拆項法證明數列不等式已發表

2021-05-22 17:14:13 字數 1491 閱讀 8253

數列是高考的重點、難點,高考試題往往以數列題為壓軸題對學生的思維能力進行全面地考察.在數列問題中,不等關係的證明更是難點中的難點.數列中不等關係的證明方法常見的有:

放縮法、建構函式法、數學歸納法等.前兩個讓人感到技巧性太強,不好掌握.而後一種運算量龐大,難以實施到底.

本文介紹一種證明數列不等關係的有效方法:拆項法.不到之處,請批評指正.

題1:已知函式.

⑴當時,判斷函式的單調性並寫出其單調區間;

⑵若函式的圖象與直線至少有乙個交點,求實數的取值範圍

⑶證明:對任意的,都有成立.

分析:前兩個問題這裡不再說明.對於第三問,很多同學無從下手,其實我們看的很清楚,不等式的右邊是乙個數列求和的形式,其通項公式為.

因為它不是等差數列或等比數列,故不可利用等差數列或等比數列的求和公式直接求和。若採用其它的常規方法如裂項相消、錯位相減等,也難以操作.常見的方法就是將其放縮,轉化為可以求和的通項公式.

但這種方法學生往往難以掌握.那麼,有沒有更簡潔並且容易操作的方法呢?我們不妨逆向思考:

能否將不等式左邊的式子拆成個式子,只要這個式子種的每一項都比右邊的每一項大,即可證明出這個不等式.考慮到對數的性質,我們可以將乘積的形式化為和的形式,從而進行下面的拆項法.

,顯然它有項,且它的通項公式為,故只需證:對一切總成立,即要證:,即證:.建構函式,因為,單調增,,即,證畢.

總結:逆向思維,將簡單的式子拆成個式子相加,對比其通項公式來尋求證題的突破口,顯得簡潔而自然.

題2:已知函式.

⑴判斷函式的單調性;⑵比較與,與的大小關係,並由此歸納出乙個更一般的結論(不必說出理由);⑶若,比較與,與的大小關係,由此歸納出乙個更一般的結論,並加以證明.

分析:前兩問難度不大,這裡看一下第(3)問.通過計算,不難獲得,且》,從而猜測:.

即要證:,代入得:,兩邊同乘以得:

,即證:,左邊提取得:.至此,解題似乎進入了死胡同.

仔細觀察不等式,不妨將左邊的除掉,從而右邊變為:,它是什麼形式呢?進一步變形為:.

現在我們看得很清楚,它是乙個首項為,公比為的等比數列的前項和.即為:.因此,即要證:.

左邊共有項,由排序不等式知:,…,兩邊相加即可獲證.

總結:本題是一道極難的數列不等關係的證明,常規方法難以入手.從不等式的特徵入手,巧妙地將拆成.從而將問題簡單化.

練習:已知各項均為正數的數列的前項和滿足,且

.⑴求數列的通項公式;⑵設數列滿足,記的前項和為,求證:.

提示:(1)由得:,兩式相減化簡得:,再由,令,解得,所以.⑵將代入得:,所以即要證:,又

=,只需證:即可.代入得:,即證:,顯然成立.

練習2:設正項數列的前n項和為,並且對於所有的正整數n,與1的等差中項等於與1的等比中項.

⑴求數列的通項公式;

⑵設數列的通項,記時數列的前n項和,試比較與的大小,並證明你的結論.

這幾個例題為我們提供了證明數列不等式的乙個巧妙的方法:拆項法,一般來說,涉及到對數形式、等差(比)數列的求和公式,我們均可以用這種方法進行嘗試,希望同學們用心體會.

放縮法證明數列不等式

1 設數列的前項的和 求首項與通項 設,證明 解 易求 其中n為正整數 所以 2 求證 1 法1 數歸 兩邊都可以 法2 放縮裂項 法3 定積分放縮 2 法1 放縮一 放縮二 放縮三 法2 數歸 加強命題 常用的放縮公式 例3 已知 求證 法1 均值不等式 即證 也即 而 法2 放縮後裂項求和 法3...

導數證明數列不等式

已知函式 為常數 曲線在與軸的交點處的切線斜率為.求的值及函式的單調區間 證明 當時,證明 當時,由得.又,所以.所以,由得.所以函式在區間上單調遞減,在區間上單調遞增3 由 1 知.所以,即.令,則.所以在上單調遞增,所以當時,即.首先證明 當時,恒有.找到目標函式是第一步 證明如下 令,則.由 ...

數列通項公式與不等式的證明

學科教案此頁 為空白一 型別1 解法 把原遞推公式轉化為,利用累加法 逐差相加法 求解。例 已知數列滿足,求。變式 2004,全國i,個理22 本小題滿分14分 已知數列,且a2k a2k 1 1 k,a2k 1 a2k 3k,其中k 1,2,3,i 求a3,a5 ii 求的通項公式.二 解法 把原...