高中数学不等式放缩的常见方法
不等式放缩技巧十法

不等式放缩技巧十法一、Cauchy-Schwarz不等式:Cauchy-Schwarz不等式是不等式放缩的基础。
对于任意实数a1,a2, …, an和b1, b2, …, bn,有如下不等式成立:(a1^2 + a2^2 + … + an^2)(b1^2 + b2^2 + … + bn^2) ≥ (a1b1+ a2b2 + … + anbn)^2Cauchy-Schwarz不等式可以解决很多不等式问题,如证明两个序列的和的平方大于等于两个序列平方的和。
二、Holder不等式:Holder不等式是Cauchy-Schwarz不等式的推广形式。
对于任意实数a1, a2, …, an和b1, b2, …, bn以及p, q满足1/p + 1/q = 1(其中p,q为正实数),有如下不等式成立:(,a1,^p + ,a2,^p + … + ,an,^p)^(1/p) * (,b1,^q + ,b2,^q + … + ,bn,^q)^(1/q) ≥ ,a1b1 + a2b2 + … + anbn Holder不等式是Cauchy-Schwarz不等式的推广形式,不仅适用于实数,也适用于复数,可以使用Holder不等式解决更多类型的不等式问题。
三、Schur不等式:Schur不等式是不等式放缩中的重要不等式。
对于任意非负实数a, b, c和非负实数r,有如下不等式成立:a^r(a-b)(a-c)+b^r(b-a)(b-c)+c^r(c-a)(c-b)≥0Schur不等式在证明其他不等式时经常被使用,尤其在三角形不等式的证明中发挥着重要作用。
四、AM-GM不等式:AM-GM不等式是代数平均-几何平均不等式的缩写,对于任意非负实数a1, a2, …, an,有如下不等式成立:(a1 + a2 + … + an)/n ≥ (a1*a2*…*an)^(1/n)AM-GM不等式是解决不等式问题中常用的一种方法,可以将最大化或最小化转化为相加或相乘的形式。
高中数学方法讲解之放缩法

第 1 页 共 3 页放缩法将不等式一侧适当的放大或缩小以达证题目的的方法,叫放缩法。
放缩法的方法有:⑴添加或舍去一些项,如:a a >+12;n n n >+)1( ⑵将分子或分母放大(或缩小) ⑶利用基本不等式,如:4lg 16lg 15lg )25lg 3lg (5lg 3log 2=<=+<⋅; ⑷利用常用结论:Ⅰ、kkk k k 21111<++=-+;Ⅱ、k k k k k 111)1(112--=-< ; 111)1(112+-=+>k k k k k (程度大) Ⅲ、)1111(21)1)(1(111122+--=+-=-<k k k k k k ; (程度小) 例1.若a , b , c , d ∈R +,求证:21<+++++++++++<ca d db dc c a c b bd b a a【巧证】:记m =ca d db dc c a c b bd b a a +++++++++++ ∵a , b , c , d ∈R + ∴1=+++++++++++++++>cb a d db a dc c a c b a bd c b a a m∴1 < m < 2 即原式成立例2.当 n > 2 时,求证:1)1(log )1(log <+-n n n n 【巧证】:∵n > 2 ∴0)1(log ,0)1(log >+>-n n n n∴2222)1(log 2)1(log )1(log )1(log )1(log ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-<+-n n n n n n n n n n ∴n > 2时, 1)1(log )1(log <+-n n n n第 2 页 共 3 页例3.求证:213121112222<++++n 【巧证】:n n n n n111)1(112--=-< ∴2121113121211113121112222<-=+-++-+-+<++++n n n n十二、放缩法:巧练一:设x > 0, y > 0,y x y x a +++=1, yyx x b +++=11,求证:a < b巧练一:【巧证】:yy x x y x y y x x y x y x +++<+++++=+++11111巧练二:求证:lg9•lg11 < 1巧练二:【巧证】:122299lg 211lg 9lg 11lg 9lg 222=⎪⎭⎫⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤⋅巧练三:1)1(log )1(log <+-n n n n巧练三:【巧证】: 222)1(log )1(log )1(log ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-≤+-n n n n n n 12log 22=⎥⎦⎤⎢⎣⎡<n n 巧练四:若a > b > c , 则0411≥-+-+-ac c b b a巧练四: 【巧证】:c a c b b a c b b a c b b a -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-≥--≥-+-4)()(22))((12112巧练五:)2,(11211112≥∈>+++++++n R n nn n n 巧练五:【巧证】:左边11111122222=-+=++++>nnn n n n n n巧练六:121211121<+++++≤nn n 巧练六:【巧证】: 11121<⋅+≤≤⋅n n n n 中式 巧练七:已知a , b , c > 0, 且a 2 + b 2 = c 2,求证:a n + b n < c n (n ≥3, n ∈R *)巧练七:【巧证】: ∵122=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛c b c a ,又a , b , c > 0, ∴22,⎪⎭⎫⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛c b c b c a c a nn第 3 页 共 3 页∴1=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛nn c b c a。
不等式的放缩法基本公式

不等式的放缩法基本公式1.加减法:对于不等式a<b,可以加上一个等式(或不等式)的两边,得到a+c<b+c。
同样地,可以减去一个等式(或不等式)的两边,得到a-c<b-c。
2. 乘除法:对于不等式a < b,如果c > 0,则乘以一个正数的两边,不等号方向不变,得到ac < bc。
如果c < 0,则乘以一个负数的两边,不等号方向反转,得到ac > bc。
同样地,除以一个正数的两边,不等号方向不变;除以一个负数的两边,不等号方向反转。
3.平方:对于不等式a<b,如果a和b都是非负数,可以对其进行平方运算,得到a^2<b^2、如果a和b都是负数,得到a^2>b^24.开方:对于不等式a<b,如果a和b都是非负数且不超过1,可以对其进行开方运算,得到√a<√b。
如果a和b都是正数且大于1,得到√a>√b。
5.绝对值:对于不等式,a,<,b,可以根据a和b的正负情况分别讨论。
如果a和b都是非负数,得到a<b。
如果a和b都是负数,得到-a<-b。
6.倍增法:对于不等式a<b,可以重复加或者减一个相同的数,直到得到符合条件的不等式。
这些是不等式的放缩法的基本公式和方法,但实际问题中常常还需要结合具体情况进行灵活运用。
同时,需要注意的是,放缩法只是解决不等式问题的一种方法,不是唯一的方法,有时候可能需要结合其他方法一起使用。
最重要的是,解决不等式问题时需要保持逻辑性和推理能力,严谨地进行分析和求解。
放缩法大全

a −1 + 1 − 2a − ln x 解(1):令g ( x) = f ( x) − ln x = ax + x 1 (a , x 1) 2 a − 1 1 ax 2 − x + 1 − a [ax − (1 − a)]( x − 1) g ( x) = a − 2 − = = 2 x x x x2 1 a[ x − ( − 1)]( x − 1) a g ( x) = 0 (或用二次函数图象分 析) 2 x
1 1 1 1 1 1 + + ... + dx + dx + ... + dx 2 3 n +1 1 x x x 2 n
n +1 2 3 n +1
n
=
1
1 dx = ln( n + 1) x
1 n
n +1
n
1 dx = ln( n + 1) − ln n x
同理证右。
n +1 1 n ln( ) ln( ) n n n −1
所以:
ln n 2 f (n) − f (n − 1) 2 n
由
ln n 2 f (n) − f (n − 1) 2 n
取n=2,3,…,n累加
ln 2 2 ln 32 ln n 2 2n 2 − n − 1 + 2 + ... + 2 f (n) − f (1) = 2 2 3 n 2(n + 1)
1 m an = 4n − 3, { }前n项和为S n , 若S 2 n +1 − S n 恒成立, an 15 求整数m的最小值。
1 1 1 m 解: + + ... + 对n N + 恒成立, an +1 an + 2 a2 n +1 15 1 1 1 令f ( n ) = + + ... + , an +1 an + 2 a2 n +1 1 1 1 f (n − 1) = + + ... + an an +1 a2 n −1
常见的不等式的放缩方法

常见的不等式的放缩方法天门中学高三数学组一、先求和再放缩类型1、设数列{}n a 的前n 项的和为,n S 42n n a n=-,设2n n n T S =,1,2,3,n =⋅⋅⋅,证明:132nii T =<∑解: 由得S n = 4n 2nna =-23×(2n+1-1)(2n-1) T n = ⇒2n S n= 32×2n (2n+1-1)(2n-1) = 32×(12n -1 - 12n+1-1),所以, = 1ni =∑i T 321(ni =∑12i -1 - 12i+1-1) = 32×(121-1 - 12i+1-1) < 322、已知2113,12n n n a a a a +==-+,求证:20101112k ka =<<∑。
证明:2112737(1)0,,416n n n n n a a a a a a a ++-=->⇒>==>321 ⇒ 当时,,3n ≥2n a >13(1)113n n n n n a a a a a a n n +=-+>+⇒>+-=-()20112011120100,11a a ⇒>⇒∈-21111111(1)11n n n n n n n n a a a a a a a a +++=-+⇒-=-⇒=---1na ()20101112011201111111112111111k n n n ka a a a a a a =+⇒=-⇒=-=-∈-----∑,2 二、先放缩为等比数列再求和类型1、设,证明:n N +∈11nni i e n e =⎛⎫<⎪-⎝⎭∑ 证明:()ln(1)1x x x +≤<- 111111ln 1ln 1111nnnn n ii i i i i i i i i i e e e n n n n n e --+∞--===⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫i -∴-≤-⇒-≤-⇒-≤⇒-<<=⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑∑∑11111nni i e n e e =⎛⎫⇒<+=⎪--⎝⎭∑2、已知:113443n n n a k k --⋅=⋅+-,当13k <<时,求证:138nii n k a k =->∑。
常见级数不等式放缩公式

常见级数不等式放缩公式常见级数不等式放缩公式是数学中常用的一种技巧,可以用来对级数进行估计和近似计算。
在实际问题中,我们经常会遇到各种级数,通过对级数进行适当的放缩,可以更好地了解级数的性质和行为。
我们来介绍一些常见的级数不等式放缩公式。
这些公式可以帮助我们对级数进行估计,从而得到级数的一些重要性质。
下面是其中一些常见的放缩公式:1. 比较判别法:对于两个正项级数,如果它们的通项之间存在大小关系,那么级数之和也有相同的关系。
例如,如果对于所有的n,有an ≤ bn,那么an的级数之和小于等于bn的级数之和。
2. 比值判别法:对于正项级数,如果存在常数q,使得an+1/an ≤ q,那么级数收敛;如果an+1/an ≥ q,那么级数发散。
3. 根值判别法:对于正项级数,如果存在常数q,使得lim┬(n→∞)〖(an)〗^(1/n) ≤ q,那么级数收敛;如果lim┬(n→∞)〖(an)〗^(1/n) ≥ q,那么级数发散。
4. 积分判别法:对于正项级数,如果存在连续函数f(x),使得an = f(n),那么级数与定积分∫_(1 to ∞)▒f(x)dx之间有相同的收敛性。
以上是一些常见的级数不等式放缩公式,它们在级数的研究中起着重要的作用。
通过使用这些公式,我们可以得到级数的一些重要性质,比如级数的收敛性、发散性以及级数之和的估计。
接下来,我们来看一些具体的例子,展示如何应用这些级数不等式放缩公式。
以比较判别法为例,我们考虑两个级数an=1/n和bn=1/n^2。
显然,对于所有的n,an ≤ bn,根据比较判别法,我们可以得到an的级数之和小于等于bn的级数之和。
而bn的级数之和是一个著名的数学常数,即π^2/6。
因此,我们可以得到1/n 的级数之和小于等于π^2/6。
这个结果对于研究级数的性质和行为非常有用。
除了比较判别法,还有其他的级数不等式放缩公式可以应用到各种级数的研究中。
例如,比值判别法和根值判别法可以用来判断级数的收敛性,积分判别法可以用来估计级数的和。
几种常见的放缩法证明不等式的方法

For personal use only in study and research; not for commercialuse几种常见的放缩法证明不等式的方法一、 放缩后转化为等比数列。
例1. {}n b 满足:2111,(2)3n n n b b b n b +≥=--+(1) 用数学归纳法证明:n b n ≥(2) 1231111...3333n n T b b b b =++++++++,求证:12n T < 解:(1)略(2)13()2(3)n n n n b b b n b ++=-++ 又 n b n ≥132(3)n n b b +∴+≥+ , *n N ∈迭乘得:11132(3)2n n n b b -++≥+≥ *111,32n n n N b +∴≤∈+ 234111111111...2222222n n n T ++∴≤++++=-< 点评:把握“3n b +”这一特征对“21(2)3n n n b b n b +=--+”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{}n a ,11(1)n n a n +=-,其前n 项和为n s求证:2n s <解:2111111...234212n s n n =-+-++-- 令12(21)n b n n =-,{}n b 的前n 项和为n T当2n ≥时,1111()2(22)41n b n n n n≤=--- 2111111111111()()...()2123043445641n n s T n n ∴=≤+++-+-++--71104n =-< 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。
不等式放缩技巧十法教学内容

第六章 不等式第二节 不等式放缩技巧十法证明不等式,其基本方法参阅<数学是怎样学好的>(下册)有关章节.这里以数列型不等式的证明为例说明证明不等式的一个关键问题: 不等式的放缩技巧。
证明数列型不等式,因其思维跨度大、构造性强,需要有较高的放缩技巧而充满思考性和挑战性,能全面而综合地考查学生的潜能与后继学习能力,因而成为高考压轴题及各级各类竞赛试题命题的极好素材。
这类问题的求解策略往往是:通过多角度观察所给数列通项的结构,深入剖析其特征,抓住其规律进行恰当地放缩;其放缩技巧主要有以下十种:一 利用重要不等式放缩1. 均值不等式法例1 设.)1(3221+++⋅+⋅=n n S n Λ求证.2)1(2)1(2+<<+n S n n n 解析 此数列的通项为.,,2,1,)1(n k k k a kΛ=+=2121)1(+=++<+<k k k k k k Θ, )21(11∑∑==+<<∴nk n nk k S k ,即.2)1(22)1(2)1(2+<++<<+n n n n S n n n 注:①应注意把握放缩的“度”:上述不等式右边放缩用的是均值不等式2ba ab +≤,若放成1)1(+<+k k k 则得2)1(2)3)(1()1(21+>++=+<∑=n n n k S nk n ,就放过“度”了! ②根据所证不等式的结构特征来选取所需要的重要不等式,这里na a n a a a a a a nnnnn n22111111++≤++≤≤++ΛΛΛΛ其中,3,2=n 等的各式及其变式公式均可供选用。
例2 已知函数bxa x f 211)(⋅+=,若54)1(=f ,且)(x f 在[0,1]上的最小值为21,求证:.2121)()2()1(1-+>++++n n n f f f Λ [简析] 411()11(0)141422x x x xf x x ==->-≠++• 1(1)()(1)22f f n ⇒++>-⨯L 211(1)(1)2222n +-++-⨯⨯L 1111111(1).42222n n n n -+=-+++=+-L例3 求证),1(221321N n n n C C C C n n nnnn∈>⋅>++++-Λ.简析 不等式左边123nn n n n C C C C ++++L =12222112-++++=-n nΛn n n 122221-⋅⋅⋅⋅⋅>Λ=212-⋅n n ,故原结论成立.【例4】已知222121n a a a +++=L ,222121n x x x +++=L ,求证:n n x a x a x a +++Λ2211≤1.【解析】使用均值不等式即可:因为22(,)2x y xy x y R +≤∈,所以有22222211221122222n n n n a x a x a x a x a x a x ++++++≤+++L L 222222121211 1.2222n n a a a x x x ++++++=+=+=L L 其实,上述证明完全可以改述成求n n x a x a x a +++Λ2211的最大值。