大学中常用不等式 放缩技巧
不等式证明之放缩法
不等式证明之放缩法放缩法是一种常用的不等式证明方法,它通过对不等式两边进行一系列放缩操作,从而逐步缩小不等式范围,最终达到证明不等式成立的目的。
本文将对放缩法的基本思想和几种常用的放缩方法进行详细介绍。
首先,我们来介绍放缩法的基本思想。
放缩法的核心思想是通过对不等式两边进行放缩操作,把原来的不等式转化为一个更容易证明的不等式。
在放缩过程中,我们可以利用不等式的性质、算术平均-几何平均不等式、柯西-施瓦茨不等式等数学工具,结合实际问题的特点,灵活选择适当的放缩方法,从而得到具有更强的推理力度的不等式,最终完成不等式的证明。
接下来,我们介绍几种常用的放缩方法。
1.替换法:通过替换变量,将原不等式中的复杂变量替换为新的变量,使得不等式形式变得更加简单,更易证明。
这个方法可以常常应用于含有多个变量的不等式中,通过替换变量后,使得原来复杂的不等式简化为只含有一个变量的不等式。
2.增量法:通过引入一个增量,将原不等式中的变量加上增量后,得到一个更容易证明的不等式。
这个方法常常适用于原不等式中含有与增量具有类似性质的变量,可以通过增量的引入,改变原不等式的结构,使得证明变得更加简单。
3.分割法:将整个证明过程分为若干个子证明,通过对每个子证明的分割和放缩操作,最终得到整个不等式的证明。
这个方法常常适用于原不等式较为复杂或不易直接证明的情况,通过将证明分割为若干个子证明,分别证明每个子证明的不等式,最后再将这些子证明的不等式组合起来,得到原不等式的证明。
4.对称法:通过对不等式的两边同时进行操作,得到具有对称性的不等式,从而实现原不等式的放缩。
这个方法常常适用于原不等式中含有对称性的项,通过对称性的放缩操作,不仅可以得到更容易证明的不等式,也可以将原不等式变得更加简洁明了。
以上只是常用的放缩方法中的一部分,实际应用中还有很多其他的放缩方法,需要根据具体问题的情况选择适当的方法。
无论使用哪种放缩方法,都需要注意选择合适的放缩范围,并保证放缩后的不等式在放缩范围内成立,才能保证最终得到的不等式是正确的。
基本不等式放缩法
基本不等式放缩法是解决数学问题中的一种常用技巧,特别是在证明不等式时。
放缩法的核心思想是通过适当的放大或缩小某些项,使得原始的不等式更容易处理或者更容易证明。
以下是一些常见的放缩技巧:
1. 添加或舍弃一些正项(或负项):在保持不等式方向不变的前提下,可以适当添加或去掉一些不影响不等式成立的正项或负项。
2. 先放缩再求和(或先求和再放缩):根据问题的需要,可以先对某些项进行放缩,然后再进行求和,或者先求和再对结果进行放缩。
3. 逐项放大或缩小:对不等式中的每项单独进行放缩,然后合并结果。
4. 固定一部分项,放缩另外的项:在某些情况下,可以固定一部分项不变,只对其他项进行放缩。
5. 函数放缩:利用函数的单调性进行放缩,例如,对于递增函数,可以放大小的值,缩小大的值。
6. 裂项放缩:将复杂的项分解成更简单的形式,然后进行放缩。
7. 均值不等式放缩:利用算术平均值大于等于几何平均值的性质进行放缩。
8. 二项放缩:在涉及二项式的情况下,可以利用二项式的性质进行放缩。
9. 指数函数放缩:例如,对于指数函数e^x,有e^x ≥x + 1 当x ≥0。
10. 利用导数判断函数的单调性:通过求导数来判断函数的单调性,然后根据单调性进行放缩。
在实际应用中,放缩法往往需要结合具体问题灵活运用,有时还需要与其他数学方法(如代换法、综合法、反证法等)结合使用。
通过放缩,可以将复杂的不等式转化为更易于处理的形式,从而简化问题的解决过程。
证明数列不等式之放缩技巧及缩放在数列中的应用大全[精选.]
证明数列不等式之放缩技巧以及不等式缩放在数列中应用大全证明数列型不等式,其思维跨度大、构造性强,需要有较高的放缩技巧,充满思考性和挑战性。
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. 一、利用数列的单调性 例1.证明:当Z n n ∈≥,6时,(2)12nn n +<. 证法一:令)6(2)2(≥+=n n n c nn ,则0232)2(2)3)(1(1211<-=+-++=-+++n n n n n n n n n n c c , 所以当6n ≥时,1n n c c +<.因此当6n ≥时,66831.644n c c ⨯≤==< 于是当6n ≥时,2(2)1.2n n +< 证法二:可用数学归纳法证.(1)当n = 6时,66(62)48312644⨯+==<成立. (2)假设当(6)n k k =≥时不等式成立,即(2)1.2kk k +< 则当n =k +1时,1(1)(3)(2)(1)(3)(1)(3)1.222(2)(2)2k k k k k k k k k k k k k k++++++++=⨯<<++g 由(1)、(2)所述,当n ≥6时,2(1)12n n +<. 二、借助数列递推关系 例2.已知12-=n n a .证明:()23111123n n N a a a *++++<∈L . 证明:nn n n n a a 121121212211211111⋅=-⋅=-<-=+++Θ, ∴32])21(1[321)21(...12111112122132<-⋅=⋅++⋅+<+++=-+n n n a a a a a a S Λ. 例3. 已知函数f(x)=52168xx+-,设正项数列{}n a 满足1a =l ,()1n n a f a +=.(1) 试比较n a 与54的大小,并说明理由; (2) 设数列{}n b 满足n b =54-n a ,记S n =1ni i b =∑.证明:当n ≥2时,S n <14(2n-1).分析:比较大小常用的办法是作差法,而求和式的不等式常用的办法是放缩法。
常用不等式-放缩技巧
一:一些重要恒等式ⅰ:12+22+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6ⅱ: 13+23+…+n3=(1+2+…+n)2Ⅲ:cosa+cos2a+…+cos2n a=sin2n+1a/2n+1sinaⅳ:e=2+1/2!+1/3!+…+1/n!+a/(n!n) (0<a<1) ⅴ:三角中的等式(在大学中很有用)cosαcosβ= 1/2[cos(α+β)+cos(α-β)]sinαcosβ= 1/2[sin(α+β)+sin(α-β)]cosαsinβ= 1/2 [sin(α+β)+sin(α-β)]sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)]sinθ+sinφ=2sin(θ/2+θ/2)cos(θ/2-φ/2)sinθ-sinφ=2cos(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)cosθ+cosφ=2cos(θ/2+φ/2)cos(θ/2-φ/2)cosθ-cosφ=-2sin(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)tan+tanB+tanC=tanAtanBtanCcotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinC ⅵ:欧拉等式 e∏i=-1 (i是虚数,∏是pai)ⅶ:组合恒等式(你们自己弄吧,我不知怎样用word 编)二重要不等式1:绝对值不等式︱︱x︱-︱y︱︱≤∣x±y∣≤︱x︱+︱y︱(别看简单,常用)2:伯努利不等式(1+x1)(1+x2)…(1+x n)≥1+x1+x2+…+x n(x i符号相同且大于-1)3:柯西不等式(∑ a i b i)2≤∑a i2∑b i24:︱sin nx︱≤n︱sin x︱5; (a+b)p≤2p max(︱a p︱,︱b p︱)(a+b)p≤a p+ b p (0<p<1)(a+b)p≥a p+ b p (p>1)6:(1+x)n≥1+nx (x>-1)7:切比雪夫不等式若a1≤a2≤…≤a n, b1≤b2≤…≤b n∑a i b i≥(1/n)∑a i∑b i若a1≤a2≤…≤a n, b1≥b2≥…≥b n∑a i b i≤(1/n)∑a i∑b i三:常见的放缩(√是根号)(均用数学归纳法证)1:1/2×3/4×…×(2n-1)/2n<1/√(2n+1);2:1+1/√2+1/√3+…+1/√n>√n;3:n!<【(n+1/2)】n4:n n+1>(n+1)n n!≥2n-15:2!4!…(2n)!>{(n+1)!}n6:对数不等式(重要)x/(1+x)≤㏑(1+x)≤x 7:(2/∏)x≤sinx≤x8:均值不等式我不说了(绝对的重点)9:(1+1/n)n<4四:一些重要极限(书上有,但这些重要极限需熟背如流)。
不等式放缩技巧十法
不等式放缩技巧十法一、Cauchy-Schwarz不等式:Cauchy-Schwarz不等式是不等式放缩的基础。
对于任意实数a1,a2, …, an和b1, b2, …, bn,有如下不等式成立:(a1^2 + a2^2 + … + an^2)(b1^2 + b2^2 + … + bn^2) ≥ (a1b1+ a2b2 + … + anbn)^2Cauchy-Schwarz不等式可以解决很多不等式问题,如证明两个序列的和的平方大于等于两个序列平方的和。
二、Holder不等式:Holder不等式是Cauchy-Schwarz不等式的推广形式。
对于任意实数a1, a2, …, an和b1, b2, …, bn以及p, q满足1/p + 1/q = 1(其中p,q为正实数),有如下不等式成立:(,a1,^p + ,a2,^p + … + ,an,^p)^(1/p) * (,b1,^q + ,b2,^q + … + ,bn,^q)^(1/q) ≥ ,a1b1 + a2b2 + … + anbn Holder不等式是Cauchy-Schwarz不等式的推广形式,不仅适用于实数,也适用于复数,可以使用Holder不等式解决更多类型的不等式问题。
三、Schur不等式:Schur不等式是不等式放缩中的重要不等式。
对于任意非负实数a, b, c和非负实数r,有如下不等式成立:a^r(a-b)(a-c)+b^r(b-a)(b-c)+c^r(c-a)(c-b)≥0Schur不等式在证明其他不等式时经常被使用,尤其在三角形不等式的证明中发挥着重要作用。
四、AM-GM不等式:AM-GM不等式是代数平均-几何平均不等式的缩写,对于任意非负实数a1, a2, …, an,有如下不等式成立:(a1 + a2 + … + an)/n ≥ (a1*a2*…*an)^(1/n)AM-GM不等式是解决不等式问题中常用的一种方法,可以将最大化或最小化转化为相加或相乘的形式。
大学中常用不等式放缩技巧
大学中常用不等式,放缩技巧大学中常用不等式,放缩技巧一:一些重要恒等式ⅰ:12+22+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6ⅱ: 13+23+…+n3=(1+2+…+n)2Ⅲ:cosa+cos2a+…+cos2na=sin2n+1a/2n+1sinaⅳ: e=2+1/2!+1/3!+…+1/n!+a/(n!n) (0<a<1)ⅴ:三角中的等式(在大学中很有用)cosαcosβ= 1/2[cos(α+β)+cos(α-β)]sinαcosβ= 1/2[sin(α+β)+sin(α-β)]cosαsinβ= 1/2 [sin(α+β)+sin(α-β)]sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)]sinθ+sinφ=2sin(θ/2+θ/2)cos(θ/2-φ/2)sinθ-sinφ=2cos(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)cosθ+cosφ=2cos(θ/2+φ/2)cos(θ/2-φ/2)cosθ-cosφ=-2sin(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)tan+tanB+tanC=tanAtanBtanCcotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1 tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1 sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinCⅵ:欧拉等式e∏i=-1 (i是虚数,∏是pai)ⅶ:组合恒等式(你们自己弄吧,我不知怎样用word编)二重要不等式1:绝对值不等式︱︱x︱-︱y︱︱≤∣x±y∣≤︱x︱+︱y︱(别看简单,常用)2:伯努利不等式(1+x1)(1+x2)…(1+xn)≥1+x1+x2+…+xn(xi符号相同且大于-1)3:柯西不等式(∑ai bi)2≤∑ai2∑bi24:︱sin nx︱≤n︱sin x︱5; (a+b)p≤2pmax(︱ap︱,︱bp︱)(a+b)p≤ap+ bp (0<p<1)(a+b)p≥ap+ bp (p>1)6:(1+x)n≥1+nx (x>-1)7:切比雪夫不等式若a1≤a2≤…≤an, b1≤b2≤…≤bn∑aibi≥(1/n)∑ai∑bi若a1≤a2≤…≤an, b1≥b2≥…≥bn∑aibi≤(1/n)∑ai∑bi三:常见的放缩(√是根号)(均用数学归纳法证)1:1/2×3/4×…×(2n-1)/2n<1/√(2n+1);2:1+1/√2+1/√3+…+1/√n>√n;3:n!<【(n+1/2)】n4:nn+1>(n+1)n n!≥2n-15:2!4!…(2n)!>{(n+1)!}n6:对数不等式(重要)x/(1+x)≤㏑(1+x)≤x7:(2/∏)x≤sinx≤x8:均值不等式我不说了(绝对的重点)9:(1+1/n)n<4四:一些重要极限(书上有,但这些重要极限需熟背如流)假如高等数学是棵树木得话,那么极限就是他的根,函数就是他的皮。
放缩技巧积累公式生用
放缩技巧积累公式生用放缩技巧是数学中经常使用的一种方法,通过对数学表达式中的相关变量进行适当放缩,可以简化问题的求解过程,提高求解效率。
下面将介绍一些常见的放缩技巧及其应用。
一、放缩技巧之平方差公式平方差公式是数学中常用的放缩技巧之一,它可以将一个式子表示为两个平方差的形式,从而提供了更多的计算方式。
1. (a + b)² = a² + 2ab + b²(a - b)² = a² - 2ab + b²这两个公式可以将一个式子表示为两个平方差的形式,从而可以将一些复杂的计算转化为更简单的计算,例如求解一些二次式的因式分解等问题。
2. (a + b)² - (a - b)² = 4ab这个公式是平方差公式的一个推论,用来计算两个具有平方差形式的式子之间的差值。
可以应用于一些问题中,例如计算两个数的乘积等。
二、放缩技巧之倍角公式倍角公式是一类通过对角度进行放缩的技巧,可以将不同角度的三角函数关系转化为相同角度的三角函数关系,从而简化问题的求解。
1. sin 2θ = 2sinθcosθ这个公式表示角度2θ的正弦值可以通过角度θ的正弦和余弦值来计算,可以应用于一些三角函数的积分、导数和级数展开等问题。
2. cos 2θ = cos²θ - sin²θ = 2cos²θ - 1 = 1 - 2sin²θ这个公式表示角度2θ的余弦值可以通过角度θ的正弦和余弦值来计算,可以应用于一些三角函数的积分、导数和级数展开等问题。
三、放缩技巧之柯西不等式柯西不等式是数学中一个重要的放缩技巧,它可以将多个变量的乘积的和表示为一个变量的平方和的形式,从而提供了更多的计算方式。
1.(a₁²+a₂²+...+aₙ²)(b₁²+b₂²+...+bₙ²)≥(a₁b₁+a₂b₂+...+aₙbₙ)²这个公式表示两个向量的点乘的平方不小于它们的模的平方的乘积,可以应用于一些向量和矩阵计算中。
不等式的放缩法基本公式
不等式的放缩法基本公式1.加减法:对于不等式a<b,可以加上一个等式(或不等式)的两边,得到a+c<b+c。
同样地,可以减去一个等式(或不等式)的两边,得到a-c<b-c。
2. 乘除法:对于不等式a < b,如果c > 0,则乘以一个正数的两边,不等号方向不变,得到ac < bc。
如果c < 0,则乘以一个负数的两边,不等号方向反转,得到ac > bc。
同样地,除以一个正数的两边,不等号方向不变;除以一个负数的两边,不等号方向反转。
3.平方:对于不等式a<b,如果a和b都是非负数,可以对其进行平方运算,得到a^2<b^2、如果a和b都是负数,得到a^2>b^24.开方:对于不等式a<b,如果a和b都是非负数且不超过1,可以对其进行开方运算,得到√a<√b。
如果a和b都是正数且大于1,得到√a>√b。
5.绝对值:对于不等式,a,<,b,可以根据a和b的正负情况分别讨论。
如果a和b都是非负数,得到a<b。
如果a和b都是负数,得到-a<-b。
6.倍增法:对于不等式a<b,可以重复加或者减一个相同的数,直到得到符合条件的不等式。
这些是不等式的放缩法的基本公式和方法,但实际问题中常常还需要结合具体情况进行灵活运用。
同时,需要注意的是,放缩法只是解决不等式问题的一种方法,不是唯一的方法,有时候可能需要结合其他方法一起使用。
最重要的是,解决不等式问题时需要保持逻辑性和推理能力,严谨地进行分析和求解。
大学中常用不等式放缩技巧
大学中常用不等式,放缩技巧大学中常用不等式,放缩技巧一:一些重要恒等式ⅰ:12+22+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6ⅱ: 13+23+…+n3=(1+2+…+n)2Ⅲ:cosa+cos2a+…+cos2na=sin2n+1a/2n+1sinaⅳ: e=2+1/2!+1/3!+…+1/n!+a/(n!n) (0<a<1)ⅴ:三角中的等式(在大学中很有用)cosαcosβ= 1/2[cos(α+β)+cos(α-β)]sinαcosβ= 1/2[sin(α+β)+sin(α-β)]cosαsinβ= 1/2 [sin(α+β)+sin(α-β)]sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)]sinθ+sinφ=2sin(θ/2+θ/2)cos(θ/2-φ/2)sinθ-sinφ=2cos(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)cosθ+cosφ=2cos(θ/2+φ/2)cos(θ/2-φ/2)cosθ-cosφ=-2sin(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)tan+tanB+tanC=tanAtanBtanCcotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1 tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1 sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinCⅵ:欧拉等式e∏i=-1 (i是虚数,∏是pai)ⅶ:组合恒等式(你们自己弄吧,我不知怎样用word编)二重要不等式1:绝对值不等式︱︱x︱-︱y︱︱≤∣x±y∣≤︱x︱+︱y︱(别看简单,常用)2:伯努利不等式(1+x1)(1+x2)…(1+xn)≥1+x1+x2+…+xn(xi符号相同且大于-1)3:柯西不等式(∑ai bi)2≤∑ai2∑bi24:︱sin nx︱≤n︱sin x︱5; (a+b)p≤2pmax(︱ap︱,︱bp︱)(a+b)p≤ap+ bp (0<p<1)(a+b)p≥ap+ bp (p>1)6:(1+x)n≥1+nx (x>-1)7:切比雪夫不等式若a1≤a2≤…≤an, b1≤b2≤…≤bn∑aibi≥(1/n)∑ai∑bi若a1≤a2≤…≤an, b1≥b2≥…≥bn∑aibi≤(1/n)∑ai∑bi三:常见的放缩(√是根号)(均用数学归纳法证)1:1/2×3/4×…×(2n-1)/2n<1/√(2n+1);2:1+1/√2+1/√3+…+1/√n>√n;3:n!<【(n+1/2)】n4:nn+1>(n+1)n n!≥2n-15:2!4!…(2n)!>{(n+1)!}n6:对数不等式(重要)x/(1+x)≤㏑(1+x)≤x7:(2/∏)x≤sinx≤x8:均值不等式我不说了(绝对的重点)9:(1+1/n)n<4四:一些重要极限(书上有,但这些重要极限需熟背如流)假如高等数学是棵树木得话,那么极限就是他的根,函数就是他的皮。
常用不等式,放缩技巧
常用不等式,放缩技巧-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII一:一些重要恒等式ⅰ:12+22+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6ⅱ: 13+23+…+n3=(1+2+…+n)2Ⅲ:cosa+cos2a+…+cos2n a=sin2n+1a/2n+1sinaⅳ:e=2+1/2!+1/3!+…+1/n!+a/(n!n) (0<a<1)ⅴ:三角中的等式(在大学中很有用)cosαcosβ= 1/2[cos(α+β)+cos(α-β)]sinαcosβ= 1/2[sin(α+β)+sin(α-β)]cosαsinβ= 1/2 [sin(α+β)+sin(α-β)]sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)]sinθ+sinφ=2sin(θ/2+θ/2)cos(θ/2-φ/2)sinθ-sinφ=2cos(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)cosθ+cosφ=2cos(θ/2+φ/2)cos(θ/2-φ/2)cosθ-cosφ=-2sin(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)tan+tanB+tanC=tanAtanBtanCcotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinCⅵ:欧拉等式 e∏i=-1 (i是虚数,∏是pai)ⅶ:组合恒等式(你们自己弄吧,我不知怎样用word 编)二重要不等式1:绝对值不等式︱︱x︱-︱y︱︱≤∣x±y∣≤︱x︱+︱y︱(别看简单,常用) 2:伯努利不等式(1+x1)(1+x2)…(1+x n)≥1+x1+x2+…+x n(x i符号相同且大于-1)3:柯西不等式(∑ a i b i)2≤∑a i2∑b i24:︱sin nx︱≤n︱sin x︱5; (a+b)p≤2p max(︱a p︱,︱b p︱)(a+b)p≤a p+ b p (0<p<1)(a+b)p≥a p+ b p (p>1)6:(1+x)n≥1+nx (x>-1)7:切比雪夫不等式若a1≤a2≤…≤a n, b1≤b2≤…≤b n∑a i b i≥(1/n)∑a i∑b i若a1≤a2≤…≤a n, b1≥b2≥…≥b n∑a i b i≤(1/n)∑a i∑b i三:常见的放缩(√是根号)(均用数学归纳法证) 1:1/2×3/4×…×(2n-1)/2n<1/√(2n+1);2:1+1/√2+1/√3+…+1/√n>√n;3:n!<【(n+1/2)】n4:n n+1>(n+1)n n!≥2n-15:2!4!…(2n)!>{(n+1)!}n6:对数不等式(重要)x/(1+x)≤㏑(1+x)≤x 7:(2/∏)x≤sinx≤x8:均值不等式我不说了(绝对的重点)9:(1+1/n)n<4四:一些重要极限(书上有,但这些重要极限需熟背如流)。
不等式放缩技巧范文
不等式放缩技巧范文1. 平方差公式:对于任意实数a和b,有(a-b)^2 = a^2 - 2ab +b^2、这个公式可以用来处理包含平方项的不等式,通过展开和整理可以得到不等式的更简洁的形式。
2.三角不等式:对于任意两个实数a和b,有,a+b,<=,a,+,b。
这个不等式可以用来处理绝对值的不等式,将不等式中的绝对值化简成和的形式,从而更方便地进行推导和放缩。
3. AM-GM不等式:对于任意若干个非负实数a1,a2,...,an,有(a1+a2+...+an)/n >= (a1*a2*...*an)^(1/n)。
这个不等式是数学中最常用的不等式之一,通过将待求实数的平均值与它们的几何平均值进行比较,可以得到很多有用的结果。
4. Cauchy-Schwarz不等式:对于任意若干个实数a1,a2,...,an和b1,b2,...,bn,有(a1b1+a2b2+...+anbn)^2 <=(a1^2+a2^2+...+an^2)(b1^2+b2^2+...+bn^2)。
这个不等式提供了一种将不等式中的乘法项转化成平方项的方法,从而可以简化不等式的处理。
5. Jensen不等式:对于一个凸函数f(x)和若干个实数x1,x2,...,xn,以及对应的非负实数α1,α2,...,αn,满足α1+α2+...+αn = 1,有f(α1x1+α2x2+...+αnxn) <= α1f(x1) + α2f(x2) + ... +αnf(xn)。
这个不等式提供了一种将不等式中的加权平均值与函数的值进行比较的方法,通过选择合适的权重,可以得到有关凸函数性质的重要结果。
6.子集法:当不等式中存在多个变量时,可以通过将不等式的一边提取出一个或多个公共因子,另一边提取出剩余的因子,并通过变换得到两边都以一个或多个变量的函数形式表示的不等式,从而将原问题减小到子集上。
这些不等式放缩技巧是解决不等式问题的常用策略,可以帮助我们更好地理解不等式的性质和结构,并通过巧妙的变形和调整,将复杂的问题转化为更简单的形式,从而提供了解决不等式问题的有效方法。
大学中常用不等式放缩技巧资料
大学中常用不等式放缩技巧资料
1、放大法:乘上常数,如将 2a + 3b(均为正数)转换为4a + 6b,方法是将右边乘以2。
3、交换法:将左右两边的系数等号反转,如将3x + 4y = 5z + 6d转换为4y - 3x = 6d - 5z,方法是将等号两边的变量的系数交换。
4、拆分法:将不等式中的变量拆成独立的项,如将2a + 3b ≥ 5c + 6d转换为2a - 5c ≥ -3b + 6d,方法是将不等式中的变量拆分为独立的项进行处理。
5、比例法:若某不等式中有2个变量,可求出它们之间的比例,如将x/y ≥ 7转换为x ≥ 7y,方法是将不等式中的x和y求出比例关系。
二、最大值问题求解
1、累加法:累加法是渐进地求出朳各变量的最大值,如求取最大值时,其中的一个
变量m的最大值可以通过以下算式求得:m =∑1/(a1 + a2 +a3 + …+ am)(均为正数)。
2、减法法:根据有减有得的原则,在求取最大值时,往往可以通过限定最小值,使
得最大值受到一定程度的制约,然后综合来寻找最大值,如在最大值问题中,求得一个变量m的最大值时,可以将其它变量x、y、z之一最小话,使得m最大。
不等式放缩方法大全
不等式放缩技巧十法证明不等式,其基本方法参阅<数学是怎样学好的>(下册)有关章节.这里以数列型不等式的证明为例说明证明不等式的一个关键问题: 不等式的放缩技巧。
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十种:一 利用重要不等式放缩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 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 n nk 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 n a a a a a a nnnn n n22111111++≤++≤≤++其中,3,2=n 等的各式及其变式公式均可供选用。
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[简析] 411()11(0)141422x x x xf x x ==->-≠++•1(1)()(1)22f f n ⇒++>-⨯211(1)(1)2222n+-++-⨯⨯ 1111111(1).42222n n n n -+=-+++=+- 例3 求证),1(221321N n n n C C C C n n nnnn∈>⋅>++++- .简析 不等式左边123nn n n n C C C C ++++=12222112-++++=-n nn n n 122221-⋅⋅⋅⋅⋅> =212-⋅n n ,故原结论成立.【例4】已知222121n a a a +++=,222121n x x x +++=,求证:n n x a x a x a +++ 2211≤1.【解析】使用均值不等式即可:因为22(,)2x y xy x y R +≤∈,所以有22222211221122222n n n n a x a x a x a x a x a x ++++++≤+++2222221212111.2222nna a a x x x ++++++=+=+= 其实,上述证明完全可以改述成求n n x a x a x a +++ 2211的最大值。
不等式放缩的万能解法
不等式放缩的万能解法不等式放缩是一种重要的不等式技巧,可以用来化简和证明复杂的不等式问题。
不等式放缩法可以分为取平均数和加均值不等式两种方法。
下面详细介绍这两种方法。
一、取平均数法取平均数法是不等式放缩中常用的一种方法。
它的基本思想是用不等式两边的平均数代替两个数,从而使不等式更易于处理。
下面描述取平均数法的运用步骤:1.将不等式中的变量全部提到一边,令不等式右边为0,即将不等式转化为a(x)≥0(其中a(x)是函数表达式)。
2.对a(x)进行适当的平均化处理,将其表示为两个平方数之差或两个次幂之比。
3.应用柯西不等式或均值不等式等不等式,将不等式继续简化。
4.进一步处理化简后的不等式,尽量将其化为简单明了的形式。
例如,我们要证明:当x>0时,有以下不等式成立:(1+x)ln(1+x) > x1.将不等式转化为:f(x)=(1+x)ln(1+x)−x>0。
2.考虑将f(x)表示成两个平方数之差,可以作如下变换:f(x)=(x+1)(ln(x+1)−x/(x+1))=(x+1)ln[(x+1)/e^(x/(x+1))]3.令y=(x+1)/e^(x/(x+1)),那么f(x)就可以表示成f(x)=ln(y)(y−e^−x)>0。
4.根据$f(x)=ln(y)(y−e^{-x})>0$,则y>e^x,即(y−e^-x)/y<1。
故有:f(x)=ln(y)(y−e^−x)>ln(y)(1−y/e^x)。
应用柯西不等式,有:f(x)=ln(y)(y−e^−x)>ln[y(1−y/e^x)]4.化简上式,执行以下步骤:f(x)>ln[(1+x)/(1+(1/e^x^))]. 因此,$f(x)>ln[(1+x)/(1+(1/e^x^))]−1/e^x$5.由于ln(x)是一个凸函数,使用函数的凸性可以证明上式成立。
因此,原命题得证。
二、加均值不等式法加均值不等式是不等式放缩中常用的一种方法。
常见的不等式的放缩方法
常见的不等式的放缩方法1. AM-GM不等式:AM-GM不等式是最常用的不等式之一,它指出对于任意非负实数a和b,有a+b≥2√(ab)。
根据AM-GM不等式,可以通过对不等式中的两个或多个变量进行加权平均,然后再用AM-GM不等式进行放缩。
2. Cauchy-Schwarz不等式:Cauchy-Schwarz不等式是一种常见的向量不等式,它可以用来放缩两个向量的内积。
对于任意向量a和b,Cauchy-Schwarz不等式表达式为∣∣∣ab∣∣∣2≤∣∣∣a∣∣∣2∣∣∣b∣∣∣2、该不等式可以通过取等条件来得到最优的放缩结果。
3. Jensen不等式:Jensen不等式是一种关于凸函数的不等式,它可以用来放缩函数的平均值与函数值的关系。
对于一个凸函数f和一组满足条件的实数x1,x2,…,xn,以及对应的权重w1,w2,…,wn,Jensen 不等式表达式为f(∑(i=1)^(n)(wi*xi))≤∑(i=1)^(n)(wi*f(xi))。
该不等式可以通过选择合适的凸函数和权重,对不等式进行放缩。
4. 柯西不等式:柯西不等式是一种常见的积分不等式,它可以用来放缩两个函数的内积的模。
对于两个可积函数f(x)和g(x),柯西不等式表达式为∣∣∫[a,b]f(x)*g(x)dx∣∣≤√(∫[a,b]∣∣f(x)∣∣^2dx)*√(∫[a, b]∣∣g(x)∣∣^2dx)。
该不等式可以通过选择合适的函数f(x)和g(x),对不等式进行放缩。
5. Höld er不等式:Hölder不等式是Cauchy-Schwarz不等式的一种推广形式,它可以用来放缩多个函数的内积的模。
对于n个可积函数f1(x),f2(x),…,fn(x)和相应的权重w1,w2,…,wn,Hölder不等式表达式为∣∣∫[a,b]f1(x)*f2(x)*…*fn(x)dx∣∣≤∫[a,b]∣∣f1(x)∣∣*∣∣f2(x)∣∣*…*∣∣fn(x)∣∣dx。
数列型不等式的放缩技巧九法
数列型不等式的放缩技巧九法1.上凸性法:如果数列满足$a_{n+1}-a_n>0$,则可放缩为$a_n>a_1+(n-1)d$或$a_n>a_1+n(n-1)d$,其中$d$为常数。
2.下凸性法:如果数列满足$a_{n+1}-a_n<0$,则可放缩为$a_n<a_1+(n-1)d$或$a_n<a_1+n(n-1)d$,其中$d$为常数。
3.奇偶性法:如果数列满足$a_{n+1}-a_n$的奇偶性与$n$的奇偶性相同,则可放缩为$a_n>a_1+(n-1)d$或$a_n<a_1+n(n-1)d$,其中$d$为常数。
4.整除性法:如果数列满足$a_{n+1}-a_n$能整除$n$,则可放缩为$a_n>a_1+(n-1)d$或$a_n<a_1+n(n-1)d$,其中$d$为常数。
5.线性递增法:如果数列满足$a_{n+1}-a_n$为常数$d$,则可放缩为$a_n>a_1+(n-1)d$或$a_n<a_1+n(n-1)d$,其中$d$为常数。
6.线性递减法:如果数列满足$a_{n+1}-a_n$为常数$d$,则可放缩为$a_n<a_1+(n-1)d$或$a_n<a_1+n(n-1)d$,其中$d$为常数。
7.最值法:如果数列满足$a_{n+1}-a_n$为一组有界变量,且$a_n$有最大或最小值,则可通过对最大或最小值进行放缩得到不等式。
8. 平均值大小法:如果数列满足$a_1,a_2,\ldots,a_n$的平均值满足一些条件,则可借助平均值大小的不等式进行放缩。
9.乘积法:如果数列满足相邻项的乘积满足一些条件,则可通过对乘积进行放缩得到不等式。
举个例子来说明这些放缩技巧的应用:问题:证明数列$a_n=\frac{1}{2n-1}$是递减的。
解答:我们可以使用上凸性法进行放缩。
由$a_{n+1}-a_n=\frac{1}{2(n+1)-1}-\frac{1}{2n-1}=\frac{1}{2n+1}-\frac{1}{2n-1}=\frac{2n-1-(2n+1)}{(2n+1)(2n-1)}=-\frac{2}{(2n+1)(2n-1)}<0$所以$a_n>a_{n+1}$,即数列$a_n$是递减的。
数列型不等式的放缩技巧九法
数列型不等式的放缩技巧九法证明数列型不等式,因其思维跨度大、构造性强,需要有较高的放缩技巧而充满思考性和挑战性,能全面而综合地考查学生的潜能与后继学习能力,因而成为高考压轴题及各级各类竞赛试题命题的极好素材。
这类问题的求解策略往往是:通过多角度观察所给数列通项的结构,深入剖析其特征,抓住其规律进行恰当地放缩;其放缩技巧主要有以下九种:一 利用重要不等式放缩1. 均值不等式法例1 设.)1(3221+++⋅+⋅=n n S n 求证.2)1(2)1(2+<<+n S n n n例2已知函数bxa x f 211)(⋅+=,若54)1(=f ,且)(x f 在[]1,0上的最小值为21,求证:.2121)()2()1(1-+>++++n n n f f f例3 求证),1(221321N n n n C C C C n nn n n n ∈>⋅>++++- .2.利用有用结论例4 求证.12)1211()511)(311)(11(+>-++++n n(变式)证明.13)2311()711)(411)(11(3+>-++++n n例5 已知函数.2,,10,)1(321lg )(≥∈≤<⋅+-++++=*n N n a n n a n x f xx x x 给定求证:)0)((2)2(≠>x x f x f 对任意*∈N n 且2≥n 恒成立。
例6 已知112111,(1).2n n na a a n n +==+++ (1)用数学归纳法证明2(2)n a n ≥≥;(2)对ln(1)x x +<对0x >都成立,证明2n a e <(无理数 2.71828e ≈)例7 已知不等式].[log 2,],[log 211312122n n N n n n >∈>+++* 表示不超过n 2log 的最大整数。
设正数数列}{n a 满足:.2,),0(111≥+≤>=--n a n na a b b a n n n求证.3,][log 222≥+<n n b ba n例8 设nn na )11(+=,求证:数列}{n a 单调递增且.4<n a二 部分放缩例9 设++=a n a 211.2,131≥++a n a a求证:.2<n a例10 设数列{}n a 满足()++∈+-=N n na a a n n n 121,当31≥a 时证明对所有,1≥n 有2)(+≥n a i n ;21111111)(21≤++++++n a a a ii三 添减项放缩上述例4之法2就是利用二项展开式进行减项放缩的例子。
常用不等式放缩技巧
常用不等式放缩技巧常用的不等式和放缩技巧在数学问题和证明中扮演着重要的角色。
它们可以用来解决各种类型的问题,包括代数、几何、概率和数论等领域。
在本文中,我们将介绍一些常用的不等式和放缩技巧,以及它们在解决数学问题中的应用。
一、常用不等式:1. 平均值不等式(AM-GM不等式):对于非负实数$a_1, a_2,\ldots, a_n$,有$$\frac{a_1+a_2+\cdots+a_n}{n} \geq \sqrt[n]{a_1 a_2 \cdots a_n}$$当且仅当$a_1=a_2=\cdots=a_n$时等号成立。
2. 柯西-施瓦茨不等式:对于任意实数$a_1, a_2, \ldots, a_n$和$b_1, b_2, \ldots, b_n$,有$$(a_1^2 + a_2^2 + \cdots + a_n^2)(b_1^2 + b_2^2 + \cdots + b_n^2) \geq (a_1 b_1 + a_2 b_2 + \cdots + a_n b_n)^2$$等号成立当且仅当$\frac{a_1}{b_1} = \frac{a_2}{b_2} = \cdots = \frac{a_n}{b_n}$。
3.三角不等式:对于任意实数$a$和$b$,有$$a+b, \leq ,a, + ,b$$等号成立当且仅当$a$和$b$同号。
4.杨辉三角不等式:对于任意正整数$n$和非负实数$x$,有$$(1+x)^n \geq 1 + nx$$等号成立当且仅当$x=0$或$n=1$。
5.马尔可夫不等式:对于任意非负实数$x$和$x$的任意递增函数$f(x)$,有$$f(ax) \geq a f(x)$$其中$a \geq 1$。
这些不等式都是常用的,并且在证明问题时经常能够发挥重要作用。
二、常用放缩技巧:1. 二次函数放缩:对于一个二次函数$f(x) = ax^2+bx+c$,我们可以通过补全平方或者配方法来将其转化为一个方便处理的形式。
大学中常用不等式放缩技巧
大学中常用不等式放缩技巧关键信息项1、不等式放缩的基本概念和定义定义:____________________________目的:____________________________应用场景:____________________________2、常见的不等式放缩方法加法放缩:____________________________乘法放缩:____________________________分式放缩:____________________________指数放缩:____________________________对数放缩:____________________________3、放缩的原则和注意事项原则:____________________________注意事项:____________________________4、不等式放缩在数学分析中的应用数列极限:____________________________函数极限:____________________________积分计算:____________________________5、不等式放缩在实际问题中的应用优化问题:____________________________估计问题:____________________________11 不等式放缩的基本概念和定义不等式放缩是一种数学方法,通过对不等式中的项进行适当的增大或减小,以达到简化不等式、证明不等式或求解相关问题的目的。
111 定义不等式放缩指的是在不改变不等式方向的前提下,对不等式中的式子进行合理的变形和调整,使得不等式变得更容易处理或证明。
112 目的其主要目的包括简化复杂的不等式、证明难以直接证明的不等式、求解不等式相关的极限问题等。
113 应用场景在数学分析、概率论、统计学等领域都有广泛的应用。
例如,在证明数列的收敛性、求解函数的极值、估计数值范围等方面。
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大学中常用不等式,放缩技巧
一:一些重要恒等式
ⅰ:12+22+…+n2=n(n+1)(2n+1)/6
ⅱ: 13+23+…+n3=(1+2+…+n)2
Ⅲ:cosa+cos2a+…+cos2n a=sin2n+1a/2n+1sina
ⅳ:e=2+1/2!+1/3!+…+1/n!+a/(n!n) (0<a<1) ⅴ:三角中的等式(在大学中很有用)
cosαcosβ= 1/2[cos(α+β)+cos(α-β)]
sinαcosβ= 1/2[sin(α+β)+sin(α-β)]
cosαsinβ= 1/2 [sin(α+β)+sin(α-β)]
sinαsinβ=-1/2[cos(α+β)-cos(α-β)]
sinθ+sinφ=2sin(θ/2+θ/2)cos(θ/2-φ/2)
sinθ-sinφ=2cos(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)
cosθ+cosφ=2cos(θ/2+φ/2)cos(θ/2-φ/2)
cosθ-cosφ=-2sin(θ/2+φ/2)sin(θ/2-φ/2)
tan+tanB+tanC=tanAtanBtanC
cotAcotB+cotBcotC+cotCcotA=1
tan(A/2)tan(B/2)+tan(B/2)tan(C/2)+tan(C/2)tan(A/2)=1
sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinC ⅵ:欧拉等式 e∏i=-1 (i是虚数,∏是pai)
ⅶ:组合恒等式(你们自己弄吧,我不知怎样用word 编)
二重要不等式
1:绝对值不等式
︱︱x︱-︱y︱︱≤∣x±y∣≤︱x︱+︱y︱(别看简单,常用) 2:伯努利不等式
(1+x1)(1+x2)…(1+x n)≥1+x1+x2+…+x n(x i符号相同且大于-1)
3:柯西不等式
(∑ a i b i)2≤∑a i2∑b i2
4:︱sin nx︱≤n︱sin x︱
5; (a+b)p≤2p max(︱a p︱,︱b p︱)
(a+b)p≤a p+ b p (0<p<1)
(a+b)p≥a p+ b p (p>1)
6:(1+x)n≥1+nx (x>-1)
7:切比雪夫不等式
若a1≤a2≤…≤a n, b1≤b2≤…≤b n
∑a i b i≥(1/n)∑a i∑b i
若a1≤a2≤…≤a n, b1≥b2≥…≥b n
∑a i b i≤(1/n)∑a i∑b i
三:常见的放缩(√是根号)(均用数学归纳法证)
1:1/2×3/4×…×(2n-1)/2n<1/√(2n+1);
2:1+1/√2+1/√3+…+1/√n>√n;
3:n!<【(n+1/2)】n
4:n n+1>(n+1)n n!≥2n-1
5:2!4!…(2n)!>{(n+1)!}n
6:对数不等式(重要)x/(1+x)≤㏑(1+x)≤x 7:(2/∏)x≤sinx≤x
8:均值不等式我不说了(绝对的重点)
9:(1+1/n)n<4
四:一些重要极限
(书上有,但这些重要极限需熟背如流)。