1、運用放大、縮小分母或分子的辦法來達到放縮的目的
分式的放縮對於分子分母均取正值的分式,如需放大,則只要把分子放大或分母縮小即可;如需縮小,則只要把分子縮小或分母放大即可.還可利用真分數的分子和分母加上同乙個正數,則分數值變大;假分數的分子和分母加上同乙個正數,則分數值變小來進行放縮.
例1、若a,b,c,d是正數.求證:
證明: 又或
(利用)
∴例2、求證:
證明:∵
∴【變式】∵∴
本題說明:此題採用了從第三項開始拆項放縮的技巧,放縮拆項時,不一定從第一項開始,須根據具體題型分別對待,即放不能太寬、縮不能太窄,真正做到恰到好處。
例3、求證:
證明:∵∴∴
練習:求證
證明:∵
∴說明:觀察數列的構成規律,採用通項放縮的技巧把一般數列轉化成特殊數列,從而達到簡化證題的目的。
本題說明:此題採用了通項放縮,使放縮後能拆項相消的技巧。
2、新增或捨棄一些正項(或負項)
例4、已知求證:
證明:若多項式中加上一些正的值,多項式的值變大,多項式中加上一些負的值,多項式的值變小。由於證明不等式的需要,有時需要捨去或新增一些項,使不等式一邊放大或縮小,利用不等式的傳遞性,達到證明的目的。本題在放縮時就捨去了,從而是使和式得到化簡.
例5、證明:
證明:∴【練習】求證:
證明:∵
∴3、利用基本不等式放縮
例6、若,求證:
證明:∵
∴例7、求證:
證明:練習:當時,求證:
證明:∵, ∴,且,
∴,∴時, .
練習:已知,證明:不等式對任何正整數都成立.
證明:要證,只要證.
因為,,
故只要證,
即只要證.
因為,所以命題得證.
本題通過化簡整理之後,再利用基本不等式由放大即可.
3、逐項放大或縮小
例8、設,求證:
證明:∵,
∴, ∴
本題利用,對中每項都進行了放縮,從而得到可以求和的數列,達到化簡的目的
4、放大或縮小「因式」
例9、已知數列滿足求證:
證明本題通過對因式放大,而得到乙個容易求和的式子,最終得出證明.
二、放縮法證明「數列+不等式」問題的兩條途徑
用放縮法解決「數列+不等式」問題通常有兩條途徑:一是先放縮再求和,二是先求和再放縮。
1、 先放縮再求和
例1 (05年湖北理)已知不等式其中為不大於2的整數,表示不超過的最大整數。設數列的各項為正且滿足
,證明:,
分析:由條件得
……,以上各式兩邊分別相加得:
=本題由題設條件直接進行放縮,然後求和,命題即得以證明。
練習:函式f(x)=,求證:f(1)+f(2)+…+f(n)>n+.
證明:由f(n)= =1-
得f(1)+f(2)+…+f(n)>
.此題不等式左邊不易求和,此時根據不等式右邊特徵, 先將分子變為常數,再對分母進行放縮,從而對左邊可以進行求和. 若分子, 分母如果同時存在變數時, 要設法使其中之一變為常量,分式的放縮對於分子分母均取正值的分式。
如需放大,則只要把分子放大或分母縮小即可;如需縮小,則只要把分子縮小或分母放大即可。
例2(04全國三)已知數列的前項和滿足:,
(1)寫出數列的前三項,,;
(2)求數列的通項公式;
(3)證明:對任意的整數,有
分析:⑴由遞推公式易求:a1=1,a2=0,a3=2;
⑵由已知得:(n>1)
化簡得:,,
故數列{}是以為首項, 公比為的等比數列.
故 , ∴
∴數列{}的通項公式為:.
⑶觀察要證的不等式,左邊很複雜,先要設法對左邊的項進行適當的放縮,使之能夠求和。而左邊=,如果我們把上式中的分母中的去掉,就可利用等比數列的前n項公式求和,由於-1與1交錯出現,容易想到將式中兩項兩項地合併起來一起進行放縮,嘗試知:,
,因此,可將保留,再將後面的項兩兩組合後放縮,即可求和。這裡需要對進行分類討論,(1)當為偶數時,
(2)當是奇數時,為偶數,
所以對任意整數,有。本題的關鍵是並項後進行適當的放縮。
2、 先求和再放縮
例3(武漢市模擬)定義數列如下:
證明:(1)對於恒有成立。
(2)當,有成立。
(3)。
分析:(1)用數學歸納法易證。
(2)由得:
, … ,
以上各式兩邊分別相乘得:
,又,(3)要證不等式,
可先設法求和:,再進行適當的放縮。
,,又,,原不等式得證。
本題的關鍵是根據題設條件裂項求和。
以上介紹了用「放縮法」證明不等式的幾種常用策略,解題的關鍵在於根據問題的特徵選擇恰當的方法,有時還需要幾種方法融為一體。在證明過程中,適當地進行放縮,可以化繁為簡、化難為易,達到事半功倍的效果。但放縮的範圍較難把握,常常出現放縮後得不出結論或得到相反的現象。
因此,使用放縮法時,如何確定放縮目標尤為重要。要想正確確定放縮目標,就必須根據欲證結論,抓住題目的特點。掌握放縮技巧,真正做到弄懂弄通,並且還要根據不同題目的型別,採用恰到好處的放縮方法,才能把題解活,從而培養和提高自己的思維和邏輯推理能力,分析問題和解決問題的能力。
希望大家能夠進一步的了解放縮法的作用,掌握基本的放縮方法和放縮調整手段.
放縮法證明不等式
1 新增或捨棄一些正項 或負項 例1 已知 求證 解析 1 2 3 點評 若多項式中加上一些正的值,多項式的值變大,多項式中加上一些負的值,多項式的值變小 由於證明不等式的需要,有時需要捨去或新增一些項,使不等式一邊放大或縮小,利用不等式的傳遞性,達到證明的目的 本題在放縮時就捨去了,從而是使和式得...
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