不等式的放缩法基本公式
大学中常用不等式放缩技巧
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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。
不等式的放缩法基本公式
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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。
常见的不等式的放缩方法
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常见的不等式的放缩方法天门中学高三数学组一、先求和再放缩类型1、设数列{}n a 的前n 项的和为,n S 42n n a n=-,设2n n n T S =,1,2,3,n =⋅⋅⋅,证明:132nii T =<∑解: 由得S n = 4n 2nna =-23×(2n+1-1)(2n-1) T n = ⇒2n S n= 32×2n (2n+1-1)(2n-1) = 32×(12n -1 - 12n+1-1),所以, = 1ni =∑i T 321(ni =∑12i -1 - 12i+1-1) = 32×(121-1 - 12i+1-1) < 322、已知2113,12n n n a a a a +==-+,求证:20101112k ka =<<∑。
证明:2112737(1)0,,416n n n n n a a a a a a a ++-=->⇒>==>321 ⇒ 当时,,3n ≥2n a >13(1)113n n n n n a a a a a a n n +=-+>+⇒>+-=-()20112011120100,11a a ⇒>⇒∈-21111111(1)11n n n n n n n n a a a a a a a a +++=-+⇒-=-⇒=---1na ()20101112011201111111112111111k n n n ka a a a a a a =+⇒=-⇒=-=-∈-----∑,2 二、先放缩为等比数列再求和类型1、设,证明:n N +∈11nni i e n e =⎛⎫<⎪-⎝⎭∑ 证明:()ln(1)1x x x +≤<- 111111ln 1ln 1111nnnn n ii i i i i i i i i i e e e n n n n n e --+∞--===⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫i -∴-≤-⇒-≤-⇒-≤⇒-<<=⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑∑∑11111nni i e n e e =⎛⎫⇒<+=⎪--⎝⎭∑2、已知:113443n n n a k k --⋅=⋅+-,当13k <<时,求证:138nii n k a k =->∑。
不等式放缩法
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利用放缩法证明数列型不等式一、常用的放缩法在数列型不等式证明中的应用1、裂项放缩法:放缩法与裂项求和的结合,用放缩法构造裂项求和,用于解决和式问题。
裂项放缩法主要有两种类型:(1)先放缩通项,然后将其裂成某个数列的相邻两项的差,在求和时消去中间的项。
例1设数列{}n a 的前n 项的和14122333n n n S a +=-⨯+,1,2,3,n =。
设2nn nT S =,1,2,3,n =,证明:132ni i T =<∑。
点评: 关键是将12(21)(21)n n n +--裂项成1112121n n +---,然后再求和,即可达到目标。
(2)先放缩通项,然后将其裂成(3)n n ≥项之和,然后再结合其余条件进行二次放缩。
例2 已知数列{}n a 和{}n b 满足112,1(1)n n n a a a a +=-=-,1n n b a =-,数列{}n b 的前n 和为n S ,2n n n T S S =-; (I )求证:1n n T T +>; (II )求证:当2n ≥时,2n S 71112n +≥。
点评:此题(II )充分利用(I )的结论,n T 递增,将2n S 裂成1122112222n n n n S S S S S S S ----+-++-+的和,从而找到了解题的突破口。
2、迭乘放缩法:放缩法与迭乘法的结合,用放缩法构造迭乘形式,相乘时消去中间项。
用于解决积式问题。
例3 已知数列{}n a 的首项为13,a =点()1,+n n a a 在直线)(03*N n y x ∈=-上。
若3*3log 2(),n n c a n N =-∈证明对任意的*n ∈N ,不等式12111(1)(1+)(1+)nc c c +⋅⋅>点评:此题是证明积式大于根式,由于左边没有根式,右边是三次根式,立方后比较更容易处理。
33131(1+)()32n n c n -=-可以看成是三个假分式的乘积,保持其中一项不变,另两项假分数分子分母同时加1,加2,则积变小,3313133131()323231332n n n n n n n n n n --++>⋅⋅=----,而通项式为31{}32n n +-的数列在迭乘时刚好相消,从而达到目标。
万能不等式放缩的解法
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万能不等式放缩的解法万能不等式放缩是一种在解决数学不等式问题中非常常见和有效的方法。
通过巧妙地将不等式进行转化和放缩,我们可以得到更加紧凑和可操作的形式,从而更容易找到问题的解。
让我们来了解一下万能不等式放缩方法的背景和基本概念。
在数学中,不等式是指两个数之间的大小关系,比如大于、小于、大于等于或小于等于等。
解决一个不等式的问题,就是要找到使得不等式成立的一组数的范围或集合。
万能不等式放缩方法就是用来确定这个范围或集合的一种有效方法。
万能不等式放缩的基本思想是通过对不等式进行等价转化或放缩,得到一个更简单或更容易处理的形式。
为了达到这个目的,我们可以运用一些常见的数学技巧和性质,比如平方不等式、均值不等式、柯西-施瓦兹不等式等。
这些技巧和性质在数学中有着广泛的应用和证明,它们为我们解决不等式问题提供了强有力的工具。
接下来,让我们通过一个具体的例子来演示万能不等式放缩方法的应用。
假设我们要证明以下不等式成立:(1) 对于任意实数x和y,有(x-y)^2 ≥ 0。
为了证明这个不等式成立,我们可以利用平方不等式的性质。
根据平方不等式,任何实数的平方都大于等于零。
利用这个性质,我们可以把不等式改写为:x^2 - 2xy + y^2 ≥ 0。
进一步地,我们可以将这个不等式进行因式分解,得到:(x-y)(x-y) ≥ 0。
根据因式分解的性质,我们知道两个因子相乘的结果大于等于零,当且仅当这两个因子的符号相同或其中一个因子等于零。
我们可以得出结论:对于任意实数x和y,不等式(x-y)^2 ≥ 0成立。
通过这个简单的例子,我们可以看到万能不等式放缩方法的一般思路。
我们要对给定的不等式进行等价转化,找到一个更简单或更容易处理的形式。
我们可以利用一些常见的数学技巧和性质,对不等式进行进一步的放缩。
我们通过分析和判断得出结论,确定不等式的解集或范围。
总结起来,万能不等式放缩是一种在解决数学不等式问题中非常常见和有效的方法。
大学中常用不等式,放缩技巧
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4:︱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
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
首先 对 极限的总结 如下
极限的保号性很重要 就是说在一定区间内 函数的正负与极限一致
1 极限分为 一般极限 , 还有个数列极限, (区别在于数列极限时发散的, 是一般极限的一种)
2解决极限的方法如下:(我能列出来的全部列出来了!!!!!你还能有补充么???)
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)]
7等比等差数列公式应用(对付数列极限) (q绝对值符号要小于1)
浅谈用放缩法证明不等式
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浅谈用放缩法证明不等式山东省许晔不等式的证明是中学数学教学的重点,也是学生接受时感到头痛的难点。
不等式的证明方法很多。
如:比较法(比差商法)、分析法、综合法、数学归纳法、反证法和放缩法等。
限于篇幅,下面仅就用放缩法证明不等式的问题加以证明。
所谓放缩法,就是针对不等式的结构特征,运用不等式及有关的性质,对所证明的不等式的一边进行放大或缩小或两边放大缩小同时兼而进行,似达到证明结果的方法。
但无论是放大还是缩小都要遵循不等式传递性法则,保证放大还是缩小的连续性,不能牵强附会,须做到步步有据。
比如:证a<b,可先证a<h1,成立,而h1<b又是可证的,故命题得证。
利用放缩法证明不等式,既要掌握放缩法的基本方法和技巧,又须熟练不等式的性质和其他证法。
做到放大或缩小恰到好处,才有利于问题的解决。
现举例说明用放缩法证明不等式的几种常用方法。
一、运用基本不等式来证明①求证:lg8·lg12<1证明:∵lg8>0,lg12>0,而 lg96<lg100=2 ∴lg8·lg12<1.说明:本题应用对数函数的单调性利用不等式平均值,不等式两次放大,使不等式获证。
说明:本题采用了与基本不等式结合进行放缩的有关解题技巧。
解:∵a2b2≥2ab(当且仅当a=b时,等号成立)同理a2+c2≥2ac(当且仅当a=c时,等号成立)b2+c2≥2bc(当且仅当b=c时,等号成立)∴a2+b2+c2≥ab+bc+ac(当且仅当a=b=c时,等号成立)∵由已知可得a2+b2+c2=ab+bc+ac,说明:此题完全使用了不等式的基本性质便可解此题。
二、运用放大、缩小分母或分子的办法来达到放缩的目的证明:说明:本题观察数列的构成规律,采用通项放缩的技巧把一般数列转化成特殊数列,从而达到简化证题的目的。
证明:本题说明采用了分别把各项的分母换成最大的2m或最小的m+1的技巧。
③求证:证明:本题说明: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,即放不能太宽、缩不能太窄,真正做到恰到好处。
2023届高考数学二轮复习大题专讲专练:放缩法
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第41讲放缩法在前面的几个章节中已经涉及了一部分放缩法的运用,在导数里放缩法具有广泛用途,比如说直接利用放缩法证明不等式,利用放缩法找零点或者隐零点区间,利用放缩法判定导函数的正负号,进而判定函数单调性等.那放缩法到底是什么?放缩法本质上是一种近似估算,利用它达到简化计算的目的,其理论依据是高等数学里面的泰勒展开,这在后面的章节会具体讲解,本节先从高中数学的视角来讲解不等式放缩.那么如何利用放缩法解决导数问题呢?放缩法的核心在于利用不等式,对函数进行放大或缩小,从而达到简化函数进而简化计算的目的.下面一些关于不等式的常用结论,请在做题过程中慢慢体会.1. 能够利用的不等式通常分为三类:(1)常用不等式,就是常用对数不等式、常用指数不等式和基本不等式,以及相关的变形.(2)已证不等式,通常就是第一小问证明出来的不等式会被用在第二小问题来进行放缩.(3)变形不等式,常用不等式的变形或者在解题过程中积累下来的不等式.2. 在利用不等式放缩的时候需要注意“一向,二等,三证明”.一向.就是不等式放缩时要注意不等号的方向要一致,需要同向才能放缩.二等.就是要注意等号成立的条件,如果多次放缩还要注意等号能否同时成立.三证明.就是在运用了不等式放缩之后,一定要对不等式进行证明,除基本不等式之外,其他必须证明,也就是我们常说的“欲用不等式,必证不等式”.3. 运用不等式放缩时通常可以分为以下几类:(1)直接放缩.就是直接利用常用不等式或者函数单调性放缩即可求解.(2)去参数放缩.利用函数的单调性和参数取值范围,把参数去掉来实现放缩.(3)去项放缩.是通过舍弃一些项来实现放缩简化.(4)系数放缩.对函数进行因式分解,在可预见不等式性质的前提下,把某一个因式作为另一个因式的系数进行放缩.基本放缩公式总结下面一些常用的不等式,可用于放缩法证明不等式或者赋值法找零点,其原理会在后面泰勒展开那里具体讲【解析】,这里不过多证明.注意:如果考试的时候使用了下面的不等式,一定要用构造函数的方式证明出来,所谓“欲用不等式,必证不等式”.第一组:对数放缩(1)放缩成一次函数()-<+.x x x x x xln1,ln,ln1(2)放缩成双撇函数1111ln (1),ln (01)22x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫<->>-<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(01)x <<. 11ln (1),ln (01)22x x x x <>><<.(01)x <<. (3)放缩成二次函数()()22211ln ,ln 1(10),ln 1(0)22x x x x x x x x x x x -+--<<+->. (4)放缩成类反比【例】函数()211ln 1,ln (1)1x x x x x x -->>+,()21ln (01)1x x x x -<<<+. ()()2ln 1,ln 1(11x x x x x x x ++>>++0),()2ln 1(0)1x x x x+<<+. 第二组:指数放缩(1)放缩成一次函数e 1,e ,e e x x x x x x +>.(2)放缩成类反比【例】函数()11e 0,e (0)1x x x x x x<-<-. (3)放缩成二次函数223111e 1(0),e 1226x x x x x x x x ++>+++ 第三组:指对放缩()()e ln 112x x x x -+--=.第四组:三角函数放缩 222111sin tan (0),sin ,1cos 1sin 222x x x x x x x x x x <<>---. 第五组:以直线1=-y x 为切线的函数121ln ,e 1,,1,ln x y x y y x x y y x x x-==-=-=-=.下面举例说明如何运用不等式放缩来证明不等式.【例】设()ln 1f x ax x =++,若对任意的()20,x x f x x e >⋅恒成立,求a 的取值范围. 先参变分离:()2ln 1e x x g x a x+=-. 放缩法:由e 1x x +可得()()()22ln 2e ln 1e ln 12ln 1ln 1ln 1e 2x x x x x x x x x x x x x x x+-+-+++-++-===. 这里直接利用指数不等式整体代换放缩,即可求出min ()g x ,极大地简化了计算,这也是放缩法的魅力所在,我们一定要铭记不等式放缩的“三注意”:一向,二等,三证明.常用不等式及其变形方法总结不等式一:常用指数不等式【例1】证明:指数不等式:e 1x x +.【解析】证明:令()()e 1x f x x =-+,则()e 1x f x '=-.令()0f x '<得0x <.令()0f x '>得0x >.()f x ∴在(),0∞-单调递减,在()0,∞+上单调递增.()()00e 10f x f ∴=-=,即()e 10x x -+.e 1x x ∴+.(1)记忆:可以利用图像辅助记忆,即指数函数e x y =的图像在一次函数1y x =+的上方.(2)取等条件:0x =时可以取到等号.(3)变形:对于指数不等式变形通常是利用整体代换,11e 1e .t x x x x x 令=+-−−∴−→+(4)变方向:当1x >-时要改变不等号方向通常不等号两边取倒数,1e 11x xx e x -+⇒+不等式二:常用对数不等式【例2】证明:对数不等式:ln 1x x -.【解析】证明:令()()ln 1(0)g x x x x =-->,则()11g x x'=-. 令()0g x '<得1x >,令()0g x '>得01x <<. ()g x ∴在()0,1单调递增,在()1,∞+上单调递减.()()()1ln1110g x g ∴=--=,即()ln 10x x --.ln 1x x ∴-.(1)记忆:可以利用图像辅助记忆,即指数函数ln y x =的图像在一次函数1y x =-的下方.(2)取等条件:1x =时可以取到等号.(3)变形:对于对数不等式变形通常是利用整体代换,()1ln 1ln 1t x x x x x 令=-−−→-+−.(4)变方向:通常不等号两边同时乘负号,1ln 1ln 1x x x x-⇒-.常用不等式直接放缩对于一些无参不等式的证明,特别是同时包含指数函数、对数函数的不等式,我们通常需要用常用指数不等式和常用对数不等式放缩为幂函数,从而实现函数简化,进而方便计算和求解.【例1】证明:()1e ln 1x x ->+.【解析】证明:由常用指数不等式e 1x x +,整体代换可得()1e 11x x x --+=,当且仅当1x =时,取等号.由常用对数不等式ln 1x x -,整体代换可得()()ln 111x x x ++-=,当且仅当0x =时,取等号.(1)式与(2)式取等号的条件不同,()1e ln 1x x -∴>+.【例2】证明:12e e ln 1x x x x -+>. 【解析】证明:由e 1x x +得1e x x -,即e x ex ,故1e e x x -,当且仅当1x =时,取等号. 又1ex 111ln 1ln 1lne 1ln 0e e t t t t x x t x x令=−⇒−−→---⇒+. 由于(1)(2)式等号不能同时成立,两式相加得2ln e e x x x-+>,两边同乘e x 得()1f x >.【例3】设()()ln 1f x x =+证明:当02x <<时,()96x f x x <+.【解析】证明:当0x >时,2x <+,12x <+. ()()()ln 11ln 12x f x x x ∴=+<++. 记()()9ln 126x x h x x x =++-+, 则()2115412(6)h x x x =+-=++' ()()22153621(6)x x x x x +-++.当02x <<时,()0h x '<,()h x ∴在()0,2内是减函数.又()()00h x h <=.()9ln 126x x x x ∴++<+,即()9ln 116x x x ++<+.∴当02x <<时,()96x f x x <+.去参数放缩所谓去参数放缩,就是在给出了参数取值范围来证明不等式恒成立的题目中,把参数按取值范围放缩为常数.例如:已知参数1a ,证明()0af x >恒成立,按去参数放缩可得()()0af x f x >,只需要证明()0f x >即可.【例1】已知函数()e ln 1x f x a x =--,证明:当1ea 时,()0f x . 【解析】证明:当1ea 时,()e ln 1e xf x x --. 设()e ln 1e xg x x =--,则()e 1e x g x x=-'. 当01x <<时,()0g x '<.当1x >时,()0.1g x x >∴='是()g x 的最小值点.∴当0x >时,()()10g x g =.∴当1e a 时,()0f x .【例2】已知函数()21e xax x f x +-=,证明:当1a 时,()e 0f x +. 【解析】证明;当1a 时,()()21e 1e e x x f x x x +-++-+ 令()211e x g x x x +=+-+,则()121e x g x x +=++'.当1x <-时,()()0,g x g x '<单调递减.当1x >-时,()()0,g x g x '>单调递增.()()10g x g ∴-=.因此()e 0f x +.【例3】已知函数()()ln x f x e x m =-+,当2m 时,证明:()0f x >.【解析】证明:当2m ,(),?x m ∈-+∞时,()()ln ln 2x m x ++,故只需证明当2m =时,()0f x >当2m =时,函数()1e 2x f x x =-+',在()2,∞-+上为增函数,且()10f '-<,()00f '>. 故()0f x '=在()2,∞-+上有唯一实数根0x ,且()01,0x ∈-. 当()02,x x ∈-时,()0f x '<.当()0,x x ∞∈+时,()0f x '>.从而当0x x =时,()f x 取得最小值.由()00f x '=得()00001e ,ln 22x x x x =+=-+. 故()()()20000011022x f x f x x x x +=+=>++. 综上,当2m 时,()0f x >.去项放缩所谓去项放缩,就是直接去掉不等式两边的一些不影响不等式恒成立的确定项,从而去除参数或者简化不等式,进而快速得到证明.说白了,就是简单粗暴地扔掉一些累赘,自然就简单了.比如要证明()()()g x f x h x +>,如果能够得到()0g x ,则把()g x 直接扔掉,若()()f x h x >成立,则不等式()()()g x f x h x +>恒成立.【例1】已知函数()()()11x f x x e =+-,若0m ,证明:()2f x mx x +.【解析】证.明:由()()()11x f x x e =+-得()()00,10f f =-=,去项放缩:根据20,0m x >,可直接放缩去掉含参项2x mx x +,令()()()11x g x x e x =+--,则()()2e 2x g x x =+-',当2x -时,()()2e 220x g x x '=+-<-<.当2x >-时,设()()()2h x g x x ='=+。
三角函数放缩法常用的不等式
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三角函数放缩法常用的不等式1. 引言大家好呀,今天我们来聊聊三角函数的那些事儿,特别是放缩法和不等式这两位老朋友。
三角函数嘛,听起来有点高深,其实就像我们生活中的调味品,恰到好处就能让一切变得美味无比。
你想想,咱们日常生活中,很多问题其实都能通过这些数学工具来解决,真是“无处不在”的小帮手。
接下来,我们就从放缩法开始,顺便聊聊它如何与不等式打成一片,让数学也能轻松有趣。
2. 放缩法的基本概念2.1 什么是放缩法?放缩法,听起来就像是减肥前的各种动作,放松一下、拉伸一下,最后达到理想的效果。
说白了,这种方法就是在处理三角函数时,把问题“放大”或“缩小”,这样一来,问题就变得更清晰了。
举个简单的例子,如果我们要研究一个三角函数的值,直接计算可能会很复杂,但如果我们把它的值放大,比如说乘上一个合适的倍数,反而能看得更明白,简直是“柳暗花明又一村”!2.2 生活中的放缩法生活中其实到处都有放缩的影子。
比如,咱们吃饭的时候,如果一道菜的味道太重,我们可以加点米饭来中和;如果味道太淡,咱也可以加点调料来调味。
放缩法就是在数学世界中实现这一点。
通过适当的放大或缩小,可以让复杂的问题变得简单,就像让生活的烦恼慢慢褪去一样。
3. 常用的不等式3.1 三角函数不等式说到不等式,这可真是数学里的“武林秘籍”。
比如,咱们常听的三角函数不等式就是其中的经典。
比如,正弦函数和余弦函数之间的关系就像老朋友一样,互相依存、相互帮助。
我们可以轻松地得出,( sin x leq x )(对于 ( x ) 取非负值),这就像是人生的哲理,有些东西总是要低调一些,别太出风头,才能活得长久。
3.2 不等式在放缩法中的应用在放缩法的使用中,不等式可是起了大作用。
有时候,咱们只需将一个复杂的三角函数通过不等式放缩,便能得到一个相对简单的形式。
比如说,若要处理 ( sin x ) 的问题,可以借助三角不等式,让它不至于“高攀不起”。
就像我们在看一部电影时,如果某个场景太复杂了,换个角度,可能会发现它其实并不那么难懂。
不等式放缩技巧十法
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第六章 不等式第二节 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 nnnnn 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 [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。
高中数学讲义:放缩法证明数列不等式
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放缩法证明数列不等式一、基础知识:在前面的章节中,也介绍了有关数列不等式的内容,在有些数列的题目中,要根据不等式的性质通过放缩,将问题化归为我们熟悉的内容进行求解。
本节通过一些例子来介绍利用放缩法证明不等式的技巧1、放缩法证明数列不等式的理论依据——不等式的性质:(1)传递性:若,a b b c >>,则a c >(此性质为放缩法的基础,即若要证明a c >,但无法直接证明,则可寻找一个中间量b ,使得a b >,从而将问题转化为只需证明b c >即可 )(2)若,a b c d >>,则a c b d +>+,此性质可推广到多项求和:若()()()121,2,,n a f a f a f n >>>L ,则:()()()1212n a a a f f f n +++>+++L L (3)若需要用到乘法,则对应性质为:若0,0a b c d >>>>,则ac bd >,此性质也可推广到多项连乘,但要求涉及的不等式两侧均为正数注:这两条性质均要注意条件与结论的不等号方向均相同2、放缩的技巧与方法:(1)常见的数列求和方法和通项公式特点:① 等差数列求和公式:12nn a a S n +=×,n a kn m =+(关于n 的一次函数或常值函数)② 等比数列求和公式:()()1111n n a q S q q -=¹-,n n a k q =×(关于n 的指数类函数)③ 错位相减:通项公式为“等差´等比”的形式④ 裂项相消:通项公式可拆成两个相邻项的差,且原数列的每一项裂项之后正负能够相消,进而在求和后式子中仅剩有限项(2)与求和相关的不等式的放缩技巧:① 在数列中,“求和看通项”,所以在放缩的过程中通常从数列的通项公式入手② 在放缩时要看好所证不等式中不等号的方向,这将决定对通项公式是放大还是缩小(应与所证的不等号同方向)③ 在放缩时,对通项公式的变形要向可求和数列的通项公式靠拢,常见的是向等比数列与可裂项相消的数列进行靠拢。
数列型不等式的放缩技巧九法
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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 b a 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。
数学放缩法技巧
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放缩法是一种有意识地对相关的数或者式子的取值进行放大或缩小的方法,技巧如下:
1、舍掉(或加进)一些项。
2、在分式中放大或缩小分子或分母。
3、应用基本不等式放缩(例如均值不等式)。
4、应用函数的单调性进行放缩。
5、根据题目条件进行放缩。
6、构造等比数列进行放缩。
7、构造裂项条件进行放缩。
8、利用函数切线、割线逼近进行放缩。
9、利用裂项法进行放缩。
10、利用错位相减法进行放缩。
放缩法概念
放缩法是指要让不等式A<B成立,有时可以将它的一边放大或缩小,寻找一个中间量,如将A放大成C,即A<C,后证C<B,这种方法便是放缩法。
如果能够灵活掌握运用这种方法,对比较大小,不等式的证明等部分数学试题的解题能起到拨云见日的效果,尤其针对竞赛问题,是一种解决问题的很好方法。
所谓放缩法就是利用不等式的传递性,对照证题目标进行合情合理的放大和缩小的过程,在使用放缩法证题时要注意放和缩的"度",否则就不能同向传递了,此法既可以单独用来证明不等式,也可以是其他方法证题时的一个重要步骤。
数学所有不等式放缩技巧及证明方法
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文档收集于互联网,已重新整理排版word 版本可编辑•欢迎下载支持.高考数学所有不等式放缩技巧及证明方法一、裂项放缩畀 2 15例1.⑴求芥门 --------- 7的值; (2)求证:>2 7T V —・A=1 4* — 1Ar = l k3例2・⑴求证:1 +丄+丄+・・・+ —>1-一!一> 2)32 52⑵Li ), 6 2(2n-1)1 1 1 1 114 16 364n 2 2 4n⑶求证丄+12+空+」"•…⑵i2 2-4 2-4-6 2-4-6••…2n例 3•求证: ---- - ---- <i + l +l + ... + -L<-(n +1)( 2/1 + 1)4 9 ir 3例4・(2008年全国一卷)设函数f ⑴二X-H1U.数列仇}满足0<q<l ・% 明:畋+】>b.例 5.已知",加 e 他,兀 > -1,S,” 二 r n + T +3川 + …+ 心求证:/严 < (m +1)5,, <(〃 + 1严 -1例 6.已知® = 4" - T , T n= ------ 二 ----- ,求证:£+◎+◎人 < —.a { + a 2 + ・• • + a n2例7.已知坷=1, £ = < W (mi,"Z),求证:亠*亠+ •..+亠>逅(耐®訓) W - l(n = 2k 、k wZ) 护2 ・x 3 化・x 5.. 4丁 /、 In 2a In 3a In n a hr -n-l例 9.求证——<^—^^>2)例 10.求证:—+ - + ・・・ + —< ln(n + 1) < 1 + —4-・・• +」■2 3 77 + 1 2 n例 11.求证:(1 + \(1 +、•….(1 + ^-Xe 和(1 + ;)(1 + 厶)•….(1 + 点)<辰 2! 3! n\ 9 81 3" 例 12•求证:(1 +1 x 2) • (1 + 2 x 3) ••…[1 + n(n +1)] > 严I12例14.已知4=1。
不等式的放缩技巧
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数列型不等式放缩技巧八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几种: 一利用重要不等式放缩1.均值不等式法例 1 设 S n . 1 2 2 3(n 1)22 此数列的通项为 a k k(k 1),k 1,2, ,n.k k 1 1 n , n k . k(k 1)k k S n (k2 2k 1k 1即 n(n 1)Sn(n 1) n(n 1)22 n2 2 2n(n 1).求证吗卫 s n 解析 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n(k 1)ab 山,若放成 k(k 1) k ' 2侧得S nk 1(n 1)(n 3)22(n 1)2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n a 1 a nna 1V ----------- 2a nna 1 其中, a nn 2,3等的各式及其变式公式均可供选用。
1 _ ?bx已知函数f(X)求证: f(1) f(2) f(n) 1,若f(1) 4,且f(X)在[0,1]上的最小值为 —, 5 1-.(02年全国联赛山东预赛题) 2 简析f(x)4X 1 4X(1例3已知 a,b 为正数,(a b)n a1 简析由一 aab a b 4, b n 22n1—1 得 ab b 而(a b)n令 f(n) (a b)n 因为c n C n i ,倒序相加得 2f( n)=C :(a n 1b ab n1)而 a n1b ab n12f(n )=(C ;c n1尹1 2?2X 1_ 1 4X1 E)1b.(88年全国联赛题) 1 1 又(a b)(--) a b2 且- a 2n VC °a n b n ,则 (x 0) f (1)f(n)(1占)r b rC11 n (1-4 21,试证:对每一个C :a n 1b f(n )=C :a n1br . nC n (ar n ra bn 1 「 nn)(a br b rc nabr b rC ;a n r b r4,故C n n b n ,C1ab n1 ,n 1nC n (abn 1ab n r ana b r ) (21bn2 . a n b n 2)(a r b n rnan4弓 1b),2n1,则a n rb r )(2n (a b)n2) 2n 1,所以 f(n) (2 n , n 2na b 22n — 2n — nn 2)2n ,即对每一个n N ,例4 简析 求证c n c : 不等式左边c ;n ;:12. ------- 2n 1—2 2 2=n利用有用结论 求证(1 1)(1 1c :n 12~ 简析特例(1 C ; c ;n 1n 口 c n,原结论成立•15 (1本题可以利用的有用结论主要有: 法1利用假分数的一个性质12n (n 1,n N). 2n 1 1 2 221)2n1.b a76"b a m2n 11 2n2 0,m0)可得2 彳 (1 法2 的) 1 2k 1例5是4 3 4 3 65 6 5 2n2n 1 2n )22n 1)2n 1即(1 3 41、 利用贝努利不等式 1 2 L (此处2k 1 「2k 1 n 2k 1 k 卩(1 x)n n 2, x 1 2k 1) 56 1 1)(1 -)(1 -) 3 5 N 3'、 1 nx(n 丄)得 2k 1n 2k 1k1.2k 12n 12n (2n 1)(1 ,n .2n 1. )i2n 1. 2n 1 2, x 1, x 0)的一个 “枝”加“叶”而编拟成 年全国高考文科试题;进行升维处理并加参数而成理科姊妹题。
关于sinx的放缩不等式
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关于sinx的放缩不等式在数学中,三角函数是非常重要的概念之一。
而其中的正弦函数sinx更是被广泛应用于各个领域。
在研究sinx的性质时,放缩不等式是一个常见的工具,它可以帮助我们更好地理解和使用sinx函数。
放缩不等式可以用来描述sinx函数在某个区间上的取值范围。
具体来说,对于任意实数x,我们有如下的放缩不等式:-1 ≤ sinx ≤ 1这个不等式告诉我们,sinx的取值范围在闭区间[-1, 1]之间。
也就是说,无论x取什么值,sinx的值都不会超过1或小于-1。
要理解这个放缩不等式,我们可以从几何角度和三角恒等式两个方面进行探讨。
从几何角度来看,正弦函数可以被理解为单位圆上某一点的纵坐标。
单位圆是一个半径为1的圆,而对于任意一个角度x(弧度制),单位圆上的点可以表示为(x, sinx)。
根据单位圆的性质,圆上的点的纵坐标的取值范围在[-1, 1]之间,因此sinx的取值范围也在[-1, 1]之间。
从三角恒等式的角度来看,我们可以利用三角恒等式sin^2x + cos^2x = 1来推导放缩不等式。
首先,我们将上述恒等式中的cos^2x移到等式左边,得到sin^2x = 1 - cos^2x。
由于cos^2x 的取值范围在[0, 1]之间,所以1 - cos^2x的取值范围在[0, 1]之间。
因此,sin^2x的取值范围也在[0, 1]之间。
再开根号,得到-1 ≤ sinx ≤ 1。
放缩不等式的应用非常广泛。
在数学分析中,放缩不等式可以用来证明诸如函数的连续性、可导性以及函数极限等性质。
在几何学中,放缩不等式可以用来推导三角形的面积公式以及解决相关的几何问题。
在物理学中,放缩不等式可以用来描述波的振幅以及波的传播等现象。
除了基本的放缩不等式-1 ≤ sinx ≤ 1之外,还存在一些更加精确的放缩不等式。
例如,对于0 ≤ x ≤ π/2,我们有sinx ≤ x ≤ tanx。
这个不等式告诉我们,在区间[0, π/2]上,sinx的值始终小于x的值,而x的值又始终小于tanx的值。