【知识要点】证明数列不等式常用的有数学归纳法、放缩法和分析法
一、数学归纳法一般地,证明一个与自然数
有关的命题P
,有如下步骤:
(1)证明当
取第一个值
0时命题成立
0对于一般数列取值为0或1,但也有特殊情况;(2)假设当
k(k
0,k为自然数)时命题成立,证明当
k1时命题也成立
综合(1)(2),对一切自然数
(
0),命题P
都成立
二、放缩法证明不等式时,有时根据需要把需证明的不等式的值适当放大或缩小,使其化繁为简,化难为易,达
到证明的目的,这种方法称为放缩法放缩的技巧:
①添加或舍去一些项,如:a21a
1
21
②将分子或分母放大或缩小,如:11111111k2kk1k1kk2kk1kk1
③利用基本不等式等,如:
1
12
三、分析法
证明不等式时,从待证命题出发,分析使其成立的充分条件,利用已知的一些基本原理,逐步探索,
最后将命题成立的条件归结为一个已经证明过的定理、简单事实或题设的条件,这种证明的方法称为分析
法,它是执果索因的方法
用分析法证明时,要注意格式,一般格式是“要证明,只需证明……”
一般用分析法寻找思路,用综合法写出证明过程
【方法点评】
方法一
数学归纳法
解题步骤
一般按照数学归纳法的“两步一结论”步骤来证明
【例1】用数学归纳法证明
f111113
2
N
1
2
3
2
24
【点评】利用数学归纳法证明不等式时,关键在于第二步,证明这一步时,一定要利用前面的假设和已知条件
【反馈检测1】已知x1
a0a1x1a2x12a
x1
,(其中
N)(1)求a0及s
a1a2a
;(2)试比较s
与
22
2
2的大小,并说明理由.
方法二
放缩法
解题步骤
一般放缩数列通项,或放缩求和的结果
【例2】已知函数fxaxl
1x2
(1)当a4时,求函数fx在0上的极值;5
(2)证明:当x0时,l
1x2x;
(3)证明:1111
24
34
11e
4
N
2e为自然对数的底数)
f(2)令gxxl
1x2
则
g
x
1
1
2xx
2
x121x2
0
gx在0,上为增函数gxg00
l
1x2x
(3)由(2)知l
1x2x
令x
1
4
得,l
1
1
4
1
2
1
1
11
1
l
1
124
l
1
134
l
1
1
r