第一篇:放縮法典型例題
放縮法典型例題
數(shù)列與不等式的綜合問題常常出現(xiàn)在高考的壓軸題中,是歷年高考命題的熱點(diǎn),這類問題能有效地考查學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)列與不等式知識(shí)解決問題的能力.本文介紹一類與數(shù)列和有關(guān)的不等式問題,解決這類問題常常用到放縮法,而求解途徑一般有兩條:一是先求和再放縮,二是先放縮再求和.
一.先求和后放縮
例1.正數(shù)數(shù)列(1)數(shù)列的前項(xiàng)的和的通項(xiàng)公式;,滿足,試求:
(2)設(shè)解:(1)由已知得,數(shù)列的前項(xiàng)的和為,所以時(shí),求證:,作差得:,又因?yàn)椋脼檎龜?shù)數(shù),所列,所以以,即是公差為2的等差數(shù)列,由(2),所以
注:一般先分析數(shù)列的通項(xiàng)公式.如果此數(shù)列的前項(xiàng)和能直接求和或者通過變形后求和,則采用先求和再放縮的方法來證明不等式.求和的方式一般要用到等差、等比、差比數(shù)列(這里所謂的差比數(shù)列,即指數(shù)列倒序相加等方法來求和.
二.先放縮再求和
1.放縮后成等差數(shù)列,再求和
例2.已知各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列的前項(xiàng)和為,且.滿足條件)求和或者利用分組、裂項(xiàng)、(1)求證:;
(2)求證:
解:(1)在條件中,令有,得,上述兩式相減,注意到
∴,又由條件得
所以,所以
(2)因?yàn)椋?,所以?/p>
2.放縮后成等比數(shù)列,再求和
例3.(1)設(shè)a,n∈N*,a≥2,證明:;
(2)等比數(shù)列{an}中,前n項(xiàng)的和為An,且A7,A9,A8成等差數(shù)列.設(shè),數(shù)列{bn}前n項(xiàng)的和為Bn,證明:Bn<.
解:(1)當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),an≥a,于是,當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),a-1≥1,且an≥a2,于是
. .
(2)∵,,∴公比. ∴.
.
∴
3.放縮后為差比數(shù)列,再求和 .
例4.已知數(shù)列滿足:,.求證:
證明:因?yàn)椋耘c同號,又因?yàn)?,所以,即,即.所以?shù)列為遞增數(shù)列,所以,即,累加得:. 令,所以,兩式相減得:,所以,所以,故得.
4.放縮后為裂項(xiàng)相消,再求和
例5.在m(m≥2)個(gè)不同數(shù)的排列P1P2…Pn中,若1≤i<j≤m時(shí)Pi>P(即前面某數(shù)大于后面某數(shù)),則稱Pi與Pj構(gòu)成一個(gè)逆序.一個(gè)排列的全部逆序的總數(shù)稱為該排列的逆序數(shù).記排列
.j
(1)求a4、a5,并寫出an的表達(dá)式; 的逆序數(shù)為an,如排列21的逆序數(shù),排列
321的逆序數(shù)
(2)令,證明,n=1,2,….(2)因?yàn)?,所?又因?yàn)?,所?/p>
=
綜上,..注:常用放縮的結(jié)論:(1)
(2).
在解題時(shí)朝著什么方向進(jìn)行放縮,是解題的關(guān)鍵,一般要看證明的結(jié)果是什么形式.如例2要證明的結(jié)論、為等差數(shù)列求和結(jié)果的類型,則把通項(xiàng)放縮為等差數(shù)列,再求和即可;如例3要證明的結(jié)論為等比數(shù)列求和結(jié)果的類型,則把通項(xiàng)放縮為等比數(shù)列,再求和即可;如例4要證明的結(jié)論為差比數(shù)列求和結(jié)果的類型,則把通項(xiàng)放縮為差比數(shù)列,再求和即可;如例5要證明的結(jié)論
相消求和結(jié)果的類型,則把通項(xiàng)放縮為相鄰兩項(xiàng)或相隔一項(xiàng)的差,再求和即可.為裂項(xiàng)
第二篇: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滿足:sn?1,6sn?(an?1)(an?2);
(1)求an;
(2)設(shè)數(shù)列?bn?滿足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
第三篇:數(shù)學(xué)放縮法
放縮法的常見技巧(1)舍掉(或加進(jìn))一些項(xiàng)
(2)在分式中放大或縮小分子或分母。(3)應(yīng)用基本不等式放縮(例如均值不等式)。(4)應(yīng)用函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行放縮(5)根據(jù)題目條件進(jìn)行放縮。(6)構(gòu)造等比數(shù)列進(jìn)行放縮。(7)構(gòu)造裂項(xiàng)條件進(jìn)行放縮。
(8)利用函數(shù)切線、割線逼近進(jìn)行放縮。
使用放縮法的注意事項(xiàng)(1)放縮的方向要一致。(2)放與縮要適度。
(3)很多時(shí)候只對數(shù)列的一部分進(jìn)行放縮法,保留一些項(xiàng)不變(多為前幾項(xiàng)或后幾項(xiàng))。(4)用放縮法證明極其簡單,然而,用放縮法證不等式,技巧性極強(qiáng),稍有不慎,則會(huì)出現(xiàn)放縮失當(dāng)?shù)默F(xiàn)象。所以對放縮法,只需要了解,不宜深入。
先介紹工具
柯西不等式(可以通過向量表示形式記住即摸摸大于向量乘積)
均值不等式
調(diào)和平均數(shù)≤幾何平均數(shù)≤算術(shù)平均數(shù)≤平方平均數(shù)
絕對值三角不等式
定理1:|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b| 推論1:|a1+a2+a3|≤|a1|+|a2|+|a3| 此性質(zhì)可推廣為|a1+a2+…+an|≤|a1|+|a2|+…+|an|. 推論2:|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b| 定理2:如果a,b,c是實(shí)數(shù),那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,當(dāng)且僅當(dāng)(a-b)(b-c)≥0時(shí),等號成立.
常用放縮思想
這幾個(gè)務(wù)必牢記
不常見不常用的不等式
這幾個(gè)一般用不到,放的太大了,知道有印象就好了
下面就是常用思路了,主要就是裂項(xiàng)部分
當(dāng)年apucng與V_First研究的題
二項(xiàng)平方和
f(x)=(a1x-b1)^2+(a2x-b2)^2+……(anx-bn)^2 由f(x)≥0可得△小于等于0
第四篇:放縮法討論
不等式的證明——放縮法
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、感受在什么情況下,需要用放縮法證明不等式。
2、探索用放縮法證明不等式的理論依據(jù)和技巧。
放縮法:證明不等式時(shí),通過把不等式中的某些部分的值放大或縮小,簡化不等式,從而達(dá)到證明的目的。
若是自然數(shù),求證
1111?2?2???2?2.2123n
2k 111???,k?2,3,4,?,n.k(k?1)k?1k
常見方法:
1、分式放縮;
2、利用已知結(jié)論放縮;
3、裂項(xiàng)放縮;
4、先放縮后求和。
放縮法就是將不等式的一邊放大或縮小,尋找一個(gè)
中間量,如將A放大成C,即A?C,后證C?B.常用的放縮技巧有:
(1)舍掉(或加進(jìn))一些項(xiàng);
(2)在分式中放大或縮小分子或分母;
(3)應(yīng)用基本不等式進(jìn)行放縮.如
12312①(a?)??(a?);242 111112,2?,?, ②2?kk(k?1)kk(k?1)kk?k?1 2 1?(以上k?2且k?N?)kk?k?1
歸納延伸
1.放縮法證明不等式的理論依據(jù)主要有:
(1)不等式的傳遞性;
(2)等量加不等量為不等量;
(3)同分子(分母)異分母(分子)的兩個(gè)分式大小的比較.
2.常用的放縮技巧:
(1)對于分子分母均取正值的分式,(Ⅰ)如果分子不變,分母縮?。ǚ帜溉詾檎龜?shù)),則分式的值放大;
(Ⅱ)如果分子不變,分母放大,則分式的值縮小。
(2)①舍掉(或加進(jìn))一些項(xiàng);②在分式中放大或縮小分子或分母;③應(yīng)用均值不等式進(jìn)行放縮.
第五篇:放縮法證明不等式
放縮法證明不等式
在學(xué)習(xí)不等式時(shí),放縮法是證明不等式的重要方法之一,在證明的過程如何合理放縮,是證明的關(guān)鍵所在。現(xiàn)例析如下,供大家討論。例1:設(shè)a、b、c是三角形的邊長,求證
abc≥3 ??b?c?ac?a?ba?b?c證明:由不等式的對稱性,不妨設(shè)a≥b≥c,則b?c?a≤c?a?b≤a?b?c
且2c?a?b≤0,2a?b?c≥0
∴
? ∴abcabc???3??1??1??1
b?c?ac?a?ba?b?cb?c?ac?a?ba?b?c2a?b?c2b?a?c2c?a?b2a?b?c2b?c?a2c?a?b≥?????0
b?c?ac?a?ba?b?cc?a?bc?a?bc?a?babc≥3 ??b?c?ac?a?ba?b?c2b?a?c無法放縮。所以在運(yùn)用放
c?a?b[評析]:本題中為什么要將b?c?a與a?b?c都放縮為c?a?b呢?這是因?yàn)?c?a?b≤0,2a?b?c≥0,而2b?a?c無法判斷符號,因此縮法時(shí)要注意放縮能否實(shí)現(xiàn)及放縮的跨度。
例2:設(shè)a、b、c是三角形的邊長,求證
abc(b?c)2?(c?a)2?(a?b)2≥ b?cc?aa?b1 [(a?b)2?(b?c)2?(c?a)2]
3證明:由不等式的對稱性,不防設(shè)a≥b≥c,則3a?b?c?0,3b?c?a≥b?c?c?c?a?
b?c?a?0
左式-右式?3a?b?c3b?c?a3c?a?b(b?c)2?(c?a)2?(a?b)2 b?ca?ca?b3b?c?a3c?a?b(c?a)2?(a?b)2 a?ba?b2(b?c?a)3b?c?a3c?a?b(a?b)2?(a?b)2?(a?b)2≥0 a?ba?ba?b ≥ ≥[評析]:本題中放縮法的第一步“縮”了兩個(gè)式了,有了一定的難度。由例
1、例2也可知運(yùn)用放縮法前先要觀察目標(biāo)式子的符號。
例3:設(shè)a、b、c?R?且abc?1求證
111≤1 ??1?a?b1?b?c1?c?a證明:設(shè)a?x3,b?y3,c?z3.且 x、y、z?R?.由題意得:xyz?1。
∴1?a?b?xyz?x3?y3
∴x3?y3?(x2y?xy2)?x2(x?y)?y2(y?x)?(x?y)2(x?y)≥0 ∴x3?y3≥x2y?xy2
∴1?a?b?xyz?x3?y3≥xyz?xy(x?y)?xy(x?y?z)
∴
1z1?≤
xy(x?y?z)x?y?z1?a?byx11≤,≤ ∴命題得證.x?y?zx?y?z1?b?c1?c?a同理:由對稱性可得[評析]:本題運(yùn)用了排序不等式進(jìn)行放縮,后用對稱性。
39例4:設(shè)a、b、c≥0,且a?b?c?3,求證a2?b2?c2?abc≥
22證明:不妨設(shè)a≤b≤c,則a≤1?又∵(44?!郺??0。33a?b23?a23434)≥bc,即()≥bc,也即bc(a?)≥(3?a)2(a?)。2223833∴左邊?(a?b?c)2?2(ab?bc?ca)?abc
23434 ?9?2a(b?c)?bc(a?)≥9?2a(3?a)?(3?a)2(a?)
2383
341633?9?(3?a)[(3?a)(a?)?a]?9?(3?a)[a2?a?4]?9?(?a3?2a2?a?12)83388?99393?a(a2?2a?1)??a(a?1)2≥
2282893 ∴a2?b2?c2?abc≥
22[評析]:本題運(yùn)用對稱性確定符號,在使用基本不等式可以避開討論。
例5:設(shè)a、b、c?R?,p?R,求證:
abc(ap?bp?cp)≥ap?2(?a?b?c)?bp?2(a?b?c)?cp?2(a?b?c)
證明:不妨設(shè)a≥b≥c>0,于是
左邊-右邊?ap?1(bc?a2?ab?ca)?bp?1(ca?b2?bc?ab)?cp?1(ab?c2?ca?bc)
?ap?1(a?b)[(a?b)?(b?c)]?bp?1(a?b)(b?c)?cp?1[(a?b)?(b?c)](b?c)?ap?1(a?b)2?(a?b)(b?c)(ap?1?bp?1?cp?1(b?c)2
≥(a?b)(b?c)(ap?1?bp?1?cp?1)如果p?1≥0,那么ap?1?bp?1≥0;如果p?1<0,那么cp?1?bp?1≥0,故有(a?b)(b?c)(ap?1?bp?1?cp?1)≥0,從而原不等式得證.例6:設(shè)0≤a≤b≤c≤1,求證:
abc???(1?a)(1?b)(1?c)≤1
b?c?1c?a?1a?b?1abca?b?c≤,再證明以 ??b?c?1c?a?1a?b?1a?b?1證明:設(shè)0≤a≤b≤c≤1,于是有下簡單不等式
a?b?ca?b?1c?1?(1?a)(1?b)(1?c)≤1,因?yàn)樽筮???(1?a)(1?b)(1?c)
a?b?1a?b?1a?b?1
?1?1?c[1?(1?a?b)(1?a)(1?b)],再注意(1?a?b)(1?a)(1?b)≤(1?a?b?ab)
a?b?1(1?a)(1?b)?(1?a)(1?b)(1?a)(1?b)?(1?a2)(1?b2)≤1得證.在用放縮法證明不等式A≤B,我們找一個(gè)(或多個(gè))中間量C作比較,即若能斷定A ≤C與C≤B同時(shí)成立,那么A≤B顯然正確。所謂的“放”即把A放大到C,再把C放大到B,反之,所謂的“縮”即由B縮到C,再把C縮到A。同時(shí)在放縮時(shí)必須時(shí)刻注意放縮的跨度,放不能過頭,縮不能不及。