[整理版]高中数学放缩法
高中数学数列与不等式综合问题放缩法
数列与不等式综合问题一裂项放缩 放缩法证明与数列求和有关的不等式中，很多时候要留一手，即采用有保留的方法，保留数列第一项或前两项，从数列第二项或第三项开始放缩，这样才不至于结果放得过大或过小。
常见裂项放缩技巧：例1 求证（1） 变式训练 [2016·湖南怀化质检]设数列{a n }的前n 项和为S n ，已知a 1＝1，2S n n ＝a n ＋1－13n 2－n －23，n ∈N *. 求数列{a n }的通项(1)公式；(2)证明：1a 1＋1a 2＋…＋1a n<74. [2014·广东高考]设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ，且S n 满足S 2n －(n 2＋n －3)S n －3(n 2＋n )＝0，n ∈N *.(1)求a 1的值；(2)求数列{a n }的通项公式；(3)证明：对一切正整数n ，有1a 1?a 1＋1?＋1a 2?a 2＋1?＋…＋1a n ?a n ＋1?<13. 二等比放缩（一般的，形如 的数列，求证都可以等比放缩）例4 [2014·课标全国卷Ⅱ]已知数列{a n }满足a 1＝1，a n ＋1＝3a n ＋1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n ＋12是等比数列，并求{a n }的通项公式； (2)证明1a 1＋1a 2＋…＋1a n<32. 变式训练【2012.广东理】已知数列{a n }满足111221,1n n n s a a ++=-+=（1）求{a n }的通项公式2311111()21212121n n *++++<∈++++N 例求证：,n n n n n a a b a a b =-=-12111....nk a a a +++<231111+++......+12222n<（2）证明：对一切正整数n ，都有121113 (2)n a a a +++< 三伯努利不等式应用及推广 对任意的实数()()*1,11nx x nx n N >-+≥+∈有伯努利不等式 例：求证()1111+11+1....13521n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++> ⎪⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭变式训练【2008，福建理】已知函数()()ln 1f x x x =+-（1）求f （x ）的单调区间（2）记f （x ）在[]()0,n n N ∈上的最小值是n b ，令()ln 1n n a x b =+-，求证1313211224242......1...n na a a a a a a a a a a a -+++< 伯努利不等式的推广对任意的实数，例，【2006，江西理】已知数列{a n }满足()11133,2221n n n na a a n a n --==≥+- （1）已知数列{a n }满足（2）证明：对于一切正整数n ，不等式123...2!n a a a a n <恒成立。
高中数学课程数列中的放缩法
数列中的放缩法
在全国卷高考中，数列已经远远降低了难度，再也不会出现那种丧心病狂，虐死人不犯罪的压轴题了。
相应的放缩技巧，在数列考查中也几乎绝迹了，就算偶尔出现意外，也不会太难，掌握下面这几类，完全可以搞定。
一·放缩法
1·放缩法的步骤：
【注意】
放缩法在很多时候会保留第一项或前几项不放缩，这样才不至于使得结果过大或者过小。
2·放缩成等比数列模型：
3·放缩成裂项相消模型：
二·放缩法的应用 1·直接可求和放缩：
2·放缩成等比数列：
3·错位相减法放缩：
4·裂项相消放缩：。
人教版高中数学放缩法概况精编版
人教版高中数学放缩法概况1、先放缩再求和（或先求和再放缩）例2、函数f （x ）=xx 414+，求证：f （1）+f （2）+…+f （n ）>n +)(2121*1N n n ∈-+. 证明：由f (n )=nn 414+=1-1111422n n>-+⋅ 得f （1）+f （2）+…+f （n ）>n22112211221121⋅-++⋅-+⋅-)(2121)2141211(41*11N n n n n n ∈-+=++++-=+- .此题不等式左边不易求和,此时根据不等式右边特征, 先将分子变为常数，再对分母进行放缩，从而对左边可以进行求和. 若分子, 分母如果同时存在变量时, 要设法使其中之一变为常量，分式的放缩对于分子分母均取正值的分式。
如需放大，则只要把分子放大或分母缩小即可；如需缩小，则只要把分子缩小或分母放大即可。
2、添加或舍弃一些正项（或负项）例1、已知*21().n n a n N =-∈求证：*122311...().23n n a a a n n N a a a +-<+++∈ 证明：111211111111.,1,2,...,,2122(21)2 3.222232k k k k k k kk a k n a +++-==-=-≥-=--+-1222311111111...(...)(1),2322223223n n n n a a a n n n a a a +∴+++≥-+++=-->-*122311...().232n n a a a n nn N a a a +∴-<+++<∈ 若多项式中加上一些正的值，多项式的值变大，多项式中加上一些负的值，多项式的值变小。
由于证明不等式的需要，有时需要舍去或添加一些项，使不等式一边放大或缩小，利用不等式的传递性，达到证明的目的。
本题在放缩时就舍去了22k-，从而是使和式得到化简.3、逐项放大或缩小例3、设)1(433221+++⨯+⨯+⨯=n n a n 求证：2)1(2)1(2+<<+n a n n n 证明：∵ n n n n =>+2)1( 212)21()1(2+=+<+n n n n∴ 212)1(+<+<n n n n∴ 2)12(31321++++<<++++n a n n ， ∴2)1(2)1(2+<<+n a n n n本题利用212n n +<<，对n a 中每项都进行了放缩，从而得到可以求和的数列，达到化简的目的。
高中数学放缩法公式
“放缩法”证明不等式的基本策略1、添加或舍弃一些正项（或负项）例1、已知*21().n n a n N =-∈求证：*122311...().23n n a a a n n N a a a +-<+++∈ 证明：111211111111.,1,2,...,,2122(21)2 3.222232k k k k k k kk a k n a +++-==-=-≥-=--+-1222311111111...(...)(1),2322223223n n n n a a a n n n a a a +∴+++≥-+++=-->-*122311...().232n n a a a n nn N a a a +∴-<+++<∈ 若多项式中加上一些正的值，多项式的值变大，多项式中加上一些负的值，多项式的值变小。
由于证明不等式的需要，有时需要舍去或添加一些项，使不等式一边放大或缩小，利用不等式的传递性，达到证明的目的。
本题在放缩时就舍去了22k-，从而是使和式得到化简.2、先放缩再求和（或先求和再放缩）例2、函数f （x ）=xx 414+，求证：f （1）+f （2）+…+f （n ）>n +)(2121*1N n n ∈-+. 证明：由f (n )=nn 414+=1-1111422n n>-+⋅ 得f （1）+f （2）+…+f （n ）>n22112211221121⋅-++⋅-+⋅-)(2121)2141211(41*11N n n n n n ∈-+=++++-=+- .此题不等式左边不易求和,此时根据不等式右边特征, 先将分子变为常数，再对分母进行放缩，从而对左边可以进行求和. 若分子, 分母如果同时存在变量时, 要设法使其中之一变为常量，分式的放缩对于分子分母均取正值的分式。
如需放大，则只要把分子放大或分母缩小即可；如需缩小，则只要把分子缩小或分母放大即可。
放缩法技巧全总结(非常精辟,是尖子生解决高考数学最后一题之瓶颈之精华!!)
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∑=-nk k12142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 Λ 奇巧积累:(1)⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-<=1211212144441222n n n nn(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 n n Λ (5)nn nn 21121)12(21--=- (6)n n n -+<+221(7))1(21)1(2--<<-+n n n n 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 n n n n n(13) 3212132122)12(332)13(2221n n nn 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 ji j i j i j i j i j i例2.(1)求证:)2()12(2167)12(151311222≥-->-++++n n n Λ (2)求证:nn 412141361161412-<++++Λ (3)求证:1122642)12(531642531423121-+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+⋅⋅+n nn ΛΛΛ(4) 求证：)112(2131211)11(2-+<++++<-+n nn Λ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(414136116141222nn n -+<+++=++++ΛΛ(3)先运用分式放缩法证明出1212642)12(531+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅n nn ΛΛ,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++++<-+Λ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 nΛ例3.求证:35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n Λ解析:一方面:因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=-<12112121444111222n n n n n ,所以35321121121513121112=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n knk Λ 另一方面:1111)1(143132111914112+=+-=+++⨯+⨯+>++++n n n n n n ΛΛ 当3≥n 时,)12)(1(61++>+n n n n n,当1=n 时,2191411)12)(1(6n n n n ++++=++Λ,当2=n 时,2191411)12)(1(6nn n n ++++<++Λ,所以综上有35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n Λ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 ++++=->∈+Λ321,1,,,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(∑=++++++++--=-++---+--=nk m m m m m m m m k k n n n n n 111111111])1([01)2()1()1(Λ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([Λ 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-=,nn na a a T +++=Λ212,求证:23321<++++nT T T T Λ.解析:)21(2)14(3421)21(241)41(4)222(444421321n n nn n n nT -+-=-----=+++-++++=ΛΛ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 nn n从而231211217131311231321<⎪⎭⎫ ⎝⎛---++-+-=+++++n n nT T T T ΛΛ 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 ∈-+>++⋅+⋅+Λ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 ∈-+>++⋅+⋅+Λ二、函数放缩例8.求证：)(665333ln 44ln 33ln 22ln *N n n n n n∈+-<++++Λ.解析:先构造函数有xxx x x 11ln 1ln -≤⇒-≤,从而)313121(1333ln 44ln 33ln 22ln nn n n +++--<++++ΛΛ因为⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+++n n n n 31121219181716151413121313121ΛΛΛ6533323279189936365111n n n n n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++>---Λ所以6653651333ln 44ln 33ln 22ln +-=--<++++n n n n nnΛ例9.求证:(1))2()1(212ln 33ln 22ln ,22≥+--<+++≥n n n n n n αααααααΛ解析:构造函数xx x f ln )(=,得到22ln ln n n n n≤αα,再进行裂项)1(1111ln 222+-<-≤n n n n n ,求和后可以得到答案函数构造形式: 1ln -≤x x ,)2(1ln ≥-≤αααn n例10.求证:nn n 1211)1ln(113121+++<+<++++ΛΛ 解析:提示:2ln 1ln 1ln 1211ln )1ln(++-++=⋅⋅-⋅+=+ΛΛn n nn n n n n n当然本题的证明还可以运用积分放缩 如图,取函数xx f 1)(=,首先:⎰-<n in ABCFx S 1,从而,)ln(ln |ln 11i n n x x i n n i n ni n --==<⋅--⎰ 取1=i 有,)1ln(ln 1--<n n n,所以有2ln 21<,2ln 3ln 31-<,…,)1ln(ln 1--<n n n ,n n n ln )1ln(11-+<+,相加后可以得到: )1ln(113121+<++++n n Λ另一方面⎰->n i n ABDExS 1,从而有)ln(ln |ln 11i n n x x i i n n i n ni n --==>⋅---⎰取1=i 有,)1ln(ln 11-->-n n n ,所以有nn 1211)1ln(+++<+Λ,所以综上有nn n 1211)1ln(113121+++<+<++++ΛΛ例11.求证:e n <+⋅⋅++)!11()!311)(!211(Λ和e n <+⋅⋅++)311()8111)(911(2Λ. 解析:构造函数后即可证明例12.求证:32)]1(1[)321()211(->++⋅⋅⨯+⋅⨯+n e n n Λ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 Λ 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 Λ例14. 已知112111,(1).2n n na 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 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 n n a )2111(21⇒++++≤+n n n a n n a ln )2111ln(ln 21 nn n n a 211ln 2+++≤。
“三角函数放缩法技巧全总结”
“三角函数放缩法技巧全总结”昨天爱老师在高考数学文章中，承诺过大家今天要具体讲解一下不等式证明技巧——放缩法。
我来履行诺言啦！那为什么要单独挑出“放缩法”来讲呢？那是因为压轴题只要考到不等式证明，一般会用到这个方法，它属于压轴必备技巧哟！快点码起来~ 放缩法其实是在证明不等式成立时，通过放大或缩小，寻找一个中间量而已。
但是说起来简单，真正求解的话还是比较难的，因为中间变量不是直接可以找到的，有时候甚至给了答案我们都看不明白。
所以放缩的一些常见技巧大家还是要熟悉。
一般是裂项放缩，这个方法在数列的裂项相消里是经常用到的。
例如：求下图的值一看就是有分子分母的形式还要累加，对于这种形式我们最熟悉的莫过于数列中的裂项相消的方法。
但是对于这个题目并不是可以直接裂开的，所以我们要先去通过放缩法对其化简成可裂项相消的形式，再去累加求解。
所以本题解法为：其实这只是一个简单的放缩技巧，所以接下来重点来了，一些常见形式的放缩形式的总结如下（部分总结）：对于姐妹不等式我们并不陌生，相反初中我们就已经熟悉这个形式了，只是当时我们是以假分数真分数的形式去记忆去理解，那到了高中我们还是用这个性质记忆口诀”小者小,大者大”。
例如：证明对于这个形式看上去没有好的方法去证明，所以想到放缩法去求解，实质就是根据咱们上边的不等式的基本性质。
一个不等式证明我们求解可能将其分为几部分，分别放缩求解，但是要注意我们放缩的方向是一致的，也就是要不都是放大，要不都是放小，切忌符号混乱。
例如：对于这个不等式，我们有很多项，所以放缩的话可以分别放缩这个方法更适合数列或者函数的形式去放缩，有迭代关系。
例如：对于这个题目，是数列的前n项和的形式，虽然不能转化为等差或者等比数列，但是我们要往这个形式去转化，去求解，去化简，然后又想到三角函数的值他是有范围的，肯定在[-1,1],所以从这可以开始放缩。
这个方法也是更适合数列或函数的形式去放缩。
例如：虽然仅仅只是总结了几个放缩的形式，但其实每个例题都是干货满满，并且需要大家消化和练习。
放缩法技巧全总结.doc
..2011 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) n2的值 ;(2) 求证 : n1 5 .求k 14k 2 1k 1 k23解析 :(1) 因为2211 , 所以n21 12n4n 2 1(2n 1)(2n 1)2n 1 2n 1k14k 2 1 2n 12 n 1(2)因为 11411, 所以 1 1 21 11152n1 2214 n 22n1 2n 1k 1k23 5 2n 1 2n 13 321nn4奇巧积累 :(1)1 4 42 11(2)1 21 1n24n24n22n 1C n11C n2( n 1)n( n 1)n( n 1)n(n 1)12n 1(3)Tr 1r1 n! 1 1 1 1 1 (r 2)C nr!( nr )! n rr! r ( r 1)r 1rn r(4)(1 1 ) n 1 1 1 1 115n 2 3 2 n(n 1)2(5)11 1(6)1 n 2n2 n(2n1) 2n1 2nn 2(7)2( n 1 n )1 2( nn 1) (8)2 1 11 1n2 n 1 2n3 2n(2 n 1) 2 n 1 (2n 3) 2n (9)1 1 1 1 , 1 1 1 1k (n 1 k) n 1 kk n 1 1 k ) k 1 n n 1 kn(n(10)n 1 1(11)12 22(n 1) ! n ! (n 1) !2( 2n 12n 1)n 2n1 2n 11 1nn22(11)2 n2n2 n2n 111(n 2 )(2n 1)2(2n1)( 2n 1) (2 n1)( 2 n2) (2 n 1)(2n 1 1) 2n 11 2 n1 (12)1 11111 n 3 n n2 n (n 1)(n 1)n( n 1) n (n 1) n 1 n 1 1 1 n 1 n 1 1 1n1 n 12 nn 1n1(13)(14)2 n 12 2n(3 1) 2n 3 3(2 n 1) 2n2n 1 2n1 2 n3 2n1 3k 2 11 (15)1 nn 1(n 2)k! (k1)!(k 2)! (k 1) ! (k2) !n( n1)(15)i 21 j 21i 2j 2ij 1ij(i j)( i 21j 2 1)i 2 1j 21. .下载可编辑 . ...例 2.(1) 求证: 11 1 1 71 (n2)325 2( 2n 1) 262( 2n 1)(2)求证:11 11 1 1 (3)求证 : 1 1 31 3 5 1 3 5 6 (2n 1)2n 1 14 16 364n 224n2 2 42 4 62 42n (4) 求证： 2( n1 1)1 1 12 ( 2n 1 1)13n2解析 :(1) 因为11111, 所以n11 1 1 1 1 11 ( ) 1 ( )(2 n 1) 2 (2n 1)(2ni 1 (2i1) 2 2 32n1) 2 2n 1 2n 12n 1 2 31(2) 11 1 1 1 (111) 1 (1 11 )416 3624 22 4 n4n2n(3) 先运用分式放缩法证明出1 3 5 (2 n 1) 1, 再结合2 4 62n2n 11 进行裂项 , 最后就可以得到答n 2 nn 2案(4) 首先再证1 2 , 所以容易经过裂项得到1 1 1 2( n 1 n )n2( n 1 1) 13nnn 12而由均值不等式知道这是显然成立的，1 2( 2n 12n1)2 22 n 12n 11 12 nnn22所以 11 1 12( 2n 1 1)2 3 n例3.求证:6n11 115( n 1)( 2n 1)4 9n 23解析 :一方面 : 因为 11411, 所以n11 2 111112 521 22k 1k23 52n 1 2n 13 3nn 24n12n 12n 14另一方面 : 11 1 1 11 1 1 11 n49n22 3 34n(n 1)n 1n1当 n3 时 , n(n 6n1) , 当 n 1时 , ( n 6n 1 1 1 1 ,n 1 1)(2n1)( 2n 1)4 9 n 2当 n2 时 ,6n11 1 1 ,(n1)(2n 1)4 9 n2所以综上有6n111 1 5(n 1)(2n1)4 9 n 23例 4.(2008 年全国一卷 ) 设函数 f ( x)x x ln x . 数列 a 满足 0a 1. a n 1 f (a n ).n1设 b ( a 1，1) ，整数 k ≥ a 1 b. 证明 : a k 1b .a 1 ln b解析 : 由数学归纳法可以证明a n 是递增数列 ,故 若存在正整数 m k , 使 a mb , 则 a k 1 a k b ,. .下载可编辑. ...若 a mb(m k) , 则由 0a 1 a mb 1知 a m ln a ma 1 ln a m a 1 lnb 0 ,k,a k 1 a k a k ln a k a 1a m ln a mm 1因为 k a m ln a m k( a 1 ln b ),于是a k 1 a 1k | a 1 ln b | a 1 (b a 1 ) bm 1例 5. 已知 n, m N , x1, S1m 2 m3 mn m , 求证 : n m 1 (m 1) S( n 1) m 1 1.mn解析 : 首先可以证明 :(1 x)n 1 nxn m 1 n m 1(n 1)m(n1) m 1 ( n 2 )m 11m 1 0n(k 1)m 1]所以要证1[k m 1k 1n m 1(m 1)S n ( n 1) m 1 1只要证 :nnn[ k m 1(k 1)m 1](m 1)k m (n 1)m 1 1 ( n 1) m 1n m 1 n m 1 (n 1)m 12m 1 1 m 1[( k 1) m 1 k m 1 ]k 1k 1k1故只要证 n[ k m 1 ( k 1)m 1 ](m 1)nk mn [( k 1) m 1 k m1 ],k 1k 1k1即等价于 k m 1 ( k1) m 1 (m 1)k m ( k 1) m 1k m ,即等价于 1 m 1 (1 1) m 1 ,1 m 1(1 1) m 1 而正是成立的 , 所以原命题成立 .kk kk例 6. 已知 a 4n2 n ,2n,求证: T 1 T 2 T 3T n3 .nT na 1 a 2a n2解析: T4142434n( 21222 n) 4(1 4 n) 2(1 2n)4(4 n1) 2(1 2n )n1 4 1 23所以2n2n2n3 2n32nT n4 (4n 1) 2 (1 2n )4 n 144n 124 n 13 2n 1 2 2 2 ( 2n ) 2 3 2n 12 2n 1 2 n 13 3 3 3332 n3 1 12 (2 2 n 1)( 2n 1) 2 2n 12n 1 1从而TTTTn3 1 1 1 11 131232 3 3 72n1 2n 1 12例 7. 已知 x1 , n( n 2k 1,kZ),求证:1111x n2k ,k Z)2 ( n 1 1)(n N*)n 1(n4x 2 x 34x 4 x 5 4x 2 n x 2 n 1证明 :1111 12 ,4x 2 n x 2 n 1 4 ( 2n 1)(2 n 1)44n 2144n 22 n 2 n因为2 n nn 1 , 所以 122n1 n )2 (4x 2 n x 2 n 12 nnn 1所以1112( n 1 1)( n N *)4x 2 x 34x 4 x 5 4x 2n x 2n 1二、函数放缩例 8. 求证：ln 2ln 3 ln 4 ln 3n 3n5n 6( n N * ) .2 3 43n6解析 : 先构造函数有 ln x x 1 ln x 1, 从而 ln 2ln 3 ln 4ln 3n3n111 )1n1 (nxx 2 34 2 333. .下载可编辑 . ...cause1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 123 3n 2 345678 92n 2 n 13n5 3 3 9 9 3n 13n 15n 66 918 272 3 n 1 3n 6所以 ln 2 ln 3ln 4 ln 3 n 3 n5n 3n5n 62343n16 6例 9. 求证 :(1)ln 2ln 3ln n 2n 2 n 12,3n2(n(n 2)21)解析 : 构造函数ln x ,得到 ln nln n 2, 再进行裂项 ln n 21 1, 求和后可以得到答案f ( x)nn 2n 21211)xn n(n 函数构造形式 : ln x x 1, ln nn1(2)例 10. 求证:11 1 1 ln( n 1) 11 12 3n2 n解析 : 提示 : ln( n 1) lnn1 n n 12 lnn1 ln n1 ln 2n 1n n函数构造形式 :ln x x, ln x1 1yx当然本题的证明还可以运用积分放缩如图 , 取函数 f (x)1,xDE首先 : SABCFn1 , 从而 , 1i n1nln n ln( n i )F Cn i xnx ln x |n iA Bn iOn-inx取 i 1有,1ln n ln( n 1) ,n所以有1ln 2,1ln 3 ln 2, ,1ln n ln( n 1) ,1 ln( n 1) ln n ,相加后可以得到:23nn11 11ln( n 1)23n1另一方面 SABDEn1, 从而有1 i n1nln n ln( n i )xn ix ln x |n in in i取 i 1有 , 1ln n ln( n 1) ,n 1所以有ln( n 1) 111 , 所以综上有 11 1 ln( n 1) 111 2n 23 n 12n例 11. 求证: (1)(1) (1) e 和(1 1)(1 1 ) (1 1 )e .解析 : 构造函数后即可证明11 12!3!n!98132 n例 12.求证: (1 1 2) (1 2 3)2 n 3解析 :, 叠加之后就可以得到答[1 n(n 1)] eln[ n(n 1) 1]321n(n 1)案. .下载可编辑 . .函数构造形式 :3 ( x 0 ) 1 ln( 1 x)3 ( x 0) ln( x 1) 2x 1xx 1..( 加强命题 )例 13. 证明 : ln 2 ln 3ln 4 ln n n(n 1)(n N *, n1)345 n 14解析 : 构造函数 f ( x) ln( x 1) (x1) 1(x 1) , 求导 , 可以得到 :'( x)1 1 2x , 令 f '(x ) 0 有 1x 2 , 令 f ' (x )0 有 x 2,fxx 11所以f ( x)f (2)0 ,所以ln( x1) x2 , 令 x n 2 1 有 , ln n2n 2 1所以 ln nn1 , 所以 ln2 ln3 ln 4ln n n(n 1) (n N*, n 1)n 12345n 14例 14. 已知1,a n 1 (1 1 ) a n 1证明a ne 2 .a.n 2 n 2n解析 : an 1(1 1)a n 1 (111) a n ,1)1)n (n2 nn (n 2 n然后两边取自然对数, 可以得到11ln a n 1ln(1 n(n 1)2n)ln an然后运用 ln(1 x ) x 和裂项可以得到答案 )放缩思路： 21 1n )a n 1 1a n 1(1nln a n 1 ln(1n 2n 2 n)ln a nn2ln a n1 1 。
高中数学放缩法
an ．所以数列{an}为递增数列，所以 an
a1
1，
2
即 an1
an
n 2n
an
n 2n
，累加得： an
a1
1 2
2 22
n 1 2n1 ．
令 Sn
1 2
2 22
n 1
1
2n1 ，所以 2 Sn
1 22
2 23
n 1
，两式相减得：
2n
1 2 Sn
1 2
1 22
1 23
1 2 n1
n 1 2n ，所以 Sn
（Ⅱ）设 bn a2n1 a2n ，求数列{bn }的前 n 项和 Sn ；
9.
设数列{an} 是首项为 0
的递增数列，（ n N
），
fn (x)
sin
1 (x
n
an ) ,
x [an ,
an1 ]
满足：对于
任意的 b [0,1), fn (x) b 总有两个不同的根。
（1）试写出 y f1(x) ，并求出 a2 ； （2）求 an1 an ，并求出{an} 的通项公式； （3）设 Sn a1 a2 a3 a4 (1)n1 an ，求 Sn 。 10. 已知数列{an }，其前 n 项和 Sn 满足 Sn1 2Sn 1( 是大于 0 的常数），且 a1=1，a3=4. （1）求 的值； （2）求数列{an }的通项公式 an；
x 1
xx
（2）已知： n N且n 2 ，求证： 1 1 1 ln n 1 1 1 。
23
n
2
n 1
6. 已知 n N ，各项为正的等差数列an满足
a2 a6 21, a3 a5 10 ，又数列lg bn的前 n 项和是
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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) 求证：112122n n n S S S S S +-<++⋅⋅⋅+<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)1)((11=--+++n n n n a a a a01>+∴>+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(2222121nn 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 na 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 na 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 nn n 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 n n ．求证：11213-++-≥>n n n n a a 证明：因为n nn 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 nn 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 kk k k kk k k k常见高考放缩法试题1. 设{}{},n n a b 都是各项为正数的数列，对任意的正整数n ，都有21,,n n n a b a +成等差数列，2211,,n n n b a b ++成等比数列．（1）试问{}n b 是否成等差数列？为什么？（2）如果111,2a b ==，求数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S ．2. 已知等差数列｛n a ｝中，2a ＝8，6S ＝66.（Ⅰ）求数列｛n a ｝的通项公式；（Ⅱ）设n n a n b )1(2+=，n n b b b T +++= 21，求证：n T ≥16.3. 已知数列{n a }中531=a ，112--=n n a a （n ≥2，+∈N n ），数列}{nb ，满足11-=n n a b （+∈N n ）（1）求证数列{n b }是等差数列；（2）求数列{n a }中的最大项与最小项，并说明理由；（3）记++=21b b S n …n b +，求1)1(lim +-∞→n nS b n n ．4. 已知数列{a n }中，a 1>0, 且a n +1=23na +， (Ⅰ)试求a 1的值，使得数列{a n }是一个常数数列；(Ⅱ)试求a 1的取值范围,使得a n +1>a n 对任何自然数n 都成立；(Ⅲ)若a 1 = 2，设b n = | a n +1－a n | (n = 1，2，3，…)，并以S n 表示数列{b n }的前n 项的和，求证：S n <25．5. （1）已知：)0(∞+∈x ，求证xx x x 11ln 11<+<+；（2）已知：2≥∈n N n 且，求证：11211ln 13121-+++<<+++n n n 。
6. 已知n N *∈，各项为正的等差数列{}n a 满足263521,10a a a a ⋅=+=，又数列{}lg n b 的前n 项和是()()11lg312n S n n n n =+--。
（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）求证数列{}n b 是等比数列；（3）设n n n c a b =，试问数列{}n c 有没有最大项？如果有，求出这个最大项，如果没有，说明理由。
7. 设数列{}n a 前项和为n s ,且(3),(32)+∈+=+-N n m ma s m n n ,其中m 为常数,m .3≠(1) 求证:是等比数列;若数列{}n a 的公比q=f(m),数列{}n b 满足),2,)((231,11≥∈==+-n N n b f b a b n n 求证:⎭⎬⎫⎩⎨⎧n b 1为等差数列,求n b .8. 已知数列}{n a 满足：,21,121==a a 且0]1)1[(22])1(3[2=--+--++n n n n a a ，*N n ∈．（Ⅰ）求3a ，4a ，5a ，6a 的值及数列}{n a 的通项公式；（Ⅱ）设n n n a a b 212⋅=-，求数列}{n b 的前n 项和n S ；9. 设数列}{n a 是首项为0的递增数列，（N n ∈），,)(1s i n)(n n a x nx f -=,[n a x ∈]1+n a 满足：对于任意的b x f b n =∈)(),1,0[总有两个不同的根。