化成“积”。
(3)定号:就是确定是大于0,还是等于0,还是小于0,最后下结论。
概括为“三步,一结论”,这里的“定号”是目的,“变形”是关键。
注意:若两个正数作差比较有困难,可以把式子灵活变形,通过作商或将它们的平方差来比较大小。
【例1】已知数列?an?中,a1?1,且点P(an,an?1)(n?N*)在直线
x?y?1?0上
(1)求?an?的通项公式; (2)若函数f(n)?的最小值.
【巧解】(1)?点P(an,an?1)在直线x?y?1?0上,即an?1?an?1且a1?1 ?数列{an}是以1为首项,1为公差的等差数列 ?an?1?(n?1)?1?n
?an?n
111求函数f(n)??...?(n?N,n?2),
n?a1n?a2n?an
(2)?f(n)?
111????, n?1n?22n11111f(n?1)???????
n?2n?32n2n?12n?2111111?f(n?1)?f(n)???????0
2n?12n?2n?12n?22n?2n?17?f(n)是单调递增的,故f(n)的最小值是f(2)?
12【例2】(Ⅰ)已知函数f(x)??3x2?6x?2.Sn是数列{an}的前n项和,点(n,Sn)(n∈N*),在曲线y?
26
f(x)?2上,求
an.
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若bna?b1?()n?1,cn?nn26,且Tn是数列{cn}
的前n项和.试问Tn是否存在最大值?若存在,请求出Tn的最大值,若不存在,请说明理由. 【巧解】(Ⅰ)点(n,Sn)在曲线y?f(x)?2上,所以sn??3n2?6n.
当n=1时,a1= S1=3,当n≥2时,an= Sn- Sn-1=9-6n,
?an?9?6n.
(Ⅱ)?b1n?1,c19?6n1n?11n?()n?anbn?()?(3?2n)()n26622,
?Tc?c1121n?1?c1??n??(2)???(3?2n)(2)n2.
利用错位相减法,?T?(2n?1)(1n2)n?1.
?Tn?1)(12)n?0,Tn?3)(1n?1?(2n?1?1?(22)n?1?0,
1?T?1(2n?1)(n2)nT??1, n?1?1(2n?3)(1)n?12?Tn?1?1?Tn?1,?TT1
n?1?n???T1?2.存在最大值T11?2.
巧练一:(2005年,全国卷)若a?ln22,b?ln33,c?ln55,则 ( ) A.aD.b
巧练二:已知函数f(x)?a?2x?b的图象过点A(1,32),B(2,52). (Ⅰ)求函数y?f(x)的反函数y?f?1(x)的解析式;
(Ⅱ)记a1(n)n?2f?(n?N*),是否存在正数
k,
27
c
使得(1?111)(1?)?(1?)?k2n?1对n?N*均成立.若存在,求a1a2an出k的最
大值;若不存在,请说明理由.
十六、基本不等式法
借助基本不等式证明不等式或求某些函数最值的方法叫基本不等式。常用的基本不等式有下面几种形式:①若a、
b?R,则a2?b2?2ab,(当且仅当a?b时取等号),反之
也成立,②若a?0、b?0,则a?b?2ab,(当且
a?b2)也成立。③若a、b、c2a2?b2ab?2仅当a?b时取等号),反之ab?(都是正数,则a3?b3?c3?3abc,(当且仅当a?b?c时取等号),
a3?b3?c3反之abc?2也成立。④若a、b、c都是正数,则
a?b?ca?b?c?33abcabc?(a?b?c3)2,(当且仅当时取等号),反之
a2?b2?2ab也成立。对于公式及公式
a?b?2ab的理解,应注意以下几点:
①两个公式成立的条件是不同的,前者只要求a、b是实数,而后者强调a、b必须是正数。②要对两个公式的等号及“当且仅当a?b时取等号”的含义要有透彻的理解并会在函数、三角函数、解析几何等知识中灵活应用。
解题功能及技巧是:①二、三元不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能。②在创设应用不等式的使用条件时,合理拆分项或配凑因式
28
是常用的解题技巧。③“和定积最大,积定和最小”,即n个
(n?2,3)正数的和为定值,则可求积的最大值,积为定值,则
可求和的最小值。应用此结论求某些函数最值要注意三个条件:就是“一正——各项都是正数;二定——积或和是定值;三等——等号能否取到”,求最值时,若忽略了上述三个条件,就会出现错误,导致解题失败。必要时要做适当的变形或换元,以满足上述条件。 【例1】(2008年,重庆卷)函数f(x)=的值域是( )
11,] 4411(C)[-,]
22sinx5?4cosx(0≤x≤2?)
(A)[-
sinx11,] 3322(D)[-,]
33(B)[-
【巧解】∵f(x)?5?4cosx,∴
sin2x?cos2x?1f(x)??
5?4cosx5?4cosx2令t?5?4cosx,∵0?x?2?,?1?cosx?1,∴t?0 ∴cosx???t?5,∴?cosx?1?45?4cosx2?(5?t2)?1194??(t??10)
t16t9191(2t??10)?,当且仅当t?,即t?3时取等号,此
t16t4时cosx??,即x?故
2?4?或3311f(x)的值域为[-,]
2212,∴f2(x)?,因而?1411?f(x)?,22【例2】(2008
2sin2x?1年,辽宁卷)设x?(0,),则函数y?的最小
2sin2x?值为 .
【巧解】由二倍角公式及同角三角函数的基本关系得:
29
2sin2x?12sin2x?13sin2x?cos2x3tan2x?1y????sin2x2sinxcosx2sinxcosx2tanx
=
31tanx?, 22tanx∵x?(0,且仅当
tan2x??2),∴tanx?0,利用均值定理,y?231tanx??3,当22tanx1时取“=”,∴ymin?3,所以应填3. 3x2?x?1(x?0)的最小值是 巧练一:函数y?2x?2x?1 。
巧练二:求函数y?x2(1?5x)(0?x?1)的最大值。 5十七、综合法
利用某些已知证明过的不等式和不等式的性质,推导出所要证明的不等式,这个证明方法叫综合法。 【例1】已知a,b是正数,且
x?y?(a?b)2
ab??1xy,
x,y?(0,??),求证:
【巧证】左?x?y?(x?y)?(abbxay?)?a?b???a?b?2ab?(a?b)2 xyyxaybxx2a当且仅当?,即2?时,取“=”号,故x?y?(a?b)2。 ?右,
xyyb111???9 abc111a?b?ca?b?ca?b?cbacacb???3?(?)?(?)?(?) 【巧证】???abcabcabacbc1?3?2?2?2?9,当且仅当a?b?c?时取“=”号。
31巧练一:已知函数f(x)?x2?lnx.设g(x)?f?(x),
2【例2】已知a,b,c是正数,且a?b?c?1,求证:
求证:[g(x)]n?g(xn)?2n?2(n?N*).
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