陳后萬
(浙江省溫州市洞頭區(qū)第一中學(xué) 325700)
放縮法證明數(shù)列不等式是數(shù)列中的難點內(nèi)容,在近年高考中重點考查.其難度主要是由于放縮方法靈活多變,技巧性要求較高.本文以典型數(shù)列為背景,抓住數(shù)列特點,恰當(dāng)采取方法,突出放縮本質(zhì),來闡述對數(shù)列不等式證明使用放縮方法的策略、原則.
評注本題通項為分式結(jié)構(gòu)類型,常見處理方式是由通項先縮放再求和,但要注意方式和細(xì)節(jié).若采用以下方式,則行不通:
(1)求數(shù)列{an},{bn}中的通項公式;
解(1)解略.
(2)由(1)可得,
評注本題保持第一項大小不變,從第二項開始放大,這個技巧要求較高.有時放縮后求出來的和與所要證明的結(jié)果有一定的差距,或是縮放過大或是縮放沒有到位,這時需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整.因為在放縮過程中,一般前幾項放縮的幅度比較大,所以遇到這類問題時,我們可試試多保留前幾項真值,從第二或第三項開始放縮.
放縮是一種能力,每項縮小一點點就太小,放大一點點又太大,這使學(xué)生找不到頭緒,摸不著規(guī)律,總覺高不可攀,如何把握放縮的度,使放縮恰到好處,這正是放縮的精髓和關(guān)鍵所在.
例3定義數(shù)列如下:
(1)對于n∈N*恒有an+1>an成立.
(2)當(dāng)n>2且n∈N*,有
an+1=anan-1…a2a1+1成立.
解(1)、(2)略.
(3)要證不等式
從而得an+1-1=an(an-1).
∴原不等式得證.
學(xué)生往往因為不知根據(jù)數(shù)列的通項或遞推公式進(jìn)行轉(zhuǎn)化,致使解題受阻.緊抓數(shù)列核心條件:遞推公式an+1=f(an)或通項公式,正確進(jìn)行數(shù)列不等式的縮放往往可以突破困難.
例4(2017·浙江高考)已知數(shù)列{xn}滿足:x1=1,xn=xn+1+ln(1+xn+1)(n∈N*).
證明:當(dāng)n∈N*時,(1)0 證明: (1)用數(shù)學(xué)歸納法證明(略): (2) 只需證xnxn+1-4xn+1+2xn≥0. 由條件xn=xn+1+ln(1+xn+1)得, 設(shè)函數(shù)f(x)=x2-2x+(x+2)ln(1+x)(x≥0),對f(x)進(jìn)行求導(dǎo), 評注本例中第二問,采用的是函數(shù)思想解決問題,抓住數(shù)列是特殊的函數(shù)這一層關(guān)系,運用導(dǎo)數(shù)方法,利用單調(diào)性來求最值來證明不等式,這也是數(shù)列不等式證明中常用的方法.本例中也是抓住數(shù)列遞推公式這一核心條件,先進(jìn)行轉(zhuǎn)化,變成通項的一個不等式關(guān)系,再運用導(dǎo)數(shù)方法來證明數(shù)列不等式,是一種重要的方法,可以解決一類問題. 緊抓數(shù)列核心條件,做到合理、靈活變形,這才是解決問題的關(guān)鍵.當(dāng)然這樣的例子還有很多,如等比數(shù)列通項的迭代轉(zhuǎn)換.這里不再一一舉例.如何才能突破困難,還要靠學(xué)生不斷摸索,題目很多,解題方向可以歸類,但涉及具體問題上面,還有很多不同細(xì)節(jié)要處理. 建議學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)中把相同類型的數(shù)列不等式題目收集起來,多題一解,提高學(xué)生分析問題的能力,發(fā)展學(xué)生的歸納能力,讓學(xué)生在對比中總結(jié)恰到好處的放縮方法.