第一篇:证明数列不等式的常用放缩方法技巧(不含答案)精减版
证明数列不等式的常用放缩方法技巧
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: ⑴添加或舍去一些项,如:
⑵将分子或分母放大(或缩小)a21a;n(n1)n
n(n1)n(n1)⑶利用基本不等式,如:lg3lg5(lg3lg52)lglglg4;
201n01⑷二项式放缩:2n(11)nCn,2nCnCnCnCnn1,22nC0C1C2nn22nn(n1)(n2)nnn2
(5)利用常用结论:
Ⅰ.的放缩
Ⅱ.1的放缩(1):
k2111(程度大)2k(k1)kk(k1)
11111(程度小)()k1(k1)(k1)2k1k12Ⅲ.1 的放缩(2):122kk
411(程度更小)Ⅳ.1的放缩(3):
1222()k4k12k12k1k2
Ⅴ.分式放缩还可利用真(假)分数的性质:bbm(ba0,m0)和bbm(ab0,m0)
aamaam
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,反之亦然.Ⅵ.构造函数法 构造单调函数实现放缩。例:f(x)x(x0),从而实现利用函数单调性质的放缩:1x
f(ab)f(ab)。
一. 先求和再放缩
例1.an
1,前n项和为Sn,求证:sn1 n(n1)
例2.an(), 前n项和为Sn,求证:sn
13n1 2/ 6
二. 先放缩再求和
(一)放缩后裂项相消
例3.数列n,(二)放缩后转化为等比数列。{a}an(1)n11s2nn,其前n项和为sn,求证:2
2{b}b1,bb(n2)bn3 n1n1n例4.满足:
bnn
11111Tn...Tn3b13b23b33bn,求证:2(2)(1)用数学归纳法证明:
三、裂项放缩
例5.(1)求k1n24k21n的值;(2)求证:15.2k1k
3例6.(1)求证:1112235171(n2)
262(2n1)(2n1)
(2)求证:111111 2416364n24n
(3)求证:2(n11)11112(n11)
2n
例7.求证:6n111512(n1)(2n1)49n3
例8.已知an4n2n,Tn
2na1a2an,求证:TTTT3.123n
2四、分式放缩
姐妹不等式:bbm(ba0,m0)和bbm(ab0,m0)
aamaam
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,反之亦然.例9.姐妹不等式:(11)(11)(11)(11)n1和
352n
111111也可以表示成为(1)(1)(1)(1)2462n2n1
2n1和135(2n1)2462n2n12462n135(2n1)
111例10.证明:(11)(1)(1)(1)3n1.473n
2五、均值不等式放缩
例11.设Sn23n(n1).求证n(n1)S2n(n1)
2.2
例12.已知函数f(x)
求证:f(1)11,a>0,b>0,若4,且f(x)在[0,1]上的最大值为,f(1)bx21a2
512n1f(2)f(n)n1.2六、二项式放缩
01n012n(11)nCn,2nCnCnCnCnn1, 22nC0C1C2nn22nn(n1)(n2)nnn
2例13.设n1,nN,求证(2)n38.(n1)(n2)
例14.an23n ,试证明:.n1111≤ 4n2a1a2an
4七、部分放缩(尾式放缩)
例15.求证: 1
1313211
32n11
47例16.设an1111,a2.求证:an2.ana2a
3八、函数放缩
例17.求证:ln2ln3ln4ln33n5n6(nN*).n23436n
2例18.求证:2,ln2ln3lnn2nn1(n2)23n2(n1)
例19.求证:111ln(n1)111 23n12n
九、借助数列递推关系例20.若a11,an1ann1,求证:1a1 112(n11)a2an
例21.求证:113135135(2n1)2242462462nn2
1十、分类放缩例22.求证:111231n
212n
第二篇: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.【2017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2018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2018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2018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2018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2018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2017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.【2017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2018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2018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2018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2018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2018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2017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。,
第三篇: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(n1,2,3,)
n
(Ⅰ)求首项a1与通项an;(Ⅱ)设Tn
an42
n
n
2Sn
(n1,2,3,),证明:Ti
i1
解:易求
SnTn
(其中n为正整数)
n
n
432
n
an
n
13
2
n1
4n
23
n
2
n1
2
n1
121
n
Sn
2
n1
121
11
nn1
22121
所以:
i1
Ti
3131
1n12212122、求证:(1)
11法1:数归(两边都可以)
法2:放缩裂项 法3:定积分放缩(2)
22
nN)
1n1n
31n
11n
法1:放缩一:
n(n1)
(n2)
Sn
1n
1n
(1336
52)(15
1653
1n1
1n)
=1
1336
121400
11
121400
1
23893600(1
1
24003600
.放缩二:
1n
1n1
(n1)(n1)
2n1
n1),(n2)
Sn54
1n
(11
2)
111111111()22435n2nn1n1
1111151115
()().223nn142233
放缩三:
1n
1n
(n
112)(n
12)
(1n
1n
12)2(12n1
12n1),(n1)
Sn
1n
12(13
12n1
12n1)12(13
12n1)
法2:数归——加强命题:常用的放缩公式:
1n(n1)
2n
n1
1n
1n
1n
1n(n1)1n
;n
n12nn
n1;
n
n
2n1;
ab
ambm
(ba0,m0)
1k
k(k1)(k1)
1n11k(k1)
111*
(k2,kN)
2k(k1)k(k1)
1nk
nkn1k!
1n2
...
kn11
(k3)
(k2)
;212
n1n
k!k(k1)(k2)
n
an
例3:已知:
1
(nN
),求证:ai
i1
n2
法1:均值不等式:即证
715n2
...
212
n1
n
1
n2
也即:
715
...
212
n
n1
n
1
而
:
715
...
212
n1
1
n
法2:放缩后裂项求和
an
21212
n1n
1(
212(21
n
n)1
n1
=
1
21(2
n1
n
1)(21)
n
=
21
n
n1
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:a12,an1anan1,nN
证明:(1)对于nN恒有an1an成立。
2
(2)当n2且nN,有an1anan1a2a11成立。
(3)1
2006
1a1
1a2
1a2006
1。
解:(1)用数学归纳法易证。
(2)由an1anan1得:an11an(an1)an1an1(an11)……
a21a1(a11)以上各式两边分别相乘得:
an11anan1a2a1(a11),又a12an1anan1a2a11(3)要证不等式1
2006
1a1
1a2
1a2006
1,可先设法求和:
1a1
1a2
a2006,再进行适当的放缩。
an11an(an1)
1an111an1a1
1an1
1an
1an11a2
1an111a2006
(1a111
1a211)(1a21
1a31)(1a20061
1a20071)
a11
a200711
1
a1a2a2006
1
又a1a2a2006a1
2006
2
2006
1
1a1a2a2006
1
2006
原不等式得证。
5.已知数列an中an
i
i
n
nn
21,求证:ai(ai1)3.i1
方法一:ai(ai1)
n
i
2121
i
i
i
(21)(22)
i
i1
i1
(21)(21)
i1
1
121
i
.
i1
ai(ai1)
(21)
(121
121)(121
121)(12
n1
1
121
n)3
121
n
3.方法二:
ai(ai1)
i
i
(21)
i
122
i
122
i
122
i
22
i
i1
.(i2)
n
i1
ai(ai1)2
n1
2(1
12)3n1
n1
3.n
法3:数归证
i1
ai(ai1)3
121
n
3.(即转化为证明加强命题)
6、已知函数fxln1xx,数列an满足:
a1
2,ln2lnan1an1anf
an1an.
(1)求证:ln1xx;(2)求数列an的通项公式;
(3)求证不等式:a1a2annln2lnn2. 解:(1)fxln1xx,f'x
11x
1
x1x,当1x0时,f'x0,即yf(x)是单调递增函数;当x0时,f'x0,即yf(x)是单
调递减函数.
所以f'00,即x0是极大值点,也是最大值点
fxln1xxf00ln1xx,当x0时取到等号.(2)法1:数学归纳法(先猜想,再证明)
法2:由ln2lnan1an1anfan1an得2an1an1an1,an1
12an,an11
12an
1
an12an,1an1
1
1an1
1,即数列
1
2,公差为1,是等差数列,首项为
a11an1
nn1
∴
an1
n1an
.
(3)法1:
a1a2an1
111
1
121
1
111
n
23n1n1
又∵x0时,有xln1x,令x
1n112
0,则
1n2
ln1ln n1n1n11
∴n
3
345n1n2
nlnlnlnlnln n1234nn1n
2n2
nln
n12
nln
343
ln2
n nl
∴a1a2annln2lnn2 . 法2:积分法要证原命题,即证:
12
ln(n2)ln2 n11
1113n12
12
n2
1x
dxlnx
n22
法3:数归证明:7.1、(1)求证:2
n
ln(n2)ln2 n1
2n1(n2,nN)
nn1n01
法1:2CnCn...CnCn;
法2:数学归纳法 法3:函数法(求导)
8.若nN,证明:()+()+…+(n
n
*
n
n
n1n)+(n
nn)
n
ee1
提示:借助e1x证明
x
第四篇:证明数列求和不等式的两种放缩技巧
证明数列求和不等式的两种放缩技巧
江苏省包场高级中学张巧凤2261
51数列求和不等式的证明,历来是高考数学命题的热点与重点,并且往往出现在压轴题的位置上,扮演着调整试卷区分度的角色。笔者发现对这类问题的处理方法中,以放缩法较为常用,而学生在运用放缩法时普遍感到难以驾驭,本文重点谈谈通项放缩与舍项放缩两种放缩技巧在证明数列求和不等式中的应用。
1、通项放缩,转化为可以求和的数列 1、1放缩通项,利用等差数列求和
例
1、已知nN,求证:
(n+1)
2
n+(n+1)2n
1
352n1
222
=
n2n2
<
n2n1
(n1)2
n+12n1、2放缩通项,利用等比数列求和 例
2、数列an中,a1=2,an+1=(1)求数列an的通项公式;(2)设bn=
an
22an(nN+)
16n-an,若数列bn的前n项的和为Tn,求证:Tn<
12。
(1)用迭代累乘或者构造新的等比数列(2)证明:bn
an1n-11n-2an
a()即an()可以求得,1nn22n
an
16n-an
14
1n
当n=1时,T1=<2;
3当n2时,∵4n1(31)n-1=(3nCn13n-11)13n,∴bn
11n
1()
1111n11331
1()<∴Tn=+b2++bn<2n
133332321
3∴对一切正整数n,都有Tn<
141
n
n
.注:本题将数列从第二项起开始放缩,放缩成以b1为首项,为公比的等比数列,转化为等比数列求和。
事实上,也可以利用
141
n
14
4n
n-1
134
n-1,将数列放缩成以为首项,3
114
为公比的11n1()
41n4134
等比数列,易得Tn1()<<
194921,放缩的关键在于合理与适度。
1、3放缩通项,利用裂项相消求和 对于例2,也可以这样证明:bn
an
216n-an
14
1n
(21)(21)
n
n
当n=1,2时,2n2n,当n3时,2n(11)n=Cn0Cn1Cnn1Cnn2(n1)>2n ∴对一切正整数n,都有bn∴Tn
12(1
131315
12n1
(21)(21)
12n1)
n
n
(2n1)(2n1)
12n1)<
=
12n1
12n1
=(1。
注:此法将通项放缩成两项之差,转化为用裂项相消求和。1、4放缩通项,利用叠加求和 例
3、已知数列an中,a1=1,an=an-1
n=2,3,4), an-1
1求证:
an2004年重庆卷改编)证明:由递推关系式得:an2=an-12
1an-1
+2>an-1+2,即an-an-1>2,于是有a22-a12>2,a32-a22>2,…an2-an-12>2,这n-1个不等式两边相加可得
ana1>2(n-1),即an>2n-1,又an>0,故an。
1、5放缩通项,利用各项重新组合求和 例
4、数列an满足a1=1且an+1=(1+
1n+n)an+
n1).n
2(1)用数学归纳法证明an2(n2)
n1),(2)已知不等式ln(1+x)<x对x>0,成立,证明an<e(其中无理数e=2.71828…
(2005年重庆卷)
证明:(1)略.(2)由递推关系式及(1)的结论有an+1=(1+两边取对数,且由ln(1+x)<x得
+lnan
2nn+n21111+n(-)+n 故lnan+1-lnan<
n(n+1)2nn+12
n+n
1n+n)an+
n
(1+
1n+n
+
n)an,lnan+1ln(1+
+
n)+lnan<
+
上式中n分别取1,2,…,n-1求和可得
11111111
lnan-lna1<(1-)()(-)+()2n-1223n-1n222
(1-)+(1=
n
112
n-1)<2
n1)即lnan<2,故an<e(.2、写出和式,舍项放缩2、1裂项相消,各项重新组合,舍项放缩 对于例2,还可以这样证明:bn当n=1时,T1=<2;
31141
n
(21)(21)
n
n
221
(n
121
n)
当n2时,∴Tn=(1
221
121
121
121
121
n
121
n)
=1 (12)(3)(n-1n)n
22121212121212121∵
2n-1
111111
1
121
n
242(2
n-1
n
1)(21)
n
0,∴Tn
221
(
121
n)
∴对一切正整数n,都有Tn<
n+1n2、2错位相减,各项重新组合,舍项放缩 例
5、数列an中,a1=2,an+1=2((1)求数列an的通项公式;(2)设bn=
nan
n)an(nN+),求证:bi<
i=
1172
4。,即ann22n
anann
2是以2为公比的等比数列,可以求得
2nn
n1
(2)证明:bn n
ann2
(1)易知
n
i=1
bi
n
112
122
132
1n2
n
n
i=1
bi
n
12
112
322n(
12321342
1)2n
1n(n1)2
1n(n1)2
nn
n+1
∴
2
ni=1
bi
i=1
122124
1n21n2
n+1n+1)
∴bi1=
1724(14
(
342
1n(n1)2
n
1n2)<n+117242、3迭代相加,各项重新组合,舍项放缩 对于例
3、也可以这样证明:由已知得:an2=an-12于是有a22-a12
1a
11an-1
+2,即an-an-11an-11an-
222
1an-1
+2,+2,a3-a2
1a2
+2,…,an2-an-12
1an-1
+2,1a1
这n-1个等式两边相加可得an2a12=2(n-1)+(即an2=2n-1+(1an-1
+),+
1an-2
1a1)>2n-1,又an>0,故an20、(本题满分16分)
在数列an中,已知a1p0,且,nN(1)若数列an为等差数列,求p的值。(2)求数列an的前n项和Sn
n
当n2时,求证:
i1
2a
i
n1n1
第五篇: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,n1,2,3,(Ⅰ)求首项a1与通
n
Sn,n1,2,3,,证明:Ti
i1
例1-
2、(湖北理-17)已知二次函数yf(x)的图像经过坐标原点,其导函数为f'(x)6x2,数列{an}的前n项
和为Sn,点(n,Sn)(nN)均在函数yf(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nN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a12,an1an
n
1an
(n1,2,).(Ⅰ)证明a
n
2n1对一切正整数n
成立;(Ⅱ)令bn
ann
(n1,2,),判定b与b
n
n
1的大小,并说明理由
例1-
4、已知nN*,求1
例1-
5、设an1
2a
3„
1n
<2n
a
1n
a,a2.求证:an2.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ab
1
1223n(n1).求证
n(n1)
2Sn
(n1)
.4x
x
1
4求证:f(1)f(2)f(n)n
n1
.,试证:对每一个nN,(ab)n
ab2
nn2n
2
n1
.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:
babmam
(ba0,m0)和
babmam
(ab0,m0)
例3-
1、(福建理-22压轴题)已知数列{an}满足a1=1,an1=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:(11)(13)(15)(12n1)
即证:135(2n1)
例3-
3、证明:(11)(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
anan1
<
n2
(n∈N).*
2n1和(1
12)(11
14)(1
16)(1
12n)
12n1
2462n
2n1
和
135(2n1)2462n
2n1
3n1.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
1321
13
2n1
abc
++<2。bcacab
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)xsinx,数列{an}满足:0a11,an1f(an),n1,2,3,.证明:(I).0an1an1;(II).an1
例4-2(辽宁理-21)已知函数f(x)ax
0a1
2,an1f(an),nN
an.32
x的最大值不大于
.16,又当x[
11,]42
时
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:
xn1a0,1a
xn,nN.(I)证明:对n2总有xn2xn
a;
(II)证明:对n2总有xnxn
1例4-
4、设Sn2
例4-
5、求证:(11)(1)(1)(1
12n
1)
2n1.23n(n1).求证
n(n1)
2Sn
(n1)2
.策略五:二项式放缩证明不等式
nn01nn01
2(11)CnCnCn,2CnCnn1,2CCC例5-
1、已知a11,an1(1
例5-
2、证明2(1
n
例5-
3、设n1,nN,求证(3)
n
0n1n2n
n
n2
212
n
.证明a
n
n(n1)(n2)
e
1nn)an
n
1n)3.n
8(n1)(n2)
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an1annan1nN,当a13时证明对所有n1, 有(i)ann2;
n
(ii)
11a
1
11a
2
11an
例6-
2、(重庆理-22压轴题)数列{an}满足a11且an1(1
1nn)an
2n
(n1).(Ⅰ)用数学归纳法证明:
an2(n2);(Ⅱ)已知不等式ln(1x)x对x0成立,证明:ane(n1),其中无理数e2.71828
例6-
3、(湖北理-22压轴题)已知不等式
1213
1n12[log
n],nN,n2.[log
2n]表示不超过log2b,n3.n 的最大
整数。设正项数列{an}满足:a1b(b0),an
nan1nan
1,n2,nN,证明:an
2b[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)xnxn3xn12xn1(Ⅱ)()
n
11n2
xn()
策略七:分项讨论放缩证明数列不等式
例
7、(2004年全国3理-22压轴题)(14分)已知数列an的前n项和Sn满足Sn2an(1)n,n1.(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m4,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anan12,nN;(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:a01,an1
an,(4an),nN.,且an=
n2,nN)(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a1a2„„an2n!