数列难题放缩法的技巧

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放缩法技巧全总结(非常精辟,是尖子生解决高考数学最后

放缩法技巧全总结(非常精辟,是尖子生解决高考数学最后

2010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求的值;2求证:.解析:1因为,所以2因为,所以奇巧积累:1 2 34 5 6 7 8 9 10 11111213 14 15 15 例2.1求证: 2求证: 3求证: 4 求证:解析:1因为,所以2 3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4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,所以例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 4.2008年全国一卷设函数.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,故存在正整数,使,则,否则若,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:所以从而例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,从而因为所以例9.求证:1 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:加强命题例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:。

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+++≤。

数列不等式放缩技巧

数列不等式放缩技巧

数列不等式放缩技巧何谓放缩?就是当要证明不等式A<B成立时,可以将它的一边放大或缩小,寻找一个中间量,如将A放大成C,即A<C,后证C<B,这种证法便称为放缩法,简称放缩。

在高考数列不等式中,常常伴随着类似形式的不等式证明,这类式子无法通过求和化简或数学归纳法证明,然而通过适当的放缩技巧,却能快速使问题简单化。

【知识技巧】1、放缩的几种形式:①构造特殊数列求和进行放缩;技巧积累:(1);(2)(3)(4)(5)(6)(7)②应用基本不等式或函数单调性放缩;③加强命题,转化为数学归纳法证明题(注意点:形式、方向、首项)。

2、放缩的注意事项①熟练掌握裂项技巧,如:,这类数列由于可以裂项求和,所以在证明不等式时,大可不必放缩;②放与缩要注意形式、方向和首项,要注意放缩度的把握。

③可以只对数列的一部分进行放缩法,保留一些项不变(多为前几项)。

【例题讲解】1、通项公式的放缩1、(2013广东理)设数列的前项和为.已知,,.(Ⅰ) 求的值;(Ⅱ) 求数列的通项公式;(Ⅲ) 证明:对一切正整数,有.2、求证:3、(2012广东理)设数列{an}的前n项和为Sn,满足,n∈N﹡,且a1,a2+5,a3成等差数列.(1)求a1的值;(2)求数列{an}的通项公式.(3)证明:对一切正整数n,有.2、递推式的放缩1、已知,求证:当时,2、已知数列满足:,.求证:证明:因为,所以与同号,又因为,所以,即,即.所以数列为递增数列,所以,即,累加得:.令,所以,两式相减得:,所以,所以,故得.3、加强命题1、数列中,,对任何,都有。

(1)求通项公式;(2)证明:对任何,4、利用不等式或函数放缩1.设,求证解析: 此数列的通项为,,即2、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.(Ⅰ)试求与的关系,并求的通项公式;(Ⅱ)当时,证明;(Ⅲ)当时,证明.解析:(过程略).证明(II):由知,∵,∴.∵当时,,∴.证明(Ⅲ):由知.∴恰表示阴影部分面积,显然④∴.【课后练习】1、(2014广东文)设各项为正数的数列的前和为,且满足(1)求的值;(2)求数列的通项公式;(3)证明:对一切正整数,有2、(2014新课标2理)已知数列满足=1,.(Ⅰ)证明是等比数列,并求的通项公式;(Ⅱ)证明:.3、已知,,求证:.4、已知数列中,。

高考数学_压轴题_放缩法技巧全总结(最强大)

高考数学_压轴题_放缩法技巧全总结(最强大)

放缩技巧(高考数学备考资料)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∑=-nk 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 nn 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 n n n n n n <-⇒>-⇒>-⇒>⋅-=⋅=+(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 j i 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: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(1n 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)ln (ln 11b a k a akm 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 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-=,nn na 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(3422111111+⋅-⋅⋅=+⋅-⋅=-+=-+-=-+-=++++++n n nn n n n n n n n n n n nn T⎪⎭⎫ ⎝⎛---=--⋅⋅=+12112123)12)(122(2231n n n n 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 <+⋅⋅++)311()8111)(911( .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 naa 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 nn a nn a )2111(21⇒++++≤+n nn a nn a ln )2111ln(ln 21nn n n a 211ln 2+++≤。

放缩法在解答数列题中的应用技巧(十一种放缩方法全归纳)

放缩法在解答数列题中的应用技巧(十一种放缩方法全归纳)

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3n 2
04、分类放缩
15.求证:1 1 1
23
1 2n 1
n 2
.
16.在平面直角坐标系 xoy 中, y 轴正半轴上的点列An 与曲线 y 2x x 0 上的点列Bn 满足
OAn
OBn
1 n
,直线
An Bn

x
轴上的截距为
an
.点
Bn
的横坐标为
bn

n N
.
(1)证明 an > an1 >4, n N ;
1 a2n
7n 11 36 .
05、迭代放缩
19.已知 xn1
xn xn
4 1

x1
1 ,求证:当
n
2
时,
n i 1
xi 2
2 21n .
20.设
Sn
sin1! 21
sin 2! 22
sin n! 2n
,求证:对任意的正整数
k,若
k≥n
恒有:|Sn+k-Sn|<
1 n
.
06、借助数列递推关系
21.求证: 1 13 135 135 (2n 1) 2n 2 1 .
2 24 246
246 2n
22.求证: 1 13 135 135 (2n 1) 2n 1 1
2 24 246
2 46 2n
(一)、经典试题
01、裂项放缩
1.(1)求
n k 1
4k
2 2 1
的值;
(2)求证:
n k 1
1 k2
5 3
.
2.求证:1
1 32
1 52

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+++≤。

数列放缩法的应用技巧总结

数列放缩法的应用技巧总结

数列放缩法的应用技巧总结数列放缩法是一种在解决数学问题中常用的技巧和方法。

它的核心思想是对给定的数列进行适当的放缩,以便更好地理解和分析数列的性质和规律。

数列放缩法在各个数学领域都有广泛的应用,包括数论、代数、几何、概率论等。

下面将总结数列放缩法的应用技巧。

1. 数列变形:在使用数列放缩法解决问题时,常常需要对原始数列进行变形。

通过将数列中的项重新排列或重新组合,可以使问题变得相对简单。

数列变形的关键是发现数列中的规律和性质,在此基础上进行合理的变形,从而达到更好地解决问题的目的。

2. 数列放缩:数列放缩是数列放缩法的核心步骤。

通过对数列进行加减乘除等运算,可以使数列的项之间的关系更加明确和简单。

数列放缩的关键在于找到合适的变换方法和变换因子,保持等价性的同时使问题变得更容易解决。

3. 利用不等式:数列放缩法常常利用不等式来进行数列的放缩。

通过添加合适的不等式或利用已知的不等式性质,可以对数列的项进行限制和界定。

不等式的选择和使用需要根据具体的问题和数列的性质进行判断,常用的不等式有柯西-施瓦兹不等式、均值不等式、特殊不等式等。

4. 利用递推关系:对于递推数列,数列放缩法常常利用递推关系进行变形和放缩。

通过寻找递推数列的通项公式,可以将原始问题转化为求解通项公式的问题。

在这个过程中,数列的放缩往往是不可缺少的一步,它可以将复杂的递推关系简化为更简单的形式。

5. 利用数列的性质:数列放缩法还常常利用数列的性质来解决问题。

例如,对于等差数列,可以利用其性质求解等差数列的和、推导等差数列的通项公式等。

对于等比数列,也可以利用等比数列的性质来解决等比数列的问题。

6. 利用极限思想:数列放缩法常常利用极限思想来求解数列的极限或证明数列的性质。

通过适当的放缩和变形,可以从数列中找到趋于极限的子数列,从而进一步研究数列的性质和规律。

7. 利用对称性:数列放缩法还常常利用数列的对称性进行变形和放缩。

通过对称性的利用,可以简化数列的形式,从而更好地理解和分析数列的性质和规律。

解决数列放缩问题的六大技巧

解决数列放缩问题的六大技巧

解决数列放缩问题的六大技巧本篇主要目标是聚焦于数列放缩,常见的方法有六种,具体我将在文中以实例详细说明.类型1.利用单调性放缩例1.已知数列{}n a 满足11a =,131n n a a +=+(1)设12n n b a =+,证明:{}n b 是等比数列,并求{}n b 的通项公式;(2)证明:12211113nb b b ≤+++< .解析:(1)∵131n n a a +=+,则111322n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,即13n n b b +=,又∵111322b a =+=,所以{}n b 是首项为32,公比为3的等比数列,∴32n n b =,故{}n b 的通项公式为32nn b =.(2)由(1)知123n n b =,即1n b ⎧⎫⎨⎩⎭是首项为23,公比为13的等比数列,∴121221133111222111333313nnnn b b b ⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦+++=+++==- ⎪⎝⎭- ,又∵数列113n⎧⎫⎪⎪⎛⎫-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭单调递增,∴11111133n⎛⎫⎛⎫-≤-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故12211113nb b b ≤+++< .类型2.先求和再放缩先求和再放松实质上是一类很常见的题目,这类放缩实质在考察数列求和,放缩的结果也很松,下面通过两个例子简单说明即可,分别是利用裂项相消求和与错位相减求和后放缩.例2.记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知11=a ,{}n n S a 是公差为13的等差数列.(1)求{}n a 得通项公式;(2)证明:121112+++< na a a .解析:(1)111==S a ,所以111=S a ,所以{}n n S a 是首项为1,公差为13的等差数列,所以121(1)33+=+-⋅=n n S n n a ,所以23+=n n n S a .当2n 时,112133--++=-=-n n n n n n n a S S a a ,所以1(1)(1)--=+n n n a n a ,即111-+=-n n a n a n (2n );累积法可得:(1)2+=n n n a (2n ),又11=a 满足该式,所以{}n a 得通项公式为(1)2+=n n n a .(2)121111112[]1223(1)+++=+++⨯⨯+ n a a a n n 111112(1)2231=-+-++-+ n n 12(1)21=-<+n .注:111111().n n n n a a d a a ++=-,则:1223111111111......()n n n a a a a a a d a a ++⇒+++=-.可以看到,裂项后一定可以得到一个估计.例3.已知等比数列{}()n a n N*∈为递增数列,且236324,522==+aa a a a .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设()42n nn b n N a *-=∈,数列{}n b 的前n 项和为n S ,证明:6n S <.解析:(1)由题意,()2251123111522a q a q a q a q a q⎧=⎪⎨=+⎪⎩,解得11212a q ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或122a q =⎧⎨=⎩,因为等比数列{}()n a n *∈N 为递增数列,所以122a q =⎧⎨=⎩,所以1222n nn a -=⨯=.(2)由(1)知数列{}n b 的前n 项和为:0111322212n n n S -=++-+ ①,112123212122223n n n n n S --=++-++ ②,两式相减可得:1112111112121232212312222211122212n n n n n n n n n S --⎛⎫=+⎛⎫- ⎪--+⎝⎭=+=+++-⎝-⎪⎭-- ,所以12362n n n S -+=-,又因为*n N ∈,所以12302n n -+>,所以123662n n n S -+=-<.类型3.先放缩通项再求和(公众号:凌晨讲数学)这一类是数列放缩问题的常考类型,相较于类型2而言,这一部分对放缩对象的处理需要一定的技巧,因而对很多学生来说具有挑战性,是数列放缩中的难点.此节中,我将分为如下几个点展开:第一,将通项放缩为可裂项的结构,然后裂项求和;第二,将通项放缩为等比结构(等差比结构)然后错位相减求和,总之,处理的基本原则就是将不可求和放缩成可求和再求和放缩.当然,下面的这些常见的裂项公式与放缩公式需要注意.1.常见的裂项公式:(公众号:凌晨讲数学)例如:n n n n n )1(11)1(12-<<+或者12112-+<<++n n nn n 等2.一个重要的指数恒等式:n 次方差公式123221()().n n n n n n n a b a b a a b a b ab b ------=-+++++ 这样的话,可得:1)(-->-n nnab a b a ,就放缩出一个等比数列.3.糖水不等式:设0,0>>>c m n ,则cn cm n m ++<.下面来看上面这些基本的放缩结构的应用.例4.(2013年广东)设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知11a =,2121233n n S a n n n +=---,*n ∈N .(1)求2a 的值;(2)求数列{}n a 的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1211174n a a a +++< .解析:(2)当2n ≥时,32112233n n S na n n n +=---,()()()()321122111133n n S n a n n n -=-------两式相减得()()()2112213312133n n n a na n a n n n +=----+---整理得()()111n n n a na n n ++=-+,即111n n a a n n +-=+,又21121a a-=故数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为111a =,公差为1的等差数列,所以()111n a n n n =+-⨯=,所以2n a n =.(公众号:凌晨讲数学)(3)当1n =时,11714a =<;当2n =时,12111571444a a +=+=<;当3n ≥时,()21111111n a n n n n n=<=---,此时222121111111111111111434423341n a a a n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=+++++<++-+-++- ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭11171714244n n =++-=-<,综上,对一切正整数n ,有1211174n a a a +++<下面我们再看将通项放缩成等比(等差比数列)再求和完成放缩证明.例5.(2014全国2卷)已知数列{}n a 满足1a =1,131n n a a +=+.(1)证明{}12n a +是等比数列,并求{}n a 的通项公式;(2)证明:1231112na a a ++<…+.解析:(1)证明:由131n n a a +=+得1113()22n n a a ++=+,又11322a +=,所以1{}2n a +是首项为32,公比为3的等比数列,1322n n a +=,因此{}n a 的通项公式为312n n a -=(2)由(1)知1231nn a =-,因为当1n ≥时,13123n n --≥⨯,所以1113123n n -≤-⨯于是12-112311-1111111313311-13332321-3n n n n a a a a ++++<++++==< (.所以123111132n a a a a ++++< .注:此处13123nn --≥⨯便是利用了重要的恒等式:n 次方差公式:123221()().n n n n n n n a b a b a a b a b ab b ------=-+++++ 当然,利用糖水不等式亦可放缩:13133132-=<-n n n ,请读者自行尝试.类型4.基于递推结构的放缩1.nnn a a a +=+11型:取倒数加配方法.例6.(2021浙江卷)已知数列{}n a满足)111,N n a a n *+==∈.记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则()A.100332S <<B.10034S <<C.100942S <<D.100952S <<解析:由211111124n n n a a a ++⎛⎫==+-⎪⎪⎭2111122n a +⎛⎫∴<++⎪⎪⎭12<根据累加法可得,11122n n -+≤+=,当且仅当1n =时取等号,12412(1)311n n n n a n a a a n n n ++∴≥∴=≤=++++.一方面:252111)1(41002>⇒+-+>+>S n n n a n .另一方面113n n a n a n ++∴≤+,由累乘法可得6(1)(2)n a n n ≤++,当且仅当1n =时取等号,由裂项求和法得:所以10011111111116632334451011022102S ⎛⎫⎛⎫≤-+-+-++-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即100332S <<.故选:A.2.二次递推型:r qa pa a n n n ++=+21.12121211+++++=-⇒+=-⇒++=n n n n n nn n n nn a a r pa a qa r pa qa a r qa pa a ,然后裂项即可完成放缩,我们以2015浙江卷为例予以说明.例7.(2015浙江卷)已知数列{}n a 满足1a =12且1n a +=n a -2n a (n ∈*N )(1)证明:112nn a a +≤≤(n ∈*N );(2)设数列{}2n a 的n 项和为n S ,证明112(2)2(1)n S n n n ≤≤++(n ∈*N ).分析:=-⇒=-++n n n n n a a a a a 11121211[1,2]1n n n n n na a a a a a +==∈--,累加,则可证得.解析:(1)由题意得210n n n a a a +-=-≤,即1n n a a +≤,故12n a ≤.由11(1)n n n a a a --=-得1211(1)(1)...(1)0n n n a a a a a --=--->,由102n a <≤得211[1,2]1n n n n n n a a a a a a +==∈--,即112n n a a +≤≤.(2)由题意得21n n n a a a +=-,所以11n n S a a +=-①,由1111n n n n a a a a ++-=和112n n a a +≤≤得11112n n a a +≤-≤所以11112n n n a a +≤-≤,因此*111()2(1)2n a n N n n +≤≤∈++②由①②得:*11()2(2)2(1)n S n N n n n ≤≤∈++.类型5.数列中的恒成立例8.已知数列{}n a 中,11a =,满足()*1221N n n a a n n +=+-∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设n S 为数列{}n a 的前n 项和,若不等式240nn S λ⋅++>对任意正整数n 恒成立,求实数λ的取值范围.解析:(1)()()1211221n n a n a n ++++=++,所以{}21n a n ++是以12114a +⨯+=为首项,公比为2的等比数列,所以1121422n n n a n -+++=⨯=,所以1221n n a n +=--.(2)()()()231122325221n n n S a a a n +⎡⎤=+++=-+-++-+⎣⎦()()23122235721n n +=+++-+++++ ()()222212321122242n n n n n n +-++=--=---,若240nn S λ⋅++>对于*N n ∀∈恒成立,即22222440n n n n λ+⋅+---+>,可得22222nn n n λ+⋅>+-即2242nn n λ+>-对于任意正整数n 恒成立,所以2max242n n n λ⎡⎤+>-⎢⎥⎣⎦,令()242n nn n b +=-,则21132n n n n b b ++--=,所以1234b b b b <>>>⋯,可得()222max222422n b b +⨯==-=-,所以2λ>-,所以λ的取值范围为()2,-+∞.类型6.利用导数产生数列放缩1.由不等式1ln -≤x x 可得:+∈<+<+N n nn n ,1)11ln(11.例9.(2017全国3卷)已知函数()1ln f x x a x =--.(1)若()0f x ≥,求a 的值;(2)设m 为整数,且对于任意正整数n ,2111(1)(1(1)222n m ++⋅⋅⋅+<,求m 的最小值.解析:(2)由(1)知当(1,)x ∈+∞时,1ln 0x x -->,令112n x =+得11ln(1)22n n +<,从而221111111ln(1ln(1)ln(1)112222222n n n ++++⋅⋅⋅++<++⋅⋅⋅+=-<.故2111(1)(1)(1)222n e ++⋅⋅⋅+<,而23111(1)(1)(1)2222+++>,所以m 的最小值为3.2,.两个正数a 和b 的对数平均定义:(),(,)ln ln ().a ba b L a b a b a a b -⎧≠⎪=-⎨⎪=⎩对数平均与算术平均、几何平均的大小关系:(,)2a bL a b +≤≤(此式记为对数平均不等式,取等条件:当且仅当a b =时,等号成立.进一步,在不等式左端结合均值不等式可得:当0b a >>时211ln ln b a b a a b->-+,即111ln ln ()2b a b a a b-<+-.令,1a n b n ==+,则111ln(1)ln ()21n n n n +-<++,所以111ln(1)ln (21n n n n +-<++①.(,)L a b<1ln ln ln 2ln (1)a ab x x x b x ⇔-⇔⇔<->其中,接下来令t =2>11(1)n ln n >+,1(n ln n+>②.例10.已知函数(1)()ln(1)1x x f x x xλ+=+-+.(1)若0x ≥时,()0f x ≤,求λ的最小值;(2)设数列{}n a 的通项111123n a n =++++ ,证明:21ln 24n n a a n-+>.解析:(1)综上可知,λ的最小值时12.(2)由上述不等式①,所以111ln(1)ln (21n n n n +-<++,111ln(2)ln(1)()212n n n n +-+<+++,111ln(3)ln(2)(223n n n n +-+<+++…,111ln 2ln(21)(2212n n n n--<+-.将以上各不等式左右两边相加得:1122221ln 2ln (2123212n n n n n n n n-<+++++++++- ,即111211ln 22123214n n n n n n<+++++++++- ,故11211ln 212324n n n n n +++++>+++ ,即21ln 24n n a a n-+>.例12.已知函数()ax x f x xe e =-.(1)当1a =时,讨论()f x 的单调性;(2)当0x >时,()1f x <-,求a 的取值范围;(3)设*n N ∈(1)ln n ++⋯+>+.1()n ln n+>,进一步求和可得:11231((...(1)12nnk k k n ln ln ln n k n==++>=⨯⨯⨯=+∑,...(1)ln n ++.。

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数列难题放缩法的技巧
一、基本方法
1.“添舍”放缩
通过对不等式的一边进行添项或减项以达到解题目的,这是常规思路。

例1. 设a ,b 为不相等的两正数,且a 3
-b 3
=a 2
-b 2
,求证143
<+<a b 。

例2. 已知a 、b 、c 不全为零,求证:
a a
b b b b
c c c ac a a b c 22222232
++++++++++>()
[变式训练]已知*
21().n n a n N =-∈求证:
*12
231
1...().23n n a a a n n N a a a +-<+++∈
2. 分式放缩
一个分式若分子变大则分式值变大,若分母变大则分式值变小,一个真分式,分子、分
母同时加上同一个正数则分式值变大,利用这些性质,可达到证题目的。

例3. 已知a 、b 、c 为三角形的三边,求证:12<++<a b c b a c c a b
+++。

3. 裂项放缩
若欲证不等式含有与自然数n 有关的n 项和,可采用数列中裂项求和等方法来解题。

例4. 已知n ∈N*,求n 2n
13
12
11<…+
++
+。

例5. 已知*
N n ∈且)1n (n 3221a n +++⨯+⨯= ,求证:2
)1(2)1(2
+<
<+n a n n n 对所有正整数n 都成立。

4. 公式放缩
利用已知的公式或恒不等式,把欲证不等式变形后再放缩,可获简解。

例6. 已知函数1212)(+-=x x x f ,证明:对于*
N n ∈且3≥n 都有1
)(+>n n n f 。

例7. 已知2x 1)x (f +=,求证:当a b ≠时f a f b a b ()()-<-。

5. 换元放缩
对于不等式的某个部分进行换元,可显露问题的本质,然后随机进行放缩,可达解题目
的。

例8. 已知c b a >>,求证
0a
c 1
c b 1b a 1>-+-+-。

例9. 已知a ,b ,c 为△ABC 的三条边,且有222c b a =+,当*N n ∈且3n ≥时,求证:
n n n c b a <+。

6. 单调函数放缩
根据题目特征,通过构造特殊的单调函数,利用其单调性质进行放缩求解。

例10. 已知a ,b ∈R ,求证b
1b a
1a b
a 1
b a ++
+≤
+++。

7.放大或缩小“因式”;
例4、已知数列{}n a 满足2
111
,0,2n n
a a a +=<≤求证:121
1().32n
k k k k a a a ++=-<∑ 8.固定一部分项,放缩另外的项; 例6、求证:
222
2111171234
n ++++
< 9.利用基本不等式放缩
例7、已知
54n a n =-1-对任何正整数m n ,都成立.
10.先适当组合, 排序, 再逐项比较或放缩
例8、.已知i ,m 、n 是正整数,且1<i ≤m <n .(1)证明:n i
A i m <m i
A i n ;(2)证明:(1+m )
n
>(1+n )m
二、放缩法综合问题 (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:2
1
<n B 。

(二)、先放缩再求和(或先求和再放缩) 例、函数f (x )=
x
x 414+,求证:f (1)+f (2)+…+f (n )>n +
)(2
1
21*1
N n n ∈-+. 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2
2n n n a a S +=.
(1) 求证:22
14
n n n a a S ++<;
(2)
<⋅⋅⋅+ 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,11
2a =-,
前n 项的和为A n ,且A 7,A 9,A 8成等差数列.设n
n n a a b -=12
,数列{b n }前n 项的和为B n ,证明:B n <1
3

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()2
1(1 =+
=+n a n
a n n n .求证: 1
12
1
3-++-
≥>n n n n a a 4.放缩后为裂项相消,再求和
例5、已知a n =n ,求证:∑n
k=1
k a 2
k
<3.。

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