高考聚焦

2017-03-29 03:20梁修曦
数学学习与研究 2017年5期
关键词:归纳法

梁修曦

【摘要】 数列不等式是近些年来高考中的必考考点之一,由于不等式证明与数列联系紧密,将其结合构成的数列不等式,既具备数列的结构、性质特征,也具备了不等式证明的多种证明思维.要想掌握数列不等式的解题方法,需要锻炼出敏捷的观察力并熟练掌握各种解题思路.本文中,笔者简单介绍了几种常见数列不等式的证明方法.

【关键词】 数列不等式;放缩法;归纳法;直接证明法

一、引 言

在教学过程中不难发现,许多学生在解决数列不等式问题时不能得心应手,那是因为没有找到解题的突破口,未培养良好的洞察力.一般来说,数列不等式主要分为两大类:① 证明不等式或比较大小;② 恒成立问题.筆者在下文中通过例题介绍了几类常见数列不等式的证明方法.

二、放缩法

证明数列不等式成立时,放缩法是从不等式的一边入手,通过不等式本身的性质,添加或舍去一些正数项或负数项,扩大或缩小分式中分子或分母,调整到与目标项相似,从而实现解题的一种方法.在创建改造不等式过程中,放缩法是对学生思维创造性的一种提升和挑战.放缩法结合了很多知识点,对学习基础的要求较高.

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总结 放缩法证明十分灵活,既需要分析已知条件,也要分析结论.放缩法包括两种形式:先放缩再求和及先求和再放缩,这需要先判断数列求和的难易程度,再去选择放缩的形式.

三、归纳法

数学归纳法简称归纳法,此方法可规避传统的不等式放缩方法证明数列不等式,思路明确,有一定的规律,适用性很广,可以解决很多复杂的数列不等式证明题.

例2 设数列{an}首项为a1=3,且an+1=an+(n+2)·2n,n∈ N *,求证:an≥2n2+2n+1.

证明 由已知条件,可得a2=9,a3=25,a4=65,

① n=4时,不等式左边a3=65,右侧=41,左边>右边,不等式成立.

假设n=k时不等式依旧成立,有ak≥2k2+2k+1.

② 当n=k+1时,

n=k+1时原不等式依旧成立.

综上所述,可得原不等式成立.

总结 数学归纳法解题过程是固定的,甚至连证明过程中的计算也都变得机械化,其固定的步骤是缺一不可的.数学归纳法中,用来证明当n属于自然数时某数列不等式在其范围内成立的类似命题,更容易被学生接受并熟练运用,此方法在高中数学教学中是非常重要的一部分,也是高考中不可或缺的一种解题方法.

四、直接证明法

例3 设b>0,数列{an}满足a1=b,an= nban-1 an-1+2n-2 (n≥2).

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)证明:对于一切正整数n,an≤ bn+1 2n+1 +1均成立.

综合①②,可得原不等式成立.

总结 思路不清晰时,可利用分析法进行证明,必要时可以进行逆向分析.

五、结 语

实际上,数列不等式类型很多,但都是建立在以上几类基本解题方法之上的,近三年高考数学中,数列不等式所占分值比例有所提高,相信它还会随着高考新题型的出现演绎得更加精彩.

【参考文献】

[1]章政权.例说数列不等式的证明[J].中学数学教学,2014(4):45-48.

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