递推数列中不等式问题的解法
来源:绥宁一中校园网 作者:杨昌达 更新时间:2012-6-4 阅读:33242次 

递推数列中的不等式问题,在选择题、填空题和解答题中都经常出现,常涉及不等式、函数、导数等知识,以及比较法、放缩法、构造法、数学归纳法等数学思想方法,对考查学生的知识能力和加大区分度都能起到很好的作用,因而倍受高考出题者的青睐。下面介绍高考中常用的几种方法。

一、求出数列通项式

利用这种方法,关键是把握好数列的递推关系式,熟悉求递推数列通项公式的方法,求出通项式后,再根据所给的不等关系求解。

    二、利用数列的周期性

利用这种方法,关键是通过数列的递推关系式,得出该数列具有周期性,根据周期求出所需的某项,再根据所给的不等关系求解。

    三、利用数学归纳法

这种方法通常用于证明题和比较大小的题,它要求对数学归纳法相当熟练。

四、利用作差(商)比较法

这种方法通常用于证明题和比较大小的题,它要求根据题目所给条件正确选取作差比较或作商比较的方法。

五、利用裂项求和法

利用这种方法,关键是根据数列的递推关系式,将所求式子转化为可裂项求和的形式,再根据所给的不等关系求解。

例5、已知二次函数 的图像经过坐标原点,其导函数为 ,数列 的前n项和为 ,点 均在函数 的图像上。

(Ⅰ)、求数列 的通项公式;

(Ⅱ)、设 是数列 的前n项和,求使得 对所有 都成立的最小正整数m。解:(Ⅰ)设这二次函数f(x)=ax2+bx (a≠0) ,则 f`(x)=2ax+b,由于f`(x)=6x-2,得

a=3 ,  b=-2, 所以  f(x)=3x2-2x.

又因为点 均在函数 的图像上,所以 =3n2-2n.

当n≥2时,an=Sn-Sn1=(3n2-2n)- =6n-5.

当n=1时,a1=S1=3×12-2=6×1-5,所以,an=6n-5 (

(Ⅱ)由(Ⅰ)得知

故Tn (1- ).

因此,要使 (1- )< )成立的m,必须且仅须满足

即m≥10,所以满足要求的最小正整数m为10。

六、利用累加(乘)法

利用这种方法,关键是根据数列的递推关系式,将所求式子转化为可累加求和或累乘求积的形式,再根据所给的不等关系求解。

    七、利用放缩法

利用这种方法,关键是根据数列的递推关系式,求出通项式进行放缩或将求式子转化为可放缩的形式,再根据放缩方法求解。

例7、已知数列{a }满足a =1,a =2a +1(n∈N )

求证 : (n∈N*).

证明:

      

       是以 为首项,2为公比的等比数列。

       即 

      

      

 

      

      

 

八、利用构造法构造函数

利用这种方法,关键是根据数列的递推关系式所具备的函数特征构造函数,再根据函数思想或导数的方法求解。

例8、已知函数 ,数列{ }满足:                                                                                     

证明: (I). ;   (II).

证明: (I).先用数学归纳法证明 ,n=1,2,3,…

          ( = 1 \* roman i).当n=1时,由已知显然结论成立.

          ( = 2 \* roman ii).假设当n=k时结论成立,即 .因为0

,所以f(x)在(0,1)上是增函数. 又f(x)在[0,1]上连续,

从而 .故n=k+1时,结论成立.

由( = 1 \* roman i)、( = 2 \* roman ii)可知, 对一切正整数都成立.

又因为 时,

所以 ,综上所述

(II).设函数 .由(I)知,当 时,

从而

所以g (x)在(0,1)上是增函数. 又g (x)在[0,1]上连续,且g (0)=0,

所以当 时,g (x)>0成立.于是

此文发表在《考试·高考数学》2008年5-6月刊

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