《數列與不等式》學案

2022-10-10 07:24:03 字數 2432 閱讀 3288

【知識提綱】

一、 數列與不等式問題一般表現在:

1、 求有關數列的最值問題;

其常用方法:

(1)用數列單調性定義分析,即作差法:,或作商法:

(2)用函式最值的求法,如二次函式最值的探求方法、用導數求函式最值的方法等。

2、求有關數列的引數取值範圍問題

需要用不等式性質與基礎知識進行處理。

2、 相關數列的不等式證明問題。

關鍵是適度的「放大」或「縮小」,其處理技巧:

(1) 作差法;

(2) 利用重要不等式法如均值不等式、柯西不等式、琴生不等式等;

(3) 放縮法:

(4) 數學歸納法

(5) 構建函式轉化為求函式的最值問題

二、 應用

型別一、求有關數列的最值問題

例1、 定義:,設函式,求函式的最小值。

例2、已知數列的各項均為正數,且滿足:

證明:例3、對任意的正整數,設是方程的實數根,求證:。

例4、已知數列滿足,,,其中是給定的實數,是正整數,試求的值,使得的值最小.

例5、已知首項為的等比數列不是遞減數列, 其前n項和為, 且s3 + a3, s5 + a5, s4 + a4成等差數列.

(ⅰ) 求數列的通項公式;

(ⅱ) 設, 求數列的最大項的值與最小項的值.

型別二、常見數列求和不等式的證明

例6、設數列的前項和為.已知, ,.

(ⅰ) 求的值;

(ⅱ) 求數列的通項公式;

(ⅲ) 證明:對一切正整數,有.

例7、設且,求證:

例9、已知數列和中,,且,為引數)(

證明:同步訓練(4)數列與不等式

1、在正項等比數列中,a5=,a6+a7=3. 則滿足a1+a2+…+an>a1a2…an的最大正整數n的值為________.

2、設△anbncn的三邊長分別為an,bn,cn,△anbncn的面積為sn,n=1,2,3,….若b1>c1,b1+c1=2a1,an+1=an,bn+1=,cn+1=,則(  )

a.為遞減數列

b.為遞增數列

c.為遞增數列,為遞減數列

d.為遞減數列,為遞增數列

3、已知,則數列的前100項和與的大小關係為________.

4、已知數列的前n項和為sn,且a2an=s2+sn對一切正整數n都成立.

(1)求a1,a2的值;

(2)設a1>0,數列的前n項和為tn,當n為何值時,tn最大?並求出tn的最大值.

5、為正實數,數列由確定

(1),證明:

(2)是滿足的正實數,證明:

6、已知且

試證明:數列對任意的都滿足或滿足。

7、已知數列滿足

(1) 求數列的通項公式;

(2) 證明:(

8、數列滿足,其中,首項為。

(1)若數列是乙個無窮的常數數列,試求的值;

(2)若求滿足不等式的自然數的集合;

(3)若存在,使數列滿足:對任意正整數,均有,求的取值範圍。

解:(1)取n=1,得a2a1=s2+s1=2a1+a2,①

取n=2,得a=2a1+2a2, ②

由②-①,得a2(a2-a1)=a2. ③

(i)若a2=0,由①知a1=0.

(ii)若a2≠0,由③知a2-a1=1.④

由①、④解得,a1=+1,a2=2+;或a1=1-,a2=2-.

綜上可得,a1=0,a2=0;或a1=+1,a2=+2;或a1=1-,a2=2-.

(2)當a1>0時,由(1)知a1=+1,a2=+2.

當n≥2時,有(2+)an=s2+sn,(2+)an-1=s2+sn-1,

所以(1+)an=(2+)an-1,即an=an-1(n≥2),

所以an=a1()n-1=(+1)·()n-1.

令bn=lg,則bn=1-lg()n-1=1-(n-1)lg2=lg.

所以數列是單調遞減的等差數列公差為-lg2,從而

b1>b2>…>b7=lg>lg1=0,

當n≥8時,bn≤b8=lg故n=7時,tn取得最大值,且tn的最大值為

t7===7-lg2.

例2、已知數列滿足,,,其中是給定的實數,是正整數,試求的值,使得的值最小.

【解】令,由題設,

有,且………5分於是,

即.10分

又,,則.

∴當的值最小時,應有,,且.

即15分

由(※)式,得由於,且,解得,

∴當時,的值最小20分

【答案】

【答案】.(1) 解: ,.

當時, 又, (2)解當時由① — ②,得數列是以首項為,公差為1的等差數列.當時,上式顯然成立. (3)證明:

由(2)知, ①當時, ,原不等式成立. ②當時, ,原不等式亦成立. ③當時, 當時,,原不等式亦成立.

綜上,對一切正整數,有.

數列與不等式小結

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