(完整版)放缩法典型例题
不等式的证明方法之四:放缩法与贝努利不等式
不等式的证明方法之四:放缩法与贝努利不等式 目的要求: 重点难点: 教学过程: 一、引入:所谓放缩法,即是把要证的不等式一边适当地放大(或缩小),使之得出明显的不等量关系后,再应用不等量大、小的传递性,从而使不等式得到证明的方法。
这种方法是证明不等式中的常用方法,尤其在今后学习高等数学时用处更为广泛。
下面我们通过一些简单例证体会这种方法的基本思想。
二、典型例题:例1、若n 是自然数,求证.213121112222<++++n证明:.,,4,3,2,111)1(112n k k k k k k=--=-< ∴n n n ⋅-++⋅+⋅+<++++)1(13212111113121112222=)111()3121()2111(11n n --++-+-+=.212<-n注意:实际上,我们在证明213121112222<++++n的过程中,已经得到一个更强的结论n n1213121112222-<++++ ,这恰恰在一定程度上体现了放缩法的基本思想。
例2、求证:.332113211211111<⨯⨯⨯⨯++⨯⨯+⨯++n证明:由,212221132111-=⋅⋅⋅⋅<⨯⨯⨯⨯k k (k 是大于2的自然数)得n⨯⨯⨯⨯++⨯⨯+⨯++ 32113211211111 .3213211211121212121111132<-=--+=++++++<--n nn例3、若a , b , c , d ∈R +,求证:21<+++++++++++<ca d db dc c a c b bd b a a证:记m =ca d db dc c a c b bd b a a +++++++++++∵a , b , c , d ∈R + ∴1=+++++++++++++++>c b ad db a dc c a c b a bd c b a a m2=+++++++<cd d d c c b a b b a a m∴1 < m < 2 即原式成立。
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:35112nk k. 解析:(1)因为121121)12)(12(21422n n n n n,所以122121114212n nnknk (2)因为12112121444111222n n nnn,所以35321121121513121112nnknk奇巧积累:(1)1211212144441222nn nnn(2))1(1)1(1)1()1(21211n n n n n n n C C nn (3))2(111)1(1!11)!(!!11r rr rr r nr nr n nC T rrrnr (4)25)1(123112111)11(nn nn(5)n nn n 21121)12(21(6) nnn221(7))1(21)1(2n n n n n (8)nn nnn nn 2)32(12)12(1213211221(9)kn nk k n n n k kn k n k 11111)1(1,11111)1(1(10)!)1(1!1!)1(n n n n (11)21212121222)1212(21nnn n n n n(11))2(121121)12)(12(2)22)(12(2)12)(12(2)12(21112n nn n nn nnn nnnnn(12)111)1(1)1(1)1)(1(11123n n nn n n n n n n n n(13) 3212132122)12(332)13(2221nnnnnnnnn (14)!)2(1!)1(1)!2()!1(!2kk kkk k(15))2(1)1(1n n n n n (15)111)11)((1122222222jij ijij ij i jij i例2.(1)求证:)2()12(2167)12(151311222n nn (2)求证:nn412141361161412(3)求证:1122642)12(531642531423121n nn (4) 求证:)112(2131211)11(2n nn 解析:(1)因为12112121)12)(12(1)12(12n n n n n ,所以)12131(211)12131(211)12(112n n ini (2))111(41)1211(414136116141222nnn(3)先运用分式放缩法证明出1212642)12(531n nn ,再结合nn n221进行裂项,最后就可以得到答案(4)首先nnn n n12)1(21,所以容易经过裂项得到nn 131211)11(2再证21212121222)1212(21nnn n n n n而由均值不等式知道这是显然成立的,所以)112(2131211n n例3.求证:35191411)12)(1(62nn n n 解析:一方面: 因为12112121444111222n n nnn,所以35321121121513121112nn knk 另一方面: 1111)1(143132111914112n n n n n n当3n 时,)12)(1(61n n nn n,当1n 时,2191411)12)(1(6nn n n ,当2n时,2191411)12)(1(6n n n n , 所以综上有35191411)12)(1(62nn n n 例 4.(2008年全国一卷)设函数()ln f x xx x .数列n a 满足101a .1()nn a f a .设1(1)b a ,,整数11ln a bk a b≥.证明:1ka 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 kk1,若)(k mb a m,则由101ba a m知0ln ln ln11ba a a a a mmm ,km mm k k k ka a a a a a a 111ln ln ,因为)ln (ln 11b a k a a km mm ,于是ba ba b a k a a k)(|ln |11111例5.已知m mmmmn S x N m n 321,1,,,求证:1)1()1(11mnmnS mn .解析:首先可以证明:nx x n1)1(nk m m m m m m m m k knnn nn111111111])1([01)2()1()1(所以要证1)1()1(11mnmnS mn 只要证:nk m mm m m m m m m nk mnk m m k kn nnnnkm k k111111111111111])1[(2)1()1(1)1()1(])1([故只要证nk m mnk mn k m m k k km kk1111111])1[()1(])1([,即等价于m mmm m k kk mkk 111)1()1()1(,即等价于11)11(11,)11(11m m kkm kkm 而正是成立的,所以原命题成立.例6.已知nnna 24,nnna a a T212,求证:23321nT T T T . 解析:)21(2)14(3421)21(241)41(4)222(444421321nnn n nnnT 所以123)2(22232234232323422234342)21(2)14(3422111111nnnn n n n n nn n nnnnnT 从而231211217131311231321n nnT T T T 例7.已知11x ,),2(1),12(Z kk nn Z k k n n xn,求证:*))(11(21114122454432N nn x x x x x x nn 证明:nn n n n n x x n n 222141141)12)(12(11424244122,因为12n nn,所以)1(2122214122n n n nn x x nn 所以*))(11(21114122454432N n nx x x x x x nn 二、函数放缩例8.求证:)(665333ln 44ln 33ln 22ln *N nn nnn.解析:先构造函数有x x x x x11ln 1ln ,从而)313121(1333ln 44ln 33ln 22ln nnnncause nnnn311212191817161514131213131216533323279189936365111n nn n n 所以6653651333ln 44ln 33ln 22ln n n nnnn例9.求证:(1))2()1(212ln 33ln 22ln ,22nn n n nn 解析:构造函数xx x f ln )(,得到22ln ln n n nn ,再进行裂项)1(1111ln 222n n nnn,求和后可以得到答案函数构造形式: 1ln x x,)2(1ln nn 例10.求证:nnn 1211)1ln(113121解析:提示:2ln 1ln1ln1211ln )1ln(nn nn nn nn n 函数构造形式:xxx x 11ln ,ln 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:ni nABCFxS 1,从而,)ln(ln |ln 11i n n x x in nin nin取1i有,)1ln(ln 1n n n ,所以有2ln 21,2ln 3ln 31,…,)1ln(ln 1n n n,n n n ln )1ln(11,相加后可以得到:)1ln(113121n n 另一方面nin ABDExS 1,从而有)ln(ln |ln 11i n n x xiinninnin 取1i有,)1ln(ln 11n nn ,所以有nn 1211)1ln(,所以综上有nn n 1211)1ln(113121例11.求证:en )!11()!311)(!211(和en)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 en 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 xxx 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()(xx x x f ,求导,可以得到: 12111)('xx x x f ,令0)('x f 有21x,令0)('x f 有2x,所以0)2()(f x f ,所以2)1ln(x x ,令12nx有,1ln 22nn所以211ln n nn ,所以)1*,(4)1(1ln 54ln 43ln 32ln nN nn n n n 例14. 已知112111,(1).2nnna a a nn证明2na e.解析:n nnnna 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nnna 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:nnn a nna)2111(21nnna n n a ln )2111ln(ln 21nnnna 211ln 2。
放缩法经典例题
放缩法经典例题1. 题目一题目描述某公司在经营过程中发现自己面临着资金不足的问题,需要解决这一问题以确保业务的正常运转。
公司决定借款来增加资金流动性,并选择了一家银行作为借款方。
现在,请你使用放缩法来解决以下问题:1. 如何确定公司的资金需求量?2. 如何确定借款方愿意借给公司的最大金额?3. 如何确定公司能够接受的最小借款金额?解题思路1. 确定公司的资金需求量:- 首先,分析公司的经营情况和日常运营成本,包括员工工资、材料采购、运输等方面。
- 然后,考虑公司的扩张计划、未来发展需求和不可预见的紧急支出等因素。
- 将这些因素综合考虑,计算出公司的资金需求量。
- 对于长期借款,还需考虑利息和还款期限等因素。
2. 确定借款方愿意借给公司的最大金额:- 银行作为借款方,会根据公司的财务状况、信用评级等因素来评估借款额度。
- 公司可以向银行提供财务报表、现金流量表、资产负债表等资料,以帮助银行评估风险和确定可借额度。
3. 确定公司能够接受的最小借款金额:- 公司需要评估借款额度的可承受能力,避免财务压力过大。
- 考虑公司的近期盈利情况、现金流情况以及未来发展计划等因素,确定公司能够接受的最小借款金额。
2. 题目二题目描述某国家在国内外市场上出售石油产品,并计划在未来几年内增加销售额。
但是,由于石油价格的波动性,公司决定使用放缩法来管理风险。
请你解决以下问题:1. 什么是放缩法,以及它如何应用于石油产品的销售计划?2. 放缩法的优势和局限性是什么?解题思路1. 放缩法的概念和应用:- 放缩法是一种风险管理策略,通过调整产能来适应市场需求变化,以降低风险和损失。
- 对于石油产品的销售计划,公司可以根据市场需求的变化情况,调整生产量和库存量,以确保销售额的稳定增长。
- 公司可以通过收集和分析市场信息、与客户保持紧密联系等手段,准确预测市场需求,并相应地调整产能和库存。
2. 放缩法的优势和局限性:- 优势:放缩法可以有效降低公司面临的风险和损失,并提高市场适应能力。
(完整版)放缩法典型例题
放缩法典型例题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.正数数列的前项的和,满足,试求:(1)数列的通项公式;(2)设,数列的前项的和为,求证:解:(1)由已知得,时,,作差得:,所以,又因为为正数数列,所以,即是公差为2的等差数列,由,得,所以(2),所以注:一般先分析数列的通项公式.如果此数列的前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,即指数列满足条件)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的前项和为,且.(1) 求证:;(2)求证:解:(1)在条件中,令,得,,又由条件有,上述两式相减,注意到得∴所以,,所以(2)因为,所以,所以;2.放缩后成等比数列,再求和例3.(1)设a,n∈N*,a≥2,证明:;(2)等比数列{a n}中,,前n项的和为A n,且A7,A9,A8成等差数列.设,数列{b n}前n项的和为B n,证明:B n<.解:(1)当n为奇数时,a n≥a,于是,.当n为偶数时,a-1≥1,且a n≥a2,于是.(2)∵,,,∴公比.∴..∴.3.放缩后为差比数列,再求和例4.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.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P1P2…P n中,若1≤i<j≤m时P i>P(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.记排列的逆序数为a n,如排列21的逆序数,排列321的逆序数.j(1)求a4、a5,并写出a n的表达式;(2)令,证明,n=1,2,….(2)因为,所以.又因为,所以=.综上,.注:常用放缩的结论:(1)(2).在解题时朝着什么方向进行放缩,是解题的关键,一般要看证明的结果是什么形式.如例2要证明的结论、为等差数列求和结果的类型,则把通项放缩为等差数列,再求和即可;如例3要证明的结论为等比数列求和结果的类型,则把通项放缩为等比数列,再求和即可;如例4要证明的结论为差比数列求和结果的类型,则把通项放缩为差比数列,再求和即可;如例5要证明的结论为裂项相消求和结果的类型,则把通项放缩为相邻两项或相隔一项的差,再求和即可.。
放缩法典型例题
放缩法典型例题这类问题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,本文介绍一类与数列和有关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.一是先求和再放缩,解决这类问题常常用到放缩法,而求解途径一般有两条:的不等式问题,二是先放缩再求和.一.先求和后放缩,满足1例项的和.正数数列,试求:的前(1的通项公式;)数列)设项的和为,数列,求证:的前(2,作差得:,)由已知得时,1解:(为正数数,,又因为所以的等差数列,由,即是公差为,得2,所列,所以以,所以(2)注:一般先分析数列的通项公式.如果此数列的前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(这满足条件里所谓的差比数列,即指数列)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.放缩后成等差数列,再求和1项和为,.且2例.已知各项均为正数的数列的前求证:;(1)求证:(2).,)在条件中,令,又由条件解:(1,得得有,上述两式相减,注意到∴,所以,所以,所以,所以)因为(2;2.放缩后成等比数列,再求和*,证明:≥2Na,n∈;,a.例3(1)设设,A成等差数列.A,且A,,a(2)等比数列{}项的和为中,,前nA87nn9<.项的和为nB,证明:B数列{b}前nnnn,于是,.≥aa解:(1)当n为奇数时,2n a≥a,于是≥为偶数时,当na-11,且.公比.,,∴2()∵,..∴..∴.放缩后为差比数列,再求和34.求证:.已知数列,满足:例,与,所以证明:因为同号,又因为,所以,即为递增数列,所以.所以数列即,,累加得:即.,所以令,两式相减得:,所以,所以,故得..放缩后为裂项相消,再求和4(即前面某数大于后面><时中,若Pj≤m…m≥2)个不同数的排列PPPP1≤i(例5.在m i12n记排列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某数),则称与. P.P ji的逆序数的逆序数,排列的逆序数为,如排列.a21321jn、1()求aa,并写出的表达式;a n54,证明,n2=1,2,)令….()因为,2(.所以.又因为,所以=.综上,.)注:常用放缩的结论:(1.2)(在解题时朝着什么方向进行放缩,是解题的关键,一般要看证明的结果是什么形式.如、为等差数列求和结果的类型,例2要证明的结论则把通项放缩为等差数要证明的结论为等比数列求和结果的类型,则把通列,再求和即可;如例3要证明的结论为差比数列求和结果的类型,如例项放缩为等比数列,再求和即可;4要证明的结论为裂项5则把通项放缩为差比数列,再求和即可;如例相消求和结果的类型,则把通项放缩为相邻两项或相隔一项的差,再求和即可.。
导数中放缩法(切线放缩、对数均值不等式)
导数中放缩法(切线放缩、对数均值不等式)导数证明中的常用放缩在导数证明中,常用的放缩方法有切线放缩、对数放缩、指数放缩、指对放缩和三角函数放缩等。
其中,常用的放缩公式包括对数放缩和指数放缩。
一、常用放缩公式1.对数放缩对数放缩常常可以将一个函数放缩成一次函数或双撇函数,常用的对数放缩公式包括:lnx≤x-1,lnx<x,ln(1+x)≤xlnxx-1/x,x>1lnxx/2,0<x<1lnx≤x^2-x,ln(1+x)≤x-x^2/2,-1<x<∞ln(1+x)≥x/(1+x),ln(1+x)>x/2,x>02.指数放缩指数放缩常常可以将一个函数放缩成一次函数或二次函数,常用的指数放缩公式包括:ex≥x+1,ex>x,ex≥ex,x≤0ex<1-x,ex<1-x+x^2/2,x<0ex≥1+x+x^2,ex≥1+x+x^2+x^3,x>03.指对放缩指对放缩常常可以将一个函数的导数放缩成一个常数,常用的指对放缩公式包括:ex-lnx≥(x+1)-(x-1)/2,x>04.三角函数放缩三角函数放缩常常可以将一个函数放缩成一个三角函数或二次函数,常用的三角函数放缩公式包括:XXX<x<tanx,sinx≥x-x^2,-1≤x≤1cosx≤1-sin^2x,-1≤x≤1二、经典例题以函数f(x)=lnx+ax^2+(2a+1)x为例,讨论其单调性和当a<0时的最大值。
1) 解f(x)的定义域为(0,∞),求导得f'(x)=1/x+2ax+2a+1.当a≥-1/2时,f'(x)>0,因此f(x)在(0,∞)上单调递增;当a<-1/2时,f'(x)<0,因此f(x)在(0,∞)上单调递减。
2) 当a0,因此g(x)在(0,∞)上单调递增,且有g(x)≤g(1)=ln1-2/3=-2/3.又因为f(x)可以表示为f(x)=g(x)+(2a+1)x+ax^2+2/3x,因此有f(x)≤g(1)+(2a+1)x+ax^2+2/3x=-2/3+(2a+1)x+ax^2+2/3x=2/3x+ax^2+(2a+1)x-2/3.当2/3x+ax^2+(2a+1)x-2/3取到最大值时,有x=-(2a+1)/(2a),此时f(x)的最大值为-2/3+(2a+1)^2/(4a)-a(2a+1)^2/(4a)=-3/4a。
数列求和中常见放缩方法和技巧含答案
数列求和中常见放缩方法和技巧一、放缩法常见公式: (1)()()111112-<<+n n n n n(2)()12122112--=-+<+=<++n n n n n n n n n (3)()()211++<+<n n n n n (4)122+>n n(二项式定理)(5)1+>x e x,1ln -<x x (常见不等式)常见不等式: 1、均值不等式; 2、三角不等式; 3、糖水不等式; 4、柯西不等式; 5、绝对值不等式;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 2n131211<…++++。
2==<=,则()()()11122123221n n n++<+-+-++--1<<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。
证明:因为n n n n =>+2)1(,所以2)1n (n n 21a n +=+++> , 又2)1()1(+<+n n n n , 所以2)1n (21n 225232)1n (n 232221a 2n +=++++=++++++< ,综合知结论成立。
例6、求证:2222111171234n ++++< 证明:21111(1)1n n n n n<=--- 222221111*********1()().1232231424n n n n ∴++++<++-++-=+-<- 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。
nn n 1211)1ln(113121+++<+<++++⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+++n n n n 31121219181716151413121313121 6533323279189936365111nn n n n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++>---)1*,(4)1(1ln 54ln 43ln 32ln >∈-<+++++n N n n n n n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 。
均值不等式放缩
均值不等式放缩【例32】设.)1(3221+++⋅+⋅=n n S n ,求证:.2)1(2)1(2+<<+n S n n n .【解析】此数列的通项为.,,2,1,)1(n k k k a k=+=;2121)1(+=++<+<k k k k k k ,)21(11∑∑==+<<∴nk nn k k S k ,即.2)1(22)1(2)1(2+<++<<+n n n n S n n n . 注:①应注意把握放缩的“度”,上述不等式右边放缩用的是均值不等式2ba ab +≤,若放成1)1(+<+k k k ,则得2)1(2)3)(1()1(21+>++=+<∑=n n n k S nk n ,就放过“度”了!②根据所证不等式的结构特征来选取所需要的重要不等式,这里na a na a a a a a n nnn n n22111111++≤++≤≤++ ;其中,3,2=n 等的各式及其变式公式均可供选用.【例33】已知函数bxa 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 . 【解析】)2211()()1()0(22114111414)(⨯->++⇒≠∙->+-=+=n f f x x f xx x x .2121)21211(41)2211()2211(112-+=+++-=⨯-++⨯-++-n n n n n .【例34】已知b a ,为正数,且111=+b a ,试证:对每一个*∈N n ,1222)(+-≥--+n n n n n b a b a . 【解析】由111=+b a 得:b a ab +=,又42)11)((≥++=++ab b a b a b a ,故4≥+=b a ab ,而nn n r r n r n n n n n n b C b a C b a C a C b a +++++=+-- 110)(,令n n n b a b a n f --+=)()(,则)(n f =1111----++++n n n r r n r n n nab C b a C b a C ,∵in n i n C C -=,倒序相加得)(2n f =)()()(111111b a ab C b a b a C ab b a C n n n n r n r r r n r n n n n-------+++++++ ,而1211112422+------=⋅≥≥+==+==+n nnnn n rn r r rn n n b a b a abba b aabb a ,则)(2n f =))(22())((11rr n r n r n r r n r n r n n r n n b a b a b a b a C C C -----+-=+++++ ⋅-≥)22(n 12+n ,∴)(n f ⋅-≥)22(n n 2,即对每一个*∈N n ,1222)(+-≥--+n n n n n b a b a .【例35】求证:),1(221321N n n n C C C C n n n n n n ∈>⋅>++++- .【解析】 不等式左=++++n n n n n C C C C 32112222112-++++=-n n n n n 122221-⋅⋅⋅⋅⋅> =212-⋅n n ,原结论成立.【例36】已知x x e e x f -+=)(,求证:21)1()()3()2()1(nn e n f f f f +>⋅⋅⋅⋅+ . 【解析】11)1()1()()(2121122121221121+>⋅+++=+⋅+=⋅++x x x x x x x x x x x x x x e ee e e e e e e e e e xf x f ;经过倒序相乘,就可以得到21)1()()3()2()1(nn en f f f f +>⋅⋅⋅⋅+ .【例37】已知x x x f 1)(+=,求证:n n n n f f f f )1(2)2()3()2()1(+>⋅⋅⋅⋅ . 【解析】2)12(2)12(11212)12()12112)(1(+-+>-++-++-++-+=-++-++k n k n k k k n k n k k n k k n k n k k ;其中:n k 2,,3,2,1 =,∵n k n k k n k n k k n k 2)12(0)2)(1(2)1(2≥-+⇒≥--=--+⋅,∴22)12112)(1(+≥-++-++n kn k n k k ,从而n n n f f f f 22)22()]2()3()2()1([+>⋅⋅⋅⋅ ,∴n n n n f f f f )1(2)2()3()2()1(+>⋅⋅⋅⋅ .【例38】若7>k ,求证:231121111>-++++++=nk n n n S n . 【解析】 )111()3121()2111()111(2nnk nk n nk n nk n S n +-++-+++-+++-+= ;∵当0,0>>y x 时,xyy x xy y x 211,2≥+≥+,∴4)11)((≥++y x y x ,∴y x y x +≥+411,当且仅当y x =时取到等号.∴1)1(414324214142-+-=-+++-+++-+++-+>nk n k n nk n nk n nk n nk n S n ,∴231421)1(211)1(2>+-=+->-+->k k k nk k S n ∴231121111>-++++++=nk n n n S n . 【例39】已知))(()(21x x x x a x f --=,求证:16)1()0(2a f f ≤⋅. 【解析】16)]1()][1([)1()0(222112a x x x x a f f ≤--=⋅. 【例40】已知函数f (x )=x2-(-1)k·2lnx (k ∈N*).k 是奇数,n ∈N*时,求证:[f’(x )]n-2n -1·f’(xn )≥2n (2n -2). 【解析】由已知得)0(22)(>+='x xx x f ,(1)当n=1时,左式=22(2)(2)0x x x x+-+=右式=0.∴不等式成立;(2)2n ≥,左式=)22(2)22()(2)]([11nn n n n n n xx xx x f x f +⋅-+='⋅-'--).11(221424221------++++=n n n n n n n n n n n x C x C x C x C ;令1224214211n n n n nn n nn n S C x C x C C xx------=++++ .由倒序相加法得:)1()1()1(2221442221-------++++++=n n n n n n n n n n x xC xx C xx C S )22(2)(2121-=+++≥-n n n n n C C C ,∴).22(-≥n S ;∴.)22(2)(2)]([1成立-≥'⋅-'-n n n n n x f x f 综上,当k 是奇数,N n +∈时,命题成立.【例41】(2007年东北三校)已知函数)1()(>-=a x a x f x .(1)求函数)(x f 的最小值,并求最小值小于0时的a 取值范围;(2)令)1()2()1()('1'2'1-+++=-n f C f C f C n S n n n n ,求证:)2()22()('nf n S n ⋅->.【解析】ea a a a a x x x e a a ea a a a x f aa a f x f a a x f a x x f a x a aa a a x f a a x f 1min min ''''11ln ,1ln ln ,0ln ln ln 1,0)(ln ln ln 1)ln log ()(),ln log )ln log ,()(,ln log ,0)(ln log 1,ln 1,1ln ,0)(,1ln )()1(<<∴<∴-<<+<+=-=+∞---∞-<<->∴>>∴>>-=的取值范围是则即若所以上递增;上递减,在(在所以有同理:又即:由所以不等式成立。
放缩法技巧及经典例题讲解
放缩法技巧及经典例题讲解-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII放缩法技巧及经典例题讲解 一.放缩技巧所谓放缩的技巧:即欲证A B ≤,欲寻找一个(或多个)中间变量C ,使A CB ≤≤,由A 到C 叫做“放”,由B 到C 叫做“缩”.常用的放缩技巧 (1)若0,,t a t a a t a >+>-<(2)<>11>n >=(3)21111111(1)1(1)(1)1n n n n n n n n n n-=<<=->++-- (4)=<=<=(5)若,,a b m R +∈,则,a a a a mb b m b b+><+ (6)21111111112!3!!222n n -+++⋅⋅⋅+<+++⋅⋅⋅+(7)2221111111111(1)()()232231n n n+++⋅⋅⋅+<+-+-+⋅⋅⋅+--(因为211(1)n n n <-) (7)1111111112321111nn n n n n n n n +++⋅⋅⋅+≤++⋅⋅⋅+=<+++++++ 或11111111123222222n n n n n n n n n +++⋅⋅⋅+≥++⋅⋅⋅+==+++ (8)1++⋅⋅⋅>+⋅⋅⋅== (9))1(11)1(12-<<+k k k k k ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡--≤!!(!k k k 1)11211(10) 12112-+<<++k k k k k【经典回放】例1、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 . (Ⅰ) 求2a 的值;(Ⅱ) 求数列{}n a 的通项公式;(Ⅲ) 证明:对一切正整数n ,有1211174n a a a +++<. 【解析】(Ⅰ) 依题意,12122133S a =---,又111S a ==,所以24a =;(Ⅱ) 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()111na n n n=+-⨯=,所以2n a n =. (Ⅲ) 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 +++<. 例2:【经典例题】例1、设数列{}n a 满足12,311+-==+n a a a n n (1) 求{}n a 的通项公式; (2) 若11111,1,1++-=-=-==n n n n n n n c c d n a c c b c 求证:数列{}n n d b ⋅的前n 项和31<n S 分析:(1)此时我们不妨设)(2)1(1B An a B n A a n n ++=++++即BA An a a n n +-+=+21与已知条件式比较系数得.0,1=-=B A )(2)1(1n a n a n n -=--∴+又}{,211n a a n -∴=-是首项为2,公比为2的等比数列。
高中数学-放缩法(详解)
放缩技巧放缩法:将不等式一侧适当的放大或缩小以达证题目的的方法,叫放缩法。
放缩法的方法有: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 )25lg 3lg (5lg 3log 2=<=+<⋅; 2)1()1(++<+n n n n⑷利用常用结论: Ⅰ、kkk k k 21111<++=-+; Ⅱ、k k k k k 111)1(112--=-< ; 111)1(112+-=+>k k k k k (程度大) Ⅲ、)1111(21)1)(1(111122+--=+-=-<k k k k k k ; (程度小) 1.若a , b , c , d ∈R +,求证:21<+++++++++++<ca d db dc c a c b bd b a a【巧证】:记m =ca d db dc c a c b bd b a a +++++++++++∵a , b , c , d ∈R+∴1=+++++++++++++++>cb a d db a dc c a c b a bd c b a a m2=+++++++<cd dd c c b a b b a a m ∴1 < m < 2 即原式成立2.当 n > 2 时,求证:1)1(log )1(log <+-n n n n 【巧证】:∵n > 2 ∴0)1(log ,0)1(log >+>-n n n n∴2222)1(log 2)1(log )1(log )1(log )1(log ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-<+-n n n n n n n n n n 12log 22=⎥⎦⎤⎢⎣⎡<n n ∴n > 2时, 1)1(log )1(log <+-n n n n3.求证:213121112222<++++n【巧证】:nn n n n 111)1(112--=-< ∴2121113121211113121112222<-=+-++-+-+<++++n n n n巧练一:设x > 0, y > 0,y x y x a +++=1, yyx x b +++=11,求证:a < b 巧练一:【巧证】:yyx x y x y y x x y x y x +++<+++++=+++11111 巧练二:求证:lg9•lg11 < 1巧练二:【巧证】:122299lg 211lg 9lg 11lg 9lg 222=⎪⎭⎫⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤⋅巧练三:1)1(log )1(log <+-n n n n巧练三:【巧证】: 222)1(log )1(log )1(log ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-≤+-n n n n n n 12log 22=⎥⎦⎤⎢⎣⎡<n n 巧练四:若a > b > c , 则0411≥-+-+-ac c b b a 巧练四: 【巧证】: c a c b b a c b b a c b b a -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-≥--≥-+-4)()(22))((12112巧练五:)2,(11211112≥∈>+++++++n R n nn n n巧练五:【巧证】:左边11111122222=-+=++++>n nn n n n n n 巧练六:121211121<+++++≤nn n 巧练六:【巧证】: 11121<⋅+≤≤⋅n n n n 中式 巧练七:已知a , b , c > 0, 且a 2+ b 2= c 2,求证:a n + b n < c n (n ≥3, n ∈R *)巧练七:【巧证】: ∵122=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛c b c a ,又a , b , c > 0,∴22,⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛c b c b c a c a n n ∴1=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛nn c b c a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知识的潜能与后继能力,因而成为压轴题及各级各类竞赛试题命题的极好素材。
导数经典放缩习题
导数秘密不等式e x⩾x+1的放缩典例1.已知f(x)=ln x+x,g(x)=xe x−b,(I)则求证f(x)⩽g(x).2.已知f(x)=xe2x−ln x−ax,若∀x>0,a⩽2,(I)求证f(x)⩾1.3.已知函数f(x)=ln(x−1)+ax2+x+1,g(x)=(x−1)e x+ax2(I)若g(x)有两个零点,求a的取值范围.(II)证明:f(x)⩽g(x).4.已知f(x)=(ax−1)e x+x2,若a>0时(I)求证:f(x)⩾ln(ax−1)+x2+x+15.已知f(x)=2ln x+(a−1)x+1,当a=2时,(I)求证x2e x−f(x)⩾0;6.已知f(x)=e x−ex ln x,(I)求证e x−ex ln x⩾ex2.7.已知f(x)=x+ax ln x,当a=−1时,(I)求证:f(x)⩽1e x+x28.已知f(x)=xe x−a ln x,当a=1时,(I)证明:∀x>0,f(x)>2sin x.9.设f(x)=e x−a ln x(I)证明:a>0时,f(x)⩾2a+a ln 2 a .10.已知f(x)=ln x−x,g(x)=xe x−2x−1,当x>0时,g(x)−a⩾f(x)恒成立.(I)求a的取值范围.11.已知f(x)=ax+ln x+1对任意x>0,f(x)⩽xe2x恒成立,(I)求a的取值范围.12.已知f(x)=axe x−1,g(x)=ln x+kx,k=1时f(x)⩾g(x)恒成立,(I)求a的取值范围.13.f(x)=−a ln x−e xx+ax,a=1时,关于x的不等式f(x)+(x+ 1x)e x−bx⩾1恒成立(I)求b的取值范围14.已知f(x)=2ln x+(a−1)x+1,若g(x)=x2e2x−f(x)⩾0恒成立,(I)求a的取值范围.15.已知f(x)=xe x+ln xx,若∀x∈(0,+∞),xe x−ln x⩾1+ax恒成立,(I)求a的取值范围16.已知f(x)=xe x,g(x)=a(ln x+x),若f(x)⩾g(x)在[1,+∞)上恒成立,(I)求a的取值范围17.已知f(x)=(2e+1)ln x−3a2x+1,a=32时,xe x+m⩾f(x)恒成立,(I)求m的最小值.。
放缩法技巧和经典例题讲解
放缩法技巧及经典例题讲解 一.放缩技巧所谓放缩的技巧:即欲证A B ≤,欲寻找一个(或多个)中间变量C ,使A C B ≤≤,由A 到C 叫做“放”,由B 到C 叫做“缩”.常用的放缩技巧 (1)若0,,t a t a a t a >+>-< (2)<>,11>n >=(3)21111111(1)1(1)(1)1n n n n n n n n n n-=<<=->++-- (4)=<=<=(5)若,,a b m R +∈,则,a a a a mb b m b b+><+ (6)21111111112!3!!222n n -+++⋅⋅⋅+<+++⋅⋅⋅+(7)2221111111111(1)()()232231n n n+++⋅⋅⋅+<+-+-+⋅⋅⋅+--(因为211(1)n n n <-) (7)1111111112321111nn n n n n n n n +++⋅⋅⋅+≤++⋅⋅⋅+=<+++++++或11111111123222222n n n n nnnn n +++⋅⋅⋅+≥++⋅⋅⋅+==+++ (8)1⋅⋅⋅+>⋅⋅⋅+== (9))1(11)1(12-<<+k k k k k ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡--≤!!(!k k k 1)11211(10) 12112-+<<++k k k k k【经典回放】例1、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 . (Ⅰ) 求2a 的值;(Ⅱ) 求数列{}n a 的通项公式; (Ⅲ) 证明:对一切正整数n ,有1211174n a a a +++<.【解析】(Ⅰ) 依题意,12122133S a =---,又111S a ==,所以24a =; (Ⅱ) 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()111na n n n=+-⨯=,所以2n a n =. (Ⅲ) 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 +++<. 例2:【经典例题】例1、设数列{}n a 满足12,311+-==+n a a a n n(1) 求{}n a 的通项公式; (2) 若11111,1,1++-=-=-==n n n n n n n c c d n a c c b c 求证:数列{}n n d b ⋅的前n 项和31<n S 分析:(1)此时我们不妨设)(2)1(1B An a B n A a n n ++=++++即BA An a a n n +-+=+21与已知条件式比较系数得.0,1=-=B A )(2)1(1n a n a n n -=--∴+又}{,211n a a n -∴=-是首项为2,公比为2的等比数列。
第14讲 放缩法证明不等式(解析版)2023年新高考数学导数压轴题专题突破(尖子生专用
f (x)max
f (e) lne e e
0;
设函数 g(x) x2 lnx , g(x) 2x 1 2x2 1 , xx
当 x (0, 2 ) 时, g(x) 0 ,当 x ( 2 , ) 时, g(x) 0 ,
2
2
g(x)min
g(
2 ) 1 1 ln 1 1 1 ln2 2 22222
h(x) f (x) (3x 1)h(0) 0 ,即 f (x)3x 1 .
(3)证明:方法一:当 a b 1 时, g(x) x 1 lnx .
由(1)知, g(x)min g (1) 0 , g(x) x 1 lnx 0 ,即 x 1 lnx . 当 x 1 时, (x 1)2 0 , (x 1)2 esin x 0 ,则 (x 1)2 esin x 1 ln[(x 1)2 esin x ] ,
令 g(x) 0 ,得 x b ,则 g(x) 在 (0, b ) 上单调递增,在 (b , ) 上单调递减;
a
a
a
(2)证明:设函数
h(x)
f
(x)
(3x
1)
,则
h( x)
2 x 1
cos x
3.
x 0
,
x
2 (0, 2] 1
,
cos
x [1
,1] ,
则 h(x)0 ,从而 h(x) 在 [0 , ) 上单调递减,
x
x
令 g(x) ex e 1 lnx 1 ,
x
x
g(x)
(x
1)(e x x2
1)
(x
0)
,
所以 g(x) 在 (0,1) 上递减,在 (1, ) 上递增,
放缩法技巧及经典例题讲解
放缩法技巧及经典例题讲解 一.放缩技巧所谓放缩的技巧:即欲证A B ≤,欲寻找一个(或多个)中间变量C ,使A C B ≤≤,由A 到C 叫做“放”,由B 到C 叫做“缩”.常用的放缩技巧 (1)若0,,t a t a a t a >+>-< (2)<>11>n >=(3)21111111(1)1(1)(1)1n n n n n n n n n n-=<<=->++-- (4)=<=<=(5)若,,a b m R +∈,则,a a a a mb b m b b+><+ (6)21111111112!3!!222n n -+++⋅⋅⋅+<+++⋅⋅⋅+(7)2221111111111(1)()()232231n n n+++⋅⋅⋅+<+-+-+⋅⋅⋅+--(因为211(1)n n n <-) (7)1111111112321111nn n n n n n n n +++⋅⋅⋅+≤++⋅⋅⋅+=<+++++++或11111111123222222n n n n n n n n n +++⋅⋅⋅+≥++⋅⋅⋅+==+++ (8)1⋅⋅⋅+>⋅⋅⋅+== (9))1(11)1(12-<<+k k k k k ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡--≤!!(!k k k 1)11211(10) 12112-+<<++k k k k k【经典回放】例1、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 . (Ⅰ) 求2a 的值;(Ⅱ) 求数列{}n a 的通项公式; (Ⅲ) 证明:对一切正整数n ,有1211174n a a a +++<.【解析】(Ⅰ) 依题意,12122133S a =---,又111S a ==,所以24a =; (Ⅱ) 当2n ≥时,32112233n nS 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()111na n n n=+-⨯=,所以2n a n =. (Ⅲ) 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 +++<. 例2:【经典例题】例1、设数列{}n a 满足12,311+-==+n a a a n n(1) 求{}n a 的通项公式; (2) 若11111,1,1++-=-=-==n n n n n n n c c d n a c c b c 求证:数列{}n n d b ⋅的前n 项和31<n S 分析:(1)此时我们不妨设)(2)1(1B An a B n A a n n ++=++++即BA An a a n n +-+=+21与已知条件式比较系数得.0,1=-=B A )(2)1(1n a n a n n -=--∴+又}{,211n a a n -∴=-是首项为2,公比为2的等比数列。
高中数学放缩法结论及例题
⑵ f (x) | x 4 | x 4 x 2 x+a
.当 x 1, 2时, x 4 x 2 x+a 4 x 2 x x+a 2 a x 2 a .
(4)
1 k2
1 k2 1
(k
1 1)( k
1)
1( 1 2 k 1
1 ) (程度小); k 1
(5)绝对值不等式: a b ≤ a b ≤ a b ;
技巧积累:
(1)
1 n2
4 4n2
4n
4 2
1
2
1 2n
1
1 2n 1
(2) 1
1
2n
3 2n 1 3
(15)
k 2
1 1
k!(k 1)! (k 2)! (k 1) ! (k 2) !
(16) 1 n n 1(n 2)
n(n 1)
(17)
i2 1 j2 1
i2 j2
i j
1
i j
(i j)( i2 1 j2 1) i2 1 j2 1
证明 记 m = a b c d abd bca cdb dac
∵a, b, c, d 都是正数
∴m a b c d 1 abcd abca cdab dabc
m a b c d 2 ab ab cd d c
∴c>a>0,c>b>0,即 0<ac<1,0<cb<1,
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)高考数学-压轴题-放缩法技巧全总结(最强大)变焦技术(高考数学备考资料)证明级数不等式由于其思维跨度大、建构性强,充满了思考和挑战。
它可以全面全面地测试学生的潜能和后续学习能力。
因此,它已成为高考最后一道题和各级各类竞赛题命题的优秀材料。
这类问题的解决策略往往是:多角度观察给定序列的通项结构,深入分析其特点,把握其规律,适当放大缩小;主要有以下膨胀和收缩技术:一、裂项放缩例1(1)请问?K1n24k2?124n2?11? n2n值;(2)验证:?1.五2k?1k3解析:(1)因为211,那么n212n 1.2(2n?1)(2n?1)2n?12n?12n?12n?1k?14k?14(2)因为n1111?251?,所以?1?1?2??11????2?2?2???k352n?12n?133??k?114n?1?2n?12n?1?n2?41奇巧积累:(1)1441?? 1.2.2.2.2N4N?1.2n?12n?1.R1r?中国?(2)121112cn?1cn(n?1)n(n?1)n(n?1)n(n?1)(3) t1n!11111 (r?2)rrr!(n?r)!nr!r(r?1)r?1rn(4)(1?1)n?1.1.1.1.氮气?13? 215?n(n?1)21?n?2?nn?2?2n?12n?3?211?n?1(2n?1)?2(2n?3)?2n(5)111? Nnnn2(2?1)2?12(6)21?1(7)2(n?1?n)?1?2(n?n?1)(8)n?n(9)111?111?11,????k(n?1?k)?n?1?kk?n?1n(n?1?k)k?1?nn?1?k?n11??(n?1)!n!(n?1)!(10)(11)1n?2(2n?1?2n?1)?222n?1.2n?1.N211? N22(11)(12)(13)(14)2n?111 (n?2)n2nnnnnnnnnn?1n?1n(2?1)(2?1)(2?1)(2?1)(2?2)(2?1)(2?1)2?12? 11n3?1n?n21111 n(n?1)(n?1)?n(n?1)??n(n?1)?N1.N一1?n?1?n?1?1n?1?2n?n?111N1n?一2n12n?n?32?132n?1?2?2n?(3?1)?2n?3?3(2n?1)?2n?2n?1?k?211??k!?(k?1)!?(k?2)!(k?1) !(k?2)!1.NN1(n?2)n(n?1)(15)22(15)i?1?j?1?i2?j2(i?j)(i2?1?j2?1)i?j?i?ji2?1?j2?1?1例2(1)验证:1?11171? 2.(n?2)2262(2n?1)35(2n?1)(2)验证:1?1.1.1.1.12416364n24n(3)验证:1?1.3.1.3.5.1.3.5.(2n?1)?2n?1.一22?42?4?62?4?62nn(4)求证:2(n?1?1)?1?1?11?2(2n?1?1)23分析:(1)因为111?11?,所以2(2n?1)(2n?1)2?2n?12n?1?(2n?1)?(2i?1)i?1n12111111?1?(?)?1?(?)232n?1232n 1(2)11111(111)1(111)222416364n42n4n(3)首先证明1?3.5.(2n?1)?2.4.6.2n12n?1.重新连接1n?2?n?2?n进行裂项,最后就可以得到答案(4)首先,再次证明1n1n?2(n?1?n)?2n?1?n22,所以容易经过裂项得到2(n?1?1)?1?1?1123n从平均不平等性来看,很明显这是真的,2(2n12n1)2n12n1n211n22所以1?1?11?2(2n?1?1)23n例3.求证:6n1115?1.2.(n?1)(2n?1)49n31?n21??1?2?214n?12n?12n?1?2?n?414解析:一方面:因为,所以kk?1n1211?25? 11? 1.2.1.2n?12n?1.33? 35另一方面:1?1.1.1.1.1.1.249n2?33? 411n1n(n1)n1n1当n?3时,什么时候?2点,总结一下6n111n6n,当n?1时,?12?(n?1)(2n?1)49nn?1(n?1)(2n?1)6n111?12,(n?1)(2n?1)49n,6n1115?12?(n?1)(2n?1)49n3案例4(2022年国家第一卷)集合函数f(x)?十、xlnx。
“放缩法”解不等式的8个例子,难题轻松解决!
“放缩法”解不等式的8个例⼦,难题轻松解决!添加或舍弃⼀些正项(或负项)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.先放缩再求和(或先求和再放缩)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。
先放缩,后裂项(或先裂项再放缩)本题先采⽤减⼩分母的两次放缩,再裂项,最后⼜放缩,有的放⽮,直达⽬标.放⼤或缩⼩“因式”本题通过对因式放⼤,⽽得到⼀个容易求和的式⼦,最终得出证明.逐项放⼤或缩⼩本题利⽤,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。
固定⼀部分项,放缩另外的项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。
利⽤基本不等式放缩本题通过化简整理之后,再利⽤基本不等式由放⼤即可.先适当组合, 排序, 再逐项⽐较或放缩以上介绍了⽤“放缩法”证明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。
但放缩的范围较难把握,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。
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。
放缩法技巧及经典例题讲解
放缩法技巧及经典例题讲解一.放缩技巧所谓放缩的技巧:即欲证A B ≤,欲寻找一个(或多个)中间变量C ,使A C B ≤≤,由A 到C 叫做“放”,由B 到C 叫做“缩”.常用的放缩技巧 (1)若0,,t a t a a t a >+>-< (2)<>11>n >=(3)21111111(1)1(1)(1)1n n n n n n n n n n-=<<=->++-- (4)=<=<=(5)若,,a b m R +∈,则,a a a a m b b m b b+><+ (6)21111111112!3!!222n n -+++⋅⋅⋅+<+++⋅⋅⋅+(7)2221111111111(1)()()232231n n n +++⋅⋅⋅+<+-+-+⋅⋅⋅+--(因为211(1)n n n<-) (7)1111111112321111n n n n n n n n n +++⋅⋅⋅+≤++⋅⋅⋅+=<+++++++或11111111123222222n n n n nnnn n +++⋅⋅⋅+≥++⋅⋅⋅+==+++ (8)1++⋅⋅⋅+>⋅⋅⋅+== (9))1(11)1(12-<<+k k k k k ,⎥⎦⎤⎢⎣⎡--≤!!(!k k k 1)11211(10)12112-+<<++k k k k k【经典回放】例1、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 . (Ⅰ) 求2a 的值;(Ⅱ) 求数列{}n a 的通项公式; (Ⅲ) 证明:对一切正整数n ,有1211174n a a a +++<.【解析】(Ⅰ) 依题意,12122133S a =---,又111S a ==,所以24a =; (Ⅱ) 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()111na n n n=+-⨯=,所以2n a n =. (Ⅲ) 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 +++<. 例2:【经典例题】例1、设数列{}n a 满足12,311+-==+n a a a n n(1) 求{}n a 的通项公式; (2) 若11111,1,1++-=-=-==n n n n n n n c c d n a c c b c 求证:数列{}n n d b ⋅的前n 项和31<n S 分析:(1)此时我们不妨设)(2)1(1B An a B n A a n n ++=++++即B A An a a n n +-+=+21与已知条件式比较系数得.0,1=-=B A)(2)1(1n a n a n n -=--∴+又}{,211n a a n -∴=-是首项为2,公比为2的等比数列。
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放缩法典型例题
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.正数数列的前项的和,满足,试求:
(1)数列的通项公式;
(2)设,数列的前项的和为,求证:
解:(1)由已知得,时,,作差得:
,所以,又因为为正数数列,所以,即是公差为2的等差数列,由,得,所以
(2),所以
注:一般先分析数列的通项公式.如果此数列的前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,即指数列满足条件)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的前项和为,且.
(1) 求证:;
(2)求证:
解:(1)在条件中,令,得,,又由条件有,上述两式相减,注意到得
∴
所以,,
所以
(2)因为,所以,所以
;
2.放缩后成等比数列,再求和
例3.(1)设a,n∈N*,a≥2,证明:;
(2)等比数列{a n}中,,前n项的和为A n,且A7,A9,A8成等差数列.设,数列{b n}前n项的和为B n,证明:B n<.
解:(1)当n为奇数时,a n≥a,于是,.
当n为偶数时,a-1≥1,且a n≥a2,于是
.(2)∵,,,∴公比.
∴..
∴.3.放缩后为差比数列,再求和
例4.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.
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P1P2…P n中,若1≤i<j≤m时P i>P(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.
记排列的逆序数为a n,如排列21的逆序数,排列321的逆序数.j
(1)求a4、a5,并写出a n的表达式;
(2)令,证明,n=1,2,….
(2)因为,
所以.
又因为,
所以
=.
综上,.
注:常用放缩的结论:(1)
(2).
在解题时朝着什么方向进行放缩,是解题的关键,一般要看证明的结果是什么形式.如例2要证明的结论、为等差数列求和结果的类型,则把通项放缩为等差数列,再求和即可;如例3要证明的结论为等比数列求和结果的类型,则把通项放缩为等比数列,再求和即可;如例4要证明的结论为差比数列求和结果的类型,
则把通项放缩为差比数列,再求和即可;如例5要证明的结论为裂项相消求和结果的类型,则把通项放缩为相邻两项或相隔一项的差,再求和即可.。