大学中常用不等式 放缩技巧

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不等式证明之放缩法

不等式证明之放缩法

不等式证明之放缩法放缩法是一种常用的不等式证明方法,它通过对不等式两边进行一系列放缩操作,从而逐步缩小不等式范围,最终达到证明不等式成立的目的。

本文将对放缩法的基本思想和几种常用的放缩方法进行详细介绍。

首先,我们来介绍放缩法的基本思想。

放缩法的核心思想是通过对不等式两边进行放缩操作,把原来的不等式转化为一个更容易证明的不等式。

在放缩过程中,我们可以利用不等式的性质、算术平均-几何平均不等式、柯西-施瓦茨不等式等数学工具,结合实际问题的特点,灵活选择适当的放缩方法,从而得到具有更强的推理力度的不等式,最终完成不等式的证明。

接下来,我们介绍几种常用的放缩方法。

1.替换法:通过替换变量,将原不等式中的复杂变量替换为新的变量,使得不等式形式变得更加简单,更易证明。

这个方法可以常常应用于含有多个变量的不等式中,通过替换变量后,使得原来复杂的不等式简化为只含有一个变量的不等式。

2.增量法:通过引入一个增量,将原不等式中的变量加上增量后,得到一个更容易证明的不等式。

这个方法常常适用于原不等式中含有与增量具有类似性质的变量,可以通过增量的引入,改变原不等式的结构,使得证明变得更加简单。

3.分割法:将整个证明过程分为若干个子证明,通过对每个子证明的分割和放缩操作,最终得到整个不等式的证明。

这个方法常常适用于原不等式较为复杂或不易直接证明的情况,通过将证明分割为若干个子证明,分别证明每个子证明的不等式,最后再将这些子证明的不等式组合起来,得到原不等式的证明。

4.对称法:通过对不等式的两边同时进行操作,得到具有对称性的不等式,从而实现原不等式的放缩。

这个方法常常适用于原不等式中含有对称性的项,通过对称性的放缩操作,不仅可以得到更容易证明的不等式,也可以将原不等式变得更加简洁明了。

以上只是常用的放缩方法中的一部分,实际应用中还有很多其他的放缩方法,需要根据具体问题的情况选择适当的方法。

无论使用哪种放缩方法,都需要注意选择合适的放缩范围,并保证放缩后的不等式在放缩范围内成立,才能保证最终得到的不等式是正确的。

基本不等式放缩法

基本不等式放缩法

基本不等式放缩法是解决数学问题中的一种常用技巧,特别是在证明不等式时。

放缩法的核心思想是通过适当的放大或缩小某些项,使得原始的不等式更容易处理或者更容易证明。

以下是一些常见的放缩技巧:
1. 添加或舍弃一些正项(或负项):在保持不等式方向不变的前提下,可以适当添加或去掉一些不影响不等式成立的正项或负项。

2. 先放缩再求和(或先求和再放缩):根据问题的需要,可以先对某些项进行放缩,然后再进行求和,或者先求和再对结果进行放缩。

3. 逐项放大或缩小:对不等式中的每项单独进行放缩,然后合并结果。

4. 固定一部分项,放缩另外的项:在某些情况下,可以固定一部分项不变,只对其他项进行放缩。

5. 函数放缩:利用函数的单调性进行放缩,例如,对于递增函数,可以放大小的值,缩小大的值。

6. 裂项放缩:将复杂的项分解成更简单的形式,然后进行放缩。

7. 均值不等式放缩:利用算术平均值大于等于几何平均值的性质进行放缩。

8. 二项放缩:在涉及二项式的情况下,可以利用二项式的性质进行放缩。

9. 指数函数放缩:例如,对于指数函数e^x,有e^x ≥x + 1 当x ≥0。

10. 利用导数判断函数的单调性:通过求导数来判断函数的单调性,然后根据单调性进行放缩。

在实际应用中,放缩法往往需要结合具体问题灵活运用,有时还需要与其他数学方法(如代换法、综合法、反证法等)结合使用。

通过放缩,可以将复杂的不等式转化为更易于处理的形式,从而简化问题的解决过程。

证明数列不等式之放缩技巧及缩放在数列中的应用大全[精选.]

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证明数列不等式之放缩技巧以及不等式缩放在数列中应用大全证明数列型不等式,其思维跨度大、构造性强,需要有较高的放缩技巧,充满思考性和挑战性。

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. 一、利用数列的单调性 例1.证明:当Z n n ∈≥,6时,(2)12nn n +<. 证法一:令)6(2)2(≥+=n n n c nn ,则0232)2(2)3)(1(1211<-=+-++=-+++n n n n n n n n n n c c , 所以当6n ≥时,1n n c c +<.因此当6n ≥时,66831.644n c c ⨯≤==< 于是当6n ≥时,2(2)1.2n n +< 证法二:可用数学归纳法证.(1)当n = 6时,66(62)48312644⨯+==<成立. (2)假设当(6)n k k =≥时不等式成立,即(2)1.2kk k +< 则当n =k +1时,1(1)(3)(2)(1)(3)(1)(3)1.222(2)(2)2k k k k k k k k k k k k k k++++++++=⨯<<++g 由(1)、(2)所述,当n ≥6时,2(1)12n n +<. 二、借助数列递推关系 例2.已知12-=n n a .证明:()23111123n n N a a a *++++<∈L . 证明:nn n n n a a 121121212211211111⋅=-⋅=-<-=+++Θ, ∴32])21(1[321)21(...12111112122132<-⋅=⋅++⋅+<+++=-+n n n a a a a a a S Λ. 例3. 已知函数f(x)=52168xx+-,设正项数列{}n a 满足1a =l ,()1n n a f a +=.(1) 试比较n a 与54的大小,并说明理由; (2) 设数列{}n b 满足n b =54-n a ,记S n =1ni i b =∑.证明:当n ≥2时,S n <14(2n-1).分析:比较大小常用的办法是作差法,而求和式的不等式常用的办法是放缩法。

常用不等式-放缩技巧

常用不等式-放缩技巧

一:一些重要恒等式ⅰ:12+22+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6ⅱ: 13+23+…+n3=(1+2+…+n)2Ⅲ:cosa+cos2a+…+cos2n a=sin2n+1a/2n+1sinaⅳ:e=2+1/2!+1/3!+…+1/n!+a/(n!n) (0<a<1) ⅴ:三角中的等式(在大学中很有用)cosαcosβ= 1/2[cos(α+β)+cos(α-β)]sinαcosβ= 1/2[sin(α+β)+sin(α-β)]cosαsinβ= 1/2 [sin(α+β)+sin(α-β)]sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)]sinθ+sinφ=2sin(θ/2+θ/2)cos(θ/2-φ/2)sinθ-sinφ=2cos(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)cosθ+cosφ=2cos(θ/2+φ/2)cos(θ/2-φ/2)cosθ-cosφ=-2sin(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)tan+tanB+tanC=tanAtanBtanCcotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinC ⅵ:欧拉等式 e∏i=-1 (i是虚数,∏是pai)ⅶ:组合恒等式(你们自己弄吧,我不知怎样用word 编)二重要不等式1:绝对值不等式︱︱x︱-︱y︱︱≤∣x±y∣≤︱x︱+︱y︱(别看简单,常用)2:伯努利不等式(1+x1)(1+x2)…(1+x n)≥1+x1+x2+…+x n(x i符号相同且大于-1)3:柯西不等式(∑ a i b i)2≤∑a i2∑b i24:︱sin nx︱≤n︱sin x︱5; (a+b)p≤2p max(︱a p︱,︱b p︱)(a+b)p≤a p+ b p (0<p<1)(a+b)p≥a p+ b p (p>1)6:(1+x)n≥1+nx (x>-1)7:切比雪夫不等式若a1≤a2≤…≤a n, b1≤b2≤…≤b n∑a i b i≥(1/n)∑a i∑b i若a1≤a2≤…≤a n, b1≥b2≥…≥b n∑a i b i≤(1/n)∑a i∑b i三:常见的放缩(√是根号)(均用数学归纳法证)1:1/2×3/4×…×(2n-1)/2n<1/√(2n+1);2:1+1/√2+1/√3+…+1/√n>√n;3:n!<【(n+1/2)】n4:n n+1>(n+1)n n!≥2n-15:2!4!…(2n)!>{(n+1)!}n6:对数不等式(重要)x/(1+x)≤㏑(1+x)≤x 7:(2/∏)x≤sinx≤x8:均值不等式我不说了(绝对的重点)9:(1+1/n)n<4四:一些重要极限(书上有,但这些重要极限需熟背如流)。

不等式放缩技巧十法

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。

大学中常用不等式放缩技巧

大学中常用不等式放缩技巧

大学中常用不等式,放缩技巧大学中常用不等式,放缩技巧一:一些重要恒等式ⅰ:12+22+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6ⅱ: 13+23+…+n3=(1+2+…+n)2Ⅲ:cosa+cos2a+…+cos2na=sin2n+1a/2n+1sinaⅳ: e=2+1/2!+1/3!+…+1/n!+a/(n!n) (0&lt;a&lt;1)ⅴ:三角中的等式(在大学中很有用)cosαcosβ= 1/2[cos(α+β)+cos(α-β)]sinαcosβ= 1/2[sin(α+β)+sin(α-β)]cosαsinβ= 1/2 [sin(α+β)+sin(α-β)]sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)]sinθ+sinφ=2sin(θ/2+θ/2)cos(θ/2-φ/2)sinθ-sinφ=2cos(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)cosθ+cosφ=2cos(θ/2+φ/2)cos(θ/2-φ/2)cosθ-cosφ=-2sin(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)tan+tanB+tanC=tanAtanBtanCcotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1 tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1 sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinCⅵ:欧拉等式e∏i=-1 (i是虚数,∏是pai)ⅶ:组合恒等式(你们自己弄吧,我不知怎样用word编)二重要不等式1:绝对值不等式︱︱x︱-︱y︱︱≤∣x±y∣≤︱x︱+︱y︱(别看简单,常用)2:伯努利不等式(1+x1)(1+x2)…(1+xn)≥1+x1+x2+…+xn(xi符号相同且大于-1)3:柯西不等式(∑ai bi)2≤∑ai2∑bi24:︱sin nx︱≤n︱sin x︱5; (a+b)p≤2pmax(︱ap︱,︱bp︱)(a+b)p≤ap+ bp (0&lt;p&lt;1)(a+b)p≥ap+ bp (p&gt;1)6:(1+x)n≥1+nx (x&gt;-1)7:切比雪夫不等式若a1≤a2≤…≤an, b1≤b2≤…≤bn∑aibi≥(1/n)∑ai∑bi若a1≤a2≤…≤an, b1≥b2≥…≥bn∑aibi≤(1/n)∑ai∑bi三:常见的放缩(√是根号)(均用数学归纳法证)1:1/2×3/4×…×(2n-1)/2n&lt;1/√(2n+1);2:1+1/√2+1/√3+…+1/√n&gt;√n;3:n!&lt;【(n+1/2)】n4:nn+1&gt;(n+1)n n!≥2n-15:2!4!…(2n)!&gt;{(n+1)!}n6:对数不等式(重要)x/(1+x)≤㏑(1+x)≤x7:(2/∏)x≤sinx≤x8:均值不等式我不说了(绝对的重点)9:(1+1/n)n&lt;4四:一些重要极限(书上有,但这些重要极限需熟背如流)假如高等数学是棵树木得话,那么极限就是他的根,函数就是他的皮。

放缩技巧积累公式生用

放缩技巧积累公式生用

放缩技巧积累公式生用放缩技巧是数学中经常使用的一种方法,通过对数学表达式中的相关变量进行适当放缩,可以简化问题的求解过程,提高求解效率。

下面将介绍一些常见的放缩技巧及其应用。

一、放缩技巧之平方差公式平方差公式是数学中常用的放缩技巧之一,它可以将一个式子表示为两个平方差的形式,从而提供了更多的计算方式。

1. (a + b)² = a² + 2ab + b²(a - b)² = a² - 2ab + b²这两个公式可以将一个式子表示为两个平方差的形式,从而可以将一些复杂的计算转化为更简单的计算,例如求解一些二次式的因式分解等问题。

2. (a + b)² - (a - b)² = 4ab这个公式是平方差公式的一个推论,用来计算两个具有平方差形式的式子之间的差值。

可以应用于一些问题中,例如计算两个数的乘积等。

二、放缩技巧之倍角公式倍角公式是一类通过对角度进行放缩的技巧,可以将不同角度的三角函数关系转化为相同角度的三角函数关系,从而简化问题的求解。

1. sin 2θ = 2sinθcosθ这个公式表示角度2θ的正弦值可以通过角度θ的正弦和余弦值来计算,可以应用于一些三角函数的积分、导数和级数展开等问题。

2. cos 2θ = cos²θ - sin²θ = 2cos²θ - 1 = 1 - 2sin²θ这个公式表示角度2θ的余弦值可以通过角度θ的正弦和余弦值来计算,可以应用于一些三角函数的积分、导数和级数展开等问题。

三、放缩技巧之柯西不等式柯西不等式是数学中一个重要的放缩技巧,它可以将多个变量的乘积的和表示为一个变量的平方和的形式,从而提供了更多的计算方式。

1.(a₁²+a₂²+...+aₙ²)(b₁²+b₂²+...+bₙ²)≥(a₁b₁+a₂b₂+...+aₙbₙ)²这个公式表示两个向量的点乘的平方不小于它们的模的平方的乘积,可以应用于一些向量和矩阵计算中。

不等式的放缩法基本公式

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。

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大学中常用不等式,放缩技巧
一:一些重要恒等式
ⅰ:12+22+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6
ⅱ: 13+23+…+n3=(1+2+…+n)2
Ⅲ:cosa+cos2a+…+cos2n a=sin2n+1a/2n+1sina
ⅳ:e=2+1/2!+1/3!+…+1/n!+a/(n!n) (0<a<1) ⅴ:三角中的等式(在大学中很有用)
cosαcosβ= 1/2[cos(α+β)+cos(α-β)]
sinαcosβ= 1/2[sin(α+β)+sin(α-β)]
cosαsinβ= 1/2 [sin(α+β)+sin(α-β)]
sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)]
sinθ+sinφ=2sin(θ/2+θ/2)cos(θ/2-φ/2)
sinθ-sinφ=2cos(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)
cosθ+cosφ=2cos(θ/2+φ/2)cos(θ/2-φ/2)
cosθ-cosφ=-2sin(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)
tan+tanB+tanC=tanAtanBtanC
cotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1
tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1
sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinC ⅵ:欧拉等式 e∏i=-1 (i是虚数,∏是pai)
ⅶ:组合恒等式(你们自己弄吧,我不知怎样用word 编)
二重要不等式
1:绝对值不等式
︱︱x︱-︱y︱︱≤∣x±y∣≤︱x︱+︱y︱(别看简单,常用) 2:伯努利不等式
(1+x1)(1+x2)…(1+x n)≥1+x1+x2+…+x n(x i符号相同且大于-1)
3:柯西不等式
(∑ a i b i)2≤∑a i2∑b i2
4:︱sin nx︱≤n︱sin x︱
5; (a+b)p≤2p max(︱a p︱,︱b p︱)
(a+b)p≤a p+ b p (0<p<1)
(a+b)p≥a p+ b p (p>1)
6:(1+x)n≥1+nx (x>-1)
7:切比雪夫不等式
若a1≤a2≤…≤a n, b1≤b2≤…≤b n
∑a i b i≥(1/n)∑a i∑b i
若a1≤a2≤…≤a n, b1≥b2≥…≥b n
∑a i b i≤(1/n)∑a i∑b i
三:常见的放缩(√是根号)(均用数学归纳法证)
1:1/2×3/4×…×(2n-1)/2n<1/√(2n+1);
2:1+1/√2+1/√3+…+1/√n>√n;
3:n!<【(n+1/2)】n
4:n n+1>(n+1)n n!≥2n-1
5:2!4!…(2n)!>{(n+1)!}n
6:对数不等式(重要)x/(1+x)≤㏑(1+x)≤x 7:(2/∏)x≤sinx≤x
8:均值不等式我不说了(绝对的重点)
9:(1+1/n)n<4
四:一些重要极限
(书上有,但这些重要极限需熟背如流)。

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