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高考数学_压轴题_放缩法技巧全总结

高考数学_压轴题_放缩法技巧全总结

高考数学备考之 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几种:一、裂项放缩例1.(1)求∑=-n k k 12142的值; (2)求证:35112<∑=nk k . 解析:(1)因为121121)12)(12(21422+--=+-=-n n n n n ,所以122121114212+=+-=-∑=n n n k n k (2)因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=-<12112121444111222n n n n n ,所以35321121121513121112=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n k nk奇巧积累:(1)⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-<=1211212144441222n n n n n (2))1(1)1(1)1()1(21211+--=-+=+n n n n n n n C C nn(3))2(111)1(1!11)!(!!11≥--=-<<⋅-=⋅=+r r r r r r n r n r n nC Tr rrn r (4)25)1(123112111)11(<-++⨯+⨯++<+n n nn(5)nn nn 21121)12(21--=- (6)n n n -+<+221(7))1(21)1(2--<<-+n n nn n (8) nn n n n n n 2)32(12)12(1213211221⋅+-⋅+=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-(9)⎪⎭⎫ ⎝⎛++-+=+++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=-+k n n k k n n n k k n k n k 11111)1(1,11111)1(1 (10) !)1(1!1!)1(+-=+n n n n (11)21212121222)1212(21-++=-++=--+<n n n n n n n(11) )2(121121)12)(12(2)22)(12(2)12)(12(2)12(21112≥---=--=--<--=----n n n n n n n n n n n n n n(12)111)1(1)1(1)1)(1(11123--+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+-<⋅=n n n n n n n n n n n n11112111111+--<-++⋅⎪⎭⎫⎝⎛+--=n n nn n n n(13) 3212132122)12(332)13(2221nn n nnnnnn <-⇒>-⇒>-⇒>⋅-=⋅=+(14)!)2(1!)1(1)!2()!1(!2+-+=+++++k k k k k k (15))2(1)1(1≥--<+n n n n n (15) 111)11)((1122222222<++++=+++--=-+-+j i ji j i j i j i ji j i例2.(1)求证:)2()12(2167)12(151311222≥-->-++++n n n (2)求证:n n412141361161412-<++++ (3)求证:1122642)12(531642531423121-+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+⋅⋅+n nn(4) 求证:)112(2131211)11(2-+<++++<-+n nn解析:(1)因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+->-12112121)12)(12(1)12(12n n n n n ,所以 )12131(211)12131(211)12(112--+>+-+>-∑=n n i ni (2))111(41)1211(414136116141222nnn-+<+++=++++(3)先运用分式放缩法证明出1212642)12(531+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅n nn ,再结合nn n -+<+221进行裂项,最后就可以得到答案(4)首先nn n n n++=-+>12)1(21,所以容易经过裂项得到nn 131211)11(2++++<-+再证21212121222)1212(21-++=-++=--+<n n n n n n n而由均值不等式知道这是显然成立的,所以)112(2131211-+<++++n n例3.求证:35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n解析: 一方面: 因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=-<12112121444111222n n n n n ,所以35321121121513121112=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n knk 另一方面: 1111)1(143132111914112+=+-=+++⨯+⨯+>++++n n n n n n当3≥n 时,)12)(1(61++>+n n n n n ,当1=n 时,2191411)12)(1(6n n n n ++++=++ ,当2=n 时,2191411)12)(1(6nn n n ++++<++ ,所以综上有35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n例4.(2008年全国一卷)设函数()ln f x x x x =-.数列{}n a 满足101a <<.1()n n a f a +=. 设1(1)b a ∈,,整数11ln a b k a b-≥.证明:1k a b +>.解析: 由数学归纳法可以证明{}n a 是递增数列, 故 若存在正整数k m ≤, 使b a m ≥, 则b a a k k ≥>+1,若)(k m b a m ≤<,则由101<<≤<b a a m 知0ln ln ln 11<<≤b a a a a a m m m ,∑=+-=-=km m m k k k k a a a a a a a111ln ln ,因为k,于是b a b a b a k a a =-+≥+>)(|ln |例5.已知m m m m m n S x N m n ++++=->∈+ 321,1,,,求证: 1)1()1(11-+<+<++m n m n S m n .解析:首先可以证明:nx x n +≥+1)1(∑=++++++++--=-++---+--=n k m m m m m m m m k k n n n n n 111111111])1([01)2()1()1( 所以要证1)1()1(11-+<+<++m n m n S m n 只要证:∑∑∑=+++++++++==++-+=-++--+-+=-+<+<--nk m m m m m m m m m n k m n k m m k k n n n n n k m k k 111111111111111])1[(2)1()1(1)1()1(])1([故只要证∑∑∑=++==++-+<+<--nk m m n k m nk m m k k k m k k1111111])1[()1(])1([,即等价于m m m m m k k k m k k -+<+<--+++111)1()1()1(,即等价于11)11(11,)11(11++-<+-+<++m m kkm kkm 而正是成立的,所以原命题成立.例6.已知n n n a 24-=,nnna a a T +++=212,求证:23321<++++nT T T T .解析:)21(2)14(3421)21(241)41(4)222(444421321n n nn n n nT -+-=-----=+++-++++=所以123)2(22232234232323422234342)21(2)14(3221111+⋅-⋅⋅=+⋅-⋅=-+=-+-=-+-=++++n n nn n n n n n n n n nn T⎪⎭⎫ ⎝⎛---=--⋅⋅=+12112123)12)(122(2231n n nn n 从而231211217131311231321<⎪⎭⎫ ⎝⎛---++-+-=+++++n n nT T T T例7.已知11=x ,⎩⎨⎧∈=-∈-==),2(1),12(Z k k n n Z k k n n x n,求证:*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+ 证明:nn n n n n x x n n 222141141)12)(12(11424244122=⋅=>-=+-=+,因为12++<n n n ,所以)1(2122214122n n n n nx x n n -+=++>>+所以*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+二、函数放缩例8.求证:)(665333ln 44ln 33ln 22ln *N n n n nn∈+-<++++ .解析:先构造函数有xxx x x 11ln 1ln -≤⇒-≤,从而)313121(1333ln 44ln 33ln 22ln n n nn+++--<++++ cause ⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+++n n n n 31121219181716151413121313121 6533323279189936365111n n n n n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++>---所以6653651333ln 44ln 33ln 22ln +-=--<++++n n n n nn例9.2ααα例10.所以有nn 1211)1ln(+++<+ ,所以综上有nn n 1211)1ln(113121+++<+<++++例11.求证:e n <+⋅⋅++)!11()!311)(!211( 和e n <+⋅⋅++)311()8111)(911(2 .解析:构造函数后即可证明例12.求证:32)]1(1[)321()211(->++⋅⋅⨯+⋅⨯+n e n n 解析:1)1(32]1)1(ln[++->++n n n n ,叠加之后就可以得到答案例13.证明:)1*,(4)1(1ln 54ln 43ln 32ln >∈-<+++++n N n n n n n 解析:构造函数)1(1)1()1ln()(>+---=x x x x f ,求导,可以得到:12111)('--=--=x x x x f ,令0)('>x f 有21<<x ,令0)('<x f 有2>x ,所以0)2()(=≤f x f ,所以2)1ln(-≤-x x ,令12+=n x 有,1ln 22-≤n n 所以211ln -≤+n n n,所以)1*,(4)1(1ln 54ln 43ln 32ln >∈-<+++++n N n n n n n例14. 已知112111,(1).2n n n aa a n n +==+++证明2n a e <. 解析:nn n n n a n n a n n a )21)1(11(21))1(11(1+++<+++=+, 然后两边取自然对数,可以得到nn n a n n a ln )21)1(11ln(ln 1++++<+ 然后运用x x <+)1ln(和裂项可以得到答案) 放缩思路:⇒+++≤+n n a nn a )2111(1⇒++++≤+n nn a nn a ln )2111ln(ln 21nn n n a 211ln 2+++≤。

高考数学_压轴题_放缩法技巧全总结.pdf

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23
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1
25
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4
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1
4n2
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1
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1
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2
1
1
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C2
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( n 1) n( n 1)
n(n 1) n( n 1)

放缩法技巧全总结(尖子生解决高考数学最后一题之瓶颈之精华)

放缩法技巧全总结(尖子生解决高考数学最后一题之瓶颈之精华)

高考数学备考之不等式放缩技巧总结证明数列型不等式,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几种: 一、裂项放缩例1.(1)求∑=-n k k 12142的值; (2)求证:35112<∑=nk k.解析:(1)因为121121)12)(12(21422+--=+-=-n n n n n ,所以122121114212+=+-=-∑=n n n k n k (2)因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=-<12112121444111222n n n n n ,所以35321121121513121112=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n k nk 奇巧积累:(1)⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-<=1211212144441222n n n n n (2))1(1)1(1)1()1(21211+--=-+=+n n n n n n n C C n n(3))2(111)1(1!11)!(!!11≥--=-<<⋅-=⋅=+r r r r r r n r n r n nC Tr rrn r (4)25)1(123112111)11(<-++⨯+⨯++<+n n nn(5)nn nn 21121)12(21--=- (6)n n n -+<+221(7))1(21)1(2--<<-+n n nn n (8) nn n n n n n 2)32(12)12(1213211221⋅+-⋅+=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-(10) !)1(1!1!)1(+-=+n n n n 21212121222)1212(21-++=-++=--+<n n n n n n n(11) )2(121121)12)(12(2)22)(12(2)12)(12(2)12(21112≥---=--=--<--=----n n n n n n n n n n n n n n(12) 111)1(1)1(1)1)(1(11123--+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+-<⋅=n n n n n n n n n n n n11112111111+--<-++⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=n n n n n n n(13) 3212132122)12(332)13(2221nn n nnnnnn <-⇒>-⇒>-⇒>⋅-=⋅=+(14)!)2(1!)1(1)!2()!1(!2+-+=+++++k k k k k k (15))2(1)1(1≥--<+n n n n n (15) 111)11)((1122222222<++++=+++--=-+-+j i ji j i j i j i j i j i例2.(1)求证:)2()12(2167)12(151311222≥-->-++++n n n (2)求证:nn412141361161412-<++++(3)求证:1122642)12(531642531423121-+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+⋅⋅+n nn(4) 求证:)112(2131211)11(2-+<++++<-+n nn解析:(1)因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+->-12112121)12)(12(1)12(12n n n n n ,所以 )12131(211)12131(211)12(112--+>+-+>-∑=n n i ni (2))111(41)1211(414136116141222nnn-+<+++=++++(3)先运用分式放缩法证明出1212642)12(531+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅n nn ,再结合nn n -+<+221进行裂项,最后就可以得到答案 (4)首先nn n n n++=-+>12)1(21,所以容易经过裂项得到nn 131211)11(2++++<-+再证21212121222)1212(21-++=-++=--+<n n n n n n n而由均值不等式知道这是显然成立的,所以)112(2131211-+<++++n n例3.求证:35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n,所以35321121121513121112=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n knk 另一方面:1111)1(143132111914112+=+-=+++⨯+⨯+>++++n n n n n n当3≥n 时,)12)(1(61++>+n n n n n ,当1=n 时,2191411)12)(1(6n n n n ++++=++ ,当2=n 时,2191411)12)(1(6nn n n ++++<++ ,所以综上有35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n例4.(2008年全国一卷) 设函数()ln f x x x x =-.数列{}n a 满足101a <<.1()n n a f a +=.设1(1)b a ∈,,整数11ln a b k a b-≥.证明:1k a b +>. 解析:由数学归纳法可以证明{}n a 是递增数列,故存在正整数k m ≤,使b a m ≥,则b a a k k ≥>+1,否则若)(k m b a m ≤<,则由101<<≤<b a a m 知0ln ln ln 11<<≤b a a a a a m m m ,∑=+-=-=k m m m k k k k a a a a a a a111ln ln ,因为)ln (ln 11b a k a a km m m <∑=,于是b a b a b a k a a k =-+≥+>+)(|ln |11111例5.已知m m m m m n S x N m n ++++=->∈+ 321,1,,,求证: 1)1()1(11-+<+<++m n m n S m n .解析:首先可以证明:nx x n +≥+1)1(∑=++++++++--=-++---+--=n k m m m m m m m m k k n n n n n 111111111])1([01)2()1()1( 所以要证1)1()1(11-+<+<++m n m n S m n 只要证:∑∑∑=+++++++++==++-+=-++--+-+=-+<+<--nk m m m m m m m m m n k m n k m m k k n n n n n k m k k 111111111111111])1[(2)1()1(1)1()1(])1([故只要证∑∑∑=++==++-+<+<--nk m m n k m n k m m k k k m k k 1111111])1[()1(])1([,即等价于m m m m m k k k m k k -+<+<--+++111)1()1()1(,即等价于11)11(11,)11(11++-<+-+<++m m kk m k k m而正是成立的,所以原命题成立. 例6.已知n n n a 24-=,nnn a a a T +++=212,求证:23321<++++nT T T T .解析:)21(2)14(3421)21(241)41(4)222(444421321n n n n n n nT -+-=-----=+++-++++= 所以123)2(22232234232323422234342)21(2)14(3422111111+⋅-⋅⋅=+⋅-⋅=-+=-+-=-+-=++++++n n nn n n n n n n n n n nnn T⎪⎭⎫⎛---⋅⋅=+111312)(122(2231n n nn n 从而321+++T T T 例7.已知11=x ,⎩⎨⎧∈=-∈-==),2(1),12(Z k k n n Z k k n n x n,求证:*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+证明: nnn n n n x x n n 222141141)12)(12(11424244122=⋅=>-=+-=+,因为12++<n n n ,所以)1(2122214122n n n n nx x n n -+=++>>+所以*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+二、函数放缩例8.求证:)(665333ln 44ln 33ln 22ln *N n n n nn∈+-<++++ .解析:先构造函数有xxx x x 11ln 1ln -≤⇒-≤,从而)313121(1333ln 44ln 33ln 22ln n n nn+++--<++++ 因为⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+++n n n n 311212191817161514131213131216533323279189936365111n n n n n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++>---所以6653651333ln 44ln 33ln 22ln +-=--<++++n n n n nn例9.求证:(1))2()1(212ln 33ln 22ln ,22≥+--<+++≥n n n n n n ααααααα例11.求证:e n <+⋅⋅++)!11()!311)(!211( 和e n <+⋅⋅++)311()8111)(911(2 . 解析:构造函数后即可证明例12.求证:32)]1(1[)321()211(->++⋅⋅⨯+⋅⨯+n e n n解析:1)1(32]1)1(ln[++->++n n n n ,叠加之后就可以得到答案 函数构造形式:)0(13)1ln(1)0(132)1ln(>+>++⇔>+->+x x x x x x x (加强命题)例13.证明:)1*,(4)1(1ln 54ln 43ln 32ln >∈-<+++++n N n n n n n 解析:构造函数)1(1)1()1ln()(>+---=x x x x f ,求导,可以得到:12111)('--=--=x x x x f ,令0)('>x f 有21<<x ,令0)('<x f 有2>x ,所以0)2()(=≤f x f ,所以2)1ln(-≤-x x ,令12+=n x 有,1ln 22-≤n n 所以211ln -≤+n n n,所以)1*,(4)1(1ln 54ln 43ln 32ln >∈-<+++++n N n n n n n 例14. 已知112111,(1).2n n n a a a n n +==+++证明2n a e <. 解析:nn n n n a n n a n n a )21)1(11(21))1(11(1+++<+++=+, 然后两边取自然对数,可以得到nn n a n n aln )21)1(11ln(ln 1++++<+ 然后运用x x <+)1ln(和裂项可以得到答案) 放缩思路:⇒+++≤+nnn a n n a )2111(21⇒++++≤+n n n a nn a ln )2111ln(ln 21n n n n a 211ln 2+++≤。

压轴题放缩法技巧全总结【DOC可编辑范文】

压轴题放缩法技巧全总结【DOC可编辑范文】

压轴题放缩法技巧全总结高考数学备考之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几种:一、裂项放缩例1.求的值;求证:.解析:因为,所以因为,所以技巧积累:例2.求证:求证:求证:求证:解析:因为,所以先运用分式放缩法证明出,再结合进行裂项,最后就可以得到答案首先,所以容易经过裂项得到再证而由均值不等式知道这是显然成立的,例3.求证:解析:一方面:因为,所以另一方面:当时,,当时,,当时,,所以综上有例4.设函数.数列满足..设,整数.证明:.解析:由数学归纳法可以证明是递增数列, 故若存在正整数,使,则,若,则由知,,因为,于是例5.已知,求证:.解析:首先可以证明:所以要证只要证:故只要证,即等价于,即等价于而正是成立的,所以原命题成立. 例6.已知,,求证:.解析:从而例7.已知,,求证:证明:,因为,所以所以二、函数放缩例8.求证:.解析:先构造函数有,从而cause所以例9.求证:解析:构造函数,得到,再进行裂项,求和后可以得到答案函数构造形式:,例10.求证:解析:提示:函数构造形式:当然本题的证明还可以运用积分放缩如图,取函数,首先:,从而,取有,,所以有,,…,,,相加后可以得到:另一方面,从而有取有,,所以有,所以综上有例11.求证:和.解析:构造函数后即可证明例12.求证:解析:,叠加之后就可以得到答案函数构造形式:例13.证明:解析:构造函数,求导,可以得到:,令有,令有,所以,所以,令有,所以,所以例14.已知证明.解析:,然后两边取自然对数,可以得到然后运用和裂项可以得到答案)放缩思路:。

于是,即注:题目所给条件为一有用结论,可以起到提醒思路与探索放缩方向的作用;当然,本题还可用结论来放缩:即例16.已知函数若解析:设函数∴函数)上单调递增,在上单调递减.∴的最小值为,即总有而即令则例15.已知函数是在上处处可导的函数,若在上恒成立.求证:函数上是增函数;当;已知不等式时恒成立,求证:解析:,所以函数上是增函数因为上是增函数,所以两式相加后可以得到……相加后可以得到:所以令,有所以所以又,所以三、分式放缩姐妹不等式:和记忆口诀”小者小,大者大”解释:看b,若b小,则不等号是小于号,反之.例19.姐妹不等式:和也可以表示成为和解析:利用假分数的一个性质可得即例20.证明:解析:运用两次次分式放缩:相乘,可以得到:所以有四、分类放缩例21.求证:解析:例22.在平面直角坐标系中,轴正半轴上的点列与曲线上的点列满足,直线在x轴上的截距为.点的横坐标为,.证明>>4,;证明有,使得对都有0,b>0,求证:解析:因为a+b=1,a>0,b>0,可认为成等差数列,设,从而例47.设,求证.解析:观察的结构,注意到,展开得即,得证.例48.求证:.解析:参见上面的方法,希望读者自己尝试!)例42.已知函数,满足:①对任意,都有;②对任意都有.试证明:为上的单调增函数;求;令,试证明:.解析:本题的亮点很多,是一道考查能力的好题.运用抽象函数的性质判断单调性:因为,所以可以得到,也就是,不妨设,所以,可以得到,也就是说为上的单调增函数.此问的难度较大,要完全解决出来需要一定的能力!首先我们发现条件不是很足,,尝试探索看看按中的不等式可以不可以得到什么结论,一发现就有思路了!由可知,令,则可以得到,又,所以由不等式可以得到,又,所以可以得到①接下来要运用迭代的思想:因为,所以,,②,,,在此比较有技巧的方法就是:,所以可以判断③当然,在这里可能不容易一下子发现这个结论,所以还可以列项的方法,把所有项数尽可能地列出来,然后就可以得到结论.所以,综合①②③有=在解决的通项公式时也会遇到困难.,所以数列的方程为,从而,一方面,另一方面所以,所以,综上有例49.已知函数f x[0,1],且满足下列条件:①对于任意[0,1],总有,且;②若则有求f0f x4;当时,试证明:.解析:解:令,由①对于任意[0,1],总有,∴又由②得即∴解:任取且设则因为,所以,即∴.∴当[0,1]时,.证明:先用数学归纳法证明:当n=1时,,不等式成立;假设当n=时,得即当n=+1时,不等式成立由、可知,不等式对一切正整数都成立.于是,当时,,而[0,1],单调递增∴所以,例50.已知:求证:解析:构造对偶式:令则=又设,如图,已知直线及曲线:,上的点的横坐标为.从上的点作直线平行于轴,交直线于点,再从点作直线平行于轴,交曲线于点.的横坐标构成数列.试求与的关系,并求的通项公式;当时,证明;当时,证明.解析:.证明:由知,∵,∴.∵当时,,∴.证明:由知.∴恰表示阴影部分面积,显然④奇巧积累:将定积分构建的不等式略加改造即得“初等”证明,如:①;②;③;④.十二、部分放缩例55.求证:解析:例56.设求证:解析:又,,于是例57.设数列满足,当时证明对所有有;解析:用数学归纳法:当时显然成立,假设当时成立即,则当时成立。

【精品】高考数学不等式放缩大全

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【精品】高考数学不等式放缩大全高考数学中,不等式是一个重要的考点,也是考生容易出错的地方。

在解不等式的过程中,我们经常需要进行放缩,以便更好地求解不等式。

下面是一些高考数学中常用的不等式放缩方法。

1. 加减法放缩:当需要对一个不等式进行放缩时,可以通过加减法来实现。

例如,对于不等式a < b,可以加上一个正数c,得到a + c < b + c;或者减去一个正数d,得到a - d < b - d。

通过加减法放缩,可以改变不等式的形式,使其更容易求解。

2. 乘除法放缩:当需要对一个不等式进行放缩时,可以通过乘除法来实现。

例如,对于不等式a < b,可以乘以一个正数c,得到ac < bc;或者除以一个正数d,得到a/d <b/d。

通过乘除法放缩,可以改变不等式的形式,使其更容易求解。

3. 平方放缩:当需要对一个不等式进行放缩时,可以通过平方来实现。

例如,对于不等式a < b,可以平方两边得到a^2 < b^2。

通过平方放缩,可以将不等式中的平方项转化为一次项,使其更容易求解。

4. 开平方放缩:当需要对一个不等式进行放缩时,可以通过开平方来实现。

例如,对于不等式a < b,可以开平方两边得到√a < √b。

通过开平方放缩,可以将不等式中的开方项转化为一次项,使其更容易求解。

5. 反向不等式放缩:当需要对一个不等式进行放缩时,可以通过反向不等式来实现。

例如,对于不等式a < b,可以将其改写为-b < -a。

通过反向不等式放缩,可以改变不等式的形式,使其更容易求解。

6. 绝对值不等式放缩:当需要对一个绝对值不等式进行放缩时,可以通过绝对值的性质来实现。

例如,对于绝对值不等式|a| < b,可以将其改写为-b < a < b。

通过绝对值不等式放缩,可以将不等式中的绝对值项转化为一次项,使其更容易求解。

2023届高考数学二轮复习大题专讲专练:放缩法

2023届高考数学二轮复习大题专讲专练:放缩法

第41讲放缩法在前面的几个章节中已经涉及了一部分放缩法的运用,在导数里放缩法具有广泛用途,比如说直接利用放缩法证明不等式,利用放缩法找零点或者隐零点区间,利用放缩法判定导函数的正负号,进而判定函数单调性等.那放缩法到底是什么?放缩法本质上是一种近似估算,利用它达到简化计算的目的,其理论依据是高等数学里面的泰勒展开,这在后面的章节会具体讲解,本节先从高中数学的视角来讲解不等式放缩.那么如何利用放缩法解决导数问题呢?放缩法的核心在于利用不等式,对函数进行放大或缩小,从而达到简化函数进而简化计算的目的.下面一些关于不等式的常用结论,请在做题过程中慢慢体会.1. 能够利用的不等式通常分为三类:(1)常用不等式,就是常用对数不等式、常用指数不等式和基本不等式,以及相关的变形.(2)已证不等式,通常就是第一小问证明出来的不等式会被用在第二小问题来进行放缩.(3)变形不等式,常用不等式的变形或者在解题过程中积累下来的不等式.2. 在利用不等式放缩的时候需要注意“一向,二等,三证明”.一向.就是不等式放缩时要注意不等号的方向要一致,需要同向才能放缩.二等.就是要注意等号成立的条件,如果多次放缩还要注意等号能否同时成立.三证明.就是在运用了不等式放缩之后,一定要对不等式进行证明,除基本不等式之外,其他必须证明,也就是我们常说的“欲用不等式,必证不等式”.3. 运用不等式放缩时通常可以分为以下几类:(1)直接放缩.就是直接利用常用不等式或者函数单调性放缩即可求解.(2)去参数放缩.利用函数的单调性和参数取值范围,把参数去掉来实现放缩.(3)去项放缩.是通过舍弃一些项来实现放缩简化.(4)系数放缩.对函数进行因式分解,在可预见不等式性质的前提下,把某一个因式作为另一个因式的系数进行放缩.基本放缩公式总结下面一些常用的不等式,可用于放缩法证明不等式或者赋值法找零点,其原理会在后面泰勒展开那里具体讲【解析】,这里不过多证明.注意:如果考试的时候使用了下面的不等式,一定要用构造函数的方式证明出来,所谓“欲用不等式,必证不等式”.第一组:对数放缩(1)放缩成一次函数()-<+.x x x x x xln1,ln,ln1(2)放缩成双撇函数1111ln (1),ln (01)22x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫<->>-<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(01)x <<. 11ln (1),ln (01)22x x x x <>><<.(01)x <<. (3)放缩成二次函数()()22211ln ,ln 1(10),ln 1(0)22x x x x x x x x x x x -+--<<+->. (4)放缩成类反比【例】函数()211ln 1,ln (1)1x x x x x x -->>+,()21ln (01)1x x x x -<<<+. ()()2ln 1,ln 1(11x x x x x x x ++>>++0),()2ln 1(0)1x x x x+<<+. 第二组:指数放缩(1)放缩成一次函数e 1,e ,e e x x x x x x +>.(2)放缩成类反比【例】函数()11e 0,e (0)1x x x x x x<-<-. (3)放缩成二次函数223111e 1(0),e 1226x x x x x x x x ++>+++ 第三组:指对放缩()()e ln 112x x x x -+--=.第四组:三角函数放缩 222111sin tan (0),sin ,1cos 1sin 222x x x x x x x x x x <<>---. 第五组:以直线1=-y x 为切线的函数121ln ,e 1,,1,ln x y x y y x x y y x x x-==-=-=-=.下面举例说明如何运用不等式放缩来证明不等式.【例】设()ln 1f x ax x =++,若对任意的()20,x x f x x e >⋅恒成立,求a 的取值范围. 先参变分离:()2ln 1e x x g x a x+=-. 放缩法:由e 1x x +可得()()()22ln 2e ln 1e ln 12ln 1ln 1ln 1e 2x x x x x x x x x x x x x x x+-+-+++-++-===. 这里直接利用指数不等式整体代换放缩,即可求出min ()g x ,极大地简化了计算,这也是放缩法的魅力所在,我们一定要铭记不等式放缩的“三注意”:一向,二等,三证明.常用不等式及其变形方法总结不等式一:常用指数不等式【例1】证明:指数不等式:e 1x x +.【解析】证明:令()()e 1x f x x =-+,则()e 1x f x '=-.令()0f x '<得0x <.令()0f x '>得0x >.()f x ∴在(),0∞-单调递减,在()0,∞+上单调递增.()()00e 10f x f ∴=-=,即()e 10x x -+.e 1x x ∴+.(1)记忆:可以利用图像辅助记忆,即指数函数e x y =的图像在一次函数1y x =+的上方.(2)取等条件:0x =时可以取到等号.(3)变形:对于指数不等式变形通常是利用整体代换,11e 1e .t x x x x x 令=+-−−∴−→+(4)变方向:当1x >-时要改变不等号方向通常不等号两边取倒数,1e 11x xx e x -+⇒+不等式二:常用对数不等式【例2】证明:对数不等式:ln 1x x -.【解析】证明:令()()ln 1(0)g x x x x =-->,则()11g x x'=-. 令()0g x '<得1x >,令()0g x '>得01x <<. ()g x ∴在()0,1单调递增,在()1,∞+上单调递减.()()()1ln1110g x g ∴=--=,即()ln 10x x --.ln 1x x ∴-.(1)记忆:可以利用图像辅助记忆,即指数函数ln y x =的图像在一次函数1y x =-的下方.(2)取等条件:1x =时可以取到等号.(3)变形:对于对数不等式变形通常是利用整体代换,()1ln 1ln 1t x x x x x 令=-−−→-+−.(4)变方向:通常不等号两边同时乘负号,1ln 1ln 1x x x x-⇒-.常用不等式直接放缩对于一些无参不等式的证明,特别是同时包含指数函数、对数函数的不等式,我们通常需要用常用指数不等式和常用对数不等式放缩为幂函数,从而实现函数简化,进而方便计算和求解.【例1】证明:()1e ln 1x x ->+.【解析】证明:由常用指数不等式e 1x x +,整体代换可得()1e 11x x x --+=,当且仅当1x =时,取等号.由常用对数不等式ln 1x x -,整体代换可得()()ln 111x x x ++-=,当且仅当0x =时,取等号.(1)式与(2)式取等号的条件不同,()1e ln 1x x -∴>+.【例2】证明:12e e ln 1x x x x -+>. 【解析】证明:由e 1x x +得1e x x -,即e x ex ,故1e e x x -,当且仅当1x =时,取等号. 又1ex 111ln 1ln 1lne 1ln 0e e t t t t x x t x x令=−⇒−−→---⇒+. 由于(1)(2)式等号不能同时成立,两式相加得2ln e e x x x-+>,两边同乘e x 得()1f x >.【例3】设()()ln 1f x x =+证明:当02x <<时,()96x f x x <+.【解析】证明:当0x >时,2x <+,12x <+. ()()()ln 11ln 12x f x x x ∴=+<++. 记()()9ln 126x x h x x x =++-+, 则()2115412(6)h x x x =+-=++' ()()22153621(6)x x x x x +-++.当02x <<时,()0h x '<,()h x ∴在()0,2内是减函数.又()()00h x h <=.()9ln 126x x x x ∴++<+,即()9ln 116x x x ++<+.∴当02x <<时,()96x f x x <+.去参数放缩所谓去参数放缩,就是在给出了参数取值范围来证明不等式恒成立的题目中,把参数按取值范围放缩为常数.例如:已知参数1a ,证明()0af x >恒成立,按去参数放缩可得()()0af x f x >,只需要证明()0f x >即可.【例1】已知函数()e ln 1x f x a x =--,证明:当1ea 时,()0f x . 【解析】证明:当1ea 时,()e ln 1e xf x x --. 设()e ln 1e xg x x =--,则()e 1e x g x x=-'. 当01x <<时,()0g x '<.当1x >时,()0.1g x x >∴='是()g x 的最小值点.∴当0x >时,()()10g x g =.∴当1e a 时,()0f x .【例2】已知函数()21e xax x f x +-=,证明:当1a 时,()e 0f x +. 【解析】证明;当1a 时,()()21e 1e e x x f x x x +-++-+ 令()211e x g x x x +=+-+,则()121e x g x x +=++'.当1x <-时,()()0,g x g x '<单调递减.当1x >-时,()()0,g x g x '>单调递增.()()10g x g ∴-=.因此()e 0f x +.【例3】已知函数()()ln x f x e x m =-+,当2m 时,证明:()0f x >.【解析】证明:当2m ,(),?x m ∈-+∞时,()()ln ln 2x m x ++,故只需证明当2m =时,()0f x >当2m =时,函数()1e 2x f x x =-+',在()2,∞-+上为增函数,且()10f '-<,()00f '>. 故()0f x '=在()2,∞-+上有唯一实数根0x ,且()01,0x ∈-. 当()02,x x ∈-时,()0f x '<.当()0,x x ∞∈+时,()0f x '>.从而当0x x =时,()f x 取得最小值.由()00f x '=得()00001e ,ln 22x x x x =+=-+. 故()()()20000011022x f x f x x x x +=+=>++. 综上,当2m 时,()0f x >.去项放缩所谓去项放缩,就是直接去掉不等式两边的一些不影响不等式恒成立的确定项,从而去除参数或者简化不等式,进而快速得到证明.说白了,就是简单粗暴地扔掉一些累赘,自然就简单了.比如要证明()()()g x f x h x +>,如果能够得到()0g x ,则把()g x 直接扔掉,若()()f x h x >成立,则不等式()()()g x f x h x +>恒成立.【例1】已知函数()()()11x f x x e =+-,若0m ,证明:()2f x mx x +.【解析】证.明:由()()()11x f x x e =+-得()()00,10f f =-=,去项放缩:根据20,0m x >,可直接放缩去掉含参项2x mx x +,令()()()11x g x x e x =+--,则()()2e 2x g x x =+-',当2x -时,()()2e 220x g x x '=+-<-<.当2x >-时,设()()()2h x g x x ='=+。

高考导数解答题中常见的放缩大法

高考导数解答题中常见的放缩大法

For personal use only in study and research; not forcommercial use(高手必备)高考导数大题中最常用的放缩大法相信不少读者在做高考导数解答题时都有这样的感悟,将复杂的函数求导,再对导函数求导,再求导,然后就没有然后了......如果懂得了最常见的放缩,如:人教版课本中常用的结论⑴sin ,(0,)x x x π<∈,变形即为sin 1x x<,其几何意义为sin ,(0,)y x x π=∈上的的点与原点连线斜率小于1.⑵1x e x >+⑶ln(1)x x >+⑷ln ,0x x x e x <<>.将这些不等式简单变形如下: exx ex e x e x x x x x 1ln ,,1,1ln 11-≥≥+≥-≤≤-那么很多问题将迎刃而解。

例析:(2018年广州一模)x e x x f x x ax x f 2)(,0,1ln )(⋅≤>++=若对任意的设恒成立,求a 的取值范围。

放缩法:由可得:1+≥x e x 2)1(ln 1ln 2)1(ln )1(ln 1ln ln 22=+-++≥+-=+-=+-+x x x x x x e x x xe x x e x x x x高考中最常见的放缩法可总结如下,供大家参考。

第一组:对数放缩(放缩成一次函数)ln 1x x ≤-,ln x x <,()ln 1x x +≤ (放缩成双撇函数)()11ln 12x x x x ⎛⎫<-> ⎪⎝⎭,()11ln 012x x x x ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭, )ln 1x x<>,)ln 01x x ><<, (放缩成二次函数)2ln x x x ≤-,()()21ln 1102x x x x +≤--<<,()()21ln 102x x x x +≥->(放缩成类反比例函数)1ln 1x x ≥-,()()21ln 11x x x x ->>+,()()21ln 011x x x x -<<<+, ()ln 11x x x +≥+,()()2ln 101x x x x +>>+,()()2ln 101x x x x +<<+第二组:指数放缩(放缩成一次函数)1x e x ≥+,x e x >,x e ex ≥, (放缩成类反比例函数)()101x e x x ≤≤-,()10x e x x<-<, (放缩成二次函数)()21102x e x x x ≥++>,2311126x e x x x ≥+++, 第三组:指对放缩()()ln 112x e x x x -≥+--=第四组:三角函数放缩()sin tan 0x x x x <<>,21sin 2x x x ≥-,22111cos 1sin 22x x x -≤≤-. 第五组:以直线1y x =-为切线的函数ln y x =,11x y e -=-,2y x x =-,11y x =-,ln y x x =. 拓展阅读:为何高考中总是考这些超越函数呢?和x e x ln 因为高考命题专家是大学老师,他们站在高观点下看高中数学,一览无遗。

高考难点放缩法

高考难点放缩法

高考专题—放缩法一.先求和后放缩例1.正数数列{}n a 的前n 项的和n S ,满足12+=n n a S ,试求: (1)数列{}n a 的通项公式; (2)设11+=n n n a a b ,数列{}n b 的前n 项的和为n B ,求证:21<n B解:(1)由已知得2)1(4+=n n a S ,2≥n 时,211)1(4+=--n n a S ,作差得:1212224----+=n n n n n a a a a a ,所以0)2)((11=--+--n n n n a a a a ,又因为{}n a 为正数数列,所以21=--n n a a ,即{}n a 是公差为2的等差数列,由1211+=a S ,得11=a ,所以12-=n a n (2))121121(21)12)(12(111+--=+-==+n n n n a a b n n n ,所以21)12(2121)1211215131311(21<+-=+---+-=n n n B n 注:一般先分析数列的通项公式.如果此数列的前n 项和能直接求和或者通过变形后求和,则采用先求和再放缩的方法来证明不等式.求和的方式一般要用到等差、等比、差比数列(这里所谓的差比数列,即指数列{}n a 满足条件()n f a a n n =-+1)求和或者利用分组、裂项、倒序相加等方法来求和. 二.先放缩再求和1.放缩后成等差数列,再求和例2.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n n a a S +=.(1) 求证:2214n n n a a S ++<;(2)<⋅⋅⋅解:(1)在条件中,令1=n ,得1112122a S a a ==+,1011=∴>a a ,又由条件n n n S a a 22=+有11212+++=+n n n S a a ,上述两式相减,注意到n n n S S a -=++11得0)1)((11=--+++n n n n a a a a 001>+∴>+n n n a a a ∴11n n a a +-=所以, n n a n =-⨯+=)1(11,(1)2n n n S +=所以42)1(212)1(21222++=++∙<+=n n n a a n n n n S (2)因为1)1(+<+<n n n n ,所以212)1(2+<+<n n n n ,所以 2)1(23222121+++⨯+⨯=++n n S S S n 212322++++<n 2122312-=+=+n S n n ;222)1(2222121n n S n n n S S S =+=+++>++2.放缩后成等比数列,再求和例3.(1)设a ,n ∈N *,a ≥2,证明:n n n a a a a ⋅+≥--)1()(2;(2)等比数列{a n }中,112a =-,前n 项的和为A n ,且A 7,A 9,A 8成等差数列.设nn n a a b -=12,数列{b n }前n 项的和为B n ,证明:B n <13.解:(1)当n 为奇数时,a n ≥a ,于是,n n n n n a a a a a a ⋅+≥+=--)1()1()(2. 当n 为偶数时,a -1≥1,且a n ≥a 2,于是n n n n n n n a a a a a a a a a a a ⋅+≥⋅-+=⋅-≥-=--)1()1)(1()1()1()(22.(2)∵9789A A a a -=+,899A A a -=-,899a a a +=-,∴公比9812a q a ==-. ∴nn a )21(-=. nn n nnn b 231)2(41)21(141⋅≤--=--=. ∴n n b b b B ++=2131)211(31211)211(213123123123122<-=--⋅=⋅++⋅+⋅≤n n . 3.放缩后为差比数列,再求和例4.已知数列{}n a 满足:11=a ,)3,2,1()21(1 =+=+n a na n nn .求证: 11213-++-≥>n n n n a a 证明:因为n n n a na )21(1+=+,所以1+n a 与n a 同号,又因为011>=a ,所以0>n a ,即021>=-+n n n n a na a ,即n n a a >+1.所以数列{}n a 为递增数列,所以11=≥a a n , 即n n n n n n a n a a 221≥=-+,累加得:121212221--+++≥-n n n a a .令12212221--+++=n n n S ,所以n n n S 2122212132-+++= ,两式相减得:n n n n S 212121212121132--++++=- ,所以1212-+-=n n n S ,所以1213-+-≥n n n a , 故得11213-++-≥>n n n n a a .4.放缩后为裂项相消,再求和例5.在m (m ≥2)个不同数的排列P 1P 2…P n 中,若1≤i <j ≤m 时P i >P j (即前面某数大于后面某数),则称P i 与P j 构成一个逆序. 一个排列的全部逆序的总数称为该排列的逆序数. 记排列321)1()1( -+n n n 的逆序数为a n ,如排列21的逆序数11=a ,排列321的逆序数63=a .(1)求a 4、a 5,并写出a n 的表达式; (2)令nn n n n a aa ab 11+++=,证明32221+<++<n b b b n n ,n =1,2,…. 解(1)由已知得15,1054==a a ,2)1(12)1(+=+++-+=n n n n a n . (2)因为 ,2,1,22222211==+⋅+>+++=+=++n nn n n n n n n a a a a b n n n n n , 所以n b b b n 221>+++ .又因为 ,2,1,222222=+-+=+++=n n n n n n n b n , 所以)]211()4121()3111[(2221+-++-+-+=+++n n n b b b n =32221232+<+-+-+n n n n . 综上, ,2,1,32221=+<++<n n b b b n n . 注:常用放缩的结论:(1))2(111)1(11)1(11112≥--=-<<+=+-k kk k k k k k k k (2).)2)(111(212112)111(2≥--=-+<<++=+-k k k k k k k k k k已知数列{a n }满足:a 1=1且)2(213221≥=---n a a n n n .(1) 求数列{a n }的通项公式;(2) 设m ∈N +,m ≥n ≥2,证明(a n +n 21)m 1(m-n+1)≤mm 12-分析:这是06年河北省高中数学竞赛的一道解答题(1)大家都知道数列的递推公式往往比通项公式还重要.这就引导我们要重视数列的递推公式由已知有a n =112123--+n n a ,学生对形如1,0(1≠≠+=-A AB B Aa a n n 且, A ,B 是常数)形式的一次线性递推关系的数列通过构造新数列求通项公式的方法已不陌生,本题中的递推关系显然不是此类型.那么我们能否也可通过待定系数法构造新数列呢?不妨设)2)(2(23211≤+=+--n x a x a n n n n 即11223--+=n n n c a a 与112123--+=n n n a a 比较系数得c=1.即n n n a )23(21=+)21(232111--+=+n n n n a a又23211=+a ,故{n n a 21+}是首项为23公比为23的等比数列,故n n n a 21)23(-=(2) 这一问是数列、二项式定理及不等式证明的综合问题.综合性较强.即证(mm n m m n1)1()232-≤+-,当m=n 时显然成立。

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高考专题—放缩法缩法是不等式证明中一种常用的方法,也是一种非常重要的方法。

在证明过程中,适当地进行放缩,可以化繁为简、化难为易,达到事半功倍的效果。

但放缩的范围较难把握,常常出现放缩之后得不出结论或得出相反结论的现象。

因此,使用放缩法时,如何确定放缩目标尤为重要。

要想正确确定放缩目标,就必须根据欲证结论,抓住题目的特点。

掌握放缩技巧,真正做到弄懂弄通,并且还要根据不同题目的类型,采用恰到好处的放缩方法,才能把题解活,从而培养和提高自己的思维和逻辑推理能力,分析问题和解决问题的能力。

数列与不等式的综合问题常常出现在高考的压轴题中,是历年高考命题的热点,这类问题能有效地考查学生综合运用数列与不等式知识解决问题的能力.本文介绍一类与数列和有关的不等式问题,解决这类问题常常用到放缩法,而求解途径一般有两条:一是先求和再放缩,二是先放缩再求和. 一.先求和后放缩例1.正数数列{}n a 的前n 项的和n S ,满足12+=n n a S ,试求: (1)数列{}n a 的通项公式; (2)设11+=n n n a a b ,数列{}n b 的前n 项的和为n B ,求证:21<n B 解:(1)由已知得2)1(4+=n n a S ,2≥n 时,211)1(4+=--n n a S ,作差得:1212224----+=n n n n n a a a a a ,所以0)2)((11=--+--n n n n a a a a ,又因为{}n a 为正数数列,所以21=--n n a a ,即{}n a 是公差为2的等差数列,由1211+=a S ,得11=a ,所以12-=n a n (2))121121(21)12)(12(111+--=+-==+n n n n a a b n n n ,所以注:一般先分析数列的通项公式.如果此数列的前n 项和能直接求和或者通过变形后求和,则采用先求和再放缩的方法来证明不等式.求和的方式一般要用到等差、等比、差比数列(这里所谓的差比数列,即指数列{}n a 满足条件()n f a a n n =-+1)求和或者利用分组、裂项、倒序相加等方法来求和.二.先放缩再求和1.放缩后成等差数列,再求和例2.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22nn n a a S +=. (1) 求证:2214n n n a a S ++<;(2) 求证:<+⋅⋅⋅+< 解:(1)在条件中,令1=n ,得1112122a S a a ==+,1011=∴>a a Θ ,又由条件n n n S a a 22=+有11212+++=+n n n S a a ,上述两式相减,注意到n n n S S a -=++11得0)1)((11=--+++n n n n a a a a 001>+∴>+n n n a a a Θ ∴11n n a a +-=所以, n n a n =-⨯+=)1(11,(1)2n n n S +=所以42)1(212)1(21222++=++•<+=n n n a a n n n n S (2)因为1)1(+<+<n n n n ,所以212)1(2+<+<n n n n ,所以 2122312-=+=+n S n n ;222)1(2222121n n S n n n S S S =+=+++>++ΛΛ2.放缩后成等比数列,再求和例3.(1)设a ,n ∈N *,a ≥2,证明:n n n a a a a ⋅+≥--)1()(2;(2)等比数列{a n }中,112a =-,前n 项的和为A n ,且A 7,A 9,A 8成等差数列.设nn n a a b -=12,数列{b n }前n 项的和为B n ,证明:B n <13.解:(1)当n 为奇数时,a n≥a ,于是,n n n n n a a a a a a ⋅+≥+=--)1()1()(2.当n 为偶数时,a -1≥1,且a n≥a 2,于是n n n n n n n a a a a a a a a a a a ⋅+≥⋅-+=⋅-≥-=--)1()1)(1()1()1()(22.(2)∵9789A A a a -=+,899A A a -=-,899a a a +=-,∴公比9812a q a ==-.∴n n a )21(-=. nn n nn n b 231)2(41)21(141⋅≤--=--=. ∴n n b b b B Λ++=2131)211(31211)211(213123123123122<-=--⋅=⋅++⋅+⋅≤n n Λ. 3.放缩后为差比数列,再求和例4.已知数列{}n a 满足:11=a ,)3,2,1()21(1Λ=+=+n a na n n n .求证: 证明:因为n n n a na )21(1+=+,所以1+n a 与n a 同号,又因为011>=a ,所以0>n a , 即021>=-+n n n n a na a ,即n n a a >+1.所以数列{}n a 为递增数列,所以11=≥a a n , 即n n n n n n a n a a 221≥=-+,累加得:121212221--+++≥-n n n a a Λ.令12212221--+++=n n n S Λ,所以n n n S 2122212132-+++=Λ,两式相减得:n n n n S 212121212121132--++++=-Λ,所以1212-+-=n n n S ,所以1213-+-≥n n n a , 故得11213-++-≥>n n n n a a .4.放缩后为裂项相消,再求和例5.在m (m ≥2)个不同数的排列P 1P 2…P n 中,若1≤i <j ≤m 时P i >P j (即前面某数大于后面某数),则称P i 与P j 构成一个逆序. 一个排列的全部逆序的总数称为该排列的逆序数. 记排列321)1()1(Λ-+n n n 的逆序数为a n ,如排列21的逆序数11=a ,排列321的逆序数63=a . (1)求a 4、a 5,并写出a n 的表达式; (2)令nn n n n a aa ab 11+++=,证明32221+<++<n b b b n n Λ,n =1,2,…. 解(1)由已知得15,1054==a a ,2)1(12)1(+=+++-+=n n n n a n Λ. (2)因为Λ,2,1,22222211==+⋅+>+++=+=++n nn n n n n n n a a a a b n n n n n , 所以n b b b n 221>+++Λ.又因为Λ,2,1,222222=+-+=+++=n n n n n n n b n , 所以)]211()4121()3111[(2221+-++-+-+=+++n n n b b b n ΛΛ=32221232+<+-+-+n n n n .综上,ΛΛ,2,1,32221=+<++<n n b b b n n . 注:常用放缩的结论:(1))2(111)1(11)1(11112≥--=-<<+=+-k k k k k k k k k k(2).)2)(111(212112)111(2≥--=-+<<++=+-k kk k k k k k k k练习1已知数列{a n }满足:a 1=1且)2(213221≥=---n a a n n n .(1) 求数列{a n }的通项公式;(2) 设m ∈N +,m ≥n ≥2,证明(a n +n 21)m1(m-n+1)≤m m 12-分析:这是06年河北省高中数学竞赛的一道解答题(1)大家都知道数列的递推公式往往比通项公式还重要.这就引导我们要重视数列的递推公式由已知有a n =112123--+n n a ,学生对形如1,0(1≠≠+=-A AB B Aa a n n 且, A ,B 是常数)形式的一次线性递推关系的数列通过构造新数列求通项公式的方法已不陌生,本题中的递推关系显然不是此类型.那么我们能否也可通过待定系数法构造新数列呢?不妨设)2)(2(23211≤+=+--n x a x a n n n n 即11223--+=n n n c a a 与112123--+=n n n a a 比较系数得c=1.即n n n a )23(21=+)21(232111--+=+n n n n a a又23211=+a ,故{n n a 21+}是首项为23公比为23的等比数列,故n n n a 21)23(-=(2) 这一问是数列、二项式定理及不等式证明的综合问题.综合性较强.即证(mm n m m n1)1()232-≤+-,当m=n 时显然成立。

易验证当且仅当m=n=2时,等号成立。

设)1()23(+-=n m b m nn 下面先研究其单调性。

当m >n时,111111134)11(32)11()23()(),11()23()1()23(+-+--+>∴>=⋅+>-+=∴-+=-+-=n n m m n n m m n n b b m m n m b b n m n m n m b b即数列{n b }是递减数列.因为n ≥2,故只须证,122mm b -≤即证m m m 1)23(2+≤。

事实上,492125111)1(221>-=⋅+⋅+>+m m C m C m m m m m 故上不等式成立。

综上,原不等式成立。

2设数列{n a }满足12,311+-==+n a a a n n (1) 求{n a }的通项公式; (2) 若11111,1,1++-=-=-==n n n n n n n c c d n a c c b c 求证:数列{n n d b ⋅}的前n 项和31<n s分析:(1)此时我们不妨设)(2)1(1B An a B n A a n n ++=++++ 即B A An a a n n +-+=+21与已知条件式比较系数得.0,1=-=B A)(2)1(1n a n a n n -=--∴+又}{,211n a a n -∴=-是首项为2,公比为2的等比数列。

n a n a n n n n +==-∴2,2即.(3) 由(1)知n n n n b n a 21,2=∴+=. 当2≥n 时, 当n=1时,1c =1也适合上式,所以1212--=n n c ,故)12)(22(1)21212121(21111--=---=++-n n nn n n n d b 方法一:n n 2221≥-+Θ,3121≥-+n (这步难度较大,也较关键,后一式缩至常数不易想到.必须要有执果索因的分析才可推测出.)31)211(31211)21(161231...231231,2312<-⨯=--⋅=⨯++⨯+⨯≤∴⨯≤∴n nn n n n n S d b . 方法二 :在数列中,简单尝试的方法也相当重要.很多学生做此题时想用裂项相消法但是发现此种处理达不到目的.但是当n ≥3时,我们看: 易验证当n=1,2时 31<n s . 综上31<n s下面我们再举一个数列中利用放缩法证明不等式的问题. 3已知正项数列{n a }满足)(,)1(1,1211*+∈⋅++==N n a n a a a n n n (1) 判断数列{n a }的单调性; (2) 求证:21)1(1112111+<-<+-++n a a n n n n 分析:(1)n n n n a a n a a >>+=-++1210)1(1故Θ,即n n a a >+1 故数列{n a }为递增数列.(2) 不妨先证21)1(111+<-+n a a n n再证:1112111+-<+-+n n a a n n 原解答中放缩技巧太强,下面给出另一种证法111111...3121211).)1(1)1(1()1(1...321211)1(1...3121)11(...)11()11(1122221322111+-=+-++-+-=+<++++⨯+⨯<++++<-++-+-=-++n n n n n n n n n a a a a a a a a n n n 这种常用的放缩手段用到了累差迭加法及Θ11121221111)1(1])1(1[)1(11++++++-=-∴++=∴++=++=+<∴n n nn n n n n n n n n n n n a a a a a a n a a a n a a a n a a n a Θ.,)11)(1(1也易让学生接受的这种证法还是比较自然++++=n a n n n.当2≥n 时,11<<+na n a nn 2111)2)(1(1111+-+=++>-∴+n n n n a a n n . 易验证当n=1时,上式也成立. 综上,故有21)1(1112111+<-<+-++n a a n n n n 成立. 4求证:2222111171234n ++++<L 证明:21111(1)1n n n n n<=---Q此题采用了从第三项开始拆项放缩的技巧,放缩拆项时,不一定从第一项开始,须根据具体题型分别对待,即不能放的太宽,也不能缩的太窄,真正做到恰倒好处。

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