压轴题放缩法技巧全总结
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压轴题放缩法技巧全总结
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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.求的值;
求证:.
解析:因为,所以
因为,所以
技巧积累:
例2.求证:
求证:
求证:
求证:
解析:因为,所以
先运用分式放缩法证明出,再结合进行裂项,最后就可以得到答案
首先,所以容易经过裂项得到
再证而由均值不等式知道这是显然成立的,
所以
例3.求证:
解析:
一方面:因为,所以
另一方面:
当时,,当时,,
当时,,
所以综上有
例4.设函数.数列满足..
设,整数.证明:.
解析:
由数学归纳法可以证明是递增数列,
故
若存在正整数,使,则,
若,则由知,,
因为,于是
例5.已知,求证:
.
解析:首先可以证明:
所以要证
只要证:
故只要证,
即等价于,
即等价于
而正是成立的,所以原命题成立. 例6.已知,,求证:.
解析:
所以
从而
例7.已知,,求证:
证明:
,
因为
,所以
所以
二、函数放缩
例8.求证:.
解析:先构造函数有,从而
cause
所以
例9.求证:
解析:构造函数,得到,再进行裂项,求和后可以得到答案
函数构造形式:
,
例10.求证:
解析:提示:
函数构造形式:
当然本题的证明还可以运用积分放缩
如图,取函数,
首先:,从而,
取有,,
所以有,,…,,,相加后可以得到:
另一方面,从而有
取有,,
所以有,所以综上有
例11.求证:和.解析:构造函数后即可证明
例12.求证:
解析:,叠加之后就可以得到答案
函数构造形式:
例13.证明:
解析:构造函数,求导,可以得到:
,令有,令有,
所以,所以,令有,
所以,所以
例14.已知证明.
解析:
,
然后两边取自然对数,可以得到
然后运用和裂项可以得到答案)
放缩思路:
。于是,
即
注:题目所给条件()为一有用结论,可以起到提醒思路与探索放缩方向的作用;当然,本题还可用结论来放缩:,
即
例16.已知函数若
解析:设函数
∴函数)上单调递增,在上单调递减.∴的最小值为,即总有
而
即
令则
例15.已知函数是在上处处可导的函数,若在上恒成立. 求证:函数上是增函数;
当;
已知不等式时恒成立,
求证:
解析:,所以函数上是增函数
因为上是增函数,所以
两式相加后可以得到
……
相加后可以得到:
所以
令,有
所以
所以
又,所以
三、分式放缩
姐妹不等式:和
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:和
也可以表示成为
和
解析:利用假分数的一个性质可得
即
例20.证明:
解析:运用两次次分式放缩:
相乘,可以得到:
所以有
四、分类放缩
例21.求证:
解析:
例22.在平面直角坐标系中,
轴正半轴上的点列与曲线(≥0)上的点列满足,直线在x轴上的截距为.点的横坐标为,.
证明>>4,;证明有,使得对都有<.
解析:依题设有:,由得:
,又直线在轴上的截距为满足
显然,对于,有
证明:设,则
设,则当时,
。
所以,取,对都有:
故有<成立。
例23.已知函数,若的定义域为[-1,0],值域也为[-1,0].若数列满足,记数列的前项和为,问是否存在正常数A,使得对于任意正整数都有?并证明你的结论。
解析:首先求出,∵
∴,∵,,…
,故当时,,
因此,对任何常数A,设是不小于A的最小正整数,
则当时,必有.
故不存在常数A使对所有的正整数恒成立.
例24.设不等式组表示的平面区域为,
设内整数坐标点的个数为.设,
当时,求证:.
解析:容易得到,所以,要证只要证,因为
,所以原命题得证
五、迭代放缩
例25.已知,求证:当时,
解析:通过迭代的方法得到,然后相加就可以得到结论
例26.设,求证:对任意的正整数k,若k≥n恒有:|Sn+k -Sn|<1n
解析:
又
所以