内容正文:
数列型不等式放缩技巧
数列型不等式,思维跨度大、构造性强,需要有较高的放缩技巧。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。主要有以下几种:裂项放缩、函数放缩、分式放缩、分类放缩、二项放缩
一、裂项放缩
米地:2
22
(1)解:因为
11
4n2-1(2n-12n+1)2n-12n+1
所以了2
=1-、1=2n
名4k2-112n+12n+1
=21-1)
n2-T4n2-122n-12m+1
4
技巧积累:
1-1
1
(2)
211
ClC:(n-1)n(n+1)nn-1)nn+1)
oc是n女
2×1'3×2nn-12
1
11
22”-12”-12”
(6)1。<n+2-n
n+2
(7)2Wn+i-n)k2<2m-n-司)
21).1
1
1
(8》(2n+2m+522m+-22n+3引-2
(10)
n11
(n+1!n!(n+1
2
分<2V2m+1-2n-可2n2a
Vw+2+Va-2
wgg可0-习8可2
2”
2"
2"
2-1
11
1
11
1
顶na-ia可a-可n+可)n+1-a可
}
1
m+1+n-<1-1
2n√n-1√n+1
(14)2=22”=3-小2>3→32->2°2-1>23,1<2
392”-1<3
(15)1
k+2
11
+k+1+k+2(k+1(k+2刃
1
<vn-n-1(n22)
(16)nn+i
)F+1-F+1_
2-产
i+j
/-+1*r+司原+1+F+<1
11
1>2-1m22
例21)求证:1+3+京+…+2n->622n-可
(2)求证:4+1636
111,
t…+111
4n2<24n
(3)求证:
+3+35+…+1352m-<V2n+-1
22.42.4.6
2.462n
war-小k方+六l21-
a路,对司】
空a1+指10
(3)先运用分式放缩法证明出
1.3.5…2n-11
246…2n<2m+7,再结合
】。<n+2-n进行裂项即可
n+2
首先名>可西·所以常易由量度程到
2-小1店
Ha可-识2
2
一,由均值不等
n
1
1
Vm+2+n-2
11
式可知成立,所以1+2+万+…+后
+↓<2n+i-
6n
s1++1+15
例3、求证:a+2n+≤1+4g++7写
2n
1,1,1
1+
另一方面,”49
>1+,1
+…+
十…+
1=1-1=”
2×33×4nn+1n+1n+1
当n23时,”>
6n
6n
+++…+
n中产n+12n+1当m:1时,a+12m+-1+4g*
=1+
h3,
6n
1
当n=2时,n+12m+
11
<1+
++7
综上有
6n
11.15
≤1+++…+-
(n+12n+1
49
+3
例4、设函数fx)=x-xhx,数列{an}满足0<a1<1,a+1=fan,设b∈(a,l,整
数k≥4-b,证明:a1>b
a Inb
证:由数学归纳法可以证明{an}是递增数列,
故若存在正整数m≤k,使am≥b,则ak+1>ak≥b,
若am<bm≤k),则由0<a1≤am<b<1知a In a≤a,lnam<a,lnb<0,
aw-ar-a,Indx-d->a_Ind.
因为∑a In an<k(a,lnb),于是ak1>a,+ka,lnbl≥a,+(b-a)=b
m=
例5、已知nm∈N*,x>-1,Sm=1"+2+3"+…+n,求证:
nm1<(m+1Sn<(n+1m-1
证:首先可以证明1+x)”≥1+x,
n=n-n-l+(n-l-n-2+…+14-0=k-(k-1m-]
所以要证n+1<(m+1)Sn<(n+)m1-1只要证
2k-k-水m+空”<a+-1
=a+-n+n-n-++2-1=k+1-k时
支要证k-使-小km+区“<[+1-
即等价于km1-(k-1m+<(m+1k"<(k+1m1-k"
价1++1-
而这正是成立的,所以原命题成立
例6、已知an=4”-2”,Tn=
2"
-,求证:T+T2+T+…+Tn<
a1+a2+…+a
2
证:Tn=4+42+43+…+4”-(2+22+…+2
9-0-刘
2”
2
32”32”
22922+222四-32
i可
3
nn=2k-1,k∈Z)
7、已知=1.x-n-1m=2k,k∈Z)
1
求证:
1
1—>n+i-1neN)
玉xxx
证明:2+可,所以1>点之3。=-
x2n·x2m12nVn+Vn+1
所以原式得证
二、函数放缩
血2+n3+n4++n3”<3_5n+6aew)
例8、求证:234
3
6
Inxsx-l→nxs1-1
证:先构造函数有
竖3++<”1-+…+】
从而234
+-台+行写*写
>层限
是<81g=“。
所以23中4
6
6
++<a+ls+t+月
例9、求证:23
n+1
n
f(x)=In(1+x)-x,x>0
In(1+x)<x
证:构造
,可得
再构造
7*>0
g(x)=In(1+x)-x
In(1+x)>x
,可得
x+1,
1<
nk+11
令是代入k中kK,接下来羽
三、
分式放缩
b+m(bza>0.m>0)bm(a>b>0.m>0)
糖水不等式aa+m
和aa+m
例10、证明:
+++》+n2小m
证:运用两次分式放缩
2.5.8.3n-1>3.6.9..3m
1473n-22583n-1
2583n-1、47103n+1
1473n-23693n
两式相乘,可得
258.3-12、4.7.103m+1-1.4.73-2.3m+1)
>
1473n-22583n-12583n-1
则原式得证
四、
分类放缩
1++++1>0
例11、求证:
23
2"-12
经+女
五、
二项放缩
2”=(1+1”=C9+C+…+C%2"≥C0+C=n+1
2”≥C9+C:+C:=n+n+2
2
例12知4=1+n+2是2
+小a+
得
a,t-a,+shta小
e+小-he+川空司
得2
In(a,+1)-In(az+1)<1-<1
得lna.+l<1+h3,a,<3e-1<e2
8
例13、设n>1,n∈N,求证:
(n+1n+2)
正e周-+.
+=1+c+c+c+…21+-a+a26
28
8
+a+g