放缩法证明不等式例题

放缩法证明不等式

一、放缩法原理

为了证明不等式A ≤B ,我们可以找一个或多个中间变量C 作比较,即若能判定

A ≤C , C ≤B 同时成立,那么A ≤B 显然正确。所谓“放”即把A 放大到C, 再把C 放大到

B ;反之,由B 缩小经过C 而变到A, 则称为“缩”,统称为放缩法。放缩是一种技巧性较强的不等变形,必须时刻注意放缩的跨度,做到“放不能过头,缩不能不及”。 二、常见的放缩法技巧

1、基本不等式、柯西不等式、排序不等式放缩 2、糖水不等式放缩:

b b +m ≤(m ≥0, a >b ) . a a +m

3、添(减)项放缩

4、先放缩,后裂项(或先裂项再放缩) 5、逐项放大或缩小:

1112n +1

n (n +1) n n (n -1) 2

1111

22

(2n -3)(2n -1) (2n -1)(2n +1) (2n -1) (2n -1) 11

(2n +1) 22n (2n +2)

三、例题讲解

例1:设a 、b 、c 是三角形的边长,求证

39

例2:设a 、b 、c ≥0,且a +b +c =3,求证a 2+b 2+c 2+abc ≥

22

a b c

≥3 ++

b +c -a c +a -b a +b -c

例3:已知a n =2-1(n ∈N ). 求证:

4x 1+4x

n *

a n 1a 1a 2

-

例4:函数f (x )=

,求证:f (1)+f (2)+„+f (n )>n +

12n +1

1

-(n ∈N *) . 2

例5:已知a n =n ,求证:∑

n

k=1a k

k

<3.

例6: 已知数列{a n },,a 1=

3na n -13

,a n =(1)求数列{a n }的通(n ≥2, n ∈N *).

2a n -1+n -12

项公式;(2)对一切正整数n ,不等式a 1⋅a 2⋅a 3 a n 值。

例7:已知数列{a n },a 1=1, a n =n ⋅⎢1+

2

⎡⎣111⎤++ +,(n ≥2, n ∈N *) 2232(n -1) 2⎥⎦

a n +1n 2111

=(n ∈N *)(1+)(1+) (1+)

a n +1(n +1) a 1a 2a n

例8:(1)已知a n =5n -

41对任何正整数m ,n 都成立. (2)证明:对于任意正整数R ,有(1+

1n 1n +1

)

例9: 在xoy 平面上有一系列点P 对每个自然数n ,1(x 1, y 1), P 2(x 2, y 2), , P n (x n , y n ), ,点P n 位于函数y =x (x >0) 的图象上. 以点P n 为圆心的⊙P n 与x 轴都相切,且⊙P n 与⊙

2

P n +1又彼此外切,若x 1=1,且x n +1

(1)求证:数列⎨

⎧1⎫

⎬是等差数列; x ⎩n ⎭

S 1+S 2+ +S n ,求证:T n

(2)设⊙P n 的面积为S n ,T n =

例10:已知数列{a n }、{b n }、{x n }

3. 2

满a 1=b 1=2, a n +1=b n +1+4b n , b n +1=a n +b n , x n =

a n

,(n ∈N +) . b n

(1)填空当n ≥2时,x n 1(填“>、; =、<”不必说明理由)(2)试用x n 表示x n +1(n ∈N*) ;

(3)求证:x n +1与x

n

. 并说明x n +1与x

n 中哪一个更接近于

(4

)求证:

∑x

k =1

n

k

针对性练习

1、求证:

11117+++ +

n (n +1) (n +1) 2

3、已知函数f (x ) =

(1)设a n =x n -

x +2

数列{x n }满足x n +1=f (x n )(n =1, 2, ) ,且x 1=1. , x ∈(0, +∞) ,

x +1

2,证明:a n +1

(2)设(1)中的数列{a n }的前n 项和为S n ,证明S n

2. 2

n

11

4、已知数列{a n }满足a n +1=a ,0

322k =1

2

n

5、设a 、b 、c 是三角形的边长,求证 [(a -b ) 2+(b -c ) 2+(c -a ) 2]

6、设0≤a ≤b ≤c ≤1,求证:

a b c

+++(1-a )(1-b )(1-c ) ≤1

b +c +1c +a +1a +b +1

13

a b c (b -c ) 2+(c -a ) 2+(a -b ) 2≥ b +c c +a a +b

7. 数列a 0, a 1, a n 满足a 0=

1121, a k +1=a k +a k (k =0,1, , n ) ,1-

a n +1+a n +1-1=a n (n ∈N *).a n ≥0,a 1=0,8. (2008浙江高考):已知数列{a n },

2

2

记:S n =a 1+a 2+ +a n ,T n =

111

. ++ +

1+a 1(1+a 1)(1+a 2) (1+a 1)(1+a 2) (1+a n )

求证:当n ∈N ∙时,(Ⅰ)a n n -2; (Ⅲ)T n

放缩法证明不等式

一、放缩法原理

为了证明不等式A ≤B ,我们可以找一个或多个中间变量C 作比较,即若能判定

A ≤C , C ≤B 同时成立,那么A ≤B 显然正确。所谓“放”即把A 放大到C, 再把C 放大到

B ;反之,由B 缩小经过C 而变到A, 则称为“缩”,统称为放缩法。放缩是一种技巧性较强的不等变形,必须时刻注意放缩的跨度,做到“放不能过头,缩不能不及”。 二、常见的放缩法技巧

1、基本不等式、柯西不等式、排序不等式放缩 2、糖水不等式放缩:

b b +m ≤(m ≥0, a >b ) . a a +m

3、添(减)项放缩

4、先放缩,后裂项(或先裂项再放缩) 5、逐项放大或缩小:

1112n +1

n (n +1) n n (n -1) 2

1111

22

(2n -3)(2n -1) (2n -1)(2n +1) (2n -1) (2n -1) 11

(2n +1) 22n (2n +2)

三、例题讲解

例1:设a 、b 、c 是三角形的边长,求证

39

例2:设a 、b 、c ≥0,且a +b +c =3,求证a 2+b 2+c 2+abc ≥

22

a b c

≥3 ++

b +c -a c +a -b a +b -c

例3:已知a n =2-1(n ∈N ). 求证:

4x 1+4x

n *

a n 1a 1a 2

-

例4:函数f (x )=

,求证:f (1)+f (2)+„+f (n )>n +

12n +1

1

-(n ∈N *) . 2

例5:已知a n =n ,求证:∑

n

k=1a k

k

<3.

例6: 已知数列{a n },,a 1=

3na n -13

,a n =(1)求数列{a n }的通(n ≥2, n ∈N *).

2a n -1+n -12

项公式;(2)对一切正整数n ,不等式a 1⋅a 2⋅a 3 a n 值。

例7:已知数列{a n },a 1=1, a n =n ⋅⎢1+

2

⎡⎣111⎤++ +,(n ≥2, n ∈N *) 2232(n -1) 2⎥⎦

a n +1n 2111

=(n ∈N *)(1+)(1+) (1+)

a n +1(n +1) a 1a 2a n

例8:(1)已知a n =5n -

41对任何正整数m ,n 都成立. (2)证明:对于任意正整数R ,有(1+

1n 1n +1

)

例9: 在xoy 平面上有一系列点P 对每个自然数n ,1(x 1, y 1), P 2(x 2, y 2), , P n (x n , y n ), ,点P n 位于函数y =x (x >0) 的图象上. 以点P n 为圆心的⊙P n 与x 轴都相切,且⊙P n 与⊙

2

P n +1又彼此外切,若x 1=1,且x n +1

(1)求证:数列⎨

⎧1⎫

⎬是等差数列; x ⎩n ⎭

S 1+S 2+ +S n ,求证:T n

(2)设⊙P n 的面积为S n ,T n =

例10:已知数列{a n }、{b n }、{x n }

3. 2

满a 1=b 1=2, a n +1=b n +1+4b n , b n +1=a n +b n , x n =

a n

,(n ∈N +) . b n

(1)填空当n ≥2时,x n 1(填“>、; =、<”不必说明理由)(2)试用x n 表示x n +1(n ∈N*) ;

(3)求证:x n +1与x

n

. 并说明x n +1与x

n 中哪一个更接近于

(4

)求证:

∑x

k =1

n

k

针对性练习

1、求证:

11117+++ +

n (n +1) (n +1) 2

3、已知函数f (x ) =

(1)设a n =x n -

x +2

数列{x n }满足x n +1=f (x n )(n =1, 2, ) ,且x 1=1. , x ∈(0, +∞) ,

x +1

2,证明:a n +1

(2)设(1)中的数列{a n }的前n 项和为S n ,证明S n

2. 2

n

11

4、已知数列{a n }满足a n +1=a ,0

322k =1

2

n

5、设a 、b 、c 是三角形的边长,求证 [(a -b ) 2+(b -c ) 2+(c -a ) 2]

6、设0≤a ≤b ≤c ≤1,求证:

a b c

+++(1-a )(1-b )(1-c ) ≤1

b +c +1c +a +1a +b +1

13

a b c (b -c ) 2+(c -a ) 2+(a -b ) 2≥ b +c c +a a +b

7. 数列a 0, a 1, a n 满足a 0=

1121, a k +1=a k +a k (k =0,1, , n ) ,1-

a n +1+a n +1-1=a n (n ∈N *).a n ≥0,a 1=0,8. (2008浙江高考):已知数列{a n },

2

2

记:S n =a 1+a 2+ +a n ,T n =

111

. ++ +

1+a 1(1+a 1)(1+a 2) (1+a 1)(1+a 2) (1+a n )

求证:当n ∈N ∙时,(Ⅰ)a n n -2; (Ⅲ)T n


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