数列与不等式证明专题.doc

数列与不等式证明专题 复习建议： 1．“巧用性质、减少运算量”在等差、等比数列的计算中非常重要，但用“基本量法”并树立“目标意识”，“需要什么，就求什么”，既要充分合理地运用条件，又要时刻注意题的目标，往往能取得与“巧用性质”解题相同的效果 2．归纳——猜想——证明体现由具体到抽象，由特殊到一般，由有限到无限的辩证思想．学习这部分知识，对培养学生的逻辑思维能力，计算能力，熟悉归纳、演绎的论证方法，提高分析、综合、抽象、概括等思维能力，都有重大意义．解答数列与函数的综合问题要善于综合运用函数方程思想、化归转化思想等数学思想以及特例分析法，一般递推法，数列求和及求通项等方法来分析、解决问题．数列与解析几何的综合问题解决的策略往往是把综合问题分解成几部分，先利用解析几何的知识以及数形结合得到数列的通项公式，然后再利用数列知识和方法求解． (Ⅰ)求并求数列的通项公式； (Ⅱ)设证明：当 分析：本题给出数列相邻两项的递推关系，且要对n分奇偶性。 解: (Ⅰ)因为所以 一般地，当时， ＝，即 所以数列是首项为1、公差为1的等差数列，因此 当时， 所以数列是首项为2、公比为2的等比数列，因此 故数列的通项公式为 (Ⅱ)由(Ⅰ)知， ① ② ①-②得， 所以 要证明当时，成立，只需证明当时，成立. 证法一 (1)当n = 6时，成立. (2)假设当时不等式成立，即 则当n=k+1时， 由(1)、(2)所述，当n≥6时，.即当n≥6时， 证法二 令，则 所以当时，.因此当时， 于是当时， 综上所述，当时， 点评：本题奇偶分类要仔细，第（2）问证明时可采用分析法。 例题2. 已知为锐角，且，函数， 数列{an}的首项. (1) 求函数的表达式； ⑵ 求证：； ⑶ 求证： 分析：本题是借助函数给出递推关系，第（2）问的不等式利用了函数的性质，第（3）问是转化成可以裂项的形式，这是证明数列中的不等式的另一种出路。 解：⑴ 又∵为锐角 ∴ ∴ ∴ ⑵ ∵ ∴都大于0 ∴ ∴ ⑶ ∴ ∴ ∵, , 又∵ ∴ ∴ ∴ 点评：把复杂的问题转化成清晰的问题是数学中的重要思想，本题中的第（3）问不等式的证明更具有一般性。 例题3.已知数列满足 （Ⅰ）求数列的通项公式； （Ⅱ）若数列满足，证明：是等差数列； （Ⅲ）证明： 分析：本例（1）通过把递推关系式转化成等比型的数列；第（2）关键在于找出连续三项间的关系；第（3）问关键在如何放缩 解：（1）， 故数列是首项为2，公比为2的等比数列。 ， （2）， ① ② ②—①得，即③ ④ ④—③得，即 所以数列是等差数列 （3）设， 则 点评：数列中的不等式要用放缩来解决难度就较大了，而且不容易把握，对于这样的题要多探索，多角度的思考问题。 例题4. 已知函数,数列满足, ; 数列满足, .求证: （Ⅰ） （Ⅱ） （Ⅲ）若则当n≥2时,. 分析：第（1）问是和自然数有关的命题，可考虑用数学归纳法证明；第（2）问可利用函数的单调性；第（3）问进行放缩。解(Ⅰ)先用数学归纳法证明,. （1）当n=1时,由已知得结论成立; （2）假设当n=k时,结论成立,即.则当n=k+1时, 因为0x1时,,所以f(x)在(0,1)上是增函数. 又f(x)在上连续,所以f(0)f()f(1),即0. 故当n=k+1时,结论也成立. 即对于一切正整数都成立.又由, 得,从而. 综上可知(Ⅱ)构造函数g(x)=-f(x)= , 0x1,由,知g(x)在(0,1)上增函数.又g(x)在上连续,所以g(x)g(0)=0.因为,所以,即0,从而(Ⅲ) 因为 ,所以, , 所以 ————① 由(Ⅱ)知:, 所以= ,因为, n≥2, 所以 =————② 由①② 两式可知: . (1)，因为所以 （2）所以 , 因为所以与同号， 因为，…，即 （3）时，， 所以， 所以 点评：本题是函数、不等式的综合题，是高考的难点热点。 例题6. 已知数列中，，． （1）求； （2）求数列的通项； （3）设数列满足，求证： 分析：条件中有类似于前n项和的形式出现，提示我们应该考虑an＝Sn－Sn－1(n≥2) 解：（1） （2） ① ② ①—②得 即：， 所以 所以 （3）由（2）得：， 所以是单调递增数列，故要证：只需证 若，则显然成立; 若，则 所以, 因此： 所以,