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1、用放缩法处理数列和不等问题(教师版)一.先求和后放缩(主要是先裂项求和,再放缩处理)例1.正数数列的前项的和,满足,试求:(1)数列的通项公式;(2)设,数列的前项的和为,求证:解:(1)由已知得,时,,作差得:,所以,又因为为正数数列,所以,即是公差为2的等差数列,由,得,所以(2),所以真题演练1:(06全国1卷理科22题)设数列的前项的和,,(Ⅰ)求首项与通项;(Ⅱ)设,,证明:.解:(Ⅰ)由Sn=an-×2n+1+,n=1,2,3,…,①得a1=S1=a1-×4+所以a1=2再由①有Sn-1=an-1-×2n+,n=2,3,4,…将①和②相减得:an=Sn-Sn-1=
2、(an-an-1)-×(2n+1-2n),n=2,3,…整理得:an+2n=4(an-1+2n-1),n=2,3,…,因而数列{an+2n}是首项为a1+2=4,公比为4的等比数列,即:an+2n=4×4n-1=4n,n=1,2,3,…,因而an=4n-2n,n=1,2,3,…,(Ⅱ)将an=4n-2n代入①得Sn=×(4n-2n)-×2n+1+=×(2n+1-1)(2n+1-2)=×(2n+1-1)(2n-1)Tn==×=×(-)所以,=-)=×(-)<10二.先放缩再求和1.放缩后成等比数列,再求和例2.等比数列中,,前n项的和为,且成等差数列.设,数列前项的和为,证明:
3、.解:∵,,,∴公比.∴..(利用等比数列前n项和的模拟公式猜想)∴.真题演练2:(06福建卷理科22题)已知数列满足(I)求数列的通项公式;(II)若数列滿足,证明:数列是等差数列;(Ⅲ)证明:.(I)解:是以为首项,2为公比的等比数列即 (II)证法一: ① ②②-①,得10即 ③-④,得 即 是等差数列(III)证明:2.放缩后为“差比”数列,再求和例3.已知数列满足:,.求证:证明:因为,所以与同号,又因为,所以,即,即.所以数列为递增数列,所以,即,累加得:.令,所以,两式相减得:,所以,所以,故得.3.放缩后成等差数列,再求和例4
4、.已知各项均为正数的数列的前项和为,且.10(1)求证:;(2)求证:解:(1)在条件中,令,得,,又由条件有,上述两式相减,注意到得∴所以,,所以(2)因为,所以,所以;练习:1.(08南京一模22题)设函数,已知不论为何实数,恒有且.对于正数列,其前n项和,.(Ⅰ)求实数b的值;(II)求数列的通项公式;(Ⅲ)若,且数列的前n项和为,试比较和的大小并证明之.解:(Ⅰ)(利用函数值域夹逼性);(II);(Ⅲ)∵,∴2.(04全国)已知数列的前项和满足:,(1)写出数列的前三项,,;(2)求数列的通项公式;(3)证明:对任意的整数,有分析:⑴由递推公式易求:a1=1,a2=0
5、,a3=2;10⑵由已知得:(n>1)化简得:,故数列{}是以为首项,公比为的等比数列.故∴∴数列{}的通项公式为:.⑶观察要证的不等式,左边很复杂,先要设法对左边的项进行适当的放缩,使之能够求和。而左边=,如果我们把上式中的分母中的去掉,就可利用等比数列的前n项公式求和,由于-1与1交错出现,容易想到将式中两项两项地合并起来一起进行放缩,尝试知:,,因此,可将保留,再将后面的项两两组合后放缩,即可求和。这里需要对进行分类讨论,(1)当为偶数时,(2)当是奇数时,为偶数,所以对任意整数,有。本题的关键是并项后进行适当的放缩。103.(07武汉市模拟)定义数列如下:求证:(1)
6、对于恒有成立;(2)当,有成立;(3)分析:(1)用数学归纳法易证。(2)由得:……以上各式两边分别相乘得:,又(3)要证不等式,可先设法求和:,再进行适当的放缩。又原不等式得证。本题的关键是根据题设条件裂项求和。用放缩法处理数列和不等问题(学生版)一.先求和后放缩(主要是先裂项求和,再放缩处理)10例1.正数数列的前项的和,满足,试求:(1)数列的通项公式;(2)设,数列的前项的和为,求证:真题演练1:(06全国1卷理科22题)设数列的前项的和,,(Ⅰ)求首项与通项;(Ⅱ)设,,证明:.二.先放缩再求和1.放缩后成等比数列,再求和10例2.等比数列中,,前n项的和为,且成等
7、差数列.设,数列前项的和为,证明:.真题演练2:(06福建卷理科22题)已知数列满足(I)求数列的通项公式;(II)若数列滿足,证明:数列是等差数列;(Ⅲ)证明:.2.放缩后为“差比”数列,再求和10例3.已知数列满足:,.求证:3.放缩后成等差数列,再求和例4.已知各项均为正数的数列的前项和为,且.(1)求证:;(2)求证:练习:101.(08南京一模22题)设函数,已知不论为何实数,恒有且.对于正数列,其前n项和,.(Ⅰ)求实数b的值;(II)求数列的通项公式;(Ⅲ)若,且数列的前n项和为,试比较和