证明数列不等式之放缩技巧及缩放在数列中的应用大全资料(2)

2019-02-15 12:44

高考中利用放缩方法证明不等式,文科涉及较少,但理科却常常出现,且多是在压轴题中出现。放缩法证明不等式有法可依,但具体到题,又常常没有定法,它综合性强,形式复杂,运算要求高,往往能考查考生思维的严密性,深刻性以及提取和处理信息的能力,较好地体现高考的甄别功能。本文旨在归纳几种常见的放缩法证明不等式的方法,以冀起到举一反三,抛砖引玉的作用。

一、 放缩后转化为等比数列。

例1. {bn}满足:b1?1,bn?1?bn2?(n?2)bn?3 (1) 用数学归纳法证明:bn?n (2) Tn?解:(1)略

(2) 又

11111,求证:Tn? ???...?23?b13?b23?b33?bnbn?1?3?bn(bn?n)?2(bn?3) bn?n

* ?bn?1?3?2(bn?3) , n?N 迭乘得:bn?3?2n?1(b1?3)?2n?1 ?11?n?1,n?N* bn?321111111???...???? 234n?1n?12222222 ?Tn?点评:把握“bn?3”这一特征对“bn?1?bn2?(n?2)bn?3”进行变形,然后去掉一个正项,这是不等式证明放缩的常用手法。这道题如果放缩后裂项或者用数学归纳

法,似乎是不可能的,为什么?值得体味! 二、放缩后裂项迭加

例2.数列{an},an?(?1)求证:s2n?解:s2n?1?n?11,其前n项和为sn n2 211111???...?? 2342n?12n 6

令bn?1,{bn}的前n项和为Tn

2n(2n?1)1111?(?)

2n(2n?2)4n?1n当n?2时,bn??s2n?Tn? ?111111111111???(?)?(?)?...?(?) 212304344564n?1n712 ??104n2点评:本题是放缩后迭加。放缩的方法是加上或减去一个常数,也是常用的放缩手

法。值得注意的是若从第二项开始放大,得不到证题结论,前三项不变,从第四项开始放大,命题才得证,这就需要尝试和创新的精神。

例3.已知函数f(x)?ax?b?c(a?0)的图象在(1,f(1))处的切线方程为 xy?x?1

(1)用a表示出b,c

(2)若f(x)?lnx在[1,??)上恒成立,求a的取值范围 (3)证明:1?解:(1)(2)略

(3)由(II)知:当a?111n??...??ln(n?1)? 23n2(n?1)1时,有f(x)?lnx(x?1) 2111令a?,有f(x)?(x?)?lnx(x?1).

22x11且当x?1时,(x?)?lnx.

2xk?1??11k?1k111,有ln?[?]?[(1?)?(1?)], 令x?kk2kk?12kk?1111),k?1,2,3,?,n. 即ln(k?1)?lnk?(?2kk?1将上述n个不等式依次相加得

ln(n?1)?整理得

11111?(????)?, 223n2(n?1)1?111n?????ln(n?1)?. 23n2(n?1) 7

点评:本题是2010湖北高考理科第21题。近年,以函数为背景建立一个不等关系,然后对变量进行代换、变形,形成裂项迭加的样式,证明不等式,这是一种趋势,应特别关注。当然,此题还可考虑用数学归纳法,但仍需用第二问的结论。 三、 放缩后迭乘 例4.a1?1,an?1?1(1?4an?1?24an)(n?N*). 16(1) 求a2,a3

(2) 令bn?1?24an,求数列{bn}的通项公式

(3) 已知f(n)?6an?1?3an,求证:f(1)f(2)f(3)...f(n)? 解:(1)(2)略

1 221n1n1()?()? 342313231 ?f(n)?n?n?2?n?n?1?1?n

42424111211(1?n)(1?n?1)1?n?n?2n?11?n1444444 1?n???11141?n?11?n?11?n?144411?n4?f(n)?11?n?14

11111?1?21?n1?n4?4...4?4?1 ?f(1)f(2)...f(n)?1?11?11?12244n?1 由(2)得an? 点评:裂项迭加,是项项相互抵消,而迭乘是项项约分,其原理是一样的,都似多

米诺骨牌效应。只是求n项和时用迭加,求n项乘时用迭乘。

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