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裂项放缩证明数列不等式
编辑:青苔石径 识别码:17-1093899 8号文库 发布时间: 2024-08-06 20:46:12 来源:网络

第一篇:裂项放缩证明数列不等式

策略

一、裂项放缩证明数列不等式

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1-

1、(全国I理-22压轴题)设数列an的前n项的和Sn项an;(Ⅱ)设Tn

2n

43an

2n

1

23,n1,2,3,(Ⅰ)求首项a1与通

n

Sn,n1,2,3,,证明:Ti

i1

例1-

2、(湖北理-17)已知二次函数yf(x)的图像经过坐标原点,其导函数为f'(x)6x2,数列{an}的前n项

和为Sn,点(n,Sn)(nN)均在函数yf(x)的图像上。(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设bn

3anan

1,Tn是

数列{bn}的前n项和,求使得Tn

m20

对所有nN都成立的最小正整数m;

例1-

3、(重庆理-22压轴题)设数列{a}满足a12,an1an

n

1an

(n1,2,).(Ⅰ)证明a

n

2n1对一切正整数n

成立;(Ⅱ)令bn

ann

(n1,2,),判定b与b

n

n

1的大小,并说明理由

例1-

4、已知nN*,求1

例1-

5、设an1

2a

3„

1n

<2n

a



1n

a,a2.求证:an2.策略

二、均值不等式放缩证明不等式 例2-

1、设Sn

例3-

2、已知函数f(x)

例3-

3、已知a,b为正数,且ab

1

1223n(n1).求证

n(n1)

2Sn

(n1)

.4x

x

1

4求证:f(1)f(2)f(n)n

n1

.,试证:对每一个nN,(ab)n

ab2

nn2n

2

n1

.策略

三、调整分式值放缩证明数列不等式(尾式或局部放缩)

一个分式若分母不变分子变大则分式值变大,若分子不变分母变大则分式值变小;一个真分式,分子、分母同时加上同一个正数则分式值变大(“加糖不等式”)---姐妹不等式:

babmam

(ba0,m0)和

babmam

(ab0,m0)

例3-

1、(福建理-22压轴题)已知数列{an}满足a1=1,an1=2an+1(n∈N)(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)若数列{bn}满足4b1明:

例3-

2、证明:(11)(13)(15)(12n1)

即证:135(2n1)

例3-

3、证明:(11)(1)(1)(1

713n

2)

-1 b2-2

4„

4bn-

1=(a

n

+1)bn(n∈N*),证明:{bn}是等差数列;(Ⅲ)证

n2

3<

a1a2

a2a3



anan1

n2

(n∈N).*

2n1和(1

12)(11

14)(1

16)(1

12n)

12n1

2462n

2n1

135(2n1)2462n

2n1

3n1.例3-

4、已知a、b、c为三角形的三边,求证:1<

例3-

5、求证:

13

1

1321



13

2n1

abc

++<2。bcacab

1

策略

四、单调性放缩证明不等式

例4-

1、(湖南理-19)已知函数f(x)xsinx,数列{an}满足:0a11,an1f(an),n1,2,3,.证明:(I).0an1an1;(II).an1

例4-2(辽宁理-21)已知函数f(x)ax

0a1

2,an1f(an),nN

an.32

x的最大值不大于

.16,又当x[

11,]42

f(x)

.(Ⅰ)求a的值;(Ⅱ)设,证明an

1n

1x1例4-

3、(北京理-19)数列xn由下列条件确定:

xn1a0,1a

xn,nN.(I)证明:对n2总有xn2xn

a;

(II)证明:对n2总有xnxn

1例4-

4、设Sn2

例4-

5、求证:(11)(1)(1)(1

12n

1)

2n1.23n(n1).求证

n(n1)

2Sn

(n1)2

.策略五:二项式放缩证明不等式

nn01nn01

2(11)CnCnCn,2CnCnn1,2CCC例5-

1、已知a11,an1(1

例5-

2、证明2(1

n

例5-

3、设n1,nN,求证(3)

n

0n1n2n

n

n2

212

n

.证明a

n

n(n1)(n2)

e

1nn)an

n

1n)3.n

8(n1)(n2)

策略六:递推放缩证明数列不等式

例6-

1、(全国高考)设数列a满足an1annan1nN,当a13时证明对所有n1, 有(i)ann2;

n

(ii)

11a

1

11a

2

11an

例6-

2、(重庆理-22压轴题)数列{an}满足a11且an1(1

1nn)an

2n

(n1).(Ⅰ)用数学归纳法证明:

an2(n2);(Ⅱ)已知不等式ln(1x)x对x0成立,证明:ane(n1),其中无理数e2.71828

例6-

3、(湖北理-22压轴题)已知不等式

1213

1n12[log

n],nN,n2.[log

2n]表示不超过log2b,n3.n 的最大

整数。设正项数列{an}满足:a1b(b0),an

nan1nan

1,n2,nN,证明:an

2b[log

n]

例6-

4、(浙江理-20压轴题)已知函数f(x)=x3+x2,数列{xn}(xn>0)的第一项x1=1,以后各项按如下方式取定:

*

曲线y=f(x)在(xn+!,f(xn+!))处的切线与经过(0,0)和(xn,f(xn))两点直线平行(如图)。求证:当n∈N时

2(Ⅰ)xnxn3xn12xn1(Ⅱ)()

n

11n2

xn()

策略七:分项讨论放缩证明数列不等式

7、(202_年全国3理-22压轴题)(14分)已知数列an的前n项和Sn满足Sn2an(1)n,n1.(1)写出数列an的前三项a1,a2,a3;(2)求数列an的通项公式;(3)证明:对任意的整数m4,有

策略八: 数学归纳法证明数列不等式

例8-

1、(江西理-21倒二题)(12分)已知数列{an}的各项都是正数(1)证明anan12,nN;(2)求数列{an}的通项公式an.例8-

2、(江西理-22压轴题)已知数列{an}满足:a1=

1a4

1a5



1am

.,且满足:a01,an1

an,(4an),nN.,且an=

n2,nN)(1)求数列{an}

2an-1+n-1

3nan-1

的通项公式;(2)证明:对于一切正整数n,不等式a1a2„„an2n!

第二篇:分式不等式放缩、裂项、证明

放缩法的常见技巧

(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。使用放缩法的注意事项

(1)放缩的方向要一致。(2)放与缩要适度。

(3)很多时候只对数列的一部分进行放缩法,保留一些项不变(多为前几项或后几项)。(4)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。

先介绍工具

柯西不等式(可以通过向量表示形式记住即摸摸大于向量乘积)

均值不等式

调和平均数≤几何平均数≤算术平均数≤平方平均数

绝对值三角不等式

定理1:|a|-|b|≤|a+b|≤|a|+|b| 推论1:|a1+a2+a3|≤|a1|+|a2|+|a3| 此性质可推广为|a1+a2+…+an|≤|a1|+|a2|+…+|an|. 推论2:|a|-|b|≤|a-b|≤|a|+|b| 定理2:如果a,b,c是实数,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立. 常用放缩思想

这几个务必牢记

不常见不常用的不等式

这几个一般用不到,放的太大了,知道有印象就好了

下面就是常用思路了,主要就是裂项部分

二项平方和

f(x)=(a1x-b1)^2+(a2x-b2)^2+……(anx-bn)^2 由f(x)≥0可得△小于等于0

1.分式不等式中的典范,典范中的典范,放缩、裂项、去等,步步精彩

解析:

步步经典,用笔化化就能明白思想,换元或许更直观,即令t=1/(x+2)

第一步意义--开不了方的,开方,并且可取等号 第二步意义--开不了方的,开方,裂项,并且可取等号 个人认为这俩个放缩,很犀利,没见过,看似难实则简单,看似简单实则难

2.构造+三角形 ★★★★

平面内三点A、B、C,连接三点,令AB=c,AC=b,BC=a,求 解析:

构造,主要就是构造,b/c就是很明显的提示。三角形中两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。

构造 ★★★★

为了方便观察,没有采用换元,直接写更清楚,这题应该是一直在向目标上凑得题目了

3.反证法典例 ★★

解析:

4.柯西不等式典例 ★★★

有些方法就是那么气人,神奇的气人

或者用三角函数也可以不过要用到三角恒等式: 令x+2y+3z=t则(t-3z)^2/√5≤√(5-z^2)即14z^2-6tz+t^2-25≤0△=-20t^2+1400≤0 所以tmax=√70

5.

第三篇:放缩法证明数列不等式

放缩法证明数列不等式

基础知识回顾:

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:错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。(关于错误!未找到引用源。的一次函数或常值函数)

② 等比数列求和公式:错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。(关于错误!未找到引用源。的指数类函数)③ 错位相减:通项公式为“等差错误!未找到引用源。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。

④ 若放缩后求和发现放“过”了,即与所证矛盾,通常有两条道路选择:第一个方法是微调:看能否让数列中的一些项不动,其余项放缩。从而减小放缩的程度,使之符合所证不等式;第二个方法就是推翻了原有放缩,重新进行设计,选择放缩程度更小的方式再进行尝试。

(3)放缩构造裂项相消数列与等比数列的技巧:

① 裂项相消:在放缩时,所构造的通项公式要具备“依项同构”的特点,即作差的两项可视为同一数列的相邻两项(或等距离间隔项)

② 等比数列:所面对的问题通常为“错误!未找到引用源。常数”的形式,所构造的等比数列的公比也要满足错误!未找到引用源。,如果题目条件无法体现出放缩的目标,则可从所证不等式的常数入手,常数可视为错误!未找到引用源。的形式,然后猜想构造出等比数列的首项与公比,进而得出等比数列的通项公式,再与原通项公式进行比较,看不等号的方向是否符合条件即可。例如常数错误!未找到引用源。,即可猜想该等比数列的首项为错误!未找到引用源。,公比为错误!未找到引用源。,即通项公式为错误!未找到引用源。

注:此方法会存在风险,所猜出的等比数列未必能达到放缩效果,所以是否选择利用等比数列进行放缩,受数列通项公式的结构影响

(4)与数列中的项相关的不等式问题:

① 此类问题往往从递推公式入手,若需要放缩也是考虑对递推公式进行变形

② 在有些关于项的不等式证明中,可向求和问题进行划归,即将递推公式放缩变形成为可“累加”或“累乘”的形式,即错误!未找到引用源。或错误!未找到引用源。(累乘时要求不等式两侧均为正数),然后通过“累加”或“累乘”达到一侧为错误!未找到引用源。,另一侧为求和的结果,进而完成证明 应用举例:

类型一:与前n项和相关的不等式 例1.【202_届江苏泰州中学高三摸底考试】已知数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和错误!未找到引用源。满足:错误!未找到引用源。(错误!未找到引用源。为常数,且错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。).

(1)求错误!未找到引用源。的通项公式;

(2)设错误!未找到引用源。,若数列错误!未找到引用源。为等比数列,求错误!未找到引用源。的值;(3)在满足条件(2)的情形下,设错误!未找到引用源。,数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和为错误!未找到引用源。,若不等式错误!未找到引用源。对任意的错误!未找到引用源。恒成立,求实数错误!未找到引用源。的取值范围.

例2.记错误!未找到引用源。.对数列错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。的子集错误!未找到引用源。,若错误!未找到引用源。,定义错误!未找到引用源。;若错误!未找到引用源。,定义错误!未找到引用源。.例如:错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。.现设错误!未找到引用源。是公比为3的等比数列,且当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。.错误!未找到引用源。

(1)求数列的通项公式;错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。(2)对任意正整数,若,求证:;错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。(3)设,求证:.类型

二、与通项运算相关的不等式 例3.设函数错误!未找到引用源。,数列错误!未找到引用源。满足:错误!未找到引用源。.(1)求证:错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。;(2)求证:错误!未找到引用源。(错误!未找到引用源。);(3)求证:错误!未找到引用源。(错误!未找到引用源。).

例4.已知错误!未找到引用源。是数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和,且对任意错误!未找到引用源。,有错误!未找到引用源。.其中错误!未找到引用源。为实数,且错误!未找到引用源。.(1)当错误!未找到引用源。时,①求数列错误!未找到引用源。的通项;

②是否存在这样的正整数错误!未找到引用源。,使得错误!未找到引用源。成等比数列?若存在,给出错误!未找到引用源。满足的条件,否则,请说明理由.(2)当错误!未找到引用源。时,设错误!未找到引用源。,① 判定错误!未找到引用源。是否为等比数列;

②设错误!未找到引用源。,若错误!未找到引用源。对错误!未找到引用源。恒成立,求错误!未找到引用源。的取值范围.方法、规律归纳: 常见的放缩变形:

(1)错误!未找到引用源。,(2)错误!未找到引用源。

注:对于错误!未找到引用源。还可放缩为:错误!未找到引用源。(3)分子分母同加常数:错误!未找到引用源。(4)错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。可推广为:错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。实战演练: 1.【江苏省无锡市普通高中202_届高三上学期期中】已知数列错误!未找到引用源。满足错误!未找到引用源。记数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和为错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。

(1)求证:数列错误!未找到引用源。为等比数列,并求其通项错误!未找到引用源。;

(2)求错误!未找到引用源。;

(3)问是否存在正整数错误!未找到引用源。,使得错误!未找到引用源。成立?说明理由.2.【江苏省常州市202_届高三上学期武进区高中数学期中试卷】在数列错误!未找到引用源。中,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,其中错误!未找到引用源。.

⑴ 求证:数列错误!未找到引用源。为等差数列;

⑵ 设错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和为错误!未找到引用源。,若当错误!未找到引用源。且错误!未找到引用源。为偶数时,错误!未找到引用源。恒成立,求实数错误!未找到引用源。的取值范围;

⑶ 设数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项的和为错误!未找到引用源。,试求数列错误!未找到引用源。的最大值.【答案】⑴见解析⑵错误!未找到引用源。⑶错误!未找到引用源。

3.【江苏省徐州市202_届高三上学期期中考试】已知数列的前项和为,满足,.数列

满足(1)求数列(2)若和,且. 的通项公式;,数列的前项和为,对任意的,(,都有,求实数的取值范围;

(3)是否存在正整数,使,请说明理由.)成等差数列,若存在,求出所有满足条件的,若不存在,4.已知数列错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。,其中,错误!未找到引用源。,数列错误!未找到引用源。满足错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,数列错误!未找到引用源。满足错误!未找到引用源。.

(1)求数列错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。的通项公式;

(2)是否存在自然数错误!未找到引用源。,使得对于任意错误!未找到引用源。有错误!未找到引用源。恒成立?若存在,求出错误!未找到引用源。的最小值;

(3)若数列错误!未找到引用源。满足错误!未找到引用源。,求数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和错误!未找到引用源。.

5.【江苏省启东中学202_届高三上学期第一次月考】设数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和为错误!未找到引用源。,且满足错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。为常数.

(1)是否存在数列错误!未找到引用源。,使得错误!未找到引用源。?若存在,写出一个满足要求的数列;若不存在,说明理由.(2)当错误!未找到引用源。时,求证: 错误!未找到引用源。.

(3)当错误!未找到引用源。时,求证:当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。.

6.【江苏省泰州中学202_届高三上学期开学考试】已知两个无穷数列

分别满足,其中(1)若数列(2)若数列①若数列②若数列,设数列的前项和分别为的通项公式;,使得,称数列

.都为递增数列,求数列满足:存在唯一的正整数“坠点数列”,求 为“坠点数列”,数列

为“坠点数列”.为“坠点数列”,是否存在正整数,使得,若存在,求的最大值;若不存在,说明理由.7.【江苏省南京师范大学附属中学202_届高三高考模拟一】已知数集错误!未找到引用源。具有性质错误!未找到引用源。对任意的错误!未找到引用源。,使得错误!未找到引用源。成立.(1)分别判断数集错误!未找到引用源。与错误!未找到引用源。是否具有性质错误!未找到引用源。,并说明理由;

(2)求证: 错误!未找到引用源。;

(2)若错误!未找到引用源。,求错误!未找到引用源。的最小值.8.记等差数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和为错误!未找到引用源。.(1)求证:数列错误!未找到引用源。是等差数列;

(2)若 错误!未找到引用源。,对任意错误!未找到引用源。,均有错误!未找到引用源。是公差为错误!未找到引用源。的等差数列,求使错误!未找到引用源。为整数的正整数错误!未找到引用源。的取值集合;

(3)记错误!未找到引用源。,求证: 错误!未找到引用源。.9.已知数列{an}的前n项和为Sn,数列{bn},{cn}满足(n+1)bn=an+1错误!未找到引用源。,(n+2)cn=错误!未找到引用源。,其中n∈N*.

(1)若数列{an}是公差为2的等差数列,求数列{cn}的通项公式;

(2)若存在实数λ,使得对一切n∈N*,有bn≤λ≤cn,求证:数列{an}是等差数列.

10.已知各项不为零的数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和为错误!未找到引用源。,且错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。.

(1)若错误!未找到引用源。成等比数列,求实数错误!未找到引用源。的值;(2)若错误!未找到引用源。成等差数列,①求数列错误!未找到引用源。的通项公式;

②在错误!未找到引用源。与错误!未找到引用源。间插入错误!未找到引用源。个正数,共同组成公比为错误!未找到引用源。的等比数列,若不等式错误!未找到引用源。对任意的错误!未找到引用源。恒成立,求实数错误!未找到引用源。的最大值.

放缩法证明数列不等式

基础知识回顾:

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:错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。(关于错误!未找到引用源。的一次函数或常值函数)

② 等比数列求和公式:错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。(关于错误!未找到引用源。的指数类函数)③ 错位相减:通项公式为“等差错误!未找到引用源。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。

④ 若放缩后求和发现放“过”了,即与所证矛盾,通常有两条道路选择:第一个方法是微调:看能否让数列中的一些项不动,其余项放缩。从而减小放缩的程度,使之符合所证不等式;第二个方法就是推翻了原有放缩,重新进行设计,选择放缩程度更小的方式再进行尝试。

(3)放缩构造裂项相消数列与等比数列的技巧:

① 裂项相消:在放缩时,所构造的通项公式要具备“依项同构”的特点,即作差的两项可视为同一数列的相邻两项(或等距离间隔项)

② 等比数列:所面对的问题通常为“错误!未找到引用源。常数”的形式,所构造的等比数列的公比也要满足错误!未找到引用源。,如果题目条件无法体现出放缩的目标,则可从所证不等式的常数入手,常数可视为错误!未找到引用源。的形式,然后猜想构造出等比数列的首项与公比,进而得出等比数列的通项公式,再与原通项公式进行比较,看不等号的方向是否符合条件即可。例如常数错误!未找到引用源。,即可猜想该等比数列的首项为错误!未找到引用源。,公比为错误!未找到引用源。,即通项公式为错误!未找到引用源。注:此方法会存在风险,所猜出的等比数列未必能达到放缩效果,所以是否选择利用等比数列进行放缩,受数列通项公式的结构影响

(4)与数列中的项相关的不等式问题:

① 此类问题往往从递推公式入手,若需要放缩也是考虑对递推公式进行变形

② 在有些关于项的不等式证明中,可向求和问题进行划归,即将递推公式放缩变形成为可“累加”或“累乘”的形式,即错误!未找到引用源。或错误!未找到引用源。(累乘时要求不等式两侧均为正数),然后通过“累加”或“累乘”达到一侧为错误!未找到引用源。,另一侧为求和的结果,进而完成证明 应用举例:

类型一:与前n项和相关的不等式 例1.【202_届江苏泰州中学高三摸底考试】已知数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和错误!未找到引用源。满足:错误!未找到引用源。(错误!未找到引用源。为常数,且错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。).

(1)求错误!未找到引用源。的通项公式;

(2)设错误!未找到引用源。,若数列错误!未找到引用源。为等比数列,求错误!未找到引用源。的值;(3)在满足条件(2)的情形下,设错误!未找到引用源。,数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和为错误!未找到引用源。,若不等式错误!未找到引用源。对任意的错误!未找到引用源。恒成立,求实数错误!未找到引用源。的取值范围.

【答案】(1)错误!未找到引用源。(2)错误!未找到引用源。(3)错误!未找到引用源。

(2)由(1)知,错误!未找到引用源。,即错误!未找到引用源。,若数列错误!未找到引用源。为等比数列,则有错误!未找到引用源。,而错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,故错误!未找到引用源。,解得错误!未找到引用源。,再将错误!未找到引用源。代入错误!未找到引用源。,得错误!未找到引用源。,例2.记错误!未找到引用源。.对数列错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。的子集错误!未找到引用源。,若错误!未找到引用源。,定义错误!未找到引用源。;若错误!未找到引用源。,定义错误!未找到引用源。.例如:错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。.现设错误!未找到引用源。是公比为3的等比数列,且当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。.错误!未找到引用源。

(1)求数列的通项公式;错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。(2)对任意正整数,若,求证:;错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。(3)设,求证:.【答案】(1)错误!未找到引用源。(2)详见解析(3)详见解析 【解析】

试题分析:(1)根据及时定义,列出等量关系,解出首项,写出通项公式;(2)根据子集关系,进行放缩,转化为等比数列求和;(3)利用等比数列和与项的大小关系,确定所定义和的大小关系:设错误!未找到引用源。,则错误!未找到引用源。因此由错误!未找到引用源。,因此错误!未找到引用源。中最大项必在A中,由(2)得错误!未找到引用源。.试题解析:(1)由已知得错误!未找到引用源。.于是当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。.又错误!未找到引用源。,故错误!未找到引用源。,即错误!未找到引用源。.所以数列错误!未找到引用源。的通项公式为错误!未找到引用源。.(2)因为错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。.因此,错误!未找到引用源。.综合①②③得,错误!未找到引用源。.类型

二、与通项运算相关的不等式 例3.设函数错误!未找到引用源。,数列错误!未找到引用源。满足:错误!未找到引用源。.(1)求证:错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。;(2)求证:错误!未找到引用源。(错误!未找到引用源。);(3)求证:错误!未找到引用源。(错误!未找到引用源。). 【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)证明见解析.

故错误!未找到引用源。,则有:错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。例4.已知错误!未找到引用源。是数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和,且对任意错误!未找到引用源。,有错误!未找到引用源。.其中错误!未找到引用源。为实数,且错误!未找到引用源。.(1)当错误!未找到引用源。时,①求数列错误!未找到引用源。的通项;

②是否存在这样的正整数错误!未找到引用源。,使得错误!未找到引用源。成等比数列?若存在,给出错误!未找到引用源。满足的条件,否则,请说明理由.(2)当错误!未找到引用源。时,设错误!未找到引用源。,① 判定错误!未找到引用源。是否为等比数列;

②设错误!未找到引用源。,若错误!未找到引用源。对错误!未找到引用源。恒成立,求错误!未找到引用源。的取值范围.【答案】(1)①错误!未找到引用源。;②不存在;(2)①当错误!未找到引用源。且错误!未找到引用源。时,数列错误!未找到引用源。是以错误!未找到引用源。为首项,错误!未找到引用源。为公比的等比数列,当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。,不是等比数列;②错误!未找到引用源。.

方法、规律归纳: 常见的放缩变形:

(1)错误!未找到引用源。,(2)错误!未找到引用源。

注:对于错误!未找到引用源。还可放缩为:错误!未找到引用源。(3)分子分母同加常数:错误!未找到引用源。(4)错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。可推广为:错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。实战演练: 1.【江苏省无锡市普通高中202_届高三上学期期中】已知数列错误!未找到引用源。满足错误!未找到引用源。记数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和为错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。

(1)求证:数列错误!未找到引用源。为等比数列,并求其通项错误!未找到引用源。;

(2)求错误!未找到引用源。;

(3)问是否存在正整数错误!未找到引用源。,使得错误!未找到引用源。成立?说明理由.【答案】(1)错误!未找到引用源。(2)错误!未找到引用源。(3)当错误!未找到引用源。为偶数时,错误!未找到引用源。都成立,(3)详见解析

(3)假设存在正整数错误!未找到引用源。,使得错误!未找到引用源。成立,因为错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,所以只要错误!未找到引用源。

即只要满足 ①:错误!未找到引用源。,和②:错误!未找到引用源。,对于①只要错误!未找到引用源。就可以; 对于②,当错误!未找到引用源。为奇数时,满足错误!未找到引用源。,不成立,当错误!未找到引用源。为偶数时,满足错误!未找到引用源。,即错误!未找到引用源。令错误!未找到引用源。,因为错误!未找到引用源。

即错误!未找到引用源。,且当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。,所以当错误!未找到引用源。为偶数时,②式成立,即当错误!未找到引用源。为偶数时,错误!未找到引用源。成立.2.【江苏省常州市202_届高三上学期武进区高中数学期中试卷】在数列错误!未找到引用源。中,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,其中错误!未找到引用源。.

⑴ 求证:数列错误!未找到引用源。为等差数列;

⑵ 设错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和为错误!未找到引用源。,若当错误!未找到引用源。且错误!未找到引用源。为偶数时,错误!未找到引用源。恒成立,求实数错误!未找到引用源。的取值范围;

⑶ 设数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项的和为错误!未找到引用源。,试求数列错误!未找到引用源。的最大值.【答案】⑴见解析⑵错误!未找到引用源。⑶错误!未找到引用源。

要使错误!未找到引用源。对错误!未找到引用源。且错误!未找到引用源。为偶数恒成立,只要使错误!未找到引用源。对错误!未找到引用源。且错误!未找到引用源。为偶数恒成立,即使错误!未找到引用源。对错误!未找到引用源。为正偶数恒成立,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,故实数错误!未找到引用源。的取值范围是错误!未找到引用源。; ⑶由⑴得错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,设错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。,即错误!未找到引用源。,当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。,即错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,因此数列错误!未找到引用源。的最大值为错误!未找到引用源。.

【点睛】本题考查数列与不等式的综合应用,涉及等差数列的判定与证明,其中证明(1)的关键是分析得到错误!未找到引用源。与错误!未找到引用源。的关系式.

3.【江苏省徐州市202_届高三上学期期中考试】已知数列满足,且

. 的前项和为,满足,.数列(1)求数列(2)若和的通项公式;,数列的前项和为,对任意的,(,都有,求实数的取值范围;

(3)是否存在正整数,使,请说明理由.

【答案】(1)(2))成等差数列,若存在,求出所有满足条件的,若不存在,(3)不存在

(2)由(1)得于是所以,两式相减得所以由(1)得因为对 即所以恒成立,都有,,恒成立,记所以因为从而数列于是,为递增数列,所以当.

(),使

成等差数列,则,时取最小值,(3)假设存在正整数即,若为偶数,则若为奇数,设于是当时,为奇数,而为偶数,上式不成立.,则,与

矛盾;,即,此时

4.已知数列错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。,其中,错误!未找到引用源。,数列错误!未找到引用源。满足错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,数列错误!未找到引用源。满足错误!未找到引用源。.

(1)求数列错误!未找到引用源。、错误!未找到引用源。的通项公式;

(2)是否存在自然数错误!未找到引用源。,使得对于任意错误!未找到引用源。有错误!未找到引用源。恒成立?若存在,求出错误!未找到引用源。的最小值;

(3)若数列错误!未找到引用源。满足错误!未找到引用源。,求数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和错误!未找到引用源。.

【答案】(1)错误!未找到引用源。;(2)存在,错误!未找到引用源。;(3)错误!未找到引用源。. 【解析】试题分析:

(1)根据题设条件用累乘法能够求出数列{an}的通项公式.b1=2,bn+1=2bn可知{bn}是首项为2,公比为2的等比数列,由此能求出{bn}的通项公式.(2)bn=2n.假设存在自然数m,满足条件,先求出错误!未找到引用源。,将问题转化成错误!未找到引用源。可求得错误!未找到引用源。的取值范围;(3)分n是奇数、n是偶数两种情况求出Tn,然后写成分段函数的形式。

试题解析:(1)由错误!未找到引用源。,即错误!未找到引用源。. 又错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。.当错误!未找到引用源。时,上式成立,因为错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。是首项为2,公比为2的等比数列,故错误!未找到引用源。.(3)当错误!未找到引用源。为奇数时,错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。; 当错误!未找到引用源。为偶数时,错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。.因此错误!未找到引用源。.

点睛:数列求和时,要根据数列项的特点选择不同的方法,常用的求和方法有公式法、裂项相消法、错位相减法、分组求和等。

5.【江苏省启东中学202_届高三上学期第一次月考】设数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和为错误!未找到引用源。,且满足错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。为常数.

(1)是否存在数列错误!未找到引用源。,使得错误!未找到引用源。?若存在,写出一个满足要求的数列;若不存在,说明理由.

(2)当错误!未找到引用源。时,求证: 错误!未找到引用源。.

(3)当错误!未找到引用源。时,求证:当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。. 【答案】(1)不存在,理由见解析(2)证明见解析(3)证明见解析

当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。,两式相减得错误!未找到引用源。,即错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。,即错误!未找到引用源。,综上,错误!未找到引用源。.

6.【江苏省泰州中学202_届高三上学期开学考试】已知两个无穷数列的前项和分别为(1)若数列.分别满足,其中,设数列都为递增数列,求数列的通项公式;(2)若数列①若数列②若数列满足:存在唯一的正整数“坠点数列”,求 为“坠点数列”,数列,使得,称数列为“坠点数列”.为“坠点数列”,是否存在正整数,使得,若存在,求的最大值;若不存在,说明理由.【答案】(1)

.(2)①,② 6.7.【江苏省南京师范大学附属中学202_届高三高考模拟一】已知数集错误!未找到引用源。具有性质错误!未找到引用源。对任意的错误!未找到引用源。,使得错误!未找到引用源。成立.(1)分别判断数集错误!未找到引用源。与错误!未找到引用源。是否具有性质错误!未找到引用源。,并说明理由;

(2)求证: 错误!未找到引用源。;

(2)若错误!未找到引用源。,求错误!未找到引用源。的最小值.【答案】(1)不具有(2)见解析(3)错误!未找到引用源。.(2)因为集合错误!未找到引用源。具有性质错误!未找到引用源。,所以对错误!未找到引用源。而言,存在错误!未找到引用源。,使得错误!未找到引用源。,又因为错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。,同理可得错误!未找到引用源。,将上述不等式相加得: 错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。.(3)由(2)可知错误!未找到引用源。,又错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。,构成数集错误!未找到引用源。,经检验错误!未找到引用源。具有性质错误!未找到引用源。,故错误!未找到引用源。的最小值为错误!未找到引用源。.点睛:本题是一道新定义的迁移信息并利用信息的信息迁移题。求解第一问时,直接运用题设条件中所提供的条件信息进行验证即可;解答第二问时,先运用题设条件中定义的信息可得错误!未找到引用源。,同理可得错误!未找到引用源。,再将上述不等式相加得: 错误!未找到引用源。即可获证错误!未找到引用源。;证明第三问时,充分借助(2)的结论可知错误!未找到引用源。,又错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。可得错误!未找到引用源。,因此构成数集错误!未找到引用源。,经检验错误!未找到引用源。具有性质错误!未找到引用源。,进而求出错误!未找到引用源。的最小值为错误!未找到引用源。.8.记等差数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和为错误!未找到引用源。.(1)求证:数列错误!未找到引用源。是等差数列;

(2)若 错误!未找到引用源。,对任意错误!未找到引用源。,均有错误!未找到引用源。是公差为错误!未找到引用源。的等差数列,求使错误!未找到引用源。为整数的正整数错误!未找到引用源。的取值集合;

(3)记错误!未找到引用源。,求证: 错误!未找到引用源。.【答案】(1)见解析(2)错误!未找到引用源。(3)见解析

解:(1)设等差数列错误!未找到引用源。的公差为错误!未找到引用源。,则错误!未找到引用源。,从而错误!未找到引用源。,所以当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。,即数列错误!未找到引用源。是等差数列.(2)因为的任意的错误!未找到引用源。都是公差为错误!未找到引用源。,的等差数列,所以错误!未找到引用源。是公差为错误!未找到引用源。,的等差数列,又错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。,显然,错误!未找到引用源。满足条件,当错误!未找到引用源。时,因为错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。不是整数,综上所述,正整数错误!未找到引用源。的取值集合为错误!未找到引用源。.(3)设等差数列错误!未找到引用源。的公差为错误!未找到引用源。,则错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。,即数列错误!未找到引用源。是公比大于错误!未找到引用源。,首项大于错误!未找到引用源。的等比数列,记公比为错误!未找到引用源。.以下证明: 错误!未找到引用源。,其中错误!未找到引用源。为正整数,且错误!未找到引用源。,因为错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。,当错误!未找到引用源。时,错误!未找到引用源。,当错误!未找到引用源。时,因为错误!未找到引用源。为减函数,错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。,所以错误!未找到引用源。,综上,错误!未找到引用源。,其中错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。,即错误!未找到引用源。.9.已知数列{an}的前n项和为Sn,数列{bn},{cn}满足(n+1)bn=an+1错误!未找到引用源。,(n+2)cn=错误!未找到引用源。,其中n∈N*.

(1)若数列{an}是公差为2的等差数列,求数列{cn}的通项公式;

(2)若存在实数λ,使得对一切n∈N*,有bn≤λ≤cn,求证:数列{an}是等差数列. 【答案】(1)cn=1.(2)见解析.10.已知各项不为零的数列错误!未找到引用源。的前错误!未找到引用源。项和为错误!未找到引用源。,且错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。.

(1)若错误!未找到引用源。成等比数列,求实数错误!未找到引用源。的值;(2)若错误!未找到引用源。成等差数列,①求数列错误!未找到引用源。的通项公式; ②在错误!未找到引用源。与错误!未找到引用源。间插入错误!未找到引用源。个正数,共同组成公比为错误!未找到引用源。的等比数列,若不等式错误!未找到引用源。对任意的错误!未找到引用源。恒成立,求实数错误!未找到引用源。的最大值.

【答案】(1)错误!未找到引用源。(2)错误!未找到引用源。(3)错误!未找到引用源。

(3)错误!未找到引用源。,在错误!未找到引用源。与错误!未找到引用源。间插入错误!未找到引用源。个正数,组成公比为错误!未找到引用源。的等比数列,故有错误!未找到引用源。,即错误!未找到引用源。,

第四篇:放缩法证明数列不等式

放缩法证明不等式

1、设数列an的前n项的和Sn

43an

13

2n

n

1

3(n1,2,3,)

n

(Ⅰ)求首项a1与通项an;(Ⅱ)设Tn

an42

n

n

2Sn

(n1,2,3,),证明:Ti

i1

解:易求

SnTn

(其中n为正整数)

n

n

432

n

an

n

13

2

n1



4n

23

n



2

n1

2

n1

121

n

Sn

2

n1

121

11

nn1

22121

所以:

i1

Ti

3131

1n12212122、求证:(1)

11法1:数归(两边都可以)

法2:放缩裂项 法3:定积分放缩(2)

22

nN)



1n1n

31n

11n

法1:放缩一:

n(n1)



(n2)

Sn



1n

1n

(1336

52)(15



1653



1n1

1n)

=1

1336

121400

11

121400

1

23893600(1

1

24003600

.放缩二:

1n

1n1

(n1)(n1)

2n1

n1),(n2)

Sn54



1n

(11

2)

111111111()22435n2nn1n1

1111151115

()().223nn142233

放缩三:

1n

1n

(n

112)(n

12)

(1n

1n

12)2(12n1

12n1),(n1)

Sn



1n

12(13



12n1

12n1)12(13

12n1)

法2:数归——加强命题:常用的放缩公式:

1n(n1)

2n

n1

1n



1n

1n

1n(n1)1n

;n

n12nn

n1;

n

n

2n1;

ab

ambm

(ba0,m0)

1k

k(k1)(k1)

1n11k(k1)

111*

(k2,kN)

2k(k1)k(k1)

1nk

nkn1k!

1n2

...

kn11

(k3)

(k2)

;212

n1n

k!k(k1)(k2)

n

an

例3:已知:

1

(nN

),求证:ai

i1

n2

法1:均值不等式:即证

715n2

...

212

n1

n

1

n2

也即:

715

...

212

n

n1

n

1

:

715

...

212

n1

1

n



法2:放缩后裂项求和

an

21212

n1n

1(

212(21

n

n)1

n1

=

1

21(2

n1

n

1)(21)

n

=

21

n

n1

1)

法3:数归,但是直接去证是不行的,要转化为一个加强命题

4.定义数列如下:a12,an1anan1,nN

证明:(1)对于nN恒有an1an成立。

2

(2)当n2且nN,有an1anan1a2a11成立。

(3)1

202_

1a1

1a2



1a2006

1。

解:(1)用数学归纳法易证。

(2)由an1anan1得:an11an(an1)an1an1(an11)……

a21a1(a11)以上各式两边分别相乘得:

an11anan1a2a1(a11),又a12an1anan1a2a11(3)要证不等式1

202_

1a1

1a2



1a2006

1,可先设法求和:

1a1

1a2



a2006,再进行适当的放缩。

an11an(an1)

1an111an1a1

1an1

1an



1an11a2

1an111a2006



(1a111

1a211)(1a21

1a31)(1a20061

1a20071)

a11

a200711

1

a1a2a2006

1

又a1a2a2006a1

202_

2

202_

1

1a1a2a2006

1

202_

原不等式得证。

5.已知数列an中an

i

i

n

nn

21,求证:ai(ai1)3.i1

方法一:ai(ai1)

n

i

2121

i

i

i

(21)(22)

i

i1

i1

(21)(21)

i1

1

121

i

.

i1

ai(ai1)

(21)

(121

121)(121

121)(12

n1

1

121

n)3

121

n

3.方法二:

ai(ai1)

i

i

(21)

i

122

i

122

i

122

i

22

i

i1

.(i2)

n

i1

ai(ai1)2



n1

2(1

12)3n1

n1

3.n

法3:数归证

i1

ai(ai1)3

121

n

3.(即转化为证明加强命题)

6、已知函数fxln1xx,数列an满足:

a1

2,ln2lnan1an1anf

an1an.

(1)求证:ln1xx;(2)求数列an的通项公式;

(3)求证不等式:a1a2annln2lnn2. 解:(1)fxln1xx,f'x

11x

1

x1x,当1x0时,f'x0,即yf(x)是单调递增函数;当x0时,f'x0,即yf(x)是单

调递减函数.

所以f'00,即x0是极大值点,也是最大值点

fxln1xxf00ln1xx,当x0时取到等号.(2)法1:数学归纳法(先猜想,再证明)

法2:由ln2lnan1an1anfan1an得2an1an1an1,an1

12an,an11

12an

1

an12an,1an1

1

1an1

1,即数列

1

2,公差为1,是等差数列,首项为

a11an1

nn1

an1

n1an

(3)法1:

a1a2an1

111

1

121

1

111

n

23n1n1

又∵x0时,有xln1x,令x

1n112

0,则

1n2

ln1ln n1n1n11

∴n

3

345n1n2

nlnlnlnlnln n1234nn1n

2n2

nln

n12

nln

343

ln2

n nl

∴a1a2annln2lnn2 . 法2:积分法要证原命题,即证:

12

ln(n2)ln2 n11



1113n12

12

n2

1x

dxlnx

n22

法3:数归证明:7.1、(1)求证:2

n



ln(n2)ln2 n1

2n1(n2,nN)

nn1n01

法1:2CnCn...CnCn;

法2:数学归纳法 法3:函数法(求导)

8.若nN,证明:()+()+…+(n

n

*

n

n

n1n)+(n

nn)

n

ee1

提示:借助e1x证明

x

第五篇:放缩法证明数列不等式经典例题

放缩法证明数列不等式

主要放缩技能: 1.11111112 nn1n(n1)nn(n1)n1n

1144112()

22n4n1(2n1)(2n1)2n12n1n24

2. 2)

 





 4.2n2n2n1115.n (21)2(2n1)(2n2)(2n1)(2n11)2n112n16.n22(n1)n11 n(n1)2n1n(n1)2n1n2n(n1)2n1

x2xn*c(nN)例1.设函数y的最小值为,最大值为,且abnnn2x1

(1)求cn;(2)证明:

例2.证明:161

例3.已知正项数列an的前n项的和为sn,且an

2(1)求证:数列sn是等差数列; 11117 444c14c2c3cn417 12sn,nN*; an

(2)解关于数列n的不等式:an1(sn1sn)4n8

(3)记bn2sn,Tn331111Tn

,证明:1 2b1b2b3bn

例4.已知数列an满足:n2anan1; 是公差为1的等差数列,且an1nn

(1)求an;(2

2 例5.在数列an中,已知a12,an1an2anan1;

(1)求an;(2)证明:a1(a11)a2(a21)a3(a31)an(an1)3

2n1an例6.数列an满足:a12,an1; n(n)an22

5112n

(1)设bn,求bn;(2)记cn,求证:c1c2c3cn 162n(n1)an1an

例7.已知正项数列an的前n项的和为sn满足:sn1,6sn(an1)(an2);

(1)求an;

(2)设数列bn满足an(2n1)1,并记Tnb1b2b3bn,b

求证:3Tn1log2n

(a3)(函数的单调性,贝努力不等式,构造,数学归纳法)

例8.已知正项数列an满足:a11,nan1(n1)an1,anan1

记b1a1,bnn[a1

(1)求an;

(2)证明:(1

2111](n2)。222a2a3an11111)(1)(1)(1)4 b1b2b3bn4

裂项放缩证明数列不等式
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