巧用等比数列求和公式证明不等式

等比数列求和公式为Sn=a1(11--qq n)(q≠1),有时用此公式证明不等式可简化证明过程.将数列知识与不等式知识相融合,既可培养学生思维的灵活性和创造性,又可简化思路、优化解题过程.一、直接公式法例1求证:1+21!+31!+41!+…+n1!<2(n≥2,n缀N).证明1+12!+31!+41!+…+n1!<1+12+212+123+…+21n-1=1×(11--121n)2=2-12n-1<2(n≥2,n缀N).故原不等式成立.小结本题直接运用等比数列求和公式,起到了立竿见影的效果.二、求和公式的逆用例2已知等差数列｛an｝和等比数列｛bn｝中a1=b1=a,a2=b2=b(b>a>0).求证:当n>2且n缀N时,bn>an.证明an=a+(n-1)(b-a)…     

小心使用放缩法证明不等式

放缩法是证明不等式的基本方法,使用时要特别小心,否则容易出错.1要敢于放(或缩),但要有一个度例1求证:19 215 419 … (2n1 1)2<41(n∈N*).解析左式的规律一目了然,因此要对常数41产生联想,要证左式<41,必须对左式放大,也就是分母要缩小.左式=132 512 712 … (2n1 1)2<1·13 3·15 5·17 … (2n-1)1(2n 1)=21[(1-31) (31-15) … (2n1-1-2n1 1)]=21(1-2n1 1).这个结果没有达到目的,放得太大了.考虑到1(2n 1)(2n 1)<2n(21n 2),这样一放,问题就解决了.左式=3·13 5·15 7·17 … (2n 1)1(2n 1)<2·14 4·16 6·18 … 2n(21n 2)=41[1·12 2·13…     

放缩强化命题——数学归纳法证不等式的一种技巧

数学归纳法证不等式常用到放大或缩小的策略,通过放缩把命题强化.由于更强的命题提供更强的归纳假设,所以强化以后的命题更容易用数学归纳法证明.如何放缩使命题强化,具体问题要具体分析.本文给出如下3种常用的方法,供参考.例1求证:31!+42!+53!+…+n(n+2)!<21(n∈N+)分析:设n=k时有31!+42!+…+k(k+2)!<21,则n=k+1时,31!+…+(k+k2)!+k+1(k+3)!<21+(kk++31)!,无法判断n=k+1时命题是否成立,思路受阻.然而31!+42!+…+(n+n2)!<23!+43!+…+(nn++21)!=3-13!+44-!1+…+(n(+n+2)2)-!1=12!-31!+31!-41!+…+(n+11)!-1(n+2)!=21!-(n+12)!=12-(n+12)!<21…     

用公式C_n~k=n/k(C_(n-1)~(k-1))解竞赛题

组合数 Ckn也称为二项式系数 ,在竞赛数学中有广泛的应用 ,本文仅讨论组合数中的一个公式 Ckn=nk Ck- 1 n- 1 的证明和简单应用 .例 1　证明 Ckn =nk Ck- 1 n- 1 . ( * )证明　由组合数的显式表示 :右边 =nk Ck- 1 n- 1 =nk . ( n - 1 ) !( k - 1 ) !( n - k) != n!k!( n - k) !=左边 .故 ( * )成立 .下面讨论公式 ( * )的应用 .例 2　计算 C01 1 1 C1 1 1 2 C21 1 3 … C1 1 1 1 1 2 .( 1 998上海市高中数学竞赛题 )解　由 ( * )可得 :1k Ck- 1 n- 1 =1n Ckn,当 n= 1 2 ,且 k分别取 1 ,2 ,… ,1 2后可得C01 1 1 C1 1 1 2 C…     

从k到(k+1)思路受阻分析及转化策略

用数学归纳法证明不等式,特别是数列不等式,是一个行之有效的方法,也是中等数学中的一个基本方法,近些年高考试题中多次出现这类考题.运用这种方法证明不等式时,往往很多同学在证k到(k+1)的过程中卡了壳,断了思路,这是一种普遍现象.下面分析一下思路受阻的几种原因及转化策略.一、从k到(k+1)添项不足在从k到(k+1)的证明过程中,如果分析不透命题结构,就会造成添项不足,证明夭折.【例1】已知Sn=1+21+13+…+1n(n∈N*),用数学归纳法证明S2n&gt;1+2n(n≥2,n∈N*).思路受阻过程:(1)当n=2时,S22=1+21+31+41=1+1123&gt;1+22,命题成立.(2)设n=k(k≥3)时不等式成立,即S2k=1+21+31+…+21k&gt;1+2k,则当n=k+1时S2k+1=1+12+31+…+21k+2k1+1&gt;1+2k+2k1+1,要证明S2k+1&gt;1+k2+1,只须证1+2k+21k+1&gt;1+k2+1,即证2k1+1&gt;21.显然,当k≥2时这是不可能的,解题思路受到阻碍.受阻原因分析:∵Sn=1+21+31+…+1n,∴S2k+1=1+21+13+…+21k+2k1+1+2k1+2+…+...     

方差公式的若干应用

<正>学习了方差公式,有些学生往往只局限于具体的数字计算之中,没有体会其中的奥妙,实际上方差公式在数学解题中有着广泛的应用.大家知道,如果一组数据x1,x2,x3,…,x n,其平均数为x=1n(x1+x2+x3+…+x n).1方差为S2=1n[(x1-x)2+(x2-x)2+(x3-x)2+…+(x n-x)2].2此方差公式可简化为S2=1n[x21+x22+x23+…+x2n)-nx2].31代入3得S2=1n[x21+x22+x23+…+x2n)-     

5~(1/2)、13~(1/2)、21~(1/2)、29~(1/2)等都是无理数的统一证明

<正>本文仅从整数的奇偶性上引出矛盾,利用反证法给出5^(1/2)、13(1/2)、13^(1/2)、21(1/2)、21^(1/2)、29(1/2)、29^(1/2)等数均为无理数的统一证明,供同学们参考.定理若p是自然数,则(8p+5)(1/2)等数均为无理数的统一证明,供同学们参考.定理若p是自然数,则(8p+5)^(1/2)是无理数.证明假设(8p+5)(1/2)是无理数.证明假设(8p+5)^(1/2)是有理数,即有(8p+5)(1/2)是有理数,即有(8p+5)^(1/2)=m/n(m/n是既约分数),则有(8p+5)n(1/2)=m/n(m/n是既约分数),则有(8p+5)n²=m2=m²……(1)[1]假设m与n均为偶数,则恰与m/n为既约分数矛盾!故假设[1]不真!     

数学解题中逆向思维的培养途径

逆向思维就是按研究问题的反方向思考的一种方式 .在解题中以问题的正面思考陷入困境时 ,则以问题的反面思维往往会绝处逢生 ,使问题迎刃而解 .根据本人的教学经验 ,本文就从以下几个方面说明培养学生的逆向思维 .1　从数学定义、公式的可逆性进行逆向思维培养　　因为数学定义本身是等价命题 ,而作为定义的命题 ,其逆命题成立而由它生成的公式法则也具有可逆性 .例 1　求和 1× 2× 3 + 2× 3× 4+…+ n(n + 1) (n + 2 )分析 :本题若从正面分析思考入手较难 ,但注意公式 :C3 n+2 =(n + 2 ) (n + 1) n3 !,逆向思考有 :n(n + 1) (n + 2 ) =3…     

2004年IMO中国国家集训队选拔考试试题

(2 0 0 4 - 0 3- 31　8:0 0 - 1 2 :30 )　　1.设∠XOY =90°,P为∠XOY内的一点,且OP=1,∠XOP =30°,过点P任意作一条直线分别交射线OX、OY于点M、N .求OM ON -MN的最大值.(王建伟　命题)2 .设u为任一给定的正整数.证明:方程n !=ua-ub 至多有有限多组正整数解(n ,a ,b) .(余红兵　命题)3.设n1,n2 ,…,nk 是k (k≥2 )个正整数,且1相似文献   

关于1984的数学题

1.试证:1984可以表为某些i生井自然数证明f限设 1984=l、十(l、+!、干…+(k+n).(空}吸2沁一卜n)(n十卜)二2?·只1.川洁为素炎交.(k2kneN)那么198、!业旦士髻竺卫一,11斗+n二2‘,}二3 1.(])(2)2二31=(Zk+n)(n+1) 2 (l) 21=3 0. 故19 84可自然数的币约两式联立解之.得k二Jg,火表为拍一j不为49.末顶为79的3}个为.46“甲,泞纵与-一-~一...‘匆........‘二.数 2.试证:1984不能表为c:+C己+C乏+…+C公的和。(11任N) 证明根据二项式定理,有 (1+:).=C呈+C二x+C呈x“+…+把!:面的n个等式两边相加.便得 厂n(n+1)、 ]。+2。+3。+…+no=l——I .二…     

一道高考数学题的解法探究

<正>题目设n∈N*,xn是曲线y=x2n+2+1在点(1,2)处的切线与x轴交点的横坐标.(1)求数列{xn}的通项公式;(2)记Tn=x21x23…x22n-1,证明Tn≥1/4n.这是今年安徽高考数学理科第18题,本题综合考查了导数,数列,数列不等式的证明,入口较宽,解法多样.笔者对第(2)小题进行了探究,得到如下几种证法,供读者参考.     

一道课本习题的随想

普通高级中学教科书<数学>第二册(下B)(记为文[1])第146页习题8(2),证明:C1n 2C2n … nCnn=n·2n-1.教学参考书上是利用组合恒等式kCkn=nCk-1 n-1证明的,若放开思维,突破课本方法的束缚,发现该题的某些局部特征(如系数成等差数列),探索其"最近发展区",联想、对比、归纳,可以促进思维的发展.     

用方程思想、换元法化难为易解一道高考题

题目已知数列{a_n}的各项都是正数,且满足:a_0=1,a_(n 1)=1/2a_n(4-a_n),n∈N.(1)证明:a_n相似文献   

数学归纳法在证明数列题中的应用

数学归纳法主要用来证明一个与正整数有关的命题,它的步骤如下:1.证明当n取第一个值n0时结论正确;2.假设当n=k(k!N*,且k≥n0)时结论正确,证明当n=k 1时结论也正确.在完成了这两个步骤以后,就可以断定命题对于从n0开始的所有正整数n都正确.例1已知在各项均为正数的数列｛an｝中,它的前n项和Sn满足Sn=12(an a1n).试猜想数列｛an｝的通项公式,并用数学归纳法证明你的猜想.解析∵S1=a1=12(a1 a11),∴a21=1.∵an>0,∴a1=1.∵S2=a1 a2=12(a2 a12),即a22 2a2-1=0,又an>0,∴a2="2-1.∵S3=a1 a2 a3=1 ("2-1) a3=21(a3 a13),即a32 2"2a3-1=0,又an>0…     

巧用公式Sn=a1(1-q~n)/(1-q) (q≠1)解题数例

本文目的探索公式5.二拓思维,:必二犷)一的应用.开 lse叼=(1 a … a”·卫)(I a … a“盖)二右例l:证明:Sinl .sinZ一万十一而 艺乙‘十·。· 勺期 2几<1 原式成立例4求:lim(以一2、·粼落:2刀、活)n..李O口证:冬协1、“叫 2’2才十… 冬乎胜 2。 1 It解:!系式二lim(2一‘、,2‘-·…2丽)几~,心冲引留闪嚼卜…州s豁二lim端一‘卜…‘命n~尹p口《合 扮… 办扒‘一希)认,一粼二limZ、_.少 n-夕00艺l一1_=2二21=2。一im(‘一:九)n~争优,:一办例解则 <1。例2已知:1 劣 盆z … 戈,=0 求:二19., 二,,.2 … 二,98,的值.解:易知劣今1 1 x x, ……     

2004年IMO中国国家集训队选拔考试

1 .设∠XOY =90° ,P为∠XOY内的一点 ,且OP=1,∠XOP =30° ,过点P任意作一条直线分别交射线OX、OY于点M、N .求OM ON -MN的最大值 .2 .设u为任一给定的正整数 .证明 :方程n !=ua-ub 至多有有限多组正整数解 (n ,a ,b) .3.设n1,n2 ,… ,nk 是k(k≥2 )个正整数 ,且1相似文献   

2015年安徽高考数学理科18题第(Ⅱ)问解法探究

题目 设n∈N*,xn是曲线y=x2n+2+1在点(1,2)处的切线与x轴交点的横坐标. (Ⅰ)求数列{xn}的通项公式; (Ⅱ)记Tn=x21x23…x22n-1,证明Tn≥1/4n. 本题综合考查了函数导数、数列、数列不等式的证明,入口较宽,解法多样.笔者对第(Ⅱ)小题进行了探究,得到如下几种证法,供读者参考.     

构建实物模型证明组合恒等式

由组合数Cn0,Cn1,Cn2,…,Cnk,…,Cnn可组成很多有趣的恒等式,叫做组合恒等式. 有些组合恒等式,若用代数推导来证明,其繁杂程度令人生畏,如果构建恰当的实物模型,问题即可迎刃而解. 例1求证(cn0)2+(Cn1)2+…+(Cnn)2=(2n)!/n!n!.     

构造常数列 巧解竞赛题

各项相等的数列称为常数列.不难证明,数列{a_n}是常数列的充要条件是 a_(n 1)=a_n(n∈N).本文构造常数列,巧解一些竞赛题.一巧解求和问题例1 (第1届加拿大中学生数学竞赛题)求和:1·1! 2·2! … n·n!解:令 S_n=1·1! 2·2! … n·n!,则 S_(n 1)-S_n=(n 1)(n 1)!=(n 2)!-(n 1)!     

解数列问题要强化的十种意识

数列是高中数学的重要内容之一,也是高考考查的重点.由于数列问题涉及的知识点多、覆盖面广、综合性强与解法灵活等,因此,把握数列必要的解题意识,往往能使我们顺利找到恰当的解题方法,提高解题的效率.本文将结合相关高考题与模拟题,介绍解数列问题要强化的十种意识,供同学们参考.一、递推意识由于可以将数列看作是正整数n的函数,对于以递推关系式出现的数列,常常可以从其递推关系式中的某些项入手,得到一系列的等式,并通过对它们进行加、减、乘或除等运算,使问题获解.因此,递推意识是解数列问题的一种最基本、最重要的意识.例1(2005江西卷)若数列!an“满足:a1=1,an=(21)n n an-1,n∈N*,n≥2.求证:an=n(2n 1)-21n 12,n∈N*.证明在递推式中,分别令n=2,3,4,…,n,得到如下n-1个等式:a2=(21)2 2 a1,a3=(21)3 3 a2,a4=(21)4 4 a3,……an=(21)n n an-1.｛将以上n-1个等式整体相加得an=(12)2 (21)3 … (21)n 2 3 … n a1=14(1-21n-1)1-21 n(n2 1)=n(n2 1)-21n 21.当...