数学的巧学巧解大全(5)

2019-04-02 11:22

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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.

119?6n1n?11bn?()n?1,cn?anbn?()?(3?2n)()n,

26622111?Tn?c1?c1??cn??()2??(3?2n)()n.

2221n利用错位相减法,?Tn?(2n?1)()?1.

211Tn?1?(2n?1)()n?0,Tn?1?1?(2n?3)()n?1?0,

221n(2n?1)()Tn?12?1, ?Tn?1?1(2n?3)(1)n?12(Ⅱ)

?Tn?1?1?Tn?1,?Tn?1?Tn?存在最大值T1?1 ?T1?.21. 2 D.b

( )

巧练一:(2005年,全国卷)若a?ln2,b?ln3,c?ln5,则

235

A.a

B.cC.c

x巧练二:已知函数f(x)?a?2?b的图象过点A(1,),B(2,).

?13252(Ⅰ)求函数y?f(x)的反函数y?f(Ⅱ)记an?2f使得(1??1(x)的解析式;

(n)(n?N*),是否存在正数k,

111)(1?)?(1?)?k2n?1对n?N*均成立.若存在,求出k的最 a1a2an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

22不等式有下面几种形式:①若a、b?R,则a?b?2ab,(当且仅当a?b时取

a2?b2等号),反之ab?也成立,②若a?0、b?0,则a?b?2ab,(当且

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仅当a?b时取等号),反之ab?(333a?b2)也成立。③若a、b、c都是正数,则2a3?b3?c3a?b?c?3abc,(当且仅当a?b?c时取等号),反之abc?也

2成立。④若a、b、c都是正数,则a?b?c?33abc,(当且仅当a?b?c时取等号),反之abc?(a?b?c3)也成立。对于公式a2?b2?2ab及公式2a?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)=sinx(0≤x≤2?)的值域是( )

5?4cosx11] 3322(D)[-,]

33(B)[-,11,] 4411(C)[-,]

22(A)[-

sin2x?cos2x?1?【巧解】∵f(x)?,∴f(x)?

5?4cosx5?4cosx5?4cosxsinx2令t?5?4cosx,∵0?x?2?,?1?cosx?1,∴t?0

t?5?cos2x?1∴cosx?,∴?45?4cosx?(5?t2)?1194??(t??10)

t16t??即x?91191当且仅当t?,即t?3时取等号,此时cosx??,(2t??10)?,

t216t42?4?111112或,∴f(x)?,因而??f(x)?,故f(x)的值域为[-,]

22334222sin2x?1【例2】(2008年,辽宁卷)设x?(0,),则函数y?的最小值为 . 2sin2x?精彩文档

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【巧解】由二倍角公式及同角三角函数的基本关系得:

12sin2x?12sin2x?13sin2x?cos2x3tan2x?13y???? =tanx?,

22tanxsin2x2sinxcosx2sinxcosx2tanx∵x?(0,?2),∴tanx?0,利用均值定理,y?231tanx??3,当且仅当 22tanxtan2x?1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?x(1?5x)(0?x?)的最大值。

215十七、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

ab??1,x,y?(0,??),求证:x?y?(a?b)2 xyaxbbxay)?a?b???a?b?2ab?(a?b)2 yyx【巧证】左?x?y?(x?y)?(?aybxx2a,即2?时,取“=”号,故x?y?(a?b)2。 ?右,当且仅当?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。

312巧练一:已知函数f(x)?x?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)]?g(x)?2?2(n?N).

巧练二:已知a,b,c,d都是实数,且a?b?1,c?d?1,求证:|ac?bd|?1

2222nnn*十八、分析法

证明不等式时,有时可以从求证的不等式出发,分析使这个不等式成立的充分条件,把证明不等式转化为判定这些充分条件是否具备的问题,如果能够肯定这些充分条件都具备,那么就可以判定原不等式成立,这种方法通常叫分析法。

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注意:①分析法是“执果索因”,步步寻求不等式成立的充分条件,可以简单写成

B?B1?B2??Bn?A,②分析法与综合法是对立统一的两种方法。综合法是

“由因导果”;③分析法论证“若A则B”这个命题的证明模式(步骤)是:

欲证明命题B成立,只须证明命题B1成立,?,从而有?,只须证明命题B2成立,从而又有?,只须证明命题A成立,而已知A成立,故B必成立。④用分析法证明问题时,一定要恰当用好“要证”,“只须证”,“即证”,“也即证”等词语。 【例1】求证3?7?2?6 【巧证】∵3?7?0,2?6?0,要证3?7?2?6,

只须证(3?7)2?(2?6)2,即证10?221?10?224

也即证21?24,∵21?24,21?24显然成立,∴原不等式3?7?2?6成立。

【例2】设a?0,b?0,且2c?a?b,证明c?c2?ab?a?c?c2?ab 【巧证】要证c?c2?ab?a?c?c2?ab

只须证?c2?ab?a?c?c2?ab,即证|a?c|?c2?ab

2222两边平方得:a?2ac?c?c?ab,也即证a?ab?2ac,∵a?0且2c?a?b

2∴a?ab?2ac显然成立,∴原不等式成立。 巧练一:求证3?7?25

巧练二:已知a?0,b?0,a?b?1,试证明:(a?1125)(b?)? ab4十九、放缩法

欲证A?B,可通过适当放大或缩小,借助一个或多个中间量,使得B?B1,

。。。B?A或A?A,A?A,。。A?B,在利用传递性,达到欲证的目的,这B1?B2,112。ii种方法叫放缩法。放缩法的实质是非等价转化,放缩没有一定的准则和程序,需按题意适当

放缩否则是达不到目的,此方法在数列与函数、不等式综合问题中证明大小关系是常用方法。

放缩法的方法有:(1)添加或舍去一些项,如:a2?1?|a|;n(n?1)?n (2)将分子或分母放大(或缩小) (3)利用基本不等式,如:n(n?1)?n?(n?1) 2精彩文档

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(4)利用常用结论:①k?1?k?1k?1?k?12k;

11111111;(程度大) ??????k2k(k?1)k?1kk2k(k?1)kk?1144411????2(?)(程度小) 2222k?12k?1k4k4k?1(2k?1)(2k?1)③

2k2k2k?111④k ????2kkkk?1k?1k(2?1)(2?1)(2?2)(2?1)(2?1)2?12?1【例1】已知数列{an}中,a1?2,anan?1?an?1?2an(n?N*). (1)求{an}的通项公式;

(2)设bn?an(an?1)(n?N*),Sn是数列{bn}的前n项和,证明:【巧解】由anan?1?an?1?2an,得1?3?Sn?3. 412 ?anan?1即

1an?12n11111n?11. ?1?(?1). ??1???()??n,?an?n2anan222?12(2)当n=1时,S1?a1(a1?1)?2,

32n2n2n??S1?3,?n?2时,bn?an(an?1)?n (?1)?n42?12n?1(2?1)22n2n?111?n???, nnn?1n?1n(2?1)(2?2)(2?1)(2?1)2?12?1?Sn?2?(?3?111111?2)?(2?3)???(n?1?n) 2?12?12?12?12?12?11?3. n2?12n(2n?1)?111又?n?N*时,bn?n ???2n2nn2(2?1)(2?1)2?1(2?1)1111[(1?()n][1?()n]112?44 ?n?(n)2?Sn?211221?1?24精彩文档


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