数列中的不等式(许兴华).doc
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530021广西南宁三中 许兴华文集
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数列中的不等式
数列中的不等式是高考中的一个重要内容。本文介绍用“放缩法”证明数列中的不等式的几种常用策略,解题的关键在于根据问题的特征选择恰当的方法,有时还需要几种方法融为一体。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。
裂项放缩
(即先放缩后裂项或先裂项再放缩)
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1已知n∈N*,求。
证明:因为,则
所以原不等式成立。
例2 已知且,求证:对所有正整数n都成立。
证明:因为,所以,
又,
所以,
综合知结论成立。
公式放缩
(利用基本不等式、二项式定理放缩)
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3已知函数,证明:对于且都有。
证明:由题意知
又因为且,所以只须证,又因为,
所以。
例4 已知,求证:当时。
证明:
证毕。
3. 添项或舍项放缩
例5已知求证:
证明:
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,从而是使和式得到化简。
例6 已知a、b、c不全为零,求证:
证明:因为
同理,
所以
4. 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7已知a、b、c为三角形的三边,求证:。
证明:由于a、b、c为正数,所以,,,所以,又a,b,c为三角形的边,故b+c>a,则为真分数,则,同理,,
故.
综合得。
5. 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8已知a,b∈R,求证。
证明:构造函数,首先判断其单调性,设,
因为,所以, 所以在上是增函数,取,,显然满足,
所以,
即。证毕。
6.逐项放缩或部分放缩
例9设求证:
证明:因为
所以
所以, 所以
本题利用,对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。
例10求证:
证明:
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。
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。
放缩法一般都比较难,放缩范围不易把握,常常出现放缩后得不出结论或得到相反的现象。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。
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