高中数学方法讲解之放缩法

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放缩法技巧全总结(非常精辟,是尖子生解决高考数学最后一题之瓶颈之精华!!)

放缩法技巧全总结(非常精辟,是尖子生解决高考数学最后一题之瓶颈之精华!!)

2010高考数学备考之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几种: 一、裂项放缩 例1.(1)求∑=-nk k12142的值; (2)求证:35112<∑=nk k. 解析:(1)因为121121)12)(12(21422+--=+-=-n n n n n ,所以122121114212+=+-=-∑=n n n k n k (2)因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=-<12112121444111222n n n n n ,所以35321121121513121112=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n k nk Λ 奇巧积累:(1)⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-<=1211212144441222n n n nn(2))1(1)1(1)1()1(21211+--=-+=+n n n n n n n C C n n (3))2(111)1(1!11)!(!!11≥--=-<<⋅-=⋅=+r r r r r r n r n r n nC Tr rrn r (4)25)1(123112111)11(<-++⨯+⨯++<+n n n n Λ (5)nn nn 21121)12(21--=- (6)n n n -+<+221(7))1(21)1(2--<<-+n n n n n (8) nn n n n n n 2)32(12)12(1213211221⋅+-⋅+=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+- (9)⎪⎭⎫ ⎝⎛++-+=+++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=-+k n n k k n n n k k n k n k 11111)1(1,11111)1(1(10) !)1(1!1!)1(+-=+n n n n (11)21212121222)1212(21-++=-++=--+<n n n n n n n(11) )2(121121)12)(12(2)22)(12(2)12)(12(2)12(21112≥---=--=--<--=----n nn n n n n n n n n n n n(12) 111)1(1)1(1)1)(1(11123--+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+-<⋅=n n n n n n n n n n n n11112111111+--<-++⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=n n n n n n n(13) 3212132122)12(332)13(2221n n nn n n n n n <-⇒>-⇒>-⇒>⋅-=⋅=+(14)!)2(1!)1(1)!2()!1(!2+-+=+++++k k k k k k (15) )2(1)1(1≥--<+n n n n n(15)111)11)((1122222222<++++=+++--=-+-+j i ji j i j i j i j i j i例2.(1)求证:)2()12(2167)12(151311222≥-->-++++n n n Λ (2)求证:nn 412141361161412-<++++Λ (3)求证:1122642)12(531642531423121-+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+⋅⋅+n nn ΛΛΛ(4) 求证:)112(2131211)11(2-+<++++<-+n nn Λ解析:(1)因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+->-12112121)12)(12(1)12(12n n n n n ,所以 )12131(211)12131(211)12(112--+>+-+>-∑=n n i ni(2))111(41)1211(414136116141222nn n -+<+++=++++ΛΛ(3)先运用分式放缩法证明出1212642)12(531+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅n nn ΛΛ,再结合nn n -+<+221进行裂项,最后就可以得到答案(4)首先nn n n n++=-+>12)1(21,所以容易经过裂项得到nn 131211)11(2++++<-+Λ再证21212121222)1212(21-++=-++=--+<n n n n n n n而由均值不等式知道这是显然成立的,所以)112(2131211-+<++++n nΛ例3.求证:35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n Λ解析:一方面:因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=-<12112121444111222n n n n n ,所以35321121121513121112=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n knk Λ 另一方面:1111)1(143132111914112+=+-=+++⨯+⨯+>++++n n n n n n ΛΛ 当3≥n 时,)12)(1(61++>+n n n n n,当1=n 时,2191411)12)(1(6n n n n ++++=++Λ,当2=n 时,2191411)12)(1(6nn n n ++++<++Λ,所以综上有35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n Λ例 4.(2008年全国一卷) 设函数()ln f x x x x =-.数列{}n a 满足101a <<.1()n n a f a +=.设1(1)b a ∈,,整数11ln a b k a b-≥.证明:1k a b +>.解析:由数学归纳法可以证明{}n a 是递增数列,故存在正整数k m ≤,使b a m ≥,则b a a k k ≥>+1,否则若)(k m b a m ≤<,则由101<<≤<b a a m 知0ln ln ln 11<<≤b a a a a a m m m ,∑=+-=-=k m m m k k k k a a a a a a a111ln ln ,因为)ln (ln 11b a k a a km m m <∑=,于是b a b a b a k a a k =-+≥+>+)(|ln |11111例5.已知m m m m m n S x N m n ++++=->∈+Λ321,1,,,求证: 1)1()1(11-+<+<++m n m n S m n .解析:首先可以证明:nx x n +≥+1)1(∑=++++++++--=-++---+--=nk m m m m m m m m k k n n n n n 111111111])1([01)2()1()1(Λ所以要证1)1()1(11-+<+<++m n m n S m n 只要证:∑∑∑=+++++++++==++-+=-++--+-+=-+<+<--nk m m m m m m m m m n k m n k m m k k n n n n n k m k k 111111111111111])1[(2)1()1(1)1()1(])1([Λ 故只要证∑∑∑=++==++-+<+<--nk m m n k m n k m m k k k m k k 1111111])1[()1(])1([,即等价于m m m m m k k k m k k -+<+<--+++111)1()1()1(,即等价于11)11(11,)11(11++-<+-+<++m m kk m k k m而正是成立的,所以原命题成立. 例6.已知n n n a 24-=,nn na a a T +++=Λ212,求证:23321<++++nT T T T Λ.解析:)21(2)14(3421)21(241)41(4)222(444421321n n nn n n nT -+-=-----=+++-++++=ΛΛ所以123)2(22232234232323422234342)21(2)14(3422111111+⋅-⋅⋅=+⋅-⋅=-+=-+-=-+-=++++++n n nn n n n n n n n n n n nn T⎪⎭⎫ ⎝⎛---=--⋅⋅=+12112123)12)(122(2231n n nn n从而231211217131311231321<⎪⎭⎫ ⎝⎛---++-+-=+++++n n nT T T T ΛΛ 例7.已知11=x ,⎩⎨⎧∈=-∈-==),2(1),12(Z k k n n Z k k n n x n,求证:*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+Λ证明:nnn n n n x x n n 222141141)12)(12(11424244122=⋅=>-=+-=+,因为 12++<n n n ,所以)1(2122214122n n n n nx x n n -+=++>>+所以*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+Λ二、函数放缩例8.求证:)(665333ln 44ln 33ln 22ln *N n n n n n∈+-<++++Λ.解析:先构造函数有xxx x x 11ln 1ln -≤⇒-≤,从而)313121(1333ln 44ln 33ln 22ln nn n n +++--<++++ΛΛ因为⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+++n n n n 31121219181716151413121313121ΛΛΛ6533323279189936365111n n n n n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++>---Λ所以6653651333ln 44ln 33ln 22ln +-=--<++++n n n n nnΛ例9.求证:(1))2()1(212ln 33ln 22ln ,22≥+--<+++≥n n n n n n αααααααΛ解析:构造函数xx x f ln )(=,得到22ln ln n n n n≤αα,再进行裂项)1(1111ln 222+-<-≤n n n n n ,求和后可以得到答案函数构造形式: 1ln -≤x x ,)2(1ln ≥-≤αααn n例10.求证:nn n 1211)1ln(113121+++<+<++++ΛΛ 解析:提示:2ln 1ln 1ln 1211ln )1ln(++-++=⋅⋅-⋅+=+ΛΛn n nn n n n n n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:⎰-<n in ABCFx S 1,从而,)ln(ln |ln 11i n n x x i n n i n ni n --==<⋅--⎰ 取1=i 有,)1ln(ln 1--<n n n,所以有2ln 21<,2ln 3ln 31-<,…,)1ln(ln 1--<n n n ,n n n ln )1ln(11-+<+,相加后可以得到: )1ln(113121+<++++n n Λ另一方面⎰->n i n ABDExS 1,从而有)ln(ln |ln 11i n n x x i i n n i n ni n --==>⋅---⎰取1=i 有,)1ln(ln 11-->-n n n ,所以有nn 1211)1ln(+++<+Λ,所以综上有nn n 1211)1ln(113121+++<+<++++ΛΛ例11.求证:e n <+⋅⋅++)!11()!311)(!211(Λ和e n <+⋅⋅++)311()8111)(911(2Λ. 解析:构造函数后即可证明例12.求证:32)]1(1[)321()211(->++⋅⋅⨯+⋅⨯+n e n n Λ解析:1)1(32]1)1(ln[++->++n n n n ,叠加之后就可以得到答案 例13.证明:)1*,(4)1(1ln 54ln 43ln 32ln >∈-<+++++n N n n n n n Λ 解析:构造函数)1(1)1()1ln()(>+---=x x x x f ,求导,可以得到:12111)('--=--=x x x x f ,令0)('>x f 有21<<x ,令0)('<x f 有2>x ,所以0)2()(=≤f x f ,所以2)1ln(-≤-x x ,令12+=n x 有,1ln 22-≤n n 所以211ln -≤+n n n,所以)1*,(4)1(1ln 54ln 43ln 32ln >∈-<+++++n N n n n n n Λ例14. 已知112111,(1).2n n na a a n n+==+++证明2n a e <.解析:nn n n n a 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nn n a 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:⇒+++≤+n nn a n n a )2111(21⇒++++≤+n n n a n n a ln )2111ln(ln 21 nn n n a 211ln 2+++≤。

高中数学放缩法技巧全总结

高中数学放缩法技巧全总结

高中数学放缩法技巧全总结在高中数学学习中,放缩法是一种常用的解题技巧,尤其在不等式证明和极限计算中应用广泛。

掌握好放缩法的技巧,可以帮助我们更好地解决数学问题,提高解题效率。

下面,我将对高中数学放缩法的技巧进行全面总结,希望能够帮助大家更好地掌握这一技巧。

首先,放缩法的基本思想是通过构造一个比原来更容易处理的不等式或者关系式,从而简化原问题的解决过程。

在实际运用中,我们可以通过加减变形、乘除变形、配方等方式进行放缩,下面我们来看一些常用的放缩法技巧。

一、加减变形。

在不等式证明中,我们常常会遇到需要证明一个不等式成立的情况。

这时,我们可以通过在两边同时加上或者减去一个特定的数,来改变原不等式的形式,使得原不等式更容易证明。

例如,在证明数学归纳法中的不等式时,我们常常会通过加减变形来简化证明过程,这是一种常见的放缩法技巧。

二、乘除变形。

在极限计算中,我们常常需要通过放缩法来证明一个极限存在或者不存在。

这时,我们可以通过乘除变形,将原极限问题转化为一个更容易处理的形式。

例如,当我们需要证明一个函数的极限不存在时,可以通过乘除变形将原函数转化为一个更容易处理的形式,从而简化证明过程。

三、配方。

在解决数学问题中,有时我们需要通过配方来进行放缩。

例如,在证明三角函数不等式时,我们可以通过对不等式进行配方,将原不等式转化为一个更容易处理的形式。

这种放缩法技巧在解决三角函数不等式问题中应用广泛,可以帮助我们更好地解决这类问题。

总结起来,放缩法是高中数学学习中常用的解题技巧,通过加减变形、乘除变形、配方等方式进行放缩,可以帮助我们更好地解决数学问题,提高解题效率。

希望以上总结的放缩法技巧对大家有所帮助,能够在高中数学学习中更好地运用这一技巧,提高数学成绩。

高中数学数列放缩专题用放缩法处理数列和不等问题含答案

高中数学数列放缩专题用放缩法处理数列和不等问题含答案

高中数学数列放缩专题用放缩法处理数列和不等问题含答案TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】用放缩法处理数列和不等问题(教师版)一.先求和后放缩(主要是先裂项求和,再放缩处理) 例1.正数数列{}n a 的前n 项的和n S ,满足12+=n n a S ,试求:(1)数列{}n a 的通项公式; (2)设11+=n n n a a b ,数列{}n b 的前n 项的和为n B ,求证:21<n B解:(1)由已知得2)1(4+=n n a S ,2≥n 时,211)1(4+=--n n a S ,作差得:1212224----+=n n n n n a a a a a ,所以0)2)((11=--+--n n n n a a a a ,又因为{}n a 为正数数列,所以21=--n n a a ,即{}n a 是公差为2的等差数列,由1211+=a S ,得11=a ,所以12-=n a n (2))121121(21)12)(12(111+--=+-==+n n n n a a b n n n ,所以 真题演练1:(06全国1卷理科22题)设数列{}n a 的前n 项的和,14122333n n n S a +=-⨯+,1,2,3,n =(Ⅰ)求首项1a 与通项n a ;(Ⅱ)设2nn nT S =,1,2,3,n =,证明:132ni i T =<∑.解:(Ⅰ)由S n =a n -×2n+1+,n=1,2,3,…,①得a 1=S 1=a 1-×4+所以a 1=2再由①有S n -1=a n -1-×2n+,n=2,3,4,…将①和②相减得:a n =S n -S n -1=(a n -a n -1)-×(2n+1-2n),n=2,3,…整理得:a n +2n=4(a n -1+2n -1),n=2,3,…,因而数列{a n +2n}是首项为a1+2=4,公比为4的等比数列,即:a n +2n=4×4n -1=4n ,n=1,2,3,…,因而a n =4n -2n,n=1,2,3,…,(Ⅱ)将a n =4n-2n代入①得S n =×(4n-2n)-×2n+1+=×(2n+1-1)(2n+1-2) =×(2n+1-1)(2n -1) T n ==×=×(-) 所以,1n i i T =∑=1(ni =∑-)=×(-1121n +-)<二.先放缩再求和1.放缩后成等比数列,再求和例2.等比数列{}n a 中,112a=-,前n 项的和为n S ,且798,,S S S 成等差数列.设nn n a a b -=12,数列{}n b 前n 项的和为n T ,证明:13n T <.解:∵9789A A a a -=+,899A A a -=-,899a a a +=-,∴公比9812a q a ==-. ∴n na )21(-=.nn n nn n b 231)2(41)21(141⋅≤--=--=. (利用等比数列前n 项和的模拟公式nn S Aq A =-猜想)∴n n b b b B ++=2131)211(31211)211(213123123123122<-=--⋅=⋅++⋅+⋅≤n n . 真题演练2:(06福建卷理科22题)已知数列{}n a 满足*111,21().n n a a a n N +==+∈(I )求数列{}n a 的通项公式;(II )若数列{}n b 满足12111*444(1)()n n b b b b n a n N ---=+∈,证明:数列{}n b 是等差数列; (Ⅲ)证明:*122311...()232n n a a a n n n N a a a +-<+++<∈.(I )解:*121(),n n a a n N +=+∈112(1),n n a a +∴+=+{}1n a ∴+是以112a +=为首项,2为公比的等比数列12.n n a ∴+=即 2*21().n a n N =-∈(II )证法一:1211144...4(1).n n k k k k n a ---=+122[(...)],n n b b b n nb ∴+++-= ①12112[(...)(1)](1).n n n b b b b n n b ++++++-+=+ ② ②-①,得112(1)(1),n n n b n b nb ++-=+-即1(1)20,n n n b nb +--+=21(1)20.n n nb n b ++-++= ③-④,得 2120,n n n nb nb nb ++-+=即 2120,n n n b b b ++-+=*211(),n n n n b b b b n N +++∴-=-∈{}n b ∴是等差数列(III)证明:1121211,1,2,...,,12122(2)2k k k k k k a k n a ++--==<=-- 2.放缩后为“差比”数列,再求和 例3.已知数列{}n a 满足:11=a ,)3,2,1()21(1 =+=+n a n a n n n .求证:11213-++-≥>n n n n a a 证明:因为n nn a na )21(1+=+,所以1+n a 与n a 同号,又因为011>=a ,所以0>n a , 即021>=-+n n n n a na a ,即n n a a >+1.所以数列{}n a 为递增数列,所以11=≥a a n , 即n n n n n n a n a a 221≥=-+,累加得:121212221--+++≥-n n n a a .令12212221--+++=n n n S ,所以n n n S 2122212132-+++= ,两式相减得:n n n n S 212121212121132--++++=- ,所以1212-+-=n n n S ,所以1213-+-≥n n n a , 故得11213-++-≥>n n n n a a .3.放缩后成等差数列,再求和例4.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n n a a S +=.(1)求证:2214n n n a a S ++<;(2)<⋅⋅⋅解:(1)在条件中,令1=n ,得1112122a S a a ==+,1011=∴>a a ,又由条件n n n S a a 22=+有11212+++=+n n n S a a ,上述两式相减,注意到n n n S S a -=++11得0)1)((11=--+++n n n n a a a a 001>+∴>+n n n a a a ∴11n n a a +-=所以,n n a n =-⨯+=)1(11,(1)2n n n S +=所以42)1(212)1(21222++=++•<+=n n n a a n n n n S (2)因为1)1(+<+<n n n n ,所以212)1(2+<+<n n n n ,所以 2122312-=+=+n S n n ;222)1(2222121n n S n n n S S S =+=+++>++练习:1.(08南京一模22题)设函数213()44f x x bx =+-,已知不论,αβ为何实数,恒有(cos )0f α≤且(2sin )0f β-≥.对于正数列{}n a ,其前n 项和()n n S f a =,*()n N ∈.(Ⅰ)求实数b 的值;(II )求数列{}n a 的通项公式;1,1n n N a +=∈+,且数列{}n c 的前n 项和为n T ,试比较n T 和16的大小并证明之. 解:(Ⅰ)12b =(利用函数值域夹逼性);(II )21n a n =+; (Ⅲ)∵21111(22)22123n c n n n ⎛⎫=<- ⎪+++⎝⎭,∴1231111+23236n n T c c c c n ⎛⎫=+++⋅⋅⋅<-< ⎪+⎝⎭…2.(04全国)已知数列}{n a 的前n 项和n S 满足:nn n a S )1(2-+=,1≥n(1)写出数列}{n a 的前三项1a ,2a ,3a ;(2)求数列}{n a 的通项公式; (3)证明:对任意的整数4>m ,有8711154<+++m a a a 分析:⑴由递推公式易求:a 1=1,a 2=0,a 3=2;⑵由已知得:1112(1)2(1)nn n n n n n a S S a a ---=-=+----(n>1)化简得:1122(1)n n n a a --=+-2)1(2)1(11---=---n n n n a a ,]32)1([232)1(11+--=+---n n n n a a 故数列{32)1(+-n n a }是以321+-a 为首项,公比为2-的等比数列. 故1)2)(31(32)1(---=+-n nn a ∴22[2(1)]3n n n a -=-- ∴数列{n a }的通项公式为:22[2(1)]3n n n a -=--.⑶观察要证的不等式,左边很复杂,先要设法对左边的项进行适当的放缩,使之能够求和。

高中数学知识点精讲精析 放缩法

高中数学知识点精讲精析 放缩法

4.3.4放缩法1.放缩法这也是分析法的一种特殊情况,它的根据是不等式的传递性— a≤b,b≤c,则a≤c,只要证明"大于或等于a 的"b≤c 就行了. (5)放缩法:将不等式一侧适当的放大或缩小以达证题目的. 2.放缩法的方法有:①添加或舍去一些项,如:a a >+12;n n n >+)1(; ②将分子或分母放大(或缩小); ③利用基本不等式,如:4lg 16lg 15lg )25lg 3lg (5lg 3log 2=<=+<⋅; 2)1()1(++<+n n n n ; ④先放缩再求和(或先求和再放缩) ⑤先放缩,后裂项(或先裂项再放缩) ⑥逐项放大或缩小⑦固定一部分项,放缩另外的项; ⑧先适当组合, 排序, 再逐项比较或放缩 ⑨利用常用结论:kkk k k 21111<++=-+;k k k k k 111)1(112--=-< ; 111)1(112+-=+>k k k k k (程度大) )1111(21)1)(1(111122+--=+-=-<k k k k k k ; (程度小)1.证明当k 是大于1的整数时,,我们可以用放缩法的一支——“逐步放大法”,证明如下:2. 若水杯中的b 克糖水里含有a 克糖,假如再添上m 克糖,糖水会变得更甜,试将这一事实用数学关系式反映出来,并证明之.分析:本例反映的事实质上是化学问题,由浓度概念(糖水加糖甜更甜)可知)0,0(>>>++<m a b mb m a b a . 解:由题意得)0,0(>>>++<m a b mb ma b a . 证法一:(比较法))()()()()(m b b a b m m b b m b a m a b b a m b m a +-=++-+=-++. 0,0>>>m a b ,0,0>+>-∴m b a b ,ba mb m a m b b a b m >++>+-∴即0)()(.证法二:(放缩法)00>>>m a b 且 ,mb m a m b mb aa mb b m b a b a ++<++=++=∴)()(. 证法三:(数形结合法)如图,在Rt ∆ABC 及Rt ∆ADF 中,AB=a ,AC=b ,BD=m ,作CE ∥BD .ADF ABC ∆∆∽ , mb m a CE b m a CF b m a b a ++=++<++=∴.A3. 已知a ,b ∈R ,且a+b=1. 求证:()()2252222≥+++b a . 证法一:(比较法)a b b a R b a -=∴=+∈1,1,,()()2222259224()22a b a b a b ∴+++-=+++- 2222911(1)4222()0222a a a a a =+-+-=-+=-≥即()()2252222≥+++b a (当且仅当21==b a 时,取等号).证法二:(分析法) ()()2258)(4225222222≥++++⇐≥+++b a b a B a ⎪⎩⎪⎨⎧≥-⇐≥++-+-=⇐0)21(22584)1(1222a a a ab 因为显然成立,所以原不等式成立. 证法三:(均值换元法)∵1a b +=,所以可设t a +=21,t b -=21, ∴左边=()()22221122(2)(2)22a b t t +++=+++-+22255252522222t t t ⎛⎫⎛⎫=++-=+≥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=右边. 当且仅当t=0时,等号成立.点评:形如a+b=1结构式的条件,一般可以采用均值换元. 证法七:(利用一元二次方程根的判别式法)设y=(a+2)2+(b+2)2,由a+b=1,有1322)3()2(222+-=-++=a a a a y , 所以013222=-+-y a a ,因为R a ∈,所以0)13(244≥-⋅⋅-=∆y ,即225≥y . 故()()2252222≥+++b a . 证法四:(反证法)假设225)2()2(22<+++b a ,则 2258)(422<++++b a b a .由a+b=1,得a b -=1,于是有22512)1(22<+-+a a . 所以0)21(2<-a ,这与0212≥⎪⎭⎫ ⎝⎛-a 矛盾.所以()()2252222≥+++b a . 证法五:(放缩法)∵1a b += ∴左边=()()()()222222222a b a b +++⎡⎤+++≥⎢⎥⎣⎦()2125422a b =++=⎡⎤⎣⎦=右边. 点评:根据欲证不等式左边是平方和及a+b=1这个特点,选用基本不等式22222⎪⎭⎫⎝⎛+≥+b a b a .4.设实数x ,y 满足y+x 2=0,0<a<1.求证:812log )(log +≤+a yx a a a . 证明:(分析法)要证812log )(log +≤+a yx a a a , 10<<a ,只要证:812a a a yx ≥+,又222y x yxyxaaa a a +=+≥+ ,∴只需证:41a ayx ≥+. ∴只需证41≤+y x ,即证0412≥+-x x ,此式显然成立.∴原不等式成立.5.设m 等于a ,b 和1中最大的一个,当m x >时,求证:22<+x bx a . 分析:本题的关键是将题设条件中的文字语言“m 等于a ,b 和1中最大的一个”翻译为符号语言“a m ≥,b m ≥,1≥m ”,从而知a m x ≥>. 证明:(综合法)a m x ≥> ,,1x m b x m >≥>≥.22222 1.2a b x xa b a bx x x x x x x x∴+≤+=+<+=.6.已知,,a b c R +∈,1a b c ++=,求证:222111100()()()3a b c a b c +++++≥证明 ∵ 1a b c ++=∴ 1=2222222()2223()a b c a b c ab bc ca a b c ++=+++++≤++∴ 22213a b c ++≥又 ∵22222222111111()()27a b c a b c a b c ++=++++≥⨯= ∴ 222222222111111()()()()6()a b c a b c a b c a b c +++++=++++++110062733≥++= ∴ 222111100()()()3a b c a b c +++++≥7.若a , b , c , d ∈R +,求证:21<+++++++++++<ca d db dc c a c b bd b a a证明: 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 dd c c b a b b a a m ∴1 < m < 2 即原式成立8.当 n > 2 时,求证:1)1(log )1(log <+-n n n n 证明: ∵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 n 9. 求证:213121112222<++++n证明:nn n n n 111)1(112--=-< ∴2121113121211113121112222<-=+-++-+-+<++++n n n n10.设x > 0, y > 0,y x y x a +++=1, yyx x b +++=11,求证:a < b 证明:yyx x y x y y x x y x y x +++<+++++=+++11111 11.lg9•lg11 < 1证明:122299lg 211lg 9lg 11lg 9lg 222=⎪⎭⎫⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤⋅12.若a > b > c , 则0411≥-+-+-ac c b b a 证明:c a c b b a c b b a c b b a -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-≥--≥-+-4)()(22))((1211213.)2,(11211112≥∈>+++++++n R n nn n n 证明:左边11111122222=-+=++++>n nn n n n n n 14.121211121<+++++≤n n n 证明:11121<⋅+≤≤⋅n n n n 中式 15.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 *)证明: ∵122=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛c b c a ,又a , b , c > 0, ∴22,⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛c b c b c a c a n n∴<⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛n n c b c a 122=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛c b c a ⇒ a n + b n < c n16.已知,,x y z R ∈,且2228,24x y z x y z ++=++= 求证:4443,3,3333x y z ≤≤≤≤≤≤ 证明:显然2222()()8,8202x y x y x y z xy z z +-++=-==-+ ,x y ∴是方程22(8)8200t z x z z --+-+=的两个实根, 由0≥得443z ≤≤,同理可得443y ≤≤,443x ≤≤17. 设a ,b 为不相等的两正数,且a 3-b 3=a 2-b 2,求证143<+<a b 。

高中数学方法讲解之放缩法

高中数学方法讲解之放缩法

第 1 页 共 3 页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=<=+<⋅; ⑷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) 例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 m∴1 < m < 2 即原式成立例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 ∴n > 2时, 1)1(log )1(log <+-n n n n第 2 页 共 3 页例3.求证:213121112222<++++n 【巧证】:n n n n n111)1(112--=-< ∴2121113121211113121112222<-=+-++-+-+<++++n n n n十二、放缩法: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】:yy x 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=-+=++++>nnn 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 nn第 3 页 共 3 页∴1=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛nn c b c a。

高中数学放缩法技巧全总结

高中数学放缩法技巧全总结

高中数学放缩法技巧全总结高中数学中的放缩法是一种常用的解题技巧,它通过适当调整式子的形式,进行等价转化,从而简化计算或者明晰问题的关键点。

下面总结了一些常见的高中数学放缩法技巧。

1. 分子分母同乘:当分式的分子和分母中含有相同的因式时,可以将分子和分母同时乘以这个因式的倒数,从而得到一个等价的分式。

这样做的好处是可以简化分式,消去分子分母中的公因式。

2. 导数法:在解决函数极值问题时,可以利用导数的概念进行放缩。

通过求函数的导数,并研究导数的正负性,可以找到函数的极值点。

这种方法可以有效地缩小问题的范围,简化计算。

3. 均值不等式:均值不等式是一种常用的放缩方法,它通过寻找合适的均值来放缩不等式。

常见的均值不等式有算术-几何均值不等式、柯西-施瓦茨不等式等。

通过将不等式的两边同时取均值,可以得到一个更简单的等价不等式。

4. 三角函数变换:在解决三角函数相关的问题时,可以利用三角函数的性质进行放缩。

常见的三角函数变换有和差化积、倍角公式等。

通过适当的变换,可以将原问题转化为更容易处理的形式。

5. 幂函数变换:在解决幂函数相关的问题时,可以利用幂函数的性质进行放缩。

常见的幂函数变换有换元法、幂函数的反函数等。

通过适当的变换,可以使问题的形式更简单,更易于分析。

6. 递推关系式:在解决数列相关的问题时,可以利用递推关系式进行放缩。

通过找到数列的递推关系式,可以将原问题转化为递推问题。

递推关系式可以帮助我们找到数列的通项公式,从而简化问题的求解过程。

以上是一些高中数学中常用的放缩法技巧。

通过灵活运用这些技巧,可以在解题过程中简化计算、明晰问题的关键点,从而更高效地解决数学问题。

高中数学导数放缩法

高中数学导数放缩法

高中数学导数放缩法
放缩法是一种应用较广泛的数学方法,可以帮助我们更准确地预测趋势。

它可以用于研究不同的模式,并帮助我们理解数学的性质。

放缩法的定义很简洁,可以理解为将待研究的函数缩放到另一个函数上。

它通常是利用比较简单的曲线对复杂曲线进行研究,以提升正确性。

这在高中数学中也被广泛应用。

放缩法在微积分科目中探讨变化的情况下比较重要,如识别函数的导数,判断函数的图形特征等。

比如,考生们可以通过放缩法来研究狭义直线段的性质,具体可以将端点和直线段的某点缩放到同一坐标系。

如果直线段的两个端点都缩放到横坐标或纵坐标的1,那么整条直线段就会缩放到一条平行于横坐标轴或纵坐标轴的直线,如此可以容易研究其斜率,表示为一个分数,有助于理解这条直线段的性质。

同理,放缩法也可以用于求取圆的半径、椭圆的长轴短轴,以及曲线的凸包和曲率等。

考生们只需要把函数中若干特定点进行缩放,
并运用对称性质、相似性质,就可以更加准确地研究函数的模型,从
而准确分析函数的特点和性质。

最后要提醒的是,放缩法是一种非常灵活的数学方法,通过不断
尝试和改进,可以辅助理解和分析各种函数的性质。

此外,需要注意
的是,放缩法的运用也必须遵守数学的相关定律和原则,以保证较高
的准确度。

总之,放缩法是高中数学中常用的一种研究数学模型的分析方法,在研究不同函数的性质时都很有用,可以帮助考生更准确地预测趋势。

只要认真研究、了解放缩法的运用方法,考生们就可以掌握这种数学
方法,更好地分析函数的模型和性质,为自己的学习和生活中把握更
多技术拓展工具。

放缩法技巧全总结

放缩法技巧全总结

2011高考数学备考之 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几种:一、裂项放缩例1.(1)求∑=-n k k 12142的值; (2)求证:35112<∑=nk k . 解析:(1)因为121121)12)(12(21422+--=+-=-n n n n n ,所以122121114212+=+-=-∑=n n n k n k (2)因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=-<12112121444111222n n n n n ,所以35321121121513121112=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n k nk奇巧积累:(1)⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-<=1211212144441222n n n n n (2))1(1)1(1)1()1(21211+--=-+=+n n n n n n n C C n n(3))2(111)1(1!11)!(!!11≥--=-<<⋅-=⋅=+r r r r r r n r n r n nC Tr rrn r (4)25)1(123112111)11(<-++⨯+⨯++<+n n nn(5)nn nn21121)12(21--=- (6)n n n -+<+221(7))1(21)1(2--<<-+n n nn n (8) nn n n n n n 2)32(12)12(1213211221⋅+-⋅+=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-(9)⎪⎭⎫ ⎝⎛++-+=+++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=-+k n n k k n n n k k n k n k 11111)1(1,11111)1(1 (10) !)1(1!1!)1(+-=+n n n n (11)21212121222)1212(21-++=-++=--+<n n n n n n n(11) )2(121121)12)(12(2)22)(12(2)12)(12(2)12(21112≥---=--=--<--=----n n n n n n n n n n n n n n(12)111)1(1)1(1)1)(1(11123--+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+-<⋅=n n n n n n n n n nn n11112111111+--<-++⋅⎪⎭⎫⎝⎛+--=n n nn n n n(13) 3212132122)12(332)13(2221nn n n n n n n n <-⇒>-⇒>-⇒>⋅-=⋅=+(14)!)2(1!)1(1)!2()!1(!2+-+=+++++k k k k k k (15))2(1)1(1≥--<+n n n n n (15) 111)11)((1122222222<++++=+++--=-+-+j i ji j i j i j i ji j i例2.(1)求证:)2()12(2167)12(151311222≥-->-++++n n n (2)求证:n n412141361161412-<++++ (3)求证:1122642)12(531642531423121-+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+⋅⋅+n nn(4) 求证:)112(2131211)11(2-+<++++<-+n nn解析:(1)因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+->-12112121)12)(12(1)12(12n n n n n ,所以 )12131(211)12131(211)12(112--+>+-+>-∑=n n i ni (2))111(41)1211(414136116141222nnn-+<+++=++++(3)先运用分式放缩法证明出1212642)12(531+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅n nn ,再结合nn n -+<+221进行裂项,最后就可以得到答案(4)首先nn n n n++=-+>12)1(21,所以容易经过裂项得到nn 131211)11(2++++<-+再证21212121222)1212(21-++=-++=--+<n n n n n n n而由均值不等式知道这是显然成立的,所以)112(2131211-+<++++n n例3.求证:35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n解析: 一方面: 因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=-<12112121444111222n n n n n ,所以3532112112151312111=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n knk 另一方面: 1111)1(143132111914112+=+-=+++⨯+⨯+>++++n n n n n n当3≥n 时,)12)(1(61++>+n n n n n ,当1=n 时,2191411)12)(1(6n n n n ++++=++ ,当2=n 时,2191411)12)(1(6nn n n ++++<++ ,所以综上有35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n例4.(2008年全国一卷)设函数()ln f x x x x =-.数列{}n a 满足101a <<.1()n n a f a +=. 设1(1)b a ∈,,整数11ln a b k a b-≥.证明:1k a 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 k k ≥>+1,若)(k m b a m ≤<,则由101<<≤<b a a m 知0ln ln ln 11<<≤b a a a a a m m m ,∑=+-=-=km m m k k k k a a a a a a a111ln ln ,因为)ln (ln 11b a k a akm m m<∑=,于是b a b a b a k a a k =-+≥+>+)(|ln |11111例5.已知m m m m m n S x N m n ++++=->∈+ 321,1,,,求证: 1)1()1(11-+<+<++m n m n S m n .解析:首先可以证明:nx x n +≥+1)1(∑=++++++++--=-++---+--=n k m m m m m m m m k k n n n n n 111111111])1([01)2()1()1( 所以要证1)1()1(11-+<+<++m n m n S m n 只要证:∑∑∑=+++++++++==++-+=-++--+-+=-+<+<--nk m m m m m m m m m n k m n k m m k k n n n n n k m k k 111111111111111])1[(2)1()1(1)1()1(])1([故只要证∑∑∑=++==++-+<+<--nk m m n k m nk m m k k k m k k1111111])1[()1(])1([,即等价于m m m m m k k k m k k -+<+<--+++111)1()1()1(,即等价于11)11(11,)11(11++-<+-+<++m m kkm kkm 而正是成立的,所以原命题成立.例6.已知n n n a 24-=,nnna a a T +++=212,求证:23321<++++nT T T T .解析:)21(2)14(3421)21(241)41(4)222(444421321n n nn n n nT -+-=-----=+++-++++=所以123)2(22232234232323422234342)21(2)14(3211+⋅-⋅⋅=+⋅-⋅=-+=-+-=-+-=++nn n n n n n n nn T⎪⎭⎫ ⎝⎛---=--⋅⋅=+12112123)12)(122(2231n n nn n 从而231211217131311231321<⎪⎭⎫ ⎝⎛---++-+-=+++++n n nT T T T例7.已知11=x ,⎩⎨⎧∈=-∈-==),2(1),12(Z k k n n Z k k n n x n,求证:*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+ 证明:nn n n n n x x n n 222141141)12)(12(11424244122=⋅=>-=+-=+,因为12++<n n n ,所以)1(2122214122n n n n nx x n n -+=++>>+所以*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+二、函数放缩例8.求证:)(665333ln 44ln 33ln 22ln *N n n n nn∈+-<++++ .解析:先构造函数有xxx x x 11ln 1ln -≤⇒-≤,从而)313121(1333ln 44ln 33ln 22ln n n nn+++--<++++cause ⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+++n n n n 31121219181716151413121313121 6533323279189936365111n n n n n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++>---所以6653651333ln 44ln 33ln 22ln +-=--<++++n n n n nn例9.2ααα例10.所以有nn 1211)1ln(+++<+ ,所以综上有nn n 1211)1ln(113121+++<+<++++例11.求证:e n <+⋅⋅++)!11()!311)(!211( 和e <+⋅⋅++)311()8111)(911( .解析:构造函数后即可证明例12.求证:32)]1(1[)321()211(->++⋅⋅⨯+⋅⨯+n e n n 解析:1)1(32]1)1(ln[++->++n n n n ,叠加之后就可以得到答案例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()(>+---=x x x x f ,求导,可以得到:12111)('--=--=x x x x f ,令0)('>x f 有21<<x ,令0)('<x f 有2>x ,所以0)2()(=≤f x f ,所以2)1ln(-≤-x x ,令12+=n x 有,1ln 22-≤n n 所以211ln -≤+n n n,所以)1*,(4)1(1ln 54ln 43ln 32ln >∈-<+++++n N n n n n n例14. 已知112111,(1).2n n n aa a n n +==+++证明2n a e <. 解析:nn n n n a 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nn n a 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:⇒+++≤+n nn a nn a )2111(21⇒++++≤+n nn a nn a ln )2111ln(ln 21nn n n a 211ln 2+++≤。

高中数列放缩法技巧

高中数列放缩法技巧

高中数列放缩法技巧
高中数列放缩法是一种用于求解数列问题的技巧。

通过适当的方法对数列进行放缩,可以简化问题的求解过程,提高解题效率。

在高中数学中,数列是一个非常重要的概念。

通过研究数列的性质和规律,可以帮助学生培养数学思维和分析问题的能力。

数列放缩法的基本思想是通过一系列变换将原始数列转化为一个更
加简单或者更加易于处理的数列,从而使问题的求解变得更加容易。

下面介绍几种常用的数列放缩方法:
1. 数列的倍数放缩:如果一个数列的每一项都乘以一个相同的常数,那么这个数列的性质和规律不会改变。

这种放缩方法常用于求解具有明显倍数关系的数列问题,可以通过放缩将数列转化为一个等比数列,从而更加方便地求解。

2. 数列的平移放缩:如果一个数列的每一项都加上或者减去一个相
同的常数,那么这个数列的性质和规律不会改变。

这种放缩方法常用于求解具有明显递推关系的数列问题,可以通过放缩将数列转化为一个等差数列,从而更加方便地求解。

3. 数列的递推放缩:如果一个数列的每一项都是前一项的某个函数,
那么这个数列的性质和规律不会改变。

这种放缩方法常用于求解具有复杂递推关系的数列问题,可以通过放缩将数列转化为一个递推公式,从而更加方便地求解。

除了以上几种基本的放缩方法,还可以根据具体问题的特点进行其他类型的放缩。

数列放缩法在高中数学中有着广泛的应用,可以帮助学生解决各种数列问题,提高数学分析和推理能力。

总之,高中数列放缩法是一种重要的解题技巧,通过适当的放缩方法可以简化数列问题的求解过程,提高解题效率。

掌握数列放缩法对于高中数学的学习和应试都具有重要的意义。

高中数学讲义微专题47 多变量表达式范围——放缩消元法

高中数学讲义微专题47  多变量表达式范围——放缩消元法

a
a
大: 3 b 3 2 5 即 M 5 ,再求 3 b 的最小值,由1 a b 可知利用 b a 进行放
a
1
a
缩 , 从 而 消 去 b , 可 得 : 3b 3a , 再 利 用 均 值 不 等 式 可 得 :
a
a
3 b 3 a 2 3 a 2 3 ,所以 3 b 的最小值 m 2 3 ,从而 M m 5 2 3
行处理,将 x 视为主元,即 f x 2x2 x 3z 2 z 2 但本题要注意 x 的取值范围与 z 相
关 , 即 x 0,2 z , 通 过 配 方 ( 或 求 导 ) 可 知 f x 的 最 大 值 在 边 界 处 取 得 , 即
f
x
max
max
3z 2 z 2,5z 2 8z 8
1
4
z
1 2
例 7:设 x, y, z 0 ,且 x y z 2 ,则 2x2 y 3z2 的最大值是____________
思路:本题虽然有 3 个变量,但可通过 x y z 2 进行消元,观察所求式子项的次数可知
消去 y 更方便,从而可得 2x2 y 3z2 2x2 x 3z2 z 2 。然后可使用“主元法”进
消元会比较复杂,不利于求得最值。所以处理多变量表达式的最值时,选择消去合适的元是
关键

5(2010,四川)设
a
b
c
0
,则
2a2
1 ab
a
1
a
b
10ac
25c2
的最小值为(

A. 2
B. 4
C. 2 5
D. 5
思路:表达式含变量个数较多,且没有等量条件消元,所以考虑式子中是否存在不等关系来

高考专题----------------放缩法

高考专题----------------放缩法

高考专题—放缩法缩法是不等式证明中一种常用的方法,也是一种非常重要的方法。

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。

但放缩的围较难把握,常常出现放缩之后得不出结论或得出相反结论的现象。

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。

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{}n a 的前n 项的和n S ,满足12+=n n a S ,试求: (1)数列{}n a 的通项公式; (2)设11+=n n n a a b ,数列{}n b 的前n 项的和为n B ,求证:21<n B解:(1)由已知得2)1(4+=n n a S ,2≥n 时,211)1(4+=--n n a S ,作差得:1212224----+=n n n n n a a a a a ,所以0)2)((11=--+--n n n n a a a a ,又因为{}n a 为正数数列,所以21=--n n a a ,即{}n a 是公差为2的等差数列,由1211+=a S ,得11=a ,所以12-=n a n (2))121121(21)12)(12(111+--=+-==+n n n n a a b n n n ,所以21)12(2121)1211215131311(21<+-=+---+-=n n n B n 注:一般先分析数列的通项公式.如果此数列的前n 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{}n a 满足条件()n f a a n n =-+1)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{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n n a a S +=.(1) 求证:2214n n n a a S ++<;(2)<⋅⋅⋅+< 解:(1)在条件中,令1=n ,得1112122a S a a ==+,1011=∴>a a ,又由条件n n n S a a 22=+有11212+++=+n n n S a a ,上述两式相减,注意到n n n S S a -=++11得0)1)((11=--+++n n n n a a a a 001>+∴>+n n n a a a ∴11n n a a +-=所以, n n a n =-⨯+=)1(11,(1)2n n n S +=所以42)1(212)1(21222++=++•<+=n n n a a n n n n S (2)因为1)1(+<+<n n n n ,所以212)1(2+<+<n n n n ,所以 2)1(23222121+++⨯+⨯=++n n S S S n 212322++++<n 2122312-=+=+n S n n ;222)1(2222121n n S n n n S S S =+=+++>++2.放缩后成等比数列,再求和 例3.(1)设a ,n ∈N *,a ≥2,证明:n n na a a a⋅+≥--)1()(2;(2)等比数列{a n }中,112a =-,前n 项的和为A n ,且A 7,A 9,A 8成等差数列.设nn n a a b -=12,数列{b n }前n 项的和为B n ,证明:B n <13.解:(1)当n 为奇数时,a n≥a ,于是,n n n n na a a a a a⋅+≥+=--)1()1()(2.当n 为偶数时,a -1≥1,且a n≥a 2,于是n n n n n n n a a a a a a a a a a a ⋅+≥⋅-+=⋅-≥-=--)1()1)(1()1()1()(22.(2)∵9789A A a a -=+,899A A a -=-,899a a a +=-,∴公比9812a q a ==-.∴nn a )21(-=. nn n nn n b 231)2(41)21(141⋅≤--=--=. ∴n n b b b B ++=2131)211(31211)211(213123123123122<-=--⋅=⋅++⋅+⋅≤n n . 3.放缩后为差比数列,再求和例4.已知数列{}n a 满足:11=a ,)3,2,1()21(1 =+=+n a na n n n .求证: 11213-++-≥>n n n n a a 证明:因为n nn a na )21(1+=+,所以1+n a 与n a 同号,又因为011>=a ,所以0>n a , 即021>=-+n n n n a na a ,即n n a a >+1.所以数列{}n a 为递增数列,所以11=≥a a n , 即n n n n n n a n a a 221≥=-+,累加得:121212221--+++≥-n n n a a .令12212221--+++=n n n S ,所以n n n S 2122212132-+++= ,两式相减得:n n n n S 212121212121132--++++=- ,所以1212-+-=n n n S ,所以1213-+-≥n n n a , 故得11213-++-≥>n n n n a a .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P 1P 2…P n 中,若1≤i <j ≤m 时P i >P j (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321)1()1( -+n n n 的逆序数为a n ,如排列21的逆序数11=a ,排列321的逆序数63=a .(1)求a 4、a 5,并写出a n 的表达式; (2)令nn n n n a aa ab 11+++=,证明32221+<++<n b b b n n ,n =1,2,…. 解(1)由已知得15,1054==a a ,2)1(12)1(+=+++-+=n n n n a n . (2)因为 ,2,1,22222211==+⋅+>+++=+=++n nn n n n n n n a a a a b n n n n n , 所以n b b b n 221>+++ .又因为 ,2,1,222222=+-+=+++=n n n n n n n b n , 所以)]211()4121()3111[(2221+-++-+-+=+++n n n b b b n=32221232+<+-+-+n n n n .综上, ,2,1,32221=+<++<n n b b b n n . 注:常用放缩的结论:(1))2(111)1(11)1(11112≥--=-<<+=+-k kk k k k k k k k (2).)2)(111(212112)111(2≥--=-+<<++=+-k kk k k k k k k k练习1已知数列{a n }满足:a 1=1且)2(213221≥=---n a a n n n .(1) 求数列{a n }的通项公式;(2) 设m ∈N +,m ≥n ≥2,证明(a n +n 21)m 1(m-n+1)≤m m 12-分析:这是06年省高中数学竞赛的一道解答题(1)大家都知道数列的递推公式往往比通项公式还重要.这就引导我们要重视数列的递推公式由已知有a n =112123--+n n a ,学生对形如1,0(1≠≠+=-A AB B Aa a n n 且,A ,B 是常数)形式的一次线性递推关系的数列通过构造新数列求通项公式的方法已不陌生,本题中的递推关系显然不是此类型.那么我们能否也可通过待定系数法构造新数列呢?不妨设)2)(2(23211≤+=+--n x a x a n n n n 即11223--+=n n n c a a 与112123--+=n n n a a 比较系数得c=1.即n n n a )23(21=+)21(232111--+=+n n n n a a又23211=+a ,故{n n a 21+}是首项为23公比为23的等比数列,故n n n a 21)23(-=(2) 这一问是数列、二项式定理及不等式证明的综合问题.综合性较强.即证(mm n m m n1)1()232-≤+-,当m=n 时显然成立。

放缩法技巧全总结

放缩法技巧全总结

放缩法技巧全总结放缩法是一种在求解数学问题时经常使用的技巧之一、它主要是通过对问题进行放大或缩小,从而转换为更简单或更熟悉的形式来解决。

放缩法可以用于各种数学领域,如代数、几何和计算等。

在本文中,我将总结一些常用的放缩法技巧。

一、代数放缩法1.替换变量:通过替换变量,将原始问题转化为更容易求解的问题。

例如,可以通过令一些变量等于另一个变量的一些表达式来简化问题。

2.提取公因式:将多项式中的公因式提取出来,可以简化计算过程。

3.移项:将方程中的项移动到一边,可以使问题更加清晰。

4.分式放缩:对于有分式形式的问题,可以通过放缩分母或分子来简化问题。

二、几何放缩法1.类比三角形:如果一个问题中涉及到一个复杂的三角形,可以通过找到类似形状但更简单的三角形来放缩问题。

2.重心放缩:对于一个几何体,可以通过移动几何体的重心来简化问题。

例如,在求解三角形面积时,可以通过将三角形平移到一个更简单的位置来计算。

3.缩放比例:通过按比例缩放一个几何体,可以简化问题。

例如,求解复杂图形的面积时,可以将图形按比例缩小到一个更易计算的大小。

三、计算放缩法1.近似计算:当遇到一个复杂的数学计算时,可以通过近似计算来简化问题。

例如,可以使用泰勒级数近似一个函数的值。

2.递归放缩:将一个复杂的计算问题分解为多个简单的计算问题,并将得到的结果组合起来。

例如,在求解一个复杂的积分时,可以将其拆分为多个简单的积分来计算。

3.迭代放缩:通过迭代计算的方式,逐步接近问题的解。

例如,在求解方程的根时,可以逐步逼近根的值。

四、实例分析以以下问题为例,展示放缩法在实际问题的应用。

假设有一个需要排队购买电影票的场景,共有n个人等待购票,每个人需要等待的时间为ti,求解n个人等待时间的平均值。

使用放缩法求解该问题的步骤如下:1. 将n个人的等待时间求和得到总的等待时间sum。

2. 将总的等待时间sum除以n,得到平均等待时间average。

通过放缩法求解,可以将原始问题转化为简单的求和和除法操作,从而简化了计算过程。

放缩法技巧全总结

放缩法技巧全总结

放缩法技巧全总结放缩法(Scaling)是一种常用的数学技巧,用于将数学问题转化为更简单、更易解决的形式。

这种技巧广泛应用于数学竞赛和问题求解中。

以下是放缩法的几个常见技巧和应用总结。

1.强化不等关系:放缩法的核心思想是通过比较大小来改变问题的形式。

如果已知a>b,那么可以通过加减乘除等操作将问题转化为a的形式,从而简化计算过程。

例如,要求证明a+2b>0,可以通过乘法得到2a+4b>0,进一步可得3a+6b>0。

这样可以将问题转化为证明3a+6b>0的形式,而这个不等式更容易证明。

2. 运用恒等变形:放缩法还可以通过变换等式或不等式的形式来简化问题。

常用的恒等变形包括平方恒等式(a+b)^2=a^2+2ab+b^2和倒数恒等式1/(ab)=(1/a)(1/b)等。

应用这些恒等变形,可以将问题转化为更简单的形式,进而解决问题。

3.递推放缩:递推放缩是一种通过递推关系来简化问题的方法。

通过找到问题的递推关系,可以将问题规模进行放缩,从而降低问题的复杂度。

例如,要求证明一些等式成立,可以通过将等式两边代入等式左边或右边的形式,利用递推关系将问题简化。

4.红蓝染色:红蓝染色是一种通过对元素染色来放缩问题的方法。

通过给问题中的元素染色,可以将问题转化为简化的形式,从而解决问题。

例如,在一个n×n的方格中,要求选择一些相互不在同一行、同一列的方格,并使这些方格能够覆盖所有的行和列。

可以将行和列分别染成红色和蓝色,问题转化为在红色和蓝色方格中选择不同行和列的方格并覆盖所有的红色和蓝色方格的问题。

5.数学归纳法:数学归纳法是一种通过递推关系来证明数学性质的方法。

通过对问题进行归纳假设,可以按照递推步骤逐步证明问题的性质。

例如,要证明对于任意正整数n,都有n(n+1)(n+2)能被6整除,可以通过数学归纳法来证明:当n=1时,1×2×3=6能被6整除;假设当n=k时成立,即k(k+1)(k+2)能被6整除;则当n=k+1时,(k+1)(k+2)(k+3)=(k(k+1)(k+2))+(k+1)(k+2)也能被6整除,即对于任意正整数n都有n(n+1)(n+2)能被6整除。

高中数学讲义:放缩法证明数列不等式

高中数学讲义:放缩法证明数列不等式

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。

高考数学难点---数列放缩法技巧总结

高考数学难点---数列放缩法技巧总结

高考数学备考之一 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几种: 一、裂项放缩例1.(1)求∑=-n k k 12142的值; (2)求证:35112<∑=nk k .解析:(1)因为121121)12)(12(21422+--=+-=-n n n n n ,所以122121114212+=+-=-∑=n nn k n k (2)因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=-<12112121444111222n n n n n ,所以35321121121513121112=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n knk技巧积累:(1)⎪⎭⎫⎝⎛+--=-<=1211212144441222n n n n n(2))1(1)1(1)1()1(21211+--=-+=+n n n n n n n C C n n (3))2(111)1(1!11)!(!!11≥--=-<<⋅-=⋅=+r r r r r r n r n r n nC T r r rn r(4)25)1(123112111)11(<-++⨯+⨯++<+n n n n (5)nn nn 21121)12(21--=- (6)n n n -+<+221(7))1(21)1(2--<<-+n n nn n (8) n n n n n n n 2)32(12)12(1213211221⋅+-⋅+=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+- (9)⎪⎭⎫⎝⎛++-+=+++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+=-+k n n k k n n n k k n k n k 11111)1(1,11111)1(1(10) !)1(1!1!)1(+-=+n n n n (11)21212121222)1212(21-++=-++=--+<n n n n n n n(11) )2(121121)12)(12(2)22)(12(2)12)(12(2)12(21≥---=--=--<--=--n n n n n(12) 111)1(1)1(1)1)(1(11123--+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+-<⋅=n n n n n n n n n nn n 11112111111+--<-++⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=n n n n n n n (13) 3212132122)12(332)13(2221nn n n n n n n n <-⇒>-⇒>-⇒>⋅-=⋅=+(14) !)2(1!)1(1)!2()!1(!2+-+=+++++k k k k k k (15) )2(1)1(1≥--<+n n n n n (15)111)11)((1122222222<++++=+++--=-+-+j i j i j i j i j i j i j i例2.(1)求证:)2()12(2167)12(151311222≥-->-++++n n n (2)求证:n n412141361161412-<++++ (3)求证:1122642)12(531642531423121-+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+⋅⋅+n n n (4) 求证:)112(2131211)11(2-+<++++<-+n nn解析:(1)因为⎪⎭⎫⎝⎛+--=+->-12112121)12)(12(1)12(12n n n n n ,所以 )12131(211)12131(211)12(112--+>+-+>-∑=n n i ni(2))111(41)1211(414136116141222n nn -+<+++=++++(3)先运用分式放缩法证明出1212642)12(531+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅n nn ,再结合n n n -+<+221进行裂项,最后就可以得到答案 (4)首先nn n n n++=-+>12)1(21,所以容易经过裂项得到nn 131211)11(2++++<-+再证21212121222)1212(21-++=-++=--+<n n n n n n n而由均值不等式知道这是显然成立的,所以)112(2131211-+<++++n n例3.求证:35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n解析: 一方面: 因为⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=-=-<12112121444111222n n n n n ,所以35321121121513121112=+<⎪⎭⎫ ⎝⎛+--++-+<∑=n n kn k 另一方面: 1111)1(143132111914112+=+-=+++⨯+⨯+>++++n nn n n n 当3≥n 时,)12)(1(61++>+n n nn n ,当1=n 时,2191411)12)(1(6nn n n ++++=++ ,当2=n 时,2191411)12)(1(6n n n n ++++<++ , 所以综上有35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n例4.(2008年全国一卷)设函数()ln f x x x x =-.数列{}n a 满足101a <<.1()n n a f a +=.设1(1)b a ∈,,整数11ln a bk a b-≥.证明:1k a 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 k k ≥>+1,若)(k m b a m ≤<,则由101<<≤<b a a m 知0ln ln ln 11<<≤b a a a a a m m m ,∑=+-=-=km m m k k k k a a a a a a a 111ln ln ,因为)ln (ln 11b a k a a km m m <∑=,于是b a b a b a k a a k =-+≥+>+)(|ln |11111例5.已知m m m m m n S x N m n ++++=->∈+ 321,1,,,求证: 1)1()1(11-+<+<++m n m n S m n .解析:首先可以证明:nx x n +≥+1)1(∑=++++++++--=-++---+--=nk m m m m m m m m k k n n n n n 111111111])1([01)2()1()1( 所以要证1)1()1(11-+<+<++m n m n S m n只要证:∑∑∑=+++++++++==++-+=-++--+-+=-+<+<--nk m m m m m m m m m n k m n k m m k k n n n n n k m k k 111111111111111])1[(2)1()1(1)1()1(])1([故只要证∑∑∑=++==++-+<+<--nk m m n k m nk m m k k k m k k1111111])1[()1(])1([,即等价于m m mm m k k k m k k-+<+<--+++111)1()1()1(, 即等价于11)11(11,)11(11++-<+-+<++m m kk m k km 而正是成立的,所以原命题成立. 例6.已知n n n a 24-=,n nn a a a T +++= 212,求证:23321<++++n T T T T .解析:)21(2)14(3421)21(241)41(4)222(444421321n nn n nnn T -+-=-----=+++-++++= 所以123)2(22232234232323422234342)21(2)14(3422111111+⋅-⋅⋅=+⋅-⋅=-+=-+-=-+-=++++++n n nn n n n n n n n n n n nnT⎪⎭⎫ ⎝⎛---=--⋅⋅=+12112123)12)(122(2231n n nn n从而231211217131311231321<⎪⎭⎫ ⎝⎛---++-+-=+++++n n n T T T T 例7.已知11=x ,⎩⎨⎧∈=-∈-==),2(1),12(Z k k n n Z k k n n x n ,求证:*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+证明: nn n n n n x x n n 222141141)12)(12(11424244122=⋅=>-=+-=+,因为12++<n n n ,所以)1(2122214122n n n n nx x n n -+=++>>+所以*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+二、函数放缩例8.求证:)(665333ln 44ln 33ln 22ln *N n n n n n ∈+-<++++ . 解析:先构造函数有xxx x x 11ln 1ln -≤⇒-≤,从而)313121(1333ln 44ln 33ln 22ln n n nn+++--<++++cause ⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+++n n n n 31121219181716151413121313121 6533323279189936365111nn n n n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++>---n例 例11.例12.求证:32)]1(1[)321()211(->++⋅⋅⨯+⋅⨯+n e n n 解析:1)1(32]1)1(ln[++->++n n n n ,叠加之后就可以得到答案例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()(>+---=x x x x f ,求导,可以得到: 12111)('--=--=x x x x f ,令0)('>x f 有21<<x ,令0)('<x f 有2>x , 所以0)2()(=≤f x f ,所以2)1ln(-≤-x x ,令12+=n x 有,1ln 22-≤n n 所以211ln -≤+n n n ,所以)1*,(4)1(1ln 54ln 43ln 32ln >∈-<+++++n N n n n n n例14. 已知11111,(1).2n n a a a n n +==+++证明2n a e <.解析:n n n n n a 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n n n a 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 n n a )2111(21⇒++++≤+nn an n a ln )2111ln(ln 1nn n n a 211ln 2+++≤。

放缩法技巧全总结

放缩法技巧全总结

精心整理2011高考数学备考之 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,抓住其规律进例解析(11) )2(121121)12)(12(2)22)(12(2)12)(12(2)12(21112≥---=--=--<--=----n n n n n n n n n n n n n n(12)111)1(1)1(1)1)(1(11123--+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=+-<⋅=n n n n n n n n n nn n(13) 3212132122)12(332)13(2221nn n nnnnnn <-⇒>-⇒>-⇒>⋅-=⋅=+(14)!)2(1!)1(1)!2()!1(!2+-+=+++++k k k k k k (15) )2(1)1(1≥--<+n n n n n(15) 111)11)((1122222222<++++=+++--=-+-+j i j i j i j i j i j i j i例2.(1)求证:)2()12(2167)12(151311222≥-->-++++n n n (2)求证:n n412141361161412-<++++ (3)求证:1122642)12(531642531423121-+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅++⋅⋅⋅⋅+⋅⋅+n nn(4) 求证:)112(2131211)11(2-+<++++<-+n nn,最例解以当3≥n 时,)12)(1(61++>+n n nn n ,当1=n 时,2191411)12)(1(6nn n n ++++=++ ,当2=n 时,2191411)12)(1(6nn n n ++++<++ ,所以综上有35191411)12)(1(62<++++≤++n n n n例4.(2008年全国一卷)设函数()ln f x x x x =-.数列{}na 满足101a <<.1()n n af a +=.设1(1)b a ∈,,整数11ln a b k a b-≥.证明:1k ab +>.解析: 由数学归纳法可以证明{}na 是递增数列,故 若存在正整数k m ≤, 使bam≥, 则ba a k k ≥>+1,若)(k m b am≤<,则由101<<≤<b a am 知0ln ln ln 11<<≤b a a a a am m m,∑=+-=-=km mm k k k k aa a a a a a 111ln ln ,因为)ln (ln 11b a k a akm m m<∑=,于是ba b a b a k a ak =-+≥+>+)(|ln |11111例5.已知mm m m m n S x Nm n ++++=->∈+321,1,,,求证: 1)1()1(11-+<+<++m n m n S m n.解析:首先可以证明:nxx n+≥+1)1(n+m k 1].例例证明因为 12++<n n n ,所以)1(2122214122n n n n nx x n n -+=++>>+所以*))(11(21114122454432N n n x x x x x x n n ∈-+>++⋅+⋅+二、函数放缩例8.求证:)(665333ln 44ln 33ln 22ln *N n n n n n∈+-<++++ .解析:先构造函数有xxx x x 11ln 1ln -≤⇒-≤,从而)313121(1333ln 44ln 33ln 22ln n n nn+++--<++++cause⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+++n n n n 31121219181716151413121313121 6533323279189936365111n n n n n =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛++>--- 所以6653651333ln 44ln 33ln 22ln +-=--<++++n n n n nn例9.求证:(1))2()1(212ln 33ln 22ln ,22≥+--<+++≥n n n n nn ααααααα2例)1ln(ln 1-->-n n n 所以有nn 1211)1ln(+++<+ ,所以综上有nn n 1211)1ln(113121+++<+<++++例11.求证:e n <+⋅⋅++!11()!311)(!211( 和e n<+⋅⋅++)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 e n n 解析:1)1(32]1)1(ln[++->++n n n n ,叠加之后就可以得到答案例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()(>+---=x x x x f ,求导,可以得到:12111)('--=--=x xx x f ,令0)('>x f 有21<<x ,令0)('<x f 有2>x ,所以0)2()(=≤f x f ,所以2)1ln(-≤-x x ,令12+=nx 有,1ln 22-≤n n例 1, 例.若,0a > ∴函数k k x g ,2[)(在)上单调递增,在2,0(k 上单调递减.∴)(x g 的最小值为)2(k g ,即总有).2()(k g x g ≥而,2ln )()2ln (ln 2ln )2()2()2(k k f k k k k k k f k f k g -=-==-+=即.2ln )()()(k k f x k f x f -≥-+令,,b x k a x =-=则.b a k +=例15.(2008年厦门市质检) 已知函数)(x f 是在),0(+∞上处处可导的函数,若)()('x f x f x >⋅在0>x 上恒成立.(I)求证:函数),0()()(+∞=在xx f x g 上是增函数; (II)当)()()(:,0,0212121x x f x f x f x x +<+>>证明时;(III)已知不等式01)1ln(≠-><+x x x x 且在时恒成立, 求证:).()2)(1(2)1ln()1(14ln 413ln 312ln 21*22222222N n n n n n n ∈++>++++++( 姐妹不等式:)0,0(>>>++>m a b ma mb ab 和)0,0(>>>++<m b a ma mb ab记忆口诀”小者小,大者大”解释:看b ,若b 小,则不等号是小于号,反之. 例19. 姐妹不等式:12)1211()511311)(11(+>-++++n n 和121211(611)(411)(211(+<+---n n也可以表示成为12)12(5312642+>-⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅n n n和1212642)12(531+<⋅⋅⋅⋅-⋅⋅⋅⋅n nn解析: 利用假分数的一个性质)0,0(>>>++>m a b ma mb ab 可得⇒12122563412(2+>-⋅⋅n n n 即.12)1211(511)(311)(11(+>-++++n n 例20.证明:.13)2311(711)(411)(11(3+>-++++n n 解析: 运用两次次分式放缩:例在x(1)2008-.显然,对于1101nn >>+,有*14,nn aa n N +>>∈(2)证明:设*11,n nnb cn N b +=-∈,则设*12,nn Sc c c n N =+++∈,则当()*221k n k N =->∈时,212311112222222k k k -->⋅+⋅++⋅=。

如何运用高中数学“放缩法”?

如何运用高中数学“放缩法”?
一·放缩法的步骤
二·常见放缩技巧
三·典型例题剖析
当然,放缩法还有很多技巧,在此不作赘述,感兴趣的可查阅相关资料。
以上,祝你好运。
尽管数列在全国卷高考中已经降低难度但仍然会涉及一些简单的不等式证明因此掌握一些简单的放缩技巧对高考无疑是如虎添翼
如何运用高中数学“放缩法”?
Hale Waihona Puke 答:放缩法是证明不等式的一种有效方法,在高中数学中经常遇到,下面以数列和式不等式为例进行说明。
尽管数列在全国卷高考中已经降低难度,但仍然会涉及一些简单的不等式证明,因此,掌握一些简单的放缩技巧,对高考无疑是如虎添翼。

[整理版]高中数学放缩法

[整理版]高中数学放缩法

高考专题 放缩法缩法是不等式证明中一种常用的方法,也是一种非常重要的方法。

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,常常出现放缩之后得不出结论或得出相反结论的现象。

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。

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{}n a 的前n 项的和n S ,满足12+=n n a S ,试求:(1)数列{}n a 的通项公式; (2)设11+=n n n a a b ,数列{}n b 的前n 项的和为n B ,求证:21<n B解:(1)由已知得2)1(4+=n n a S ,2≥n 时,211)1(4+=--n n a S ,作差得:1212224----+=n n n n n a a a a a ,所以0)2)((11=--+--n n n n a a a a ,又因为{}n a 为正数数列,所以21=--n n a a ,即{}n a 是公差为2的等差数列,由1211+=a S ,得11=a ,所以12-=n a n(2))121121(21)12)(12(111+--=+-==+n n n n a a b n n n ,所以21)12(2121)1211215131311(21<+-=+---+-=n n n B n 注:一般先分析数列的通项公式.如果此数列的前n 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{}n a 满足条件()n f a a n n =-+1)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{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n n a a S +=.(1) 求证:2214n n n a a S ++<;(2) 求证:112122n n n S S S S S +-<++⋅⋅⋅+<解:(1)在条件中,令1=n ,得1112122a S a a ==+,1011=∴>a a ,又由条件n n n S a a 22=+有11212+++=+n n n S a a ,上述两式相减,注意到n n n S S a -=++11得)1)((11=--+++n n n n a a a a01>+∴>+n n n a a a∴11n n a a +-=所以, n n a n =-⨯+=)1(11,(1)2n n n S +=所以42)1(212)1(21222++=++∙<+=n n n a a n n n n S(2)因为1)1(+<+<n n n n ,所以212)1(2+<+<n n n n ,所以2)1(23222121+++⨯+⨯=++n n S S S n 212322++++<n 2122312-=+=+n S n n ;222)1(2222121nn S n n n S S S =+=+++>++2.放缩后成等比数列,再求和例3.(1)设a ,n ∈N *,a ≥2,证明:n n na a a a⋅+≥--)1()(2;(2)等比数列{a n }中,112a =-,前n 项的和为A n ,且A 7,A 9,A 8成等差数列.设nn n a a b -=12,数列{b n }前n 项的和为B n ,证明:B n <13.解:(1)当n 为奇数时,a n ≥a ,于是,n n n n na a a a a a⋅+≥+=--)1()1()(2.当n 为偶数时,a -1≥1,且a n ≥a 2,于是n n n n n n n a a a a a a a a a a a ⋅+≥⋅-+=⋅-≥-=--)1()1)(1()1()1()(22.(2)∵9789A A a a -=+,899A A a -=-,899a a a +=-,∴公比9812a q a ==-.∴nn a )21(-=. nn n nn n b 231)2(41)21(141⋅≤--=--=.∴n n b b b B ++=2131)211(31211)211(213123123123122<-=--⋅=⋅++⋅+⋅≤n n .3.放缩后为差比数列,再求和例4.已知数列{}n a 满足:11=a ,)3,2,1()21(1 =+=+n a na n n n .求证:11213-++-≥>n n n n a a 证明:因为n nn a na )21(1+=+,所以1+n a 与n a 同号,又因为011>=a ,所以0>n a ,即021>=-+n nn n a na a ,即n n a a >+1.所以数列{}n a 为递增数列,所以11=≥a a n ,即n n n n n n a n a a 221≥=-+,累加得:121212221--+++≥-n n n a a .令12212221--+++=n n n S ,所以n n n S 2122212132-+++= ,两式相减得:n n n n S 212121212121132--++++=- ,所以1212-+-=n n n S ,所以1213-+-≥n n n a ,故得11213-++-≥>n n n n a a .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P 1P 2…P n 中,若1≤i <j ≤m 时P i >P j (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321)1()1( -+n n n 的逆序数为a n ,如排列21的逆序数11=a ,排列321的逆序数63=a .(1)求a 4、a 5,并写出a n 的表达式;(2)令nn n n n a aa ab 11+++=,证明32221+<++<n b b b n n ,n =1,2,….解(1)由已知得15,1054==a a ,2)1(12)1(+=+++-+=n n n n a n .(2)因为 ,2,1,22222211==+⋅+>+++=+=++n nn n n n n n n a a a a b n n n n n ,所以n b b b n 221>+++ .又因为 ,2,1,222222=+-+=+++=n n n n n n n b n ,所以)]211()4121()3111[(2221+-++-+-+=+++n n n b b b n =32221232+<+-+-+n n n n .综上, ,2,1,32221=+<++<n n b b b n n .注:常用放缩的结论:(1))2(111)1(11)1(11112≥--=-<<+=+-k kk k k k k k k k(2).)2)(111(212112)111(2≥--=-+<<++=+-k kk k k kk k k k常见高考放缩法试题1. 设{}{},n n a b 都是各项为正数的数列,对任意的正整数n ,都有21,,n n n a b a +成等差数列,2211,,n n n b a b ++成等比数列.(1)试问{}n b 是否成等差数列?为什么?(2)如果111,2a b ==,求数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S .2. 已知等差数列{n a }中,2a =8,6S =66.(Ⅰ)求数列{n a }的通项公式;(Ⅱ)设n n a n b )1(2+=,n n b b b T +++= 21,求证:n T ≥16.3. 已知数列{n a }中531=a ,112--=n n a a (n ≥2,+∈N n ),数列}{nb ,满足11-=n n a b (+∈N n )(1)求证数列{n b }是等差数列;(2)求数列{n a }中的最大项与最小项,并说明理由;(3)记++=21b b S n …n b +,求1)1(lim +-∞→n nS b n n .4. 已知数列{a n }中,a 1>0, 且a n +1=23na +, (Ⅰ)试求a 1的值,使得数列{a n }是一个常数数列;(Ⅱ)试求a 1的取值范围,使得a n +1>a n 对任何自然数n 都成立;(Ⅲ)若a 1 = 2,设b n = | a n +1-a n | (n = 1,2,3,…),并以S n 表示数列{b n }的前n 项的和,求证:S n <25.5. (1)已知:)0(∞+∈x ,求证xx x x 11ln 11<+<+;(2)已知:2≥∈n N n 且,求证:11211ln 13121-+++<<+++n n n 。

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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 )2
5lg 3lg (
5lg 3log 2
=<=+<⋅; 2
)
1()1(++<
+n n n n ⑷利用常用结论:
Ⅰ、k
k
k k k 21111<
++=-+;
Ⅱ、
k k k k k 111)1(112--=-< ; 1
1
1)1(112+-=+>k k k k k (程度大)
Ⅲ、
)1111(21)1)(1(11
112
2+--=+-=-<k k k k k k ; (程度小)
例1.若a , b , c , d ∈R +,求证:
21<+++++++++++<
c
a d d
b d
c c a c b b
d b a a
【巧证】:记m =c
a d d
b d
c c a c b b
d b a a +++++++++++
∵a , b , c , d ∈R + ∴1=+++++++++++++++>
c
b a d d
b a d
c c a c b a b
d c b a a m
2=+++++++<
c
d d
d c c b a b b a a m ∴1 < m < 2 即原式成立
例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 ∴
2
22
2)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 n 例3.求证:21
3121112222<++++n
【巧证】:n n n n n
111)1(112
--=-< ∴
21
21113121211113121112
222<-=+-++-+-+<++++n n n n
十二、放缩法:
巧练一:设x > 0, y > 0,y x y x a +++=
1, y
y
x x b +++=11,求证:
a < b
巧练一:【巧证】:
y
y x 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 2
2
2
=⎪⎭

⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛+≤⋅
巧练三:1)1(log )1(log <+-n n n n 巧








222)1(log )1(log )1(log ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-≤+-n n n n n n 12log 2
2=⎥⎦

⎢⎣⎡<n n 巧练四:若a > b > c , 则04
11≥-+-+-a
c c b b a 巧



【巧
证】:
c a c b b a c b b a c b b a -=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-+-≥--≥-+-4
)()(22)
)((1
2112
巧练五:)2,(1121111
2≥∈>++++++
+n R n n
n n n 巧练五:【巧证】:左边11111122222=-+=++++>n
n
n n n n n n
巧练六:121
21112
1
<+++++≤
n
n n 巧练六:【巧证】: 11
1
21<⋅+≤≤⋅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】: ∵12
2
=⎪⎭⎫
⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛c b c a ,又
a ,
b ,
c > 0, ∴
2
2
,⎪⎭

⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛<⎪⎭⎫ ⎝⎛c b c b c a c a n
n
∴1=⎪⎭

⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛n
n
c b c a
放缩法是不等式的证明里的一种方法,其他还有比较法,综合法,分析法,反证法,代换法等。

所谓放缩法,要证明不等式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 ,这种证法便称为放缩法。

放缩法的常见技巧有:
(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。

(4)应用函数的单调性进行放缩。

(5)根据题目条件进行放缩。

放缩法的理论依据主要有: (1)不等式的传递性;
(2)等量加不等量为不等量;
(3)同分子(母)异分母(子)的两个分式大小的比较。

放缩法是贯穿证明不等式始终的指导变形方向的一种思考方法。

注意:(1)放缩的方向要一致。

(2)放与缩要适度
(3)用放缩法证明极其简单,然而,用放缩法证不等式,技巧性极强,稍有不慎,则会出现放缩失当的现象。

所以对放缩法,只需要了解,不宜深入。

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