内容正文:
方法13 累差累商
【例1】 解:an+1=3an+2×3n+1两边同除以3n+1,得=++,
则-=+,故当n≥2时,
=(-)+(-)+(-)+…+(-)+=(+)+(+)+(+)+…+(+)+=+(+++…+)+1=++1=+-,
则an=×3n+×3n-(n≥2).
当n=1时,也满足上式.
综上,an=×3n+×3n-.
训练1 C 由nan+1-(n+1)an=,得-==-.当n≥2时,-=-,…,-=-,由累差迭加法可得-a1=-.因为a1=,所以=1-=,所以an=(n≥2).当n=1时,也满足上式.综上知an=,故选C.
【例2】 A 当n≥2时,an=,则2nan=(n-1)an-1+(n+1)an+1,(n+1)·(an+1-an)=(n-1)(an-an-1),所以=.设bn=an+1-an,即=,则··…·=··…·,得=,所以bn=b1.因为b1=a2-a1=1,所以bn=(n≥2).当n=1时,也满足上式,所以bn=.an+1-an=bn==2(-).(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)=2(-+-+…+1-)=2(1-),即an-a1=2(1-),则an=3-(n≥2).当n=1时,也满足上式,所以an=3-.
训练2 B 因为an+1=,所以(2n-1)an+1=4Sn-1 ①,(2n-3)an=4Sn-1-1(n≥2) ②,①-②得(2n-1)an+1-(2n-3)an=4an,整理得=(n≥2),则an=···…···a1=···…···1=2n-1(n≥2).当n=1时,也满足上式.所以an=2n-1,故选B.
方法14 “1”的代换
【例1】 C =
=sin θ·(sin θ+cos θ)====.
训练1 A 因为==2,所以tan α=,则cos2α+sin αcos α===.故选A.
【例2】 0 解析:设sin α=a,cos α=b,sin β=c,cos β=d.因为ac+bd=0,所以ac+bd=sin αsin β+cos α·cos β=cos(α-β)=0.ab+cd=sin αcos α+sin βcos β=(sin 2α+sin 2β)=sin(α+β)cos(α-β),因为cos(α-β)=0,所以ab+cd=0.
训练2 解析:联系已知条件,将“1”灵活转换,得(x+y)2==1+∈[0,],其中s=3()-1∈R.另外,分子、分母同除的过程中要考虑s=0和x=0的情况.
【例3】 证明:若xyz=0,则不等式显然成立,且等号成立的条件为x=y=z=0.
若xyz≠0,则可将原不等式变形为++≥0,
构造“1”进行代换,得+1++1++1≥3,
即+++++≥3,
化简得++≥3.
因为x+y+z=0,故xy,yz,xz三个数中有且仅有一个正数,不妨设yz>0,
则+≥=>.
又+-3=≥0,
故原不等式成立,且等号成立的条件为x=1,y=z=-.
训练3 解:原不等式可变形为++≥M,
因为x,y,z>0,
可得(++)(x+yz+y+xz+z+xy)≥(x+y+z)2,
化简得++≥=,
当且仅当==时等号成立,即x=y=z=.
由(x+y+z)2≥3(yz+xz+xy),
有x+y+z≥,
当且仅当x=y=z=时成立.
下面证明函数f(u)=(u≥3)单调递增.
事实上,令u>v≥,
f(u)>f(v)⇔>⇔u2v+u2-uv2-v2>0⇔(u-v)(uv+u+v)>0⇔u-v>0,
于是f(u)≥f()=.
故++≥≥,
因此,Mmax=.
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方法13 累差累商
所谓累差迭加法,是指由形如a1=a,an-an -1=f(n)(n≥2)的递推关系求数列通项公式的一种方法;所谓累商迭乘法,是指由形如a1=a,=g(n)(n≥2)的递推关系求数列通项公式的一种方法.
利用累差迭加法、累商迭乘法来求解数学问题时,若呈现的递推关系是不等式关系,也可以利用构造法解决.已知形如a1=a,an+1-an<f(n)的递推关系,则an<a+f(1)+f(2)+…+f(n-1);已知形如a1=a,<g(n)的递推关系,则an<ag(1)·g(2)…g(n-1).
【例1】 (构造等差型)已知数列{an}满足an+1=3an+2×3n+1,a1=3,求数列{an}的通项公式.
训练1 设数列{an}满足nan+1-(n+1)an=(n∈N*),a1=,则an=( )
A. B.
C. D.
【例2】 (构造等比型)设数列{an}满足a1=1,a2=2,且对于其中任意三个连续的项an-1,an,an+1,都有an=(n≥2),则{an}的通项公式an=( )
A.3- B.3+
C.3n+2 D.3n-2
训练2 已知数列{an}的前n项和为Sn,且an+1=,a1=1,n∈N*,则{an}的通项公式为an=( )
A.n B.2n-1
C.3n-2 D.-2n+3
方法14 “1”的代换
自然数1是人们最早用于计数的单位,数的发展从1开始.对于一些复杂的数学问题,直接解决有困难时,可尝试根据题目特点,对隐藏的“1”进行合理的数学变形,巧妙利用“1”变化多端的表达形式,或构造有关“1”的各类表达形式,突破题目的难点,从而解决问题.
【例1】 (“1”的代换)若tan θ=-2,则=( )
A.- B.-
C. D.
训练1 已知=2,则cos2α+sin αcos α=( )
A. B.
C. D.-
【例2】 (“1”的转换)若a2+b2=c2+d2=1,且ac+bd=0,则ab+cd= .
训练2 已知2x2-xy+y2=1(x,y∈R),则x+y的最大值为 .
【例3】 (“1”的构造)已知实数x,y,z满足x+y+z=0,证明:++≥0,并指出等号成立的条件.
训练3 已知对任意正实数x,y,z,xy+yz+xz=1,确定M的最大值,使得++≥M.
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