标题 | 有理可依的放缩法 |
范文 | 金晶 [摘 要] 能求和的数列和式中的项具备着自身的特征,如等差数列、等比数列、差比数列、周期数列等. 不能求和的数列和式的项不具备这些特征. 我们以这些特征为转化目标,以学过的知识为桥梁,逐项放缩,从而证明数列不等式成立. [关键词] 数列放缩法;放缩适度;放缩原理;有法可依 放缩法证明数列不等式是数列中的难点,它题型灵活多变,技巧性高,使学生们望而生畏. 放缩法针对的题型是不能直接求和,需要通过逐项放缩才能求和的和式不等式. 放缩法解题的难点是放缩的技巧,常出现的问题是放缩过度. 前面的问题可以通过一些典型例题的解答模仿放缩技巧、探究放缩原理,从而做到以不变应万变. 后面的问题有两个解决方案:修改放缩方法;保持一部分项不放缩. ■转化为能拆项相消求和的和式 例1 证明:1+■+■…+■<2. 解法1:因为■<■,n≥2, 所以1+■+■…+■<1+■+■+…+■=1+1-■+■-■+…+■-■=1+1-■<2. 解法2:因为■<■=■,n≥2, 所以1+■+■…+■<■+■+■+…+■ =4■1-■+■■-■+■■-■+…+■■-■=21-■<2. 同理:利用■→■=■-■,配合个别项不放缩,都可以证明原式.其中,由a的值决定 “→”表示“<”还是“>”. 如:由■<■=■=3■-■, 若从第一项开始放缩得 所以1+■+■…+■<31-■+■-■+■-■+…+■-■=31-■ 則不能得到要证的结果. 若保持第一项不放缩,从第二项起开始放缩,得 1+■+■…+■<1+3■-■+■-■+…+■-■ =1+3■-■=■-■<■<2,所以原式成立. 类似的还有: 立方型 1+■+■…+■ 放缩方法■→■=■■-■, 其中,由a的值决定 “→”表示“<”还是“>”. 根式型 ?摇1+■+■…+■ 放缩方法2(■-■)=■<■=■<■=2(■-■). 指数幂加常数的分式型?摇 ■+■+■…+■ 放缩方法■=■→■=■■-■,其中ab≠0且a≠1,根据b的符号决定“→”表示“<”还是“>”. 例如 求证:■+■+■+…+■<■. 分析:第一项不放,否则放缩过度. 解:因为■=■<■=■■-■, 所以■+■+■+…+■<■+■■-■+■-■+…+■-■=■+■■-■=■-■·■<■. ■转化为能用公式求和的和式 例2 (1)证明:■+■+■+…+■<1. 证:因为■<■, 所以■+■+■+…+■<■+■+■+…+■=■=1-■<1. (2)证明:■+■+■+…+■<2. 证:因为■=■≤■=■■, 所以■+■+■+…+■≤1+■+■■+…+■■=■=21-■<2. (3)证明:■+■+■+…+■+<■. 证:因为■=■≤■=■■, 所以■+■+■+…+■≤1+■+■■+…+■■=■=■1-■<■. (4)证明:sin■+sin■+sin■+…+sin■<■. 证:因为sinα<α,0<α<■, 所以sin■+sin■+sin■+…+sin■<■+■+■+…+■ =■=■1-■■<■. 放缩法的技巧很多,有无数变化,还常有新技巧出现,不可能一一列举.正如庄子说:吾生也有涯,而知也无涯,以有涯随无涯,殆已. 以有限的生命去追求无限的知识,是无法成功的. 那么我们应该怎样学习放缩法呢?从例题的解答中发现,对于不能直接求和的数列,是通过逐项放缩后求和,再证明不等式成立的. 由此可知,放缩法的难点在于把不能求和的和式放缩为能求和的和式,而数列求和的常用方法主要是公式法、分组求和、拆项相消、错位相减、倒序相加等,这些方法针对的数列的项具有各自的特征,这就是放缩法逐项转化的目标,我们顺着这个方向分析题目所给和式中的项,借助学过的知识,思考出放缩方法. 同时在平时的学习中我们要不断积累放缩技巧,静心体会,厚积薄发.就如一个剑手需要练熟基本动作,才可以由基本动作组合成无数剑招,方能见招拆招,无招胜有招. |
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