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
n c
n
例1.(1)求
2 的值;(2)求证:2 5. k 14k 2 1 k1 k 3
1
n 1 k k n 1' n(n 1 k) k 1
2 2
2
2
4n
1
n
2
2n
/_k
2n
/k
n
2 n
2
1
2
为 因
2)
2n
2n
1
-5
1 -3
2
1
丄
k2
奇巧积累:(1) 1 4 4n 2 1 2 — 2n 1 1 2n 1 1
C 2 (n 1)n(n 1)
1
n(n 1)
1 n(n 1)
(3)
T r
n! 1_ r r!(n r)! n 丄 r! r(r 1) r 1 Br 2)
(4)(1 1」 2 13 2 n(n _ 5 1) 2 (5) 2n (2n 1) 1 尹1 2n 1(6) 1 Y n 2
(7) 2( n 1
的丄 V n
2( ? n n 1) (8)
2 2n 1
2n 3
1 1) 2n 1
1 (2n 3) 2n
(9”
(10) n
(n 1)!
1
(11)
(n 1)!
1
2( 2n 1
-2n 1)
2n 1 2n 1
2
■ 1 ~ n n
2 ; 2
(11) 2n
(2n
2n 1)(2n 1)
2n (2n 1)(2n 2)
2“ 1 n
n 1
(2 1)(2 1)
(12) L \'n 3
1 n n
2 n(n 1) n(n 1) 1
■7n(n 1)
(13) 2n
2 2n (3
1) 2
3(2
1) 2n
2
2n 1 — 3
1 2"- 2n 1 3
(14)
k! (k 1)! (k 2)!
— (15)
(k 1) ! (k 2)! 、f n(n 1)
n 1(n 2)
1 __ 1 (15) i
2 1 J 2
1
i J
1 m 1
到答案
解析:一万面 :因为
1
1 4
1 1
,所
n
1 “ c 1 1
2 1 2 k 1
k 2 3 5
1 1
1 2 £
2n 1 2n 1
3 3
n 2
n 2
1
4
2 2 -
4n 2
1
2n
1 2n 1
另一方面:1 1 1 丄1
n
1 1 1 1 1 n
4 9
2 3
3 4
n(n 1)
n 1 n 1
当n 3时,n
6n
,当
n 1时,
6n
1丄 1 1 —
------ J
n 1 (n 1)(2n
1) (n 1)(2n 1)
4 9
n 2
当 n 2 时,—6n — 1 1 1
丄,
(n 1)(2n 1)
4 9 n 2 所以综上有
6n 1 1 1 1 5 (n 1)(2n 1)
4 9
n 2
3
例4.(2008年全国一卷)设函数f (x) x xln x .数列a n 满足o 耳仆齐f (a n
) 设b (a 1
,),整数k >心证明:a 「b .
a 1 In b
解析:由数学归纳法可以证明a 是递增数列, 故若存在正整数m k ,使a m b ,则a
例2.(1)求证:1
丽辱首2I2T^
(n 2)
⑵求证:!丄 4 16 1
36 1 1
4n 2
2 丄⑶求证:1
4n
1 3 5 (2n 1)
2 4 6
2n
2n 1 1
⑷求证:2( n 1 1)
2( 2n 1
1)
解析:(1)因为
(2n 1)
(2n 1)( 2n
1)
,所以
i 1
(2i 1
)
11(1
1 1
轩4(1
1(1
1 -) n
(3)先运用分式放缩法证明出
(2n 1)
2 4 6 ~2^
1
,再结
合
2n 1
n
进行裂项,最后就可以得
若 a
m
b(m k)
,则由 0
a m
b 1
知
a m
ln a
m
日山弘日
1
lnb
Oq
1
k
a a ln a ,
1 m m
m 1
因为
a m
ln a
m
k(a 1 ln b), 于是 a k 1
a 1 k | a 1 ln
b | a 1 (b a 1) b
(4)首先 1
2( n
n
1 n)
______ ,所以容易经过裂项得到
2(. n 1 1) 再证
1
一 ___ 一 ..2( 2n 1 n
2n 1)
2n 1 2n 1
■.n 2
所以1 ; 22n
1)
例3.求证:
6n (n 1)(2n
1)
1 ———— ——
2 3
而由均值不等式知道这是显然成立的,
5 --
例 5.已知 n,m N ,x 1, S m 1m
2 m
3 m n m
,求证:n
m 1 (m 1)S n (n 1)
m 1 1 .
3
1 3
解析:首先可以证明
:
(1
x)n 1 nx n m1 n m 1 (n 1)m 1 (n 1)m 1 (n 2)m 1 n
1m 1 0 [k m 1 (k
k 1
1)m 1 ]所以要
证
n m1 (m 1)S n (n 1)m1 1只要证: n [k m k 1 n
1 (k 1)m 1] (m 1) k m k 1 (n 1)m 1
(n 1)m 1 n m 1 n m 1 (n 1)m 1
n
[(k 1)m 1 k m 1]
k 1
故只要证 n [k m1 (k k 1 1)m 1] (m 1) n
k m k 1
[(k
k 1 1)m 1 k m1]
,
即等价于 (k 1)m 1
(m m 1)k
(k 1)m k m
即等价于 (1 丄厂,1
k
1
(1 !)m k
1
而正是成立的,所以原命题成立.
例6.已知 a
4n
n 2n
'T n
2n
,求
证:Ti
T 2 T 3
T n
a
1 a
2
a n
例7.已知 解析:T
n
所以
T n
从而T
1
x
1
1 ,
X n
41 42 43 3(
4n 1
)
T 2 T 3
4n (21
22
2n ) 4(1 4n )
2(1 2n )
f(4n 1) 2(1 3
2n )
2n )2(1 2n )
2n 3
2 2n1
3 2n 4n 1 3 2
2n 2 (2n )2
3 2n 1
T n
1 2n 1
2n
n(n 2k n 1(n
1,k 2k, k Z
),求证: Z)
4
X 2
X
3
证明:
1 4 X 2n X 2n 1 因为
2 n n
4 (2n 1)(2n 1)
百所以
4 X 2n X 2
所以 1
4 4n 2
2 1
4 X 4 X 5
2 , 2 n 1
<
X
2n
X
2n 1
2( n 1
1)(n N*)
■m - n 2( n 1
n)
、函数放缩 ln 4 4
解析:先构造函数有 ln x x
cause
2
5 3
6 6 9
18 27
所以 In 2
2
1
4 X 2 X 3 In3n
ln x x 4 X 4
1
X
5
2( n 1
1)(n N*)
3n
5n 6
6
(n N *).
1
,从而
X
In 2
亍
1 2"
In 3 In 4
T ~
n
竺3
-
3n
1 2n 1
3n1
2 3n 1 3n 1
■3^
5n 6 In 3 In 4 3
4
In 3n
5n 6 5n 6 6
函数构造形式:ln x x 1,lnn n 1(
2)
例 10.求证:1 1
丄 ln(n 1) 1 1
2 3
n 1
2
例11.求证:
(1 1)(1 1) (1 q e
和(11)(1丄)(1丄)."解析:构造函数后即可证明
例12.求证:(1 1 2) (1 2 3) [1 n(n 1)]
e
2n 3
解析:ln[n(n 1) 1] 2
3 ,叠加之后就可以得到
n(n 1)
1
答案
函数构造形式:
|(
1)
2
3 ( 0) 1 ln(1 x) 3 (
0)
(加强命题)
ln( x 1)
2 ----------- (x 0)
(x 0)
x 1
x
x 1
例13?证明匹兰巴 耳n^(n N*,n 1)
3
4
5
n 1
4
解析:构造函数f(x) ln(x 1) (x 1) 1(x 1),求导,可以得到:
所以 f (x) f (2) 0,所以 ln(x 1) x 2,令 x n 2 1 有,In n 2
n 2 1
1
2
n
*
2
例 9.求证:(1) 2
In2 ln3 lnn 2n n 1
(n
‘2
3
n
2( n 1)
解析:构造函数…lnx ,得到lnn Inn ^,再进行裂项 n~ "n 2-
f(x) x
ln n 2
—2 n
2)
1
2
1
n
1 n(n
,求和后可以得到答
案
1)
解析:提示:m(n
1) ln
n 1 n
n n 1
ln
n
ln
n
_
n 1
函数构造形式:哦皿1 1
x
当然本题的证明还可以运用积分放缩
如图,取函数f (x ) 1 ,
x
1
,从而,1
i
n
首先:S
S
i
X
n 1
In x |n
n
n i x
In n ln(n i)
取i 1有丄 n
ln n ln(n 1)'
所以有1 2
1 ln 2
3
ln3 ln 2、 ? (1)
‘ ln n n
ln( n
1
1),
^
ln(n 1) lnn ,相加后可以得
到:1 1
2 3
另一方面
ln(n 1)
1
,从而有
1
i
x
1
— In x I : i ln n ln(n .x
I
i)
1 -2
1
f(x)
厂 1
2 X
,令 f '
(x)
x 1
0 有 1 x 2
,令 f '
(x)
0有 x 2,
所以血口,所以巫竺竺
n 1 ~2
3 4 5
In n n 1
N*, n 1)
In 2
n n
T —
n
n
7
1 1 1 1
1 (1
nn
卞a n
尹(1
而币 2^
)a n
,
然后两边取自然对数,可以得到
lna ln(1 1 1) lna
n 1
n(n 1)
歹 n
然后运用ln(1 x) x 和裂项可以得到答案)
例15.(2008年厦门市质检)已知函数f(x)是在(0,)上处处可导的函数 若x f'(x) f(x)在x 0上 f (X )
在(0,)上是增函数;(II)当 X 1
0,X 2 0时,证明:f(X 1)f(X 2)f (X 1 X 2);
两式相加后可以得到f(x 1) f(x 2) f(x 1 x 2)
(III)已知不等式ln(1
x)
但x 0时恒成立,
求证:>22 -L
ln3
2
1
承
1n4
解析:(D g ,(x) f? f(x)
。,所以函数
f (x) g(x) 在(0,)
x
上是增函数
(II)因为 g(x)他 在(0,) x
上是增函数,所
以
例14.已知
1,a n1 (1
.丄总 /证明 a
n
e 1 2
解析:
放缩思路:
1 1
(1 D r )a '
1
。于是l 歹
n
2 a n e 2.
In a ”
, 1
即 In a n In a
注:题目所给条件 In
1 ln(1 _ 1
2
n
ln(1
x)
(X
方向的作用;当然,本题还可用结论
1 1 ln(a n 1 1) ln(a n 1) ln(1 -)
-.
n( n 1) n(n 1)
即 ln(a n 1)
1 In 3 日门 3e 1 e 2.
例16.(2008年福州市质检)已知函数 0)为一有用结论,可以起到提醒思路与探索放缩
2)来放缩:
n 1
1 1
1)]
In (a n 1) ln(a 2 1) 1
1 5
i 2
i (i 1)
n
2n n(n
1
[In? 1
1) i 2
1)(n
ln(a i
f(x) 0,b
0,证明:f (a) (a b) In 2 f (a b) f(b).
解析:设函数 g(x) f (x) f (k x), (k 0)
二函数g(x)在[k, k )上单调递增,在
k
g(x) g(/
(0 k
]上单调递减g(x )的最小值为g(-),即总有
‘2 2
f(k
k k
)kln k(ln k In 2) f (k) kln2, 2 2
即 f (x) f (k x) f (k) kln2.
令 x a, k x b,则 k
a b.
a n 1
恒成立.
(I)求证:函数g
(x )
(3) g
f (X 1 X 2 X 1 X 2
X n ) X -
f(X 1)
X 1 -
f
(为
X 为 X 2 X n X n )
f (X 2) X
2 X 1 X 2 X n ) X n f (X 2) X
2 X 1 X 2 X n f (X 1 X
2 X
n 相加后可以得到 :f (xj f (X 2) f(X n ) f (X 1 X 2 X n ) 所以 X 1 In X 1 X 2 In X 2 X 3 In X 3 X n In X n (X 1 X 2
X n )ln(X 1 X 2 X n )
令 X n
丄In22 丄 In3
尹 歹 (n Jn(n 1)2 所以 丄 In22 In In42 (n 2 In(n 1)
2 2( n 2) (n N ). (方法二)In(n 1)2
(n 1)2 In(n 1)2 (n 1)(n 2) (n In4 1)( n 2) In 4
1 ^"
2 所以丄In 22 22 丄 I n32
32
2 In(n 1)2 1)2 1 In 4 ■ 2 nIn 4 2( n 2) 又 In 4 1 n 1 丄所以 In 32 — In42 4^ (n
1 In(n 1)
2 2( n - (n 1)(n 2) ).
三、分式放缩 姐妹不等式:b a 0, m 0) b m , (a a m 0,m 0)
记忆口诀”小者小,
大者大” 解释:看b,若b 小,
则不等号 疋 曰小于号 ,
反之. 例19姐妹不等式:(1 1)(1 1 3)(1
1 5) (1 yj) 2n 1 和 2n 1
1 1 1 (1 2)(1 4)(1 6)(1 1 2n 1
也可以表示成为 和135
3 5 (2n 1) 2
4 6 2n 1 (2n 1) 解析:利用假分数的一个性质 上J)2 2n 1 即(1 1)(1 1)(1 2n 1 3 J) 例 20.证明:(1 1)(1 1)(1 1) (1 4 7 解析:运用两次次分式放缩 3n 1 3n 3 6 9 3n 2.
5 8 3n 1 4
)1 2
引
8 - 7
5
- 4
2 .7 10 6 9 3LJ(加 2) 3n 相乘,
可以得到: 所以有 (1 1)(1 四、分类放缩 例21.求证\
? J 2n 1
)b m I a m
1 ) 2n 1
1 b a (1 ■ 2n 1.
(b a 0,m 0)可得
3 (加1) 1 (1
3n 2)
3 3n 1.
2
解析:1 11
丄1 1 (1丄)
2 3
2n 1
2 4 4
1 1 1 1 ) (
23 2s
2s ?3
)
例22.(2004年全国高中数学联赛加试改编)
在平面直角坐标系xoy 中,y 轴正半轴上的点列代 与曲线y ( x A0
上的点列B n 满足OA OB 丄,直线A -B -在x 轴上的截距为a -.点B n 的 横坐标为b n ,n N . (1)证明 a n >am >4, -N ;
(2)证明有-0 N ,使得对--0都有上巴 b 1 b 2
n ° b n b n 1 (1)依题设有: 1 由 1彳耳. 厲 0,- ,B n A, .2b ; , b n 0,由 OB n -得: b 2 2b 1 b r 1n N *, 又直线A -B -在x 轴上的截距为a .满足 n n n ■ -2 ' 显然,对于 ⑵证明:设C - 1生- b n C n 1 丄0,有a a n n 1 贝u N *,丿、」 4,n N C n ,n N ,则当 n k 2 2 1k N *时, 冷 22 所以,取-0 24009 2,对 n % 都有: 故有b 2色 b b 2 bn _ 虹 v n 2008成立。 1 b n 1 b n 例23.(2007年泉州市高三质检) 已知函数f(x) x 2 bx c(b 1,c R), 若 f(x) 的定义域为[—1 , 0],值域也为[-1, 0].若数列{b n }满足b 记数列{b n }的前n 项和为T n ,问是否存 在正常数A ,使得对于任意正整数n 都有T 并证明你的结论 解析:首先求出 f(x) x 2 2x , . b n f(n) n 2 2n ~ 3 n n …T n b i b 2 b s b n 1 1 n 2k 时,T n 1 1 2 3 丄,故当 n 2 1111 2 ,- 4 2 5 6 k 1, 4 1 1, 8 2 1 1 2 2 因此,对任何常数A ,设m 是不小于A 的最小正整数, 则当n 22m 2时,必有T 故不存在常数A 使T n A 对所有n 2的正整数恒成立. 高中数列放缩法技巧大全 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 121 42的值; (2)求证:2 1153n k k =<∑ . 解析:(1)因为 1 21 121)12)(12(21422+- -=+-= -n n n n n ,所以1 2212111 42 1 2 += +- =-∑=n n n k n k (2)因为22211411214121214 n n n n n ??<==- ?--+??- , 所以35321121121513121112 =+?? ??+--++-+<∑=n n k n k 技巧积累:(1)2221441 124412121n n n n n ??=<=- ?--+?? (2) 12 11211 (1)(1)(1)(1) n n C C n n n n n n n +==-+--+ (3))2(1 11)1(1!11)!(!!11≥--=-<-=? =+r r r r r r n r n r n n C T r r r n r (4)25 )1(123112111)11(<-++?+?+ +<+n n n n (5) n n n n 21 121)12(21--=- (6) n n n -+<+22 1 (7))1(21)1(2--<< -+n n n n n 常用放缩方法技巧 证明数列型不等式,因其思维跨度大、构造性强,需要有较高得放缩技巧而充满思考性与挑战性,能全面而综合地考查学生得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得极好素材。这类问题得求解策略往往就是:通过多角度观察所给数列通项得结构,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: ⑴添加或舍去一些项,如:; ⑵将分子或分母放大(或缩小) ⑶利用基本不等式,如:; ⑷二项式放缩:,, (5)利用常用结论: Ⅰ、得放缩 : Ⅱ、得放缩(1) : (程度大) Ⅲ、得放缩(2):(程度小) Ⅳ、得放缩(3):(程度更小) Ⅴ、分式放缩还可利用真(假)分数得性质:与 记忆口诀“小者小,大者大”。解释:瞧b,若b小,则不等号就是小于号,反之亦然、 Ⅵ、构造函数法构造单调函数实现放缩。例:,从而实现利用函数单调性质得放缩:。 一.先求与再放缩 例1、,前n项与为S n ,求证: 例2、 , 前n项与为S n ,求证: 二.先放缩再求与 (一)放缩后裂项相消 例3.数列,,其前项与为 ,求证: (二)放缩后转化为等比数列。 例4、满足: (1)用数学归纳法证明: (2),求证: 三、裂项放缩 例5、(1)求得值; (2)求证:、 例6、(1)求证: (2)求证: (3)求证: 例7、求证: 例8、已知,,求证:、 四、分式放缩 姐妹不等式:与 记忆口诀”小者小,大者大” 解释:瞧b,若b小,则不等号就是小于号,反之亦然、 例9、姐妹不等式:与 也可以表示成为 与 例10、证明: 五、均值不等式放缩 例11、设求证 例12、已知函数,a>0,b>0,若,且在[0,1]上得最大值为, 求证: 六、二项式放缩 ,, 例13、设,求证、 例14、 , 试证明:、 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 ∑=-n k k 1 2 142 的值; (2)求证: 3 51 1 2 < ∑=n k k . 解析:(1)因为121121)12)(12(21 422+--=+-= -n n n n n ,所以12212111 4212 +=+-=-∑=n n n k n k (2)因为??? ??+--=-=- <1211212144 4 11 1 222n n n n n ,所以35321121121513121112=+?? ??+--++-+<∑=n n k n k 奇巧积累:(1)??? ??+--=-< =1211212144 4412 2 2n 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(1 11)1(1!11)!(!!11 ≥--=-<-=? =+r r r r r r n r n r n n C T r r r n r (4)2 5 )1(12311 2111)11(<-++?+ ?++<+n n n n (5) n n n n 2 1121)12(21--=- (6) n n n -+<+22 1 (7))1(21)1(2--<<-+n n n n n (8) n n n n n n n 2)32(12)12(12 13211221?+-?+=???? ??+-+- (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) 2 1 2121 21222)1212(21 -++ = -++= --+ 常用放缩方法技巧 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: 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 )2 5lg 3lg (5lg 3lg 2=<=+;2) 1()1(++<+n n n n ⑷二项式放缩: n n n n n n C C C +++=+= 10)11(2,1210+=+≥n C C n n n , 2 222210++=++≥n n C C C n n n n )2)(1(2≥->n n n n (5)利用常用结论: Ⅰ. 的放缩 Ⅱ. 21k 的放缩(1) : 2111(1)(1) k k k k k <<+-(程度大) Ⅲ. 21k 的放缩(2):22111111()1(1)(1)211k k k k k k <==+-+--+(程度小) Ⅳ. 2 1k 的放缩(3):221 4112()412121k k k k <=+--+(程度更小) Ⅴ. 分式放缩还可利用真(假)分数的性质:)0,0(>>>++>m a b m a m b a b 和)0,0(>>>++ 1. 均值不等式法 例1 设.)1(3221+++?+?=n n S n 求证.2 )1(2)1(2 +<<+n S n n n 例2 已知函数bx a 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 例3 求证),1(2 21321 N n n n C C C C n n n n n n ∈>?>++++- . 例4 已知222121n a a a +++=,222121n x x x +++=,求证:n n x a x a x a +++ 2211≤1. 2.利用有用结论 例5 求证.12)1 211()511)(311)(11(+>-++++n n 例6 已知函数 .2,,10,)1(321lg )(≥∈≤+-++++=*n N n a n n a n x f x x x x 给定 求证:)0)((2)2(≠>x x f x f 对任意*∈N n 且2≥n 恒成立。 例7 已知1 12111,(1).2n n n a a a n n +==+++ )(I 用数学归纳法证明2(2)n a n ≥≥; )(II 对ln(1)x x +<对0x >都成立,证明2n a e <(无理数 2.71828 e ≈) 例8 已知不等式21111[log ],,2232 n n N n n *+++>∈>。2[log ]n 表示不超过n 2log 的最大整数。设正数数列}{n a 满足:.2,),0(111≥+≤ >=--n a n na a b b a n n n 求证.3,][log 222≥+ 放缩法在数列不等式中的应用 数列不等式是高考大纲在知识点交汇处命题精神的重要体现,在高考试题中占有重要地位,在近几年的高考试题中,多个省份都有所考查,甚至作为压轴题。而数列不等式的求解常常用到放缩法,笔者在教学过程中发现学生在用放缩法处理此类问题时,普遍感到困难,找不到解题思路。现就放缩法在数列不等式求解过程中常见的几种应用类型总结如下。 1. 直接放缩,消项求解 例1在数列{}{},n n a b 中,112,4a b ==,且1,,n n n a b a +成等差数列,11,,n n n b a b ++成等比数列. *N n ∈, (Ⅰ)求234,,a a a 及234,,b b b ,由此猜测{}{},n n a b 的通项公式,并证明你的结论; (Ⅱ)证明:1122111512 n n a b a b a b +++<+++L . 分析:(Ⅰ)数学归纳法。 (Ⅱ)本小题的分母可化为不相同的两因式的乘积,可将其放缩为等差型两项之积,通过裂项求和。 (Ⅰ)略解2(1)(1)n n a n n b n =+=+,. (Ⅱ)11115612 a b =<+.n ≥2时,由(Ⅰ)知(1)(21)2(1)n n a b n n n n +=++>+. 故112211111111622334(1)n n a b a b a b n n ??+++<++++ ?+++??+?? …… 111111116223341n n ??=+-+-++- ?+?? … 111111562216412n ??= +-<+= ?+??,综上,原不等式成立. 点评: 数列和式不等式中,若数列的通项为分式型,可考虑对其分母进行放缩,构造等差型因式之积。再用裂项的方法求解。 另外,熟悉一些常用的放缩方法, 如: ),,2,1(1 1121n k n k n n Λ=+≤+≤,n n n n n n n n n 111)1(11)1(11112--=-≤<+=+- 例2设数列{}n a 满足*,1,1311N c c ca a a n n ∈-+==+其中c 为实数 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 1 2 142 的值; (2)求证: 351 1 2 < ∑=n k k . 解析:(1)因为121121)12)(12(21 42 2 +--=+-= -n n n n n ,所以122121114212 +=+-=-∑=n n n k n k (2)因为? ? ? ??+--=-= - <121121 2144 4 111 2 22 n n n n n ,所以 353211211215 1 31211 1 2 = +?? ??+--++-+<∑=n n k n k 奇巧积累:(1)?? ? ??+--=-<=121121 2144441222n n n n n (2) ) 1(1 )1(1)1()1(212 11 +--=-+=+n n n n n n n C C n n (3))2(1 11)1(1!11)!(!!11≥--=-<-=? =+r r r r r r n r n r n n C T r r r n r (4)25 )1(123112111)11(< -++?+?++<+n n n n (5)n n n n 2 1 121)12(21--=- (6) n n n -+<+221 (7)) 1(21)1(2--<< -+n n n n n (8) n n n n n n n 2)32(12)12(12 13211221?+-?+= ???? ??+-+- (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) 2 1 2121 21222)1212(21 -++ = -++= --+ 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∑ =-n k k 1 2142的值; (2)求证:3 511 2 <∑=n k k . 解析:(1)因为 121121)12)(12(21 422+--=+-= -n n n n n ,所以12212111 4212 +=+-=-∑=n n n k n k (2)因为 ??? ??+--=-=- <1211212144 4 11 1222 n n n n n ,所以35321121121513121112=+?? ??+--++-+<∑=n n k n k 奇巧积累 : (1) ?? ? ??+--=-<=1211212144441222n n n n n (2) ) 1(1)1(1)1()1(212 11+--=-+=+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 n C T r r r n r (4)2 5 )1(12311 2111)11(<-+ +?+?++<+n n n n (5) n n n n 2 1 121)12(21--=- (6) n n n -+<+22 1 (7))1(21)1(2--<<-+n n n n n (8) n n n n n n n 2)32(1 2)12(12 13211 221 ?+-?+= ???? ??+-+- (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) 2 12121 21222)1212(21-++ = -++= --+ 高考数学数列放缩法技巧全汇总 ————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 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 1 2 142 的值; (2)求证: 351 1 2 < ∑=n k k . 解析:(1)因为121121)12)(12(21 42 2 +--=+-= -n n n n n ,所以122121114212 +=+-=-∑=n n n k n k (2)因为? ? ? ??+--=-= - <121121 2144 4 111 2 22 n n n n n ,所以 353211211215 1 31211 1 2 = +?? ??+--++-+<∑=n n k n k Λ 奇巧积累:(1)?? ? ??+--=-<=121121 2144441222n n n n n (2) ) 1(1 )1(1)1()1(212 11 +--=-+=+n n n n n n n C C n n (3))2(1 11)1(1!11)!(!!11≥--=-<-=? =+r r r r r r n r n r n n C T r r r n r (4)25 )1(123112111)11(< -++?+?++<+n n n n Λ (5)n n n n 2 1 121)12(21--=- (6) n n n -+<+221 (7)) 1(21)1(2--<< -+n n n n n (8) n n n n n n n 2)32(12)12(12 13211221?+-?+= ???? ??+-+- (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) 2 12121 21222)1212(21 -++ = -++= --+ 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 1 2 1 42 的值; (2)求证: 3 51 1 2 < ∑=n k k . 解析:(1)因为121121)12)(12(21 422+--=+-= -n n n n n ,所以12212111 4212 +=+-=-∑=n n n k n k 技巧积累:(1)??? ??+--=-< =1211212144 4412 2 2n n n n n (2)) 1(1) 1(1)1()1(212 11+--=-+=+n n n n n n n C C n n (5) n n n n 2 1121)12(21--=- (8) n n n n n n n 2)32(12)12(12 13211221?+-?+=???? ??+-+- (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 >算数平均数可 证) 122a b +>?>≥ (3)2n n ≥=> 易知恒成立,当 2)> ≥恒成立。 例2.(1)求证:)2()12(2167) 12(1513112 22≥-->-++++n n n Λ (2)求证:n n 412141361161412 -<++++Λ (3)求证:1122642)12(531642531423121-+< ????-????++????+??+n n n ΛΛΛ (4) 求证:)112(213 12 11)11(2-+<++++<-+n n n Λ (3)再结合 n n n -+<+22 1进行裂项,最后就可以得到答案 例3.求证: 3 5 191411)12)(1(62<++++≤++n n n n Λ 解析:一方面: 353211211215 1 31211 1 2 = +?? ??+--++-+<∑=n n k n k Λ .. 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) n 2 的值 ; (2) 求证 : n 1 5 . 求 k 1 4k 2 1 k 1 k 2 3 解析 :(1) 因为 2 2 1 1 , 所以 n 2 1 1 2n 4n 2 1 (2n 1)(2n 1) 2n 1 2n 1 k 1 4k 2 1 2n 1 2 n 1 (2) 因为 1 1 4 1 1 , 所以 1 1 2 1 1 1 1 5 2 n 1 2 2 1 4 n 2 2n 1 2n 1 k 1 k 2 3 5 2n 1 2n 1 3 3 2 1 n n 4 奇巧积累 :(1) 1 4 4 2 1 1 (2) 1 2 1 1 n 2 4n 2 4n 2 2n 1 C n 1 1 C n 2 ( n 1)n( n 1) n( n 1) n(n 1) 1 2n 1 (3) T r 1 r 1 n! 1 1 1 1 1 (r 2) C n r!( n r )! n r r! r ( r 1) r 1 r n r (4) (1 1 ) n 1 1 1 1 1 1 5 n 2 3 2 n(n 1) 2 (5) 1 1 1 (6) 1 n 2 n 2 n (2 n 1) 2n 1 2 n n 2 (7) 2( n 1 n ) 1 2( n n 1) (8) 2 1 1 1 1 n 2 n 1 2n 3 2n (2 n 1) 2 n 1 (2n 3) 2n (9) 1 1 1 1 , 1 1 1 1 k (n 1 k) n 1 k k n 1 1 k ) k 1 n n 1 k n(n (10) n 1 1 (11) 1 2 2 2 (n 1) ! n ! (n 1) ! 2( 2n 1 2n 1) n 2n 1 2n 1 1 1 n n 2 2 (11) 2 n 2n 2 n 2n 1 1 1 (n 2 ) (2n 1)2 (2n 1)( 2n 1) (2 n 1)( 2 n 2) (2 n 1)(2n 1 1) 2n 1 1 2 n 1 (12) 1 1 1 1 1 1 n 3 n n 2 n (n 1)(n 1) n( n 1) n (n 1) n 1 n 1 1 1 n 1 n 1 1 1 n 1 n 1 2 n n 1 n 1 (13) (14) 2 n 1 2 2n (3 1) 2n 3 3(2 n 1) 2n 2n 1 2n 1 2 n 3 2n 1 3 k 2 1 1 (15) 1 n n 1(n 2) k! (k 1)! (k 2)! (k 1) ! (k 2) ! n( n 1) (15) i 2 1 j 2 1 i 2 j 2 i j 1 i j (i j)( i 2 1 j 2 1) i 2 1 j 2 1 . .下载可编辑 . . 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 121 42的值; (2)求证:3511 2 <∑ =n k k . 解析:(1)因为121121)12)(12(2142 2+--=+-=-n n n n n ,所以12212111 4212 +=+-=-∑=n n n k n k (2)因为 ??? ??+--=-=- <1211212144 4 111 222 n n n n n ,所以35321121121513121112=+?? ??+--++-+<∑=n n k n k 奇巧积累:(1)?? ? ??+--=-<= 1211212144441 222 n n n n n (2) ) 1(1 )1(1)1()1(212 11 +--=-+=+n n n n n n n C C n n (3))2(1 11)1(1!11)!(!!11 ≥--=-<-=? =+r r r r r r n r n r n n C T r r r n r (4)111 1 (1)1132132 (1) n n n n +<++ +++ ?- (5) n n n n 21 121)12(21- -=- (6) n n n -+<+22 1 (7))1(21)1(2--<< -+n n n n n (8) n n n n n n n 2)32(12)12(12 13211221 ?+-?+=???? ??+-+- (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)2 1 2121 21222)1212(21-++= -++=--+ 放缩法技巧全总结 标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 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 121 42的值; (2)求证:35112 <∑ =n k k . 解析:(1)因为121121)12)(12(2142 2+--=+-=-n n n n n ,所以12212111 4212 +=+-=-∑=n n n k n k (2)因为 ??? ??+--=-=- <1211212144 4 111222 n n n n n ,所以35321121121513121112=+?? ??+--++-+<∑=n n k n k 奇巧积累:(1) ??? ??+--=-<=1211212144441222 n 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(1 11)1(1!11)!(!!11≥--=-<-=? =+r r r r r r n r n r n n C T r r r n r (4)1111 (1)1132132(1) n n n n +<++++ + ?- (5)n n n n 21121)12(21--=- (6) n n n -+<+22 1 (7))1(21)1(2--<<-+n n n n n (8) n n n n n n n 2)32(1 2)12(12 13211221 ?+-?+=???? ??+-+- (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)2 1 212121222)1212(21-++= -++=--+ 压轴题放缩法技巧全总结 本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址高考数学备考之 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, 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.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: 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 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: “放缩法”技巧 例谈“放缩法”证明不等式的基本策略 近年来在高考解答题中,常渗透不等式证明的内容,而不等式的证明是高中数学中的一个难点,它可以考察学生逻辑思维能力以及分析问题和解决问题的能力。特别值得一提的是,高考中可以用“放缩法”证明不等式的频率很高,它是思考不等关系的朴素思想和基本出发点, 有极大的迁移性, 对它的运用往往能体现出创造性。“放缩法”它可以和很多知识内容结合,对应变能力有较高的要求。因为放缩必须有目标,而且要恰到好处,目标往往要从证明的结论考察,放缩时要注意适度,否则就不能同向传递。下面结合一些高考试题,例谈“放缩”的基本策略,期望对读者能有所帮助。 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:*12231 1...().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 k k a k n a +++-==-=-≥-=--+-Q 1222311111111 ...(...)(1),2322223223 n n n n a a a n n n a a a +∴ +++≥-+++=-->- *122311...().232 n n a a a n n n 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) 放缩法的应用技巧 放缩法证明数列不等式是高考数学命题的热点和难点。所谓放缩法就是利用不等式的传递性,对不等式的局部进行合理的放大和缩小从而向结论转化,其难度在于放缩的合理和适度。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从而充满思考性和挑战性。为了帮助更多的学生突破这一难点,我们从以下几个方面对放缩法证明数列不等式的基本策略进行分析。 一、常见的放缩方法 证题中经常用到的放缩方法法有: 1.“添舍”放缩:对不等式一边添项或舍项以达到放大和缩小的效果; 2.分式放缩:分别放缩分式的分子、分母或者同时放缩分子分母以达到放缩的效果; 3.利用重要的不等式或结论放缩:把欲证不等式变形构造,然后利用已知的公式或恒不等式进行放缩,例如均值不等式、柯西不等式、绝对值不等式、二项式定理、贝努力公式、真分数性质定理等。 4.单调性放缩:挖掘不等式的结构特征和函数内涵来构造单调数列或单调函数,利用单调性、值域产生的不等关系进行放缩。 二、常见的放缩控制 当我们选择了正确的放缩方法后,却往往会在放缩的过程中不知不觉间失控,导致放缩的过大或过小,达不到欲证的目标。那么如何控制好放缩的尺度呢? 例1.求证: 4 713121112222<++++n 分析1:不等式左边不能直接求和,我们希望通过合适的放缩后可以求和。 若采取“ )1(112-高中数列放缩法技巧大全
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