2019年高考数学一轮复习(热点难点)专题36 到底你要放缩到什么程度:放缩法证明数列不等式 联系客服

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备战2019年高考数学一轮复习(热点难点)专题36 到底你要放缩

到什么程度:放缩法证明数列不等式

考纲要求:

1、掌握放缩法证明数列不等式的理论依据——不等式的性质: 2、掌握放缩的技巧与方法. 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:Sn?② 等比数列求和公式:Sn?a1?an ?n,an?kn?m(关于n的一次函数或常值函数)

2a1?qn?1?q?1?q?1?,an?k?qn(关于n的指数类函数)

③ 错位相减:通项公式为“等差?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“Sn?常数”的形式,所构造的等比数列的公比也要

满足q??0,1? ,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

a1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1?q12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=2,即

31?1411?1?可猜想该等比数列的首项为,公比为,即通项公式为2??? 。

24?4?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an?1?an?f?n?或

nan?1?f?n?(累乘时要求不等式两侧an均为正数),然后通过“累加”或“累乘”达到一侧为an,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?an?的前n项和Sn满足:

Sn?t(Sn?an?1)(t为常数,且t?0,t?1).

(1)求?an?的通项公式;

(2)设bn?an?Sn?an,若数列?bn?为等比数列,求t的值;

2(3)在满足条件(2)的情形下,设cn?4an?1,数列?cn?的前n项和为Tn,若不等式

12k?2n?7对任意的n?N*恒成立,求实数k的取值范围.

4?n?Tnan?tnt?(2)

【答案】(1)

11k?2(3)32

t(1?tn)nt2n?tn?1?2t2n?1bn?(t)??tbn?1?t1?t(2)由(1)知,,即,

n2bn?b22?b1?b3?若数列为等比数列,则有,

b1?2t23,

b2?t3(2t?1)224,

b3?t4(2t2?t?1),

?t(2t?1)???(2t)?t(2t?t?1),解得故?2t?12,

t?再将

11b?()n2代入bn,得2,

例2.记U??1,2,若T??t1,t2,若T??,定义ST?0;,100?.对数列?an??n?N*?和U的子集T,

,tk?,定义ST?at?at?12?atk.例如:T=?1,3,66?时,ST?a1?a3+a66.

现设?an?n?N*是公比为3的等比数列,且当T=?2,4?时,ST=30.

an??(1)求数列的通项公式;(2)对任意正整数(3)设

??k?1?k?100?,若

T??1,2,SC?SC,k?D,求证:

.

ST?ak?1

C?U,D?U,SC?SD,求证:

?2SD

【答案】(1)an?3n?1(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A?痧C(C因

D),B?大

D(CD),,则AB??,因此由SC?SD?SA?SB,

AB中最必A中,由(2)得