放缩法证明数列不等式_放缩证明数列不等式

放缩法证明数列不等式由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“放缩证明数列不等式”。

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(n1,2,3,)

n

（Ⅰ）求首项a1与通项an；（Ⅱ）设Tn

an42

n

n

2Sn

(n1,2,3,)，证明：Ti

i1

解：易求

SnTn

（其中n为正整数）

n

n

432

n

an

n

13

2

n1





4n

23

n



2

n1





2

n1

121

n

Sn

2

n1

121



11

nn1



22121

所以：



i1

Ti

3131

1n12212122、求证：（1）

11法1：数归（两边都可以）

法2：放缩裂项 法3：定积分放缩（2）

22

nN)





1n1n



31n

11n

法1：放缩一：



n(n1)



(n2)

Sn





1n

1n

(1336









52)（15



1653







1n1



1n)

＝1

1336

121400

11

121400

1

23893600(1

1

24003600

.放缩二：

1n

1n1



(n1)(n1)



2n1



n1),(n2)

Sn54







1n

（11



2)

111111111()22435n2nn1n1



1111151115

()().223nn142233

放缩三：

1n



1n

(n

112)(n

12)

（1n



1n

12)2（12n1



12n1),(n1)

Sn







1n

12（13









12n1



12n1)12（13



12n1)

法2：数归——加强命题：常用的放缩公式：

1n(n1)

2n

n1

1n



1n





1n



1n(n1)1n

；n

n12nn

n1；

n

n

2n1；

ab



ambm

(ba0,m0)

1k



k(k1)(k1)

1n11k(k1)



111*

(k2,kN)

2k(k1)k(k1)

1nk

nkn1k!



1n2

...



kn11

(k3)

(k2)

；212

n1n

k!k(k1)(k2)

n

an

例3：已知：

1

(nN

)，求证：ai

i1

n2



法1：均值不等式：即证





715n2

...

212

n1

n

1





n2

也即：





715

...

212

n

n1

n

1



而

:





715

...

212

n1

1

n



法2：放缩后裂项求和

an

21212

n1n

1（

212(21



n

n)1







n1

=

1





21(2

n1

n

1)(21)

n

=



21

n

n1

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：a12,an1anan1,nN



证明：（1）对于nN恒有an1an成立。

2



（2）当n2且nN，有an1anan1a2a11成立。

（3）1

2006



1a1



1a2



1a2006

1。

解：（1）用数学归纳法易证。

（2）由an1anan1得：an11an(an1)an1an1(an11)……

a21a1(a11)以上各式两边分别相乘得：

an11anan1a2a1(a11)，又a12an1anan1a2a11（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。

an11an(an1)



1an111an1a1



1an1



1an



1an11a2



1an111a2006



（1a111



1a211)（1a21



1a31)（1a20061



1a20071)



a11



a200711

1

a1a2a2006

1

又a1a2a2006a1

2006

2

2006

1

1a1a2a2006

1

2006

原不等式得证。

5．已知数列an中an

i

i

n

nn

21，求证：ai(ai1)3.i1

方法一：ai(ai1)

n

i

2121



i

i

i

(21)(22)



i

i1

i1

(21)(21)



i1

1



121

i

.



i1

ai(ai1)

(21)

（121



121)（121



121)（12

n1

1



121

n)3

121

n

3.方法二：

ai(ai1)

i

i

(21)



i

122

i



122

i



122

i



22

i

i1

.(i2)

n





i1

ai(ai1)2





n1

2(1

12)3n1

n1

3.n

法3：数归证



i1

ai(ai1)3

121

n

3.（即转化为证明加强命题）

6、已知函数fxln1xx，数列an满足：

a1

2,ln2lnan1an1anf

an1an．

（1）求证：ln1xx；（2）求数列an的通项公式；

（3）求证不等式：a1a2annln2lnn2． 解：（1）fxln1xx，f'x

11x

1

x1x，当1x0时，f'x0，即yf(x)是单调递增函数；当x0时，f'x0，即yf(x)是单

调递减函数．

所以f'00，即x0是极大值点，也是最大值点

fxln1xxf00ln1xx，当x0时取到等号．（2）法1：数学归纳法（先猜想，再证明）

法2：由ln2lnan1an1anfan1an得2an1an1an1，an1

12an，an11

12an

1

an12an，1an1

1

1an1

1，即数列



1

2，公差为1，是等差数列，首项为

a11an1

nn1

∴

an1

n1an

．

（3）法1：

a1a2an1

111

1

121

1

111

n

23n1n1

又∵x0时，有xln1x，令x

1n112

0，则

1n2

ln1ln n1n1n11

∴n



3

345n1n2

nlnlnlnlnln n1234nn1n

2n2

nln

n12

nln



343

ln2

n nl

∴a1a2annln2lnn2 ． 法2：积分法要证原命题，即证：

12



ln(n2)ln2 n11



1113n12

12

n2



1x

dxlnx

n22

法3：数归证明：7.1、（1）求证：2

n







ln(n2)ln2 n1



2n1(n2,nN)

nn1n01

法1：2CnCn...CnCn；

法2：数学归纳法 法3：函数法（求导）

8.若nN，证明：()+()+…+（n

n

*

n

n

n1n)+（n

nn)

n

ee1

提示:借助e1x证明

x