張才元
(重慶市巴川中學校(新高中) 402560)
在為學生復(fù)習過程中,筆者遇到許多學生,他們一聽說用放縮法證明不等式就望而生畏,一碰到用放縮法證明數(shù)列不等式就望題興嘆.其實不然,從放縮法的本源性分析,放縮是很好理解的,也是很有趣的.所謂“放縮法”,就是放大或縮小的方法:兩個不相等的實數(shù)a、b,若a>b,則從a到b就是縮??;反之,從b到a就是放大;對a1 創(chuàng)設(shè)放縮情境
例1已知數(shù)列{an}的首項為a1=3,點(an,an+1)在直線3x-y=0上,
(Ⅰ)求數(shù)列{an}的通項公式;
解(Ⅰ)由題設(shè),求得a1=1,a2=2,猜想an=n.
所以an+1=n+1. 因此,數(shù)列{an}的通項公式為an=n.
反思由求和公式13+23+33+…+n3=
例3已知數(shù)列{an}和{bn}滿足a1=2,an-1=an(an+1-1),bn=an-1,數(shù)列{bn}的前n項和為Sn,Tn=S2n-Sn.
(Ⅰ)求證:Tn+1>Tn;
分析由遞推式易得bn、Sn、Tn的表達式,聯(lián)想比較法證得(Ⅰ),由(Ⅰ)確定Tn單調(diào)遞增.根據(jù)題設(shè)聯(lián)想通過累加公式S2n=(S2n-S2n-1)+(S2n-1-S2n-2)+…+(S2-S1)+S1用Tn表示S2n,再運用Tn的單調(diào)性創(chuàng)設(shè)縮小情境.
所以Tn+1>Tn.
(Ⅱ)n≥2?S2n=(S2n-S2n-1)+(S2n-1-S2n-2)+…+(S2-S1)+S1=T2n-1+T2n-2+…+T2+T1+S1.
由(Ⅰ)知Tn單調(diào)遞增,從而T2n-1≥T2n-2≥…≥T2,
所以S2n=T2n-1+T2n-2+…+T2+T1+S1
證明因為3Sn=4an-2n+1+2
?3Sn=4(Sn-Sn-1)-2n+1+2
?Sn=4Sn-1+2n+1-2,
設(shè)Sn+p·2n+q=4(Sn-1+p·2n-1+q),
則Sn=4Sn-1+p·2n+3q,
證明當n=1時,|xn+1-xn|=|x2-x1|
分析由題設(shè)知,求證不等式屬于函數(shù)不等式.因此,構(gòu)造函數(shù)并由函數(shù)的單調(diào)性來創(chuàng)設(shè)縮小情境.
反思構(gòu)造函數(shù)h(x)=x3-[x2-ln(x+1)]
后求導(dǎo)證明該函數(shù)單調(diào)遞增,運用函數(shù)的單調(diào)性實施縮小得h(x)>0,再用換元法實現(xiàn)不等式的證明.
(Ⅰ)an>an+1>2;
綜上所述,創(chuàng)設(shè)放縮情境常用的方法有比較法、累加法、累乘法、遞推法、等價轉(zhuǎn)化法、裂項相消法、待定系數(shù)法、換元法、數(shù)學歸納法、構(gòu)造函數(shù)法等;除此之外,還常用不等式的性質(zhì)、二項式定理、真(假)分數(shù)的性質(zhì)、函數(shù)的單調(diào)性、基本不等式等來創(chuàng)設(shè)放縮情境.
用放縮法證明不等式時,創(chuàng)設(shè)放縮情境既重要又關(guān)鍵,但實施恰當放縮同樣重要和關(guān)鍵.
因此,運用放縮法時,放縮程度越小,精確程度越高.在運用放縮法證明不等式時,要盡量避免犯“放量過頭”和“縮量過度”的策略性錯誤,做到恰當放縮,要做到恰到好處的放縮,就要盡量縮小放縮程度,提高放縮精度.
教學實踐表明,用放縮法證明不等式時,“創(chuàng)設(shè)放縮情境,實施恰當放縮”是學生復(fù)習過程的兩個難點,也是學生望而生畏、望題興嘆的根本原因.在復(fù)習教學過程中,我們針對具體問題作具體分析,對具體問題師生互動,引導(dǎo)學生與教師一道共同探究,認真分析題設(shè)中不等式的結(jié)構(gòu)形式,聯(lián)想相關(guān)知識和方法來“創(chuàng)設(shè)放縮情境,實施恰當放縮”.并反思創(chuàng)設(shè)放縮情境和作出恰當放縮的關(guān)鍵點,引導(dǎo)學生從具體問題中歸納常用的放縮方法和放縮不等式(限于篇幅,常用放縮不等式不贅述),就能激發(fā)學生的學習興趣,增強學生克服困難的勇氣和決心,使學生順利度過難關(guān),取得好的復(fù)習效果.