:第一個(gè)方法是微調(diào):看能否讓數(shù)列中的一些項(xiàng)不動(dòng),其余項(xiàng)放縮。從而減小放縮的程度,使之符合所證不等式;第二個(gè)方法就是推翻了原有放縮,重新進(jìn)行設(shè)計(jì),選擇放縮程度更小的方式再進(jìn)行嘗試。
(3)放縮構(gòu)造裂項(xiàng)相消數(shù)列與等比數(shù)列的技巧:
① 裂項(xiàng)相消:在放縮時(shí),所構(gòu)造的通項(xiàng)公式要具備“依項(xiàng)同構(gòu)”的特點(diǎn),即作差的兩項(xiàng)可視為同一數(shù)列的相鄰兩項(xiàng)(或等距離間隔項(xiàng))
② 等比數(shù)列:所面對(duì)的問(wèn)題通常為“錯(cuò)誤!未找到引用源。常數(shù)”的形式,所構(gòu)造的等比數(shù)列的公比也要滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。,如果題目條件無(wú)法體現(xiàn)出放縮的目標(biāo),則可從所證不等式的常數(shù)入手,常數(shù)可視為錯(cuò)誤!未找到引用源。的形式,然后猜想構(gòu)造出等比數(shù)列的首項(xiàng)與公比,進(jìn)而得出等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,再與原通項(xiàng)公式進(jìn)行比較,看不等號(hào)的方向是否符合條件即可。例如常數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。,即可猜想該等比數(shù)列的首項(xiàng)為錯(cuò)誤!未找到引用源。,公比為錯(cuò)誤!未找到引用源。,即通項(xiàng)公式為錯(cuò)誤!未找到引用源。注:此方法會(huì)存在風(fēng)險(xiǎn),所猜出的等比數(shù)列未必能達(dá)到放縮效果,所以是否選擇利用等比數(shù)列進(jìn)行放縮,受數(shù)列通項(xiàng)公式的結(jié)構(gòu)影響
(4)與數(shù)列中的項(xiàng)相關(guān)的不等式問(wèn)題:
① 此類(lèi)問(wèn)題往往從遞推公式入手,若需要放縮也是考慮對(duì)遞推公式進(jìn)行變形
② 在有些關(guān)于項(xiàng)的不等式證明中,可向求和問(wèn)題進(jìn)行劃歸,即將遞推公式放縮變形成為可“累加”或“累乘”的形式,即錯(cuò)誤!未找到引用源?;蝈e(cuò)誤!未找到引用源。(累乘時(shí)要求不等式兩側(cè)均為正數(shù)),然后通過(guò)“累加”或“累乘”達(dá)到一側(cè)為錯(cuò)誤!未找到引用源。,另一側(cè)為求和的結(jié)果,進(jìn)而完成證明 應(yīng)用舉例:
類(lèi)型一:與前n項(xiàng)和相關(guān)的不等式 例1.【2017屆江蘇泰州中學(xué)高三摸底考試】已知數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足:錯(cuò)誤!未找到引用源。(錯(cuò)誤!未找到引用源。為常數(shù),且錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。).
(1)求錯(cuò)誤!未找到引用源。的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。,若數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。為等比數(shù)列,求錯(cuò)誤!未找到引用源。的值;(3)在滿(mǎn)足條件(2)的情形下,設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。,數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和為錯(cuò)誤!未找到引用源。,若不等式錯(cuò)誤!未找到引用源。對(duì)任意的錯(cuò)誤!未找到引用源。恒成立,求實(shí)數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。的取值范圍.
【答案】(1)錯(cuò)誤!未找到引用源。(2)錯(cuò)誤!未找到引用源。(3)錯(cuò)誤!未找到引用源。
(2)由(1)知,錯(cuò)誤!未找到引用源。,即錯(cuò)誤!未找到引用源。,若數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。為等比數(shù)列,則有錯(cuò)誤!未找到引用源。,而錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,故錯(cuò)誤!未找到引用源。,解得錯(cuò)誤!未找到引用源。,再將錯(cuò)誤!未找到引用源。代入錯(cuò)誤!未找到引用源。,得錯(cuò)誤!未找到引用源。,例2.記錯(cuò)誤!未找到引用源。.對(duì)數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。和錯(cuò)誤!未找到引用源。的子集錯(cuò)誤!未找到引用源。,若錯(cuò)誤!未找到引用源。,定義錯(cuò)誤!未找到引用源。;若錯(cuò)誤!未找到引用源。,定義錯(cuò)誤!未找到引用源。.例如:錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。.現(xiàn)設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。是公比為3的等比數(shù)列,且當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。.錯(cuò)誤!未找到引用源。
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。(2)對(duì)任意正整數(shù),若,求證:;錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。(3)設(shè),求證:.【答案】(1)錯(cuò)誤!未找到引用源。(2)詳見(jiàn)解析(3)詳見(jiàn)解析 【解析】
試題分析:(1)根據(jù)及時(shí)定義,列出等量關(guān)系,解出首項(xiàng),寫(xiě)出通項(xiàng)公式;(2)根據(jù)子集關(guān)系,進(jìn)行放縮,轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列求和;(3)利用等比數(shù)列和與項(xiàng)的大小關(guān)系,確定所定義和的大小關(guān)系:設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。,則錯(cuò)誤!未找到引用源。因此由錯(cuò)誤!未找到引用源。,因此錯(cuò)誤!未找到引用源。中最大項(xiàng)必在A中,由(2)得錯(cuò)誤!未找到引用源。.試題解析:(1)由已知得錯(cuò)誤!未找到引用源。.于是當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。.又錯(cuò)誤!未找到引用源。,故錯(cuò)誤!未找到引用源。,即錯(cuò)誤!未找到引用源。.所以數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的通項(xiàng)公式為錯(cuò)誤!未找到引用源。.(2)因?yàn)殄e(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。.因此,錯(cuò)誤!未找到引用源。.綜合①②③得,錯(cuò)誤!未找到引用源。.類(lèi)型
二、與通項(xiàng)運(yùn)算相關(guān)的不等式 例3.設(shè)函數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。,數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足:錯(cuò)誤!未找到引用源。.(1)求證:錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。;(2)求證:錯(cuò)誤!未找到引用源。(錯(cuò)誤!未找到引用源。);(3)求證:錯(cuò)誤!未找到引用源。(錯(cuò)誤!未找到引用源。). 【答案】(1)證明見(jiàn)解析;(2)證明見(jiàn)解析;(3)證明見(jiàn)解析.
故錯(cuò)誤!未找到引用源。,則有:錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。例4.已知錯(cuò)誤!未找到引用源。是數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和,且對(duì)任意錯(cuò)誤!未找到引用源。,有錯(cuò)誤!未找到引用源。.其中錯(cuò)誤!未找到引用源。為實(shí)數(shù),且錯(cuò)誤!未找到引用源。.(1)當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),①求數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的通項(xiàng);
②是否存在這樣的正整數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。,使得錯(cuò)誤!未找到引用源。成等比數(shù)列?若存在,給出錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足的條件,否則,請(qǐng)說(shuō)明理由.(2)當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。,① 判定錯(cuò)誤!未找到引用源。是否為等比數(shù)列;
②設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。,若錯(cuò)誤!未找到引用源。對(duì)錯(cuò)誤!未找到引用源。恒成立,求錯(cuò)誤!未找到引用源。的取值范圍.【答案】(1)①錯(cuò)誤!未找到引用源。;②不存在;(2)①當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。且錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。是以錯(cuò)誤!未找到引用源。為首項(xiàng),錯(cuò)誤!未找到引用源。為公比的等比數(shù)列,當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。,不是等比數(shù)列;②錯(cuò)誤!未找到引用源。.
方法、規(guī)律歸納: 常見(jiàn)的放縮變形:
(1)錯(cuò)誤!未找到引用源。,(2)錯(cuò)誤!未找到引用源。
注:對(duì)于錯(cuò)誤!未找到引用源。還可放縮為:錯(cuò)誤!未找到引用源。(3)分子分母同加常數(shù):錯(cuò)誤!未找到引用源。(4)錯(cuò)誤!未找到引用源。
錯(cuò)誤!未找到引用源??赏茝V為:錯(cuò)誤!未找到引用源。
錯(cuò)誤!未找到引用源。實(shí)戰(zhàn)演練: 1.【江蘇省無(wú)錫市普通高中2018屆高三上學(xué)期期中】已知數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。記數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和為錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。
(1)求證:數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。為等比數(shù)列,并求其通項(xiàng)錯(cuò)誤!未找到引用源。;
(2)求錯(cuò)誤!未找到引用源。;
(3)問(wèn)是否存在正整數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。,使得錯(cuò)誤!未找到引用源。成立?說(shuō)明理由.【答案】(1)錯(cuò)誤!未找到引用源。(2)錯(cuò)誤!未找到引用源。(3)當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。為偶數(shù)時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。都成立,(3)詳見(jiàn)解析
(3)假設(shè)存在正整數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。,使得錯(cuò)誤!未找到引用源。成立,因?yàn)殄e(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以只要錯(cuò)誤!未找到引用源。
即只要滿(mǎn)足 ①:錯(cuò)誤!未找到引用源。,和②:錯(cuò)誤!未找到引用源。,對(duì)于①只要錯(cuò)誤!未找到引用源。就可以; 對(duì)于②,當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。為奇數(shù)時(shí),滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。,不成立,當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。為偶數(shù)時(shí),滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。,即錯(cuò)誤!未找到引用源。令錯(cuò)誤!未找到引用源。,因?yàn)殄e(cuò)誤!未找到引用源。
即錯(cuò)誤!未找到引用源。,且當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。為偶數(shù)時(shí),②式成立,即當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。為偶數(shù)時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。成立.2.【江蘇省常州市2018屆高三上學(xué)期武進(jìn)區(qū)高中數(shù)學(xué)期中試卷】在數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。中,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,其中錯(cuò)誤!未找到引用源。.
⑴ 求證:數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。為等差數(shù)列;
⑵ 設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和為錯(cuò)誤!未找到引用源。,若當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。且錯(cuò)誤!未找到引用源。為偶數(shù)時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。恒成立,求實(shí)數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。的取值范圍;
⑶ 設(shè)數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)的和為錯(cuò)誤!未找到引用源。,試求數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的最大值.【答案】⑴見(jiàn)解析⑵錯(cuò)誤!未找到引用源。⑶錯(cuò)誤!未找到引用源。
要使錯(cuò)誤!未找到引用源。對(duì)錯(cuò)誤!未找到引用源。且錯(cuò)誤!未找到引用源。為偶數(shù)恒成立,只要使錯(cuò)誤!未找到引用源。對(duì)錯(cuò)誤!未找到引用源。且錯(cuò)誤!未找到引用源。為偶數(shù)恒成立,即使錯(cuò)誤!未找到引用源。對(duì)錯(cuò)誤!未找到引用源。為正偶數(shù)恒成立,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,故實(shí)數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。的取值范圍是錯(cuò)誤!未找到引用源。; ⑶由⑴得錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,設(shè)錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。
錯(cuò)誤!未找到引用源。當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。,即錯(cuò)誤!未找到引用源。,當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。,即錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,因此數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的最大值為錯(cuò)誤!未找到引用源。.
【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)列與不等式的綜合應(yīng)用,涉及等差數(shù)列的判定與證明,其中證明(1)的關(guān)鍵是分析得到錯(cuò)誤!未找到引用源。與錯(cuò)誤!未找到引用源。的關(guān)系式.
3.【江蘇省徐州市2018屆高三上學(xué)期期中考試】已知數(shù)列滿(mǎn)足,且
. 的前項(xiàng)和為,滿(mǎn)足,.?dāng)?shù)列(1)求數(shù)列(2)若和的通項(xiàng)公式;,數(shù)列的前項(xiàng)和為,對(duì)任意的,(,都有,求實(shí)數(shù)的取值范圍;
(3)是否存在正整數(shù),使,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)(2))成等差數(shù)列,若存在,求出所有滿(mǎn)足條件的,若不存在,(3)不存在
(2)由(1)得于是所以,兩式相減得所以由(1)得因?yàn)閷?duì) 即所以恒成立,都有,,恒成立,記所以因?yàn)閺亩鴶?shù)列于是,為遞增數(shù)列,所以當(dāng).
(),使
成等差數(shù)列,則,時(shí)取最小值,(3)假設(shè)存在正整數(shù)即,若為偶數(shù),則若為奇數(shù),設(shè)于是當(dāng)時(shí),為奇數(shù),而為偶數(shù),上式不成立.,則,與
矛盾;,即,此時(shí)
4.已知數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。、錯(cuò)誤!未找到引用源。,其中,錯(cuò)誤!未找到引用源。,數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。.
(1)求數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。、錯(cuò)誤!未找到引用源。的通項(xiàng)公式;
(2)是否存在自然數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。,使得對(duì)于任意錯(cuò)誤!未找到引用源。有錯(cuò)誤!未找到引用源。恒成立?若存在,求出錯(cuò)誤!未找到引用源。的最小值;
(3)若數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。,求數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和錯(cuò)誤!未找到引用源。.
【答案】(1)錯(cuò)誤!未找到引用源。;(2)存在,錯(cuò)誤!未找到引用源。;(3)錯(cuò)誤!未找到引用源。. 【解析】試題分析:
(1)根據(jù)題設(shè)條件用累乘法能夠求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.b1=2,bn+1=2bn可知{bn}是首項(xiàng)為2,公比為2的等比數(shù)列,由此能求出{bn}的通項(xiàng)公式.(2)bn=2n.假設(shè)存在自然數(shù)m,滿(mǎn)足條件,先求出錯(cuò)誤!未找到引用源。,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化成錯(cuò)誤!未找到引用源??汕蟮缅e(cuò)誤!未找到引用源。的取值范圍;(3)分n是奇數(shù)、n是偶數(shù)兩種情況求出Tn,然后寫(xiě)成分段函數(shù)的形式。
試題解析:(1)由錯(cuò)誤!未找到引用源。,即錯(cuò)誤!未找到引用源。. 又錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。.當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),上式成立,因?yàn)殄e(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。是首項(xiàng)為2,公比為2的等比數(shù)列,故錯(cuò)誤!未找到引用源。.(3)當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。為奇數(shù)時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。; 當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。為偶數(shù)時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。.因此錯(cuò)誤!未找到引用源。.
點(diǎn)睛:數(shù)列求和時(shí),要根據(jù)數(shù)列項(xiàng)的特點(diǎn)選擇不同的方法,常用的求和方法有公式法、裂項(xiàng)相消法、錯(cuò)位相減法、分組求和等。
5.【江蘇省啟東中學(xué)2018屆高三上學(xué)期第一次月考】設(shè)數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和為錯(cuò)誤!未找到引用源。,且滿(mǎn)足錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。為常數(shù).
(1)是否存在數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。,使得錯(cuò)誤!未找到引用源。?若存在,寫(xiě)出一個(gè)滿(mǎn)足要求的數(shù)列;若不存在,說(shuō)明理由.
(2)當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),求證: 錯(cuò)誤!未找到引用源。.
(3)當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),求證:當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。. 【答案】(1)不存在,理由見(jiàn)解析(2)證明見(jiàn)解析(3)證明見(jiàn)解析
當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。,兩式相減得錯(cuò)誤!未找到引用源。,即錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。,即錯(cuò)誤!未找到引用源。,綜上,錯(cuò)誤!未找到引用源。.
6.【江蘇省泰州中學(xué)2018屆高三上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試】已知兩個(gè)無(wú)窮數(shù)列的前項(xiàng)和分別為(1)若數(shù)列.分別滿(mǎn)足,其中,設(shè)數(shù)列都為遞增數(shù)列,求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)若數(shù)列①若數(shù)列②若數(shù)列滿(mǎn)足:存在唯一的正整數(shù)“墜點(diǎn)數(shù)列”,求 為“墜點(diǎn)數(shù)列”,數(shù)列,使得,稱(chēng)數(shù)列為“墜點(diǎn)數(shù)列”.為“墜點(diǎn)數(shù)列”,是否存在正整數(shù),使得,若存在,求的最大值;若不存在,說(shuō)明理由.【答案】(1)
.(2)①,② 6.7.【江蘇省南京師范大學(xué)附屬中學(xué)2017屆高三高考模擬一】已知數(shù)集錯(cuò)誤!未找到引用源。具有性質(zhì)錯(cuò)誤!未找到引用源。對(duì)任意的錯(cuò)誤!未找到引用源。,使得錯(cuò)誤!未找到引用源。成立.(1)分別判斷數(shù)集錯(cuò)誤!未找到引用源。與錯(cuò)誤!未找到引用源。是否具有性質(zhì)錯(cuò)誤!未找到引用源。,并說(shuō)明理由;
(2)求證: 錯(cuò)誤!未找到引用源。;
(2)若錯(cuò)誤!未找到引用源。,求錯(cuò)誤!未找到引用源。的最小值.【答案】(1)不具有(2)見(jiàn)解析(3)錯(cuò)誤!未找到引用源。.(2)因?yàn)榧襄e(cuò)誤!未找到引用源。具有性質(zhì)錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以對(duì)錯(cuò)誤!未找到引用源。而言,存在錯(cuò)誤!未找到引用源。,使得錯(cuò)誤!未找到引用源。,又因?yàn)殄e(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。,同理可得錯(cuò)誤!未找到引用源。,將上述不等式相加得: 錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。.(3)由(2)可知錯(cuò)誤!未找到引用源。,又錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。,構(gòu)成數(shù)集錯(cuò)誤!未找到引用源。,經(jīng)檢驗(yàn)錯(cuò)誤!未找到引用源。具有性質(zhì)錯(cuò)誤!未找到引用源。,故錯(cuò)誤!未找到引用源。的最小值為錯(cuò)誤!未找到引用源。.點(diǎn)睛:本題是一道新定義的遷移信息并利用信息的信息遷移題。求解第一問(wèn)時(shí),直接運(yùn)用題設(shè)條件中所提供的條件信息進(jìn)行驗(yàn)證即可;解答第二問(wèn)時(shí),先運(yùn)用題設(shè)條件中定義的信息可得錯(cuò)誤!未找到引用源。,同理可得錯(cuò)誤!未找到引用源。,再將上述不等式相加得: 錯(cuò)誤!未找到引用源。即可獲證錯(cuò)誤!未找到引用源。;證明第三問(wèn)時(shí),充分借助(2)的結(jié)論可知錯(cuò)誤!未找到引用源。,又錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。可得錯(cuò)誤!未找到引用源。,因此構(gòu)成數(shù)集錯(cuò)誤!未找到引用源。,經(jīng)檢驗(yàn)錯(cuò)誤!未找到引用源。具有性質(zhì)錯(cuò)誤!未找到引用源。,進(jìn)而求出錯(cuò)誤!未找到引用源。的最小值為錯(cuò)誤!未找到引用源。.8.記等差數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和為錯(cuò)誤!未找到引用源。.(1)求證:數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。是等差數(shù)列;
(2)若 錯(cuò)誤!未找到引用源。,對(duì)任意錯(cuò)誤!未找到引用源。,均有錯(cuò)誤!未找到引用源。是公差為錯(cuò)誤!未找到引用源。的等差數(shù)列,求使錯(cuò)誤!未找到引用源。為整數(shù)的正整數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。的取值集合;
(3)記錯(cuò)誤!未找到引用源。,求證: 錯(cuò)誤!未找到引用源。.【答案】(1)見(jiàn)解析(2)錯(cuò)誤!未找到引用源。(3)見(jiàn)解析
解:(1)設(shè)等差數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的公差為錯(cuò)誤!未找到引用源。,則錯(cuò)誤!未找到引用源。,從而錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。,即數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。是等差數(shù)列.(2)因?yàn)榈娜我獾腻e(cuò)誤!未找到引用源。都是公差為錯(cuò)誤!未找到引用源。,的等差數(shù)列,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。是公差為錯(cuò)誤!未找到引用源。,的等差數(shù)列,又錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。,顯然,錯(cuò)誤!未找到引用源。滿(mǎn)足條件,當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),因?yàn)殄e(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。不是整數(shù),綜上所述,正整數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。的取值集合為錯(cuò)誤!未找到引用源。.(3)設(shè)等差數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的公差為錯(cuò)誤!未找到引用源。,則錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。,即數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。是公比大于錯(cuò)誤!未找到引用源。,首項(xiàng)大于錯(cuò)誤!未找到引用源。的等比數(shù)列,記公比為錯(cuò)誤!未找到引用源。.以下證明: 錯(cuò)誤!未找到引用源。,其中錯(cuò)誤!未找到引用源。為正整數(shù),且錯(cuò)誤!未找到引用源。,因?yàn)殄e(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。,當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),錯(cuò)誤!未找到引用源。,當(dāng)錯(cuò)誤!未找到引用源。時(shí),因?yàn)殄e(cuò)誤!未找到引用源。為減函數(shù),錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。,所以錯(cuò)誤!未找到引用源。,綜上,錯(cuò)誤!未找到引用源。,其中錯(cuò)誤!未找到引用源。錯(cuò)誤!未找到引用源。
錯(cuò)誤!未找到引用源。,即錯(cuò)誤!未找到引用源。.9.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,數(shù)列{bn},{cn}滿(mǎn)足(n+1)bn=an+1錯(cuò)誤!未找到引用源。,(n+2)cn=錯(cuò)誤!未找到引用源。,其中n∈N*.
(1)若數(shù)列{an}是公差為2的等差數(shù)列,求數(shù)列{cn}的通項(xiàng)公式;
(2)若存在實(shí)數(shù)λ,使得對(duì)一切n∈N*,有bn≤λ≤cn,求證:數(shù)列{an}是等差數(shù)列. 【答案】(1)cn=1.(2)見(jiàn)解析.10.已知各項(xiàng)不為零的數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的前錯(cuò)誤!未找到引用源。項(xiàng)和為錯(cuò)誤!未找到引用源。,且錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。,錯(cuò)誤!未找到引用源。.
(1)若錯(cuò)誤!未找到引用源。成等比數(shù)列,求實(shí)數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。的值;(2)若錯(cuò)誤!未找到引用源。成等差數(shù)列,①求數(shù)列錯(cuò)誤!未找到引用源。的通項(xiàng)公式; ②在錯(cuò)誤!未找到引用源。與錯(cuò)誤!未找到引用源。間插入錯(cuò)誤!未找到引用源。個(gè)正數(shù),共同組成公比為錯(cuò)誤!未找到引用源。的等比數(shù)列,若不等式錯(cuò)誤!未找到引用源。對(duì)任意的錯(cuò)誤!未找到引用源。恒成立,求實(shí)數(shù)錯(cuò)誤!未找到引用源。的最大值.
【答案】(1)錯(cuò)誤!未找到引用源。(2)錯(cuò)誤!未找到引用源。(3)錯(cuò)誤!未找到引用源。
(3)錯(cuò)誤!未找到引用源。,在錯(cuò)誤!未找到引用源。與錯(cuò)誤!未找到引用源。間插入錯(cuò)誤!未找到引用源。個(gè)正數(shù),組成公比為錯(cuò)誤!未找到引用源。的等比數(shù)列,故有錯(cuò)誤!未找到引用源。,即錯(cuò)誤!未找到引用源。,
第三篇:放縮法證明數(shù)列不等式
放縮法證明不等式
1、設(shè)數(shù)列?an?的前n項(xiàng)的和Sn?
43an?
13?
2n
n?
1?
3(n?1,2,3,?)
n
(Ⅰ)求首項(xiàng)a1與通項(xiàng)an;(Ⅱ)設(shè)Tn?
an?4?2
n
n
2Sn
(n?1,2,3,?),證明:?Ti?
i?1
解:易求
Sn?Tn?
(其中n為正整數(shù))
n
n
432
n
an??
n
13?
?2
n?1
??
?
4n
?23
n
??
?2
n?1
?
?
?2
n?1
?1??2?1?
n
Sn
?2
n?1
?1??2?1?
?
1?1?
??n?n?1
?
2?2?12?1?
所以:
?
i?1
Ti?
313?1?
??1?n?1??2?2?12?1?22、求證:(1)
1?1?法1:數(shù)歸(兩邊都可以)
法2:放縮裂項(xiàng) 法3:定積分放縮(2)
22??
?n?N)
?
???
1n1n
?
31n?
11n
法1:放縮一:
?
n(n?1)
??
(n?2)
Sn?
??
?
??1n
1n
?(1336
?
?
?
?
52)?(15
??
1653
?
?
???
1n?1
?
1n)
=1?
1336
121400?
??1??1
121400
?1?
23893600(1
?1?
24003600
.放縮二:
1n
1n?1
?
(n?1)(n?1)
?
2n?1
?
n?1),(n?2)
Sn??54
?
?
??
1n
?(11
?
2)?
111111111(?????????)22435n?2nn?1n?1
?
1111151115
(???)??(?)?.223nn?142233
放縮三:
1n
?
1n?
?(n?
112)(n?
12)
?(1n?
?
1n?
12)?2(12n?1
?
12n?1),(n?1)
Sn?
?
?
??
1n
?1?2(13
?
?
?
???
12n?1
?
12n?1)?1?2(13
?
12n?1)?
法2:數(shù)歸——加強(qiáng)命題:常用的放縮公式:
1n(n?1)
2n?
n?1?
1n
???
1n
?
?
1n
?
1n(n?1)1n
;n?
n?1?2n?n?
n?1;
???n
n?
2n?1;
ab
?
a?mb?m
(b?a?0,m?0)
1k
?
k(k?1)(k?1)?
1n?11k(k?1)
?
?1?11*
?(k?2,k?N)??
2?k(k?1)k(k?1)?
1n?k?
n?kn1k!?
?
1n?2
?...?
?
kn?11
(k?3)
(k?2)
;2?12
n?1n
k!k(k?1)(k?2)
n
an?
例3:已知:
?1
(n?N
?),求證:?ai?
i?1
n2
?
法1:均值不等式:即證
?
?
715n2
?...?
2?12
n?1
n
?1
?
?
n2
也即:
?
?
715
?...?
2?12
n
n?1
n
?1
?
而
:
?
?
715
?...?
2?12
n?1
?1
?n
???
法2:放縮后裂項(xiàng)求和
an?
2?1212
n?1n
?1?(?
2?12(2?1
?
n
n)1
?
?
?
n?1
=
?1
?
?
2?1(2
n?1
n
?1)(2?1)
n
=
?
2?1
n
n?1
?1)
法3:數(shù)歸,但是直接去證是不行的,要轉(zhuǎn)化為一個(gè)加強(qiáng)命題
4.定義數(shù)列如下:a1?2,an?1?an?an?1,n?N
?
證明:(1)對(duì)于n?N恒有an?1?an成立。
2?
?
(2)當(dāng)n?2且n?N,有an?1?anan?1?a2a1?1成立。
(3)1?
2006
?
1a1
?
1a2
???
1a2006
?1。
解:(1)用數(shù)學(xué)歸納法易證。
(2)由an?1?an?an?1得:an?1?1?an(an?1)?an?1?an?1(an?1?1)……
a2?1?a1(a1?1)以上各式兩邊分別相乘得:
an?1?1?anan?1?a2a1(a1?1),又a1?2?an?1?anan?1?a2a1?1(3)要證不等式1?
2006
?
1a1
?
1a2
???
1a2006
?1,可先設(shè)法求和:
1a1
?
1a2
???
a2006,再進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆趴s。
?an?1?1?an(an?1)
?
1an?1?11an1a1
?
1an?1
?
1an
??
1an?11a2
?
1an?1?11a2006
?????
?(1a1?11
?
1a2?11)?(1a2?1
?
1a3?1)???(1a2006?1
?
1a2007?1)
?
a1?1
?
a2007?11
?1?
a1a2?a2006
?1
又a1a2?a2006?a1
2006
?2
2006
?1?
1a1a2?a2006
?1?
2006
?原不等式得證。
5.已知數(shù)列?an?中an?
i
i
n
nn
2?1,求證:?ai(ai?1)?3.i?1
方法一:ai(ai?1)?
n
i
2?12?1
?
i
i
i
(2?1)(2?2)
?
i
i?1
i?1
(2?1)(2?1)
?
i?1
?1
?
12?1
i
.?
?
i?1
ai(ai?1)?
(2?1)
?(12?1
?
12?1)?(12?1
?
12?1)???(12
n?1
?1
?
12?1
n)?3?
12?1
n
?3.方法二:
ai(ai?1)?
i
i
(2?1)
?
i
12?2?
i
?
12?2
i
?
122?
i
?
2?2
i
i?1
.(i?2)
n
?
?
i?1
ai(ai?1)?2?
?
???
n?1
?2?(1?
12)?3?n?1
n?1
?3.n
法3:數(shù)歸證?
?
i?1
ai(ai?1)?3?
12?1
n
?3.(即轉(zhuǎn)化為證明加強(qiáng)命題)
6、已知函數(shù)f?x??ln?1?x??x,數(shù)列?an?滿(mǎn)足:
a1?
2,ln2?lnan?1?an?1an?f
?an?1an?.
(1)求證:ln?1?x??x;(2)求數(shù)列?an?的通項(xiàng)公式;
(3)求證不等式:a1?a2???an?n?ln2?ln?n?2?. 解:(1)f?x??ln?1?x??x,f'?x??
11?x
?1??
x1?x,當(dāng)?1?x?0時(shí),f'?x??0,即y?f(x)是單調(diào)遞增函數(shù);當(dāng)x?0時(shí),f'?x??0,即y?f(x)是單
調(diào)遞減函數(shù).
所以f'?0??0,即x?0是極大值點(diǎn),也是最大值點(diǎn)
f?x??ln?1?x??x?f?0??0?ln?1?x??x,當(dāng)x?0時(shí)取到等號(hào).(2)法1:數(shù)學(xué)歸納法(先猜想,再證明)
法2:由ln2?lnan?1?an?1an?f?an?1an?得2an?1?an?1an?1,an?1?
12?an,an?1?1?
12?an
?1?
an?12?an,1an?1?
1?
1an?1
?1,即數(shù)列?
?
?1
??2,公差為?1,是等差數(shù)列,首項(xiàng)為?
a?11?an?1?
nn?1
∴
an?1
??n?1?an?
.
(3)法1:
a1?a2???an?1?
11?1
?1?
12?1
???1?
11??1
?n???????
23n?1n?1??
又∵x?0時(shí),有x?ln?1?x?,令x?
1n?1?1?2
?0,則
1?n?2?
?ln?1??ln ?n?1n?1?n?1?1
∴n??
?
3???
345n?1n?2???
?n?ln?ln?ln???ln?ln??? n?1?234nn?1??n?
2?n?2
?n?l?n??
n?1?2
?n??ln?
?
?343
???ln?2
n? ?nl?
∴a1?a2???an?n?ln2?ln?n?2? . 法2:積分法要證原命題,即證:?
?1?2
?
??ln(n?2)?ln2 n?1?1
????
11??1???????3n?1??2
?1?2
n?2
?
1x
dx?lnx
n?22
法3:數(shù)歸證明:?7.1、(1)求證:2
n
?
???
?
??ln(n?2)?ln2 n?1?
?
?2n?1(n?2,n?N)
nn?1n01
法1:2?Cn?Cn?...?Cn?Cn;
法2:數(shù)學(xué)歸納法 法3:函數(shù)法(求導(dǎo))
8.若n?N,證明:()+()+…+(n
n
*
n
n
n?1n)+(n
nn)?
n
ee?1
提示:借助e?1?x證明
x
第四篇:裂項(xiàng)放縮證明數(shù)列不等式
策略
一、裂項(xiàng)放縮證明數(shù)列不等式
若欲證不等式含有與自然數(shù)n有關(guān)的n項(xiàng)和,可采用數(shù)列中裂項(xiàng)求和等方法來(lái)解題。例1-
1、(全國(guó)I理-22壓軸題)設(shè)數(shù)列?an?的前n項(xiàng)的和Sn?項(xiàng)an;(Ⅱ)設(shè)Tn?
2n
43an?
?
2n?
1?
23,n?1,2,3,???(Ⅰ)求首項(xiàng)a1與通
n
Sn,n?1,2,3,???,證明:?Ti?
i?1
例1-
2、(湖北理-17)已知二次函數(shù)y?f(x)的圖像經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),其導(dǎo)函數(shù)為f'(x)?6x?2,數(shù)列{an}的前n項(xiàng)
?
和為Sn,點(diǎn)(n,Sn)(n?N)均在函數(shù)y?f(x)的圖像上。(Ⅰ)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(Ⅱ)設(shè)bn?
3anan?
1,Tn是
數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和,求使得Tn?
m20
對(duì)所有n?N?都成立的最小正整數(shù)m;
例1-
3、(重慶理-22壓軸題)設(shè)數(shù)列{a}滿(mǎn)足a1?2,an?1?an?
n
1an
(n?1,2,?).(Ⅰ)證明a?
n
2n?1對(duì)一切正整數(shù)n
成立;(Ⅱ)令bn?
ann
(n?1,2,?),判定b與b
n
n?
1的大小,并說(shuō)明理由
例1-
4、已知n?N*,求1?
例1-
5、設(shè)an?1?
2a
?
3???
1n
<2n
?
a
???
1n
a,a?2.求證:an?2.策略
二、均值不等式放縮證明不等式 例2-
1、設(shè)Sn?
例3-
2、已知函數(shù)f(x)?
例3-
3、已知a,b為正數(shù),且a?b
1?
1?2?2?3???n(n?1).求證
n(n?1)
2?Sn?
(n?1)
.4x
x
1?
4求證:f(1)?f(2)???f(n)?n?
n?1
?
.,試證:對(duì)每一個(gè)n?N?,(a?b)n
?a?b?2
nn2n
?2
n?1
.策略
三、調(diào)整分式值放縮證明數(shù)列不等式(尾式或局部放縮)
一個(gè)分式若分母不變分子變大則分式值變大,若分子不變分母變大則分式值變?。灰粋€(gè)真分式,分子、分母同時(shí)加上同一個(gè)正數(shù)則分式值變大(“加糖不等式”)---姐妹不等式:
ba?b?ma?m
(b?a?0,m?0)和
ba?b?ma?m
(a?b?0,m?0)
例3-
1、(福建理-22壓軸題)已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1=1,an?1=2an+1(n∈N?)(Ⅰ)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;(Ⅱ)若數(shù)列{bn}滿(mǎn)足4b1明:
例3-
2、證明:(1?1)(1?3)(1?5)?(1?2n?1)?
即證:1?3?5???(2n?1)?
例3-
3、證明:(1?1)(1?)(1?)?(1?
713n?
2)?
-1 b2-2
4?
4bn-
1=(a
n
+1)bn(n∈N*),證明:{bn}是等差數(shù)列;(Ⅲ)證
n2
?
3<
a1a2
?
a2a3
???
anan?1
<
n2
(n∈N).*
2n?1和(1?
?
12)(1?1
14)(1?
16)?(1?
12n)?
12n?1
2?4?6??2n
2n?1
和
1?3?5???(2n?1)2?4?6???2n
2n?1
3n?1.例3-
4、已知a、b、c為三角形的三邊,求證:1<
例3-
5、求證:
13?
1?
13?2?1
???
13?
2n?1
abc
++<2。b?ca?ca?b
?1
?
策略
四、單調(diào)性放縮證明不等式
例4-
1、(湖南理-19)已知函數(shù)f(x)?x?sinx,數(shù)列{an}滿(mǎn)足:0?a1?1,an?1?f(an),n?1,2,3,?.證明:(I).0?an?1?an?1;(II).a(chǎn)n?1?
例4-2(遼寧理-21)已知函數(shù)f(x)?ax?
0?a1?
2,an?1?f(an),n?N
?
an.32
x的最大值不大于
.16,又當(dāng)x?[
11,]42
時(shí)
f(x)?
.(Ⅰ)求a的值;(Ⅱ)設(shè),證明an?
1n?
1x1例4-
3、(北京理-19)數(shù)列?xn?由下列條件確定:
xn?1??a?0,1?a?
?xn??,n?N.(I)證明:對(duì)n?2總有xn???2?xn?
a;
(II)證明:對(duì)n?2總有xn?xn?
1例4-
4、設(shè)Sn??2?
例4-
5、求證:(1?1)(1?)(1?)?(1?
12n?
1)?
2n?1.2?3???n(n?1).求證
n(n?1)
2?Sn?
(n?1)2
.策略五:二項(xiàng)式放縮證明不等式
nn01nn01
2?(1?1)?Cn?Cn???Cn,2?Cn?Cn?n?1,2?C?C?C?例5-
1、已知a1?1,an?1?(1?
例5-
2、證明2?(1?
n
例5-
3、設(shè)n?1,n?N,求證(3)
n
0n1n2n
n
?n?2
212
n
.證明a
n
?n(n?1)(n?2)
?e
1n?n)an?
n
1n)?3.n
?
8(n?1)(n?2)
策略六:遞推放縮證明數(shù)列不等式
例6-
1、(全國(guó)高考)設(shè)數(shù)列?a?滿(mǎn)足an?1?an?nan?1?n?N??,當(dāng)a1?3時(shí)證明對(duì)所有n?1, 有(i)an?n?2;
n
(ii)
11?a
1?
11?a
2???
11?an
?
例6-
2、(重慶理-22壓軸題)數(shù)列{an}滿(mǎn)足a1?1且an?1?(1?
1n?n)an?
2n
(n?1).(Ⅰ)用數(shù)學(xué)歸納法證明:
an?2(n?2);(Ⅱ)已知不等式ln(1?x)?x對(duì)x?0成立,證明:an?e(n?1),其中無(wú)理數(shù)e?2.71828?
例6-
3、(湖北理-22壓軸題)已知不等式
12?13???
1n?12[log
n],n?N,n?2.[log
?
2n]表示不超過(guò)log2b,n?3.n 的最大
整數(shù)。設(shè)正項(xiàng)數(shù)列{an}滿(mǎn)足:a1?b(b?0),an?
nan?1n?an?
1,n?2,n?N?,證明:an?
2?b[log
n]
例6-
4、(浙江理-20壓軸題)已知函數(shù)f(x)=x3+x2,數(shù)列{xn}(xn>0)的第一項(xiàng)x1=1,以后各項(xiàng)按如下方式取定:
*
曲線y=f(x)在(xn+!,f(xn+!))處的切線與經(jīng)過(guò)(0,0)和(xn,f(xn))兩點(diǎn)直線平行(如圖)。求證:當(dāng)n∈N時(shí)
2(Ⅰ)xn?xn?3xn?1?2xn?1(Ⅱ)()
n?
11n?2
?xn?()
策略七:分項(xiàng)討論放縮證明數(shù)列不等式
例
7、(2004年全國(guó)3理-22壓軸題)(14分)已知數(shù)列?an?的前n項(xiàng)和Sn滿(mǎn)足Sn?2an?(?1)n,n?1.(1)寫(xiě)出數(shù)列?an?的前三項(xiàng)a1,a2,a3;(2)求數(shù)列?an?的通項(xiàng)公式;(3)證明:對(duì)任意的整數(shù)m?4,有
策略八: 數(shù)學(xué)歸納法證明數(shù)列不等式
例8-
1、(江西理-21倒二題)(12分)已知數(shù)列{an}的各項(xiàng)都是正數(shù)(1)證明an?an?1?2,n?N;(2)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an.例8-
2、(江西理-22壓軸題)已知數(shù)列{an}滿(mǎn)足:a1=
1a4
?
1a5
???
1am
?
.,且滿(mǎn)足:a0?1,an?1?
an,(4?an),n?N.,且an=
n?2,n?N)(1)求數(shù)列{an}
2an-1+n-1
3nan-1
?的通項(xiàng)公式;(2)證明:對(duì)于一切正整數(shù)n,不等式a1?a2???an?2?n!
第五篇:放縮法證明數(shù)列不等式經(jīng)典例題
放縮法證明數(shù)列不等式
主要放縮技能: 1.1111111???2??? nn?1n(n?1)nn(n?1)n?1n
114411????2(?)
22n4n?1(2n?1)(2n?1)2n?12n?1n2?4
2.???? ????2)
? ??
??
??
?
? 4.2n2n2n?1115.n ????(2?1)2(2n?1)(2n?2)(2n?1)(2n?1?1)2n?1?12n?16.n?22(n?1)?n11??? n(n?1)?2n?1n(n?1)?2n?1n?2n(n?1)?2n?1
x2?x?n*c?(n?N)例1.設(shè)函數(shù)y?的最小值為,最大值為,且abnnn2x?1
(1)求cn;(2)證明:
例2.證明:16?1?
例3.已知正項(xiàng)數(shù)列?an?的前n項(xiàng)的和為sn,且an?
2(1)求證:數(shù)列sn是等差數(shù)列; 11117?????? 444c14c2c3cn4????17 1?2sn,n?N*; an??
(2)解關(guān)于數(shù)列n的不等式:an?1?(sn?1?sn)?4n?8
(3)記bn?2sn,Tn?331111?Tn??????
?,證明:1 2b1b2b3bn
例4.已知數(shù)列?an?滿(mǎn)足:?n?2?an?an?1; ?是公差為1的等差數(shù)列,且an?1?nn??
(1)求an;(2
????2 例5.在數(shù)列?an?中,已知a1?2,an?1an?2an?an?1;
(1)求an;(2)證明:a1(a1?1)?a2(a2?1)?a3(a3?1)???an(an?1)?3
2n?1an例6.數(shù)列?an?滿(mǎn)足:a1?2,an?1?; n(n?)an?22
5112n
(1)設(shè)bn?,求bn;(2)記cn?,求證:?c1?c2?c3???cn? 162n(n?1)an?1an
例7.已知正項(xiàng)數(shù)列?an?的前n項(xiàng)的和為sn滿(mǎn)足:sn?1,6sn?(an?1)(an?2);
(1)求an;
(2)設(shè)數(shù)列?bn?滿(mǎn)足an(2n?1)?1,并記Tn?b1?b2?b3???bn,b
求證:3Tn?1?log2n
(a?3)(函數(shù)的單調(diào)性,貝努力不等式,構(gòu)造,數(shù)學(xué)歸納法)
例8.已知正項(xiàng)數(shù)列?an?滿(mǎn)足:a1?1,nan?1(n?1)an??1,anan?1
記b1?a1,bn?n[a1?
(1)求an;
(2)證明:(1?
2111????](n?2)。222a2a3an?11111)(1?)(1?)?(1?)?4 b1b2b3bn4