内容正文:
微突破4 数列中的放缩问题
【基础·回扣】
1.证明:因为==-.
则Sn=-1+-+…+-=-1<.
2.证明:∵<,
∴左边<+++…+==1-<1=右边,
∴+++…+<1(n∈N*).
【典例·讲解】
【例1】 解:(1)因为an是Sn和8的等差中项,
所以an=,即Sn=2an-8 ①.
当n=1时,S1=2a1-8,得a1=8.
当n≥2时,Sn-1=2an-1-8 ②,
①-②得Sn-Sn-1=2an-2an-1,得an=2an-1,即=2.
所以数列{an}是首项为8,公比为2的等比数列.
所以an=8×2n-1=2n+2.
(2)证明:因为bn=log2an=log22n+2=n+2,得==-,
所以Tn=++…+=(-)+(-)+…+(-)=-.
由于n≥1,得0<≤,得≤-<,所以≤Tn<.
【例2】 解:(1)因为2Sn=n2+n ①,
当n≥2时,2Sn-1=(n-1)2+n-1 ②,
所以①-②得2an=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n,即an=n,
又a1=1,满足an=n,所以an=n.
(2)因为bn===-,
所以T99=b1+b2+…+b99=-1+-+…+-=-1=9.
(3)证明:因为=>=-,
所以++…+=++…+>-1+-+…+-=-1=9,
即+++…+>9.
【训练】 解:(1)当n≥2时,an-4an-1=-,
两边同除4n后得-=-,
所以
上述等式累加得-1=-1+,即=,所以an=.
又n=1时,a1=4满足an=,故an=(n∈N*).
(2)证明:由(1)得bn=nan-1=4n-1,
当n=1时,=<,
又==≤,
则当n≥2时,++…+<(1+++…+)
=·=(1-)=-·<.
综上,对任意的n∈N*,++…+<.
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
微突破4 数列中的放缩问题
【备考指南】 数列放缩是高考重点考查的内容之一,数列与不等式结合,难度中等偏上,其核心技能是放缩技巧的应用.
1.和易求,先求和再放缩证明不等式.
1.已知数列{bn}的通项公式为bn=,设数列{}的前n项和为Sn,求证:Sn<.
2.和不易求,先放缩再求和证明不等式.
2.求证:+++…+<1(n∈N*).
【思维建模】 放缩法快解数列不等式
【瓶颈突破】 对于第(1)问,先通过等差中项,确定数列{an}的递推关系,再由an与Sn的关系求通项;
对于第(2)问,先确定数列{bn}的通项公式,观察通项公式特征,和易求,先求和再放缩证明不等式.
【例1】 (2025·广东广州二模)设Sn为数列{an}的前n项和,且an是Sn和8的等差中项.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=log2an,数列{}的前n项和为Tn,证明:≤Tn<.
【例2】 设数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,2Sn=n2+n(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{bn}的前n项和为Tn,且bn=,求T99;
(3)证明:+++…+>9.
【瓶颈突破】 对于第(1)问,当n≥2时,观察数列的递推特征,变形可得-=-,利用累加法求解即可,最后注意检验n=1时的情形;
对于第(2)问,先验证n=1时不等式成立,再根据n=1时的值,确定放缩程度,再求解即可.
【训练】 已知数列{an}满足a1=4,当n≥2时,an-4an-1=-.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)已知数列{bn}满足bn=nan-1,证明:++…+<.
提示:完成课后作业 专题二 微突破4
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$