“和型”不等式的几种求解策略
许雪芬李建潮
(浙江省湖州市双林中学,313012)
有关数列前n项和不等式的试题是当下高考的一大热点,今介绍几种常用的应对策略.
策略1待定系数法放缩通项
例1(2014年全国高考题)已知数列{an}满足a1=1,an+1=3an+1.
策略2待定系数法“裂”通项
裂通项求和是数列求和的一种行之有效的通法.这一策略可触类旁通地应用到“和型”不等式中来,如例1(2)的下列证法:
即α·3n≥3n+1-1,
(α-3)3n≥-1,n∈N*恒成立,
∴α-3≥0.
取α的最小值3,知对任意n∈N*,有
由此,立得
策略3改证“有(上)界”为“往后有(上)界”
例2(2004年全国高考题) 已知数列{an}的前项n和Sn满足Sn=2an+(-1)n.
(1)写出数列{an}的前3项a1,a2,a3;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)证明:对任意的整数m>4,均有
分析(1)略.
(*)
计算可得
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当n≥6时
因此,当n≥6 时(*)式成立,即原不等式成立,得证.
评注以上第(3)小题也可以就m的奇偶性分类讨论证明,但明显繁琐.
策略4改证反向不等式
(*)
容易验证: 当n=1、2时(*)式成立.
当n≥3时,有
=(*)式的右边.
综上,对任意n∈N*,(*)式成立,原不等式获证.
策略5用增数列构造减数列
例4求证:
>0.
(*)
可见,{an}是增数列,但对正增数列求上界无济于事,为此设法通过(*)式构造出一个与之相关的减数列来.
事实上,由(*)式,可有