第一篇:放縮法證明數(shù)列不等式的基本策略(高考精品,吐血推薦,不看后悔一輩子,)
放縮法證明數(shù)列不等式的基本策略
不得不說的放縮法
放縮法證明數(shù)列不等式是高考數(shù)學(xué)命題的熱點和難點。所謂放縮法就是利用不等式的傳遞性,對不等式的局部進行合理的放大和縮小從而向結(jié)論轉(zhuǎn)化,其難度在于放縮的合理和適度。證明數(shù)列型不等式,因其思維跨度大、構(gòu)造性強,需要有較高的放縮技巧從而充滿思考性和挑戰(zhàn)性。為了幫助更多的學(xué)生突破這一難點,我們從以下幾個方面對放縮法證明數(shù)列不等式的基本策略進行分析。
一、常見的放縮方法
證題中經(jīng)常用到的放縮方法法有:
1.“添舍”放縮:對不等式一邊添項或舍項以達(dá)到放大和縮小的效果;
2.分式放縮:分別放縮分式的分子、分母或者同時放縮分子分母以達(dá)到放縮的效果;
3.利用重要的不等式或結(jié)論放縮:把欲證不等式變形構(gòu)造,然后利用已知的公式或恒不等式進行放縮,例如均值不等式、柯西不等式、絕對值不等式、二項式定理、貝努力公式、真分?jǐn)?shù)性質(zhì)定理等。
4.單調(diào)性放縮:挖掘不等式的結(jié)構(gòu)特征和函數(shù)內(nèi)涵來構(gòu)造單調(diào)數(shù)列或單調(diào)函數(shù),利用單調(diào)性、值域產(chǎn)生的不等關(guān)系進行放縮。
二、常見的放縮控制
當(dāng)我們選擇了正確的放縮方法后,卻往往會在放縮的過程中不知不覺間失控,導(dǎo)致放縮的過大或過小,達(dá)不到欲證的目標(biāo)。那么如何控制好放縮的尺度呢?
例1.求證:11117?????? 22224123n
分析1:不等式左邊不能直接求和,我們希望通過合適的放縮后可以求和。1111 ???(n?2)”的方法向右端放大,2nn(n?1)(n?1)n
11111117111?1?(?)?(?)???(?)?2??2? 則左邊?1????1223n?1nn41?22?3(n?1)?n若采取“
很明顯,放得有點大了,導(dǎo)致傳遞性失敗,不等式鏈中斷,放縮失敗。那怎么辦呢?
【1】 調(diào)整放縮的“量”的大小
分析2:分析1中“放”的有點過大,因為1?1,放大了11?11,?所以可以2221?2432?318通過調(diào)整放大的“量”來控制放縮的效果。在減少1,即11分母減少了n,我們可以把分母只?2nn(n?1)11111??(?)n?2),這樣放的量就少了。n2n2?12n?1n?
11***1111?)?=1+(1???)?<1+(1?)= 證明1:左邊<1??(?)?(?)?(?)+??(2242132435n?1n?122nn?1
【2】 調(diào)整放縮的“項”的起點
分析3:分析1中從第二項開始放縮,放的最終有點大??梢哉{(diào)整放縮的項數(shù),從第三項開始放縮。證明2:左邊?1??11111717111?1??(?)???(?)???? ??423n?1n4n442?3(n?1)?n
由此可見,調(diào)整成功。顯然從第三項開始放縮所得的結(jié)果比從第二項開始放縮所得的結(jié)果又更小些。以此類推,當(dāng)放縮的項數(shù)越少,放縮后的結(jié)果就會越來越精細(xì),越來越逼近目標(biāo)。
除此之外,還可以調(diào)整放縮的次數(shù),通過多次放縮的調(diào)整來達(dá)到效果;有時也可以根據(jù)欲證式子的結(jié)構(gòu)特點,把相鄰的項分組捆綁后進行放縮,也可以達(dá)到控制放縮合理和尺度的效果。
三、常見的問題類型
數(shù)列型不等式的一邊常與求和有關(guān),所以可以通過放縮后求和(或求和后放縮)來達(dá)到欲證的目標(biāo)。下面我們通過幾道典型例題來體會常見問題的處理手法。一.放縮與“公式法求和”
選擇恰當(dāng)?shù)姆趴s方法,通過“通項”的適度放縮使之轉(zhuǎn)化為等差或等比數(shù)列,從而求和達(dá)到簡化證題....的目的。
例
2.設(shè)Sn證明:因為k?k?
n
n(n?1)(n?1)2
?sn?
22k?(k?1)
1,?k?k(k?1)?k? 22
k(k?1)?
n
n(n?1)(n?1)21
?sn???k?Sn??(k?),即 222k?1k?1
說明:分別利用“添舍項”和“均值不等式”把通項放縮為等差數(shù)列,然后求和得證。例3.求證:
1111
??????2 1!2!3!n!
?k?1,k?1,2,?,n.k!2
證明:因為k!?k(k?1)??2?1?2?2?2?1?2k?1,?
11?()n
111111112?2?(1)n?1?2???????0?1?2???k?1?
11!2!3!n!22222
1?2
說明:把分母適當(dāng)變小,實現(xiàn)分式的放大,把通項放縮為等比數(shù)列,然后方便求和。例4.已知an?2n?1,證明:
an1a1a2n
?????n? 23a2a3an?12
n
aakn2k?12k?11
證明:通項?k?1?k?1?,?k?,不等式右邊得證。
ak?12?12?22k?1ak?12
akak?1
n
11?
2?11111111?1? ?k?1???????kkkk
11223?2?(2?2)23?2?023?22?1
2(2k?)4(2k?)
k
2k?
n
ak11n1111n11n1
????(?)??(???)??(1?)??,不等式左邊得證。k12nn
a22323233?22222k?1k?1k?1
說明:不等式兩端的結(jié)構(gòu)特點是本題證明的突破口,利用“添舍項”把通項放縮為與
有關(guān)的形式,2
然后求和證明。其中不等式左邊的放縮方法有數(shù)種,值得體會研究。
二.放縮與“裂項法求和”
在例1中,不等式的左邊無法求和,但通過放縮產(chǎn)生裂項相消的求和效果后,使問題解決。例2的右邊也是利用放縮產(chǎn)生了裂項的效果,然后求和。下面我們再通過幾道例題的證明體會裂項求和效果的運用。例5.求證:2(n?1?1)?
1?
122
?
3???
1n
?2n
證明:?
n
1k
?
2k?k
?
k?k?1
?2(k?k?1),(k?2)
??
k?1
1k?
?1?2[(2?)?(3?2)??(n?n?1)]?1?2(?1?n)?2n?1?2n 2k?k
?
2k?k?1
?2(k?1?k)
?
1k
n
??
k?1
1k
?2[(?)?(?2)??(n?1?)]?2(?1?n?1)?2(n?1?1)
說明:例1分式、例5根式的放縮后裂項相消求和的處理手法是很多靈活題目的原型,值得體會。
n
1n11
1例6.已知an?(),bn??,證明:?bk?2n?
31?an1?an?13k?1
證明:bn?
111?n
?1?
3n3n?13n?1?13n?1?1?1?n?n?1?n?n?1 13?13?13?13?1
3n?1
1111??b?2??,(※)(※※)n
3n?13n?1?13n3n?1
n
111111111
??bk?2n?[(?1?2)?(?2?3)???(?n?n?1)]?2n?(??n?1)?2n?
333333333k?1
?2?
說明:對通項利用“分離變量”化簡至(※)處是本題的關(guān)鍵,根據(jù)式子中各項的符號以及分母的冪指數(shù)
決定放縮為(※※)的形式,以實現(xiàn)“相消”求和的效果。例7.已知f(1)?2,f(n?1)?f(n)?f(n),求證:
?
k?1
n
?
f(k)?1
2證明:?f(n?1)?f(n)[f(n)?1],?
1111
???,f(n?1)f(n)[f(n)?1]f(n)f(n)?1
?
111,??
f(n)?1f(n)f(n?1)
n
??
k?1
111111111
?[?]?[?]??[?]??
f(k)?1f(1)f(2)f(2)f(3)f(n)f(n?1)f(1)f(n?1)
由已知可得f(n)?0, ?
?f(k)?1?
k?1
n
? f(1)2
說明:對通項結(jié)構(gòu)特點的分析,決定對已知等式的右邊進行因式分解取倒數(shù)。然后再裂項、移項變形就是
很自然的想法了。
三.放縮與“并項法求和” 例8.已知an?
2n?21117[2?(?1)n?1],n?1,證明:對任意整數(shù)m?4,有????? 3a4a5am8
n?
1分析:通項中含有(?1),把
11,捆綁并為一項,然后結(jié)合n的奇偶性進行適度的放縮。?
anan?1
1131132n?1?2n?232n?1?2n?
2證明:當(dāng)n為奇數(shù)時,??[?]??
anan?122n?2?12n?1?1222n?3?2n?1?2n?2?1222n?
3即當(dāng)n為奇數(shù)時,當(dāng)m為偶數(shù)且m>4時:
11311??(n?2?n?1),且a4?2, anan?1222
11111111131111
??????(?)??(?)??(3?4???m?3?m?2)a4a5ama4a5a6am?1am222222
=
13111317
?(1?m?4)??? 22422482
當(dāng)m為奇數(shù)且m>4時:?m?1為偶數(shù),11111117
??????????? a4a5ama4a5amam?18
綜上可知,對于任意整數(shù)m>4,都有
1117
????? a4a5am8
例9.求證1?
11111n
?????n?n?1?(n?2,n?N)23422?12
分析:觀察分母的變化規(guī)律,把若干項“捆綁”并為一項后進行放縮,然后求和就很容易實現(xiàn)欲證的目標(biāo)。證明:左邊=1?
11111111111111
?(?)?(???)?(????)???(n?1??n?n)***?12?12
?1?
=1?
11111111111111
?(?)?(???)?(????)???(n??n?n)***222
11111n?????(共n個)?1? 222222
四.利用遞推關(guān)系式放縮
利用遞推關(guān)系式本身蘊含的不等關(guān)系或放縮產(chǎn)生的不等關(guān)系,在很多題目中可以起到很好的放縮效果。例10.已知a1?3,ak?2ak?1?1(k?2),求證:
1111
????? 1?a11?a21?an2
分析:根據(jù)欲證不等式的結(jié)構(gòu)特點,通過遞推關(guān)系式構(gòu)造關(guān)于1?ak的不等式,然后實現(xiàn)對通項的放縮。證明:?ak?2ak?1?1,?ak?1?2(ak?1?1)且a1?1?
4?ak?1?
ak?1ak-1?1a?111k?1
?()???2(?a1?1)?2?2??2?4?2k?1?
ak?12ak-1?1ak-2?1a1?1
12131n?1111
?左邊?()?()???()?1-n)?
222222
例11.已知an?2n?1,證明:
1112
????? a2a3an?13的放縮,轉(zhuǎn)化為熟悉的問題。ak
分析:通過對an的適度放縮產(chǎn)生關(guān)于an的不等遞推關(guān)系式,然后謀求對
證明:?an?2n?1?2n?2?2(2n?1?1)?2an?1,?
an
?2(n?2)且a1?1,a2?3, an?1
?n?3時,an?
左邊?
anan?1a11???3?a2?2n?2?3,??3?()n?2
an2an?1an?2a2
1111212
[1??()2???()n?1]?(1?n)? 3222332
五.構(gòu)造和數(shù)列后進行放縮
如果數(shù)列不等式?jīng)]有直接的求和的形式,很多時候可以間接的構(gòu)造和數(shù)列,然后進行放縮處理。例12.已知
nan?11111
?????[log2n],正數(shù)列?an?滿足a1?b?0,an?(n?2)23n2n?an?1
2b
(n?2)
2?b[log2n]的遞推關(guān)系式,然后利用“累加法”把不等式的左邊轉(zhuǎn)化為和數(shù)列的形式。an
證明:an?
分析:根據(jù)已知構(gòu)造關(guān)于
證明:?0?an?
nan?1111111,???,???(n?2)
anan?1nanan?1nn?an?1
111111111111
?n?2?(?)?(?)???(?)???????
ananan?1an?1an?2a2a1a1nn?12b
?
2b1112?b[log2n]
?[log2n]???0,?an?
2?b[lo2gn]an2b2b
1*,定義數(shù)列{xn}:x1?0,xn?1?f(xn),n?N,2
x?2
例13.已知函數(shù)f(x)?
若0?xk?
11(k?2,3,4,),證明:對任意m?N*都有:xm?k?xk?.23?4k?1
分析:利用遞推式構(gòu)造關(guān)于xk?1?xk的不等式,利用“絕對值不等式”把xm?k?xk放縮為和數(shù)列的形式
證明: 由x1?0得x2?
114, x3?,當(dāng)k?2時,0?xk?,229
xk?xk?1xk?xk?1xk?xk?1xk2?xk2?111
???2?2∴xk?1?xk?2 2
44xk?2xk?1?2(xk?2)(xk?1?2)
∴xk?1?xk?
*
xk?1?xk
xk?xk?1xk?1?xk?2
?
xk?xk?1
??
?x3?x2?()k?2x3?x2?()k?2?
x3?x24418
x4?x3
對?m?N,xm?k?xk?(xm?k?xm?k?1)?(xm?k?1?xm?k?2)??(xk?1?xk)
?1?
? 4k?2?
?xm?k?xm?k?1?xm?k?1?xm?k?2??xk?1?xk ?
1?11
???
18?4m?k?34m?k?4
11()k?2(1?m)1?8?(1)k?1??1?1??8?(1)k?1?1?(1)k?1?1???m?k?1
***3?4??1?4
上面介紹的數(shù)列不等式主要與“求和”的形式有關(guān)。如果不等式的一邊與求和沒有直接的關(guān)系,也可以辨析題目的結(jié)構(gòu)特征選擇合適的方法進行處理,譬如“構(gòu)造單調(diào)數(shù)列”放縮;構(gòu)造“二項式”展開后放縮;對不等式的局部換元,然后再謀求放縮等。限于篇幅,本文就不做闡述了。
總之,運用放縮法進行數(shù)列不等式的證明,要認(rèn)真分析條件和結(jié)論的結(jié)構(gòu)特征,明確方向,防止盲目放縮。同時還要多總結(jié)、多思考,多掌握一些常用的放縮技巧,以提高分析問題和解決問題的能力。
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)知識回顧:
放縮的技巧與方法:
(1)常見的數(shù)列求和方法和通項公式特點:
① 等差數(shù)列求和公式:錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。(關(guān)于錯誤!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:錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。(關(guān)于錯誤!未找到引用源。的指數(shù)類函數(shù))③ 錯位相減:通項公式為“等差錯誤!未找到引用源。等比”的形式
④ 裂項相消:通項公式可拆成兩個相鄰項的差,且原數(shù)列的每一項裂項之后正負(fù)能夠相消,進而在求和后式子中僅剩有限項
(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”,所以在放縮的過程中通常從數(shù)列的通項公式入手
② 在放縮時要看好所證不等式中不等號的方向,這將決定對通項公式是放大還是縮?。☉?yīng)與所證的不等號同方向)
③ 在放縮時,對通項公式的變形要向可求和數(shù)列的通項公式靠攏,常見的是向等比數(shù)列與可裂項相消的數(shù)列進行靠攏。
④ 若放縮后求和發(fā)現(xiàn)放“過”了,即與所證矛盾,通常有兩條道路選擇:第一個方法是微調(diào):看能否讓數(shù)列中的一些項不動,其余項放縮。從而減小放縮的程度,使之符合所證不等式;第二個方法就是推翻了原有放縮,重新進行設(shè)計,選擇放縮程度更小的方式再進行嘗試。
(3)放縮構(gòu)造裂項相消數(shù)列與等比數(shù)列的技巧:
① 裂項相消:在放縮時,所構(gòu)造的通項公式要具備“依項同構(gòu)”的特點,即作差的兩項可視為同一數(shù)列的相鄰兩項(或等距離間隔項)
② 等比數(shù)列:所面對的問題通常為“錯誤!未找到引用源。常數(shù)”的形式,所構(gòu)造的等比數(shù)列的公比也要滿足錯誤!未找到引用源。,如果題目條件無法體現(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)列的首項與公比,進而得出等比數(shù)列的通項公式,再與原通項公式進行比較,看不等號的方向是否符合條件即可。例如常數(shù)錯誤!未找到引用源。,即可猜想該等比數(shù)列的首項為錯誤!未找到引用源。,公比為錯誤!未找到引用源。,即通項公式為錯誤!未找到引用源。
注:此方法會存在風(fēng)險,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)列進行放縮,受數(shù)列通項公式的結(jié)構(gòu)影響
(4)與數(shù)列中的項相關(guān)的不等式問題:
① 此類問題往往從遞推公式入手,若需要放縮也是考慮對遞推公式進行變形
② 在有些關(guān)于項的不等式證明中,可向求和問題進行劃歸,即將遞推公式放縮變形成為可“累加”或“累乘”的形式,即錯誤!未找到引用源。或錯誤!未找到引用源。(累乘時要求不等式兩側(cè)均為正數(shù)),然后通過“累加”或“累乘”達(dá)到一側(cè)為錯誤!未找到引用源。,另一側(cè)為求和的結(jié)果,進而完成證明 應(yīng)用舉例:
類型一:與前n項和相關(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)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和錯誤!未找到引用源。滿足:錯誤!未找到引用源。(錯誤!未找到引用源。為常數(shù),且錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。).
(1)求錯誤!未找到引用源。的通項公式;
(2)設(shè)錯誤!未找到引用源。,若數(shù)列錯誤!未找到引用源。為等比數(shù)列,求錯誤!未找到引用源。的值;(3)在滿足條件(2)的情形下,設(shè)錯誤!未找到引用源。,數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和為錯誤!未找到引用源。,若不等式錯誤!未找到引用源。對任意的錯誤!未找到引用源。恒成立,求實數(shù)錯誤!未找到引用源。的取值范圍.
例2.記錯誤!未找到引用源。.對數(shù)列錯誤!未找到引用源。和錯誤!未找到引用源。的子集錯誤!未找到引用源。,若錯誤!未找到引用源。,定義錯誤!未找到引用源。;若錯誤!未找到引用源。,定義錯誤!未找到引用源。.例如:錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。.現(xiàn)設(shè)錯誤!未找到引用源。是公比為3的等比數(shù)列,且當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。.錯誤!未找到引用源。
(1)求數(shù)列的通項公式;錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。(2)對任意正整數(shù),若,求證:;錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。(3)設(shè),求證:.類型
二、與通項運算相關(guān)的不等式 例3.設(shè)函數(shù)錯誤!未找到引用源。,數(shù)列錯誤!未找到引用源。滿足:錯誤!未找到引用源。.(1)求證:錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。;(2)求證:錯誤!未找到引用源。(錯誤!未找到引用源。);(3)求證:錯誤!未找到引用源。(錯誤!未找到引用源。).
例4.已知錯誤!未找到引用源。是數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和,且對任意錯誤!未找到引用源。,有錯誤!未找到引用源。.其中錯誤!未找到引用源。為實數(shù),且錯誤!未找到引用源。.(1)當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,①求數(shù)列錯誤!未找到引用源。的通項;
②是否存在這樣的正整數(shù)錯誤!未找到引用源。,使得錯誤!未找到引用源。成等比數(shù)列?若存在,給出錯誤!未找到引用源。滿足的條件,否則,請說明理由.(2)當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,設(shè)錯誤!未找到引用源。,① 判定錯誤!未找到引用源。是否為等比數(shù)列;
②設(shè)錯誤!未找到引用源。,若錯誤!未找到引用源。對錯誤!未找到引用源。恒成立,求錯誤!未找到引用源。的取值范圍.方法、規(guī)律歸納: 常見的放縮變形:
(1)錯誤!未找到引用源。,(2)錯誤!未找到引用源。
注:對于錯誤!未找到引用源。還可放縮為:錯誤!未找到引用源。(3)分子分母同加常數(shù):錯誤!未找到引用源。(4)錯誤!未找到引用源。
錯誤!未找到引用源??赏茝V為:錯誤!未找到引用源。
錯誤!未找到引用源。實戰(zhàn)演練: 1.【江蘇省無錫市普通高中2018屆高三上學(xué)期期中】已知數(shù)列錯誤!未找到引用源。滿足錯誤!未找到引用源。記數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和為錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。
(1)求證:數(shù)列錯誤!未找到引用源。為等比數(shù)列,并求其通項錯誤!未找到引用源。;
(2)求錯誤!未找到引用源。;
(3)問是否存在正整數(shù)錯誤!未找到引用源。,使得錯誤!未找到引用源。成立?說明理由.2.【江蘇省常州市2018屆高三上學(xué)期武進區(qū)高中數(shù)學(xué)期中試卷】在數(shù)列錯誤!未找到引用源。中,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,其中錯誤!未找到引用源。.
⑴ 求證:數(shù)列錯誤!未找到引用源。為等差數(shù)列;
⑵ 設(shè)錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和為錯誤!未找到引用源。,若當(dāng)錯誤!未找到引用源。且錯誤!未找到引用源。為偶數(shù)時,錯誤!未找到引用源。恒成立,求實數(shù)錯誤!未找到引用源。的取值范圍;
⑶ 設(shè)數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項的和為錯誤!未找到引用源。,試求數(shù)列錯誤!未找到引用源。的最大值.【答案】⑴見解析⑵錯誤!未找到引用源。⑶錯誤!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)列的前項和為,滿足,.?dāng)?shù)列
滿足(1)求數(shù)列(2)若和,且. 的通項公式;,數(shù)列的前項和為,對任意的,(,都有,求實數(shù)的取值范圍;
(3)是否存在正整數(shù),使,請說明理由.)成等差數(shù)列,若存在,求出所有滿足條件的,若不存在,4.已知數(shù)列錯誤!未找到引用源。、錯誤!未找到引用源。,其中,錯誤!未找到引用源。,數(shù)列錯誤!未找到引用源。滿足錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,數(shù)列錯誤!未找到引用源。滿足錯誤!未找到引用源。.
(1)求數(shù)列錯誤!未找到引用源。、錯誤!未找到引用源。的通項公式;
(2)是否存在自然數(shù)錯誤!未找到引用源。,使得對于任意錯誤!未找到引用源。有錯誤!未找到引用源。恒成立?若存在,求出錯誤!未找到引用源。的最小值;
(3)若數(shù)列錯誤!未找到引用源。滿足錯誤!未找到引用源。,求數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和錯誤!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)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和為錯誤!未找到引用源。,且滿足錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。為常數(shù).
(1)是否存在數(shù)列錯誤!未找到引用源。,使得錯誤!未找到引用源。?若存在,寫出一個滿足要求的數(shù)列;若不存在,說明理由.(2)當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,求證: 錯誤!未找到引用源。.
(3)當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,求證:當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。.
6.【江蘇省泰州中學(xué)2018屆高三上學(xué)期開學(xué)考試】已知兩個無窮數(shù)列
分別滿足,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)列的前項和分別為的通項公式;,使得,稱數(shù)列
.都為遞增數(shù)列,求數(shù)列滿足:存在唯一的正整數(shù)“墜點數(shù)列”,求 為“墜點數(shù)列”,數(shù)列
為“墜點數(shù)列”.為“墜點數(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)集錯誤!未找到引用源。具有性質(zhì)錯誤!未找到引用源。對任意的錯誤!未找到引用源。,使得錯誤!未找到引用源。成立.(1)分別判斷數(shù)集錯誤!未找到引用源。與錯誤!未找到引用源。是否具有性質(zhì)錯誤!未找到引用源。,并說明理由;
(2)求證: 錯誤!未找到引用源。;
(2)若錯誤!未找到引用源。,求錯誤!未找到引用源。的最小值.8.記等差數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和為錯誤!未找到引用源。.(1)求證:數(shù)列錯誤!未找到引用源。是等差數(shù)列;
(2)若 錯誤!未找到引用源。,對任意錯誤!未找到引用源。,均有錯誤!未找到引用源。是公差為錯誤!未找到引用源。的等差數(shù)列,求使錯誤!未找到引用源。為整數(shù)的正整數(shù)錯誤!未找到引用源。的取值集合;
(3)記錯誤!未找到引用源。,求證: 錯誤!未找到引用源。.9.已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,數(shù)列{bn},{cn}滿足(n+1)bn=an+1錯誤!未找到引用源。,(n+2)cn=錯誤!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}的通項公式;
(2)若存在實數(shù)λ,使得對一切n∈N*,有bn≤λ≤cn,求證:數(shù)列{an}是等差數(shù)列.
10.已知各項不為零的數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和為錯誤!未找到引用源。,且錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。.
(1)若錯誤!未找到引用源。成等比數(shù)列,求實數(shù)錯誤!未找到引用源。的值;(2)若錯誤!未找到引用源。成等差數(shù)列,①求數(shù)列錯誤!未找到引用源。的通項公式;
②在錯誤!未找到引用源。與錯誤!未找到引用源。間插入錯誤!未找到引用源。個正數(shù),共同組成公比為錯誤!未找到引用源。的等比數(shù)列,若不等式錯誤!未找到引用源。對任意的錯誤!未找到引用源。恒成立,求實數(shù)錯誤!未找到引用源。的最大值.
放縮法證明數(shù)列不等式
基礎(chǔ)知識回顧:
放縮的技巧與方法:
(1)常見的數(shù)列求和方法和通項公式特點:
① 等差數(shù)列求和公式:錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。(關(guān)于錯誤!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:錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。(關(guān)于錯誤!未找到引用源。的指數(shù)類函數(shù))③ 錯位相減:通項公式為“等差錯誤!未找到引用源。等比”的形式
④ 裂項相消:通項公式可拆成兩個相鄰項的差,且原數(shù)列的每一項裂項之后正負(fù)能夠相消,進而在求和后式子中僅剩有限項
(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”,所以在放縮的過程中通常從數(shù)列的通項公式入手
② 在放縮時要看好所證不等式中不等號的方向,這將決定對通項公式是放大還是縮?。☉?yīng)與所證的不等號同方向)
③ 在放縮時,對通項公式的變形要向可求和數(shù)列的通項公式靠攏,常見的是向等比數(shù)列與可裂項相消的數(shù)列進行靠攏。
④ 若放縮后求和發(fā)現(xiàn)放“過”了,即與所證矛盾,通常有兩條道路選擇:第一個方法是微調(diào):看能否讓數(shù)列中的一些項不動,其余項放縮。從而減小放縮的程度,使之符合所證不等式;第二個方法就是推翻了原有放縮,重新進行設(shè)計,選擇放縮程度更小的方式再進行嘗試。
(3)放縮構(gòu)造裂項相消數(shù)列與等比數(shù)列的技巧:
① 裂項相消:在放縮時,所構(gòu)造的通項公式要具備“依項同構(gòu)”的特點,即作差的兩項可視為同一數(shù)列的相鄰兩項(或等距離間隔項)
② 等比數(shù)列:所面對的問題通常為“錯誤!未找到引用源。常數(shù)”的形式,所構(gòu)造的等比數(shù)列的公比也要滿足錯誤!未找到引用源。,如果題目條件無法體現(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)列的首項與公比,進而得出等比數(shù)列的通項公式,再與原通項公式進行比較,看不等號的方向是否符合條件即可。例如常數(shù)錯誤!未找到引用源。,即可猜想該等比數(shù)列的首項為錯誤!未找到引用源。,公比為錯誤!未找到引用源。,即通項公式為錯誤!未找到引用源。注:此方法會存在風(fēng)險,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)列進行放縮,受數(shù)列通項公式的結(jié)構(gòu)影響
(4)與數(shù)列中的項相關(guān)的不等式問題:
① 此類問題往往從遞推公式入手,若需要放縮也是考慮對遞推公式進行變形
② 在有些關(guān)于項的不等式證明中,可向求和問題進行劃歸,即將遞推公式放縮變形成為可“累加”或“累乘”的形式,即錯誤!未找到引用源?;蝈e誤!未找到引用源。(累乘時要求不等式兩側(cè)均為正數(shù)),然后通過“累加”或“累乘”達(dá)到一側(cè)為錯誤!未找到引用源。,另一側(cè)為求和的結(jié)果,進而完成證明 應(yīng)用舉例:
類型一:與前n項和相關(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)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和錯誤!未找到引用源。滿足:錯誤!未找到引用源。(錯誤!未找到引用源。為常數(shù),且錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。).
(1)求錯誤!未找到引用源。的通項公式;
(2)設(shè)錯誤!未找到引用源。,若數(shù)列錯誤!未找到引用源。為等比數(shù)列,求錯誤!未找到引用源。的值;(3)在滿足條件(2)的情形下,設(shè)錯誤!未找到引用源。,數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和為錯誤!未找到引用源。,若不等式錯誤!未找到引用源。對任意的錯誤!未找到引用源。恒成立,求實數(shù)錯誤!未找到引用源。的取值范圍.
【答案】(1)錯誤!未找到引用源。(2)錯誤!未找到引用源。(3)錯誤!未找到引用源。
(2)由(1)知,錯誤!未找到引用源。,即錯誤!未找到引用源。,若數(shù)列錯誤!未找到引用源。為等比數(shù)列,則有錯誤!未找到引用源。,而錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,故錯誤!未找到引用源。,解得錯誤!未找到引用源。,再將錯誤!未找到引用源。代入錯誤!未找到引用源。,得錯誤!未找到引用源。,例2.記錯誤!未找到引用源。.對數(shù)列錯誤!未找到引用源。和錯誤!未找到引用源。的子集錯誤!未找到引用源。,若錯誤!未找到引用源。,定義錯誤!未找到引用源。;若錯誤!未找到引用源。,定義錯誤!未找到引用源。.例如:錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。.現(xiàn)設(shè)錯誤!未找到引用源。是公比為3的等比數(shù)列,且當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。.錯誤!未找到引用源。
(1)求數(shù)列的通項公式;錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。(2)對任意正整數(shù),若,求證:;錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。(3)設(shè),求證:.【答案】(1)錯誤!未找到引用源。(2)詳見解析(3)詳見解析 【解析】
試題分析:(1)根據(jù)及時定義,列出等量關(guān)系,解出首項,寫出通項公式;(2)根據(jù)子集關(guān)系,進行放縮,轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列求和;(3)利用等比數(shù)列和與項的大小關(guān)系,確定所定義和的大小關(guān)系:設(shè)錯誤!未找到引用源。,則錯誤!未找到引用源。因此由錯誤!未找到引用源。,因此錯誤!未找到引用源。中最大項必在A中,由(2)得錯誤!未找到引用源。.試題解析:(1)由已知得錯誤!未找到引用源。.于是當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。.又錯誤!未找到引用源。,故錯誤!未找到引用源。,即錯誤!未找到引用源。.所以數(shù)列錯誤!未找到引用源。的通項公式為錯誤!未找到引用源。.(2)因為錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。.因此,錯誤!未找到引用源。.綜合①②③得,錯誤!未找到引用源。.類型
二、與通項運算相關(guān)的不等式 例3.設(shè)函數(shù)錯誤!未找到引用源。,數(shù)列錯誤!未找到引用源。滿足:錯誤!未找到引用源。.(1)求證:錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。;(2)求證:錯誤!未找到引用源。(錯誤!未找到引用源。);(3)求證:錯誤!未找到引用源。(錯誤!未找到引用源。). 【答案】(1)證明見解析;(2)證明見解析;(3)證明見解析.
故錯誤!未找到引用源。,則有:錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。例4.已知錯誤!未找到引用源。是數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和,且對任意錯誤!未找到引用源。,有錯誤!未找到引用源。.其中錯誤!未找到引用源。為實數(shù),且錯誤!未找到引用源。.(1)當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,①求數(shù)列錯誤!未找到引用源。的通項;
②是否存在這樣的正整數(shù)錯誤!未找到引用源。,使得錯誤!未找到引用源。成等比數(shù)列?若存在,給出錯誤!未找到引用源。滿足的條件,否則,請說明理由.(2)當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,設(shè)錯誤!未找到引用源。,① 判定錯誤!未找到引用源。是否為等比數(shù)列;
②設(shè)錯誤!未找到引用源。,若錯誤!未找到引用源。對錯誤!未找到引用源。恒成立,求錯誤!未找到引用源。的取值范圍.【答案】(1)①錯誤!未找到引用源。;②不存在;(2)①當(dāng)錯誤!未找到引用源。且錯誤!未找到引用源。時,數(shù)列錯誤!未找到引用源。是以錯誤!未找到引用源。為首項,錯誤!未找到引用源。為公比的等比數(shù)列,當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。,不是等比數(shù)列;②錯誤!未找到引用源。.
方法、規(guī)律歸納: 常見的放縮變形:
(1)錯誤!未找到引用源。,(2)錯誤!未找到引用源。
注:對于錯誤!未找到引用源。還可放縮為:錯誤!未找到引用源。(3)分子分母同加常數(shù):錯誤!未找到引用源。(4)錯誤!未找到引用源。
錯誤!未找到引用源。可推廣為:錯誤!未找到引用源。
錯誤!未找到引用源。實戰(zhàn)演練: 1.【江蘇省無錫市普通高中2018屆高三上學(xué)期期中】已知數(shù)列錯誤!未找到引用源。滿足錯誤!未找到引用源。記數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和為錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。
(1)求證:數(shù)列錯誤!未找到引用源。為等比數(shù)列,并求其通項錯誤!未找到引用源。;
(2)求錯誤!未找到引用源。;
(3)問是否存在正整數(shù)錯誤!未找到引用源。,使得錯誤!未找到引用源。成立?說明理由.【答案】(1)錯誤!未找到引用源。(2)錯誤!未找到引用源。(3)當(dāng)錯誤!未找到引用源。為偶數(shù)時,錯誤!未找到引用源。都成立,(3)詳見解析
(3)假設(shè)存在正整數(shù)錯誤!未找到引用源。,使得錯誤!未找到引用源。成立,因為錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,所以只要錯誤!未找到引用源。
即只要滿足 ①:錯誤!未找到引用源。,和②:錯誤!未找到引用源。,對于①只要錯誤!未找到引用源。就可以; 對于②,當(dāng)錯誤!未找到引用源。為奇數(shù)時,滿足錯誤!未找到引用源。,不成立,當(dāng)錯誤!未找到引用源。為偶數(shù)時,滿足錯誤!未找到引用源。,即錯誤!未找到引用源。令錯誤!未找到引用源。,因為錯誤!未找到引用源。
即錯誤!未找到引用源。,且當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。,所以當(dāng)錯誤!未找到引用源。為偶數(shù)時,②式成立,即當(dāng)錯誤!未找到引用源。為偶數(shù)時,錯誤!未找到引用源。成立.2.【江蘇省常州市2018屆高三上學(xué)期武進區(qū)高中數(shù)學(xué)期中試卷】在數(shù)列錯誤!未找到引用源。中,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,其中錯誤!未找到引用源。.
⑴ 求證:數(shù)列錯誤!未找到引用源。為等差數(shù)列;
⑵ 設(shè)錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和為錯誤!未找到引用源。,若當(dāng)錯誤!未找到引用源。且錯誤!未找到引用源。為偶數(shù)時,錯誤!未找到引用源。恒成立,求實數(shù)錯誤!未找到引用源。的取值范圍;
⑶ 設(shè)數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項的和為錯誤!未找到引用源。,試求數(shù)列錯誤!未找到引用源。的最大值.【答案】⑴見解析⑵錯誤!未找到引用源。⑶錯誤!未找到引用源。
要使錯誤!未找到引用源。對錯誤!未找到引用源。且錯誤!未找到引用源。為偶數(shù)恒成立,只要使錯誤!未找到引用源。對錯誤!未找到引用源。且錯誤!未找到引用源。為偶數(shù)恒成立,即使錯誤!未找到引用源。對錯誤!未找到引用源。為正偶數(shù)恒成立,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,故實數(shù)錯誤!未找到引用源。的取值范圍是錯誤!未找到引用源。; ⑶由⑴得錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,設(shè)錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。
錯誤!未找到引用源。當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。,即錯誤!未找到引用源。,當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。,即錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,因此數(shù)列錯誤!未找到引用源。的最大值為錯誤!未找到引用源。.
【點睛】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)鍵是分析得到錯誤!未找到引用源。與錯誤!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)列滿足,且
. 的前項和為,滿足,.?dāng)?shù)列(1)求數(shù)列(2)若和的通項公式;,數(shù)列的前項和為,對任意的,(,都有,求實數(shù)的取值范圍;
(3)是否存在正整數(shù),使,請說明理由.
【答案】(1)(2))成等差數(shù)列,若存在,求出所有滿足條件的,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)得因為對 即所以恒成立,都有,,恒成立,記所以因為從而數(shù)列于是,為遞增數(shù)列,所以當(dāng).
(),使
成等差數(shù)列,則,時取最小值,(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,為奇數(shù),而為偶數(shù),上式不成立.,則,與
矛盾;,即,此時
4.已知數(shù)列錯誤!未找到引用源。、錯誤!未找到引用源。,其中,錯誤!未找到引用源。,數(shù)列錯誤!未找到引用源。滿足錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,數(shù)列錯誤!未找到引用源。滿足錯誤!未找到引用源。.
(1)求數(shù)列錯誤!未找到引用源。、錯誤!未找到引用源。的通項公式;
(2)是否存在自然數(shù)錯誤!未找到引用源。,使得對于任意錯誤!未找到引用源。有錯誤!未找到引用源。恒成立?若存在,求出錯誤!未找到引用源。的最小值;
(3)若數(shù)列錯誤!未找到引用源。滿足錯誤!未找到引用源。,求數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和錯誤!未找到引用源。.
【答案】(1)錯誤!未找到引用源。;(2)存在,錯誤!未找到引用源。;(3)錯誤!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}的通項公式.b1=2,bn+1=2bn可知{bn}是首項為2,公比為2的等比數(shù)列,由此能求出{bn}的通項公式.(2)bn=2n.假設(shè)存在自然數(shù)m,滿足條件,先求出錯誤!未找到引用源。,將問題轉(zhuǎn)化成錯誤!未找到引用源??汕蟮缅e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,然后寫成分段函數(shù)的形式。
試題解析:(1)由錯誤!未找到引用源。,即錯誤!未找到引用源。. 又錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。.當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,上式成立,因為錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。是首項為2,公比為2的等比數(shù)列,故錯誤!未找到引用源。.(3)當(dāng)錯誤!未找到引用源。為奇數(shù)時,錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。; 當(dāng)錯誤!未找到引用源。為偶數(shù)時,錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。.因此錯誤!未找到引用源。.
點睛:數(shù)列求和時,要根據(jù)數(shù)列項的特點選擇不同的方法,常用的求和方法有公式法、裂項相消法、錯位相減法、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)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和為錯誤!未找到引用源。,且滿足錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。為常數(shù).
(1)是否存在數(shù)列錯誤!未找到引用源。,使得錯誤!未找到引用源。?若存在,寫出一個滿足要求的數(shù)列;若不存在,說明理由.
(2)當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,求證: 錯誤!未找到引用源。.
(3)當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,求證:當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。. 【答案】(1)不存在,理由見解析(2)證明見解析(3)證明見解析
當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。,兩式相減得錯誤!未找到引用源。,即錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。,即錯誤!未找到引用源。,綜上,錯誤!未找到引用源。.
6.【江蘇省泰州中學(xué)2018屆高三上學(xué)期開學(xué)考試】已知兩個無窮數(shù)列的前項和分別為(1)若數(shù)列.分別滿足,其中,設(shè)數(shù)列都為遞增數(shù)列,求數(shù)列的通項公式;(2)若數(shù)列①若數(shù)列②若數(shù)列滿足:存在唯一的正整數(shù)“墜點數(shù)列”,求 為“墜點數(shù)列”,數(shù)列,使得,稱數(shù)列為“墜點數(shù)列”.為“墜點數(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)集錯誤!未找到引用源。具有性質(zhì)錯誤!未找到引用源。對任意的錯誤!未找到引用源。,使得錯誤!未找到引用源。成立.(1)分別判斷數(shù)集錯誤!未找到引用源。與錯誤!未找到引用源。是否具有性質(zhì)錯誤!未找到引用源。,并說明理由;
(2)求證: 錯誤!未找到引用源。;
(2)若錯誤!未找到引用源。,求錯誤!未找到引用源。的最小值.【答案】(1)不具有(2)見解析(3)錯誤!未找到引用源。.(2)因為集合錯誤!未找到引用源。具有性質(zhì)錯誤!未找到引用源。,所以對錯誤!未找到引用源。而言,存在錯誤!未找到引用源。,使得錯誤!未找到引用源。,又因為錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。,同理可得錯誤!未找到引用源。,將上述不等式相加得: 錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。.(3)由(2)可知錯誤!未找到引用源。,又錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。,構(gòu)成數(shù)集錯誤!未找到引用源。,經(jīng)檢驗錯誤!未找到引用源。具有性質(zhì)錯誤!未找到引用源。,故錯誤!未找到引用源。的最小值為錯誤!未找到引用源。.點睛:本題是一道新定義的遷移信息并利用信息的信息遷移題。求解第一問時,直接運用題設(shè)條件中所提供的條件信息進行驗證即可;解答第二問時,先運用題設(shè)條件中定義的信息可得錯誤!未找到引用源。,同理可得錯誤!未找到引用源。,再將上述不等式相加得: 錯誤!未找到引用源。即可獲證錯誤!未找到引用源。;證明第三問時,充分借助(2)的結(jié)論可知錯誤!未找到引用源。,又錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源??傻缅e誤!未找到引用源。,因此構(gòu)成數(shù)集錯誤!未找到引用源。,經(jīng)檢驗錯誤!未找到引用源。具有性質(zhì)錯誤!未找到引用源。,進而求出錯誤!未找到引用源。的最小值為錯誤!未找到引用源。.8.記等差數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和為錯誤!未找到引用源。.(1)求證:數(shù)列錯誤!未找到引用源。是等差數(shù)列;
(2)若 錯誤!未找到引用源。,對任意錯誤!未找到引用源。,均有錯誤!未找到引用源。是公差為錯誤!未找到引用源。的等差數(shù)列,求使錯誤!未找到引用源。為整數(shù)的正整數(shù)錯誤!未找到引用源。的取值集合;
(3)記錯誤!未找到引用源。,求證: 錯誤!未找到引用源。.【答案】(1)見解析(2)錯誤!未找到引用源。(3)見解析
解:(1)設(shè)等差數(shù)列錯誤!未找到引用源。的公差為錯誤!未找到引用源。,則錯誤!未找到引用源。,從而錯誤!未找到引用源。,所以當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。,即數(shù)列錯誤!未找到引用源。是等差數(shù)列.(2)因為的任意的錯誤!未找到引用源。都是公差為錯誤!未找到引用源。,的等差數(shù)列,所以錯誤!未找到引用源。是公差為錯誤!未找到引用源。,的等差數(shù)列,又錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。,顯然,錯誤!未找到引用源。滿足條件,當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,因為錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。不是整數(shù),綜上所述,正整數(shù)錯誤!未找到引用源。的取值集合為錯誤!未找到引用源。.(3)設(shè)等差數(shù)列錯誤!未找到引用源。的公差為錯誤!未找到引用源。,則錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。,即數(shù)列錯誤!未找到引用源。是公比大于錯誤!未找到引用源。,首項大于錯誤!未找到引用源。的等比數(shù)列,記公比為錯誤!未找到引用源。.以下證明: 錯誤!未找到引用源。,其中錯誤!未找到引用源。為正整數(shù),且錯誤!未找到引用源。,因為錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。,當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,錯誤!未找到引用源。,當(dāng)錯誤!未找到引用源。時,因為錯誤!未找到引用源。為減函數(shù),錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。,所以錯誤!未找到引用源。,綜上,錯誤!未找到引用源。,其中錯誤!未找到引用源。錯誤!未找到引用源。
錯誤!未找到引用源。,即錯誤!未找到引用源。.9.已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,數(shù)列{bn},{cn}滿足(n+1)bn=an+1錯誤!未找到引用源。,(n+2)cn=錯誤!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}的通項公式;
(2)若存在實數(shù)λ,使得對一切n∈N*,有bn≤λ≤cn,求證:數(shù)列{an}是等差數(shù)列. 【答案】(1)cn=1.(2)見解析.10.已知各項不為零的數(shù)列錯誤!未找到引用源。的前錯誤!未找到引用源。項和為錯誤!未找到引用源。,且錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。,錯誤!未找到引用源。.
(1)若錯誤!未找到引用源。成等比數(shù)列,求實數(shù)錯誤!未找到引用源。的值;(2)若錯誤!未找到引用源。成等差數(shù)列,①求數(shù)列錯誤!未找到引用源。的通項公式; ②在錯誤!未找到引用源。與錯誤!未找到引用源。間插入錯誤!未找到引用源。個正數(shù),共同組成公比為錯誤!未找到引用源。的等比數(shù)列,若不等式錯誤!未找到引用源。對任意的錯誤!未找到引用源。恒成立,求實數(shù)錯誤!未找到引用源。的最大值.
【答案】(1)錯誤!未找到引用源。(2)錯誤!未找到引用源。(3)錯誤!未找到引用源。
(3)錯誤!未找到引用源。,在錯誤!未找到引用源。與錯誤!未找到引用源。間插入錯誤!未找到引用源。個正數(shù),組成公比為錯誤!未找到引用源。的等比數(shù)列,故有錯誤!未找到引用源。,即錯誤!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項的和Sn?
43an?
13?
2n
n?
1?
3(n?1,2,3,?)
n
(Ⅰ)求首項a1與通項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 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)化為一個加強命題
4.定義數(shù)列如下:a1?2,an?1?an?an?1,n?N
?
證明:(1)對于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)化為證明加強命題)
6、已知函數(shù)f?x??ln?1?x??x,數(shù)列?an?滿足:
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,f'?x??0,即y?f(x)是單調(diào)遞增函數(shù);當(dāng)x?0時,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,也是最大值點
f?x??ln?1?x??x?f?0??0?ln?1?x??x,當(dāng)x?0時取到等號.(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,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:論文-放縮法證明數(shù)列不等式的基本策略
放縮法證明數(shù)列不等式的基本策略
廣外外校姜海濤
放縮法證明數(shù)列不等式是高考數(shù)學(xué)命題的熱點和難點。所謂放縮法就是利用不等式的傳遞性,對不等式的局部進行合理的放大和縮小從而向結(jié)論轉(zhuǎn)化,其難度在于放縮的合理和適度。證明數(shù)列型不等式,因其思維跨度大、構(gòu)造性強,需要有較高的放縮技巧從而充滿思考性和挑戰(zhàn)性。為了幫助更多的學(xué)生突破這一難點,我們從以下幾個方面對放縮法證明數(shù)列不等式的基本策略進行分析。
一、常見的放縮方法
常見的放縮方法法有:
1.“添舍”放縮:對不等式一邊添項或舍項以達(dá)到放大和縮小的效果;
2.分式放縮:分別放縮分子、分母或者同時放縮分子分母以達(dá)到放縮的效果;
3.利用重要的不等式或結(jié)論放縮:把欲證不等式變形構(gòu)造,然后利用已知的公式或恒不等式進行放縮,例如均值不等式、柯西不等式、絕對值不等式、二項式定理、貝努力公式、真分?jǐn)?shù)性質(zhì)等。
4.單調(diào)性放縮:挖掘不等式的結(jié)構(gòu)特征和函數(shù)內(nèi)涵來構(gòu)造單調(diào)數(shù)列或單調(diào)函數(shù),利用單調(diào)性、值域產(chǎn)生的不等關(guān)系進行放縮。
二、常見的放縮控制
當(dāng)我們選擇了正確的放縮方法后,卻往往會在放縮的過程中不知不覺間失控,導(dǎo)致放縮的過大或過小,達(dá)不到欲證的目標(biāo)。那么如何控制好放縮的尺度呢?
例1.求證:11117?????? 122232n2
4分析1:不等式左邊不能直接求和,我們希望通過合適的放縮后可以求和。1111 ???(n?2)”的方法向右端放大,n2n(n?1)(n?1)n
11111117111?1?(?)?(?)???(?)?2??2? 則左邊?1????1223n?1nn41?22?3(n?1)?n若采取“
很明顯,放得有點大了,導(dǎo)致傳遞性失敗,不等式鏈中斷,放縮失敗。那怎么辦呢?
1.調(diào)整放縮的“量”的大小
分析2:分析1中“放”的有點過大,因為1?1,放大了11?11,?所以可以2221?2432?318
通過調(diào)整放大的“量”來控制放縮的效果。在減少1,即11分母減少了n,我們可以把分母只?n2n(n?1)11111??(?)n?2),這樣放的量就少了。22nn?12n?1n?
***17?)?=1+(1???)?<1+(1?)= 證明:左邊<1??(?)?(?)?(?)+??(2132435n?1n?122nn?1224
2.調(diào)整放縮的“項”的起點
分析3:分析1中從第二項開始放縮,放的最終有點大??梢哉{(diào)整放縮的項數(shù),從第三項開始放縮。證明:左邊?1??11111717111?1??(?)???(?)???? ??423n?1n4n442?3(n?1)?n
由此可見,調(diào)整成功。顯然從第三項開始放縮所得的結(jié)果比從第二項開始放縮所得的結(jié)果又更小些。以此類推,當(dāng)放縮的項數(shù)越少,放縮后的結(jié)果就會越來越精細(xì),越來越逼近目標(biāo)。
除此之外,還可以調(diào)整放縮的次數(shù),通過多次放縮的調(diào)整來達(dá)到效果;有時也可以根據(jù)欲證式子的結(jié)構(gòu)特點,把相鄰的項分組捆綁后進行放縮,也可以達(dá)到控制放縮合理和尺度的效果。
三、常見的問題類型
數(shù)列型不等式的一邊常與求和有關(guān),所以可以通過放縮后求和(或求和后放縮)來達(dá)到欲證的目標(biāo)。一.放縮與“公式法求和”
選擇恰當(dāng)?shù)姆趴s方法,通過“通項”的適度放縮使之轉(zhuǎn)化為等差或等比數(shù)列,從而利用求和達(dá)到簡化....證題的目的。
n(n?1)(n?1)
2?sn?例2
.設(shè)Sn? 22
分析:此數(shù)列通項為ak?因為k?k?
n
k(k?1),k?1,2,?n.k?(k?1)
1,?k?k(k?1)?k? 22
k(k?1)?
n
n(n?1)(n?1)21
?sn???k?Sn??(k?),即 222k?1k?1
例3.求證:
1111
??????2 1!2!3!n!
?k?1,k?1,2,?,n.k!2
分析:通項k!?k(k?1)??2?1?2?2?2?1?2k?1,?
11?()n
11111111?2?(1)n?1?2???????0?1?2???k?1?
11!2!3!n!22222
1?2
例4.已知an?2n?1,證明:
an1a1a2n
?????n? 23a2a3an?12
n
aakn2k?12k?11
分析:通項?k?1?k?1?,?k?,不等式右邊得證。
ak?12?12?22k?1ak?12
akak?1
n
11?
2?11111111?1? ?k?1???????kkkk
11223?2?(2?2)23?2?023?22?1
2(2k?)4(2k?)
k
2k?
n
ak11n1111n11n1
????(?)??(???)??(1?)??,不等式左邊得證。k12nn
a22323233?22222k?1k?1k?1
二.放縮與“裂項法求和”
在例1中,不等式的左邊無法求和,但通過放縮產(chǎn)生裂項相消的求和效果后,使問題解決。例2的右
邊也是利用放縮產(chǎn)生了裂項的效果,然后求和。下面我們再通過幾道例題的證明體會裂項求和效果的運用。例5.求證:2(n?1?1)?
1?
?
3???
1n
?2n
分析:?
n
1k
?
2k?k
?
2k?k?1
?2(k?k?1),(k?2)
??
k?1
1k?
?1?2[(2?)?(3?2)??(n?n?1)]?1?2(?1?n)?2n?1?2n 2k?k
?
2k?k?1
?2(k?1?k)
?
1k
n
??
k?1
1k
?2[(2?)?(?2)??(n?1?n)]?2(?1?n?1)?2(n?1?1)
n
1n111
例6.已知an?(),bn??,證明:?bk?2n?
31?an1?an?13k?1
分析:bn?
111?n
?1?
3n3n?13n?1?13n?1?1?111?n?n?1?n?n?1?2?n?n?1 13?13?13?13?13?13?1
3n?1
11?3n3n?1
n
111111111
??bk?2n?[(?1?2)?(?2?3)???(?n?n?1)]?2n?(??n?1)?2n?
333333333k?1?bn?2?
例7.已知f(1)?2,f(n?1)?f(n)?f(n),求證:
?
k?1
n
?
f(k)?12
分析:?f(n?1)?f(n)[f(n)?1],?
1111
???,f(n?1)f(n)[f(n)?1]f(n)f(n)?1
?
111,??
f(n)?1f(n)f(n?1)
n
??
k?1
111111111
?[?]?[?]??[?]??
f(k)?1f(1)f(2)f(2)f(3)f(n)f(n?1)f(1)f(n?1)
由已知可得f(n)?0, ?
三.放縮與“并項法求和” 例8.已知an?
?
k?1
n
??
f(k)?1f(1)2
2n?21117[2?(?1)n?1],n?1,證明:對任意整數(shù)m?4,有????? 3a4a5am8
n?1
分析:通項中含有(?1),把
?整體捆綁同時結(jié)合奇偶性進行適度放縮。anan?1
1131132n?1?2n?232n?1?2n?2
證明:當(dāng)n為奇數(shù)時,??[?]??
anan?122n?2?12n?1?1222n?3?2n?1?2n?2?1222n?3
即當(dāng)n為奇數(shù)時,當(dāng)m為偶數(shù)且m>4時:
11311??(n?2?n?1),且a4?2, anan?1222
11111111131111??????(?)??(?)??(3?4???m?3?m?2)a4a5ama4a5a6am?1am222222
=
13111317
?(1?m?4)??? 22422482
當(dāng)m為奇數(shù)且m>4時:?m?1為偶數(shù),11111117
??????????? a4a5ama4a5amam?18
綜上可知,對于任意整數(shù)m>4,都有
1117
????? a4a5am8
例9.求證1?
11111n
?????n?n?1?(n?2,n?N)23422?12
分析:尋求合適的處理手法,可以通過分組“捆綁”進行放縮。左邊=1?
11111111111111?(?)?(???)?(????)???(n?1??n?n)***?12?12
?1?
=1?
11111111111111?(?)?(???)?(????)???(n??n?n)***222
11111n?????(共n個)?1? 222222
四.利用遞推關(guān)系式放縮
利用遞推關(guān)系式產(chǎn)生的不等關(guān)系,在很多題目中可以起到很好的放縮效果。例10.已知a1?3,ak?2ak?1?1(k?2),求證:
1111
????? 1?a11?a21?an2
分析:根據(jù)欲證不等式的結(jié)構(gòu)特點,通過遞推關(guān)系式構(gòu)造關(guān)于1?ak的不等式
?ak?2ak?1?1,?ak?1?2(ak?1?1)且a1?1?4?ak?1?
ak?1ak-1?1a?111k?1
?()???2(?a1?1)?2?2??2?4?2k?1?
ak?12ak-1?1ak-2?1a1?1
12131n?1111
?左邊?()?()???()?1-n)?
222222
例11.已知an?2n?1,證明:
1112
????? a2a3an?13
分析:?an?2n?1?2n?2?2(2n?1?1)?2an?1,?
an
?2(n?2)且a1?1,a2?3, an?1
?n?3時,an?
左邊?
anan?1a11???3?a2?2n?2?3,??3?()n?2
an2an?1an?2a2
1111212
[1??()2???()n?1]?(1?n)? 3222332
五.構(gòu)造和數(shù)列后進行放縮
如果數(shù)列不等式?jīng)]有直接的求和的形式,很多時候可以間接的構(gòu)造和數(shù)列,然后進行放縮處理。例12.已知
nan?11111
?????[log2n],正數(shù)列?an?滿足a1?b?0,an?(n?2)23n2n?an?1
2b
(n?2)
2?b[log2n]的遞推關(guān)系式,然后利用“累加法”把欲證的不等式轉(zhuǎn)化為和數(shù)列的形式 an
證明:an?
分析:根據(jù)已知構(gòu)造關(guān)于
?0?an?
nan?1111111,???,???(n?2)
anan?1nanan?1nn?an?1
111111111111
?n?2?(?)?(?)???(?)???????
ananan?1an?1an?2a2a1a1nn?12b
?
2b1112?b[log2n]
?[log2n]???0,?an?
2?b[lo2gn]an2b2b
1*
n?N,定義數(shù)列:,,{x}x?0x?f(x)n1n?1n2
x?2
例13.已知函數(shù)f(x)?
若0?xk?
11(k?2,3,4,?),證明:對任意m?N*都有:xm?k?xk?.k?123?
4分析:利用遞推式構(gòu)造關(guān)于xk?1?xk的不等式,利用“絕對值不等式”把xm?k?xk放縮為和數(shù)列的形式
由x1?0得x2?
114, x3?,當(dāng)k?2時,?0?xk?,229
xk?xk?1xk?xk?1xk?xk?1xk2?xk2?111
???2?2∴xk?1?xk?2 2
44xk?2xk?1?2(xk?2)(xk?1?2)
∴xk?1?xk?
*
xk?1?xk
xk?xk?1xk?1?xk?2
?
xk?xk?1
???
?x3?x2?()k?2x3?x2?()k?2?
x3?x24418
x4?x3
對?m?N,xm?k?xk?(xm?k?xm?k?1)?(xm?k?1?xm?k?2)???(xk?1?xk)
?xm?k?xm?k?1?xm?k?1?xm?k?2???xk?1?xk ?
1?111?
?????m?k?3m?k?4k?2?18?444?
()k?2(1?m)1?8?(1)k?1??1?1??8?(1)k?1?1?(1)k?1?1???m?k?1
***3?4??1?4
上面介紹的數(shù)列不等式主要與“求和”的形式有關(guān)。如果不等式的一邊與求和沒有直接的關(guān)系,也可以辨析題目的結(jié)構(gòu)特征選擇合適的方法進行處理,譬如“構(gòu)造單調(diào)數(shù)列”放縮;構(gòu)造“二項展開式”放縮;
對不等式的局部換元,然后再謀求放縮等。限于篇幅所限,本文就不做闡述了。
總之,運用放縮法進行數(shù)列不等式的證明,要認(rèn)真分析條件和結(jié)論的結(jié)構(gòu)特征,明確方向,防止盲目放縮。同時還要多總結(jié)、多思考,多掌握一些常用的放縮技巧,以提高分析問題和解決問題的能力。
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.已知正項數(shù)列?an?的前n項的和為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.已知正項數(shù)列?an?的前n項的和為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